KÜÇÜK BOYUTLU KAYA KESME DENEYİNİN TAŞINABİLİR BİR KESME SETİNDE UYGULANMASI

Yıl 2018, Cilt: 57 Sayı: 3, 139 - 148, 01.09.2018

Serdar Yaşar

https://doi.org/10.30797/madencilik.457313

Öz

Küçük boyutlu kaya kesme deneyi (karot kesme deneyi), en sık kullanılan kaya kesme deney

düzeneklerinden birisidir. Bu deney düzeneğinden elde edilen deneysel sonuçlar marifetiyle,

kollu galeri açma makinesi ve döner kepçeli ekskavatör performans tahmini ve riperlenebilirlik

sınıflaması yapılabilmektedir. Ancak, bu deney setleri sabit ekipmanlardır, üretilmeleri zahmetlidir

ve sınırlı sayıda araştırma merkezinde bulunmaktadırlar. Bu çalışmada küçük boyutlu kaya

kesme deneyinin, taşınabilir ve hidrolik eğilme test makinelerine bir eklenti olarak tasarlanan

düşey kayaç kesme seti (DKKS) ile gerçekleştirilebilmesi hususu irdelenmiştir. DKKS genel

hatları ile tanıtılmış ve geçmiş çalışmalardan bilgiler sunulmuştur. DKKS’de küçük boyutlu kaya

kesme deneyinin kolaylıkla ve başarılı bir şekilde gerçekleştirilebileceği gösterilmiştir. Buna ilave

olarak, bir adet kollu galeri açma makinesi çalışma sahası ziyaret edilmiş ve alınan numuneler

üzerinde gerçekleştirilen kesme deneyleri ile makinenin kazı hızı kestirilmeye çalışılmıştır.

Sonuç olarak, bu makinenin kazı hızı gerçeğe yakın bir şekilde kestirilmiştir. Elde edilen veriler

ve tecrübeler ışığında, DKKS ile kaya kesme deneylerinin rutin bir kaya mekaniği deneyi gibi

gerçekleştirilebildiği gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Karot kesme deneyi, Özgül enerji, Kesme kuvveti, Performans tahmini, Kollu galeri açma makineleri

