Jeoloji Münendisliği Dergisi
Jeoloji Mühendisliği Dergisi

Jeoloji Mühendisliği Dergisi

2014 HAZİRAN Cilt 38 Sayı 1
KAPAK
PDF Olarak Görüntüle
KÜNYE
PDF Olarak Görüntüle
İÇİNDEKİLER
PDF Olarak Görüntüle
Açık Ocak Albit İşletmesindeki Kaya Şevlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemi Kullanılarak Duraylılık Değerlendirmesi
Tümay Kadakci Koca Mehmet Yalçin Koca
PDF Olarak Görüntüle

ÖZ: Çalışma alanı, Aydın, Çine-Karpuzlu’da bulunan Alipaşa açık ocak albit madenidir. Maden sahasındasadece lökokratik ortognayslar yüzlek vermektedir. Albit cevheri, K65B yönünde 129 m genişliğe,K25D yönünde yaklaşık 900 m uzunluğa sahiptir. Alipaşa albit açık ocak işletmesinin bugünkü tabankotu 395 m iken, tabandan itibaren 45 m daha işletilmesi planlanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, ocağındoğu şevleri için, maden çıkarma çalışmaları bittikten sonraki optimum şev açısının belirlenmesidir. Bukapsamda, kaya kütlesinin ayrıntılı arazi gözlemleri yapılmış ve kaya materyali üzerinde laboratuvardeneyleri gerçekleştirilmiştir. Daha, sonra bu veriler ile açık ocaktaki derin şevler için (H > 100 m)nümerik analiz çalışmaları yürütülmüştür. Yapılan nümerik analizlerde, sonlu elemanlar yöntemi (FEM)kullanılarak, Genelleştirilmiş Hoek-Brown Ölçütü’nün ve eşdeğer Mohr-Coulomb parametrelerininçalışma alanındaki çatlaklı kaya şevine uygulanabilirliği incelenmiştir. Analizler kapsamında, arazidekiyerel blok kaymalarından etkilenen alandan geçen, tansiyon çatlaklarına dik beş adet jeoteknik kesitalınmış, farklı Jeolojik Dayanım İndeksi (GSI), sismik ivme katsayısı, şev açısı ve yeraltısu durumudeğerleri kullanılarak, iki boyutlu sonlu eleman analizi yapabilen Phase2 V.7.013 programı yardımıile duraylılık analizleri yapılmıştır. Analizler sonucunda, her bir kesit için güvenlik katsayısı değerleri(gerilme azaltma faktörleri - SRF) elde edilmiş, şevin yenilme mekanizması ortaya çıkarılmış ve şevinyenilme türünün nedenleri araştırılmıştır. Her iki yöntemden (Genelleştirilmiş Hoek-Brown ve EşdeğerMohr-Coulomb Ölçütü) elde edilen gerilme azaltma faktörü (SRF) değerleri, SPSS V.15.0.1 programıkullanılarak karşılaştırılmış ve çalışma alanındaki ortognaysları en iyi temsil eden ölçüt doğrultusunda,nihai şev açısı belirlenmiştir. 

  • Albit açık ocak işletmesi

  • Eşdeğer Mohr-Coulomb parametreleri

  • Genelleştirilmiş Hoek-Brown Ölçütü

  • Ortognays

  • Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM)

  • Şev duraylılığı

  • Anon, 1977. The description of rock masses for engineering purposes. Quarterly Journal of Engineering Geology, 10, 43–52.

  • Candan, O., Çetinkaplan, M., Oberhansli, R., Rimmele, G., Akal, C., 2005. Alpine highpressure/ Low temperature metamorphism of Afyon Zone and implication for metamorphic evolution of western Anatolia, Turkey. Lithos, 84, 102-124.

  • Dips V 6.0, 2012. Graphical and Statistical Analysis of Orientation Data, Rocscience Inc.

