Yeraltı maden topuklarının zamana bağlı mekanik davranışlarını belirlemek için yeni bir yerinde izleme sisteminin geliştirilmesi: Elektriksel ölçüm yöntemi
Developing of a new in-situ monitoring system to determine the time-dependent mechanical behaviours of underground mine pillars: Electrical measurement method
Yazar: MAHMUT YASİN ÇETİNKAYA
Danışman: PROF. DR. İHSAN ÖZKAN
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Yeraltı madencilik çalışmalarının kazı ortamlarında orijinal birincil arazi gerilmelerinin dengesi bozulmakta ve deformasyonlar oluşmaktadır. Tahkimat çalışmaları ile bozulan orijinal birincil arazi gerilmeleri tekrar dengeye gelerek ikincil gerilme büyüklüklerine ulaşmaktadır. Kazı açıklıklarında tahkimat çalışmaları ile duraylılık sağlansa da yakın bölgelerde gerçekleştirilen üretim çalışmaları, bu yeni dengeyi tekrar etkileyebilmektedir. Yeraltı açıklıklarının etrafındaki gerilme ve deformasyon değişimlerinin izlenmesi, açıklık (galeri, tünel vb) etrafındaki yan duvarda açılan delikler içerisine yerleştirilen ölçüm cihazları ile yapılmaktadır.  Bu ölçerler, genel olarak hidrolik ve/veya elektronik sistemleri kullanmaktadır. Mevcut ölçüm sistemlerine alternatif Elektriksel Direnç Ölçüm Sistemi (EDÖS) bu çalışmada geliştirilmiş, ilk uygulamaları TKİ-GLİ-Ömerler Yeraltı maden ocağı A6 üretim panosu malzeme galerisi ve A7 hazırlık panosu nakliye galerisinde gerçekleştirilmiştir. Bu yöntem ile A6 panosunda kurulan beş ölçüm istasyonundan alınan ölçümlerden uzunayak üretimine dayalı oluşan dinamik yüklemelere maruz kalan açıklık etrafındaki kaya malzemesindeki elektriksel direnç (Ω) değişimleri ölçülmüş ve topuk kaya malzemesindeki kırılma davranışları incelenmiştir. Ayrıca A7 panosunda hazırlanan üç uygulama cebine kurulan hidrolik kriko ile yaratılan basınca dayalı kömür malzemesindeki yenilmeleri açıklayan elektriksel direnç davranışları belirlenmiştir. Bu çalışma ile ortaya konan ölçüm sistemi (EDÖS), madencilik çalışmalarında kaya malzemelerindeki yenilmelerin ve duraylılıkların tespitinde kullanılabilecek yeni bir ölçüm yöntemi olabilecektir.

Abstract:
In the excavation environments of underground mining works, the balance of the original primary land stresses is disturbed and deformations occur. The original primary land stresses, which were disturbed by the fortification works, reach the secondary stress magnitudes by coming back into balance. Although stability is ensured by the fortification works in the excavation openings, the production works carried out in the nearby areas may affect this new balance again. The monitoring of the stress and deformation changes around the underground openings is made with measuring devices placed in the holes drilled in the side wall around the opening (gallery, tunnel, etc.). These gauges generally use hydraulic and/or electronic systems. Electrical Resistance Measurement System (ERMS) as an alternative to existing measurement systems was developed in this study and its first applications were carried out in TKİ-GLİ-Ömerler Underground Mine A6 production panel material gallery and A7 preparation panel transportation gallery. With this method, electrical resistance (Ω) changes in rock material around the opening exposed to dynamic loadings formed based on longwall production were measured from the measurements taken from five measurement stations established in A6 panel and fracture behaviors in heel rock material were examined. In addition, electrical resistance (Ω) behaviors explaining failures in coal material based on pressure created by hydraulic jack established in three application pockets prepared in A7 panel were determined. The measurement system (ERMS) presented in this study can be a new measurement method that can be used in determining failures and stabilities in rock materials in mining operations.