Search

İşletilmesi ekonomik olarak uygun bulunan maden yataklarının yüzeye yakın olanlarının doğrudan kazılarak, derinlerde bulunan maden yataklarının ise üzerini kaplayan örtü tabakasının kaldırılmasının ardından üretilmesi şeklinde yapılan maden işletme yöntemi açık işletme yöntemi olarak adlandırılmaktadır. Sanayinin artan hammadde ihtiyacı ile birlikte yüzeye yakın maden yatakları azalmaktadır. Fakat gelişen teknoloji sayesinde derinlerde yer alan maden yatakları ekonomik olarak işletilebilmektedir. Bu çalışma kapsamında, öncelikle şev duraylılığı kavramı hakkında ve kaya şevlerinde meydana gelebilecek duraysızlıklar hakkında genel bilgiler verilmiş ve ardından şev duraylılık analizlerine değinilmiştir. Çalışma sahası olan Bingöl (Avnik)'de bulunan apatitli demir açık ocak işletmesi 2008 yılından beri Dimin Madencilik A.Ş tarafından işletilmekte olup ülkemizin en önemli demir açık ocak işletmeleri arasında yer almaktadır. Açık ocak işletmesinin jeolojisi ve depremsellik durumu hakkında bilgilendirmeler yapılmıştır. Yapılacak olan şev duraylılığı analizlerinin mevcut durumu yansıtması için öncelikli olarak mevcut şevler üzerinde süreksizlik hat etütleri yapılarak kaya kütlesini oluşturan süreksizliklerin doğrultu ve eğimleri tespit edilmiştir. Doğrultusu ve eğimleri tespit edilen süreksizliklerin makaslama dayanım parametleri belirlenmiş ve açık ocak işletmesinde meydana gelebilecek duraysızlık türünün saptanabilmesi için kinematik analizler yapılmıştır. Açık ocak işletmesinde şevleri oluşturan kaya kütlesinden laboratuvarda kaya malzemesinin belirlenmesi amacıyla temsili blok numuneleri alınmıştır. Kaya malzemesinin fiziksel ve mekanik özellikleri kullanılarak açık ocak işletmesinde bulunan mevcut şevler üzerinde iki boyutlu ve üç boyutlu limit denge analizleri ve sonlu elemanlar yöntemi ile duraylılık analizleri yapılarak şevlerin güvenlik katsayıları depremli ve statik koşullarda ortaya konmuştur. Açık ocak işletmesinde gözlenen şev duraysızlıkları dikkate alınarak geri analizler yapılmış ve analizler neticesinde de kaya kütlesinin makaslama dayanım parametreleri de belirlenmiştir. The mining operation method, which is the found economically suitable mine deposits to be operated directly excavated and production of deep mineral deposits produced after the stripping, is called the open mining method. With the increasing raw material need of the industry, mineral deposits near the surface are decreasing. However, thanks to the developing technology, deep mineral deposits can be operated economically. In this study, first of all, general information about the concept of slope stability and instability that may occur in rock slopes is given, and then slope stability analysis is mentioned. The apatite iron open pit located in Bingöl (Avnik), which is the study area, has been operated by Dimin Madencilik A.Ş since 2008 and is among the most important iron open pit enterprises of our country. Information was given about the geology and seismicity of the open pit mine. In order for the slope stability analyzes to be made to reflect the current situation, discontinuity line studies were made on the existing slopes and the direction and slopes of the discontinuities forming the rock mass were determined. The shear strength parameters of the discontinuities, whose direction and slopes were determined, were determined and kinematic analyzes were carried out to determine the type of instability that may occur in the open pit operation. Representative block samples were taken from the rock mass forming the slopes in the open pit mine in order to determine the rock material in the laboratory. By using the physical and mechanical properties of the rock material, two-dimensional and three-dimensional limit equilibrium analyzes on the existing slopes in the open pit operation and stability analyzes with the finite element method were performed, and the safety coefficients of the slopes were revealed under seismic and static conditions. Considering the slope instability observed in the open pit pit, back analyzes were made and shear strength parameters of the rock mass were determined as a result of the analyses. Dicle Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü (DÜBAP) tarafından proje no: MÜHENDİSLİK 20.0004 kapsamında desteklenmiştir.

Bu çalışma, TKİ-GLİ-Ömerler yeraltı maden ocağında hazırlık çalışmalarının yürütüldüğü A6 uzunayak panosunda gerçekleştirilmiştir. Kalın kömür damarı tabanında konumlanan zayıf ve tabakalı kiltaşı dayanımının belirlenmesi hedeflenmiştir. A6 panosuna ait nakliye galeri arını ve uzunayak kazı arını olacak kılavuz galeri arınında kiltaşı kaya birimi ile karşılaşılmıştır. Yerinde büyük ölçekli kazı arınlarında Schmidt sertlik (SH) ve nokta yükleme dayanımı (NYD) indeks deneylerinin yapılması planlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, 9 adet kazı arınında SH deneyleri, 3 adetinde ise NYD indeks deneyleri gerçekleştirilmiştir. Toplam 66,75 m2 olan deney bölgeleri, kendi içlerinde herbiri 0,25 m2 olacak şekilde 267 birim ölçüm hücresine bölünmüştür. Birim hücrelerin orta noktasında en az üç kez tekrarlanmak kaydı ile SH deneyleri yapılmıştır. Ayrıca, aynı birim hücrelerden alınan üç adet düzensiz örnek üzerinde NYD indeks deneyleri gerçekleştirilmiştir. Laboratuar ölçekte deneylere yönelik öneriler veren ISRM (2007) ve ASTM (1993), saha uygulamalarının nasıl yapılacağı konusunda açık bir öneri vermemektedir. Karşılaşılan bu sorunun aşılmasına yönelik çalışmalar bu makalede sunulmuştur. Bu çalışmada, toplam 801 adet SH deney sonucu ve aynı zamanda gerçekleştirilen 336 adet NYD indeks deney sonucu birlikte değerlendirilmiştir. Sonuç olarak yapılan analizler ışığında; (i) optimum deney sonucunu verecek deney alanı büyüklükleri ve birim ölçüm hücre adetleri belirlenmiştir, (ii) deney sonuçları arasındaki mekanik ilişkiler incelenmiştir, ve (iii) indeks deney sonuçlarına dayalı önerilen amprik yaklaşımlar kullanılarak, tek eksenli basma dayanımı (TEBD) değerleri belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. İndeks deneyleri için (SH ve NYD) optimum birim hücre sayısının (S), seçilen yüzey alanının 4 katı olduğu tespit edilmiştir. Tüm çalışma sahası için genel olarak SH, NYD ve TEBD deney sonuçları sırası ile N = 21,35 ± 1,86, Is(50) = 0,704 ± 0,133 MPa, σc = 7,84 ± 3,69 MPa olarak belirlenmiştir. Dolaylı indeks deneyleri (SH ve NYD) ile belirlenen amprik TEBD sonuçlarının, gerçek TEBD deney sonuçları ile örtüşmediği tespit edilerek kiltaşı için düzeltme katsayıları (kSH = 0,22 ve kNYD = 0,51) önerilmiştir., This study was carried out in the A6 longwall panel, where preparations are in progress in TKİ-GLİ-Ömerler underground mine. In this study, it is aimed to determine the strength of the weak and stratified claystone located in floor of thick coal seam. It was encountered with claystone in excavations carried out in the transportation roadway face and in the guide roadway face, which will be used for A6 panel. It was planned to carry out in situ Schmidt hardness (SH) and point load (NYD) index tests in large scale excavation faces. For this purpose, SH tests were performed in 9 excavation faces and also NYD index tests were carried out in 3 of them. The test areas, which has totaling 66,75 m2, were divided into 267 units of measuring cells, of which has 0.25 m2 each area. SH tests were performed at the midpoint of the unit cells with at least three repeats. In addition, NYD index tests were carried out on three irregular samples taken from the same unit cells. ISRM (2007) and ASTM (1993), which provide recommendations for laboratory-scale experiments, do not provide a clear recommendation on how to perform field applications. Studies carried out to overcome this problem are presented in this article. In this study, a total of 801 SH test results and 336 NYD index test results were evaluated together. As a result of the analysis made; (i) the size of the test area and the number of units of measurement cells were determined to give the optimum test result, (ii) the mechanical relationships between the test results were examined, and (iii) uniaxial compressive strength (TEBD) values were determined and compared using suggested empirical approaches for index test results. It was determined for index tests that the optimum unit cell number (S) was determined to be 4 times the selected surface area. In general, SH, NYD and TEBD test results for all experimental areas were determined as N = 21.35 ± 1.86, Is (50) = 0.704 ± 0.133 MPa, σc = 7.84 ± 3.69 MPa, respectively. It was determined that the empirical TEBD results determined by indirect index tests (SH and NYD) did not match the actual TEBD test results. Therefore, in this study, correction coefficients (kSH = 0.22 and kNYD = 0.51) were proposed for the claystone rock unit.

Kayaçların kırılganlığının belirlenmesi farklı madencilik uygulamalarında önemli bir ön tasarım aracı olarak kabul edilmektedir. Kırılganlık değeri kayaçların kazısında ve delinebilirliğinde kullanılan önemli bir kaya parametresidir. Schmidt çekici sertliği ise kayaların dayanım, kesilebilirlik (doğrusal ve dairesel) ve delinebilirlik gibi mekanik özelliklerini belirlemek için yaygın olarak kullanılan ucuz ve kolaylık sağlayan bir yüzey sertliği ölçüsüdür. Bu çalışmada, kayaçların kırılganlık değerlerini belirlemek için Blindheim ve Bruland’ın (1998) geliştirdiği S20 kırılganlık indeksinin NTNU modeli kullanılmıştır. Burada amaç, kayaçların S20 kırılganlık indeksi ile Schmidt sertliği (RL) değerleri arasındaki ilişkinin istatistiksel olarak araştırılarak yeni bir tahmin yöntemi geliştirmesidir. Bunun için, farklı dayanım özelliklerine sahip 7 farklı kayaç numunesi üzerinde S20 kırılganlık indeks deneyi ile Schmidt çekici sertlik deneyleri yapılmıştır. Schmidt çekici sertliği değerleri ile S20 kırılganlık indeksi değerleri “SPSS” programı yardımıyla istatistiksel olarak değerlendirilmiş ve korelasyon yapılmıştır. Bu değerlendirme sonucunda Schmidt çekici sertliği değerleri ile S20 kırılganlık indeksi değerleri arasında yüksek korelasyonlu bir ilişki olduğu belirlenmiştir., Determination of the brittleness of rocks is considered as an important preliminary design tool in different mining applications. The brittleness value is an important rock parameter used in the excavation and drilling of rocks. Schmidt's hardness is an inexpensive and easy-to-use surface hardness measure that is commonly used to determine the mechanical properties of rocks, such as strength, cuttability (linear and circular), and permeability. In this study, the S20 brittleness index values were determined by using NTNU model to determine the brittleness values of the rocks which was developed by Blindheim and Bruland (1998). The aim of this study was to investigate the relationship between the S20 brittleness index and Schmidt hardness (RL) values statistically. For this purpose, Schmidt hardness tests and S20 brittleness index tests on 7 different rock samples with different strength properties were performed. Schmidt hardness test values and S20 brittleness index values were statistically evaluated and correlated with SPSS. As a result of this evaluation, it was determined that there was a strong correlation between Schmidt hardness and S20 brittleness index values.

YÖK Tez No: 571630 Torul-Kürtün-Tirebolu yolu Karadeniz Bölgesi ile Doğu Anadolu Bölgesi arasındaki erişim için alternatif bir güzergah niteliğinde olup, bu yönüyle yoğun trafik potansiyeline sahip olan bir karayoludur. Ancak güzergahın özellikle Torul-Kürtün arasındaki kısmında hemen hemen her mevsim sıklıkla gerçekleşen kaya düşme olayları, zaman zaman can ve mal kayıplarına sebep olabilmekte ve çok daha sık karşılaşılan şekliyle ulaşımı aksatmaktadır. Bu nedenlerden ötürü güzergahın, kaya düşme potansiyeli daha yüksek olan ve bu yönüyle kaya düşmeleri açısından tehdit oluşturan kısmı, inceleme alanı olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada, Torul-Kürtün (Gümüşhane) karayolundaki potansiyel kaya düşme mekanizması, düşen blokların yayılma mesafesi, şev yüzeyi sıçrama yüksekliği, yuvarlanan kaya bloklarının toplam kinetik enerjileri ve bariyer uygulamaları ile düşmesi olası blokları önleme olanakları irdelenmiştir. İnceleme alanında kaya düşme mekanizmasını belirlemek amacıyla, Sarıosman Monzograniti ve Kızılkaya Formasyonuna ait dasitlerden alınan süreksizlik yönelim ölçüleri, kinematik analiz yöntemi ile değerlendirilmiş ve yenilme mekanizmaları belirlenmiştir. Kaya kütlelerinde belirlenen düzlemsel, kama ve devrilme tipi yenilmeler için üretilen nihai yamaç duraysızlık haritasına göre, çalışma alanında devrilme tipi yenilmenin gerçekleşme olasılığı düzlemsel ve kama tipi yenilmelere göre daha yüksektir. İnceleme alanında 204 farklı lokasyonda ve yaklaşık 97901 m2'lik alanda devrilme tipi yenilme olasılığı bunulurken, kama tipi yenilme 62 lokasyonda 7448 m2 ve düzlemsel tip yenilme olasılığı için bu 9 farklı lokasyon ve yaklaşık 2324 m2 olarak belirlenmiştir. Sarıosman Monzograniti ve Kızılkaya Formasyonuna ait dasitlerin yayılım gösterdiği Torul-Kürtün yol güzergahının kuzeyindeki yamaçlarda belirlenen kesit hatları RocFall 4.0 bilgisayar programında analiz edilmiş ve kaya bloklarının yayılım mesafeleri, şev yüzeyi sıçrama yükseklikleri ve yuvarlanan blokların kinetik enerjileri belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda Sarıosman Monzogranitinde belirlenen kesit hatlarından SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6 kesitlerinde yuvarlanan kaya blokları yol güzergahına ulaşırken, SH7 nolu kesit analizinde kaya blokları yamaç yüzeyinde kalmıştır. Kızılkaya Formasyonuna ait dasitlerde yapılan kaya düşme analizlerinde ise tüm kesit hatlarından yuvarlanan kaya bloklarının yol güzergahına kadar ulaştıkları belirlenmiştir. Kesit hatlarında belirlenen alanlarda uygulanan bariyerlerle düşen kaya bloklarının sönümlendiği belirlenmiş olup, Torul-Kürtün yol güzergahında bu çalışmalar ışığında belirlenen potansiyel kaya düşme alanlarının Karayolları Genel Müdürlüğü veya AFAD tarafından en kısa sürede iyileştirme planlamasına alınması gerekmektedir. Anahtar Kelimeler: Coğrafi Bilgi Sistemleri, Duraysızlık haritaları, Kaya düşmesi, Kinematik analiz, Torul-Kürtün Karayolu The Torul-Kürtün-Tirebolu road is an alternative route for access between the Black Sea Region and the Eastern Anatolia Region, and has a high traffic potential. However, especially in the part of the route between Torul and Kürtün, rockfall events that occur frequently in almost every season may cause loss of life and property from time to time and interfere with the transportation as it is more frequently encountered. For this reason, the part of the route, which has a higher rockfall potential and poses a threat to rockfalls in this aspect, has been identified as the study area. In this study the potential rockfall mechanism in Torul-Kürtün (Gümüşhane) highway, the spreading distance of falling blocks, the bounce height of the tumbling rocks along the slope face, the total kinetic energies of the tumbling rock blocks were evaluated and the barrier applications and the possibility of preventing the possible blocks to fall were examined. In order to determine the rockfall mechanism in the study area, discontinuity orientation measurements taken from the Sarıosman Monzogranite and dacites of Kızılkaya Formations were evaluated by kinematic analysis method and the mechanisms of instability were defined. According to the susceptibility (instability) map produced for the planar, wedge and toppling type failures, the probability of toppling failure in the study area is higher than the planar and wedge type failures. In the study area, the probability of toppling type failure was found in 127 different locations and approximately 81133 m2 area, while wedge type failure was determined as 4762 m2 in 43 locations and 5 different locations and 2233 m2 for the probability of planar type failure. The cross-sectional lines determined on the slopes to the north of the Torul-Kürtün road route, where the dacites of the Sarıosman Monzogranite and Kızılkaya Formation are spread, were analyzed in the RocFall 4.0 computer program and the kinetic energies of the rock blocks, bounce heights of the tumbling rocks along the slope surface and the horizontal location of rock and points were determined. As a result of the analyses the rock blocks rolling in the sections SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6, which were located in the Sarıosman Monzogranite, reached to the road route and the rock blocks in the section analysis SH7 remained on the surface of the slope. In the rockfall analysis of dacites belonging to Kızılkaya Formation, it was determined that rock blocks rolling from all section lines reached to the road route. It was determined that the rock blocks falling to the applied barriers areas in the section lines have been damped. The potential rockfall areas determined in the light of these studies in the Torul-Kürtün road route should be include in the improvement planning as soon as possible by the General Directorate of Highways or AFAD. Keywords: Geographic Information System, Instability maps, Rockfall, Kinematic analysis, Torul-Kürtün hihgway

Son yıllarda ülkemizde artan mekanize sistem kömür ocaklarında, yürüyen tahkimat ünitelerinin üzerlerine gelen tavan yükünden dolayı, hidrolik uzunayak tahkimatlarının, hidrolik sistemlerinde oluşan basınç dağılımları incelenerek, bu değerlerin maden işletme ve kaya mekaniği açısından anlamlı veriler oluşturup oluşturmadığını değerlendirilmektedir. Kömür üretimi sırasında ayak hidrolik tahkimat ünitelerinden elde edilen hidrolik basınç verileri, bu tez kapsamında teorik ve pratik açıdan, çalışılan kömür tavan kayacının durumu, kesici makinenin konumu, tavan kayacında oluşan çatlaklık durumları da göz önüne alınarak araştırılmıştır. Bu çalışma sırasında, hidrolik tahkimatların çalışma prensipleri farklı modeller bazında incelenmiş ve Demirexport A.Ş. – Fernas İnşaat A.Ş. Eynez (Soma/Manisa) yeraltı kömür ocağında kullanılan hidrolik tahkimatların özellikleri ayrıca gözden geçirilmiştir. Bu tahkimat sistemlerinin üzerlerine gelen yükleri taşıma prensipleri, ilerleme yöntemleri, mekanik ve hidrolik aksamları da düşünülerek incelemeye tabi tutulmuştur. Hidrolik pistonlarla desteklenen tavan sarmaları üzerine gelen tavan yükünü karşılayan destek kuvvetin nasıl verildiği ve bu kuvvetin hidrolik kollarda nasıl hidrolik basınca dönüştüğü değerlendirilmiştir. Bu aşamadan sonra ölçümler sırasında izlenen kömür kesme ve bekleme sürelerini kapsayan zaman zarfları içinde hidrolik tahkimatlar üzerinde farklılaşan tavan basıncının lokasyonları, dağılım dereceleri, artış oranları, tavan jeolojik bilgisi ile değerlendirilmiştir. Bu tez çalışmasında, ülkemizde özel sektörün yeraltı kömür madenciliğine duyduğu ilginin artmasıyla, sağladığı pratik kullanışlılık ve diğer avantajlarından dolayı mekanize uzunayak sistemleri ve yürüyen tahkimat ünitelerinin kullanımında artış beklenmektedir. Bu durum yeratlı kömür ocaklarında kaya mekaniği konularını da içine alan ek yararlar sağlayacaktır. İlgili konuda, günümüze kadar yapılan çalışmaların özetlendiği ve yürüyen tahkimat ile çalışan bir uzun ayak uygulanmasının değerlendirmesini içeren bu tez çalışması, yürüyen tahkimatlar içinde gelişen hidrolik basınç farklılıklarının, bu tahkimatlar üzerine gelen yük farklılığına bağlı olması nedeniyle, uzunayak tavan tabakalarından yürüyen tahkimatlara aktarılan yükleme durumuna açıklama getirecektir. Aktarılan yükün farklılıklarının, ayak içi çalışma durumuyla bağlantılı olarak değerlendirmesi uzunayak uygulamasının ayak boşluğunda oluşturduğu yükleme durumuna etkisini ortaya koyduğundan, ayak içi iş ve işyeri güvenliğinin takibi açısından değerli veriler sunmuştur. Ayak içinde, tavandan gelen yükleme durumuna göre tavan tabakalarının yüke dayanma veya yükü taşıyamayıp hidrolik tahkimatlara yığılma durumlarının incelenmesi, bu tez çalışmasının önemli çıktıları arasındadır., In recent times, mechanized longwall mining systems have been used commonly in Turkey. The usage of them leads different research activities related with longwall mining. Since longwall advancing hydraulic supports, can also be called as longwall shields, are operated on the bases of hydraulic system, hydraulic pressure measured from their system could then be used for the estimation of roof loads over these shields. Differentiation of hydraulic pressure in their system is required evaluation of longwall roof loading conditions together with roof strata conditions, local mining activities and rock mechanics properties. In this study, hydraulic pressure values obtained from longwall shields were analyzed according to longwall mining conditions such as; face coal cutting cycle and roof strata quality. Hydraulic face shields and their working principles were analyzed at the beginning of the research by considering different face support types. Then hydraulic advancing face shields which were selected for Demirexport Company & Fernas Company consortium's Eynez (Soma/Manisa) underground longwall mining conditions were then confirmed carefully for their properties. Load carrying properties, advancing mechanisms, mechanical & hydraulic parts of these supports were checked carefully to understand their behavior in underground conditions. Overburden loads transferred through roof strata, hydraulic supports' canopy models, hydraulic pistons which support the canopies against the roof loads and hydraulic pressure increased in pistons were considered one by one to realize the hydraulic pressure accumulation to evaluate. Afterthat, during the measurement stage of the research, hydraulic pressure differences were recorded including the notes of location of coal cutting face plough, location of checked face shield members and local roof conditions. In this research, data collected from hydraulic face shields lead to understand the differentiation of overburden roof loads at longwall openings. These data also the main source to understand load transfer differentiation of overburden roof strata. Working conditions in longwall operations are determined one of the main reasons of overburden load differentiation. Therefore the collected data were used to understand relevant conditions as well. Load transferring along the longwall faces can be different and this segregation might be the results of overburden cracks and weakness zones. Therefore hydraulic pressure obtained through the longwall shields were valuable data when we think about the roof loading and loading conditions especially engineers consider work and workplace safety conditions.

