Rehber | Kategoriler | Konular
MaDENCiLiK
Alm. Bergbau (m), hüttenkunde (f), Fr. Travail (m) des mines (f), İng. Mining. İnsanlar tarafından kullanılmak üzere toprak altından veya okyanuslardan, mâdenlerin ve diğer yeraltı zenginliklerinin çıkarılma işlemi. Târihî kayıtlardan anlaşıldığına göre insanoğlunun mâdenleri kullanması çok eskiye dayanmaktadır. İnsanlığın, kültür târihi ve medeniyetin gelişmesine paralel olarak, mâdencilik târihi ile de yakın ilişkisi vardır.
Yerden mâden çıkarma ilk insan ve ilk peygamber hazret-i Âdem'in oğlu hazret-i Şit zamanında başladı. Altın ve gümüşü bulan, bunları alışverişte kullanan ölçü ve tartıyı ilk olarak kullanan Şit (aleyhisselâm)dir (Bkz. Şit Aleyhisselâm). İnsanoğlu, çeşitli işlerinde demir, bakır, altın ve gümüşten faydalanmak için asırlar boyu bu mâdenleri çıkarmıştır. Târihte mâden yatakları için büyük savaşlar olmuştur. Türkler arasında da mâdencilik çok eskidir. Oğuz Destanında Demirdağ'ın kazılıp delinmesinden söz edilir. Modern mâdencilik, makina devri ile 1700'lerde başladı. İlk petrol kuyusu, ABD'de Pansilvanya eyâletinin Titusville şehrinde 1859'da açılmıştır.
Demir, bakır, kurşun, çinko, alüminyum, kalay, nikel metallere; tuz, sülfür, potas, fosfat, barit, asbestas ise metal olmayan mâdenlere örnektir. Kum, çakıltaşı, taş ve balçık, metal olmayan ve inşaat işlerinde kullanılan malzemelerdir. Kömür ve petrol esas olarak yakıt maksadı ile kullanılır. Kimyâsal bileşiklerin elde edilişinde de kömür ve petrolün önemli yeri vardır.
Mâdenlerin araştırılması: Mâdenlerin araştırılmasına yaklaşık 250.000 km2lik bir sahanın incelenmesi ile başlanır. Saha, birbirini tâkip eden kademeler hâlinde ekiplerle taranır. Mâden yönünden zengin bölgeler, gittikçe küçülen sahalara ayrılır. Bu ayrılan hedef sahalar, araştırma teknikleri ile çok yakından incelenir. Araştırma teknikleri; jeolojik ve jeokimyâ metodları, uzaktan dinleme ve delme gibi işlemlerdir. Bu metodlarla yapılan araştırmalar, toprak altında ne olduğunu tam olarak gösteremez, ancak bir fikir verir.
Mâden 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 ihtivâ edebileceği mâden damarları bu haritalar yardımı ile tahmin edilir.
Jeolojik metodlar, kayalarla mâdenler arasındaki fizik farklarını tâyin 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 mâden kaynağının toprak içindeki yapısı, uzantıları, derinliği tâyin edilebilir.
Jeokimyâ metodları, yeraltı su ve gazları ile yeryüzüne taşınan mâdenlerin kimyâsal yollarla incelenmesi esâsına dayanır. Analiz neticesi haritalara işlenerek harita üzerinde mâden yataklarının en zengin olduğu kısımlar tespit edilmiş olur.
Uzaktan dinleme metodları, mâden arama metodları olarak çok yenidir. Dünyâ etrâfında 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.
Mâdencilik teknikleri: Mâden arama metodları, en ucuz ve kolay şekilde mâdenin topraktan çıkarılması için gereklidir. Mâdencilik daha değişik teknikler ister. Mâden çıkarma metodları mâdenin miktarı, şekli, toprak içindeki dağılışı ve derinliği, toprak altı sularının olması ve buna benzer biçok sebeplere göre başka başkadır.
Açık-oyuk teras mâdenciliği: Açık-oyuk teras mâdenciliği mâden kütlelerinin yüzeye çok yakın ve her üç boyutta eşit dağılım gösterdiği durumlarda tatbik edilir. Bu tür mâden çıkarma ocakları teraslar hâlinde gittikçe derinleşen çanak görünümündedirler.
Yüzeydeki kaya ve toprak örtüsü alındıktan sonra delikler açılır, patlayıcı maddeler yardımı ile mâden parçalanarak daha önce oyulmuş olan orta kısma toplanır. Mâdenler buradan dışarı taşınır. Taşıma işlemi, küreklerle olabileceği gibi en alt kısma yerleştirilen tünel römorkları ile yeraltından da yapılabilir.
