발파작업 표준 안전작업지침에 대한 개정 방안 연구

김희도,이준원 대한화약발파공학회 2014 화약발파 Vol.32 No.1

국내 화약류에 대한 전반적인 관리와 발파작업에 대한 규정은 총포·도검·화약류등 단속법에 의하여 관리되고 있으나, 세부적인 취급과 사용법에 대한 지침은 산업안전보건법 제27조에 의거하여 발파작업 표준 안전작업지침을 마련하여 발파작업에서의 재해예방을 위한 화약류의 취급, 운반, 저장, 사용 및 관리와 작업상의 안전에 관하여 사업자에게 지도·권고하고 있다. 본 연구에서는 고용노동부에서 고시한 발파작업 표준 안전작업지침에 대하여 검토하였고, 국내화약시장에 도입된 신제품과 최신발파기술이 지침의 개정시 반영될 수 있도록 화약류에 대한 용어의 정의와 추가로 포함해야 하는 에멀젼계 폭약과 벌크형태의 폭약, 그리고 최근 국내 발파현장에서 사용이 증가하고 있는 전자뇌관에 대하여 수록을 제안하였다. 또한, 작업지침에 대해서는 비전기뇌관과 전자뇌관의 대표적인 취급 방법을 예시를 들어 제안하여 지침안 개정시 보완된 발파작업 표준 안전작업지침을 마련하도록 제안하였다. The overall management for explosives in domestic and regulation for blasting is managed by the control Act of guns, sword, explosives etc. On the details for handling and method, delivery, storage, use and management for explosives and work safety for the accident prevention is recommended to the related business site through Standard safety work guideline of blasting which set by safety & health 27 Act handling. In this study, It reviews the standard safety work guideline of blasting notified by Ministry of employment & labor. We propose the new products introduced into domestic explosives market, definition of explosives word when the newest blasting technology is revised, emulsion explosives, bulk explosives and electronic detonators which is increased in the latest. Indeed, We propose a typical handling method of non-electric detonator and electronic in order to make the renewed Standard safety work guideline of Blasting on work guideline.

발파진동 측정에 대한 고찰

선우춘,류창하 대한화약발파공학회 2000 화약발파 Vol.18 No.4

일반적으로 발파진동은 건설공사에 따른 굴착작업, 채광 및 채석작업 등의 발파에 따라 발생되며, 최근에는 환경문제에 대한 관심이 높아지면서 발파진동이나 소음에 대한 관심이 높고 또한 많은 민원이 발생되고 있다. 발파 작업장 주변지역에서 발파에 따라 발생하는 지반 및 구조물의 진동을 파악하고, 발파에 의한 모든 영향을 파악하기 위한 자료획득을 목적으로 관계 기관에 의해 진동측정이 실시되고 있다. 그러나 발파진동측정에 대한 통일적인 방법이나 지침이 없기 때문에 현장실무에서 측정방법이나 자료처리방법 등에 많은 어려움이 따르고 있다. 따라서 발파진동의 측정방법들에 대해 고찰함으로써 발파진동 측정방법에 대한 이해를 높이고자 한다.

최소저항선이 발파진동의 크기에 미치는 영향에 관한 실험 연구

신일재,이정인,백종현 대한화약발파공학회 2001 화약발파 Vol.19 No.1

주변 보안물건에 직전각인 피해를 유발시킬 수 있는 발파진동은 암반의 파쇄를 위해 화약의 폭박력을 이용하는 발파작업에서 발생하는 대표적인 발파공해로 이러한 발파진동을 저감시키기 위한 많은 연구들이 수행된 바 있다. 본 연구에서는 2자유면 발파시 최소저항선과 대구경 무장약공을 자유면으로 활용하는 터널 심발발파시 무장약공과 첫 번째 심발발파공의 중심사이 거리가 발파진동에 영향을 정량적으로 평가하기 위해 균질한 모르타르 시험체에 대한 소규모 단일공 시험발파를 수행하였다. 11g의 화약을 장약한 2자유면 단일공 시험발파시 발파진동의 크기는 최소저항선을 표준장약의 경우인 150mm에서 2/3 수준인 100mm로 줄인 경우 삼승근 환산거리 $10~40{\;}m/kg^{1/3}$인 범위에서 약 13~38% 작아지는 것으로 나타났다. 또한 직경이 180mm인 무장약공을 자유면으로 활용하는 첫 번째 심발 시험발파공에 22g의 화약을 장약하여 수행한 단일공 시험발파시 무장 약공 중심으로부터 발파공 중심까지의 공간격이 짧아질수록 발파진동이 더 작아지는 것으로 나타났다.

