172
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Ağır metal içeren atıkların triple süper fosfat (TSP) ile stabilizasyonu
Ağır metal kirliliği, endüstriyel ve madencilik faaliyetlerinin (elektrik santralleri, cevher hazırlama, metalurjik ekstraksiyon, petrokimya vb.) artması nedeniyle küresel sorunlardan biridir. Bu ağır metal kirliliği sorununu çözmek için, ağır metal iyonlarının atıklardan çöktürülmesi amacıyla bu tezde triple süperfosfat (TSP) kapsamlı bir şekide araştırılmıştır. TSP, Toprakta ve suda metal fiksasyonu için güçlü bir araç olan ortofosfat (PO43-) kaynağı olarak etkimek üzere çeşitli fosfat bazlı malzemeler ve gübreler arasından seçilmiştir. Bu çalışmanın amacı, sulu çözeltisi bir sistemdeki metal iyonlarının stabilite koşullarını ve kirlenmiş atıkların kirecin alternatifi olan triple süper fosfat ile muamele edilmesini araştırmaktır. Ca(H2PO4)2H2O kimyasal formülüne sahip TSP veya monokalsiyum fosfat monohidrat, özellikle Türkiye'de tarım alanında gübre olarak yaygın kullanılmaktadır. Bu araştırmada, ilk olarak, TSP çözeltisinde farklı türlerin baskınlık alanlarını ve katı/çözelti dengesini oluşturmak için HSC kimya programı ile stabilite diyagramları (Eh-pH diyagramları) oluşturulmuştur. Daha sonra elde edilen metal fosfatın stabilite alanı diyagramlarından belirlenen koşullarda doğrulanması ve çökeltilen numunelerin XRD analizleri ile doğrulanması için TSP çözeltilerinde saf metaller ve gerçek atıklar ile çöktürme testleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlar, TSP'nin Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Sr ve Zn'nin ağır metallerini sulu çözeltiden ve gerçek atıklardan etkili bir şekilde çöktürdüğünü göstermiştir. TSP prosesinin performansı reaksiyon sürelerinden, metal iyonlarından ve TSP derişimlerinden etkilenmektedir. XRD analizinin sonuçları ayırca çözünmeyen metal fosfatların [Cd3(PO4)2, Co3(PO4)2, Cu2(PO4)OH, Fe3(PO4)2, FePO4.2H2O, Mn3(PO4)2, Pb3(PO4)2, ZnHPO4 and Zn3(PO4)2] çökeltide oluşumunu ortaya koymuş ve TSP'nin ağır metal giderimi üzerine TSP'nin mekanizmasını tanımlamıştır.
İki farklı kömürün otojen siklon ve spiral ile yıkanabilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada, Aydın ve Soma bölgesine ait ince boyutlu linyitlerin otojen siklon ve spiral ile zenginleştirilme olanakları araştırılmıştır. Çalışmalarda üç seviye Box-Behnken deney tasarımı ve yüzey yanıt yöntemi ile otojen siklon ve spiralin, tasarım ve işletme parametreleri incelenmiştir. Deneyler sonucunda elde edilen veriler, kömür külü ve miktarını temsil eden ampirik modeller oluşturmak için kullanılmıştır. Modellerin anlamlılık testi varyans analizi (ANOVA) kullanılarak yapılmıştır. Deney sonuçları ve modeller incelendiğinde, otojen siklon ile daha düşük küllü kömür elde edilirken, spiral ile daha yüksek küllü kömür elde edilmiştir. Bununla birlikte spiralin temiz kömür kazanım oranı daha fazladır. Aydın kömürü ile yapılan çalışmalarda yüzde 34,84 küllü bir kömür kullanılmıştır. Deneyler sonucunda elde edilen kömürün kül oranı yüzde 24,21 ile 32,73 arasında değişirken, temiz kömür kazanım oranı yüzde 56,27 ile 82,68 arasında değişmektedir. Soma bölgesine ait kömürlerde ise yüzde 42,21 küllü bir kömür numunesi kullanılmıştır. Elde edilen temiz kömürün kül oranı yüzde 18,89 ile 32,73 arasında iken temiz kömür miktarı yüzde 39,68 ile 73 arasındadır. Otojen siklon ve spiral beraber kullanıldığında ise elde edilen temiz kömürün verimi, cihazların ayrı ayrı kullanılması göre daha fazladır.
Açık işletmelerde üretim planı optimizasyonu
Açık ocak işletmelerinde, madencilik operasyonlarının verimli bir şekilde yürütülmesi ve en yüksek kârın elde edilmesi iyi hazırlanmış bir üretim planıyla mümkündür. Ayrıca doğal kaynakların verimli kullanılması sürdürülebilirlik açısından da önemlidir. Ancak kontrol altına alınması gereken parametreler karmaşık bir probleme sebep olmaktadır. Özellikle metal madenciliğinde, metal fiyatlarındaki dalgalanmalar, jeolojik belirsizlikler ve madencilik faaliyetlerinin uzun yıllar sürmesi sebebiyle dar boğazlar yaşanmaktadır. Açık işletmelerde üretim planı optimizasyonu probleminin çözümü için birçok çalışma gerçekleştirilmiştir. En çok kullanılan yöntemlerden bir tanesi parametrik analiz yöntemidir. Fakat bu yöntem, özellikle uygun blok çıkarılma sıralamasını tespit etmekte yetersizdir. Bu çalışmada, koni çıkarılma sıralaması geliştirilerek, her dönemde eşit miktarda cevher üretiminin sağlanabildiği bir yöntem sunulmaktadır. Mevcut hareketli koni algoritmalarındaki eksiklikler giderilmiş ve parametrik analiz yöntemiyle uzun dönem üretim planlaması sorununa alternatif çözüm üretilmiştir. Yöntem, örnek çalışma olarak altın ve tungsten madenlerinde uygunlanmış ve elde edilen sonuçlar umut verici olarak değerlendirilmektedir.
Sülfürlü cevherlerin flotasyonunda ultrasonik enerjinin flotasyon verimi ve selektivitesine olan etkisinin araştırılması
Flotasyon, sülfürlü cevherlerin zenginleştirilmesinde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Flotasyonda sellektivite ve verimi artırmak için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Flotasyon yöntemiyle minerallerin birbirinden ayrılmasında yeni ve etkin yollardan biri ultrasonik enerjinin kullanılmasıdır. Ultrasonik enerji, maden ve metal endüstrisinde genellikle yüzey temizleme işlemlerinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, ultrasonik enerjinin etkisi iki aşamada araştırılmıştır. İlk aşamada; sülfürlü saf cevherler (galen, kalkopirit, sfalerit ve pirit) üzerindeki etkisi, mikro-flotasyon testleri yapılarak araştırılmıştır. Mikro-flotasyon testleri sonucunda; ultrasonik enerji kondisyonlama öncesi ve boyunca uygulandığında tüm mineraller üzerinde canlandırma etkisi gösterdiği tespit edilmiştir. Ancak, ultrasonik enerji kondisyonlama sonrasında uygulandığında kalkopirit, sfalerit ve pirit üzerinde bastırıcı etki yaparken galen üzerinde canlandırıcı etkisi yaptığı tespit edilmiştir. Ultrasonik enerjinin bu özelliğinden yararlanılarak, kondisyonlama sonrasında uygulandığında galen minerali diğer sülfürlü minerallerden yüksek sellektivite ve verimde ayrılabildiği tespit edilmiştir. İkinci aşamada ise ultrasonik destekli bir test düzeneği kurulmuştur. Daha sonra Balıkesir-Balya, Giresun-Şebinkarahisar ve Kütahya-Çatak tesislerinden getirilen numuneler ile ilk aşamada tespit etmiş olduğumuz koşullar doğrultusunda testler yapılmıştır. Yapılmış olan testler sonucunda, ultrasonik enerji kondisyonlama öncesinde ve boyunca uygulandığnda mikro- flotasyon testlerinde olduğu gibi tenörü ve verimi arttırdığı tespit edilmiştir.Ultrasonik enerji kondisyonlama sonrası uygulandığında ise galen diğer sülfür minerallerinden bastırıcı kullanmadan yüksek sellektivite ve verimle ayrılabildiği tespit edilmiştir. Ayrıca, Kütahya-Çatak cevherinde ise kükürt oranı ultrasonik enerji uygulamasıyla azaltılmıştır. Anahtar kelimeler: Flotasyon, hallimond tüpü, Ultrasonik enerji, sülfürlü cevher, sellektivite
Taşkömürlerinden çok düşük küllü temiz kömür üretimi ve kömür artıklarından nadir toprak elementlerinin kazanımının araştırılması
Günümüzde gelişen teknoloji ile birlikte toplumların enerjiye duydukları ihtiyaç artmaktadır. Bu duruma paralel olarak, söz konusu ihtiyacın karşılanması için yerküremizde var olan enerji ham maddelerinin rezervleri de hızla azalmaktadır. Kömür, dünya ticari enerji talebini karşılayan en önemli fosil yakıttır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının günümüz enerji üretimindeki yerinin kısıtlı olduğu düşünüldüğünde, özellikle Türkiye gibi gelişmekte olan ülkelerde yerli kömür kaynaklarından temiz enerji üretimi konusu stratejik açıdan büyük önem taşımaktadır. Bu doktora tezi kapsamında birbiriyle ilintili iki farklı konuda araştırmalar gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada Zonguldak taş kömüründen düşük küllü, düşük kükürtlü ve yüksek kalorili temiz kömür üretimi olanakları araştırılmıştır. Saf kömürün kazanılması için flotasyon ve atmosferik liç işlemlerine ek olarak otoklav liçi testleri yapılmış ve bu zenginleştirme metotlarının kombinasyonu ile yüzde 10,62 kül içeren taş kömüründen yüzde 1,04 küllü, yüzde 0,37 kükürt içeren üst ısıl değeri kuru bazda 8390 kcal/kg olan süper temiz kömür konsantresi yüzde 38,26 ağırlık verimi ile elde edilmiştir. Farklı araştırmacılar tarafından yapılan birçok çalışmada kömür yataklarında bulunan kil mineralleri içerisinde nadir toprak elementlerinin varlığı tespit edilmiştir. Stratejik olarak önem taşıyan bu elementlerin kazanımı konusu doktora tezi çalışmasının ikinci bölümünü oluşturmaktadır. Çalışmanın bu bölümünde, sentetik olarak hazırlanmış olan nadir toprak elementi içeren kil minerallerinden bazı nadir toprak elementlerinin kazanımına yönelik olarak da çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Nadir toprak elementlerinin kazanımına yönelik olarak yapılan testlerde dört farklı kil örneği üzerinde çalışılmış ve farklı çözücüler kullanılarak yüzde 80'e ulaşan verimlerde nadir toprak elementleri kazanılmıştır.
Heyelan hareketlerinin DInSAR ve LiDAR yöntemleri ile belirlenmesi ve izlenmesi
Günümüzün en büyük problemlerinden biri de doğal afetlerdir. Düzensiz bir geometriye sahip doğal yamaçların (şev) kayma hareketine heyelan denilmektedir. Yarattığı olumsuz etkilerden dolayı doğal afetler içinde önemli bir yer sahip olan heyelanlar, etkili oldukları bölgede yerleşim yerlerine can ve mal kaybı şeklinde zarar vermektedirler. Bu nedenledir ki bu hareketlerin belirlenmesi ve izlenmesi gerekmektedir. Günümüzde uzaktan algılama biliminin heyelan izlenmesinde kullanılabilirliği önem kazanmıştır. Uzaktan algılama yöntemleri içinde de 3 boyutlu yüksek hassasiyetli veri üretebilen radar uydu görüntüleri (DInSAR) ve lazer tarama tekniklerinin (LiDAR) kullanımı ön plana çıkmaktadır. Çalışmanın amacı, araştırma için seçilen İzmir Fayı'nın 2 yıllık sürede üreteceği depremler ve LiDAR/DInSAR yöntemlerinden elde edilecek verilerden yüzey deformasyonları arasında ilişkinin ortaya konması, belirlenen alanlarda meydana gelen kütle hareketinin boyutunun ve hızının tespit edilmesi ve doğruluğunun araştırılması, bu bölgelerin risk haritalarının çıkarılması ve İzmir Fay zonu boyunca gözlenen heyelanların etki alanındaki Balçova ve Agora yerleşimlerine ait yapı stoku yoğunluğunun ortaya konmasıdır. Sonuç olarak; belirlenen alanlarda heyelan hareketleri belirlenerek, bu hareketleri izlemek mümkün olmuştur.
