• 터널과지하공간
• /
• 제22권4호
• /
• pp.284-295
• /
• 2012

본 연구에서는 암석 절삭 장비의 마모에 직접적인 영향을 주는 인자인 암석의 마모도(abrasiveness) 측정에 관한 연구를 수행하였다. 몇 가지 방법 중 세르샤 마모 시험(Cerchar abrasiveness test)을 통하여 암석의 마모도에 영향을 미치는 인자를 확인하고 효율적인 시험을 수행하기 위한 조건들을 연구하였다. 국내 19종 암석에 대한 시험 결과를 통하여, 세르샤 마모 지수(CAI, Cerchar Abrasiveness Index)에 영향을 미치는 암석의 역학적 물성(단축압축강도, 간접인장강도, 탄성계수, 포아송비, 공극률, 쇼어경도)과의 상관관계를 찾아보았고 X선 회절 분석을 통하여 암석의 구성 광물 중 마모도에 가장 큰 영향을 미치는 석영 함량, 등가 석영 함량과의 관계도 확인하였다. 그 결과로 암석의 입자 결합 특성보다 광물의 특성이 CAI에 영향을 더 미치는 것으로 관찰되었고, 단축압축강도와 등가 석영함량의 함수로 CAI를 예측하는 모델을 제시하였으며 핀의 경도가 커질수록 CAI값이 선형적으로 작아짐을 확인하였다. 수치해석적 연구를 통해 세르샤 마모 시험을 모사한 결과 초기 긁힘 거리에서 대부분의 마모가 발생함을 확인하였고 하중이 증가할수록 CAI값이 증가함을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제21권1호
• /
• pp.23-33
• /
• 2020

An advancing cutting roof for gob-side entry retaining with no-pillar mining under specific geological conditions is more conducive to the safe and efficient production in a coalmine. This method is being promoted for use in a large number of coalmines because it has many advantages compared to the retaining method with an artificial filling wall as the gateway side filling body. In order to observe the inner structure of the gateway cutting roof and understand its stability mechanism, an equivalent material simulation experiment for a coalmine with complex geological conditions was carried out in this study. The results show that a "self-stabilization bearing structure" equilibrium model was found after the cutting roof caving when the cut line deviation angle was unequal to zero and the cut height was greater than the mining height, and the caving roof rock was hard without damage. The model showed that its stability was mainly controlled by two key blocks. Furthermore, in order to determine the optimal parameters of the cut height and the cut line deviation angle for the cutting roof of the retaining gateway, an in-depth analysis with theoretical mechanics and mine rock mechanics of the model was performed, and the relationship between the roof balance control force and the cut height and cut line deviation angle was solved. It was found that the selection of the values of the cut height and the cut line deviation angle had to conform to a certain principle that it should not only utilize the support force provided by the coal wall and the contact surface of the two key blocks but also prevent the failure of the coal wall and the contact surface.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.451-468
• /
• 2020

단면이 작게 만들어진 노후화된 터널은 만성적인 교통정체를 유발한다. 이는 터널의 확폭을 통하여 해결할 수 있다. 일반적으로 터널을 확폭할 경우, 기계식 또는 발파식 굴착방법을 통하여 기존터널의 외곽부를 굴착하게 된다. 이러한 굴착은 주변 지반뿐만 아니라 기존터널에도 영향을 미치게 된다. Pre-cutting 공법의 적용은 이러한 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법이 될 수 있다. 따라서 Pre-cutting을 적용하여 확폭을 수행할 경우, 이에 따른 영향분석은 필수적으로 수행되어야 한다. 본 연구에서는 터널 확폭에서 Pre-cutting을 적용할 경우, 이에 따른 영향을 분석하기 위하여 6가지의 지반등급에서 수치해석을 수행하였다. 해석에서는 확대차로와 Pre-cutting의 굴착길이를 변수로 하여 수행하였으며, 기존터널과 확폭터널의 천단침하에 주목하여 분석하였다. 그 결과, 확폭터널의 천단침하는 확폭이 완료가 되면, Pre-cutting의 굴착 길이와 상관 없이 동일한 값으로 수렴하는 것을 확인하였다. 기존터널의 경우, 굴진면의 전방 5 m 내에서 융기가 발생하였으며, Pre-cutting의 굴착 길이가 짧을수록 융기 발생 예방에 효과적인 것으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.493-500
• /
• 2007