  • Fukushima, Y., Tanaka, T., 1990. A new attenuation relation for peak horizontal acceleration of strong earthquake ground motion in Japan. Bulletin of the Seismological Society of America, 80, 757-783.

  • Graciansky, P., 1965. Précisions sur le métamorphisme du massif de Menderes le long de sa bordure meridionale. Bulletin of the Mineral Research and Exploration Institute of Turkey, 64, 9-23.

  • Hammah, R.E., Yacoub, T.E., Corkum, B., Curran, J.H., 2005. The Shear strength reduction method for the Generalized Hoek-Brown Criterion. In Proceedings of the 40th U.S. Symposium on Rock Mechanics, AlaskaRocks 2005, Anchorage, Alaska.

  • Hoek, E., 2006. Rock Mass Properties, In Practical Rock Engineering. Canada: The University of Toronto Press, 1-47 p.

  • Hoek, E., Bray, J.W., 1981. Rock Slope Engineering (3rd Edition). Institution of Mining and Metallurgy, London, 309 p.

  • Hoek, E., Brown, E.T., 1997. Practical estimates of rock mass strength. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 34 (8), 1165–1186.

  • Hoek, E., Diederichs, M.S., 2006. Empirical estimation of rock mass modulus. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 43, 203–215.

  • Hoek, E., Carranza-Torres, C., Corkum, B., 2002. Hoek-Brown criterion-2002 edition. In Proceedings of North American Rock Mechanics Symposium, Toronto, Canada, 1, 267-273.

  • http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/world/ historical.php/

  • ISRM, 1978a. Suggested methods for the quantitative description of discontinuities in rock masses. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 15, 319-368.

  • ISRM, 1978b. uggested methods for determining the uniaxial compressive strength and deformability of rock materials. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 16, 135-140.

  • ISRM, 1981. Rock Characterization, Testing and Monitoring: ISRM Suggested Methods. E.T. Brown (ed.), Pergamon Press, 211 p.

  • Koca, M. Y., Kahraman, B., Karakuş, D., Özdoğan, M. V., 2010. General assessment of the stability of Overall slope of Ali Paşa Albite Mine, D.E.Ü. İZTEK, İzmir, 156 s.

  • Li, A.J., Merifield, R.S., Lyamin, A.V., 2008. Stability charts for rock slopes based on the Hoek–Brown failure criterion. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 45, 689-700.

  • Marinos, P., Hoek, E., 2001. Estimating the geotechnical properties of heterogeneous rock masses such as flysch. Bulletin of the Engineering Geology and the Environment, 60, 85-92.

  • Nekouei, A.M., Ahangari, K., 2013. Validation of Hoek–Brown failure criterion charts for rock slopes. International Journal of Mining Science and Technology, 23 (6), 805-808.

  • Phase 2 V 7.013, 2010. Two-dimensional finite element analysis program. Rocscience Inc.

  • RocLab V.0.1, 2007. Rock Mass Strength Analysis using the Generalized Hoek-Brown Failure Criterion. Rocscience Inc.

  • Sofianos A.I., 2003. Tunnelling Mohr–Coulomb strength parameters for rock masses satisfying the generalized Hoek–Brown failure criterion. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 40, 435–440.

  • Sofianos, A. I., Halakatevakis, N., 2002. Equivalent tunnelling Mohr–Coulomb strength parameters for given Hoek–Brown ones. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 39, 131–137.

  • Sofianos, A.I., Nomikos, P.P., 2006. Equivalent Mohr– Coulomb and generalized Hoek–Brown strength parameters for supported axisymmetric tunnels in plastic or brittle rock. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 43, 683- 704.

  • SPSS V. 15.0.1, 2006. Statistical Package For Social Sciences. IBM.

  • Şengör, A.M.C., 1987. Cross-faults and differential stretching of hanging walls in regions of lowangle normal faulting: examples from western Turkey. In Coward, M. P.,Dewey, J. F.,Hancock, P. L., (Ed.). Continental Extensional Tectonics, Geological S

  • Tanyaş, H., Ulusay, R., 2013. Assessment of structurally-controlled slope failure mechanisms and remedial design considerations at a feldspar open pit mine, Western Turkey. Engineering Geology, 155, 54– 68.

