Yeraltı İşletmelerinde Faylar Hangi Risklere Sebep Olabilir?

Yeraltı işletmelerinde faylarla karşılaşmak başlıbaşına bir sorun iken, üretim esnasında işlerin kontrolden çıkması hiç istemeyeceğimiz bir durum. Kullandığınız üretim yöntemi ve işlettiğiniz emtia ne olursa olsun mutlaka kütle üzerinde bir süreksizliğe, atıma veya en kötü ihtimalle zeminde gevşemeye neden olacak bir fay ile karşılaşıyoruz. Modelleme esnasında kömür veya cevher kütlenizin gerçeğe en yakın halini ortaya koymaya çalışmışken, üretim esnasında aslında öyle olmadığını büyük farklarla anlamak malesef yapılmış bütün planları bozuyor.

Bu yazımızda, özellikle üretim esnasında oluşan yeraltı boşluğunu gözlemlemenin mümkün olmadığı “uzun ayak, blok göçertme, kat arası göçertme” gibi birim zamanda yüksek tonaj üretilen ortamların yanı sıra “ambarlı ara katlı göçertme” yöntemlerinde de fay etkinliğini, olası tehlikeleri ve yapısal öğelerin önceden tespiti için yapılabilecekleri ele alacağız. Bunun için uzun ayak yöntemiyle işletilen bir kömür yatağını (Neojen) örnek alacağız. Burada amacımız emtiadan bağımsız, işletme yöntemiyle fayların ilişkisini düşündürebilmek olup, blok göçertme yöntemiyle işletilen porfiri Au – Cu gibi yataklarda da benzer senaryoları işletmeniz özelinde irdeleyebilirsiniz. Zira çok da uzak olmayan bir gelecekte, metal fiyatlarının artmasıyla derinlerdeki düşük tenörlü yataklanmaların da işletmeye alınabilmesi için bu gibi blok üretim yöntemlerinin yaygınlaşması muhtemel olup, sorunların bugünden öngörülmesi faydalı olacaktır.

Bu yazı ve görüntülerin amacı olasılıkları değerlendirmek ve öngörebilmek için düşünmeye sevk etmektir. İşletmeniz özelinde mutlaka bir çok faktör burada belirtilenden farklı olacaktır, karar almadan önce mutlaka elinizdeki tüm veriler ile uzmanlara danışınız.

Ayrıca aşağıda verilen makalelere de göz atmanızda fayda var.

Sondan başa sırasıyla dönelim, “keşke” ile başlayan tüm cümleleri sıralayalım, irdeleyelim, sonraki projelerimiz için göz önünde bulunduralım;

Keşke kömürdeki (Veya cevherdeki) büyük atımı, panoları planlamadan önce bilebilseydik,
Keşke üretim esnasında sürekli jeolojik unsurları takip eden bir ekibe sahip olup düzenli kayıt tutabilseydik,
Keşke periyodik olarak (haftalık) sahanın offsetini / ölçümünü havadan (drone) ile alsaydık,
Keşke jeofizik (sismik) hatları ve doğrultularını doğru yerleştirseydik,
Keşke sondajları net ve temiz biçimde fotoğraflasaydık, düzgün saklasaydık.
Keşke sondaj karotlarının üzeri kuru, sert çamur sıvalı olmasaydı, loglarken temiz görebilseydik,
Keşke fayların olduğunu beklediğimiz yerlerin üzerine direk sondaj yapmasaydık,
Keşke sondajları daha sık ve eldeki tüm veriyi değerlendirerek en doğru yerlere yapsaydık,
Keşke sondajlarda fayları ve katmanları doğru kayıt etseydik (loglasaydık),
Keşke bölgesel jeolojiyi tüm verilerle 3 boyutlu irdeleyerek periyodik fay atımlarını ortaya koyabilseydik,
Keşke kömür katmanını / cevherleşmeyi, fayları en iyi şekilde 3 boyutlu modellemiş olsaydık.

