Scientific Mining Journal

Scientific Mining Journal

Volume 57 - No 1 (March 2018)
Tool Forces and Specific Energy Prediction Models in the Process of Sandstones Cutting by Using Conical Picks ( Original Research )
DOI 10.30797/madencilik.422814 Xiang Wang, Qing-Feng Wang, Okan Su
View as pdf

ABSTRACT

In this study, unrelieved rock cutting experiments were conducted at the linear rock cutting machine and the characteristics of tool forces were discussed. The correlations among tool forces, specific energy, cutting depth, and rock strength were analyzed using single factor regression analysis method. Based on multiple non-linear regression method, the models of tool forces and specific energy were developed considering the rock strength and cutting depth.

The results indicate that models of tool forces have the superior performance. When the model of specific energy is analyzed using the compressive strength of the rock, it was seen that the correlations are weak compared to the model related to tensile strength of rock. In conclusion, it is emphasized that the proposed models presented in this study are particularly recommended for performance prediction of soft and medium-hard strength sandstones in case conical picks are employed.

ÖZ

Bu çalışmada, doğrusal kesme setinde bağımsız kesme deneyleri yapılmış ve buna göre keski kuvvetlerinin karakteristiği tartışılmıştır. Tek faktörlü regresyon analiz yöntemi kullanılarak keski kuvvetleri, spesifik enerji, kesme derinliği ve kayacın dayanımı arasındaki ilişkiler analiz edilmiştir. Ayrıca, kayacın dayanımı ve kesme derinliği göz önüne alınarak doğrusal olmayan çoklu regresyon yöntemiyle keski kuvvetleri ve spesifik enerji modelleri geliştirilmiştir.

Sonuçlar, kesme ve normal kuvvetleriyle ilgili tüm modellerin oldukça üstün olduğunu göstermiştir. Spesifik enerji ile basınç dayanımına bağlı olarak model kurulduğunda ilişki katsayılarının çekme dayanımına göre zayıf olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada sunulan modellerin yumuşak ve ortasert dayanımdaki kumtaşının kalem uçlu keski kullanılarak kazılması durumunda kullanımının önerilebileceği vurgulanmıştır.

Investi̇gation of Occupational Health and Safety Culture and Applications in Opet Pit Mines By Usıng Worker Questionnaires ( Original Research )
DOI 10.30797/madencilik.422843 Kaan Koçali
View as pdf

ÖZ

Türkiye`nin çeşitli illerindeki açık ocak maden işletmelerinde çalışan işçilere, maden işletmelerinde alınması gereken asgari iş sağlığı ve güvenliği tedbirlerinin varlığı sorulmuştur. Bunun için bazı anketler hazırlanmış ve işçinin sadece kendi işi için değil tüm maden sahası ve işletmesi için fikir sahibi olup olmadığı ölçülmüştür. Hazırlanan soruları arttırmak tabi ki mümkündür fakat en basit haliyle iş sağlığı ve güvenliği kültürünün araştırılması planladığı için soruların detay ayrıntıları ankete konulmamıştır. Ankette sorulan sorular başlıklar haline ayrılarak işçilere sunulmuştur. Böylece işçinin farklı alanlardaki önlemler hakkında kendisini de ilgilendiren sorunları görmesi sağlanmıştır. Kısacası işçilerin en basit haliyle kendi çalıştıkları maden ocaklarında Risk Analizi ve Değerlendirmesi yapmaları sağlanmıştır. Böylece hem maden ocağı hem de işçinin İş Sağlığı ve Güvenliği Kültürü`nü ne kadar bildiği ve uyguladığı araştırılmıştır.

ABSTRACT

The existence of minimum occupational health and safety measures that have been taken in mining companies has been asked to workers in open pit mining operation in various provinces of Turkey. Some questionnaires have been prepared for this and they have been measured whether the workers have an idea for the entire minefield and the operation, not just for their own works. It is of course possible to increase the number of questions but the details of the questions were not surveyed because it plans to search for occupational health and safety culture in the simplest way. The questions asked in the survey were divided in to headings and presented to the workers. This allows the worker to see the problems that concern him about the measures in different areas. In short it provides that the workers have done Risk Analysis and Assessment in their mines. Thus, it has been researched how much the miner and the worker know and apply the culture of Occupational Health and Safety.

Performance Prediction of Chain Saw Machines Using Schmidt Hammer Hardness ( Original Research )
DOI 10.30797/madencilik.422863 Arif Emre Dursun
View as pdf

ABSTRACT

Schmidt hammer hardness (RL) provides a quick and inexpensive measure of surface hardness that is widely used for estimating the mechanical properties of rock material such as strength, sawability, cuttability and drillability. In this study, RL as predictors, which is thought to be a useful, simple and inexpensive test particularly for performance prediction of chain saw machine (CSM), is suggested. This study aims to estimate CSM performance from RL values of rocks. For this purpose, rock cutting and rock mechanics tests were performed on twenty four different natural stone samples having different strength values. In this study, Chain Saw Penetration Index (CSPI) has been predicted based on RL which is one of the two models previously used for performance prediction of CSMs. The RL values were correlated with UCS, CSPI and SE using simple regression analysis with SPSS 15.0. As a result of this evaluation, RL has a strong relation with UCS and SE. It is statistically proved that the model based on RL for predicting CSPI is valid and reliable for performance prediction of CSM. Results of this study indicated that the CSPI of CSMs could be reliably predicted by empirical model using RL.

