FBE- Maden Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/75
Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.

Gözat

Konu "Aggregate" ile FBE- Maden Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
  • Öge
    Agregalarin Fiziksel Özelliklerinden Yola Çikilarak Beton Dayanimlarinin Yapay Sinir Ağlariyla Kestirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-06-24) Özbakır, Okan ; Nasuf, Sabri Erkin ; 10077306 ; Mining Engineering
    Agreganın sahip olduğu fiziksel ve mekanik özelliklerin betonun dayanım özelliklerine etkisinin belirlenmesi ancak yapılan deneylerle mümkündür. Deneysel çalışmalar, uzun süreçlerde yapılabilen, malzeme harcanan ve ekonomik yükümlülük getiren, aynı zamanda teknik personel gerektiren çalışmalardır. Bu yüzden yapay sinir ağları bu kayıpların ve gereksinimlerin daha aza indirgenebilir olduğunu gösterilmiştir. Bu çalışmada Marmara bölgesinin farklı lokasyonların dan elde edilmiş farklı köken ve özelliklere sahip agregaların fiziksel özellikleri laboratuarda belirlenmiştir. Elde edilen agregalardan üretilen betonların basınç dayanımları laboratuar deneyleri ile tespit edilmiştir. Bu deney sonuçları geliştirilecek modelde girdileri oluşturacağı için düzenlenmiş ve kullanılabilir bir forma sokulmuştur. Betonun dayanım özelliklerinin belirlenmesi için daha önce yapılmış olan deneysel çalışmalardan yararlanılarak oluşturulan değişik yöntemler de kullanılmaktadır. Bu çalışmada İstanbul Anadolu yakasında değişik 10 ayrı ocaktan elde edilmiş agregaların fiziksel özellikleri, yapılan deneylerle belirlenmiştir. Fiziksel özellikleri belirlenen agregalarla beton örnekleri hazırlanmış ve bu beton örneklerin 7 ve 28 günlük basınç dayanımları ölçülmüştür. Betonu oluşturan agrega dışındaki bütün beton bileşenleri sabit tutularak değişen agregalarda betonun basınç dayanımı izlenmiştir. Deneysel olarak belirlenen değerlerin kestirimi için, Yapay Sinir Ağları Yöntemi kullanılarak modeller geliştirilmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. YSA tekniği kullanılarak yeni bir model geliştirilmiş ve bu modelle betonun basınç dayanımını agreganın fiziksel özelliklerinden yola çıkılarak kestirilmesi amaçlanmıştır. Oluşturan modelde agreganın fiziksel ve mekanik özellikleri 21 farklı parametre ile temsil edilmiştir. Agrega özelliklerini belirleyen bu parametreler yapay sinir ağı modelinde giriş parametreleri olarak kullanılmıştır. Dolayısı ile 7 günlük ve 28 günlük beton dayanımlarını belirleyen YSA giriş katmanı 21 YSA hücresinden oluşturulmuştur. YSA çıkışında çıkış parametresi olarak yalnızca beton dayanımı bulunduğundan çıkış katmanında yalnızca bir hücre oluşturulmuştur. Geliştirilen modelle deney yapmadan agrega özelliklerinin girilmesi ile elde edilecek betonun basınç dayanımı tahmin edilebildiği gösterilmiştir. YSA modeli ile tahmin sonuçları ayrıca lineer regresyon yöntemi ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. YSA sonuçları ile, deneysel veriler karşılaştırıldığında; YSA sonuçlarının % 2.8 gibi küçük bir hata oranıyla deneysel sonuçlarla uygunluk gösterdiği görülmüştür. YSA sonuçları ile lineer regresyon sonuçlarından daha başarılı olduğu ve %97’lere varan yakınlıkta tahminin gerçekleştiği gözlenmiştir
