Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı

Hasan B. Sarısan; Yavuz Aydemir; Güzin Gülsev Uyar Aksoy; Okay Aksoy; Erdem Kaya

Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı

Öz

Bu çalışma, yeraltı madenciliğinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) teknikleri kullanılarak havalandırma sistemlerinin etkinliğini analiz etmeyi amaçlamaktadır. Özellikle bir metal madeni içerisinde gerçekleştirilen patlatma operasyonları sonrasında ortaya çıkan zehirli gazların yayılımı, tahliye süreleri ve havalandırma altyapısının bu süreçteki performansı değerlendirilmiştir. Simülasyonlarda, ANFO (Amonyum Nitrat-Fuel Oil) patlayıcısının tepkimesi sonucu oluşan karbon monoksit (CO), azot oksitler (NO, NO₂) ve amonyak (NH₃) gibi zehirli gazların dağılımı modellenmiştir. Analizlerde, 5.000.000 poly-hex eleman içeren yüksek çözünürlüklü bir hesaplama ağı kullanılmış ve sınır koşulları olarak maden işletmesinden elde edilen fan debileri uygulanmıştır. CFD sonuçları, gazların çoğunlukla 20 dakika içinde STEL (Kısa Süreli Maruziyet Sınırı) seviyelerinin altına düştüğünü, ancak bazı bölgelerde TWA (Zaman Ağırlıklı Ortalama) sınırlarının aşılabildiğini göstermiştir. Özellikle tali fan bulunmayan veya hava akışının yetersiz olduğu galerilerde CO ve NO₂ gibi gazların daha uzun süre kalıcı olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular, yeraltı madenlerinde havalandırma sistemlerinin kritik bölgelerde yetersiz kalabileceğini ortaya koymakta ve sistem tasarımının iyileştirilmesine yönelik veri temelli çıkarımlar sunmaktadır. Ayrıca çalışma, acil durum senaryoları ve güvenlik planlamaları açısından CFD analizlerinin etkili bir mühendislik aracı olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Gelecek çalışmalarda yangın senaryoları, farklı patlatma modelleri ve saha verileri ile model doğrulama süreçlerinin ele alınması önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Aksoy, C.O., Uyar Aksoy G.G., Fişne A., 2017. İMBAT MADENCİLİK A.Ş.’ye Ait Eynez-Karanlıkdere Yeraltı Kömür Ocağında CFD Analiz ile Havalandırma ve Acil Durumlara Yönelik İş Güvenliği ve Sağlığına Yönelik Faydalı Model Oluşturulması Teknik Raporu
Aksoy, C.O., Aksoy, G.G.U., Fisne, A., Alagoz, I., Kaya, E., 2023. Investigation of a conveyor belt fire in an underground coal mine: Experimental studies and CFD analysis. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, vol. 123, no. 12. pp. 589–598
Daloğlu, G., 2017. Yeraltı maden işletmelerindeki hava hızı ve metan davranışının hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) ile modellenmesi. Doktora Tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi.
Duda, A., 2024. The Impact of Atmospheric Pressure Changes on Methane Emission from Goafs to Coal Mine Workings. Energies, 17, 173.
Komurlu, E., Demir, S., 2019. Length Effect on Load Bearing Capacities of Friction Rock Bolts. Periodica Polytechnica Civil Engineering, Vol. 63(3), 718-725
McPherson, M.J., 1993. Subsurface Ventilation and Environmental Engineering. Springer.
Ndenguma, F., 2014. A computational fluid dynamics model for investigating air flow patterns in underground coal mine sections. Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy.
Prasad, N., Lal, B., 2021. Analysis of heat stress in an underground coal mine using computational fluid dynamics. Civil and Environmental Engineering, Birla Institute of Technology

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Maden Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Hasan B. Sarısan ^* Bu kişi benim
Türkiye

Yavuz Aydemir Bu kişi benim
Türkiye

Güzin Gülsev Uyar Aksoy Bu kişi benim
Türkiye

Okay Aksoy
Türkiye

Erdem Kaya Bu kişi benim
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

26 Mayıs 2025

Gönderilme Tarihi

20 Şubat 2025

Kabul Tarihi

21 Nisan 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Sayı: 27

IZ

https://izlik.org/JA77TW76NC

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Sarısan, H. B., Aydemir, Y., Uyar Aksoy, G. G., Aksoy, O., & Kaya, E. (2025). Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı. MT Bilimsel, 27, 1-19. https://izlik.org/JA77TW76NC

AMA

1.Sarısan HB, Aydemir Y, Uyar Aksoy GG, Aksoy O, Kaya E. Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı. MT Bilimsel. 2025;(27):1-19. https://izlik.org/JA77TW76NC

Chicago

Sarısan, Hasan B., Yavuz Aydemir, Güzin Gülsev Uyar Aksoy, Okay Aksoy, ve Erdem Kaya. 2025. “Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı”. MT Bilimsel, sy 27: 1-19. https://izlik.org/JA77TW76NC.

EndNote

Sarısan HB, Aydemir Y, Uyar Aksoy GG, Aksoy O, Kaya E (01 Mayıs 2025) Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı. MT Bilimsel 27 1–19.

IEEE

[1]H. B. Sarısan, Y. Aydemir, G. G. Uyar Aksoy, O. Aksoy, ve E. Kaya, “Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı”, MT Bilimsel, sy 27, ss. 1–19, May. 2025, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA77TW76NC

ISNAD

Sarısan, Hasan B. - Aydemir, Yavuz - Uyar Aksoy, Güzin Gülsev - Aksoy, Okay - Kaya, Erdem. “Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı”. MT Bilimsel. 27 (01 Mayıs 2025): 1-19. https://izlik.org/JA77TW76NC.

JAMA

1.Sarısan HB, Aydemir Y, Uyar Aksoy GG, Aksoy O, Kaya E. Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı. MT Bilimsel. 2025;:1–19.

MLA

Sarısan, Hasan B., vd. “Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı”. MT Bilimsel, sy 27, Mayıs 2025, ss. 1-19, https://izlik.org/JA77TW76NC.

Vancouver

1.Hasan B. Sarısan, Yavuz Aydemir, Güzin Gülsev Uyar Aksoy, Okay Aksoy, Erdem Kaya. Yeraltı Metal Madeninde Patlatma Sonrası Havalandırma Analizlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) Yönteminin Kullanımı. MT Bilimsel [Internet]. 01 Mayıs 2025;(27):1-19. Erişim adresi: https://izlik.org/JA77TW76NC