BLOK MERMER AYIRMA VE EBATLAMA

Sonraki

BLOK AYIRMA VE EBATLAMA

Ülkemizde mevcut olan zengin mermer yataklarının en iyi Ģekilde değerlendirilmesi için gün geçtikçe artan çalıĢmalar sonucunda yeni teknolojiler kullanma imkânı söz konusu olmuĢtur. Mermer sektöründeki geliĢmeler ve mermer pazarındaki hareketlenme ile beraber mermer çıkarma teknolojisinde de önemli geliĢmeler olmuĢtur.

Mermer blokları, ana kütleden elmas tel kesme makineleri ve zincirli blok kesme makineleri ile kesildikten sonra hidrolik güç üniteleri ile ayrılır. Blok devirici makineler hidrolik esaslı silindirler veya hava yastıkları adı verilen makinelerdir.

1. HĠDROLĠK KRĠKO (TĠTANO)

Elmas telle üç yüzeyi kesilen mermer bloku, blok deviriciler yardımıyla ana kütleden ayrılarak ve sayalama iĢlemine tabi tutulmaktadır. Blok devirici makineler, hidrolik esaslı silindirler veya hava yastıkları adı verilen makinelerdir.

  • ÇalıĢma Sistemi

Bir tür hidrolik kriko sistemidir. Birincil kesimlerden sonra ana blokların devrilmesi için kullanılır. Elektrikli ve dizel olmak üzere iki tipte imal edilirler. Motorun hidrolik yağı silindir içine basması ile pistonlar ileriye doğru uzamaya baĢlar. Makine tiplerine göre bu uzunluk kısa silindirlerde 160-200 mm, uzun silindirlerde 400-600 mm arasında değiĢir (Resim 1.1). Hidrolik güç ünitesinin teknik özellikleri Tablo 1.1’de verilmiĢtir.


Resim 1.1: Hidrolik kriko (titano)

Motor Gücü

380 V, 50 Hz, 4 kW. (5,4 HP)

Hidrolik Pompa

6,1 l/dk

Kumanda Kolu

3/8 – 40 l/dk

Yağ Tankı

24 l

ÇalıĢma Basıncı

Max. 800 bar, tavsiye edilen 500 bar

Kısa Silindir

Kapalı Boy

320 mm

Açık Boy

480 mm

Stroke

160 mm

Uzun Silindir

Kapalı Boy

600 mm

Açık Boy

1000 mm

Stroke

400 mm

Tablo 1.1: Hidrolik kriko teknik özellikleri

Genel düĢünce olarak 1000 mm devirme iĢlemi için yeterli açıklık olarak görülmüĢtür.

Fakat; istenirse özel uygulamalar için silindir boyunu uzatmak mümkündür.

  • Kısımları

Doğal taĢ ocağında çeĢitli üretim yöntemleriyle kesilen kütlenin ana kayaçtan ayrılması için kullanılan aletlerden olan hidrolik kriko ekipmanı, üç ana bölümden oluĢmaktadır:

  • Güç ünitesi: Elektrik-dizel motor, basınçlı hava (pnömatik) tarafından sağlanır.
  • Hidrolik kumanda ünitesi: Üzerinde kullanılacak kriko adedine göre hidrolik kanal ve hortum bağlantıları bulunur. Sistem hidrolik yağ ile çalıĢtığından, pompa ve yağ tankı bu sistem içinde yer alır. Ekipman üzerinde kumanda merkezi, kolları ve basınç göstergeleri bulunur.
  • Krikolar (bom): Sistemden ayrı olarak bulunur. Silindirik pompa sistemli bu krikolar, yüksek basınç hidrolik yağ hortumları vasıtasıyla hidrolik kumanda ekipmanına bağlanır. Krikoların kaldırma güçleri 5, 10, 20, 30, 50, 100 ton Ģeklinde olabilir. Kriko çapları ve boyları da değiĢkendir (Resim 1.1).

Hidrolik krikoda kullanılan hortumların basınca dayanıklı olması ve sık sık kontrol edilmesi gerekir. Hidrolik kriko aletlerinin en önemli parçası bomlardır. Bir hidrolik kriko aletinde birden fazla sayıda bom bulunabilir. Bunların bir kısmı kısa ve küt, bir kısmı ise ince ve uzundur. Kısa ve küt olanlar, ilk ayırmalarda ve kütle ile ana kayanın arasındaki açıklığın az olduğu zamanlarda kullanılır. Uzun olanlar ise ayırmanın ileri evrelerinde kullanılır. Hidrolik krikolar (bomlar) üzerlerindeki kulplara bağlı olan ipler vasıtasıyla kesim yapılan boĢluğa yerleĢtirilir.

