Yeraltı kömür ocaklarında kullanılan yürüyen tahkimatların üzerine gelen yük dağılımı: Eynez Linyit Ocağı örneği
Analyses of overburden load distribution over longwall hydraulic shield supports: Eynez Lignite Mine example
Yazar: HALİM ENGİN SOPACI
Danışman: PROF. DR. MEHMET KEMAL GÖKAY
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Hidrolik direkler = Hydraulic props ; Kaya mekaniği = Rock mechanics

Özet:
Son yıllarda ülkemizde artan mekanize sistem kömür ocaklarında, yürüyen tahkimat ünitelerinin üzerlerine gelen tavan yükünden dolayı, hidrolik uzunayak tahkimatlarının, hidrolik sistemlerinde oluşan basınç dağılımları incelenerek, bu değerlerin maden işletme ve kaya mekaniği açısından anlamlı veriler oluşturup oluşturmadığını değerlendirilmektedir. Kömür üretimi sırasında ayak hidrolik tahkimat ünitelerinden elde edilen hidrolik basınç verileri, bu tez kapsamında teorik ve pratik açıdan, çalışılan kömür tavan kayacının durumu, kesici makinenin konumu, tavan kayacında oluşan çatlaklık durumları da göz önüne alınarak araştırılmıştır.
Bu çalışma sırasında, hidrolik tahkimatların çalışma prensipleri farklı modeller bazında incelenmiş ve  Demirexport A.Ş. – Fernas İnşaat A.Ş. Eynez (Soma/Manisa) yeraltı kömür ocağında kullanılan hidrolik tahkimatların özellikleri ayrıca gözden geçirilmiştir. Bu tahkimat sistemlerinin üzerlerine gelen yükleri taşıma prensipleri, ilerleme yöntemleri, mekanik ve hidrolik aksamları da düşünülerek incelemeye tabi tutulmuştur. Hidrolik pistonlarla desteklenen tavan sarmaları üzerine gelen tavan yükünü karşılayan destek kuvvetin nasıl verildiği ve bu kuvvetin hidrolik kollarda nasıl hidrolik basınca dönüştüğü değerlendirilmiştir. Bu aşamadan sonra ölçümler sırasında izlenen kömür kesme ve bekleme sürelerini kapsayan zaman zarfları içinde hidrolik tahkimatlar üzerinde farklılaşan tavan basıncının lokasyonları, dağılım dereceleri, artış oranları, tavan jeolojik bilgisi ile değerlendirilmiştir. 
Bu tez çalışmasında, ülkemizde özel sektörün yeraltı kömür madenciliğine duyduğu ilginin artmasıyla, sağladığı pratik kullanışlılık ve diğer avantajlarından dolayı mekanize uzunayak sistemleri ve yürüyen tahkimat ünitelerinin kullanımında artış beklenmektedir. Bu durum yeratlı kömür ocaklarında kaya mekaniği konularını da içine alan ek yararlar sağlayacaktır. İlgili konuda, günümüze kadar yapılan çalışmaların özetlendiği ve yürüyen tahkimat ile çalışan bir uzun ayak uygulanmasının değerlendirmesini içeren bu tez çalışması, yürüyen tahkimatlar içinde gelişen hidrolik basınç farklılıklarının, bu tahkimatlar üzerine gelen yük farklılığına bağlı olması nedeniyle, uzunayak tavan tabakalarından yürüyen tahkimatlara aktarılan yükleme durumuna açıklama getirecektir. Aktarılan yükün farklılıklarının, ayak içi çalışma durumuyla bağlantılı olarak değerlendirmesi uzunayak uygulamasının ayak boşluğunda oluşturduğu yükleme durumuna etkisini ortaya koyduğundan, ayak içi iş ve işyeri güvenliğinin takibi açısından değerli veriler sunmuştur. Ayak içinde, tavandan gelen yükleme durumuna göre tavan tabakalarının yüke dayanma veya yükü taşıyamayıp hidrolik tahkimatlara yığılma durumlarının incelenmesi, bu tez çalışmasının önemli çıktıları arasındadır. 

Anahtar Kelimeler: Uzunayak, Yeraltı mekanize kömür madenciliği, Yürüyen tahkimat, Kaya mekaniği, Yürüyen tahkimat hidrolik basıncı, Yüksek hidrolik basınçlı sistemler.

Abstract:
In recent times, mechanized longwall mining systems have been used commonly in Turkey. The usage of them leads different research activities related with longwall mining. Since longwall advancing hydraulic supports, can also be called as longwall shields, are operated on the bases of hydraulic system, hydraulic pressure measured from their system could then be used for the estimation of roof loads over these shields. Differentiation of hydraulic pressure in their system is required evaluation of longwall roof loading conditions together with roof strata conditions, local mining activities and rock mechanics properties. In this study, hydraulic pressure values obtained from longwall shields were analyzed according to longwall mining conditions such as; face coal cutting cycle and roof strata quality.
Hydraulic face shields and their working principles were analyzed at the beginning of the research by considering different face support types. Then hydraulic advancing face shields which were selected for Demirexport Company & Fernas Company consortium's Eynez (Soma/Manisa) underground longwall mining conditions were then confirmed carefully for their properties. Load carrying properties, advancing mechanisms, mechanical & hydraulic parts of these supports were checked carefully to understand their behavior in underground conditions.  Overburden loads transferred through roof strata, hydraulic supports' canopy models, hydraulic pistons which support the canopies against the roof loads and hydraulic pressure increased in pistons were considered one by one to realize the hydraulic pressure accumulation to evaluate. Afterthat, during the measurement stage of the research, hydraulic pressure differences were recorded including the notes of location of coal cutting face plough, location of checked face shield members and local roof conditions. 
In this research, data collected from hydraulic face shields lead to understand the differentiation of overburden roof loads at longwall openings. These data also the main source to understand load transfer differentiation of overburden roof strata. Working conditions in longwall operations are determined one of the main reasons of overburden load differentiation. Therefore the collected data were used to understand relevant conditions as well. Load transferring along the longwall faces can be different and this segregation might be the results of overburden cracks and weakness zones. Therefore hydraulic pressure obtained through the longwall shields were valuable data when we think about the roof loading and loading conditions especially engineers consider work and workplace safety conditions.

Keywords: Longwall mining method, Mechanized underground coal mining, Hydraulic advancing longwall supports, Rock mechanics, Hydraulic pressure at hydraulic face supports, High pressurized hydraulic systems.