Dursun Murat Özden

Bilgilik / İpucu

Dursun Murat Özden

    Kategori: FEN BİLİMLERİ
    Konu: Madenler ve Madencilik


Madenlerin kullanılışı çağlar öncesine rastlar. Ateşin keşfiyle mümkün olan maden işletme tekniği büyük bir ilerlemenin yolunu açarak, insanların taş devrinden maden devrine geçmelerini sağladı. Altın, gümüş ve bakır M.Ö. 4000 yılından beri Anadolu ve Mısır`da biliniyordu; o çağdan kalma silahlar, süs eşyaları ve kral mezarlığındaki kaplar bunu ispatlar. Sonra M.Ö. 3000 yılına doğru Mısır`da bronz ortaya çıktı ve Kelde’ye kadar yayıldı. Bugün bilinen birkaç yüz element arasında, bütün özelliklerini göz önünde tutarak madenler ve madensiler (metaller ve ametaller) diye bir ayrım yapılır.
Önce fiziksel farkları ele alınır. Civa hariç madenlerin hepsi adi sıcaklıkta katı haldedir. Genellikle yoğun ve adi çözücülerde çözülmeyen yeterli kalınlıktayken saydam olmayan cisimlerdir. Parlatıldıkları zaman, üzerlerine gelen ışık hemen hepsini yansıtarak maden parlaklığı denilen özel bir parıltı gösterirler. Ayrıca ısıyı ve elektriği iyi iletirler.
Madenler ve madensiler mekanik özellikleri bakımından da farklılık gösterir. Yeterli bir kuvvet uygulayarak, madeni cisimleri kırmadan şeklini değiştirmek mümkündür. Gerçekten de madenler, sertlik, çekmeye ve darbeye karşı direnç, esneklik, dövülgenlik, tel haline gelebilme gibi bazı özellikler taşır. Genellikle madensilerde bulunmayan bu özellikler, madenlerin kolay işlenme ve çok çeşitli alanlarda kullanılma üstünlüğünü açıklar.
Kimyasal bakımdan da madenler ile madensiler arasında ayrım yapılabilir. Madenlerin hidrojenli bileşikleri hiçbir zaman asitler olamaz. Bir maddenin oksijeni bileşikleri arasında hiç olmazsa bir tanesi, asitler üzerine etki ederek bir tuz ve su verme özelliğine sahiptir, yani bazik oksit fonksiyonu vardır.
Hidrojen, arsenik, antimon, kalay vb. gibi bazı elementler, bu özelliklerin yalnız bir kısmını gösterir, bunlar madenler ve madensiler arasında geçiş elementleridir.
Madenlerin sınıflandırılması: Madensilerde olduğu gibi kimyasal elementlerin periyodik sınıflandırılması çevresinde yapılır. Fakat periyodik yönden, madenlerin aralarında büyük benzerlik olan birçok gruba ayrılması zorunlu doğmuştur. Thenard tarafından yapılan aşağıdaki sınıflandırma, oksijenin ve suyun etkileri üzerine kurulmuştur.
1. Suyu soğukta ayrıştıran, oksitleri, sülfürleri ve karbonatları çözünen tek değerli madenler: lityum, sodyum, potasyum, rubidyum, sezyum.
2. Suyu soğukta ayrıştıran, karbonatları çözünmeyen iki değerli madenler: kalsiyum, stronsiyum, baryum.
3. Suyu kaynar haldeyken ayrıştıran ve oksidi hidrojen tarafından indirgenmeyen maddeler: magnezyum, alüminyum.
4. Kızıl derecede, su buharını tersinir bir tepkiyle ayrıştıran madenler: çinko, manganez, krom, demir, nikel, kobalt.
5. Kızıl derecede oksitlenen, fakat su buharını ayrıştırmayan ve oksitleri kavrulunca maden açığa çıkmayan madenler: kurşun, bakır.
6. Oksitleri ısıtılınca madeni açığa çıkararak ayrıştıran madenler: civa, gümüş.
7. Oksitlenmeyen madenler: altın, platin, polladyum, iridyum, radyum, rutenyum.

Arkeolojik olarak maden devri üç kısımda incelenir:
1. Bakır devri: M.Ö 2900-2600 tarihleri arası. Devrin arkeolojik istasyonları Alacahöyük, Güllücek, Alişar, Kumtepe ve Fikirtepe`dir.
2. Bronz devri: M.Ö 2600-1200 tarihleri arası. Kendi arasında dört devreye ayrılır.
a) Erken Bronz: II M.Ö 2600-2300 yılları arası. Önemli arkeolojik istasyonları Alacahöyük, Polatlı, Alişar ve Ahlatlıbel`dir.
b) Erken Bronz: III M.Ö 2300-1900 yılları arası. Önemli arkeolojik istasyonları, Polatlı, Alişar`dır.
c) Orta Bronz: M.Ö 1900-1600 yılları arası. Önemli arkeolojik istasyonları, Alacahöyük, Polatlı, Alişar ve Kültepe`dir.
d) Geç Bronz: II M.Ö 1600-1200 yılları arası. Önemli arkeolojik istasyonları, Alacahöyük, Polatlı, Alişar ve Kültepe`dir.
