kazilabilirlik tayini ve ortu kazi verimlilik degerlendirmesi bir acik isletme ornegi
TRANSCRIPT
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
1/101
KAZILABLRLK TAYN VE RT-KAZI
VERMLLK DEERLENDRMES
BR AIK LETME RNE
DETERMINATION OF DIGGABILITY AND
EVALUATION OF PRODUCTIVITY OF OVERBURDEN
A MODEL OF OPEN PIT MINE
ZGR KOAK
Hacettepe niversitesi
Lisansst Eitim-retim ve Snav Ynetmeliinin
Maden Mhendislii Anabilim Dalin ngrd
YKSEK LSANS TEZ
olarak hazrlanmtr.
2006
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
2/101
i
KAZILABLRLK TAYN VE RT-KAZI VERMLLK DEERLENDRMESBR AIK LETME RNE
zgr KOAK
Z
rt malzemesinin kaldrlmasna dayal ak ocak kmr iletmeciliinde kaz ve
tama faaliyetleri iin ekskavatr ve kamyon kombinasyonu yaygn olarak
kullanlmaktadr. Byk lekli bu i makinelerinin belirlenmesinde ve iletilmesinde,
kazs yaplacak olan jeolojik birimlerin zelliklerine uygunluklar, kapasite ve
verimlilikleri bakmndan birbirleriyle uyumluluklar, nem verilmesi gereken
hususlardandr. nk, dngsel bir sistem biiminde yrtlen maden
iletmeciliinin herhangi bir noktasnda oluan bir uyumsuzluk sistemin genelini
etkilemekte ve verimsizlie neden olabilmektedir.
Bu almada, TK an Linyitleri letmesi'nde linyit retimi iin rt-kaz amacyla
kullanlan i makinelerinin kaz esnasndaki verimlilikleri incelenerek jeolojik birimin
kazlabilirlii belirlenmitir. Buna gre, kazlabilirlik bakmndan orta-orta zor kaz
snf olarak tespit edilen birimin, patlatlarak gevetilmesi durumunda kolay kaz
snf zellii gsterdii belirlenmitir. Ancak, bu snflandrma iletmede mevcut
makinelerin almalaryla ilgili veriler gz nne alnarak yaplmtr.
almada ayrca, kaz ve tama makineleri, birbirleriyle uyumluluklar bakmndan
incelenmitir. Sonu olarak, sistemin senkronizasyonuna genel bakldnda uyumlu
olduklar sylenebilse de, ayr ayr deerlendirildiinde, baz kaz-ykleme-tama
birimlerinin kapasite ve uyuma faktrleri bakmndan birbirleriyle uyumsuz olduklar
tespit edilmitir.
almann bir dier amac olarak, kaz-ykleme ve tama makinelerinin verimlilikleri
yllk fiili almalar incelenerek belirlenmitir. Bu ama dorultusunda; makinelerin
mekanik mevcudiyetleri, mekanik verimlilikleri, fiziksel ve etkin kullanm oranlar ayrayr hesaplanm ve daha sonra genel kullanm verimlilii bulunmutur. Buna gre,
makinelerin mekanik mevcudiyet oranlar uygun bulunmalarna ramen kullanm
oranlar bakmndan verimsiz olduklar tespit edilmitir.
Anahtar Kelimeler: kazlabilirlik, rt kaz, maden makineleri, verimlilik, mekanikmevcudiyet, mekanik verim, kullanm oran
Danman: Yard. Do.Dr. Mehmet Ali HNDSTAN, Hacettepe niversitesi, MadenMhendislii Blm
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
3/101
ii
DETERMINATION OF DIGGABILITY AND EVALUATION OF PRODUCTIVITY OFOVERBURDEN - A MODEL OF OPEN PIT MINE
zgr Koak
ABSTRACT
Excavator and tuck combination is widely used for removing the overburden material
in open-pit minng activities. Suitability of excavating and hauling equipments with
each other and suitability of excavating machine for characteristics of geological
formation are important parameters that must be carefully considered to decide their
capacities and performances. Since mining is a cyclic system of individual
operations, an unsuitable condition in this sytem may affect the whole system and
cause a decrease in productivity.
In this study, digging performances of the excavators used to remove the overburden
material at TK an Lignites are recorded to evaluate the diggability class of the
formation. As a result of this study, diggability class of the formation was found
"medium to medium-hard" for unblasted operations but, it was found "easy" when the
formation was loosened by blasting. It is noted that this classification was done on
the basis of data obtained for running equipments in the mine.
Also, excavation and haulage equipments are evaluated for their sutability with each
other. Although it is found well matched when the syncronization of whole sytem isconsidered, some of the individual pairs of the equipments were found unsuitable
with each other when they were evaluated on the basis of their capacities and
matching factors.
For another aim of this study, the productivities of excavation and haulage
equipments are evaluated by considering their annual performances. For this
purpose, mechanical existances, mecanical productivities, physical and efficient
usages of the machines are determined individualy before determining their general
productivity. At the end, although the mechanical existance ratios of the machineswere found acceptable, they were found less productive according to determined
usage ratios.
Keywords: diggability, overburden removal, mining machines, mechanical existance,mechanical productivity, usage ratio
Advisor: Assist.Prof.Dr. Mehmet Ali HNDSTAN, Hacettepe niversity, Departmentof Mining Engineering
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
4/101
iii
TEEKKR
Yksek Lisans Tez almalarmda her trl yardm ve ilgiyi gsteren danmanm
Yard. Do. Dr Mehmet Ali HNDSTANa, gr ve nerileri ile almama deerli
katklarda bulunan juri yeleri Prof. Dr. Celal KARPUZ'a ve Prof. Dr. BahtiyarNVER'e, bu almann gereklemesinde beni destekleyen ve tevik eden blm
bakanmz Prof. Dr. Erhan TERCANa ve Prof. Dr. Zafir EKMEK'ye, ayrca yksek
lisansm boyunca bilgisini ve desteini benden esirgemeyen tm blm hocalarma
ok teekkr ederim.
Ayrca, tez almalarmn gereklemesi iin her trl bilgiyi, destei salayan ve
sorularma sabrla katlanan .L.. Ett Bamhendisi Mehmet BALKIa ok teekkr
ederim.
hayatmda olduu gibi tez almalarmda da her konuda bana destek veren,
ilgisini, bilgisini ve deneyimlerini benimle paylaan Gke naat Proje Mdr
Erturul TRKMENe iten teekkrlerimi sunarm.
Hayatm boyunca her konuda gerek maddi gerekse manevi desteklerini esirgemeyen
aileme sonsuz teekkr ederim.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
5/101
iv
NDEKLER DZN
Sayfa
Z.......i
ABSTRACT...... iiTEEKKR..... iii
NDEKLER DZN. .. iv
EKLLER DZN......vii
ZELGELER DZN....viii
SMGELER VE KISALTMALAR DZN.......x
1. GR........1
1.1. almann Amac ve Hedefleri....1
1.2. almann Kapsam......2
2. AIK OCAK RT KAZI-TAIMA SSTEMLER ve KAZILABLRLK.........4
2.1. Ak Ocak letmecilii.......4
2.2. Ak letme retim Yntemleri ve Ekipmanlar.....5
2.2.1. Ak iletme birim faaliyetleri.. 5
2.2.2. retim yntemi ve ekipman seimi........6
2.2.3. Ekskavatr+ kamyon yntemi.....92.2.3.1. Kamyon verimliliini etkileyen faktrler....10
2.2.3.2. Makine verimliliini etkileyen faktrler..11
2.2.4. Ak iletmelerde makinelerin ekonomik mrleri.13
2.3. Kazlabilirlik........14
2.4. Ekskavatrlerin Saatlik Ykleme Kapasitelerinin Tespiti.............................23
2.4.1. Yapsal zellikler ile ilgili katsaylar....................................................25
2.4.1.1. Dnme katsays ve operatr randman.............................................25
2.4.1.2. Kepe dolma katsays.....................................................................25
2.4.2. Malzeme zellikleri ile ilgili katsaylar........................................................26
2.4.2.1.Kabarma katsays.................................................................26
2.4.3. alma ekli zellikleri ile ilgili katsaylar.......................................27
2.4.3.1. Derinlik katsays.................................................27
2.4.3.2. yeri organizasyon katsays.......28
2.4.3.3. Kepe devir sresi......................................................28
2.5. Kamyonlarn Saatlik Tama Kapasitelerinin Tespiti...292.5.1. Kamyon devir sresi (T)........31
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
6/101
v
2.5.1.1. Ykleme sresi (t1)......31
2.5.1.2. Ykleyici yannda manevra sresi (t2)..32
2.5.1.3. Dkm alannda boaltma ve manevra sresi (t3).....32
2.5.1.4. Dolu dkme gidi ve bo dn sresi (t4-t5).32
3. AN LNYTLERLETMESNN TANITILMASI....33
3.1. an Linyitleri letmesi.................................................................................33
3.2. Blgenin Genel Jeolojik Durumu.....................................................................33
3.2.1. Stratigrafi...................................................................................................33
3.2.1.1. Neojen ncesi kayalar...33
3.2.1.2. Neojen jeolojik birimleri34
3.2.1.3. Neojen sonras keller..35
3.2.2. Yapsal jeoloji............................................................................................363.2.2.1. Genel yap...........................................................................................36
3.2.2.2. Tabaka dorultu ve eimleri................................................................37
3.2.2.3. Kvrmlar ve faylar................................................................................37
3.2.3. Hidrojeoloji.................................................................................................37
3.2.4. Jeoteknik ettler........................................................................................38
3.2.4.1. Kaya kalite gstergesi (RQD)..............................................................39
3.2.4.2. Zemin snf..........................................................................................41
3.2.4.3. Atterberg (kvamllk) limitleri...............................................................42
3.2.4.4. Tek eksenli basn dayanm, ekme dayanm, birim hacim arlk ..42
3.2.5. Havza karakteristikleri...............................................................................43
3.3. Kaz Snfle lgili Yaplan Ettler...48
3.4. letme Yntemi...............................................................................................50
3.4.1. letmede uygulanan rt kaz sistemi......................................................50
3.4.2. letmede uygulanan kmr retim sistemi...............................................52
3.5. Delme- Patlatma Yntemi................................................................................524. KAZILABLRLK TAYN, EKSKAVATR KAMYON SSTEMLERNDE UYUM
VE MAKNELERNN VERMLLK ANALZ..............53
4.1. Kazlabilirlik Tayini...........................................................................................53
4.1.1. Kaz performans almalar......................................................................53
4.1.2. Ekskavatr performanslarna gre kaz snfnn tayini....58
4.2. Ekskavatr Kamyon Sistemlerinde Uyum.....65
4.2.1. Ekskavatr ve kamyonlarn saatlik kapasitelerinin tespiti.67
4.2.1.1. Ekskavatrlerin mevcut saatlik kapasitelerinin tespiti.... ...67
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
7/101
vi
4.2.1.2. Kamyonlarn mevcut saatlik tama kapasitelerinin tespiti...67
4.2.2. Gerekli kepe saysna gre ekskavatr kamyon uyumu.68
4.2.3. Ykleme ve tama birimlerinin birlikte almas (senkronizasyonu)........70
