Kömür Ocaklarında Kullanılan Kollu Galeri Açma Makineleri Performansının Dolaylı Deneylerden Tahmin Edilmesi

Roadheaders have been widely used in underground mining and tunnel projects since 1960s. Although some disadvantages, they become widespread due to the important advantages. The performance prediction of roadheaders is necessary for planning and cost estimation in roadway projects. There are several models in the literature for the performance prediction of roadheaders. However, most of these models include rock properties determined in the laboratory. The tests which can be applied in the field represent better in-situ rock properties. Another drawback of the available models is that they cannot be generalized since they are developed from the data of one machine. Most of the available models do not also include the discontinuity properties. In this thesis, in order to fill the gap in the literature, the generalized performance prediction models including discontinuity properties were developed using the Schmidt hammer and the needle penetrometer which can be applied easily in the field for both axial and transvers type roadheaders. The performance measurements of both axial and transvers type roadheaders were carried out during coal and rock excavations in the coal mines located in Çayırhan, Soma and Dodurga. The Schmidt hammer test, the needle penetrometer test and the measurements of discontinuities were also performed at the locations in which performance measurements were carried out. The generalized performance prediction models were derived by multiple regression analysis using the performance measurements, the Schmidt hammer value, the needle penetration index, and discontinuity measurements (Volumetric joint count) for both axial and transvers type roadheaders. The validity of the derived models was tested by F-test. It can be concluded that the derived models can be used reliably for the performance prediction of roadheaders during the excavation of especially coal and coal measure rocksKollu galeri açma makineleri (GAM) 1960’lardan bu yana yeraltı madenciliğinde ve tünel projelerinde yaygın bir şekil de kullanılmaktadır. Bazı dezavantajları olsa da önemli avantajlarından dolayı kullanımı hızlı bir şekilde yaygınlaşmıştır. Galeri açma projelerinde planlama ve maliyet tahmini yapmak amacıyla GAM performans tahminine gerek duyulmaktadır. GAM performans tahminiyle ilgili literatürde çeşitli modeller bulunmaktadır. Fakat bu modellerin çoğu laboratuvarda elde edilen kayaç özelliklerini içermektedir. Arazide uygulanabilen deneyler yerinde kayaç özelliklerini daha iyi temsil etmektedir. Mevcut modellerin diğer bir eksik yanı, genellikle tek bir makine verisinden geliştirildiklerinden genellik göstermemeleridir. Ayrıca, literatürdeki modellerin çoğu süreksizlik özelliklerini içermemektedir. Literatürdeki bu açığı kapatmak amacıyla bu tez çalışmasında, arazide kolaylıkla uygulanabilen Schmidt çekici ve iğne penetrasyon indeksi yardımıyla eksenel ve eksene dik makineler için süreksizlik özelliklerini içeren genelleştirilmiş performans tahmin modelleri geliştirilmiştir. Çayırhan, Soma ve Dodurga’da bulunan kömür ocaklarında kömür ve kayaç kazısı esnasında hem eksenel, hem de eksene dik GAM üzerinde ölçümler yapılmıştır. Ayrıca, performans ölçümü yapılan lokasyonlarda Schmidt çekici ve iğne penetrometresi ölçümleri ile süreksizlik ölçümleri de gerçekleştirilmiştir. Performans ölçümleri, süreksizlik ölçümleri (hacimsel eklem sayısı) ile Schmidt çekici ve iğne penetrasyon indeksi değerlerini kullanarak çoklu regresyon analiziyle hem eksenel, hem de eksene dik GAM’lar için genelleştirilmiş performans tahmin modelleri geliştirilmiştir. Geliştirilen modellerin geçerliliği F-testi ile doğrulanmıştır. Sonuç olarak, geliştirilen modellerin özellikle kömür ve kömür yan kayaçların kazılarında GAM’ların performans tahmininde güvenilir bir şekilde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır