Amasra A sahasındaki kömür damarlarının kendiliğinden yanmaya yatkınlıklarının araştırılması
Investigation of the spontaneous combustion liability of the coal seams in Amasra A colliery
Yazar: SELÇUK EKMEKCİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ERDOĞAN KAYMAKÇI
Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Kendiliğinden yanma olayı, kömür madenciliğinde yaşanan en büyük sorunlardan birisidir. Kömürün havanın oksijeni ile girdiği ekzotermik reaksiyon sonucu oluşan kendiliğinden yanma olayı, kömürün bünyesel özelliklerine bağlı olduğu kadar üretim yöntemine ve çevresel faktörlere de bağlıdır. Yeraltında, açık ocaklarda ve kömür stoklarında bu olaya bağlı olarak çıkan yangınlar, iş sağlığı ve güvenliğinin tehlikeye girmesine ve birçok maddi kayıplara neden olmaktadır. Bu nedenle can ve maddi kayıpların en aza indirilmesi için kömürlerin kendiliğinden yanmaya yatkınlıklarının önceden belirlenmesi, buna göre bir sınıflama yapılması ve gerekli önlemlerin alınması gerekmektedir.Bu çalışmada Amasra A sahasındaki kömürlerin kendiliğinden yanmaya yatkınlıkları araştırılmıştır. Sahada üretim yapılan farklı 5 kömür damarından alınan 20 örneğin kimyasal analizleri yapılmış ve kendiliğinden yanmanın araştırılmasında kullanılan laboratuvar yöntemleri incelenerek bunlardan kesişim noktası yöntemi kullanılmıştır. Ayrıca çevre koşulları da değerlendirilmiş çevre indeksi ve yatkınlık indeksine bağlı olarak, risk indeksi hesaplanmış ve buna göre sınıflama yapılmıştır. Damarlardan alınan 20 örnek üzerinde, her örnek için iki ayrı deney yapılarak toplam 40 adet kesişim noktası deneyi gerçekleştirilmiş ve her örnek için hesaplanan 2 adet kendiliğinden yanma parametresinin (FCC, KN, OSA) ortalaması alınmıştır. Amasra A sahasındaki işletilen kömür damarlarının yatkınlık indeksinin 4,89-7,28 1/dak (orta) arasında değiştiği görülmüştür. Ancak çevre indeksine bağlı olarak bulunan risk indeksinin damarların eğimi 45°'nin üzerinde olan panolar için 15,69-20,54 (orta-yüksek), eğimi 45°'nin altında olan panolar için ise 10,46-13,70 (orta) arasında değişmesi nedeniyle Amasra A sahasındaki kömürlerin kendiliğinden yanmasında çevresel koşulların da etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca kendiliğinden yanmanın göstergesi olan parametrelerle kömürün özellikleri arasında istatiksel bir çalışma yapılmıştır. Kömürün özellikleri birer birer ele alındıklarında, yani basit doğrusal regresyon uygulandığında; kül ve uçucu maddenin kendiliğinden yanmayı etkileyen en önemli kömür özellikleri olduğu saptanmıştır.

Abstract:
Spontaneous combustion of coal is one of the most important problems in coal mining. Spontaneous combustion of coal is an exotermical reaction occurring between oxygen in air and coal. It is not only related to coal characteristics but also to coal production method and environmental factors. Fires occurred by this event in open pits, coal stocks and underground mines endangers the occupational health and safety and results in financial loss. In order to decrease the loss of life and property, tendency of coals to spontaneous combustion should be determined in advance, and regarding this tendency classification should be done. In addition required precautions should be taken. In this study, liability of the coals to spontaneous combustion in Amasra A coalfield have been investigated. Chemical analysis of 20 coal samples from 5 different coal seams have been realized and among the laboratory methods to research spontaneous coal combustion; crossing point method has been used. In addition, evaluating the environmental conditions, an environmental risk index has been calculated. Depending on this environment index and liability index a classification has been done. Two experiments were carried out for each coal sample and totally 40 analysis have been realized. Liability indexes of coal seams in Amasra A coalfield change between 4,89-7,28 1/min  (intermediate). However, risk index calculated depending on environment index is 15,69-20,54 (intermediate-high) for the coal seams having an inclination more than 45° and 10,46-13,70 (intermediate) for the coal seams having inclination less than 45°. It has been concluded that environmental conditions are more effective on spontaneous combustion of coals in Amasra A coalfield. Furthermore, statistical study between coal characteristics and the parameters of spontaneous combustion have been carried out. When coal properties individually considered, in other words simple linear regression applied; it has been concluded that the ash and volatile matter are the most important coal characteristics affecting spontaneous coal combustion.