인도네시아 파시르 탄광에서는 전형적으로 일자유면 발파방법이 사용되고 있다. 일자유면 발파방법은 지표면을 유일한 자유면으로 한 발파법이므로 구속이 커서 화약의 에너지가 저항선의 파괴보다는 지반진동의 유발에 더 많이 소모된다 따라서 파시르 탄광에서 현재 적용되는 일자유면 발파방법은 노천광산에서 일반적으로 적용되는 이자유면 발파인 계단발파에 비해 더 큰 지반진동을 유발시킬 수 있다. 더욱이 파시르 탄광의 경우 노천채굴적의 양안이 연약사면으로 이루어져 있어 발파진동은 이들 사면들의 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 발파진동과는 별도로 일자유면 발파는 본래 저항선이 하나뿐이므로 암반파괴의 측면에서도 발파효율이 좋지 않다. 따라서 파시르 탄광이 안고 있는 현안문제를 해결할 목적으로 진동제어와 발파효율을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 발파공법에 대한 연구가 착수되었다. 이 연구의 일환으로 파시르 탄광에서의 현행 발파공 법과 광산개발에 대한 현장조사가 수행되었으며 / 본 논문에서는 현장조사 과정에서 얻어진 결과들 가운데 향후 새로운 발파공법으로의 전환과정에서 반드시 준수되어야 할 공법설계의 지침을 제시하였다.
한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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pp.223-228
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2000
본 연구에서는 발파 설계를 쉽게 하기 위하여 RBD(Rock Blasting Design)프로그램을 개발하였다 이 프로그램은 시험 발파 설계, 벤치 발파 설계, 그리고 발파 진동 해석의 기능을 가지며, 지질 특성 값과 발파 상수를 데이터베이스로 제공하고, 여러 상수 값을 재 입력함으로써 보다 빠르고 간편하게 설계할 수 있고 한번 입력한 상수 값을 사용자가 재사용 할 수 있도록 하였다.
본 연구에서는 발파 설계를 쉽게 하기 위하여 RBD(Rock Blasting Design) 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 시험 발파 설계, 벤치 발파 설계, 그리고 발파 진동 해석의 기능을 가지며, 지질 특성 값과 발파 상수를 데이터베이스로 제공하고, 여러 상수 값을 재 입력함으로써 보다 빠르고 간편하게 설계할 수 있고 한번 입력한 상수 값을 사용자가 재사용 할 수 있도록 하였다.
Rock fragmentation with plasma blasting technique has advantageous properties in contrast to the conventional blasting method controlling of flying rocks and ground vibrations, when residents are complaining or surrounding structures stay in protection from blasting operations. The experiences show in urban construction works that the plasma blasting is the most possible method to prevent damages and minimize adverse environmental impacts. The fragmentation energy level is evaluated by numerical simulation using PFC for various drill hole patterns and tested accordingly to get the feasibility. The energy output of plasma blasting system has been improved to a level of 1 MJ, which can break a 2-3 ㎥ granite boulder or 1.5m height bench face. Measurements are carried out to get the ground vibration level and propagation equation, so that control of the blasting operations can be performed more precisely and safely.
Rock fragmentation with plasma blasting technique has advantageous properties in contrast to the conventional blasting method in controlling of flying rocks and ground vibrations when residents are complaining or surrounding structures stay in protection from blasting operations. The experiences show in urban construction works that the plasma blasting is the most possible method to prevent damages and minimize adverse environmental impacts. The fragmentation energy level is evaluated by numerical simulation using PFC for various drill hole pattern and tested accordingly to get the feasibility. The energy output of plasma blasting system has been improved to a level of 1 MJ, which can break a $2-3m^3$ granite boulder or 1.5m height bench face. Measurements are carried out to get the ground vibration level and propagation equation. So that the control of the blasting operations can be performed more precisely and safely.
Rock fragmentation with plasma blasting technique has advantageous properties in contrast to the conventional blasting method in controlling of flying rocks and ground vibrations, when residents are complaining or surrounding structures stay in protection from blasting operations. The experiences show in urban construction works that the plasma blasting is the most possible method to prevent damages and minimize adverse environmnetal impacts. The fragmentation energy level is evaluated by numerical simulation using PFC-2D for various drill hole pattern and tested accordingly to get the feasibility. The energy output of plasma blasting system has been improved to a level of 1 MJ, which can break a 2~3 ㎥ granite boulder or 1.5 m height bench face. Measurements are carried out to get the ground vibration level and propagation equation, so that the control of the blasting operations can be performed more precisely and safely.
