Park Termik Çayırhan yeraltı kömür ocağında kaya saplamalarının uygulanabilirliğinin nümerik olarak modellenmesi

Kaya saplamaları, kaya kazısı yapılan açıklıklarda ve tahkim edilmesi gereken tünellerde, ortamda oluşan duraysızlıkların kontrolünü ve stabilizasyonu sağlamak amacıyla uzun yıllardır sıkça tercih edilen tahkimat elemanlarıdır. Bu uygulamalar diğer tahkimat sistemlerine göre uygulaması kolay, hızlı ve ucuzdur. Kazının yapıldığı kesit alanını daraltmaz ve diğer tahkimat sistemleriyle uyum içerisinde kullanılabilmektedir. Yeraltı kömür madenciliğinde, özellikle geri dönümlü uzunayak yöntemi ile üretim yapılan madenlerde, dünya çapında kaya saplamaları tahkimat elemanları olarak kullanılmaktadır. Saplama uygulamalarıyla birlikte, oluşan ikincil gerilme bazlı yüklerin bir bölümünün kayanın kendisine taşıttırılması amaçlanmaktadır. Böylece, uzun süre servis hizmeti verecek taban yollarındaki deformasyon miktarları azaltılarak, deformasyon süreçleri uzatılmaktadır. Tarama işlemlerindeki sıklık miktarı azalarak (mümkünse tarama yapılmayarak), çalışma ortamları daha güvenli hale getirilerek ve işçilik maliyetleri azaltılarak daha ekonomik ve hızlı bir süreç gerçekleşmektedir. ABD, Avrupa, Güney Afrika ve Avustralya gibi bölgelerde yeraltı kömür madenlerinin bu yöntemle tahkim edilmesi yaklaşımı son 20 yılda büyük önem kazanmıştır. Fakat ne yazık ki Türkiye'de yeraltı kömür madenlerinde, akademik ve küçük ölçekli yerel çalışmalar dışında, endüstriyel boyutta bir kaya saplaması uygulaması bulunmamaktadır. Genel olarak çelik rijit bağlar pasif tahkimat uygulamaları olarak tercih edilmektedir. Pasif tahkimatla birlikte, yükler tamamen çelik tahkimatın üzerine binmekte ve özellikle taban yollarında ciddi deformasyonlar meydana gelmektedir. Çalışma kapsamında Park Termik Çayırhan Yeraltı Kömür Ocağı'nda güncel tahkimat sistemleri olarak kullanılan çelik bağların yerine, kaya saplamalarının uygulanabilirliği, sonlu elemanlar metodu (FEM) ile modellenerek en olumlu sonucu verecek tahkimat sistemi belirlenmiş ve aynı zamanda iki tahkimat sisteminin (kaya saplamaları ve çelik bağlar) maliyet ve diğer faktörler açısından birbirlerine göre avantajları ve dezavantajları ortaya konulmuştur.