Geri Dön

Stability assessment of post pillars in cut-and-fill stoping method at trepça underground mine

Trepça yeraltı ocağında dolgulu tavan arınlı ayak yönteminde üretim topuklarının duraylılığının değerlendirilmesi

  1. Tez No: 554879
  2. Yazar: GZIM IBISHI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT YAVUZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 142

Özet

Sert kaya madenciliğinde, derin yeraltı açıklığı duraylılığının belirlenmesi kaya mekaniği tasarımlarında en önemli hususlardan biridir. Çok derin yeraltı ocaklarındaki madencilikle ilişkili duraylılık kavramı, maden mühendisleri ve araştırmacılar için daima bir araştırma konusu olmuştur. Bu durum, yerindeki arazi gerilmelerinin oldukça yüksek olmasından ve kaya kütlelerinin jeolojik anlamda oldukça karmaşık bir yapıya sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Derin yeraltı kazılarında da (cevher üretimi yapıldıktan sonra açılan boşluklar gibi), açıklıkların etrafını çevreleyen kaya kütlelerindeki gerilmelerin neden olduğu duraysızlık problemleri ile karşılaşılabilmesi oldukça muhtemeldir. Söz konusu gerilmeler kaya kütlesinin dayanımını aştığında yenilmeler, kaya düşmeleri ve kavlaklanma gibi duraysızlık problemleri ile karşılaşılmaktadır. Bu nedenle; topukların üretilmesinde karşılaşılabilecek bu tür problemler, iş sağlığı ve güvenliği anlamında tehlikeli bir çalışma ortamının meydana gelmesine neden olmakta ve madencilik faaliyetlerinin aksamasına, yeraltı ekipmanlarının ve makinaların hasarlanmasına ve istenmeyen ölümcül olayların meydana gelmesine yol açmaktadır. Bu çalışma kapsamında; üç boyutlu sayısal modelleme ve analiz sonuçları dikkate alınarak, değişen kazı yüksekliğine bağlı olarak en fazla kazı yüksekliğinin ve en düşük üretim topuğu boyutlarının belirlenmesi konusu araştırılmıştır. Tavan arınlı ayak ya da“kes ve doldur (cut-and-fill)”yeraltı üretim yönteminde tavan kontrolü genellikle üretim topukları yardımıyla sağlanır. Kalın cevher damarlarında uygulanan bu yeraltı üretim yönteminde, üretim topukları ocağın genel duraylılığında oldukça büyük bir öneme sahiptir. Bu araştırmada, kazı yüksekliği ve derinliğine göre statik yükleme koşulları altında üretim topuklarının duraylılıklarının belirlenmesi ve topuk davranışlarının anlaşılması üzerine yoğunlaşılmıştır. Kes-doldur yeraltı üretim yönteminin sayısal modeli FLAC3D yazılımı kullanılarak oluşturulmuş, açılan açıklıkların etrafında ve üretim topuklarında meydana gelen en büyük asal gerilmelerin dağılımları ile yenilme zonları incelenmiştir. Üretim topuklarının, ilk kazı aşamasında geniş yenilme zonları oluşmayacak şekilde tasarlanması gerektiği sonucuna varılmıştır. Ayrıca, üretim topuklarının duraylılıklarının belirlenmesinde kullanılabilecek Topuk Yenilme Oranı (PYR) gibi yeni bir indeks ile birlikte Topuk Duraylılık Grafiği (PSG) geliştirilmiştir. Önerilen bu yeni indeks ve grafik kullanılarak; Trepça Yeraltı Ocağındaki üretim topuklarının duraylılıkları ile ilgili duraylı, potansiyel olarak duraysız ve yenilmiş topuk durumları arasındaki sınır çizgi belirlenebilmektedir.

Özet (Çeviri)

Stability assessment of deep underground excavations in hard rock mines is one of the most important issues in rock engineering design. Stability issues correlated with mining at great depth below the ground surface has become a challenge for researchers and engineers due to presence of high in situ stress state and complexity of geological rock mass conditions. Deep underground excavations (e.g. stopes) are more likely to suffer from ground falls since disturbed rock mass induce stresses which are usually high enough to exceed the strength of the rock mass causing failures which might be manifested in the form of rock fall and spalling. Hence, rock falling and/or spalling might affect the overall safety in production stopes causing of fatalities, damage of underground equipment and machinery, and cause delays to mining operations. Within the scope of this thesis, the maximum mine excavation height and minimum required dimensions of post-pillar have been investigated varying mine excavation depth based on 3D numerical modeling and analysis. The support of overhand cut-and-fill stoping method is mainly provided by post-pillars. Post-pillars have great influence on overall stope stability in thick ore bodies. This research focuses on post-pillar stability assessment under static loading conditions to understand pillar behavior with respect to mine excavation height and depth. Numerical modeling of the whole mining method is simulated using FLAC3D code, investigating extent of failure zones and distribution of maximum principal stresses around excavated stopes and in post-pillars. Design of post-pillars should be done in such a way that failure does not take place at the first excavation stage. A new assessment index i.e. Pillar Yield Ratio (PYR) and Pillar Stability Graph (PSG) investigating stability of post-pillars has been developed. Here, the objective is to determine a border line between stable, potentially unstable, and failed state of post-pillars at a specific mine site (e.g. Trepça Underground Mine).

Benzer Tezler

  1. Probability-based assessment of post-liquefaction shear strength: An effective stress approach

    Zemin sıvılaşması sonrası kayma mukavemetinin efektif gerilme yaklaşımı ile olasılıksal belirlenmesi

    SATUK BUĞRAHAN SARİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEMAL ÖNDER ÇETİN

  2. Multi-temporal stability investigation of landslides in Çağlayan dam reservoir area

    Çağlayan barajı göl alanındaki heyelanların çok zamanlı stabilitesinin incelenmesi

    TÜMAY KADAKCİ KOCA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET YALÇIN KOCA

  3. Türkiye genelinde Bahel modeli ve yapay sinir ağları ile güneş radyasyonu tahmini

    Solar radiation estimation for Turkey using Bahel model and artificial neural networks

    ELVAN BURCU KOŞMA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BARUTÇU

  4. An ensemble learning model for wide-area measurement based transient stability assessment in power systems

    Güç sistemlerinde geniş alan ölçümlerine dayalı geçici hal kararlılık değerlendirmesi için bir topluluk öğrenme modeli

    CAN BERK SANER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ

  5. Tip 2 diabetli ve sistemik sağlıklı bireylerde uygulanan kemik içi dental implantlarda peri-implant oluk sıvısı(PIOS) Interlökin-1beta (IL-1ß) ve Tumor Nekroz Faktor- alfa (TNF-a) ve peri-implant doku parametrelerinin karşılaştırmalı olarak incelenmesi

    Comparison of peri-implant conditions and peri-implant crevicular fluid levels of ınterleukin- 1 beta (ıl-1ß) and tumor necrosis factor-alfa (tnf-?) after implant insertion in patients with type-2 diabetes mellitus and systemically healthy subjects

    ŞEYMA BOZKURT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Diş HekimliğiGazi Üniversitesi

    Periodontoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. M. BÜLENT KURTİŞ