고속충격 반응형 스마트유체 전색재료를 적용한 실 규모 발파실험 및 현장실증 연구

고영훈,서승환,정영준,노상림,조상호,정문경 대한화약발파공학회 2023 화약발파 Vol.41 No.1

Stemming is a process applied to blast holes to prevent gases from escaping during detonation. A stemming material helps confine the explosive energy for longer and increases rock fragmentation. This study developed a stemming material based on a shear-thickening fluid (STF) that reacts to dynamic shock. Two blasting experiments were conducted to Field-verify the performance of the STF-based stemming material. In the first experiment, the pressure inside the blast hole was directly measured based on applying the stemming material. In the second field verification, tunnel blasting was performed, and the blasting results of sand stemming and, that of the STF-based stemming case were compared. The measurement results of the pressure in the blast hole showed that when the STF-based stemming material was applied, the pressure at the top of the blast hole was lower than in the sand stemming case, and the stemming ejection was also lower. The results of the field application verify that the excavation performance of the STF-based stemming case in the tunnel blasting was superior to that of the sand stemming case. 전색작업은 발파공 내에서 폭발가스가 쉽게 유출되지 않게 적용되는 중요한 과정이다. 전색물질은 폭발 에 너지를 더 길게 공 내부에서 작용할 수 있게 하며, 암석의 파쇄도를 증가시키는데 큰 도움이 된다. 본 연구에서는 동적 충격에 반응하는 전단농화유체 기반의 전색물질을 개발하였다. 전단농화유체 기반의 전색재료의 성능을 검증하기 위해 실 규모 발파실험 및 터널현장에 대한 현장 실증을 수행하였다. 첫 번째 실험에서는 전색재료 적용에 따른 발파공 내부의 압력을 직접 측정하였고, 도심지 터널현장 실증에서는 모래전색과 전단농화유체 기반 전색재료의 발파결과를 서로 비교하였다. 발파공 내 압력측정 결과 본 연구를 통해 개발한 전색물질을 적용한 경우, 발파공 상부에서 측정된 압력이 일반적인 모래전색을 적용한 경우보다 낮았으며 폭발가스 분출량도 적었다. 또한 현장 실증결과 터널발파에서 개발전색물질의 굴착성능이 모래전색 발파의 경우보다 우수함을 검증할 수 있었다

파라핀 지관 구조체를 활용한 Air-Deck 발파공법의 지반진동 저감특성에 관한 연구

민경조,김영근,신찬휘,조상호 대한화약발파공학회 2023 화약발파 Vol.41 No.1

Environmental regulations in Korea for blasting at industrial sites have conservative standards, which often result in reduced efficiency and cost-effectiveness due to the consideration of environmental regulations and public complaints. Therefore, there is a need for blasting methods that can reduce environmental damage while improving construction efficiency and cost-effectiveness. In this study, we analyzed the effects of the PA-Deck (Paraffin Air-Deck) blasting method, which is a kind of Air Decoupled Charge method in principle utilizing a paraffin-infused paper tube as an air gap, on reducing blasting hazards and improving blasting efficiency. The analysis also evaluated the effectiveness of newly applied equipment for collecting blasting vibration data, and derived the relationship between the explosion velocity and vibration velocity of explosives, and performed frequency analysis of the vertical component. The results of the blasting vibration velocity analysis showed that the Paraffin Waxed Paper Tube-based blasting method exhibited significantly lower vibration velocities compared to conventional blasting methods, and it was judged that more uniformly small-sized fragmented rocks were generated. 국내의 환경규제는 산업현장에서 발파를 수행하는데 있어 상당히 보수적인 기준을 가지고 있다. 이에 따 라, 환경 규제 및 민원의 발생을 고려한 발파 설계가 진행되어 불가피하게 발파의 효율 및 경제성이 저하되는 경 우가 빈번하게 발생하고 있다. 따라서, 발파공해를 저감하는 동시에 시공성 및 경제성을 향상시키는 발파공법이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 파라핀 지관을 에어갭으로 활용한 원리상 일종의 Air Decoupled Charge 공법을 적용한 PA-Deck (Paraffin Air- Deck) 발파공법의 발파 공해 저감 및 발파 효과에 대한 분석을 수행하였다. 또한, 발파 진동 자료를 수집하는데 있어 새롭게 적용한 장비의 효용성을 검토하고 폭약의 폭굉속도와 진동속도간의 관계를 도출하였다. 발파 진동속도 분석 결과, PA-Deck 발파공법이 일반 발파공법에 비하여 현저히 낮은 진동속도를 보이는 것으로 확인되었으며, 균일한 작은 형태의 파쇄석들이 더욱 많이 발생하는 것으로 판단되었다.