  • Hidrolik Basınç Prensipleri

  • Hidroliğin Tanımı, Endüstrideki Yeri ve Önemi

  • Tanımı: Sıvıların sıkıĢtırılamaması özelliğinden yararlanarak basınç ve hız kazandırılmıĢ sıvı üzerindeki hidrolik enerjisinin kullanılması ile hareket ve güç elde etmeye yarayan sistemlerdir. Hidrolik sıvılarla ilgili prensipleri inceleyen fizik dalıdır. Buna, hidroloji de denilebilir. Sıvıların meydana getirdiği olaylarla ve hidrolik sıvı üzerinde meydana gelen olayları inceler.
  • Endüstrideki Yeri: Hidrolik sistem, endüstrinin bütün alanlarında kullanılmaya baĢlamıĢ ve her geçen gün uygulama alanı geniĢlemiĢtir. Bunlar; takım tezgâhlarında, preslerin imalatında, kaldırma ve taĢıma araçlarında, plastik enjeksiyonlarda, maden ocaklarında, otomobillerde, denizcilikte, havacılıkta uçak ve kontrol sistemlerinde, türbinlerde, enerji üreten santrallerde gibi sıralanabilir.
  • Hidrolik Prensipleri

  • Hidrostatik: Duran sıvıların özelliklerini inceler.
  • Hidrodinamik: Hareketli sıvıların özelliklerini inceler.
  • Hidrostatik Prensipler

  • Pascal Prensibi

Ġsviçreli fizikçi Blaise Pascal, yerçekimini ihmal edecek olursak, kapalı bir kaba etki eden kuvvetin sonucunda meydana gelen basınç, sıvı tarafından kabın bütün çeperlerine aynı Ģiddette etki eder, diyerek önemli bir hidrostatik kuralı ortaya koymuĢtur. Bu kuraldan yararlanılarak basınçla alan arasındaki iliĢki, kuvvetle alan arasındaki iliĢki ortaya konulmuĢtur. Bunun endüstriyel alandaki en önemli uygulaması preslerde olmuĢtur

(ġekil 1.1).

ġekil .1.1: Hidrostatik Prensipler

Pascal Prensibi’ne göre kuvvetin uygulandığı silindirin çapı ile iĢin üretildiği silindirin çapı arasındaki oran ne kadar büyükse, yani iĢ silindirinin çapı ne kadar büyük alınırsa o kadar büyük kuvvet elde edilir.

P = Basınç

A = Alan

F = Kuvvet

F = P x A

S 1 =Küçük pistonun hareket mesafesi S 2 = Büyük pistonun hareket mesafesi W 1 = Küçük pistonun yaptığı iĢ

W 2 = Büyük pistonun yaptığı iĢ

Hidrostatik kurallara göre geçerli olan eĢitlikler Ģunlardır: F 1    A 2    S 1    A 2

—— = ——— ——— = ———– F 2    A 1    S 2    A 1

  • Basınç Prensibi

Sıvılar bulundukları kabın tabanına basınç uygularlar. Bu basınç sıvının yüksekliği ile yoğunluğu çarpımına eĢittir.

P = W x h

P = Basınç, W = Yoğunluk, h = Yükseklik


ġekil 1.2: Hidrostatik basınç

  • BirleĢik Kaplar Prensibi

DeğiĢik Ģekil ve biçimdeki kapların tabandan bağlantıları varsa yüzeyleri aynı yükseklikte olur ve bu yüzey yatay bir yüzeydir.

  • Hidrodinamik Prensipler
  • Süreklilik Denklemi

Birbirine bitiĢik değiĢik kesitli iki borudan geçen akıĢkan miktarı aynı kalır. GeniĢ kesitteki basınç fazlalığı, dar kesitli boruda hıza dönüĢerek aynı akıĢkan miktarının geçmesini sağlar (ġekil 1.3).


ġekil 1.3: Hidrodinamikte süreklilik kuralı

Q = Q 1 = Q 2 = Q 3= ……………… sabittir.

Q = A1 x V1 = A2 x V2 = A3 x V3 ……… sabittir.

  • Hidrolik Kriko (Bom) ile Ana Kütleden Blok Ayırma

  • Ana Kütle Önüne YumuĢak Zemin Hazırlama

Ana kütleden kesilen bloğun ayrılıp düĢmesi esnasında çatlamaması için önüne mermer moloz veya ağaç direkler konulur. YumuĢak bir zemin yaylanma etkisi ile bloka gelecek darbeyi absorbe eder. Ocakta bulunan mermer molozları ve tozları kepçe ile sıyrılarak kesilecek mermer blok önüne yığın hâlinde bırakılır (ġekil 1.4).

  • Hidrolik Kriko YerleĢtirme

Elmas tel kesme makinesi veya zincirli kollu kesici ile kesilen blokların ana kütleden ayrılması gereklidir. Bunun için önce kütlenin üzerinde en kısa bomun girebileceği kadar bir bölge açılır. Teknolojik olarak devrilecek kaya kütlesi, ana kayadan küçük silindirin yerleĢebileceği açıklık oluĢuncaya kadar hidrolik yastık vasıtası ile uzaklaĢtırılır (Bu iĢlem, günümüzde ocaklarda ana kayada kırma iĢlemi ile yer oluĢturulması Ģeklinde kullanılır). Küçük silindir bu açıklığa yerleĢtirilir ve silindir hidrolik vasıtası ile hareket ettirilerek açıklık büyütüldükten sonra büyük silindir bu açıklığa yerleĢtirilir. Silindirin hareket edip piston boyunun 1000 mm’ye ulaĢması ile devirme iĢlemi gerçekleĢtirilmiĢ olur.

  • Hidrolik Güç Ünitesi Kurma

Makinenin güç ünitesi ve kumanda panosu kurulur. Gerekli elektrik bağlantıları yapılır.