ÖZ

Schmidt çekici sertliği (RL) 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, özellikle zincirli kesme makinesinin performans tahmininde, kullanışlı, basit ve ucuz bir test olan Schmidt çekici sertliği değişken olarak önerilmiştir. Bu çalışmada amaç, kayaların Schmidt sertliklerinden zincirli kesme makinelerinin performansını tahmin etmektir. Bunun için, farklı dayanım özelliklerine sahip 24 farklı doğal taş numunesi üzerinde kesme ve kaya mekaniği testleri yapılmıştır. Bu çalışmada, zincirli kesme makinelerinin performans tahmini için daha önce kullanılan iki modelden biri olan Zincirli Kesme Penetrasyon İndeksi (CSPI) RL baz alınarak öngörülmüştür. RL değerleri ile tek eksenli basınç dayanımı, zincirli kesme indeksi ve spesifik enerji değerlerinin korelasyonu SPSS 15.0 istatistik programı kullanılarak yapılmıştır. Bu değerlendirme sonucunda; RL değerleri ile tek eksenli basınç dayanımı ve spesifik enerji değerleri arasında güçlü korelasyon olduğu belirlenmiştir. Buna göre; zincirli kesme indeksini tahmin etmek için RL`ye dayanan modelin zincirli kesme makinesinin performans tahmini için geçerli ve güvenilir olduğu istatistiksel olarak kanıtlanmıştır. Bu çalışmanın sonuçları, zincirli kesme makinelerinin zincirli kesme indeksini, RL değerleri kullanılarak oluşturulan görgül modeller ile güvenilir bir şekilde tahmin edilebileceğini göstermiştir.

The Production of Ground Calcium Carbonate (GCC) From Marble Wastes: Comparison of Wet and Dry Grinding Products ( Original Research )
DOI 10.30797/madencilik.422868 Mustafa Ercan, Selçuk Koltka, Eyüp Sabah
View as pdf

ÖZ

Bir çok endüstriyel uygulamada kullanılan öğütülmüş kalsiyum karbonat (GCC), uygun kalite/standartta üretildiğinde ve dünya pazarlarına satış için lojistik fırsatlar sağlandığında katma değeri yüksek bir üründür. Ermaş Madencilik Yatağan ocağı pasa sahasında bulunan mermer artıkları yüksek saflık ve beyazlık derecesine sahiptir. Kira ödemek suretiyle orman arazilerinde stoklanan ve estetik görünüm kadar ekolojik açıdan da kirlilik oluşturan mermer artıklarından, kâğıttan boyaya, plastikten gıda, yapı, ilaç ve kozmetiğe vs. birçok sektörde kullanım alanı bulan GCC üretmek mümkündür. Bu makalede, yüksek saflık ve beyazlık derecesine sahip Muğla Beyazı mermer artıklarından, pek çok sektörde kullanılabilecek GCC üretimi için karıştırmalı bilyalı değirmende gerçekleştirilen yaş/kuru öğütme girdi ve çıktı değişkenlerine ait verilere (stres şiddeti, spesifik enerji tüketimi, diklik faktörü, d50) ve elde edilen mikronize GCC ürünlerinin özelliklerine (tane boyutu, beyazlık, BET özgül yüzey alanı, yağ emme) yer verilmiştir. Ayrıca; yaş (Ermaş 1, Ermaş 2) ve kuru (Ermaş 3) mikronize öğütme ürünleri, global pazarda işlem gören muadilleri ile karşılaştırılmıştır.

ABSTRACT

Ground calcium carbonate (GCC), which is used in many industrial applications, is a high value added when it is produced in the appropriate quality/standard and the logistically conducive global markets. Marble residues stockpiled in the open marble quarry of Ermaş-Yatağan Marble have high purity and whiteness degree. Marble residues stocked in forest rented land created pollution from ecological point of view as well as aesthetic appearance. However, it is possible to produce GCC which is used in many sectors such as paper, dyes, plastic, food, building & construction, medicine, cosmetics, and others. This paper describes a study carried out to obtain data on stress intensity, specific energy consumption, steepness factor, d50 through grinding variables in a stirred media mill under wet/dry grinding. We have also determined the properties of the micronized GCC products (particle size, whiteness, BET specific surface area, oil absorption) for the production of GCC of Muğla Beyazi marble residues with high purity and degree of whiteness. Moreover; the micronized wet (Ermaş 1, Ermaş 2) and dry (Ermaş 3) grinding products were compared with their equivalents trading in global markets.

