FBE- Maden Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/77

Gözat

Başlık ile FBE- Maden Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
  • Öge
    Açık işletmelerde uygun delme-patlatma şartlarını veren bir modelin geliştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Kahraman, Sair ; Bilgin, Nuh ; 68889 ; Maden Mühendisliği ; Mining Engineering
    Açık işletmelerde optimum delme - patlatma şartlarını veren bir modelin geliştirilmesi hakkında olan bu çalışmada önce araştırmaların yapıldığı şantiyeler ve yapılan performans ölçümleri anlatılmıştır. Bölüm 4' de önce delici makinalar detaylı olarak tanıtılmıştır. Sonra da kayaçların delinebilirliği konusu üzerinde durulmuş ve literatürde bulunan delme hızı bağıntıları darbeli delme ve döner delme için ayrı ayrı verilmiştir. Bölüm 5' de kayaçların mekanik ve fiziksel özelliklerini belirlemek için yapılan deneyler anlatılmış ve sonuçlar özetlenmiştir. Arazide N - tipi Schmidt çekici ile ölçümler alınmış ve laboratuarda tek eksenli basınç ve çekme, darbe dayanım, nokta yük ve sismik hız deneyleri yapılmıştır. Ayrıca, elastik modül ve yoğunluk değerleri ile kuvars miktarı da belirlenmiştir. Bölüm 6' da konili matkap dişiyle yapılan penetrasyon deneyi hakkında daha önce yapılan teorik ve deneysel çalışmalar anlatılmış ve yapılan penetrasyon deneyi yardımıyla döner deliciler için geliştirilen delme hızı modeli sunulmuştur. Bölüm 7' de çok katlı regresyon analizi anlatılmış ve üç tür delicinin herbiri için (yerüstünden darbeli hidrolik, delik dibinden darbeli ve döner delici) geliştirilen regresyon modelleri verilmiştir. Bölüm 8' de patlayıcıların teknik özellikleri, ateşleme eleman ve şekilleri detaylı olarak anlatılmıştır. Ayrıca patlatma teorisi açıklanmış ve kayaçların patlatılabilirliğine ve parça boyutuna etki eden faktörler sıralanmıştır. Bölüm 9' da basamak patlatması üzerinde durulmuştur. Basamak patlatmasında delik düzeni parametrelerinin birbirleri ile olan ilişkileri incelenmiş ve bu konuda literatürde bulunan bağıntılar verilmiştir. Sonra da ülkemizdeki uygulamaların bu bağıntılarla uyumlu olup-olmadığı araştırılmıştır. Bölüm 10' da delme - patlatma konusunda geliştirilen bir bilgisayar programı anlatılmıştır. Delme - patlatmadaki tüm işlemleri içeren program üç ana bölümden oluşmaktadır: Birinci bölümde, yükleyici ve basamak yüksekliği seçimi, delik çapı, delik düzeni, delici makina ve matkap seçimi yapılmaktadır. İkinci bölümde patlayıcı seçimi, yıllık patlayıcı miktarı ve ateşleme sistemi belirlenmektedir. Üçüncü bölümde ise delme-patlatma maliyet hesabı yapılmaktadır.
  • Öge
    Açık İşletmelerde Optimum Ekipman Seçimi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Kırmanlı, İ. Cengiz ; Erçelebi, Selamet G. ; Maden İşletme ; Mineral Processing
    Bu çalışmada, açık işletmelerde son yıllarda kullanımı hızla artan bir üretim yöntemi olan hidrolik ekskavatör - kamyon yöntemi için en uygun ekipman seçimi yapan bir uzman sistem KappaPC kabuğu kullanılarak geliştirilmiştir. Kazıcı ekipman seçimindeki en önemli kriterlerden birisi olan kazılabilirliğin belirlenmesi için, daha önce yapılmış olan çalışmalarının doğrultusunda uzman sistemde kullanılmak üzere bir kazılabilirlik sınıflaması oluşturulmuştur. Bununla birlikte, zeminin taşıma direnci, kepçe dolma faktörü, kepçe periyodu gibi diğer ekipman seçimi parametrelerinin de dikkate alınmasıyla hidrolik ekskavatör seçimi yapılmaktadır. Kamyon kapasitesinin belirlenmesi ise, ekskavatör tarafından doldurulan kamyonlarda ekskavatörün optimum kepçe sayısı (4-6) ile doldurduğu toplam hacim ile kamyonun kasa hacmi arasında oluşan farktan dolayı boş kalan kasa hacmine bağlı olarak gerçekleştirilmektedir. Ekskavatör ve kamyon satın alma maliyetleri kullanılarak, istenilen üretimi sağlayan her bir ekskavatör ve kamyon kombinasyonunun maliyetleri içinde en düşük maliyetin elde edildiği kombinasyon optimum ekskavatör ve kamyon sayısı olarak belirlenmiştir.
  • Öge
    Açık İşletmelerde Optimum Üretim Planlamasında Yeni Bir Yöntem Geliştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-07-10) Özkan, Murat ; Erçelebi, Selamet Gürbüz ; 10080491 ; Maden Mühendisliği ; Mining Engineering
    Açık ocak işletmelerinde üretim planlaması; ocağın başlangıcından ömrünün sonuna kadar süren, bu süreç içerisinde optimize edilmesi ve karar verilmesi gereken birçok değişkeni olan bir planlama sürecidir. Üretim planlamasının ana amacı, fiziksel ve ekonomik koşullar altında ocaktan elde edilecek ekonomik değerin maksimize edilmesidir. Ekonomik değerin maksimizasyonunun belirlenmesinde ise açık ocağın nihai sınırları ve üretim sıralaması oldukça etkilidir. Açık ocak nihai sınırlarının belirlenmesi, kazancı maksimize etmek amacıyla yapılan önemli bir optimizasyon işlemidir. Bu adımın esas amacı, açık ocak nihai sınırlarının iskontosuz kazancın maksimize edildiği yere kadar getirilmesidir. Nihai sınırları belirleme konusunda en güvenilir yöntemler Lerchs-Grossmann algoritması ile Maksimum Akış algoritmasıdır. Hareketli Koni yöntemi ise hızlı olması, kolay anlaşılması ve kullanım kolaylığı nedeniyle tercih edilebilmektedir. Açık ocak işletmelerinde üretim sıralaması veya kazı sıralaması ise hangi malzemenin ne zaman kazılacağı ile ilgilidir. Üretim sıralaması optimize edilirken, ocaktan elde edilen net bugünkü değerin (NBD) diğer bir deyişle iskontolu kazancın maksimize edilmesi için uğraşılır. Üretim sıralamasında net bugünkü değerin maksimize edilmeye çalışılmasının nedeni, ekonomik değişkenlerin zamana göre değişiyor olması yani paranın zaman değeridir. Üretim sıralamasının optimize edilmesi amacıyla birçok yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntemler arasında en çok kullanılan yöntem parametreleştirme tekniği ile elde edilen iç içe ocaklar serisinin oluşturulmasıdır. Açık ocak işletmelerinde üretim planlamasının optimizasyonu amacıyla birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalarda genellikle, açık ocak nihai sınırları öncelikli olarak tespit edilmekte ve daha sonra bu sınırlar içerisinde üretim sıralaması yapılmaktadır. Ancak, nihai sınırlar elde edilirken kullanılan blok ekonomik değerlerinin şimdiki zamana göre alınması ve bu blokların gerçekte çıkarılacağı zamandaki değerlerinin hesaba katılmaması nedeniyle bu sınırların gerçekten de optimum olduğu tartışma konusudur. Bu nedenle araştırmacılar, açık ocak nihai