  • Uygun, A., Gümüşçü, A., 2000. Geology and origin of the albite deposite of the Çine submassif, southern Menderes Massif (SW-Turkey). Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 122, 23-30.



  • Kadakçı Koca, T , Koca, M . (2014). Açık Ocak Albit İşletmesindeki Kaya Şevlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemi Kullanılarak Duraylılık Değerlendirmesi . Jeoloji Mühendisliği Dergisi , 38 (1) , 1-18 . DOI: 10.24232/jeoloji-muhendisligi-dergisi.293044

  • Kadakçı Koca, T , Koca, M . Açık Ocak Albit İşletmesindeki Kaya Şevlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemi Kullanılarak Duraylılık Değerlendirmesi. Jeoloji Mühendisliği Dergisi 38 (2014 ): 1-18

  • Pasa Yığınları için Statik Koşullarda Şev Duraylılığının Araştırılmasının Önemi: Yeniköy Linyitleri İşletmesi Yaylıktepe Sahası Örneği
    Hasan Karakul
    PDF Olarak Görüntüle

    ÖZ: Açık işletmelerde cevhere ulaşmak için yapılan kazı sonucu elde edilen örtü (pasa) malzemesininbelirli alanlarda biriktirilmesi ve bu alanların doğaya yeniden kazandırılması çalışmaları madenciliksonucu doğada yaratılan tahribatların ortadan kaldırılabilmesi açısından oldukça önem taşımaktadır. Buçalışmaların önemli bir aşaması da oluşturulacak pasa yığın şevlerinin duraylılığının araştırılmasıdır.Bu çalışmada, Muğla-Milas Sekköy Linyit Açık İşletmesi Yaylık tepe sahasındaki pasa yığınları şevduraylılığı açısından incelenmiştir. Fiziksel ve mekanik özelliklerinin tayin edilmesi amacıyla yapılanlaboratuvar deneyleri sonucunda pasa malzemesinin yaklaşık olarak eşit oranlarda iri ve ince tanelimalzeme içerdiği ve düşük plastisite indeksine sahip olduğu belirlenmiştir. Duraysızlık anında etkin olanmakaslama dayanımı özelliklerinin belirlenmesi için sahada gözlenmiş pasa yığını duraysızlıkları geriyedönük analiz edilmişlerdir. Bu analizlerin sonuçlarıyla laboratuvar deneylerin sonuçları karşılaştırılmış veduraysızlık anında pasa malzemesi için artık dayanımı özelliklerinin etkin olduğu anlaşılmıştır. Elde edilenveriler ve saha gözlemleri ışığında çalışma alanındaki pasa yığını şevleri için Madencilik Faaliyetleriile Bozulan Arazilerin Doğaya Yeniden Kazandırılması Yönetmeliği’nde belirtilen ilkeler gözetilerek,güvenli ve ekonomik olabilecek tek ve çok basamaklı pasa yığını şev geometrileri için tasarım analizlerigerçekleştirilmiştir. 10, 20 ve 30 m şev yükseklikleri dikkate alınarak yapılan analizlerde tek basamaklışev profilleri için 20° ile 40° arasında, çok basamaklı şev profilleri için ise yaklaşık 19°’lik genel şev açısıdeğerleri belirlenmiştir. 

  • Artık dayanım,

  • Geriye dönük analiz

  • Pasa

  • Plastisite indeksi

  • Şev duraylılığı

  • Apaydın, N., Ulusay, R., 1990. TKİ-GELİ Milas Sekköy Açık İşletmesi Jeoteknik Etüdü Sonuç Raporu. MTA Derleme No. 8955, 114 s (yayımlanmamış).

