Madencilik
1 . Yer altındaki madenlerin araştırılması, çıkarılması ve işletilmesiyle ilgili teknik ve yöntemlerin bütünü.2 . Madencinin yaptığı iş.
- Arz kabuğunda bulunan cevher, endüstriyel hammadde, kömür ve petrol gibi ekonomik değeri olan herhangi bir maddeyi yeryüzüne çıkarıp onu paraya dönüştürme işi. Madenciliğin amacı, ekonomiye gerekli doğal hammaddeyi sağlamaktır.
- Ekonomik önemi bulunan mineralleri rasyonel bir şekilde endüstriye sağlamak için geliştirilmiş uygulamalı bilim dalı.
- Maden yataklarının aranması, projelendirilmesi, işletilmesi ve çıkarılan madenin zenginleştirilmesi ile ilgili işlemler.
İnsanlar tarafından kullanılmak üzere toprak altından veya okyanuslardan, madenlerin ve diğer yeraltı zenginliklerinin çıkarılma işlemi. Tarihi kayıtlardan anlaşıldığına göre insanoğlunun madenleri kullanması çok eskiye dayanmaktadır. İnsanlığın, kültür tarihi ve medeniyetin gelişmesine paralel olarak, madencilik tarihi ile de yakın ilişkisi vardır.
İnsanoğlu, çeşitli işlerinde demir, bakır, altın ve gümüşten faydalanmak için asırlar boyu bu madenleri çıkarmıştır. Tarihte maden yatakları için büyük savaşlar olmuştur. Türkler arasında da madencilik çok eskidir. Oğuz Destanında Demirdağ’ın kazılıp delinmesinden söz edilir. Modern madencilik, makina devri ile 1700’lerde başladı. İlk petrol kuyusu, ABD’de Pansilvanya eyaletinin Titusville şehrinde 1859’da açılmıştır.
Demir, bakır, kurşun, çinko, alüminyum, kalay, nikel metallere; tuz, sülfür, potas, fosfat, barit, asbestas ise metal olmayan madenlere örnektir. Kum, çakıltaşı, taş ve balçık, metal olmayan ve inşaat işlerinde kullanılan malzemelerdir. Kömür ve petrol esas olarak yakıt maksadı ile kullanılır. Kimyasal bileşiklerin elde edilişinde de kömür ve petrolün önemli yeri vardır.
Madenlerin araştırılması
Madenlerin araştırılmasına yaklaşık 250.000 km2lik bir sahanın incelenmesi ile başlanır. Saha, birbirini takip eden kademeler halinde ekiplerle taranır. Maden yönünden zengin bölgeler, gittikçe küçülen sahalara ayrılır. Bu ayrılan hedef sahalar, araştırma teknikleri ile çok yakından incelenir. Araştırma teknikleri; jeolojik ve jeokimya metodları, uzaktan dinleme ve delme gibi işlemlerdir. Bu metodlarla yapılan araştırmalar, toprak altında ne olduğunu tam olarak gösteremez, ancak bir fikir verir.Maden araştırmasına, jeolojik araştırma ile başlanır. Araştırmacılar, bölgenin jeolojik haritalarını inceler. Haritalar, bölgedeki yerkabuğu kesitini gösterdiği için oldukça geniş bilgi verir. Yer katları, kat kalınlıkları, bu katlardaki kaya cinsleri ve kayaların ihtiva edebileceği maden damarları bu haritalar yardımı ile tahmin edilir.
Jeolojik metodlar, kayalarla madenler arasındaki fizik farklarını tayin etmek için yapılan ölçümlerdir. Bu ölçümler elektrik, manyetik, radyoaktif, ısı, yerçekimi gibi özellikleri içine alır. Elde edilen bilgiler kompüter yardımı ile analiz ve sentez edilebilir. Bu ölçümler sonunda maden kaynağının toprak içindeki yapısı, uzantıları, derinliği tayin edilebilir.