Nokta yükleme dayanım indeksi kayaçların dayanımlarına göre sınıflandırılmasında, bazı kaya kütlesi sınıflama sistemlerinde kaya malzemesinin dayanım parametresi olarak, en çok da basınç dayanımı ve çekme dayanımı gibi tasarım parametrelerinin dolaylı olarak tahmin edilmesinde kullanılmaktadır. Nokta yükleme dayanımı deneyi, basınç dayanımı ve çekme dayanımı deneylerine göre uygulanması daha basit, daha hızlı, daha ucuz, örnek hazırlanması daha kolay veya örnek hazırlama işlemi gerektirmeyen hem arazide hem de laboratuvarda kullanılabilen indeks bir yöntemdir.Bu tez çalışması kapsamında 7 farklı üniversitede, 12 farklı laboratuvarda, 15 farklı nokta yükleme dayanımı deney cihazı kullanılmıştır. Nokta yükleme dayanımı deneyleri 7 farklı kayaç türü (3 sedimanter, 1 metamorfik, 3 magmatik) üzerinde aynı kişi tarafından gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deney sonuçları üzerinde klasik nokta yükleme dayanımı deney cihazının hataları ve sakıncaları sayısal olarak desteklenerek vurgulanmaya çalışılmıştır. Elde edilen veriler ışığında belirlenen hataları ve sakıncaları ortadan kaldırmaya yönelik yeni bir nokta yükleme dayanımı deney cihazı tasarlanmıştır. Böylelikle daha hassas bir deney düzeneği ile belirlenen hata ve sakıncalardan arındırılmış daha gerçekçi yenilme yükleri elde edilmeye çalışılmıştır.Bu veriler ışığında klasik nokta yükleme deney cihazı kullanılarak elde edilmiş değerlerin ve farklı fiziksel ve mekanik özelliklerin tahmin edilmesine konu olmuş nokta yükleme dayanım indeksine bağlı görgül eşitliklerin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Yeni tasarlanan nokta yükleme deney cihazının kullanılmasıyla, yeraltı ve yerüstü maden işletmelerinde, çeşitli mühendislik yapılarında, tünel projelerinde, kaya kütle ve kazılabilirlik sınıflama sistemlerinde, tasarım parametresi olarak seçildiğinde güvenilirliği artmış bir nokta yükleme dayanım indeksinin kullanılmasına olanak sağlanmıştır. Point load index is used in the classification of the strength of the rocks, strength parameter of the rock materials in some rock mass classification systems, also to determine indirectly the other strength parameters such as uniaxial compressive strength and tensile strength. Point load strength is an index method that can be applied both in the field and in the laboratory which is simpler, faster, cheaper, easier to prepare the sample or does not require sample preparation and is applied according to the pressure resistance and tensile strength tests.In this study, 15 different point load index test apparatus were used in 12 different laboratories of 7 different universities. The point load index tests were carried out on 7 different kinds of rock specimens (3 sedimentary, 1 metamorphic, 3 igneous). The errors of classic point load index test apparatus were indicated and numerically supported by using the test results obtained. And then a new point load index test apparatus was designed which could eliminate the determined errors of the present test method. Thus, more precise results were tried to be obtained by a delicate testing apparatus.The values and empirical equations, which were obtained in the past by using classical point load index test apparatus, could be developed by the help of using a new point load index test apparatus. Thus, it would have been a more reliable point load index as a designing parameter in underground and surface mines, various engineering structures, tunnels, rock mass and excavation clasification systems. 218

Durability of carbonate rocks in terms of weathering is very important for their usability. Resistance of these types of rocks against weathering could be measured in laboratory conditions by slake durability index (SDI) tests. Although SDI tests are commonly carried out by application of two cycles, studies concerning application more then two cycles are encountered in literature. In this study it is aimed to evaluate the number of SDI cycles on grain shape using fractal geometry approach. During the study, seven different rock types which have various origins, textures and structural features were used. SDI tests were carried out within ten cycles for each rock and geometrical differences in grain shape after application of certain number of cycles were determined by fractal dimension (D) approach. As a result, while SDI was decreased after each cycle, average fractal dimension is also decreased. While, decreases in fractal dimensions were more drastic up to end of fourth cycle, insignificant changes were observed beyond the cycle. © 2018, Hacettepe Universitesi Yerbilmleri. All rights reserved.

Açık ocak madenciliğinde üretimi artırmanın en önemli unsurlarından biri yüksek kapasiteli delik delme makinelerinin tercih edilmesidir. Delinebilirlik mekanik araçları kullanarak kayayı kırmak veya delmek için bir dizi faktör tarafından yönetilmektedir. Bunlardan bazıları kayaç oluşumu ile ilgili olup, bazıları da uygulanan kuvvetler ve delik delme ekipmanları ile alakalıdır. Kayaç özellikleri, kaya kırma mekanizmalarını ve delme parametreleri delinebilirlik ile ilgilidir ve delme verimliliğinin değerlendirilmesi ve kesici performansını belirlemek için oldukça önemli parametrelerdir. Bu çalışmanın amacı; açık ocaklarda kullanılan delik delme makinalarının tanıtımı ve performansını etkileyen parametrelerin belirlenmesi, her türlü hava şartlarına karşı direnç gösterebilecek makinaların seçilmesi, işletmede maksimum emniyetin sağlanması ve maliyetlerin azaltılması için gerekli parametrelerin belirlenmesidir. Kayaç özellikleri kaya mekaniği deneyleri ile belirlenmiş ve bu özelliklerin delme performansına etkisi değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Delik Delme Makinaları, Kayaç Özellikleri, Kaya Mekaniği, Delme Performansı, Açık Ocak Madenciliği. One of the most important factors to enhance the production in the open pit mining is the selection of high capacity drilling machines. By using different mechanical machines, drillability is managed by a number of factors to break the rock or drill them. Some of these are related to the rock formation and some others are related to the applied force and drilling equipment. Rock properties, rock breaking mechanisms and drilling parameters are related to the drillability and are important parameters to determine the evaluation of drilling efficiency and the cutter's performance. The purpose of this study is to introduce the drilling machines used in open pit mining and determine the parameters which affect their performance, select the appropriate machines which resist against all weather conditions, ensure maximum safety in operation and reduce the costs. Rock properties were determined by rock mechanics tests and their effects on drilling performance were evaluated.Key Words:Drilling Machines, Rock Properties, Rock Mechanics, Drilling Performance, Open Pit Mining. 94

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Instıtute of Science and Technology, 2014, Bu tezin amacı Marmaray Projesi kapsamında yapımı gerçekleşen Sirkeci İstasyonu Pilot tünel kazılarına bağlı olarak gelişen yüzey deformasyonlarının, hattın jeolojik özelliklerini de dikkate alarak jeoteknik parametrelere göre incelemek ve ikiz pilot tünel kazılarına bağlı gelişen yüzey deformasyonlarını analiz etmektir. Tez kapsamında bölgenin jeolojik özellikleri, bölgedeki mühendislik uygulamaları ve uygulama sırasında oluşan çevresel etkileri ortaya koyan izleme verileri birlikte değerlendirilmiştir. Bu analiz ve değerlendirmeler sonucunda şu bulgular elde edilmiştir;Sirkeci İstasyonu’na ait yeraltı açıklıkları proje kesiti kazılarına geçilmeden önce pilot tünel kazılarının gerçekleştirilmesi, ortam özellikleri ve davranışlarının belirlenmesi, kazı kaynaklı yüzey deformasyonlarının kestirimi ve denetimi açısından büyük yarar sağlamıştır. Pilot tünel kazıları neticesinde, istasyonun yerleşeceği ekseni oluşturan jeolojik ortam görülerek detaylı olarak tanımlanabilmiş, ileride oluşabilecek yüzey ve yeraltı deformasyonları sağlıklı bir şekilde kestirilebilmiştir.İnceleme alanını kaplayan Arkeolojik Dolgunun, boşluklu ve çoğunlukla kemerleşmeye müsade etmeyen bir yapı olduğu belirlenmiştir.Kemerleşmeye müsade etmeyen Arkeolojik Dolgunun içerisindeki yeraltı suyunun tünellere drenajı neticesinde bazı lokasyonlarda konsolidasyon oturmalarının oluştuğu belirlenmiştir.İncelenen kesitlerden henüz tünel kazıları gerçekleşmeden önce, jeolojik ortamın Batı ve Doğu Havalandırma Şaftları, İstasyon Kuzey Girişi’nin bir bölümü ve Doğu Havalandırma Bacasına komşu Kaçış Şaftı kazısı tarafından örselendiği gerçeği inceleme sırasında göz önünde bulundurulmuştur.Bazı kesitler üzerine denk gelen yüzey oturmaları, 1. Pilot Tünelin (Güney Pilot Tünel) kazısı sırasında, bu tünel üzerinde, 2. Pilot Tünelin (Kuzey Pilot Tünel) kazısının sonrasında da ise 2. Pilot Tünel üzerinde maksimum değere ulaştığı belirlenmiştir. Bunun sebebinin bir önceki maddede bahsedilen ilk örselenmeler olduğu ve arkelojik dolgunun kemerleşmeye müsaade etmeyen yapısından dolayı sağlam bir kaya yapısı gibi hareket etmek yerine daha çok akıcı bir malzeme gibi hareket etmesine bağlanmıştır.Havalandırma Bacaları, Kaçış Şaftı ve İstasyon Kuzey Girişi kazılarının bulunduğu kısımların diğer bölgelere göre ilk kazılardan daha fazla etkilenerek örselendiği görülmüştür. Proje kapsamında yüzeydeki binaların oturma eğrileri detaylı bir şekilde incelenmiş ve gerekli görülen lokasyonlarda zemin iyileştirme çalışmaları yapılmıştır.Bölgedeki bazı binaların zemininde gelişen konsolidasyon oturmalarını yavaşlatmak için, bu binaların temeline yönlü sondajlar ile ulaşılmış ve yeraltı suyunun tünellere drenajı nedeniyle zemin suyu kaybına bağlı oluşan konsolidasyon oturmalarını engellemek için yüzeyde kurulan bir sistem ile zemine su enjekte edilip, su seviyesi düşümü kontrol altında tutulmuştur.Nihai sonuç olarak, yüzey deformasyonlarının kritik olduğu tünel projelerinde, jeolojik ortamın tünel kazılarına nasıl tepki verdiğini incelemek ve ileride oluşabilecek deformasyonları tahmin edebilmek için önceden açılacak pilot tünel kazılarının kent içi kazılarında göz önünde tutulmasının yararlı olduğu görülmüştür., The aim of this thesis is to analyze ground surface deformations resulted in the pilot tunnel excavation, which were executed during the Marmaray Project- Sirkeci Station’s construction. Within the thesis research work, local geological parameters were evaluated together with monitoring data and environmental effects of the engineering applications. As a result of these comparisons, the following conclusions were observed.The pilot tunnel excavations provided very valuable information regarding the behavior of the surrounded rock and tunnel induced surface deformations and their prediction and monitoring methods before start the project sections of the Sirkeci Station’s underground openings. The form of the archeological filling material, which covers the research area, was observed as in porous and non-bridging structure.Due to the drainage of the underground water from archeological filling layer to the tunnels, in some locations consolidation settlements were observed.The primary ground deformations due to the East- West Ventilation Shafts, Escape Shaft and North Entrance excavations were considered while studying the surface settlements which occurred on studied section lines.Ground surface settlements on some section lines were observed as follows; during the passing of first pilot tunnel, surface settlement were occurred above the first pilot tunnel and during passing the second passing pilot tunnel this settlement reached to the maximum value. This circumstance was expressed by the behavior of the Archeological Filling Material, which has very heterogeneous and cavernous structure and its matrix does not allow to bridging after long term drainage.It was observed that the nearest locations to the Ventilation Shafts, Escape Shaft and Station North Entrances were affected by the primary excavationsDuring the project execution phase, the existing surface structures were monitored closely and soil improvement works were conducted for required locations. In some buildings, consolidation settlements were observed due to the drainage of the groundwate to the tunnels. In order to minimize the consolidation settlements of these buildings, inclined bore holes were drilled towards to the building’s ground points, where drainage occurs in higher values, and with the help of water injection system, which was established on surface, continuous water injection were applied to these ground points to keep stable the underground water table. Consequently it shall be stated that in critical urban infrastructure projects, excavation of the pilot tunnels, as primary tunnels, plays very important role to understand and predict the behavior of the surrounded geo-environment., Yüksek Lisans, M.Sc.