  • ASTM, 1994a. Annual Book of ASTM Standards- Soil and Rock, Building Stones. Section-4, Construction, V. 04.08. ASTM Publication, 972 p.

  • ASTM, 1994b. Standard classification of soils for engineering purposes (Unified Soil Classification System). ASTM D2487, 206-215.

  • Bradfield, L., Simmons, J., Fityus, S., 2013. Issues related to stability design of very high spoil dumps. 13th Coal Operators’ Conference, University of Wollongong, The Australasian Institute of Mining and Metallurgy & Mine Managers Association of A

  • Demirbugan, A., Karakul, H., Avcı, K., 2013. Maden Sahalarının Doğaya Yeniden Kazandırılması Yeniköy Linyitleri İşletmesi (YLİ) Yaylıktepe Sahası Örneği. MTA Derleme No. 11618, 131 s (yayımlanmamış).

  • Geo-Slope International Ltd., 2004. Slope/W software. Vers. 6.2, Calgary, Canada.

  • Hoek, E., Bray, J.W., 1977. Rock slope engineering. Institute of Mining and Metallurgy, London, 402 p.

  • Huang, Y.H., 1983. Stability Analysis of Earth Slopes. Van Nostrand Reinhold Company, New York, 305 p.

  • Jeldes, I.A., Drumm, E.C., Schwartz, J.S., 2013. The low compaction grading technique on steep reclaimed slopes: Soil characterization and static slope stability. Geotechnical and Geological Engineering, 31, 1261-1274.

  • Kaşmer, Ö., Ulusay, R., 2006. Stability of spoil piles at two coal mines in Turkey: geotechnical characterization and design considerations. Environmental and Engineering Geoscience, 12 (4), 337–352.

  • Kaşmer, Ö., Ulusay, R., Gökçeoğlu, C., 2006. Spoil pile instabilities with reference to a strip coal mine in Turkey: mechanisms and assessment of deformations. Environmental Geology, 49, 570- 585.

  • Madencilik Faaliyetleri İle Bozulan Arazilerin Doğaya Yeniden Kazandırılması Yönetmeliği. 2010. T.C. Resmi Gazete, 27471, 23 Ocak 2010.

  • Marshall, R., Lagather, R.B., 1979. Design guidelines for coal refuse piles and water, sediment or slurry impoundments and impounding structures. US Department of of Labor, IR1109, 29 p.

  • Morgenstern, N.R., Price, V.E., 1965. The analysis of the stability of general slip surface. Geotechnique, 15, 79-93.

  • Stormont J.C., Farfan E., 2005. Stability evaluation of a mine waste pile. Environmental and Engineering Geoscience, 11 (1), 43–52.

  • Ulusay, R., Yoleri, M.F., Çağlan, D., Arıkan, F., 1994. TKİ-GELİ Eskihisar (Yatağan-Muğla) Linyit Açık İşletmesi Pasa Yığınlarının Şev Stabilitesi ve Tasarımı. MTA Derleme No. 9685, 194 s (yayımlanmamış).

  • Ulusay, R., Arıkan, F., Yoleri, M.F., Çağlan, D., 1995a. Engineering geological characterization of coal mine waste material and an evaluation in the context of back-analysis of spoil pile instabilities in a strip mine, SW Turkey. Engineering Geology

  • Ulusay, R., Yoleri, M.F., Çağlan, D., Arıkan, F., 1995b. Design evaluations for spoil piles at a strip coal mine considering safety of the haul road. International Journal of Surface Mining, Reclamation and Environment, 9, 133-140.

  • Yiğitel, İ., 1978. Muğla-Milas kömürlü Neojeni Sekköy sektörü. jeoloji raporu, MTA Enerji Hammaddeleri Dairesi Raporu, 15 s. (yayımlanmamış).

  • Yücel, Z, Özoran, B., Çekinmez, V., 1990. TKİ-GELİ Milas-Sekköy Bölgesi Ekizköy Açık Ocağı Jeoteknik Etüdü Sonuç Raporu. MTA Derleme No. 8954, 56 s (yayımlanmamış).