Jeokimya metodları, yeraltı su ve gazları ile yeryüzüne taşınan madenlerin kimyasal yollarla incelenmesi esasına dayanır. Analiz neticesi haritalara işlenerek harita üzerinde maden yataklarının en zengin olduğu kısımlar tespit edilmiş olur.
Uzaktan dinleme metodları, maden arama metodları olarak çok yenidir. Dünya etrafında yörüngede dönen uydular, karaların resimlerini radar, renkli infraruj, temel usullerle tespit eder. Karaların jeolojik yapısı, bu resimlerden incelenir.
Araştırmada kullanılan bir metod da delmedir. Derin yeryüzü katlarından delinen bölgelerden örnekler çıkarılarak incelenir.
Madencilik teknikleri
Maden arama metodları, en ucuz ve kolay şekilde madenin topraktan çıkarılması için gereklidir. Madencilik daha değişik teknikler ister. Maden çıkarma metodları madenin miktarı, şekli, toprak içindeki dağılışı ve derinliği, toprak altı sularının olması ve buna benzer biçok sebeplere göre başka başkadır.Açık-oyuk teras madenciliği
Açık-oyuk teras madenciliği maden kütlelerinin yüzeye çok yakın ve her üç boyutta eşit dağılım gösterdiği durumlarda tatbik edilir. Bu tür maden çıkarma ocakları teraslar halinde gittikçe derinleşen çanak görünümündedirler.Yüzeydeki kaya ve toprak örtüsü alındıktan sonra delikler açılır, patlayıcı maddeler yardımı ile maden parçalanarak daha önce oyulmuş olan orta kısma toplanır. Madenler buradan dışarı taşınır. Taşıma işlemi, küreklerle olabileceği gibi en alt kısma yerleştirilen tünel römorkları ile yeraltından da yapılabilir.
Bakır madenlerinin çoğu bu metodla çıkarılır. Molibden, alüminyum (boksit) ve uranyum madenleri için de bu metod geçerlidir. Bu metodun en büyük faydası, emniyetli ve ucuz üretim sağlamasıdır.
Açık-oyuk şerit madenciliği
Açık-oyuk şerit madencilik metodu, yüzeye yakın yatay doğrultuda yayılmış maden yatakları için elverişlidir. Maden çıkarılan sahanın hafif meyilli olması, işi kolaylaştırır. Maden ocağı, dibi yassı çanak biçimindedir. Toprak, şerit halinde açılır. Ters istikametten, bu şeride paralel bir şerit daha açılır. Bu şeritten çıkan maden diğer şerit üzerine aktarılarak işlem devam eder. Modern ekskavatörlerle, şerit açma işlemi ve madenin nakli çok kolay olur. Bu tür madencilik umumiyetle kömür işlerinde tatbik edilir. Kömür, yumuşak bir maden olduğu için kazılması da kolaydır.Alüvyon madenciliği
Alüvyon madenciliği, denizlerin, göllerin, nehirlerin kıyılarına yığılan kum, çakıl gibi malzeme ile karışık madenleri ayırma metodlarıdır. Alüvyon madenciliğinde, kum veya çakıl, tava biçiminde kaplara aktarılarak su ile beraber tavaya dönme hareketleri yaptırılır. Ağır madenler dipte kalır, kum, taş ve çakıl gibi malzeme savrulur. Bu işlem basınçlı su fışkırtılarak da yapılabilir. Alüvyon madenciliği, tabiatta serbest olarak bulunan altın, zirkonyum ve elmas çıkarmak için de geçerlidir.
