Himmetoğlu (Göynük-Bolu) Linyit Açık İşletmesinde yeraltısuyu seviyesindeki düşümün kestirilmesi

Özet

Himmetoğlu Linyitleri Açık İşletmesi 'nde (Bolu-Göynük) drenaj ve şev duraysızlığı, işletme ekonomisini ve güvenliğini etkileyen sorunların başında gelmektedir. Bu çalışmada, su durumunun şev duraylılığı açısından değer-lendirilebilmesini sağlayacak drenaj-seviye koşullarının belirlenmesi amaçlanmıştır. İşletmenin derinleşmesine koşut olarak, kazı kotunun yeraltısuyu seviyesinin altına düşmesiyle birlikte, kazı yüzeylerinde kararsız akım koşullarında serbest drenaj gerçekleşmektedir. Kazı alanına doğru gerçekleşen drenaj, kazı yüzeyinin ardında yeraltısuyu seviyesinin konumunun zaman içinde değişimine neden olmaktadır. Şev duraylılığı analizlerinde gerek duyulan başlıca parametrelerden biri olan yeraltısuyu seviyesinin zaman içindeki konumu, çalışma alanı için doygun ortamların serbest drenajı probleminin belirli başlangıç ve sınır koşullan için türetilen analitik çözümüne dayandırılarak elde edilmiştir. Kullanılan analitik çözümün kuramsal temellerinin kısa bir özetinden sonra, Himmetoğlu linyit açık işletmesinde uygulanan yöntemin sonuçları örnek olarak verilmiştir. Himmetoğlu linyit açık işletmesinde kömür horizonunu içeren Himmetoğlu formasyonunun geometrisi jeolojik kesitlerden, formasyonun kömür horizonu üzerinde kalan ve marn-kiltaşından oluşan kesiminin etkin gözenekliliği ve hidrolik iletkenliği ise eklem analizlerine dayanan görgül eşitliklerden elde edilmiştir. Problemin analitik çözümü, şev duraylılığı analizleri için kritik süre olarak belirlenen yedi gün için gerçekleştirilmiştir. Hesaplamalar sonucunda, duraylılık analizi yapılan üç kesit için Himmetoğlu formasyonuna ait marnlardaki kazı sırasında kesilen su tablasının aynadan iç kesime doğru alacağı konum kestirilmiştir.

Abstract

Groundwater inflow and instability are the two major problems that adversely affect mining operations at the Himmetoğlu Lignite Open Pit (Göynük-Bolu). This study aims at demonstrating the use of the hydrologic relation between free flow and groundwater level decline in prediction of spatial position of the water table, an essential information required in slope stability analyses. At various stages of mining operations, free-drainage seepage faces are produced as a consequence of excavations cutting the water table in the area. Transient groundwater flow into the pit results in lowering of the water table at and behind the excavation facet. Prediction of this temporal change of water table is of major importance in slope stability analyses. After a concise review of the theoretical background of the problem, an analytical solution derived for certain initial and boundary conditions was applied to predict the areal and temporal position of the water table in the Himmetoğlu lignite open pit. The geological struct&re defining the boundary conditions of the problem was analyzed on geological cross-sections, while hydraulic characteristics (effective porosity and hydraulic conductivity) of the marl-clay stone alternation overlying the coal seam were estimated by empirical relations based on joint analyses. The analytical solution was applied taking the time parameter as 7 days as suggested as a critical time period in the stability analyses. The results for three cases were then presented as graphs depicting the water table level at and behind the excavation facet.