Sert kaya kütlelerinin patlatma ile kazısında unvan yetki ve sorumlulukların incelenmesi
Patlatma işlemleri madencilik faaliyetlerinde rutin bir iş olarak yürütülmektedir. Madencilik çalışmalarının etkili bir şekilde yapılabilmesi iyi bir patlatma tasarımını gerektirmektedir. Öte yandan söz konusu patlatma işlemlerinin gerçekleşmesinden sorumlu teknik elemanın unvanının ne olacağı ile ilgili tam bir netlik bulunmamaktadır. Bu tezin amacı patlatmalı kazı işlemlerinden sorumlu kişilerin unvanları ile ilgili belirsizliklerin giderilmesine yardımcı olmaktır. Bu amaca yönelik olarak öncelikle patlatma tasarımını etkileyen parametreler, patlatmanın çevresel etkileri, patlayıcı maddelerin depolanması, taşınması ve kullanımı ile ilgili literatür bilgisi verilmiştir. Konu ile ilgili bazı tüzükler de irdelenmiştir. Son olarak ise patlatmadan sorumlu kişi veya kişilerin sorumluluk alanlarına değinilmiştir. Patlatma işlemlerini yapan ateşleyici ile patlatma tasarımından sorumlu olan uzman mühendis arasındaki fark ve görevler ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bu kapsamda patlatma tasarımından sorumlu olan kişi veya kişilerin kimler olabileceği ile ilgili çıkarımlar yapılmıştır. Ayrıca, patlatma öncesi ve sonrası alınması gereken önlemlere de bu tez kapsamında değinilmiştir.
Yüzey aktif reaktiflerle liç çözeltilerinden cıvanın uzaklaştırılması
Son yıllarda hızla artan dünya altın üretiminde, siyanürleme en yaygın üretim yöntemidir. Ayrıca, dikkate değer oranda da halen amalgamlama yöntemi de kullanılmaktadır. Cıva (Hg), siyanürleme işleminde çözünerek çevresel ve ekonomik açıdan birçok olumsuzluklara neden olmaktadır. Bu sebeple; siyanür çözeltilerinden Hg gideriminde, seçimli, hızlı ve düşük maliyetli ayırma yöntemlerinin araştırılması ve kararlı hale getirilmesi önem kazanmıştır. Bu çalışmada, öncelikle çöktürmede kullanılacak reaktif türü belirlenerek reaktif konsantrasyonu, süre, pH, sıcaklık gibi parametrelerin Hg giderimi üzerine etkisi araştırılmıştır. İşlem sonucunda elde edilen ürünler karakterize edilmiştir. Ayrıca, amalgamlama atığının siyanürleme çözeltisine, işleminin uygulanabilirliği test edilmiştir. Çalışma sonucunda; çöktürücü dozajı, pH ve sıcaklığın çöktürücü türüne bağlı olarak Hg uzaklaştırma veriminde oldukça etkili olduğu belirlenmiştir. Au, gümüş (Ag) ve bakırın (Cu), Hg uzaklaştırma verimini etkilemediği ve ksantat ile herhangi bir çökelek oluşturmadığı tespit edilmiştir. En iyi sonuç, potasyum etil ksantat (KEX) ile elde edilmiş ve Hg konsantrasyonu %99,9 verimle 10000 ppb'den 5 ppb'ye indirilmiştir. Çökelek olarak kararlılığı yüksek metazinober (-HgS)'in oluştuğu belirlenmiştir. Amalgamlama atığının siyanürleme çözeltisinden 8,1x10-5 mol KEX kullanılarak %99 verimle Hg miktarı 9539 ppb'den 101 ppb'ye düşürülebilmiştir. Sonuç olarak siyanürleme çözeltilerinden Hg'nin ksantatlar ile seçimli olarak yüksek verimle uzaklaştırılaştırılmasının mümkün olduğu belirlenmiştir.
Fosil yakıt kaynaklı karbondioksit emisyonlarının çoklu regresyon analiziyle modellenmesi ve tahmini: BRICS ve MINT ülkeleri örneği
Dünya, ülkelerin ekonomik özellikleri ve jeopolitik konumları nedeniyle gün geçtikçe önemli değişiklikler ile karşılaşmaktadır. Dünya'nın en hızlı gelişen/yükselen ekonomileri olarak gösterilen BRICS ve MINT ülkeleri; büyük nüfusa sahip olmaları, güçlü ve etkili yönetimleri, yeraltı zenginlikleri, bölgelerinde yükselen bir aktör olmaları ve küresel pazarlarda yer alma istekleri nedeniyle bu değişimlerden ortaya çıkan bir sonuçtur. Bu tez çalışması kapsamında, BRICS ve MINT ülkelerinin sosyo-ekonomik durumlarına, enerji görünümlerine ve fosil yakıt kaynaklı karbondioksit emisyonlarına yönelik bir istatistiksel analiz gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, BRICS ve MINT ülkelerinin fosil yakıt kaynaklı karbondioksit emisyonları, ilgili ülkelerin bazı sosyo-ekonomik göstergelerine bağlı olarak çoklu regresyon analizi ile modellenmiştir. Geliştirilen/Önerilen modellerin istatistiksel geçerliliği; determinasyon katsayısı, F ve t testleri ile gerçekleşen-tahmin edilen veri setleri gibi çeşitli testlerle doğrulanmıştır. Ayrıca, BRICS ve MINT ülkelerinin fosil yakıt kaynaklı karbondioksit emisyonlarını istatistiksel olarak etkileyen en önemli değişkenler de tespit edilmiştir. Ek olarak, önerilen modeller ile BRICS ve MINT ülkelerinin gelecekteki fosil yakıt kaynaklı karbondioksit emisyonlarının miktarına yönelik tahminler yapılmıştır. İstatistiksel analiz sonuçları, önemli üstünlükleri nedeniyle BRICS ve MINT ülkelerinin yakın bir gelecekte dünya ekonomisine yön verecek bir pozisyona geleceğine yönelik tespitler sunmuştur. Modelleme çalışmalarından elde edilen sonuçlar, geliştirilen modellerin güçlü bir uygulanabilirlik potansiyellerinin olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca; geliştirilen modeller ile gerçekleştirilen öngörme sonuçları, BRICS ve MINT ülkelerinin gelecekteki toplam fosil yakıt kaynaklı CO2 emisyonlarında önemli artışların beklendiğini açıkça göstermiştir.
Yerleşim birimlerine yakın patlatma kaynaklı titreşimlerin insanlar üzerindeki etkisinin araştırılması
Günümüzde, birçok maden ocağı ve patlatma ile yapılan kazı çalışmaları şehir sınırları içerisinde veya yerleşim bölgelerine yakın konumdadır. Patlatma faaliyetleri sonucu oluşan yer sarsıntısı, gürültü vb. olumsuzluklar patlatma yapılan bölgelere yakın yerlerde yaşayan insanlar tarafından hissedilebilir. Böyle bir durumda da, bir takım şikayetler meydana gelebilmektedir. Yerleşim yerlerine yakın bölgelerde gerçekleştirilen patlatmalarda oluşan parçaçık hızları, konuyla ilgili yönetmeliklerde yapılar için izin verilen titreşim sınır değerlerinin altında olsa bile, bu bölgelerde yaşayan insanlar bu titreşim hızlarından rahatsız olabilirler. Patlatmanın neden olduğu titreşim sorunları iyi bilinmesine rağmen, patlatma titreşimlerine karşı insan tepkisinin daha fazla araştırılmaya ve incelenmeye ihtiyacı vardır. Bu çalışmanın ana amacı, patlatma kaynaklı titreşimlerin insanlar üzerindeki etkilerini tespit etmektir. Araştırmada öncelikle, titreşim algı seviyesi ve patlatma titreşimindeki rahatsızlık seviyelerinin ortaya konulması amacıyla ankete dayalı saha çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, iki farklı alanda patlatma operasyonları takip edilmiş, patlatma alanlarında patlama kaynaklı titreşimler kaydedilirken, gönüllü katılımcılar titreşime maruz kalma ve algılama ile ilgili anket çalışmasına katılmıştır. Titreşimi sınıflandırmak ve rahatsızlık seviyesini belirlemek için 4'lü Likert ölçeğine göre sorular hazırlanmıştır. Ayrıca, cinsiyetin rahatsızlık seviyelerini nasıl etkilediği de incelenmiştir. Takip edilen patlatmalardan 228 adet anket elde edilmiş, katılımcıların cevapları bir istatistik yazılımı olan SPSS programı kullanılarak farklı analiz yöntemleriyle değerlendirilmiştir. Araştırmanın ikinci aşamasında, patlama kaynaklı titreşimlerin insan vücudu üzerindeki etkilerini anlamak için laboratuar ortamında simülasyon çalışması yapılmıştır. Bu simülasyon ile psikolojik etkilerin yanı sıra insan vücudu üzerindeki fiziksel etkilerin incelenmesi sağlanmıştır.
Yeraltı metalik maden tasarımı optimizasyonu
Optimization efforts to increase the value of metallic minerals extracted by underground mining methods have been mostly implemented for the past 20 years using both rigorous and heuristic approaches. Yet, the global optimal solution has not been achieved and consequently, this thesis approaches optimization from mine development perspective considering that the orebody reserve is accessed by a decline or ramp. In the algorithm which works for North-South and East-West direction, orebody is divided into small blocks, which contain geological and economic information. Blocks are then examined to determine the position of high mineralization, which depicts the position of a ramp. While applying ramp and drives development cost, drilling and material transportation costs, each block is accessed and aggregated to form stopes that maximize profit per tonne of ore constrained by cutoff grade. Moreover, stopes have a variable dimension with allowable length, width and height to cover the entire parts of the reserve at a given position constrained by permissible dilution. Finally, the algorithm is used in two real metallic ore posits with the help of visualization and quantitative analysis software such as Surpac™ and Excel. The approach produces practical results and with significant confidence, overcomes some of the challenges raised from past literature.
Mangan cevherinin zenginleştirilebilirliğinin araştırılması
Sanayileşen ve gelişen tüm ülkelerin ekonomisini etkileyen en önemli faktörlerin başında madencilik faaliyetleri gelmektedir. Bu faaliyetlerin en temel amacı; sanayi ile ilgili alanların ihtiyaç duyduğu mineralleri bularak yüzeye çıkartmak ve insanların ihtiyaçlarını karşılamaktır. Bilindiği gibi yerüstünde veya yeraltında bulunan cevherlerden bazıları yüksek tenörlü olabilirken, düşük tenörlü cevherler de mevcuttur. Yüksek tenörlü cevherlerin, karmaşık olmayan yöntemler kullanarak çeşitli endüstri dallarına satılması mümkündür. Bununla birlikte, bazı rezervler bilinen endüstriyel tesis şartlarına uygun olmadığı için ekonomik olarak henüz işletilememektedir. Yakın veya uzak gelecekte eğer yüksek tenörlü olan cevherler azalır veya tükenir ve düşük tenörlü minerallere çeşitli sebepler ile ihtiyaç duyulur ise bu cevherlerin işletilmesi gerekecek ve bu minerallerin zenginleştirilmesi için de zenginleştirme tesislerine ihtiyaç duyulacaktır. Ülkemizde mevcut mangan yataklarında yer alan manganez cevherlerinin Mn içeriği kabul edilebilir sınırlarda olmayıp, doğrudan kullanma olasılığı bulunmamaktadır. Türkiye'de bulunan manganez cevheri, genelde metalurjik manganez cevheri grubunda değerlendirilebilecek, Demirli-mangan (%10-35 Mn) cevherleri olup rezervlerin büyük bir bölümünü oluşturmaktadır. Genel olarak manganez cevherinin en çok kullanıldığı sektör, % 90 - 95'e yaklaşan bir oranla demir - çelik endüstrisidir. Az bir kısmı kimya ve batarya endüstrisinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, manganez cevherlerinden, endüstride kullanılabilecek nitelikte manganez üretimi için konsantre elde etme koşullarının saptanması hedeflenerek manganez cevheri için fiziksel ve kimyasal ayırma yöntemleri araştırılmış ve uygun koşullar tespit edilerek raporlanmıştır.
Yeraltı su dinamiğinin açık ocak duraylılığına etkisinin sayısal modelleme analizleri ile araştırılması
Sanayinin büyümesi ve teknolojinin gelişmesiyle, günümüzde hammaddeye olan ihtiyaç artmıştır. Bu hammadde talebinin karşılanması için cevherin, açık işletmeden en verimli şekilde alınabilmesi gerekmektedir. Dekapaj miktarının az, şev açılarının ise yüksek tutulduğu bir açık işletme basitçe en verimli şartlar altında çalışıyor demektir. Ancak yüksek şev açıları, şev stabilitesi problemlerini de beraberinde getirmektedir. Madenin ekonomik şartlar altında işletilmesi için şev duraylılığı etütleri ve tasarım planlama için toplanan veriler, bu aşamada büyük bir öneme sahiptir. Uygun tasarım ve boyutlandırma için işletme sahasının jeolojik-jeofizik özellikleri tanımlanmalı, süreksizlikleri belirlenmeli ve yeraltı suyu durumu iyi bir şekilde ortaya koyulmalıdır. Bu çalışma kapsamında yeraltı suyu seviyesindeki değişimlerin şev duraylılığına etkileri sayısal modelleme yöntemleri ile zamana bağlı akış çözümlemeleri yapılarak araştırılmıştır.
