Yer Bilimlerinde Adım Adım Regresyon Tekniği

Andrea ve diğerleri (1965) adım adım regresyonu kullanarak kayacın basınç dayanımını tahmin etmeye çalışmışlardır. Bu çalışma adım adım regresyonun kullanıldığı öncül çalışmalardan biridir. Araştırmacılar 49 ayrı lokasyondan gelen kayaç numunelerini değerlendirmişler ve her numune için 9 ayrı mekanik ve fiziksel özellik belirlemişlerdir. Daha sonra adım adım çok değişkenli regresyon kullanarak kayacın basınç dayanımı üzerinde etkisi olan parametreleri tespit etmeye çalışmışlardır.

Jamaludin ve arkadaşları (2006) granitik kayaçta toprak kaymasını önceden tahmin etmeye çalışmışlardır. Bu amaçla adım adım ayırma analizi ve regresyon analizi yöntemlerini kullanmışlardır. Kayma olan ve stabil şevleri inceleyerek konuyla ilgili parametreleri belirlemişlerdir. Şev yüksekliği, şev açısı, zemin tipi, şevin şekli, su durumu, bitkilendirme göz önüne alınan parametreler arasındadır. Daha sonra adım adım regresyon uygulayarak hangi parametrelerin kaymalarda öne çıktığını tespit etmeye çalışmışlardır. Böylece dikkat edilmesi gereken parametreleri belirlemişlerdir. Bareither ve diğerleri (2008) adım adım regresyonu kullanarak kompakt kumların kesme dayanımı üzerinde etkisi olan jeolojik ve fiziksel faktörleri belirlemeye çalışmışlardır. Bu granül kumlar Wisconsin’de şevleri güçlendirmek ve toprak seti oluşturmak için dolgu malzemesi olarak kullanılmaktadır. Öncelikle 30 farklı

bölgeden numune alarak fiziksel özelliklerini ve kesme dayanımlarını belirlemişlerdir. Dayanım/deformasyon davranışı, fiziksel köken, jeolojik özellikler gibi temel özelliklere dayanarak kumları içsel sürtünme açılarına göre 4 gruba ayırmışlardır. Daha sonra çok değişkenli adım adım regresyon ile bağımlı değişken olan sürtünme açısı üzerinde etkili olan parametreleri tespit etmeye çalışmışlardır. Malaki ve diğerleri (1997) olası kömür patlamalarını tahmin edebilmek için adım adım regresyondan yararlanmışlardır. 25 ayrı vaka üzerinde çalışan araştırmacılar yeraltı kömür madenlerinde kömür patlaması üzerinde etkili olan parametreleri bulmaya çalışmışlardır. 25 jeolojik, jeometrik, jeomekanik parametre göz önüne alınmıştır. Ardından, adım adım regresyon ile 25 parametreden en önemli olanları tespit edilmeye çalışılmıştır. Çatlak yoğunluğu, tabakaların mekanik özellikleri, uygulanan üretim yöntemi ve kömür damarı üzerindeki basınç dağılımı kömür patlamasına etki eden en önemli parametreler olarak bulunmuştur.

Chakraborty ve diğerleri (2004) parçalanmaya etki eden parametreleri ana hatlarıyla belirlemek için parametrik bir çalışma gerçekleştirmiştir. Bu çalışmada da adım adım regresyon analizi yöntemi kullanılmıştır. Araştırmacıların göz önüne aldığı parametreler kayaç özellikleri, patlayıcı özelikleri ve patlatma tasarım parametreleridir. Analize dahil ettikleri kayaç parametreleri basınç dayanımı, P dalga hızı, RQD, elastisite modülü ve basınç dayanımı/delik yükü oranıdır. Özgül şarj, patlayıcının ağırlıkça kuvveti ve patlayıcı yoğunluğunu patlayıcı parametreleri olarak tanımlamışlardır. S/B, H/B, B/D, T/B oranları ve delmedeki sapma ise analizi gerçekleştirirken gözönüne aldıkları patlatma tasarım parametreleridir. Bununla birlikte analiz sonunda, her kayaç sınıfında yaklaşık 5 parametreyi ön planda görmüşlerdir.

