Geri Dönümlü Göçertmeli Uzunayak Kömür Üretim Yönteminde Oksidasyon Ürünü Gazların Hareketinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Yöntemi (HAD) ile Analizi

Yıl 2020, Sayı: 18, 147 - 160, 10.07.2020

Okay Aksoy Emrullah Bilgin

Öz

Yeraltı maden havalandırmasında en önemli amaç ocak içinde sağlığa uygun solunabilir havanın devamlılığının sağlanabilmesidir. Ocak içi parametrelere uygun havalandırmanın yoksunluğu genellikle işçilerin çalışma konforunu ve üretimin verimliliğini düşürmekte bunun yanı sıra iş kazalarının oranını yükseltmektedir. Kalın kömür damarlarında uygulanan, tavan kömürünün ayak arkasından göçertilerek üretilmesi ilkesine dayanan uzunayaklar, göçük içerisine üretilemeyen bir miktar kömürün karışmasına olanak sağlamaktadır. Bu bölgelerde oksijenin varlığı kömür ile temas halinde başlayan oksidasyon olayının gerçekleşme riskini artırmakta ve insan sağlığı ve iş güvenliğini tehdit etmektedir. Panolarda ana galerilerde ve üretim ayaklarında sağlanan hava kalitesinin yanı sıra ayak arkasında bırakılan göçertilmiş bölgeye sızabilecek olan ocak havasının da dikkatle incelenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, göçük ortamında meydana gelen oksidasyon olayının bir ürünü olan karbon monoksit gazının, göçük içerisindeki hareketi ve ocak havasına tesirini gözlemlemek için bir yeraltı kömür ocağı modellenmiştir. Havanın hızı, gazın izlediği yol ve ocak içine yayılması ANSYS® Fluent® yazılımı içerisinde Hesaplamalı Akışkanları Dinamiği yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Çalışma sonucunda, karşılaşılabilecek olan tehditlerin göz önüne alınmasını ve işletmelerin havalandırma planlamalarında benzer çalışmaların yapılmasına teşvik yaratması amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Göçük, Havalandırma, Yeraltı madenciliği, Uzun ayak, CFD

Kaynakça

• 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.
• Akbulut, C., 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,2010.
• Bejan, D. A. Nield, “Convection in Porous Media“, 3rd Ed., Springer, 2006
• Bilgin, E., (2020),“Geri Dönümlü Göçertmeli Uzunayak Yönteminde Ocak Havasının Göçük İçinde Hareketinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yöntemi (HAD) ile Analizi, MT Bilimseli Yeraltı Kaynakları Dergisi, Sayı: 17
• Dalgıç, A. , 2001 “Ventilation Design of the Guleman Kef Chromium Mine”. Maden Mühendisliği Bölümü. Doktora Tezi. Ortadoğu Teknik Üniversitesi.
• Daloğlu, G., (2017) “Yeraltı Maden İşletmelerindeki Hava Hızı Ve Metan Davranışının Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) İle Modellenmesi” . Maden Mühendisliği Bölümü . Doktora Lisans Tezi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi.
• Fefferman, C. (2006) ‘Existence and Smoothness of the Navier-Stokes Equation’, in Carlson, J., Jaffe, Wiles, A. (eds.) The Millennium prize problems. Providence, The Clay Mathematics Institute.
• 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., (2016), “Uzunayak Üretimindeki Mevcut Tehlike Kaynaklarının İş Güvenliği Açısından Değerlendirilmesi”, Bilimsel Madencilik Dergisi, Cilt 55, Sayı 1, Sayfa 3-16, Mart
• Yalçın, E. (1999) “Havalandırma Şebeke Analiz Programı Yardımı İle Madenlerde Kontrollü Hava Dağılımı”. Fen ve Mühendislik Dergisi. 2, 71-79.