  • Öge
    Kumtaşı Ocaklarında Patlatma Faaliyetlerinde Parçalanma Modellerinin İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-06-26) Akyıldız, Özge ; Hüdaverdi, Türker ; 10077817 ; Maden Mühendisliği ; Mining Engineering
    Madencilikte delme patlatma işlemi, kazıcı yükleyici makine ekipman ile üretimi yapılamayan veya görece daha ekonomik olduğu durumlarda hammaddenin verimli şekilde üretilmesine olanak sağlamaktadır. Bu üretim yöntemi kimi zaman dekapaj işleminin gerçekleştirilmesi için, kimi zaman ise hammadde üretimi için tercih edilmektedir. Delme patlatma operasyonunda amaç sadece ufalamak, kırmak veya parçalamak olmadığından işlem hassas bir şekilde yapılmalıdır. Delme patlatma faaliyetinin kendisinden sonraki tüm süreci etkilemesi sebebiyle uygun şekilde gerçekleştirilmesi işletme ekonomisi açısından büyük öneme sahiptir. Yöntemin verimli şekilde uygulanabilmesi, en uygun delme patlatma parametrelerinin seçilmesine bağlıdır.  Bu parametreler, kontrol edilebilen ve kontrol edilemeyen olarak iki ayrılmaktadır. Kontrol edilebilen parametreler; delik çapı, eğimi ve boyu, delik düzeni, dilim kalınlığı, delikler arası mesafe, sıkılama payı, alt delme basamak aynasının şekli, durumu, yüksekliği ve eğimi olarak sıralanabilir. Kontrol edilemeyen parametreler ise elastisite modülü, basınç dayanımı, çekme dayanımı, poisson oranı, bulk modülü, kaya materyalin basınç dalgalarını ve kesme dalgalarını iletim hızıdır. En verimli tasarım parametrelerinin belirlenmesi için kayacın bütün özellikleri iyi bir şekilde incelenmeli, gerektiğinde kayaç örnekleri laboratuvarlarda incelenerek ve arazide gözlenerek uygun tasarım parametreleri seçilmelidir. Bir patlatmanın verimli ve güvenli olması için tasarım parametreleri haricinde dikkat edilmesi gereken başka hususlar ise kayaç yapısına uygun patlayıcı madde seçimi, uygun ateşleme sistemi seçimi ve seçilen sistemlerin doğru şekilde uygulanmasıdır.  Bir atımın verimli olup olmadığının belirlenmesi parçalanma derecesi ile ifade edilir. Parçalanma derecesi, patlatma sonrası oluşan malzemenin boyut dağılımıdır. Büyük ölçekli atımlarda parçalanmanın tahmini oldukça zordur. Bu nedenle nümerik bir tahminle, malzemenin parça boyut dağılımını tespit etmek patlatma optimizasyonu ve değerlendirilmesi açısından kolaylık sağlamaktadır. Yapılan araştırmalar sonucunda yığının ortalama parça boyutunu belirlemeye yarayan eşitlikler ve boyut dağılımı eğrileri üretilmiştir. Günümüzde, parçalanma derecesinin belirlenmesi eşitlikler haricinde görüntü işleme yazılımları yardımı ile de kolaylıkla yapılmaktadır. Yazılımların en büyük avantajı analizlerin üretimi kesintiye uğratmadan yapılıyor olmasıdır. Bu tez kapsamında görüntü işleme yazılımlarından WipFrag programı kullanılarak analizler yapılmıştır.  Parçalanma verimliliğini ölçmek üzere gözlemlenen 17 atım İstanbul, Cendere Caddesi, Kâğıthane ilçesinde bulunan Akdağlar Madencilik, Akçansa Çimento Sanayi ve Ticaret A.Ş. ve Oyak Beton Sanayi ve Tic. A.Ş.’ye ait agrega ocaklarında gerçekleşmiştir. Tez kapsamında yapılacak analizler için gerekli olan patlatma tasarım parametreleri atım öncesi ocağa gidilerek ayrıntılı olarak ölçülmüştür.   