Kaynakça

• Balcı, C. , Bilgin, N., 2007. Correlative Study of Linear Small and Full Scale Rock Cutting Tests to Select Mechanized Excavation Machines. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science, 44, 468-476.
• Bamford, W.E., 1987. Workshop On Rock Cuttability And Drillability. International Congress on Rock Mechanics, G. Herget ve S. Vongpaisal, Ed., Montreal, Volume 3, 1508-1510.
• Başarır, H., Karpuz, C., 2004. A Rippability Classification System for Marls in Lignite Mines. Engineering Geology, 74, 303-318.
• Bilgin, N., Shahriar K., 1989. İstanbul Haliç Tünelinin Sürülmesinden Elde Edilen Sonuçlar. Türkiye Madencilik Bilimsel ve Teknik 11. Kongresi, Ankara, 306-319.
• Bilgin, N., Tümaç, D., Feridunoğlu, C., Karakaş, A.R., Akgül, M., 2005. The Performance of a 147
• S. Yaşar / Bilimsel Madencilik Dergisi, 2018, 57(3), 139-148 Roadheader in High Strength Rock Formations in Kucuksu Tunnel. 31st ITA-AITES World Tunnel Congress, Istanbul, Turkey, 815–820.
• Bilgin, N., Demircin, M.A., Çopur, H., Balcı, C., Tunçdemir, H., Akçin, N., 2006. Dominant Rock Properties Affecting the Performance of Conical Picks and the Comparison of Some Experimental and Theoretical Results. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science, 43, 1, 139–156.
• Bilgin, N., Balci, C., Tumac, D., Feridunoglu, C., Copur, H., 2010. Development of a Portable Rock Cutting Rig for Rock Cuttability Determination. EUROCK 2010, Lausanne, pp. 405–408.
• Bilgin, N., Copur, H., Balci, C., 2014. Mechanical Excavation in Mining and Civil Industries. CRC Press, 366 s.
• Bölükbaşı, N., Koncagül, O., Paşamehmetoğlu, A.G., 1991. Material Diggability Studies for the Assessment of Bucket Wheel Excavator Performance. Mining Science and Technology, 13, 271-277.
• Detournay, E., Drescher, A., Hultman, D.A., 1997. Portable Rock Strength Evaluation Device. United States Patent 5670711.
• Entacher, M., Lorenz, S., Galler, R. 2014. Tunnel Boring Machine Performance Prediction with Scaled Rock Cutting Tests. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science, 70, 450– 459.
• Fowell, R.J., 1993. The Mechanics of Rock Cutting. Comprehensive Rock Engineering, J.A. Hudson, vol 4. Pergamon, Oxford, 155–176.
• Fowell, R.J., Richardson, G., Gollick, M.J., 1994. Rock Cutting with Roadheaders. Tunnelling, 785- 796.
• Keleş, S., 2005. Cutting Performance Assessment of a Medium Weight Roadheader at Cayırhan Coal Mine. Yüksek Lisans Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara, p 58.
• Kim, E., 2010. Investigation of Conical Bit Rotation in Full Scale Cutting Tests. PhD Thesis, The Pennsylvania State University, 143 s.
• McFeat-Smith, I. Fowell, R. J., 1979. The Selection and Application of Roadheaders for Rock Tunneling. Rapid Excavation Tunneling Conference, Georgia, 1, 261-279.
• Nishimatsu, Y., 1993. Theories of Rock Cutting, Comprehensive Rock Engineering. J.A. Hudson, Ed., Oxford, Pergamon Press, 647-662.
• O’Dogherty, M.J., ve Burney, A.C., 1963. A Laboratory Study of the Effect of Cutting Speed on the Performance of Two Coal Cutter Picks. Colliery Eng. (London) 40, 51-54,111-114.
• Potts, E.L.J., ve Shuttleworth, P., 1959. A Study of Ploughability of Coal With Special Reference to the Effects of Blade Shape, Direction of Planning to the Cleat, Planning Speed and Influence of Water Infusion. Transactions of the Institution of Mining Engineers, 117, 519-553.
• Richard, T., Dagrain, F., Poyol, E., Detournay, E., 2012. Rock Strength Determination From Scratch Tests, Engineering Geology, 147-148, 91-100.
• Rostami, J., Özdemir, L., Neil, D., 1994. Performance Prediction: The Key Issue in Mechanical Hard Rock Mining, Mining Engineering, 1263-1267.
• Rostami, J., Ozdemir, L., 1996. Computer Modeling of Mechanical Excavators Cutterhead. Proceedings of the World Rock Boring Association Conference: Mechanical Excavation’s Future Role in Mining, 17–19 Eylül, Laurentian University, Sudbury, Ontario, Kanada.
• Roxborough, F.F., Rispin, A., 1973. The Mechanical Cutting Characteristics of the Lower Chalk. Tunnels and Tunnelling, January, 45-67.
• Roxborough, F.F., Philips H.R., 1974. Experimental Studies on the Excavation of Rocks Using Picks, Advances in Rock Mechanics. Third ISRM Congress, Denver, 1407-1412.
• Roxborough, F.F., 1985. Research in Mechanical Rock Excavation: Progress and Prospects. RETC, Las Vegas, 225–244.
• Stavropoulou, M., 2006. Modeling of Small- Diameter Rotary Drilling Tests on Marbles. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science,43: 1034–1051.
• Yaşar, S., 2013. Doğu Karadeniz Bölgesinde Bulunan Çeşitli Kayaçların ve Cevherlerin Kazılabilirlik Özelliklerinin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Yaşar, S., 2018. Kayaç Kesilebilirliğinin Tayini için Düşey Kayaç Kesme Setinin Geliştirilmesi. Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
• Yaşar, S., Çapik, M., Yılmaz, A.O., 2015. Cuttability Assessment Using the Drilling Rate Index (DRI). Bulletin of Engineering Geology and Environment, 74, 4, 1349–1361.
• Yaşar, S., Yılmaz, A.O., 2017a. A Novel Mobile Testing Equipment for Rock Cuttability Assessment: Vertical Rock Cutting Rig (VRCR). Rock Mechanics and Rock Engineering, 50, 4, 857-869.
• Yaşar, S., Yılmaz, A.O., 2017b. Vertical Rock Cutting Rig (VRCR) Suggested for Performance Prediction of Roadheaders,. International Journal of Mining, Reclamation and Environment, DOI: 10.1080/17480930.2017.1363482.
• Yaşar, S., Yılmaz, A.O., 2017c. Rock Cutting Tests with a Simple-Shaped Chisel Pick to Provide Some Useful Data. Rock Mechanics and Rock Engineering, 50, 12, 3261-3269.