Yeraltı madenciliği
Yeraltı madenciliği, yüzeyden derinlerde yer alan madenleri çıkarmak için seçilen metoddur. Bu metodla maden çıkarma oldukça zor ve zaman alıcıdır. Önce mağaralar açılır, sonra bu mağaralara havalandırma ve aydınlatma sağlanır. Tüneller birbirine ya dik kanallardaki asansörlerle veya meyilli tünellerle bağlıdır. Tünellerde su birikmemesi için tulumbalar kullanılır. Tünel tavanları kalaslarla kaplanarak çökme önlenir. Tünel ucundan yeni maden çıkarabilmek için, önce delikler delinir. Yıkılan maden parçaları bu kısımdan geriye taşınır. Tekrar kalaslarla tünel yapılır ve bu şekilde kazma işlemi devam eder. Kazma işlemi, aşağıya, yukarıya veya ileri doğru olabilir.Maden ocaklardan çıkarılınca, nakliye giderlerini azaltmak için, bulundukları bölgede zenginleştirme işlemine tabi tutulurlar. Birinci kademe zenginleştirme işlemi olarak büyük parçalar ezilerek daha küçük parçalara ayrılır, küçük parçalar da mümkün mertebe ezilerek inceltilir. Maden cinslerine göre muhtelif seperatörlerden geçen maden karışımlı malzeme, zenginleştirilmiş olur. Taş, toprak gibi gereksiz malzeme ayrılarak atılır. Zenginleştirme metodları arasında elektromanyetik, manyetik ve flotasyon usulleri de önemli yer tutar. Flotasyon, madenlerin suda kimyasal olarak yüzdürülmesidir. Toplanan zengin maden bileşimi, kimyasal yollarla veya elektroliz edilerek saflaştırılır.
Okyanus madenciliği
Dünyada belki de en çok maden ihtiva eden kaynaklardan biri de okyanuslardır. Okyanuslarda madenler üç şekilde bulunur: Okyanusun sularında erimiş olarak, okyanus dibinde çökelti halinde ve okyanus dibinde kayalar şeklinde.Okyanus suyundan, magnezyum oksit, sodyum klorür, bromür elde edilir. Okyanus diplerinde kristal yapıda manganez ve fosforit yığınlarının mevcut olduğu, araştırmalarla anlaşılmıştır. Manganez, bilhassa Hawaii adalarının güneydoğusunda, 1290x645 metrelik bir sahada 3000-4800 metre derinlikte yer alır. Kaliforniya kıyılarında yer alan fosfor pentaoksit ise 365 metre derinlikte olup, manganeze göre daha kolay çıkarılır. Okyanus diplerinde bulunan diğer madenler ise petrol ve tabii gazdır. Açık denizlerde yüzen platformlar yardımı ile, okyanus diplerine sondaj yapılarak, bu yeraltı zenginlikleri elde edilmeğe başlanmıştır. Meksika Körfezi, Atlas Okyanusu ve Kuzey Denizi bu tür kaynaklara birer örnektir.
Madencilikte emniyet
Geçen son asır içerisinde madencilikte sıhhat ve emniyetli çalışma yönünden önemli merhaleler kat edilmişse de 1907 senesinde ABD’de kömür maden ocaklarında 3197 işçi ölmüştü. İkinci Dünya Savaşı sırasında her sene kömür ocaklarında 1300 kişi ölüyordu. 1970’lerde bu miktar, 150 kişiye düşmüştür.Yeraltı madenciliğinde kazaların çoğu, çöküntü şeklinde olmaktadır. Metan gazı ve kömür tozu patlamaları ikinci planda kalmaktadır. Metan gazının yanında maden ocaklarında tehlikeli olan diğer gazlar ise karbon monoksit, hidrojen sülfür gazları olup, zehirleyicidir. Kristal tozları, ciğerlerde silikosis hastalığı meydana getirmektedir. Uranyum maden ocaklarında ise radyasyon problemi vardır. Bütün bu tehlikelere karşı, işçi eğitimi, emniyet metodları, emniyet malzemeleri kullanılır. Ölüm oranı azaltılmaya çalışılmaktadır. Memleketimizde sık sık maden ocaklarındaki kazalar sonunda önemli can kaybı olmaktadır. (bkz. Grizu)
misafir - 9 yıl önce
misafir - 9 yıl önce
SCGT Insert - 1 hafta önce