Sübsidans Nedeniyle Elek Yolu ve Açık Ocak Şevlerinde Meydana Gelen Deformasyonların Değerlendirilmesi: Soma-Kısrakdere Kömür Sahası için Örnek Bir Çalışma

Year 2014, Volume: 38 Issue: 2, 53 - 72, 15.12.2014

Cem Kıncal , Doğan Karakuş , Ahmet Hakan Onur , Mehmet Yalçın Koca

https://doi.org/10.24232/jeoloji-muhendisligi-dergisi.295311

Abstract

KM2 ve KM3-linyit damarları, Miyosen yaşlı Soma formasyonu′nda yer alan Kısrakdere kömür
zonunda oluşmuştur. Soma-Eynez kömür sahasındaki Neojen yaşlı istifin tabanında yer alan çamurtaşlarını üzerleyen sınırın hemen üzerindeki KM2-kömür damarının kalınlığı 1 ile 25 m arasında değişmektedir. Saha, Türkiye’deki belli başlı büyük kömür üretim alanlarından birisidir. Yeraltı kömür üretimi Miyosen yaşlı M2-marnlarının üzerinde yer alan KM2-kömür damarında yürütülmektedir. Işıklar uzunayak panellerinde yeraltı kömür üretimi nedeniyle oluşturulmuş olan yeraltı açıklıkları yüzeyden 291 m derinliktedir. Kireçtaşı (M3) ve marn (M2) katmanları, tasman nedeniyle deforme olmuş ve çatlaklı bir yapı kazanmıştır. Böylelikle, oluşan boşlukların birbirleriyle bağlanması ve açıklıklara doğru ilerlemesi, elek yolunun çökmesine neden olmuştur. Tasmandan etkilenen yüzey alanının sınırı etki açısıyla tanımlanır. Tasman, yeraltı açıklıklarının merkezine yakın değil, uzun ayak panellerini düşey olarak kesen fay zonu üzerinde büyük miktarda farklı oturmalara neden olmuştur. Sonuç olarak, sahada asimetrik bir sübsidans profili meydana gelmiştir. Yüzeydeki çatlakların boyutu ve yayılımının, sahadaki tasman hareketi tamamlanıncaya kadar artarak devam etmesi beklenmektedir. Elek yolu üzerindeki çatlak desenlerinin gelişiminin, tasman profili boyunca farklılıklar sunduğu belirlenmiştir.
Farklı çatlak desenleri, bu profilin çekme ve çökme bölgelerinde gözlenmiştir. Sübsidanslar elek yoluna paralel ve dik alınmış kesitlerde incelenmiştir. Bu nedenle kesitler üzerinde farklı kırılma açıları bulunmuştur. Bunun birinci nedeni; kesitlerin kömür damarına ve faya dik veya paralel konumda olması, ikincisi ise; her iki kesitin birbirlerinden farklı topoğrafyalara sahip olmasıdır. Çünkü Kuzey – Güney yönünde alınmış kesit şevli bir topoğrafyaya sahiptir. Bu çalışmada, çatlak desenleri tasman profilinin oluşturulmasında kullanılmıştır. Kömür üretim panellerinin tesir açısı iki farklı kesitte incelenmiştir. K-G yönünde alınmış kesitte uzun ayak panolarının her iki tarafı için sınır açıları sonlu elemanlar yöntemiyle belirlenmiştir. Doğu – Batı yönünde alınmış kesitte yer yüzeyinde gelişmiş farklı tasman çatlak desenleri ve elek yolu boyunca tesis edilmiş noktalardaki deformasyon ölçümleri yardımıyla sınır açıları belirlenmiştir. Her iki yöntemden elde edilen sonuçlar birbiriyle deneştirilmiştir. İki yöntemden elde edilen açısal farkların 7° ile 10° arasında değiştiği belirlenmiştir.

Keywords

Kömür, Deformasyon, Kısrakdere (Soma), Sübsidans

References

• Aksoy, C. O., Köse, H., Onargan, T., Koca, M. Y., Heasley, K., 2004. Estimation of limit angle using laminated displacement discontinuity analysis in the Soma coal field, Western Turkey, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 41, 547-556.
• Goodman, R. E., 1976. Methods of Geological Engineering in Discontinuous Rocks: West Publishing Company, St. Paul, MN, 170-207.
• Kıncal, C., Koca., M. Y., 2009. A proposed method for drawing the great circle representing dip angle and strike changes, The Geological Society of America (AEG), Vol. XV, No.2, 145-165.
• Koca, M. Y., Kıncal; C., 2004. Abandoned stone quarries in and around the Izmir city centre and their geo-environmental impacts-Turkey, Engineering Geology, 75 (1), 49-67.
• National Coal Board (NCB), 1975. Subsidence Engineers Handbook. National Coal Board, London, 111 p.
• Onargan T., Koca, M. Y., Köse, H., 2000. Determination of “Break Angle” from subsidence cracks in Soma-Eynez coal field of Turkey, 7th National Mine Surveying Conference with International Participation, 189-201.
• Oncioiu, G., Onica, I., 1999. Ground deformation in the case of underground mining of thick and dip coal seams in the Jiu Valley Basin, 18th Conference on Ground Control in Mining West Virginia. 334 p.
• Singh, K. B., Dhar, B. B., 1997. Sinkhole subsidence due to mining, Geotechnical and Geological Engineering, 15, 327-341.
• Whittaker, B. N., Reddish, D. J., 1989. Subsidence Occurrence, Prediction and Control. Elsevier, 528 p.