The Thermo-Mechanical Coupled Analysis of Fire Induced Damage for Underground Mines with Various Geomechanical Domains
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Alak Abdulsatar ABDULJABAR ABDULJABAR
Danışman: Ahmet Güneş Yardimci
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Maden yangınları, çevredeki kaya kütlesi üzerinde ortaya çıkan karmaşık termo-mekanik etkiler nedeniyle yer altı kazılarının stabilitesi açısından ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Yangın kaynaklı hasarın doğru bir şekilde anlaşılabilmesi, eşlenik termo-mekanik analizleri gerektirmekte olup, mekanik sonuçlar büyük ölçüde jeomekanik koşullara bağlıdır. Bu çalışmada, artan sıcaklıklara karşı tepkileri gözlemlenmek üzere sert kayaçları temsil eden üç farklı kaya kütlesi kalite sınıfı için, tipik bir yer altı maden taşıma yolu etrafındaki yangın kaynaklı hasar bölgesi (FIDZ) modellenmiştir. Yangın ölçeği ve destek sistemleri değiştirilirken, mekanik etkiler nicel olarak değerlendirilmiştir. Sayısal analiz sonuçları, düşük jeomekanik kaliteye sahip ortamlarda hasarın daha erken başladığını ortaya koymaktadır. Yüksek kaliteli kayaçlarda FIDZ, esasen tavan ve keskin kenarlar etrafında yoğunlaşırken; düşük kaliteli kayaçlarda bu bölge yan duvarlar ve tabana kadar genişlemekte ve hasar bölgesi açıklık çevresinde daha homojen bir dağılım sergilemektedir. Yangın bölgesinin üstünde ve altında bulunan diğer kazıların varlığının hasarın ilerlemesini etkilediği gözlemlenmiştir. Cıvatalar ile kazı sınırları arasındaki gerilim yangından etkilenmekte olup, 500°C ile 900°C arasındaki sıcaklıklarda cıvata kopmaları meydana gelmektedir. Deneysel bulgular, 400°C'ye kadar malzemenin mukavemet ve rijitliğinde geçici bir artış gözlemlendiğini ve bozulmanın bu sıcaklık seviyelerinden sonra başladığını göstermektedir. Bu çerçevede, klasik malzeme davranış (konstitutif) modellerinin, mekanik parametrelerin sıcaklık değişimlerine olan bağımlılığını yeterince temsil edemedikleri sorgulanmaktadır.