Investigation of the effects of rock discontinuity parameters on blast-induced deformation using coupled numerical modelling
Kaya süreksizlik parametrelerinin patlatma kaynaklı deformasyon üzerindeki etkisinin bağlı sayısal modelleme ile incelenmesi
- Tez No: 1023615
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ERKAYAOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Patlatma operasyonlarının verimliliği hem tasarım parametrelerine hem de süreksizliklerin varlığı gibi jeolojik faktörlere bağlıdır. Bu tez, süreksizlik parametrelerinin patlatma kaynaklı çatlak oluşumu, çatlak ilerlemesi, kırılma bölgesi ve parçalanma bölgesi üzerindeki etkilerini, bağlı sayısal modelleme yaklaşımı ile incelemektedir. Patlatma sürecini incelemek amacıyla sonlu elemanlar metodu ve ayrık elemanlar metodu yönteminin birlikte kullanıldığı bağlı bir sayısal modelleme yaklaşımı benimsenmiştir. Bu doğrultuda, patlayıcı detonasyonunun benzetimini yapmak ve patlama yüklemesiyle oluşan hız-zaman grafiğini elde etmek için LSDYNA modeli oluşturulmuştur. Elde edilen hız zaman grafiği çıktısı, çatlak oluşumunu analiz etmek üzere PFC modelinde girdi olarak kullanılmıştır. Süreksizlik parametreleri sistematik olarak değiştirilerek, patlatma deliğine olan mesafe, rijitlik değerleri, rijitlik oranı ve açıklık boyutu gibi parametreleri kapsayan kapsamlı bir parametrik çalışma gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, süreksizliklerin gerilme dalgası iletimini ve yansımasını önemli ölçüde değiştirdiğini ve bunun sonucunda çatlak dağılımı, kırılma bölgesi ve parçalanma bölgesi davranışında değişimlere yol açtığını göstermektedir. İncelenen parametreler arasında süreksizlik mesafesi ve rijitlik en belirgin etkilere sahipken, açıklık boyutunun eşik değere bağlı bir etki gösterdiği ve rijitlik oranının ise genel patlatma sonuçları üzerinde nispeten sınırlı bir etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmanın bulguları, süreksizliğin patlatma davranışına olan etkisinin daha iyi anlaşılmasına katkı sağlamakta ve bu alandaki gelecek çalışmalar için bilimsel bir altyapı oluşturmaktadır. Süreksizliklerin gerilme dalgası yayılımı ve çatlak oluşumu üzerindeki etkilerinin teorik olarak daha iyi anlaşılması sayesinde, bu çalışmanın pratikte daha verimli patlatma tasarımlarının geliştirilmesine yönelik değerli katkılar sunması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
The efficiency of blasting operations depends on both design parameters and geological factors, such as presence of a discontinuity. This thesis examines the effects of discontinuity parameters on blast-induced crack formation, crack propagation, fracture and crush zone through coupled numerical modelling approach. A coupled numerical modelling approach was adopted by integrating the finite element method and discrete element method to examine the blasting process. For this purpose, an LS-DYNA model was created to simulate explosive detonation and to obtain the velocity-time history produced by detonation of charge. Velocity time history output served as input for PFC model to analyze crack formation. A comprehensive parametric study was carried out by systematically varying discontinuity parameters, including distance from blasthole, stiffness values, stiffness ratio, and aperture size. The results demonstrate that discontinuities significantly change stress wave transmission and reflection which leads to change in crack distribution, fracture zone development, and intense crushing behavior. Among the investigated parameters, discontinuity distance and stiffness were found to have the most remarkable effects, while aperture size exhibited a threshold dependent influence and the stiffness ratio showed a relatively limited impact on overall blasting outcomes. The findings of this study contribute to a better understanding of effect of discontinuity on blasting behavior and provide a scientific basis for future research in this field. By improving the theoretical understanding of how a discontinuity influence stress wave propagation and crack formation, this study is expected to provide valuable insights into the development of more efficient blasting designs in practice.
Benzer Tezler
- Kayaçların kazılabilirlik ve jeoteknik özelliklerinin kollu galeri açma makinelerinin kazı hızları üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation into cuttability characteristics of rocks and geotechnical factors affecting the advance rates of roadheaders
KOUROSH SHAHRİAR
- Jeolojik süreksizliklerin keskilerin kesme performansı üzerine etkisinin araştıılması
Başlık çevirisi yok
CEMAL BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. NUH BİLGİN
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ
- Samsun ve çevresinde tarla sarmaşığı (conuolvulus arvensis L.)'na karşı biyolojik savaşa esas olacak fauna tespiti
Investigations on the insect fauna of the field binweed (Conuolvulus arvensis L.) related to its biological control in Samsun Province
YASEMİN UFUK GERMAN