Üretim yöntemi seçiminde ve planlamasında gözönünde bulundurulması gereken detaylar; Üretim yönteminde emniyeti sağlayabilmek için cevher ve yankayacın.

... konulu sunumlar: "Üretim yöntemi seçiminde ve planlamasında gözönünde bulundurulması gereken detaylar; Üretim yönteminde emniyeti sağlayabilmek için cevher ve yankayacın."— Sunum transkripti:

1 Üretim yöntemi seçiminde ve planlamasında gözönünde bulundurulması gereken detaylar;
Üretim yönteminde emniyeti sağlayabilmek için cevher ve yankayacın fiziksel özelliği önemlidir. Maden yatağının eğiminin kazı işine, cevher nakliyesine, tahkimata, malzeme taşınmasına etkileri vardır. Cevherin damar kalınlığı arttıkça kazı giderleri de azalmaktadır. Cevher kütlesi yataklanması içerisinde faydalı olmayan kısımlar olabileceği gibi tektonizma sonucu kırıklar ve süreksizlikler de olabilir. Cevherin mineralojik ve kimyasal bileşiminin üretim yöntemi seçiminde etkisi vardır. Kendi kendine yanabilme özelliği ile sülfürlü cevherin kolaylıkla okside olabilmeleri çok önemlidir. Kazının yapıldığı derinlik arttıkça artan derinlikle birlikte kayaç basıncı ve sıcaklığı arttığı için tavan kontrolü ve havalandırma prosesi zorlaşır. Tavan arızaları ve kazı sonucu yeryüzünde oluşan çökmeleri(sübsidans) önlemek amacıyla göçertmeli yöntemler uygulanmamaktadır. Cevheri alınan yerin tavanı uzun süre kendini tutabiliyorsa yöntem daha serbestlikle seçilebilir. Oda-topuk, arakatlı kazı vb. Değerli cevherlerde cevher kaybı az olan yöntemler tercih edilirken, ucuz cevherlerde ise kazı maliyeti düşük cevher kaybı yüksek olan yöntemler seçilir. Metan gazı içeren damarlarda eğim yükselme yönünde çalışma yapılamaz. Maden yatağı fazla tektonizmaya maruz kalmışsa veya su geliri fazla ise topuk bırakılarak üretim bölgesi tehlikeli bölgeden ayrılmış olur.

2 Yeraltı nakliyat yönteminin seçimini etkileyen en önemli parametreler özellikle üretim kapasitesi ve maksimum işletme derinliğidir. Pek çok küçük ve orta ölçekli işletmeler için kamyonla nakliyat düşük yatırım özelliğiyle en ekonomik yöntem olarak ön plana çıkmaktadır. İşletme derinliği ve kapasite arttıkça, yüksek yatırımına rağmen kuyu nakliyatına geçiş zorunlu hale gelmektedir. Bantlı konveyör ile nakliyat yüksek üretim kapasitelerinde (>5000 ton/gün) ekonomik olmaktadır. Kural olarak kamyonla nakliyat yatırım maliyeti düşük işletme maliyeti yüksek, kuyu nakliyatı ise yatırım maliyeti yüksek işletme maliyeti düşük olarak tanımlanabilir. Pek çok araştırmacı tarafından yapılan çalışmalarda küçük ölçekli maden işletmelerinde kamyonla nakliyatın 500 m derinliğe kadar kârlı olduğu belirtilmektedir. Üretim kapasitesi arttıkça kamyonla nakliyat için ekonomik derinlik azalmaktadır.

3

4 Cevher yatağının özelliklerine göre üretim yöntemi seçimini denetleyen 5 ana faktör vardır.
Yatağın şekli Yatağın kalınlığı Ortalama eğim Tenör dağılımı Cevher, tavan ve taban formasyonlarının jeomekanik özellikleri

5 Üretim yöntemi seçiminin sayısal veriler ele alınarak değerlendirilmesi ilk olarak Nicholas (1981) tarafından geliştirilen bir yaklaşımla değerlendirilmiş, ardından Miller-Tait ve diğer., (1995) tarafında geliştirilerek modifiye edilmiştir. Tablo 1.’deki kriterlere göre her bir üretim yöntemine puan verilmekte ve toplamda en fazla puanı alan üretim yöntemi tespit edilmektedir. Seçim kriterlerine göre üretim yöntemlerinin alabileceği puanlar Tablo 2., 3. ve 4.’de verilmiştir.

6 Parametreler Tanımlama 1) Genel geometrik şekil Eşit boyutlu ( masif) Bütün boyutları yaklaşık olarak aynıdır Levha ( tabular ) Damar kalınlığı diğer iki boyuta kıyasla oldukça küçüktür Düzensiz Boyutlar çok kısa mesafelerde değişmektedir 2) Kalınlık Çok ince < 3 m İnce 3 – 10 m Orta 10 – 30 m Kalın 30 – 100 m Çok kalın > 100 m 3) Eğim Yatay < 20º 20º - 55º Dik > 55º 4) Derinlik Sığ 0 – 100 m 100 – 600 m Derin > 600 m 5) Tenör dağılımı Uniform Tenör yatak içinde belirgin şekilde değişmez. Geçişli Tenör değerlerinin zonal karakteristikleri olup, bir zondan diğer zona tedrici şekilde değişim gösterir. Çok kısa mesafeler içinde tenör değişimi çok belirgindir ve bu değişimler belirli bir düzen göstermez. 6) Kaya kütle sınıflaması (RMR) Çok zayıf Zayıf 0 – 20 21 – 40 41 – 60 Sağlam 61 – 80 Çok sağlam 81 – 100 7) Kayaç direnç faktörü (RSS) < 5 5 – 10 10 – 15 > 15

7 Tablo 2. Farklı üretim yöntemlerinin geometri /tenör dağılımına göre puanlandırılması
Üretim yöntemi Geometrik şekil Cevher kalınlığı Cevher eğimi Tenör dağılımı Derinlik TOPLAM M T D Çİ İ O K ÇK Y U G S Açık işletme 4 2 3 1 -49 9 Blok göçertme 11 Arakatlı kazı -10 19 Arakatlı göçertme 12 Uzunayak -42 Oda-topuk -39 Ambarlamalı kazı 13 Cut and fill 18 Travers Ayak Küp tahkimatlı yöntem 7 M = Masif Çİ = Çok ince (<3m) Y= Yatay (<20o) U = Uniform S = Sığ (0-100m) O = Orta ( m) D = Derin (>600m) T = Levha İ = İnce (3-10m) O = Orta (20-55o) G = Geçişli D = Düzensiz O = Orta (10-30m) D = Dik (>55 o) K =Kalın (30-100m) ÇK = Çok kalın (>100m)

8 Kaya mekaniği verileri
RMR (Rock Mass Rating - Kaya kütle sınıflaması) ve RSS (Rock Substance Strength - Kayaç direnç faktörü) olarak iki parametreyle incelenmektedir. RMR değerleri Bieniawski (1984)’nin kaya kütle sınıflamasından elde edilmiştir. Altı parametreden oluşan bu sınıflama ile kayaca arasında bir puanlama vermekte, 0 en kötü 100 ise en iyi değer olmaktadır. Sınıflandırma parametreleri Değer aralığı Kayaç dayanımı 0 - 15 Kayaç kalite göstergesi (RQD) 3 - 20 Çatlak aralığı 5 - 20 Çatlak durumu 0 - 30 Yeraltı suyu durumu

9 Tablo 3. Üretim yöntemlerinin kaya kütle sınıflamasına göre puanlandırılması
RMR değerleri: çok zayıf (ÇZ) = 0-20, zayıf (Z) = 21-40, orta (O) = 41-60, sağlam (S) = 61-80, çok sağlam (ÇS) = Üretim yöntemi Cevher zonu Tavan taşı Taban taşı TOPLAM ÇZ Z O S ÇS Açık işletme 3 2 4 9 Blok göçertme -49 8 Arakatlı kazı 1 Arakatlı göçertme Uzunayak 6 5 - Oda-topuk Ambarlamalı kazı Cut and fill 10 Travers Ayak Küp tahkimatlı yöntem

10 Kayaç direnç faktörü (RSS) =
Kayaç direnç faktörü (RSS) değeri ise, kayacın tek eksenli basınç dayanımının arazi (yerçekimsel) basıncına oranıyla elde edilmektedir. Kayaç direnç faktörü (RSS) = Kayacın tek eksenli basınç dayanımı (kg/cm2) = Örtü tabakası ortalama yoğunluğu (ton/m3) H = Derinlik (m)