Bu maddelerden herhangi biri veya daha fazlasıyla hayıflanıyorsanız videoyu izlerken aşağıdaki maddelerle paralel giden konu kesitlerinde durdurup irdelemenizde fayda var. Ana hatlarıyla kaynak kütleniz ve etrafındaki faylanmaya mümkün olduğu kadar önceden hakim olmak için yapılması gereken faaliyetleri de özetlemiş olacağız. Bu sayede işletme esnasında az veri elde etsek de elimizdekilerin ne anlama geldiğini, yeterli veya yetersiz olduğunu düşünmek için bir başlangıç yapabiliriz.

Konu Kesitleri

Aşağıdaki başlıkları madde numarasıyla videodan da takip edebilirsiniz, ilgili konu başlığının bulunduğu noktada videoyu durdurup bölümü tekrardan izlemeniz, detaylarla tekrardan değerlendirmeniz faydalı olacaktır.

1. Kömür katmanları ve havza gelişimi - Erken Evre

Kömür katmanları (Siyah katmanlar) için ve sonrasında gelişen havzayı burada görebiliriz. Bu evrede gelişen faylanma, ileriki evrelerdeki nispeten daha genç faylanma eşleniklerine nazaran kayaç dayanımı üzerinde daha az etkili olabilir. Ayrıca bu faylanmalar nispeten günümüze dek bir çok tortul kayaç ile örtüleceğinden yüzeye ulaşma olasılıkları nispeten daha azdır.

2. Açılma - çökme (Normal Faylanma) ve tali faylanmalar

Gelişmeye devam eden havza sisteminde açılma tektoniğine bağlı normal faylanmalar ve bunlara paralel gelişmiş nispeten daha küçük boyutlu olan tali faylanmalar ile birlikte sistem içerisinde bir periyodu başlatmıştır.

3. Geç Evre - Açılma - Çökme (Mikro Horst-Graben)

Kimi bölgelerde günümüze dek halen aktif, çevre kayaç dayanımı düşük faylanmalar ile Horst-Graben yapıları kendini bu aşamada iyice göstermektedir.

4. Geç evre faylanmasının güncel topoğrafya yüzeyine ulaşması / yakınlaşması

Burada önemli nokta, bu faylanmalar ve bunlara bağlı tali yüzeyler, kuvvetle muhtemel topoğrafyaya ulaşmış veya oldukça sığ düzeylere yerleşmiş olabilir. Geç evre faylanmalarının teorik olarak topoğrafyanın son şeklini almasında önemli rol oynamış olacağını düşünerek; ani topoğrafik yükselmeleri, drenajları (dereler veya su çıkışları) veya heyelanları sahada gözlemleyebilirsiniz. 15. maddede bunun ne denli önemli olduğunu irdeleyeceğiz.

5. Sondaj Faaliyetleri (Geniş aralıklı ilk arama sondajları (Aralıklar 200 m üzeri))

Genellikle kuş uçuşu kilometrekarelerce genişlikte büyük kütlelerin, birkaç yüz metre aralıklı karelaj yapılarak dikey sondajlarla arama faaliyetleri gerçekleştirilir.

6. Sondajlardan bazılarının fayın atımının olduğu noktada kömür katmanını kesmesi

Ön arama safhasında gerçekleştirilen seyrek sondaj programlarından elde edilen sonuçlarla, geleneksel el ile çizilen kömür eşyükselti eğrilerinin yerini, günümüzde bilgisayar destekli 3 boyutlu dizayn programları aldı. Bu kolaylık sayesinde hızlıca kömür tavan taşı ve taban taşı eş yükselti eğrilerini çizerek, eğrilerin sıklaştığı bölgelerden ziyade tüm verilerle kütleyi 3 boyutlu olarak değerlendirip fayın olmadığı noktalar hedeflenmeli. Aksi takdirde fay yüzeylerinin yakınlarına yapılacak sondajlar atımlar dolayısıyla kütleyi o noktada olduğundan çok kalın veya aksine çok ince gösterebilir. Bu durumda üretim esnasında bölgeyi erken terk etmeye veya aksine bölgede fazladan gereksiz zaman harcamaya sebep olabilir.

