Kayamek2022, Isparta, Türkiye, 26 - 28 Mayıs 2022, ss.1-8
Enerji
talebindeki genişlemeyi karşılamak üzere alternatif arz yöntemleri
değerlendirildiğinde kömür yakıtlı termik santraller zengin rezervlerin maliyet
etkin üretime elverişli olması avantajıyla ön plana çıkmaktadır. Uzunayak
madenciliği, yeraltı kömür kaynaklarının mekanize ekipmanla ekonomik ve
sürdürülebilir üretimini mümkün kılan, dünyadaki eğilim ile örtüşür şekilde
ülkemizde de yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Uzunayak üretiminde kazı arını
ve tavanda gelişen gerilim dağılımı ve yoğunlaşma bölgelerinin kestirimi uygun
hidrolik tahkimat özelliklerinin belirlenmesi açısından kritik seviyede
önemlidir. Geniş kazı aynasının ayak boyunca ilerletilmesi, kaya kütlesinde
doğal gerilim akışının değişmesine ve kazıya bağlı gerilimlerin yoğunlaşmasına
neden olmaktadır. Bu durum potansiyel duraysızlık olaylarını tetikleyebilecek
niteliktedir. Bu çalışma, tipik bir yeraltı kömür işletmesinde uzunayak
üretimine bağlı olarak topuklar üzerinde gelişen gerilimlerin topuk boyutları
ve arazi yüklemeleri ile ilişkisini sayısal simülasyonlar ile incelemektedir.
Üç boyutlu modeller üzerinde ayrık eleman yöntemi ile parametrik analiz
yapılmıştır. Simülasyon çıktıları, alternatif topuk tasarımlarının farklı saha yükleme
koşulları altında performansını üretime bağlı gelişecek gerilim dağılımı ve
yoğunlaşma bölgeleri türünden karakterize etmektedir.
Comparing the alternative supply methods to meet the expansion in energy
demand, coal-fired thermal power plants stand out with the advantage that rich
reserves are suitable for cost-effective production. Longwall mining is a method that is widely used
in our country, in line with the trend in the world, that enables the
economical and sustainable production of underground coal resources with
mechanized equipment. Estimation of stress distribution and concentration zones
in the excavation face and roof is critically important in terms of determining
the appropriate hydraulic support properties in production by longwall mining. Advancing
the wide excavation face along the mining direction causes in-situ stress distribution
in the rock mass to change and the stresses associated with the excavation to
intensify. This may trigger potential instability events. This study
investigates the relationship of stresses developed on pillars due to longwall
production with pillar dimensions and field loadings in a typical underground
coal mine using numerical simulations. Parametric analysis was performed on
three-dimensional models using Distinct Element Method. The simulation outputs
characterize the performance of alternative pillar designs under different field
loading conditions, in terms of stress distribution and concentration zones
that will develop due to production.