Çambaşı regülatörü ve HES tünel güzergahındaki kayaların bazı mühendislik özellikleri ile delinebilirlikleri arasındaki ilişkinin incelenmesi

Abstract

Delinebilirlik; bir matkabın kayaç içinde belirli bir zamanda kayacı delerek ilerlemesidir. Bir diğer ifade ile kaya kütlesinde delik delme kolaylığıdır. Delme hızı ise kayaç içerisinde, m/dk, cm/dk veya mm/dk olarak ölçülür. Delinebilirlik ile delme hızı aynı kavram olarak tanımlanabilir. Delinebilirlik kolay ya da zor olarak delme hızı ise hızlı ya da yavaş olarak ifade edilir. Delinebilirliğe etki eden birçok parametre vardır. Bunlar makine ve ekipmana bağlı parametreler (sondaj makinasının tipi, dönme hızı, baskı kuvveti, matkap tipi v.b.), delme işlemine bağlı parametreler (delme yöntemi, makinanın çalışma performansı ve bakımı, sondörün deneyimi v.b.) ile jeolojik parametreler (kaya tipi, kayaların mekanik özellikleri, süreksizlikler, mineral bileşimi)'dir. Makine, ekipman ve delme işlemine bağlı parametreler kontrol edilebilir parametreler olup, jeolojik özelliklere bağlı parametreler ise kontrol edilemeyen parametrelerdir.Kaya delinebilirliğinde kontrol edilemeyen parametrelerin belirlenmesi (jeolojik ve mühendislik özelliklerinin), sondaj çalışmasında kullanılacak delme yöntemi, matkap türü, matkap dönme hızı, matkap üzerine uygulanacak yük miktarı, delme dizisi niteliği, pompa türü, dolaşım sıvısı/hava hızı ve hacmi, personel vb. gibi kontrol edilebilen parametrelerin en iyi şekilde seçilebilmesine (tasarım aşamasında) imkan vermektedir. Ayrıca, elde edilen veriler maliyet tahmininde ve sondaj çalışma sürelerinin planlanmasında kullanılabilecektir.Bu tez çalışmasında, tünel araştırma amaçlı 4 karotlu sondajda, sondaj çalışma parametreleri olan baskı, devir ile birlikte delinen kayanın tek eksenli basınç dayanımı özelliklerinin arazi ve laboratuvar çalışmalarından elde edilen veriler esas alınarak ilerleme hızı üzerindeki etkisi incelenmiştir.Sonuç olarak, bazı kaya özellikleri ile ilerleme hızları arasındaki ilişkiler analiz edilerek delinen kaya türleri için en uygun baskı, devir ve ilerleme hızları bulunmuştur.

Drillability may be defined as the penetration rate of the bit within the formation (as m/min, cm/min or mm/min). The number of factors that affect penetration rate are numerous. During determination of drillability, the values that are measured for different formations should be comparable with each other; the penetration rate should be measured by using the same equipment and under similar conditions. The drilling process is a complex phenomenon that is affected by several factors. Bit type and bit diameter, bit rotation, torque and circulation fluid are the parameters that are controllable. On the other hand such uncontrollable parameters including the physical and mechanical properties of the rock, geological conditions and abrasive mineral proportion are also effective during drillability of rocks.The determination of uncontrollable properties during rock drillability (rock properties), makes it possible to select the controllable parameters such as the drilling method that shall be used during drilling, bit type, bid rotation, bit load, drill string properties, pump type, drilling fluid/air velocity and volume, personnel optimally during their project preparation stage. The prediction of drilling rates may be used for the calculation of financial portraits and the planning of the duration of drilling work.In this thesis, penetration rate was studied by considering the effects of both operational drill parameters, e.g. thrust, thrust and strength properties of drilled rocks, e.g. uniaxial compressive strength in 4 core drilling which was drilled for tunnel geotechnical investigation. Based on the data derived from the field and laboratory studies, the relationships between the above mentioned parameters were investigated to obtain optimum penetration rates for drilled rocks.Finally, optimum thrust, rotation and penetration rates were established for drilled rocks by analysing the relationships between penetration rates and some rock properties.