sınırları ve üretim sıralamasını eş zamanlı olarak optimize edebilen yöntemlerin geliştirilmesi için uğraşmaktadırlar. Bu yöntemlerde; hangi malzemenin hangi zamanda çıkarılacağı belli olduğundan dolayı, çıkarılış zamanına göre ekonomik değerler verilebilmektedir. Bu durumda paranın zaman değeri de hesaba katılmış olur. Bu doktora tezi kapsamında, açık ocak işletmelerinde uzun vadeli üretim planlaması üzerine yapılan çalışmalar incelenmiş ve bu çalışmalara alternatif olabilecek bir algoritma geliştirilmiştir. Tezin amacı, açık ocaklarda net bugünkü değerin maksimizasyonunu sağlayacak üretim sıralamasının elde edilmesi ve aynı zamanda açık ocak nihai sınırlarının bulunmasıdır. Bu amaçla geliştirilen algoritmada hedef; bloklara net bugünkü değerlerin girilmesinden ziyade bu değeri belirleyen değişkenlerden faydalanarak net bugünkü değeri maksimize edebilecek sıralamanın belirlenmesi yönündedir. Bunun için; blok ekonomik değerleri ve kazı miktarı değişkenleri göz önünde bulundurularak birim hacim kazısı başına elde edilen ekonomik kazancın maksimize edilmesi yoluna gidilmiştir. Kazı sıralamasında istenilen blok kümelerinin bulunabilmesi için de klasik hareketli koni yönteminden faydalanılmıştır. Yöntemin çalışma içerisinde belirtilebilmesi için “Gelişmiş Hareketli Koni Yöntemi” ismi verilmiştir. Geliştirilen algoritma, ekonomik değerleri girilmiş olan blok model üzerinde çalışmaktadır. Her iterasyonda, birim hacim başına düşen ekonomik değerin maksimum olduğu ve yıllık üretim kapasitesini geçmeyen blok kümeleri bulunup blok modelden çıkarılmaktadır. Bu blok kümeleri aranırken pozitif koni kullanılmaktadır. Pozitif koni ile elde edilen blok kümelerinin, negatif koni ile optimize edilmesinden sonra belirlenen blok kümesi blok modelden çıkarılır. Bu işlem alınabilecek pozitif değerli blok kalmayıncaya kadar devam etmektedir. Alınabilecek blok kümesi kalmadığında nihai sınırlara erişilmiş olur. Her iterasyonda bulunan blok kümeleri, yıllık üretim miktarına göre gruplandırılmakta ve net bugünkü değerleri hesaplanmaktadır. Açık ocak nihai sınırlarının ve üretim sıralamasının diğer yöntemlere göre uygulanabilirliğinin test edilmesi, karşılaştırılabilmesi ve sonuçların değerlendirilebilmesi için; geliştirilen algoritma öncelikle 2B bir örnekte uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar; Lerchs ve Grossmann (1965) algoritması ile Wang ve Sevim (1992) tarafından önerilen parametreleştirme yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Sonuçların 2B örnek üzerinde olumlu sonuçlar vermesinden dolayı 3B bir uygulama yapılması uygun görülmüştür. Bu uygulama için MS Visual Basic programlama dili kullanılarak kodlanan yazılımdan faydalanılmıştır. 3B uygulama için gerçek bir sahadan elde edilen manyetit içerikli (Fe3O4) maden yatağının verileri kullanılmıştır. Bu maden sahasından elde edilen sondaj verileri ve topoğrafya üzerinde rastgele ve mantıksal değişiklikler yapılarak yeni bir saha düzenlenmiştir. Daha sonra cevher ve yan kayaç için blok model oluşturulmuştur. Oluşturulan blok modelde toplam 279.658 blok bulunmaktadır. Bu blok model üzerinde öncelikle; madencilikte tasarım ve planlama üzerine geliştirilmiş olan Micromine programı kullanılarak, Lerchs ve Grossmann algoritması kullanarak çalışan parametreleştirme yöntemi ile iç içe ocaklar serisi elde edilmiş daha sonra da bu çalışmanın konusu olan Gelişmiş Hareketli Koni yöntemi ile üretim planlaması yapılmıştır. Bu örnek saha üzerinde yapılan üretim planlaması sonuçlarına bakıldığında gelişmiş hareketli koni algoritması, açık ocak nihai sınırlarını bulma konusunda Lerchs ve Grossmann algoritması ile tamamen aynı optimum sonuçları vermektedir. Üretim sıralaması konusunda ise iç içe ocaklar serisi (parametreleştirme) yöntemiyle elde edilen ve ardından en iyi durum senaryosuyla hesaplanan net bugünkü değerin daha da üzerine çıkabileceği görülmüştür. Ayrıca yıllık üretim miktarı hedeflerinin daha başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiş olduğu yapılan uygulamalarda görülmektedir. Sonuç olarak; geliştirilen yöntemin (Gelişmiş Hareketli Koni) açık ocaklarda uzun vadeli üretim planlaması amacıyla bulunan nihai sınırların ve üretim sıralamasının optimizasyonu için alternatif olarak kullanılabilecek bir yöntem olduğu düşünülmektedir. Diğer taraftan yöntemin işlem zamanı açısından geliştirilmesi gerekmektedir.
  • 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
    Bomlu Kazı Makinalarının Stabilite Analizi Ve Optimum Seçimi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Acaroğlu, Ömür ; Ergin, Hasan ; Maden Kazı ve Mekanizasyonu ; Mine Mechanization and Excavation
    Bu çalışma, belli kayaç özelliklerinde ve bilinen proje şartlarında açılacak bir tünel veya galeri için en uygun bomlu kazı makinasının seçimi amacını taşımaktadır. Bomlu kazı makinalarının stabilite durumlarının kazı verimliliği açısından önemli olduğu literatürde belirtilmiş olmakla birlikte bu konuda detaylı çalışmalar mevcut değildir. Bu eksikliğin giderilmesi ve stabilite durumlarının seçim parametresi olarak kullanılabilmesi için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Bu sayede bomlu kazı makinalarının stabilite durumunu ortaya koyarak sayısal verilerin üretilmesi mümkün olabilmektedir. Stabilite analizleri farklı makina konumları ile çeşitli kesme modları esas alınarak yapılmıştır. Herbir durum için denge eşitlikleri kurulmuş ve bu eşitliklere dayanılarak ve C++ programlama dili kullanılarak, BEP ve BED tipli kafaya sahip bir makinanın, bütün arın boyunca veya arındaki belli bir nokta için stabilite analizi yapabilen bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Geliştirilen bu analiz yöntemi ile makina tasarım parametrelerinin makina bütünlüğüne etkisi incelenmiş ve bunlar sayısal olarak sunulmuştur. Ayrıca, bomlu kazı makinalarında kesici kafa tiplerinin makina stabilitesi durumlarına nasıl etki ettiği de araştırılarak sonuçlar ayrıntılı olarak sunulmuştur. Gerek stabilite analiz yöntemiyle elde edilen kriterler ve gerekse diğer kriterler kullanılarak, çok kriterli karar verme yöntemlerinin bomlu kazı makinalarının seçiminde nasıl kullanılacağının gösterilmesi amacıyla Çayırhan Kömür Havzası’nda bir uygulama gerçekleştirilmiştir.
  • Öge
    Değişik 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 Technology
    Bu 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.
