afsin elbistan a acik isletmesinde optimum ocak sinirlarinin belirlenmesi ve mevcut uygulama ile...

7/31/2019 Afsin Elbistan a Acik Isletmesinde Optimum Ocak Sinirlarinin Belirlenmesi Ve Mevcut Uygulama Ile Karsilastirilmasi

1/160

UKUROVA NVERSTESFEN BLMLER ENSTTS

YKSEK LSANS TEZ

Mustafa Engin YAYLA

AFN ELBSTAN (A) AIK LETMESNDE OPTMUM OCAKSINIRLARININ BELRLENMES VE MEVCUT UYGULAMA LEKARILATIRMASI

MADEN MHENDSL ANABLM DALI

ADANA, 2005


2/160


AFN ELBSTAN (A) AIK LETMESNDE OPTMUM OCAKSINIRLARININ BELRLENMES VE MEVCUT UYGULAMA LE

KARILATIRMASI

Mustafa Engin YAYLA

YKSEK LSANS TEZ


Bu tez 16/09/2005 tarihinde aadaki jri yeleri tarafndan oybirlii ile kabuledilmitir.

mza:. mza:... mza:...

Prof. Dr. Mesut ANIL Do. Dr. M. Emin CAL Do. Dr. Suphi URALBAKAN YE DANIMAN

mza:.. mza:.....Yard. Do. Dr. A. Mahmut KILI Yard. Do. Dr. Ahmet DAYE YE

Bu tez Enstitmz Maden Mhendislii Anabilim Dalnda hazrlanmtr.

Kod No:

Prof. Dr. Aziz ERTUN

Enstit Mdrmza ve Mhr

Bu alma ukurova niversitesi Bilimsel Aratrma Projeleri Birimitarafndan desteklenmitir.

Proje No: MMF.2003.YL.51

Not: Bu tezde kullanlan zgn ve baka kaynaktan yaplan bildirilerin, izelge, ekil ve fotoraflarnkaynak gsterilmeden kullanm, 5846 sayl Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hkmlere tabidir.


3/160

I

Z

YKSEK LSANS TEZ

AFN ELBSTAN (A) AIK LETMESNDE OPTMUM OCAKSINIRLARININ BELRLENMES VE MEVCUT UYGULAMA LE

KARILATIRMASI

Mustafa Engin YAYLA



Danman : Do. Dr. Suphi URALYl : 2005, Sayfa:60

Jri : Prof. Dr. Mesut ANILDo. Dr. M. Emin CALDo. Dr. Suphi URALYard. Do. Dr. A. Mahmut KILIYard. Do. Dr. Ahmet DA

Yksek lisans tezi olarak hazrlanan bu almann amac, 1981 ylndan buyana madencilik almalar srdrlen Afin-Elbistan (A) Klaky akiletmesinin optimum ocak snrlar, gncelletirilmi teknik ve ekonomik verilerkullanlarak yeniden belirlenmi ve elde edilen sonular halen uygulanmakta olanocak snrlar ile karlatrlmtr.

MTA Genel Mdrl tarafndan gerekletirilen 255 adet karotlu sondajaait bilgiler kullanlarak kuyu koordinatlar, kmre giri ve k kotlar, sldeer/kl ierii deeri, kuyunun toplam derinlii gibi bilgileri ieren bir veri

dosyas oluturulmutur. Bu veri dosyasna kriging yntemi ile bloklara deerleriatanarak sahann blok modeli oluturulmutur. Daha sonra younluk, rt-kaz vekmr retim maliyetleri, her bir bloun, retim maliyeti ve parasal deeri dikkatealnarak, sahann ekonomik modeli retilmitir. Son olarak yazlma olas nihaievlerin deiik ynlerdeki genel eim alar girilerek pozitif hareketli koni yntemiile optimum ocak snrlar elde edilmitir.

Anahtar Kelimeler: Nihai ocak snr, Hareketli koni, Afin-Elbistan Havzas,Optimizasyon, Ak iletme


4/160

II

ABSTRACT

MSc THESIS

DETERMINING AN ULTIMATE PIT LIMIT IN AFSIN-ELBISTAN (A)OPENCAST MINING FIELD AND COMPARING WITH THE EXISTING

APPLICATION

Mustafa Engin YAYLA

DEPARTMENT OF MINING ENGINEERING

INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF UKUROVA

Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Suphi URALYear : 2005, Pages:60Jury : Prof. Dr. Mesut ANIL

Assoc. Prof. Dr. M. Emin CALAssoc. Prof. Dr. Suphi URALAssist. Prof. Dr. A.Mahmut KILIAssist. Prof. Dr. Ahmet DA

In this MSc study, using the modern technical and economical data, theoptimum pit limits of Afin-Elbistan (A) Klaky open pit mine, which continues itsmining practices since 1981, is re-stated and the results obtained is compared withthe existing applicated pit limits.

Using the data regarding 255 drilling core which is carried out by generalmanagement of MTA, a data file is formed containing hole coordinates, input andoutput height of coal, thermal value/ash content value, total depth of hole etc. Ablock model is obtained by assigning the data of blocks by kriging method withusing this data file. After this, density, stripping ratio, coal production costs, the

production cost of each block and taking into account the financial value of theseblocks, an economical model of field is produced. Finally, possible ultimate slopes ofgeneral slope angles that are on different directions are iintroduced software andoptimum pit limit is obtained by moving cone method.

Key Words : Ultimate pit limits, Moving cone, Afsin-Elbistan basin, Optimization,Opencast mine


5/160

III

TEEKKR

Lisans ve Yksek Lisans eitimim sresince deerli yardmlarn

esirgemeyen, bilgi ve birikimleriyle tez almam batan sona kadar ynlendiren ve

ekillenmesinde byk emek sarfeden, ok deerli danman hocam Do. Dr. Suphi

URALa teekkr eder, sayglarm sunarm.

ncelikle Maden Mhendislii Blm Bakan Prof. Dr. Mesut ANIL olmak

zere, maddi ve manevi yardmlarn grdm blmmz akademik ve idari

personeline teekkr ederim.

Tm almam srasnda hibir zaman desteini benden esirgemeyen HAYAT

ARKADAIM canm Esra KARAOLUna, ktisadi ve dari Bilimler Fakltesi

letme Blm 4. Snf rencisi Emre EYMRe, Maden Yksek Mhendisi lkin

ANDAa, Tekstil Yksek Mhendisi Ar. Gr. Halil ZDEMRe, Tekstil Yksek

Mhendisi Ar. Gr. Ouz DEMRYREKe, Maden Yksek Mhendisi Ar. Gr.

Ahmet TEYMENe teekkrlerimi bir bor bilirim.

Hayatm boyunca gstermi olduklar anlay, vermi olduklar maddi ve

manevi destekleri ve bitip tkenmek bilmeyen sevgilerini hibir zaman

unutmayacam, CANIM ALEMe de sonsuz teekkr eder, sevgilerimi sunarm.


6/160

IV

NDEKLER SAYFA

Z ............................................................................................................................I

ABSTRACT.............................................................................................................II

TEEKKR.............................................................................................................III

NDEKLER ........................................................................................................IV

ZELGELER DZN ............................................................................................VI

EKLLER DZN..................................................................................................VII

1. GR ...................................................................................................................1

1.1. almann Amac.........................................................................................2

1.2. Havzann Tantm.........................................................................................3

1.3. Blgesel Jeoloji .............................................................................................8

1.4. Hidrojeoloji ...................................................................................................8

2. NCEK ALIMALAR....................................................................................9

2.1. Optimum Ocak Snrlarnn Tespitine likin nceki almalar.................9

2.1.1. Lerchs-Grossmann 2-D Metodu ile Ak letme Snrlarnn

Belirlenmesi ............................................................................................92.1.2. Korobov Algoritmas .............................................................................11

2.1.3. Dzeltilmi Korobov Algoritmas..........................................................13

2.1.4. Koenigsbergin Boyutlu Dinamik Programlama Algoritmas..13

2.1.5. Optimum Ocak Snrlarnn Tespitinde Geleneksel Yntem..17

2.2. Afin-Elbistan Termik Sant. Kmr Ocaklarna likin nceki almalar.18

3. MATERYAL VE METOD ..................................................................................21

3.1. Materyal ........................................................................................................213.2. Metod ............................................................................................................23

3.2.1. Kriging Yntemi le Jeolojik Blok Modelinin Hazrlanmas.................23

3.2.2. Maden Yatann Ekonomik Modelinin Oluturulmas.........................26

3.2.3. Pozitif Hareketli Koni Teknii...............................................................27

3.2.4. Hareketli Koni Tekniklerinin zellikleri ...............................................32

3.2.5. Kompozitlerin Hesaplanmas.................................................................32

4. BULGULAR VE TARTIMA ............................................................................35


7/160

V

4.1. Jeoistatiksel Deerlendirme ve Jeolojik Modelin Oluturulmas..................35

4.1.1. Rezerv - Snr Tenr likisi...................................................................36

4.1.2. Kompozit Verilerin Oluturulmas.........................................................38

4.1.3. Jeolojik Modelin Oluturulmas.............................................................38

4.2. Ekonomik Modelin Oluturulmas................................................................39

4.2.1. Proje Deerlerine Gre Optimum Ocak Snrlar...................................40

4.2.2. Fiili Deerlere Gre Ocak Snrlar........................................................44

4.2.3. Koridor Blgesiyle Birlikte Ocak Snrlarnn Deerlendirilmesi .........48

4.3. Modellere Gre Kesit Grntleri ................................................................52

4.4.Modellerden Alnan Sonularn Karlatrmas...........................................52

5. SONULAR VE NERLER.............................................................................55

KAYNAKLAR ........................................................................................................57

ZGEM .............................................................................................................59

EKLER


8/160

VI

ZELGELER DZN SAYFA

izelge 1.1. Ocak Planlamasnda Kullanlan Parametreler .....................................3

izelge 1.2. Havzann Sektrel Deerlendirmesi ....................................................6

izelge 2.1. Klaky Ak letmesi Dou evi Birimlerinin Kayma

Mukavemeti Parametreleri....................................................................19

izelge 3.1. Sondaj Kuyular Koordinat Bilgileri....................................................22

izelge 3.2. Sondaj Kuyu Bilgileri ..........................................................................23

izelge 4.1. Sondaj Verilerinin Ksa statistiksel zeti...........................................35

izelge 4.2. Elde Edilen Sonularn Karlatrmas ...............................................53


