• 제목/요약/키워드: Deep hole drilling

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소형 Gun Drill Machine 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of a Compact Gun Drill Machine)

  • 오진수;강동명;박광훈;남궁재관;우창기
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.58-63
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    • 2007
  • A compact gun drill machine was developed to improve productivity and economical efficiency for small and medium enterprise tool makers. Gun drilling works are mainly using at molding, automobile, aircraft industry and special tool makers to make deep holes. As gun drill machines are very expensive and big burden for small tool makers, so that works used to execute through outside orders but it was required lot of cost too. Most of gun drill machines are providing for high volume and large capacity enterprises. In order to use for small and medium enterprises that compact gun drill machine was designed and developed. It could be improved product quality, productivity and manufacturing cost for small and medium enterprises by using this machine.

Theoretical modelling of post - buckling contact interaction of a drill string with inclined bore-hole surface

  • Gulyayev, V.I.;Andrusenko, E.N.;Shlyun, N.V.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제49권4호
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    • pp.427-448
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    • 2014
  • At present, the time of easy oil and gas is over. Now, the largest part of fossil fuels is concentrated in the deepest levels of tectonic structures and in the sea shelves. One of the most cumbersome operations of their extraction is the bore-hole drilling. In connection with austere tectonic and climate conditions, their drivage every so often is associated with great and diversified technological difficulties causing emergencies on frequent occasions. As a rule, they are linked with drill string accidents. A key role in prediction of these situations should play methods of theoretical modelling. For this reason, there is a growing need for development and implementation of new numerical methods for computer simulation of critical and post-critical behavior of drill strings (DSs). In this paper, the processes of non-linear deforming of a DS in cylindrical cavity of a deep bore-hole are considered. On the basis of the theory of curvilinear flexible rods, non-linear constitutive differential equations are deduced. The effects of the longitudinal non-uniform preloading, action of torque and interaction between the DS and the bore-hole surface are taken into account. Owing to the use of curvilinear coordinates in the constraining cylindrical surface and a specially chosen concomitant reference frame, it became possible to separate the desired variables and to reduce the total order of the equation system. To solve it, the method of continuation the solution by parameter and the transfer matrix technique are applied. As a result of the completed numerical analysis, the critical states of the DS loading in the cylindrical channels of inclined bore-holes are found. It is shown that the modes of the post-critical deforming of the DS are associated with its irregular spiral curving prevailing in the zone of bottom-hole-assembly. The possibility of invariant state generation during post-critical deforming is established, condition of its bifurcation is formulated. It is shown that infinite variety of loads can correspond to one geometrical configuration of the DS. They differ each from other by contact force functions.

Permeability-increasing effects of hydraulic flushing based on flow-solid coupling

  • Zhang, Jiao;Wang, Xiaodong
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.285-300
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    • 2017
  • Shallow coal resources are increasingly depleted, the mining has entered the deep stage. Due to "High stress, high gas, strong adsorption and low permeability" of coal seam, the gas drainage has become more difficult and the probability of coal and gas outburst accident increases. Based on the flow solid coupling theory of coal seam gas, the coupling model about stress and gas seepage of coal seam was set up by solid module and Darcy module in Comsol Multiphysics. The gas extraction effects were researched after applying hydraulic technology to increase permeability. The results showed that the effective influence radius increases with the expanded borehole radius and drainage time, decreases with initial gas pressure. The relationship between the effective influence radius and various factors presents in the form: $y=a+{\frac{b}{\left(1+{(\frac{x}{x_0})^p}\right)}}$. The effective influence radius with multiple boreholes is obviously larger than that of the single hole. According to the actual coal seam and gas geological conditions, appropriate layout way was selected to achieve the best effect. The field application results are consistent with the simulation results. It is found that the horizontal stress plays a very important role in coal seam drainage effect. The stress distribution change around the drilling hole will lead to the changes in porosity of coal seam, further resulting in permeability evolution and finally gas pressure distribution varies.

