KAYAÇ KAZILABİLİRLİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİNDE CCS TİP MİNİ DİSK KESKİ KULLANILMASI

Öz

Kayaç kazılabilirlik özelliklerinin belirlenmesinde en çok kullanılan deneylerden biri laboratuvar ortamında yapılan büyük boyutlu kazı deneyleridir (LCM). Bu deney setinde gerçek disk keskilerin kullanılması güvenirliliğini artırmaktadır ancak bu deney seti uygulamada birçok dezavantaja sahiptir. Deneyler için büyük blok numunelerin kullanılması ve çok fazla insan gücüne gerek duyulması bunlardan bazılarıdır. Büyük boyutlu kazı deney setinde karşılaşılan bu dezavantajlar değerlendirilerek yürütülen bir TÜBİTAK projesi kapsamında İTÜ kazı mekaniği laboratuvarında daha küçük boyutlarda yeni bir taşınabilir kazı deney seti (PLCM) geliştirilmiştir (TÜBİTAK-112M859). Geliştirilen bu deney setinde gerçek disk keskilerle aynı özelliklere sahip fakat daha küçük boyutlarda mini disk keskiler kullanılmıştır. Bu çalışmada mini disk keskilerle yapılan kaya kesme deney sonuçlarının güvenirliliğinin belirlenmesi için, aynı numune üzerinde LCM ve PLCM deneyleri yapılmış ve deney sonuçları karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Disk keski
• Mini disk keski
• LCM
• PLCM

Determination of Rock Excavability Properties by Use of CCS Type Mini Disc Cutter

Öz

Linear cutting machine (LCM) tests are one of the most used laboratory test for determine of rock cuttability. Using the real disc cutters in this machine improve the reliability but this test method have some disadvantages. The basic disadvantage of the full-scale linear rock cutting test is that it requires too much manpower and large blocks of rock samples, which are usually difficult, too expensive, or impossible to obtain. For these reasons a new portable linear rock cutting (PLCM©) machine was developed in the Mining Engineering Department of Istanbul Technical University and supported by The Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK-112M859). In this new portable linear cutting machine, mini disc cutter were used for rock cutting tests. Mini disc cutter is smaller than real cutters but it has same properties with a real disc cutter. In this study for determine the reliability of PLCM relieved and unrelieved linear rock cutting tests were performed on same rock sample with newly developed machine PLCM© and LCM then tests results were compared. The result of these comparisons a good relationship was obtained between LCM and PLCM tests results.

Anahtar Kelimeler

• Disc cutter
• Mini disc cutter
• LCM
• PLCM

Kaynakça

1. Balcı, C., 2004, Mekanize kazı makinelerinin seçiminde küçük boyutlu kazı ile büyük boyutlu kazı deneylerinin karşılaştırılması, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, s269.
2. Balcı, C., Bilgin, N., 2007, Correlative study of linear small and full – scale rock cutting tests to select mechanized excavation machines, Int. J. Rock Mech. & Min. Sci., Vol. 44, No. 3, pp. 468-476.
3. Balcı, C., Tumac, D., 2012. Investigation into the effects of different rocks on rock cuttability by a V-type disc cutter. Tunnelling and Underground Space Technology 30, 183-193.
4. Bilgin, N., 1977. Investigation into mechanical cutting characteristics of some medium and high strength rocks. PhD Thesis, University of Newcastle Upon Tyne, UK.
5. Bilgin, N., Shahriar, K., 1987, ‚Madenlerde mekanize kazı için bir ölçme sisteminin geliştirilmesi ve T.T.K. Amasra kömür bölgesine uygulanışı‛, Tübitak Projesi, MAG, Proje No: 674, 99s.
6. Bilgin, N, 1989. İnşaat ve Maden mühendisleri için uygulamalı kazı mekaniği, Birsen Yayınevi, İstanbul.
7. Bilgin, N., Çopur, H., Balcı, C., Feridunoğlu, C., Tumaç, D., 2006, Kaya kazı makinelerinin optimum seçiminde kullanılmak üzere taşınabilir bir test cihazının geliştirilmesi, TUBİTAK Araştırma Projesi Nihai Rapor, Proje No: MİSAG- 274 (104M013).
8. Ceylan, K., 1987, Studies on the cuttability of rocks at O.A.L. Çayırhan district by laboratory cutting tests, METU (ODTÜ), Master Thesis.

9. Dursun, A. E., 2012, ‚Konya şehir merkezinin kuzey batısında yeralan kireçtaşlarının kesilebilirliği‛ Selçuk Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı doktora tezi.
10. Eskikaya, S., Bilgin, N., ve diğ., 2000, Development of rapid excavation technologies for the Turkish mining and tunnelling industries, NATO TU-Excavation Sff Programme Project Report: 172, Istanbul Technical University.
11. Feridunoğlu, O.,C., 2009, Kayaç kazılabilirliğinin tayini için taşınabilir kayaç kesme deney aletinin geliştirilmesi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora tezi. Franklin, J. A., and Dusseault, M. B., 1989, Rock Engineering, New York: McGraw-Hill.
12. ISRM, 1981, Rock characterization testing and monitoring ISRM suggested methods, suggested methods for determining hardness and abrasiveness of rocks, Part3, pp. 101-103.
13. J.E.Friant, L. Özdemir, (Çeviren : Prof. Dr. Ş. Eskikaya), 1994, "Tünel Açma Teknolojisi Bugün ve Yarın", İTÜ Maden Fakültesi Tünel ve Galeri Açma Meslek İçi Semineri. Maidle, B., Schmidz, L., Ritz, W., and Herrenknecht, M., 2008. Hard rock tunnel boring machines, Ernst & Sohn Verlag fur Architektur und Technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, ISBN 978-3-433- 01676-3, Berlin.
14. McFeat – Smith, I., Fowell, R. J, 1977, Correlation of rock properties and the cutting performance of tunneling machines, Proc. Conference on Rock Engineering, The University of Newcastle Upon Tyne, 581-602.
15. Morrell, J., W., Bruce, W.,E., and Larson, D.,A., 1970, Tunnel boring technology: disc cutter experiments in sedimentary and metamorphic rocks, U.S. Dept. of the Interior.
16. Özdemir, L., Miller, R. S., and Wang F.D., 1978. Mechanical tunnel boring prediction and machine design. Report to National Science Foundation, Colorado School of Mines, Golden, pp. 313.
17. Phillips, H. R., Bilgin, N. and Price, D. L., 1978, The influence of type tip geometry on the design of disc cutter arrays, Proc. 3rd Austin Tunnelling Conferance, Sydney, pp. 48-52.
18. Rostami, J., Ozdemir, L., 1993, A new model for performance prediction of hard rock TBM’s, Proceedings of Rapid Excavation and Tunneling Conference (RETC), Boston MA, June 13-17, pp. 793-809.
19. Roxborough, F. F., Phillips, H. R., 1975, Rock excavation by disc cutter, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences and Geomechanics Abstracts, 12, pp. 361 366.
20. Stack, B., 1995, Encyclopaedia of tunnelling mining and drilling equipment, Vol 1-2, Mining Hobart Muden Publishing Company, Hobart, Australia, pp. 1911.
21. The Robbins Company, 2001. Robbins Tunnel Machine Projects, Seattle.
22. Tumaç, D., 2010, Değişik kayaç ve disk keskilerin kayaç kazılabilirliği üzerine etkisinin araştırılması, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora tezi.