  • Hidrolik Basıncını Ayarlama

Hidrolik titanoların itme güçlerinin 300 tona kadar olanları mevcuttur. Bu kapasitedeki bir titano ile 800 – 1200 tonluk blokların devrilmesi mümkündür. ĠĢ verimi ve iĢ güvenliği açısından pompaların emniyetli basınç ayarları yapılmalıdır. Hidrolik yağ seviyesi sürekli izlenerek yağ seviyesinin düĢmesi durumunda hemen ilave yapılmalı ve her 100 çalıĢma saatinde bu yağlar değiĢtirilmelidir. Yağ kalitesi çalıĢma basıncında etkilidir.

Yağ değiĢtirme iĢlemi sırasında depo iyice temizlenir. Ayrıca bom ve hortumların içi hava ile mutlaka temizlenmelidir. Titanolardaki yağ kadar filtre de önemlidir. Filtreler temiz tutulmalı, gerektiğinde değiĢtirilmelidir.

  • Ayırma ĠĢlemini Yapma

Telli kesme makinesi ve elmas boncuklu tel yardımıyla kesilen kütlenin ana kayaçtan ayrılması gerekir. Bunun için önce kütlenin üzerinde en kısa bomun girebileceği kadar bir bölge açılır. Bu bölgeye kriko (bom) yerleĢtirilir ve çalıĢtırılır. Kütle ana kayaçtan ayrılmaya baĢlar. Üst kesimden ayrılmaya baĢlayan kütle ile ana kayaç arasında oluĢan boĢluğa ikinci bir kriko (bom) yerleĢtirilir. Ġkinci bom, kütleyi biraz daha açacağı için ilk bom yukarı alınır.

Bu iĢlem devam ettirilerek kütlenin ana kayaçtan ayrılması sağlanır (ġekil 1.4).


ġekil 1.4: Titano yardımı ile bloğun devrilmesi

  • Hava Yastıkları

Son yıllarda hidrolik kriko yerine bazı modern doğal taĢ ocaklarında hava yastığı kullanılmaya baĢlanmıĢtır.

  • ÇalıĢma Sistemi

Hava yastıklarının çalıĢma prensibi yaklaĢık olarak hidrolik krikonun aynısıdır. Ancak hidrolik krikodaki bomların yerine basınca dayanıklı malzemeden yapılmıĢ hava yastıkları kullanılır. Kütle kesildikten sonra aradaki boĢluğa oldukça ince olan yastık yerleĢtirilir ve ĢiĢirilmeye baĢlanır. Yastuk ĢiĢtikçe basınç yapan yastık kütleyi ana kütleden iterek uzaklaĢtırır. Kullanımda büyük avantajları vardır. Kütleye birçok noktadan basınç yaptığı için daha düzgün bir ayrılma sağlar. Ancak patlama ihtimali olduğundan, çalıĢırken yakınında bulunmamak gerekir.

Hava yastıklarına benzer sistemle çalıĢan ve hidrolik metal yastık (dilator) adıyla anılan, geniĢleyen bir ya da daha fazla kare veya dikdörtgen metal plakalardan oluĢan sistem de son yıllarda doğal taĢ ocaklarında blok devirme amacıyla kullanılmaktadır (Resim 1.2).


Resim 1.2: Basınçlı ayırma yastığı

Bu basınçlı yastık, 1m x 1m ebatlarında çelik yastığın bir su motoru vasıtasıyla içine su basılmak suretiyle ĢiĢirilerek mermer blokların ayrılmasında kullanılır. Su yastığı ĢiĢirilmiĢ halde mermer bloklarını yaklaĢık 20-30 cm’ye kadar birbirinden ayırmakta ve 300 tona kadar bir itme sağlayabilirler.

  • Kısımları

  • Güç Ünitesi

Hidrolik basıncı elde etmek için hidrolik pompa ve hidrolik akıĢkanın bulunduğu depodan, hidrolik pompa vasıtası ile akıĢkan metal yastığa basılır. Bu pompa bir elektrik ya da pnömatik motor sayesinde çalıĢır (30 – 40 atm).

  • rolik Metal Yastık

Hidrolik metal yastıklar son derece dayanıklı çelik levhalardan oluĢmuĢlardır ve en son tekniklerle lazer lehimleme kullanılarak birleĢtirilmiĢlerdir. Kullanım öncesi kalınlık 2 mm’dir.

  • Hava Yastığı ile Ana Kütleden Blok Ayırma

  • Ana Kütle Önüne YumuĢak Zemin Hazırlama

Hava veya hidrolik metal yastıklarla ana kütleden kesilen blok yaklaĢık olarak 20 – 30 cm’lik bir mesafe ayrılabilir. Bu mesafeye daha sonra hidrolik kriko (titano) yerleĢtirilerek devirme iĢlemi tamamlanır. Dolayısı ile ana kütleden ayrılacak blok önüne daha önceden yumuĢak bir zemin hazırlanması gereklidir. Bu zemin mermer molozları ve bunların tozlarından oluĢmaktadır.

  • Hava Yastığı YerleĢtirme

Bloğun tel ile kesilmeyen yüzeylerinin sık aralıklarda delinerek ana kütleden ayrılması sağlanır. Su/hava yastıkları özel bir çelikten imal edilmiĢ olup kesim sonrası oluĢan aralığa yerleĢtirilir (ġekil 1.5).