4.2.4. Uyuma faktr (Match Factor, MF).......72
4.3. Ekskavatr ve Kamyonlarn Verimlilik Analizi.......73
4.3.1. Makinelerin kullanm oranlarnn incelenmesi........73
4.3.1.1. Makinelerin mekanik kullanm oran (mekanik mevcudiyet)ve mekanik verimlerinin analizi...79
4.3.1.2. Fiziksel kullanm oran.....81
4.3.1.3. Etkin kullanm oran.....82
4.3.2. Ekipmanlarn kullanm oranlarnn birlikte deerlendirilmesi.....................82
5. SONULAR ve NERLER....84
5.1. Sonular..84
5.2. neriler86
KAYNAKLAR DZN.....88
ZGEM....90
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
8/101
vii
EKLLER DZN
Sayfa
ekil 2.1. Ters kepe ekskavatrn en uygun kaz derinlii...13
ekil 3.1. .L.. kmr sahasna ait genelletirilmi stamp (T.K.., 1998)..................36ekil 3.2. J14 jeoteknik sondajna ait sembolik loglar (M.T.A., 2002)......................39
ekil 3.3. Elektrikli ekskavatrlerin rt kaz almas..............................................51
ekil 3.4. Elektrikli ekskavatr-kamyon rt kaz almas.......................................51
ekil 4.1. Elektrikli ekskavatrlerin alma performans....77
ekil 4.2. Hidrolik ekskavatrn alma performans.77
ekil 4.3. Kamyonlarn alma performans.77
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
9/101
viii
ZELGELER DZN
Sayfa
izelge 2.1. makinelerinin ekonomik mrleri ( Parlak, 1994)................................14
izelge 2.2. Kaya ayrma snflandrmas (ISRM, 1978)...........................................18izelge 2.3. Schmidt ekicine gre kaya sertlik tanm (Poole ve Farmer, 1980)......19
izelge 2.4. Kazlabilirlik parametreleri ve puanlama sistemleri(Paamehmetolu ve ark., 1988a)............................................... 21
izelge 2.5. Kazlabilirlik snflandrmas (Paamehmetolu ve ark.,1988a)...22
izelge 2.6. zgl kaz enerjisine gre kazlabilirlik snflamas(Ceylanolu,1991)...23
izelge 2.7. Ykleyiciler iin dnme katsays (Eskikaya, 1986)................................25
izelge 2.8. Kepe dolma katsaylar (Paamehmetolu ve ark.,1988a).....26
izelge 2.9. Baz kayalara ilikin kabarma ve kepe dolma katsaylar(Eskikaya, 1986)...27
izelge 2.10. alma verimlilik katsaylar (Karpuz ve Hindistan, 2005)...28
izelge 2.11. Kaz zorluuna gre ekskavatrlerin ortalama kepe devir sreleri(Paamehmetolu ve ark., 1998b)...29
izelge 3.1. RQD deerine gre kaya kalite snflandrlmas (MiningLife, 2006)...39
izelge 3.2. Sondajlara gre farkl birimlerin RQD deerleri (M.T.A., 2002)...40
izelge 3.3. .L.. sahasndaki her bir birimin ortalama RQD deerlerine gre
kaya snf...............................................................................................41izelge 3.4. .L.. jeolojik birimleri test sonular (M.T.A., 2002)...............................41
izelge 3.5. Tek eksenli basn dayanm, ekme dayanm ve birim hacimarlk deney sonular (M.T.A., 2002)...................................................43
izelge 3.6. .L. kaya birimlerine ait laboratuar deney sonular(Paamehmetolu ve ark.,1988a)........44
izelge 3.7. an Blgesi K2, K4, AN3, AN5B, AN1, AN1B panolarndajeolojik birim ktle zellikleri (Paamehmetolu ve ark.,1988a)..45
izelge 3.8. an Blgesi K2, K4, AN3, AN5B, AN1, AN1B panolarnda
jeolojik birim ktle zellikleri (Paamehmetolu ve ark.,1988a)..46izelge 3.9. an Blgesi K2, K4, AN3, AN5, AN5B panolarnda jeolojik birim
ktle zellikleri (Paamehmetolu ve ark.,1988a)..47
izelge 3.10. .L. sahas karakteristik birimlerine ait lm sonular(Paamehmetolu ve ark., 988a).49
izelge 4.1. Kaz performans sonular.......................57
izelge 4.2. Kepe devir sresi performans sonularna gre kazlabilirlik tayini...60
izelge 4.3. Kepe dolma katsays performans sonularna gre kazlabilirlik
tayini..61izelge 4.4. Beklemesiz saatlik kapasite sonularna gre kazlabilirlik tayini62
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
10/101
ix
ZELGELER DZN (Devam ediyor)
Sayfa
izelge 4.5. Saatlik fiili kapasite sonularna gre kazlabilirlik tayini...63
izelge 4.6. Kaz performans sonularnn birlikte deerlendirmesi.65izelge 4.7. Kamyonlarn saatlik kapasitesi..67
izelge 4.8. Kepe ve kamyon kasa hacimlerinin uyumu...69
izelge 4.9. Kaz ykleme ve tama sistemlerinin senkronizasyonu71
izelge 4.10. Ekskavatr kamyon sistemlerinin uyuma faktrleri....73
izelge 4.11. makinelerinin yllk performanslar.............76
izelge 4.12. makinelerinin mekanik mevcudiyet ve mekanik verimlilikleri.79
izelge 4.13. Makinelerin fiziksel ve etkin kullanm oranlar......82
izelge 4.14. Makinelerin kullanm oranlar..83
izelge 5.1. Kaz makinelerinin verimliliine dayal kaz zorluu snflamas..84
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
11/101
x
SMGELER ve KISALTMALAR DZN
A Aktivite says
.L.. an Linyitleri letmesi
dak. DakikaHP Beygir Gc (Horse Power)
kWh Kilovat saat
m Metre
M.T.A. Maden Tetkik ve Arama Genel Mdrl
MH Orta zor zemin snf
MPa Mega Paskal
ms Milisaniye
RQD Kaya Kalite Gstergesi
s Saniye
TK Trkiye Kmrletmeleri Kurumu
yd3 Yarda kp
c Tek eksenli basn dayanm
Mm Mekanik mevcudiyet
Mv Mekanik verimlilik
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
12/101
1
1. GR
lkemizde ve dnyada linyit retimi, yerst ve yeralt madencilik yntemleriyle
yaplmaktadr. Yerst madencilii zellikle ll. Dnya Savandan sonra ok hzl
gelimeler gstermitir. Yerst madencilik tekniinin hzl gelimesi ve yksek
kapasiteli kaz ve nakliye makinelerinin retilmesi sayesinde yerst iletme
derinliinin, daha nceki zamanlarda yeralt iletmecilii iin ngrlen derinliklere
inmesine neden olmutur. Son yllarda 600 metre derinlie kadar inilen yerst
iletmelere dnyadan rnekler olduu bilinmektedir (Saltolu, 1992). Yerst
maden iletmelerinde verimlilik ve ekonomiklilik artmaya balam ve yerst
iletmecilii yeralt iletmeciliinden daha yaygn uygulama alanlar bulmaya
balamtr.
Yerst linyit iletmeciliinde gerek rt-kaz oranndaki sregelen art, gerekse
kaz-ykleme-tama ilemlerinin birim retim maliyeti iinde yksek paya sahip
olmas, verimlilik ile ilgili faktrlerin ve parametrelerin incelenmesi ve verimlilik
analizinin yaplmasn gerekli klmtr. Buradan hareketle, bu tez almas
kapsamnda, bir ak ocak linyit iletmesinde rt kazda kullanlan i
makinelerinin verimlilikleri aratrlm, ayrca kaz makinelerinin verimliliinde en
nemli parametrelerden olan linyit sahasndaki jeolojik birimin kazlabilirlik zelliiincelenmitir.
1.1. almann Amac ve Hedefleri
Bu tez almas kapsamnda ana balk altnda aratrma yaplmtr:
Kazlabilirlik,
Ekskavatr kamyon sistemlerinde uyum
rt kaz tama makinelerinin verimlilik incelemesi.
Kazlabilirlik aratrmas amacyla; literatrde bu konuda yaplan almalar esas
alnarak, aratrma blgesindeki jeolojik birimin kazlabilirlik zellikleri
incelenmitir. Bu amala, an Linyitleri letmesi (.L..) rt kazda almakta
olan mevcut kaz ykleme makinelerinin arazi almalar ile kaz performanslar
incelenerek; kepe devir sresi, kepe dolma katsays ve saatlik i kapasiteleri
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
13/101
2
belirlenmi, bu deerler literatrde nerilen deerlerle karlatrlarak allan
jeolojik birimin kaz snf aratrlmtr.
rt-kaz yntemlerinden olan ekskavatr kamyon sistemlerini oluturan ana
ekipmanlarn birbirleriyle uyumu incelenmi olup bu ama kapsamnda; aratrma
blgesinde kaz-ykleme-tama sistemleri incelenmi, alma performanslar ile
ilgili arazi lmleri yaplarak sz konusu i makinelerinin saatlik i kapasiteleri
belirlenmi ve mevcut ekskavatr-kamyon sistemlerindeki uyum aratrlmtr.
Son olarak; .L.. rt kazda kullanlan i makinelerinin bir yllk zaman dilimi
iindeki verimlilikleri aratrlm ve deerlendirilmitir. Verimlilik analizleri
amacyla; makinelerin mekanik mevcudiyet, mekanik verim, fiziksel kullanm oran
ve etkin kullanm oranlar hesaplanarak incelenmitir.
1.2. almann Kapsam
Bu tez kapsamnda yaplan almalar, be ana blm altnda toplanmtr:
Birinci blmde; alma hakknda genel bilgi verilmi olup, bu tez almasnn
amac, hedefleri ve kapsam belirtilmitir.
kinci blmde; kazlabilirlik ve i makinelerinin verimlilik analizleri ile ilgili
literatrde verilen bilgilere yer verilmitir.
nc blmde; tez almas kapsamnda arazi almasnn yapld an
Linyit letmesi tantlm, letmede uygulanmakta olan rt kaz yntemi ve
havzada daha nce yaplan ett almalar hakknda bilgi verilmitir.
Drdnc blmde; an Linyitleri letme sahasnda, letme tarafndan ve zel
sektr dekapaj firmalar tarafndan yaplan rt kaz faaliyetleri incelenerek,
yerinde yaplan lm ve gzlemler sonucunda elde edilen bulgular
deerlendirilmi, kazlabilirlie ynelik performans analizleri gerekletirilmitir.
Arazi almas sonucu elde edilen veriler ile literatr aratrmalarnda bu konulara
ait deerlendirme kriterleri de gz nne alnarak, aratrma blgesindeki jeolojik
birimin kaz snf tespit edilmeye allmtr.
Ayr
ca, letme sahas
nda rt kaz
da al
makta olan ekskavatr ve kamyonsistemleri incelenerek, arazi almalar sonucu elde edilen veriler ile hesaplanan
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
14/101
3
mevcut saatlik kapasitelere gre, bir ekskavatr iin gerekli kamyon says
hesaplanm, bu hesaplamalar dorultusunda ekskavatr ve kamyonlarn gerekli
kepe saysna gre kapasite bakmndan birbirleriyle uyumu, senkronizasyonu ve
uyuma faktrleri aratrlmtr.
Yine bu blmde; .L.. rt kazda kullanlan i makinelerinin bir yllk zaman
dilimi iindeki verimlilikleri aratrlm ve deerlendirilmitir. Verimlilik analizleri
amacyla; makinelerin mekanik mevcudiyet, mekanik verim, fiziksel kullanm oran
ve etkin kullanm oranlar hesaplanarak verimlilikleri incelenmi ve hesaplanan bu
verimlilik deerlerinin birlikte deerlendirilmesi hem ekipman baznda hem de
sistem baznda yaplmtr.
Beinci blmde ise; sonu ve nerilere yer verilmitir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
15/101
4
2. AIK OCAK RT KAZI-TAIMA SSTEMLER ve KAZILABLRLK
2.1. Ak Ocak letmecilii
Ekonomik derinlikteki madenlerin eitli yntem ve aralarla kazlmas, yklenmesi
ve tanmas iin yaplan tm almalara ak iletmecilik denilmektedir. Maden
yatann zerindeki rt tabakalar ve aralarnda bulunan kayalarn kazlp
yklenerek uygun mesafedeki dkm harmanlarna tanmas ilemlerinin
btnne de rt kaz veya dekapaj denilmektedir.
Gnmzde ak iletme yntemi uygulamalarnda ekonomiklii artrmak iin,
gelien teknolojiye paralel olarak, eitli lm ve hesaplamalar iin bilgisayar
programlar kullanlarak ak iletme snrlarnn geniletilmesine, alma
oranlarnn artrlmasna ve kaz-yklemede daha byk kapasiteli ar i
makineleri kullanlarak maliyetlerin drlmesine allmaktadr.
Ak iletmecilikte verimlilik, gn getike artmaktadr. Verimlilikteki bu art, ak
iletmecilikte yksek kapasiteli makine ve ekipmanlarn gelitirilmesi ve iletme
faaliyetlerine bilgisayarl lme-izleme-kontrol sistemlerinin uygulanmasyla
gereklemektedir. Bu uygulamalarda ekskavatrlerin ve kamyonlarn kaz-
ykleme ve tama-boaltma sreleri en uygun ekilde dzenlenmekte, alanmakinelerden ya numuneleri alnarak analizler yaplmakta ve makinelerin bakm-
onarm sreleri ile ya tketiminde nemli tasarruflar salanmaktadr (Anonim,
1996).
