Sondajın Önemi ve Maden Mühendisinin Yeri

Sondajın Önemi ve Maden Mühendisinin Yeri

Sanayileşmenin ve kalkınmanın temel unsuru yeraltı kaynakları ve madenlerdir. Günümüz dünyasında gelişmiş ve sanayileşmiş ülkelere bakıldığında, yeraltı ve yerüstü kaynaklarını en verimli olarak kullanan ülkeler olduğu görülmektedir. Gelişme ve sanayileşmenin temel girdisi maden ve yeraltı kaynaklarıdır. (petrol-doğalgaz-su-jeotermal yataklar-fosil yakıtlar) Doğal kaynakların bulundukları yerde işletilmesi doğası gereğidir. Ancak bulundukları yerde çıkarılan doğal kaynaklar birden fazla işlemden geçirildikten sonra yarı mamul yada mamul ürün haline getirilir. Daha sonra bu ürünler insanlığın ihtiyacı ve sanayinin gereksinimleri doğrultusunda nihai ürün yada teknolojik ürün haline dönüşür. Yeraltı kaynakları, bu özellikleri nedeniyle katma  değeri en yüksek girdi olarak kabul görmektedir. Bununla birlikte istihdam yaratan, sosyal dengeyi koruyan ve geliştiren özelliğe de sahiptir. Madenler  ve yeraltı kaynakları serüveni "Taş Devri"den günümüze, sanayinin gelişimine paralel olarak   insanlık tarihine ve yaşadığımız Dünya‘daki büyük   gelişmelere öncülük etmiştir. Madenler ve  ham maddeler  yerkürede bir kaya ya da bir taş iken arama çalışmaları ile cevher, işletilerek hammadde, işlenerek ürün, farklılaştırılarak eşya, pazarlara ulaştırılması ile ticari mal   haline gelinceye dek  geçirdiği birçok evre vardır.

Bu değişim ve başkalaşım evrelerinde;

• Doğal Kaynaklar ve Madenler, bulundukları yerden çıkarılması, işletilmesi, sanayi ürünü ve nihai ürün haline gelebilmesi  için hangi aşamalardan ve hangi evrelerden geçiriliyor?

•·         Bu evrelerde kimler görev alıyor?

• Kimlerin emeği ve katkısı var?
• Maden mühendisi ve Maden Mühendisliği disiplini bu işlemlerin neresinde olmalı?

Bu ve benzer soruları cevabının verilebilmesi için öncelikle kaynak ve rezervlerin bilinmesi   ve belirlenmesi gerekli olmaktadır. Kaynak ve rezervlerin bilinmesi; mühendisleri, planlamacıları, madencileri, yatırımcıları ve nihayetinde de finans kuruluşlarını yakından ve doğrudan ilgilendirmektedir. Yeraltı zenginliklerini kaynak yada rezerv olarak ifade edebilmek için birçok arama tekniklerinin kullanılması, bazı araştırmalar yapılması ve yapılan çalışmaların ekonomik değerlendirmelerden geçirilmesi  gerekmektedir. Yeraltı kaynaklarının arama aşaması;

Ön inceleme, ön arama, arama ve ayrıntılı arama jeoloji eksenini,

Jeolojik değerlendirme, ön fizibilite çalışması, fizibilite çalışması ve madencilik raporu fizibilite eksenini,

Doğasında ekonomik, potansiyel ekonomik ve ekonomik, ekonomik eksenini, ifade etmektedir. Bu aşamaları kısaca:

Jeolojik çalışma ekseni; ön inceleme, ön arama ve ayrıntılı arama jeoloji, jeofizik, mineralojik çalışmalar   ile kimyasal deneylerin fonksiyonu olup esas olarak da maden arama sürecindeki ön aşamaları kapsamaktadır. Bu çalışmalarda maden mühendisliği disiplini ayrıntılı arama aşamasında sondaj çalışmaları ile işin planlama aşamasında bulunmaktadır. Jeolojik çalışma aşamasında   kaynağın yada rezervin belirlilik derecesi, ölçüm noktaları, sondajlar arası uzaklık, kalınlık, yayılım, tenör, jeolojik veriler gibi temel ve gerekli bilgiler belirlenir. Bu çalışma ile kaynak belirli hale gelir. Belirli hale gelen bu kaynaklar; görünür, mümkün, muhtemel kaynak olarak sınıflandırılır.

