Year 2019, Volume 25, Issue 3, Pages 336 - 341 2019-06-28

Investigation of the effect of physico-mechanical properties of rocks on drillability
Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması

Ali Rıza Karadal [1] , Nazmi Şengün [2]

9 26

In this study, drilling speeds were measured in situ by keeping the drill bit and machine working parameters (impact, pressure, air pressure and rotation) constant during drilling-blasting operations on six different open mines (4 limestones, 1 clay and 1 feldspar quarries). From these quarries, shapeless blocks samples and rock chipping specimens from blasting holes were taken for laboratory experiments. The physical and mechanical properties of the rocks from the block samples and coarseness index from chip samples were determined. Sievers miniature drilling tests and brittleness tests were also performed to determine the drilling rate index (DRI) values of the rocks. As a result, the results of the laboratory tests and insitu drilling data were evaluated statistically. Significant relationships were found between the physical and mechanical properties of the rock and the measured drilling speed. It has been determined that the drillability values determined in the laboratory can be reliably used in predicting the rate of penetration in drilling-blasting operations.

Bu çalışmada, altı farklı açık maden ocağında (4 adet kalker, 1 adet kil ve 1 adet feldspat ocağı) yapılan delme çalışmaları sırasında delici uç ve makine çalışma parametreleri (darbe miktarı, baskı kuvveti, hava basıncı ve dönme hızı) sabit tutularak delme hızları yerinde ölçülmüştür. Bu ocaklardan, laboratuvar deneyleri için şekilsiz bloklar ve delme işleminden çıkan kırıntılardan numuneler alınmıştır. Alınan kırıntı numunelerden pasa irilik katsayısı, blok numunelerden ise kayaçların fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca bu kaya birimlerinin delme oranı indeks (DRI) değerlerini belirlemek için Sievers minyatür delme deneyi ve kırılganlık deneyleri yapılmıştır. Çalışmalar sonunda, araziden alınan delme hızı verileri ile laboratuvarda yapılan deney sonuçları birlikte değerlendirilerek istatistiksel olarak irdelenmiştir. Arazi üzerinde ölçülen ilerleme hızları ile kayacın fiziksel ve mekanik özellikleri arasında anlamlı ilişkiler elde edilmiştir. Laboratuvar ortamında belirlenen delinebilirlik değerlerinin delme-patlatma çalışmalarında ilerleme hızının tahmin edilmesinde güvenilir bir şekilde kullanılabileceği belirlenmiştir.

  • Thuro K, Spaun G. Introducing the ‘Destruction Work’ As a New Rock Property of Toughness Referring to Drillability in Conventional Drill and Blast Tunnelling. Editor: Barla M. Proceedings of the Eurock’96, Prediction and Performance in Rock Mechanics and Rock Engineering, 707–713, 1996.
  • Plinninger RJ, Spaun G, Thuro K. “Prediction and classifition of tool wear in drill and blast tunneling”. Proceedings 9th International IAEG Congress, Durban, South Africa, 16-20 September 2002.
  • Çapik M. Cankurtaran ve Salmankaş Tünellerindeki Kayaçların Delinebilirlik, Aşındırıcılık, Mekanik ve Petrografik Özelliklerinin Araştırılması, Net Delme Hızı ve Bit Tüketimi ile İlişkilendirilmesi. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Doktora Tezi, Trabzon, Türkiye, 2014.
  • Karaman E. Sert Kayaçlarda Delinebilirlik Tayini. Dokuz Eylül Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Trabzon, Türkiye, 2008.
  • Ekincioğlu G. Çeşitli Kireçtaşlarının Delinebilirlik İndeks Özellikleri ve Kayaç Kesilebilirliği Arasındaki İlişkilerin Değerlendirilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Isparta, Türkiye, 2008.
  • Kandemir A. Kayaçların Delinebilirlik, Aşındırıcılık ve Petrografik Özellikleri Arasındaki İlişkilerin Araştırılması. Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak, Türkiye, 2010.
  • Koççaz CE. Göltaş (Isparta) Kireçtaşı Ocağında Darbeli Delme Performans Analizi ve Uygun Uç Seçimi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Isparta, Türkiye, 2013.
  • Roxborough F, Rispin A. “The mechanical cutting characteristics of the lower chalk”. Tunnels and Tunnelling International, 5(1), 45-67, 1973.
  • Kahraman S, Bilgin N, Feridunoğlu C. “Dominant rock properties affecting penetration rate of percussive drills”. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 40, 711-723, 2003.
  • Ulusay R, Hudson JA. The Complete ISRM Suggested Methods from Rock Characterization, Testing and Monitoring: 1997-2006. Ankara, Turkey, ISRM Turkish National Group, 2007.
  • Hucka V, Das B. “Brittleness determination of rocks by different methods”. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 11, 389-392, 1974.
  • Tamrock. Handbook on Surface Drilling and Blasting, Painofaktorit. Finland, Division of Tampella Ltd. 1984.
  • Dahl F. DRI, BWI, CLI Standarts, NTNU Angleggsdrift, Trondheim, Norway, 2003.
  • Dahl F, Bruland A, Jakobsen PD, Nilsen B, Grøv E. “Classifications of properties influencing the drillability of rocks, based on the NTNU/SINTEF test method”. Tunnelling and Underground Space Technology, 28, 150-158, 2012.
  • Özacar V. Rotary Sondajlarda Delinebilirliği Etkileyen Faktörlerin Araştırılması. Dokuz Eylül Üniversitesi. Doktora Tezi, İzmir, Türkiye, 2016.
  • Bilim N, Dündar S, Dursun AE, Kekeç B. “Döner delme sistemi için geliştirilen delinebilirlik tahmin modelleri”. Uluslararası Karadeniz Madencilik ve Tünelcilik Sempozyumu, Trabzon, Türkiye, 2-4 Kasım 2016.
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Research Article
Authors

Author: Ali Rıza Karadal

Author: Nazmi Şengün

Dates

Publication Date: June 28, 2019

Bibtex @research article { pajes583940, journal = {Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi}, issn = {1300-7009}, eissn = {2147-5881}, address = {Pamukkale University}, year = {2019}, volume = {25}, pages = {336 - 341}, doi = {}, title = {Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması}, key = {cite}, author = {Karadal, Ali Rıza and Şengün, Nazmi} }
APA Karadal, A , Şengün, N . (2019). Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25 (3), 336-341. Retrieved from http://dergipark.org.tr/pajes/issue/45556/583940
MLA Karadal, A , Şengün, N . "Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması". Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 25 (2019): 336-341 <http://dergipark.org.tr/pajes/issue/45556/583940>
Chicago Karadal, A , Şengün, N . "Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması". Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 25 (2019): 336-341
RIS TY - JOUR T1 - Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması AU - Ali Rıza Karadal , Nazmi Şengün Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - DO - T2 - Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 336 EP - 341 VL - 25 IS - 3 SN - 1300-7009-2147-5881 M3 - UR - Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Pamukkale University Journal of Engineering Sciences Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması %A Ali Rıza Karadal , Nazmi Şengün %T Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması %D 2019 %J Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi %P 1300-7009-2147-5881 %V 25 %N 3 %R %U
ISNAD Karadal, Ali Rıza , Şengün, Nazmi . "Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması". Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 25 / 3 (June 2019): 336-341.
AMA Karadal A , Şengün N . Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019; 25(3): 336-341.
Vancouver Karadal A , Şengün N . Kayaçların fiziko-mekanik özelliklerinin delinebilirlik üzerindeki etkisinin araştırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019; 25(3): 341-336.