Geri Dönümlü Göçertmeli Uzunayak Yönteminde Ocak Havasının Göçük İçinde Hareketinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Yöntemi (HAD) ile Analizi

Yıl 2020, Sayı 17, 51 - 73, 31.01.2020

Emrullah BİLGİN

Öz

Yeraltı maden havalandırmasının asıl amacı sağlığa uygun solunabilir hava sağlanması, ortamdaki patlama riskinin ve solunabilir toz konsantrasyonunun kontrol altında tutulmasıdır. Ocak içi parametrelere uygun havalandırmanın yoksunluğu genellikle işçilerin çalışma konforunu ve üretimin verimliliğini düşürmekte bunun yanı sıra kazaların oranını yükseltmektedir. Kalın kömür damarlarında uygulanan, tavan kömürünün ayak arkasından göçertilerek üretilmesi ilkesine dayanan uzunayaklar, göçük içerisine üretilemeyen bir miktar kömürün karışmasına olanak sağlamaktadır. Kömür ile ocak havasının teması gerek metan gazının ayak içine dağılmasına gerekse kömürünün oksijen ile etkileşime geçmesi sonucu oksidasyona (kendiliğinden yanma) uğramasına olanak sağlamaktadır. Bu durum ocak havasının kontrolünün göçük hacmi içerisinde de dikkatli bir şekilde yapılmasını zorunlu kılmaktadır. Bu çalışmada, geri dönümlü göçertmeli uzunayak üretim yöntemi ile madencilik yapılması durumunda olabilecek gerçekçi veriler ve ölçüler kullanılarak bir geometri tasarlanmıştır ve ANSYS Fluent yazılımı içerisinde, sonlu hacimler yöntemini kullanan Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) simülasyonları ile üretim ayağına gelen havanın göçük içerisinde davranışı (hava hızı, basınç kaybı vb.) incelenmiştir. Çalışma sonucunda, göçük içerisine karışan havanın getireceği olumsuzlukların göz önüne alınması ve havalandırma planlaması açısından örnek teşkil etmesi amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Göçük, Havalandırma, Yeraltı Madenciliği, Uzunayak, CFD, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği

Kaynakça

• Akbulut C., 2010. Düşük Hızlı Düşey Milli Mekanik Yüzey Havalandırıcının HAD Analizi, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı , Yüksek Lisans Tezi.
• ANSYS FLUENT v12.0, User’s Guide, Ocak 2009.
• ANSYS FLUENT v12.0, Theory Guide, Ocak 2009.
• ANSYS Training Course Notes, 2006
• Apaçoğlu, B., Paksoy, A., Aradağ, S., 2010. Silindir Üzerindeki Kontrolsüz ve Kontrollü Laminer Akışın HAD Analizi ve Düşük Boyutlu Modellenmesi, 3. Ulusal Havacılık ve Uzay Konferansı UHUK 2010, 126, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye, Eylül 2010.
• Bejan, D. A. Nield, “Convection in Porous Media“, 3rd Ed., Springer, 2006
• Eyaya F.A., Department of Mathematics, College of Natural and Computational Science, School of Graduate Studies, Haramaya University, Haramaya, Ethiopia,2016
• Karamanoğlu, Y., Ertöz, Ö., Mobedi, M. 2006. MMO Tesisat Mühendisliği Dergisi Sayı: 91, s. 46-55
• Özfırat,M.K., Yetkin M.E., Şimşir F.,Kahraman B.,“Uzunayak Üretimindeki Mevcut Tehlike Kaynaklarının İş Güvenliği Açısından Değerlendirilmesi”, Bilimsel Madencilik Dergisi, Cilt 55, Sayı 1, Sayfa 3-16, Mart 2016
• Web 1: A study on pressure-driven gas transport in porous media: from nanoscale to microscale, https://advanceseng.com/pressure-driven-gas-transport-porous-media-nanoscale-microscale/ erişim tarihi : Haziran 2019.
• Yalçın, E. 1999. “Havalandırma Şebeke Analiz Programı Yardımı İle Madenlerde Kontrollü Hava Dağılımı”. Fen ve Mühendislik Dergisi. 2, 71-79