3. Demir devri: Friglerin 1200 yıllarında Anadolu`ya gelmesiyle başlar. Uzun yıllar Anadolu`nun her yerinde görülür. Bu devrin bitim tarihi için Lydia krallığının son yılları veya İonia`daki Yunanlıların hakimiyet yıllarının başlangıcı gösterir. Bu devrin önemli arkeolojik istasyonları: Midas ve Gordion şehirleri (Frig) zincirli, Kargamış ve Aslantepe ve Sandeis (Lydia)
Madenlerin hukuk alanında düzenlenmesinde iki hukuk sistemi vardır.
1. Madenlerde arzın bir tamamlayıcı parçası niteliğindedir. Arzın maliki, madenlerinde sahibi durumundadır. Ancak bu sistem bazı önemli sakıncaları sebebiyle terk edilmektedir. Çünkü herhangi bir madenin yatağı, değişik maliklere ait araziye yayılmış olabilir ve bu maliklerin aralarında anlaşmaları pek zordur. Ayrıca maden cevheri, tükenebilir nitelikte olduğundan madeni, arzın bir parçası saymak, kamunun yararı aleyhine sonuç doğurabilir.
2. Madeni arz mülkiyetinin dışında tutan sistemdir. Bu takdirde değişik usuller uygulanır.
a) İşgal ve ihya sistemine göre, madeni fiilen işgal ve ihya eden, işleten ona sahip olur.
b) Bulma sisteminde, madeni arayıp bulan tercih edilir. Bu suretle madenlerin aranması teşvik edilmiş olur.
c) İmtiyaz sistemi ise, madenin aranmasını ve işletilmesine özel kişilere imtiyaz verme suretiyle sağlar. Günümüzde en çok uygulanan ve bir kamu hizmetleri imtiyazı dönüşmekte olan bu sistemdir. Mecelle`de maden mülkiyeti konusunda mütemmim cüz sistemi kabul ediliyor ve maden, arzın bir parçası sayılabiliyordu. Ancak bu konuda çoğunlukla arazi kanunu hükümleri uygulanıyordu. Bu sebeple madeni, kısmen devletin mülkü, kısmen de bulanın mülkü kabul eden sistemler uyulandı. Ancak çeşitli iktisadi sebeplerle Osmanlı devleti doğrudan doğruya madenleri işletmedi. Madenlere ilişkin özel hükümler 1879 ve 1906 tarihli Muadin nizammaneleri ile düzenlendi, ayrıca kömür madenleri için Teamülname adı altında bir takım kurallar konuldu. Taş ocakları hakkında bugün de yürürlükte olan 16 Mayıs 1317 tarihi taş ocakları nizammanesi çıkarıldı. 1926`da yürürlüğe giren medeni kanun, madenler konusunda değişiklik getirdi. Gayrimenkul mülkiyeti bakımından madenler ayrı bir gayrimenkul türü olarak gösterildi.
Maden işçisinin çalışma şartları, çalıştığı kuruluşun yeraltında veya yerüstünde olmasına göre değişir. Bu işçinin çalıştıkları maden ocaklarının insan sağlığı ve iş güvenliği bakımından tehlikeler taşıması sebebiyle, kamu otoritesi özellikle maden işçilerinin çalışma yerleri hakkında koruyucu nitelikte emredici hükümler koymuştur. 1337 tarih ve 151 sayılı kanunla maden ocaklarında ve çalışma yeri dışındaki sağlık tedbirlerine ilişkin hükümler tespit edildi. Bunlar arasında işçiler için yatakhane ve hamamlar yapılması, sosyal sigortaya benzer birtakım emekli ve sosyal yardım hakları vardı. Daha sonraki devirlerde de çeşitli kanun ve tüzüklerde, maden işçilerinin çalışma şartları düzenlendi. Maden işletmelerinde Alınacak Emniyet Tedbirleri Hakkında nizamname (1953 tarihli) yerlatı maden işlerinde alınacak tedbirleri ayrıntılarıyla gösterir. Aynı nizamname, maden işçilerini çalıştıran işverenlerin görevlerine ve bunların denetlenmesine ilişkin hükümlerde getirdi. Tehlikeli işler tüzüğüne göre 18 yaşından küçük olan ve kadınlar madenlerde çalıştırılamaz. Maden ocaklarında ve yer altı işlerinde kadınların çalıştırılması zorunluluğu aynı zamanda bu konudaki 45 numaralı milletlerarası sözleşmeye 23.11.1937 gün ve 3229 sayılı kanunla Türkiye`nin kalkınmasında ileri gelir.
