• Geomechanics and Engineering
• /
• 제13권2호
• /
• pp.285-300
• /
• 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.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제16권1호
• /
• pp.59-69
• /
• 2018

This study focused on the mechanical and hydraulic characteristics of underwater tunnels based on Mohr-Coulomb (M-C), Hoek-Brown (H-B) and generalized H-B failure criteria. An improved approach for calculating stress, displacement and plastic radius of the circular tunnel considering hydraulic-mechanical coupling was developed. The innovation of this study was that the radius-incremental-approach was reconstructed (i.e., the whole plastic zone is divided into a finite number of concentric annuli by radius), stress and displacement of each annulus were determined in terms of numerical method and Terzaghi's effective stress principle. The validation of the proposed approach was conducted by comparing with the results in Brown and Bray (1982) and Park and Kim (2006). In addition, the Rp-pin curve (plastic radius-internal supporting pressure curve) was obtained using the numerical iterative method, and the plastic radius of the deep-buried tunnel could be obtained by interpolation method in terms of the known value of internal supporting pressure pin. Combining with the theories in Carranza and Fairhurst (2000), the improved technique for assessing the reliability of the tunnel support was proposed.

• 자원환경지질
• /
• 제53권2호
• /
• pp.121-131
• /
• 2020

본 논문에서는 지하연구시설에서 결정질 암반의 수리지질특성을 도출하기 위해 일반적으로 수행하는 수리시험법의 적용 가능성 및 신뢰성을 평가할 목적으로, 펄스시험, 슬러그시험과 정압시험을 이용하여 각 시험 결과로부터 도출되는 투수량계수를 서로 비교해 보았다. 펄스시험과 슬러그시험의 결과를 비교해 볼 때, 매질의 투수성이 낮은 시험 구간에서는 투수량계수가 매우 유사하게 도출되었지만, 투수성이 비교적 큰 구간에서는 다소 차이를 보였다. 그리고 투수성이 큰 구간에서 정압시험 결과에 비해 순간수위변화시험의 결과가 다소 크게 나타났다. 이러한 투수성의 차이는 각 수리시험에서 적용되는 수리 영향 반경의 상이함에 기인한 것으로 판단된다. 비록 각각의 현장수리시험에서 도출되는 결과가 매질의 투수성을 동일하게 반영한다고 할 수는 없지만, 단열의 불균질한 분포가 투수성에 영향을 주는 결정질 암반에서의 수리지질특성을 도출할 때 수리영향반경이 큰 정압시험이나 정률시험뿐만 아니라 비교적 빠른 시간에 수리지질특성을 파악할 수 있는 슬러그시험과 펄스시험을 통해서도 매질의 수리지질특성을 설명할 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제30권1호
• /
• pp.15-22
• /
• 1997

하천형성의 중요한 요인이 되는 사행하천의 흐름은 막곡호안에 많은 영향을 준다. 특정한 하천에 대해 하도개량을 적용시키기 위한 일반적인 기준을 기술하기는 어려우나 토목 설계자에게 어떤 원칙과 지침을 제공하는 것은 대단히 중요하다. 본 고정상 실험연구의 목적은 평균유속과 유로만곡부에서의 곡률변경으로 최대 유속의 크기를 구하여 매번의 수리모형실험을 실시하지 않고도 중소하천의 개수에 이용할 수 있는 자료를 제공함에 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제36권11호
• /
• pp.149-156
• /
• 2020

약액 그라우팅은 지반의 강도 증진 및 차수 공법에 성공적으로 이용되어 왔으나, 그라우트의 유동은 지층의 투구계수 이방성에 크게 영향을 받는다. 따라서, 본 연구에서는 전산 유체 역학법을 이용하여 투수계수의 이방성이 수평 약액 그라우팅의 유효 반경에 미치는 영향을 알아보았다. 먼저 수평 방향 약액 주입 시뮬레이션을 위하여 공극 매질내 2상 점성 유체의 유동을 모델링하였고, 경화에 따른 확산과 점성 변화 또한 고려했다. 수치해석 결과, 투수계수의 이방성으로 인해 그라우트 구근의 형태가 타원체로 발달했고, 용해에 따른 확산 때문에 그라우트 구근의 모서리로 갈수록 공극내 그라우트 포화도가 점진적으로 감소했다. 이 결과를 바탕으로 10, 50, 90의 임계포화도를 설정하여 그에 따른 수평 방향 및 수직 방향 유효 반경을 산출하였다. 또한, 0.01 - 100의 수평·수직 방향 투수계수비에 따른 유효 반경을 산출하여 회귀식을 개발했다. 본 연구 결과는 투수계수 이방성을 가진 지층의 특성을 이용한 보다 효율적인 약액 그라우트 주입 전략 계획에 기여할 것으로 기대한다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.58-66
• /
• 2018