Yeraltı Kaynaklarının Fizibilite Ekseni; Bir yandan jeolojik çalışmalar sürerken tenör, derinlik, kalınlık ve benzer yataklardaki madencilik faaliyetlerinin maliyet ve fiyat tahminleri dikkate alınarak gerçekleştirilen ekonomikliğe ilişkin başlangıç değerlendirilmesi, jeolojik değerlendirmeyi,

Jeolojik, madencilik, metalürjik, pazarlama, ekonomi durum, yasal-çevresel-toplumsal-yönetsel etkenler hakkında verilere ve büyük oranda da gerçekçi kabullere dayanarak yapılan teknik ve ekonomik değerlendirmelere ön fizibilite çalışmasını,

Madencilik planlaması, üretim, zenginleştirme, pazarlama, ekonomik durum, yasal, çevresel, toplumsal ve yönetsel eksenler hakkında ayrıntılı verilere ve gerçekçi kabullere dayanılarak yapılan teknik ve ekonomik değerlendirmeler fizibilite çalışmalarını ifade eder.

Bu çalışmalar, yeraltı kaynaklarının fizibilite aşamasını kapsamakta olup, maden mühendisleri bu çalışmaların merkez yöneticisi ve planlayıcısı konumundadır. Çünkü kaynak tespiti yapılmış, sonra bu kaynağın işletmeye uygun olup olmadığı aşamasına gelinmiştir. Maden Mühendisliği eğitimi almış   mühendisler, arama safhasından başlayarak işletme ve yatırım verilerinin değerlendirilmesi, projelendirilmesi, rezervin şimdiki durumu ve gelecekteki konumlarının ve pazar etütlerinin yapılması konularında detay çalışmalar yapmaktadırlar.

Kaynakların Ekonomik  Ekseni    

Günün koşullarında ekonomik olarak işletilebilen kaynak yani rezervdir. Değerlendirme raporları sonucu, üretime karar verilebilir ya da işletmeye uygun olmayabilir. Bu işlemler, madenin ya da kaynağın bir dizi çalışma ve piyasa koşullarının bileşkesi olarak değerlendirilmesi aşamasıdır. Bu aşama mühendisler, planlamacılar, madenciler, yatırımcılar ve finans kuruluşlarının ortak çalışmasını zorunlu kılar. Bu aşama, maden mühendislerinin çalışma ve faaliyet alanlarına girmektedir.

Kaynak ve rezervlerin arama aşamasından başlayarak işletilmesi ve kaynağın yada rezervin toplumun yararına kullanılması için bulunduğu yerden çıkarılması, zenginleştirilmesi ve pazarlara ulaştırılması, bir dizi makro ve mikro işlemler olup, mühendislik çalışmasını gerektirmektedir. Bu çalışmalar bilimin ve tekniğin gerekli kıldığı multi disiplinlerin beraber çalıştığı, birbirileriyle uyumlu  ve devamlılık arz eden bir takım çalışmasını gerekli kılmaktadır.

 Bu çalışmalardan birisi de sondaj çalışmasıdır. Sondajın genel tanımı ise; makine, takım dizisi, akışkan malzeme ve kesici uç kullanılarak yüzeyden arzın derinliklerine dairesel bir delik açma işlemidir. Sondajların amacına gelince, çok farklı amaçlar için sondalar yapılmaktadır

Bunlar;

•·         Maden, petrol ve doğalgaz, enerji hammaddeleri, endüstriyel hammaddeler, su ve Jotermal kaynakların araştırılması,

•·         Yeraltı ve yerüstü enerji yapıları, kentsel altyapı çalışmaları, sanayi tesisleri için bilgi ve belge üretmek üzere Jeoteknik sondajların yapılması,

•·         Maden suları ve Jotermal kaynaklı ve gaz araştırma ve üretim amaçlı sondaj çalışmaları,

•·         Sanayide, tarımda, kentsel ve kırsal yerleşim yerlerinin ihtiyacı olan soğuksu sondaj çalışmaları, sismik ve gradyen amaçlı kuyuların açılması,

•·         Petrol ve doğalgaz arama  ve üretim amaçlı kuyuların açılması,

•·         Patlatma amaçlı sondaj çalışmalarıdır.