Mikrodalga enerji ve konvansiyonel ısıl işlemlerinin ince taneli, düşük tenörlü Bigadiç kolemanit ve üleksit cevherleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Bu tez kapsamında, Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü, Bigadiç Bor İşletme Müdürlüğü bünyesinde faaliyet gösteren Konsantratör ünitelerinden elde edilen ince taneli (-3 mm), düşük tenörlü kolemanit ve üleksit cevherlerine çeşitli ısıl işlem yöntemlerinin uygulanması ile zenginleştirilmesi hedeflenmektedir. An itibarı ile yıkanmış -3 mm kolemanit ve üleksit cevherlerinin İşletmenin açık stok sahalarındaki büyüklüğü 1,5 milyon ton üzerine çıkmıştır. Bu cevherlerin bir kısmı, yüksek tenörlü cevherlere kırma safhalarında paçal olarak karıştırılmaktadır. Ancak yüksek bir oranda depolanmakta ve atıl olarak tutulmaktadır. Deneyler kapsamında kullanılacak malzemenin fiziksel ve kimyasal karakterizasyonunun yapılabilmesi için -3 mm stok sahasında bulunan Kolemanit ve Üleksit cevherlerinden 50'şer kg numune alınmış ve yapılan kimyasal analizlerinde sırasıyla yüzde 22,87 ve yüzde 27,99 Bor Oksit tenöre sahip olduğu tespit edilmiştir. Numunelerin sırasıyla elek analizi, mineralojik analizi ve TGA analizleri yapılarak deneylerde kullanılacak örnekler karakterize edilmiştir. Elde edilen numune İşletmenin merkez laboratuvarında kurutularak çapraz oluklu bölücü ile 125'er gramlık temsili numunelere ayrılmış ve planlanan deneyler için poşetlenmiştir. Bu aşamadan sonra söz konusu numunelere yüksek tenör ve verimle tekrar kazanılıp değerlendirilebilmesi için konvansiyonel ve mikrodalga ısıl işlem uygulanmıştır. Konvansiyonel ısıl işlem için 450 °C - 600 °C sıcaklık aralığı kullanılmış ve mikrodalga ısıl işlem deneylerinde ise 600-800 watt enerji aralığı kullanılmıştır. Daha sonra ısıl işlem uygulanan numuneler elekten elenerek, elek üstünün artık ve elek altının konsantre olarak alınması hedeflenmiştir.
Açık maden ocaklarının planlanması amacı ile insansız hava araçlarının kullanımı ve üç boyutlu madencilik yazılımlarına entegrasyonu
Günümüzde ulaşılan batarya, kamera ve mikro işlemci teknolojisi ile gelişimini hızlandıran insansız hava araçları (İHA) bir çok alanda başarılı sonuçlar vermeye başlamıştır. Maliyetleri, kullanım kolaylıkları, sonuç verme süreleri ve konumlandırma hassasiyetleri ele alındığında madencilik sektörü içinde yeni bir alternatif olmuştur. Özelliklede fotogrametri yazılımlarının İHA' ların gelişim hızına ayak uydurmasıyla, geleneksel metotlarla uzun zaman alan çalışmalar, İHA' lar kullanılarak toplanan verilerin profesyonel fotogrametri yazılımında işlenmesi ve üç boyutlu madencilik yazılımına (3BMY) entegrasyonu sağlanarak çok daha kısa sürede, hassas ve doğru sonuçlar vermektedir. Bu kapsamda gerçekleştirilen çalışmada İzmir, Aydın, Muğla ve Antalya illerinde yapılan saha çalışmalarında İHA, profesyonel fotogrametri yazılımı ve 3BMY kullanılarak açık ocak, pasa ve rehabilitasyon sahalarına ait 3B modeller, yüzey alanları, hacimler, vektör ve indeks haritaları, kabarma faktörü tespiti gibi hesaplamalar hassas ve doğru şekilde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca İHA' lar ile alınan görseller fotogrametrik yazılımlar yardımıyla işlenmiş ve 3BMY' lere sorunsuz şekilde entegrasyonu sağlanmıştır.
Uzaktan görüntüleme yöntemleri ile elde edilen sayısal yüzey modellerinin mermer madenciliğinde kullanımı
Teknolojinin gelişmesine bağlı olarak artan mekanizasyon, üretim miktarlarının artmasına neden olmak ile birlikte, sınırlı kaynaklar olan doğal taşların verimli şekilde üretilmesini gerektirmektedir. Bu nedenle sahalarda; ocak işletme verimi, yıllık üretim miktarı, yıllık üretilen pasa miktarı gibi parametrelerin sürekli olarak takibi gerekmektedir. Belirtilen bu amaçlar için, insansız hava araçları (İHA) ile gerçekleştirilen sistematik uçuşlar sonucunda elde edilen görüntüler, profesyonel fotogrametrik yazılımlar kullanılarak işlenebilmekte ve oluşturulan sayısal yüzey modelleri (SYM) ile hızlı, hassas ve güvenilir bir biçimde değerlendirilebilmektedir. İHA' lar, ulaşılması zor olan yerlerin görüntülenmesinde hızlı ve güvenli bir çözüm oluşturduğundan, açık maden işletmelerinde iş güvenliği açısından da büyük bir avantaj sağlamaktadır. Bu amaç kapsamında, günümüzde sayıları hızla artan işletmeler ile giderek artan üretim miktarı ve doğaya uyumlu çalışma biçimi, artıkların değerlendirilmesi ve sıfır artık hedefleri kapsamında işletmelerde kullanılan sistemlerin, günümüz şartlarına uygun, hızlı, güvenilir ve pratik kullanımını gerektirmektedir. Bu amaçla; sahalardaki üretimin, pasa miktarının ve planları ile en önemlisi ocak verimlerinin net olarak ortaya konulabilmesi için, örnek bir mermer ocağı ele alınarak İHA' lar ve bunlara entegre olarak çalışan yazılım ve sistemlerin kullanımı sağlanmıştır. Çalışma sonucunda on beş aylık bir izleme öncesinde ve sonrasında elde edilen veriler kullanılarak, ele alınan ocağa ait üretim ve pasa miktarları belirlenirken, ocak verimi de yüzde sekiz virgül yetmiş dört olarak hesaplanmıştır.
Açık işletme kömür madenciliğinde fay denetimli basamak şevi duraysızlıklarında üretim planı dizaynı-Eynez örneği
Bu yüksek lisans tezinde, Soma bölgesi Eynez havzasında bulunan bir açık işletme kömür ocağında yapılan sondajlara bağlı olarak, saha içerisindeki toplam 12 adet fay dikkate alınarak, fay denetimli basamak şevi duraysızlıklarında üretim planı dizaynı yapılmıştır. Dizayna etki eden faktörler göz önüne alındığında, fayların konumları, doğrultuları, eğimleri ve eğim yönleri dikkate alınarak Eynez Açık Ocağı kazı faaliyetlerini kapsayacak şekilde sahanın mühendislik jeolojisi özellikleriyle rezerv miktarları bulunmuştur. Ayrıca, her fay hattı arasında kalan bölgeye ait ayrı ayrı üretilebilir rezervler de hesaplanarak, üretilen kömür rezervlerini karşılaştırma imkanı bulunmuştur. Rezerv hesaplamaları, en küçük kareler, poligon üçgenleme, ters mesafe ve kriging yöntemleri kullanılarak yapılmıştır ve bulunan sonuçlar birbirleriyle göreceli olarak değerlendirilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Metalik açık ocak madenlerinde üretim planı optimizasyonu
Madenler, milyonlarca yılda oluşan, tüketildiğinde yenilenemeyen kaynaklardır. Bu nedenle; ülkenin ihtiyaçları göz önüne alınarak, kaynak kaybına yol açmadan, çevreyle barışık, akılcı, ekonomik kurallara göre ve işçi sağlığı-iş güvenliği esasları çerçevesinde, kamu yararı öncelikli olacak şekilde etkin bir planlama ile üretilmelidirler (TMMOB, 2019). Etkin bir planlama ise; değişen maliyet ve ürün değerine en hızlı şekilde uyum sağlayarak, rezervden elde edilebilecek net bugünkü değeri en yüksek üretimi sağlamalıdır. Bu çalışmada bir açık ocağın ocak ömrü boyunca maksimum kâr ile üretim yapmasını sağlayacak üretim planı bilgisayar programı yardımıyla araştırılmıştır. Sahada yapılan sondajlardan elde edilen verilerle veri tabanı oluşturulmuştur. Jeoistatistiksel analizler (istatistik ve variogram analizleri) ile tenör-tonaj hesaplamaları yapılmış ve kriging yöntemi ile cevherin yataktaki dağılımı tespit edilmiştir. Kazı ve zenginleştirme aşamaları için öngörülen maliyetler belirlenmiştir. Cevher satış fiyatı değiştirilerek iç içe ocaklar serisi oluşturulmuş, oluşan ocak sınırlarındaki değişimler incelenerek cevher üretim sırası belirlenmiştir.
Kompozit bir diskteki ısıl gerilmeler üzerinde farklı sıcaklık yüklerinin etkisi
Bu çalışmanın amacı, termoplastik kompozit bir disk içindeki ısıl gerilmelerin elastik-plastik olarak elde edilmesidir. Termoplastik disk çelik tellerle takviye edilmiştir. Modelleme ve çözüm işlemleri ANSYS programı kullanılarak yapılmıştır. Isıl yük olarak, çeşitli üniform sıcaklıklar uygulanmıştır. Çözüm iki aşamada tamamlanmıştır. İlk olarak, elastik çözüm yöntemi ile ısıl elastik gerilmeler elde edilmiştir. İkinci olarak, elastik-plastik çözüm yöntemi kullanılarak ısıl plastik gerilmeler hesaplanmıştır. Ayrıca, süperpozisyon yöntemi kullanılarak ısıl artık gerilmeler bulunmuştur. Radyal ve teğetsel doğrultular için tüm ısıl gerilmeler elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, uygulanan üniform sıcaklık yüklerinden dolayı kompozit disk içerisinde ısıl gerilmeler meydana gelmiştir. Çünkü kompozit disk, radyal ve teğetsel doğrultularda farklı ısıl genleşme katsayılarına sahiptir. Açık bir şekilde anlaşılıyor ki termoplastik diske etki eden üniform sıcaklığın değerindeki artış, hem ısıl gerilmelerin hem de artık gerilmelerin dağılımını ve değerlerini etkilemektedir.
Mermer işleme tesislerindeki atıkların Ç.K.K. (Çöktürülmüş Kalsiyum Karbonat) üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada, artık mermer tozundan çöktürülmüş kalsiyum karbonat üretimi araştırılmıştır. Bu amaç için; önce mermer işleme tesisinden alınmış artık mermer tozu kalsine edilmiş, daha sonra su ile çözündürülerek kalsiyum hidroksit üretilmiş ve en sonunda da karbondioksit gazı ile reaksiyona sokularak kalsiyum karbonat çöktürülmüştür. Deneysel çalışmalarda, kalsinasyon sıcaklığı, çözeltinin molaritesi ve kalsiyum oksidin çözünme süresi, NaOH katalizörünün çöktürme süresine etkisi gibi parametreler incelenmiştir. Çalışmalar sonunda üretilmiş kalsiyum karbonat ürününün; tane boyut analizi, beyazlık, XRF, XRD ve SEM analizleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda; kalsinasyon sıcaklığının 950oC, çözelti katı-sıvı oranı %5,61, ortam sıcaklığının 25oC, çözündürme süresinin 5 dakika, otoklav basıncının 0,5 bar ve çöktürme süresinin 5 dakika olduğu tespit edilmiştir. Analiz sonuçlarına göre ise; ürün tane boyutunun d50=2,27 m olduğu, ürün fazının CaCO3 olduğu, rombohedrik kristal sistemde ve %97,75 CaCO3 saflığında üretildiği görülmüştür. Ç.K.K. ürününün beyazlık değeri 91,28 ve parlaklık değeri 98,20 olup, bu değerler standart beyazlık ve parlaklık değerlerinden yüksektir. Ayrıca NaOH katalizörünün çöktürme süresini etkilemediği ancak kristal yapının büyümesine olumlu katkı yaptığı gözlenmiştir.
