Kaya kesilebilirliğini etkileyen faktörler
The factors effected of rock cutability
Yazar: ÜMİT ATICI
Danışman: DOÇ.DR. ADEM ERSOY
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
ÖZDOKTORA TEZKAYA KES LEB L RL L N ETK LEYEN FAKTÖRLERÜmit ATICIÇUKUROVA ÜN VERS TESFEN B L MLER ENST TÜSÜMADEN MÜHEND SL ANAB L M DALIDanı man : Doç. Dr. Adem ERSOYYıl : 2005, Sayfa :Jüri : Prof. Dr. Mesut ANILProf. Dr. Lütfullah GÜNDÜZDoç. Dr. Hasan ÇET NDoç. Dr. Aleattin KILIÇÜlkemizde büyük rezervlere ve önemli ticari potansiyele sahip olan mermer olarak kullanılankayaçların üretim maliyeti büyük oranda kesici verimlili i tarafından kontrol edilmektedir. Kesiciverimlili i birçok kompleks faktör tarafından etkilenmektedir. Kesme verimini tahmin etmede bufaktörlerin en önemlilerinden birisi de testerenin çalı ma parametreleridir. Bu çalı mada, kesmedeneyleri birçok kayaç çe idi (altı çe it bej mermer, iki andezit, bir bazalt ve tüf örnekleri) üzerinde400 mm çapında elmas diskli testere ile yapılmı tır. Deney düzene i olarak bilgisayar kontrollü, tamotomatik kesme donanımı kullanılmı tır. Deneylerde aynı yönlü veya a a ı kesme yöntemiuygulanmı tır. Belirli kesme derinlikleri (10, 30, 50, 70 mm), ilerleme hızları (0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8m/dak) ve çevresel hızları (60, 65, 70, 75, 80 m/sn) olmak üzere, her mermer numunesi için bunlardaniki parametre sabit tutulurken, di er parametre de i tirilmi tir. Dü ey, yatay ve eksenel kuvvetler ilegüç ölçülerek normal, kesme ve te etsel kuvvetler ve spesifik enerji hesaplanmı tır. Aynı zamandagüç analizörü kullanılarak spesifik kesme enerjisi (SEkes) ölçülmü tür. SEkes kesme verimlili ini ölçenönemli bir parametredir. SEkes birim hacimdeki kayayı kesmek için gerekli enerji olup, her metrekesim için direk uyumluluk göstermektedir. Aynı zamanda SEkes delme, kazma, kırma ve ö ütme gibikaya çalı ma i lemlerinin verimliliklerinin de erlendirmesinde kullanılmakta olup, kesme i lemisırasında kaya dayanım ve sertli i ile kesici artlarına i aret eder. Çalı ma parametrelerininbirbirleriyle ili kileri incelenmi tir. Kayaçlardaki yönlenmenin, farklı testere kullanmanın, kayaçlarınfiziksel, mekanik, petrografik, kimyasal özelliklerinin spesifik enerji üzerine etkileri ara tırılmı tır.SEkes ile operasyon parametreleri ve kaya özellikleri arasındaki ili ki tanımlanmı tır. Çokde i kenli do rusal regresyon analizi yöntemi kullanılarak SEkes'nin kaya özelliklerinden tahminetmede kullanılacak bir model geli tirilmi tir. Bu model istatistiksek testlerle kontrol edilmi tir. Buyöntem ile kesici makine üreticileri ve kullanıcılarının kesme i leminden önce kayaç özelliklerikullanılarak matematiksel i lemlerle kesici performansını belirleyebileceklerdir.Elmas diskli kesicilerin a ınmaları bir çok faktör tarafından etkilenmektedir. Buna ra men,a ınma oranının tahmininde testerenin tipi, operasyon parametreleri ve kesilen kayacın özelliklerininbilinmesi gerekmektedir. Kayacın tek bir özelli inin bilinmesi a ınma miktarının tahmini içinyetersizdir. Testeredeki a ınma (hacimce ve a ırlıkça), her bir kayaç grubu için yapılan bir seri testsonucunda belirlenmi tir. Testeredeki a ınma birçok ekilde olu maktadır. Buna ra men, en sıkrastlanan a ınma mekanizmaları a ındırıcı a ınma, darbe ve ani yükleme, yorulma ve ısı oklarıdır.Anahtar Kelimeler: Elmas diskli Testere özellikleri, Spesifik Kesme Enerjisi, Kayaçözellikleri, statistiksel Modelleme, A ınma1

Abstract:
ABSTRACTPhD THESISTHE FACTORS EFECTED OF ROCK CUTAB L TYÜmit ATICIDEPARTMENT OF MINING ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF CUKUROVASupervisor : Assoc.Prof.Dr. Adem ERSOYYear : 2005, Pages :Jury : Prof. Dr. Mesut ANILProf. Dr. Lütfullah GÜNDÜZAssoc.Prof.Dr. Hasan ÇET NAssoc.Prof.Dr. Aleattin KILIÇIn our country, rock which use a marble has a wide reserves and high a commercial potential,and its processing cost is controlled a large extent by the cutter performance. The performancecharacteristic of the cutter are affected by a range of factors. The principal factors that requireconsideration in predicting cutting rates are the cutter operating parameters. In this study, a variety ofrock types (six type beige marble, two types of andesite, a basalt and a tuff) were cut with a 400 mmdiameter of diamond disc cutter using fully instrumental and automatic computer controlled cuttingrig at different cutting speed and cutting depth. Down cutting method is applied in experimental test.Particular feed rate (0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8 m/min), depth of cutting (10, 30, 50, 70, 90 mm) andperipheral speed (60, 65, 70, 75, 80 m/sec) were used in cutting tests. Two of these operatingparameters of the cutters are hold constant while the other parameter is changed for all type of rocksduring the experimental study. Vertical and horizontal forces with power were measured normal,cutting and tangential forces with specific energy were calculated. At the same time the SpecificCutting Energy (SEcut) is measured by using a Power Analyzer. SEcut is a very significant measure ofcutting performance. It is directly compatible with cost per meter, because it relates to the amount ofenergy required to cut rock. SEcut can also be used to quantity the efficiency of rock workingprocesses such as drilling, cutting, excavation, grinding and indicate cutter conditions, rock strengthand hardness during cutting. The relationship of the operating parameters with each other weredetermined. The effects of cutting direction, using different types of cutter, physical, textural,mechanical, chemical and intact properties of rock on specific energy were also examined.The relationship of the SEcut with operating parameters of sawblade and rock properties wasestablished. Multi-variable linear regression analysis was then used to develop predictive models ofSEcut from the rock property data. The models have been verified by statistical tests. The ability of thetechnique to provide a mathematical characterization of the performance of new cutting sawblades inspecific rocks may prove to value to cutter manufacturers and users.Circular diamond saw of wear is affected by a range of factors. However, the principalfactors that require consideration in predicting wear rates are the type of diamond saw, the sawoperating parameters and the characteristics of the cut rock. A single rock property index is not asufficient basis for predicting wear performance. Wear (weight loss and height loss) of saw weremeasured after a series of test in each rock type. The wear of saws can take many forms, however, themost common wear mechanism operating on saws during the rock cutting is abrasion, impact loadingand impact fatigue and thermal shock also accelerates the wear of saws.Key Words: Diamond Saw Properties, Cutting Specific Energy, Rock Characteristics,Statistical Modeling, Wear.2