Bomlu Kazı Makinalarının Stabilite Analizi Ve Optimum Seçimi

Abstract

Bu çalışma, belli kayaç özelliklerinde ve bilinen proje şartlarında açılacak bir tünel veya galeri için en uygun bomlu kazı makinasının seçimi amacını taşımaktadır. Bomlu kazı makinalarının stabilite durumlarının kazı verimliliği açısından önemli olduğu literatürde belirtilmiş olmakla birlikte bu konuda detaylı çalışmalar mevcut değildir. Bu eksikliğin giderilmesi ve stabilite durumlarının seçim parametresi olarak kullanılabilmesi için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Bu sayede bomlu kazı makinalarının stabilite durumunu ortaya koyarak sayısal verilerin üretilmesi mümkün olabilmektedir. Stabilite analizleri farklı makina konumları ile çeşitli kesme modları esas alınarak yapılmıştır. Herbir durum için denge eşitlikleri kurulmuş ve bu eşitliklere dayanılarak ve C++ programlama dili kullanılarak, BEP ve BED tipli kafaya sahip bir makinanın, bütün arın boyunca veya arındaki belli bir nokta için stabilite analizi yapabilen bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Geliştirilen bu analiz yöntemi ile makina tasarım parametrelerinin makina bütünlüğüne etkisi incelenmiş ve bunlar sayısal olarak sunulmuştur. Ayrıca, bomlu kazı makinalarında kesici kafa tiplerinin makina stabilitesi durumlarına nasıl etki ettiği de araştırılarak sonuçlar ayrıntılı olarak sunulmuştur. Gerek stabilite analiz yöntemiyle elde edilen kriterler ve gerekse diğer kriterler kullanılarak, çok kriterli karar verme yöntemlerinin bomlu kazı makinalarının seçiminde nasıl kullanılacağının gösterilmesi amacıyla Çayırhan Kömür Havzası’nda bir uygulama gerçekleştirilmiştir.

This study aims to select the most suitable boom type tunnelling machine parallel to the given objective for a tunnel or a gallery to be excavated in certain rock characteristics and under known project conditions. The literature shows that the stability of boom type tunnelling is important for the productivity of excavation. However, there are no detailed studies in this specific subject. A method has been developed to make stability analysis of such machinery to overcome shortage of studies and to ensure that stability might be used as selection criteria. Thus, it will now be possible to obtain numerical values that will reveal the stability of a boom type tunnelling machines. Stability analyses are carried out based on different machinery locations and various cutting modes. Separate balance equations are established for each case, then based on these equations and using the C++ programming language, a computer program has been developed making stability analyses along the tunnel face or for a particular point at the face for machinery attached with a BEP or BED type head. The effect of machinery parameters on the machine integrity has been studied using the developed analysis method and they are demonstrated as numbers. The effect of various cutting heads on machine stability, has also been studied within the scope of this research, and the outcomes have been shown in detail. Using both the criteria obtained through the stability analysis method and other criteria, Çayırhan Coal Basin has been selected as practice area to show how multi-criteria decision-making methods are used in the selection of boom type tunnelling machines.