FBE- Maden Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Balcı, Cemal" ile FBE- Maden Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeDeğişik Kayaç Ve Disk Keskilerin Kayaç Kazılabilirliliği Üzerine Etkisinin Araştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-11-22) Tumaç, Deniz ; Balcı, Cemal ; Maden Mekanizasyonu ve Teknolojisi ; Mine Mechanization and TechnologyBu çalışma, değişik kayaç ve disk keskilerin kayaç kazılabilirliği üzerine etkisinin araştırılması ve İstanbul’da kullanılan tünel açma makinelerinin performans değerlendirmesi hakkındadır. Laboratuar çalışmalarında Kurtköy Formasyonu (arkoz), Gözdağ Formasyonu (şeyl) ve Kırklareli Formasyonunu temsilen fosilli kireçtaşı numuneleri kullanılmıştır. Bu kayaçların fiziksel ve mekanik testleri uluslararası standartlara uygun olarak (ISRM, ASTM) yapılmıştır. Bu üç kayaç numunesi üzerinde tam boyutlu (LCM) ve taşınabilir doğrusal kazı seti (PLCM) ile kesme deneyleri yapılmıştır. Farklı kesme derinliği ve keskiler arası mesafede tam boyutlu doğrusal kaya kesme deneyleri; 13 inç (330 mm), 17 inç (432 mm) CCS tip ve 15 inç (380 mm) V tip disk keskiler kullanılarak yapılmıştır. Taşınabilir doğrusal kazı seti deneyleri ayrıca mini V (130 mm) tip disk keski ile yapılmıştır. Disk keski çapının ve değişik kayaç özelliklerinin kesme performansı üzerine etkisi araştırılmış ve elde edilen bulgular İstanbul’da kullanılan tam cepheli tünel açma makinelerinin arazi verileriyle irdelenmiştir. Disk keski çapının kesme performansı üzerinde önemli bir etkisi olduğu belirlenmiştir. Araştırmalar sonucunda, disk keski çapından keski kuvvetleri ve spesifik enerji değerlerine bir “k” katsayı ile geçiş yapılabileceği anlaşılmıştır. Taşınabilir doğrusal kazı setinin (PLCM) performans tahmini için kullanılabilirliliğini anlamak için birçok kaya kesme deneyi yapılmıştır. Bunun sonucunda taşınabilir doğrusal kazı setinin mekanize kazıcıların performans tahmininde kullanılabilirliği istatistiksel olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada geliştirilen modellerin daha ileri götürülmesi gerekmektedir. Ayrıca, laboratuarda elde edilen sonuçların yerinde kazı yapan farklı mekanize kazı makine verileri ile geçerliliği farklı projelerde de ilişkilendirilmelidir.
-
ÖgeMekanize Kazı Makinalarının Seçiminde Küçük Boyutlu Kazı İle Tam Boyutlu Kazı Deneylerinin Karşılaştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Balcı, Cemal ; Bilgin, Nuh ; Maden Kazı ve Mekanizasyonu ; Mine Mechanization and ExcavationBu çalışmada, mekanize kazı makinalarının (kademeli galeri açma makinaları, madenlerde kesici ve yükleciler vd.) verimliliklerinin önceden kestirilebilmesi için spesifik enerji değeri kullanılarak modeller geliştirilmiştir. Spesifik enerji (birim hacimdeki kayacı kesmek için gerekli olan enerji) değeri, mekanize kazı makinalarının verimliliğinin önceden tahmin edilmesinde, en geçerli yöntemlerden biridir. Bu değer, laboratuvarda tam ve küçük boyutlu kazı setlerinde kaya kesme deneyleri yapılarak elde edilmektedir. Bu amaçla, değişik fiziksel ve mekanik özelliklere sahip kayaçlar üzerinde, tam ve küçük boyutlu kazı seti kullanılarak, kaya kesme deneyleri yapılmıştır. Bu deneyler sırasında, keskilere gelen kuvvetler ve spesifik enerji değerleri her iki deney setinden de ölçülmüştür. İlaveten, kayaçların mekanik ve fiziksel özellikleri yapılmış, bunların her iki deney setinden elde edilen spesifik enerji değerleri ile olan ilişkileri istatiksel olarak analiz edilmiştir. Tam boyutlu kazı seti deneylerinin pahalı, her laboratuvarda bulunmaması ve tecrübeli personele ihtiyaç duyması nedeniyle, spesifik enerji değeri, kayaç özelliklerinden ve küçük boyutlu kazı setinden tahmin edilmiş, gerçeğe yakınlığı tam boyutlu kazı seti deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır.