Bakır mâdenlerinin çoğu bu metodla çıkarılır. Molibden, alüminyum (boksit) ve uranyum mâdenleri için de bu metod geçerlidir. Bu metodun en büyük faydası, emniyetli ve ucuz üretim sağlamasıdır.
Açık-oyuk şerit mâdenciliği: Açık-oyuk şerit mâdencilik metodu, yüzeye yakın yatay doğrultuda yayılmış mâden yatakları için elverişlidir. Mâden çıkarılan sahanın hafif meyilli olması, işi kolaylaştırır. Mâden ocağı, dibi yassı çanak biçimindedir. Toprak, şerit hâlinde açılır. Ters istikametten, bu şeride paralel bir şerit daha açılır. Bu şeritten çıkan mâden diğer şerit üzerine aktarılarak işlem devam eder. Modern ekskavatörlerle, şerit açma işlemi ve mâdenin nakli çok kolay olur. Bu tür mâdencilik umûmiyetle kömür işlerinde tatbik edilir. Kömür, yumuşak bir mâden olduğu için kazılması da kolaydır.
Alüvyon mâdenciliği: Alüvyon mâdenciliği, denizlerin, göllerin, nehirlerin kıyılarına yığılan kum, çakıl gibi malzeme ile karışık mâdenleri ayırma metodlarıdır. Alüvyon mâdenciliğinde, kum veya çakıl, tava biçiminde kaplara aktarılarak su ile berâber tavaya dönme hareketleri yaptırılır. Ağır mâdenler dipte kalır, kum, taş ve çakıl gibi malzeme savrulur. Bu işlem basınçlı su fışkırtılarak da yapılabilir. Alüvyon mâdenciliği, tabiatta serbest olarak bulunan altın, zirkonyum ve elmas çıkarmak için de geçerlidir.
Yeraltı madenciliği: Yeraltı madenciliği, yüzeyden derinlerde yer alan mâdenleri çıkarmak için seçilen metoddur. Bu metodla mâden 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 mâden çıkarabilmek için, önce delikler delinir. Yıkılan mâden parçaları bu kısımdan geriye taşınır. Tekrar kalaslarla tünel yapılır ve bu şekilde kazma işlemi devam eder. Kazma işlemi, aşağıya, yukarıya veya ileri doğru olabilir.
Mâden ocaklardan çıkarılınca, nakliye giderlerini azaltmak için, bulundukları bölgede zenginleştirme işlemine tâbi tutulurlar. Birinci kademe zenginleştirme işlemi olarak büyük parçalar ezilerek daha küçük parçalara ayrılır, küçük parçalar da mümkün mertebe ezilerek inceltilir. Mâden cinslerine göre muhtelif seperatörlerden geçen mâden karışımlı malzeme, zenginleştirilmiş olur. Taş, toprak gibi gereksiz malzeme ayrılarak atılır. Zenginleştirme metodları arasında elektromanyetik, manyetik ve flotasyon usûlleri de önemli yer tutar. Flotasyon, mâdenlerin suda kimyâsal olarak yüzdürülmesidir. Toplanan zengin mâden bileşimi, kimyâsal yollarla veya elektroliz edilerek saflaştırılır.
Okyanus mâdenciliği: Dünyâda belki de en çok mâden ihtivâ eden kaynaklardan biri de okyanuslardır. Okyanuslarda mâdenler üç şekilde bulunur: Okyanusun sularında erimiş olarak, okyanus dibinde çökelti hâlinde 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 mâdenler ise petrol ve tabiî 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.
Mâdencilikte emniyet: Geçen son asır içerisinde mâdencilikte sıhhat ve emniyetli çalışma yönünden önemli merhaleler kat edilmişse de 1907 senesinde ABD'de kömür mâden ocaklarında 3197 işçi ölmüştü. İkinci Dünyâ Savaşı sırasında her sene kömür ocaklarında 1300 kişi ölüyordu. 1970'lerde bu miktar, 150 kişiye düşmüştür.
Yeraltı mâdenciliğinde kazâların çoğu, çöküntü şeklinde olmaktadır. Metan gazı ve kömür tozu patlamaları ikinci plânda kalmaktadır. Metan gazının yanında mâden ocaklarında tehlikeli olan diğer gazlar ise karbon monoksit, hidrojen sülfür gazları olup, zehirleyicidir. Kristal tozları, ciğerlerde silikosis hastalığı meydana getirmektedir. Uranyum mâden ocaklarında ise radyasyon problemi vardır. Bütün bu tehlikelere karşı, işçi eğitimi, emniyet metodları, emniyet malzemeleri kullanılır. Ölüm oranı azaltılmaya çalışılmaktadır. Memleketimizde sık sık mâden ocaklarındaki kazâlar sonunda önemli can kaybı olmaktadır. (Bkz. Grizu)
e-posta adresimize mail atabilirsiniz.