• Geomechanics and Engineering
• /
• 제11권5호
• /
• pp.607-624
• /
• 2016

Rockburst is becoming more serious in Chinese coal mine. One of the effective methods to control rockburst is blasting. In the paper, we monitored and analyzed the blasting waves at different blast center distances by the Hilbert-Huang transform (HHT) in a coal mine. Results show that with the increase of blast center distance, the main frequency and amplitude of blasting waves show the decreasing trend. The attenuation of blasting waves is slower in the near blast field (10-75 m), compared with the far blast field (75-230 m). Besides, the frequency superposition phenomenon aggravates in the far field. A majority of the blasting waves energy at different blast center distances is concentrated around the IMF components 1-3. The instantaneous energy peak shows attenuation trend with the blast center distance increase, there are two obvious energy peaks in the near blast field (10-75 m), the energy spectrum appears "fat", and the total energy is greater. By contrast, there is only an energy peak in the far blast field, the energy spectrum is "thin", and the total energy is lesser. The HHT three dimensional spectrum shows that the wave energy accumulates in the time and frequency with the increasing of blast center distance.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제24권1호
• /
• pp.57-62
• /
• 2006

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.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제13권5호
• /
• pp.861-879
• /
• 2017

Coal and gas outburst is a serious dynamic disaster that occurs during coal mining and threatens the lives of coal miners. Currently, coal and gas outburst is commonly predicted using single indicator and its critical value. However, single indicator is unable to fully reflect all of the factors impacting outburst risk and has poor prediction accuracy. Therefore, a more accurate prediction method is necessary. In this work, we first analyzed on-site impacting factors and precursors of coal and gas outburst; then, we constructed a Fisher discriminant analysis (FDA) index system using the gas adsorption index of drilling cutting ${\Delta}h_2$, the drilling cutting weight S, the initial velocity of gas emission from borehole q, the thickness of soft coal h, and the maximum ratio of post-blasting gas emission peak to pre-blasting gas emission $B_{max}$; finally, we studied an FDA-based multiple indicators discriminant model of coal and gas outburst, and applied the discriminant model to predict coal and gas outburst. The results showed that the discriminant model has 100% prediction accuracy, even when some conventional indexes are lower than the warning criteria. The FDA method has a broad application prospects in coal and gas outburst prediction.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제24권2호
• /
• pp.51-63
• /
• 2006

인도네시아 파시르 탄광에서는 전형적으로 일자유면 발파방법이 사용되고 있다. 일반적으로 이 방법은 노천에서 지표면을 유일한 자유면으로 한 발파법이므로 구속이 커서 화약의 에너지가 저항선의 파괴에 효율적으로 사용되지 못하고 발파의 부작용으로 간주되는 지반진동의 유발에 많이 소모된다. 현재 파시르 탄광에서는 모암의 제거를 위한 굴착발파에 이와 같은 일자유면 발파방법을 적용하고 있지만 이는 노천광산에서 일반적으로 적용되는 이자유면 발파인 계단식 발파에 비해 큰 지반진동을 유발할 가능성이 높다 더욱이 파시르 탄광의 경우 노천 채굴적의 양안이 연약사면으로 이루어진 곳이 많아 높은 지반진동 수준은 이들 사면의 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다 또한, 진동문제와는 별도로 일자유면 발파는 저항선이 하나뿐이므로 암반파괴의 측면에서도 발파효율이 좋지 않다. 따라서 파시르 탄광에서 나타나고 있는 발파의 비효율성과 진동증가 문제를 개선할 목적으로 새로운 발파공법에 대한 연구가 착수되었으며, 이 연구의 일환으로 현행 발파공법에 대한 조사가 기 수행된 바 있다. 본 논문에서는 파시르 탄광에서 수행한 지반진동의 계측과정과 결과를 현행 발파공법과 함께 제시하고, 측정된 자료에 대한 통계처리를 통해 대상지역에서의 지반진동의 전파특성을 분석하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제18권6호
• /
• pp.418-426
• /
• 2008

인도네시아 파시르탄광에서 적용되고 있는 전형적인 발파방법은 지표면을 유일한 자유면으로 하는 일자유면 노천발파 공법이다. 일반적으로 일자유면 발파방법은 자유면이 하나뿐이므로 구속이 커서 큰 지반진동을 일으키게 된다. 큰 지반진동은 다시 채광장의 경계를 이루는 사면의 안정성에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 이런 측면에서 발파로 인한 지반진동으로부터 파시르탄광의 채광장 사면과 폐석장의 안전을 확보할 수 있는 발파지침을 마련하기로 하였다 먼저, 파시르탄광에서 발파로 발생될 수 있는 지반진동 수준을 예측할 수 있는 예측식을 유도하였다. 다음으로, 채광장 사면과 폐석장의 폐석더미를 관리하기 위한 지반진동 허용수준을 PPV 측정치로 각각 120mm/s 및 60mm/s로 설정하였다. 도출된 예측식과 설정된 허용수준으로부터 현장에서 사용할 수 있는 안전발파를 위한 환산거리 조건식을 설정하였다. 설정된 환산거리 조건식은 채광장 사면과 폐석더미에 대해 각각 $D_s{geq}5$ 및 $D_s{geq}10$이다. 또한, 환산거리 조건식을 만족시킬 수 있도록 천공장 $3.3{sim}8.8m$에 대하여 몇 가지 표준발파패턴을 제안하였다.