Makine kapasitelerindeki artn verimlilik zerindeki etkisine Kanada-Fordig Coal
Ltd. ocandan rnek verilirse; 11.5 m3 kapasiteli shovel yerine, 23 m3lk ve 46
m3lk shovel kullanldnda, ykleme maliyetlerinde srasyla %45 ve %70
orannda dme saptanmtr. Kamyonla tama maliyetinde de benzer durum
yaanm olup 110 tonluk kamyon yerine 155 ve 218 tonluk kamyonlar kullanlm,
tama maliyetlerinde srasyla %37 ve %63 dme saptanmtr. Avustralya ve
ABD ak iletmelerinde de, gerek makine kapasitelerindeki art gerekse
bilgisayarl izleme-kontrol sistemleriyle, verimlilikte nemli artlar kaydetmilerdir.
Avustralya'da 1983 ylnda 5.020 ton/ii olan satlabilir retim verimlilii, 1991
ylnda 7.539 ton/ii dzeyine kmtr. ABD de ise bu deer 11.595 ton/ii
dzeyindedir (Anonim, 1996).
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
16/101
5
lkemizde de, ak iletme tekniindeki gelimeler ve kullanlan byk kapasitede
makinelerin sayesinde ak iletme derinliinin daha nceki zamanlarda yeralt
iletmecilii iin ngrlen derinliklere inmesine neden olmutur. Ak ocak linyit
iletmelerimizde kmr damarna ulamak iin kaldrlmas gereken rt miktarnn
kalnl nceki yllara gre nispeten artmaktadr. Bununla birlikte sanayinin ve
teknolojinin gelimesiyle ak iletmelerde kullanlan makine boyutlar da giderek
bymektedir. Bylece, makine kapasitesinin bymesiyle birim kapasiteye den
retim maliyeti azalmaktadr. Gemite, paletli dozerlerle riperlenerek kazlan
kaya veya cevher, 2-3 m3 kepe kapasiteli ykleyicilerle 7-10 ton kapasiteli
kamyonlara ykleme yaplrken; bugn 20-25 yd3 (15-19 m3) kapasiteli elektrikli
veya dizel ekskavatrlerle 180 ton kapasiteli ar i kamyonlarna ykleme
yaplmaktadr. Ak iletme ekonomik rt-kaz snr, artk 20:1lerin zerine
kmtr. Gelien teknoloji, gelecekte daha derin sahalardaki cevherin, ak ocak
iletmeciliiyle yer yzne kartlmasnda uygulanabileceini gstermektedir
(Anonim, 1996).
2.2. Ak letme retim Yntemleri ve Ekipmanlar
2.2.1. Ak iletme birim faaliyetleri
Maden retiminde temel ilemler; kaya paralanmas ve paralanan malzemenin
kaldrlmasdr. Paralanma, delik delme ve patlatma ilemlerinin yaplmas ile
gerekletirilir. Malzemenin kaldrlmas ise, kaz - ykleme ve tama ilemlerinin
beraberce yaplmas ile salanr. Sonu olarak, retimde drt ana ilem: delik
delme, patlatma, ykleme ve tama olarak ifade edilir. Sert kaya madenciliinde
bu drt ana ilemin takip edilmesi kanlmaz iken, pekimemi yada gevek
malzemeden oluan pasa veya cevherin iletilmesinde ykleme ve tama ilemi
yeterli olmaktadr. Ayrca yumuak ve orta-sert kayalarda ilemler mekanik kaz ile
yapld durumlarda makineler delme ve patlatma ilemlerinin yerini alm olur.
Kaya paralanmas, byk lekli kaya ktlelerinin kltlmesi amacyla yaplan
ilemdir. Bu ama iin iki temel paralama yntemi mevcuttur. Bunlardan birincisi,
patlayc maddeler kullanlarak yaplan paralama yntemi, dieri ise mekanik
kaz yntemidir. Mekanik paralanma, kaz makinesinin patlayc madde yardm
olmakszn dorudan kayalarn kazlmas ilkesine gre yaplr. Ak iletmecilikte
mekanik kaz yntemi daha ok yumuak, ayrm, paral ve dk dayanml
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
17/101
6
kaya ktleleri iin yaygn olarak kullanlabilir. Sert ve salam birimler iin patlayc
madde yardm alnarak, nce gevetme yaplr (gevetme patlatmas) sonradan
mekanik kaz ilemi srdrlr.
Paralanm yada yerindeki cevherin kartlmas ilemine kaz yada ykleme
denir. Kaz, tek bana tanm olarak, malzemenin ana ktleden ayrlarak
kartlmas iin uygulanan ilemleri belirtir. Ykleme ise, malzemenin
kaldrlmasn tanmlar. Madencilik faaliyetleri sresince cevher ktlesinin
kazlmasnda ve tanmasnda kullanlan btn birim ilemler malzemenin
yerinden alnarak nakledilmesidir. Bu kapsamda ykleme ve tama iki temel
ilemdir.
Ak ocak iletmelerinde tama, ncelikle yatay hareketi tanmlar ve yaygn olarak
kamyonlar kullanlr. Kamyonlarn alma sistemi ykleme, ykl hareket,
boaltma ve bo hareket olmak zere drt aamadan oluur (Karpuz ve Hindistan,
2005).
2.2.2. retim yntemi ve ekipman seimi
Ak iletmelerde kaz-ykleme ve tama ileri; yaplar, alma ekilleri ve
kapasiteleri ok deiik olabilen eitli makine veya sistemlerle
gerekletirilmektedir. e ve amaca en uygun makineyi veya sistemi semek en
nemli husustur. Yanl bir seim, srekli verimsizlik demektir. Doru seim gerek
sistem ve makine ile ilgili, gerekse allan yer ve alma artlaryla ilgili ana
bilgilerin ve aralarndaki bantlarn bilinmesiyle mmkndr (Eskikaya, 1986).
Ekipman seiminde; rezerv ve rt kaz miktar, rt kalnl, malzeme boyutu,
zemin koulu, tama yolu koulu, kaz ykseklii, boaltma ykseklii, yedek
para temini, yuvarlanma direnci, fleksibilite, alma dengesi, tama mesafesi,
mobilite, ekipman mevcudiyeti, tama kapasitesi, ekonomik mr, ekipman verimi,
devir (cycle) sresi, iletme maliyeti, ekonomiklik, ilk yatrm maliyeti, ocak eimi
gibi pek ok kriterin gz nne alnmas gerekmektedir. Bununla birlikte, kaz
makinesinin seiminde en nemli faktrlerden biri de, kayacn zelliklerine bal
olarak kazlabilirliidir. Bu zelliklerden bazlar:
Kayacn dayanm, Kayacn bir btn olmak durumu,
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
18/101
7
Kaya iindeki minerallerin andrcl,
Kayacn birim arl (yerinde ve krlm olarak),
Patlatlm kayacn akcl,
Paralanabilme zelliidir.
Kaz yntemi ve bu kaz iin gerekli makinenin seiminde esas hedef, malzemenin
naklini mmkn olan en dk maliyetle yapmaktr. Dier taraftan, ocak
geometrisinin verimli olarak kullanlacak makinelerin tr ve bykl zerinde
nemli etkisi vardr (Karpuz ve Hindistan, 2005).
Kmr ak iletmeciliinde kaz ve nakliye sistemleri, alma eklinin devaml
veya kesikli olmasna gre, iki grupta incelenebilir. Kesikli sistemin ana makineleri;
kepeli ekskavatr ve dragline, devaml alan makineler ise; dner kepeli ve
zincirli ekskavatrlerdir. Eerartlar elverili ise ak iletmecilikte devaml sistemi
semek daha avantajldr. Devaml sistemi uygulamakla, kaz ve nakliye
almalar iin kapasitenin tamamn kullanabilmek mmkn olur.
a) Srekli Kaz Sistemi:
Bu sistemde hem rt kazs hem de kmr kazs, dner kepeli ekskavatrler
ve/veya zincirli koval ekskavatrlerle yaplmaktadr. rt malzemeleri ve kmr
nakliyat ise bantl konveyr, tren veya nadiren kamyonlarla yaplmaktadr. Bant
konveyr nakliyatnda u noktalarda dkc makineler kullanlmaktadr. Tren ve
kamyon uygulamasnda ise, direk dkm yannda, iletme yaknnda ara tumbalar
oluturulmakta ve buradan tekrar bant konveyrle nakliyat da yaplmaktadr.
Dner kepeli ekskavatrlerde ulalan kapasite Almanyada 240.000 m3
(yerinde)/gn olmutur. Bantl konveyrlerde ise bant genilii 2,8 metreye tamakapasitesi 37.500 ton/saat deerine ulamtr. Dner kepeli ekskavatrlerin bir
bant kprs ile veya Croos-pit aktarcyla dkm sahasna dorudan dkm
yapma uygulamalar giderek yaygnlamaktadr. Bu sistemde bantl konveyr
nitelerinin enerji tketiminde, montaj-tamir-bakm iiliinde byk tasarruf
salanmaktadr. Dner kepeli ekskavatrler genellikle yumuak formasyonlarda
tercih edilmektedir. Kepesinde zel kesici ularla orta sert formasyonlarda da
kullan
lmaktad
r. Dner kepeli ekskavatr-bant konveyr sistemi yumuak veyapkan olmayan formasyonlarda, yksek kaz verimlilii salamaktadr.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
19/101
8
Formasyonlarn yapsna gre riperleme veya patlatmayla gevetme ilemleri de
randman arttran uygulamalardr. Gerekli nlemlerin alnmasyla, ok zor iletme
artlarnda (-40 0C'de Rusya, 2.040 mm'lik ya ve oluan amurda spanya,
yaklak 500 m ocak derinliinde Almanya) baaryla uygulanmaktadr. zellikle
Almanya'da gelitirilen dner kepeli ekskavatr-bant konveyr sistemi giderek
yaygnlam olup, bugn ABD, Kanada, Rusya, Endonezya, spanya, Yunanistan,
Trkiye ve Hindistan'da kullanlmaktadr. Bu sistemin ilk yatrm tutar dier ak
iletme sistemlerinden (ekme kepe (dragline), ekskavatr- kamyon) daha
yksektir (Anonim, 1996).
b) Sreksiz Kaz Sistemi:
Sistemin ana makineleri ekme kepe, elektrikli ve hidrolik ekskavatr, ykleyici ve
kamyonlardr.
ekme kepe uygulamas daha ok rt kalnl ince olan ak iletmelerde
yaygn olup bu amala gelitirilmitir. ABD, Avusturalya ve G.Afrika'daki uygulama
bu trdendir. ekme kepe kapasitesi ve bum uzunluu iletme artlarna gre
deiiklik gstermektedir. 220 yd3 kepe kapasiteli ekme kepeler gelitirilmi
bulunmaktadr. ekme kepe ile hem kaz hem tama-dkme ilemi birlikteyaplabildiinden ekskavatr+kamyon sistemine gre kaz maliyeti daha dktr.
Elektriklihidrolik ekskavatr ile kazlan rt malzemesi, kamyonlarla tanarak
dkm yaplmaktadr. Gerektiinde kaz aynasnda patlatmayla gevetme
yaplmakta ve yardmc ykleyici kullanlmaktadr. Hidrolik ekskavatrlerin
elektriklilere gre, hareket kabiliyeti ve koparma gc daha yksektir. Hidrolik
ekskavatrde kepe kapasitesi 50 m3'e, shovel ekskavatrde 61 m3'e,
kamyonlarda tama kapasitesi ise 350 ston'a ulamtr. letme koullarna gre
kamyonlar, mekanik ve elektrik tahrikli olarak seilmektedir.
Sreksiz ak iletme ynteminde, ekme kepe-shovel ekskavatr-kamyon ve
ykleyici-kamyon sistemleri kombine olarak da kullanlmaktadr.
Ak iletmecilik faaliyetlerinde sistem ve uygun makine - ekipman seiminde; yllk
kaz ve kmr retim miktarlar, topografya, kmr damarnn eimi, yaps ve
kalnl, rt tabakas ve ara kesme tabakalarnn kalnl ve mekanik zellikleri,
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
20/101
9
iklim (ya ve scaklk) ve drenaj durumu belirleyicidir. Kaz planna uygun
basamak boyutlar, ev alar, dkm sahas yeri seimi ve kapasitesi, yollar,
maden planlamas aamasnda mutlak dikkate alnmas gerekmektedir (Anonim,
1996).
lkemizde linyit retimini, zel sektr ve TK Kurumu yapmaktadr. zel sektre
ait ak iletmelerinde; genellikle sahalarn kk olmas, ilk yatrm maliyetinin
dk olmas, kullanm esneklii gibi sebeplerden dolay, lastik tekerlekli ykleyici
+ kamyon veya kk kapasiteli hidrolik ekskavatr + kamyon yntemi tercih edilir.
TK ak iletmelerinde ise, Seyitmer, Tunbilek, Tnaz gibi iletmelerde
ekskavatr+kamyon+dragline yntemi; an, Soma, Orhaneli, Keles iletmelerinde
ise ekskavatr + kamyon yntemi uygulanmaktadr. Dragline ekskavatr - shovelekskavatr - kamyon ve hidrolik ekskavatr-ykleyici-kamyon sistemleri TK ak
iletmelerinde uzun sredir uygulanmaktadr. TKde kullanlan dragline
ekskavatrler; Tunbilekde 20 yd3 ve 40 yd3 kapasiteli, Seyitmerde 70 yd3,
Yataanda 65 yd3, Sekkyde 32 yd3 (2 adet), Tnazda 30 yd3, Orhaneli 33 yd3,
Kangalda 65 yd3 kapasitelidir (Anonim, 1996).
2.2.3. Ekskavatr + kamyon yntemi
Gnmzde her trl toprak kazsnda, scraper gibi klasik kaz yntemlerinin
yerini, ekskavatr kamyon sistemleri almtr. Toprak kaz sistemleri olarak
ekskavatr kamyon sistemlerinin yaygnlamasnn nedenleri; tama
mesafelerinin uzamas, bu sistemin nemli yapkan malzemeler gibi her trl
malzeme iin daha kullanl olmas, zellikle byk kapasiteli rt kaz ilerinde
kullanldnda maliyetlerinin daha dk olmasdr (MSW Management, 2000).
lkemizde de, ak iletme madencilii rt kaz almalarnda ekskavatrkamyon yntemi yaygn olarak kullanlmaktadr.
Ekskavatr-kamyon sistemi, dragline gibi kaz nakliye sisteminin devaml olduu
yntemlere gre zellikle yedek para, bakm-onarm ve yakt gibi maliyet
kalemlerinde ekonomik olarak daha dezavantajldr. Bu sistemde tama maliyeti,
kaz-ykleme maliyetinden daha fazladr. Bununla birlikte, ekskavatr ve
kamyonlarn arazi topografyasna daha kolay uyum salayabilmesi, yerinin kolay
deitirilebilmesi, patlatlarak gevetilmesi kayd ile sert ve byk paral malzeme
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
21/101
10
kazsnda kullanlabilmesi, kamyonlarda arza vb. nedenlerle eksilme olmas
durumunda uygulamann devam edebilmesi gibi stnlkleri bulunmaktadr
(Anonim, 1996)
Ekskavatr + kamyon sistemlerinde; birim maliyetleri drmek iin ekskavatr ve
kamyonlarn maksimum verimle kullanlmalar gerekir. Bunun iin de,
ekskavatrler ile ykleyecekleri kamyon saylar arasnda bir denge kurulmaldr.
Bir ekskavatrn verimlii hesaplarken; ekskavatrn birim maliyeti $180/saat ve
saatte ykledii malzeme miktar 1 yd3 olarak kabul edildiinde, yapt iin
maliyeti $180/saat/1yd3/saat=$180/yd3 olur. Buna gre maliyet sabit tutulduunda,
makinenin verimliliini artrmann yolu, mmkn olduunca makinenin yapaca i
miktarn artrmaktr.
Makinenin en verimli ekilde almas iin gereken kamyon saysna karar
verirken dikkat edilmesi gereken hususlar;
Ekskavatr ykleme sresi (rn: 1,5 dak.)
Kamyon sefer sresi (rn: yklenme sresi dahil 6 dak.)
rnek veriler kullanarak ekskavatr + kamyon dengesi hesaplandnda: 6 dak./
1,5 dak.=4 kamyon olacaktr. 1 kamyon kullanldnda, makine 1,5 dak. alacak
ve 4,5 dak. kamyonun geri gelmesi iin bekleyecektir. Hesaplama sonucuna gre,
sistem 4 kamyonla dengelendiinde, kamyonlarn ve ekskavatrn bekleme ile
zaman kayb olmayacak, makinenin en verimli ve ekonomik ekilde kullanm
salanm olacaktr.
2.2.3.1. Kamyon verimliliini etkileyen faktrler
Ekskavatr - kamyon dengesi ile verimliliin salanmas yannda, kamyon
verimliliini etkileyen birok faktr vardr. Bu faktrler:
Uygun eimde, genilikte, uzunlukta ve dzgn yzeyli yollarn oluturulmas,
Keskin virajlara ve gr mesafelerine dikkat edilmesi,
Kamyonlarn damper ekli, damper boyutu, lastik boyutlar, ykleme ekli,
boaltma eklidir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
22/101
11
Damperekli
Yklenen malzemenin cinsine gre seilmelidir. Kare keli damperler, arlk
merkezinin korunmasna, daha fazla ykleme yaplabilmesine olanak salarken,
killi nemli malzemelerde damperde yapma olmamas iin, yuvarlak keli
damperler tercih edilmelidir.
Damper boyutu
Verimlilik iin en nemli faktrlerden biridir. Byk damperle ok daha fazla yk
tanabilirken, ar yk kamyonun sefer sresini uzatr. Kamyonun tama
kapasitesi ile yklenen malzeme miktar optimum olmaldr. Olmas gerekenden
fazla ykleme zaman kaybna yol aarken, kamyona da zarar verecektir.
Lastik boyutu
Byk lastik ebat, kamyonun ekiini ve potansiyel hzn artrrken; kk lastik
ebat daha byk torkla daha fazla g salar, zellikle ar yklerde kk lastik
ebat tercih edilmelidir.
Dkm sahas
Dkm yerine gelen kamyonun, tumbaya yanama ve boaltma srelerini en aza
indirmek iin, dkm sahasnn dzgn olmas gerekir. Ylan malzemenin
dozerle telenerek ve sahann greyderle tesviye edilerek dkm iin hazr hale
getirilmesi gerekir.
2.2.3.2. Makine verimliliini etkileyen faktrler:
Ykleme sresi
Ekskavatrlerin kamyonlar ykleme sresi, verimlilik asndan ok nemlidir.
rnein ykleme sresi 1,5 dakika deil de 1 dakika olduunda, makine saatte 60
kamyon ykleyecektir. Balansn kurulmas iin, yukarda verilen rnee gre, 4
kamyon yerine 6 kamyonun almas gerekirken, maliyeti $0,57/yd3den
$0,50/yd3e decektir.Ekskavatr ykleme sresi; kepe kapasitesi, malzemenin
cinsi, kaz derinlii ve dnme (swing) sresine baldr (MSW Management, 2000).
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
23/101
12
Kepe kapasitesi
Ekskavatrlerin verimliliinde en nemli faktrlerden biridir. Daha byk hacimli
kepe kullanm, bir kamyonu yklemek iin gerekli kepe saysn azaltacaktr.
Fakat, kepe hacminin bymesiyle kaz kuvveti klecek, zellikle yklenecek
malzeme sert olduunda makinenin kaz verimi decektir.
Kaz malzemesinin younluu byk olduunda, dolu bir kepe; ekskavatrn
ar yklenmesine ve dolaysyla, makinde dengesizlie neden olacak, makineye
zarar verebilecektir. Younluu dk olan malzemelerde, byk hacimli kepe
kullanm faydal olabilir. Ar malzemelerde, i miktarn artrmak iin byk
hacimli kepeler kullanlmak istendiinde; ksa boom ve sticke sahip makineler
kullanlarak kepenin makineye yakn olmas salanr. Kepe seiminde genel
kural, makinenin kolaylkla kaldrabilecei kepeyi semektir.
Kepe ekli
Kepenin kesme kuvvetini, kepenin eni belirler. Kesme kuvvetini artrmak iin,
sert malzeme kazsnda dar kepeler seilmelidir. Dar kepe seilirken, kova
kapasitesini artrabilmek iin de daha derin kepeler tercih edilmelidir. Fakat
malzeme killi, nemli ise ok derin kova kullanmyla da, malzemenin kepeye
yapma problemi oluacaktr.
Kaz derinlii
Verimli bir kaz iin, kepenin tamamen malzemeyle dolmas salanmaldr. Eer
makinenin alt basamak boyu ok dkse, makine kepeyi tam doldurmaya
alrken zaman kayb olacak veya kepe tam olarak dolamayacaktr. Eer
basamak gereinden ok yksekse, makinenin kazmas iin ve kepeyi kaldrmas
iin gereken sre uzayacaktr.
ekil 2.1de ters kepe ekskavatrn en uygun kaz derinlii gsterilmitir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
24/101
13
ekil 2.1. Ters kepe ekskavatrn en uygun kaz derinlii
Dnme (swing) sresi
Makinenin verimliliini artrabilmek iin, dnme sresinin en aza indirilmesi gerekir.
Bu da yklenecek kamyon says balans ve kaz - ykleme ileminin zaman
kaybetmeksizin zincirleme bir ekilde devam etmesi ile salanabilir. Sert
malzemede, patlatma yaplarak, yklenecek malzemenin hazrlanmas zincirin
aksamadan devamn salayacaktr.
2.2.4. A
k iletmelerde makinelerin ekonomik mrleriAk iletmelerde kullanlan makinelerin ekonomik mrleri, makine satclarnn
verdikleri srelerle birlikte, uygulamada farkl kullanm artlarna gre deiir.
Tamir ilerinin dzenli, zamannda ve uygun atlye koullarnda zenle yaplmas,
bakm ilemlerinin, makine satclarnn makine bakm kataloglarnda verdikleri
bakm periyotlarn takip ederek yaplmas, makine operatrnn kullanmndan
kaynaklanan etkiler ve kullanmda gsterilen titizlik, makinenin kapasitesine gre i
yapt
r
lmas
ve kayalar
n cinsi, patlat
lma durumlar
, doru arazi artlar
nda vedoru iartlarnda doru makinelerin kullanlmas gibi birok faktr makinelerin
ekonomik mrlerini etkiler. Ekonomik mrleri dolmu veya sonuna yaklam
makinelerin verimlerinin dk olacaphesizdir. Genel olarak ak iletmelerde
kullanlan makinelerin alma koullarna gre saat olarak ekonomik mrlerinin
snflandrlmas izelge 2.1de gsterilmitir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
25/101
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
26/101
15
olarak, kaya ktlesinin sismik hz deeri dikkate alnmtr. Dier baz kaya ktlesi
zellikleriyle (sreksizlik, sertlik, vb.) kaya madde zellikleri temsil edilmemektedir.
Weaver (1975) baz kaya zelliklerinin arlkl puanlamasna dayanan
riperlenebilirlik aba gelitirmitir. Bu abakta sismik hz, kaya sertlii, ayrma
derecesi, eklemler aras mesafe, eklemin sreklilii, eklem akl, dorultu ve
yatm yn birlikte puanlanarak riperlenebilirlik tanm yaplp, uygun buldozer-riper
tipi nerilmektedir. Bu yaklam prensip olarak uygun ve geerli parametreleri gz
nnde bulundurmakla birlikte eklemler ile ilgili sreklilik, eklem akl, dorultu
ve yatm yn gibi zelliklerin, kaz ncesi iletmenin planlama safhasnda
gvenilir birekilde belirlenmesi nemli zorluklar arz edecektir (Paamehmetolu
ve ark., 1988a).
Franklin ve arkadalar (1971) karotlarn deerlendirilmesi zerine yaptklar bir
almada, nokta yk dayanm ve atlaklar aras uzaklk gibi iki temel
parametreyi esas alarak kazlabilirlik tanm yapmlardr. nerilen sistemin
pratikte direk olarak kullanm, zellikle kaz aracnn tipi ve kapasitesi dikkate
alnmadan uygulanmas yanlglara yol aabilmektedir (Paamehmetolu ve ark.,
1988a).
Kristen (1982) kaya ktle dayanm, blok boyutu, zeminin yapsal durumu ve eklem
dayanmnn puanlamasndan oluan bir kazlabilirlik snflamas nermitir.
Mftolu (1983) ngilterede bir ok kmr ak iletmesinde kazlabilirliin
saptanmas konusunu, sistematik bir ekilde jeoteknik parametreler asndan
incelemitir. Kazlabilirliin belirlenmesinde ayrma derecesi, tek eksenli basn
dayanm, eklemler aras mesafe ve katmanlama kalnlndan oluan drt temel
parametrenin arlkl puanlamasndan elde edilen bir snflandrma oluturmutur
(Scoble ve Mftolu, 1984, Mftolu ve Scoble, 1985).
Singh ve arkadalar (1987) da, kayann andrma zelliklerini de ieren bir
riperleme snflandrmas getirmitir. Riperlenebilirliin belirlenmesinde ekme
dayanm, ayrma derecesi, sismik dalga hz, atlak aral ve kayann andrma
zelliinden oluan be parametrenin arlkl puanlamasndan elde edilen bir
s
n
fland
rma sistemi gelitirmilerdir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
27/101
16
Paamehmetolu ve arkadalar 1988de, TK dekapaj sahalar iin kazlabilirlik,
delinebilirlik, patlatlabilirlik snflamalar getirebilmek iin TK Kurumunun tm ak
ocaklarnda, Kurumun ve dekapajda alan mteahhit firmalarn deiik tip ve
kapasitedeki kaz makinelerinin farkl kaya birimlerindeki performanslarndan
yararlanarak bir kazlabilirlik snflandrmas oluturmutur.
TKye ait dekapaj sahalarnda, kazs yaplan kaya birimlerinin; delme-patlatma,
kaz ve ykleme ilerine etkilerini belirleyebilmek ve kaya malzemesinin mekanik
davrann saptayabilmek iin gerek malzeme zellikleri gerekse ktle zellikleri
sistematik birekilde incelenmitir.
Bu alma kapsamnda kazlabilirlik tayini iin;
TK Kurumuna ait tm ak ocaklarda rt katmanlarnn eklem (atlak)
sistemleri, eklem aral, eklem akl, dolgu tr, katmanlama kalnl, ayrma
dereceleri gibi ktlesel zellikleri kartlm,
Arazide katmanlarn sismik hzlar llm,
Ayn rt katmanlarnn laboratuarda; birim hacim arl, nem oran, tek
eksenli basn dayanm, ekme dayanm, elastisite modl, Poison oran, suda
ayrma, darbe dayanm, shore sertlii, konik indentr indisi, nokta yk
dayanm, Schmidt sertlii ve eksenli basn dayanm (kohezyon, isel
srtnme as) belirlenmi,
TK Kurumunun tm ak ocaklarnda gerek TK Kurumunun ve gerekse
mteahhit firmalarn dekapajda alan deiik tip ve kapasitedeki kaz
makinelerinin ilgili jeolojik birimlerde performanslar kartlm, bu amala;
Formasyonun patlatma ile veya riperle gevetilip gevetilmedii,
Patlatma ile gevetildi ise kullanlan patlayc miktar, delik boyu, ap,
delik aralklar, sklama boyu, yemleme biimi ve miktarlar gibi patlatma ile
ilgili bilgilerin derlenmesi,
Kaya blok byklkleri,
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
28/101
17
Jeolojik birim gevetilmi veya gevetilmemi olsun, kaz makinesinin
performansnn, birim hacim dekapaj iin sarf edilen enerjinin veya yaktn
miktar,
Ykleme zaman,
Kepe dolma katsays,
Kepe izlerinin kalp kalmad,
Ekskavatrlerin arka ksmlarnn kalkp kalkmad, zorlanp
zorlanmad,
gibi zellikler saptanmtr.
Tm bu almalar, TKnin btn ak ocaklar iin yaplarak; kaya birimlerinin
gerek fiziksel ve mekanik zellikleri ve gerekse ktlesel zellikleri ile deiik tip ve
kapasitedeki i makinelerinin performanslar karlatrlarak kazlabilirlik,
riperlenebilirlik ve patlatma ile gevetilmesi iin gerekli snflamalar yaplmtr .
Kaya ktle zellikleri olarak, doku, renk, ayrma derecesi, mevcut sreksizlik
sistemleri ve bunlarn zellikleri arazide yaplan gzlemler sonucunda sistematik
olarak kaydedilmitir.
Ayrma olay; kayann dayanm zelliklerini etkilemesi nedeniyle kayann mekanik
davrann kontrol eden nemli bir parametre olmaktadr (Paamehmetolu ve
ark., 1988a).
Kaya ktlesinin ayrma derecesini tanmlamada kullanlan snflandrma sistemi
izelge 2.2.de verilmitir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
29/101
18
izelge 2.2. Kaya ayrma snflandrmas (ISRM, 1978)
Snf Terim Tanm
1 Taze
Kaya ktlesinde ayrmann hibir etkisi
grlmez, belki sreksizlik yzeylerinde hafif
renk deiimi olabilir.
2Az derecede
ayrm
Renk deiimi kaya ktlesinin ve sreksizlik
yzeylerinin ayrtn gsterir. Ayrma
sonucu kaya ksmen renk deitirebilir, fakat
henz direncinden birey yitirmemitir.
3Orta derecede
ayrm
Kaya ktlesi tmyle yer deitirmi ve
nemli lde direncini yitirmitir. Kaya
ktlesi ayrmann etkisiyle sreksiz bir at
veya ekirdek talareklinde bulunabilir.
4leri derecede
ayrm
Kaya ksmen topraa dnm ve/veya
ufalanmtr. Toprak iinde taze veya renk
deitirmi veya dayanmsz kaya maddesi
ve sreksiz bir at veya ekirdek talareklinde bulunabilir.
5 Tmyle ayrm
Kaya tmyle topraa dnm ve/veya
ufalanmtr. Fakat kayann orijinal yaps ve
dokusu hala korunmaktadr.
6 Kalnt
Kaya tmyle topraa dnm olup,
ktlesel yap ve dokusu bozulmutur. Hacim
byk lde artm fakat toprak henz
tanmamtr.
Eklemler aras mesafe; dorultu ve yatm itibariyle ayn sisteme dahil olan eklem
yzeyleri arasndaki ortalama dikey mesafe olarak tanmlanmaktadr.
Katmanlama kalnl ise; kaya ktlesi ierisindeki katmanlama yzeyleri
arasndaki ortalama dikey mesafe llerek belirlenmitir. Kaya ktlesinin eklemlerve katmanlama dzlemlerinin kesiimi ile oluan bloklardan olutuu
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
30/101
19
dnldnde, bu bloklarn boyut ve geometrilerinin gerek gevetme ve gerekse
kaz ilemi asndan nemli bir faktr olduu phesizdir (Paamehmetolu ve
ark., 1988a).
Kayalarn sertliklerini belirlemeye yarayan, Schmidt ekici serlik deerleridir. Ayna
ve iri kaya bloklar zerinde darbe yaptrlarak gzlenen sertlik deerleri kayt
edilmitir. Sertlik lmlerinde Poole ve Farmer (1980)n gelitirdii tekrarlamal
darbe yntemi kullanlmtr (Paamehmetolu ve ark., 1988a). Schmidt ekicine
gre kaya sertlik tanmlar izelge 2.3.de verilmitir.
izelge 2.3. Schmidt ekicine gre kaya sertlik tanm (Poole ve Farmer, 1980)
Deer Tanm
0-10
10-20
20-40
40-50
50-60
>60
Yumuak
Biraz yumuak
Biraz sert
Sert
Olduka sert
ok sert
Sismik hz tayini iin, bir kaynaktan verilen enerjinin yzeyde belli aralklarla
yerletirilen alclarla (jeofonlarla) alnmasndan olumutur. Kaynak olarak
genellikle kk bir patlayc kullanlmaktadr. Kaynaktan kan enerji,
formasyonlarn zelliklerine bal olarak krlmakta ve jeofonlara farkl zamanlarda
ulamaktadr. Bylece enerjinin hareket zaman ve alnd mesafeler esas
alnarak mesafe-zaman grafiinden hzlarn formasyonlarda derinlikle deiimi
bulunabilmektedir (Paamehmetolu ve ark., 1988a).
Kazlabilirlie gre malzemenin snflandrmasu ekildedir (Paamehmetolu ve
ark., 1988b):
Kolay kazlabilir: Kum, kk akl gibi yumuak, gevek malzeme.
Orta kazlabilir: Patlatma olmakszn da kazlabilen kil, killi akl gibi ksmensalam malzeme.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
31/101
20
Orta zor kazlabilir: Kireta, iri paral akl, ya kil gibi hafif patlatmayla
paralanmas gereken malzeme.
Zor kazlabilir: Kepede byk boluklara neden olan granit, sert kireta gibi
patlatma gerektiren malzeme.
ok zor kazlabilir: ok sert granit, ok sert kristalize kalkerler ile sreksizliklerin
gelimedii konglomera gibi malzeme.
Paamehmetolu ve arkadalar (1988a) tarafndan tm TK ocaklarnda yaplan
ve 284 adet deiik lm sonularna dayanarak kartlan kazlabilirlik puanlama
ve snflandrma sistemleri izelge 2.4 ve 2.5de gsterilmitir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
32/101
izelge 2.4. Kazlabilirlik parametreleri ve puanlama sistemleri (Paamehmetolu ve ark., 1988a)
Kaz snfParametreler
1 2 3 4
c, Mpa
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
33/101
izelge 2.5. Kazlabilirlik snflandrmas (Paamehmetolu ve ark., 1988a)
Kaz
tr ve kaz
arac
Kaz
snf Kaz
tan
m
Kazlabilirlik
puan
Elektriklikazc*
Hidrolikkazc** Riperlenebilme
Ortalamhz,
1 Kolay 0-25Dorudankazabilir
Dorudankazabilir D7 dozer riperleyebilir
2 Orta 25-45Patlatmagerekli
Dorudankazabilir
D8 Marjinal veya D9 dozerriperleyebilir 1
3 Orta-zor 45-65Patlatmagerekli
Patlatmagerekli
D9 Marjinal veya D11 dozerriperleyebilir 1
4 Zor 65-85Patlatmagerekli
Patlatmagerekli
Patlatma gerekli veya D11dozer verimsiz riperliyebilir 0
5 ok zor 85-100Patlatmagerekli
Patlatmagerekli Patlatma gerekli 0,42
** Hidrolik ekskavatr 7 yd ve alt iin geerlidir.* 10-25 yd kapasite iin geerlidir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
34/101
23
Ayrca Ceylanolu (1991), yine tm TK ocaklarnda yaplan ve iki yllk bir sreyi
kapsayan alma sonularna dayanarak, zgl kaz enerjisine ynelik bir
kazlabilirlik snflandrma sistemi gelitirmitir. Bu snflandrma sisteminin esas,
harcanan enerji miktarnn yerinde malzeme miktarna orandr. Bu snflandrma
sistemi izelge 2.6da verilmitir.
izelge 2.6. zgl kaz enerjisine gre kazlabilirlik snflamas (Ceylanolu, 1991)
zgl kaz enerjisi (kWh/m)
Kaznn kolaylKepe
kapasitesi(yd)
Kolay Orta Orta-zor Zor
10 0,235 0,236-0,300 0,300-0,390 0,391
15 0,210 0,211-0,275 0,276-0,345 0,346
20 0,185 0,186-0,250 0,251-0,315 0,316
25 0,155 0,156-0,220 0,221-0,290 0,291
2.4. Ekskavatrlerin Saatlik Ykleme Kapasitelerinin Tespiti
Ekskavatrn alma artlarnn ideal olduu ortamlarda bir saatte yapt i
miktar teorik kapasite, patlatlp-gevetilmi veya dorudan kaz ile fiili olarak bir
saatte gerekletirdii i miktarna ise, fiili kapasite denir. Fiili kapasiteyi olumsuz
ynde etkileyen nedenler aadaki ekilde sralanabilir:
Ekskavatrn al
aca
malzemenin kaz
zorluu, Kazlacak malzemenin (zor, orta-zor kaz snf iin) gevetilmemi olmas,
Ayna yksekliinin uygun olmamas,
Ekskavatrn kapasitesine gre kamyon kapasitesi ve saysnn uygun
olmamas,
Makinenin tek tarafl altrlmas, dnme asnn byk olmas,
Killi ve nemli malzemenin kepeye yaparak retim miktarn olumsuz
etkilemesi,
Malzemenin iri ve bloklu olmas,
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
35/101
24
Patlatma sonras tabanda trnak olumas,
Kullanc operatrn deneyiminin yetersiz olmas vd.
Ekskavatrlerin ykleme kapasiteleri tespit edilirken genel madencilik
uygulamalarnda kullanlan kapasite tespit forml kullanlr. Formlde kullanlan
deerler ve tespit edilme ekilleri aada gsterilmitir.
Ekskavatrn ykleme kapasitesi (saatlik i miktar), aadaki E. 2.1 kullanlarak
hesaplanr.
.St
F.E3600..0,764.CQ
s
d= (2.1)
Q = saatlik i miktar (yerinde malzeme iin) (m3/saat)
Cd = kepe hacmi (yd3)
ts = devir sresi (sn)
E = verimlilik katsays (%)
21 f.f=E
f1= yeri organizasyon katsays (%)
f2= Operatr randman (%)
F = kepe dolum katsays (%)
S = kabarma katsays
Makinelerin kapasiteleri belirlenirken ve verimleri incelenirken, malzeme ve
tehizatn pek ok zelliinin gz nne alnmas gerekir. En iyi artlar temin
edilmi olsa bile, alma artlar iyi dzenlenmedii iin bir makine veya tehizat
en iyi verim ile almayabilir. Uygulamada, makinelerin mekanik verimlerine %100
lde ulamak mmkn deildir. Bu sebeple makinelerin teorik maksimumkapasitelerini, uygulamadaki gerek deerlerine dntrebilmek iin eitli
dzeltme katsaylar kullanlmaktadr. Bunlar (Eskikaya,1986):
Makinelerin yapsal zellikleri (dnme, kepe dolma katsays vd.),
Malzeme nitelikleri (kabarma katsays, para boyutu vd.),
alma ekilleri (derinlik katsays, saatteki alma sresi, mekanik
mevcudiyet, mekanik verim, kepe devir sresi, uyuma faktr, i artlar ve
organizasyon gibi.) olarak snflandrlabilir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
36/101
25
2.4.1. Yapsal zellikler ile ilgili katsaylar
2.4.1.1. Dnme katsays ve operatr randman
Dnme asndaki deiikliklerin kepe devri zerindeki etkisini tayin eden
katsayya dnme katsays denir. Baz olarak 900 lik dnme as alnmaktadr.
Dnme as ne kadar kkse, devir de o lde kk olmakta ve bir saat
iindeki dnme hareketi says o nispette artmaktadr (Eskikaya,1986). Dolaysyla,
dekapaj almalarnda kullanlan makineler dnme alar minimum olacak
ekilde altnda, kepe devir sresi en aza inerken, ayn zamanda saatlik i
miktar artmaktadr. izelge 2.7 de literatrde verilen, kaz ykleme makinelerinin
dnme alarna gre dnme katsaylar verilmitir.
izelge 2.7. Ykleyiciler iin dnme katsays (Eskikaya,1986).
Dnme as(derece)
45 60 75 90 120 150 180
Dnmekatsays
1,2 1,1 1,05 1 0,91 0,91 0,77
Operatr randman (f2), ykleme kapasitesi tespit edilirken incelenmesi gereken
bir parametredir. Operatr randman dnme asna bal olarak tespit edilebilir.
llen fiili a deerlerinin ideal alma as olan 90oe blnmesi suretiyle
operatr randman tespit edilebilir. (Bilge, 2002)
2.4.1.2. Kepe dolma katsays
Kepenin nominal kapasitesi ile tad fiili miktar arasndaki orandr. Kepenin
kayaca veya krlm malzemeye sokulabilme veya batrlabilme artlar tarafndan
tayin edilir. Makinenin kapasitesini etkileyen bu katsay; malzeme para boyutuna,
operatr maharetine, patlatma verimine, makinenin sktrma oranna ve
formasyon zelliklerine baldr.
Paamehmetolu ve arkadalarnn (1988) TK dekapaj sahalar iin yapm
olduu almalar sonucunda, ortalama kepe dolma katsaysnda patlatma ncesi
ve sonras
%11 oran
nda farkl
l
k olumutur. Patlatma ile hem saatte retilenmalzeme miktar, hem de birim enerji ile retilen malzeme miktar artmaktadr.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
37/101
26
Kaz zorluuna gre kepe dolma katsaylarndaki deiim izelge 2.8de
verilmitir.
izelge 2.8. Kepe dolma katsaylar (Paamehmetolu ve ark., 1988a)
Kaz snf Dolma faktr (DF)
Kolay kaz DF>0,95
Orta kaz 0,90
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
38/101
27
izelge 2.9. Baz kayalara ilikin kabarma ve kepe dolma katsaylar (Eskikaya,1986)
KayalarKabarmakatsays
Kepe dolmakatsays
Kum ve hafif kumlu balk 1,08-1,17 1,10-1,00
Konsolide olmayan kayalar ve15 mm'ye kadar kayalar
1,15-1,30 1,0-0,9
Konsolide yumuak kayalar,gravel
1,25-1,35 1,0-0,8
Dk sertlikte kompakt kayalar 1,30-1,40 0,85-0,75
Kompakt orta sert kayalar 1,35-1,45 0,80-0,70
Sert kompakt kayalar 1,40-1,50 0,75-0,65
rt katmanlarnn kabarma katsaylarnn tayini iin, yerinde ve gevetilmi
haldeki birim arlklardan faydalanlr.
2.4.3. alma ekli zellikleri ile ilgili katsaylar
2.4.3.1. Derinlik katsays
Kepeli ekskavatrler iin optimum bir kesme derinlii vardr. Eer makine bu
optimum deerden daha deiik bir deerde alacak olursa, makinenin verimlilii
der (Eskikaya, 1986).
Ak ocak madencilik ilemlerinde en uygun kaz derinliine kadar kepenin
doldurulmasnda sorun yoktur. Ancak kazlmas gereken rt tabakasnn ince
veya kazlabilirlii zor olmas durumunda kepeyi doldurmak iin ekme kaldrma
sresi artacandan devir sresi de artacaktr. Uygun alma koullarnda,
makine enerji tketiminin minimum dzeyde salanabilmesi iin kepe kesme
derinliinin, optimum kepe ykseklii seviyesinde %100 doluluk oranna ulaacak
ekilde ayarlanmaldr. Makinenin alt evde yksek kesme derinlii
uygulamak suretiyle kepe doluluunun salanmas, retim miktar bakmndan
isteneni salasa da tketilen enerji miktar asndan iyi bir iletme randman
oluturmamaktadr. %100 optimum kaz derinlii salandnda, derinlik katsays
1e eit olmaktadr (Karpuz ve Hindistan, 2005).
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
39/101
28
2.4.3.2. yeri organizasyon katsays (f1)
Faydalanma ve i ynetimi verimliliklerinin birleim etkisini temsil etmek iin
kullanlan bir deikendir. Faydalanma, mekanik olarak, makinenin programlanan
sre iinde gerek anlamda faal olduu sreyi tanmlar. Bir sistemin paras olarakalan ekskavatr; ynetim, i gc eksiklikleri, i koullar, iklim gibi nedenlerden
dolay kesintilere urayabilir. Bu durum iin verimliliini etkiler. rnein, olaan
d iklim koullar, tozlu bir ortam, ar ve andrc zemin, dk i gc kalitesi
kt i koullar ve dk verimlilik anlamna gelir. Eer ynetim iyi, atlyeler
donanml, bakm programlar plana uygun, nakliyat kesintileri en az dzeyde ve
imkanlar yksek ise gerek retim sresi de yksek olur (Karpuz ve Hindistan,
2005). Ynetim verimlilii ve alma koullarna bal olarak literatrdeki alma
verimlilik katsaylar izelge 2.10da verilmitir.
izelge 2.10. alma verimlilik katsaylar (Karpuz ve Hindistan, 2005).
Ynetim verimliliialma koullar
Mkemmel yi Orta Zayf
Mkemmel 0,83 0,80 0,77 0,77
yi 0,76 0,73 0,70 0,64
Orta 0,72 0,69 0,66 0,60
Zayf 0,63 0,61 0,59 0,54
2.4.3.3. Kepe devir sresi (ts)
Kesikli alan btn makinelerde devir sresi en nemli faktrlerden biridir. Bir
ekskavatr iin devir sresi; kepenin dolmas, boaltlma noktasna (kamyona)
dnmesi, boaltlmas ve geri dnmesi srelerinin toplamdr. Devir sresi; daha
ok makinenin kepe kapasitesine, operatr kabiliyetine, formasyon zelliklerine,
patlatma verimine ve ykleme ekline bal olarak deimektedir. allan
malzemenin kazlabilirlii zorlatka kepe dolma sresi artar. Ayrca devir sresi,
ekskavatrn dnme hzna ve dnme asna da baldr. Dnme as
bydke dnme sresi de artar.
izelge 2.11de ykleyici kepeler iin literatrde nerilenkaz zorluuna ve kepehacimlerine gre kepe devir sreleri verilmitir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
40/101
29
izelge 2.11. Kaz zorluuna gre ekskavatrlerin ortalama kepe devir sreleri(Paamehmetolu ve ark., 1998b)
Literatrde nerilen kepe kapasitesine gre kepeperiyodu (sn)Ekskavatr
Tipi
KepeKapasitesi
(yd)Kolay kaz Orta kaz Orta-zor Zor ok zor
EE 20,0 26 30 34 37 41
HE 11,0 24 28 32 33 37
HE 8,0 22 26 30 31 35
HE 7,0 21 25 30 30 34
HE 6,0 21 25 29 30 34
HE 5,0 20 24 29 29 33
HE 4,0 20 24 28 29 33HE 3,5 19 23 28 28 32
HE 3,0 19 23 27 28 32
HE 2,5 19 23 27 28 32
EE: elektrikli ekskavatr
HE: hidrolik ekskavatr (ters kepe)
2.5. Kamyonlarn Saatlik Tama Kapasitelerinin Tespiti
Ak iletmelerde rt kaz almalarnda yaygn olarak kullanlmakta olan
ekskavatr-kamyon ynteminde en nemli unsur, birlikte alabilecek en uygun
ekskavatr-kamyon kombinasyonunun belirlenmesidir. Bunun iin ekonomik ve
teknik deerlendirmeler yaplmal, bu deerlendirmelerde teknik olarak
uygulanabilecek olas tm kombinasyonlar ele alnarak maliyet analizleri
yaplmaldr.
Ekskavatr + kamyon rt kaz ynteminde, tama maliyeti ykleme ve kaz
maliyetinden daha fazladr. Ayrca kazclarn mr 25 yl olmasna karlk,
kamyonlarn ekonomik mr 810 yl civarndadr. Bu bakmdan ncelikle
kamyonlarn rahat ve verimli alabilmeleri iin, yollarn dzgn olmas ve dkm
sahalarnn fazla uzak olmamas gerekmektedir.
Kazykleme makineleri ve kamyonlardan yeterince yararlanabilmek iin,
kapasiteleri de uyum iinde olmaldr. Ekskavatr-kamyon sistemlerinin birim
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
41/101
30
maliyetlerinin hesaplanmas srasnda, bir kamyonu doldurmak iin gerekli dng
(kepe devri) saysnn teknik olarak kabul edilebilir snrlar iinde olmas
gerekmektedir. Bunun iin de ncelikle, bir ekskavatrn bir kamyonu doldurmas
iin gerekli kepe says belirlenmelidir.
Ekskavatr kepe kapasitesinin artmas ile, ayn kapasitede kamyonu doldurmak
iin daha az sayda dng gerekmekte bylece dng sresinin azalmasyla
ekskavatrn birim zamandaki i miktar artmaktadr. Fakat ayn zamanda, bir
seferde braklan byk miktardaki malzeme, kamyon altyapsn zorlamakta,
gerek kamyon asisine, gerekse de dier donanmlarna zarar verebilmektedir.
Kamyon kapasitesinin artmas ile de, bir ekskavatr bir kamyonu doldurmak iin
ok sayda dngye ihtiya duymakta, bir kamyonu yklemek iin gereken sre
artmakta buna bal olarak da kamyon tur zaman artmakta ve birim zamandaki i
miktar azalmaktadr. Dng says iletme organizasyonu ve teknik dzenlemeleri
bozacak boyutlara eriebilmektedir. Ayrca, makinenin kepe hacmi kamyon
kapasitesine gre ok byk olduunda, ya kamyon kasas tam yklenememekte,
ya da fazla ykleme nedeniyle malzemenin bir ksm kamyon kasasndan
tamaktadr.
Kamyon almas da, kaz ykleme makineleri gibi dng olup, bu dngy
oluturan hareketler; kaz ykleme makinesi yannda manevra, ykleme, boaltma
yerine gidi, boaltma ve bo dntr. Ykleme sresi, ykleyici makinenin devir
sresine ve bir kamyonun doldurulmas iin gereken kepe saysna baldr.
Yolda geen sre de ise en nemli faktr yol durumudur. Yolun zemini, eimi,
virajlar ve kavaklar gibi hz etkileyen faktrler ve yolun uzunluu bu srede
etkileyici rol oynar. Ayr
ca kamyonun performans
da nemli bir faktrdr.Kamyonun boaltma sresi ile ykleyicinin yanndaki manevra sresi ise alma
artlarna baldr.
Kamyon kapasitelerinin tespitinde, genel madencilik kaynaklarnda verilen
kapasite tespit formlleri kullanlabilir. Formlde kullanlan deerler ve tespit
edilme ekilleri aada gsterilmitir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
42/101
31
T
xE3600xC=P aT eitlii kullanlarak hesaplanr. (2.2)
Burada;
PT: kamyonun saatlik i miktar (m/saat)
Ca: kamyonun gerekleen kapasitesi (1 devirde naklettii miktar) (m ),
E: verimlilik,
T: kamyon devir sresidir.
2.5.1. Kamyon devir sresi (T)
Kamyon dng (tur) zaman (T) = t1 + t2 + t3 +t4 +t5 eitlii ile hesaplanr. (2.3)
t1 : Kamyon dolma sresi (kamyonun dolmas iin gerekli kepe says x kepe
devir sresi)
t2 : Ykleyici yannda yklemeye hazr duruma gelme
t3 : Boaltma sresi ( dkm alannda manevra ve boaltma sresi)
t4 : Dolu gidite yolda geen sre
t5 : Bo dnte yolda geen sre
2.5.1.1. Ykleme sresi (t1)
Ykleme sresi (kamyonun dolma sresi), kamyonun dolmas iin gerekli kepe
says ile kepe devir sresinin arpm ile bulunur. Ekskavatrn kamyona
ykleme yapabilmesi iin gerekli sre u ekilde elde edilir.
t1 = ts x n eitlii kullanlr. (2.4)
t1= ykleme sresi
ts : ykleyici kepe devir sresi,
n: kamyonun dolmas iin gerekli kepe says
Burada, (n) kamyonun dolmas iin gerekli kepe says aadaki eitlikle
hesaplanr.
C
T
C
Cn = (2.5)
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
43/101
32
CT: kamyon kapasitesi (m),
CC: bir kepe devrindeki kapasite (m/devir)dir.
Bir kepe devrinde kepe kapasitesi;
S
xFC=C dC eitliine gre hesaplanr. (2.6)
Cd : kepe hacmi (m3)
S : malzeme kabarma katsays
F: kepe dolma katsays
2.5.1.2. Ykleyici yannda manevra sresi (t2)
Kamyonun ykleyici yanndaki manevra sresi literatrde alma artlarna gre
verilmitir. alma artlar iyi ise manevra sresi 9 sn, orta ise 18 sn, zor ise 30
sndir (Karpuz ve Hindistan, 2005).
2.5.1.3. Dkm alannda boaltma ve manevra sresi (t3)
Kamyonun dkm alannda manevra ve boaltma sresi de yine literatrde
alma artlarna gre verilmitir. alma artlar iyi ise boaltma sresi 60 sn,
orta ise 78 sn, zor ise 108 sndir (Karpuz ve Hindistan, 2005).
2.5.1.4. Dolu dkme gidi ve bo dn sresi (t4-t5)
Dolu gidite ve bo dnte yolda geen sreler; yolun durumuna, eimine ve
kamyonun zelliklerine bal olarak deimektedir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
44/101
33
3. AN LNYTLERLETMESNN TANITILMASI
3.1. an Linyitleri letmesi
anakkale an havzasndaki kmr oluumu, 1940 ylnda tespit edilmi ve
1979 ylna kadar zel sektr tarafndan iletilmitir. 1979 ylnda Trkiye Kmr
letmeleri Kurumuna devredilen ruhsat sahalarnda, Ege Linyitleri letmesi
Messese Mdrlne bal an Linyitleri letmesi Mdrl ad altnda
faaliyet gstermektedir (Balk, 2005).
3.2. Blgenin Genel Jeolojik Durumu
3.2.1. Stratigrafi
Stratigrafik dizili 3 ana blmde incelenebilir.
3.2.1.1.Neojen ncesi kayalar
Spilitler:
Linyit havzasnn kuzeydousunu snrlayan ve kretase yal olduu tahmin edilen
spilitlere Mallkyn kuzeydousunda rastlanmaktadr. Spilitler iinde mesozoik ve
yal ekzotik kire ta bloklarna rastlanr. Renkleri koyu gri - kahverengidir. Bazkesimlerde ise bozumalar sonucu koyu yeil-yeilimsi renge dnmlerdir.
Tf, aglomeratik tf, andezit ve bazaltlar:
Linyit havzasnn temelini oluturan bu volkanikler birbirleriyle grift halde
bulunmaktadr. Bu nedenle bunlara temel volkanikleri denilmektedir. Karakteristik
olarak Kocabaaynn gneyindeki tepelerde grlmektedir. Hakim litoloji asit
karakterli tf ve aglomeratik tflerden ibarettir. Ksmen kaolinleme ve sarmskahverengiyle de limonitleme grlmektedir.
Kaolinleme sonucu aa kan silisin bir ksm diskordans yzeyindeki tfleri
tamamen silisletirmi, atlaklarda opal, kalsedon damarlar oluturmutur. Ayrca
kmr horizonu altndaki temel tfnde rastlanan ve sondajlarda temeli tanmada
bir ayra olarak kullanlan 0,5 mm apndaki yuvarlak silis oluumlarnn teekkl
de bu tarzda aklanmaktadr.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
45/101
34
Bazaltlar; yeilimsi nansl siyah renkli, iri hornblend fenerokristalli, olduka bol
zeolit dolgulu ve jeodotlu olan bu volkanikler belirgin eklemlidir. Ayrca aralarnda
kaolinlemi tf mercekleri bulunmaktadr.
Andazitler etd sahasnda grlmeyip, kuzeyde lyasaa iftlii Kynde
gzlenmektedirler. Renkleri pembe, ak kahverengi iri ortoz ve hornblend
kristallidir (TK, 2002).
3.2.1.2. Neojen jeolojik birimleri
Kmrl Jeolojik Birim:
Alt k
s
mlar
nda ekonomik linyit damar
bulunmakta olan bu jeolojik birimin kal
nl
30 m300 m arasnda deimektedir. Jeolojik birim alttan itibaren u seviyelere
ayrlmtr:
Taban Aglomeralar: yi yuvarlaklam iri volkanik akllardan oluan bu seviye
baz sondajlarda saptanmtr. Kalnl 0 2 m arasnda deimektedir.
Linyit Horizonu: Kalnl 0 ile 65 m arasnda deiir. Deiik kalnlk gsteren
linyit; killi linyit, linyitli kil tabakalar
yla tamamen steril kil, tfit, ara kesmelerdenoluur.
Kumlu Killer: Linyit horizonunun hemen zerinde konkordan olarak gelir. Kalnl
1223 m arasnda deiir. Gri renkli killerle derecelenme gsteren volkanik
elemanl killerden oluur.
Alt aglomera:
Kumlu killer zerinde yer alan bu jeolojik birim genellikle havza batsnda tipik
olarak da an5 panosu evresinde grlr. Kalnl 2090 m arasnda olan
keli bazalt paralarndan oluur. Genel rengi ak mor nansl kurunidir.
imento ok skdr.
Laminal kil, tfit ve tf ardalanmas:
Kalnl 2090 m arasnda deien bu jeolojik birim laminal kil, silt ta, tfit ve
ince mercekler halinde tf ardalanmasndan ibarettir. Bu jeolojik birim iinde
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
46/101
35
muhtelif seviyelerde trbitid aknt izlerine rastlanr. Ayrca jeolojik birimin alt
ksmlarnda yaylm ok snrl olan ve en ok 0,80 m kalnlkta ince bir linyit
damar bulunmaktadr.
st aglomeralar:
Havzann kuzey ksmn tamamen kaplayan bu jeolojik birimin kalnl 200 mye
kadar ulamaktadr. Koyu gri renkli bazaltik aglomera ile krmz, sar ve sarms
kahverengi andezitik aglomeralardan meydana gelmitir. Bazen 12 m apnda
bazalt bloklarna rastlanmaktadr.
Gevek imentolu ve masif olan aglomeralar geni alanlar kaplayarak alttaki
jeolojik yapy tamamen gizlerler. Alttaki laminal killerin zerine asz
diskordansla oturmulardr.
st pliosen-pleistosen:
Bu jeolojik birim alttaki seriler zerine diskordan olarak gelmektedir. yi
yuvarlaklam ve yer yer iri bloklu bazalt, andezit, radyolarit kuvars, sileks ve
kalker elemanl akl ve kumlardan olumaktadr (TK, 2002).
3.2.1.3. Neojen sonras keller
Konglomera:
Keli iri bloklarn gevek kumlu ve killi bir balayc ile birlemesinden
olumutur. an ilesinin kuzeydousunda grlr.
Alvyonlar:
En ok havzann gneyindeki Kocabaay vadisinde grlmektedirler. Eski
alvyonlarda genellikle 220 cm boyutlu iyi yuvarlaklam kaba akllar hakimdir.
Elemanlarn %80i volkanik (andezit, bazalt) kkenlidir. Yeni alvyonda kil ve
kumlarn kalnl Kocabaay vadisinde 30 metreye ular (TK, 1998).
ekil 3.1de an Linyit Havzasna ait genelletirilmi jeolojik stamp verilmitir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
47/101
36
ekil 3.1. .L.. kmr sahasna ait genelletirilmi jeolojik stamp (TK, 1998).
3.2.2. Yapsal jeoloji
3.2.2.1. Genel yap
st aglomeralarn geni alanlar kaplamas havzann jeolojik yapsnn zmn
byk lde zorlatrm olup, gneyde lamineli kil jeolojik biriminin kaplad
kk alanlar dndaki sorunlarn zm sondaj verilerine dayanarak yaplmtr.
Ett sahasndaki kvrmlar, byk lde ilkel su alt topografyasna bal olarak
gelitiklerinden dzensiz ekillidirler. Sondajlarla, hemen her yere doru olan
Alvyon
Bloklu akl, kum vegevek imentolu kum ta
st aglomera
Laminal kil, tfit, tf
Alt aglomera
Linyit horizonu
Temel volkanikler
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
48/101
37
kvrmlarn varl saptanm olup, ana eksen yn kuzeydou - gneybat
istikametindedir.
Havzada, birinci senklinal an 5-B panosunun kuzey - kuzeybatsnda bulunmakta
olup, dou - bat dorultusunda uzanmtr. Bunun st kesimlerinde ise kuzeydou
- gneybat dorultusunda bir antiklinal vardr. kinci senklinal, an3 Ocann
hemen dousundan geen fayn yanndan balamaktadr. Yine an1 panosunun
gney - gneybatsnda 315 numaral sondajn etrafnda faylarla blnm byk
bir senklinal ile bunun kuzeyinde S 22 sondaj civarnda bir antiklinal yerlemitir.
Havzann etkin bir teknotizma arz etmesi nedeniyle bu antiklinal ve senklinaller
blnmlerdir (TK, 1998).
3.2.2.2. Tabaka dorultu ve eimleri
Havzada genel katman eimleri 50 - 200 arasnda deimektedir. 300nin zerindeki
eimleri ise genellikle fay zonlar civarnda rastlanmaktadr.
Eim yn ise, havzann byk bir blmnde kuzeye dorudur. Havzada tabaka
dorultular genel olarak kuzeydou - gneybat ynnde olmakla birlikte,
havzann baz kesimlerinde ise dorultu kuzeybat ynndedir (TK, 1998).
3.2.2.3. Kvrmlar ve faylar
an linyit havzasnda, kmrl sahann iinde ve yakn civarda kuzeydou-
gneybat dorultulu 6, kuzeybat-gneydou dorultulu 5 adet olmak zere
toplam 11 adet fay saptanmtr.
Havzann kuzeydousundaki st kretase yal spilitler zerinde temel
volkaniklerinin diskordans olarak bulunuu st kretase sonunda laramien
orojenezinin varln gstermektedir. Yine kmrl jeolojik birim ile volkanikler
arasnda al diskordansn varl, ikisi arasnda bir orojenezin varlna iaret
eder. Ancak kesin yalar saptanamad iin hangi orojenezin olutuu
bilinmemektedir (TK, 1998).
3.2.3. Hidrojeoloji
an ilesi ve evresi denize uzaktr, bu nedenle blgedeki su kaynaklarn; yer alt
sular ve yzey sular meydana getirmektedir. Yaplan n ettler sonucunda,
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
49/101
38
kmr sahasnn yeralt suyu bakmndan fakir olduu saptanmtr. Bunun
nedenleri sahadaki tf, aglomera, tfit, kil, marn gibi kayalarn gzeneksiz
olmasdr. Bu durum gerek ak ve gerekse kapal iletmeler iin bir avantajdr.
Sahada grlen az debili kaynaklar, fay ve krk zonlarnda bulunmaktadr (TK,
1998).
3.2.4. Jeoteknik ettler
letme sahasnda, jeoteknik ettlerde problemin zmne gereki bir biimde
yaklalabilmesi, detay jeolojiye ait bilinmeyen hususlarn akla kavuturulmas,
yerinde testler yaplmas ve laboratuar testleri iin rselenmi / rselenmemi
rnek alnmas amalaryla alt ayr lokasyonda tamamen karotlu toplam 885,65 m.
jeoteknik sondaj yaplmtr (M.T.A., 2002)
Sahann genel jeolojik stampn yanstan J14 numaral jeolojik sondajna ait
sembolik loglarekil 3.2de gsterilmitir.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
50/101
39
ekil 3.2. J14 jeoteknik sondajna ait sembolik loglar (M.T.A., 2002)
3.2.4.1. Kaya kalite gstergesi (RQD)
RQD, 10 cmden byk karot paralarnn toplam uzunluunun, % olarak toplam
karot uzunluundaki paydr (MiningLife, 2006). izelge 3.1de RQD deerine gre
kaya kalite snflandrlmas gsterilmitir.
izelge 3.1. RQD deerine gre kaya kalite snflandrlmas (MiningLife, 2006).
RQD (%) Kaya kalite snf
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
51/101
40
M.T.A. tarafndan yaplan ettler sonucunda; farkl birimlerin RQD deerlerinin
yaplan sondajlara gre dalmlar izelge 3.2de gsterilmitir.
izelge 3.2. Sondajlara gre farkl birimlerin RQD deerleri (M.T.A., 2002).
Sondaj No Derinlik (m) Birim RQD (%)
J13 19,00-29,25 Kilta 20,7
29,25-51,10 Aglomera,tf 54,5
51,10-99,00 Bitml laminal kilta 6,4
J14 17,05-21,80 Aglomera 37,9
21,80-44,10 Laminal kilta,yy bitml 49,5
44,10-47,70 Aglomera 91,1
47,70-121,25 Laminal kilta,yy bitml 39,6
J15 0,00-16,00 Aglomera,andezitik lav 12,1
16,00-40,00 Laminal kilta,yy bitml 31,5
40,00-61,85 Aglomera 68,8
61,85-111,20 Bitml laminal kilta 20,9
J16 0,00-13,85 Aglomera,andezitik lav 16,9
13,85-19,95 Kilta-kumta 29,8
19,95-28,65 Aglomera 81,2
28,65-47,00 Laminal kilta 70,7
47,00-53,00 Aglomera 81,8
53,00-118,80 Bitml laminal kilta 55,7
J17 0,00-27,85 Aglomera,andezitik lav 10,4
27,85-33,85 Kilta 78,3
33,85-45,40 Aglomera 72,3
45,40-50,60 Kilta-kumta 21,9
50,60-77,25 Bitml laminal kilta 17,5
77,25-101,45 Aglomera,andezitik lav 26,4
101,45-129,9 Bitml laminal kilta 6,9
J18 0,00-43,75 Aglomera 29,0
43,75-48,70 Kilta-yy aglomera 93,0
48,70-59,65 Aglomera 96,0
59,65-75,00 Laminal kilta 58,7
75,00-106,70 Aglomera 77,5
106,70-113,80 Laminal kilta 43,8
113,80-142,15 Aglomera,andezitik lav 89,4
142,15-166,00 Laminal bitml kilta 21,2Ortalama 47,2
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
52/101
41
izelge 3.2de verilen her bir birimin ortalama RQD deerleri, izelge 3.1 ile
karlatrlarak, izelge 3.1deki kaya kalite snflandrmasna gre .L..
sahasndaki her bir birimin kaya kalitesi izelge 3.3de gsterilmitir.
izelge 3.3. .L.. sahasndaki her bir birimin ortalama RQD deerlerine gre kayasnf
BirimRQD(%)
Kaya kalitesnf
Aglomera 71 iyi
Kilta - kumta 26 zayf
Lamineli kil ta 58 orta
Kilta yer yer aglomera 93 mkemmel
Kilta 50 orta
Aglomera - tf 55 orta
Bitml laminal kilta 29 zayf
Lamineli kil ta - yer yerbitml
40 zayf
Aglomera -andezitik lav 31 zayf
Ortalama 47 zayf
3.2.4.2. Zemin snf
M.T.A. tarafndan yaplan jeolojik ett almalar kapsamnda, eitli blgelerden
alnan altere aglomera, altere kilta ve alvyon numuneleri iin yaplan testler
sonucunda elde edilen deerlerin ortalamalarna gre; jeolojik birimlerin zemin
snflar, ortalama nem ierikleri ve ortalama zgl arlklar izelge 3.4de
gsterilmitir.
izelge 3.4. .L.. jeolojik birimleri test sonular (M.T.A., 2002)
Tanm Zemin SnfDoal Nemerii (%)
zgl Arlk(gr/cm)
Altere aglomera MH 39 2,40
Altere kilta MH 30 2,13
Alvyon MH 30 2,63
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
53/101
42
HM zemin snf; inorganik silt, mikal veya diyatomeli ince kumulu veya siltli
toprak, elastik silt olarak tanmlanan zemin snfdr (M.T.A., 2002).
3.2.4.3. Atterberg (kvamllk) limitleri
MTA tarafndan yaplan almalarda, Atterberg limitleri saptanan btn rnekler
iin %50nin zerinde likit limit deerine sahip olduu belirlenmitir. Likit limit
deerinin %50nin zerinde olmas, zemin malzemesi bnyesinde muhtemelen
fazla miktarda montmorillonit (smektit) tr kil minerali bulunduuna iaret
etmektedir. Bu husus dikkate alnarak yaplan X-n krnm analizleri sonucuna
gre bu zeminlerin birka rnek dnda smektite zengin olduklar anlalmtr.
Bu tr killerin genellikle ime potansiyelleri yksektir ve su ile temaslarnda
stabilitelerini kaybederler.
rneklerin ime potansiyellerini belirlemek amacyla aktivite saylar (A)
hesaplanm, rneklerin aktivite (A) saylarnn yksek ok yksek olduu, ime
potansiyellerinin de zellikle ince taneli rnekler iin yksek ok yksek olduu
grlmtr.
Atterberg limitleri saptanan ince taneli zeminlerin plastisite indeksi (PI) deerlerinin
btn rneklerde 15den yksek olduu, Leonards (1962)n plastisite
snflamasna gre, altera aglomeralarn genellikle plastik zeminler olduu, altere
kiltalarnn ise ok plastik zeminler olduu belirlenmitir (M.T.A., 2002).
3.2.4.4. Tek eksenli basn dayanm, ekme dayanm, birim hacim arlk
MTA tarafndan yaplan almalar sonucunda, alnan rneklerin tek eksenli basn
dayanm, ekme dayanm ve birim hacim arlk deney sonularna gre bulunan
deerlerin ortalamalar izelge 3.5de gsterilmitir.
Dere ve Miller (1966)in kayalarn tek eksenli basn dayanm deerlerini esas
alan kayalarn mhendislik snflamasna gre, aglomera, kilta ve kumtann
ortalama tek eksenli basn dayanm deerleri dikkate alndnda bu kayalar
ok dk dayanml, E snf kaya olarak tanmlanabilir (M.T.A., 2002).
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
54/101
43
izelge 3.5. Tek eksenli basn dayanm, ekme dayanm ve birim hacim arlkdeney sonular (M.T.A., 2002)
TanmOrtalama birimhacim arlk
(gr/cm)
Ortalama tek eksenlibasn dayanm
(MPa)
Ortalama ekme
dayan
m
(MPa)
Kilta 1,69 16,73 2,60
Aglomera 2,07 5,48 0,63
Kumta 2,19 7,30 0,82
3.2.5. Havza karakteristikleri
Paamehmetolu ve arkadalarnn (1988a) Havza Karakteristiklerinin Tayini ad
altnda genelledikleri ve TKe ait deiik havzalardaki dekapaj yaplan jeolojik
birimlerin fiziksel, mekanik ve ktlesel zelliklerinin tayini, deiik makinelerin bu
jeolojik birimlerde gsterdii kaz performanslarnn etd, kazlabilirlik,
delinebilirlik ve patlatlabilirlie ilikin almalar kapsamnda .L.. iin yapm
olduklar almalar ve elde edilen sonular aada tablolar halinde gsterilmitir.
izelge 3.6da .L.. kaya birimlerine ait laboratuar deney sonular, izelge
3.7de an Blgesi K2, K4, AN3, AN5B, AN1, AN1B Panolarnda jeolojik
birim ktle zellikleri, izelge 3.8de an Blgesi K2, K4, AN3, AN5B, AN1,
AN1B Panolarnda jeolojik birim ktle zellikleri, izelge 3.9da an Blgesi K2,
K4, AN3, AN5, AN5B Panolarnda jeolojik birim ktle zellikleri verilmitir.
Arazi almalar srasnda lm yaplan (verisi alnan) lokasyonlar ve jeolojik
birimler (Paamehmetolu ve ark., 1988a):
No Lokasyon Jeolojik Birim
1 an 1-D Orta ileri ayrm tf + aglomera
2 an K-4 Zayf fay zonu, marn
3 an K-2 leri drecede ayrm marn
4 an Orta ayrm tf + tfit bantlar
5 an nce laminal marn kilta
6 an leri ayrm, topraklam aglomera
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
55/101
izelge 3.6. .L. kaya birimlerine ait laboratuar deney sonular (Paamehmetolu ve ark.,1988a)
LokasyonJeolojikbirim ad
Tek
eksenlibasn
dayanm(MPa)
ekmedayanm
(MPa)
Elastisitemodl
(100.000)(MPa)
Poissonoran
Kohezyon(MPa)
selsrtnme
as(derece)
Birimarl(gr/cm)
Nemoran(%)
Shse
an K-2Panosu
Marn 280,07 41,49 0,428 0,338 74 31 1,86 7,58 3
an 1
PanosuAglomera 311,18 34,15 1,492 0,278 100 50 2,52 1,43 4
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
56/101
izelge 3.7. an Blgesi K2, K4, AN3, AN5B, AN1, AN1B panolarnda jeolojik birim ktleark.,1988a)
Sreksizlik Konumu Devamll(m)
Sreksizlikler
aras ortalamamesafe
(m)
Yzeyprzll
Dmalz
no tipi
1Katmanlama
dzlemiYatay Devaml 0,1-0,5
Genellikledz
2 Eklem takmKatmanlamaya
dik
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
57/101
izelge 3.8. an Blgesi K2, K4, AN3, AN5B, AN1, AN1B panolarnda jeolojik birim ktleark.,1988a)
Sreksizlik Konumu Devamll
(m)
Sreksizlikleraras ortalama
mesafe(m)
Yzeyprzll
no tipi
1Katmanlama
dzlemiYatay Devaml 0,1-0,5 Genellikle dz
2 Eklem takm Katmanlamaya dik
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
58/101
izelge 3.9. an Blgesi K2, K4, AN3, AN5, AN5B panolarnda jeolojik birim ktle zellikleri (P
Sreksizlik Konumu Devamll(m)
Sreksizlikler
aras ortalamamesafe(m)
Yzeyprzll Dma
yok Gzlenmiyor yokEz
kil
Jeolojik biriminjeoteknik
tanm:
Orta veya ok derecede ayrm, yer yer topraklam aglomera,
4 m'den 15 m'ye kadar deien kalnlkta ezilme (shear) zonlar mevcut.
Orta derecede ayrm ksmlar gri-yeil, ok ayrm ksmlar sarms-kzl ka
Aglomera en ok 2*2*4 m, ortalama 1*1*2 m ve genellikle 1*1*1 m boyutunda t
Olduka taze olan bu bloklar patar at gerektiriyor.
Dier btn ksmlar ters kepe veya hidrolik ekskavatrle rahat kazlyor.
Bu jeolojik birim AN panosunda heyelan yapyor.
-
7/31/2019 Kazilabilirlik Tayini Ve Ortu Kazi Verimlilik Degerlendirmesi Bir Acik Isletme Ornegi
59/101
48
3.3. Kaz Snfle lgili Yaplan Ettler
Paamehmetolu ve arkadalarnn (1988a), an Linyitleri letmesi iin, jeolojik
birimlerin kazlabilirliklerinin tayini ile ilgili elde edilen tm laboratuar ve arazi lm
sonular izelge 3.10da verilmitir.
Arazi almalar srasnda alnan performans verileri, arazi parametreleri,
laboratuarda llen fiziks