Karlıktepe (Sivas) kireçtaşı sahasının sayısal yöntemler ile modellenmesi

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi KARLIKTEPE (SİVAS) KİREÇTAŞI SAHASININ SAYISAL YÖNTEMLER İLE MODELLENMESİ Füsun Yasemin AÇIK Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Yrd.Doç.Dr. Bülent ERDEM Bu çalışmada Sivas Çimento Fabrikası hammadde sahasındaki kireçtaşı miktarının hesaplanması, hammadde kalite modellemesi ve kat bazında rezerv hesabı yapılması amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak tasarım paket bilgisayar programı kullanılmış ve hammadde yatağı, mesafenin tersi ile jeoistatistiksel yöntemlerle modellenmiştir. Ayrıca rezerv hesabı kesit yöntemi ile yapılmıştır. Madencilik operasyonları sondaj çalışması ile başlamaktadır. Sondajlardan alınan veriler ile yatağın blok modeli çıkarılmakta, bloklara ortalama tenor değerleri atanmakta ve jeolojik rezervin hesaplanması aşamasına geçilmektedir. Tüm bu çalışmalar bir proje başlangıcı için oldukça önem taşımaktadır. Herhangi bir yanılgı madencilikte büyük yatırım kayıplarına neden olabilmektedir. Tez çalışmasında, bölgede 1999-2000 yıllarında yapılan, toplam uzunluğu 1359,20 m olan ve tümü de kireçtaşı kesen 41 adet arama ve geliştirme sondajına ait tüm verilerden yararlanılmıştır.Blok model oluşturulurken, başlangıçta, 25x25x8 m boyutlarında 34200 adet bloktan meydana gelen bir cevher yatağı modellenmiştir. Ancak basamak yüksekliğine karşılık gelen 8 m'lik mesafe, kalite dağılımı modelleme işlemleri sırasında hassasiyeti artırmak için 4 m'ye düşürülmüştür. Mesafenin tersi ve jeoistatistiksel yöntemlerle rezerv tespiti yapılmıştır. Ayrıca mesafenin tersi yöntemi ile sondaj etki alanları değiştirilerek tenor aralıkları bazında rezerv hesaplamaları yapılmıştır. Yapılan hesaplamaların genel sonucu olarak; mesafenin tersi ve kriging yöntemlerinin her ikisinde de en yüksek kireçtaşı miktarı (serbest kireç, CaO) %50- 60 tenor aralığında çıkmıştır. Mesafenin tersi yöntemi kullanılarak yapılan kat bazında rezerv ve tenor hesaplamalarında; en yüksek rezerv 1428 katında 1.865.000 ton, en yüksek tenor 1376 katında %52,51 CaO ile elde edilmiştir. Kriging yönteminde kat bazında rezerv ve tenor hesaplamalarında ise; en yüksek rezerv 1452- 1448 katlarında 6.515.000 ton, en yüksek tenor ise 1352 katında %52,20 CaO ile bulunmuştur. Kriging yönteminde eksensel mesafe aralıkları daha fazla verildiğinden sonuçlar da farklı çıkmıştır. Kesit yönteminde ise hacim ve tonaj değerleri, yukarıda belirtilen her iki yöntemden de düşük çıkmıştır. Bunun nedeni geometrik yöntemde sondajlara etki mesafesi atanmamasından kaynaklanmaktadır. Maden yatağının üç boyutlu kesit görüntülerinin incelenmesi sonucunda cevherleşmenin Doğu-Batı ve Kuzeydoğu-Güneybatı doğrultusunda geliştiği belirlenmiştir. Yapılan çalışmada saha istenilen boyutlarda çok küçük bloklar halinde bölünmekte, %CaO, %Si02, %Fe203, % AI2O3 ve diğer parametrelerin değişimi de pratik olarak izlenebilmektedir. Anahtar Kelimeler: Blok model, Jeoistatistik, Kriging, Mesafenin tersi m

ABSTRACT Master of Science Thesis MODELING OF KARLIKTEPE (SİVAS) LIMESTONE FIELD WITH NUMERICAL METHODS Füsun Yasemin AÇIK Cumhuriyet University - Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mining Engineering Supervisor: Assist.Prof.Dr. Bülent ERDEM In this study, it is aimed to estimate the limestone reserve, to determine the quality modeling of raw material and the limestone reserve on the basis of bench of the limestone quarry of Sivas Cement Factory. Towards achieving this aim a mine design computer package is utilized and the deposit is modeled with inverse distance and geostatistical methods. Besides, reserve estimation is also done with cross-section method. Mining operations begin with drilling. With the data obtained from drilling, block model of the deposit is made, average grade value for each block assigned and the stage of geological reserve estimation commenced. All these studies carry an utmost importance for the beginning of a project as a mistake would lead to huge losses in investment. In the study, all the data belonging to 41 exploration drills, which were done during 1999 and 2000 and amounted to a total length of 1359.20 m, were used. IVIn block modeling study, initially, an ore body that is composed of 34200 blocks (25x25x8 m) is modeled. But in other to enhance sensitivity the bench height of 8 m is reduced to 4 m in modeling the quality of raw material. Reserve estimation is based on the rationale of inverse distance and geostatistical methods. Besides, with the inverse distance method, reserve calculation is done on the basis of grade distribution by changing range of drills. The following is obtained as a general result of the study: in both estimation methods, the largest limestone amount (CaO) emerges from 50-60 per cent grade range. In the bench-based computations of inverse distance method the largest reserve of 1865000 tons comes from the bench-1428 and the highest grade of 52.51 per cent CaO from the bench- 1376. In the bench-based computations of kriging method the largest reserve of 6515000 tons comes from the benches 1452 and 1448 and the highest grade of 52.20 per cent CaO from the bench- 13 52. The large difference in limestone reserve is attributed to the fact that axial ranges in kriging are kept longer. However in cross-section method the volume and tonnage figures are reduced when compared to above-mentioned methods. The reason for this inconvenient situation is that in the cross-section method the drill holes are not assigned a range of influence. Analysis of three dimensional sections of the ore body reveals that mineralization develops along East- West and Northeast-Southwest directions. In the study the limestone field is divided into very small blocks of desired dimensions. This in turn allows the designer monitor the changes in CaO, SİO2, Fe203, AI2O3 and other parameters practically. Key Words: Block model, Geostatistics, Inverse distance, Kriging