• 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.

• Computers and Concrete
• /
• 제25권2호
• /
• pp.145-154
• /
• 2020

For the influence of the propagation law of stress wave at the coal-rock interface during the pre-blasting of the top coal in top coal mining, the ANSYS-LS/DYNA fluid-solid coupling algorithm was used to numerical calculation and the life-death element method was used to simulate the propagation of explosion cracks. The equation of the crushing zone and the fracturing zone were derived. The results were calculated and showed that the crushing radius is 14.6 cm and the fracturing radius is 35.8 cm. With the increase of the angles between the borehole and the coal-rock interface, the vibration velocity of the coal particles and the rock particles at the interface decreases gradually, and the transmission coefficient of the stress wave from the coal mass into the rock mass decreases gradually. When the angle between the borehole and the coal-rock interface is 0°, the overall crushing degree is about 11% and up to the largest. With the increase of the distance from the charge to the coal-rock interface, the stress wave transmission coefficient and the crushing degree of the coal-rock are gradually decreased. At the distance of 50 cm, the crushing degree of the coal-rock reached the maximum of approximately 12.3%.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제14권1호
• /
• pp.49-63
• /
• 1996

발파는 폭약의 폭발에너지를 이용해서 물체를 파괴하는 작업으로 그 이용면은 대단히 넓고, 파괴의 대상인 피파괴물의 종류도 암석, 광석, 석탄등 자연물과 콘크리트, 철재로 된 구조물, 교량구조나 건축물 등 모든 물체에 적용되고 있다. 따라서 발파를 목적에 맞도록 합리적으로 실시하기 위해서는 피파괴물의 성질이나 폭약의 성질을 충분히 이해한 후에 관계하는 모든 조건을 면밀하게 고려해서 계획과 설계를 하여야 한다. 그리고 또한 주변상황과 환경에 대한 영향을 고려하여 안전성이 높은 발파패턴을 선택하여야 하며 진동, 폭풍압, 비산석 등이 재해요인을 억제할 수 있는 방호대책을 세워야 한다. 본고에서는 이와 같은 제어발과 기술에 대해 검토하고자 한다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제31권2호
• /
• pp.32-39
• /
• 2013

일반적으로 장공발파 방법은 과거 대규모 채탄막장이나 댐 기초굴착, 광산 등에서 행하여져 왔으나, 최근 우리나라에서 신설되는 토목터널에서 시공 효율성 및 경제성을 목적으로 많이 실시되고 있다. 고속국도제 600호선 부산외곽 고속도로 ${\bigcirc}$공구 또한 총연장 약 8km의 4차선 대단면 도로 터널로서 Type I, II, 4.4m 장공발파를 실시하는 현장이다. 그러나 당 현장에서는 발파 후 굴진율이 약 75%에 그쳐 발파 후속작업 시간에 영향을 미치게 되고 그로 인하여 전체 작업공정 시간이 증가하여 계획된 굴진을 못하는 현상이 자주 발생되었다. 본 논문에서는 당 현장에서 위 문제를 극복하기 위하여 실시된 장공발파 공법 중 천공경과 가장 밀장전 할 수 있는 ${\phi}36mm$폭약을 적용하여 굴진효율을 향상시키고 작업공정 시간을 단축시킨 사례를 소개하고자 한다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제23권2호
• /
• pp.57-66
• /
• 2005

A major concern with blasting at surface mines is generation of ground vibration, air blast, flyrock, dust & fume and their impact on nearby structures and environment. A study was conducted at a coal mine in India which produces 10 million tonne of coal and 27 million cubic meter of overburden per annum. Draglines and shovels with dumpers carry out the removal of overburden. Detonation of 100 tonnes of explosives in a blasting round is a common practice of the mine. These large sized blasts often led to complaints from the nearby inhabitants regarding ground vibrations and their affects on their houses. Eighteen dragline blasts were conducted and their impacts on nearby structures were investigated. Extended seismic arrays were used to identify the vibration characteristics within a few tens meters of the blasts and also as modified by the media at distances over 5 km. 10 to 12 seismographs were deployed in an array to gather the time histories of vibrations. A signature blast was conducted to know the fundamental frequency of the particular transmitting media between the blast face and the structures. The faster decay of high frequency components was observed. It was also observed that at distances of 5km, the persistence of vibrations in the structures was substantially increased by more 10 seconds. The proximity of the frequency of the ground vibration to the structure's fundamental frequencies produced the resonance in the structures. On the basis of the fundamental frequency of the structures, the delay interval was optimized, which resulted into lower amplitude and reduced persistence of vibration in the structures.