포항 심부 지열 시추공의 안정성 분석 연구 (Stability Analysis for the Pohang Deep Geothermal Borehole)

  • 이민정;장찬동;이준복;이태종;황세호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제11권3호
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    • pp.204-213
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    • 2008
  • 2006년 시추되었으며 굴착 시 연약층 붕괴 및 공경수축 등의 잦은 시추공 불안정을 보인 포항 심부 지열 시추공(BH-4, 최종심도: 2,383m)의 안정성에 대해 분석하였다. 안정성 분석을 위해 현장응력과 암석강도를 고려하여 최적이 수압력을 산정한 결과 최적이수압력의 상한은 연직응력으로, 하한은 붕괴압력 또는 공극수압으로 나타났으며, 암종에 따라 매우 다른 범위를 보였다. 시추공 최상부의 반고결 이암 구간은 이수압력의 조절만으로는 공의 붕괴를 방지할 수 없는 조건으로 나타났으며 그 하부의 일부 암종(염기성 암맥, 결정질 응회암)에서는 붕괴압력이 정수압보다 $50{\sim}60%$ 높게 나타났다. 즉 이러한 구간에서는 정수압에 해당하는 이수밀도(0.98 g/$cm^3$)를 사용 시 과도한 공벽 붕괴가 발생할 수 있기 때문에 이수밀도를 1.5 g/$cm^3$ 이상으로 증가시켜 굴착해야 시추공 안정성을 확보할 수 있다.

국내 대구경 시추공 굴진 중 Extended Leak-Off Test 수행 사례 보고 (Report on Extended Leak-Off Test Conducted During Drilling Large Diameter Borehole)

  • 조영욱;송윤호;박세혁;김명선;박인화;이창현
    • 터널과지하공간
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    • 제32권5호
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    • pp.285-297
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    • 2022
  • 본 고에서는 한반도 동남권에 분포하는 주요 단층대에 대한 장기 거동 및 미소진동 관찰을 목적으로 하는 시추공 기반 심부 복합지구물리 모니터링 시스템 구축의 일환으로 수행된 대구경 시추공 굴착 현장에서 이루어진 Extended Leak-Off Test (XLOT)에 대한 내용 및 결과를 보고한다. 다양한 시추공 센서 설치를 위한 모니터링공의 굴착은 ~1 km 깊이에서 최종 구경 200 mm 이상을 확보하는 것을 목표로 하여, 중간 깊이까지 12" 구경의 시추공 굴진 및 케이싱 설치, 이후 최종 심도까지 7-7/8" 구경의 시추공을 굴진하는 것으로 설계되었다. 현장 여건에 맞추어 약 504 m 깊이까지 12" 구경의 시추공이 굴착되었으며, API 규격의 8-5/8" 케이싱을 설치하고 배면과 암반 간의 틈새(annulus)에 대한 세멘팅 작업을 수행하였다. 이후 하부 구간 굴진(7-7/8")에 앞서 세멘팅 건정성 확인 및 암반 응력 측정 등을 목적으로 XLOT를 수행하였다. 약 4 m 길이의 나공 구간(open hole)을 확보하고, 상부에 설치된 케이싱을 이용해 물을 주입하여 시험 심도의 암반을 가압하였다. XLOT 수행 과정에서 주입 유량에 따른 시험 구간 내 압력 변화 양상을 실시간 모니터링 하였으며, 이 자료들을 일부 활용하여 현장 시추공 조건에서의 암반 투수율을 해석하였다.

고전압과 고주파수형 공진형 DC-DC 콘버터를 이용한 펄스형 Nd:YAG 레이저의 디지틸제어 구현 (The Digital Controlled Implementation of the Resonant DC-DC Converter with High Voltage, High Frequency For Pulsed Nd:YAG Laser)

  • Kim, Whi-Young
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.777-783
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    • 2001
  • This paper is mainly concerned with the state of the practical developments of a constants PWM bridge type resonants DC-DC suitable converter for Nd:YAG Laser with a Microprocessor. (PIC16C54 & 8051) The use of IGBT power supply with feedback control of flashLamp currents imparts a advantages to Nd:YAG Laser for materials processing. these include the alility to tailor the pulseshape and modify pulse parameters on a pulse- by pulse basis. And Correct choice of pulseshape can enhance the repeatability of the process. as higher power IGBT became available, act ive pulseforming power supplies will find greater user in deep hole drilling machine By Using certain control tecniques, utililized in designing Pic16c54 from Microchip technology and Intel 8051, also Mornitoring from Microsoft Visual Basic 5, And it allowed us to designed and fabricate ahigh repel it ion rate and high power(HRHP) pulsed Nd:YAG laser system, As a result of that, the current pulsewidth could be contort led 200s to 350s(step 50s) , and the pulse repetition rate could be adjusted 500pps to 1150pps. In addition, in the case of one laser head consisting of a Nd:YAG laser rod and two flashlamps , the maximum laser output of 240w was produced at the condition of 350s and 1150pps, and that of about 480w was generated at the same condition when two laser heads were arranged in cascade.