7. Sondajlardan elde edilen ham model (Bu izohips / eş yükselti eğrileri üzerinden plan yapılmamalı)

Hızlı / Üstü kapalı (Implicit) modelleme ile eldeki sondaj verileri üzerinden sıklıkla, mümkünse her sondaj planı başlamadan önce kontrol edilmelidir. Yapılacak bu model üzerinden hızlıca kömür tavan taşı ve taban taşının eş yükselti eğrilerini almak günümüzde her dizayn programının kabiliyetleri arasındadır. Buna göre sondaj planı icra edilmeden önce en güncel haliyle doğru noktalara sondaj yapıldığından emin olunmalıdır.

8. Bu ham model üzerinden jeofizik yöntemler için uygun nokta ve doğrultuda hatlar belirlenmeli

Önceki adımda elde edilen model veya izohipsler üzerinden, fay yüzeylerini verev kesmeden, merak edilen ve atımın ciddi düzeyde olduğuna inanılan yerler jeofizik uygulamaları kullanılarak netleştirilebilir. Bu durumda “sismik yöntem” derinlerdeki süreksizlikleri tespit etme adına uygulanabilir en yaygın yöntemdir. Başlı başına yalnızca jeofizik uygulamalarını değerlendirmek hiçbir anlam ifade etmeyecektir. Zira jeofizik yöntemlerden elde edeceğiniz hiçbir veri, dünyanın hiçbir yerinde jeolojik açıdan bir standart değer sağlamayacaktır. Burada jeofizik yöntemden size bir kontrast sunmasını ve elinizdeki sondaj ve saha ölçümü verileriyle uyumluluk ve devamlılık göstermesini bekleyebilirsiniz. Elinizde jeoloji verisi olmadan, hiçbir jeofizik yöntem bir anlam ifade etmeyecektir, dolayısıyla elinizdeki jeoloji verilerinize göre doğru jeofizik yöntemi, doğru noktada ve doğrultuda uygulayarak değerlendirin.

9. Sondajlar, yalnızca kömür katmanını değil, fayları da keserler, sondaj logları itinayla yapılmalı

Sondajlar ister dik, ister eğim açılı olsun, kömür katmanını kesmek adına başlattığınız sondajlar yolda bir çok fay zonu kesecektir. Yapacağınız 3 boyutlu incelemede, ipin bir ucundan tutarak bu büyük fayları sondaj kayıtlarınızdan yakalayıp, devamlılığını izleyebilirsiniz. Unutmayın, 3 noktadan bir düzlem geçer, fay bir düzlemdir, sondaj loglarında fayları net bir şekilde işlemeniz gerekiyor.

10. Karotlar, sondaj çamuru ile sıvanır, kurumadan temizlenmelidir, aksi takdirde litoloji görülemez

Sondaj çamuru veya sıvısı olarak adlandırdığımız, sondaj ilerlemesinin vazgeçilmezi olan kil içerikli bu sıvı karotun alınması için faydalı, fakat yüzeye çıkardıktan sonra görsel olarak litolojiyi tanımak açısından oldukça zorlayıcıdır. Kömür için sondaj yapıyorsanız, havzada kırıntılı kayaç ve kil miktarının fazla olacağı kaçınılmaz, üstüne bir de ilerleme sağlığı için kullanılan polimer, bentonit/kil, “CMC” girince beton sıva benzeri bir karışımı elde ediyorsunuz. Karotlar gömlekten çıkarılıp serildiğinde düzgün temizlenmez ise her dakika biraz daha kuruyan bu çamur, karotları görmeyi gitgide zorlaştırıyor. Zira belirli bir zaman geçtikten sonra fırça bir işe yaramaktan ziyade daha da fazla sıvayacak, basınçlı su ile bile sökemeyeceğiniz bir şekilde sıvalı karotları anca keserek görebileceksiniz. Bu sebeple sondörden karotları olukta yıkamasını rica etmenizde veya çok vakit geçmeden kasaları karothanenize götürüp yıkamanızda fayda var. Bazen gözden kaçabiliyor, litoloji olarak yorumlanabiliyor, karot üzerinde karot yakalayıcı / tutucu (Catcher) izi varsa kesinlikle kasaları yıkayın, altında görmeniz gereken bişeyler mutlaka vardır.