  • Karakul, H . (2014). Pasa Yığınları için Statik Koşullarda Şev Duraylılığının Araştırılmasının Önemi: Yeniköy Linyitleri İşletmesi Yaylıktepe Sahası Örneği . Jeoloji Mühendisliği Dergisi , 38 (1) , 19-38 . DOI: 10.24232/jeoloji-muhendisligi-dergisi.2

  • Karakul, H . Pasa Yığınları için Statik Koşullarda Şev Duraylılığının Araştırılmasının Önemi: Yeniköy Linyitleri İşletmesi Yaylıktepe Sahası Örneği. Jeoloji Mühendisliği Dergisi 38 (2014 ): 19-38

  • Saraftepe (Trabzon) Tefrit Silinin Jeolojik ve Jeomekanik Özelliklerinin Araştırılması
    Hakan Ersoy Bülent Yalçinalp Ali Erden Babacan
    PDF Olarak Görüntüle

    ÖZ: İşletme maliyetinin yüksek olması ve son yıllarda Çin, Hindistan gibi ülkelerden ülkemize çok ucuzasert taş girişi olması gibi sebepler, özellikle Doğu Karadeniz Bölgesi’nde son 10 yılda granit, gabro vebazalt gibi magmatik kayaçlara ait mermer ocaklarının tamamına yakınının kapanmasına neden olmuştur.Bu çalışmada, bölgede sert taş üretiminin teşvik edilmesi ve geliştirilmesi amacıyla Trabzon ili sınırlarıiçerisinde yer alan Saraftepe ocağı pilot bölge olarak seçilmiş, ocakta işletilen tefritlerin oluşum koşullarıve jeolojik özellikleri araştırılmıştır. Kalınlığı 25 ile 30 metre arasında değişen ve yaklaşık 750 metreboyunca yüzeylenme veren tefritler K70D/25KB duruşlu kireçtaşı, marn, kumtaşı ve tüf tabakalarıarasına sil şeklinde yerleşmiştir. Silin tavandan tabana doğru anizotrop bir yapı sunması nedeniyle,farklı zonlardan temin edilen kayaç örnekleri üzerinde bir dizi laboratuvar deneyi yapılarak, tefritlerinjeomekanik özellikleri araştırılmıştır. Farklı bölgelerden alınan örneklerin tek eksenli basınç dayanımıdeğerlerinin 87-130 MPa, boyuna dalga hızı değerlerinin 5048-5642 m/s, yoğunluk değerlerinin 2.58-2.68g/cm3, görünür porozite değerlerinin % 2.77-4.54 ve ağırlıkça su emme değerlerinin % 1.04-1.78 arasındadeğiştiği belirlenmiştir. Donma-çözünme deneyi sonrası ağırlık kaybı % 0.36, ıslanma-kuruma deneyisonrası ağırlık kaybı % 0.22 olarak hesaplanan tefritlerin bu deneyler sonucunda dayanımlarında en fazla% 10 değer kaybı belirlenmiştir. Tüm bu özellikler düşünüldüğünde, çalışma konusu tefritlerin bölgeekonomisine önemli bir katkı sunacağı düşünülmektedir. 

  • Jeomekanik

  • Mermer

  • Tefrit

  • Trabzon

  • ASTM (American Society for Testing and Materials), 1992a. Standard Test Method for Evaluation of Durability of Rock for Erosion Control Under Wetting and Drying Conditions (ASTM D5313-92), Annual Book of ASTM Standards, Construction: Soil and Rock, A

  • ASTM (American Society for Testing and Materials), 1992b. Standard Test Method for Evaluation of Durability of Rock for Erosion Control Under Freezing and Thawing Conditions (ASTM D5312-92), Annual Book of ASTM Standards, Construction: Soil and Rock,

  • Aydın, F., 2003. Değirmendere Vadisi (Trabzon- Esiroğlu, KD Türkiye) Volkanitlerinin Mineral Kimyası, Petrolojisi ve Petrojenezi. Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Doktora Tezi, 232 s. (yayımlanmamış).

