Patlatma yöntemi kullanılarak malzeme üretimi yapılan ocaklarda oluşan

Karayolu inşaatında gereksinim duyulmakta olan malzemeler itibariyle tüm ocakları, malzeme ocakları adı altında toplanmaktadır. Malzeme ocakları kullanım amaçlarına göre; ariyet (dolgu) malzemesi ocağı, alttemel, temel, bitümlü sıcak karışım malzemesi ocakları, beton malzemesi ocağı v.b. olarak, cinslerine göre ise dere ocakları, taşocakları, teras ocakları, ariyet ocakları olarak sınıflandırılabilirler.

Ariyet ocaklarında bulunan malzeme dolgu işlerinde yani yol alt yapısı işlerinde kullanılmaktadır. Ariyet malzemesi, ocak sahasından belli bir kotta ekskavatör veya yükleyici vasıtasıyla alınarak kamyonlara yüklenmekte ve kamyonlar vasıtasıyla gerekli olan yol kesimine taşınmaktadır. Ariyet ocaklarında çevresel etki olarak sadece toz emisyonları dikkat çekicidir. Bunun dışında rahatsızlık boyutlarında bir gürültü ve kirlilik söz konusu değildir. Bu kısımda daha çok taş ocağı faaliyetleri sonucu oluşan çevresel etkiler ele alınmıştır.

Karayolu çalışmaları esnasında taşocaklarının işletilmesi sonucunda üretilen malzeme yol üstyapısında, alttemel, temel, bitümlü sıcak karışımda veya sathi kaplamada mıcır, sanat yapılarında, beton agregası, drenaj işlerinde filtre malzemesi imalatında kullanılmaktadır. Taş ocak işletmeciliğinde kireçtaşının basınç dayanımı ve sertliğinin, doğrudan kepçe ile veya riperleme ile kazılarak yapılmasına uygun olmadığından üretim ancak delme patlatma yöntemi kullanılarak yapılabilmektedir. Patlatma yolu ile kaya kütlelerini kırma faaliyeti, maden ve inşaat sektörlerinde kabul

gören en güçlü ve en ekonomik yöntemdir ANFO, günümüzde patlatma işlemlerinde dünyada en yaygın olarak kullanılan patlayıcı olup, % 94,5 teknik amonyum nitrat ile % 5,5 oranında mazot karışımından oluşmuştur. Ayrıca ANFO’nun ateşlenmesi için ise çeşitli dinamitler ve gecikmeli kapsül ve fitiller kullanılmaktadır.

Taş ocaklarında patlatma işlemi kullanılarak üretim galeri yöntemi ve basamak patlatma yöntemi ile üretim olarak 2 şekilde yapılmaktadır.

Galeri yöntemi ile üretim; galeri açılarak, patlayıcıların yerleştirilmesi suretiyle taşın çıkarılması, özellikle 45 metreden daha düşük yükseltiye sahip olan ve topografyası basamak patlatmaya uygun olmayan tepelerde kullanılması önerilen fakat tek bir patlatmayla oldukça fazla miktarda malzeme alınmasına olanak verdiğinden pratikte kullanımı oldukça yaygın olan bir yöntemdir. Galeri patlatmaları tamamen kontrolsüz bir patlatma yöntemi olup; patlatma sonrası taş savrulması, yer sarsıntısı, hava şoku ve iri kaya parası oluşması gibi olumsuz sonuçlara yol açtığından KGM çalışmalarında kullanılmamaktadır.