Aksaray civarındaki taş ocaklarında ELMERI® İSG gözlem yöntemi uygulamaları
Bu çalışmada Aksaray civarındaki altı adet taş ocağında iş sağlığı ve güvenliği (İSG) açısından ortaya çıkabilecek tehlikelerin belirlenmesi ve alınması gereken önlemlerin tespit edilmesi amacıyla proaktif bir yöntem olan ELMERİ® İSG gözlem yöntemi uygulanmıştır. İmalat sektörü için kullanılan mevcut formun üzerinde çeşitli değişiklikler ve düzenlemeler yaparak taş ocaklarındaki gözlem alanlarını ve faaliyetleri kapsayacak şekilde yeni bir gözlem formu oluşturulmuştur. Her bir ocak için belirli aralıklarla ziyaretler gerçekleştirilmiş, bu ziyaretler esnasında hazırlanmış olan formları kullanarak her bir ocak için üçer gözlem yapılmıştır. İSG yönünden ocaklarda tespit edilen eksiklikler firma yetkililerine gösterilmiş ve alınması gereken tedbirler işletmelere bildirilerek riskin en aza indirilmesi hedeflenmiştir. Bu çalışmalar neticesinde ocakların İSG yönünden içerisinde bulunduğu genel durum ortaya konmuştur. Çalışmanın sonunda elde edilen ELMERİ® gözlem puanlarının ocaklara ait çeşitli işletme parametreleri ile karşılaştırılması yapılmış ve bunlar arasındaki muhtemel ilişkiler araştırılmıştır. İşletme büyüklüğünü gösteren çalışan sayısı, günlük üretim miktarı ve iş makinesi sayısı ile ELMERİ® puanları arasında yüksek düzeyde anlamlı pozitif ilişkiler bulunmuştur. Şehir merkezine uzaklık ve faaliyet yılı değişkenleri ile ELMERİ® puanları arasında ise düşük düzeyde ilişkilere rastlanmıştır.
Tuz Gölü havzasında doğal gaz depolama amaçlı yer altı açıklıklarının oluşturulmasında kayaç özelliklerinin çözünme hızına etkisinin incelenmesi
Dünyada enerji talebini karşılamak için mevcut enerji kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılması gerekmektedir. Enerji talebindeki ani artışları veya enerji arzındaki ani azalışları dengelemek adına kaynakların depolanması önem arz etmektedir. Ülkemizde yoğun şekilde kullandığımız ve büyük ölçüde dışa bağımlı olduğumuz doğal gazın depolanması amacıyla çeşitli çalışmalar yürütülmektedir. Bu çalışmada, ilk olarak Tuz Gölü Havzasında yapımı devam eden yeraltı doğal gaz depoları için açılan sondaj kuyularından alınan tuz karotlarına ait bazı fiziksel ve mekanik özelliklerin çözünme hızları ile ilişkileri değerlendirilmiştir. Bu değerlendirmelerde, en iyi alt kümeler regresyonu ile çoklu regresyon kullanılmıştır. Daha sonra istatistiksel çalışmalarla, çözünme hızı ile kayacın tek eksenli basma ve çekme dayanımları, poisson oranı, malzeme kohezyonu ve deneysel düşey çözünme hızı arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Çalışmanın sonunda çözünme hızının bu parametrelerle tahmin edilebileceği bir regresyon denklemi oluşturulmuştur. Oluşturulan bu denklemin istatistiksel anlamda geçerli ve anlamlı olduğu yapılan çalışmalarda tespit edilmiştir. Bu denklem kullanılarak, tuz domları içerisinde aynı şartlarda açılacak depolarda oluşacak çözünme hızları kayaç özelliklerinden yüksek güvenilirlikte tahmin edilebilecektir. Tuz domları içerisinde açılacak yeraltı depolarının tasarımında da bu tahmin edilen çözünme hızları kullanılabilecektir.
Delme-patlatma verimi ve kayaçların fiziksel-mekanik özelliklerinin hidrolik kırıcı performansına etkisi
Bu çalışmada, Niğde ilinde faaliyet gösteren yedi farklı taş ocağı için delme-patlatma performansları analiz edilmiştir. Delme-patlatma performansları görüntü işleme yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Delme-patlatma veriminin değerlendirilmesindeki amaç patlatma sonrası hidrolik kırıcının çalışma süresine etkisinin belirlenmesidir. Her bir patlatma için hidrolik kırıcının toplam çalışma süresi ve kırma hızı belirlenmiştir. Patlatma sonrası elde edilen malzeme miktarına bağlı olarak delme-patlatma birim maliyet miktarı ve hidrolik kırıcı birim maliyet miktarı belirlenmiştir. Belirlenen bu değerlere bağlı olarak delme-patlatma yöntemi ile hidrolik kırıcıyla yapılan kazı yöntemleri karşılaştırılmıştır. Tüm taş ocaklarında aynı özelliklere sahip hidrolik kırıcı kullanılmıştır. Bu kapsamda, kayaçların fiziksel-mekanik özelliklerinin hidrolik kırıcı performansına olan etkileri araştırılmıştır. Basit regresyon yöntemi kullanılarak kayaçların tek eksenli basınç dayanımı, dolaylı çekme dayanımı, Schmidt sertlik, nokta yük indeksi, kuru yoğunluk ve görünür porozite değerleri ile hidrolik kırıcı anlık kırma miktarı arasında yeni eşitlikler elde edilmiştir. Buna göre, bahsi geçen kaya malzemesinin mekanik ve fiziksel özellikleri ile hidrolik kırıcı performansı arasında anlamlı doğrusal ilişkiler elde edilmiştir.
Burdur Karaçal Mermer Ocağındaki iş güvenliği uygulaması ve risk değerlendirmesi
İş sağlığı güvenliği ve risk analizi, sanayileşme sonrası işyerlerinde oluşan iş kazaları ile mesleki hastalıklardan kaynaklanan madden ve manen kayba uğramalar neticesinde doğmuş önemi her geçen gün artan bir çalışma sahası haline gelmiştir. Bu gün teknolojinin gelişmesi ile beraber üretim esaslı araç gereç çeşitliliğinde ve miktarlarında önemli artışlar meydana gelmiştir, diğer yandan bu durum güvenlik ve sağlığı etkileyen önemli problemlerin meydana gelmesine sebep olmuştur.Bu çalışmanın gerçekleştirildiği Antalya Mermer San. Tic. Ltd. Şti.'ne bağlı Burdur-Karaçal Mermer Ocak İşletmesi 2013 yılının eylül ayında üretime başlamıştır. Yıllık ortalama 40000 ton üretim yapmaktadır. Yapılan üretimin % 90 blok mermer olarak ihraç edilmektedir. Kalan % 10'luk kısım fabrikada mamul ürün olarak alınmakta ve ihraç edilmektedir. Bu çalışmanın amacı, Karaçal Mermer Ocağı'ndaki tehlike unsurlarını tanımlamak, tehlikenin ya da unsurlarının olmadığını araştırmak, tehlikeler bulunuyorsa, bunlardan kimlerin ve nasıl etkilenebileceklerinin tespit edilerek gerekli önlemlerin alınmasının sağlanmasıdır. Bu çalışmaya göre 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu çerçevesinde çıkartılan Risk Değerlendirme Yönetmenliği maddelerinin referans olarak kabul ettiği risk değerlendirme metotlarından Fine Kinney ve L tipi matris risk değerlendirme metotları karşılaştırılmış ve en uygun risk değerlendirme metodu belirlenmiştir.
Ankara ilinde bitümlü sıcak karışım kaplamalı yollarda kullanılan agregaların uygunluklarının belirlenmesi ve çok kriterli karar verme yöntemleri ile sınıflandırılması
Özellikle büyük şehirlerde,şehir içi yol yapım çalışmaları çok fazla gerçekleşmektedir. Yapımı gerçekleştirilen yollarda kullanılan agregaların kaliteleri arttıkça, yol kullanım süresi de artmaktadır. Bu nedenle yol yapımında kullanılan agregaların ve bitümlü sıcak karışımların(BSK) önemi çok büyüktür. Bu malzemelerin doğru seçimi direkt olarak yol kullanım ömrünü etkilemektedir. Bu nedenle agrega ve bitümlü sıcak karışımların gerekli standartlara uygunluğunun yanında, kalite sınıflamasının da yapılmasını gerekli kılmaktadır. Asfalt üretim ve yol yapım maliyetlerini azaltmanın en temel yollarından birisi de agrega temin edilecek ocakların doğru seçilmesiyle olmaktadır. Bu tez çalışmasında, Ankara İlinde yol yapımı için gerekli olan agrega standartlarına en uygun taş ocağı bölgesinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Bitümlü sıcak karışım üretimi için kullanılan agregaların temin edilebileceği taş ocakları uygunluk açısından sınıflandırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, Ankara şehir merkezinin yol yapım çalışmalarına agrega temin eden altı farklı kırmataş tesisinden agregalar alınmıştır ve agrega numuneleri üzerlerinde; su emme, birim ağırlık, Los Angeles, elek analizi ve donma-çözülme deneyleri gerçekleştirimiştir. Ayrıca, bitümlü sıcak karışımın özelliğini belirlemek için, sıcak karışım deneyleri olarak, Marshall stabilite ve akma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda elde edilen veriler yorumlanarak, standartlara göre en uygun agregalar belirlenmiş ve ocak sahasında üretilen agregaların fiziksel özellikleri belirlenerek, bitümle yoğrulduğunda oluşacak asfalt betonunun kullanılabilirliğinin tespitine yönelik analizler gerçekleştirilmiştir. Altı farklı ocaktan temin edilen numuneler arasında bir puanlama sistemi belirlenmiş yol agregaları arasında bir karşılaştırma sistemi oluşturulmuştur. Böylece, Ankara ili şehir merkezinin yol çalışmalarında kullanılan agregaların yol yapım kalitesi açısından bir sınıflandırılması yapılmıştır. Yapılan sınıflandırma neticesinde, yapılması planlanan yollarda aranılan özelliklere göre bir seçim kriteri kolaylıkla yapılabilecektir. Bu tez çalışması seçim kriteri yöntemi, bitimlü sıcak karışıma agrega seçimi konusunda farklı çalışmalarada ışık tutacaktır.Ayrıca en uygun agreganın belirlenmesi sayesinde, yeni yapılacak veya bakım onarımı yapılacak yolların uzun ömürlü olması, bakım onarım masraflarının azaltılmasını sağlanabilecektir.
Nevşehir bölgesi bims fabrikalarında elmeri İSG gözlem yöntemi uygulamaları
Bu araştırmada Nevşehir bölgesindeki beş ayrı bims üretim fabrikasında iş sağlığı ve güvenliğine (İSG) yönelik ortaya çıkabilecek risk faktörlerinin belirlenmesi ve alınması gereken tedbirlerin tespiti amaçlı ELMERİ® İSG gözlem yöntemi kullanılmıştır. Orijinalinde imalat sektöründe kullanılan mevcut form, bims üretim fabrikalarına uyarlanarak bir takım ifade değişiklikleri faaliyet alanları ve faaliyetler göz önüne alınarak yeni bir gözlem formu oluşturulmuştur. Her bir işletmeye periyodik sıklıklarla gözlem amaçlı ziyaretler yapılmıştır. Bu ziyaretler esnasında hazırlanmış olan formlar kullanılmıştır ve her bir işletme ikişer kez ziyaret edilmiştir. İSG açısından işletmelerde belirlenen eksiklikler firma yetkililerine aktarılmıştır. Alınması gereken önlemler işletme yetkililerine bildirilerek risk faktörlerinin aza indirgenmesi amaçlanmıştır. Bu uygulamaların sonucunda bims fabrikaları İSG açısından bünyesinde bulundurduğu genel durumlar hakkında veriler ortaya koymuştur. Araştırma sonuçlarına göre; elde edilmiş olan ELMERİ® gözlem puanlarının fabrikalara ait farklı işletme değişkenleri ile karşılaştırılmıştır. Bu değişkenlerin arasındaki muhtemel ilişkiler incelenmiştir. İşletmelerin kapasitesini ifade eden çalışan işçi sayısı ve günlük üretim miktarı ile ELMERİ® puanları arasında anlamlı ilişkiler tespit edilmiştir. Faaliyet yılı değişkeni ile ELMERİ® puanları arasında ise doğrusal bir ilişkiye rastlanmamıştır.
Effect of inorganic salt on flotation of lignite
In this study, the flotation of low-quality lignite coal in the presence of NaCl, MgCl2 and CaCl2 inorganic salts with/without the use of kerosene and MIBC as flotation chemicals was investigated. In addition, the zeta potential and contact angle measurements were performed. The lignite sample exhibited a negative surface charge over a broad pH range and had no isoelectric point (iep). It was also determined that the magnitude of negative charge of lignite significantly decreased above 10-2 M concentration of the salts and the flotation of lignite without flotation reagents also weakly took place at salt concentrations higher than the same value. The contact angles measured on the lignite surfaces increased with increasing salt concentration. The lignite sample have a hydrophilic character, and therefore very difficult to float. Consequently, the flotation of lignite with collector and frother was not achieved to the desired extent, even using high reagent concentrations. In the absence of flotation chemicals, high concentrations of these salts also provided low flotation performances. However, the flotation of lignite could be achieved with kerosene and MIBC in the presence of inorganic salts. The flotation experiments of lignite containing ash of 25.02% showed that a concentrate with an ash content of 19% was obtained with a combustible recovery of 51.2% at 10-1 M MgCl2 and 8 g/dm3 kerosene concentrations. In addition, it was determined that MgCl2 and CaCl2 salts were more effective on the lignite flotation than NaCl salt.
