BASAMAK PATLATMALARINDA YEMLEME VE ÖNEMİ1-GİRİŞÇok fazla dikkat edilmese de yemleme, gerek açık ocak patlatmalarında ve gerekse yer altında yapılan patlatmalarda, bir patlatma işleminin başarılı bir şekilde sonuçlanabilmesi için önemli etkenlerden biridir ve kontrol edilebilen bir parametredir.
Her zaman tartışılan konu, yemlemenin boyutu ve patlatma deliği içerisinde nereye konulacağıdır. Bununla birlikte bir önemli konu da yemlemenin içerisine kapsülün ne şekilde yerleştirileceğidir. Yemlemenin patlatma performansına ne gibi etkileri olduğunu bilirsek, yemleme olarak kullanacağımız patlayıcı madde seçiminde daha dikkatli olur ve gereken özeni gösteririz.
Yemleme, bireysel olarak düşünüldüğünde belki bir patlatma işleminin başarılı olmasında çok etkili olmadığı düşünülebilir. Ancak, patlatma işlemindeki başarılı sonuç için diğer paranetreler ile uyumlu olması gerekir.
Bu yazımızda yemlemenin özellikleri, yemleme olarak belirlenecek olan patlayıcının özellikleri, kullanılması sırasında yapılan hatalar üzerinde durulacak ve yemlemenin patlatma performansına olan etkisi incelenecektir.
2-YEMLEME NEDİR ?Öncelikle yemlemenin tanımı ile başlayalım. Yemleme nedir diye bir soru sorulduğunda, genel tanım “patlatma işleminde ateşleme sisteminden sonra sıralamada ikinci sırayı alan ve patlatma işleminin gerçekleşmesini sağlayan önemli bir patlayıcı maddedir” veya patlatmayı başlatan önemli bir başlangıç patlayıcısıdır şeklinede taımlanır. Ama tanımlamaya literatür gözü ile baktığımızda; yemleme, “kapsülden veya infilaklı fitilden (yani ateşleme sisteminden) aldığı ateşlemeyi, yemlemeden daha az en az yemleme kadar duyarlı olan ana patlayıcıya aktaran patlayıcı maddeye, yemleme patlayıcı maddesi denir” olarak tanımlanır.
Bilindiği gibi patlatma işlemi, bir birini tamamlayan aşamalardan sonra gerçekleşmektedir. Bu aşamalar kapsülün ateşlenmesi, ateşlenen kapsülün yemlemeyi harekete geçirmesi ve buna bağlı olarak detone olan yemlemenin kolon boyunca kullanılan ana patlayıcıyı harekete geçirmesi şeklindedir. Tüm bunların oluşması, patlatma işleminin tamamlanması anlamanı gelmektedir ve sonuç olarak kayaç amacına uygun olarak ötelenmesi veya kırılması sağlanmış olur.
Yemlemenin, ana şarjda kullanılan patlayıcı maddeyi detone edebilmesi için;
-Yemlemenin detonasyon basıncı
-Yemlemenin boyutları
-Enerji çıkışı
-Patlayıcı şarjının hassaslığı
-Yemleyici ile ana şarjın iyi teması, önemlidir.
3-YEMLEYİCİ PATLAYICI MADDE ve ÖZELLİKLERİKapsüle duyarlı olmayan patlayıcıların (ANFO, Emülsiyon, vb.) yaygınlaşması, çeşitlenmesi ve buna bağlı olarak farklı sektörlerde (inşaat ve madencilik) kullanımının artması ile yemlemenin önemi dahada artmıştır.
Yemlemenin doğru belirlenmesi ve yemlemenin uygun şekilde patlatma deliği içerisinde ana patlayıcı maddesini detone (ateşlemesi) etmesi sağlandığı zaman, patlatmanın genel performansını arttırdığı gözlenmiştir. Patlatma işleminin performansının artmasına bağlı olarak, amacına uygun parça boyutunun elde edilmesi ve verimin artması, genel patlatma maliyetini azaltması açısından çok önemlidir.