  • Öge
    Doğu Karadeniz Bölgesinde faaliyet gösteren küçük ve orta ölçekli üç kurşun-çinko maden işletmesinin ekonomiklik analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998) Yılmaz, Ali Osman ; Arıoğlu, Ergin ; 75094 ; Maden Mühendisliği ; Mining Engineering and Mining
     Son yıllarda bütün sektörlerde küçük ve orta ölçekli işletmeler lehine esen rüzgarlar, madencilik sektörünü de etkilemiş, bu sektörde faaliyet gösteren işletmelerin önemini de arttırmıştır. Özellikle büyük ölçekli maden işletmelerindeki sabit maliyetlerin fazla olması ve bunun yanında dünya metal fiyatlarındaki dalgalanmalar, bu işletmeleri olumsuz yönde etkilemiş, bir kısmı kapanmak zorunda kalırken, bir kısmı da kapasitelerini küçültmek zorunda kalmıştır. Küçük ve orta ölçekli işletmelerin bu tür krizlere karşı daha dayanıklı olduğu görülmüştür. Ülkemiz madencilik sektörünün genel görünümünün küçük ve orta ölçekli işletmelerden oluşmuş olması ve ülkemiz ekonomisindeki madencilik sektörünün payının %l-2 düzeyinde kalması, madencilik sektörümüzün özellikle küçük ve orta ölçekli işletmeler bazında yakından incelenmesi gereğini ortaya koymuştur. Küçük ve orta ölçekli madencilik sektörüne yönelik çalışmaların yok denecek kadar az olması, bu tez çalışmasının bu sektöre yönelik olarak yapılmasında etkili olmuştur. Böylece işletmelerin mevcut sorunlarının, çalışma şartlarının ve üretim maliyetlerinin en doğru bir şekilde tespit edilmesi ve bu tespitler doğrultusunda küçük ve orta ölçekli maden işletmelerine yönelik önerilerin hazırlanması hedeflenmiştir. Çalışmada Doğu Karadeniz Bölgesinde faaliyet gösteren küçük ve orta ölçekli kurşun-çinko işletmelerinden 3 tanesi teknik ve ekonomik bakımdan incelenmek üzere ele alınmıştır. Bu işletmelerden bir tanesi orta ölçekli olup diğer iki işletme küçük işletme özelliğine sahiptir. İncelenen işletmeler, İşletme yöneticilerinin istekleri doğrul tuşunda A, B, C olarak isimlendirilmiştir. Çalışma toplam 5 bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde yapılan çalışmanın konusu ve amacı anlatılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde dünyada ve Türkiye'de imalat sanayinde ve madencilik sektöründe faaliyet gösteren küçük ve orta ölçekli işletmeler (KOBİ) ele alınmıştır. Bu işletmelerin ekonomideki yeri ve önemi, belirgin özellikleri, dünya üzerindeki yaygınlıkları, üstünlükleri, sakıncaları ve diğer yönleri ile imalat sanayi ve madencilik sektöründeki durumları ayrıntılı olarak incelenmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde, dünyada ve Türkiye'de kurşun-çinko madenciliği hakkındaki genel bilgilerle incelenen işletmelerle ilgili teknik ve ekonomik değerlendirmelere yer verilmiştir. Teknik ve ekonomik değerlendirmeler arasında; işletmelerin üretim göstergelerinin belirlenmesi, üretim maliyetlerinin tespit edilmesi, üretim maliyetlerinin analitik modellenmesi, üretilen konsantrelerin satış fiyatlarının hesaplanması, işletmelere yönelik üretim ölçeği, kritik tenor, duyarlık analizleri ile regresyon analizleri yer almaktadır. Dördüncü bölümde, incelemeye tabi tutulan küçük ve orta ölçekli kurşun- çinko işletmelerinin değerlendirilmesi yapılmış, tespit edilen sorunlardan hareket edilerek küçük ve orta ölçekli maden işletmelerine yönelik çözüm önerileri açıklanmıştır. Bu bölümde verilen öneriler, küçük ve orta ölçekli işletmelerin karşılaştıkları faaliyetlerini doğrudan etkileyen sorunlarla ilgilidir. Beşinci bölümde elde edilen sonuçlar açıklanmıştır.
  • Öge
    Eskişehir - Beylikahır toryum cevherinin değerlendirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1983) İpekoğlu, Bedri ; Bayraktar, T. Cengiz ; 2243 ; Maden Mühendisliği ; Mining Engineering
    Türkiye de Eskişehir - Beylikahır bölgesinde bulunan ve dün yadaki 'büyük rezervli -toryum yataklarından t)iri olarak kabul edilen bu cevher yatağının toryum bakımından değerlendirilmesine ışık tutmak ama cıyla bu çalışma yapılmıştır. Cevher yatağının ortalama toryum tenörü $ 0.2 olup düşük te- nörlü bir cevher olarak tanımlanmakta ise de bu cevher yatağı rezervi nin büyüklüğü, içerisinde bulunan Kadir Toprak Elementleri, Barit ve îluo- rit bakımından da ayrı bir önem taşımaktadır. Yatağın özellikleri göz önünde bulundurularak MTA Enstitüsü tarafından açılan yarmalardan % 0.6Ş Toryum tenörlü yaklaşık 1000 kg lık temsili bir numune alınmış ve de neysel çalışmalar bu numune üzerinde yürütülmüştür. Bu araştırmada öncelikle cevheri tanamak için mineralojik in celeme, ağır ortam ayırması manyetik ayırma ve ağır ortam + manyetik a- yırma* deneyleri yapılmış olup cevher hakkında gerekli bilgiler elde e- dildikten sonra bu bilgilerin ışığı altında cevheri zenginleştirme ça lışmaları yapılmıştır. Ayrıca bu çalışmalara sürat kazandırması açısın dan toryum için pratik ve güvenilir bir analiz yöntemi geliştirilmiştir. ün zenginleştirme çalışmalarında cevherin ve cevher içerisin de saptanan minerallerin özellikleri göz önünde bulundurularak sırasıyla boyut küçültme, sarsıntılı masa ile zenginleştirme, flotasyon ile zen ginleştirme, karıştırarak ve aktararak dağıtma ve boyuta göre sınıflan- IV dırma ile zenginleştirme deneyleri yapılmıştır. Toryum mineralinin cevher içerisinde çok ince tanecikler halin de dağılmış olması ve kil mineralleri ile Dirlikte kolaylıkla ince tane ye geçebilmesi dolayisıylaf dağıtma ve boyuta göre sınıflandırma deney leri sonunda iyi netice alınmış ve c/o 1.2 Toryum tenörlü, bir ön konsant re % 73.1 verimle elde edilmiştir. Bu ön konsantre sülfürik asit, nitrik asit, ve hidroklorik asit ile ayrı ayrı çözündürme işlemine tabi tutulmuş olup, çözündürme süresi, asit miktarı, sıcaklık ve pülp yoğunluğunun toryum çözünme verimine etki leri incelenmiştir. Her üç asitle de, gerekli miktar ve süre tesbit edi lerek $ 99 *. yakıa bir toryum çöfcünme verimi elde edilmiştir. Çözündürme işlemlerinde karşılaşılan en enteresan olay; ön konsantre içinde bulunan fluoritin çözünmesiyl^ açığa çıkan fluorür iyoan çözelti içindeki toryum iyonuyla birleşerek Toryum Tetra Florür( ThF ) halinde toryumu çökeltmektedir. Böylece toryum çözünme verimi f» 30 ci varına düşmektedir. Bu olay çözündürme süresini ayarlamakla bertaraf e- dilmiştir. Ayrıca orijinal toryum cevher numunesi de aynı asitlerle ve ay nı koşullarda çözündürme işlemine tabi tutulmuş olup, elde edilen sonuç lar, ön konsantreden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu çalışma sonunda: - fo 1.2 Tb. tenörlü, $ 73.1 verimle bir ön konsantre elde edilmiştir. - Çözündürme işlemleri sırasında toryumun çökelme nedenleri saptanmış ve süre ayarlamasıyla giderilerek fo 99 luk bir toryum çözünme verimi sağ lanmıştır. - Toryum ön konsantresini çözündürme işlemlerinde kullanılan asit mik tarında, orijinal cevhere göre $> 30-40 oranında bir avantaj elde edil miştir.
  • Öge
    Kayaç Dokusal Özelliklerinin Sınıflandırılması Ve Kaya Mühendisliği Uygulamaları
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Öztürk, Cüneyt Atilla ; Nasuf, Erkin ; Maden İşletme ; Mineral Processing
    Bu çalışmada, kayaç dokularının sayısallaştırılması ve sayısallaştırılan kayaç dokularının dayanım özelliklerine göre sınıflandırılması işlemleri gerçekleştirilmiştir. Sayısallaştırma amacına gerçekleştirmek için doku katsayısı (TC) kullanılmıştır. Kayaç malzemelerinin dokusal özellikleri ile mekanik, fiziksel ve kesilebilirlik özellikleri arasındaki ilişkiler, TC ve diğer parametreler arasındaki ilişkilerin, regresyon ve bulanık modelleme esaslarına göre araştırılması ile gerçekleştirilmiştir. Ortaya çıkan ilişkilerden hareket ederek, kayaç malzemelerinin TC değerleri bulanık olarak sınıflandırılmış ve her bir sınıfın dayanım özellikleri tayin edilmiştir. Sonuçlar, gerçek sonuçlar ile değerlendirilmiş ve TC’ nin kaya mühendisliği uygulamalarında kullanılabilir yeni bir girdi parametresi olarak değerlendirilmesi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. TC’ nin uygulanabilir olmasını sağlamak amacıyla, TC’ nin kaya kütle sınıflama sistemlerinde, kaya patlama olgusunun kestiriminde, kaya kütlelerinin kesilebilirliklerinin tayininde, çalışma sahası içindeki jeoistatistiksel incelemelerde, agrega malzemelerinin sınıflandırılmasında ve aşınmalarının kestiriminde ve son olarak kayaç malzemelerinin teknolojik özelliklerinin kestiriminde kullanılabilecek uygulamalar geliştirilmiştir.