Mermer fabrikalarında blok kesimleri sırasında oluşan kayıpların incelenmesi
Doğaltaş sektöründeki madencilik çalışmaları, doğaltaş ocaklarında ve doğaltaş kesme fabrikalarında, tesislerinde, yapılan çalışmalar olarak iki farklı gruba ayrılabilir. Ülkemizde üretimi yapılan en önemli doğaltaşlar mermer, traverten ve andezit türleridir. Doğaltaşların ocak üretimi sırasında oluşan kayıpların yanı sıra, ocaktan kesme fabrikasına getirilen doğaltaş bloklarından kesim yapılması sırasında da kayıplar oluşmaktadır. Bu çalışmada Elazığ ili merkez ilçesine yakın bir doğaltaş kesme fabrikasında, doğaltaş bloklarının kesimi sırasında oluşan kayıplar izlenmiştir. Benzer boyutlara sahip aynı tür doğaltaş bloklarından elde edilen satışa hazır plakaların toplam yüzey alanları hesaplandığında, farklı plaka alanları ortaya çıkabildiğine göre, bu farklılaşmanın nedenleri kesim işlemleri izlenerek bu çalışmada örneklenmiştir. Doğaltaş, mermer bloklarını kesmekte kullanılan testere disklerinin veya katrak makinesi lamalarının, doğaltaşları keserken oluşturduğu mikronize mil (şılam) miktarı, siparişlerin boyut farklılıkları, plaka kalınlık farklılıkları, mermer blokları içindeki mikro süreksizlikler, bozukluklar, işçilik hataları, doğaltaş cinsinin getirdiği mekanik ve diğer özellik farklılıkları, doğaltaş kesme makinelerinin farklı özellikleri, doğaltaş bloklarının kesim işlemleri sırasında oluşan kayıpların ana nedenlerini oluşturmaktadır. Bu faktörlerin genel değerlendirmesi, doğaltaş kesme fabrikalarında oluşan kesimle ilgili kayıpların daha iyi anlaşılmasını sağlayacaktır. Böylece, doğaltaş kesme işlemleri daha bilinçli planlanarak ülkemiz ekonomisine katkı sağlanabilecektir. Kesim sırasında oluşan kayıpların, önlenebilir nitelikte olanlarının belirlenmesi, doğal kayaç içeriğine bağlı olarak ortaya çıkan kayıplar için uygulanan ve uygulanabilecek ek yöntemler bu çalışmada ele alınmıştır.
Balıkesir /Balya Hastanetepe bölgesi kurşun-çinko-gümüş yeraltı ocağı rezervinin jeoistatistik yöntemlerle değerlendirilmesi
Bu çalışmanın amacı, karmaşık cevherleşme yapısı gösteren metal maden yataklarından olan Balıkesir İli Balya İlçesi'ndeki bir kurşun-çinko-gümüş maden yatağının jeoistatistik metotlarla; rezerv parametrelerini (yoğunluk, alan, kalınlık, tenör vb.) uygulayarak yeraltındaki tenör dağılımını, rezervini modellenmesi ve hesaplanmasıdır. Bu modelleme, yatağın üretim planlamasına ve işletme dizaynına da faydalı olacaktır. Saha çalışmaları kapsamında, yüzey jeolojisi ve maden yatağı ile ilgili çalışmaların yapılması, sondaj çalışmaları sonucunda ortaya çıkan bilgiler, sahada geçmiş dönemdeki çalışmaların incelenmesi ve uygulanması ilk yapılan işlemlerdir. Saha çalışmalarının ardından sahada elde edilen veriler ile veri tabanının oluşturulması gerekmektedir. Çalışma, tenör ve rezerv analizinin yapılacağı alanın tanımlanması ve poligonların oluşturulması ile devam etmektedir. Sonuçta da Inverse Distance Weighting-IDW (Ters Mesafe Ağırlıklı Enterpolasyon) yöntemi yardımıyla tahmin ve yanında iki-üç boyutlu diyagramlarla tenör dağılımı ile rezervin modellenmesini kapsamaktadır. Bu çalışma sonucunda ise toplam 13 milyon ton Kurşun-Çinko-Gümüş cevheri tespit edilmiş ve bu cevherlerin ortalama tenörleri Pb % 3.09, Zn % 3.58 ve Ag ise 17.83 gr/t olarak hesaplanmıştır.
Kömürün yağ aglomerasyonuna mikrodalga ısıl ön işleminin etkisi
Bu tez çalışması iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci kısımda, Tunçbilek Ömerler Yeraltı Ocağından temin edilen ince boyuttaki (-150 µm) linyit kömürünün zenginleştirilmesi için yağ aglomerasyonu deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneylerde gazyağı, madeni yağ, mazot ve bitkisel atık yağ olmak üzere 4 farklı bağlayıcı sıvı kullanılmış ve süspansiyon pH'ı, karıştırma hızı, yağ konsantrasyonu, aglomerasyon süresi gibi parametreler detaylı olarak incelenmiştir. Aglomerasyon işleminin başarısı deney sonrasında elde edilen aglomeratların kül içerikleri ve yanabilir kısım verimi (%YKV) ile değerlendirilmiştir. En iyi sonuçlar sırasıyla bitkisel atık yağ, madeni yağ, mazot ve gazyağı ile elde edilmiştir. Bitkisel atık yağ kullanılan deneylerde %7.9 kül giderimine ulaşılmış ve %5.9 kül içerikli aglomeratlar %90.6 YKV ile kazanılmıştır. Madeni yağ, mazot ve gazyağı için kül giderimi sırasıyla 58.5, 50 ve 41.5 (%) olurken sırasıyla %12.2, %14.7 ve %17.2 kül içerikli aglomeratlar %81.4, %69 ve %60.5 YKV ile kazanılmıştır. İkinci kısımda ise mikrodalga ısıl ön işleminin kömürün yağ aglomerasyonuna etkisi araştırılmıştır. Bunun için farklı güç ve zamanlarda mikrodalga ısıl ön işlemi uygulanmış kömür numunesi üzerinde yağ aglomerasyonu deneyleri yapılmıştır. Yağ aglomerasyonu deneyleri birinci kısımda optimum sonuçların elde edildiği şartlar altında gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde mikrodalga uygulaması sonrasında, kömürde bir miktar kütle kaybı gerçekleşmiş ve kömürün kül içeriği artmıştır. Yağlar, mikrodalga uygulaması öncesi ve sonrası kömür örnekleri ile birlikte aglomeratların FTIR analizleri gerçekleştirilmiş ve karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. 600 watt gücünde 4 dakika mikrodalga uygulama sonrasında kömürün gazyağı ile aglomerasyonundan %16.5 kül içerikli (besleme külü %35.7) aglomeratlar %59.2 YKV ile elde edilmiştir. Bitkisel atık yağdan ise %13.2 kül içerikli aglomeratlar % 85 YKV ile elde edilmiştir.
Kil minerallerinin yapısal özelliklerinin metal sülfürlerin flotasyon performansına etkisi
Bu çalışmada, kil minerallerinin kalkopirit flotasyonundaki etkilerinin ortaya konulması ve flotasyonda başarılı sonuçlar elde etmek için çözüm önerileri sunulması amaçlanmıştır. Deneysel çalışmalar; zeta potansiyeli ve temas açısı ölçümleri, flotasyon deneyleri, kil minerallerinin flotasyon tenör/verim/köpük kararlığına, flotasyon kinetiğine ve mekanik taşımaya etkisinin belirlendiği deneyler ile tesis numunesi için farklı bastırıcı/dağıtıcıların kullanıldığı deneyleri kapsamaktadır. Kil minerallerinin etkisinin araştırıldığı deneysel çalışmalarda istatistiksel deney tasarım yöntemlerinden merkezi kompozit tasarımı kullanılmıştır. Deneylerde bağımsız değişkenler; köpürtücü miktarı, dağıtıcı miktarı, köpük derinliği, hava akış hızı ve kil miktarı seçilmiştir. Sonuçların değerlendirilmesinde bağımlı değişkenler; kalkopirit tenörü ve verimi, pirit tenörü ve verimi, dinamik köpük kararlılığı ve ortalama kabarcık çapı olarak belirlenmiştir. Kilin etki mekanizmasını belirlemek için SEM, SEM-EDS, TOC ve FTIR analizleri yapılmıştır. Kil miktarı arttıkça kalkopirit tenörü düşmüş; verim, köpük kararlılığı ve kabarcık boyutu artmıştır. Verim ve tenör açısından olumsuz etki önem sırası montmorillonit>kaolin>illit, dinamik köpük kararlılığı açısından kaolin>montmorillonit>illit şeklinde belirlenmiştir. En büyük kabarcık çapı montmorillonit ile elde edilmiştir. Etkin mekanizma mekanik taşıma olarak belirlenmiştir. Uygun bir flotasyon için kil tipi (kaolin, illit ve montmorillonit) ve oranına bağlı olarak uygulanabilecek flotasyon şartları matematiksel olarak modellenmiştir. Böylece tesis içerisinde zamanla değişen kil oranına bağlı olarak modelde yer alan çalışma parametrelerinde yapılabilecek değişiklikler ile flotasyon sonucunda ulaşılabilecek verim-tenör değerlerinin öngörüsü sağlanabilecektir.
Kil içerikli bakır cevherinin flotasyonunda elektrolitlerin etkisi
İnorganik iyonların ara yüzeyleri etkileyerek kabarcıklarla taneler arasındaki kolloidal etkileşimleri değiştirdiği ve minerallerin flotasyonunu etkilediği bilinmektedir. Bu çalışmada toplayıcı- köpürtücü kullanımıyla, inorganik tuzlarla killerin varlığındaki kalkopirit flotasyonu araştırılmıştır. Tuz tipi (NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2, Al2(SO4)3, konsantrasyonu, ortam pH'ı, flotasyon süresi, kaolen-montmorillonit miktarı (%5-10-15) çalışılan deneysel parametrelerdir. Kilsiz cevherle, farklı tuz tipi ve konsantrasyonlarında gerçekleştirilen deneylerde, optimum sonuç 0.001 M NaCl konsantrasyonunda % 51.89 CuFeS2 tenör, %72.40 verim değeriyle elde edilmiştir. Tuzlarla gerçekleştirilen deneylerde ortak bulgu, yüksek tuz konsantrasyonlarında tenörde düşüşün, verimdeyse artışın gözlemlenmesidir. Tuz tipi-konsantrasyonunun köpük yüksekliğine etkisinin belirlendiği deneylerde köpük yüksekliğinin artışıyla en iyi tenör-verim değerlerinin elde edildiği belirlenmiştir. Artan kil miktarı köpük yüksekliğinde genel olarak bir değişime sebep olmamış, fakat %15 montmorillonitin ilavesi köpük yüksekliğinde düşüşe neden olmuştur. Bu durum yüksek şişme potansiyeline sahip olan montmorillonitin pülp vizkozitesini değiştirmesine bağlanmıştır. 0.001 M NaCl ortamında cevhere eklenen kil miktarının artmasıyla; kaolen eklenen deneylerde tenör düşerken verim artmış, montmorillonit eklenen deneylerde ise artan kil oranı hem konsantre tenörünü hem de verimini daha da düşürmüştür. Kaolenle yapılan deneylerde montmorillonite göre daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Çeşme suyu-deniz suyu-0.001 M NaCl ortamındaki % 10 kil içerikli deneylerde en düşük verim deniz suyunda elde edilmiş, sebebi tuz içeriğinin yüksekliğiyle ilişkilendirilmiştir.
Kil minerallerinin kömürün flotasyon performansına ve kabarcık boyutuna etkisi
Flotasyon, kömürün doğal hidrofobik yapısından dolayı kömür parçacıklarının kazanılmasında en etkili yöntemlerden biridir. Ancak, flotasyon işlemlerinde kil minerallerinin varlığı birçok olumsuz etkiye neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında farklı kil minerallerinin (kaolen-montmorillonit) Tunçbilek linyit kömürünün flotasyon performansına ve kabarcık boyutuna etkisi araştırılmış ve kil miktarı/cinsi ile kullanılan flotasyon kimyasalları ve kabarcık boyutu arasındaki ilişki ortaya konulmaya çalışılmıştır. Deneysel çalışmalarda, toplayıcı olarak gaz yağı kullanılırken, köpürtücü olarak metilizobütilkarbinol (MIBC), DOW250, bastırıcı olarak ise Sodyum silikat kullanılmıştır. Kil cinsi -miktarı (%5-10-15), toplayıcı miktarı, köpürtücü cinsi-miktarı, bastırıcı miktarı ve flotasyon süresi çalışılan deneysel parametrelerdir. Kütahya-Tunçbilek bölgesinden getirilen linyit kömürü için zeta potansiyelinin sıfır olduğu nokta pH 2,1 olarak belirlenmiştir. Optimum bastırıcı miktarı kaolen içeren numuneler için 200 g/t, montmorillonit içeren numuneler için 300 g/t olarak tespit edilmiştir.Beslemede kaolen kilinin miktarı arttırıldıkça verimin azalıp konsantredeki kül içeriğinin arttığı, Montmorillonitte ise hem verimin hem de konsantre kül miktarının arttığı belirlenmiştir. Uygun köpürtücü cinsi-miktarının belirlenmesi amacı ile gerçekleştirilen deneysel çalışmalarda, Dowfroth-250 ile daha yüksek yanabilir verim değerleri ancak MIBC ile kül içeriği daha düşük konsantreler elde edildiği tesbit edilmiş ve her iki kili içeren besleme numunelerinde optimum köpürtücü miktarı 200 g/t olarak belirlenmiştir.Dowfroth-250, MIBC' ye göre ;Montmorillonit içeren cevher, kaolen içeren cevhere göre daha büyük kabarcıklar üretilmesine neden olmuştur.
