- Sayı | BİLİMSEL MADENCİLİK DERGİSİ
Bilimsel Madencilik Dergisi

Bilimsel Madencilik Dergisi

Cilt 57 - Sayı 2 (Haziran 2018)
Denizli Molas Havzasında Bulunan Sedimanter Kayaçların Cerchar ve Shore Sertliklerinin Tayini ve Bulanık Mantık Uygulaması - Determinatıon of Shore and Cerchar Hardness of Sedimentary Rocks In Denizli Molasse Basin And Fuzzy Logic Application ( Orjinal Araştırma )
DOI 10.30797/madencilik.433905 Cihan Doğruöz

 ÖZ
Bu çalışmada, Denizli ilinin Molas havzasında yapılan iki adet sondaj kuyusundan elde edilen sedimanter kayaçlar üzerinde Shore sertliği, tek eksenli basma dayanımı ve Cerchar aşındırıcılık indeksi deneyleri yapılmıştır. Shore sertlik ve tek eksenli basma dayanımı deneyleri Ortadoğu Teknik Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü, kaya mekanik laboratuvarında, Cerchar aşındırıcılık indeksi deneyi ise Afyon Kocatepe Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü Laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Toplamda 12 adet farklı özellikte kumtaşı ve kiltaşı üzerinde yapılan deneyler neticesinde elde edilen sonuçlar ile değişkenler arasındaki korelasyon tayin edilmiş ve bulanık mantık ile incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre üç farklı değişken kullanılarak Cerchar aşındırıcılık indeksini belirlemede çoklu doğrusal regresyon yöntemi ile en
uygun model oluşturulmuştur. İki uygulamanın da tahmin sonuçları karşılaştırılarak makalede yer
verilmiştir.
ABSTRACT
In this study, Shore hardness, Uniaxial compressive strength and Cerchar abrasivity index tests were applied on sedimentary rocks from two different boreholes in Denizli, Molasse basin. Shore tests and Uniaxial compressive strength tests were applied in Middle East Technical University, Mining Engineering department, rock mechanics laboratory and Cerchar tests were done in Afyon Kocatepe University, Mining Engineering Department laboratories. Totally twelve different sandstone and claystone samples were utilized and the correlation of the variables and fuzzy inference system were also analysed between the parameters. Based on the results, with utilizing three different variables, a multiple linear regression model was created to predict Cerchar abrasivity index. Two different prediction results were compared and mentioned in the study.

İscehisar Andezitlerinin Tuz Kristallenmesine Bağlı Ayrışmasında Su İtici Kimyasal Madde Etkisinin Araştırılması - Investigation of the Effect of Water Repellent Chemicals on the Weathering of İscehisar Andesites Due to Salt Crystallization ( Orjinal Araştırma )
DOI 10.30797/madencilik.433911 Mustafa Yavuz Çelik, Metin Ersoy, Zeyni Arsoy, Murat Sert, Liyaddin Yeşilkaya

ÖZ
Bu çalışmada Afyonkarahisar yöresinde üretilen İscehisar andezitlerinde tuzların yıkıcı etkileri sonucu oluşan bazı fiziksel ve mekanik değişiklikler incelenmiştir. Bu amaçla çalışma kapsamında andezitlerin petrografik-mineralojik (polarizan mikroskop, XRD), kimyasal analiz, gözenek çapı dağılımı ve fiziko-mekanik özellikleri belirlenmiştir. İkinci aşamada da su emmeyi ve dolayısıyla da tuz kristallendirmeyi önlemek amacıyla da su itici ve koruyucu kimyasal maddeler kullanıla andezit numunelerinde aynı deneyler tekrarlanmıştır. Andezit numunelerinin tuz kristallendirme olaylarına bağlı ayrışma miktarları, ağırlık kaybı, ultrases hızı ve tek eksenli basınç dayanımı gibi bazı fiziksel ve mekanik parametrelerde meydana gelen değişimler yardımıyla belirlenmiştir.
Normal numunelerde ortalama %0,3695 kuru kütle kaybı, su itici kimyasal madde uygulanmış numunelerde ise ortalama %0,186 kütle artışı ölçülmüştür. Basınç dayanımı değerleri normal numunelerde %32, su itici kimyasal uygulanmış numunelerde %37 azalmıştır.
ABSTRACT
In this research, some physical and mechanical changes in İscehisar andesites produced in Afyonkarahisar region were investigated because of destructive effects of salts. For this purpose, petrographic-mineralogical (polarizing microscope, XRD), chemical analysis, pore diameter distribution and physico-mechanical properties of andesites were determined. In the second step, the same experiments were repeated in the case of andesite samples using water repellent and protective chemical substances to prevent water absorption and consequently salt crystallization.
The amounts of decomposition due to salt crystallization events of the andesite samples were determined by the changes in mechanical and physical properties like weight loss, ultrasonic velocity and uniaxial compressive. Mean dry weight loss was 0.3695% in normal samples and 0,186% mass increase in water-repellent samples. Compressive strength values were found to be 32% for normal samples and 37% for water repellent chemically treated samples.