-
ÖgeTaşınabilir Doğrusal Kazı Deney Seti Kullanılarak Tbm Performans Tahmin Modeli Geliştirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-07-07) Çomaklı, Ramazan ; Balcı, Cemal ; 10079600 ; Mining EngineeringKayaç kazılabilirlik özelliklerinin belirlenmesinde yaygın bir şekilde kullanılan ve gerçeğe yakın sonuçlar veren tam boyutlu kazı deney seti (LCM) yerine daha pratik ve hızlı sonuçlar elde edilebilecek yeni bir deney setinin geliştirilmesi ve bu deney seti kullanılarak TBM performans tahmin modeli geliştirilmesi bu doktora tezinin amacını oluşturmaktadır. Mekanize kazı yöntemlerinin kullanım alanlarının göz önüne alınması yeni deney setinin geliştirilmesinin ne kadar önemli olduğunun anlaşılmasına yardımcı olacaktır. Dünyada ve ülkemizde madencilik ve inşaat alanlarında mekanize kazıcıların kullanımı artarak devam etmektedir. Klasik kazı işlemlerinin yapıldığı projelere oranla mekanize kazı işleminin yapıldığı projelerde çalışmalar daha ekonomik olarak yapılsa da, özellikle ilk yatırım maliyeti mekanize kazı projelerinde çok daha fazladır. Bu nedenle bu projelerde; özellikle mekanize kazıcı ve uygun keski seçimi, kesici kafa dizaynı ve kazı performans tahmini gibi parametrelerin proje başlamadan önce doğru şekilde yapılması çok önemlidir. Proje başlamadan önce yapılacak doğru seçimler ve tahminler proje maliyeti açısından büyük önem taşımaktadır. Tüm bu önemli parametrelerin doğru belirlenmesinde en doğru sonuçlar ise öncelikle kayaç kazılabilirlik özelliklerinin doğru şekilde tanımlanmasıyla mümkün olmaktadır. Kayaç kazılabilirliğinin en gerçekçi tahmini, laboratuvar kesme deneyleri ile yapılabilmektedir ve günümüzde uluslararası alanda kabul görmüş kesme deney setleri; tam boyutlu doğrusal (LCM) ve küçük boyutlu doğrusal kazı setleridir (SLCM). Bu deney setleri dünyada sadece birkaç laboratuvarda bulunmaktadır. Bu laboratuvarlardan birisi de İTÜ Maden Mühendisliği Bölümü Kazı Teknolojileri Laboratuvarıdır. Bu laboratuvarda hem büyük boyutlu hem de küçük boyutlu kazı deney setleri kullanılarak birçok proje yapılmış ve bu esnada her iki deney setinin de eksiklikleri ve dezavantajları gözlemlenmiştir. Bu deney setlerinin başlıca dezavantajları; öncelikle her iki deney setinin kullanımında tecrübeli insan gücüne ihtiyaç olmasıdır. Bununla birlikte büyük boyutlu doğrusal kesme deneylerinde büyük blok numuneler gerekmekte ve bu bakımdan büyük blok numunelerin elde edilmesi ve laboratuvar ortamına taşınması bir hayli güç olmaktadır. Küçük boyutlu kesme deneylerinde ise kesme deneyleri blok numuneler dışında karot numuneler üzerinde yapılabilmekte ve bu bir avantaj olarak görülebilmektedir. Küçük boyutlu kesme deneylerinde de sadece indeks kama uçlu keskiler kullanılabilmekte ve dolayısıyla bu deney yöntemi her mekanize kazıcı tasarımı veya performans tahmini için kullanılamamaktadır. Her iki deney setinin bahsedilen bu dezavantajları göz önüne alınarak bu doktora tez çalışması sonucunda diğer deney setlerinde gözlemlenen dezavantajları minimize edecek yeni bir taşınabilir doğrusal kaya kazı deney seti (PLCM) geliştirilmiştir. Bu deney seti geliştirilirken 5 farklı kayaç numunesi (kireçtaşı, bej mermer, küfeki kireçtaşı, traverten ve kumtaşı) üzerinde hem tam boyutlu kazı deney setinde (LCM) hem de yeni geliştirilen deney setinde (PLCM) kaya kesme deneyleri yapılmıştır. LCM kaya