Cankurtaran ve Salmankaş Tünellerindeki Kayaçların Delinebilirlik, Aşındırıcılık, Mekanik ve Petrografik Özelliklerinin Araştırılması, Net Delme Hızı ve Bit Tüketimi ile İlişkilendirilmesi
Investigation of Drillability, Abrasivity, Mechanic and Petrographic Properties of Rocks Associated with Net Drilling Rate and Bit Wear in Cankurtaran and Salmankas Tunnels
Yazar: MEHMET ÇAPIK
Danışman: PROF. DR. ALİ OSMAN YILMAZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Maden işletmeleri = Mining enterprises ; Maden mühendisliği = Mine engineering ; Madencilik = Mining ; Tünel açma makineleri = Tunnel boring machinery ; Tünel sistemleri = Tunnel systems ; Tünelleme = Tunelling

Özet:
Bu çalışma Cankurtaran ve Salmankaş Tünellerinden arazi ve laboratuvar çalışması olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Arazi çalışmalarından 28 farklı kazı aynasında L ve N tipi Schmidt çekici ölçümleri alınmış ve kazı aynalarındaki jeoteknik birimlere ait RMR sınıflama sistemi hesaplanmıştır. Delici Jumbo makinaları üzerinde ilk defa pensampermetre ile akım zaman değişimleri incelenmiş ve 20 farklı kazı aynasına ait spesifik enerji (kWh/m3) ve net kazı hızları (m3/h) değerleri hesaplanmıştır. Delici bit ömürlerini belirlemek için Atlas Copco Rocket-Boomer-282, Sandvik DD320 ve Tamrock AXERA6 Jumbo makinaları üzerinde 84 farklı kazı aynasında 25 balistik, 2 yarı balistik ve 6 kübik bit üzere toplam 33 bit ömrü ölçülmüştür. Bitler üzerinde görülen aşınma şekilleri incelenmiştir. Literatürde görülen bit aşınma şekillerinden farklı olarak bit'in matkaptan kırılması ve gövdenin ortadan yarılması olarak iki farklı aşınma şekli belirlenmiştir. Laboratuvar çalışmaları için Cankurtaranda Tünelinde 33 ve Salmankaş Tünelinde 10 olmak üzere toplam 43 farklı kazı aynasından numune alınmıştır. Tünellerden alınan kayaçların delinebilirlik, aşındırıcılık, mineralojik petrografik ve fiziko- mekanik özellikleri incelenmiştir. Kayaçlara ait ince kesitlerden eşdeğer kuvars içerikleri (EQU) belirlenmiştir. Sonuç olarak elde edilen verilerin korelasyon analizleri yapılmış ve sonuçlar istatiksel olarak değerlendirilmiştir.

Abstract:
This study was carried out in two stages including in-situ and laboratory studies in Cankurtaran and Salmankas Tunnels. In the field studies, L and N-type Schmidt hammer measurements were taken from 28 different excavation faces and RMR classification of geotechnical units was calculated. Moreover, time dependent current variation were investigated on drill Jumbo machines with a pensampermetre for the first time, specific energy (kWh/m3) and net excavation rate (m3/h) values were calculated for 20 different excavation face. To determine the drill bit life, measurements were realized on Atlas Copco ROCKET-BOOMER 282, Sandvik DD320 and Tamrock AXERA6 Jumbo machines from 84 excavation faces with 33 drill bits and 25 of drill bits were ballistic, 6 of bits were spherical and  2 of bits were semi-ballistic. Wear types of bits were also investigated. Two new wear types were encountered which are namely split of bit shaft and break on drifter rod. Samples were obtained from the Cankurtaran tunnels and Salmankas tunnels respectively 33 and 10 samples at the different excavations face for the laboratory studies. Drillability, abrasiveness, physic- mechanical and mineralogical properties were investigated on rocks samples obtained at the tunnels. Equivalent Quartz Content (EQU) was determined with the help of thin section analysis. As a result, the correlation of the data obtained is analyzed and results have been statistically evaluated.