Bir Kırma Eleme Tesisinin Performansının Değerlendirilmesi ve Optimizasyonu - Performance Evaluation and Optimization of a Crushing Screening Plant ( Orjinal Araştırma )
DOI 10.30797/madencilik.433914 Özgür Özcan, Nurettin Alper Toprak, İbrahim Göktaş

ÖZ
Bu çalışmada, Türkiye`de yer alan bir kırma eleme devresinde performans değerlendirme ve optimizasyona yönelik detaylı örnekleme çalışmaları yürütülmüştür. Performans değerlendirme çalışmalarının sonuçlarına göre devrede yer alan dik milli darbeli kırıcı ortalama boyut indirgeme değerlerinde çalışmaktadır. Ancak, devrede yer alan konik kırıcının indirgeme oranı düşüktür. Kapalı ağız açıklığının düşürülmesi konik kırıcı indirgeme oranını arttırmaktadır. Elek verimleri ise üzerine gelen malzeme miktarı arttıkça düşmektedir. Bu çalışmanın ardından devrede yer alan tüm ekipmanlar uygun model yapıları ile ayrı ayrı modellenmiştir. Model sonucu elde edilen tonaj ve tane boyu dağılımları madde denkliği sonuçları ile çok yakındır. Modelleme çalışmalarının ardından iki farklı simülasyon çalışması yürütülmüştür. İlk çalışmanın sonuçları konik kırıcı kapalı ağız açıklığının düşürülmesinin hem konik kırıcı indirgeme oranının hem de konik kırıcı elek grubu performansını arttırdığını göstermiştir. İkinci çalışmanın sonucunda ise devrede yer alan ince elek açıklıklarının 5 mm`den 6 mm`ye çıkarılması sonucunda ürün kalitesinde herhangi bir bozulma olmadan tesis kapasitesinin %15 arttırılabileceğini göstermiştir.
ABSTRACT
In this study, extensive sampling campaign was performed around the crushing-screening circuit of an aggregate plant in Turkey in order to performance evaluation and optimization. According to results of performance evaluation studies, vertical shaft impactor (VSI) is running within average reduction ratio values. But, the reduction ratio of the cone crusher was lower. Decreasing close side setting (CSS) of cone crusher increases the reduction ratio. Screen performances were decreasing by increasing feed capacity. Then, all equipment in the circuit were modelled individually by using the appropriate model structures. Model and mass balance results were very close to each other. After modelling, two different simulation studies were performed separately. As a result of first simulation study, the reduction ratio of cone crusher increases by decreasing CSS, therefore; the cone crusher screen group performance also increases. As
a result of second simulation study, the plant capacity can be increased 15% by changing fine screen aperture from 5 mm to 6 mm without any deterioration in the product quality.

Ön Zenginleştirme Sonrasında Oksalik Asit Kullanımı ile Cam Kumu Tesisi Yan Ürününden Düşük Demir İçerikli Mikronize Kuvars Üretimi - Production of Micronized Quartz With Low Iron Content Using Pre-Concentration Followed By Oxalic Acid Leaching From ( Orjinal Araştırma )
DOI 10.30797/madencilik.433921 Mustafa Özer, Bekir Başkurt, Fırat Burat, Hüseyin Baştürkcü

ÖZ
Cam kumu zenginleştirme tesislerinden elde edilen -100 μm boyutundaki yan ürünün bileşimindeki safsızlıkların uzaklaştırılması ile yüksek katma değerli mikronize kuvars üretimi mümkün olabilmektedir. Bu çalışmada, böyle bir üründen yüksek kaliteli silika konsantresi üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla uygulanan kil uzaklaştırma işlemi ile düşük alümina içerikli ön konsantre %0,12 Fe2O3 demir içeriği ile elde edilmiştir. Elde edilen bu ön konsantre üzerinde gerçekleştirilen oksalik asit ile çözündürme deneyleri sonucunda; %99,16 SiO2; %0,04 Fe2O3; %0,53 Al2O3 kimyasal içeriğine sahip bir silika konsantresi üretilmiştir. Ayrıca, demirin oksalik asit ortamında çözündürülmesinde sıcaklık-süre ilişkisi temel alınarak yapılan kinetik çalışma ile demir çözünmesinin kimyasal kontrollü bir reaksiyonla gerçekleştiği belirlenmiştir.
ABSTRACT
High-value-added micronized quartz production can be possible by removing the impurities of -100 micron by-product composition which is obtained from glass sand enrichment plants. In this study, it was aimed to produce high quality silica concentrate from such a product. For this purpose, low alumina content pre-concentrate was obtained with 0.12% Fe2O3 iron content using clay separation process. As a result of acidic leaching experiments with oxalic acid which was performed on this pre-concentrate, a silica concentrate was produced with 99.16% SiO2, 0.04% Fe2O3, and 0.53% Al2O3 contents. In addition, according to the kinetic study based on the temperature-time relationship, it was determined that the dissolution of iron in oxalic acid medium occurred by a chemical controlled reaction.

