Armutçuk Kömür Çevre Kayaçlarının Dayanım, Delinebilirlik ve Aşındırıcılık Özellikleri ile Öğütülebilirlikleri Arasındaki İlişkilerin Belirlenmesi

Yıl 2023, Cilt: 13 Sayı: 2, 225 - 234, 29.12.2023

Çağrı Aldı

Öz

Yeraltı madencilik faaliyetleri kapsamında sürülen galerilerin daha ekonomik açılması için kullanılacak olan mekanize kazı makinalarının (kollu galeri açma makinası, elektro hidrolik delici, vb.) seçimi ile performans tahmin analizlerinde kullanılabilecek ve makine enerji tüketimi konusunda fikir verecek yeni yöntemler geçmişten günümüze araştırılmaktadır. Bu çalışmanın amacı kayaçların öğütülebilirliği ile dayanım, delinebilirlik ve aşındırıcılık değerleri arasındaki ilişkileri laboratuvar ortamında incelemektir. Bu doğrultuda sedimanter kökenli 7 kayacın öğütülebilirliklerini belirlemek için Hardgrove öğütülebilirlik indeksi (HGI) deneyi ve Bond iş indeksi (Bwi) deneyi yapılmıştır. Kayaçların delinebilirlik değerleri delme oranı indeksi (DRI) deneyi ile aşındırıcılıkları ise Cerchar aşınma indeksi (CAI) deneyi ile belirlenmiştir. Kayaçların dayanımlarını belirlemek için tek eksenli basınç dayanımı (UCS) ve Brazilian çekme dayanımı (BTS) deneyleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar neticesinde kayaçların öğütülebilirlikleri ile kayaçların dayanım, delinebilirlik ve aşındırıcılık değerleri arasında anlamlı ilişkiler elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Bond iş indeksi, Hardgrove Öğütülebilirlik İndeksi, Delinebilirlik, Aşındırıcılık, Dayanım

Teşekkür

Makalenin hazırlanması aşamasında fikirleriyle yönlendiren doktora danışman hocam Prof. Dr. Olgay YARALI'ya, deneysel çalışmalar esnasında yardımlarını esirgmeyen Dr. Öğretim Üyesi Haşim DURU'ya ve Araş. Gör. Dr. Utku SAKIZ'a teşekkürlerimi sunarım.

Determination of the Relationships Between Strength, Drillability and Abrasiveness Properties and Grindability of Armutçuk Coal Environmental Rocks

Öz

The selection of mechanized excavation machines (roadheader, electro-hydraulic drill, etc.) that will be used for more economical opening of the driven galleries within the scope of underground mining activities, and new methods that can be used in performance estimation analyzes and give an idea about machine energy consumption are being researched from past to present. The aim of this study is to examine the relationships between the grindability of rocks and their strength, drillability and abrasiveness values in a laboratory setting. In this respect, Hardgrove grindability index (HGI) test and Bond work index (Bwi) test were conducted to determine the grindability of 7 sedimentary rocks. The drillability values of the rocks were determined by the Drilling Rate Index (DRI) test and the abrasiveness was determined by the Cerchar Abrasiveness Index (CAI) test. Uniaxial compressive strength (UCS) and Brazilian tensile strength (BTS) tests were performed to determine the strength of the rocks. As a result of the results obtained from the experimental studies, significant relationships were obtained between the grindability of the rocks and the strength, drillability and abrasiveness values of the rocks.

Anahtar Kelimeler

Bond Work Index, Hardgrove Grindability Index, Drillability, Abrasiveness, Strenght

Kaynakça

• Abdelhaffez, GS. 2012. Correlation Between Bond Work Index and Mechanical Properties of Some Saudi Ores, 40(1):271– 280.
• Abdelhaffez, GS. 2020. Studying the Effect of Ore Texture on the Bond Work Index at the Mahd Ad Dahab Gold Mine: A Case Study, Rud. Geol. Naft. Zb., 35(1):111–121.
• Alber, M., Yaralı, O., Dahl, F., Bruland, A., Käsling, H., Michalakopoulos, TN., Cardu, M., Hagan, P., Aydın, H., Ozarslan, A. 2013. ISRM suggested method for determining the abrasivity of rock by the Cerchar abrasivity test, Rock Mech. Rock Eng., 47:261–266.
• Aras, A., Özşen, H., Dursun, AE. 2020. Using Artificial Neural Networks for the Prediction of Bond Work Index from Rock Mechanics Properties, Miner. Process. Extr. Metall. Rev., 41 (3):145–152.
• Berry, TF., Bruce, RW. 1966. A simple method of determining the grindability of ores. Canadian Mining Journal 87:63-65.
• Bond, FC. 1961. Crushing and Grinding Calculations I-II, Br. Chem. Eng., 1–14.
• Dahl, F. 2003. DRI, BWI, CLI standards, NTNU, 20.
• Horst, WE., Bassarear, JH. 1976. Use of simplified ore grindability technique to evaluate plant performance. AIME TRANS 260.4: 348-351.
• ISRM. 1978. Suggested Method for Determining Tensile Strength of Rock Materials, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. and Geomech, Abstr., 15:99-103.
• ISRM. 1981. ISRM Suggested Methods: Rock Characterization, Testing and Monitoring, ed. E. T. Brown, Pergamon Press, London, 211 p.
• Karra, VK. 1981. Simulation of the Bond grindability test.
• Magdalinović, N. 1989. A procedure for rapid determination of the Bond work index. International Journal of Mineral Processing 27.1-2: 125-132.
• Özer, Ü., Çabuk, E. 2006. Bond İş İndeksi ve Kaya Parametreleri Arasındaki İlişki, 1, 43–49.
• Özer, Ü., Çabuk, E. 2007. Relationship between bond work index and rock parameters. Istanbul University the Journal of Engineering Faculty’s Earth Sciences Review 20(1): 43-49.
• Özkahraman, HT. 2005. A Meaningful Expression Between Bond Work Index, Grindability Index and Friability Value, 18:1057–1059.
• Sakız, U. 2021. Kayaçların Mekanik ve Delinebilirlik Özellikleri ile Öğütülebilirliği Arasındaki İlişkilerin İncelenmesi. El-Cezeri, 8(2):728-740.
• Swain, R., Rao, RB. 2009. Alternative Approaches for Determination of Bond Work Index on Soft and Friable Partially Laterised Khondalite Rocks of Bauxite Mine Waste Materials, J. Miner. Mater. Charact. Eng., 8(9):729–743.
• Tamrock. 1999. Handbook of Underground Drilling.
• Tiryaki, B., Atasoy, K., Yaşıtlı, NE., Eyüboğlu, AS., Aydın, MZ. 2001. Studies in The Relationships Between Hardgrove Grindability and Some Rock Index Tests on Cayırhan Coals, Proc. 20th Int. Min. Congr. Exhib. Turkey, 2001, 451–458.
• Tiryaki, B. 2005. Practical Assessment of the Grindability of Coal Using Its Hardness Characteristics, Rock Mech. Rock Eng., 38(2):145–151.