지발뇌관의 시차와 다단발파에 대한 고찰

두준기 대한화약발파공학회 2000 화약발파 Vol.18 No.4

발파에 사용하는 지발뇌관의 정확한 지연초시클 알지 못하면 발파진동제어 발파에서 허용진동값을 초과하여 실패하는 경우가 많다. 발파공의 지발단차를 설계함에 있어서 지발뇌관 사이의 실제 기폭초시가 8 ms를 초과하도록 기폭초시를 배열하기 위해서는 지발뇌관 자체의 지발초시 오차가 발파에 어떠한 영향을 미치는 가를 면밀하게 검토하여 발파진동을 제어할 수 있도록 지발뇌관 실제 초시에 의해 순차적으로 기폭될 수 있는 지발시차로 발파를 설계해야 한다. 지발뇌관의 제조기준과 명목상의 호칭 초시 및 실제 초시 등이 어떤 특징을 나타내며 발파를 설계할 때에는 어떤 초시를 기준하여 설계해야 진동제어를 실현할 수 있는 가를 알아보고, 국내의 전기 지발뇌관과 다단발파기를 이용한 발파설계 사례는 어떤 종류가 있으며, 다단발파 구역의 회로분할과 분할구역에 대하여 지발뇌관 및 다단발파기에 의한 지연시차 배열은 어떻게 조합해야 올바른 진동제어 발파가 될 수 있는 지를 검토한다. 지발뇌관의 실제 초시를 고려하지 않은 발파에서 설계시의 허용기준과 관계없이 과대한 발파진동이 발생되어 공해가 발생되므로 지발뇌관의 실제 초시를 기준하여 중복초시와 적정한 초시간격이 유지될 수 있도록 설계하는 기술이 필요하다.

선행이완발파의 진동 및 소음 제어 효과 검증을 위한 발파 시험 시공

임주휘,이봉철,정재훈,강한별,이재원,신영진 대한화약발파공학회 2024 화약발파 Vol.42 No.3

선행이완발파는 본 굴착 전에 대상 암반에 균열을 유도하는 발파이고, 선행이완발파의 일종으로 터널내 기계굴착을 위해 막장을 사전 취약화하는 프리프랙쳐링발파가 개발되었다. 본 연구는 일반 발파 설계의 절반의 장약을 이용하여 프리프랙쳐링발파의 효과를 검증하고자 하였다. 가평에 위치한 채석장에서 시험 시공한 결과, 일반 발파에 비해 소음이 공당 장약량 감소로 인해 2.7 dB 줄어들었고 정밀진동제어발파 수준으로 진동이 제어 되었다. 암반 취약화는 표면 및 코어 관찰에서 유도된 균열을 통해 확인되었으며, 저항선 증가에 따라 발파에 의 한 취약화 효과가 감소함을 관찰하였다. 시험 시공에서 일반 발파의 진동이 프리프랙쳐링발파보다 작게 측정되었 으나, 장약량, 저항선, 자유면 등의 발파 설계 요인보다 절리와 같은 지반 조건이 진동 저감에 더 큰 영향을 미쳤 기 때문으로 분석되었다. Pre-fracturing is the blasting method to weaken the rock mass prior to the main excavation. This study aims to evaluate the effectiveness of pre-fracturing by using half the explosive charge typically employed in conventional blasting designs. Field tests conducted at a quarry in Gapyeong showed that noise levels were reduced by 2.7 dB due to the decreased amount of explosive per blast hole, and vibration levels were controlled to the precision vibration control blasting standard. Rock weakening was confirmed through induced cracks observed on the surface and core samples, and it was noted that the weakening effect of the blasting decreased as the burden increased. The vibrations from conventional blasting were found to be lower than those from pre-fracturing. This was attributed more to the geological conditions, such as joints, rather than the blasting design factors like explosive amount, burden, and the number of free face.