Gözlemlenen atımlarda tüm deliklerin çapı 89 mm.‘dir. Patlayıcı olarak ANFO ve emülsiyon patlayıcı kullanılmaktadır. Ateşleme nonel ve elektrikli kapsüllerle gerçekleştirilmektedir. Tasarım parametreleri ise kısaca şu şekilde ölçülmüştür; delik boyu 6,5 m. ile 15 m. arasında; dilim kalınlığı ise 1,8 m. ile 2,6 m. arasında; sıkılama boyu ise 2,5 m. ile 4,0 m. arasında değişmektedir. Delikler arası mesafe ortalama olarak 2,6 m.’dir. Arazide gerçekleştirilen incelemelerde kayaç ortalama kayaç olarak değerlendirilmiş ve Kuznetsov denkleminde kullanılan kayaç faktörü 7 olarak alınmıştır.  Tez kapsamında ilk aşamada, atım öncesi ayna ve sonrası yığın fotoğraflanarak görüntü işleme analizi işlemi için kaydedilmiştir. Yığının farklı bölgelerinden alınan fotoğraflar görüntü işleme yazılımına aktarılmış ve parça boyut dağılım eğrileri elde edilmiştir. Daha sonra, KuzRam ve KCO (Kuznetsov-Cunningham-Ouchterlony) modelleri agrega ocağında uygulanmış ve atım sonrası yığının boyut dağılımı tespit edilmiştir. Her iki modelden elde edilen veriler görüntü işleme yazılımıyla elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Yığının parça boyutunu tahmin etmek için kullanılan Kuznetsov denklemi ortalama parça boyutu için oldukça yakın sonuçlar vermiştir. Ölçülen ve tahmin edilen ortalama parça boyutu arasındaki mutlak hata ortalama olarak 2,03 cm. olarak hesaplanmıştır. Kuznetsov denklemi ile yapılan en başarılı ortalama parça boyutu tahminleri 1, 4, 7, 9, 11, 13 ve 15 numaralı atımlardır. Üniformite indeksi için KuzRam modeli ve WipFrag yazılımı değerleri arasında ortalama fark 0,16 olarak tespit edilmiştir. Özellikle 7, 10 ve 12 numaralı atımlarda üniformite indeksi değerleri birbirine çok yakındır. KuzRam modeli ile hesaplanan ortalama değer 1,42 olup standart sapma 0,11’dir. WipFrag yazılımı ile ölçülen ortalama üniformite indeksi değeri 1,50 olup standart sapma 0,16 bulunmuştur. Karakteristik boyut (Xc) açısından KuzRam modeli ve WipFrag yazılımı değerleri arasında uyum söz konusudur. Ölçülen ve tahmin edilen karakteristik boyutlar arasında ortalama olarak 2,9 cm.’lik bir fark hesaplanmıştır. KuzRam modeli ile hesaplanan ortalama değer 24,45 cm. olup standart sapma 4,29’dur. WipFrag yazılımı ile ölçülen ortalama karakteristik boyut 23,93 cm. olup standart sapma 5,04 cm. bulunmuştur.  Özellikle 6, 10 ve 11 numaralı atımlarda karakteristik boyut değerleri birbirine çok yakındır.  Burada parçalanma prosesinde çeşitli kayaç özelliklerinin, patlayıcı performansının ve çok sayıda patlatma tasarım parametresinin aynı anda etkili olduğu unutulmamalıdır. Ayrıca, gerektiğinde görüntü işleme yoluyla araziden elde edilen parçalanma verileri kullanılarak, literatürdeki teorik modelleri kalibre etmek mümkündür. Mühendisler teorik parçalanma modelleri yoluyla atım sonrası parçalanmayı öngörebilir, ihtiyaç duyulursa atım öncesi patlatma tasarımına müdahale edebilirler. KuzRam ve KCO parçalanma modellerinin parçalanma tahmini için Cendere bölgesinde başarıyla kullanılabildiği görülmüştür. Gelecekte bu modellerin İstanbul çevresindeki taşocaklarında başarıyla kullanılabileceğine inanılmaktadır.