Yukarıda da belirtildiği üzere sondajlar amaçlarına ve aranan madenlere göre kuyuların açılmasının yanında çok farklı teknikte sondaj çalışmaları bulunmaktadır (rotary-darbeli). Ayrıca sondajları derinliklerine göre de sınıflamak mümkündür. Bu tanımlar da yeterli   olmayıp, karada yapılan sondajlar, denizlerde yapılan sondajlar olarak da farklılıklar bulunmaktadır.   Biraz daha detaya inildiğinde ise ters sirkülasyonlu sondajlar, hava ile yapılan sondajlar, yönlü sondajlar vb. gibi kendi içinde özgün ve özel sondaj teknikleri de bulunmaktadır.

Bu kadar farklı ve çeşitte sondaj tekniğinin bulunması nedeniyle her yer bilimi eğitimi almış mühendisler bu faaliyetlerin  planlamasını yapmalı mı? Yürütmeli mi? Mühendislik hizmetleri vermeli mi?  

Bu sorulara cevap vermeden önce ülkemizdeki üniversitelerin Mühendislik fakültelerinin ders programlarına bakmakta yarar vardır. Yer bilimlerinin bazı bölümlerinde sondaj tekniği bir çok detayları ile birlikte asli ders olarak, bazı bölümlerinde ise seçmeli ders yada iki veya üç kredilik, tek dönemlik ders olarak okutulmaktadır. Ancak üniversite eğitiminde temel sorun pratiğe yönelik eğitimin yeterince verilememesidir.  Verilen derslerin  uygulaması  hiçbir biçimde   yapılamamakta, sondaj tekniği  içerisinde mühendisin rolüne  ilişkin hiçbir    pratik çalışma gösterilmemektedir.

Sondaj işlemi ise sondaj makinesi ile gerçekleştirilen bir işlem olmakla birlikte akışkanlar mekaniği, hidrolik, malzeme bilgisi, makine bilgisi, kazı tekniği, kesici uçlar ve matkaplar, takım dizileri ve muhafaza boruları, çamur ve çimentolama konularını kapsayan birbiri ile ilişkilendirilmesi gerekli   operasyonlar  dizisidir. Ayrıca sondaj işini gerçekleştiren mühendisler, iş hukuku, çevre ve çalışma yasaları  konusunda da yetkin olmalıdır.   Bu kadar komplike bir çalışma, konusunda yetkin mühendisler tarafından planlanmalı ve uygulanmalıdır. Sondaj işleminin; yer seçiminden başlayarak, projelendirme, planlama, uygulama ve sonuçlarının değerlendirilmesi konularının yetkinliğe ulaşmış mühendislerce gerçekleştirilmesinin ülkemiz ve sektörümüz için büyük yararları vardır. Başka bir ifade ile her yer bilimci, sadece diploması olduğu için sondaj çalışması içinde yer almamalıdır.

Maden aramacılığı aşamasında en önemli konu, cevherin derinliğini ifade eden üçüncü boyutu olarak da adlandırılan   sondaj çalışmasıdır. Yani sondaj çalışmasının temel amacı maden yatağının rezervinin ve tenörünün  belirlenmesidir. Elde edilen verilerin değerlendirmesi ile yatağın işletilebilirliğinin ortaya çıkartılması yada teknolojik ve ekonomik  nedenlerle maden yatağının işletilmesinin mümkün olmadığının belirlenmesidir. Bir maden sahasının, maden yatağı olabilirliğinin araştırılmasında, gerekli verilerin elde edilmesi için sondaj çalışmasında karot diye ifade edilen numunelerin alınması ile olmaktadır. Numuneler istenilen standart ve kabul edilebilirlik sınırlar dahilinde  ise elde edilen verilerden çıkan bilgi ve belgeler o kadar güvenilir olmaktadır. Aksi takdirde hata oranı yüksek projeler olacaktır. Dolayısıyla da  maden yatağının işletme safhasında öngörülmeyen riskleri ve belirsizlikleri beraberinde taşıyacaklardır. Bu durum ise kaynak israfına, zaman kaybına  ve ekonomik kayba sebep olmaktadır. Bu tür olumsuzlukları önlemek için arama aşamasından başlayarak sondaj çalışmaları da dahil olmak üzere yetkin mühendisler tarafından projelendirilmeli ve uygulanmalıdır.

Jeotermal sahalarda yapılan üretim ve reenjeksiyon kuyularının açılmasında tekniğin gerekli kıldığı normlara uyulmazsa, çevre kirliliği ve kaynak israfına yol açılmaktadır. Jotermal sahalarda açılan kuyular gerek ısıtma amaçlı olsun, gerek tedavi ve termal amaçlı olsun, gerekse de enerji ve seracılık amaçlı olsun konusunun uzmanı mühendisler tarafından projelendirilmeli ve uygulanmalıdır.