9/160

VII

EKLLER DZN SAYFA

ekil 1.1. alma Alannn Yer Bulduru Haritas..................................................5

ekil 1.2. Afin Elbistan Linyit Havzasndaki Sektr Snrlar ............................6

ekil 1.3. Afin-Elbistan (A) Ak letmesinde retim Yaplan Basamaklar........7

ekil 1.4. Afin-Elbistan Klaky Ak letmesinin Genel Grnm ...............8

ekil 2.1. Her Bir Bloun Net Deerini Gsteren Bir Dey Kesit.........................9

ekil 2.2. Birinci Adm Sonundaki Kesit.................................................................10

ekil 2.3. Optimum Ocak Snr...............................................................................11

ekil 2.4. ki Boyutlu Aratrma Konisi ..................................................................12

ekil 2.5. Boyutlu Aratrma Konisi ..................................................................12

ekil 2.6. Hata Kaynan Aklayan rnek............................................................14

ekil 2.7. Bloklarn Kesiimi ...................................................................................14

ekil 2.8. Blok (, J, K)Ya Komu 12 Bloun Konumlar..........................................15

ekil 3.1. 971 Nolu Sondaj Kuyusu Kesiti .............................................................22

ekil 3.2. Boyutlu Jeolojik Blok Modeli ............................................................26

ekil 3.3. Pozitif Hareketli Koni Teknii ................................................................30ekil 3.4. Optimum Snr .........................................................................................31

ekil 3.5. Optimum Ocak Snrlarnn Tespiti .........................................................33

ekil 3.6. Kompozitlerin Oluturulmas ..................................................................34

ekil 4.1. Isl Deer / Kl Orannn Histogram ......................................................36

ekil 4.2. Isl Deer / Kl Parametresine likin Variogram ...................................36

ekil 4.3. Rezerv - Snr Tenr likisi.....................................................................37

ekil 4.4. Rezerv - Snr Tenr (Isl Deer) likisi.................................................37ekil 4.5. Kompozit Says le Isl Deer / Kl Orann Gsteren Diyagram..........38

ekil 4.6. Kompozit Verilere likin Parametrelerin Seimi....................................38

ekil 4.7. Bilgilerin Kriging Men Ye Tantlmas ..............................................39

ekil 4.8. Proje Deerlerine Gre Oluturulan Ocak Snrlarnn stten Grn41

ekil 4.9. Proje Deerlerine Gre Oluturulan Ocan Boyutlu Grnts ......41

ekil 4.10. Proje Deerlerine Gre Birinci Basamak stten Grn ....................42

ekil 4.11. Proje Deerlerine Gre kinci Basamak stten Grn ......................42


10/160

VIII

ekil 4.12. Proje Deerlerine Gre nc Basamak stten Grn ...................43

ekil 4.13. Proje Deerlerine Gre Drdnc Basamak stten Grn ...............43

ekil 4.14. Proje Deerlerine Gre Beinci Basamak stten Grn ...................44

ekil 4.15. Fiili Verilere Gre Belirlenen Ocak Snrlar Plan Grn................44

ekil 4.16. Fiili Verilere Gre Boyutlu Ocak Snrlar.......................................45

ekil 4.17. Fiili Verilere Gre Hazrlanan Ocak Snrlarnda Birinci Basamak ......45

ekil 4.18. Fiili Verilere Gre Hazrlanan Ocak Snrlarnda kinci Basamak........46

ekil 4.19. Fiili Verilere Gre Hazrlanan Ocak Snrlarnda nc Basamak.....46

ekil 4.20. Fiili Verilere Gre Hazrlanan Ocak Snrlarnda Drdnc Basamak .47

ekil 4.21. Fiili Verilere Gre Hazrlanan Ocak Snrlarnda Beinci Basamak .....47

ekil 4.22. Uygulama Sahas Plan Grn...........................................................48

ekil 4.23. Koridor Blgesinin Dahil Edildii Durumda Ocak Snrlar Plan

Grn................................................................................................49

ekil 4.24. Koridor Blgesinin Dahil Edildii Durumda Boyutlu Ocak

Grnts...............................................................................................49

ekil 4.25. Koridor Blgesi le Beraber Birinci Basamak Kesit Grn.............50

ekil 4.26. Koridor Blgesi le Beraber kinci Basamak Kesit Grnts .............50

ekil 4.27. Koridor Blgesi le Beraber nc Basamak Kesit Grnts ..........51

ekil 4.28. Koridor Blgesi le Beraber Drdnc Basamak Kesit Grnts.......51

ekil 4.29. Koridor Blgesi le Beraber Beinci Basamak Kesit Grnts...........52

ekil 4.30. (A-A'), (B-B'), (C-C') Kesitleri.............................................................. 53


11/160

1. GR MUSTAFA ENGN YAYLA

1

1.GR

Teknolojik gelimeler, ak iletmelerin ekonomik derinliklerini arttrm ve

ekonomik olmayan dk tenrl maden yataklarn ekonomik olarak iletilebilir

hale getirmitir. Dk tenrl yataklar zerinde oluturulacak daha derin ak

ocaklarn iletilmesi ile, iletmenin her seviyesindeki plan kesit alan genilemi ve

dolaysyla byle ocaklarda retim planlamas iin alternatifler artmtr. Ak

iletmelerde seviyelerin yzey kesit alanlar, ocak derinliinin ve nihai evin bir

fonksiyonudur.

Maden yataklarnn oluumlarndaki farkllklar (rt iinde farkl zelliklere

sahip formasyonlar oluumu, minerallemedeki kalite deiiklikleri, farkl jeolojik

ve hidrojeolojik oluumlar vb.) ve farkl kaz teknikleri retim planlamas

aamasnda, deerlendirilmesi gereken parametrelerin ve kstlamalarn ok

olmasna, dolaysyla da karklklara sebep olarak retim planlamas problemini

zorlatrmaktadr. Parametrelerin okluu ve karmak bir yapda olmas, hatta

bunlarn bazlarnn belirlenmesinin bile g olduu dikkate alnrsa, planlamaclarn

en uygun retim planlamasn belirleyebilmelerinin ok zor olaca aktr. Busebepten dolay planlama probleminin optimal zm aranmaldr.

Gnmzde kullanlan ak iletme nihai snr tespitine ynelik bilgisayar

yazlmlar genellikle iki grup halinde ele alnrlar. Birinci grupta, matematiksel

olarak doruluu kantlanm yntemler, ikinci grupta ise sonuca daha ksa zamanda

ulaabilen, fakat optimum sonutan fedakarlk eden yntemlerdir. Birinci gruptaki en

nemli yntem Lerchs-Grossmannn 1965 ylnda gelitirdikleri, grafik teorisine

dayanan bir uygulamadr (Lerchs ve Grossmann, 1965). Dinamik programlama,lineer programlama ve ebeke aklar yntemleri bu grup iinde incelenebilir. kinci

grupta ise hareketli koni, parametrik analiz, korobov algoritmalar saylabilir. kinci

gruptaki yntemlerin en nemli zellikleri istenilen ev alar ile alabilmeleri ve

algoritma mantklarnn ok kolay olmalardr. Bu nemli avantajlarndan dolay

bilgisayar yazlm gelitiren kurulular tarafndan bu yntemler tercih edilmitir.

Ak iletme nihai snr tespitine ynelik btn yntemler, inceleme

yaplacak blgenin bloklara ayrlmasna dayanr. zel teknikler vastas ile bu


12/160


2

bloklara, sondajlardan elde edilen veriler yardm ile boyutlu olarak tm teknik

deerler (tenr, kalori, nem, kl, mekanik deerler vb.) atanr. Bu deerler

kullanlarak, tm bloklarn ekonomik deerlendirmeleri yaplr. Bunun anlam, snr

deerin altnda tenre sahip olan bloklara kaz maliyetleri (negatif olarak verilir),

snr deer st bloklar ise ierdikleri cevherin kalitesine ve retilebilirliine bal

olarak kar deeri (pozitif olarak verilir) olarak atanr. Btn yntemlerin mant,

boyutlu olarak ekonomik deerleri verilen bloklar ierisinden hangi bloklarn

kazanlmas ile maksimum kar elde edileceinin belirlenmesidir. Maksimum kar

kavram ocak ierisindeki bloklardan birinin veya bir grubun kaldrlmas sonucu ile

oluacak yeni ocak kar, bir nceki blok grubunun kaldrlmas ile elde edilecek

kardan byk olmas ile de aklanabilir (Onur, 1995).

1.1.almann Amac1981 ylndan bu yana faaliyette bulunan Afin-Elbistan Klaky ak

iletmesinde 2004 yl sonu itibariyle 207,7x106 ton linyit retimi ve 459,6x106 m3

rt ve arakesme kazs gerekletirilmitir (AEL, 2005). 1981 ile 2004 yllar

arasndaki bu dnem ierisinde projenin planlamasna esas olan kmr younluu,

snr tenr, retim maliyeti, dekapaj maliyeti vb gibi parametrelerde deiiklikler

olduu grlmtr (AEL, 2005). Ocak tasarmnda kullanlan baz teknik ve

ekonomik parametrelere ilikin planlanan ve gerekleen deerler izelge 1.1de

grlmektedir (AEL, 2005).

Madencilik faaliyetlerinin srdrld dnem ierisinde retilen kmrn

sl deeri ve nem orannn ak ocak planlamasnda kullanlan deerleri ile

gerekleen deerleri arasnda nemli bir farkllk gzlenmemitir. Ancak retilen

kmrn younluu ve rt-kaz orannda nemli deiiklikler olmutur. rt-kaz

orannn 2,48 m3/ton deerinden 2,21 m3/ton deerine dmesi ile ayn blgeden

22,25x106 ton daha fazla linyit retimi gerekleirken ortalama kmr sat fiyatda

7,07 YTL/tondan 6,85 YTL/ton deerine dmtr.

Rheinbraun Consulting GmbH (1976) tarafndan, TK Genel Mdrlnn

talebi zerine hazrlanan projede ngrlen deerler ile ulalan sonular arasnda


13/160


3

nemli farklar meydana geldii iin Klaky sahasnn nihai ocak snrlarnn

yeniden belirlenmesine gerek duyulmutur.

izelge 1.1. Ocak planlamasnda kullanlan parametreler (AEL, 2005)

Planlanan Gerekleen

Kullanlan Snr Tenr ParametreleriIsl Deer, Kl

erii, Nem OranIsl Deer /Kl Oran

Kmr Younluu (t/m3) 1,25 1,40Isl Deer (Orijinal Bazl), (Kcal/kg) 1170 1185Nem Oran ( % Orijinal Bazl) 51,2 50,3Kl Oran ( % Orijinal Bazl) 16,3 19,2rt-Kaz Oran (m3/ton) 2,48 2,21

Kmr Sat Fiyat (YTL / ton) 7,07 6,85

Bu almada, halen iletilmekte olan Afin-Elbistan termik santral (A) Ak

letmesi (Klaky) ocak snrlar, gncel teknik ve ekonomik parametreler

kullanlarak Pozitif Hareketli Koni Teknii ile yeniden belirlenmi ve bulunan

sonular Rheinbraun Consultingin 1976 ylnda yapm olduu planlama ile

karlatrlmtr.

1.2.Havzann TantmAfin-Elbistan linyit havzas Kahramanmara li snrlar iinde, 1:100,000

lekli Elbistan L37 ve L38 paftalarnda bulunmaktadr (ekil 1.1.). Havzann dou

blmnde Elbistan, bat blmnde ise Afin ovalar yer almaktadr. Bu iki ovay

arda (2300 m) ve onun uzantlar olan ykseltileri ayrmaktadr. Afin ve Elbistan

ovalar batdan Binboa Dalaryla, gneyden arda, Beritda ve Nurhak Da;

kuzeyden ise Hezanl Da ile evrilmitir. Dalar arasnda kalan bu blm dzgn

bir topografyaya sahiptir. Blgede devaml akan akarsularn en nemlisi Hurman

aydr. Afin-Elbistan Ovalarn, Ceyhan Nehri, Gksun, Sarsap ve Stl

Dereleri sulamaktadr. Blgede karasal iklim hkm srmekte olup yllk ortalama

scaklk +11C'dir (Meteoroloji Genel Md. 1990). Bitki rts tek dze olup,

zellikle dere kenarlarndaki st ve selvi aalar tipik bitki rtsn oluturur.

evre halk geimini byk lde tarm ve hayvanclktan salamaktadr.

Havza ulam olanaklar asndan olduka elverili olup, Elbistan'a 30 km ve

Afin'e 14 km'lik bir asfalt yolla balanmtr. Ayrca Elbistan'n 70 km gney -


14/160


4

dousunda yer alan Kapdere tren istasyonu vastasyla demir yolu balants da

vardr.

