BİR KALKER OCAĞINDA PATLATMA KAYNAKLI TİTREŞİMLERİN FARKLI REGRESYON MODELLERİ İLE TAHMİN EDİLMESİ

Year 2024, Volume: 32 Issue: 1, 1183 - 1191, 22.04.2024

Hakan Ak , Syamsul Hıdayat

https://doi.org/10.31796/ogummf.1374427

Abstract

İnşaat sektörüne hammadde sağlayan taş ve kalker ocakları genellikle maliyetleri en aza indirmek amacıyla şehirleşmenin yakın çevrelerinde yer almaktadır. Bu ocaklarda üretim yöntemi olarak yine ekonomik olması nedeniyle delme ve patlatma yöntemi tercih edilmektedir. Delme ve patlatma yöntemindeki teknolojik gelişmelere rağmen, bu yöntem ile kazı bazı çevresel olumsuz etkilere neden olabilmektedir. Bu etkilerden olan titreşimler, jeolojik yapıya da bağlı olarak uzak mesafelerde de etkili olabilmesi nedeniyle oldukça önemlidir. Bu çalışmada, Eskişehir ili sınırları içerisinde yer alan Yörükkaracaören köyü yakınında bulunan bir kalker ocağında yapılan patlatmalar bir adet titreşim ölçer cihazı ile izlenmiş ve toplam 31 adet titreşim olayı kaydedilmiştir. Kaydedilen bu olayların verileri daha sonra ölçekli mesafe ve çok değişkenli regresyon analizi tekniğine dayalı farklı titreşim tahmin modelleri uygulanarak istatistiksel analize tabi tutulmuştur. Yapılan bu istatiksel analizler sonucunda, ölçekli mesafeye dayalı Roy eşitliğinin bu saha için en iyi tahmin modeli olduğu belirlenmiş ve titreşim tahminleri bu eşitlik ile yapılmıştır. Çalışmada ayrıca, çok değişkenli regresyon analizi yönteminin patlatma kaynaklı titreşimlerin tahmininde kullanılabilirliği ortaya konmuştur.

Keywords

Patlatma, Titreşim, Çevresel Etkiler, Çok Değişkenli Regresyon Analizi, Ölçekli Mesafe

Supporting Institution

Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

FDK-2022-2401

Thanks

Bu çalışma Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından FDK-2022-2401 nolu proje kapsamında desteklenmiştir.

ESTIMATION OF BLASTING-INDUCED VIBRATIONS IN A LIMESTONE QUARRY WITH DIFFERENT REGRESSION MODELS

Abstract

Stone and limestone quarries which provide raw materials to the construction industry are generally located in the immediate vicinity of urbanization in order to minimize costs. In these mines, the drilling and blasting method is preferred as the production method because it is economical. Despite technological advances in the drilling and blasting method, excavation with this method may cause some adverse environmental effects. Vibrations, one of these adverse effects, are very important because they can be effective over long distances, depending on the geological structure. In this study, blasting in a limestone quarry located near Yörükkaracaören village within the borders of Eskisehir province was monitored with a vibration monitor and a total of 31 vibration events were recorded. The data of these recorded events were then subjected to statistical analysis by applying different vibration prediction models based on scaled distance and multivariate regression analysis technique. As a result of these statistical analyses, the Roy equation based on scaled distance is determined to be the best prediction model for this field and vibrations are predicted by using this equation. This study also demonstrates the usability of the multivariate regression analysis method in predicting blast-induced vibrations.

Keywords

Blasting, Vibration, Environmental Effects, Multivariate Regression Analysis, Scaled Distance