  • Güç Ünitesini Kurma

Makinenin güç ünitesine elektrik bağlantısı yapılır. Hidrolik akıĢkanı veya havayı yastığa basan pompaya enerji verilerek çalıĢması sağlanır.

  • Basınç Ayarı

Havalı bir plastik yastık güç ünitesi, 3 atm’ye kadar itme gücü sağlayabilmekte ve aynı anda, aynı güç merkezine bağlı üç ayrı yastık ile çalıĢabilmektedir.

Hidrolik metal yastıklarda sıvı basıncı 25 – 50 bar arasında değiĢir. Basınç ayarı kademeli olarak güç ünitesinden ayarlanır. Basınç miktarını gösteren manometre ile basıncı takip etmek mümkündür.

  • Ayırma ĠĢlemini Yapma

Hidrolik veya hava yastıklarında amaç, yastığı ĢiĢirerek ana kütleden blokun bir miktar ayrılmasını sağlamak ve daha sonra hidrolik krikolar yardımı ile tamamen devirmektir. Bu yastıkları kullanmanın avantajı, blok üzerine hidrolik krikoyu (titano) yerleĢtirmek için yuva açmak zorunluluğunun olmamasıdır. Su yastığının (hidrolik metal yastık) çalıĢma prensibi ġekil 1.6′ da verilmiĢtir.

ġekil 1.6: Su yastığı çalıĢma prensibi

2. SAYALAMA MAKĠNELERĠ

  • Sayalama

Doğal taĢ ocağından üretimi gerçekleĢtirilen büyük ebatlardaki veya düzensiz boyutlardaki blokların ticari boyutlara indirgenmesine veya düzensiz boyutlu blokların küp veya dikdörtgen prizması Ģeklinde düzenlenmesine sayalama veya blok boyutlandırma (monolama, monotelleme) adı verilir.

Genelde bu iĢlemler doğal taĢ üretim ocağında kurulu sabit veya seyyar makine, teçhizat ve düzenekler ile yapılır. Sayalama iĢlemlerini;

  • Düzenli delik sistemi kama + yaprak balyoz yardımı ile düzenleme-kesme,
  • Aralıklı düzenli delik hidrolik ayırma düzeneği ile kesme düzenleme,
  • Düzenli yan yana delik ile düzenleme,
  • Zincirli kollu kesici,
  • Tek testereli hızar (sayalama makinesi),
  • Elmas telli kesme,
  • Çelik halat yöntemi,
  • Büyük çaplı dairesel testereler ile sayalama Ģeklinde sıralamak mümkündür.

Türkiye’deki mermer ocakları ve fabrikalarında bu sayılan yöntemlerden en fazla elmas telle sayalama makineleri ile sayalama yapılmaktadır.

  • Elmas Telli Kesme Makinesi ile Sayalama

Doğal taĢ blok sayalanmasında iki tür elmas telli sayalama makinesi kullanılır.

  • Metal ayaklar üstünde zemine sabitlendirilmiĢ elmas telli kesme makineleri (Resim 2.1)


Resim 2.1: Metal ayaklar üstünde zemine sabitlendirilmiĢ elmas telli kesme makinesi

  • Zemine yerleĢtirilmiĢ raylar üzerinde hareket edebilen veya çelik konstrüksiyon üzerinde tekerlekli sistemli hareketli elmas telli sayalama makinesi (Resim 2.2)


Resim 2.2: Elmas telli sayalama makinesi ile sayalama iĢlemi

Bu makinelerin çalıĢmaları için özel bir kapalı alana ve tesise ihtiyaç yoktur. Dolayısıyla doğal taĢ ocak sahasında, yükleme ve stok alanına yakın bir yerde kurulması idealdir. Kesimde ocakta kullanılan yıpranmıĢ eski elmas boncuklu teller de kullanılabilir.

Yüksek kesme hızı ve kolay pozisyon sağlaması bakım onarım kolaylığı açısından çok kullanıĢlıdırlar. Ayrıca doğal taĢ blok arabalarına ihtiyaç duymazlar.

Geleneksel elmas telli makine uygulamalarında yalnız bir kesitte çalıĢır. Blok, üzerine oturtulduğu platformda parçalara ayrılır. Bu modellerin baĢlıca kullanım alanları;

  • Bloktan tek bir büyük (veya bazı durumlarda daha çok) levhayı diğer amaçlar için uygun boyuta indirmek,
  • Blok kesici makineler için blokun kenarlarını Ģekillendirmek,
  • Blokları kalın parçalara ayırmak,
  • Blokları katrak ile kesim için hazırlamaktır (Bu sayede katrak hacimsel olarak daha iyi doldurulmuĢ olur.).
  • Sayalama Makineleri ÇalıĢma Sistemi

Doğal taĢ ocaklarında tel kesme veya diğer yöntemlerle üretilen parçalar, çoğu kez değiĢik Ģekil ve büyüklüklerde olur. Bu kütleler, kesilip devrildikten sonra gerek jeolojik gerekse bazı fiziksel özellikleri göz önüne alınarak blok veya moloz boyutlarında ikinci bir kesmeye tabi tutulurlar. Bu iĢlem sırasında, kesilen kütlenin özelliklerine bağlı olarak alınabilecek en büyük boyutlu ve düzgün geometrili parçalar kesilir. Bu iĢlem bazı hâllerde fabrikalarda da gerçekleĢtirilebilir. Ocaklarda ikinci, fabrikalarda ise ön kesme iĢlemi olarak yapılan bu kesme iĢlemine sayalama adı verilir.