Bu çalışmada, sedimanter kökenli kayaçlarda suya doygunluk koşulları ve yükleme oranlarındaki değişimlerin bazı mekanik özelliklere etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.Çalışma kapsamında Doğu ve Güney Anadolu Bölgesi'nde (Malatya, Adıyaman, Erzurum) mermer olarak üretilen sedimanter kökenli kayaçlar kullanılmıştır. Belirlenen bölgelerde yapılan arazi çalışmalarında deneylerde kullanılmak üzere kayacı en iyi temsil edecek lokasyonlardan örnekler alınmıştır.Derlenen örneklerin mineralojik ve kimyasal özellikleri XRD ve XRF ile belirlenmiştir. XRD sonucunda Malatya Bej ve Erzurum Traverten mermerlerinin kalsit, Adıyaman Emprador mermerinin ise kalsit ve dolomit bileşimli olduğu görülmüştür. XRF analizi sonuçlarına göre her üç kayacın ana bileşeninin CaO olduğu görülmüştür. Adıyaman Emprador mermerinde MgO ikincil önemli oksit bileşeni olarak yer almaktadır.Kayaç örnekleri %0, %35, %70 ve %100 doygunluk oranlarında mekanik testlere (Schmidt çekici sertlik tayini, Shore Sclereskobu sertlik tayini, Nokta yükleme dayanımı, Endirekt çekme dayanımı, Tek eksenli basma dayanımı, P dalga hızı) tabii tutularak değişimler incelenmiştir. Tek eksenli basma dayanımı deneyi her bir doygunluk derecesi için farklı yükleme oranlarında gerçekleştirilmiştir. Tüm dayanım değerlerinin doygunluk oranındaki artışa bağlı olarak azaldığı azalmanın en fazla Adıyaman Emprador mermerinde olduğu gözlenmiştir. Bunun sebebinin Adyaman Emprador mermerinin daha fazla gözenek içermesinden kaynaklandığı düşünülmüştür. Yükleme oranlarındaki artışa bağlı olarak tek eksenli basma dayanımı değerlerinde de artış görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Kaya Mekaniği, Doygunluk Derecesi, Yükleme Oranı, Mekanik Özellikler, Mermer The objective of this study is determine the effects of changes different saturation condition and loading rate on mechanical properties in some sedimantery rocks. In the study sedimentery rock was used which is produced as marble in Eastern and Southern Anatolia Region (Malatya, Adıyaman, Erzurum). In field studies systematic and site samples were collected in location will represent the best of rock mass.Mineralogical, chemical properties were determined by XRD and XRF analysis. According to XRD analysis Malatya Beige and Erzurum Travertine marbles consists mainly of calcite, Adıyaman Emprador marble calsite and dolomite minerals. In the applied XRF analysis it was determined that marbles are composed of CaO.Rock samples are subjected to some mechanical tests (Schmidt hardness, Shore hardness, point load strength test, Brazilian test, Uniaxial compressive strength, P wave velocity) and changes are examined. The uniaxial compressive strength test was carried out at different loading rate for each degree of saturation. It was determined that all strength values decreased with increased the saturation degrees. The greatest reduction was realized on Adıyaman Emprador marble because of comprises more pores. Depending on the increase in loading rate uniaxial compressive strength values also increased.Keywords: Rock Mechanics, Saturation Degree, Loading Rate, Mechanical Properties, Marble 110

Yüksek kapasiteli rüzgar ve güneş enerjisi santrallerinden elde edilen dalgalanmalı yenilenebilir enerjinin elektrik sistemi ağlarına uyumu için büyük ölçekli enerji depolama yöntemleri ve teknolojilerine ihtiyaç duyulmaktadır. Günümüzde yaygın bir şekilde kurulu olan büyük-ölçekli enerji depolama tesisleri rezervuar tabanlı hidroelektrik ve pompaj depolamalı hidroelektrik santrallerden (PHES) oluşmaktadır. PHES tesisleri için, nispeten sınırlı hacimsel depolama yoğunluğu özellikleri nedeniyle, büyük su depolama hacimlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Derin kömür madenleri açıklıklarının büyük hacimsel depolama potansiyelinden yararlanılması için incelemeler yapılmaktadır. Özellikle işletilmekte ve bazı kapanmış olan taşkömürü madenlerinde mevcut olan ana galerilerden PHES tesislerinde büyük hacimli alt rezervuar su depolama açıklıkları olarak yararlanma olanağı bulunmaktadır. Tezin amacı derin kömür madenlerinde PHES projeleri ile ilintili olarak ana galerilerde kaya mühendisliği konularının değerlendirilmesidir. Yeraltı kömür madenleri ana galeri açıklıklarının PHES alt rezervuar depolama hacimleri olarak güvenli ve verimli kullanımı için değerlendirmeler yapılmıştır.Bu kapsamda, önce, büyük ölçekli enerji depolama yöntemleri özetlenmiştir. Elektrik ağları ihtiyaçları için kullanılan pompajlı hidroelektrik enerji depolama yöntemi hakkında ayrıntılı bilgiler verilmiştir. Ardından, kaya malzemesi ve kaya kütlesinin mekanik özellikleri hakkında bilgi verilmiştir. Ayrıca, kaya kütlesi sınıflandırma sistemleri hakkında bilgilendirme yapılmıştır. Duraylılık çözümlemeleri için kullanılan nümerik modellerin şekilleri ve sınır koşulları ile ilgili bilgiler verilmiştir. İncelenen kumtaşı ve silttaşı kayaların özellikleri ve çözümlemelerde kullanılan parametreler verilmiştir. Sonunda, pompajlı hidroelektrik alt rezervuar su depolama amaçlı derin kömür madeni ana galeriler için ayrıntılı duraylılık analizleri yapılmış ve değerlendirilmiştir. A grid compatible integration of fluctuating renewable energy from high capacity wind and solar energy farms to electricity systems requires large-scale energy storage methods and technologies. Currently widespread large-scale electricity storage installed is reservoir-based hydropower and pumped hydropower energy storage (PHES). Large storage volumes are necessary to deal with the relatively low volumetric storage density property of PHES plants. Investigations are made to benefit from the large volumetric storage potential of deep coal mine openings. Especially, main roadways of active and some closed hard coal mines are available and may be used as large lower reservoir volumetric storage openings for PHES plants. The objective of this thesis is to evaluate rock engineering issues associated with PHES projects in deep coal mine main roadways. Evaluations are made for safe and effective usage of the underground coal mine main roadway openings as PHES lower reservoir storage volumes.In this context, firstly, large-scale energy storage methods are summarized. Detailed information is given about pumped hydropower energy storage method which is significantly used for grid electricity storage requirements. Then, information is presented on rock material and rock mass mechanical properties. Also, instructions about rock mass classification systems are provided. The geometry and boundary conditions of the numerical models used for stability analyses are presented. The properties of the investigated sandstone and siltstone rocks and the parameters used in the analyses are given. Finally, detailed stability analyses of deep coal mine main roadways for pumped hydropower lower reservoir storage are made and evaluated. 134

Laboratuarda kazılabilirlik tayini mekanizasyonun ana konularındandır ve esas olarak spesifik enerjinin (SE) tahmin edilmesine dayanmaktadır. Laboratuarda spesifik enerji tayini yapılırken farklı metotlar kullanılmaktadır. Bunlardan bazıları tam boyutlu kazı deneyi ve küçük boyutlu kazı deneyidir. Bu deney setlerinin bulunmadığı durumlarda alternatif yöntemlere başvurulmaktadır.Bu çalışmanın amacı Doğu Karadeniz Bölgesinin çeşitli bölgelerinden temin edilen 11 adet farklı kayaç ve cevher numunesinin kazılabilirlik özellikleriyle mekanik ve fiziksel özellikleri arasındaki ilişkiler araştırılmaktır. Ayrıca kazılabilirlik parametrelerinin dolaylı yollardan tahmin edilmesine yönelik çözümler üretmeye çalışmaktır. Kayaç ve cevher numunelerinin fiziksel ve mekanik deneylerinin ardından kazılabilirlik deneyleri (küçük boyutlu kazı deneyi ve Cerchar aşındırıcılık indeksi deneyi) gerçekleştirilmiştir. Bu deneyeler sonucunda Schmidt çekici geri sıçrama değeri (R) ile geri sıçrama katsayısı (Q) arasında anlamlı ilişkiler elde edilmiştir. Kazılabilirlik parametrelerinin tayininde en hassas tahminin Q ve R değerleri ile yapıldığı sonucuna ulaşılmıştır. Kazılabilirlik parametreleri kendi içinde değerlendirilerek aralarında kuvvetli ilişkiler elde edilmiştir. Mekanik, fiziksel ve kazılabilirlik deney sonuçları değerlendirilerek çok katlı lineer regresyon yöntemiyle spesifik enerji, kesme kuvveti, normal kuvvet ve Cerchar aşındırıcılık indeksi hesaplanmıştır. Ayrıca birden fazla parametrenin elde edilemediği durumlarda kullanılmak üzere tek değişkenli 15 adet denklem önerilmiştir. Cuttability prediction of characteristics of rocks to be excavated in laboratory is the main scope of mechanization field and it depends on mainly predicting the specific energy. There are some different methods for predicting cuttability in laboratory. Some of them are; full scale linear cutting rig and small scale linear cutting rig. With the lack of these rigs, researchers try to find alternative methods.Main scope of this experimental work is to investigate onto physical, mechanical and cuttability characteristics of some rocks and ore obtained from Eastern Black Sea Region and to make a comparative study of physical, mechanical and cuttability characteristics of this rock and ore samples. Also another objective of this work is to find alternative ways of assigning cuttability characteristics. Thereafter physical and mechanical experiments, cuttability experiments (small scale linear cutting test and Cerchar abrassivity index) have been conducted. As a result of this experimental work there have been found significant relationship between Schmidt hammer rebound value (R) and rebound coefficient (Q). Q and R value has been found as the most sensitive method for assignment of cuttability characteristics. With the multilayer linear regression method and by using of physical, mechanical and cuttability experimental results, specific energy, cutting force, normal force and Cerchar abrassivity index has been calculated. For the occasions when there is only one parameter, here is offered 15 equations for cuttability prediction. 150