전자뇌관의 지반진동 저감특성을 고려한 국내 현장 발파진동 추정식 제안

정승원,황남순,송진혁,김영호,김남수,김민성 대한화약발파공학회 2025 화약발파 Vol.43 No.1

국내 발파공사 현장에 진동⋅소음 피해를 최소화하기 위해 전자뇌관 사용 사례가 증가하고 있다. 해외에 서는 주로 노천현장에서 전자뇌관의 사용이 많은 반면 국내에서는 터널발파에서 전자뇌관이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 전자뇌관 특성에 관한 연구를 통해 최종적으로 국내의 전자뇌관 발파진동에 대한 추정식을 제안 하고자 한다. 이러한 특성을 근거로 다양한 발파패턴으로 산출된 전자뇌관과 전기뇌관의 발파진동 추정식 비교를 통해 진동 저감 효과를 확인할 수 있었고, 최종적으로 국토교통부 발파진동 추정식(K=200)에 전자뇌관 30% 저감 특성을 반영한 보정된 전자뇌관 발파진동 추정식(K=140)을 제안하였다. 전자뇌관 발파진동 추정식의 진동 허용기 준에 따른 영향범위는 기존 국토교통부 발파진동 추정식 대비 약 16∼20% 저감되었고, 이를 통해 전자뇌관 적용 에 따라 안전성 향상과 공기단축에 따른 경제적 이점을 얻을 수 있다. In domestic blasting operations, the use of electronic detonators is increasing in order to minimize some vibration and noise damage. While electronic detonators are predominantly used in open-pit sites abroad, they have been widely used in tunnel blasting within Korea. This study aims to propose an adjusted vibration prediction formula for electronic detonators in Korea through studies on their characteristics. Based on these characteristics, a comparison between the vibration estimation formulas derived from various blasting patterns for electronic and electric detonators confirmed the result of reduction effect. Consequently, an adjusted electronic detonator vibration prediction formula (K=140) that reflects the 30% reduction characteristic of electronic detonators was proposed, modifying the existing formula by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MOLIT) (K=200). The distance required under the vibration acceptance criteria of the electronic detonator vibration prediction formula was reduced by nearly 16-20% compared to the existing MOLIT formula. This enhancement in safety of blasting operations and the economic benefits from reduced construction periods originated in the reduction effect demonstrate the advantages of using electronic detonators.

심발공법에 따른 발파진동 저감효과에 대한 수치해석적 연구

손지호,김병렬,이승중,김남수,이 효,최성웅 대한화약발파공학회 2019 화약발파 Vol.37 No.1

The repeated blasting vibration, which is induced commonly in NATM excavation site, can cause a severe damage to the nearby facilities. It is known that the most effective method for reducing blasting vibration includes the use of electronic detonator, deck charge and change of cut method, and so forth. In order to analyze the effect of blasting vibration reduction, in this study, three-dimensional FDM (Finite Difference Method) program FLAC3D has been used for reflecting the blasting hole, delayed time and charging amount. Also the numerical analysis has been performed by applying a dynamic load to each blasting hole. The cut method has been applied with several methods, such as V-cut and Double-drilled parallel cut, which are common in tunnel construction sites. Also, the field test blasting has been carried out in order to compare the measured data with results of numerical analysis. It was shown that the numerical analysis and the field measurement coincide well. 발파굴착을 수행하는 터널시공 현장에서, 발파진동이 반복적으로 작용할 경우 인근 보안물건에 손상을 입힐 수 있으며, 이러한 발파진동을 저감시킬 수 있는 방법으로는 전자뇌관의 사용, 분산장약, 심발공법의 변경 등이 고려될 수 있다. 본 연구에서는 수치해석 기법을 이용하여 심발공법에 따른 발파진동 저감효과를 분석하고자, 3차원 유한차분법 프로그램인 FLAC3D를 이용하여 발파공, 지연시차, 장약량 등을 수치모델에 반영하고, 발파공별로 동하중을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 심발공법은 터널 시공현장에서 많이 사용되고 있는 V-cut 공법및 다단평행의 심발공법을 적용하였으며, 실제 터널 시공현장에서 시험발파를 수행하여 현장의 발파진동 계측자료와 수치해석의 진동속도를 비교하였다. 수치해석과 시험발파의 발파진동은 매우 유사한 경향을 나타낸 것으로분석되었다.

양면발파법 및 다이아몬드 와이어쏘를 이용한 채석 시스템 연구

홍기표,류창하,선우춘,최병희,한공창 대한화약발파공학회 2000 화약발파 Vol.18 No.3

본 논문은 양면발파에 의한 채석기술에서 주로 양면발파 장약패턴 및 다이아몬드 와이어쏘절삭기술에 관한 내용을 중심으로, 현재 각 석재광산에서 시행하고 있는 채석기술과 연구소 에서 시행한 현장 시험발파 결과를 기술한 것이다. 첫째, DA석재광산에서는 제트버너를 이용하여 자유면을 형성하고, 일면발파법과 양면발파법의 작업시간을 비교한 결과 양면 발파할 때에 37%이상의 작업시간 절약효과가 있었으며, 인원은 36%이상의 감소효과가 있었다.둘째, DH석재광산에서는 다이아몬드 와이어쏘를 이용하여 자유면을 형성하고 양면발파 작 업시간과 타 광산에서 일반적으로 사용하고 있는 제트버너에 의한 양면발파 작업시간을 비교하였을 때에 21%이상의 절감효과가 있었고, 작업인원도 21%이상의 감소효과가 있었다. 다이아몬드 와이어쏘를 이용하여 양측면에 자유면을 형성하고 양면 발파하는 채석기술은 소음 및 분진에 의한 환경공해를 방지할 수 있었으며, 작업공정 및 경제성 면에서도 매우 유 리하나 실패시 다른 채석기술에 비해 모암의 손상으로 인한 경제적 손실이 커질 수 있다는 단점도 있으므로 정밀한 발파설계 및 기술이 필요하다.