• Geomechanics and Engineering
• /
• 제17권3호
• /
• pp.295-305
• /
• 2019

The bedding plane has a significant influence on the effect of blasting fragmentation and the overall performance of underground mining. This paper explores the effects of fragmentation of the bedding plane and different angles by using the numerical analysis. ANSYS/LS-DYNA code was used for the implementation of the models. The models include a dynamic compressive and tensile failure which is applied to simulate the fractures generated by the explosion. Firstly, the cracks propagation with the non-bedding plane in the coal with two boreholes detonated simultaneously is calculated and the particle velocity and maximum principal stress at different points from the borehole are also discussed. Secondly, different delay times between the two boreholes are calculated to explore its effects on the propagation of the fractures. The results indicate that the coal around the right borehole is broken more fully and the range of the cracks propagation expanded with the delay time increases. The peak particle velocity decreases first and then increases with the distance from the right borehole increasing. Thirdly, different angles between the bedding plane and the centerline of the two boreholes and the transmission coefficient of stress wave at a bedding plane are considered. The results indicated that with the angles increase, the number of the fractures decreases while the transmission coefficient increases.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제19권12호
• /
• pp.25-32
• /
• 2018

본 논문은 암반에 형성되어 있는 불연속면이 지진 또는 발파에 의해 유발되어 암반을 통해 전달되는 동적 전단응력파에 미치는 영향에 대해서 수치해석적 매개변수 연구를 통해 조사하고 그 결과를 제시하는 것이다. 수치해석적 매개변수 연구를 수행하기 위해서 먼저 이론적 해를 얻을 수 있는 조건에 대해서 타당성해석을 수행하고 그 결과를 이론해와 비교한 후 암반조건 및 불연속면 조건을 달리한 경우에 대해서 매개변수해석을 수행하였다. 암반조건으로는 암반 초기 현장응력 상태가 고려되었으며 불연속면조건으로서는 불연속면의 전단강도 정수인 마찰각과 점착력이 고려되었다. 또한 불연속면의 경사각 또한 매개변수로서 고려되었다. 이와 같은 다양한 조건의 매개변수연구를 통해 전단응력파의 변화를 파악한 결과, 매질을 통해 전달되는 동적 전단응력파는 암반의 초기 현장응력조건 뿐만 아니라 불연속면의 전단강도 및 경사각 조건에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이를 통해 지진 또는 발파유발 동적하중이 절리형성 암반지층이나 서로 다른 지층으로 이루어진 토사지층을 통과할 때, 지층의 초기응력 상태와 더불어 불연속면 또는 지층경계면의 특성 등을 반드시 고려하여 주변시설물 및 구조물에 대한 동적영향을 파악해야 할 것으로 판단된다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제24권2호
• /
• pp.83-91
• /
• 2006

종래의 발파진동 분석은 주로 대상 지장물에 대한 피해한계를 정립시키고자 하는 관점에서 발파공에서 비교적 원거리의 진동특성을 이해하기 위해 수행되어져 왔으나, 최근의 추이는 발파공 주변 암반의 손상의 정도를 평가하고자 하는 관점에서 그 분석영역의 범위가 근거리 진동특성 연구분야로 확대되고 있는 실정이다. 암반손상의 평가를 위한 손상권 예측방법에는 여러 가지가 있으나 그 중에서 대부분이 발파진동속도에 근거하고 있으며, 평가를 위한 진동의 예측은 기존에는 원거리 진동특성을 이용하여 근거리 진동을 예측하는 방법으로 그 손상의 정도를 평가하였으나, 최근의 추세는 계측기의 발달로 수m 이내의 진동특성의 계측이 가능하게 되었다. 이와 관련하여 국외에서는 수차례의 실험결과가 여러 문헌에서 보고되고 있으나, 실험장비의 선택 및 측정방법의 어려움 등의 연유로 국내에서는 아직까지 실시되지 못하고 있는 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 실제 발파공 근접진동 계측을 실시하고 그 결과를 분석하여 추후 지속적인 근거리 진동측정 방법 및 평가방법에 대한 기초자료를 제공하고자 하였으며, 무엇보다도 어떻게 계측할 것인가 하는 계측방법 및 그 계측결과의 분석방법에 대해 문제점 파악 및 향후 보완점에 대해 비중을 두어 수행하였다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제37권2호
• /
• pp.22-30
• /
• 2019

화약을 이용하여 작업하는 현장에서는 발파에 의해 발생되는 소음과 진동의 영향으로 작업상 많은 제약을 받는다. 최근에 민원 발생 증가 및 보안물건에 대한 환경규제 기준이 대폭 강화되고 있는 추세이다. 때문에 보안물건이 근접해 있는 경우 일반적으로 기계식굴착에 의해 작업이 이루어지고 있다. 기계식굴착 공법은 발파공법에 비해 소음과 진동을 저감시키는 장점을 갖고 있으나 굴착하고자 하는 암반의 상태에 따라서 계획 보다 시공성이 떨어지는 경우가 발생되기도 한다. 일반적으로 굴착암이 극경암에 가까울수록 시공성이 낮아진다. 본고에서는 전자뇌관을 사용하여 보안물건이 초근접해 있는 공사구간을 시공한 사례에 대해 설명하고자 한다. 당 현장은 인근에 보안물건(철도)이 근접(9.9m)해 있어 암파쇄 굴착공법으로 설계가 되어 시공하던 중, 극경암 노출에 따른 시공성 저하 및 공사기간 단축을 위한 대안 공법으로 전자뇌관을 이용한 시공을 검토하게 되었다. 전자뇌관 이용한 발파작업으로 주변 보안물건에 미치는 영향을 최소화 하면서 시공성과 경제성을 극대화 할 수 있었다. 한화에서 생산하는 하이트로닉($HiTRONIC^{TM}$)은 혁신적인 안정성과 높은 기폭 신뢰성을 갖고 있어 초정밀발파가 가능하다. 전자뇌관은 철도 및 고속도로현장, 대형 석회석 광산을 비롯한 도심지 터파기 등에서 널리 사용되고 있다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제19권2호
• /
• pp.408-417
• /
• 1995

