Tez No	İndirme	Tez Künye	Durumu
465397		Slope stability and open pit design for a copper mine / Açık ocak bakır madeninde şev stabilitesi ve tasarımı Yazar:MOHAMMAD LASHGARI Danışman: DOÇ. DR. CÜNEYT ATİLLA ÖZTÜRK Yer Bilgisi: İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı Konu:Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining Dizin:	Onaylandı Yüksek Lisans İngilizce 2017 150 s.
Bir kazı tasarımının amacı genellikle ekonomik boyutlardaki stabil yüksekliği ve eğilimi belirlemektir. Kaya yamaçlarının gerekli stabilite koşulları, projenin türüne ve başarısızlığın sonuca göre değişir. Kaya kesimlerinin tasarımı, jeoteknik verilerin toplanmasını, uygun tasarım yöntemlerini kullanmasını ve kazı yöntemlerinin uygulanmasını ve saha koşullarına uygun stabilizasyon / koruma önlemlerini içermektedir. Bu çalışmanın amacı, Siirt Bakır açık ocağı madenindeki her bir zon için optimum eğim açısını belirlemektir. Yamaç kararlılığı analizlerinin uygulanması, jeoloji, hidrojeoloji ve malzeme özelliklerinin doğru bir şekilde anlaşılmasını gerektirir ve bunların hepsi, yeraltı koşullarını, zemin davranışını ve mevcut yükleri temsil edecek doğru bir model üzerinde organize edilmelidir. Bu jeoteknik modeli analiz etmek karar vericileri risk ve güvenlik faktörleri konusunda yargıya getirecektir. Açık maden işletmelerinde gerek ön, gerekse nihai fizibilite etütlerinde en önemli konulardan biri de kuşkusuz açılması öngörülen şevlerin stabilite analizleri için yapılan jeoteknik çalışmalardır, Maden yataklarının işletile bilirliğini belirlemek için yapılan fizibilite etütlerinde jeotekniık araştırmaların önemi her geçen gün daha da artarak maden işletme tasarımının en gerekli bir parçası durumuna gelmiştirç Maden dizaynı için yapılan çalışmaların başlıca amacı kaya ve zeminlerin Özellikleri ile bunların kütle karakteristiklerini belirleyerek, tasarım sorunlarına tatmin edici çözümler getirmek ve madenciliğin iki temel unsuru olan güvenlik ve kârlılığın beraberce sağlanabilmesi için gerekli koşulların önceden tahminini mümkün kılmaktır. Açık maden işletmesi dizaynında açılması öngörülen veya açılmış olan şevlerin yer aldığı kayaçlardaki süreksizliklerin geometrik özellikleri İle bunların yoğunluk dağılımlarım stabiliteyi büyük ölçüde etkilediği bilinen bir gerçektir Bunu en iyi biçimde belirleyebilmek için de süreksizlik oryantasyonlarımı devamlılık ve saptanması zorunludur. Bunların yansıra, çalışma sahasında yapılan sondajlardan sağlanan karotlar üzerinde jeoteknik loglama ve yerinde testler, kuyularda maden hidrojeolojisine yönelik gözlemler yapılması, ayrıca sahadan alman kayaç karot ve zemin örneklerinin test merkezlerinde test edilerek jeoteknik parametrelerinin belirlenmesi dizaynın güvenilirliği açısından gereklidir. Sahada ayrıntılı jeoteknik etütlerin ve test merkezlerinde testlerin, olanakların yetersizliği veya zaman darlığı nedenleriyle yapılamadığı durumlar olabilir. Böyle durumlarda bile, şev açılarının teorik kaplar içinde kalmadan, elde edilen tüm veriler kullanılarak ve bunların ışığı altında bazı gerçekçi varsayımlara gidilerek saptanmasında yarar vardır. Bir maden yatağın işletile bilirliği konusunda işletmeci kuruluşlara işletmeyi etkileyebilecek jeolojik, madencilik ve ekonomik faktörler hakkında genel bilgiler vererek, alternatifler sunan ve bu bakır yatağı üzerinde düşünmelerini sağlamak amacıyla hazırlanan şev stabilite analizleri için ayrıntılı jeoteknik çalışmaların yapılmasına emek, zaman ve parasal faktörler göz önüne alınarak pek gerek duyulmamaktadır. Böyle durumlarda ön dizayn için şev açılarının ilk yaklaşım olarak hesaplanması yeterli olabilmektedir. Ciner Grub'a ait Siirt Madenköy Açık Ocak Bakır İşletmesinde, şev stabilite analiz yöntemlerine dayandırılarak tayin edilen basamak ve genel eğim açıları ile ilgili çalışmanın sonuçları bu tezin konusunu oluşturmaktadır. Bölgede, jeoteknik araştırma amaçlı gerçekleştirilen sondajlar ve arazi gözlem raporları mevcuttur. Bunun yanında, devam etmekte olan