  • Aydın, F., Karslı, O., Chen, B., 2008. Petrogenesis of the Neogene alkaline volcanics with implications for post-collisional lithospheric thinning of the Eastern Pontides, NE Turkey. Lithos, 104, 249- 266.

  • Ersoy, H., 2007. Trabzon İli Katı Atıkları İçin Düzenli Depolama Yeri Seçimi Ve Önerilen Düzyurt Düzenli Depolama Alanının Mühendislik Jeolojisi Açısından İncelenmesi. Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Doktora Tezi, 248

  • Ersoy, H., Özdemir, A., Yalçınalp, B., 2009. Geology and geotechnical properties of kalecik (Gümüşhane) travertines. Proceedings of The 21st International Mining Congress and Exhibition of Turkey, Antalya, 639-648.

  • Güven, İ.H., 1993. Doğu Pontidlerin Jeolojisi ve 1/250.000 Ölçekli Kompilasyonu. MTA Yayınları, Ankara, 65 s.

  • ISRM (International Society for Rock Mechanics), 2007. The complete ISRM suggested methods for rock characterization testing and monitoring. Eds: Ulusay, R., Hudson J.A, 628 p.

  • Ketin, I., 1966. Anadolu’nun tektonik birliktelikleri. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 66, 23-34.

  • Korkmaz, S., Van, A., 1995. Trabzon kıyı bölgesinin stratigrafisi. Karadeniz Teknik Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü 30. Yıl Sempozyumu Bildiri Özleri, 107.

  • Korkmaz, S., 1993. Stratigraphy of The Tonya– Düzköy (Southwest of Trabzon). Türkiye Jeoloji Bülteni, 36–1, 151– 158.

  • Okay, A.I., Şahintürk, O., 1997. Geology of the eastern Pontides. Report of Regional and Petroleum Geology of the Black Sea and Surrounding Region, 68, 291– 311.

  • Özdemir, A., 2009. Kalecik (Gümüşhane) Travertenlerinin Fiziko-Mekanik Özellikleri ve Ekonomik Olarak Değerlendirilmesi. Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Yüksek Lisans Tezi, 69 s. (yayımlanmamış).

  • Yağız, S., 2010. Geomechanical properties of construction stones quarried in South-western Turkey. Scientific Research and Essays, 5 (8), 750–757.

  • Yılmaz, A.O, Çavuşoğlu, İ., Alp, İ., Kaya, R., Vıcıl, M., 2003. Doğu Karadeniz Bölgesi’nin doğaltaş potansiyeli ve doğaltaş işletmeciliği ile ilgili sorunlar. Türkiye IV. Mermer sempozyumu bildiriler kitabı, 435-448.

  • Yücel, C., Arslan, M., Temizel, İ., Abdioğlu, E. 2012. Trabzon-Giresun arasındaki Tersiyer alkalen volkanitlerinin petrokimyası ve Sr-Nd izotop jeokimyası, KD Türkiye. V. Jeokimya Sempozyumu, Denizli, 132-133.



  • Ersoy, H , Yalçınalp, B , Babacan, A . (2014). Saraftepe (Trabzon) Tefrit Silinin Jeolojik ve Jeomekanik Özelliklerinin Araştırılması . Jeoloji Mühendisliği Dergisi , 38 (1) , 39-50 . DOI: 10.24232/jeoloji-muhendisligi-dergisi.293153

  • Ersoy, H , Yalçınalp, B , Babacan, A . Saraftepe (Trabzon) Tefrit Silinin Jeolojik ve Jeomekanik Özelliklerinin Araştırılması. Jeoloji Mühendisliği Dergisi 38 (2014 ): 39-50

  • SAYI TAM DOSYASI
    PDF Olarak Görüntüle