İçme ve kullanma amaçlı soğuksu kuyuları  yeraltı sularını kirletmeyecek ve akiferleri koruyacak teknikte açılmalıdır. Sanayi tesisleri atıklarının akifere boşaltılması önlenmelidir. Bu kuyuları açan sorumlular gerekli duyarlılığa sahip olmalıdır. Özellikle soğuksu kuyuları projelendirilmeli ve ruhsat almadan kazı işlemine başlanılmamalıdır. Projeler, projeyi yapan ve uygulayan mühendisin üyesi olduğu odanın onayından geçmelidir.

Jeoteknik ve zemin iyileştirmeleri amaçlı yapılan sondaj çalışmaları ise sondaj çalışmaları ile elde edilen veriler, alınan numuneler, numunelerin laboratuarlarda test ve analizi, elde edilen bilgilerin değerlendirilmesi ve alınması gerekli önlem yada inşa sürecini kapsamaktadır. Bu çalışmalar multi disiplinlerin bir arada olmasını gerekli kılar. Birlikte çalışıp birlikte üretmenin gerekli olduğu bu alan; maden, inşaat, jeofizik, jeoloji, makine vb. mühendislik disiplinlerinin çalışma alanlarıdır. Bu çalışmalar tek bir mühendislik disiplini çalışma ve yetkinlik alanı olarak de değerlendirilmemelidir.

Her ne kadar özel konu da olsa havalandırma, nakliye, ankraj, patlatma, enerji nakil sondajları da sondaj tekniğinin amil kıldığı ve uygulamaların yoğun olarak yapıldığı çalışmalardır. Bu çalışmalarda da meslektaşlarımız görev almaktadır.

Petrol ve doğalgaz  arama ve işletme sondajları yapısı ve adı üzerinde petrol ve doğalgaz olması nedeniyle petrol mühendislerinin yoğunlukta çalıştığı alanlardır. Bu alanda da meslektaşlarımız  başarılı bir şekilde mesleklerini icra etmektedir.

Son söz;

Sondaj çalışmaları sadece delgi işlemi değildir. Bir maden sahasında maden yatağına ulaşılmasında, tenör ve rezervinin ortaya konulmasında, cevherin kazılabilirlik parametrelerinin belirlenmesinde,

Arzın derinliklerindeki petrolün, araçların depolarına akaryakıt olarak ulaşmasında, doğalgazın evlerimizin mutfaklarında ısıya, sanayide enerjiye dönüşmesinde,

Arzın derinliklerindeki sıcak suyun ısıtmada, seracılıkta, termal tesislerde sağlık için kullanımında,

Yeraltı suyunun tarım arazilerinde sulanmasında, evlerimizin ve bahçelerimizin içme ve kullanma suyu sağlanmasında,

Yeraltı ve yerüstü enerji yapılarının yapılması aşamasında zemin ya da kayanın dayanım ve taşıma parametrelerinin belirlenmesinde,

Yeraltı maden ocakları için gerekli havanın sağlanmasında, yeraltı işletmelerinde makinelerin çalışması için gerekli enerjinin ulaştırılmasında, işletilen cevherin nakliyesinde,

Köprü, tünel, yol gibi alt yapı inşaatlarının zemin duyarlılığı ve taşıma kapasitelerinin belirlenmesinde

Yerleşim yerleri, sanayi tesislerinin yer seçimi ve yapımında, arkeolojide

Solüsyon ( eriyik) madenciliğinde hammaddenin elde edilmesinde,

ve buna benzer birçok temel çalışmanın başlatılabilmesi için sondaj, olmazsa olmazımızdır. Bu nedenle sondajların planlanması, projelendirilmesi ve gerçekleştirilmesi yetkin mühendisler tarafından yapılandırılmalıdır. Sondaj faaliyetlerinde çalışacak mühendislerin yetkinlik konusu, TMMOB‘nin gözetim ve denetiminde belgelendirme konusunu da içerecek nitelikte ilgili Odaların katılımı ile bir çalışma başlatılmalıdır.