Özellikle elmas telli kesme yöntemiyle çalıĢan ocaklarda kesilen büyük kütlelerin nakliyesi mümkün olmadığından, sayalama iĢlemlerinin normal olarak ocakta yapılması gerekir. Ocakta sayalama, genellikle elmas telli sayalama makinesi adı verilen bir makine ile yapılır. Bu makinenin bir çeĢidi elmas telli kesme makinesinde olduğu gibi kesme iĢlemi elmas boncuklu tel yardımı ile makinenin ray üzerinde geriye doğru hareketi ile yapılırken soğutma yine su ile sağlanmaktadır (ġekil 2.1).


ġekil2.1: Kollu kesici çalıĢma sistemi

Elmas telli kesme makinesi ile arasındaki tek fark, motor gücünün ve bazı modellerde boyutlarının daha küçük olmasıdır. Elmas telli kesme makinesinde güç, 40 – 60 BG (29,6 – 44,4 kW) arasında olurken ocaklarda kullanılan raylı sayalama makinesinde 7,5 – 20 BG (5,55 – 14,8 kW)’ne düĢmektedir.

Sayalama makinelerinin bir çeĢidi de rampalı sayalama makineleridir (Resim 2.3). Bunlar eğimli bir rampadan geriye ve aĢağıya doğru makinenin kendi ağırlığı ile ilerlemesi prensibine dayanır. Geriye doğru olan harekete bağlı olarak gergin tutulan elmas boncuklu tel, su yardımı ile de bloku keser.


Resim 2.3: Rampalı sayalama makinesi

  • Kısımları

Elmas telli sabit veya rampalı sayalama makinelerinin çalıĢma sistemi gibi kısımları da diğer elmas telli kesme makinelerinin benzeridir. Buna göre sayalama makinelerinin baĢlıca kısımlarını;

  • Kumanda panosu,
  • Gövde ve tekerlek grubu,
  • Raylar,
  • Kasnak ve mil,
  • Elektrikli veya dizel motor,
  • Redüktör grubu olarak ayırmak mümkündür (Resim 2.4).


    Resim 2.4: Elmas telli sayalama makinesi ve kısımları

  • Alan, Hacim ve Metretül Hesaplamaları

  • Plaka Alan Hesabı

Plaka; ocaktan çıkarıldıktan sonra katrak ve ST’lerde kesilerek kazanılan düzgün yüzeyli kenar kesimi yapılmamıĢ en az 2 cm kalınlığındaki iĢlenmemiĢ mermerlerdir.

DüzeltilmiĢ plakalar, katraktan çıkmıĢ dört kenarı kesilerek dikdörtgen hâline getirtilmiĢ plakalardır. Yüzey alanına göre ölçülendirilirler (m²).


ġekil 2.2: Alan hesabı

Plaka alım satımlarında ödeme boyutları ölçülerden 3’er cm tolerans payı düĢülerek daha küçük olacak Ģekilde belirlenir. Buna göre;

Ödeme Alanı = (a – 0.03) x (b – 0.03)    m² olarak belirlenir.

  • Blok Hacim Hesabı

Mermer bloklarının ölçülendirilmesi ve m³ bazında fiyatlandırılması, blokların üretimi ile birlikte daha ocak aĢamasındayken baĢlayan bir sorundur. Bu konu ilk olarak iĢveren – taĢeron arasında ortaya çıkar ve ocak iĢletmecisi ile blok alıcısı arasında devam eder.

KöĢelendirilmiĢ blokların ölçülendirilmesinde önemli bir sorun yoktur. Esas sorun, Ģekilsiz veya çatlaklı blokların boyutlandırılmasıdır. Burada dikkat edilmesi gereken konu, bloktan alınabilecek maksimum plaka veya strip miktarının baz alınmasıdır. Düzgün yüzeyli bir blokta fiyatlandırmaya esas alınacak hacim;


ġekil 2.3: Hacim hesabı

V = ( a – 0.03) x (b – 0.03) x (h- 0.03) (m³) formülü ile hesaplanabilir.

2.2.3 Metretül Hesabı

Ham çıtalar, süpürgelikler, denizliler gibi geniĢliği herhangi bir ölçüde olmak üzere boy ölçüsüdür. Metretül cinsinden ifade edilir. Örneğin geniĢliği 3 cm, boyu 20 m olan çıta için 20 mtül ifadesi kullanılır. ĠĢçilik ve imalat fiyatı mtül cinsinden ifade edilir.

  • Ġhracat Blok Ölçüleri

Ġhracatta plaka veya blok olarak sağlam, kenarları düzgün büyük boyutlu mermer blokları kullanılır. Bu bloklar masif, çatlaksız yapı gösteren mermer ocak iĢletmelerinde uygulanan modern üretim yöntemleri ile elde edilir. Bu mermer blokları genellikle altı yüzeyi düzgün çatlaksız olup mermer plaka üretiminde kullanılırlar. Ebatlı mermer üretim amacıyla kesilmeleri tavsiye edilmez. Bu türlü mermer bloklarına ölçüm esnasında gerekli tolerans verilmiĢtir.