Kayaçların sahip oldukları içsel sürtünme parametreleri (C ve ?) jeoteknik uygulamalarda (şev analizleri, tünel çalışmaları gibi) gerek paket programlarında gerekse normal hesaplamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu değerler laboratuvarda tamamen kuru ya da doğal su içeriklerinde Hoek hücresinde (üç eksenli basınç deneyi) belirlenmektedir. Ancak doğada atmosferik koşullarda kaya birimleri çok kısıtlı sürelerde tamamen kurudur ya da mevsimsel koşullara bağlı olarak farklı doygunluk derecelerine sahiptirler. Bu çalışma ile zayıf kayaçların içsel sürtünme parametrelerinin farklı doygunluk derecelerinde (tamamen kuru, % 50 doygunluk derecesi, % 100 doygunluk derecesi) nasıl değiştiğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda Niğde, Nevşehir, Aksaray ve Kayseri bölgesinde yayılım gösteren ignimbirit ve tüfler kullanılmıştır. Bu tüf ve ignimbiritler bölgede hem yapı malzemesi olarak kullanılmakta hem de bazı mühendislik projeleri bu birimler üzerine inşa edilmektedir. Dolayısıyla çalışma hem bölgesel hem de evrensel olma niteliğine sahiptir. Çalışmanın sonuçlarına bakıldığında zayıf kayaçların su muhtevaları ile içsel sürtünme parametreleri arasında doğrudan bir ilişki söz konusudur. Zayıf kayaçların su muhtevaları arttıkça içsel sürtünme açısı ters orantılı olarak azalmaktadır. Değişimin büyük çoğunluğunun % 50 su muhtevasında gerçekleştiği, % 100 su muhtevasında değişimin devam ettiği ancak değişim ivmesinin azaldığı gözlenmiştir, Internal friction parameters (C and ?) of rocks have been widely used in geotechnical applications (slope stability analysis, tunneling applications, etc.). These values are determined with Hoek cell (triaxial compression test) at laboratory at completely dry or partially saturated condition. But rock unites are dry in shortly time at the atmospherical conditions, or according to season condition rock unites have different saturated ration. In this study; the change of the internal friction parameters of weak rocks at different degrees of saturation (completely dry, 50% saturation and 100% saturation) was investigated. Within the context of this study, ignimbrite and tuff samples that widely dispersed in Cappadocia (Niğde, Nevşehir, Aksaray and Kayseri) were used. Both these ignimbrites and tuffs are used as constriction materials and same engineering projects are constructed on the unites in that region. Therefore, this study is both universal and regional. According to the result of this study; there is a directly relationship between water content and internal friction parameters. An inverse relationship was observed between water content of weak rocks and angle of internal friction of weak rocks. A great majority of changing was occurred at 50% water content, changing was continued at 100% water content but changing of acceleration had degreased was observed …

Açık ocak madenciliği, karayolu-demiryolu yarmaları, baraj gibi yerüstü mühendislik kazılarında ve doğal yamaçlarda, şev duyarsızlığı koşulunda önemli can ve mal kayıpları olabilmektedir. Ayrıca tarım havzalarında, yeraltı su kullanımına bağlı olarak topografyada meydana gelen oturmalar, sosyal yaşamı etkilemektedir. Şevde fark edilen deformasyonlar sıklıkla jeodezik yöntemlerle izlenebilmektedir. Bu ölçüm yöntemine alternatif en aktif yöntem, inklinometre ölçüm yöntemidir. İnklinometre ölçüm yönteminde sondaj kuyusu açılmakta ve ölçüm algılayıcısı, kuyu içerisinde hareket ettirilerek kuyu ekseni boyunca oluşan yatay deformasyonlar, 0.01 mm hassasiyetinde kayıt edilebilmektedir. İnklinometre ölçümlerinin değerlendirilmesinde kullanılan orijinal grafiksel sunumlar, üretici firmaların yazılımları ile alınabilmekte ancak değerlendirmelerde bu grafikler bazen yetersiz kalmaktadır. Bu yüksek lisans tez çalışmasında, iki farklı çalışma sahası göz önüne alınmıştır. Bunlar TKİ-GLİ-BLİ Orhaneli Linyit İşletmesi ve Konya-Çumra tarım havzasıdır. İlk çalışma sahası kaya, ikincisi ise toprak ortama aittir. Orhaneli sahası için 9 adet inklinometre ölçüm kuyusu kurulmuş ve 105 gün boyunca 13 kez ölçüm yapılmıştır. Çumra tarım havzasında 11 adet inklinometre ölçüm kuyusu kurulmuş olup 542 gün boyunca 6 kez ölçüm yapılmıştır. Her iki çalışma sahası için ilk değerlendirmeler, orijinal grafikler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Matematiksel analizlerde kullanılmak amacıyla, istatistiksel analizlerle geliştirilen matematiksel modelin doğruluğu denetlenmiştir. Matematiksel modele ait istatistiksel sabitler bulunmuş ve yeni bir inklinometre analiz yöntemi geliştirilmiştir. Geliştirilen matematiksel model ve analiz metodu yardımıyla, inklinometre ölçüm sonuçlarına ulaşılabilmekte, yapılmayan bir ölçüme ait sonuçlar tahmin edilebilmekte, kuyu içerisinde problem yaratabilecek kritik derinlikler belirlenebilmekte, ayrıca hız ve ivme analizleri yapılabilmektedir., The slope safety in surface excavation carried out for engineering studies such as open pit mining, road-rail cut slopes and dams and natural slopes is very important. The under unstable conditions it can be loss of life and property. In addition, the social life is affected by the subsidence formed in topography based on using underground water. The noticed deformations in slope can often monitor by geodetic methods. The developed inclinometer measurements are the most active of alternative methods. In the measurement method of inclinometer, firstly borehole is drilled after than borehole deformations formed along the axis are monitored by inclinometer probe which can sensitivity of 0.01 mm. To evaluate monitored borehole deformations, the original graphical presentations can be with software manufacturers. However, in evaluation studies, these graphs are sometimes inadequate. In this master thesis, two different sites were taken into account in. These are TKI-GLI-BLI Orhaneli lignite open pit mine and Konya-Çumra agricultural basin. The first study area belongs to rock and the second soil structure. In Orhaneli mine site, inclinometer measurements carried out by 9 monitor boreholes were made 13 times for 105 days. Similarly, in Çumra agricultural region, by the established 11 boreholes, these measurements were made 6 times for 542 days. The first evaluations based on both regions were performed by the original graphical output. The accuracy of the mathematical model developed by statistical analysis supervised in order to use mathematical analysis. The statistical constants are found and also a new analysis method was developed. By the developed mathematical model and analysis method, in-situ measurements can be predicted, failure plane can be found, and also velocity and acceleration analysis can be carried out.

Kaya malzemelerinin tek eksenli sıkışma dayanımı (UCS), kaya mühendisliği uygulamalarında girdi olarak kullanılan önemli bir parametredir. Kaya malzemelerinin UCS değerinin laboratuvar deneyleri ile belirlenebilmesi için yüksek kalitede karot örneklere gereksinim duyulmaktadır. Ancak, özellikle ince tabakalı veya sık eklemli kaya kütlelerinden yüksek kaliteli karot örneklerin hazırlanabilmesi neredeyse olanaksızdır. Bu güçlüğün aşılabilmesi amacıyla, bazı basit indeks deneylerle dayanım arasında ilişkileri konu alan çok sayıda çalışma yapılmıştır. Ancak bu çalışmaların hemen hemen tümü nokta yükü dayanım indeksi gibi tek bir girdi parametresini kullanmaktadır. Bu ampirik ilişkilerden benzer girdi parametresine sahip farklı kaya türleri için benzer UCS değerleri elde edilmektedir. Bu sınırlamanın aşılabilmesi amacıyla tez kapsamında çok girdili tahmin modeller araştırılmıştır. Tez çalışması kapsamında öncelikle geniş bir literatür taraması yapılarak bir veri tabanı oluşturulmuştur. Oluşturulan veri tabanında UCS çıktı parametresi olarak yer alırken, Disk Makaslama Dayanımı İndeksi (BPIc), nokta yükü dayanım indeksi (Is50), çekilme dayanımı (?t) ve Hoek ve Brown yenilme ölçütü mi parametresi, kaya malzemelerinin kuru birim hacim ağırlığı ( ? ) girdi parametreleri olarak seçilmiştir. Ayrıca 14 farklı lokasyondan toplanan blok örnekler üzerinde gerçekleştirilen deneysel çalışmalardan elde edilen veriler de veri tabanına eklenmiş ve toplam 390 veri satırından oluşan veri tabanı hazırlanmıştır. Öncelikle UCS'yi çıktı parametresi kabul eden ve sırasıyla Is50, ? t, BPI ve ? değerlerinin ise girdi parametresi olarak dikkate alındığı basit regresyon analizleri yapılmıtır. Basit regresyon analizlerinde en iyi kesitim modeli BPI'nın kullanıldığı modelde elde edilmiştir. İkinci aşamada ise 8 farklı birleştirilmiş parametre (BP) oluşturulmuş ve bu parametrelerin UCS ile olan ilişkileri yine regresyon analizleriyle belirlenmiştir. Çok girdili modellerde de BPI'nın kullanıldığı modellerin tahmin performansı diğerlerinden daha yüksek elde edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise Hoek ve Brown yenilme ölçütünde kaya türünün dolaylı bir göstergesi olan ?mi? parametresinin BPI ve Is50 ile ayrı ayrı birlikte dikkate alındığı literatürdeki iki çalışmada önerilen ampirik ilişkilerin tahmin performansları değerlendirilmiştir. ?mi? ve Is50'nin birlikte dikkate alındığı ampirik model bu çalışma kapsamında oluşturulan veri tabanı kullanılarak tekrar değerlendirilmiş ve literatürde önerilen ampirik ilişki modifiye edilmiştir. Uniaxial compressive strength (UCS) of rock material is an important parameter used as input for rock engineering applications. High quality core samples are needed to determine UCS values of rock material by laboratory experiments. However, preparation of high-quality core samples from thinly bedded or jointed rock masses are almost impossible. In order to overcome this difficulty, a number of studies were performed about relations amoung some simple index experiments. However, almost all of these studies considered a single input parameter such as point load strength index. Similar UCS values are obtained from these empirical equations for rock types having similar input parameter. In this thesis, multi-input predicition models were investigated to overcome this limitation. Firstly an extensive literature review was conducted to establish a data base. While UCS is considered as output parameter, Block Punch Index (BPIc), point load strength index (Is50), tensile strength (?t) and mi value of Hoek and Brown failure criterion, and dry unit weight of rock material ( ? ) used as input parameters in the established data base. In addition, the data obtained from laboratory studies employed on the block samples collected from 14 different sites are added to the data base, and the total a data base composed of 390 lines of data have been prepared. In the first stage, the simple regression analyzes were done by using UCS as output and IS50, mi, ? t, BPI and ? values as input parameters, respectively. The best prediction model was obtained from the model which consider BPI. In the second stage, 8 different combined parameters (BP) was formed, and the relations of these parameters with the UCS was determined by the regression analyzes. The prediction models, which consider BPI in the combined parameters, were obtained better than the other for multi-input models. In the final stage of the study, the prediction performance of empirical equations, which consider mi value of Hoek and Brown failure criterion for rock materials with BPI and Is50 seperately, proposed by two different studies in the literature were evalutated. The empirical model, which consider mi and Is50 as inputs, was modified by using the established data base in this study. 133