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고준위 폐기물 처분장 near-field에 대한 열-역학적 민감도 분석 (Thermal-mechanical sensitivity analysis for the near-field of HLW repository)

  • 권상기;최종원;강철형
    • 터널과지하공간
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    • 제13권2호
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    • pp.138-152
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    • 2003
  • 지하 수백미터 심부에 위치하는 고준위방사성 폐기물 처분장에서의 열-역학적 안정성 평가를 위해 FLAC3D를 이용한 3차원 해석이 수행되었다. 효과적인 해석을 위해 FISH프로그램이 작성되었으며 고성과 유성 의 시추부지에서 얻어진 지질, 암반 물성자료가 사용되었다. Factional factorial design을 적용한 실험설계를 거쳐 얻어진 응력, 온도에 대한 민감도 분석이 실시되었으며 이를 통해 처분장 안정성에 영향을 미치는 주요 설계 인자의 선정 및 인자 상호간의 영향을 분석할 수 있었다. 연구 결과 열-역학적 안정성에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 처분공의 간격으로 나타났으며 처분터널의 간격과 완충재의 두께가 그 다음으로 주요한 인자인 것으로 나타났다.

강원도 태백산지역 원동광산 시추탐사연구 (The Results of Drilling in Weondong Mine Area, the Taebaegsan Mineralized District, Republic of Korea)

  • 이재호
    • 자원환경지질
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    • 제44권4호
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    • pp.313-320
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    • 2011
  • 태백산 광화대는 캠브로-오르도비스기의 풍촌 또는 대기 석회암층과 묘봉층이 넓게 분포하고 있어 석탄과 비금속광물을 비롯하여 금속광물이 배태되는 대규모의 교대광상 또는 스카른 광상이 발달할 수 있는 최적지로 알려져 있다. 원동광산 일대의 지질은 석탄기 트라이아스기 층군과 스카른형 다중금속광상의 모암이 되는 캠브로 오르도비스기의 조선계 대석회암누층군 석회칠암이 넓게 분포하며, 이를 관입하는 유문암/석영반암이 발달하고 있다. 연구지역에서 관찰되는 주요 단층은 $N40^{\circ}$~$50^{\circ}E$ 주향의 원동충상단층으로 $20^{\circ}$NW의 경사를 이루면서 발달하고 있고, 이를 NS계 단층들이 절단하고 있어 지질 구조적으로 심부에 스카른형 다중금속 광화작용이 기대되는 지역이다. 2010년도에는 LOTEM 및 CSAMT 물리탐사 결과로부터 추출된 이상대를 대상으로 수행된 장공 시추탐사에서 착맥된 광체의 품위는 다음과 같다; (1) 연-아연광석 한계품위 3%; 평균중률품위 5.50% (2.7 m), (2) 동광석 한계품위 0.1%; 평균중률품위 0.91% (14.65 m), (3) 철광석 한계품위 30%; 평균중률품위 38.18% (3.3 m), (4) $WO_3$ 한계품위별 (0.01%, 0.05%, 0.1%); 평균중률품위 0.29 wt. % (8.8 m), 1.15 wt. % (2.1 m), 1.97 wt. % (1.2 m), (5) $MoS_2$ 한계품위별 (0.01%, 0.1%); 평균중률품위 0.15 wt. % (6.35 m), 0.28 wt. % (3.15 m), (6) $Ta_2O_5$ 한계품위별 (0.01%, 0.1%); 평균중률품위 0.l3% (19.5 m), 1.11% (1.8 m), (7) $Nb_2O_5$ 한계품위별 (0.01%, 0.1%); 평균중률품위 0.06% (11.5 m), 0.15% (3.0 m).