Zonguldak taşkömürü havzasında meydana gelen degaj olaylarına etki eden faktörlerin yapısal eşitlik modellemesi ile değerlendirilmesi
Assessment of factors affecting coal and gas outbursts in Zonguldak hard coal basin using structural equation modeling
Yazar: NİLÜFER KURŞUNOĞLU
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÖNDER
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Degaj (ani kümür ve gaz püskürmesi), kömür bünyesinde belirli bir denge halinde bulunan metan gazının madencilik çalışmaları sonucunda yüksek basınçla arını parçalayarak kömür ve yan kayaç ile birlikte ocak çalışma boşluğunu doldurmasına verilen addır. Bu tür olaylar, kömür madenlerinin güvenliğini tehdit eden en önemli unsurlardandır ve çalışanların yaralanması ya da ölmesi, üretim kayıpları, ekipmanların zarar görmesi gibi problemlere sebep olabilmektedir. Kömür madenlerinde meydana gelen degajlar, kömürün yapısal özelliği ve jeolojik koşullardan kaynaklanan faktörlerden etkilenir. Bu faktörler aynı zamanda birbirlerinden de etkilenmektedir. Her bir faktörün degaja olan etkisi, kömür madeninin bulunduğu koşullara göre değişkenlik gösterebilmektedir. Degajların önceden tahmin edilebilmesi ve gerekli önlemlerin alınması, olaylara etki eden parametrelerin etkin bir şekilde analiz edilmesi ve etkilerinin göreceli değerlendirilmesi ile sağlanabilir.
	
	Tez çalışmasında, 1969-2013 yılları arasında Zonguldak Taşkömürü Havzası'nda meydana gelen 90 adet degaj olayı incelenmiş ve degaja etki eden faktörler olarak üretim derinliği, damar gaz içeriği, nem içeriği, damar kalınlığı, damar eğimi ve faya uzaklık belirlenmiştir. Ana faktörler üretim derinliği, damar gaz içeriği, nem içeriği olarak, yardımcı faktörler ise damar kalınlığı, damar eğimi, faya uzaklık olarak belirlenmiştir. Birden fazla değişkeni tek bir model ile değerlendirebilmek amacıyla "Yapısal Eşitlik Modellemesi" yöntemi kullanılmış ve yardımcı faktörlerin ana faktörlere etkileri araştırılmıştır. Degajlara etkisi olduğu belirlenen faktörlere "Kümeleme Analizi" uygulanarak riskli damarlar belirlenmiştir. Kömür damarları kümelere ayrılarak risk indeksi yapılmıştır. Üretim derinliği 300-630 m, gaz içeriği 5.76-16.9 m3/t, nem içeriği % 1.15-4.62, faya uzaklığı 0-45 m aralığında olan kömür damarları birinci derecede riskli olarak belirlenmiştir. Degaja yatkın bölgelerde koruyucu damar kazısı, kontrol sondajları, drenaj, emniyet topuğu veya arına su enjektesi gibi yöntemlerle önlem alınabileceği vurgulanmıştır.

Abstract:
Methane gas, which is in a certain equilibrium within coal, fills the working area with high pressure breaking the face along with coal and side rock due to mining activities. It is defined as "coal and gas outburst". Such accidents are one of the most important factors threatening the safety in coal mines. Coal and gas outbursts can cause problems such as injury or death of employees, loss of production, damage of equipment. Outbursts are affected by many factors arising from structural properties of coal and geological conditions. These factors also affect each other. The effect of each factor on sudden outbursts may vary depending on the conditions of the coal mine. The prediction of sudden outbursts and taking necessary precautions can be achieved by an effective analysis of the parameters affecting outbursts and a relative evaluation of the effects.
	
	In thesis study, factors affecting 90 sudden outbursts occured in Zonguldak hard coal basin were determined as mining depth, gas content, moisture content, seam thickness, seam inclination and distance from fault. Mining depth, gas content, moisture content were categorized as main factors, seam thickness, seam inclination, distance from fault were categorized as contributor factors.  The effects of main factors on outburst events were evaluated with "Structural Equation Modeling" method and the effects of contributor factors on main factors were estimated with a single model. Risky seams were determined applying "Cluster Analysis" to the factors determined to have an effect on outbursts. Risk index were constituted dividing coal seams into clusters. Mining depth in the range of 300-630 m, gas content with a range of 5.76-16.9 m3/t, moisture content in the range of 1.15-4.62 % and distances from fault in the range of 0-45 m were determined as first degree risky coal seam conditions. In outburst prone regions, some precautions should be taken such as protective seam, control boreholes, safety pillar and water injection to face to eliminate the risk of outburst.