Kayaçların Kırılganlık Özellikleri ile Kazılabilirlik Parametreleri Arasındaki İlişkilerin İncelenmesi

YAŞAR S., YILMAZ A. O., ÇAPİK M.

KAYAMEK’14-XI. Bölgesel Kaya Mekaniği Sempozyumu, Afyon, Türkiye, 7 - 09 Mayıs 2014, ss.343-350

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Afyon
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.343-350
  • Karadeniz Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Kırılganlık kayaçların önemli mekanik özelliklerindendir. Kırılganlık aynı zamanda kazı mekaniği açısından da önemli bir yer teşkil etmektedir. Kayaçlar kazı mekaniği açısından incelendiğinde iki tür kazı profiline sahiptirler; kırılgan ve sünek profil. Kırılganlığın kesin bir tanımı yapılmamış olmasıyla birlikte genellikle kayaçların mekanik özellikleri yardımıyla bulunabilmektedir. Kırılganlığın mekanik dayanımlar yardımıyla bulunabilmesi için çeşitli kırılganlık indeksleri önerilmiştir. Ayrıca kırılganlığın deneysel olarak bulunabilmesi için NTNU tarafından geliştirilen kırılganlık (S20) deneyi gibi darbe dayanımı deneyleri ortaya atılmıştır.

Bu çalışmada 5 adet kayaç ve bir cevher örneğine tek eksenli basınç dayanımı, dolaylı çekme dayanımı, kırılganlık (S20), küçük boyutlu kazı ve Cerchar aşındırıcılık indeksi deneyleri uygulanmıştır. Küçük boyutlu kazı deneyi sırasında elde edilen kesme kuvveti (FC), normal kuvvet (FN) ve spesifik enerji (SE) değerleri ile birlikte Cerchar aşındırıcılık indeksi (CAI) değeri ile kırılganlık indeksleri ve kırılganlık (S20) deneyi sonuçları karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak tek eksenli basınç dayanımı ve dolaylı çekme dayanımlarının çarpımı ile bulunan kırılganlık indeksi ile kazılabilirlik parametreleri arasında anlamlı ilişkilere ulaşılmıştır. Kırılganlık (S20) deneyi ile kazılabilirlik parametreleri arasında anlamlı ilişkilere ulaşılamamıştır

Brittleness is one of the most crucial properties of rocks. Also brittleness has a critical point in excavation mechanics. If rocks are investigated from the cutting mechanics’ point of view, rocks are groupped in two types of cutting profiles. These are: brittle and ductile cutting profiles. Although there is no exact definition of brittleness, it could be found via mechanical strenght parameters. A few index are suggested for determination of brittleness with mechanical strength values. Furthermore some impact strength tests are developed for assignment of brittleness like brittlenes test which is developed by NTNU.

 In recent study some experiments are applied to five rock and an ore sample. These experiments are uniaxial compressive strength, indirect tensile strength, brittleness (S20), small scale cutting test and Cerchar abbrassivity index tests. Cutting force (FC), normal force (FN) and spesific energy (SE) values obtained from small scale cutting rig and Cerchar abbrassivity index (CAI) value are compared with brittleness index and brittleness (S20) test. As a result, Fair relationships are found between cuttability parameters and brittleness index which is found by muliplication of compressive strength and tensile strength. However no significant relationships are found between brittleness (S20) test and cuttability parameters.