A study on the surface roughness variation of work roll and strip at the temper rolling was performed. The results were obtained with changes according to the surface roughness of work roll and method to make the peak count on the roll in the temper rolling, and factors to affect to the work roll surface in actual rolling machine (ie. Temper mill). The results suggests that the electro-discharge textured roll has mere uniform roughness distribution than shot blasted roll and its life time is two times longer than shot blasted because it has more sine wave roughness, and it is possible to control the Rmax. In shot blasting method, Surface roughness is related to the impeller speed, But it can't control the peak count.

• 터널과지하공간
• /
• 제4권1호
• /
• pp.38-46
• /
• 1994

This paper concerns the design of blasts adjacent to structures and facilities. In order to investigate the site characteristics, measurements of in-situ wave propagation and laboratory tests of rock cores taken from the boreholes were carried out. Effects of rock media and delay intervals on ground vibration levels were identified from over sixty measurements of three times of test blasts. For practical use in the field, an empirical propagation equation was derived so as to reflect the characteristics of rock media and delay effects. Safe limits of vibration level for structures were conservatively established based on various suggested criteria. Safe limits for facilities were adopted so that vibration levels induced by blasting should not exceed the allowable limits specified in the manufacturer's installation condition. Suggested were blast pattern and operation to enhance the rock fracturing and to reduce the ground vibration levels under the restricted conditions.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제60권6호
• /
• pp.923-937
• /
• 2016

The common prospect in diminishing mine-blast vibration is decreasing vibration with increasing distance. This paper indicates that, contrary to the general expectancy, vibration waves change their forms when they are travelling through the low velocity layer like coal and so-called guided waves moving the vibration waves to longer distances without decreasing their amplitudes. The reason for this unexpected vibration increase is the formation of guided waves in the coal bed which has low density and low seismic velocity with respect to the neighboring layers. The amplitudes of these guided waves, that are capable of traveling long distances depending on the seam thickness, are several times higher than that of the usual vibration waves. This phenomenon can many complaints from the residential areas very far away from the blasting sites. Thus, this unexpected behavior of the coal beds in the surface coal mines should also be considered in vibration minimization studies. This study developed a model to predict the effects of guided waves on the propagation ways of blast-induced vibrations. Therefore, vibration mitigation studies considering the nearby buildings can be focused on these target places.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제18권2호
• /
• pp.111-119
• /
• 2019

Due to certain geological characteristics (high thickness, rocky properties), some underground coal mines require the use of explosives. This paper explores the effects of fragmentation of different decks detonated simultaneously in a single borehole with the use of numerical analysis. ANSYS/LS-DYNA code was used for the implementation of the models. The models include an erosion criterion to simulate the cracks generated by the explosion. As expected, the near-borehole area was damaged by compression stresses, while far zones and the free surface of the boundary were subjected to tensile damage. With the increase of the number of decks in the borehole, different changes in the fracture pattern were observed, and the superposition effects of the stress wave became evident, affecting the fragmentation results. The superposition effect is more evident in close distances to the borehole, and its effect attenuates when the distance to the borehole increase.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제21권4호
• /
• pp.23-35
• /
• 2003

본 연구에서는 남원지역 화강암을 대상으로 각 방향에 따른 물성간의 상관관계와 역학적 이방성을 규명하고자 하였다. 화강암의 수평, 수직축의 방향별 물성치는 일축압축강도 및 압열인장강도와 선형관계를 나타내었으며, 초음파 속도 측정 결과 수직방향은 나머지 두 수평방향 보다 약 10∼15% 정도 빠르게 나타났다. 이러한 속도 차이의 원인은 주로 암석 내에 존재하는 미세균열의 발달형태에 따르는 것으로 판단되며, 이는 현미경관찰 결과와 매우 일치함을 알 수 있었다. 점하중시험에 의한 점하중강도지수(Is(50)) 측정결과, 화강암의 경우 일축압축강도와 점하중강도지수의 비는 18∼20에 해당하는 것으로 나타났다. 일축압축강도와 점하중강도지수. 슈미트해머 반발치. 압열인장강도와 좋은 상관관계를 나타내었으며, 이중 점하중강도지수가 가장 높은 상관관계를 보였다. 이로부터 알 수 있듯이 점하중 강도지수가 일축압축강도를 추정하는데 가장 유효한 도구임을 확인할 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제23권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 2005

이 연구는 남원에서 채취한 화강암의 해수에 의한 풍화환경에서 기계적 풍화를 비교하여 관계를 명확하게 하는 것이다. 석재 사인과 건설현장에서의 풍화암에 대한 지질학적 연구는 암반의 화학적, 물리적 특성의 변화에 따라 다양하게 포괄적으로 연구되고 있다. 인공풍화 실험은 해수에 의한 풍화의 환경과 정도를 제어하기 위해 풍화의 정도와 풍화 환경을 제어한다. 해수에 의한 풍화가 진행될수록 풍화도가 증가하는데, 이는 비중, 흡수율, 공극율, 단축압축 강도, P-파 속도, 내구성, 간접인장 강도, 마찰각 등의 변화에 의해 알 수 있다. 해수에 의한 응력변형률 곡선의 변화는 담수에 의한 응력 변형률 곡선과 많은 차이를 보인다. 그러한 이유는 인공풍화 실험에 의한 미세한 균열의 차이와 잠재적인 공극의 발달의 정도의 차이에 의한 것이다.