Yoğunluk ölçer prototip üretimi ve kayaçların yoğunluk analizi
Density meter prototype production and density analysis of rocks
Yazar: ALİ OSMAN ÇAKIR
Danışman: PROF. DR. ALİ OSMAN YILMAZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Kıymetli madenler = Precious metals

Özet:
Kayaçlar fiziko-mekanik özelliklerine göre çeşitli amaçlar için (yol çalışmalarında, inşaat sektöründe, liman ve havaalanı dolgusu, parke, gabion vb. imalatlarda) kullanılmaktadır. Kayaçların yoğunluk ve su içeriği gibi fiziksel özelliklerine her türlü madencilik tasarımlarında ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıca kayaçların yoğunluk ve diğer fiziksel özellikleri madencilik faaliyetlerinin (açık işletme ve yeraltı işletmesi) ekonomik ve emniyetli üretiminde oldukça elzemdir. Madencilik faaliyetleri oldukça maliyetlidir. Sondaj çalışmaları madencilik maliyetini artırmaktadır. Sondajlardan alınan örneklerin laboratuvarda analiz edilmesi ayrıca hem çok zahmetli hem de zaman kaybıdır. Günümüz teknolojisi ilk analizlerin arazide yapılmasını gerektirmektedir. Kayaçların yerinde yoğunluk ve porozite analizi ile araştırmacılar patlatma tasarımı, tahkimat, rezerv hesaplamaları, kömür ve çevre kayaçların özellikleri gibi birçok önemli konuda bilgi elde edebilmektedir. Bu çalışmada; kayaçların yoğunluk, ağırlıkça su emme, porozite ve su içeriği gibi önemli fiziksel parametrelerini farklı laboratuvar deneyleri ile gerçekleştirmek yerine, kendi bünyesinde toplayan ve bütün deney aşamalarını tam otomasyon olarak yapabilen bir cihazın üretimi yapılmıştır.  Bu sayede uzun zaman alan laboratuvar deneyleri kayaç cinsine bağlı olarak daha kısa sürelerde tek bir cihaz yardımı ile yapılabileceği görülmüştür. Cihazın tam otomasyon olması araştırmacının bireysel hatalarını da ortadan kaldırmıştır. Cihaz tasarımı arazi ve laboratuvar ortamına uygun olarak portatif olarak tasarlanmıştır. Cihaz, yapılan ölçümleri istenilen eksenler girildikten sonra (su içeriği – zaman grafiği gibi) grafik olarak araştırmacıya sunabilmektedir. Ayrıca veriler cihazdan USB ile alınabilmektedir. Geliştirilen cihazla kısa sürede laboratuvar çalışmasına kıyasla daha çok sayıda analiz yapmak mümkündür. İlk prototipin üretilmesinden sonra yapılacak deneyler ve ölçümler sonucu makine kendi literatürünü ve standartlarını geliştirilecektir.

Abstract:
According to their physico-mechanical properties, rocks are used for various purposes (road works, construction sector, port and airport filling, parquet, gabion etc.). The physical properties of rocks, such as density and water content, are needed in all types of mining designs. In addition, the density and other physical properties of the rocks are very important in the economic and safe production of mining operations (open operation and underground operation). Mining activities are very costly. Drilling works increase the cost of mining. The analysis of the samples taken from the drillings in the laboratory is also very laborious and time consuming. Today's technology requires the first analysis to be done in the field. With the density and porosity analysis of the rocks, researchers can obtain information on several important topics such as blasting design, fortification, reserve calculations, properties of coal and surrounding rocks. In this study; instead of performing important physical parameters such as density, water absorption, porosity and water content of the rocks with different laboratory tests, a device that collects all the experimental stages in its own structure and can perform all experimental stages as full automation has been produced. In this way, it is seen that long-time laboratory experiments can be done with a single device in shorter times depending on the type of rock. The complete automation of the device has eliminated the individual errors of the researcher. The device design is designed to be portable in accordance with the field and laboratory environment. The device can present the measurements to the researcher after the desired axes are entered (such as water content - time graph). Data can also be retrieved from the device via USB. With the developed device, it is possible to do more analysis in a short time compared to laboratory work. After the production of the first prototype, the tests and measurements will be carried out and the machine's own literature and standards will be improved.