Determination of Abrasiveness of Rocks With Three Different Test Methods ( Original Research )
DOI 10.30797/madencilik.422873 Olgay Yaralıa, Hamit Aydın, Utku Sakı, Haşim Duru, Servet Bulut
View as pdf

ÖZ

Mekanik kazı makinalarından beklenen yararlara ulaşabilmek için bu makinaların kazılacak kayaçların özelliklerine uygun olarak seçilmeleri gerekmektedir. Yüksek aşındırıcılık özelliğine sahip kayaçlar, kısa zamanda keskilerin körlenmesine neden olmaktadır. Bu durum, bir yandan keski tüketimini artırmakta, diğer yandan kazı verimini düşürmekte ve dolayısı ile kazı maliyetinin artmasına yol açmaktadır.

Bu çalışma kapsamında, Zonguldak Bölgesi magmatik ve sedimanter olmak üzere 9 farklı kayaç türü üzerinde Cerchar aşınma indeksi (CAI), Norveç aşınma (AV) indeks deneyleri ile Schimazek aşınma (F) indekslerine göre aşındırıcılık deneyleri yapılmıştır. Üç farklı aşınma deney yönteminden elde edilen sonuçlar basit regresyon analiziyle birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Schimazek aşınma indeks deneyi ile Cerchar aşınma indeksi ve Norveç aşınma indeks deneyi arasında doğrusal ilişkiler bulunmuştur. Deneylerden elde edilen sonuçlara göre incelenen kayaçların aşındırıcı ve oldukça fazla aşındırıcı oldukları bulunmuştur.

ABSTRACT

In order to achieve the expected benefits from mechanical excavation machines, these machines must be selected in accordance with the characteristics of the excavated rocks. Highly abrasive Rocks cause fast cutter wear in short time. This increases the chisel consumption in excavation and reduces the efficiency, and thus increases in excavation cost.

In this study, Cerchar abrasiveness index (CAI), abrasion value (AV) and Schimazek wear index (F) tests were carried out on 9 igneous and sedimentary rocks samples from Zonguldak Region. The results then evaluated with regression analysis to determine the relationship between different abrasion index values. According to the test results, rocks were classified as abrasive and extremely abrasive. The statistical analysis showed strong linear relationships between Schimazek wear index - Cerchar abrasiveness index, and Schimazek wear index - abrasion value.

Mechanical Activation Applications in Mineral Processing ( Review )
DOI 10.30797/madencilik.422881 Meryem Göktaş
View as pdf

ÖZ

Mekanik aktivasyon, temel bir metalurjik süreç öncesinde mineralin bu süreçlerdeki durum değişimleri sırasındaki reaktifliğini artırmak üzere uygulanan bir ön-işlemdir. Cevher hazırlama proseslerinde mekanik aktivasyon işlemleri öğütme değirmenlerinde gerçekleştirilir. Çünkü cevher hazırlama proseslerinde mekanik aktivasyonun en önemli etkisi, fizikokimyasal özelliklerinde değişikliğe yol açacak şekilde mineral tanelerinin ufalanmasıdır. Mekanik aktivasyon sırasında mineralin kristal yapısı bozulur ve daha reaktif türler oluşur. Böylece, aşırı şartlar altında öğütülmüş mineral, elden geçirileceği metalurjik süreç sırasında artık daha aktif olarak davranacak ve bu durum, sürecin hızını artıracaktır. Tepkime sıcaklığını düşürmek, çözünürlük miktarı ve hızında artış sağlamak, suda çözünür bileşiklerin hazırlanması, basit ve daha ucuz reaktör üretimi ve daha kısa tepkime süresi gereksinimi mekanik aktivasyonun bazı üstünlüklerindendir. Bu nedenlerle, mekanik aktivasyon metalurjik süreçlerde çekici bir konu olmaktadır. Bu çalışmada ise, çeşitli cevher hazırlama tesislerinde, hidrometalurjik elden geçirim süreçlerinde mekanik aktivasyonun uygulamalarını inceleyen birçok çalışma ele alınarak incelenmiştir.

ABSTRACT

Mechanical activation is a pre-process applied to increase the reactivity of the mineral in the course of state changes in these processes prior to a basic metallurgical process. In the mineral preparation processes, the mechanical activation processes are carried out in the grinding mills. Because the most important effect of mechanical activation in mineral preparation processes is the milling of mineral particles, which leads to a change in their physicochemical properties. During mechanical activation, the crystal structure of the mineral deteriorates and more reactive species form. Thus, under extreme conditions, the milled mineral will now be more active during the metallurgical process to be carried out, and this will increase the process speed. Reducing the reaction temperature, increasing the amount of solubility and speed, preparation of water-soluble compounds, simple and cheaper reactor production and shorter reaction time requirements are some of the advantages of mechanical activation. For these reasons, mechanical activation is an attractive topic in metallurgical processes. In this study, several studies investigating the application of mechanical activation in hydrometallurgical leaching processes in various mineral processing plants have been examined.