11 Tablo 4. Üretim yöntemlerinin kayaç direnç faktörüne göre puanlandırılması
RSS değerleri: çok zayıf (ÇZ) = < 5, zayıf (Z) = 5-10, orta (O) = 10-15, sağlam (S) = > 15 Üretim yöntemi Cevher zonu Tavan taşı Taban taşı TOPLAM ÇZ Z O S Açık işletme 4 3 9 Blok göçertme 2 1 7 Arakatlı kazı 5 6 Arakatlı göçertme 8 Uzunayak - Oda-topuk Ambarlamalı kazı Cut and fill 11 Travers Ayak Küp tahkimatlı yöntem

12 Yapılan sondaj çalışmaları sonucunda cevherin geometrik ve mekanik özellikleri belirlenmiş, hesaplamalar sonucu rezerv miktarı ton olarak tespit edilmiştir. Kuvars damarı mostra vermemekte ve topoğrafya kodundan yaklaşık 130 m derinde bulunmaktadır. Yapılan teknik ve ekonomik değerlendirme sonucu açık işletme ile üretimin mümkün olamayacağı tespit edilmiş ve cevher kütlesinin kapalı işletme yöntemi ile kazanılmasına karar verilmiştir.

13 Geometrik şekil Tabular (levha) Ortalama cevher kalınlığı 15 m Cevher eğimi 570 Tenör dağılımı Geçişli İşletme derinliği 380 m Cevher yoğunluğu (kuvars damarı) 2.4 t/m3 Yankayaç yoğunluğu (granit) 2.8 t/m3 Cevherin tek eksenli basınç dayanımı (MPa) 130 Yankayaç tek eksenli basınç dayanımı (MPa) 95 Cevherin RMR değeri 47 Yankayaç RMR değeri 35 Cevherin RSS değeri 11.61 Yankayaç RSS değeri 8.48

14 Ortalama cevher kalınlığı 15 m Cevher eğimi 570 Tenör dağılımı Geçişli
Geometrik şekil Tabular (levha) Ortalama cevher kalınlığı 15 m Cevher eğimi 570 Tenör dağılımı Geçişli İşletme derinliği 380 m Üretim yöntemi Geometrik şekil Cevher kalınlığı Cevher eğimi Tenör dağılımı Derinlik TOPLAM M T D Çİ İ O K ÇK Y U G S Açık işletme 4 2 3 1 -49 9 Blok göçertme 11 Arakatlı kazı -10 19 Arakatlı göçertme 12 Uzunayak -42 Oda-topuk -39 Ambarlamalı kazı 13 Cut and fill 18 Travers Ayak Küp tahkimatlı yöntem 7 M = Masif Çİ = Çok ince (<3m) Y= Yatay (<20o) U = Uniform S = Sığ (0-100m) O = Orta ( m) D = Derin (>600m) T = Levha İ = İnce (3-10m) O = Orta (20-55o) G = Geçişli D = Düzensiz O = Orta (10-30m) D = Dik (>55 o) K =Kalın (30-100m) ÇK = Çok kalın (>100m)

15 çok zayıf (ÇZ) = 0-20, zayıf (Z) = 21-40, orta (O) = 41-60,
RMR değerleri: çok zayıf (ÇZ) = 0-20, zayıf (Z) = 21-40, orta (O) = 41-60, sağlam (S) = 61-80, çok sağlam (ÇS) = Cevherin RMR değeri 47 Yankayaç RMR değeri 35 Üretim yöntemi Cevher zonu Tavan taşı Taban taşı TOPLAM ÇZ Z O S ÇS Açık işletme 3 2 4 9 Blok göçertme -49 8 Arakatlı kazı 1 Arakatlı göçertme Uzunayak 6 5 - Oda-topuk Ambarlamalı kazı Cut and fill 10 Travers Ayak Küp tahkimatlı yöntem

16 RSS değerleri: çok zayıf (ÇZ) = < 5, zayıf (Z) = 5-10, orta (O) = 10-15, sağlam (S) = > 15
Cevherin RSS değeri 11.61 Yankayaç RSS değeri 8.48 Üretim yöntemi Cevher zonu Tavan taşı Taban taşı TOPLAM ÇZ Z O S Açık işletme 4 3 9 Blok göçertme 2 1 7 Arakatlı kazı 5 6 Arakatlı göçertme 8 Uzunayak - Oda-topuk Ambarlamalı kazı Cut and fill 11 Travers Ayak Küp tahkimatlı yöntem