Kolon boyunca kullanılan daha az duyarlı patlayıcı maddelerin (ANFO, Emulsiyon vb.) yaptığı iş, patlayıcı enerjisinin çıktığı hızın bir fonksiyonudur. Diğer bir deyişle, yemlemenin kullanım şartlarındaki hızı ne kadar yüksek ise enerjide o kadar yüksektir. Bu da kolon boyunca kullanılan ana patlayıcının daha iyi detone edilmesini sağlar. Buna bağlı olarak, büyük çaplı deliklerde, küçük çaplı yemleme kullanılması doğru değildir. Bu nedenle büyük çaplı deliklerde küçük çaplı yemleme kullanılması sonucunda patlatma deliklerinde yapılan detonasyon hızı ölçümlerinde yemlemenin yeterli olmadığı kanıtlanmıştır.
Yukarıda da belirtilidiği gibi yemleme çapının delik çapına yakın olması gerekmektedir. Yemleme çapının küçük olması durumunda, yemleme tarafından sağlanan şok dalgalarının delik duvarına çarpıp geri yansıyarak oluşması gereken hıza ulaşması zaman alacaktır. Bu durum ana patlayıcının kötü ivmelenmesi anlamına gelir. Ama çapın delik çapına büyük olması durumunda stabil hıza ulaşması için gereken zaman daha kısa olacağı için, yemlemenin ana patlayıcıyı daha iyi ivmelemesi, harekete geçirmesi kaçınılmazdır.
Pratikte, yemlemenin çapının ne olacağı şeklinde bir soruya cevap verebilmek için; delik çapının en az % 60-70 i olması gerektiği doğru bir yaklaşımdır. Yemlemenin çapı ne olacak sorusunun cevabı alındıktan sonra bu kez yemleme boyutu ne olmalıdır, hangi boyda olmalıdır şeklinde bir soru ile karşılaşılır. Buna en doğru cevap, stabil detonasyonu sağlayacak boyutta olmalıdır şeklinde verilir. Kısa yemleme boyu gerekli detonasyon basıncına ulaşmasını engeller. Yemleme boyutlarının hesabını veren çeşitli öneriler vardır, ancak delik çapının 2.5-3 katı kadar olarak alınacak bir yemleme boyu, doğru seçim olur. (örnek; delik çapı 89 mm olursa, yemleme boyu 25-30 cm arasında olabilir)
Genel olarak şu akıldan çıkartılmamalıdır. Yemleme olarak kullanılan patlayıcı maddenin stabil hıza ulaşması için gerekli boyutlarda olması gözardı edilmemelidir. Yemlemenin en kısa sürede kalıcı hale ulaşması sonucunda, enerjisi bir o kadar ana patlayıcıya yansıyacak ve o da patlatmada yüksek verim elde edilmesine yardımcı olacaktır. Yemleme, patlatma sırasında kullandığımız bütün patlayıcılardan en hassas olanıdır diyebiliriz.
Elbetteki bu kadar hassas olan bu patlayıcının hassasiyetini etkileyen bir takım etkenler vardır. Bunlar neler olabilir;
• Yemlemenin suya dirençli olması gerekir. Suyu bünyesine alan yemleyici performans kaybı yaşar.
• Delik içerisinde çok fazla beklemesi, yemleme-nin özelliklerini kaybetmesine nedendir. O nedenle, ortamdan etkilenmeyen özellikte yemleme seçmek gerekir.
• Yemlemenin çamurlu ve şlamlı ortamlarda bulunması da, özelliklerinin azalmasına neden olur.
• Çok derin deliklerde ( 30-40 m) hidrostatik basınç.
• Yan deliklerde oluşan patlatmaların yemle-meyi duyasızlaştırılması.
Resim-1 Başarısız bir patlatma işlemi.Yukarıda belirtilen ve buna benzer durum-lar, olumsuz yemleme koşullarını oluşturan nedenlerdir. Yukarıda olumsuzlukların bertaraf edilmesinde en uygun yöntem, emulsiyon patla-yıcıların yemleme olarak tercih edilmesidir.