11. Sondaj kasaları son haliyle temiz ve net şekilde fotoğraflanmalıdır

Önceki maddede loglama için, yani çıplak gözle litoloji verisini görüp kayıt edebilmeniz için gereken temiz karotları örnek almadan hemen önce fotoğraflanıp, sonradan kolayca ulaşacak şekilde kaydedilmesi gerekiyor. Karotlar fotoğraflanmadan önce kayaca ait dokusal ve mineralojik tanımlamaların standart biçimde yapılabilmesi için parlatılmış taze kayaç görünümüne sahip olmalıdır. Karotları nemlendirerek, ıslatarak bunu sağlıyoruz, ıslatmanın fazlası fotoğraflarda lokal parlamaya, azı ise benekli ve olduğundan farklı şekilde gözlenmesine sebep olup yanıltacaktır. Fotoğrafladığınız ortamda ışık patlamamalı, kasa veya karotun gölgesi olmamalı, ışk standart olmalıdır. Odak noktası mümkünse geniş, fotoğrafın orta noktası ise karot kasasının ortası olmalıdır. Düzgün çekilmemiş fotoğraflar büyük pişmanlıkları beraberinde getirir, bu işi yapmayı düşünüyorsanız layıkıyla yapmanız zaman kaybının önüne geçecektir. Karot fotoğrafları modellemede oldukça işe yarayacak, geriye dönük litoloji eşleştirmeleri ve ikilemde kalınan bölgeler için çok büyük zahmetlerden sizleri kurtaracaktır.

12. Uzun ayak, blok göçertme, kat arası göçertme yöntemleriyle üretimde fay konumları önemlidir

Bu yöntemlerle oluşturacağınız yeraltı açıklıklarında gözlem yapamayacağınızı veya kısıtlı gözleme sahip olacağınızı unutmayın, dolayısıyla üretim devam ederken teyit edip geliştirebileceğiniz ve detaylandırabileceğiniz bir veri olamayacak. Üretimi planlamadan önce elde edeceğiniz veri ile tüm sorunlarla karşılaşacağınızı unutmayın, tüm yapısal öğeleri öngörebilmek ve sorunları kestirebilmek için fayları netleştirmek adına tüm verileri en verimli şekilde değerlendirin.

13. Geç evre veya mevcut yüzeye ulaşan faylara yakın yeraltı açıklıkları kontrolsüz üretime sebep olabilir

Geç evre fay zonları, yüzeye yaklaştıkları veya ulaşabildikleri, yeraltı su seviyesinde geçirimliliği yüksek olduğu için su içermesi ve aktarması oldukça muhtemel fay zonlarıdır. Ayrıca bu fay zonları en güncel süreksizlikler olup, çoğu zaman pekleşmemiş ve yakın zamanda hareketli olması sebebiyle çevre kayaçta düşük adezyonun gözlendiği bölgelerdir. Bu bölgelerde yapılacak patlatmalar adezyonun düşük olması sebebiyle yüzeyler boyunca blok halde kaymalara, yeraltı açıklıklarında blok tıkamalarına veya kil ve su muhteviyatı dolayısıyla patlatma tekniğinde sorunlara yol açacaktır. Yaşayacağınız bu gibi sorunlar üretimin kontrol altına alınmasında güçlük çekmenize sebep olabilir.

14. Üretim esnasında göçertilen malzeme kabarma fırsatı bulamadan oluşan yeraltı açıklığına doğru "blok halde" kayabilir

Üretim esnasında geniş ve hızlı oluşturulan yeraltı açıklıklarında kabarma faktörü oldukça önem arz ediyor. Fayların yakınlarında haliyle gevşek olan kömürün veya cevher materyalinin göçertme esnasında normalden daha hızlı serbestleşmesi ve akması beklenebilir. Buna ek olarak yukarıda da belirtilen nispeten daha genç fay yüzeyleri boyunca üst katmanlarda da bulunan (pasa) kütlenin blok halde aşağı göç etmesi, kayması da oldukça olasıdır. Üretimde olağan göçertmelerden farklı olarak, gözlenmesi imkansız ani blok hareketleri ile yeraltı açıklığındaki / boşluktaki hava veya gaz karışımı basınçlı bir şekilde maden içerisine doğru itilir. Düşük bir ihtimal de olsa, işletmeniz için önem arz eden fay zonlarının bulunduğu bölgelerde yapılan işlemler için potansiyel bir tehlikedir. Basınçlı hava çıkışlarının tutanaklarla kayıt altına alınması ve mümkünse yaşandığı anda basınçlı havadaki gaz muhteviyatının da ölçülmesi son derece önemlidir. Son derece düşük ihtimaller dahilinde olsa dahi bu ani basınçlı hava içerisindeki yanıcı gaz muhteviyatı kapalı alanda yine basınçtan kaynaklı infilaka sebebiyet verebilir. Jeolojik açıdan yapısal unsurların takibinin düzenli yapılması ve fayların gerçeğe en yakın şekilde ortaya konulması gerekliliğine bir madde daha bu şekilde eklenebilir.

