Doğal yapı taşlarında elmas telle kesim performansının kaba küme yaklaşımı ile değerlendirilmesi
Evaluation of diamond wire saw performance in natural building stone with rough set theory
Yazar: SERDAR ÇULHA
Danışman: PROF. DR. ADNAN KONUK ; PROF. DR. YILMAZ ÖZÇELİK
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Maden İşletme Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Elmas tel kesme yönteminde, boyutlandırılacak veya kesilecek kayacın fiziko-mekanik özelliklerinin performans parametreleri ile olan ilişkilerinin bilinmesi kesme verimliliği ve maliyeti olumlu şekilde etkilemektedir. Elmas tel kesme ile ilgili farklı araştırmacılar tarafından pek çok çalışma yapılmış olmasına rağmen elmas telle kesim performansının kaba küme yaklaşımı ile değerlendirilmesi konusunda bugüne kadar herhangi bir çalışma yapılmamıştır. Bu çalışmada doğal taşlarının elmas telle kesim performansını en fazla etkileyen kayaç özelliklerinin kaba küme yaklaşımı ile belirlenmesi amaçlanmış olup, Magmatik Kökenli Mermerler (Andezit) ile Metamorfik ve Sedimanter Kökenli Mermerler (Hakiki Mermer ve Kireçtaşı bundan sonra sadece Mermer olarak adlandırılacaktır) olarak iki grupta değerlendirilmiştir.
Bu çalışmada farklı özelliklere sahip olmak üzere 15 adet andezit ve 23 adet mermer örneği verisi kullanılmıştır. Andezit ve mermer örnekleri için yapılmış çekme dayanımı (TS-MPa), gözeneklilik (PO-%), yoğunluk (DE-gr/cm3), shore sertliği (SH), koni delici sertliği (CIH) ve kuvars içeriği (QZ-%) verilerine bağlı olarak fiziko-mekanik özelliklerinden hangisinin elmas telli makine ile kesme performansı (CR-m2/saat) üzerinde daha etkili olduğunu belirlemek için kaba küme indirgeme yöntemi kullanılmıştır. Kaba küme yöntemiyle yapılan nitelik indirgeme çalışması sonucunda;
•Andezit kesim performansını çekme dayanımı (TS-MPa), yoğunluk (DE-gr/cm3) ve kuvars içeriğinin (QZ-%) etkilediği ve kesim performansı (CR-m2/saat) tahmininde; CR(m²/h) = 0,82 - 0,293 TS + 1,98 DE - 0,406 QZ eşitliğinin %71,3 belirlilikle kullanılabileceği ve anlamlı (P=0,003 < 0,5) tahminler sağladığı,
•Mermer kesim performansını çekme dayanımı (TS-MPa), gözeneklilik (PO-%) ve koni delici sertliğinin (CIH) etkilediği ve kesim performansı (CR-m2/saat) tahmininde; CR(m²/h) = 13,6 + 0,693 TS + 4,18 PO - 2,82 CIH eşitliğinin %50,7 belirlilikle kullanılabileceği ve anlamlı (P=0,003 < 0,5) tahminler sağladığı belirlenmiştir.

Abstract:
In diamond wire cutting method, knowing the relationship between the physico-mechanical properties of the rock to be dimensioned or cut and the performance parameters affects the productivity and cost positively. Although many studies have been carried out by different researchers on the subject, there has been no study on the evaluation of diamond wire cutting performance with a rough set approach. In this study, it is aimed to determine the rock properties that most affect the diamond wire cutting performance of natural stones which are classified into two groups as Magmatic (Andesite) and Metamorphic-Sedimentary Origin Marbles (Real Marble and Limestone-From now on they will only be called Marble.) with the rough set approach.
15 sample data for Andesite and 23 sample data for Marble were used in this study and all datasets have different properties. The rough set reduction method was used to determine which of the physico-mechanical properties such as tensile strength (TS-MPa), porosity (PO-%), density (DE-gr/cm3), shore hardness (SH), cone drilling hardness (CIH) and quartz content (QZ-%) was more effective on diamond wire machine cutting performance (CR-m2/hour) for andesite and marble. As a result of the feature reduction study made with the rough set method;
•Tensile strength (TS-MPa), density (DE-gr/cm3) and quartz content (QZ-%) are effective on andesite cutting performance. Meanwhile, in estimation of cutting performance (CR-m2/ hour); CR(m²/h) = 0.82 - 0.293 TS + 1.98 DE - 0.406 QZ  equation can be used with 71.3% certainty and provides meaningful (P = 0.003 <0.5) estimates.
•Tensile strength (TS-MPa), porosity (PO-%) and cone drilling hardness (CIH) are effective on marble cutting performance.  Meanwhile, in estimation of cutting performance (CR-m2/hour); CR(m²/h) = 13.6 + 0.693 TS + 4.18 PO - 2.82 CIH equation can be used with 50.7% certainty and provides meaningful (P = 0.003 <0.5) estimates.