  • Öge
    Kayaç Kazılabilirliğinin Tayini İçin Taşınabilir Kayaç Kesme Deney Aletinin Geliştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 03.04.2009) Feridunoğlu, Osman Cenk ; Bilgin, Nuh ; Maden Kazı ve Mekanizasyonu ; Mine Mechanization and Excavation
    Bu çalısmada, tasınabilir, kolay kullanılabilir ve pahalı olmayan ve sonuçları güvenilir olan küçük boyutlu bir kazı seti gelistirilmistir. Hareketli sehpaya bir mekanizma ile tutturulan 20x20x10 cm boyutlarındaki kayaç numunesi 13 cm çapında ve 70 derece uç açılı bir mini disk ile kesilmekte ve keskiye gelen kuvvetler ve birim kayacı kesmek için gerekli enerji ölçülmektedir. TÜBĐTAK Proje &o: MĐSAG-274 kapsamında birim deformasyon ölçer’lerle donatılmıs bir dinamometre gelistirilmis ve saniyede 1000 veri alabilecek bir veri iletisim sistemi seçilmistir. Dinamometre’nin güvenirliliğini denemek için 9o’lik açılı ve düsey yüklemelerle kalibrasyon yapılmıstır, sonuçların güvenilir olduğu ve okumaların tekrar edilebilir olduğu kanısına varılmıstır. 8 farklı kaya numunesi üzerinde tam boyutlu kazı setinde mini disk ve sabit alanlı tam boyutlu disk ile deneyler yapılmıs sonuçlar gelistirilen kazı seti sonuçları ile karsılastırılmıs ve daha önce konik keskilerle aynı kayaçlar üzerinde yapılan deney sonuçları da veri tabanına eklenince yeni gelistirilen küçük boyutlu ve tasınabilir kazı setinin mekanize kazı performans tahmininde belirli bir istatistiksel doğrulukla kullanılabileceği anlasılmıstır.
  • Öge
    Kollu galeri açma makinelerin cevher kazısında kullanımlarının araştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002) Tunçdemir, Hakan ; Bilgin, Nuh ; 127183 ; Maden Mühendisliği ; Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
    Son zamanlarda tüm dünyada oluşan eğilimler, çevresel kısıtlamalar ve diğer piyasa şartlan madencilik şirketlerini daha karlı ve rekabet edebilir olmaya zorlamıştır. Karlı işletmeciliğin yollarından biri, cevher üretimi ve galeri kazısı aşamasında kollu makineler, sürekli kazıcılar, hidrolik kırıcılar ve tam cephe tünel açma makineleri gibi mekanik kazıcılar kullanmaktır. Bu makinelerle sürekli kazı işlemi gerçekleştirilebildiği için mekanik kazıcılarla donatılmış madenlerde üretim maliyetlerinin düşeceği, verimliliğin ve rekabet gücünün artacağı düşünülmektedir. Bu çalışma, Devlet Planlama Teşkilatı tarafından desteklenen bir araştırma projesinin parçasıdır. Ayrıca, I.T.Ü. Araştırma Fon Saymanlığı tarafından bir proje ile desteklenmiştir. Çalışmada, Türkiye madencilik endüstrisi, rezervler, üretimleri, ithalat ve ihracat, organizasyon ve mekanik kazıcıların geçmişteki üretimleri açısından özetlenmiştir. Çalışmanın ana amacı, Türkiye'nin bazı yeraltı madenlerinde cevher üretimi aşamasında hızlı kazı teknolojilerinin kullanımının mümkün olup olmadığım araştırmaktır. Bunun için Türkiye madencilik endüstrisi genel olarak gözden geçirilmiştir. Bir çok maden ziyaret edilmiş ve madenler hakkında bilgi toplanmıştır. Bu madenlerin bazılarından 11 büyük kayaç bloğu alınmış ve kesilebilirlik özelliklerini belirlemek ve üretim hızı tahminleri yapmak için tam boyutlu laboratuvar kesme deneylerine tabi tutulmuştur. Araştırma sırasında öncelikle, konu hakkında literatür çalışması yapılmış ve daha önce cevher kazısında kullanılan kollu makinelerin performansları, çalışma koşullan hakkında bilgi verilmiştir. Piyasa şartlarında ne gibi standartlar (cevher boyut dağılımı, tenor, fiyat vb.) arandığı belirlenmiştir. Bundan sonra çalışma konusuna uygun olan madenler seçilmiş, arazide ve laboratuvarda bir dizi araştırma faaliyetleri yapılmıştır. Arazide yapılan çalışmalar; işletme hakkında bilgi toplama, yerinde yapılan deneyler ve numune alma gibi ana başlıklar altoda toplanmışlardır. İşletmenin kime ait olduğu, coğrafi konumu, buldum haritası, cevher yatağının tipi ve jeolojisi, işletmenin tanıtımı başlığı altoda ele alınmıştır. Yerinde yapılan deneyler de Schimidt Çekici'dir. Ocak içerisinde cevher kayası ve yankayaç üzerinde belirlenen değişik noktalarda Schimidt Çekici testi uygulanmış ve sertlik değerleri belirlenmiştir. Son olarak da ocağı temsil eden cevher numuneleri, kazı aynalarından ve yankayaç numuneleri de hazırlık galerilerinden alınmıştır. Laboratuvarda yapılan deneyler ise kazı mekaniği deneyleri ve kaya mekaniği deneyleri olmak üzere ikiye ayrılmıştır: XX Kaza mekaniği deneyleri; gerçek boyutta keskilerin kullanıldığı "doğrusal kazı seti" (LCM) ile yapılan kesme deneyleri ve bu deneylerde elde edilen paşalar için yapılan elek analizleridir. Kaya mekaniği deneyleri ise basınç dayanımı (UCS), çekme dayanımı (BTS), dinamik elastisite modülü deneyi, statik elastisite modülü deneyi ve Cerchar aşındırıcılık deneyi olarak beş başlık altında toplanmıştır. Yapılan kaya mekaniği deneyleri sonucunda ele alman madenlerin basınç dayanımları 29 - 82 MPa, çekme dayanımları 2,2 - 5,7 MPa, statik elastik modülleri 3,5 - 2,1 GPa, dinamik elastik modülleri 3,7 - 76,4 GPa, Schmidt çekici sertlik değerleri 28 - 59, Cerchar aşındırıcılık indeksi değerleri 0,8 - 3 arasında değişmektedir. Bieniawski'nin 1989'da yaptığı sınıflamaya göre bu cevher kayacı ve yankayaçlar orta sert ve sert kayaç grubuna girmektedirler. Tam boyutlu kesme deneyleri, değişik keskiler arası mesafe ve kesme derinliklerinde pratikte kullanılan bir keskiye etki eden kesme kuvvetlerini ve birim hacimdeki kayacı kazmak için gerekli olan spesifik enerjiyi ölçmek için kullanılmaktadır. Optimum spesifik enerji değerleri (kWh/m3) ise s/d'nin belli değerlerinden bulunur. Bu değerler mekanik kazıcıların performans tahminlerinde kullanılır. Yapılan kesme deneyi sonucunda elde edilen verilere göre ele alınan kayaçların optimum keskiler arası mesafe/kesme derinliği oram 2-5 arasında, optimum spesifik enerji değerleri ise 2,7 - 9,2 kWh/m3 arasında değişmektedir. Pınarbaşı-Pulpınar kromit madeni için yapılan hesaplamalar örnek olarak alındığında, eğer 100 kW'lik kesici kafa gücüne sahip bir kollu makine kullanılırsa, bu optimum değerler yıllık 345 612 t/yıl cevher üretimine karşılık gelmektedir. Ancak kromit madeninde en önemli üretim faktörlerinden biri parça boyutudur. Yüksek İçerikli ve iri boyutlu cevherler daha yüksek fiyatlarla satılabilmektedir. Bu amaçla 33 kW'lik bir güce sahip hidrolik kinci kullanılarak yapılacak kazada ise iri boyutlarda 328 956 t/yıl cevher üretimi yapılabileceği anlaşılmıştır. Bu çalışma, metal madenlerinde mekanik kazıcı kullanıldığında halihazırda kullanılan üretim yöntemlerine nazaran yaklaşık 2 - 3 kat daha fazla cevher kazasının verimli bir şekilde yapabileceğini göstermiştir. Geçmişte yapılan baza çalışmalar, kazılan kayacın kırılganlığının basınç dayanımı ile çekme dayanımının çarpımı ve kesme kuvvetleri ile ilişkili olduğunu ortaya koymuştur. Altındağ, 2000 senesinde, kayacın tek eksenli basınç dayanımı ile çekme dayanımı arasında oluşan doğrusal ilişki grafiğinin altında kalan alanın kayaç kırılganlığının bir fonksiyonu olarak kullanılabildiğini ifade etmiştir. Bu alan bir dik üçgen alam olduğundan ( UCS x BTS/2 ) olarak denklemleştirilmiştir. Bu çalışmalar göz önünde bulundurularak, ele alınan madenler için yapılan kaza mekaniği deneyleri sonucunda tespit edilen optimum spesifik enerji değerleri ile kaya mekaniği deneyleri sonucunda belirlenen basınç dayanımı x çekme dayanımı parametreleri arasında oldukça yüksek korelasyonlu (R2=0,86) bir ilişki olduğu saptanmış ve (1) eşitliği ile ifade edilmiştir. SEopt = 0,027 (UCSxBTS) + 0,67 (1) Doğrusal kazı seti ile yüksek, normal ve düşük içerikli kromit numuneleri üzerinde yapılan kesme deneyleri sonucunda elde edilen kaza enerjisi (SE) ile elek analizi yapılması (25, 8, 2, 0.5, 0.125 mm elekler) sonucu elde edilen pasa irilik katsayısı xxı (PİK) beraberce irdelendiğinde, aralarında oldukça yüksek korelasyonlu lineer ve ters orantılı bir ilişki olduğu belirlenmiş ve (2), (3), (4) eşitlikleri ile ifade edilmiştir. d=5-10 mm de yüksek içerikli kromit için (R2=0,91); SE= -0,057(PİK) + 27,54 (2) d=5-10 mm de normal içerikli kromit için(R2=0,79); SE= -0,075(PİK) + 39,73 (3) d=5-9 mm de düşük içerikli kromit için(R2=0,92); SE= -0,01 0(PİK) + 53,86 (4) Bu tez çalışması ile cevher kazısı için sarfedilen spesifik enerjinin kayaç mekanik özellikleri ve pasa irilik katsayısı ile kestirilebileceği ortaya konulmuştur.