Afin-Elbistan linyit havzasnda linyit arama almalar ilk olarak 1966

ylnda Bat Alman teknik yardm erevesinde MTA Genel Mdrl ve bir Bat

Alman firmas ibirlii ile balam ve 1967 ylnda havzadaki linyitin varl

saptanmtr. 1969-1970 yllarnda havzann fizibilite raporlar hazrlatlarak 1973

ylndan itibaren yatrm faaliyetlerine balanmtr.

Yaplan sondaj almalar sonucunda havzada yaklak 3.357x106 ton

grnr linyit rezervi saptanmtr (Alta ve ark., 2000). Yaklak 120 km2 lik bir

alan kapsayan linyit havzas; Klaky (A), lollar (B) ve Afin (C) ad verilen

ana sektr ile Kukayas (D), Elbistan (E ve F) sektrlerinden olumaktadr (ekil

1.2.) (Otto-Gold, 1969). Havzann sektrlere gre rezerv miktarlar ve dier bilgiler

izelge 1.2.de verilmitir. Ak iletme derinliinin Klaky sektr kuzeyinde

daha dk olmas ve dier sektrlerde de termik santral kurulmas gerektii

dncesinden dolay ilk linyit kaz almalarna Klaky sektrnde balanlmtr

ve mevcut ak linyit iletmesi bu sektrde bulunmaktadr.

Klaky Sektr (A): Bu sektrde sondaj, jeolojik, jeofizik, kimyasal,

teknolojik ve hidrojeolojik incelemeleri kapsayan fizibilite almalar

tamamlanmtr. Sektr 580 milyon ton rezerve sahiptir. Ak iletmede linyitin

kalnl ortalama 40 m. civarndadr. Ancak, baz sondajlarda tm birim iindeki

linyitin toplam kalnl 80 metreye kadar ulamaktadr (Otto-Gold, 1969). letmede

rt tabakas, linyit kazs ve nakli yaklak 60.000 m3/gn kapasiteli 6 adet dner

kepeli ekskavatr, 5.600 m3/saat kapasiteli 5 adet dkc, bunlarn yardmc makine

ve aralar dahil toplam 45 km uzunluunda 1800 mm geniliinde ve 5,2 m/sn hzla

hareket eden band konveyrlerle salanmaktadr (ekil 1.3.) (ekil 1.4.). Afin-

Elbistan (A) projesi kapsamnda balangta u anda faaliyette olan Afin-Elbistan

Termik Santral iin 18,6 Milyon ton(Mt)/yl ve evre illerin yakt gereksinimi iin

1,4 Mt/yl linyit retimi ngrlm ve sektrden ylda yaklak 20 Mt/yl linyit

retiminin yaplmas planlanmtr (Ciciolu, 2001).


15/160


5

ekil 1.1. alma alannn yer bulduru haritas

1.3. Blgesel Jeoloji

Afin-Elbistan havzas Alp orojenezi sonunda Toroslarn epirojenik ykselii

srasnda olumutur. Pliosen'den Kuvaterner'e kadar olan dnem ierisinde kalkerli

kil ve kalkerli gidya'dan oluan gl, havzann kelmesi srasnda olumutur (Otto-

Gold, 1969). Daha sonra havzann zellikle kuzey-batsnda oluan bataklk, linyitin

temel maddesini oluturmutur. Havza eitli alt havzalara blnm olup, her biri

farkl formasyonla karakterize olmutur. Afin-llolar-Klaky alt havzasnda,


16/160


6

linyitin olumasnda byk nem arzeden geni bir bataklk kua olumutur.

Limnik kil ve gidya serilerinde, kalnl 50 ile 100 m. arasnda deien l veya 2

linyit tabakas olumutur (Otto-Gold, 1969). Oluan bu yumuak linyit serisi iine

humuslu-kmrl limnik sedimanlar yerlemitir. Tabakalamadaki bu durum

kendisini yatay olduu kadar, dikey olarak da gstermektedir (Ural, 1994).

ekil 1.2. Afin Elbistan linyit havzasndaki sektr snrlar (Otto-Gold, 1969)

izelge 1.2. Havzann sektrel deerlendirmesi (Otto-Gold, 1969)

SektrlerKlaky

(A)(B) (C) (D) (E) (F)

Saha Alan, (km2) 12,3 18,7 12,6 26,4 17,2 10,3Linyit Rezervi, (106ton) 582 850 350 1198 382 30rt Kalnl, (m) 69,7 101,9 60,7 96,5 - -Linyit Kalnl, (m) 32,8 45,7 27,8 36,1 21,4 4,13rt Linyit oran,(m3/t) 2,70:1 2,23:1 2,18:1 3,90:1 5,2:1 30:1Derinlik Limitleri, (m) 36-156 32-179 49-100 54-192 - -Derinlik Ortalama, (m) 102,7 147,6 88,5 163,6 - -Isl Deer, (kJ/kg) 4899 4691 4731 4605 - -Nem erii, (%) 51,2 52,3 50,8 52,6 - -Kl erii, % (Kuru ) 37,45 39,85 43,35 38,27 - -T. Sant. Kap. (MW) 4x340 4x340 2x340 6x340 - -


17/160


7

ekil 1.3. Afin-Elbistan (A) ak iletmesinde retim yaplan basamaklar

ekil 1.4. Afin-Elbistan Klaky ak iletmesinin genel grnm


18/160


8

1.4. Hidrojeoloji

letme sahasnda be tip akiferin varl belirlenmitir (Otto-Gold,1969).

Kuvaterner Akiferi Gidya Akiferi Artezyen Akiferi Paleozoik Kireta Akiferi Kzlda Karstik Akiferi

Kuvaterner depositler genellikle havzay evreleyen dalardaki kalkerli sert

kayalarn anp, tanmas sonucunda olumutur. Kaba taneli olan bu

formasyonlarn geirgenlii yksektir. zellikle yal mevsimlerde yeralt sular bu

geirgen yataklar etkilerler (Ural, 1994).

Kuvaternerin altnda mavi kil olmas nedeni ile bu sular akifer zellii

gsterir. Ak ynleri kuzeyden gneye dorudur. Permabilite katsays K:1x10-5

m/sndir (Kl, 1996).

Gidyann kmr stnde yer alan ve kalnl 40-50 m'ye ulaan ksm bol su

iermektedir. Basnl akifer zellii tar ve geirimlilii ok azdr (Kl, 1996).Kmr tabakasnn altnda yer alan artezyen akiferi iletmecilik asndan

nemli grlmemektedir (Otto-Gold, 1969).

Kmrn ok altnda bulunan paleozoik kireta akiferi, linyit ile arasnda

kaln bir kil tabakasnn bulunmas nedeni ile iletmecilik asndan nemli deildir.

Klaky ak iletmesinin dousunda yer alan Kzlda kiretalar ile

yamalardaki birikinti konileri ve yama molozlar, tektonik hareketler srasnda

linyit tabakas ile kontakt oluturmutur. Bu kiretalar Kzlda'n st seviyelerindeok krkl, erime boluklar fazla ve beslenmeye uygun, ar geirgen bir yap

oluturmutur. Karstik saha olarak adlandrlan Kzlda'daki sular, iletme sahasna

kuvaterner akllar ve alvyon konilerden geit bulmaktadr. Permabitesi K: 1x10-3

m/sn olan Kzlda Karstik Akiferi iletmecilik asndan son derece nemlidir

(Kl, 1996).


19/160

2. NCEK ALIMALAR Mustafa Engin YAYLA

9

2. NCEK ALIMALAR

2.1. Optimum Ocak Snrlarnn Tespitine likin nceki almalar

2.1.1. Lerchs-Grossmann 2-D Metodu ile Ak letme Snrlarnn Belirlenmesi

ki boyutlu programlama teknii, Lerchs ve Grossmann tarafndan gelitirilmi

olan bir sistemdir. Basitlii ve geree yakn sonular vermesinin yannda boyutlu

optimum snrlara da geme olana tanmas bu sistemin daha ok kullanlmasn

salamtr.

Bu metot ile ak iletme nihai snr maksimum net kar verecek ekilde dik

kesitler zerinde bulunur. Bu metodun tercih sebeplerinden birisi; deneme yanlma

yolu ile nihai snr belirlemeyi ortadan kaldrmas dieri de bilgisayar kullanm iin

daha uygun olmasdr. Ak iletme snr dik kesitler zerinde belirlenir. Kesit

zerinde belirlenen snrlar plan ve haritalara geirilerek elle revize edilip kontrol

edilmelidir. Kesitlerdeki nihai snr optimum olduu halde rtulanm nihai snr

optimum olmayabilir (Saydam, 2000).

ekil 2.1.de bir maden yatann blok modelinin dey kesiti verilmitir. Herkaredeki rakam bulunduu bloun bamsz olarak kazlp ilenmesinden elde

edilecek net deeri gstermektedir.

-2 -2 -4 -2 -2 -1 -2 -3 -4 -4 -3

-5 -4 -6 -3 -2 -2 -3 -2 -4 -5 -5

-6 -5 -7 6 13 -2 -5 -4 -7 -4 -6

-6 -6 -8 -8 17 8 5 -6 -8 -9 -7

-7 -7 -8 -8 6 21 5 -8 -8 -9 -7

-7 -9 -9 -8 -5 22 -8 -8 -8 -9 -8

-8 -9 -9 -9 -8 10 -9 -9 -9 -9 -9

ekil 2.1.Her bir bloun net deerini gsteren bir dey kesit (Kahriman, 1993)

Problemin zm aamalar aadaki gibidir.

I. Blok deerleri yukardan aa kmlatif olarak toplanr ve her bloktakikmlatif deeri o bloa yazlr (ekil 2.2.). Bu deerler bir bloktan yukarya doru

olan bloklarn toplam deerini gstermektedir.


20/160


10

II. Sa st kedeki bloktan balayarak her stundan aa doru gidilir.Blok iine o bloun solunda ki dey bloktan en byk deeri olana doru ok

izilir.

Bir sol ve stteki blok Bir soldaki blok Bir sol ve alttaki blokHer karenin iindeki deer o karedeki okun gsterdii kare iindeki deer ile

toplanr. Bu toplam o karenin nc dey kesitteki deeridir. Her karenin deeri o

blok ve o bloun sol tarafndaki iletme snrlar iindeki madenin toplam net

deerini gsterir.

ekil 2.2.Birinci adm sonundaki kesit (Kahriman, 1993)III. En st satrdaki en yksek deer bulunur. Bu deer optimum ak iletme

snrnn verdii toplam net kardr. rnekte bu deer 13 olarak bulunmutur. Bu en

yksek deerden geriye doru oklar takip ederek ak iletme snr izilir. ekil

2.3.de verilen kesit de ak iletme snrn gstermektedir. Altnc satr ve altnc

stundaki blok yatak iindeki en yksek deere sahip olduu halde o blok snrlar

iinde deildir. nk onu retmek nihai snr iindeki toplam deeri drecektir.


21/160


11

IV.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 -2 -2 -4 -2 -2 -1 -2 2 -1 13 10

2 -7 -8 -12 -9 -6 -3 5 3 17 8 5

3 0 -18 -25 -11 0 10 8 25 16 4 -6

4 -19 -30 -43 -32 15 18 34 31 8 -6 -17

5 -26 -43 -63 -58 0 39 46 23 0 -23 -34

6 -33 -59 -85 -86 -31 46 38 15 -16 -40 -59

7 -41 -75 -110 -117 -67 25 29 -2 -33 -65 -85

ekil 2.3.Optimum ocak snr (Kahriman, 1993)

2.1.2. Korobov Algoritmas

1974 ylnda Rus matematikisi tarafndan gelitirilen bu yntem, daha sonra

optimum sonutan byk sapmalar meydana getirdii gzlemlendikten sonra fazla

kullanm olana bulmamtr (Korobov, 1974). Yntem her trl ev asnda

almakta ve hzl sonu retebilmektedir.

