Eskişehir – Alpu ve Tekirdağ – Çerkezköy kömür havzalarının gaz içeriği ve bileşiminin değerlendirilmesi

Abstract

Kömürün gaz içeriği, kömürleşme süreci sırasında varlık gösteren fiziksel ve kimyasal faktörler sonucunda oluşmakta, depolanmakta ve taşınmaktadır. Alpu/Eskişehir ve Çerkezköy/Tekirdağ kömür havzalarından alınan numuneler üzerinde yapılan deneylerin sonuçları yorumlanarak hazırlanmış bu çalışmada, kömür yatağı metanının jeolojik, iş güvenliği ve gaz üretimi açısından özellikleri değerlendirilmiştir. Bu çalışmada öncelikle kömürün oluşum süreci ve kömürün gaz içeriğinin oluşum süreci, dünyada yapılmış diğer çalışmalarda elde edilen bulgular toplanarak açıklanmış ve yapılacak deney ve yorumlarda kullanılacak kısımlar özellikle irdelenmiştir. Kömür numuneleri yüzeyden yapılan sondajlardan alınmış ve yüzeye çıkar çıkmaz desorpsiyon kanisterlerine yerleştirilmiştir. Bu numuneler üzerine yayılan gaz tayini, artık gaz tayini, gaz bileşim analizi ve kısa analiz gibi deneyler yapılmıştır. Sonrasında bu deney sonuçları birbirileri ile ilişkilendirilmiş ve bu ilişkilendirmelere göre havzalarda gerçekleşmiş olan kömürleşme süreci, farklı gaz bileşiklerinin hangi şartlar altında oluşmuş olabileceği, bu sürecin hidrojeolojik aktivitelerle bağlantısı, ortaya çıkan tablonun muhtemel kömür madenciliği sürecinde olabilecek iş güvenliği yönleri ve kömür yatağı metanı üretimi gibi diğer açılardan değerlendirilmiştir. Bu değerlendirmelere göre gaz bileşimi verilerinin dağılımının saçılımlı ya da kümelenmiş hallerinin, havzada farklı damarlar arasında gaz geçişi olduğu ve çatlaklar, hidrojeolojik durum vb. altyapısını hazırlayan faktörler olduğu görülmüştür. Bu sebepler ve gaz oluşumunun son dönemlerinde etkin faktörlere göre, kömürün gaz içeriğinin belirli bir bileşik ile doğru ya da ters orantıya sahip olabileceği ortaya konulmuştur. Çalışmaların yapıldığı havzalarda gaz içeriklerinin azot ile negatif, etan ile pozitif ilişkili olarak değiştiği görülmüştür. Bunlarla beraber azot ve karbon monoksit gazlarının hangi şartlar altında oluşmuş olabileceği açıklanmıştır. Kömürün ve yan kayaçların gaz içeriğinin bir çok farklı gaz molekülünden oluştuğu anlaşılmış ve buradan hareketle yeraltı madenlerinde, galerilere gönderilmesi gereken hava miktarının bu bileşiklerin hepsinin sınır değerleri gözetilerek belirlenmesi gerektiği sonucu ortaya çıkmıştır. Kömürün gaz içeriğindeki bu bileşikler, aynı zamanda kömürün kendiliğinden yanmasını izleme amaçlı kullanılan yangın oranlarını hesaplarken kullanıldığı için, kömürün gaz içeriği bu oranları saptırmaktadır. Bu çalışmada kömürün gaz içeriğinin yangın oranlarına etkisini gidermek için denklemlerde iyileştirmeler yapılmış ve elde edilen denklemler açıklanmıştır.