  • Öge
    Maden Galerilerinde Püskürtme Betonun Yenilme Sonrası performansının Değerlendirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-08-06) Güçlü, Erim ; Tunçdemir, Hakan ; 10047129 ; Mining Engineering
    Maden galerinde püskürtme beton sağlamlaştırma elemanı olarak sıklıkla kullanımaktadır. Püskürtme beton kaplaması mekanik olarak bir çok yenilme parametresine bağlı olarak tasarımlandırılmaktadır. Bu yenilme türleri tutunma yenilmesi, eğilme yenilmesi, doğrudan kesme yenilmesi, zımbalama sonucu kesme yenilmesi, basınç yenilmesi ve çekme yenilmesidir. Tez çalışması kapsamında sadece eğilme mekanizması sonucu yenilen püskürtme betonda oluşan çekme gerilmeleri kaplama performansının değerlendirilmesinde kullanılmıştır. Püskürtme betonun eğilme mekanizması altında kırılma sonrası davranışını incelemek amacıyla farklı lif içerikleri ve karışımlarındaki püskürtme beton örneklerine panel testi uygulanmıştır. Literatürde püskürtme betonun eğilme davranışı panel testi sonucu elde edilen enerji yutma kapasitesi ile belirlenmektedir. Bu yaklaşımda kırılma öncesi ve kırılma sonrasındaki enerji yutma miktarları birlikte değerlendirilmektedir. Ancak bu çalışmada püskürtme betonun kırılma öncesi ve kırılma sonrası davranışı ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Kırılma öncesi davranışı rijitlik parametresi temsil ederken, kırılma sonrası davranışı çalışmada önerilen süneklik indeksi temsil etmektedir. Süneklik indeksi püskürtme betonun kırılma sonrası yuttuğu enerjinin yine kırılma sonrasındaki mükemmel sünek davranışta yutulan enerjiye oranı olarak tanımlanmıştır. Bu tanımlama ile püskürtme betonun kırıldıktan sonra ne kadar daha enerji yutabileceğini kestirmek mümkün olmaktadır. Çalışmada önerilen süneklik indeksi püskürtme betonun performasının değerlendirmesinde bir paramatre olarak kullanılmaktadır. Tahkimat tasarımlandırmasında kullanılan bir çok yöntem mevcut olup, bunlardan en sık kullanılan ve Hoek ve Brown tarafından önerilen kaya tahkimat etkileşimi metodu çalışmada önemli yer tutmaktadır. Kaya tahkimat etkileşimi teorisi arazi tepkime eğrisi ve tahkimat karakteristik eğrisinin birlikte çözümlenmesi ile kaya ve tahkimat arasında basınç dengesinin kurulmasına dayalıdır. Madencilik faaliyetleri gereği açılan bir galerinin yakınında yeni bir galeri açılması sıkça rastlanan bir durumdur. Böyle bir durumda gerilme ve deformasyon koşulları ağırlaşmaktadır. Kaya tahkimat etkileşimi teorisinde kullanılan tahkimat karakteristik eğrisi kırılma sonrası davranışı içermemektedir. Çalışmada püskürtme beton için kırılma sonrası davranışın kaya tahkimat etkileşimi içerisinde yer aldığı yeni yaklaşım getirilmiştir. Arazi tepkime eğrilerinin belirlenmesi için deterministik ve nümerik metotlar bulunmaktadır. Deterministik metotlar bazı kabuller içerisinde çözüm sunmaktadır. Bu kabuller yeraltı açıklıklarının dairesel kesitli olması ve hidrostatik basınç koşullarının bulunmasıdır. Ancak çalışma sahasında farklı jeolojik birimlerin olduğu kesitlerde galeriler sürülmektedir. Aynı zamanda galeri kesitleri ise dörtgen şeklindedir. Bu nedenle nümerik modelleme yapılarak çalışma sahalarında arazi tepkime eğrileri belirlenmiştir. Mevcut yöntemde püskürtme beton malzemesinin basınç dayanımı yenilme kriteri olarak kullanılmaktadır. Bu yöntem püskürtme betondaki basınç yenilmesi mekanizması için uygundur. Ancak dörtgen kesitli açıklıklarda püskürtme betonun eğilme yenilmesinin teorik olarak etkin bir rol oynadığı düşünülmektedir. Bu nedenle çalışmada normal yük altında eğilme mekanizması sonucu oluşan çekme dayanımı yenilme kriteri olarak seçilmiştir. Püskürtme betonun normal yük altında eğilmesini gerçekçi biçimde ortaya koyan panel testleri uygulanmıştır. Panel testi sonucu elde edilen yük – sehim eğrileri akma hattı teorisi kullanılarak çekme gerilmesi – sehim eğrilerine dönüştürülmüştür. Bu dönüştürme işlemi sonucunda farklı püskürtme beton örnekleri için elde edilen çok sayıda çekme gerilmesi – sehim eğrisi doğrusal olmayan regresyon yöntemi ile modellenmiştir. Regresyon işleminde yakınsama algoritması olan Levenberg – Marquardt yöntemi kullanılmıştır. Model parametreleri ile kırılma anındaki sehim, maksimum çekme gerilmesi ve süneklik indeksi arasında ilişkiler tespit edilmiştir. Önerilen süneklik indeksi ve model sayesinde püskürtme beton kullanıcıları püskürtme betonu ne zaman püskürtebilecekleri öngörebilmektedirler. Aynı zamanda bir galeri yakınında açılan yeni bir galerinin ağırlaştırdığı gerilme ve deformasyon altında kullandıkları püskürtme betonun kırılma sonrası davranışını, püskürtme betonun kullanılabilirği açısından değerlendirebilecekdir.
  • Öge
    Mekanize 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 Excavation
    Bu 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.