Project Number

FDK-2022-2401

References

• Agrawal H, ve Mishra A.K., (2019). Modified scaled distance regression analysis approach for prediction of blast-induced ground vibration in multi-hole blasting, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, Volume 11, Issue 1, Pages 202-207.
• Ak, H., Iphar, M., Yavuz, M., Konuk, A. (2009). Evaluation of ground vibration effect of blasting operations in a magnesite mine. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 29(4), 669-676.
• Ak, H., ve Konuk, A. (2008). The effect of discontinuity frequency on ground vibrations produced from bench blasting: a case study. Soil dynamics and earthquake engineering, 28(9), 686-694.
• Aksoy, M., ve Kahriman, A. (2014). Akyol Taş Ocağına Özgün Titreşim Tahmin Formülünün Belirlenmesi, Yer Bilimleri/Hacettepe Üniversitesi Yerbilimleri Uygulama ve Araştırma Merkezi Dergisi, 35(2), 163-174.
• Ambraseys, N. R., Hendron, A. J., (1968). Dynamic behavior of rock masses. in: rock mechanics in engineering practice, edi: Stagg, K.G. and O.C. Zeinkiewicz, Wiley, London.
• Chandar, K.R., Sastry, V.R., Hegde, C. (2017). A Critical Comparison of Regression Models and Artificial Neural Networks to Predict Ground Vibrations, Geotechnical and Geological Engineering, 35, 573–583. https://doi.org/10.1007/s10706-016-0126-3
• Duvall, W.I., Petkof, B., (1959). Spherical propagation of explosion generated strain pulses in rock, US Bureau of Mines (USBM), RI 5483, Washington D. C.
• Erarslan, K., Uysal, Ö., Arpaz, E., Cebi, M. A. (2008). Barrier holes and trench application to reduce blast induced vibration in Seyitomer coal mine. Environmental Geology, 54, 1325-1331.
• Gözler, M., Cevher, F., Ergül, E., Asutay, H. (1997). Orta Sakarya ve güneyinin jeolojisi, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü. Rapor No.9973, Ankara.
• Hüdaverdi, T., (2012). Application of multivariate analysis for prediction of blast-induced ground vibrations, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Volume 43, Pages 300-308.
• Hüdaverdi, T., (2015). Farklı Regresyon Modelleri ile Patlatma Kaynaklı Yer Sarsıntısının Tahmin Edilmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 30 (1) , 141-150.
• Hüdaverdi, T., ve Akyıldız, Ö., (2018). Patlatma Kaynaklı Yer Sarsıntısının Tahmini ve İnsanlar Üzerindeki Olası Etkilerinin Değerlendirilmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(2), 817-828.
• Indian Standards Institute, (1973). Criteria for safety and design of structures subjected to underground blast, ISI Bulletin IS-6922.
• Kahriman, A., Özer, U., Aksoy, M., Karadoğan, A., Tuncer G., (2006). Environmental impacts of bench blasting at Hisarcik Boron open pit mine in Turkey, Environmental Geology, 50, 1015–1023.
• Karadoğan, A., Özer, Ü., Kahriman, A. (2012). Patlatma Kaynaklı Titreşimlerin Tahmini İçin Farklı Kayaların Saha Sabitlerinin Belirlenmesi. İstanbul Yerbilimleri Dergisi, C, 25, 1.
• Karakuş, D., (2010). Patlatmadan kaynaklanan titreşimlerin yönsel değişiminin araştırılması, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 12(2), 30-43.
• Konuk, A., Aksoy, M., Ak, H., (2021). Çoklu bağlantı durumunda kentleşme göstergelerinden agrega üretim miktarının tahmini, Bilimsel Madencilik Dergisi, 60(2),97-106.
• Langefors, U., Kihlstrom B., (1963). The modern technique of rock blasting, Wiley Publisher, New York, 405p.
• Liang, Q., An, Y., Zhao, L., Li, D., Yan, L., (2011). Comparative study on calculation methods of blasting vibration velocity. Rock Mechanics and Rock Engineering, 44, 93–101.
• Odak Madencilik (2011), İR.200702379 no.lu kapasite artışı kalker ocağı ve kırma eleme tesisi ÇED raporu, Şubat, Eskişehir.
• Ongen, T., Karakus, D., Konak, G., Onur, A. H. (2018). Assessment of blast-induced vibration using various estimation models. Journal of African Earth Sciences, 145, 267-273.
• Özer, Ü., Karadoğan, A., Kalaycı, U., Özyurt, M.C., (2014). Bir şehir içi patlatmasında sismik verilerin değerlendirilmesi, İstanbul Yer Bilimleri Dergisi, 27(2) 89-101.
• Purtul, E. (2019). Eskişehir-Türkmentokat jeotermal sahasının hidrojeokimyasal incelemesi (Yüksek Lisans Tezi), Kütahya Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kütahya.
• Paswan, R. K., Roy, M. P., Shankar, R., Singh, P. K. (2021). Blast vibration and fragmentation control at heavily jointed limestone mine. Geotechnical and Geological Engineering, 39, 3469-3485.
• Roy, P. P., (1991). Vibration control in an opencast mine based on improved blast vibration predictors. mining science and technology, 12: 157-165.