Anizotropi, inşaat, madencilik, çevre jeolojisi veya petrol mühendisliğinde uygulanması ve kaya mühendisliğinde değerlendirilmesi gereken en belirgin özelliklerden biridir. Bir çok kaya anizotropik karakteristiğe sahiptir. Anizotropik karakteristiğe sahip kayaların mekanik, termal, sismik ve hidrolik özellikleri yönlere göre değişir ve kayanın anizotropik davranışının değerlendirilmediği mühendislik uygulamalarında kaya anizotropi derecesine bağlı olarak farklı büyüklüklerde hatalar meydana gelir. Bu nedenle, anizotropi kaya mekaniğinin en erken gelişim dönemlerinde başlayan, kaya mühendisliği alanında uzun soluklu bir konu olmuştur. Anizotropik karakteristik genellikle metamorfik kayalarda mineral dizilimi ile oluşan foliasyon, sedimanter kayalarda tabakalanma, ve kaya kütlesi içindeki süreksizliklerden kaynaklanmaktadır. Bu tez çalışmasında, dayanım anizotropisinin belirlenmesi için karot boğma deneyinin kullanılabilirliği ve diğer dolaylı yöntemlerle karşılaştırılarak performansı değerlendirilmiştir. Bu çalışmanın bir sonucu olarak, dayanım anizotropisinin belirlenmesinde CST, nokta yük ve Brazilian deneylerinden elde edilen sonuçlar ilekarşılaştırıldığında oldukça düşük hatalar gözlenmiş ve yüksek performans elde edilmiştir. Dahası, CST? nin kaya numunelerin dayanım anizotropisinin belirlenmesi için kullanılabilir olmakla beraber yeterli karot boyunun elde edilemediği ve/veya basit,hızlı ve ekonomik çözümler gerekli olduğunda alternatif bir deney yöntemi olarak kullanılabileceği bulunmuştur. Anisotropy is one of the most distinct features that must be considered in rock engineering whether it is applied in civil, mining, geo-environmental, or petroleum engineering. Many rocks have anisotropic characteristics, i.e., their mechanical, thermal, seismic, and hydraulic properties vary with direction, and engineering applications that do not consider the anisotropic behavior of rock produce errors of differing magnitudes, depending on the extent of rock anisotropy. Therefore, anisotropy has been a long-standing issue in rock engineering, beginning in the early developmental stages of rock mechanics. Anisotropic characteristics generally originate from the mineral foliation in metamorphic rocks, stratification in sedimentary rocks, and discontinuities in the rock mass. In this thesis, usefulness of Core Strangle Test (CST) for determination of strength anisotropy and its performance comparing with other indirect methods was evaluated. As a result of this thesis, higher performance was obtained, and CST led to considerablylower errors in determining the strength anisotropy when compared with the results obtained from point load index and Brazilian tests. Moreover, it was found that CST can also be used as an alternative testing method for determination of strength anisotropy of rock core samples that a sufficient dimension can not be obtained and/or simple, fast and economical solutions may be needed. 61

Süreksizlik ağını da içeren temsil edici kaya kütlesi karot örnek hazırlanmasındaki karşılaşılan güçlüklerden dolayı, araştırmacılar kaya kütlelerinin dayanım ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi için ampirik eşitliklerin geliştirilmesi üzerine yoğunlaşmışlardır. Literatürde görüldüğü üzere, kaya kütlelerinin tek eksenli sıkışma dayanımları (?RM) kaya malzemesi tek eksenli sıkışma dayanımının (?i) Kaya Kütlesi Puanı (RMR), Jeolojik Dayanım İndeksi (GSI) veya Q gibi kaya kütlesi kalitesine bağlı olarak indirgenmesiyle tahmin edilmektedir. Bu nedenle, tek bir azalım eğrisi şeklindeki tipik bir ampirik eşitlik, yumuşak kaya kütlelerinden sert kaya kütlelerine kadar değişen kaya kütlelerinin tek eksenli sıkışma dayanımlarını belirlemede sınırlı uygulamaya sahiptir. Bu çalışmada, yumuşak kaya kütlelerinden sert kaya kütlelerine kadar değişen kaya kütlelerinin dayanımlarının belirlenmesi için yeni bir ampirik yaklaşım geliştirilmiştir. Yeni ampirik yaklaşım beş adet şev duraysızlığı ve kaya kütlelerine ait üç adet tek eksenli sıkışma dayanımı kullanılarak kalibre edilmiştir. Yeni ampirik yaklaşımda, kaya malzemesinin tek eksenli sıkışma dayanımı sadece ölçek parametresi olarak dikkate alınmamakta, kaya malzemesinin elastisite modülüyle (Ei) birlikte indirgeme derecesinde de dikkate alınmaktadır. Örselenme faktörü Yapısal Özellik Puanı (SR) üzerinde eklem yoğunluğunun arttırılması ve Hoek- Brown yenilme ölçütünün ?s? ve ?mb? parametreleri üzerinde kenetlenme derecesinin azaltılması olarak iki ayrı faktörle dikkate alınmıştır. Böylece pasa malzemeleri gibi kohezyonsuz kaya kütleleri de yeni ampirik yaklaşımda modellenebilmektedir.Anahtar Kelimeler: Dayanım, GSI, RMR, Kaya Kütlesi, Kaya Malzemesi. Researchers have focused on developing empirical equations for predicting the stress-strain behavior of a rock mass due to the difficulties encountered preparation of representative rock mass cores for laboratory studies including measurements of the discontinuity patterns. As can be seen in the literature, the UCS value of rock mass (?RM) can be predicted by decreasing the uniaxial compressive strength of rock material (?i) based on the quality of rock mass such as Rock Mass Rating (RMR), Geological Strength Index (GSI), Q value by using the most of these equations. For this reason, a typical empirical equation in a unique reducing curve form has limited application generally on predicting of ?RM of varying from soft rock mass to hard rock mass. In this study, a new empirical approach is constructed to predict the strength of rock masses varying from sof rock mass to hard rock mass. The new empirical equations are calibrated using five slope failures and three uniaxial compressive strength data of rock masses. In the new empirical equations, the uniaxial compressive strength of rock material is considered not only as a scale parameter used in reduction but also used in degree of reduction in conjunction with elastic modulus of the rock material (Ei). The disturbance factor on the rock mass is taken into consideration by two separate reduction factors applied to the Structure Rating (SR) to define increasing in joint density, and to the ?s? and ?mb? parameters of the Hoek-Brown criterion to define decreasing in the degree of interlocking. Hence, the cohesionless rock mass such as spoil piles can also be modeled by the new empirical approach.Key Words: Strength, GSI, RMR, Rock Mass, Rock Material. 87

Oda-topuk madenciliği bir yeraltı maden işletme yöntemidir. Bu yöntem, yeraltı kaya tuzu madenciliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çankırı ve Nevşehir-Gülşehir kaya tuzu maden işletmeleri oda-topuk madenciliğine en iyi örneklerdir. Ancak kaya tuzuna ait mekanik özellikler yeterince çalışılmadığı için uygun topuk boyutları tecrübe ile belirlenebilmektedir. Bununla birlikte kalın tuz oluşumunun gözlendiği Çankırı ve Nevşehir-Gülşehir tuz sahaları ülkemiz için Sultanhanı tuz domlarından sonra en önemli depolama sahaları olarak görülmektedir. Bu iki tuz sahası için tasarım çalışmalarında kullanılmak üzere gerekli veri tabanının hazırlanması amacıyla her iki sahadan ayrı ayrı yaklaşık 30'ar kaya tuzu bloğu Selçuk Üniversitesi-Maden Mühendisliği Bölüm laboratuarına nakil edilmiş, bloklardan temin edilen numuneler üzerinde tek eksenli basınç dayanımı, dolaylı çekme dayanımı, tek eksenli deformabilite, üç eksenli basınç dayanımı, nokta yükleme indeks dayanımı, Schmidt sertlik deneyi, yoğunluk-gözeneklilik belirleme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca uzun dönemli sünme deneyleri için kritik boyut belirleme deneyleri gerçekleştirilmiş ve en uygun numune boyutunun (Boy/Çap, H/D) 2, çap değerinin (D) ise 93 mm olması gerektiği belirlenmiştir. Sünme deneylerinde Nevşehir-Gülşehir numuneleri üzerinde sırasıyla 80, 100, 120, 130, 140 ve 160 kN'luk sabit yükler uygulanırken, Çankırı numuneleri üzerinde 80, 90, 95, 100 ve 115 kN'luk sabit yükler uygulanmıştır. Sünme deneylerinin en kısa süreli olanları yaklaşık 1 saat sürerken 2 yıldır halen devam eden deneyler söz konusudur. Sünme deneyleri yardımıyla sünme davranışını modelleyen bir matematiksel eşitlik geliştirilmiş ve buna bağlı tasarım verileri belirlenmiştir. Matemetiksel model yardımıyla herhangi bir sabit yük değeri için sanal sünme davranışı deney yapmadan belirlenebilecektir. Matematiksel modelden Nevşehir-Gülşehir kaya tuzunda yenilme oluşmaması için en uygun sabit sünme yükünün P ? 69,1 kN (?s ? 10,2 MPa), Çankırı kaya tuzu için P ? 62,5 kN (?s ? 9,2 MPa) olması gerektiği belirlenmiştir. Bu sabit yük değerlerinde 1. ve 2. sünme aşamaları oluşacak ancak hiç bir zaman 3. sünme aşaması oluşmayacaktır. Bu koşul uzun dönemli güvenli tasarım verisi olarak kabul edilmiştir. Her iki kaya tuzu sahası için belirlenen bu değerler (?s ? 10,2 MPa ve ?s ? 9,2 MPa) PHASE2 sonlu elemanlar yazılımında kullanılmış ve topuk tasarımı yapılmıştır. Sayısal çözümleme sonuçlarına göre Çankırı maden ocağında güvenli topuk yüksekliği ve genişliği oranı (H/W) 1,5'den büyük olmamalıdır. Halen kullanılan H/W oranı 0,786 olduğu dikkate alınırsa güvenlik katsayısının yaklaşık 2 olduğu belirlenmiştir., Room and pillar mining is an underground mining method which is being used widely in underground rock salt mining. Çankırı and Nevşehir-Gülşehir rock salt mines are the best examples of room and pillar mining. Because there are insufficient studies on mechanic properties of rack salt, the suitable pillar dimensions can be determined by experience. Besides of this, Çankırı and Nevşehir-Gülşehir salt areas, in which thick salt formations are seen, are the most important storage areas after the Sultanhanı salt domes. For the purpose of preparing a database which will be used in the design studies, salt blocks were transported from these two salt areas as 30 blocks were prepared from these blocks and subjected to the uniaxial compressive strength, indirect tensile strength, strain-stress test, three-axial compressive strength, point load strength test, Schmidt hardness test and density- porosity determination tests. Also, critical size determination tests were conducted for long period creep tests and the most suitable sample size (Height/Diameter, H/D) and diameter (D) were determined as 2 and 93 mm respectively. Samples with H/D ratio equals to 2 and Diameter (D) equals to 93 mm were formed to be used in creep tests. In the experiments, Nevşehir-Gülşehir samples were subjected to the constant loads which are 80, 100, 120, 130, 140 and 160 kN respectively while load with 80, 90, 95, 100 and 115 kN were applied to the Çankırı samples. In addition to the experiments that ended in 1 hour, there are experiments which are still being conducted for 2 years. A mathematical equality was developed by using the database formed from the creep tests and design parameters were determined in relation to this equality. It will be possible to determine any virtual creep behavior without conducting an experiment by the aid of this mathematical model. From the mathematical model in concern, it was determined that the most suitable constant creep load for Nevşehir-Gülşehir should be P?69.1 kN (?s ? 10,1 MPa) and P?62.56kN (?s ? 9,2 MPa) for Çankırı rock salt. First and second creep phases would be formed in these constant load values however the third creep phase will never be observed. This condition is taken as the confidence design data. These determined values for two rock salt areas (?s ? 10,1 MPa and ?s ? 9,2 MPa) are used in the PHASE2 program to conduct numerical analysis studies to conduct pillar design for the room-pillar mining method. According to the numerical analyses, the confidential ratio of hell height to the width (H/W) should not be bigger than 1.5 for the Çankırı mine. Currently, this H/W ratio is used as 0,786 in that mine and the confidence coefficient for this value is calculated as 2.