Basamak patlatma yöntemi ile üretim ise; işletim öncesi hazırlanan basamaklar üzerinde açılan dik ya da eğimli deliklere konan patlayıcıların patlatılması ile taşın çıkartılması işlemidir. Bu yöntemle galeri atma yönteminin tersine işletim öncesi, işletim sırasında atılacak her adım önceden hesaplanabilmektedir. Basamak patlatma; basamak geometrisi, deliklerin sayısı ve patlatma düzeni ile patlayıcı cinsleri ve gecikmeli kapsüllerin önemli rol oynadığı, tamamen kontrollü bir işletim sistemidir. Birim hacimde kullanılan patlayıcı miktarı (özgül şarj), birim kazı hacminde kullanılan delik metrajı (özgül delik), patlatma sonucu elde edilen malzemenin parça büyüklüğü denetlenebildiğinden ve elde edilen malzeme iş makinelerinin katkısıyla kolayca yükleyiciler tarafından alınabildiğinden ayrıca, ocak kullanım sonrasında peyzaj işlerine daha uygun şekilde bırakılabildiğinden KGM ocak işletmeciliği çalışmalarında basamak patlatma yöntemi kullanılmaktadır.

Genel olarak taş ocaklarında çalışmalar sırasında arazinin topografyasında değişim, görsel peyzaj değerlerinde değişim, bitki örtüsünün ve üst toprağın tamamen kaldırılması; su rejiminde değişiklikler, patlatma sırasındaki gürültü, toz ve taş fırlamaları; riperleme, yükleme, boşaltma, kırma, taşıma sırasında meydana gelen toz, artık ve atıkların rüzgar ve su ile taşınması ve şantiyenin atık kirliliği gibi etkilerle çevreye zararlı etkiler meydana gelmektedir.

Bu işlemler yerleşim yerlerinden ve işletme tesislerinden uzak noktalarda olduğunda çevresel yada psikolojik olarak herhangi bir probleme neden olmamasıyla

birlikte, yerleşim yerlerine yakın noktalarda uygulandığında, olumsuz etkilere neden olabilmektedir. Patlatma işlemleri sonucu oluşan olumsuz etkiler; Şekil 3.4 de yer almaktadır. Bunlardan toz oluşması, hava şoku ve taş savrulması patlatma noktasına yakın yerlerde etkili olurken, yer titreşimleri, çok uzak noktalarda bile etkisini gösterebilmektedir.(Topal, 2004)

Şekil 3.1. Patlatma işlemiyle oluşan yer titreşimi, hava şoku, toz oluşması ve kaya fırlaması

Patlayıcı maddelerin kaya kütlelerini kırma amacı ile kullanımlarında çevreye verebilecekleri başlıca dört değişik olumsuzluk bulunmaktadır. (Şekil 3.2). (Topal, 2004) Bu olumsuzluklar taş savrulması, hava şoku, toz emisyonu, yer sarsıntısı başlıkları altında incelenmiştir.

3.2.3.1. Taş savrulması

Patlatma esnasında ses üstü hızda gelişen kimyasal reaksiyonun yarattığı şok enerjisi etkin olur. İkinci olarak ta reaksiyon sonucu oluşan gaz ürünlerin çok büyük basınçlar ile çatlaklara doluşması parçalama işlemini tamamlar ve parçalanmış kütleyi öteler. Patlayıcı maddenin kaya kütlesi içinde iyi bir şekilde hapsedilmediği durumlarda, reaksiyon sonucu oluşan yüksek basınçlı gaz ürünler bulabildikleri çatlaklardan atmosfere erken deşarj olurlar. Çok yüksek hızla oluşan gaz boşalımı kaya kütlesinde bir kısım yırtılmalara neden olur ve beraberinde kaya parçalarını da hareketlendirir. (Şekil 3.3) Böylece savrulan kaya parçaları çevrede tehlike yaratırlar. (Topal, 2004)