Kayaçların dokusal ve mineralojik özelliklerine bağlı olarakkırılma şekillerinin belirlenmesi
Agregalar dünyada kullanılan birincil yapı malzemelerinden biridir. Kayaçların kırılarak kırmataş agregası haline getirirken özelliklerinin iyi bilinmesi son derece önemlidir. Çünkü agregaların yapısı dayanıklılığı, agregaların tane şekli gibi özellikler doğrudan agreganın oluşturulduğu kayacın mineralojik, dokusal ve mühendislik özelliklerine bağlıdır. Başka bir deyişle, agregaların kullanım yerlerini önemli ölçüde etkileyen başta kırılma şekli olmak üzere, birçok agrega özelliği ana kayacın yapısal özelliklerine bağlıdır ve bunların önceden bilinmesi ya da tahmin edilmesi agreganın kullanıldığı yerdeki kalitesini ve ekonomik ömrünü doğrudan etkileyecek bir unsurdur. Bu çalışmada, dört çeşit yapı taşı artığı örnek olarak seçilmiş ve bu artıkların mineralojik ve dokusal özellikleri incelenmiştir. Ayrıca fiziksel ve mekanik özellikleri de belirlenen bu artık kayaçlardan elde edilen agregalarının kırılma şekilleri tayin edilerek, agregaların oluşturulduğu kayaçların fiziko-mekanik özellikleri, mineralojik ve petrografik özellikleri ile oluşturulan agregaların kırılma şekilleri arasındaki ilişkiler istatistiksel yöntemler kullanarak analiz edilmiştir.
Atık çinko-karbon pil tozundan asidik ortamda çinko ve manganın çözündürülmesi
Bu tezde, atık çinko-karbon pil tozundan çinko (Zn) ve manganın (Mn) sülfürik asit (H2SO4) ortamında çözündürülme şartları ve kinetiği araştırılmıştır. Deneyler karıştırma liçi yapılarak gerçekleştirilmiştir. Deneylerde karıştırma hızı (0-600 rpm), H2SO4 konsantrasyonu (0,1-0,5 M), sıcaklık (30-70°C) ve Fe+2 iyonu konsantrasyonun (0,9*10-2 - 3,6*10-2 M) Zn ve Mn'ın çözünmesine olan etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen sonuçlara göre Zn ve Mn'nin çözünmesinin; karıştırma hızı, H2SO4 konsantrasyonu, sıcaklık ve Fe+2 iyonu konsantrasyonu ile doğru orantılı olduğu belirlenmiştir. Kinetik değerlendirmeler sonucunda atık çinko-karbon pil tozundan H2SO4 ortamında Zn ve Mn'nin çözünmesinin arayüzey transfer ve ürün tabakasından difüzyon kontrollü olduğu ifade edilmiştir. Zn ve Mn'ın çözünmesi için aktivasyon enerjisi sırasıyla 28,63 kj/mol ve 71,82 kj/mol olarak hesaplanmıştır. Zn çözünmesinin karıştırma hızına bağımlılığı (kh)1,27, Mn çözünmesinin karıştırma hızına bağımlılığı (kh)1,85, Zn çözünmesinin H2SO4 konsantrasyonuna bağımlılığı [H2SO4]0,80, Mn çözünmesinin H2SO4 konsantrasyonuna bağımlılığı [H2SO4]0,65 olarak tespit edilmiştir.
Çavuşcugöl linyit açık ocağı doğu şevlerinde oluşan deformasyonların jeodezik yöntemle izlenmesi ve matematiksel modellenmesi
Açık maden ocaklarında, mühendislik çalışmaları ile oluşturulan şevlerde, karayolu ve demiryolu yarmalarında ve doğal şevlerde duraysızlık oluşması durumunda şev kaymaları oluşabilmektedir. Meydana gelen bu kaymalar yaşam kaybına, ekonomik kayıplara, geometrisi bozulan alanlara sebebiyet vermektedir. Bu sonuçların önüne geçebilmek için oluşan duraysızlıkların izlenmesi ve elde edilen sonuçlar neticesinde emniyeti arttırmak için jeoteknik verilerin güncellenmesi, kaya düşmesini önleyici sistemler gibi önlemlerin alınması gerekmektedir. Bu çalışma, halen TKİ Ilgın Linyitleri İşletmesi'ne bağlı olan Ilgın-Çavuşcugöl linyit açık ocağında gerçekleştirilmiştir. Ocakta yapılan incelemeler ve denetlemeler neticesinde ocağın doğu şevinin 60 m ilerisinde bulunan TCDD Çavuşcugöl İstasyonu'na yönelimli çekme çatlakları tespit edilmiştir. Ölçüm sistemi olarak jeodezik ölçüm yöntemi kullanılarak 112 günlük süreçte belirli aralıklarla şev hareketleri izlenmiştir. Elde edilen veriler sonucunda şevdeki deformasyon hareketleri değerlendirilmiştir. Ardından, bu hareketliliğe bağlı matematiksel eşitlikler geliştirilmiştir.
Yerli imkanlarla üretilen kalkan tipi yürüyen tahkimatın üretimi ve uygulaması
Bu çalışmada yeraltı mekanizasyon sistemlerinin dünyada gelişimi ve ülkemizde gerçekleştirilen bu konudaki nadir çalışmalardan biri konu edilmiş, mekanizasyon tasarım aşamalarından üretilmesi ve yerinde uygulanması anlatılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, tam mekanize kazı sisteminin ana elemanlarından birisi olan yürüyen tahkimatın ülkemizdeki üretim süreci anlatılmıştır. Üretilen bu yürüyen tahkimat sistemlerinin yeraltındaki testleri ve elde edilen sonuçlar bu çalışmada sunulmuştur. Sonuç, olarak ithal edilerek madenlerimizde kullandığımız yürüyen tahkimat sistemlerinin yerli imkanlarla üretilmesi, yeraltı testlerinin gerçekleştirilmesi ve tatminkar sonuçlar elde edilmesi sebebiyle, yeni benzer çalışmaların yapılması ve desteklenmesi gerekliliğini ortaya çıkarmaktadır.
Kayaçların kırılganlık indeks değeri ile kaya mekaniği özellikleri arasındaki ilişkinin incelenmesi
Kırılganlık kayaçların önemli mekanik özelliklerindendir. Son yıllarda özellikle kazı mekaniği alanında performans tahmininde kullanılan önemli bir parametre haline gelmiştir. Kaya mekaniğinde kaya malzemesinin bir davranışı olarak tanımlanan kırılganlık, günümüzde kazılabilirlik, aşındırıcılık, delinebilirlik, kesilebilirlik ve malzeme olarak kullanılabilirlik vb. konularının anlaşılmasında önemli veriler sağlamaktadır. Kırılganlık çeşitli araştırmacılar tarafından bazı özel test cihazları kullanılarak deneysel olarak bulunabildiği gibi ayrıca kayaçların dayanım özellikleri yardımıyla da ampirik olarak bulunabilmektedir. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'nin farklı bölgelerinden alınmış 5 farklı kayaçların kırılganlık özelliklerini fiziksel ve mekanik özellikleri ile karşılaştırmaktır. Bunun için kayaçların kırılganlık özellikleri hem deneysel olarak NTNU tarafından geliştirilen kırılganlık (S20) deneyi ile hem de literatürde yaygın olarak kullanılan kayaçların dayanım özelliklerine dayanan ampirik formüller (B1, B2, B3 ve B4) yardımıyla belirlenmiştir. Daha sonra kayaçların tek eksenli basınç dayanımı, dolaylı çekme dayanımı, nokta yükleme dayanımı, Schmidt çekici sertliği, yoğunluk ve kuru ağırlık kaybı gibi fiziksel ve mekanik özellikleri kaya mekaniği deneyleri ile belirlenerek kırılganlık özellikleri ile karşılaştırılmıştır. Yapılan istatistiksel değerlendirmeye göre S20 kırılganlık değeri ile RL ve IS(50) değerleri arasında güçlü ve anlamlı ilişkiler bulunmuştur.
Uzunayak tabanyolu galerisi tavan tabaka kontrolünde kullanılan kaya saplama ve demir bağ davranışlarının sayısal analizler ile belirlenmesi
Kaya saplaması tahkimat teknolojisi, dünyanın birçok bölgesindeki yeraltı kömür madenciliği endüstrisinde birincil tahkimat sistemi haline gelmiştir. Bu çalışma, Türkiye Kömür İşletmeleri-Garp Linyitleri İşletmesi-Ömerler Yeraltı Ocağı-A6 uzunayak panosu tabanyolları için kaya saplaması tahkimat sisteminin tasarımından oluşmaktadır. Genel olarak üç aşamadan oluşan bu çalışmanın birinci aşamasında, kömür ve çevre kayaçlarına ait kütle ve malzeme özelliklerini belirlemeye yönelik saha ve laboratuvar çalışmaları gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada, elde edilen veri tabanı yardımıyla, görgül tahkimat tasarımı yaklaşımları ve Phase2 (v6.0) programı ile iki boyutlu sayısal modelleme çalışmaları yapılarak, kaya saplaması tahkimat sisteminin ön tasarımı gerçekleştirilmiştir. Son aşamada ise, ön tasarım sonuçları kullanılarak FLAC 3D (v6.0) programı ile nihai modelleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Model çalışmaları, uzunayak taban yollarının kazısı ve ayak ilerlemesi olmak üzere iki farklı durum için oluşturulmuştur. Her iki durum için de demir bağ tahkimat ve 3 farklı tipte seçilen kaya saplaması tahkimatı için modeller oluşturulmuş ve model sonuçları analiz edilmiştir. Bu analizler sonucunda, Ömerler yeraltı kömür madeninde kullanılan demir bağ tahkimat sisteminin, kaya saplaması tahkimat sistemine göre daha fazla deformasyonlara ve tavan tabakalarından kaynaklanan gerilmelere maruz kaldığı belirlenmiştir. Trapez kesitli galeriler için yapılan sayısal çözümlemelerde Swellex, Reçineli ve Kablolu kaya saplamalarının tabanyolu ve topukta duraylılık açısından oldukça başarılı olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak Ömerler yeraltı kömür maden sahasına uygun kaya saplaması tahkimat tasarımı önerisinde bulunulmuştur.