First ot of all, under given condition such as bit gage of 36mm Drill bit with right class of jack-leg-experimental test carried out from two face of Bench, firing of each hole brought 90 degree Angle face and them measured length of Burden and charged ammount of powder as following. $ca=\frac{A}{SW}$ A=Activated Area A=nd i=m S=Peripheral length of charged, room Ca=Rock Coeffiecency d: di=Hole diameter When constructed subway of Seoul in 1980 the blasting works increased complaint of ground vibration, in order to prevent the damage to structures. Some empirical equations were made as follows on condition with Jackleg Drill (Bit Gage 36mm) and within 30 meter distance between blasting site and structures. $V=K(D/W)^{-n}$ N=1.60 - 1.78 K= 48 - 138 Project is one of contineous works to above a determination of empirical equation on the cautious blasting vibration with Crawler Drill (70-75mm) in long distance. $V=41(D/\sqrt[3]{W})^{-1.41}$$30m\le{D}\le{100m}$$V=124(D/\sqrt[3]{W})^{-1.66}$$100m\le{D}\le{285m}$.
노천채광에서 경제적인 채광을 위한 채광장 형성은 매우 중요하며, 대규모 채광을 위한 발파작업은 사면의 안정성에 영향을 미칠 수 있으므로 이에 대한 고려가 필요하다. 본 연구에서는 사면설계와 발파 조건을 달리하면서 사면 안정성에 미치는 영향 인자의 기여율을 검토하였다. 설계인자는 암반의 물성, 사면각도, 벤치높이이며, 발파 조건은 장약량과 거리를 달리하여 반영하였다. 사면의 안전율은 3차원 모델링을 통해 전단강도감소기법으로 산출하였으며, 기여율은 암반사면의 물성이 94.8%로 다른 설계인자들에 비해 상대적으로 높았으며, 사면각도 0.89%, 벤치높이 0.58%, 발파는 3.73% 정도의 영향을 미치는 것으로 나타나, 사면과 근접거리에서의 발파는 사면의 안정성에 영향을 줄 수 있음을 알 수 있다.
국내에서 적용되는 수중발파는 교량의 기초를 위한 수중 우물통 발파와 항만의 수로 증심 또는 준설을 위하여 적용되고 있다 그 중 교각의 기초를 위한 우물통 발파는 우물통내 물을 인위적으로 배수시켜 건조한 상태에서의 천공과 장약을 실시한 후 물을 다시 채운 후 수중에서의 발파를 수행하고 있어 전체적인 작업이 일반 노천발파와 동일하다 할 수 있다. 그러나 항만의 수로 증심과 준설을 위한 수중 발파는 수중 천공이 가능하도록 고안된 바지선을 이용하여 수중에서 천공과 장약 발파 작업이 이루어지는 특수성을 가지고 있다. 따라서 일반 터널이나 벤치발파와는 다르게 장약의 방법과 결선의 방법에 주의를 기울이지 않으면 수압에 의한 사압 등 어려운 조건하에서 불발이 야기될 수 있다. 본 사례연구는 국내 부산항 증심 준설공사에서 수중발파의 특수성을 고려하여 다이너마이트 (메가마이트 I)를 이용한 수중 발파의 장약량 선정과 파이프를 이용한 장약의 방법, 그리고 TLD를 이용한 기폭시스템이 수면위에서 기폭 될 수 있도록 부이를 이용한 결선방법을 적용하여 수중발파를 실시하고 사례별 결과를 비교하였다. 그 결과, 수중발파 장약량 설계에 따른 지발당장약량에 따른 진동의 예측과 실 계측을 통하여 예측 진동식의 타당성을 검증하였으며, 장약의 방법과 결선방법에 따라 발생될 수 있는 불발을 최소화시킬 수 있을 것이다. 따라서, 최적발파 효과와 안전한 발파를 수행하기 위하여, 천공경은 150mm이상, 화약은 고성능 수중 다이너마이트(메가마이트 II), 그리고 뇌관은 비전기뇌관을 적용하는 것이 가장 유리할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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