Yürüyen Tahkimat Ünitelerinde Tavan Tabakası ile Tavan Sarması Temaslarında Yük Analizi - Load Analysis of Powered Roof Support Units In Support and Strata Interaction ( Orjinal Araştırma )
DOI 10.30797/madencilik.433923 Mustafa Emre Yetkin, Ferhan Şimşir

ÖZ
Tahkimat oluşturma hızının kazı hızına ulaşmasıyla beraber ilk olarak 1950`li yıllarda geliştirilen yürüyen tahkimatlar günümüzde uzunayak madenciliğinin en önemli ekipmanı haline gelmiştir. Uzunayaklarda yürüyen tahkimat ünitesinin etkili bir şekilde tavanı desteklemesi için tavan sarmasının tavan tabakaları ile tamamen temas halinde olması gerekmektedir. Ancak bazı durumlarda düzensiz tavan yüklemeleri, taban taşının yumuşak olması ve göçük tarafından gelen ek yüklerin etkisiyle tavan sarması tavan tabakası ile tamamen temas halinde olmamaktadır.
Bu çalışmada, tavan sarması ve tavan tabakasının farklı temas durumlarında yürüyen tahkimat ünitesinin taşıyıcı elemanlarında meydana gelen maksimum gerilmeler hesaplanmış ve yürüyen tahkimat ünitesinin çalışma verimi değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında tasarlanan dört farklı temas durumuna göre tahkimat ünitesinin en verimli çalışma durumunu tavan sarması ile tavan tabakasının tamamen temas halinde olması durumunda sağladığı görülmüştür.
ABSTRACT
Today, powered roof supports that are designed in 1950s have become the most important equipment in longwall mining once supporting speed reached the excavation speed. In order to support the roof efficiently by the support unit, the canopy has to be in full contact with the roof strata in longwalls. But in some cases, such as irregular roof loadings, soft footwall, and loads coming from gob, canopy and roof strata can not be in full contact.
In this study, maximum stresses occurring on support unit parts are calculated in different contact states between canopy and roof strata and the working efficiency of roof support units are evaluated. According to the four different contact situations designed in the scope of the study, it is seen that the powered roof support unit provided the most efficient working condition in the full contact state between canopy and roof strata.

Operational Performance of a Conventional Two-Compartment Ball Mill Grinding Circuit at Different Cement Productions - Konvansiyonel İki Kamaralı Bilyalı Değirmen Öğütme Devresinin Farklı Çimento Üretimlerinde İşletme Performansı ( Orjinal Araştırma )
DOI 10.30797/madencilik.433928 Ömürden Genç, A.Hakan Benzer

ABSTRACT
The purpose of the study is to assess the grinding and classification performance of a conventional Polysius® two-compartment ball mill and a Sepol® dynamic air classifier closed circuit process at Portland CEMI/42.5R and Portland composite CEMII/32.5R cement production types. For this purpose, industrial scale sampling surveys were performed around the circuit. JKSimMet Steady State Mineral Processing Software was used to perform mass balance around the circuits. Size reduction performance of the ball mill was determined for the sampling cases. Classification performance of the dynamic air classifier was evaluated based on the efficiency curve approach. It was determined that, approximately 12% circuit capacity increase could be achieved in composite cement production when ball mill, ball mill filter and air classifier power consumptions were considered. This figure corresponded to overall energy savings of 7% in ball mill grinding.
ÖZ
Bu çalışmanın amacı, konvansiyonel Polysius® iki kamaralı bilyalı değirmen ve Sepol® dinamik havalı sınıflandırıcı kapalı devre işleminin Portland CEMI/42.5R ve Portland kompoze CEMII/32.5R çimento üretimlerinde öğütme ve sınıflandırma performanslarının değerlendirilmesidir. Bu amaçla, devre etrafında endüstriyel örnekleme çalışmaları yürütülmüştür. JKSimMet Cevher Hazırlama Yazılımı ile devre etrafında madde denkliği yapılmıştır. Bilyalı değirmenin boyut küçültme performansı örnekleme dönemleri için belirlenmiştir. Dinamik havalı sınıflandırıcının sınıflandırma performansı verimlilik eğrisi yaklaşımına göre değerlendirilmiştir. Bilyalı değirmen, bilyalı değirmen filtresi ve havalı sınıflandırıcı enerji tüketimleri düşünüldüğünde, kompoze çimento üretiminde devre kapasitesinde yaklaşık olarak %12`lik bir artış sağlanabilmektedir. Bu değer, bilyalı değirmen öğütmesinde %7`lik bir enerji tasarrufuna karşılık gelmektedir.