Kömür damarı çevre kayaçlarının mekanik özellikleri ile şişme davranışı arasındaki ilişkilerin incelenmesi
Bu çalışma, TKİ-GLİ-Ömerler yeraltı maden ocağında hazırlık çalışmalarının yürütüldüğü A1, A2 ve A6 uzunayak panosunda gerçekleştirilmiştir. Kalın kömür damarı tabanında, tavanında ve ara kesmelerinde konumlanan zayıf ve tabakalı kil ve kiltaşı birimlerine ait dayanım parametrelerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Yerinde, büyük ölçekli kazı arınlarında Schmidt sertlik belirleme (SH) ve nokta yükleme dayanımı (NYD) indeks deneyleri yapılmıştır. Bu amaç doğrultusunda, 13 adet kazı arınında SH deneyleri, 25 adet bölgede NYD indeks deneyleri gerçekleştirilmiştir. Toplam 142.75 m2 olan deney bölgeleri, kendi içlerinde her biri 0.15-0.25 m2 olacak şekilde 398 birim ölçüm hücresine bölünmüştür. Birim hücrelerin orta noktasında en az üç kez tekrarlanmak kaydı ile SH deneyleri (876 adet), aynı birim hücrelerden alınan üç adet düzensiz örnek üzerinde NYD indeks deneyleri (1194 adet) yapılmıştır. Ayrıca laboratuvara getirilen bloklardan yoğunluk (26 adet), suda dağılma (12 adet), tek eksenli basma dayanımı (72 adet), dolaylı (Brazilian) çekme dayanımı (7 adet), tek eksenli deformabilite deneyleri (38 adet) gerçekleştirilmiştir. Sahada karşılaşılan kil malzemesinin tanımlanmasına yardımcı olması için XRD analizleri yapılmıştır. Kil malzemesi, belirlenen mekanik davranışları yardımıyla üç ayrı sınıfa bölünmüştür. Özellikle suda dağılma dayanımı sonuçlarına göre bu sınıflama, çok zayıf kayadan sağlam kayaya doğru K-1, K-2, K-3 (K:Kil, Kiltaşı) şeklinde olmuştur. Mekanik özellikleri belirlenen kil malzemesinin ayrıca şişme davranışı belirlenmiştir. K-1 sınıfına giren kil malzemesi için şişme davranışı ortalama 7.8 mm, K-2 sınıfında yer alan kil malzemesi için şişme davranışı 1.59 mm olurken K-3 sınıfı için herhangi bir şişmenin olmadığı görülmüştür. Bu çalışmada belirlenen tüm mekanik davranışlar ile şişme davranışı arasındaki istatistiksel ilişkiler araştırılmıştır. Gerçekleştirilen istatistik analizler neticesinde yoğunluk, suda dağılma dayanımı, nokta yükleme dayanım indeksi, Schmidt sertlik, tek eksenli basma dayanımı ile şişme davranışı arasında güçlü ilişkilerin olduğu belirlenmiştir. Ayrıca suda dağılma dayanımı-nokta yükleme dayanım indeksi, suda dağılma dayanımı-tek eksenli basma dayanımı, nokta yükleme dayanım indeksi-tek eksenli basma dayanımı arasında güçlü istatistiksel ilişkilerin olduğu tespit edilmiştir. Bu tez çalışmasından elde edilen kaya mekaniği deneylerinde suda dağılma ve nokta yükleme indeks dayanımı deney sonuçları ile şişme deney sonuçları yardımıyla bir bütünleyici yaklaşım (abak) geliştirilmiştir.
Taş ocağı işletmelerinde iş sağlığı ve güvenliği şartları
İnsanlar çeşitli ihtiyaçlarını karşılamak için çalışmak zorundadırlar. İş kazaları ve meslek hastalıkları konusunda önlemler alınması, bireylerin daha sağlıklı ortamlarda çalışmalarına olanak sağlamaktadır. Bunun yanı sıra iş sağlığı ve güvenliğine ilişkin önlemler, iş akışının düzenlenmesine ve doğanın korunmasına yardımcı olmaktadır. Bu önlemlerin bir diğer etkisi de olası haksızlıkların önüne geçilmesi, risklerin fark edilmesi ve çözümlerin önceden belirlenmesine olanak sağlamalarıdır. Madencilik sektörü, işin doğası gereği iş kazalarına ve meslek hastalıklarına oldukça açık ortamlardır. Hem tozlu, havasız ve gürültülü ortam hem de ağır iş makinesi kullanımı ve fiziksel hareket yoğunluğu, bu sektörde diğerlerine göre çok daha fazla iş kazası olma riskini taşımaktadır. Ülkemizdeki madenlerde de sıklıkla iş kazaları meydana gelmektedir. Bu çalışmada maden ocaklarında, özellikle taş ocaklarında, iş güvenliği konusu araştırılmıştır. Alan yazın taramasının yanı sıra, örnek bir madende yaşanan iş kazalarında risklerin nasıl analiz edildiği konusunda uygulama yapılmıştır. Riskler, kazalar karşısında hangi önlemlerin alınacağının belirtilmesi konusunda önemlidir. Elde edilen bulgular, madenlerin (taş ocaklarının) özellikle çalışan ve işveren sorumluluklarının karşılıklı yerine getirilmemesi halinde çok tehlikeli işyerlerine dönüşebileceğini göstermiştir. Bu tez çalışmasında uygulamaların yapıldığı bazalt ocağında, riskli parametleri anlamak için çalışma şartları değerlendirilerek kontrol listesi (Check List) hazırlanmıştır. Çalışmada "L Tipi Risk Değerlendirme Karar Matrisi" ve "Fine Kinney Risk Analizi" örneği kullanılmış olup çıkan sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Anahtar Kelimeler: İş sağlığı ve güvenliği, Maden, Risk, Taş ocağı
Ultra sesin farklı reaktifler varlığında mineral süspansiyonlarının kararlılığına etkisinin araştırılması
Bu çalışmada, ilk olarak ultra ses işleminin mineral (selestit, kolemanit, galen, kuvars, kaolin ve sepiyolit) süspansiyonlarının kararlılığı üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu bağlamda, ultrasonik cihazın güç değeri, ultra ses muamele süresi, ultrasonik probun dalma derinliği ve uygulama şekli (kesikli ve sürekli) değişimlerinin süspansiyon kararlılığı üzerine etkisi belirlenmiştir. İkinci olarak, mineral süspansiyonlarının farklı amaçlarla kullanılan reaktifler (toplayıcı, flokülant, koagülant ve dispersant) varlığında ultra ses işleminin etkisi çalışma parametrelerine bağlı olarak ayrıntılı şekilde belirlenmiştir. Reaktif kullanılmadan gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda, minerallerin süspansiyon kararlılık değerlerinin ultrasonik muamele ile azaldığı görülmüştür. Ayrıca, ultra ses uygulamasının minerallerin i.e.p noktası üzerinde kayda değer bir etki oluşturmadığı tespit edilmiştir. Toplayıcılar, flokülantlar ve koagülantlar varlığında gerçekleştirilen çalışmaların sonucunda, ultra ses işleminin minerallerin süspansiyon kararlılıklarını ultra ses uygulanmayan deneylere oranla daha fazla azalttığı dolayısıyla daha başarılı flokülasyon sağladığı tespit edilmiştir. Buna ilaveten, toplayıcılar varlığında gerçekleştirilen çalışmalarda ultrasonik işlem ile daha yüksek temas açısı değerleri ölçülmüştür. Ayrıca, ultra ses muamelesi ile minerallerin zeta potansiyeli ölçümleri kullanılan reaktiflere bağlı olarak farklılık göstermiştir. Mineral süspansiyonlarının dispersant varlığında gerçekleştirilen çalışmalarında ise daha yüksek kararlılık değerleri elde edilmiştir. Yani, ultra ses muamelesi ile minerallerin daha başarılı dispersiyonu gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, dispersant varlığında gerçekleştirilen çalışmalarda ultra ses muamelesi ile minerallerin zeta potansiyeli negatifliği daha fazla artış göstermiştir.
Yapılarda kullanılan beton kaplama plakalarının, ısı izolasyon kapasitelerinin artırılmasına yönelik hammadde araştırması
İnşaat sektörü gün geçtikçe gelişim gösteren bir faaliyet alanı olarak dikkat çekmektedir. Son yıllarda ülkemizde bu alanda yapılan araştırmaların bir kısmı ısı izolasyonuyla ilgilidir. Bu sebeple ısı izolasyon değeri yüksek ve düşük yoğunluğa sahip inşaat hammaddeleri bu sektörde aranılan malzemeler olmuşlardır. Bu tez kapsamında ısıl iletkenlik değeri ve yoğunluk değeri düşük doğaltaş ocağı satış ürünlerinden beton kaplama plakalarının üretilmesi amaçlanmıştır. Tez kapsamında Konya ili civarında faaliyet gösteren 3 farklı volkanik kayaç malzemesinin kullanımına karar verilmiştir. İlk malzeme; Konya ili sınırları içerisinde yer alan Evliyatekke mahallesi civarındaki tüf ocağındaki atık malzemelerdir. Bu tüfün yoğunluğu 0,9 ton/m3 civarındadır. Malzemenin ana içeriği silis, demir ve alüminyum bileşikleridir. Kullanılan ikinci hammadde Konya'ya 145 km mesafede, Aksaray ilinde madenciliği yapılan Aksaray pomza taşıdır. Bu malzemenin yoğunluğu 1,2 ton/m3 civarındadır. Aksaray pomzasının ana içeriği silis ve demir bileşikleridir. Kullanılan üçüncü hammadde Konya'ya 200 km mesafeden, Nevşehir'den getirilen pomza taşıdır. Nevşehir pomzasının ana içeriği silis, demir ve alüminyum olup yoğunluğu 1,0 ton/m3 civarındadır. Üretimi planlanan beton kaplama plakaların üretileceği hammaddelerden olan, Evliyatekke köyü civarındaki tüf ocağında, tüf blok üretimi sırasında ortaya çıkan "atık tüf kayaç parçaları" nın bertarafı planlanan bu üretim çalışmalarının bir başka amacıdır. Bu tüf sahasında planlanan açık ocak çalışmalarında, tüf-blok üretim veriminin düşük olacağı beklenilmektedir. Bu nedenle uygun özelliklere sahip kayaç rezervlerinin farklı amaçlara yönelik olarak üretim yaparken ortaya çıkan atık-artık kısımlarının izalasyon amaçlı olarak hammaddeye çevrilmesi doğal çevreyi koruma açısından da önemlidir. Isı izolasyon değeri iyi olan beton kaplama plakalarını üretebilmek için; bu üç hammadde farklı oranlarda, farklı agrega boyutlarında karıştırılarak beton harçları hazırlanmıştır. Bu harçlardan elde edilen farklı ürünlerin ısıl geçirgenliği aynı şartlarda belirlenerek bu hammaddelerden hazırlanabilecek en uygun karışım konusunda önerilerde bulunulmuştur.