Uygun olarak belirlenmiş olan yemleme olarak kullanılan patlayıcı maddeler;
-Parça dağılımına etkisi vardır,
-Maliyeti düşürür, verimi artırır,
Bilindiği gibi ülkemizde 90’lı yılların ortalarına kadar sadece dinamit yemleme olarak kullanılmaktaydı. Ancak patlayıcı maddelerin tekel dışı bırakılması sonucunda özel firmalarında patlayıcı madde üretmesi ile birlikte tüketicilerin seçenekleri artmıştır. Yine yurtdışında çeşitli yapılarda ve farklı güçlerde yemleme patlayıcı maddeleri ülkemize gelmektedir.
Yukarıda da belirttiğimiz gibi yemleme kompozisyonu detonasyon basıncını belirler. Detonasyon basıncını belirleyen yemleme, ana şarjın ateşlenmesinden direkt olarak sorumludur. Düşük detonasyon basınçlı veya yetersiz ağırlıkta ve çapta ki yemlemeler, yanma-patlama arası bir etki yapacağından ana patlayıcının verimini düşürecektir. Ana patlayıcıdan yeterli verim alınamamsı durumunda düşük verimde ve yüksek maliyette patlatma işlemlerinin oluşması kaçınılmaz olacaktır.
4-YEMLEME SAYISI ve YERİGenel uygulama, ideal delik geometrileri ve uygun şartlar için tek yemleme şeklindedir ve doğru bir uygulamadır. Ama çalışma şartlarına bağlı olarak her zaman tek yemleme yeterli olmayabilir. Bu nedenle bazı durumlarda birden çok yemlemeye ihtiyaç duyulabilir. Birden çok yemlemeye ihtiyaç duyulabilecek durumlar neler olabilir?
• Ara sıklama uygulamasının yapıldığı patlatma operasyonları.
• Gereğinden daha derin delik uygulamalarının yapıldığı çalışma koşullarında ( 12 m den derin deliklerde ikinci yemleme konmalıdır. 18 m den sonrada üçüncü yemleme uygulaması yapılmalıdır)
• Resmi kurumlarla çalışılıyorsa idarenin koyduğu kurallar nedeniyle.
• Sulu ortamlarda yapılan çalışmalarda.
birden çok yemleme kullanılır. Bu durumu işletmelerin içerisinde bulundukları koşullar ve diğer fiziksel etkenlere bağlı olarak artırmak mümkündür.
Yemleme konusunda tartışılan diğer bir konu da, yemlemenin nereye konulacağıdır. Ama genel bir uygulamadır ki yemleme, basamağın taban kotu seviyelerine konur. Patlatmalarda kırılması en zor olan bölge basamak taban kotu seviyeleridir. O nedenle yemlemenin, kırılmanın zor olduğu bu bölgeye konmasında yarar vardır. Çünkü, yukarıda da belirtildiği gibi yemleme, patlatma operasyonları içerisinde kullanılan en güçlü patlayıcıdır. Bu patlayıcının kolon boyunca kullanılan ana patlayıcıyı detone etmesi gerekir.
Yemlemenin, patlayıcı kolonu içerisinde iyice hapsedilmiş olmasına dikkat edilmesi gerekir. Yemlemenin direkt suyla veya çamurla temas etmesi daha öncede belirtildiği gibi istenmeyen durumdur. O nedenle delik tabanına bir miktar patlayıcı koymak (yastıklama) ve daha sonra yemleyici patlayıcıyı indirmek uygun olur.
Sağlam, masif kayaç yapılarında çalışıldığı durumlarda yemleme, mutlaka basamak taban seviyelerine konmalıdır. Yumuşak veya gevşek kaya yapılarında bu durum bu kadar etken olmaz. Bilindiği gibi patlatmada temel esas sadece yemleme değil, kullanılan bütün patlayıcıların patlama sonucunda oluşan gazların kolon içerisinde hapsedilmesidir.