Araştırmacılar yığının parça boyut dağılımını Fragalyst yazılımıyla belirlemişlerdir. Adım adım regresyon gerçekleştirirek parçalanma üzerinde etkisi olan parametreleri ortaya çıkarmaya çalışmışlardır. Analizi çatlaklı ve masif kayaç için ayrı ayrı gerçekleştirmişlerdir. Burada çatlaklı ve masif kayaç tanımı RQD değerine göre yapılmıştır. RQD değeri 60’dan küçükse kayacı çatlaklı, 60’dan büyük ise masif kayaç olarak tanımlamışlardır. Buldukları önemli sonuçlar maddeler halinde şunlardır (Chakraborty ve diğ., 2004):

• Çatlaklı kayaçta nispeten patlatma tasarım parametreleri daha ön plandadır. • Çatlaklı kayaçta RQD öne çıkan parametre iken, masif kayaçta basınç dayanımı

öne çıkan parametredir.

• Delmedeki sapma her iki formasyonda da önemli rol oynamaktadır. Patlayıcının ağırlıkça kuvveti ön planda değilken, yoğunluğu önem arz etmektedir.

• Patlatma mühendislerinin çok önem verdikleri özgül şarj fazla ön plana çıkmamakta, parça boyutunun oluşumunda ortalama bir rol oynamaktadır.

Aşağıdaki çizelgede araştırmacıların ortaya koydukları temel önermeler tablo halinde verilmiştir.

Çizelge 9.1 : Kayaç tipine göre parçalanmanın iyileştirilmesi için yapılması gerekenler (Chakraborty ve diğ., 2004).

Kayaç tipi Parçalanmayı iyileştirmek için yapılması gerekenler

Çatlaklı Kayaç RQD<60

• Daha yoğun patlayıcı kullanılmalıdır. • S/B oranı artırılmalıdır.

• Sıkılama mesafesi azaltılmalıdır. • Basamak yüksekliği artırılmalıdır.

Masif Kayaç RQD>60

• Daha yoğun patlayıcı kullanılmalıdır. • Delmedeki sapma azaltılmalıdır. • S/B oranı artırılmalıdır.

• Dilim kalınlığı azaltılmalıdır.

Chakraborty ve diğerleri (2004), ölçüm yaptıkları atımları minimum, maksimum ve ortalama değerler olarak verdikleri için ölçüm yaptıkları atımları net olarak görmek mümkün değildir. Araştırmacılar toplam 35 atım ölçmüşlerdir. Ölçüm yaptıkları ocaklar Hindistan’da bulunan Jayant, Umrer ve PK OC II açık kömür işletmeleridir. İncelenen atımlar dekapaj atımlarıdır. Kayaç kumtaşı, şeyl ve kumtaşı şeyl ardalanmalarıdır. Atımlarda ve kayaç yapısında çeşitlilik düşüktür.

Ek olarak atımlar kömür açık ocaklarında incelendiği için, patlatma deliklerinin çapları geniştir. Delik çapları Jayant Madeni’nde 250, 259 ve 265 mm, Umrer’de 150-250 mm arası; PK OC II’de 250 mm’dir. Doğal olarak patlatma tasarım

büyüklükleri de delik çapıyla uyumludur. Dilim kalınlığı ve delikler arası mesafe değerleri yüksektir. Dolayısıyla geliştirilen önerilerin düşük delik çaplı atımlarda geçerliliği konusunda tereddüt mevcuttur.

Bu tür bir analiz yaklaşımını; yüksek atım sayısı, patlatma tasarım parametreleri ve kayaç çeşitliliği ile ileri götürmek mümkündür. Geliştirdiğimiz atım veritabanı her bakımdan buna uygundur.