Maden sicili, madenlerin bulunmuş sayıldığını, üzerinde işletme haklarının tesis edildiği, bu hakların devir, intikal veya sona ermesini gösteren, maden sicilleri tutuldu. Maden sicilinde, madenin cinsi, alanı, işletme hakkının çeşidi ve süresi gibi birçok husus vardır. Maden sicili alenidir. Bir hakkın maden siciline kaydedilmesi, o hakkın gerek idareye, gerek üçüncü kişilere karşı hüküm ifade etmesi sonucunu doğurur. Maden siciliyle ilgili davalar Danıştay`da görülür.
Maden cevherinden saf altın ve gümüş bugün işletilmiyor. Kükürt ve pirit de devlet eliyle işletilir. Bundan başka, taşkömürü, linyit, petrol, bakır, demir, civa, krom, barasit, kurşun, magnezit çinko ve çimento hem devlet hem de özel teşebbüs eliyle, manganez, flüroit, tungsten, zımpara, ontimon, amyant, mermer, lületaşı ve fosfor tuzları gibi madenler ise özel teşebbüs tarafından işletilir.
Türkiye`de jeolojik bakımdan toprağın çeşitli devrelerde oluşması sebebiyle toprak altı, çeşitli maden filizleriyle doludur. Bazı madenler tükenmiştir. Bazıları da üretim maliyetinin yüksek olması sebebiyle işletilmez. Büyük bir kısmının da çeşitli bölgelerde zengin yatakları olmakla birlikte ancak birkaçı işletilebilir. Türkiye`deki maden yatakları çeşit bakımından oldukça zengindir. Fakat çoğunun dünya ölçüsünde verimli yataklar olduğu söylenemez. Bazı cevherin alt tabakalarda bulunması, teknik ve mali yetersizlikler yüzünden üretim maliyetlerinin çok yüksek olmasına yol açar. Bu sebeple Türkiye`de madencilik verimli sayılmaz.
Türkiye zengin maden yataklarına sahip olmasına rağmen, maden üretimi gereken seviyeye ulaşmadığından, bu kesimin milli gelirine katkısı da düşüktür. Madencilik kesimi milli gelire ancak % 15 oranında katkıda bulunur. Ayrıca üretim madenin büyük bir kısmı tamamen ihracata oranı % 8.6`dır ve ihracat değeri 42 milyon dolar kadardır.
Türkiye`deki Başlıca Maden Yatakları:
Linyit: Kütahya (Tavşanlı), Tunçbilek, Değirmisaz, Soma, Amasya (Çeltek) Bilecik, Erzurum (Kükürtlü), Sivas (Gemerek), Oltu (Balkaya)
Kömür: Zonguldak (Kozlu, Ereğli)
Demir: Sivas (Divriği), Balıkesir (Eymir, Çarmık)
Bakır: Diyarbakır (Ergani), Artvin (Murgul), Kastamonu (Küre)
Krom: Menteşe yöresi, Kütahya, Diyarbakır (Guleman)
Manganez: Denizli (Uluköy), Ereğli (Karadeniz), Ankara (Çayırlı)
Borasit: Balıkesir (Sultan çayırı), Kütahya (Emet)
Zımpara: İzmir, Aydın, Muğla
Kurşun: Gümüşhacıköy, Balkar dağı, Balıkesir (Balta), Elazığ (Keban)
Antimon: Tokat (Turhal)
Kükürt: Keçiborlu
Lületaşı: Eskişehir
Cıva: İzmir (Karaburun, Halıköy), Konya
Molibden: Ankara (Keskin)
Tungsten: Bursa (Uludağ)
Maden yatakları ile ilgili çalışmalar başlıca şu safhaları kapsar. Yatağı keşfetmek amacını güden araştırma safhası, yatağın önemini tayin etmek amacı güden değerlendirme ve cevheri çıkarmak amacı güden işletme safhası.
Araştırma safhasında, bölgenin jeolojik ve jeofizik incelemesi önemli bir yer tutar. Maden yatağı toprağın üst tabakalarında değilse, sondajlar, bazen de galeriler veya küçük kuyularla araştırma yapılır. Yatak yüzeydeyse yarma işlemi uygulanır.
Keşfedilen yatağın değerlendirme safhasında sistem atık, sondajlarla, bazen de kuyular ve galerilerle, mineralleşme bölgesinin genişliği ve kalınlığı, ayrıca cevherin bileşimindeki maden yüzdesi tespit edilir.
