Basamak patlatmasında parça boyut dağılımının ardışık işlem faaliyetlerine olan etkilerinin araştırılması
Investigating the effects of particle size distribution on bench blasting to consecutive mining activities
Yazar: KAĞAN ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. ALİ KAHRİMAN ; YRD. DOÇ. DR. N. İLGİN KURŞUN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Görüntü işleme = Image processing ; Parça boyut analizi = Particle size analysis ; Patlatma = Blasting

Özet:
Madencilik çalışmalarında, kazılan malzemenin madde ve kütle özelliklerine bağlı olarak, kazı metodu olarak delme ve patlatmanın kaçınılmaz olduğu durumlarda, patlatma sonrası elde edilen yığının parçalanma derecesinin ve parça boyut dağılımının, kazı sonrası takip eden yükleme, nakliye, kırma, öğütme vb. diğer madencilik işlemlerinin performansında ve toplam maliyetler üzerinde önemli etkileri bulunmaktadır. Bu amaçla patlatmalı kazı metodunda sahaya ve çalışılan kaya birimine ait patlatma tasarımı yapılırken patlatma sonrası hedeflenen ortalama parça boyutunun yakalanması işletmeler açısından zaman, iş gücü, enerji, patlayıcı madde tüketimi ve toplam maliyet konularında optimizasyonu sağlamak için çok büyük bir önem arz etmektedir.Bu konuyla ilgili Türkiye'de ve diğer ülkelerde yapılan çalışmalar sonucu, patlatma sonrası elde edilen uygun olmayan parça boyutunun işletmelerde enerji, patlayıcı madde tüketimi, iş gücü ve toplam maliyetler açısından genel olarak %12 ile %40 arası oranda kayıplara sebep olduğu saptanmıştır. Bu oran büyük çaplı üretimlerin yapıldığı madencilik sektörünün ülkemiz ekonomisine kazandırdığı katma değerin azalmasına ve yüksek maliyetlerle maden üretimine yol açmaktadır. Bunun sonucunda ise ülkemizde üretilen madenlerin uluslar arası piyasada rekabet edebilme yetenekleri azalmaktadır.Bu araştırmanın amacı, patlatama sonrası oluşan yığının parça boyut dağılımın ardışık madencilik işlemlerine olan etkilerinin araştırılmasıdır. Böylece delme patlatma işleminden öğütmeye kadar olan işlemler zinciri daha iyi kontrol edilebilecek ve patlatma tasarımı yükleme ve birincil kırma işlemlerinin en verimli şekilde sürdürlmesi sağlanacaktır.Çalışma kapsamında saha çalışmalarının yapılması için seçilen taşocaklarında, ekskavatör ve çeneli kırıcı performan ölçümleri farklı parça boyut dağılımları için ölçülmüştür. Ayrıca Kuz-Ram ve JKMRC parçalanma tahmin modellerinin patlatma optimizasyonunda kullanılabilirliği araştgırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu patlatma sonrası parça boyut dağılımının ekskavatör ve çeneli kırıcı performansına olan etkileri tespit edilmiştir.Ayrıca elde edilen bulgular kullanılarak, parça boyut dağılımına bağlı açık ocak patlatma-ardışık işlemler üretim optimizasyon modeli oluşturulmuştur.

Abstract:
In the condition that drilling and blasting technique is inevitable depending on the rock mass and material characteristics on mining activities, the fragmentation rate and particle size distribution of the muckpile obtained after blasting has important influences on the performance of subsequent mining activities such as loading, hauling, crushing, grinding etc. and the total costs of that mine. Therefore catching the average particle size target after blasting while designing a blast design suitable for that site and rock properties has a great importance for achieving optimization on time, labor, energy, explosive consumption and total cost.The studies held in Turkey and other countries have found out that undesired particle size causes losses between 12% and 40% on energy, explosive consumption, labor and total costs on mines. This losses in mining sector where large scale productions are made cause decreases on supplementary value to our country?s economy and mine production with high costs. Consequently the rivalry capability in globe market of mines produced in Turkey decreases.The objective of this study is to investigate the effects of particle size distribution of blasted rock to consecutive minin activities. Therefore, chain of minin processes starting from drilling and blasting and continue to grinding, would be well controlled and the consecutive mining activities would be run efficiently.Within the scope of the study, the performance analysis of excavator and jaw crusher were carried out for different particle size distribuiton levels on study fields. In addition, JKMRC and Kuz-Ram fragmentation predicition models were investigated in order to understand if they can be used for blast optimisation practices. As result of this research, the relationships of particle size distribution with excavator and jaw crusher performance were determined.