Bu tez çalışmasında Nevşehir ili Avanos içesi Çalış kasabasında yer alan kalker agregasının beton üretiminde kullanılabilirliği ve beton malzemesinin mekanik davranışı araştırılmıştır. Bu amaç doğrultusunda hazırlanan C14, C16, C20, C25, C30 ve C35 beton sınıfları üzerinde gerçekleştirilen deneylerde üç farklı davranış belirlenmeye çalışılmıştır. Tek eksenli basınç dayanımı (TEBD) tek eksenli basınç altında gerilme-birim deformasyon davranışı (TED)ve tek eksenli basınç altında elektriksel direnç değişimi (EDD) iki farklı yükleme hızında (0,25 MPa/sn ve 0,56 MPa/sn) gerçekleştirilmiştir. Bunun nedeni yükleme hız değişiminin beton malzemesi üzerindeki mekanik etkisini irdelemek olmuştur. Eş zamanlı olarak gerçekleştirilen üç mekanik deney verisi yardımıyla elektriksel direncin, artan gerilmeye ve düşey birim deformasyona karşı hemen davranış değişikliği gösterdiği belirlenmiş olup bu davranış değişimi sistematiktir. Elektriksel direncin, artan gerilme ile hızla azaldığı yenilme noktasında ise sabit bir değerde kaldığı tespit edilmiştir. Düşey birim deformasyon-tek eksenli gerilme davranışındaki gözeneklerin kapandığı yer, elastik davranışın başladığı yer ve elasto-plastik davranışa geçilen nokta çok kolayca elektriksel direnç değişimi ile takip edilebilmektedir. Ayrıca Nevşehir ili Avanos ilçesi Çalış kasabasında bulunan kalker agregasının beton agregası olarak kullanılabileceği anlaşılmıştır. Bölgede var olan agreganın beton üretiminde kullanılması ülke ekonomisine katkı sağlayacaktır., In this thesis the availability in concrete production of limestone aggregate located in Nevşehir, Avanos, Çalış town and also mechanic behavior of concrete material were investigated. In the experiments carried out on C14, C16, C20, C25, C30 and C35, three different mechanical behaviors were determined. These mechanical behaviors called as uniaxial compressive strength (TEBD), stres-strain behavior (TED) and electrical resistance change (EDD) under uniaxial stress. These experimental studies were carried out in two different loading speed (0,25 MPa/sn ve 0,56 MPa/sn). The main objective was to examine the mechanic effect of loading speed change on concrete material. Three mechanical behaviors were determined as synchronic. It was observed that the electirical resistance changed by uniaxial stres and strain. It is sistematically. It was determined that the electirical resistance was rapidly decreased with increased stres and also stayed stable value in yield point. The point that the porosities located into concrete material closured in the uniaxial stress-strain behavior and that the elastic behavior started and also point of elasto-plastic attitude could be followed with electrical resistance change. Furthermore, it was determined that the limestone aggregate found in Nevşehir, Avanos, Çalış town would be able to used as concrete aggregate. Using in concrete production of the aggregate found in the region will contribute to country?s economy.

Bu tez çalışmasında; kalsit, barit, kolemanit ve boksitin mekanik dayanım değerleri, kırılma parametreleri ve öğütülebilirlik - Bond iş indeksi değerleri arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. İlk aşamada, kaya mekaniği deneyleri gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada, farklı besleme boyut fraksiyonlarına sahip numuneler, çelik bilyalı değirmende öğütülerek özgül kırılma hızı (Si) ve toplam kırılma dağılım fonksiyonu (Bi,j) parametreleri belirlenmiştir. Üçüncü aşamada ise standart Bond değirmeninde öğütme işlemi yapılarak öğütülebilirlik ve Bond iş indeksi değerleri belirlenmiştir. Daha sonra ise belirlenen bütün değerler arasında ilişkiler araştırılmıştır. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçların birbirleri ile ilişkilendirilmesi neticesinde genel olarak, mekanik dayanım değerlerinin artışı ile özgül kırılma hızı (Si) ve aT değerlerinin azaldığı belirlenmiştir. Ayrıca, mekanik dayanımın artışına bağlı olarak, Bi,j parametresi ? değeri artmakta yani ürünlerin boyut dağılımı irileşmektedir. Öğütülebilirlik (G) değerlerinin mekanik dayanım değerlerinin artışı ile azaldığı ve buna bağlı olarak Bond iş indeksi (Wi) değerlerinin arttığı belirlenmiştir. Diğer taraftan, kırılma parametreleri özgül kırılma hızı (Si) ve aT değerlerinin artışı ile öğütülebilirlik (G) değerlerinin arttığı, Bond iş indeksi (Wi) değerlerinin ise azaldığı belirlenmiştir., In this thesis, correlations of mechanical strength values of calcite, barite, colemanite and bauxite with their breakage parameters and grindability - Bond work index values were investigated. Firstly, rock mechanics experiments were carried out. Secondly, the samples of different feed particle size were ground in steel ball mill and the specific rate of breakage (Si) and cumulative breakage distribution function (Bi,j) parameters were determined. Finally, the grindability and Bond work index values were determined using the standart Bond mill. From the experimental studies, it was determined that, the specific rate of breakage (Si) and aT values decrease with increasing mechanical strength. Similarly, (Bi,j) parameter ? value increases with increasing mechanical strength, thus particle size distribution of products get coarser. Another relationship was determined between mechanical strength and grindability (G) - Bond work index (Wi). As mechanical strength increased, grindability (G) values decreased and Bond work index (Wi) values increased. As the specific rate of breakage (Si) and aT values increase, the grindability (G) values also increase and Bond work index (Wi) values decrease.

Günümüzde yeraltı kazılarında kazıcı makina kullanımı giderek artma eğilimi göstermektedir. Özellikle de TBM, kollu galeri açma makinası ve tamburlu kesiciyükleyici makinaların kullanımı yaygınlaşmaktadır. Mekanize kazı için ilk yatırım oldukça büyüktür. Bundan dolayı kazıcının yanlış seçimi çok büyük verim düşüklüğüne ve zaman kaybına neden olabilecektir. Uygulayıcı mühendis tarafından en uygun kazıcının seçiminde veya mevcut kazıcının performans tahmininde spesifik enerji değerinin bilinmesi büyük önem arz etmektedir. Birim hacimdeki malzemenin kazılmasında makinanın harcadığı enerji spesifik enerji olarak tanımlanmaktadır (kWh/m3). Kazıcı makinanın performans analizlerinde kullanılan spesifik enerji yardımıyla net kazı hızı (m3/h)ve makinanın ilerleme hızı hesaplanabilmektedir. Bu doktora tez çalışması Çayırhan kömür havzasında kullanılan kazıcı makinaların performans analizleri için gerçekleştirilen arazi ve laboratuar çalışmalarını içermektedir. Çayırhan kömür havzasında faaliyet gösteren B sektöründeki B06 ve B08 üretim panoları ile B810 ve C1310 taban yollarında yürütülen kazı çalışmaları dikkate alınmıştır. B06 ve B08 üretim panolarında kazı çalışmalarının yürütüldüğü 230 m boyundaki uzun ayak kazı arınının orta noktasında seçilen 48 m uzunluğundaki deneysel arın bölgesinde iki temel çalışma gerçekleştirilmiştir. Birinci çalışma arındaki kömür malzemesinin mekanik özellikleri olurken ikincisi kazı yapılan bu bölgede, kazıcı makinanın (Eickhoff SL 300) çekmiş olduğu akım değerleri ve ayak içi parametrelerinin izlenmesi olmuştur. Bu iki temel çalışma her iki panonun tavan ve taban ayağında 14 kez tekrar edilmiştir. B06 ve B08 üretim pano arınlarında gerçekleştirilen bu çalışmalar ile; 2733 adet Schmidt sertlik verisi, 1035 adet nokta yükleme dayanımı verisi, 702 adet doğal yoğunluk verisi, 10469 akım ölçüm verisi, 512 adet tahkimata gelen yük ölçüm verisi elde edilmiştir. Ayrıca B810 ve C1310 taban yollarında yürütülen çalışmalarda yine iki temel üzerinde olmuştur. Taban yollarında gerçekleştirilen 4 farklı çalışma ile 483 adet Schmidt sertlik verisi, 97 adet nokta yükleme dayanımı verisi, 82 adet doğal yoğunluk verisi ve 502 adet kazıcı makinanın (Dosco Mk2B) çekmiş olduğu akım verisi kayıt edilmiştir. B06 ile B08 üretim pano arınlarında ve B810 ile C1310 taban yolu arınlarında gerçekleştirilen kazı çalışmalarıyla spesifik enerji (kWh/m3), net kazı hızı (m3/h) ve ilerleme hızı (m/dk) değerleri hesaplanmıştır. Daha sonra belirlenen bu değerler ile kazı arınlardan tespit edilen mekanik sonuçlar karşılaştırılmıştır. Parametrik değerlendirmeler dikkate alınarak spesifik enerjinin, tahmininde kullanılacak bir matematiksel yaklaşım geliştirilmiştir. Bu yaklaşımda girdi parametreleri; nokta yükleme dayanımı, Schmidt sertliği, doğal yoğunluk ve kömür damarı içerisindeki süreksizlik sayısı (#/m3) dır. Uygulayıcı mühendislerin kazıcı makina seçimlerine birinci derecede yardımcı olacak net kazı hızı (m3/h) ve ilerleme hızı (m/dk) değerlerinin hesaplanabilmesi için de ayrıca matematiksel yaklaşımlar geliştirilmiştir., Recently, the using of excavation machines have increased in underground excavations. Especially, the using of TBM, roadheader and drum shearer-loader machines have become widespread. However, the first investment for mechanical excavation is rather big. Therefore, the wrong choosing of excavation machine will cause to decrease of production and also it will cause to time loss. That specific energy in the suitable machine selection and performance prediction by engineers is known is very important. The energy used by machine in excavation of the unit volume defined as specific energy, which is based on material. The net cutting rate (m3/h) and excavation speed (m/min) can be calculated by specific energy used in performance analysis of machine. This doctorate thesis study consists of in-situ and laboratory studies, which have carried out for performance analysis of excavation machine used in Çayırhan underground coal mine. B06 and B06 longwall panel formed in B sector and also B810 and C1310 gate road have been used in this research. Two main studies have been carried out on experimental face area which has 48 m length. The experimental face area has been prepared on longwall face which has 230 m length. While first study has been that mechanical properties of coal material in face has determined, the second study has consisted of performance monitoring and also mining parameters formed during mining applications. These two main studies have been repeated 14 times in roof and floor longwall faces. As a result, 2733 Schmidt hardness data, 1035 point load index data, 702 natural density data, 10469 current measure data, 512 load measures coming to support have been reached with studies carried out in B06 and B08 production panel faces. In addition, the same studies have been carried out on B810 and C1310 gate roads. As a result, 483 Schmidt hardness data, 97 point load index data, 82 natural density data and 502 current data which measured from excavation machine have been recorded to use in investigations. Specific energy (kWh/m3), net cutting rate (m3/h) and excavation speed (m/min) values have been calculated by database prepared from in-situ measurement carried out on B06 and B08 longwall faces and also B810 and C1310 gate road faces. Later, these values and mechanical results measured from faces have been compared. Relations among parameters have been determined by graphical evaluation. A mathematical approach in order to determine specific energy has been developed. The input parameters used in the approach; point load index, Schmidt harness, natural density and discontinuities numbers existed in the unit volume. In addition, in this study, to use in net cutting rate (m3/h) and excavation speed (m/min) calculations have been developed mathematical equations. As a result, it has suggested that the mathematical approaches developed by this research will be able to use in performance prediction by engineers.