17 Geometri/Tenör Dağılımına Göre Kaya Kütle Sınıflandırmasına Göre
Üretim Yöntemi Geometri/Tenör Dağılımına Göre Kaya Kütle Sınıflandırmasına Göre Kaya Direnç Sınıflandırmasına Göre TOPLAM Açık işletme 9 27 Blok göçertme 11 8 7 26 Arakatlı kazı 19 4 6 29 Arakatlı göçertme 12 Uzunayak -42 -26 Oda-topuk -39 3 -33 Ambarlamalı kazı 13 32 Cut and fill 18 10 39 Travers Ayak 1 5 Küp tahkimatlı yöntem

18 Mekanize dolgulu tavan arınlı ayak (Cut and Fill-Kes Doldur) yöntemi uygulanması planlanan bir altın madeninde üretim galerisinde 2 m ilerleme sağlanabilmesi için kullanılması gereken patlayıcı madde miktarı ve delik sayısının belirlenmesi Galeri faydalı kesiti = 14 m2 Galeri kazı kesiti = 16 m2 Patlayıcı yoğunluğu = 800 kg/m3 Delik çapı (D) = 36 mm Kartuş çapı (d) = 30 mm Özgül şarj miktarı = 0,4375 kg/m3

19 Atım teorik hacmi, delik boyu ile kazı kesiti çarpılarak belirlenir.
Daha sonra bu hacim için gereken patlayıcı madde miktarı hesaplanır. Delik hacminden yararlanarak bir deliğe şarj edilmesi gereken miktar hesaplanarak toplam patlayıcı madde miktarına bölünür ve gerekli delik sayısı bulunur. Çözüm Atımdaki teorik hacim = 16 m2 x 2 m = 32 m3 Delik boyu (L) = 2 x 1.1= 2.2m (İlerleme miktarından %10 fazla delinir.) Gerekli patlayıcı madde miktarı: 32 m3 x 0,4375 kg/m3 = 14 kg Delik başına düşen patlayıcı madde miktarı : Delik hacmi x 0,40 (% 60 sıkılama payı) Vpatlayıcı = L x x D2/4 x 0,4 2,2 m x 3,14 x (0,03)2/4 x 0,4 = 6.21 x 10-4 m3 mpatlayıcı = 6,21 x 10-4 m3 x 800 kg/m3 = 0,5 kg/delik Toplam delik sayısı = 14 kg / 0,5 kg/delik = 28 delik Birim alana delinecek delik sayısı = 28 delik / 16 m2 = 1,75 delik/m2

20 Geometrik şekil Tabular (levha) Ortalama cevher kalınlığı 12 m Cevher eğimi 760 Tenör dağılımı Uniform İşletme derinliği 410 m Cevher yoğunluğu 4.1 t/m3 Yankayaç yoğunluğu 2.3 t/m3 Cevherin tek eksenli basınç dayanımı (MPa) 180 Yankayaç tek eksenli basınç dayanımı (MPa) 150 Cevherin RMR değeri 52 Yankayaç RMR değeri 67 Cevherin RSS değeri 10.7 Yankayaç RSS değeri 15.9

21 Geometri/Tenör Dağılımına Göre Kaya Kütle Sınıflandırmasına Göre
Üretim Yöntemi Geometri/Tenör Dağılımına Göre Kaya Kütle Sınıflandırmasına Göre Kaya Direnç Sınıflandırmasına Göre TOPLAM Açık işletme 9 11 31 Blok göçertme 12 6 2 20 Arakatlı kazı 19 42 Arakatlı göçertme 13 8 27 Uzunayak -39 7 4 -28 Oda-topuk -37 -20 Ambarlamalı kazı 14 10 34 Cut and fill 17 Travers Ayak 5 15 Küp tahkimatlı yöntem 1

22

23

24 Delik No Delik Eğimi Delik Boyu(m) 1 ve 7 44 4,7 2 ve 6 66 8,4 3 ve 5 78,5 8,1 4 90 7,8