Avnik (Bingöl) apatitli demir açık ocak işletmesindeki şev duraylılığının farklı yöntemlerle değerlendirilmesi
Evaluation of slope stability in Avnik (Bingol) apatite ironopen pit by different methods
Yazar: OGÜN OZAN VAROL
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA AYHAN ; PROF. DR. MUTLUHAN AKIN
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Açık ocak madenciliği = Open pit mining ; Kaya mekaniği = Rock mechanics ; Kısmi denge analizi = Partial equilibrium analysis ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Şevler = Slopes

Özet:
İşletilmesi ekonomik olarak uygun bulunan maden yataklarının yüzeye yakın olanlarının doğrudan kazılarak, derinlerde bulunan maden yataklarının ise üzerini kaplayan örtü tabakasının kaldırılmasının ardından üretilmesi şeklinde yapılan maden işletme yöntemi açık işletme yöntemi olarak adlandırılmaktadır. Sanayinin artan hammadde ihtiyacı ile birlikte yüzeye yakın maden yatakları azalmaktadır. Fakat gelişen teknoloji sayesinde derinlerde yer alan maden yatakları ekonomik olarak işletilebilmektedir. Bu çalışma kapsamında, öncelikle şev duraylılığı kavramı hakkında ve kaya şevlerinde meydana gelebilecek duraysızlıklar hakkında genel bilgiler verilmiş ve ardından şev duraylılık analizlerine değinilmiştir. Çalışma sahası olan Bingöl (Avnik)'de bulunan apatitli demir açık ocak işletmesi 2008 yılından beri Dimin Madencilik A.Ş tarafından işletilmekte olup ülkemizin en önemli demir açık ocak işletmeleri arasında yer almaktadır. Açık ocak işletmesinin jeolojisi ve depremsellik durumu hakkında bilgilendirmeler yapılmıştır. Yapılacak olan şev duraylılığı analizlerinin mevcut durumu yansıtması için öncelikli olarak mevcut şevler üzerinde süreksizlik hat etütleri yapılarak kaya kütlesini oluşturan süreksizliklerin doğrultu ve eğimleri tespit edilmiştir. Doğrultusu ve eğimleri tespit edilen süreksizliklerin makaslama dayanım parametleri belirlenmiş ve açık ocak işletmesinde meydana gelebilecek duraysızlık türünün saptanabilmesi için kinematik analizler yapılmıştır. Açık ocak işletmesinde şevleri oluşturan kaya kütlesinden laboratuvarda kaya malzemesinin belirlenmesi amacıyla temsili blok numuneleri alınmıştır. Kaya malzemesinin fiziksel ve mekanik özellikleri kullanılarak açık ocak işletmesinde bulunan mevcut şevler üzerinde iki boyutlu ve üç boyutlu limit denge analizleri ve sonlu elemanlar yöntemi ile duraylılık analizleri yapılarak şevlerin güvenlik katsayıları depremli ve statik koşullarda ortaya konmuştur. Açık ocak işletmesinde gözlenen şev duraysızlıkları dikkate alınarak geri analizler yapılmış ve analizler neticesinde de kaya kütlesinin makaslama dayanım parametreleri de belirlenmiştir.

Abstract:
The mining operation method, which is the found economically suitable mine deposits to be operated directly excavated and production of deep mineral deposits produced after the stripping, is called the open mining method. With the increasing raw material need of the industry, mineral deposits near the surface are decreasing. However, thanks to the developing technology, deep mineral deposits can be operated economically. In this study, first of all, general information about the concept of slope stability and instability that may occur in rock slopes is given, and then slope stability analysis is mentioned. The apatite iron open pit located in Bingöl (Avnik), which is the study area, has been operated by Dimin Madencilik A.Ş since 2008 and is among the most important iron open pit enterprises of our country. Information was given about the geology and seismicity of the open pit mine. In order for the slope stability analyzes to be made to reflect the current situation, discontinuity line studies were made on the existing slopes and the direction and slopes of the discontinuities forming the rock mass were determined. The shear strength parameters of the discontinuities, whose direction and slopes were determined, were determined and kinematic analyzes were carried out to determine the type of instability that may occur in the open pit operation. Representative block samples were taken from the rock mass forming the slopes in the open pit mine in order to determine the rock material in the laboratory. By using the physical and mechanical properties of the rock material, two-dimensional and three-dimensional limit equilibrium analyzes on the existing slopes in the open pit operation and stability analyzes with the finite element method were performed, and the safety coefficients of the slopes were revealed under seismic and static conditions. Considering the slope instability observed in the open pit pit, back analyzes were made and shear strength parameters of the rock mass were determined as a result of the analyses.