  • Öge
    Bir Mikrotünel Makinesinin Farklı Jeolojik Ortamlarda Kazı Performansının Araştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 28.08.2012) Akkaya, Ahmet Barış ; Çopur, Hanifi ; 439835 ; Maden Kazı ve Mekanizasyonu ; Mine Mechanization and Excavation
    İstanbul Boğazı’na direk deşarj edilen atık suların kirliliğe neden olmaması için toplanarak arıtma tesislerine aktarılması projesi İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü’nce hayata geçirilmiştir. Bu tez çalışması İstanbul’da 2002 ile 2005 yılları arasında CET İnşaat Ltd. Şti. tarafından kullanılan Herrenknecht AVN1800C mikrotünel makinesi ile açılan projeleri kapsamaktadır. Kurbağalıdere, Bostancı, Küçüksu, Küçükköy, Avcılar, Dudulu, Nakkaşdere, Çırpıcı bölgelerinde mikrotünel makinesinin günlük ilerlemeleri, net kazı hızları, makine kullanım oranları ve itme kuvvetleri; günlük vardiya raporları, makine kayıtları ve saha gözlemleri ile incelenmiş, sondaj raporları, proje dokümanları incelenerek zemin türleri ve özellikleri belirlenmiştir. İnceleme yapılan tüm bölgelerde zemin litolojisinin ağırlıklı olarak kil olduğu belirlenmiştir. Toplam 3.740 metre mikrotünel açılmış, bunun 3.647 metrelik (% 98) kısmı mikrotünel makinesi ile açılmıştır. Mikrotünel makinesi ile ortalama 8,4 m/gün ilerleme sağlanmış, ekskavatör ve delme-patlatma ile açılan yerlerde ortalama 1,03 m/gün ilerleme sağlanmıştır. Rekor günlük ilerleme 27,07 m olmuştur. Mikrotünel makinesi ile net kazı hızı ortalama 1,48 m/saat olmuş, bölgelere göre en yüksek 4,24 m/saat ortalama ile Kurbağalıdere olmuş, diğer bölgeler ortalama 1,12 m/saat ile 1,48 m/saat arasında kalmıştır. En yüksek ortalama net kazı hızı 5,46 m/saat ile killi kumlu zeminde gerçekleşmiş, en düşük ise 0,96 m/saat ile kil-silt ağırlıklı yer yer çakıl ortamında elde edilmiştir. En yüksek makineden faydalanma oranı Nakkaşdere’de kil, kum, organik madde içerikli zeminde % 54, en düşük makineden faydalanma oranı Bostancı’da çakıl-şeyl ortamda % 26 olmuş, projelerin toplam ortalama makineden faydalanma oranı ise % 41 olarak gerçekleşmiştir. Tüm bölgelerde ortalama birim sürtünme kuvveti 3,44 tonf/m, en yüksek birim sürtünme kuvvetleri formasyon bazında da en yüksek Ceylan Formasyonu’nda kil zeminde (Nakkaşdere N3-N4 sürüşü 6,13 tonf/m) ve en düşük Güngören Formasyonu’nda kil zeminde (Çırpıcı MPJ18-MPJ17 sürüşü 0,47 tonf/m) elde edilmiştir. Ayna basınç kuvvetleri 32 ile 93 tonf arasında değişmiştir ve genel ortalama 62±11 tonf olarak bulunmuştur. Boru itme maliyeti, boru ve kuyu imal maliyetleri ve nihayetinde proje maliyetleri hesaplanmış ve bir maliyet analizi yapılarak maliyet unsurlarının yüzdesel dağılımı ortaya konulmuştur. 500 metrelik varsayımsal bir mikrotünel projesinin maliyet dağılımları içinde boru maliyetinin oranı %17, boru itme maliyeti %61 ve kuyu maliyeti %22 olarak hesaplanmıştır. Bazı değişkenlerin (doğal nem içeriği, likit limit, plastik limit, plastisite indeksi, SPT-standard penetrasayon testi değeri ve TCR-toplam karot kazanım oranı) net kazı hızı üzerinde etkisinin belirlenmesi amacıyla çoklu doğrusal regresyon analizleri yapılmıştır. Parametreler arasında en iyi ilişkiyi SPT değerinin 15’in altında olduğu durum vermiştir. SPT değeri arttıkça net kazı hızı azalmaktadır. Net kazı hızının tahmini için 2,5 m çap ve SPT<15 için killi zeminlerde geçerli olan bu modelin doğruluğunu test etmek amacıyla literatürde çamur basınçlı mikrotünel makineleri için verilen net kazı hızı ve SPT değerleri araştırılmıştır, fakat bulunamamıştır. Bazı değişkenlerinin (doğal nem içeriği, likit limit, plastik limit, plastisite indeksi, SPT ve TCR) birim sürtünme kuvveti üzerinde etkisinin belirlenmesi amacıyla regresyon analizleri yapılmıştır. Parametreler arasında en iyi ilişkiyi TCR değeri vermiştir. Bentonit kullanılan sürüş örneklerinin fazla olmaması ve düşük ilişki göstermesinden dolayı bentonit kullanılmayan sürüşler için geçerli olan bir model oluşturulmuştur. Bu modelde TCR arttıkça birim sürtünme kuvveti de artmaktadır. Modelin geçerliliğini sınamak için literatürde bulunan sürtünme kuvvetleri tahmin modelleri ile bu tezde geliştirilen tahmin modelinin sonuçları kıyaslanmıştır. Sonuç olarak, bu çalışmada geliştirilen modelin güvenirliğinin yüksek olduğu görülmüştür. Ancak belirtilmelidir ki, bu tez kapsamında geliştirilen model 2,5 m çaplı çamur basınçlı mikrotünel açma makineleri için geçerlidir.
  • Öge
    Parçalanmanın İyileştirilmesine Yönelik Patlatma Tasarımlarının Araştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-06-11) Hüdaverdi, Türker ; Kuzu, Cengiz ; Maden İşletme ; Mineral Processing
    Bu çalışmada çok değişkenli analiz yöntemlerine dayanarak parçalanmanın iyileştirilmesine ve tahminine yönelik modeller geliştirilmiştir. Bu amaçla İstanbul çevresindeki üç farklı taş ocağında ölçümler gerçekleştirilmiştir. Her atım için patlatma tasarımı, kaya kütle özellikleri ve yığının parça boyut dağılımı ölçülmüştür. Atım sonrası parça boyut dağılımının tespiti ve kayacın yerinde blok boyut dağılımının tespiti için görüntü işleme yazılımları kullanılmıştır. Ölçülen atımlar literatürden elde edilen diğer atımlarla birleştirilerek geniş bir atım veritabanı oluşturulmuştur. Geliştirilen ilk model ortalama parça boyutu kestirim modelidir. Bu model oluşturulurken kümeleme analizi, ayırma analizi ve çok değişkenli regresyon analizi ardışık olarak uygulanmıştır. Yığının ortalama parça boyutunu tahmin etmek amacıyla iki farklı denklem geliştirilmiştir. İkinci model parçalanma indeksi kestirim modelidir. Bu modeli geliştirmek için lineer ayırma analizi kullanılmıştır. Model atım sonrası parçalanma verimliliğini kestirmeyi amaçlamaktadır. Üçüncü model bir patlatma kılavuzu oluşturma amacındadır. Bu model yoluyla parçalanmaya etki eden en önemli parametreler belirlenmekte ve parçalanma adım adım iyileştirilebilmektedir. Üçüncü model adım adım regresyon tekniğine dayanmaktadır. Geliştirilen modeller atımlar üzerinde test edilmiş ve modellerin birbirleriyle olan ilişkisi detaylı olarak analiz edilmiştir.
