Türkiye`deki bazı açık işletmelerde patlatmadan kaynaklanan titreşimlerin izlenmesi ve değerlendirilmesi

Abstract

ÖZET Doktora Tezi Türkiye'deki Bazı Açık İşletmelerde Patlatmadan Kaynaklanan Titreşimlerin İzlenmesi ve Değerlendirilmesi Ercan ARP AZ Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç.Dr. Atilla CEYLANOĞLU Bu çalışma kapsamında, öncelikle patlatmada parçalanma mekanizması, patlatma tasarımı ve patlatma kaynaklı yer sarsıntısı ve hava şoku konulan ile ilgili güncel ve ayrıntılı literatür araştırması yapılmıştır. Bu bilgiler ışığında dört değişik açık işletmede (Divriği Demir Açık İşletmesi, Kangal Kömür Açık İşletmesi, Sivas- Ulaş Sölestit Açık İşletmesi ve Çan Linyit Açık İşletmesi) patlatma ve yer sarsıntısı ölçümlerine yönelik bir dizi arazi çalışması sürdürülmüştür. Bu açık işletmelerde 195 adet atım izlenmiş, yer sarsıntısı ve hava şoku ölçümleri yapılmıştır. İlk olarak, patlatma ve yer sarsıntısı ölçüm sonuçlan literatürdeki 6 önemli hasar kriterine göre değerlendirilmiştir. Daha sonra, patlatma ve yer sarsıntısı ölçümleri, atımların yapıldığı saha, basamak ve yön farklılıktan dikkate alınarak 12 değişik parçacık hızı tahmin yöntemine göre parçacık hızı bileşenleri için ayrı ayn değerlendirilmiştir. Böylece her bir işletmenin kontrollü patlatma tasarımında kullanabileceği oldukça yüksek korelasyonlu maksimum parçacık hızı tahmini için ilişkiler belirlenmiştir. Aynca bu ilişkilere bazı patlatma parametrelerinin de eklenmesiyle ilişkilerin korelasyon katsayılannın yükselmesi sağlanmıştır. Benzer çalışma hava şoku tahmini için de yapılmış ve daha yüksek korelasyon katsayılı ilişkiler elde edilmiştir.m Bunların yanısıra, belirli bir kaya biriminde (jips) değişik şarj (dinamit) miktarları kullanılarak oluşturulan yer sarsıntısı ve hava şoku farklı yön ve mesafelerde ölçülmüştür. Ölçüm sonuçlarının değerlendirilmesi sonucunda yer sarsıntısı düzeylerinin yöne bağlı değişimleri ortaya konulmuştur. Ayrıca, patlatma kaynaklı yer sarsıntısı ölçümlerim hızlı ve güvenilir bir şekilde değerlendirebilen Yersars adlı bir bilgisayar programı gehştirilmiştir. Anahtar Sözcükler: Açık işletmelerde patlatma, patlatma tasannu, yer sarsıntısı ve hava şoku ölçümü, hasar kriterleri, parçacık hızı ve hava şoku tahmini.

IV ABSTRACT Ph.D. Thesis Monitoring and Evaluation of Blast Induced Vibrations in Some Open-Pit Mines in Turkey Ercan ARPAZ Cumhuriyet University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mining Engineering Supervisor : Assoc.Prof.Dr. Atilla CEYLANO?LU Within the scope of this study, first of all a comprehensive and up to date literature survey had been conducted on the mechanism of fragmentation in blasting, blast design and blast induced ground vibration and air blast. In the light of this information, an extensive field study was carried out at four different open- pit mines (Divriği Open-Pit Iron Mine, Kangal Open-Pit Coal Mine, Sivas-Ulaş Open-Pit Celestite Mine and Çan Open-Pit Lignite Mine) to investigate blasting conditions and to measure blast induced ground vibrations. In these open-pit mines, 195 blast events were observed and the ground vibration and air blast measurements were done. Firstly, the results of blasting and ground vibration measurements were evaluated according to 6 important damage criteria in the literature. Then, blasting and ground vibration measurements were evaluated for each peak particle velocity components according to 12 different particle velocity estimation methods, considering the site, blasting bench and measurement direction differences. Therefore, equations of maximum particle velocity with fairly high correlation coefficients were determined for each mine, which can be used in control blasting. Besides, the correlation coefficients of these equations were increased by incorporating some blasting parameters into them.Similar study was also done for air blast estimation and relationships with higher correlation coefficients were obtained. In addition, ground vibration and air blast produced by using different amounts of explosive (dynamite) in a definite rock unit (gypsum) were measured at different distances and directions. The measurement results showed the variation of ground vibration levels according to the measurement direction. A computer program named as Yersars for the fast and reliable evaluation of ground vibration measurements was also developed. Key Words: Blasting in open-pit mines, blast design, measurement of ground vibration and air blast, damage criteria, estimation of particle velocity and air blast.