ÖZYÜKSEK L SANS TEZBAZI KAYAÇLARIN PETROGRAF K, F Z KSEL VE MEKAN KÖZELL KLER ARASINDAK L K LER N NCELENMESAhmet TEYMENÇUKUROVA ÜN VERS TESFEN B L MLER ENST TÜSÜMADEN MÜHEND SL ANAB L M DALIDanı man: Doç. Dr. Alaettin KILIÇYıl: 2005, Sayfa: 108Jüri: Prof. Dr. Mesut ANILDoç. Dr. Alaettin KILIÇYrd. Doç. Dr. Ergül YA ARYrd. Doç. Dr. A. Mahmut KILIÇYrd. Doç. Dr. Hakan GÜNEYLBu tez çalı masında, jeolojik olarak farklı sınıflara ait kayaçlarTürkiye'nin çe itli bölgelerinden toplanmı , laboratuar çalı maları ile bu kayaçlarınpetrografik, fiziksel ve mekanik özellikleri ve bu özellikler arasındaki ili kilerincelenmi tir. Tüm çalı malar neticesinde bir çok regresyon analizi olu turulmu veen yüksek korelasyon katsayılarına sahip olanlar ara tırma bulgularında belirtilmi tir.Ortaya çıkarılan ili kilerin daha sonraki yapılacak çalı malara kolaylık sa layaca ıdü ünülmü tür. öyle ki; kayaçların bazı özelliklerinin belirlenmesi oldukça basit veucuz iken, bazı özelliklerinin belirlenmesi oldukça zaman alıcı ve masraflıdır. Basitolarak elde edilebilen ve zor elde edilebilen özellikler arasında kurulabilecek ili kiyardımı ile di er kayaçların özellikleri arasındaki ili ki de belirlenebilecektir.Özellikle mühendislik çalı malarında kayaçların petrografiközelliklerinden, kayacın yapı ve dokusu, kayacı olu turan minerallerin kristalyapıları, ve bu kristallerin tutturulmasını sa layan matriksin durumu oldukçaönemlidir. Çalı ma için kullanılan kayaçlar arasında, kayaçların kimyasal özellikleride dikkate alınarak bir sınıflama yapılmı tır ve kayaçların mühendislik özellikleriarasındaki ili kilerin tespitinde buna benzer bir sınıflamanın daha faydalı sonuçlarortaya koydu u tespit edilmi tir.Anahtar kelimeler: Kayaç özellikleri, korelasyon, kaya mekani i, dayanım,deformasyon.I ABSTRACTMSc THESISEXAMINATION OF THE RELATIONSHIPS BETWEEN THEPETROGRAPHICAL, PHYSICAL AND MECHANICAL FEATURES OFSOME ROCKSAhmet TEYMENDEPARTMENT OF MINING ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF CUKUROVASupervisor: Assoc. Prof. Dr. Alaettin KILIÇYear : 2005, Page : 108Jury : Prof. Dr. Mesut ANILAssoc. Prof. Dr. Alaettin KILIÇAssist. Prof. Dr. Ergül YA ARAssist. Prof. Dr. A. Mahmut KILIÇAssist. Prof. Dr. Hakan GÜNEYLIn this thesis, geologically, different type of rocks were obtained fromdifferent locations of Turkey, and their petrographical, physical and mechanicalproperties and the relationships between these properties were examined vialaboratory studies. At the end of the study, many regression analyses were achievedand those with the highest correlation coefficients were declared as study findings.The attained correlations are thought to shed light on future researches: it is easy andeconomical to determine some of rock features whereas some are not easy todetermine and can be highly costly. The relationship/correlations between thefeatures determined with ease or difficulty may facilitate to find out the relationshipamong other rocks.Especially, in the engineering studies, some petrographical features of therocks like the structure and the tissue, the crystal structures of the minerals formingthese rocks and the situation of the matrix fastening these crystals are very important.A new classification was carried out between the rocks used in the the studyconsidering their chemical features, and it was determined that such classificationproduces more useful results in order to determine the relationships between theengineering properties of rocks.Key words: Rock features, correlation, rock mechanics, strength, deformation.II 134

Bu çalışmada, farklı 7 çeşit ve toplam 62 adet mermer, traverten, beton ve alçı numune üzerinde laboratuar ölçekli plaka yükleme deneyleri ve farklı arazi koşullarında da toplam 36 adet plaka yükleme deneyi yapılmıştır. Tüm laboratuar deneylerinin ve arazide yapılan deneylere ait sayısal değerler, bu sayısal değerlere ait grafikler ve deney sonrası resimleri verilmiştir. Elde edilen değerler arasındaki ilişkiler ve deney sonuçlarındaki farklılıkların sebepleri açıklanmıştır. Laboratuar deneylerinden faydalanarak arazide oluşabilecek olaylar önceden tespit edilip arazi deneyleriyle karşılaştırılmaya çalışılmıştır., In this study, plate loading test has been performed on 62 marble, travertine, concrete and gypsum samples which are in 7 different types and 36 field tests has been carried out in different conditions. All data, graphics and photos obtained from field studies and laboratory tests has been given. Results obtained from laboratory tests and field measurements has been analysed and by the help of these measuraments it was attempted to predict the events which can occur in the field.

ÖZET NİĞDE VE ÇEVRESİ GENEL ZEMİN ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ BAYKAN, Seçil Niğde Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendiliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. M. Gürhan YALÇIN Şubat 2002, 69 sayfa Ülkemizde son zamanlarda meydana gelen depremler ve bu depremlerin yaratmış olduğu maddi manevi kayıplar bina yapımında kaya ve zemin mekaniğine önem verilmediğini ortaya koymuştur. Niğde İlinin (İç Anadolu Bölgesi) önemli bir fay kuşağı (Ecemiş Fayı) üzerinde olması nedeni ile Niğde yerleşim alanının zemin özellikleri laboratuar deneyleri sonucu belirlenmiştir. Bu çalışma ile Niğde İli ve yakın çevresinin genel olarak zemin özellikleri ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bunun için çalışma alanının 1/25 000 ölçekli jeoloji haritası yapılmış ve Pliyosen- Kuvarterner yaşlı beş formasyon ve litodem birimleri belirlenmiştir. Bu birimlerin fiziksel, granülometrik ve mekanik özelliklerini ortaya koyabilmek için arazide istenilen özelliklerde örselenmiş ve örselenmemiş örnekler alınmıştır. Bu örnekler ile daha sonra laboratuarda fiziksel özelliklerinden; birim hacim ağırlıkları, özgül ağırlıklar, dane birim hacim ağırlıkları, boşluk oranlan, granülometrik özelliklerinden zemin sınıflandırılması ve mekanik özelliklerinden tek eksenli basınç dayanımları, üç eksenli basınç dayanımları, kayada endirekt çekme dayanımları, nokta yük dayanımları belirlenmiştir. mElde edilen bulgular (TS 1900/Nisan 1987) standartlarına göre yorumlanmış, grafikler ve tablolar kullanılarak zemin özellikleri sunulmaya çalışılmıştır Anahtar Sözcükler: Pliyosen, Kuvarterner, Zemin mekaniği, Kaya Mekaniği, Niğde, İç Anadolu Bölgesi. iv SUMMARY INVESTIGATION OF GENERAL GROUND CHARACTERISTICS OF THE CITY AND Nİ?DE AND ITS SURROUNDINGS BAYKAN, Seçil Niğde University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Geological Engineering Supervisor: Assist. Prof. Dr. M. Gürhan YALÇIN February 2002, 69 pages Recent earthquakes and their fatal consequences indicated that usage of rock and soil mechanics in building constuructions appreciated properly. Because the city of Niğde (Central Anatolia Region) is located on one of the major fault zones (the Ecemiş Fault). This study focused on determination of its ground properties by means of lab experiments. Thus, general ground characteristics of the city and near vicinity were determined. 1/25.000 scaled geological map of the study area was prepared through which five Quaternary formations and lithodems were identified. Disturbed and industurbed samples representing these lithologies were collected in to study certain physical, granulometric and mechanical properties. These samples were then used to investigate physical properties including unit volume mass, specific gravity, unit grain volume mass, porosity raties; ground classificationfrom the granulometric properties and their uniaxial compression strengths, tri-axial compression strenghts from their mechanical properties were calculated. Results were interpreted according to (TS 1900/ April 1987) standards, using graphics and tables, ground properties were presented. Key Words: Pliocene, Quaternary, Soil Mechanics, Rock Mechanics, Niğde, Central Anatolia Region VI 69