Investigation of Instability Problems in the Çavuşcugöl Open Lignite Mine

Abstract

Slope failure may occur in slopes of open pits slopes, engineering works, highway and railway cuts and natural slopes in case of instability. These failures result in loss of life, economic losses and deterioration of the geometry. In order to prevent these undesired results, monitoring the instability on the slopes is essential. safety enhancement geotechnical revisions, rock fall prevention systems etc. must be established according to the results of monitoring studies. This study was carried out in Turkish Coal Enterprises (TKİ) Ilgın-Çavuşcugöl lignite open pit mine. As a result of the investigations and inspections conducted in the quarry, tension cracks were found. directed to Çavuşcugöl train station, which is 60 m far from the eastern slope of the quarry. Slope movements were monitored at certain intervals in a period of 112 days by using geodetic measurement method as a monitoring system. Deformation data of the slope were evaluated and a mathematical equation based on these movements was then developed. High correlation was determined between model results and real deformation data.

Keywords

• Deformation,open pit,slope stability,geodetic measurement,mathematical modelling

ÇAVUŞCUGÖL LİNYİT AÇIK OCAĞINDAKİ DURAYSIZLIKLARIN İNCELENMESİ

Öz

Maden açık ocaklarında, mühendislik çalışmaları ile oluşturulan şevlerde, karayolu ve demiryolu yarmalarında ve doğal şevlerde duraysızlık oluşması durumunda şev kaymaları oluşabilmektedir. Meydana gelen bu kaymalar yaşam kaybına, ekonomik kayıplara, geometrisi bozulan alanlara sebebiyet vermektedir. Bu sonuçların önüne geçebilmek için oluşan duraysızlıkların izlenmesi ve elde edilen sonuçlar neticesinde emniyeti arttırıcı jeoteknik revizyonlar, kaya düşmesini önleyici sistemler gibi önlemlerin alınması gerekmektedir. Bu çalışma, halen Türkiye Kömür İşletmeleri(TKİ) Garp Linyitleri İşletmesi’ne (GLİ) bağlı olan Ilgın-Çavuşcugöl linyit açık ocağında gerçekleştirilmiştir. Ocakta yapılan incelemeler ve denetlemeler neticesinde ocağın doğu şevinin 60 m ilerisinde bulunan Çavuşcugöl tren istasyonuna yönelimli çekme çatlakları tespit edilmiştir. Bu bölgede 112 günlük süreçte belirli aralıklarla şev hareketleri izlenmiştir. İzlemede ölçüm sistemi olarak jeodezik ölçüm yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen veriler sonucunda şevdeki deformasyon hareketleri değerlendirilmiştir. Ardından, bu hareketliliğe bağlı matematiksel bir eşitlik geliştirilmiştir. Geliştirilen model sonuçları ile arazi verileri arasında yüksek regresyon olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Deformasyon,açık ocak,şev duraylılığı,jeodezik ölçüm,matematiksel modelleme

References

1. Akbulut, İ., Çam, İ., Aksoy, T., Çağlan, D., Ölmez, T., 2013, “Açık ocaklarda şev duraysızlığı ve geriye dönük analizlere bir örnek: Afşin-Elbistan Kışlaköy açık kömür ocağı”, Maden Tetkik ve Arama Dergisi, c.147, pp.115-126.
2. Carlà, T., Intrieri, E., Di Traglia, F., Nolesini, T., Gigli, G., Casagli, N., 2017, “Guidelines on the use of inverse velocity method as a tool for setting alarm thresholds and forecasting landslides and structure collapses” Landslides, Vol.14, pp.517-534.
3. Çağlar, A.T., 1989, “Haremi Köy-Ilgın (Konya) çevresinin jeolojisi ve linyit etütleri, S.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 42s., Konya
4. Dereli, E., 2010, “Çetinkaya Divriği (Sivas) arasındaki tren yolu güzergahı boyunca şev duraylılıklarının araştırılması ve kinematik kontrollü olası duraysızlık modelinin üretilmesi”, C.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 64s., Sivas.
5. Karagöz, S.D., Koca M.Y., 2016, “Alipaşa açık ocak albit madeninde meydana gelen heyelanın GPS kullanılarak izlenmesi ve oluşum nedenleri”, Jeoloji Mühendisliği Dergisi, c.40, s.1, pp. 27-52.
6. Kennedy, B.A., Niermeyer KE., Fahm BA., “Slope monitoring systems used in the prediction of a major slope failure at The Chuquicamata Mine, Chile”, Planning Open Pit Mines Symposium, Johannesburg, pp.215-225, 1970.
7. Kulaksız, S., 2012, “Şevlerde hareket izleme teknikleri”, Madencilikte Çevre Yönetimi, Afyon, ss. 47-48.
8. Özgenoğlu, A., 2005, “Açık işletmelerde şev stabilitesi analizi”, Maden Mühendisliği Açık Ocak İşletmeciliği El Kitabı, Ankara, ss. 337-387.

9. Özşen, H., Özkan, İ., 2013, “TKİ-GLİ Ilgın linyit açık ocağı batı şevlerinde oluşan gerilim çatlaklarında oluşan deformasyonların izlenmesi ve zamana bağlı matematiksel modellenmesi”, S.Ü. Müh. Bilim ve Tekn. Derg., c.1, s.3, ss. 37-44.
10. Özşen, H., Kurt, A.C., 2015, “Soma linyit açık ocağında oluşan deformasyonların inklinometrik yöntemle izlenmesi”, S.Ü. Müh. Bilim ve Tekn. Derg., c.3 s.3, ss. 59-65.
11. Özşen, H., 2017, “Yatağan Eskihisar linyit açık ocağı batı şevlerinde oluşan deformasyonların jeodezik yöntemle izlenmesi ve matematiksel modellenmesi”, S.Ü. Müh. Bilim ve Tekn. Derg., c.5, s.3, ss. 329-340.
12. Özşen, H., Özkan, İ., Mesutoğlu M., 2019, “An approach on modelling of in-situ deformations for unstable coal mine slopes”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, Vol. 78, pp. 3191-3203.
13. Vanneschi, C., Eyre, M., Burda, J., Žižka, L., Francioni, M., Coggana, J.S., 2018, “Investigation of landslide failure mechanisms adjacent to lignite mining operations in North Bohemia (Czech Republic) through a limit equilibrium/finite element modelling approach”, Geomorphology, Vol. 320, pp. 142–153.
14. Venter, J., Kuzmanovic, A., Wessels, S.D.N., 2013, “An Evaluation of the CUSUM and inverse velocity methods of failure prediction based on two open pit instabilities in the Pilbara”, Slope Stability, pp. 1-16.
15. Zvelebil, J., Moser, M., 2001, “Monitoring based time-prediction of rock falls: Three case-histories”, Physics and Chemistry of the Earth (B), Vol.26, No.2, pp.159-167.