Yntemin asl, bloklara ayrlm bir cevher yatanda, yzeyden balayarak

tm pozitif ekonomik deere sahip bloklardan istenilen yndeki ev as

uygulanarak yzeye ulancaya kadar bir ters koni oluturulmasdr. Bu koni

ierisindeki tm bloklar, incelenen bir bloa ulalmas iin kaldrmak zorunluluu

olan bloklardr. ekil 2.4.te sunulan 2 boyutlu rnekte grlecei zere tabandaki

herhangi bir bloktan yzeye doru alnacak bloklar belirleyen ev as istenilen

ynde oluturulabilir.

3 boyutlu uzayda ise olay ekil 2.5.te gsterildii gibi aklanabilir ve asl

kullanlacak ekil budur.

Oluturulan koniler ierisindeki bloklara pozitif bloklar tarafndan deme

yaplr. deme ilemi sonunda pozitif bloun (ekonomik deere sahip blok) deeri

deme miktar kadar azalr, denen blok deeri 0 olarak deiir. Eer aratrma

konisi ierisindeki tm negatif blok deerlerine demeler yapldktan sonra, temel

blok pozitif olarak kalabiliyor ise bu temel blok ile aratrma konisi zerindeki tm


22/160


12

1. Seviye

2. Seviye

3. Seviye

bloklar aratrmadan karlr. Algoritma en stteki bloklardan, kartlan bloklar

olmadan aratrmaya devam eder. Aratrma, blgede pozitif bloklarn tm

kaldrlncaya kadar devam eder. Her defasnda pozitif bir deer eklenecei iin en

son nihai snr maksimum kar verir.

ekil 2.4. ki boyutlu aratrma konisi (Onur, 1995)

ekil 2.5. boyutlu aratrma konisi (Onur, 1995)

2.1.3. Dzeltilmi Korobov Algoritmas

Yukarda anlatlan baz zel durumlarda hata yapabilmektedir. ekil 2.6.a., b,

c, d, ede verilen rnekte hatann nedeni anlatlmaktadr.

AratrmaKonisi

Temel Blok


23/160


13

Bu rnekte 3 satr ve 6 stundan meydana gelmitir. ekil 2.6.b.de grld

zere, eer ilk pozitif blok (3,3)den yukar bir koni oluturulursa (1,1), (1,2), (1,3),

(1,4), (1,6), (2,2), (2,3), (2,4) kaldrlmas gereken bloklarn oluturduu bir gruptur.

Pozitif temel blok bu grup ierisinden sras ile (1,1), (1,2), (1,3)e deme yapt

takdirde 0a iner (ekil 2.6.b.). Bir sonraki ilemde pozitif (3,4) zerinde koni

meydana getirerek deme yapar. ekil 2.6.c.de grld gibi, koni ierisine pozitif

blok tarafndan deme yapldktan sonra deeri +1 olarak kalr. Bu da, bu grup

bloklarn retilmesi gerekliliini gsterir. Aslnda retildii zaman -1 lik deeri

destekler ki, ekonomik bir deer deildir. Hata tespit edildikten sonra, bunun

giderilmesi salanmtr. Dikkat edilirse herhangi kesien iki koninin mevcut olmas

durumunda byle bir hata gzlenmektedir.

Pozitif bloklar zerinde inaa edilen koniler eer kesiirler ise deme nce

ortak olmayan blgeye yaplmaldr. Bu durum ekil 2.7.de aklanmaktadr.

Bylece ncelikle kesien bloklar tespit edilip, sras ile birbirlerini kesen blgeler

bulunup demeler buralara yaplmaldr. Bunun en kolay yolu, yanl demeleri

bulup bunlar dendikleri yerden kaldrmak ve istenilen yere yeniden atamaktr.

2.1.4. Koenigsbergin Boyutlu Dinamik Programlama Algoritmas

3 Boyutlu dinamik programlama teknii ile bulunmu optimum nihai snr

zerinde elle dzeltme yapmay ortadan kaldrmak iin, Koenigsberg (1982)

tarafndan yeni bir algoritma gelitirilmitir. 2 Boyutlu dinamik programlama

algoritmasnda bir bloktan dierine geilirken, bir nceki stunda bulunan 3 adet

komu blok gz nne alnrken, Koenigsberg tarafndan gelitirilen algoritmada 4

adet komu stunda yer alan komu bloklar gznne alnmaktadr.

Blok b (i, j, k) ye komu olan 4 stunu gstermek iin S (Side = Yan, kenar) ve

B (Back = Arka) notasyonlar kullanlmtr.

(j-1, k) stununda Si=inin yan;

(j-1, k-1) stununda BSi=inin yannn arkas;

(j, k-1) stununda SBSi=inin yannn arkasnn yan;

(j+1, k-1) stununda SSBSi=inin yannn arkasnn yannn yan.


24/160


14

1. Koni 2. KoniOrtak Bloklar

Pozitif Blok 1 Pozitif Blok 2

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

2 -1 -5 -1 -1 -1 -1 2 -1 -5 -1 -1 -1 -1

3 -1 -1 +3 +7 -1 -1 3 -1 -1 +3 +7 -1 -1

(a.) (b.)

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

1 0 0 0 0 0 0 1 -12 -1 -5 0 0 0 -1 2 -1 -5 -1

3 -1 -1 0 +1 -1 -1 3 -1 -1 +3 -1 -1

(c.) (d.)

1 2 3 4 5 6

1 -1

2 -1 -3

3 -1 -1 0(e.)

ekil 2.6. Hata Kaynan Aklayan rnek (Onur, 1995)

ekil 2.7. Bloklarn Kesiimi (Onur, 1995)


25/160


15

Eimin 1:1 olduu dnldnde, bu eimin salanabilmesi iin aadaki

artlarn salanmas gerekmektedir:

i-Si 1 Si-BSi 1

i-BSi 1 Si-SBSi 1

i-SBSi 1 BSi-SBSi 1

i-SSBSi 1 SBSi-SSBSi 1

ekil 2.8. Blok (i, j, k)ya komu 12 bloun konumlar (Yaln, 1991)

P i, j, k, nn optimum deeri iin, (j-1, k) stunundaki 3 komu kattan en az

birisi Sidir, ayn durum ( j-1, k-1) stunu iinde geerlidir. Blok b i, j, k iin

aadaki tanmlamalar yaplmtr;

(i,j,k) = Blok tanmlayc,

P i, j, k = Bloun optimum deeri,

Si = (j-1, k ) stunundaki komu blok,

BSi = (j-1, k-1) stunundaki komu blok,

Bi = SBS = (j, k-1) stunundaki komu blok,

SSBSi = (j+1, k-1) stunundaki komu blok.

SSBS

SBS

BS S

Blok ( i, , k)

i

k-1 k

k

j


26/160


16

Bir blok iin ayn P i, j, k optimum deerini veren deiik blok setleri olabilir.

( j-1, k ) stunundaki Si bloklar iin P Si, j, k deerini ve bu deeri veren blok

setinin bilindii kabul edildiinde, eer Si bloklarndan birisi P i, j, k optimum deeri

iin komu olmak zorunda ise, bu durumunda S(Si) ve BS(Si) bloklar ile BSi blou

arasnda u artlar salanmaldr:

BSi S(Si) 1

BSi BS(Si) 1

Eer BSi SBS(Si) ise, bu durumda (j-1, k-1) stununda yukardaki artlar

salayan alternatif blok aranr. Alternatif blokun seilmesi durumunda, P i, j, k

deerinin hesaplanmas iin P Si, j-1, k deerinden P SBSS, j-1, k-1 deeri karlmal ve P i,

j-1, k-1 deeri ilave edilmelidir. Burada i', alternatif olarak seilmi olan kat

belirlemektedir. Eer bir blok P i, j, k optimum deerini salayan bir nceki blok

deilse, bu bloktan nce gelen dier bloklar sete dahil edilmez.

P i, j, k = M i, j, k

Ayn yntem P i, j, k deerini salayan SBSi ve SSBSi bloklarnn

bulunmasnda da kullanlr.

Blok b i, j, k zerindeki P i, j, k optimum deeri iin aadaki eitlik yazlabilir:

P i, j, k =M i,j,k

Burada;P i, j, k =blok b i, j, k iin optimum ocak net deeri,

M i, j, k =blok b i, j, k iin toplam stun deeri,

P Si, j-1, k=(j-1, k) stunundaki komu bloklardan birisi iin ocak net deeri,P SBS(S), j-1, k-1 = P Si, j-1, k deerinin hesaplanmas srasnda (j-1, k-1) stununda yer

alan optimum komu blok iin ocak net deeri ,

P BSi, j-1, k-1= (j-1, k-1) stununda yer alan ve blok b i, j, k ve blok b BSi, j-1, k ile uyum

iinde olan optimum komu blok b SBS(Si), j-1, k-1 iin ocak net deeridir.

Eitlik 4teki terimler de, ayn yolla bulunmu olan optimum komu bloklar

iin ocak net deerleridir. Eitliklerdeki negatif terimler, ev asn ve bloklar

arasndaki uyumu salamak iin gereken dzeltmelerdir. Buradaki dzeltmeler (k-1)


27/160


17

kesitindeki bloklar iin bulunmu olan ocak net deerlerini ifade etmektedir. (k-1)

kesitindeki dzeltmeler, (k-2) kesitindeki dzeltmeleri, bu da (k-3) kesitindeki

dzeltmeleri gerektirebilmekte ve bu ilem (k=1) oluncaya kadar devam

edebilmektedir. Bu durum, 4 tane komu stunda seilen bloklarn gerekli ev asn

salamak iin uyum iinde olmalarn engelleyebilmektedir (Wright, 1987).

Koenigsbergin algotritmasnda P i, j, k deeri kat, stun ve kesit srasn takip

ederek btn bloklar iin hesaplanr. Bu ilemin sonucunda, b i, j, k blou iin u

deerler bilinmektedir:

P i, j, k , Si, BSi, SBSi ve SSBSi.

P O,J,K deerinden balayarak geriye doru gidilir ve belirtilmi olan komu

bloklar takip edilerek optimum nihai snr bulunmu olur. P O,J,K deeri, btn

artlarn yerine getirilmesinden sonra cevher yatandan elde edilen optimum net

deerdir.

2.1.5. Optimum Ocak Snrlarnn Tespitinde Geleneksel Yntem

Optimum ocak snrlarnn tespitinde, bilgisayar yazlmlarnn bulunmad

veya imkanlarn yetersiz olduu durumlarda sondajlardan alnan verilerin manuel

ekilde hesaplanmasn salayan formllerde bulunmaktadr. Bunlardan en ok

rabet gren ve halen daha kullanlmakta olan geleneksel yntem rt-kaz oran

mant ile zme ulalan yntemdir.

Bu yntemde ak iletme toplam maliyetinin yer alt retim maliyetine

eitleyen dekapaj oran esas alnr ve tespit edilen bu oran dahilinde ocak snrlar

tespit edilerek uygun grlen blgelerde faaliyete geilir.

Bu yntemi formlize edecek olursak;

Ke=My-Ma/Md

Ke=M-(Ma/Md)

Burada;

Ke=Ekonomik dekapaj oran;

M=Cevherin sat fiyat, YTL/t

Mk=Belirlenen bir kar marj, YTL/t

My=Yer alt retim maliyeti, YTL/t


28/160


18

Ma=Ak iletme retim maliyeti, YTL/t

Md=Dekapaj maliyeti, YTL/m3 temsil etmektedir.