일반적으로 분광측정을 수행함에 있어서 측정 대상물, 측정 방법, 측정 조건 등에 따라서 측정 결과가 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 광물 및 암석 샘플의 전처리, 센서와 대상물과의 거리에 대한 표준화 방법을 제시하고, 납석의 분광특성 연구를 수행하였다. 광물, 암석 샘플의 크기는 노두의 규모와 상태에 따라서 다양하기 때문에 샘플과 센서간의 거리를 일정하게 유지하는 것이 중요하다. 표준화를 수행하기 전에 동일한 암석(석영반암)에 대해서 자연석, 자갈, 분말 그리고 절단암 등 다양한 샘플을 준비하였다. 샘플의 표면 상태와 그림자의 영향을 최소화하고 정량적인 분석을 위하여 센서와 샘플간의 거리를 30cm로 유지하고 $1{\sim}2cm$ 두께의 절단암을 3회 반복 측정하였다. 제안된 방법을 검증하기 위해서 납석에 대한 사례 연구를 수행하였다. 본 연구결과에 따르면 납석은 1.406nm, 1,868nm, 2.180nm 그리고 2.180nm 파장대역에서 강한 흡수 양상을 보이며, 특히 1.406nm와 2.180nm 파장대역에서 강한 흡수가 일어난다. 이러한 흡수 특징은 Landsat TM 영상의 밴드 7과 ASTER 영상의 밴드 8과 일치한다. 따라서, 이러한 결과를 이용하여 육안으로 구분되지 않은 다른 대상물(나지, 주차장, 채석장 등)과 납석 광산을 구분할 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.225-235
• /
• 2013

TBM의 암반 굴착도구인 디스크커터의 작용력은 TBM의 설계와 굴진성능 평가를 위해 핵심적인 항목이다. 본 연구에서는 디스크커터 링의 형상에 따른 디스크커터 작용력의 차이를 실물 선형절삭실험에 의해 실험적으로 분석하였다. 또한 절삭실험 중에 발생하는 커터 링의 변형률을 계측하여 커터 링의 강성을 추정하였다. 분석결과, V형상의 디스크커터를 사용하게 되면 동일한 절삭조건에서 커터 관입깊이를 증가시킬 수는 있지만, 커터의 회전방향으로 큰 응력이 작용하는 것으로 나타났다. 또한 커터 작용력을 예측모델에 의해 추정할 경우에는, 디스크커터의 형상과 관련된 변수들을 고려할 수 있는 모델을 사용하는 것이 타당함을 알 수 있었다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.412-420
• /
• 2004

The purpose of the present study is to determine an optimum composition using cheaper powders keeping with high performance of hard rock cutting diamond saw blade. With 50Fe-20(Cu . Sn)-30Co specimen, a part of Co was replaced by Ni(5%, 10%, and 15%, respectively). These specimens were hot pressed and sintered for predetermined time at various temperature. Sintering is performed by two different methods of temperature controlled method and specimen dimension controlled method. In order to determine the property of the sintered diamond saw blade, 3 point bending tester, X-ray diffractometer, and SEM were used. As the Co in the bond alloy was replaced by Ni, the hardness of the specimen increased. Thus the 50Fe-20(CuㆍSn)-15Co-15Ni specimen showed the maximum hardness of 104(HRB). The results of 3 point bending test showed that flexure strength decreased along with increase in Ni content. This is attributed to the formation of intermetallic compound(Ni$_{x}$Sn) determined by X-ray diffraction. The fracture surface after 3 point bending test showed that diamond was fractured in the specimen containing 0%, 5%, and 10%Ni, and the fracture occurred at the interface between diamond and matrix in the specimen containing 15%Ni. The cutting ability test showed that the abrasive property was not changed in the specimen containing 0%, 5%, and 10%Ni. The optimum composition determined in this study is 50Fe-20(CuㆍSn)-20Co-10Ni.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제13권1호
• /
• pp.141-159
• /
• 2017