Sağlam mermer blokların ocak iĢletmelerinde üretimi esnasında piyasa talebi ve kesim makinelerinin boyutları göz önünde bulundurularak ebatlamaları yapılır. Bu türlü mermer blokların yurt dıĢı satıĢ imkânları oldukça yüksektir. Hem yurt içi hem de yurt dıĢı piyasada aranılan mermer bloklarıdır. ġekil 2.4’te sağlam, kenarları düzgün büyük boyutlu mermer bloğu görülmektedir.


ġekil 2.4: Sağlam, kenarları düzgün büyük boyutlu ihracat bloku

Bu mermer bloklarında, blok ebatları genel olarak aĢağıdaki sınırlar içinde değiĢiklik gösterirler.

Boyları (a) = 230 – 320 cm Enleri    (b) = 120 – 200 cm Yükseklikleri (h)= 130 – 180 cm

  • Sayalama Makinesi ile Ġstenilen Ölçüde Blok Düzeltme

Ocakta üretilen veya mermer iĢletmesine nakledilen blokların altlarına 10 x 10 cm ebatlı ağaç takozlar konularak istiflenir. Buradaki amaç, vinçle kaldırırken veya sayalama makinesi telinin blok etrafına dolanabilmesini sağlamaktır (ġekil2.1).

Blok etrafına sayalama makinesi teli, tel boyu hesabından sonra geçirilir. Sayalama makinesi rampası ve diğer ayarları yapılır. Su beslemesi yapılarak kesime baĢlanır (Resim 2.2). Kesim ilerlemesi rampa üzerinde bulunan makinenin kendi ağırlığı ile elmas boncuklu

telin gerginliği ve elmasların mermeri su yardımı ile de aĢındırması Ģeklinde oluĢur. Bu Ģekilde blok mermerin düzeltilecek kısımları sayalama iĢlemine tabi tutulur.

  • Yükleme ve Nakliye ĠĢ Makineleri

Ocaktan çıkarılan mermer bloklar sayalandıktan sonra yükleme ve iĢ makineleri ile fabrikalara nakledilmek üzere blok stok sahasına istiflenirler.

Yükleme ve nakliye iĢ makineleri ile ilgili geniĢ bilgi Ocak Planlaması modülünde verilmiĢtir. Resim 2.5’te lastik tekerlekli kepçe ile blok yüklemesi görülmektedir.


Resim 2.5: Lastik tekerlekli kepçe ile blok yüklemesi

  • Blok Stok Alanına Nakliye

Ocakta üretilen bloklar sınıflandırılarak stok alanına taĢınır. Bloklar sınıflanırken renk, çatlaklık ebatları göz önünde bulundurulur. ġekil ve ebat açısından blok hâline getirilemeyen ancak kesilerek değerlendirilebileceği düĢünülen malzemeler moloz olarak adlandırılırlar. Moloz adı verilen malzeme aslında ekonomik olmamasına rağmen ucuz olması dolayısı ile alıcılar arasında (özellikle ST ile döĢemelik üretenlerce) büyük oranda rağbet görmektedir. Ancak satıcılar açısından blok satıĢlarını düĢürebileceği için cazip değildir. Bu nedenle blok ve moloz satıĢları arasında bir denge kurulmasına dikkat edilmelidir.

Kesilen taĢın blok olarak adlandırılabilmesi için genellikle en az 1,5 m³ dolayında bir hacme sahip olması istenmektedir. Piyasada aranılan blok özellikleri;

  • Katraklık bloklar çatlaksız veya kesim yönüne paralel bir çatlak içeren en az 3 m³ lük olmalıdır.
  • ST’lik bloklar ise mümkün olduğu kadar çatlaksız ancak kesilebilecek ebatlara göre bazı çatlakların kabul edilebildiği bloklardır.

Bu tür bloklarda çatlaklık arttıkça blok satıĢ fiyatı da aynı oranda düĢmektedir.

Bazı değerli mermerlerde çatlakların kabul edilebilirliği vardır. Bu mermerler piyasada yüksek fiyatlarla alıcı buldukları için çatlaklı bloklar da kolay alıcı bulabilirler (Elazığ ViĢne, Sandıklı Beyazı, Afyon Beyazı vb.).

Bütün bu sınıflandırma kriterleri de göz önünde bulundurularak çıkarılan mermerlerin sınıfı ve firma adı gibi özellikler sprey boya ile yazılarak stok sahasına istiflenir. Resim 2.6’da stok sahasına istiflenmiĢ mermer blokları görülmektedir.