Bu yntem ekonomik ve dinamik kriterlere bal olup;

Cevherin ve yan formasyonun jeoteknik zellikleri,

Hidro-jeolojik artlar,

retim ve dekapaj maliyetleri,

letmede uygulanan mekanizasyon dzeyi ve retim lei,

Cevherin cinsi ve tenr,

Piyasa artlar

gibi kriterlerden birebir etkilenmektedir.

2.2. Afin-Elbistan Termik Santral Kmr Ocaklarna likin nceki

almalar

Afin-Elbistan linyit havzasnda tez almamzla ilgili daha nce yaplm

almalar kronolojik srayla aada verilmitir.

nen (1936) tarafndan blgedeki ilk almalar gerekletirilmitir. Sivas,

Malatya, Kahramanmara ve Gaziantep illeri civarndaki linyit yataklarn incelemi

ve Kahramanmara ili evresinde drt ayr yerde kmr oluumunun bulunduunu,

ancak bunlarn ekonomik deere sahip olmadklarn belirtmitir.

Otto-Gold (1969) Mavir-Mhendislik firmas olarak Alman teknik yardm

erevesinde Afin-Elbistan linyitlerinin varlna ve daha sonra da fizibilitesine

ynelik ayrntl almalar yapmtr. Bu amala 1966-1969 yllar arasnda

linyitlerin aranmas, oluumu, yaylm, rezervi ve zelliklerine ynelik arazi, sondaj,

analiz ve benzeri almalarla Afin-Elbistan linyitlerinin fizibilite ettlerini

gerekletirmitir.

Rheinbraun Consulting (1976) tarafndan hazrlanan Klaky Ak letmesi

retim planlamas ve rezerv hesaplamas raporunda, Klaky sahasnda 1.576x106

m3 rt + arakesme ve 577,9x106 ton linyit olduunun belirtmektedir.

Aydoan (1978) Elbistan-llolar sektrnde daha nce varl saptanan

linyit yatann fizibilite almalarnda 245 adet sondajn yapldn ve bu sondaj


29/160


19

verilerine gre kmr kalnlnn doudan batya ve kuzeybatya gidildike

azaldn belirtmitir.

Kl (1996) tarafndan Klaky sahasnda stabilite analizleri yaplmtr. Bu

analizlerde kullanlan makaslama dayanm parametreleri izelge 2.1. verilmitir.

Sahadaki evlerin stabilitesi iin en nemli tabakann, isel srtnme as ve

kohezyonu en dk linyitin hemen altndaki kil tabakasnn olduu, bu tabakann su

ile birletiinde ok kritik bir hal ald vurgulanmtr. Ayrca kmr tabakas

stndeki birka metrelik kali olarak adlandrlan tatl su kalkerlerinin dner kepeli

ekskavatrlerin alma performansn olumsuz etkiledii belirtilmitir. Sahann

yeralt ve yerst suyu bakmndan zengin olduu ve stabiliteyi olumsuz etkileyecek

birka akiferin (Kuvaterner, Gidya, Karstik Kireta, Kzlda Akiferleri)

bulunduu, bu akiflerin bulunduu basamaklarn mutlak suretle drenaj kuyular

vastasyla yeralt suyunun drenajnn salanmas gerektii ifade edilmitir.

Ural (1999) tarafndan, Afin-Elbistan (A) Termik Santrali'nin

performansnn dk olmasnn nedenleri aratrlm ve bu nedenlerin birisi de

yakt olarak kullanlan linyitlerin kalitesini belirleyen snrlayc parametrelerin

yetersizlii olarak belirlenmitir. Satlabilir kmrn kalitesini belirleyen en nemli

iki snrlayc parametre Afin-Elbistan linyitlerinin dayanm zellikleri ve sl deeri

ile kl oran arasndaki orantdr. Linyitlerin dayanmlarn belirleyebilmek iin

dzeltilmi darbe dayanm deneyi ad verilen bir yntem gelitirilmitir. Afin-

Elbistan linyitlerinin darbe dayanm deerleri % 9,8 ile % 56 arasnda deimektedir.

izelge 2.1. Klaky ak iletmesi Dou evi birimlerinin kayma mukavemeti

parametreleri (Kl, 1996)

Zemin CinsiKohezyon

(kPa)

sel Srtnme

As(0)

Doal Birim

Ar.(kN/m3)

Alvyon 41,4 25 18,1

Marn 51,8 21,6 17,9

Mavi Kil 77,5 18 17,3

Linyit 190 29 16,0

Kil 35,6 7 15,8

Taban Kili 25,7 15,7 16,6


30/160


20

Satlabilir linyitlerin ortalama darbe dayanm deeri % 45 ve varyans da % 4

olmaldr. Bu nedenle farkl zelliklere sahip linyitlerin harmanlanmas gerektii

tespit edilmitir.

Kl ve Onur (2001) tarafndan Afin Elbistan Linyitleri Klaky ak

iletmesinin i dkm sahas ile ilgili dinamik durayllk analizleri, blgenin deprem

nemi de dikkate alnarak gerekletirilmitir. Gelitirilen dinamik durayllk

hesaplama programlar ile, deiik su durumu ve deprem etkisi gz nne alnarak

Bishop, Carter, Sarma yntemleri kullanlarak analizler yaplmtr. Bu

hesaplamalar sonucunda dkm sahas evinde btn olaslklar ve deprem

katsaysnn hesaba katlmas durumunda bile herhangi bir kayma tehlikesinin

olmad tespit edilmitir.

Yksel (2004) Afin-Elbistan havzasndaki linyit ve rt tabakalarnn

mhendislik zelliklerini inceleyerek rt tabakasn normal konsolide killer ve siltli

killerden olutuunu bildirmektedir.


31/160

3. MATERYAL ve METOD Mustafa Engin YAYLA

21

3. MATERYAL VE METOD

3.1. Materyal

Sahada 1962 - 1967 yllar arasnda MTA genel mdrl tarafndan

gerekletirilen 255 adet karotlu sondaja ait kuyu bilgileri kullanlmtr (Ek.1). Bu

sondajlardaki karot verimi %92 - %96 arasnda deimektedir ve ortalamas %

94tr. Kuyu koordinatlar kmre giri ve k kotlar, sl deer/kl ierii deeri,

kuyunun toplam derinlii gibi kuyu bilgilerini ieren veri dosyas oluturulmutur

(Ek.2).

Burada karotlu sondaj kuyular ile ilgili bilgileri daha ayrntl bir ekilde

verecek olursak;

ekil 3.2. 971 Nolu Sondaj Kuyusu Kesiti (leksiz)

izelge 3.1. Sondaj Kuyular Koordinat Bilgileri

MadenYata Kuyu Kuyu

Kuyu No Y Koor. X Koor. Z Koor. Eimi Eimi Derinlii1 Dh 971 44559,80 32081,90 1216,50 0,00 -90,0 90,40

0,00 m

76,00 m

78,50 m

90,40 m

87,10 m

rt

679 Kcal/kg, %32,3 kl

Arakesme

1301 Kcal/kg, %25,9 kl


32/160


22

izelge 3.2. Sondaj Kuyu Bilgileri

Sahann toporafyas da yazlma ayr bir dosya olarak tantldktan sonra,

kriging yntemi ile bloklara deerleri atanarak sahann blok modeli retilmitir.Daha sonra younluk, rt-kaz ve kmr retim maliyetleri, her bir bloun, retim

maliyeti, ve parasal deeri dikkate alnarak, sahann ekonomik modeli

oluturulmutur. Son olarak yazlma olas nihai evlerin deiik ynlerdeki genel

eim alar girilerek pozitif hareketli koni yntemi ile optimum ocak snrlar elde

edilmitir.

3.2. Metod

3.2.1. Kriging Yntemi le Jeolojik Blok Modelinin Hazrlanmas

Jeoistatistiin temelini Blgesel Deiken Teorisi oluturur. Sondaj ile elde

edilen herhangi bir rnek, blgesel bir deikendir, dier bir deyile incelenen zonda

dier rnekler ile gzle grlr bir yapsal iliki ierisindedir. Ancak blgesel

deikenin nemli zellii rast gele olmasdr. Blgesel deikenler, istatistiksel

varyans analizi ve bunun Variogram olarak adlandrlan grafiksel bir gsterimi ile

belirlenir. Variogram, bir kmr yata ierisinde mesafeye kar kmr

zelliklerinin deiimini gsterir. Kmr zelliklerinin varyansnn fonksiyonu

(gamma) olarak adlandrlan aadaki ifade ile aklanabilir:

2 2

1 = +

=( ) /Dx Dx h n

x

n

(3.1)

Burada; n rnek says, Dx herhangi bir x noktasndaki deer, Dx+h ise Dx

noktasndan h mesafesi kadar uzaklkta olan rneklerin deeri, h ise rnekler

arasndaki uzaklktr.

Kuyu No Giri Derinlii k Derinlii Isl Deer /Kl Oran

3 Dh 971 0,00 76,00 -,99

3 Dh 971 76,00 78,50 21,02

3 Dh 971 78,50 87,10 -,99

3 Dh 971 87,10 90,40 50,23


33/160


23

Pratikte bir variogram aadaki gibi belirlenir:

Herhangi bir rnek ile, blge ierisindeki dier tm rnekler arasndaki

mesafe llr veya hesaplanr.

(Dx-Dx+h)2 terimi her deiik mesafe aral iin hesaplanr (rnein 25,

50, 75, 100, 125 m gibi). Mesafeler arasndaki fark gereinden az tutulursa her bir

aralk iin yeterli sayda rnek mevcut olmaz. Genellikle n>30 olumlu sonu verir.

lk iki aama geride kalan tm sondajlar iin tekrarlanr ve ayn h mesafesi

ierisindeki tm (Dx-Dx+h)2 terimleri toplanr.

Btn sondajlar bu ekilde analiz edildikten sonra bir nceki aamada

toplanan deerleri 2n deerine blerek h mesafesine bal hesaplanr ve h'a kar

grafiksel olarak gsterilir. Farkl deneysel variogramlarn davranlarn tarifleyen

olaslk fonksiyonlarn temsil eden bir ka deiik matematiksel model vardr.

Ancak bunlardan en ok kullanlan kresel modeldir.

Variogramlarn en byk zellikleri herhangi bir kmr yatann yapsal

deiimi ve jeolojisi hakknda ok detayl bilgi vermesidir. Genellikle aadaki

bilgileri sunarak bu zellii salarlar. Kmrlemenin devamllnn bir lsdr. izilen variogramlarda

herhangi bir deiken iin variogramn yava ve dzenli olarak artmas stratiform

tipli dzenli oluumlarn bir gstergesidir. Kmrleme niform bir devamllk

derecesi gsterir. Variogramda ani ykseliler ve eimin dik olmas blgesel olarak

kmr zelliklerinde farkllklar olduunu ortaya koyar.

Bir deikenin etki alannn lsdr. Herhangi bir deikenin etki

mesafesi ne kadar uzun olursa deikenlerin daha fazla mesafelerde etkili olduunubelirtir. Bunun anlam gelitirme sondajlar alaca zaman sondaj lokasyonlarnn

yeri hakknda ayrntl bilgi vermesidir.

Kmrlemedeki eilimlerin veya yataktaki anizotropinin lsdr. Baz

durumlarda yatan deiik ynlerdeki etki mesafeleri farkl olabilir. Bu durumun

varl farkl ynlerde variogramlar oluturularak bulunabilir. Elde edilen bu

variogramlar sayesinde, yatak ierisinde davran tespit edilen kmr iin, istenilen

boyuttaki retilebilir bloklara bilinen sondaj deerleri kullanlarak tahmin yaplabilir.