The use of external gear pumps is an effective way to achieve adequate performance at low cost when composing hydraulic systems. The biggest drawback, on the other hand, is the accompanying noise. Gears of continuous contact shape are actively used for the pump recently. The continuous contact shape must be the helical type due to the nature of the gear pump that is driven only by the drive gear. In this paper the theoretical shape of continuous contact gear is analyzed using simple rack shape of straight lines and two circular arcs. Using such geometry, the theoretical equation will be developed by envelope curves according to the conjugate gear shape rules. After checking the validity of the theory by the shape of gear rules, the grinding shape was also developed. The 3D shapes using equation can be also drawn. It was also shown that contact ratio and radius of curvature are easily developed by the theoretical equations.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제32권7호
• /
• pp.25-34
• /
• 2016

현재 우리나라에서는 해저케이블 또는 해상구조물 기초부, 흙댐, 도로공사 등의 성토재료로 이용된 다짐풍화토에서 침식(Erosion)으로 인한 사면의 불안정성, 오래된 상 하수관이 누수되거나 파열되어 발생하는 도심지 싱크홀 등의 문제가 발생하고 있다. 이와 같이 건설재료로 많이 이용된 풍화토는 지하수 및 지표수 흐름이 발생할 때 다양한 입자 크기의 점토, 실트 및 세립의 모래들과 함께 침식되거나 세굴 되어 소규모 공동을 형성하며, 일단 침식이나 세굴이 발생되기 시작하면 점차 침식율이 증가하게 되어 급격한 파괴에 도달한다. 본 연구에서는 회전식 수리저항성능 실험기(RCT)를 이용하여 다양한 상대밀도와 선행압밀압력으로 압밀된 다짐화강풍화토의 수리저항성능을 평가하였다. 또한 회전으로 인하여 일정하게 세굴되지 않은 시료의 단면해석을 위해 영상처리기법을 도입하였다. 연구결과 침식으로 인하여 시료의 형상이 일정하지 않는 경우, 계산된 임계전단응력에 큰 오차가 발생되는 것으로 확인되었으며 제안된 영상처리기법으로 보정된 반지름을 이용할 경우보다 정확한 한계 및 임계전단응력 계산이 가능한 것으로 나타났다. 또한 상대밀도와 선행압밀압력이 증가할수록 한계전단응력은 증가하나 임계전단응력은 선행압밀하중 증가에 의한 효과는 크지 않은 것으로 나타났으며, 선행압밀압력에 의한 응력이력보다는 초기 상대밀도의 효과가 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.169-178
• /
• 1980

가비중과 경도(硬度)가 높고 공극량(孔隙量)이 적으며 우수계수(透水係數)가 낮은 불량(不良)한 물리성(物理性)을 가진 산지토양(山地士壤)을 개량(改良)하여 과수재배(果樹栽培)에 적합(適合)한 토양환경(土壤環境)을 만들 수 있는 방법(方法)을 구명(究明)하고저 보곡식양토(甫谷埴壤土)(Fine Aquic Fragiudalfs:Planosols)에 인력(人力) 및 폭약(爆藥)(혈당(穴當) 초안폭약(硝安爆藥)3개(個))을 사용(使用)하여 심토파쇄처리(深土破碎處理)를 하고 7개월후(個月后)에 물리성(物理性) 및 생육조사(生育調査)를 한 결과(結果) 다음과 같은 개량효과(改良效果)를 얻었다. 1. 인력(人力) 및 폭파(爆破)에 의(依)한 심토파쇄처리(深土破碎處理)는 가비중 경도(硬度)를 크게 감소시키고 공극량(孔隙量), 투수계수(透水係數) 및 토양(土壤)의 유효수분범위(有效水分範圍)를 증가(增加)시켰다. 2. 물리성(物理性)을 적정수준(適正水準)으로 개량(改良)하는 효과범위(效果範圍)는 4m 간격으로 폭파처리(爆破處理)를 할 경우 토심(土深) 0~60cm에서 반경(半徑) 70cm 까지, 토심(土深) 60~100cm에서 반경(半經) 50cm 까지 였다. 3. 2m 간격으로 폭파처리(爆破處理)를 하는 경우 토심(土深) 0~60cm에서는 주간전역(株間全域), 토심(土深) 60~100cm에서는 반경(半經) 50cm까지 효과(效果)가 있었다. 4. 인력(人力)에 의(依)한 방법(方法)은 처리부분(處理部分)에만 개량효과(改良效果)가 나타나서 단독혈(單獨穴)의 경우 반경(半經) 50cm까지, 연적조구혈(連績條溝穴)의 경우 주간전역(株間全域)에서 효과(效果)가 인정(認定)되었다. 5. 충분(充分)한 강우(降雨)가 있은 72시간후(時間后)에 채취(採取)한 시료(試料)로써 측정(測定)한 포장용수량(圃場容水量)은 개량효과(改良效果)가 적거나 없는 가비중 1.4 이상인 부위(部位)의 토양시료(土壤試料)(Disturbed soils)를 사용(使用)하여 측정(測定)한 1/3 기압(氣壓)의 수분함량(水分含量)보다 낮은 값을 나타내었다. 6. 초년도(初年度) 과수(果樹)의 수고(樹高), 생체중(生體重), 신초장(新梢長)등(等)은 통계적(統計的)인 유의성(有意性)은 없으나 전반적(全般的)으로 볼때 폭파처리(爆破處理)가 인력(人力)에 의한 심토(深土) 파쇄처리(破碎處理)보다 양호(良好)한 편이였다.