Resim 2.6: Stok sahasına istiflenmiĢ mermer blokları

  • Yer Altı Mermer Ocakları

Yer altı maden iĢletmeciliğinin uygarlık tarihi kadar eski olduğu bilinmektedir. Günümüzde bu üretim yöntemi kömür madenlerinde, metalik madenler ve endüstriyel ham madde yataklarında yaygın olarak uygulanmaktadır. Kendine özgü yöntemleri, güçlükleri ve tasarım ilkeleri bulunan yer altı iĢletmeciliği, mermer üretiminde de zaman zaman denenmiĢtir. 1920’lerden sonra çatlak dolgusu Ģeklindeki albart oluĢumları yer altı galerileriyle çıkarılarak değerlendirilmiĢtir. Kömür madenciliği için geliĢtirilen “potkopaç” makinelerinin mermer teknolojisine uyarlamasından sonra Ġtalya’daki Carrara bölgesinde yer altı mermer üretimine baĢlanmıĢtır. 1940’lı yıllardaki bu denemede zincirli kesicilerin uygulanmasında güçlüklerle karĢılaĢılmıĢtır. Makine boyutlarının küçültülmesi ve daha iĢlevsel hale getirilmesinin sonucu 1970’ten sonra Ġtalya, Fransa ve Almanya gibi ülkelerde yer altı ocakları yaygınlaĢtırılmıĢtır. Böylece ocak altyapısının oluĢturulmasında güçlük çekilen sarp alanlarda, iklim koĢullarının sert geçtiği bölgelerde, örtü ya da ayrıĢma zonunun kalın olduğu kesimlerde, blok kalitesi ve verimliliğinin derinde iyileĢtiği rezervlerde kapalı iĢletme uygulaması sonucu atıl durumdaki mermer yatakları ekonomiye kazandırılmıĢtır.

Yeraltı iĢletmeciliğinde blok verimliliği fazla, masif yapılı, tabaka eğimleri % 20’yi geçmeyen, albenisi yüksek, kireçtaĢı, mermer ve albatr yatakları seçilmektedir. Granit ve benzeri sert taĢlarda kesim güçlüğü nedeniyle Ģimdilik yer altı üretimi yapılmamaktadır.

  • Yeraltı Mermer ĠĢletmesinin Nedenleri

Mermer rezervlerinin bulunduğu bazı bölgeler; morfolojik, jeolojik ve atmosferik koĢullar yönünden açık ocak iĢletmesine olanak vermemektedir. Arazinin aĢırı engebeli olması durumunda ocağın yol, su ve elktrik gibi temel altyapı sorunları çözülememektedir. ĠĢletilebilir seviyenin üzerinde yer alan ezikli, erimeli ya da ayrıĢmıĢ örtünün kalın olması halinde açık ocak iĢletmeciliği ekonomik değildir. Fazla yağıĢ alan iklim kuĢaklarında çalıĢılabilir iĢ günü sayısı sınırlıdır. Bunlara ek olarak mülkiyetli arazi, nitelikli orman örtüsü, sit alanı uygulaması ve çevre koruma yasaları açık ocak iĢletmeciliğinin önündeki diğer önemli sorunlardır. Sayılan bu güçlüklerin yer altı iĢletmesiyle aĢılmasına karĢın kapalı ocak üretiminin de kendine özgü avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır.

  • Yer altı ocak iĢletmesinin avantajları:
    • Kapalı iĢletmede blok verimi yüksek kesimler hedeflendiğinden kısa sürede üretime geçilmektedir.
    • Açık    iĢletmeye    uygun    olmayan    rezervler    bu    yöntemle değerlendirilmektedir.
    • Ocak ön yatırım giderleri düĢüktür.
    • ĠĢletme hava koĢullarından etkilenmediğinden, üretim yıl boyunca kesintisiz sürdürülebilmektedir.
    • Üretim kayıpları düĢüktür.
    • Doğa tahrip edilmediğinden ekolojik denge bozulmamaktadır.
    • Statik açısından tasarımın iyi yapılması halinde üretim boĢlukları ocağın terk edilmesinden sonra baĢka amaçlar için kullanılabilmektedir.
    • Kapalı iĢletmenin dezavantajları:
      • Elektrik enerjisi zorunludur.
      • Sızma ve damlama Ģeklindeki yer altı suyu nedeniyle ocak içinde bağıl nem oranı yüksektir.
      • Üretimde sulu ve toz bastıran sistemlerin kullanılması gerekir.
      • Gürültü düzeyi yüksektir.
      • Kaldırma, yükleme ve manevra güçlüğü vardır.
      • Ocak içi havalandırılmalıdır.
      • Stok alanı dardır.
      • Rezervin bir kısmı üretim boĢluğunun desteklenmesi için topuk Ģeklinde bırakılmaktadır.
      • Deformasyon, sistematik bir Ģekilde ölçülmeli ve denetlenmelidir.
      • Tavan duyarlılığı için ek sağlamlaĢtırma önlemleri gerekebilir.
      • ĠĢ güvenliği önlemleri titizlikle uygulanmalıdır.

Yarar ve sakıncaları yukarıda belirtilen yer altı mermer iĢletmeciliğinin uygulanabilmesi için;

  • Mermer yatağının masif,
  • Süreksizlik yoğunluğunun düĢük,
  • Mermerin fiziko-mekanik özelliklerinin statik dengeyi sağlamaya yeterli,
  • Tabaka veya diğer türden süreksizlik eğimlerinin %20’den az,
  • Yer altı su düzeyinin hedeflenen iĢletme kotunun altında olması gerekmektedir. Ayrıca, ocak giriĢi için topoğrafik yapının uygunluğu önemli bir ön koĢuldur.
    • Yer Altı Mermer Ocakları Üretim Planlaması

Mermer madenciliğinde uygulanacak yer altı iĢletmesinin ana ilkesi; blok üretimi sonucu doğal gerilme (birincil gerilme) koĢullarından uzaklaĢarak ikincil gerilme durumuna ulaĢan kazı ortamında, beklenen gerilme ve deformasyonları dengelemek amacıyla belirli boyut ve düzen içinde malzemenin kendisinden bırakılacak kolonlarla (topuklarla) arazinin duyarlılığını korumak olmalıdır.