gerçekleştirilen hidrojeoloji ve jeoloji çalışmaları sonucunda da açık işletme sahasında geçilen birimlerin jeolojik tanımlamaları yapılmıştır. Yapılan jeoteknik sondajlardan alınan kayaç malzemelerin kaya mekaniği deneylerin özet sonuçları tezde mevcuttur. Jeolojik birimlerin kaya kütle özelliklerinin sayısallaştırılması için, gerçekleştirilen kaya kütle amacıyla yapılan loğlardan faydalanılmıştır. Jeoteknik veri tabanı çalışmalarının tamamlanmasından sonra ise, öncelikli olarak açık işletme sahasında geçilecek olan tüm birimlerdeki basamakların geometrilerinin tayini için araştırmalar yapılmıştır. Kabul kriterleri tanımı, normalde yönetim ya da düzenleyiciler olan paydaşların bir eğimin istikrarsızlığa ve / veya başarısızlığa karşı gerekli seviyeyi tanımlamalarına izin verir. Kriterler başlangıçta eğim kapasitesine (dirençli kuvvetler) eğimde (yerçekimi ve su basıncı) etki eden itici güçlerle karşılaştırılan bir FoS ile ifade edildi. Kuru statik durum için FoS 1.4 (maden ocaklarında başarısızlık geçmişi nedeniyle madencilik faaliyetlerinde yüksek olduğu görülmüştür) ve sismik veya suya doymuş durum için 1.0 kabul edilmiştir. Micromine yazılımında bir 3B jeolojik model oluşturulmuş, daha sonra kaya örnekleri test edilmiş ve litolojik model nedeniyle bu örnekler seçilmiştir. Q-sisteminde kaydedilen jeoteknik sondaj kütlesi, Q-sisteminde kaya kütlesi özelliklerini tanımlamak için daha yararlı veriler kaydedebileceği sonucuna varıldığından kaya kütlesi özelliklerine ulaşmanın anahtarıydı. Kaya kütlesi mekanik özellikleriyle rocscience yazılımlarda kullanılması için Q değerleri, GSI hesaplamanın temelini oluşturmuştur. eşanlı denklem yöntemi (LEM), Slide 7.0'daki verileri analiz etmek için seçilmiştir. Basamak geometrilerinin tasarımı, şev stabilite esaslarına göre gerçekleştirilmiştir. Stabilite şartı olarak, statik koşullar için güvenlik katsayısı değerinin 1,30, deprem koşulları altında ise 1,0 değerleri kabul edilmiştir. Farklı yükseklik ve açı değerlerinde stabilite analizleri, sınır-denge yöntemlerine göre tespit edildikten sonra, güvenlik şartını sağlayan en optimum çözümlerin üretilmesi hedeflenmiştir. Analizler kuru ortam şartları ve suya doygun ortam şartları için tekrar edilmiş ve basamakların suya doygun olması durumunda karşılaşılacak sorunların kestirimleri de yapılmaya çalışılmıştır. Basamak stabilite analizlerinden elde edilen genel sonuçlar şu şekilde değerlendire bilinir; Yamaç molozu birimlerinin tasarımı suya doygun ortam için gerçekleştirilmiştir. Bu durumun sonucu olarak basamak yüksekliği 5 m açısı ise 45° olarak tayin edilmiştir. Sahanın genelinde bulunan birimler porfiri spilit ve spilit yapılarıdır. Her iki ortam içinde basamak yükseklikleri 15 m olarak tayin edilmiştir. Basamak açıları ise porfiri spilit birimlerinde 50°, spilit birimlerinde ise 75°'dir. Bu ortamların suya doygun hale gelmesi, bir diğer deyiş ile su seviyesinin basamakların üstüne çıkması durumunda basamaklar stabilitelerini kaybetmektedirler. Bu sebepten bu basamaklarda susuzlaştırma faaliyetlerine önem verilmelidir. Aşırı altere porfiri spilit ve killi yapıların birlikte bulunduğu birimlerde, basamak yüksekliği ve açısı 5 m ve 30° olarak tayin edilirken, yine aşırı altere spilit ve killi birimlerde teşkil edilecek basamakların geometrileri, 10 m ve 50° olarak tayin edilmiştir. Dissemine cevher ve cevher ayrımını yapmak planlama aşamasında mümkün olmadığı için, dissemine cevher basamak tasarımları 15 m şev yüksekliği 55° şev açısı için gerçekleştirilmiştir. Konglomera, çamurtaşı ve çakıltaşı yapılarının bulunduğu birimlerdeki basamakların geometrileri ise 75° basamak açısı 15 m basamak yüksekliği olarak tasarımlandırılmıştır. Özellikle cevher yapısının etrafında bulunan killi yapılarda basamak oluşturulmak durumunda kalınır ise, basamak yüksekliklerinin 7,5 m açılarının ise 45° olabileceği yine basamak stabilite analizlerinden elde edilmiştir. Basamak stabilite analizleri tamamlanıp, basamak geometrilerinin tayin edilmesinden sonra, genel eğim stabilite analizlerine geçilmiştir. Genel eğim stabilite analizleri, açık işletme sahasında alınan 4 adet kesit üzerinden ilerletilmiştir. 