İşletme çalışmaları, her geçilen yerde cevherin tamamı kazılarak yatak boyunca durmadan ilerler. Demek ki maden ocağı tükeninceye kadar, işletme çalışmalarına devam etmek, işletilmiş eski bölgelerin yerine yeni işletme alanlarıyla ocağın büyük galeri bularak maden ocağının devamını sağlamak için gerekli hazırlık çalışmalarını yapmak, bu yeni işletme alanlarıyla ocağın büyük galeri arasında bağlantı kurmak ve yeni galeriler açmak veya daha önce açılmış olanları uzatmak için düzenleme çalışmaları yapmak gerekir. Ayrıca değerlendirme çalışmaları da sürecek, yatağın gerçek işletme değeri tayin edilir veya yanlamasına ve derinlemesine uzantıları keşfedilir.
Açık Maden Ocakları: Eğer maden yatağı derinde değilse, cevheri örten toprak tabakası temizlendikten sonra açık işletme uygulanır. Böyle bir maden ocağı düşey alınlı ve yatay banketli basamaklar halindedir. İşletme, her düşey alın üzerinde dinamit delikleri açıp, bu deliklere yerleştirilen patlayıcı maddeyi ateşleyerek aynı devirmeğe ve böylece her basamakta yatay olarak kazıyı ilerletmeye dayanır. 10 ile 30 m`lik bir toprak tabakasının altında hemen hemen yatay olarak uzanan bir kömür tabakası, birbirine paralel ve basit genişlikte hendekler açılarak işletilir. Maden yatağı çok derindeyse ve düzensiz olarak uzanıyorsa ocak eşmerkezli eğriler meydana getiren sayısız basamaklarla bir huni şeklini alır. Basamakların yüksekliği 8 ile 30 m arasında değişir. Basamağın en altında en üstüne kadar 10 ile 30 cm çapında düşey dinamit delikleri açılır. Ateşleme, kazılacak arazinin her tonu için aşağı yukarı 100 gr patlayıcı madde kullanarak, dinamitle peşpeşe yapılır. Yükleme, paletler üzerinde hareket eden mekanik kepçelerle kamyon veya vagonlarla yapılır. Taşıma için ayrıca büyük konveyörlerde kullanılır.
Açık işletmenin verimli olabilmesi için, işletilecek cevherin her tonu için kazılan yararsız madde hacminin veya kaldırılan toprak oranının sınırlı olması gerekir.
Yeraltı Maden Ocakları: Eğer maden yatağı, açık işletmeyle ucuz olarak işletilemeyecek kadar derinde ise yer altı işletmesi uygulanır. Böyle bir maden ocağının, hava dolaşımını ve bir tehlike anında işçilerin ocaktan çıkmasını sağlamak için, birbirinden uzak en az iki girişle yeryüzüne bağlanması gerekir. Engebeli bir arazide ve vadi seviyesinin üzerinde bulunan bir yatağa yatay galeriler veya tünellerle girilir. Eğer maden yatağı ortalama bir derinlikteyse, eğimi en fazla 10° olan bir eğik galeriyle ocağa inilir. 150 m derinlikteki bir eğik galeri gerekir. Bir maden ocağının klasik donanımı, düşey bir çıkarma kutusu (döner skiplerle donatılmış fazla eğimli kayalar çok seyrek uygulanır) ile bir veya birkaç servis kutusundan meydana gelir. Bazı yataklar çok derindir, altın ocaklarında bu derinlik 3000 m`yi aşar. Bu durumda yer altı çıkarma makineleriyle donatılmış en az bir ikinci kutuya ihtiyaç vardır. Kömür ocaklarında kuyuların derinliği ölü arazinin kalınlığına ve işletmenin yasına göre 400 m ile 1400 m arasında değişir. En derin kuyu, ana çıkarma kuyusudur, bu kuyunun araziye açılan yatay galeriler, yatak içindeki üretim yollarını ana kuyuya bağlar. Bu yatay galeriler her 100 m`de bir açılır ve tabaka halindeki işletme bölgesini ikinci kutuya bağlar.
İşletme, bu iki seviyeyle sınırlanan kat içinde yapılır. Bu kattaki maden cevheri tükendiği zaman, 100 ile 150 m aşağıdaki yeni bir kata geçilir. Böylece kuyular ve işletme kat kat aşağılara iner, her katın işletme ömrü ortalama 10 ile 20 yıldır. İşletme çalışmaları, her şantiyenin havalandırma ve boşaltmasını, iki çıkış ağzından sağlayacak şekilde, eğik (eğik düzlemler) veya düşey galerilerle, üretim katının alt ve üst seviyesindeki galerilere bağlanır. Eğik düzlemde, maden arabaları raylar üzerinde gidip gelir veya kömür bir konveyöre taşınır. Bürlerde, maden arabalarını taşıyan küçük kafesler ve işçiler için merdivenler bulunur. Kömür, bürün bir bölgesine yerleştirilmiş bir indirme tertibatıyla aşağı indirilir.
|  anasayfa   |  sayfa başı  |   geri  |