Bir Kömür Yatağının Kavramsal ve Sayısal Modelinin Oluşturulması ve İnterpolasyon Metodlarının Karşılaştırlması


Yüksek S. (Yürütücü)

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2018 - 2019

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Şubat 2018
  • Bitiş Tarihi: Şubat 2019

Proje Özeti

Bir madencilik projesinde yeraltı yapısını anlamak için yeterli ve doğru bilginin doğru ve kapsamlı biçimde yorumlanması gereklidir. Madenciliğin, maden işletme tasarımı, havalandırma, şev stabilitesi ve susuzlandırma gibi evreleri için maden yatağının, tavan ve taban taşlarının sınırlarını ve yüzeylerini belirlemek için kavramsal model ve kalite dağılımını belirlemek için sayısal model oluşturulmaktadır. Kavramsal model oluşturmada yüzey ve yeraltı jeolojik bilgileri ve sondaj verileri kullanılmaktadır. Modellemelerde genellikle seçilen İnterpolasyon metodun doğruluğu çoğu zaman test edilmemekte ve sadece sonuçları yorumlanmaktadır. Maden damarlarının ve tabakaların modellenmesinde kullanılan ara değer yöntemlerinin karşılaştırılması üzerine literatürde çok az çalışma bulunmakta veya bir kaç yöntemin sonuçları değerlendirilmektedir.

Bu çalışmada Sivas –Kangal-Kalburçayır kömür yatağının seçilen bir model alan bölgesi için 55 sondaj verisi kullanılarak topografya, kömür-1, Arakesme, kömür-2 ve tabantaşı  tabaka yüzeyleri 11 farklı interpolasyon metodu kullanılarak modellenmiştir. Kullanılan metotları değerlendirmek için hataların ortalaması (ME) ve hataların karelerinin ortalamasının karekökü (RMSE) gibi çapraz doğrulama kıstasları uygulanarak yöntemlerin doğruluk dereceleri karşılaştırılmıştır. Bütün yüzeyler için en düşük ME değeri Radial basis Fonction RBF metodunda olurken en yüksek ME değeri Moving avarage MA metodunda olduğu hesaplanmıştır. Benzer şekilde RMSE kriterine bakıldığında, en düşük RMSE hatası Modified Shepard’s metodunda (MSM) olurken en yüksek RMSE değeri Natural neigbour (NTN) metodunda olmuştur.

Yine seçilen model alanın katı modeli ile üst ve alt damar kömür özelliklerinin sayısal blok modeli oluşturulmuştur. Bu sayede sahadaki 25mx25mx5m boyutlarında 18250 bloğun kalite değerleri hesaplanmış ortalama 696.85 kcal/kg kalorili 74 140 626 ton kömür kaynağının olduğu hesaplanmıştır. Aynı zamanda plan ve kesitleri hazırlanarak heriki kömür damarının kalite dağılımı ortaya konmuştur. Bu sayede model alan içerisindeki herhangi bir noktadaki kömür kalite belirteçleri olan kalori, kül ve nem değerleri kolay bir şekilde görülebilir duruma getirilmiştir. Model alanda bulunan üst ve alt damardaki kömür kalori, kül ve nem içerikleri modellenmiş limit kalori 900 kcal/kg değerinin üzerinde 5601 bloğun ortalama 1178.03 kcal/kg kalorili 22 754 063 ton yerinde kömür rezervi olduğu belirlenmiştir.