Bakır cevheri flotasyonunda kil minerallerinin mekanik taşımaya etkisi
Yüksek kil içerikli cevherlerin işlenmesi, ince tane boyutu, tabaka yapısı ve kil minerallerinin anizotropik yükü nedeniyle flotasyonda şlam kaplama, mekanik taşıma, köpük kararlılığının değişmesi gibi birtakım problemlere neden olmaktadır. Flotasyonu etkileyen diğer parametrelerle kıyaslandığında hava akış hızı ve köpük yüksekliğinin önemi hala tam olarak anlaşılmamasına rağmen mekanik taşıma ile gang kazanımının bu iki faktörden önemli ölçüde etkilendiği bilinmektedir. Bu tez çalışmasında, Cu cevherlerinde yaygın olarak bulunan kil türlerinin (Kaolen-Montmorillonit) flotasyon performansı ve mekanik taşıma üzerine etkileri incelenmiştir. Kil türü/miktarı (%5-10-15), köpük yüksekliği (1,2,3 cm), hava akış hızı (8,10,12 l/dk) çalışılan deneysel parametrelerdir. Mekanik taşımanın değerlendirilmesinde, toplayıcılı ve toplayıcısız gerçekleştirilen flotasyon deney verileri kullanılarak toplam flotasyon verimi (RT) ve mekanik taşıma verimi (RM) farkından gerçek verim (RG) değerleri belirlenmiştir. Artan kil oranı ile, konsantre tenörünün montmorillonitte düşerken kaolende belirgin bir değişiklik göstermediği belirlenmiştir. Montmorillonit pulp'ın görünür vizkozitesini önemli ölçüde artırmaktadır ve sonuç olarak kabarcık- tane çarpışmasını etkileyerek tenör düşüşüne neden olmaktadır. Montmorillonit içerikli cevherle kaolen içerikli cevhere göre daha düşük verimle konsantre elde edilmiştir. Verim değerlerinin %10 kil oranından sonra artış gösterdiği belirlenmiştir. Bunun nedeni kil minerallerinin, mekanik taşıma ile gelmesidir. Yüksek hava akış hızı ile çalışıldığında tenörün düşüp verimin arttığı tesbit edilmiştir. Hava akış hızı artışı flotasyonda karıştırma etkisini ve köpük yükselme hızını artırarak mekanik taşımayı artırmakta değerli mineral tenörünü azaltmaktadır. Mekanik taşıma verimi açısından köpük yüksekliği kaolen içerikli cevherde belirgin bir etki göstermezken montmorillonitte artan köpük yüksekliği ile düşmüştür. Artan köpük yüksekliği ile montmorillonitte gerçek verim değerleri artarken kaolende düşmüştür. Kaolende artan köpük yüksekliği ile tenörde düşüş pulp içinde askıda kalan ince boyutlu kaolen tanelerinin köpük fazına taşınması ile ilişkilendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Bakır, Flotasyon, Kil, Mekanik Taşıma, Köpük derinliği, Hava akış hızı
Niğde (Ulukışla-Madenköy) Bolkardağı sülfürlü kurşun-çinko kompleks cevherinin optimum flotasyon şartlarının belirlenmesi
Bu çalışmada, Niğde-Ulukışla yöresine ait Pb-Zn kompleks cevherinin optimum flotasyon şartları araştırılmıştır. Niğde (Ulukışla-Madenköy) yöresinden alınan sülfürlü Pb-Zn kompleks cevheri numunesinde öğütme+flotasyon deneyleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalarda kullanılan cevher numunesinin mineralojik analiz sonucuna göre, cevher bileşiminde kalsit, kuvars, pirit, kalkopirit, hematit, götit, limonit, jips, galen, sfalerit, jarosit, arsenopirit ve markazit minerallerinin bulunduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, Au ve Ag tanelerinin hematit, götit ve jarosit mineralleri içeriside kapanım halinde olduğu belirlenmiştir. Deneyler, %30 katı oranında, 10 L/dk hava akım hızında, 1250 dev/dk karıştırma hızında kurşun devresi pH=9 ve çinko devresi pH=12'de gerçekleştirilmiştir. Öğütme, Pb ve Zn kaba flotasyonu devresinde kullanılması gerekli olan reaktifler ve miktarları belirlenmiştir. Flotasyon testlerinde, pH ayarlayıcı olarak kurşun devresinde sodyum karbonat, çinko devresinde sönmemiş kireç, bastırıcı olarak, çinko sülfat, sodyum silikat, canlandırıcı olarak bakır sülfat, toplayıcı olarak sodyum izobütil dithiofosfin- potasyum amil ksantat ve köpürtücü olarak ise metil izobutil karbinol kullanılmıştır. Deneylerde, öğütme devresinde 8 dakika, Pb devresinde 4 dakika kondüsyon, Zn devresinde 5 dakika kondisyon süresi uygulanmıştır. Sonuç olarak, %80,63 verim ile %55,13 Pb ve %77,60 verim ile %37,32 Zn kazanılabileceği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: : Kaba flotasyon, kurşun-çinko kompleks cevheri, Niğde-Ulukışla, öğütme, sülfürlü cevher
Demir-çelik tesisi tufalinin kok kömürü ile indirgenebilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada Kroman Çelik Sanayii A.Ş.'ne ait tufal numunesinin kok kömürü etkisinde indirgenebilirliği araştırılmıştır. Deneyler; sıcaklığı 1600 °C'a ayarlanabilen metalurjik bir fırında gerçekleştirilmiştir. Çalışmalarda sıcaklığın, bağlayıcı (Na-bentonit) oranının ve pelet çapının indirgeme verimine olan etkileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre sıcaklık artışı ile doğru orantılı olarak indirgeme veriminin arttığı pelet çapı arttıkça indirgeme veriminin düştüğü ve bağlayıcı oranının indirgeme verimi üzerinde belirgin bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Kinetik değerlendirme kullanılarak tufalin kok kömürü etkisinde indirgenebilirliğinin "küçülen çekirdek modeli" ile uyumlu olduğu ve "1/3ln(1-X)-[1-(1-X)-1/3]=k_d t" ile ifade edildiği belirlenmiştir. Aktivasyon enerjisi 900-1050 °C sıcaklık aralığında 444,77 kJ/mol, 1050-1150 °C sıcaklık aralığında ise 24 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. Pelet çapının indirgeme verimine etkisi (d)-1,963 olarak hesaplanmıştır. Difüzyon modeli kullanılarak bulunan yarı ampirik model aşağıdaki gibidir. 900-1050 °C aralığı için; 1/3ln(1-X)-[1-(1-X)-1/3]=kn.(e-444770/(R.T).(d)-1,963.(Na-bentonit oranı)1).t 1050-1150 °C aralığı için; 1/3ln(1-X)-[1-(1-X)-1/3]= kn.(e-24000/(R.T).(d)-1,963.(Na-bentonit oranı)1).t olarak belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: İndirgeme, Kok kömürü, Pelet, Sünger demir, Tufal, Wüstit
Farklı zeminlerin yer titreşim dalgalarının yayılım mekanizması üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Bu çalışmada, farklı zeminlerde madencilik ve inşaat faaliyetlerinde sıklıkla uygulanan patlatma işlemlerinden kaynaklanan titreşim dalgalarının yayılma mekanizmaları incelenmektedir. Bu amaçla farklı arazi koşullarını modellemek için kum ve kil zeminler kullanılarak laboratuvar ölçekli altı ana zemin modeli hazırlanmıştır. Planlanan zemin modelleri bir tanka yerleştirilmiştir. Yapay zemin titreşim dalgaları oluşturmak için bilye bırakma mekanizmasına dayanan bir düzenek kullanılmış ve oluşan parçacık hızını ölçmek için incelenen modele bağlı olarak bir veya iki sismograf kullanılmıştır. Analiz edilen zemin modelleri; litolojinin, sıkıştırma derecesinin, suya doygunluğun, titreşim kaynağı konumunun ve kuma yerleştirilen kil tabakaların sayısının, konumunun, kalınlığının ve yönünün ölçülen parçacık hızı üzerindeki etkisinin araştırmasını sağlamıştır. Yürütülen titreşim deneyleri, titreşim kaynağından uzaklık arttıkça, hem kuru hem de suya doygun gevşek kumda soğurulmanın ve gevşek kilde amplifikasyonun parçacık hızı üzerindeki etkisini göstermiştir. Üstelik sıkıştırmanın, suya doygunluğun ve titreşim kaynağı derinliğinin arttırılması, kumda elde edilen parçacık hızının azalmasına sebep olmuştur. Ayrıca bu çalışmada kuma yerleştirilen kil tabakaların sayısının, konumunun, kalınlığının ve yönünün oluşan parçacık hızları üzerindeki etkileri ile ilgili ön sonuçlar sunulmuştur.
Kömürün hidrofobik flokülasyon ile temizlemesinde atık yağların kullanım olanaklarının araştırılması
Bu tez çalışması iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci kısımda, Beyşehir bölgesinde faaliyet gösteren maden sahasından temin edilen ince boyuttaki (-212 µm) linyit kömürünün zenginleştirilmesi için hidrofobik flokülasyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneylerde bitkisel atık yağ, hidrolik atık yağ ve motor atık yağ olmak üzere 3 farklı bağlayıcı sıvı kullanılmıştır. Süspansiyonun pH'ı, katı oran etkisi, sodyum silikat (Na2SiO3 ) miktarı, karıştırma hızı, yağ miktarı, flokülasyon süresi ve flok büyüme süresi gibi parametreler detaylı olarak incelenmiştir. Hidrofobik flokülasyon işleminin başarısı deney sonrasında elde edilen flokların kül içerikleri ve yanabilir kısım verimi (%YKV) ile değerlendirilmiştir. Bitkisel atık yağ kullanılan deneylerde %41.58 kül giderimine ulaşılmış ve %16.38 kül içerikli floklar %99.77 YKV ile kazanılmıştır. Hidrolik atık yağ ve motor atık yağ için kül giderimleri sırasıyla 41.45 ve 43.22 (%) olurken sırasıyla %16.33 ve %17.03 kül içerikli floklar %99.90 ve %99.06 YKV ile kazanılmıştır. İkinci kısımda ise hidrofobik flokülasyon deneylerinde belirlenen parametrelerin etkileri altında kazanılmış flokların iki kez sisteme dâhil edilmesiyle temiz kömür elde edilmesi araştırılmıştır. Bitkisel atık yağ, hidrolik atık yağ ve motor atık yağlar ile hidrofobik flokülasyon deneylerinin birinci ve ikinci aşamasında elde edilen temiz kömürlerin kül içerikleri ve YKV değerleri sırasıyla; bitkisel atık yağ için %15.95, %97.98; %13.48, %99.48, hidrolik atık yağ için %15.37, %96.53, %14.21, %99.67 ve motor atık yağ için %15.81, %98.66, %14.19, %99.98 olarak kazanılmıştır.
Ankara ili andezit (Gölbaşı), bazalt (Etimesgut) ve kireçtaşlarının (Mamak) tuza karşı dayanımları ve bazı fiziksel özelliklerinin karşılaştırılması
Konya Teknik Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü Yüksek lisans projesi kapsamında Ankara ilinde Büyükşehir Belediyesine ait 3 farklı maden ocağını gezdim. Andezit, Bazalt ve Kireçtaşı ocakları hakkında üretim ve genel işleyişler hakkında bilgiler öğrendim. 3 farklı ocaktan Andezit (Gölbaşı), Bazalt (Etimesgut) ve Kireçtaşı (Mamak) 'larından örnek numuneler getirdim. Bu tez kapsamında örnek numuneler üzerinde 4 farklı deney yaparak andezit, bazalt ve kireçtaşı numuneleri hakkında bilgiler verdik. Numuneler üzerine yaptığımız deneylerde; Tek Eksenli Basınç Dayanımları andezit numunesi 152,30 Mpa, kireçtaşı numunesi 122,72 Mpa, bazalt numunesi 136,15 Mpa çıkmıştır. Basınç dayanımı (Mpa) en yüksek numunemiz Gölbaşı ocağı'na aittir. En düşük numunemiz ise Mamak ocağı'na aittir. Schmidt Çekici Deneyinde andezit numunesi 223,82 Mpa, bazalt numunesi 178,95 Mpa, kireçtaşı numunesi 211,57 Mpa çıkmıştır. Schmidt Çekici Deneyinde ortalama (Mpa) en yüksek numunemiz Gölbaşı ocağı'na aittir. En düşük numunemiz ise Etimesgut Ocağı'na aittir. Donma Çözünme Deneyinde ağırlık kayıpları % olarak, andezit numunesi %0,06 kireçtaşı numunesi %0,02 bazalt numunesi %0,10'luk ağırlık kayıpları yaşanmıştır. En fazla ağırlık kaybı yaşayan bazalt numunesi %0,10 ortalama kayıp değeriyle olmuştur. En az ağırlık kaybını ise kireçtaşı numunesi %0,02 'lik ağırlık kaybı yaşamıştır. İspanyol Kuru Ağırlık Kaybı ( Dry Weight Loss = DWL ) Deneyinde ağırlık kayıpları % olarak, andezit numunesi % 11,70, bazalt numunesi % 0,18, kireçtaşı numunesi % -0,59 'luk ağırlık kayıpları yaşanmıştır. En fazla ağırlık kaybı yaşayan kireçtaşı numunesi %-0,59 ortalama kayıp değeriyle olmuştur. En az ağırlık kaybını ise andezit numunesi %11,70 'lik ağırlık kaybı yaşamıştır.
Doğal taş ocaklarında kullanılan zincirli kesme makinelerinin kaya özelliklerine bağlı performans tahmini
Bu çalışmada amaç ülkemizde son yıllarda doğal taş ocaklarında blok üretimi için yaygın olarak kullanılmaya başlanan zincirli kesme makinelerinin kesme performanslarının araştırılmasıdır. Bu makinelerin kesme hızlarının arttırılması, daha sert doğal taşların da kesilebilmesi ve daha hızlı bir şekilde blokların kesilebilmesi yönünde yapılacak bir gelişme, hem doğal taş madenciliğinin hem de makine üreticilerinin rekabet gücünü arttıracaktır. Makineyi seçerken kayaç özelliklerine bağlı olarak makine seçimi yapmak hem enerji tüketimi hem de keski aşınması için önem arz etmektedir. Bu nedenle, blok üretimi yapılacak doğal taşların kesimi esnasında makinenin net kazı hızı, güç tüketimi ve özgül kesme enerjisi gibi bazı performans değerlerinin kayaç özellikleri ile ilişkilendirilmesi kesim performansının izlenmesi açısından önemlidir. Kesilecek kayacın fiziksel, mekanik ve mineralojik-petrografik özelliklerine uygun çalışma parametrelerinin belirlenmesi; maliyet analizlerinde, üretim planlamasında, ürün kalitesi ve doğal taşa uygun makina-donanım seçimi üzerinde ciddi bir etkisi vardır. Doğal taş madenciliğinde karşılaşılan bu dezavantajları göz önünde bulundurarak bu tez çalışmasında zincirli kesme makinelerinin çalışma şartları ve performansları araştırılmıştır. Bunun için zincirli kesme makinelerinin kullanıldığı 3 farklı doğal taş ocağında ocakta performans ölçümleri yapılmıştır. İlk olarak makineler kesim yaparken bir güç analizörü yardımıyla makinenin elektrik şebekesinden çektiği bazı elektriksel parametreler ölçülerek bilgisayar ortamında kayıt edilmiştir. Daha sonra makinelere ait çeşitli kesme şartlarında net kazı hızı ve güç tüketimi değerleri belirlenmiştir. Elde edilen bu performans ölçümleri neticesinde kayıt edilen elektriksel parametreler kullanılarak uygulanan kesim şartları bağlı olarak kesme veriminin ve kesme performansının en önemli göstergelerinden olan spesifik kesme enerjisi hesaplanmıştır. Son olarak elektriksel parametreler ve spesifik kesme enerji ile kaya özelliklerine bağlı performans tahmini için istatistiksel olarak modeller geliştirilmiştir. Ayrıca yine ocaklarda çeşitli ölçümler yapılarak zincirli kesme makinelerinin performans değerleri olarak kullanılan Zincirli Kesme Penetrasyon İndeksi ve Alansal Net Kazı Hızı gibi değerlerde hesaplanarak makinelerin kesim performansları belirlenmeye çalışılmıştır.