4 kesitte 8 farklı yönde açık işletme sahasının tamamı stabilite analizleri ile test edilmiştir. Bu analiz sonuçlarından elde edilen genel eğim açılarına göre, basamak genişliklerinin tayini yapılabilir hale gelmiştir. Genel eğim stabilite çalışmalarında, analizler, kuru ve suya doygun ortamlarda statik ve deprem koşulları altında gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizlerin başarısı statik koşullarda F≥1,4, deprem koşulunda ise F≥1,0 koşulları ile denetlenmeye çalışılmıştır. Stabilite analiz çalışmaları sırasında, 484'ü basamak, 324'ü genel eğim olmak üzere toplam 808 adet farklı kesitin stabilite analizi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçların analiz edilmesinden sonra gerek basamak gerekse genel eğim açısının tayini için optimum sonuçlar elde edilmiştir. Genel eğim stabilite analiz sonuçlarından sadece stabilite açısından başarılı olarak sayılabilecek olan ve 4 kesit 8 bölgede 16 farklı stabilite analizinin sonuçları arasındaki grafiklerde detaylı olarak verilmiştir. Daha sonra suyun varlığı ve deprem yükü soruşturmaya tabi tutuldu. Geçirimsiz bir altta yatan jeolojik birim, üst geçirgen suya doymuş birimin çökmesine neden olabileceği su gözenek basıncının artacağı rolü olduğu düşünülmektedir.
The aim of an excavation design generally is determining the stable height and inclination in regard to economic aspects. The required stability conditions of rock slopes will vary depending on the type of project and the consequence of failure. The design of rock cuts involves the collection of geotechnical data, the use of appropriate design methods, and the implementation of excavation methods and stabilization / protection measures suitable for the site conditions. Looking at catastrophic slope failures in surface mining history can show the importance of the issue. The purpose of this study is to determine the optimum slope angle for each zone in the Siirt Copper open pit mine. Application of slope stability analyses needs a true understanding of geology, hydrogeology and material properties and all of them must be organized on an accurate model, which will represent the subsurface conditions, ground behavior, and available loads. Analyzing this geotechnical model will bring the decision makers to judge about the risk and safety factors. The definition of acceptance criteria allows the stakeholders, normally management or regulators, to define the level of performance required of a slope against instability and/or failure. The criteria were initially expressed in terms of a FoS, which compared the slope capacity (resisting forces) with the driving forces acting on the slope (gravity and water pressures). FoS was accepted to be 1.4 (seems to be high in mining activities, it is because of the failure history in this mine) for dry static status and 1.0 for seismic or saturated status. A 3D geological model was created in Micromine software then intact sample of the rocks were tested, thse samples were selected due to lithological model. Logging of geotechnical boreholes recorded in Q-system was the key to reach the rock mass properties, since it was concluded that in Q-system, one could record more useful data to describe the rock mass properties. In order to utilize the intact rock with rock mass mechanical properties in rocscience softwares Q figure was the basis to calculate GSI. Limit Equilibrium Method (LEM) was selected to analyses data in Slide 7.0. Bench configuration was defined by numerous analyses then different berm width were tested to find the optimum inter-ramp and overall slope angle. Then the existence of water and seismic load were subjected to investigation. It was inferred that the disastrous role water pore pressure will be magnified when an impermeable underlying geological unit can cause the upper permeable saturated unit to fail.