  • Öge
    Seramikte Kaolen Kullanımının Polielektrolit Katkısıyla Geliştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-09-09) Eygi, Mustafa Salih ; Ateşok, Gündüz ; Maden İşletme ; Mineral Processing
    Tez kapsamında, önemli bir seramik hammaddesi olan kaolenin dökümle şekillendirilerek pişirilen seramik ürünlerdeki kullanım miktarının polielektrolit katkısıyla artırılması amaçlanmıştır. Bu çerçevede, çalışmalarda kullanılmak üzere 3’ü yerli ve 3’de ithal olmak üzere toplamda 6 farklı bölgeden değişik kaolen numuneleri temin edilmiş ve bunlar üzerinde anyonik karakterli 3 farklı polielektrolit ve sodyum silikat kullanılarak, sırasıyla; elektrokinetik, adsorpsiyon, reoloji ve döküm çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Elektrokinetik çalışmalarda, hiçbir kaolen numunesinde, gerek pH’ya gerekse de polielektrolit ve sodyum silikat konsantrasyonuna bağlı olarak sıfır yük noktası bulunamamıştır. Numunelerin zeta potansiyeli, ölçüm yapılan tüm pH değerlerinde ve polielektrolit-sodyum silikat konsantrasyonlarında sıfırdan küçük olup, ortam pH’sı ve ortamdaki polielektrolit ve/veya sodyum silikat konsantrasyonu arttıkça zeta potansiyel değerleri de mutlak değerce artış göstermiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında ise polilektrolitlerin kaolen alümina sitelerine sterik olarak adsorplandığı ancak adsorplanma miktarlarının kaolen pH’sı, özgül yüzey alanı ve boyut özelliklerine göre farklılıklar gösterdiği tespit edilmiştir. En yüksek polilektrolit adsorpsiyonu yoğunluğu, özgül yüzey alanı en büyük ve pH’sı en düşük olan kaolende, en düşük polielektrolit adsorpsiyonu yoğunluğu ise özgül yüzey alanı en küçük ve pH’sı en büyük olan kaolende gerçekleşmiştir. Reolojik çalışmalarda, polielektrolit ve sodyum silikat kullanımıyla hazırlanan tüm kaolen süspansiyonlarının newtoniyen olmayan Herschel-Bulkley akış modeline uyan bir akış davranışı sergilediği tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen döküm çalışmalarında, en yüksek döküm konsantrasyonu değerleri polielektrolitlerin kullanımıyla hazırlanan döküm çamurlarında elde edilmiştir. Bununla birlikte, kaolen içeriği ve kuru mukavemeti en yüksek seramik bünyelerin yine polilektrolit kullanımıyla hazırlanan döküm çamurlarından elde edildiği gözlenmiştir. Polielektrolitlerin kullanıldığı döküm çamurlarında, sodyum silikat kullanımına kıyasla döküm hızı düşmüş, ham mukavemet değeri ve kuru küçülme miktarları artmıştır.
  • Öge
    Soma kömür havzası kömür damarlarının gaz içeriği, gaz depolama kapasitesi ve gaz akış özelliklerinin araştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Esen, Olgun ; Fişne, Abdullah ; 657315 ; Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
    Tüm dünyada giderek artan enerji ihtiyacına cevap verebilecek, yeni enerji kaynaklarına yönelik arayışlar yoğun bir şekilde devam etmektedir. Bu konuda yürütülen araştırmaların öncelikli hedefi, var olan kaynakların daha etkin ve verimli kullanımına imkân veren ve çevrenin korunmasını amaçlayan yeni üretim tekniklerinin geliştirilmesidir. Özellikle, fosil yakıtlar ve petrol kökenli doğal gazın yanısıra kömür kökenli metanın (KKM) da ekonomik olarak üretilebilirliğine yönelik çalışmalar son yıllarda yoğunlaşmıştır. Böylece, madencilik tarihi boyunca yeraltı kömür üretiminde önemli bir sorun olan metan gazının ekonomik olarak değerlendirilmesi söz konusu olmuştur. Metan gazının bu amaçla kullanılması, yeraltı kömür işletmelerinde iş sağlığı ve güvenliğini sağlarken temiz enerji elde edilmesini de mümkün kılmaktadır. KKM üretimi önce yüksek ranklı kömür havzalarında başarıyla gerçekleştirilmiş, son yıllarda düşük ranklı kömür yataklarında da uygulanmaya başlanmıştır. Türkiye; linyit rezervi bakımından önemli bir ülkedir ve linyit yatakları ülkenin dört bir tarafına dağılmış durumdadır. Soma havzası da Türkiye'nin linyit rezervleri bakımından önemli bir havzasıdır. KD-GB uzanımlı Soma Kömür Havzası'nda kömür üretimi uzun yıllardan beri açık işletmelerden sağlanmakta olup, son yıllarda kömür yataklarının derinleşmesi ile birlikte yeraltı madenciliğine geçilmiştir. Havzada gerçekleştirilen yeraltı madencilik faaliyetlerinden, üretilen damarların metan içerdiği bilinmektedir. Bu nedenle, söz konusu havzada bulunan kömür damarlarının gaz içeriği, gaz depolama kapasitesi ve gaz akış özelliklerinin tespit edilmesi ve bunları etkiyen faktörlerin araştırılması, bölgenin KKM potansiyelinin anlaşılması açısından önem arz etmektedir. Bu çalışma, belirtilen amaçlar doğrultusunda, Batı Anadolu'nun önemli graben havzalarından biri olan Soma Kömür Havzası'nın güneyindeki Kınık kömür sahasında gerçekleştirilmiştir. Kınık kömür sahası konumu itibari ile havzanın en derin bölgesidir. Çalışma kapsamında, sahadaki kömür damarlarının KKM potansiyeli araştırılmış, söz konusu potansiyeli etkileyen faktörler incelenmiş ve sondajlardan elde edilen jeolojik veriler kullanılarak bir gaz akış modeli oluşturulmuştur. Deneysel çalışmalarda kullanmak için sahada açılan yerüstü sondajlarından 84 adet karot numune alınmıştır. Söz konusu numunelerin 24'ü üst kömür seviyesi olan kP1 kömür damarına, 60'ı ise alt kömür seviyesi olan kM2 kömür damarına aittir. Sondajlar sırasında, orta kömür seviyesini oluşturan kM3 kömür damarının sahada sınırlı yayılım gösterdiği belirlenmiş, söz konusu kömür damarı çalışma kapsamı dışında bırakılmıştır. Yapılan kimyasal analiz sonuçlarına göre, kP1 kömür damarı linyit B – linyit A rank aralığında iken kM2 kömür damarı linyit B – alt bitümlü A rank aralığındadır. Kanister desorpsiyon test sonucunda, kP1 ve kM2 kömür damarlarının orijinal bazda gaz içerikleri sırasıyla 0,90-2,61 m3/ton ve 0,51-3,86 m3/ton olarak tespit edilmiştir. Kömür damarlarının gaz içerikleri Batı-Doğu ekseninde artış göstermiştir. Gaz bileşim analizleri yüksek ranklı kM2 kömür damarını kapsamakta olup, söz konusu damarın metan konsantrasyonu ortalama %88,72 olarak tespit edilmiştir. kP1 ve kM2 kömür damarlarının havada kuru bazda adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 10,50 – 15,63 m3/t ve 14,35 - 28,25 m3/t aralığında değişim göstermiştir. Düşük basınçta N2 adsorpsiyon sonuçlarına göre kP1 kömür damarının mezogözenek BET yüzey alanı 2,01-23,71 m2/g iken, kM2 kömür damarının 0,55-19,97 m2/g aralığında değişmektedir. Düşük basınçta CO2 adsorpsiyon sonuçlarına göre ise, kP1 ve kM2 kömür damarlarının (D-R) mikrogözenek yüzey alanları sırasıyla 45,64-95,89 m2/g ve 87,03-197,62 m2/g'dır. Sahadaki jeolojik koşullar hariç tutulduğunda, düşük basınçta mikrogözenek boyut analiz sonuçlarına göre kM2 kömür damarının gaz doygunluğunun daha yüksek olması beklenmektedir. Ancak, üst kömür seviyesini oluşturan kP1 kömür damarı gaz doygunluğunun, alt kömür seviyesi olan kM2 kömür damarından daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ortalama kP1 ve kM2 damar gaz doygunlukları ise sırasıyla %12,31 - % 29,61 ile %7,99 - %20,12 arasında değişim göstermiştir. Bu sonucun, derinlik, damar kalınlığı, tektonik yapısı ve örtü kalınlığı gibi çeşitli jeolojik faktörlerin sahada hâkim olmasından kaynaklandığı öngörülmüştür. Kınık kömür sahasında kömür özellikleri ile kP1 kömür damarının gaz içeriği arasında herhangi bir ilişki bulunamamıştır. kM2 kömür damarı için ise kömür özelliklerinin gaz içeriğine etkisi önem arz etmekte olup, söz konusu damarın özellikle kalorifik değer ve sabit karbon miktarının artmasıyla gaz içeriği de artış göstermektedir. Sahadaki damarların adsorpsiyon kapasiteleri ise kömürleşme derecesi ve kömürün özelliklerinden etkilenmektedir. Langmuir hacim sabiti (VL) sabit karbon ve kalorifik değer ile artarken, Langmuir basınç sabiti (PL) ile kömürleşme derecesi ve kömür özellikleri arasında bir ilişki tespit edilememiştir. Dolayısıyla, sahadaki kömür damarlarının gaz adsorbe etme kapasitesinin, sahadaki kömürleşme koşullarına bağlı olmadığı sonucuna ulaşılmıştır. kP1 ve kM2 kömür damarlarının gözenek yüzey alanının gaz adsorpsiyon kapasitesine etkisi incelenmiş ve mikro gözeneklerin damarların adsorpsiyon kapasitesinde önemli bir rol oynadığı belirlenmiştir. Elde edilen düşük gaz içeriği sonuçlarının, gelecekte yapılabilecek olası kömür kökenli metan potansiyelini değerlendirme çalışmalarını etkileyeceği düşünülse bile, kP1 ve kM2 kömür damarlarının karakteristik gaz difüzyon özelliği, gelecekte olası KKM üretim çalışmalarına ışık tutmaktadır. Faylı bölgelerde gaz içeriğinin düşük olması, gazın akışında ve başka bölgelere göç etmesinde önemli bir etken olarak öngörülmektedir. Özellikle, kömür damarlarının üzerindeki örtü tabakasının türü ve sahanın tektoniği gazın akışında önemli parametreler olarak belirlenmiştir. Sahadaki fayların, gaz potansiyelini azaltıcı bir etken olduğu, yerel ya da damarın bünyesindeki gazın azalmasına neden olduğu anlaşılmıştır. Kınık kömür sahası için oluşturulan gaz akış modeline göre; sahadaki gaz dağılımı, kömür özelliklerinin ve çeşitli jeolojik faktörlerin birleşimi sonucunda yüksek oranda değişim göstermektedir. Çalışma kapsamında kömür kökenli metan potansiyeli bakımından her bir damar kendi içinde, kendine özgü gaz dağılım parametrelerine sahiptir. Söz konusu durumun, gelecekteki kömür kökenli metan araştırmalarında dikkate alınması önerilmektedir.