Odamız, meslek alanlarını ilgilendiren konularda bilimsel etkinlikler düzenlemektedir. Bu etkinliklerde yaratılan bilimsel bilgiyi sektörün ve üyelerinin hizmetine sunmaktadır. Bu doğrultuda, odamızca diğer meslek odaları ile birlikte, 18-20 Aralık 1978 tarihleri arasında I. Bilimsel ve Teknik Sondaj Kongresi düzenlemiştir. Daha sonra ise odamız tarafından 1996 yılında I. Sondaj Sempozyumu, 1998 yılında II. Sondaj Sempozyumu, 2003 yılında III. Sondaj Sempozyumu, 2007 yılında Odamız sekretaryasında TMMOB Jeotermal Kongresi düzenlenmiş olup, 2008 yılında IV. Sondaj Sempozyumu düzenlenmesine yönelik çalışmalara başlanmıştır.

Ayrıca, Odamız bünyesinde kurulan Sürekli Eğitim Merkezi (SEM) tarafından, 2006 yılında "Sondaj Matkapları", "Sondaj Boruları", "Sondaj Akışkanları", "Sondaj Makineleri" ve "Sondaj Uygulamaları" konulu dizi söyleşiler, 12.01 2008 tarihinde de "Su Sondajlarında Kuyu İnşa Süreçleri, Jeoteknik Sondaj Uygulamaları ve Zemin İyileştirme Yöntemleri" konulu söyleşi düzenlenmiştir. Bu etkinlikler ile Sondaj Uygulamaları alandaki yenilikler takip edilmekte ve üyelerimizle paylaşılmaktadır.

Sondajların geçekleştirilmesi aşamasında ikinci sorun sondaj makinesini kullanan operatörün niteliği sorunudur.  Teknikteki ilerlemelere rağmen   bugün  hala sondajcılığın  temel unsuru insandır. Sondaj çalışmasının   başarısında   başta sondaj mühendisi ve sondör  olmak üzere  tüm sondaj ekibinin   büyük payı vardır. Bu durum da yardımcı teknik personel ve kalifiye işçilerin eğitimi ve deneyimi  önem arz etmektedir.

Ülkemizde  sondör yetiştirilmesi  geleneksel yöntemlerle yapılmaktadır. Sondaj  çalışmalarına niteliksiz eleman olarak başlayan işçi; pratik çalışma sürecinde kazandığı bilgi ve deneyimlerle,  ayrıca, bu pratik çalışma içinde verilen hizmet içi kurslarla sondörlüğe   kadar yükselmektedir. Bu durum özellikle   kamu kurumlarında yaşanmakta, buralardan yetişen personelin birçoğu zaman içinde özel sektöre geçiş yapmaktadır. Ancak son yıllarda kamu kesimi sondaj gereksinmelerini hizmet alımı yöntemiyle yapmayı tercih ettiklerinden  sektörün sondör  gereksinimi zincirinin bir halkasının kopmuş bulunmaktadır.

Ülkemizde sondör yetiştirmeye  yönelik eğitim, Torbalı Sondajcılık Meslek Yüksek Okulu ile Kaman Meslek Yüksek Okul‘unda  verilmektedir. Eğitimli sondaj elemanı yetiştirmeye yönelik bu uygulama olumlu bir adım olmakla    birlikte eğitmen niteliği, makine, araç-gereç, ölçüm ve deney aletleri, laboratuar olanakları ve özellikle uygulama olanaklarının  yeterliliği    tartışılmalı olup, bu konuda sektör-odalar-üniversiteler birlikte çalışmalıdır.

İşgücü   sorunlarına neden olan bir başka konu da;  ücretler, sosyal haklar ve mevcut çalışma koşullarıdır. Bugün ülkemizde   gerek maden mühendislerinin, gerekse   diğer  sondaj personelinin  ücretleri son derece   düşüktür. Kamu sektöründe de, özel sektörde de düşük rakamlar söz konusudur.  Çalışma koşullarının ağırlığı   göz önüne  alındığında  ücretlerin düşüklüğü daha da çarpıcı hale gelmektedir. Ayrıca çetin doğa koşulları altında aile ve sosyal ortamdan uzak uzun süreli çalışma, sondajcılık alanında yaşanılan personel sorunlarını daha artırıcı bir etki yaratmaktadır. Gerek yardımcı teknik personel gerek ise kalifiye personelin yetişmesi konusu ile bu personelin sosyal ve ekonomik hakları  konularında  bütüncül bir yaklaşım ile sorunlar çözülmelidir. Sondaj sektörünün hak ettiği değeri kazanması için denetim yollarını da kapsayacak şekilde yasal ve hukuksal bir yapı oluşturulmalıdır.

Mehmet TORUN
Maden Mühendisleri Odası
Yönetim Kurulu Başkanı