34/160


24

Jeoistatistik teknikleri kullanlarak en az hata ile bloklarn tahmin edilmesi

ilemine Kriging denir. Kriging, istenilen bir noktann veya bloun evresindeki

sondajlarn arlkl etkilerini bularak, tahmin hatasn en aza indirgeyen bir

yntemdir. Kriging ile tahminde sras ile yaplmas gerekli olan ilemler aada

verilmitir:

rnek i ve j' ler arasndaki kovaryans ij'leri hesaplanr. Eer rnek olarak

kresel bir variogram modeli kullanlyorsa kovaryans ij = Co+C1 - (h) eklinde

hesaplanr.

A,xi, bilinmeyen nokta ile dier tm bilinen sondaj deerleri arasndakikovaryans hesaplanr. Bunun iin aranan nokta ile bilinen blge arasndaki h

uzakl hesaplanarak, kresel variogram grafiinden bu uzakla karlk gelen

deer kolayca bulunur.

Birbirinden etki mesafesinden daha byk uzaklkta olan deerler

hesaplamadan karlr.

n etki alan ierisinde kalan rnek says olmak zere, n+1 bilinmeyeni ve

n+1 denklemi olan bir sistem elde edilir (Journel ve Huibregts, 1991).|| |A| = |D| (3.2)

= = =

1 12 1

21 22 2

1 2

1

2

1

1

1

1 1 1 01

1

2

n

n

n n nn n

Ax

Ax

Ax

A

a

a

a

D

n

. . . . . .

Bu sistemden A katsaylar matrisi ekilirse

|A| = ||-1 |D| (3.4)

elde edilir. Burada; m hatann minimuma indirilmesinde ksmi trev alnrken ortaya

kan bir Lagrange sabitidir. Aadaki

a 1 0 a 1ii 1

n=

=

(3.5)

zellii tayan arlk katsaylar hesaplandktan sonra bilinmeyen bir noktann

deeri:

A = D1a1 + D2a2 + D3a3 +....+ Dnan (3.6)

(3.3)


35/160


25

olarak ortaya kar. Di'ler etki mesafesi ierisindeki bilinen deerlerdir. Yukardaki

ilemler tm sondaj deerleri iin tekrarlanarak (3.3) nolu ifadedeki matris her birtahmin noktas iin zlr. Yaplmas gerekli olan ilemlerin okluu ve

karmaklndan dolay kriging ancak bilgisayar yardm ile uygulanabilen bir

yntemdir.

ekil 3.3. boyutlu jeolojik blok modeli

3.2.2. Maden Yatann Ekonomik Modelinin Oluturulmas

Kriging yntemi ile jeolojik modeli oluturulmu olan bloklarn parasal

deerleri aada verilen genel eitlik kullanlarak hesaplanmaktadr.

Eer blok tenr, snr tenrnden byk ise:

ND = A.G.T.Pm.Po-B.Po.T-C.T (3.7)

Eer blok tenr, snr tenrnden kk ise:

ND = -C.T (3.8)

Burada,

ND = Blok net deeri, YTL,

A = Birim konsantre sat fiyat, YTL/ton,

G = Blok tenr, %,

T = Blok tonaj, ton, (T1xDE),

T1 = Blok hacmi, m3,

DE = Cevher younluu, ton/m3,

Pm = Cevher kurtarma randman, %,


36/160


26

B = Konsantre zenginletirme maliyeti, YTL/ton,

C = Cevher retim maliyeti, YTL/ton.

Cevher yatann kesitlere ayrlmas ve kesitler zerinde bloklarn

oluturulmas srasnda gz nnde bulundurulmas gereken baz hususlar vardr.

Bunlardan en nemlisi, cevher yatandan alnm olan kesitler zerinde

oluturulacak stun saysnn saptanmasdr. Kesit zerinde, yzeyden balayarak alt

katlara inen optimum ak iletme snrnn tekrar yzeye kabilmesi iin, kesitin her

iki tarafnda bulunmas gereken ve cevher iermeyebilen bloklardan oluan stun

saysnn ok hassas bir ekilde saptanmas gerekmektedir. Eer stun says gereken

saydan az olursa, kesitin bir kenarndan balayarak alt katlara inen ak iletme

snr, kesitin dier tarafndan tekrar yzeye kamayacak ve istenen ev as

tutturulamayacaktr. Stun says gereken saydan fazla olmas durumunda ise toplam

blok says, olmas gereken blok saysndan ok fazla olacak ve yazlmn almas

srasnda gerekli olan bellek miktar ve bilgisayar zaman bo yere artacaktr. Bunu

basit bir rnekle aklamak gerekir ise; 60 kat, 20 kesit, ve 80 stundan oluan bir

cevher yatann ierdii blok says 96000 iken (60x80x20), stun saysnn 80

yerine 90 alnmas durumunda cevher yatann ierdii blok says 108000

olmaktadr. Aradaki fark olan 12000 blok gereksiz yere ileme katlm olmaktadr.

Kesit saysnn saptanmas srasnda da ayn durum sz konusu olmaktadr. Yazlmn

almas srasnda oluturulan ve cevher yatann uzunlamasna kesitini temsil eden

matriks zerinde, ak iletme snrnn yzeyden balayarak tabana kadar inmesi ve

tekrar yzeye kabilmesi iin, uzunlamasna kesitin balang ve son ksmlarnda da

yeterli sayda stun yer almaldr.

3.2.3. Pozitif Hareketli Koni Teknii

Hareketli koni algoritmas; ocak kazsnn simlasyonu ile etkilenmi ocak

dizaynnn belirlenmesi anlamndadr. Simlasyon iin temel element minimum

hareketli konidir. Hesaplama aadaki gibidir:

1. Hesaplamak iin yzeyden balanr ve cevher bloklar aratrlr. Cevher

bloklar genellikle net deerli pozitif bloklar olacaktr. Her karedeki rakam


37/160


27

bulunduu bloun bamsz olarak kazlp ilenmesinden elde edilecek net deeri

gstermektedir.

2. Bu gibi cevher bloklar zerinde minimum hareketli koniler yaratlr.

3. ayet verilen koni ierisinde yer alan btn bloklarn blok toplam net deeri

(aratrma ierisindeki cevher blou dahil olarak) pozitifse bu bloklar dikkate

alnarak koni hareket ettirilir.

4. Blok model ierisindeki btn cevher bloklar taranncaya kadar devam

edilir.

5. Uygun iletme, btn pozitif deerli konilerin kalan hareketlerinden oluur.

lemin amac;

Bir cevher blouna, bu blou iletebilmek iin yerinden oynatlmas

gerekmeyen steril ksmn masraflarn hibir ekilde yklenmemek,

Cevheri alabilmek iin kaldrlmas gereken steril ksmn dekapaj

maliyetini olduu gibi iletme ve zenginletirme maliyetlerini de karladktan sonra

geriye belirli bir kar brakan her blou iletme snrlar ierisine dahil etmektir.

Bu amacn nasl gerekletirildii saysal birer rnekle aklanmaya

allmtr. Bu rnekleri aama aama inceleyecek olursak;

a) Sistemin zmnde ilk aama sahann bloklara ayrlarak, bu bloklarn

ekonomik deerinin atanmasdr (ekil 3.4.a).

b) Ama daima pozitif deerdeki bloklar almaktr. Pozitif deerli bir blou

retmek iin, karlmas gereken bloklarn deerinin bu bloktan fazla olmamasgerekmektedir. Yani karlacak negatif deerlikli bloklarn masrafn karlayacak

pozitif deerlikli bloklar olmaldr. Yzeydeki (1,6) nolu +1 deerli blok herhangi

bir negatif bloa baml olmadan karlabileceinden iaretlenerek ayrlr (ekil

3.4.b).

c) Geriye kalan bloklardan yzeydeki negatif bloklar kaldrma masraflarn

karlayabilecek bir kilit blok seimi yaplabilir. Burada (2,4) nolu +4 deerli blok

(koni eklinin birer blok kaydrarak elde edildii dnlrse) stndeki (1,3), (1,4),


38/160


28

(1,5) nolu -1, -1, -1 deerli bloklarn masrafn karlayabilecektir. (+4-1-1-1= +1)

olduundan bu drt adet blokta iaretlenerek ayrlr (ekil 3.4.c).

d) Geriye kalan bloklar arsnda pozitif deerlie sahip (3,3) nolu +7 ve

(3,4) nolu +1 olmak zere iki blok mevcuttur. Bu bloklardan (3,3) nolu +7

deerlikli blok st ksmndaki (1,1), (1,2), (2,2), (2,3) nolu -1,-1,-2,-2 deerli

bloklarn masrafn karlayacak kapasitededir. (+7-2-2-1-1= +1 ) Buna gre pozitif

deerli bir grup daha elde edilir. Bu grupta iaretlenerek ayrlr. (ekil 3.4.d).

e) Burada son olarak (3,4) nolu +1 deerli pozitif bir blok kalmtr. Bu

blou alabilmek iin en azndan (2,5) nolu -2 deerli blou da karmakgerekecektir. Toplamlar +1-2= -1 olmas nedeniyle negatif bir grup oluturmutur.

Bu durumda her ne kadar altta pozitif bir blok kalsa da o blok karlmadan

braklacaktr (ekil 3.4.e).

f) yle ki geriye kalan btn pozitif deerli gruplardaki bloklar

karlmasyla -1-1-1-1-1+1-2-2+4+7 = +3 deerli pozitif bir grup koni elde edilmi

olacaktr. karlacak btn koni bu blok diyagramnda gsterilmitir (ekil 3.4.f).

Bu teknii daha anlalr klmak iin bir baka rnek daha vermek gerekir ise;

eklin alt ksmnda bulunan deerler, zerlerinde bulunan koni ekilli hacimlerin

toplam deerleridir. lk etapta, ayr ayr karlatrldklarnda deerleri +4 ve +2

olan, yani pozitif olan hacimler ele alnm ve birlikte karlatrldklarnda toplam

deerin +10 olduu grlmtr. Bundan sonra bu toplam hacime tek balarna ele

alndklarnda negatif deerler veren dier inkrementler ilave edilmi ve bu ilaveler

toplam deerde artlar meydana getirmitir. Bu ileme, ilave edilen inkrement

pozitif bir deer verdii srece, dolaysyla toplam deere pozitif bir katkda

bulunduu srece devam edilmi ve toplam deerdeki bu artn durduu veya

azalmann balad yerden ileme son vererek optimum snr tayin edilmitir (ekil

3.5.).


39/160


29

1 2 3 4 5 6 7

1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -12 -2 -2 4 -2 -23 7 1 -3

(a.)

1 2 3 4 5 6 7

1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -12 -2 -2 4 -2 -23 7 1 -3

(b.)

1 2 3 4 5 6 7

1 -1 -1 -1 -1 -1 -12 -2 -2 4 -2 -23 7 1 -3

(c.)

1 2 3 4 5 6 7

1 -1 -1 -12 -2 -2 -2 -23 7 1 -3

(d.)

1 2 3 4 5 6 7

1 -12 -2 -23 1 -3

(e.)

1 2 3 4 5 6 7

1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -12 -2 -2 4 -2 -23 7 1 -3

(f.)

ekil 3.4. Pozitif Hareketli Koni Teknii (Barnes, 1982)


40/160


30

a) Pozitif deerli bir blok, zerinde bulunan steril ksmn masrafn

karlamakta ve iletme snrlar ierisine dahil edilmektedir (ekil 3.6.a).

b) Pozitif deerli bir blok tek bana zerinde bulunan steril ksmn masrafn

karlamamakta fakat, yanndaki pozitif deerli blokla birilikte karlatrldnda

zerlerindeki steril ksmn masrafn aralarnda paylamak sureti ile

karladklarndan iletme snrlar ierisine dahil edilmektedir (Alt seviyedeki 4

deerli iki bloun (5,5), (5,6) zerine ayr ayr tekil edilen konilerin deerleri 2 ve

3 olduu halde iki hacim birletiinde toplam deer +3 olmaktadr (ekil 3.6.b).

c) Alt seviyedeki (5,5) nolu +3 deerli blok, zerinde bulunan steril ksmn

masrafn karlamamakta (-6), (5,9) nolu +6 deerli blok ise zerindeki ksmn

masrafn karladndan (+2) iletme snrlar ierisine dahil edilebilmektedir.