  • Öge
    Taşınabilir Doğrusal Kazı Deney Seti Kullanılarak Tbm Performans Tahmin Modeli Geliştirilmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-07-07) Çomaklı, Ramazan ; Balcı, Cemal ; 10079600 ; Mining Engineering
    Kayaç 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.
  • Öge
    TBM makinelerinde kayaç özellikleri ve makro süreksizliklerin kazı performansına etkilerinin araştırılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014) Yüksel, Ali ; Bilgin, Nuh ; 356109 ; Maden Mühendisliği
    Kadıköy-Kartal Metro Projesi'nin Kozyatağı ile Kadıköy arasındaki güzergah kesiminde çift tüp şeklinde hat tünelleri, istasyon ve makas yapıları bulunmaktadır. Projedeki istasyon ve makas tünellerinin değişken kesitlerde olmaları nedeniyle konvansiyonel kazı yöntemi olan Yeni Avusturya Tünelcilik Yöntemi (NATM) ile açılmıştır. Toplam 12.3 km uzunluğundaki hat tünelleri ise hem açık biçim hem de kapalı-basınçlı biçimde çalışabilen özelliklere sahip TBM'ler ile açılmıştır. Bu çalışmada araştırma iki ana konu üzerinde yürütülmüştür. Bunlardan ilki; Kadıköy-Kartal Metrosu örneğinde, TBM kullanılarak yapılan tünel açma çalışmalarında kaydedilen kazı parametreleri ile yine güzergahın bu bölümünde açılmış sondajlardan elde edilen kaya dayanım parametreleri arasındaki istatistiksel ilişkilerin araştırılması üzerinedir. Çalışmada, kayanın jeomekanik parametreleri ile kazı performansı arasında bir, iki ve üç değişkenli regresyon analizleri yapılmış, ve istatistiksel açıdan anlamlı ilişkiler elde edilmiştir. Bulunan ilişkiler yardımıyla benzer kaya koşulları içerisindeki TBM kazılarında jeomekanik büyüklükler kullanılarak kazı performansı önceden belli bir yaklaşıklıkla belirlenebilecektir. Çalışmada ele alınan diğer konu yine aynı projedeki TBM ile yapılan tünel kazıları sırasında meydana gelen göçüklerin kazı performansına olan etkileri üzerine olmuştur. Bu tünellerin kazısında, fay ve volkanik sokulumlar gibi zayıf zonların geçilmesi sırasında toplam 11 göçük meydana gelmiş bu göçükler kazı ilerlemesinin toplam 93 gün, 4 saat süreyle duraksamasına sebep olmuştur. Bu tür zayıflık zonlarının kazısı sırasında TBM kazı parametrelerinin göçük zonuna yaklaşılırken belirgin bir dalgalanma gösterdiği tesbit edilmiş, göçük zonunda ise düşük ya da yüksek değerlerde olmak üzere anormal değerlere ulaştığı görülmüştür. Sonuç olarak, çalışmada TBM kazı parametrelerinin izlenmesi ve yorumlanmasıyla göçük olaylarının önceden tahmin edilebilmesi konusunda faydalı sonuçlar elde edilmiştir.
  • Öge
    Tki-geli Muğla Bölgesinde Dekapaj Döküm Sahasındaki Şev Duraysızlıklarının İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Delibalta, Mahmut Suat ; Saltoğlu, Senai ; Maden Mekanizasyonu ve Teknolojisi ; Mine Mechanization and Technology
    Sekiz bölümden oluşan doktora tez çalışmasında, ilk iki bölümde giriş, amaç ve kapsam belirtildikten sonra, TKİ-GELİ Müessesesinin kısa bir tanıtımı yapılmıştır. Gerek üretim, gerekse dekapaj faaliyetleri sırasında ve sonrasında, kömür açık işletmelerinde pek çok üretim çukurları/ boşlukları ve şev yüzeyleri oluşmaktadır. Büyük bir tehlike potansiyeli içeren bu yüzeylerde oluşacak şev duraysızlıklarının tespiti için, gerekli zemin mekaniği ve jeoteknik analizler üçüncü bölümde incelenmiştir. Dördüncü bölümde; pasa şev kayma riskinin sayısal analiz yöntemleri tanıtılarak, özellikle klasik analiz yöntemleri ile sınır denge durumunun tespitinin gerekli olduğu, ancak stabilite koşulunun sağlanması için yeterli olmadığı belirtilmiştir. Bundan dolayı; pasa şev stabilitesi analizi için, 2. enerji yasasına (Δ²Ε) dayalı olarak geliştirilen hypoplastik madde yasasının kullanımı öngörülmüştür. Bu yasaya göre yeter derecede stabilite sağlamak için, hiçbir şev bölgesinde (lokal veya global) Δ²Ε < 0 olmamalıdır. İkinci enerji yasası çerçevesinde hazırlanan MATLAB Bilgisayar programında nümerik hesaplamalar ve laboratuarda model deneyler yapılmıştır. Alınan sonuçlarına göre, öngörülen yasanın geçerliliği ve uygun çözümler sunduğu tespit edilmiştir. Muhtemel bir kaymanın şev gerisine doğru etki sahasının belirlenmesi ve buna bağlı olarak riskli bölgenin boyutlandırılması ise, beşinci bölümde iki farklı hesaplama alternatifine göre yapılmıştır. Altıncı bölümde, kayma riski taşıyan pasa şev yüzeylerinin stabilitesi için çeşitli arazi rehabilitasyon yöntemleri tanıtılmıştır. Özellikle gerekli arazi rehabilitasyon hedefine yalnız bir yöntem ile değil, bilakis birden fazla yöntemin uygun bir kombinasyonu ile erişilebileceği vurgulanmıştır. Açık işletme sonrası bozulan arazilerin yeniden kullanım alternatifleri ise, yedinci bölümde tanıtılmıştır. Madencilik faaliyetleri sonucu bozulan arazilerin yeniden düzenlenmesi ve iyileştirilmesinde temel amaç; bu arazilerin güzel bir peyzaj görünüm kazanması yanında, eski ekolojik ve ekonomik değerine kavuşturulması veya daha da geliştirilmesi olmalıdır. Çok yönlü disiplinler arası çalışmayı gerektiren bu faaliyetler; ancak ülke kaynaklarına verilen önem, mevcut hukuksal, ekonomik ve zamansal olanaklar ölçüsünde gerçekleştirilebilir . Bu hususta; TKİ-GELİ Müessesesine katkıda bulunmak maksadıyla, sekizinci bölümde sonuç ve tartışmalar sunulmuştur.