Amasra dik damarlarda uygulanan mekanize ve klasik üretim tekniklerinin performans değerlendirmesi
Performance evaluation of mechanized and classical production techniques applied in Amasra steep seams
Yazar: FAZIL KARAKÜP
Danışman: PROF. DR. OKAN SU
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Yeraltı kömür madenciliğinde birçok üretim yöntemi mevcuttur. Üretim yöntemini belirleyen en önemli etkenlerin başında çalışılacak kömür damarının jeolojik ve jeoteknik özellikleri gelir. Damarın eğimi, damarın taban ve tavan koşulları, fayların durumu, üretim yönü (ilerletimli, dönümlü) ve kömürün kendiliğinden yanmaya yatkınlığı bu yöntemlerin uygun olanının seçiminde ve tasarımında etkili olmaktadır. Bu etkenler göz önüne alınarak, işletme için en düşük maliyet ile en yüksek verimi alacak kazı sistemleri seçilmektedir. Bu sistemler başlıca klasik, yarı mekanize ve tam mekanize üretim yöntemlerinden oluşur.  
Tam mekanize sistemlerde, kömür kazı makinası ile kazılmakta, tahkimat şiltlerle ötelenmekte, kömür zincirli oluklarla taşınmaktadır. Daha çok eğimi düşük olan panolarda kullanılmaktadır. Eğimin yüksek olduğu dik damarlardaki ayaklarda uygulaması oldukça zordur. Bu tezin yürütüldüğü Amasra Müessesesi'nde 2013 yılına kadar hep klasik yöntemlerle kazı yapılmış, sonrasında ise havzada ilk defa yarı mekanize ve tam mekanize üretim yöntemlerinin uygulaması başlamıştır.  Bu bağlamda, tezin ana konusunu oluşturan dik damarlarda mekanize üretim yöntemleri ilk kez 2013 yılından sonra Amasra Müessesesinde 25°'nin üzerinde eğime sahip damarlarda başarıyla uygulanmıştır. Kesicinin sürekli çalışabilmesi ve ayak içinden gelen kömürün eş zamanlı taşınması için nakliyat sisteminde de düzenlemeler yapılmıştır.
Bu çalışmada, 2013 yılında üretim yapılmaya başlanan dik damarlarda mekanizasyon projesinin TTK Amasra Müessesesi'ndeki uygulaması ele alınmıştır. 2013-2017 yılları arasında dik damar 4 panoda üretim çalışması esnasında karşılaşılan sorunlar irdelenmiştir. Kullanılan sistemin dik damarlardaki başarısı, yapılan çalışma ışığında kuruma ve havza madenciliğine sağladığı faydalar irdelenmiştir. Bununla birlikte, Amasra Müessesesi'nde son 10 yılda dik damarlarda uygulanmış klasik ve yarı mekanize kazı tekniklerinin verim ve randımanları incelenmiştir. Bu amaçla üretim miktarı, yevmiye, ilerleme hızı gibi farklı parametreler arasında kıyaslamalar yapılmıştır. Kesici makine ile yapılan tam mekanize sistemde kömür üretimi, klasik ayak sisteme nazaran 2,5 kat arttığı görülmüştür. Ayrıca, üç üretim yöntemi ile panolardaki kazı sırasında meydana gelen iş kazaları istatistikleri de çıkarılmıştır.
Amasra işletmesinde uygulanan mekanizasyon çalışmaları sonucunda, TTK geniş bir deneyim kazanmıştır. TTK bundan sonraki yapacağı tam mekanizasyon çalışmaları için yeteri bilgi ve birikime sahip olmuştur. Bu sayede 2023 yılı itibarıyla -270/-350 6. Damar panosu hazırlıklarına başlanmış, 2024 yılı son çeyreğinde bu panoda yeniden tam mekanize üretim yapılması planlanmaktadır.

Abstract:
There are various production methods in underground coal mining. Geological and geotechnical characteristics of the coal seam to be studied on are the most significant factors determining the underground production method. The inclination of the coal seam, the hanging wall and the foot wall conditions of the seam, the status of the faults and discontinuities, the direction and type of production method (advance heading, retreating) and the predisposition of the coal to renewable combustion are effective in the selection and design of the appropriate production methods. Excavation methods that will provide the highest efficiency at the lowest cost for the business are selected by taking these factors into consideration. Conventional, semi-mechanized, and fully-mechanized production methods are implemented for underground coal mining. 
In fully mechanized systems, coal is excavated with an coal excavation machine, the supporting is provided with shield-type walking supports, the coal is hauled whereby chain
conveyor systems. It is mostly used in production panels that have low coal inclination degree. It is very tough to apply it on coal panels that have steep coal seams where the inclination degree is high. Amasra District of Turkish Hard Coal Enterprises, where this thesis was carried out, it was always utilized conventional production method until 2013, and then the application of semi-mechanized and fully mechanized production methods was started for the first time in the region. Concordantly, mechanized production methods in steep coal seams, which constitute the major subject of thesis, were first successfully applied in coal seams with a inclination of over 25° in the Amasra Enterprise after 2013. Arrangements have also been made in the haulage system so that the shearer loader can operate continuously and the coal coming from the panel can be hauled simultaneously. 
The implemtation of the steep coal seam mechanization project, which started production in 2013, in TTK Amasra Enterprise was discussed in this study. The troubles encountered during the production of steeply inclined 4 coal seam panels between 2013 and 2017 were examined. In this study, the achievement of this system used in steeply inclined coal seams and the benefits it provides to corporation and regional mining are investigated. In addition, the efficiency and effectiveness of conventional and semi-mechanized excavation techniques applied in steep coal seams in the Amasra Enterprise in the last 10 years were probed. In the parallel this purpose comparisons were made between particular parameters such as amount of coal production, per diem, progress rate. It has been observed that coal production in the fully mechanized system made with a shearer loader increased 2.5 times compared the conventional longwall mining method. In addition, three production methods and statistics on occupational accidents that occurred during the excavation of coal in panels were also obtained. 
As a result of the mechanization studies implemented in the Amasra facility, TTK has gained extensive experience. The institution has sufficient knowledge and experience for the full mechanization studies it will carry out in the future. Thus, preparations for the -270/-350 6th Coal Vein panel have started as of 2023, and fully mechanized production is planned to be carried out again in this panel in the last quarter of 2024.