A pick cutter is a rock-cutting tool used in partial-face excavation machines such as roadheaders, and its quality is a key element influencing the excavation performance and efficiency of such machines. In this study, pick cutters with hardfacing deposits applied to a tungsten carbide insert were made with aim of increasing their durability and wear resistance. They were field-tested by being installed in a roadheader and compared with conventional pick cutters under the same excavation conditions for 24 hours. The hardfaced pick cutters showed much smaller weight loss after excavation, and therefore better excavation performance, than the conventional pick cutters. In particular, the damage to and detachment (loss) of tungsten carbide inserts was minimal in the hardfaced pick cutters. A detailed inspection using scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectrometry and three-dimensional X-ray computed tomography scanning revealed no macro- or micro-cracks in the pick cutters. The reason for the absence of cracks may be that the heads of pick cutters are mechanically worn after the tungsten carbide inserts have been worn and damaged. However, scanning revealed the presence of voids between tungsten carbide inserts and pick cutter heads. This discovery of voids indicates the need to improve production processes in order to guarantee a higher quality of pick cutters.

• 터널과지하공간
• /
• 제28권6호
• /
• pp.651-669
• /
• 2018

본 연구에서는 유전자 프로그래밍과 개체군집최적화기법을 이용하여 픽 커터의 비에너지를 예측하기 위한 모델을 제안하였다. 기계굴착장비의 굴진성능을 평가하는 것은 터널의 설계 초기 단계에서 매우 중요하며, 비에너지를 이용한 기계 굴착장비의 굴진성능평가방법은 모든 기계굴착공법에 적용될 수 있는 표준화된 방법이다. 본 연구에서는 코니컬형상의 픽 커터가 암석을 절삭할 때 요구되는 비에너지와 암석의 강도특성, 절삭조건 간의 상관관계를 분석하고자 하였으며, 선행연구를 통해 총46개의 선형절삭시험 결과를 수집하여 분석에 활용하였다. 본 연구에서 제안한 예측모델을 이용하여 산정된 픽 커터의 비에너지는 다중선형회귀분석에 비해 작은 평균제곱오차를 나타내었으며, 결정계수 또한 본 연구에서 제안한 모델이 다중선형회귀분석에 비해 우수한 예측결과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제8권4호
• /
• pp.477-493
• /
• 2015

In rock drilling, the most important characteristic to clarify is the wear of the drill bits. The reason that the rock drill bits fail with time is wear. In dry sliding contact adhesive wear deteriorates the materials in contact, quickly, and is the result of shear fracture in the momentary contact joins between the surfaces. This paper aims at presenting an overview of the assessment of WC/Co cemented carbide (CC) tricone bit in rotary drilling. To study wear of these bits, two approaches have been used in this research. Firstly, the new bits were weighted before they mounted on the drill rigs and also after completion their useful life to obtain bit weight loss percentage. The characteristics of the rock types drilled by using such this bit were measured, simultaneously. Alternatively, to measure contact wear, namely, matrix wear a micrometer has been used with a resolution of 0.02 mm at different direction on the tricone bits. Equivalent quartz content (EQC), net quartz content (QC), muscovite content (Mu), coarseness index (CI) of drill cuttings and compressive strength of rocks (UCS) were obtained along with thin sections to investigate mineralogical properties in detail. The correlation between effective parameters and bit wear were obtained as result of this study. It was observed that UCS shows no significant correlation with bit wear. By increasing CI and cutting size of rocks wear of bit increases.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.796-805
• /
• 2005

Most rockfall prevention net among the rockfall prevention equipment that is constructed in around the road is actuality lack of function by quantitative research insufficiency etc.. Most of rockfall prevention net are composed to setting needle, perpendicular and horizontal wire rope and wire net. Also, function of rockfall prevention net depend on setting needle and the wire net and perpendicular and horizontal wire rope are fixed by setting needle. when unreasonable load is offered setting needle, rockfall prevention net can lose the function and happen continuous falling off of rockfall prevention net. Because rockfall prevention net have a such structural defect, improvement had been required in reply. So in this paper, spot application of Rock Bolt & Net Connection method and falling rock support ability are estimated by numerical analysis. As a result, when Rock Bolt & Net Connection Method is applied to cutting slope, decreases of stress and displacement is examined than current rockfall prevention net.