Ara kesmeli uygulama yapılıyorsa, ara kesmeden sonra delik içerisine indirilen yemleme yine ara kesme üzerine değil, konulacak bir miktar patlayıcıdan sonra delik içerisine indirilmesi gerekir. Yani yemlemenin, ana patlayıcı ile çevrelenmesi sağlanmalıdır.
Yemlemenin yeri ile ilgili şu durum akıldan hiç çıkarılmamalıdır; yemleme temel olarak, hiçbir basınç ve gaz kaçağının olmadığı, bütün patlayıcı kolonunun detone olmasına izin verecek bir yerde ve kayacın en zor kırılan yerinde olması gerekmektedir. Böylelikle, patlatma süresince ortaya çıkan gazlar daha uzun süre verimli kullanılacaktır. Ve bunun sonucunda yüksek performas elde edilecektir.
5-YEMLEMENİN DETONASYON ÖZELLİKLERİDetonasyon basıncı, patlayıcı kolonu boyunca detonasyonun stabil olarak ilerlemesinde önemli bir rol oynar. Yapılan deneyler sonucunda ortaya çıkan, yemlemenin detonasyon basıncı arttıkça ana şarjın ilk patlama hızı da artmaktadır. Yemlemenin patlatma basıncı düştükçe ana patlayıcının ilk patlatma hızıda düşmektedir.
Değişik patlayıcıların detonasyon basınçları;Askeri patlayıcılar 225 kilobar
Dynamex M 110 kilobar
Emulite-150 95 kilobar
% 40 Dinamite 40 kilobar
ANFO 20 kilobar
6-YEMLEME ve EKONOMİDelme ve patlatma, maliyetler açısından ikiz kardeş gibidir. Genel maaliyetler içerisinde yemlemenin maaliyeti ihmal edilebilecek kadar küçüktür. Ancak yinede işletmeler burada ucuz olsun diye amacına uygun olmayan yemleme patlayıcı maddesi seçmektedirler. Ama elbette doğru olanı, uygun olan ve uygun miktarda yemleme patlayıcı maddesi seçmektir.
Gereğinden fazla miktarda yemleme kullan-mak çok olumsuz durum değildir. Uygun kayaç yapıları için bazı durumlarda avantaj bile kabul edilebilir.
Şimdi patlayıcı maaliyeti içerisinde yemlemenin yeri ile ilgili bir çalışma yapalım.
Kireç taşı yapısında, 89 mm ve 12 m derinliğinde çalışılan bir basamak uygulama-sında 2.6 x 3.25 delik geometrisi ile çalışıyoruz. Buna göre teorik kübaj 100 m3/delik olur. Deliklerin kuru olduğunu düşünürsek, burada kullanacağımız Anfo miktarı 42.5 kg olacaktır. Bu uygulamada 1 adet kapsül ve 740 gr’lık yemleme kullanılacaktır. Bu uygulamada öz-gül şarj 0.43 kg/m3 olacaktır. Yemlemenin özgül şarjı ise 0.0074 kg/m3 olur. Kapsül için ise bu durum 0.01 ad/m3 olacaktır. Bunları maaliyetlendirip oranlarsak;
Anfo 0.92 YTL/kgx42.5kg = 40 YTL
Yemleme 3.72 YTL/kgx0.74kg = 2.75 YTL
Kapsül 2.30 YTL/adx1ad = 2.30 YTL
Toplam 45.00 YTL
Anfo % 89 maliyetteki oranı
Yemleme % 5 “
Kapsül % 6 “
7-SONUÇKesin olan şudur ki, yemlemenin çapı, boyutu ve uygulamada konacağı yer patlatma performansının başarısı için önemlidir.
Yemleme de kartuş patlayıcı kullanılması doğru bir uygulamadır ve her zaman için iyi sonuç verir.
Yemlemenin delme patlatma operasyonundaki maliyetinin düşüklüğü göz önüne alınarak uygun yemleme seçimi yapılmalıdır.
Ergün ALPAYDIN
Maden Müh.
Nitromak Pazarlama ve Satış Md. Yrd.