Şekil 3.3. Patlatma sonrası kaya fırlaması

3.2.3.2. Hava şoku (Gürültü/Ses)

Patlatmada önlemler alınmadığı durumlarda kaya çatlaklarından dış atmosfere hızla ve erken boşalan reaksiyon ürünü gazlar önemli düzeyde gürültü oluştururlar. Önlemlerin alınmadığı koşullarda gürültü düzeyi yüksek boyutlara ulaşarak hava şoku dalgalarına dönüşür. Şok dalgalarının oluşmasında diğer bir etkenin de, hızla harekete geçen kaya kütlesi olduğu savları bulunmaktadır. Harekete geçen kaya kütlesi bir piston görevi görerek şok dalgaları yaratmaktadır. Şok dalgaları çoğunlukla insanlarda psikolojik rahatsızlıklara nedenle olmakta, patlatmanın kendilerine zarar vereceği endişesi yaratmaktadır. (Topal, 2004)

Atmosferde yol alarak binalara ulaşan şok dalgaları, cam ve gevşek çerçevelerin titreşimine yol açmakta, insanlarda patlatmanın çok şiddetli olduğu kanısını uyandırmaktadır. Zaman zaman hava şok dalgaları şiddetli olabilmekte ve yapılarda hasara yol açabilmektedir. En belirgin hasar cam kırılmasıdır. Bununla beraber cam kırılmalarında, camların iyi tespit edilmemiş olması, çerçeve ve kasaların gevşek olması gibi bina sahiplerinin de kusurları bulunmaktadır. Şok dalgalarının daha yüksek şiddetlerinde bacalarda hasar ve duvarlarda sıva çatlakları gözlendiği de görülebilmektedir. (Topal, 2004)

3.2.3.3. Patlatmanın sebep olacağı yer sarsıntısı (titreşim)

Çevresel etkileri bakımından tartışmaya yol açan konuların başında patlatma nedenli yer sarsıntıları ön sıralarda yer almaktadır. Çünkü taş savrulması, hava şoku, toz oluşumu patlatma noktasına yakın bölgelerde etkin olabilirken yer sarsıntısı çok uzaklarda da kendini hissettirebilmektedir. Yer sarsıntısı, kaya patlatma sürecinin kaçınılmaz bir sonucudur. Titreşimler, patlatma kaynağına yakın bölgelerde, mesken, sanayi, tesisleri ve diğer yapılarla birlikte kaya yapılarına hasar verebilir, kaya şev stabilitesinde problemlere neden olabilirler.(Topal, 2004)

Patlamalardan kaynaklanan sarsıntılar yakın çevrede yaşayan insanları korkutmakta ve psikolojileri üzerine olumsuz etkiler yapabilmektedir. Sarsıntı şiddeti kullanılan patlayıcı miktarı ve kullanılma metoduna göre değişiklik gösterir. Patlayıcılardan kaynaklanan sarsıntılar aynı zamanda yerleşim alanlarındaki binalar üzerine de etki yapmaktadır. Taş ocaklarında devamlı olarak kullanılan patlayıcıların sebep olduğu sürekli sarsıntılar binalarda zamanla deformasyon ve çatlaklara sebep olabilmektedir. Ayrıca taş ocakları patlatma ile yapılan çalışmalar, kültürel miras bölgelerine yapılan düzensiz bağlantılar bu alanları tahrip edebilmekte, tarihi eserlere ve arkeolojik bölgelere bilimsel ve estetik açıdan olumsuz etkiler yapmaktadır.

3.2.3.4. Toz oluşumu

Patlatma ile kayaların kırılması çalışmalarında, büyük miktarlarda kaya kütlesi harekete geçirilmekte ve söz konusu hareket sırasında da bir kısım iç öğütme sonucunda belirli bir miktar toz emisyonu oluşmaktadır. (Şekil 3.4). Büyük açık ocak maden işletmelerinde yapılan gözlemlerde, patlatma ile verilen toz emisyonu, diğer toz

kaynaklarına kıyasla ihmal edilebilecek kadar az miktarda ve kısa süreli olmaktadır. Toz oluşumu hem işçi sağlığı, hem de makine ve ekipmanların ekonomik ömürleri üzerinde etkili olan ciddi bir sorun teşkil etmektedir.

Şekil 3.4. Patlatma sonrası toz oluşması