Doğal destekleme sisteminin öngörüldüğü düzenli üretim boĢlukları (odalar) ile kolonlardan (topuklar) oluĢan bu üretim yöntemine oda – topuk iĢletmesi denilmektedir (Resim 2.7).


Resim 2.7: Mermer üretimi yapılan oda – topuk iĢletmesi

Tavan desteği sağlamak üzere bırakılacak topukların boyutları, oda açıklıklarına, kazı yüksekliğine, mermerin mekanik özelliklerine, örtü basıncına ve süreksizliklerin yönelimine bağlı olarak hesaplanması gerekmektedir. Bu yöntemde kazı oranı ve örtü kalınlığı arttıkça topuk kesit alanı da artmaktadır. Topuklar oluĢturulurken asal gerilme doğrultusunun maksimum malzeme dayanım doğrultusuna çakıĢtırılması gerekmektedir. Oda – topuk yönteminde güvenlik katsayısı 2 ile 4 arasında seçilmeli ve bu değer, topuk hesaplarında göz önüne alınmalıdır. (ġekil 2.5).

        

        

        

        

                

Oda    Topuk    Ana kaya

ġekil 2.5: Oda – topuk iĢletmesinin Ģematik planı

Oda açıklıklarının geniĢ tutulması ya da arazi basıncının yüksek olması hâlinde, yer altı boĢlukları bariyer topuklarla ayrı hücreler Ģeklinde kendi içinde dengelenmelidir

(ġekil 2.6).


ġekil 2.6: Bariyerli oda – topuk iĢletmesinin Ģematik plan görünüĢü

Topuklar kare kesitli ya da dikdörtgen tabanlı oluĢturulabilir. ĠĢlevleri yerel duyarlılığı sağlamak ve deformasyonları önlemek olduğu için topuk tasarımında, yüksek yanal gerilme bileĢenleri doğrultusunda topuk boyutu uzatılabilir. Topuklar tavana dik gelecek Ģekilde

oluĢturulmalıdır. Süreksizlik içeren eğimli yataklarda bu durumun sağlanmasına özen gösterilmelidir.

  • Yeraltı Mermer Blok Çıkarma Yöntemleri


    Resim 2.8: Yer altı mermer üretiminde zincirli kollu kesici ile üretim

Yer altı mermer ocaklarında, oda – topuk yöntemiyle doğal taĢ blok üretiminde uygulanan yöntemler;

  • Elmas tel kesme,
  • Bantlı kollu kesiciler,
  • Zincirli kollu kesiciler ile blok çıkarma Ģeklinde sıralanabilir (Resim 2.8).
  • Yer Altı Mermer Ocak Üretimi

Yer altı mermer ocak üretiminde, üretim öncesi hazırlık ve üretim esnasında yapılması gerekli çalıĢmalar Ģunlardır:

  • Doğal taĢ yatağının jeolojik haritası
  • En az 1/100 ölçeğinde detay yapısal jeoloji haritalaması
  • Detay sondajlarla karstik yapıların ve süreksizliklerin tespiti ve kontrolü
  • Duyarsızlık analizleri
  • Bozunma ve su gelirleri
  • Üretim yöntemi ve teknolojik analizler
  • Ekonomik analizler
  • Makine ve donanımların seçimi
  • Çevresel değerlendirme ve sosyo – ekonomik yapı
  • Alt yapı (su, elektrik, ulaĢım) ve iklim koĢulları

Bu temel baĢlıklar altında detay alt bölümler oluĢturularak olabilirlik ve risk analizleri yapılmalıdır. Oda ve topuklarda gerilim (stres) analizleri jeomekanik çalıĢmalar detaylı olarak incelenmelidir. Dünyada Kuzey Baltık ülkelerinde ve Ġtalya’da bu yöntem baĢarı ile uygulanmaktadır.

KAYNAKÇA

  • ERDOĞAN Mustafa, Yer Altı Mermer ĠĢletmeciliği ve Tasarım Ġlkeleri, Türkiye II. Mermer Sempozyumu” Bildiriler Kitabı, Afyonkarahisar, 1 – 2 Mayıs 1997.
  • GÖK Ġsmail, Mermer Kesme ve ĠĢleme Makineleri, Afyonkarahisar, 2000.
  • ONARGAN Turgay, Halil KÖSE, Mermer, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları Nu.: 220, Ġzmir, 1997.
  • KULAKSIZ Seyfullah., Doğal TaĢ (Mermer) Maden ĠĢletmeciliği ve ĠĢletme Teknolojileri, TMMOB, Maden Mühendisleri Odası Yayınları, Ankara, 2004.
  • YEġĠLKAYA Liyaeddin, Mermer Madenciliği, Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi Yayınları, Afyonkarahisar, 1996.

Sonraki Paylaş :

Daha Fazla Makale

Leave a Reply