Yürüyen tahkimatların boyutlandırılmasının ve tahkimat seçim kriterlerinin belirlenmesi üzerine araştırmalar
Research on dimensioning of self-advancing supports and determination of support selection criteria
Yazar: MUSTAFA EMRE YETKİN
Danışman: PROF. DR. FERHAN ŞİMŞİR
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Maden İşletme Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Tahkimat = Support ; Tahkimat tasarımı = Support design

Özet:
Tam mekanize uzun ayak madenciliğinde üretim sırasında kullanılan en önemli ekipmanlardan biri yürüyen tahkimatlardır. Yürüyen tahkimatların ayak içindeki işlevi, taşıma ve çalışma durumundaki fiziksel boyutları ve maliyetleri göz önünde bulundurulduğunda uygun tahkimat seçiminin çok önemli bir aşama olduğu görülmektedir.

Yapılan bu tez çalışmasında yürüyen tahkimatların seçimine etki eden ölçütler ve tahkimatların modelleme programı kullanılarak boyutlandırılması olanakları araştırılmıştır. Bu amaçla, ilk aşamada geniş bir literatür taraması ve arazi çalışmaları sonucunda tahkimat seçiminde etkili olan ölçütler belirlenmiş ve bunlar sınıflandırılmıştır. İkinci aşamada çalışma sahası verileri dikkate alınarak nümerik modelleme programında yirmi yedi adet farklı uzun ayak modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan bu uzun ayak modelleri çalıştırılarak tavan ve göçük bölgesinde meydana gelmesi beklenen gerilme değerleri tespit edilmiştir. Üçüncü aşamada, yürüyen tahkimata ait katı model oluşturulmuştur. Dördüncü aşamada, saha modellerinden elde edilen gerilme değerleri yürüyen tahkimat elemanları üzerine uygulanmış ve tahkimat elemanlarında meydana gelmesi beklenen minimum ve maksimum gerilme değerleri tespit edilmiştir. Tezin son aşamasında gerilme değerleri matematiksel eşitlikler kullanılarak modellenmiştir. Sonuç olarak farklı tavan ve göçük basınçlarında yürüyen tahkimat elemanlarında meydana gelmesi beklenen maksimum gerilme değerleri matematiksel eşitlikler yardımıyla tanımlanmıştır. Böylece, formasyon özellikleri göz önüne alınarak yapılan bir uzun ayak plânlamasında beklenen ayak içi gerilme değerlerinin önceden tahmin edilebilmesi durumunda, kullanılacak yürüyen tahkimatın seçimi mümkün olacak veya en azından daha dar bir aralıktaki farklı tahkimat tipleri arasından seçim yapılmasına olanak sağlanmış olacaktır.

Abstract:
Powered roof supports are one of the most important equipment used at fully-mechanized longwall production. The selection process of the most suitable powered roof support is a very important stage when considering function, transporting-operating dimensions and cost of powered roof supports.

In this thesis, parameters that affect roof support selection and dimensioning possibilities of roof support using modelling software are studied. For this purpose, parameters that affect roof support selection are determined and classified in the end of a broad literature review and field works in the first stage. Considering field data, twenty seven distinct longwalls are modelled using numerical modelling software and stress that may occur in roof and gob areas is calculated using longwall models in the second stage. Solid model of powered roof support is designed in the third stage. Minimum and maximum stress values that may occur in powered roof support members are calculated using roof and gob stress obtained from longwall models in the fourth stage.  In the final stage, stress values are modelled using mathematical equations. As a result, maximum stress values that may occur in powered roof support members are determined by the help of mathematical equations in different roof and gob stresses. By this way, in case of being able to predict in-face stresses foreseen in a longwall planned considering formation features, selection of the self-advancing support unit to be used will be possible or, at least, it will enable to select within a narrow interval of support types.