Risk assessment by fault tree analysis of methane explosions in Turkish Hard coal enterprises underground mines
Türkiye Taşkömürü Kurumu yeraltı madenlerinde metan patlamalarinin hata ağaci analizi yöntemiyle risk değerlendirmesi
- Tez No: 442047
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURAY DEMİREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Madencilik dünyanın en tehlikeli sektörlerinin başında gelir. Tüm madencilik işkolları arasında yeraltı kömür madenciliği her zaman en yüksek iş kazası ve meslek hastalığı oranlarına sahip olmuştur. Ciddi can ve mal kaybı ile sonuçlanan birincil kaza tipi grizu patlamasıdır. Yeraltı kömür madenciliği dâhil tüm sektörlerde uygulanabilir bir risk değerlendirmesi, güvenli bir işyeri ortamı sağlayabilmenin birincil şartıdır. Bu çalışmanın amacı kantitatif bir risk değerlendirmesi ile yeraltı taşkömürü madenlerindeki grizu patlamalarının kök nedenlerini belirlemektir. Amaç doğrultusunda, ülkenin birincil taşkömürü üreticisi konumundaki Türkiye Taşkömürü Kurumunda (TTK) 1875-2014 yılları arasında meydana gelen ve toplamda 815 can kaybı ile sonuçlanan 67 grizu patlaması incelenmiştir. Patlamaların kök nedenlerini belirlerken bir tümdengelim risk analizi tekniği olan hata ağacı analizinden (HAA) faydalanılmıştır. Çalışmaya TTK iş kazası verilerinin incelenmesi ile başlanmıştır. Bu veriler kullanılarak hata ağacının olayları ve kapıları aşamalı bir yaklaşım ile oluşturulmuştur. Grizu patlamalarının ana sebepleri ve yan sebepleri, ReliaSoft BlockSim-7 yazılımı kullanılarak belirlenmiştir. Araştırma bulgularına göre olası bir grizu patlamasında mekanik tutuşma kaynakları en büyük etkiye sahiptir. Onu sırasıyla hatalı havalandırma, metan degajı, patlatma ve elektrik tutuşma kaynakları izlemektedir. Bir grizu patlaması gerçekleşmesinin %100 olasılık ile beklendiği zaman aralığı 108 ay olarak bulunmuştur. En kritik hata olayı olan mekanik tutuşma kaynağının sistemden çıkarılması ile bu zaman aralığı 255 aya yükselmiştir. Araştırmada kantitatif analizin yanında kalitatif HAA de yürütülmüştür. Kalitatif ağaçta 27 orta dereceli ve 65 basit olay (kök neden) tespit edilmiştir ve diğer grizu patlamaları çalışmaları ile karşılaştırıldığında kapsamlı bir HAA sunulmaktadır. Grizu patlamalarının hata ağacı yöntemiyle Türkiye'de ilk defa sunulduğu bu çalışmanın madencilik sektörü ve literatüre çeşitli yönlerden katkı sağlaması beklenmektedir. Gelecekte çalışmanın kapsamı TTK'dan daha geniş tutulabilir ve özel sektör işyerleri de dâhil Türkiye kömür madenciliğinde çeşitli diğer maden kazaları incelenebilir. Ülkede uygulanmakta olan tek tip risk analizi yöntemi (5 x 5 matrix metodu) sürekli gelişmekte olan iş sağlığı ve güvenliği göz önünde bulundurularak daha üst seviyeye çıkarılabilir ve HAA'nın tümdengelim yaklaşımı ile kapsamlı yapısı sektörün dikkatini çekebilir. Kök nedenler göz önüne alınarak grizu patlamalarına karşı genel bir önleme stratejisi geliştirilip uygulamaya alınarak madenlerde iş sağlığı ve güvenliği yasal mevzuatına da katkı sağlanabilir. Çalışmanın nihai amacı, grizu patlamalarından kaynaklı ölüm ve yaralanmaların önlenmesine bir şekilde katkı sağlayabilmektir.
Özet (Çeviri)
Mining is one of the most hazardous industries in the world. Among all mining professions, underground coal mining has the highest occupational accident and disease rates. Methane explosion appears as the major accident type which results in severe loss of life and property in underground coal mining. Including underground coal mines, preparing a practicable risk assessment is the primary step to sustain a safe workplace environment. The main objective of this study is to specify the root causes of methane explosions in underground hard coal mines by performing quantitative risk assessment. Total of 67 methane explosions resulted in 815 fatalities between the years 1875 and 2014 within Turkish Hard Coal Enterprises (TTK), which is the major hard coal producer in Turkey, are evaluated in order to achieve the goal. A deductive risk analysis technique, fault tree analysis (FTA), was implemented in order to specify the root causes of methane explosions. The methodology starts with examining the occupational accident statistics gathered from TTK. Using the data, events and gates of the fault tree were constructed by a step-wise approach. Major and minor causes of methane explosions were identified by utilising ReliaSoft BlockSim-7 software. Research findings revealed that mechanical ignitions are the most significant failure event for a possible methane explosion. It is followed by deficient ventilation practice, methane outburst, blasting, and electrical ignition, respectively. The time period in which a methane explosion has a 100% probability to occur was found as 108 months. Excluding the most significant failure event mechanical ignitions from the fault tree, the period increases to 255 months. Besides the quantitative FTA, also qualitative FTA was conducted. Qualitative fault tree has 27 intermediate events and 65 basic events (root causes) which make it a comprehensive fault tree of methane explosions among other studies in the field. This study, as being the first implementation of FTA for methane explosions in Turkish underground coal mines, is expected to contribute to mining industry and current literature in various ways. Research area could be extended in the future studies from TTK to Turkish coal mining industry, including also the private sector companies. The monotype 5 x 5 matrix risk analysis practice in the country could be improved by raising the awareness of coal industry to the comprehensive nature of FTA approach and performing FTA at mining companies. A general guide to prevent methane explosions could be prepared by considering the root causes on the fault tree and it could also contribute to the provisions of national occupational safety and health legislation. The ultimate goal is to prevent possible accidents caused by methane explosions.
Benzer Tezler
- Risk assessment by fault tree analysis of roof and rib fall accidents in an underground hard coal mine
Bir yeraltı taş kömürü madeninde taş ve kavlak düşmelerinden kaynaklanan kazaların hata ağacı analizi yöntemiyle risk değerlendirmesi
CANSU DİREK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURAY DEMİREL
- İnsan hatalarının belirlenmesinde kullanılan tekniklerin incelenmesi ve bir endüstriyel uygulama
Analysis of human errors identification (HEİ) techniques and an industrial application
ALİ GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA KURT
- Safety based decision support systems for marine structures
Deniz yapıları için güvenlik tabanlı karar destek sistemleri
EMRE KORAY GENÇSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEBNEM HELVACIOĞLU
- Yoğun suyollarında gemi çatışma kazalarının risk analizi
Risk analysis of ship collisions in congested waterways
AYYÜCE YURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Deniz BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENK ŞAKAR
- Developing a new approach for analysis and prevention of fire risks due to cargo operations on tanker ships
Tanker gemilerinde kargo operasyonlarında yangın risklerinin analizi ve önlenmesi için yeni bir modelin geliştirilmesi
NURETTİN BÜYÜK
Doktora
İngilizce
2022
Deniz BilimleriPiri Reis ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİNÇER BAYER