Bir kalker ocağında patlatmalı kazılardan kaynaklanan yer titreşimi ve hava şoku etkilerinin istatistiksel analizi
Statistical analyses of ground vibrations and over-air pressure impacts induced by blasting at a limestone quarry
Yazar: FERDİ CİHANGİR
Danışman: PROF.DR. AYHAN KESİMAL
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu çalışmada, bir kalker ocağında yapılan üretim patlatmalarından kaynaklanan titreşim ve hava şoku gibi patlatma sonrasında ortaya çıkan çevresel unsurların, ruhsat sınırlan çevresindeki okul, cami, tarihi eser ve evlere olan etkileri araştırılmış ve bu etkileri ortadan kaldıracak yada en aza indirecek patlatma dizaynının geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında öncelikle kalker ocağında ve çevresinde inceleme ve gözlemler yapılmış, ocak çevresindeki yapılaşma durumu ile yapıların ocak sınırına olan uzaklıkları belirlenmiştir. Kalker ocağında yapılan patlatmaların oluşturduğu titreşim ve hava şokunun etkilerini belirlemek ve değerlendirmek amacıyla bu çalışma boyunca 12.05.2003-14.09.2005 tarihleri arasında ocak çevresinde belirlenen 11 istasyonda nezaret edilen patlatmaların ölçümü gerçekleştirilmiştir. Patlatma parametrelerinin ölçümü Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü'ne ait olan Instantel Minimate marka titreşim ölçer cihazları ile eşlik edilmiştir. Elde edilen ölçüm sonuçlan bilgisayar destekli data değerlendirme ünitesine aktarılmış ve veriler yönler bazında gruplandırılmıştır. Yönler bazında gruplandırılan verilerin birbiri arasındaki ilişki 0.05 anlamlılık düzeyinde test edilmiş ve sonuçta her bir yön için ayrıntılı istatistiksel analizlerin yapılmasına karar verilerek, ocakta daha hassas ve kontrollü atımları gerçekleştirmek için gerekli eşitlikler elde edilmiştir. Ölçülen 73 veriye ait parçacık hızı, ölçekli mesafe, titreşim frekansları, öz yapısal frekanslar, ivme ve yer değiştirme parametreleri arasındaki ilişkiler incelenmiş ve uluslararası standartlarla karşılaştırılarak hasar normları içindeki yerleri belirlenmeye çalışılmıştır. Ayrıca patlatmaların hava şoku unsurlarının da ayrıntılı analizi yapılmış ve sonuçlan sınıflandırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Patlatma, Yer titreşimi, Parçacık hızı, Ölçekli mesafe, Yer değiştirme, Titreşim frekansları, Öz yapısal frekanslar, ivme, Hava şoku

Abstract:
Statistical Analyses of Ground Vibrations and Over-air Pressure Impacts Induced by Blasting at a Limestone Quarry In this study, the effects of the ground vibrations and over-air pressure induced by blasting operations performed at a limestone quarry were searched in terms of the potential impacts on the school, mosque, historic place and village houses and aimed to improve a blast design to minimize or eliminate these effects. In the scope of the study, the distances of the buildings nearby the limestone quarry were determined and measurement results were taken to determine the degree of the effects of the ground vibrations and over-air pressure on structures. Measurement results were taken by Instantel miidmate plus belonging to Mining Engineering Department. The data of the shots were evaluated by the use of data software computer programme. In order to decrease these impacts, a statistical analyze was carried out to obtain PPV and scaled distance (SD) parameters for a whole mine shot direction. So a multi variate analyses of variance was performed to investigate if the measurements were similar for all directions or not. At the consequence of this analyze, it is determined that minimum one group is different for 0.05 significance level. So the data were determined to be evaluated in the bases of shot directions to carry out more sensitive and controlled blast events. The relationship between vibration frequencies, peak particle velocity, structural frequencies, scaled distance, peak acceleration and peak displacement parameters of the shots were investigated and their environmental effects were evaluated and compared with international standards. In addition to these, over-air pressure values were analyzed and classified. Keywords: Blasting, ground, Ground vibrations, Peak particle velocity, Scaled distance, Vibration frequencies, Structural frequencies, Peak acceleration, Peak displacement, Over-air pressure