Bylece, her iki bloun iletilmesi halinde mterek olan steril ksmn, (5,9) nolu +6

deerli bloun iletilmesi ile kaldrlm olacandan, tek bana ele alndnda

negatif bir deer veren (5,5) nolu +3 deerli blok da zerinde kalan ksmn

masrafn karlayacak ve ayrca belirli bir kar brakacak (+1) hale gelmektedir (ekil

3.6.c).

-2 0 2 4 4 10 4 1 0 -1

-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

-1 -1 -1 -1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1

-1 -1 -1 0 1 1 2 2 3 3 3 2 1 1 1 0 0 -1 -1 -1

-1 -1 -1 1 1 2 3 4 4 6 6 5 3 2 2 2 1 -1 -1 -1

-15 -10 -6 -2 0 4 2 -2 -8 -12 -15

ekil 3.5.Optimum Snr(Caner, 1975)

d) stten itibaren nc seviyede ve altnc kolonda bulunan 3 deerli blok,

tek bana iletilmesi bahis konusu olduunda, zerindeki ksmn

karlayamadndan iletilememekte (-3), fakat alt seviyedeki (5,9) nolu +6 deerli

bloun iletilmesinden sonra, zerindeki steril ksmn byk bir ksm kaldrlm


41/160


31

olacandan +3 net deeri ile ekonomik bir hale gelmektedir. Ayn ekilde yine (5,9)

nolu +6 deerli bloun iletilmesinden sonra, yine alt seviyede bulunan (5,5) nolu

+2 deerli bloun durumu ele alnrsa, bunun da +1 net deeri ile ekonomik olduu

grlecektir. Halbuki, bu bloun iletilmesi doru deildir. letildii takdirde

nc seviyede bulunan (3,6) nolu +3 deerli blok, altnda kalan steril ksmn da

masrafn karlamak zorunda braklmaktadr. Bu durumda (3,6) nolu +3 deerli

blok iletilecek, (5,5) nolu +2 deerli blok ise yerinde braklacaktr. Zira, (3,6)

nolu +3 deerli bloun iletilmesinden sonra (5,5) nolu +2 deerli bloun da

iletilmesi ile elde edilecek net deer yeniden hesaplandnda bu deerin 2 olduu

grlr. O halde hatal hareketten kanmak iin geni bir hacmi iletmeye karar

vermeden nce bunun ierisindeki btn kk hacimlerin ayr ayr gzden

geirilmesi gerekmektedir (ekil 3.6.d).

3.2.4. Hareketli Koni Tekniklerinin zellikleri

Yukardaki blmler pozitif hareketli koni metodunun ilkelerini anlatmaktadr.

Burada iki ana nokta not alnmaya deer :

leriye ynelik bir teknik olmas,

Her zaman doru toplam deerli iletmeyi tanmlamasdr.

Bundan baka birka hareketli koni teknii daha tasarlanmtr. Kayda deer

olan Toplayc Hareketli Koni Teknii, Korobov (1974)tr.

Hareketli koni ynteminin balca avantajlar; anlalmasnn kolay olmas,

iletme eilimlerini hesaba katmann mmkn oluu ve farkl blok boyutlarnn

problem yaratmamasdr. Dezavantajlar ; mteaddit denemeler eklindeuygulanmas nedeni ile fazla zaman almas ve her zaman gerek optimuma

gtrmemesidir. Hakiki optimumu arayan bir teknik olarak yrtldnde ise

tesirsiz kalmaktadr. Zira byle bir durumda; rnein deneme konilerinin, konideki

her blou merkez kabul etmek sureti ile test edilmesi ve ayn ekilde alt seviyedeki

bloklardan meydana getirilen muhtelif kombinezonlarn da ayr ayr test edilmesi

gerekmektedir (Caner,1975).


42/160


32

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -12 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -13 1 1 1 1 04 3 3 25 6

2(a.)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3

1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -12 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -13 0 0 1 1 1 14 2 2 3 25 4 4

-2 -1(b.)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

11

-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -12 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -13 0 0 0 1 1 1 1 1 04 1 2 2 3 3 25 3 6

-6 2(c.)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

21

3-3

1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -12 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -13 -1 -1 1 3 3 2 1 1 14 0 1 2 3 3 35 2 6

-4 7(d.)

ekil 3.6. Optimum Ocak Snrlarnn Tespiti (Caner, 1975)


43/160


33

= 52,9

3.2.5. Kompozitlerin Hesaplanmas

ekil 3.7.de grld gibi sondajlardan elde edilen karotlardan alnan sl

deer / kl oran, mesafe gibi veriler (3.9)da ki formle yerletirilerek kompozitler

hesaplanr.

C = AixLi / Li (3.9)

C = Kompozit deeri,

Ai = (Isl deer / kl) Oran,

Li = Mesafe (m)

(3.9)daki forml ekil 3.7 deki veriler ile uygularsak;

55,2 x 8 + 53,1 x 12 + 60,2 x 6 + 48,3 x 1440

1100 kotu ile 1140 kotu arasndaki kompozitin sl deer / kl oran deeri 52,9olmaktadr.

Kompozitlerin merkezlerinin koordinatlar (X, Y, Z) ise aadaki forml

yardm ile hesaplanr;

X = Xc + Mesafe x cos (90 - Azimut as) x cos (Eim as)

Y = Yc + Mesafe x cos (90 - Azimut as) x sin (Eim as)X = Xc + Mesafe x sin (Eim as)

ekil 3.7. Kompozitlerin oluturulmas

11

11

55

53

60

48


44/160

4. BULGULAR ve TARTIMA Mustafa Engin YAYLA

34

4. BULGULAR VE TARTIMA

4.1. Jeoistatiksel Deerlendirme ve Jeolojik Modelin Oluturulmas

Maden Tetkik ve Aratrma Enstits (1976) tarafndan yaplan 255 adet

karotlu sondajdan alnan kuyu kaytlar istatistiki olarak deerlendirildiinde

aritmetik ortalama, mod ve medyan deerlerinin birbirine yakn olduu, arpklk ve

basklk deerlerinin ise olduka dk kt grlmektedir (izelge 4.1). Ayrca

histogramda da grld gibi deerlerin dalmnn kabul edilen snrlar iinde

kald izlenmektedir (ekil 4.1).

izelge 4.1. Sondaj verilerinin ksa istatistiksel zeti

X Y Z kal / kl

Ortalama 32387,7 46028,6 1113,6 32,0

Ortanca 32427,4 46192,4 1115,0 30,5

Mod 33357,0 46192,0 1115,0 26,0

Standart Sapma 1128,6 1220,0 44,7 8,7

rnek Varyans 1273626,0 1488403,2 1995,4 75,0Basklk -0,2 1,5 -0,4 1,7

arpklk -0,3 -0,9 0,2 1,0

Aralk 5808,6 7271,9 240,0 53,6

En Kk 29222,9 41135,0 1015,0 13,6

En Byk 35031,6 48406,9 1255,0 67,2

Adet 255 255 255 255

Variogramlarn en byk zellikleri kmr yatann yapsal deiimi ve

jeolojisi hakknda detayl bilgi vermesidir. Variogram kmrlemenin devamllnn

bir lsdr (Tercan ve Sara, 1998). Sondajlardan elde edilen 755 adet karot

bilgisi VarioC adl yazlma tantlarak sl deer / kl oran deerine ilikin

omnivariogram hazrlanmtr (ekil 4.2). Isl deer / kl oran iin izilen

variogramn yava ve dzenli olarak artmas kmr damarnn stratiform tipli ve


45/160


35

0

20

40

60

80

100

0 500 1000 1500 2000 2500

Mesafe (m)

(h)=44+45 Sph. 1850

dzenli olduunu gstermektedir. Etki mesafesinin 1850 m olmas sl deer / kl

oran deikeninin uzun mesafelerde etkili olduunu gsterir.

Histogram

0

20

40

60

80

100

120

140

1015

1033

1051

1068

1086

1104

1122

1139

1157

1175

1193

1211

1228

1246

Isl Deer / Kl Oran

Frekanss

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

ekil 4.1. Isl deer / kl orannn histogram

ekil 4.2. Isl Deer / kl parametresine ilikin variogram

4.1.1. Rezerv - Snr Tenr likisi

AEL iletmesi Klaky ocanda rezerv, snr tenr (sl deer/kl) oranlar

bir diyagramda incelenmi ve rezerv miktar azaldka snr tenrn artt

grlmtr. Snr tenr (sl deer / kl oran) 25 alndnda sahadaki jeolojik


46/160


36

rezervin %75i snr tenrn stnde kalmaktadr. Ayrca ortalama tenr de (sl

deer / kl oran) 28 olmaktadr.

0

20

40

60

80

100

16 20 25 35 45 60

Snr Tenr (sl deer/kl oran)

Rezerv%%

0

10

20

30

40

50

Isldeer/kloran

ok

ekil 4.3. Rezerv - Snr Tenr likisi

AEL iletmesi Klaky ocanda rezerv, snr tenr (sl deer) ilikisi bir

diyagramda incelenmi ve rezerv azaldka snr sl deer artm buna karlk ise

snr sl deer arttka ortalama sl deerlerde de art olduu gzlenmektedir.Rezerv, snr sl deer ilikisini gsteren diyagramda snr sl deer 1000 kcal/kg

alndnda rezervin %75i iletilebilmekte ve ortalama sl deer ise 1250 kcal/kg

olmaktadr.

ekil 4.4. Rezerv - Snr Tenr (Isl Deer) ilikisi

0

10

20

30

4050

60

70

80

90

800 900 1000 1200 1300 1500

Snr Isl Deer (kcal/kg)

Rezerv%

n

0

200

400

600

8001000

1200

1400

1600

1800

IslDeer(kca

l/kg)

m


47/160


37

4.1.2. Kompozit Verilerin Oluturulmas

CSMine yazlmna kuyu veri dosyas (ENGINSON.DHF) tantlarak

kompozit verileri ieren ENGSON50.CMP dosyas elde edilmitir. Kompozit

ykseklii 50 m olacak ekilde 5 ayr kademe oluturulmutur. Buradan elde edilen

toplam 461 komopozite ilikin veriler Ek. 2de sunulmutur.

ekil 4.5. Kompozit says ile sl deer / kl orann gsteren diyagram

ekil 4.6. Kompozit verilere ilikin parametrelerin seimi

0

100

200

300

400

500

600

700

800

15 20 25 30 35 40 45 50 60

Isl deer/kl oran

Kompozitsay

s


48/160


38

4.1.3.Jeolojik Modelin Oluturulmas

CSMine yazlmnn Block moduna gidilerek bloklara tenr deerlerinin

atanmas ilemi yaplmtr. Bunun iin ncelikle yazlmn Krige moduna geilir

daha nce VarioC yazlmndan elde edilen variogram verileri kriging mensne

tantlmtr (ekil 4.7). ncelenecek saha snr koordinatlar X (Dou) iin 29000 ile

35000 ve Y (Kuzey) iin 42000 ile 48000 arasnda olacak ekilde 6000 m x 6000

mlik bir sahay kapsamaktadr. Blok boyutlar ise 150 m x 150 m x 50 m olmaktadr.