15. Tasman oluşumları fay zonları boyunca gelişebilir

3 boyutlu olarak yeraltında ölçtüğünüz, sondajlarla modellediğiniz, jeofizik yöntemlerle teyit ettiğiniz fayları ve topoğrafya verilerinizi birlikte değerlendirdiğinizde, özellikle geç evrede gelişmiş, yüzeye yakın konumlanabilmiş fay zonları boyunca tasmanlarınızın oluştuğunu tespit edebilirsiniz. Buradaki önemli nokta tasmanlar, üretim yapılan yerin dikeyde / kuş uçuşu üzerinde olmayabileceği olasılığıdır. Bu sebeple yeraltı üretim planlamanızı, pano planlarınızı yaparken yerleşim alanları veya aktif kullanım alanlarının dikey olarak altlarına plan yapmasanız dahi, belirli bir eğime sahip fayın, ürettiğiniz bir başka panoya denk gelmesi yüzeyde tahmin edemediğiniz bir noktada tasman oluşumuna sebep olabilir. Ruhsat sahanız ne kadar geniş olursa olsun, gelişen teknoloji ile hava araçları (drone) kullanarak hızlıca ve periyodik topoğrafya ölçümleri alabilirsiniz. Haftalık veya belirlediğiniz zaman aralıklarında yapılacak uçuşlar ile topoğrafya farklılıklarını yine 3 boyutlu dizayn programınızda dijital bölge modeli olarak bir kaç dakikada kolayca tespit edebilir, vakit kaybetmeden önlem alabilirsiniz. Yeraltı üretimi esnasında alacağınız irili ufaklı tüm fay ölçümleri ve sondaj verileriyle sürekli karşılaştırma yapılması önemlidir. Bu iş takibi size sonraki üretimlerinizde olası veya mevcut yaşadığınız tasmanları anlamlandırabilmeniz için son derece faydalı olacaktır. Üstteki maddede belirtildiği gibi, jeolojik açıdan yapısal unsurların takibinin düzenli yapılması ve fayların gerçeğe en yakın şekilde ortaya konulması gerekliliğine bir madde daha bu şekilde eklenebilir.

Maden arama, modelleme, işletme ve iş geliştirme deneyimlerinizle yazıda konu edilenler örtüşebilir, çözüm teşkil edebilir. Fakat işiniz özelinde birçok etkenin farklı sorunları beraberinde getireceğini unutmayın. Bu sebeple, potansiyeli en verimli şekilde kazanca dönüştürmek için tüm verileri bir arada değerlendirmek üzere uzman danışmanlardan destek alınız.

Yazılar hakkında merak ettikleriniz, teknik destek ve danışmanlık için iletişim sayfamızdan bize ulaşabilirsiniz.

İLETİŞİM

Sitemizden alıntı ve kopyalama yapmadan önce info@gmrtc.com adresiyle iletişime geçebilirsiniz.

SİTE HARİTASI

GMRTC (www.gmrtc.com) internet sitesindeki tüm unsurlar (yazılar, yorumlar, videolar, görüntüler) aksi belirtilmedikçe GMRTC ürünüdür ve ilgilenen yatırımcılara, profesyonellere ve öğrencilere fikir vermesi amacıyla yayınlanmaktadır. Süreciniz içinde gelişebilecek herhangi bir detay, bu sitede ilgilendiğiniz konuyu etkileyecektir; bu sebeple doğacak zararlarınızdan GMRTC (www.gmrtc.com) sorumlu değildir. Verilen bilgilerle fikir edinmeniz, karar almadan önce tüm verilerinizle uzmanlara danışmanız önerilir.