kesme deneylerinde 432 mm çaplı (432 mm çaplı) CCS tip disk keski kullanılarak 1 x 0.8 x 0.6 m boyutlarındaki her bir kayaç numunesi üzerinde en az üç farklı kesme derinliği ve belirlenen bir keskiler arası mesafe değerinde yardımsız ve yardımlı kaya kesme deneyleri yapılmıştır. Aynı kayaç numuneleri üzerinde yapılan PLCM kaya kesme deneylerinde ise 20 x 14 x 10 cm boyutlarında küçük blok numuneler üzerinde 1, 3 ve 5 mm kesme derinliği ve 20 mm keskiler arası mesafe değeri belirlenerek kaya kesme deneyleri yapılmıştır. Yapılan PLCM kaya kesme deneylerinde sadece bej mermer numunesi üzerinde 3 farklı CCS ve 1 V tip olmak üzere 4 farklı 144 mm disk çapına sahip mini disk keskiler kullanılmış ancak diğer numuneler için 1 CCS ve 1 V tip olmak üzere 2 farklı mini disk keski kullanılmıştır. Yapılan LCM ve PLCM deneylerinden sonra her iki kaya kesme deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Yapılan bu karşılaştırmalar sonucunda kayaç ve değişen keski özellikleri göz önüne alındığında her iki deney seti arasında bir ilişkinin var olduğu ortaya çıkmıştır. Kayaç özelliklerine bağlı olarak LCM ve PLCM deney setleri arasında geçiş sağlanabilmesi için de kayaçların tek eksenli ve dolaylı çekme dayanımları ile LCM ve PLCM deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Daha sonra LCM ve PLCM deney sonuçları kullanılarak belirlenen bir tünel açma makinesi (TBM) için TBM performans parametreleri (itme kuvveti, tork, kesici kafa gücü, net kazı miktarı) tahmin edilmiştir. LCM ve PLCM deney sonuçları kullanılarak yapılan performans tahminleri karşılaştırılmış ve iki deney sonuçları arasında anlamlı bir ilişki bulunmuştur. Bunun yanında PLCM deney sonuçları CCS tip ve V tip disk keskiler için geliştirilen teorik modellerden elde edilen sonuçlarla da karşılaştırılarak teorik ve laboratuvar sonuçları arasında anlamlı bir ilişki elde edilmiştir. Sonraki aşamada Üsküdar – Ümraniye – Çekmeköy metro hattı kazı çalışmaları sırasında tünelden küçük blok numuneler (kireçtaşı, çamurtaşı, konglomera, diyabaz ve altere kireçtaşı) alınmıştır. Alınan bu kayaçlardan öncelikle karot numuneler hazırlanarak fiziksel mekanik deneyler yapılmıştır. Daha sonra araziden alınan bu kayaçlardan küçük blok numuneler hazırlanarak PLCM kaya kesme deneyleri yapılmıştır. Yapılan bu deneyler sonucunda elde edilen veriler kullanılarak tünel kazısında kullanılan makinenin (TBM) performansı tahmin edilmiş ve elde edilen sonuçlar makinenin arazi verileriyle karşılaştırılmıştır. Yapılan bu karşılaştırma sonucunda her bir kayaç numunesi için deneysel sonuçlardan TBM arazi sonuçlarına geçiş için model geliştirilmiştir. Tüm bu çalışmalar sonucunda LCM kaya kesme deneyleri yerine, kullanımı daha pratik ve daha hızlı sonuçların elde edilebileceği yeni geliştirilen taşınabilir doğrusal kazı deney setinin (PLCM) belirli düzeltme katsayılarıyla normalize edildikten sonra kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. PLCM deney setinden elde edilen sonuçlar kullanılırken bu deney setinde kullanılan disk keskilerin mini boyutlarda olmasından kaynaklı bir geçiş katsayısının belirlenmesi ve sonuçların bu katsayıyla normalize edilmesi gerekmektedir. Söz konusu geçiş katsayısı bu çalışma sonunda elde edilen verilerle ilerde PLCM deney seti kullanılarak yapılacak farklı kaya kesme deney sonuçları birleştirilerek belirlenmelidir.