Bu durumda sahada 40 x 40 x 5 = 8000 adet blok oluacaktr. CSMine yazlm en

fazla 8191 adet blou deerlendirebildii iin blok boyutlar 150 m x 150 m x 50boyutlarndan daha kk seilememektedir. Ayrca nihai evlerin genel eim as

18,5 olarak planland iin seilen blok boyutlar bu eim asn da vermektedir.

Ayrca arazinin toporafyas ENGSON50.ELV dosyas ile yazlma

tantlmtr. Bylece CSMine yazlm 6000 m x 6000 m x 250 m boyutlarndaki

model ierisinde olup toporafya kotu zerinde yer alan bloklara bilgisayar yazlm

(-2) deerini atayarak bunlarn etkisiz eleman olduunu belirtecektir.

ekil 4.7. Bilgilerin Kriging Men ye tantlmas

4.2. Ekonomik Modelin Oluturulmas

Sahada optimum ak ocak snrlarn belirlemek zere, her bir bloun retim

ve kaz maliyeti ile parasal deeri karlatrlarak, ekonomik model oluturulmutur.


49/160


39

Toporafya verileri, maliyetler, kmr kazanm oran, kmr sat fiyat, snr

tenr gibi temel parametrelerin alaca deerler belirlendikten sonra bloklarn net

deeri hesaplanr.

Net blok deeri, blok ierisinde bulunan snr tenrn zerindeki kmrn

getirisinin bu bloun retimi iin yaplacak toplam harcama tutarndan karlmasyla

elde edilir. Bu almada ekonomik anlam tayan en kk sl deer / kl oran 25

olarak alnmtr. Bu deer ortalama sl deeri 1000 kcal/kg ve kuru kl ierii % 40

olan linyite karlk gelmektedir.

Net blok deeri = Bloktan elde edilecek gelir Bloun retimi iin yaplacaktoplam harcama miktar.

Net blok deeri = Gelir Maliyet

Gelir = Kmr sat fiyat x Kmr tonaj x Kmr kazanm oran

Maliyet = Blok tonaj (t) x Birim kaz maliyeti (YTL/t)

Blok tonaj = Blok hacmi (m3) x Younluk (t/m3)

Saha iin farkl ekonomik model oluturularak optimum ocak snrlar

incelenmitir.Birinci modelde kmr ve rt younluu, kaz maliyeti, stoklama ve

nakliyat giderleri, snr tenr gibi teknik ve ekonomik parametrelere ilikin veriler

orijinal iletme projesinden alnmtr.

kinci model ocak planlamasna ilikin parametrelerin 1984 2005 yllar

arasnda gerekleen deerleri kullanlarak kurulmutur.

nc modelde ise yine gncelletirilmi teknik ve ekonomik veriler

kullanlarak kmr sat fiyatnn arttrlmas durumunda optimum ocak snrlarnnne ekilde deitii incelenmitir.

4.2.1. Proje Deerlerine Gre Optimum Ocak Snrlar

lk aamada CSMine yazlmnn ekonomik deer hesaplama mensne

iletme projesindeki teknik ve ekonomik deerler tantlarak bir ekonomik blok

modeli oluturulmutur.


50/160


40

ENGSON50.BLK dosyas CSMine yazlmna tantldktan sonra kstlar

mensne gidilerek toporafya, geometrik ocak snrlar, ekonomik kstlar ve

hareketli koni seenekleri aktif hale getirilerek optimum ocak snrlar elde edilmitir.

ekil 4.8de ocak snrlarnn stten grn, ekil 4.9da ocan boyutlu

grnts ve ekil 4.10, 4.11, 4.12, 4.13, 4.14te ise ocan basamaklara gre

grnts sunulmutur.

ekil 4.8. Proje deerlerine gre oluturulan ocak snrlarnn stten grn

ekil 4.9. Proje deerlerine gre oluturulan ocan boyutlu grnts

A A'


51/160


41

ekil 4.10. Proje deerlerine gre birinci basamak stten grn

ekil 4.11. Proje deerlerine gre ikinci basamak stten grn


52/160


42

ekil 4.12. Proje deerlerine gre nc basamak stten grn

ekil 4.13. Proje deerlerine gre drdnc basamak stten grn


53/160


43

ekil 4.14. Proje deerlerine gre beinci basamak stten grn

4.2.2. Fiili Deerlere Gre Ocak Snrlar

Ocak planlamasnda kullanlan teknik ve ekonomik parametrelerin fiili

deerlerine gre belirlenecek ocak snrlar iin ekonomik deer mensne

tantlmtr.

Fiili teknik ve ekonomik verilere bal olarak oluturulan ocak snrlarnn

plan grn ekil 4.15te, boyutlu ocak snrlar ekil 4.16da, ocan

basamaklarn gsterir ekiller ekil 4.17, 4.18, 4.19, 4.20, 4.21de verilmitir.

ekil 4.15. Fiili verilere gre belirlenen ocak snrlar plan grn

B B'


54/160


44

ekil 4.16. Fiili verilere gre boyutlu ocak snrlar

ekil 4.17. Fiili verilere gre hazrlanan ocak snrlarnda birinci basamak


55/160


45

ekil 4.18. Fiili verilere gre hazrlanan ocak snrlarnda ikinci basamak

ekil 4.19. Fiili verilere gre hazrlanan ocak snrlarnda nc basamak


56/160


46

ekil 4.20. Fiili verilere gre hazrlanan ocak snrlarnda drdnc basamak

ekil 4.21. Fiili verilere gre hazrlanan ocak snrlarnda beinci basamak


57/160


47

4.2.3. Koridor Blgesiyle Birlikte Ocak Snrlarnn Deerlendirilmesi

Bu blmde, bugn itibariyle yksek rt - kaz oran nedeniyle retim

planlamasnda yer almayan Koridor blgesinin fiili teknik ve ekonomik veriler

kullanlmak art ile yalnzca kmr sat fiyat arttrlarak optimum ocak snrlarnn

ne ekilde deitii incelenmitir.

ekil 4.22de grlen uygulama sahas plan grnnde iletilmi blge,

halen allmakta olan saha ve bu sahann bitiiinde ancak daha ncede

belirttiimiz gibi yksek rt kaz oran nedeniyle iletmeye alnmayan koridor

blgesi ve iletmesi gelecek yllarda planlanan D sektr izlenmektedir. Ayrca

planda yaplm olan sondaj almalarnn genel bir grnm sunulmaktadr.

ekil 4.22. Uygulama sahas plan grn

28000 29000 30000 31000 32000 33000 34000 35000

41000

42000

43000

44000

45000

46000

47000

48000

49000

50000

LETLM BLGE

KILAKY SAHASIKORDOR BLGES

D SEKTR

K


58/160


48

Koridor blgesinin dahil edildii durumda oluan ocak snrlarnn plan

grnts ekil 4.23te, boyutlu ocak snrlar ekil 4.24te, basamak kesitleri

ekil 4.25, 4.26, 4.27, 4.28, 4.29da gsterilmitir.

ekil 4.23. Koridor blgesinin dahil edildii durumda ocak snrlar plan grn

ekil 4.24. Koridor blgesinin dahil edildii durumda boyutlu ocak grnts

C C'


59/160


49

ekil 4.25. Koridor blgesi ile beraber birinci basamak kesit grn

ekil 4.26. Koridor blgesi ile beraber ikinci basamak kesit grnts


60/160


50

ekil 4.27. Koridor blgesi ile beraber nc basamak kesit grnts

ekil 4.28. Koridor blgesi ile beraber drdnc basamak kesit grnts


61/160


51

ekil 4.29. Koridor blgesi ile beraber beinci basamak kesit grnts

4.3. Modellere Gre Kesit Grntleri

Optimum ocak snrlar belirlenen modellerin (A-A'), (B-B'), (C-C') (45500

29000) (45500 35000) kotu kesit izimleri ekil 4.31 de verilmitir.

(A-A') kesiti proje verilerine gre elde edilen ocak snrlarndan alnan, (B-B')

kesiti fiili deerler kullanlarak elde edilen ocak snrlarndan alnan, (C-C') kesiti isekmr sat fiyatnn ykseltilerek koridor blgesinin dahil edildii verilere gre

oluturulan ocak snrlarndaki deiimi gstermektedir.

(A-A') kesitinde 3. basamaktaki bloklarn 23, 4. basamaktaki bloklarn 21i,

5. basamaktaki bloklarn 13 alnmakta iken (B-B') kesitinde 3. basamaktaki

bloklarn 16s, 4. basamaktaki bloklarn 8i, 5. basamaktaki bloklarn 4

iletilebilmekte ve (C-C') kesitinde 3. basamaktaki bloklarn 28i, 4. basamaktaki

bloklarn 26s, 5. basamaktaki bloklarn 21i iletilebilmektedir.Bu kesitlerde de grld gibi ocak sat fiyatnn arttrlarak koridor blgesi

dahil edildiinde ocak snrlar genilediinden parasal kazanlarda da muazzam bir

art gereklemitir.

4.4. Modellerden Alnan Sonularn Karlatrmas

AEL Klaky oca ve koridor blgesinde yaplan inceleme ve gzlemler

sonucunda orijinal proje deerleri, fiili uygulama ve koridor blgesininde dahil


62/160


52

edildii farkl model oluturulmutur. Bu modellerden alnan bilgileri

karlatracak olursak;

izelge 4.2. Elde edilen sonularn karlatrmas

Proje deerleri Fiili deerler Koridor blgesi

rt kaz oran 2,26 2,12 2,70

Toplam blok says 1210 841 1870

Pozitif blok says 890 601 1350

Dekapaj maliyeti 1,7 YTL/ton 2 YTL/ton 2 YTL/ton

Linyit younluu 1,25 1,40 1,40Ocak sat fiyat 7,07 YTL 6,85 YTL 10 YTL

Toplam tonaj 1.251.562.500 ton 1.008.000.000 ton 2.126.250.000 ton

Parasal kazan 3.134.000.000 YTL 1.994.800.000 YTL 8.908.700.000 YTL

izelge 4.2 incelendiinde en dk rt kaz oranna sahip modelin fiili

deerleri kapsayan model olduu, en yksek rt kaz orannn ise koridor blgesinin

dahil edildii modelde gerekletii grlmektedir. Bu deerlere karlk en dk

parasal kazancn fiili deerleri kapsayan modelde, en yksek parasal kazancn isekoridor blgesinin dahil edildii modelde saland gzlenmektedir.

Bu deerlerdeki farkllklardan rt kaz oran iin oluan farklln iki temel

nedeni bulunmaktadr. Birincisi 1. ve 2. modellerde kmr younluunun meydana

getirdii fark, ikincisi ise tm bu younluk, maliyet v.b. nedenlerden kaynaklanan

retilen toplam blok saysnn azalmasdr. 3. modelin rt kaz orannn yksek

olmasnn sebebi ise koridor blgesinin dekapaj kalnlnn bu modele etkisinden

kaynaklanmaktadr.Koridor blgesinin dahil edildii modelin dier modellere nazaran olduka

yksek kazan salamasnn nedeni ise koridor blgesinde ekonomik anlamda retim

yaplabilmesi iin kmr sat fiyatnn 10 YTL/ton dzeyine ekilmesi ve bu yksek

sat fiyat nedeniyle iletilebilir blok saysndaki muazzam arttan

kaynaklanmaktadr. Bu durumda kmr sat fiyatnn dier modellerde 7,07 YTL ve

6,85 YTL iken bu modelde 10 YTL dzeyine karlmas ve buna bal olarak dier


63/160


53

modellerle ortak olan blgelerdeki sat fiyatnn da 10 YTL dzeyine ekilmesi

s

afsin elbistan a acik isletmesinde optimum ocak sinirlarinin belirlenmesi ve mevcut uygulama ile...

Documents