남평 OO산업 암반 사면의 안정성 해석

장형두,양형식 한국암반공학회 2009 한국암반공학회 학술대회 및 세미나 자료집 Vol.2009 No.10

발파압접의 폭풍압에 의한 광산 안정성 분석

장형두,양형식,장명환 한국암반공학회 2010 한국암반공학회 학술대회 및 세미나 자료집 Vol.2010 No.3

4차 산업혁명에 대처하는 호주 광업의 변화와 미래 전망

장형두 한국자원공학회 2019 한국자원공학회지 Vol.56 No.5

Demands for minerals have been significantly increased through industrial developments and mineable resources near the surface have been nearly depleted. Meanwhile, the mining industry is facing new challenges including, low-grade ore, orebodies in deep depth, and rigorous environmental constraints. In addition, the accountabilities of significant social challenges and sustainable development in the mining sector increased economic burdens to mining companies. These challenges can be surmounted with technical improvements and optimization of the whole mining value chain utilizing advanced ICTs and automation technologies. The aims of the study are to stimulate the mining industry in South Korea and present future prospects of the mining industry through reviewing the sustainable development in mining, the global trend of mining innovations and major mining companies, and some of new ICTs and data-based mining technologies in Australia. 산업 발달은 광물 수요를 증가시켰고 이로 인한 계속된 채광으로 광산은 갈수록 접근성이 떨어지는 오지에위치하거나 심부화되고 있다. 또한 환경보호와 광업의 사회적 책임에 대한 인식 변화로 광산업은 기술적·자본적 어려움에 처하게 되었다. 광업이 처한 이러한 어려움은 광산 공정의 최적화와 기술적 진화로 해결될 수 있으며, 4차 산업혁명으로 대별될 수 있는 정보통신 및 자동화 기술의 발달은 호주 광업에 새로운 변화를 불러오고 있다. 본 논문은 호주광업의 지속 가능한 광산 개발에 대한 이해, 광업의 국제적 혁신 추세 및 메이저 광산회사의 변화를 소개한다. 이후 광산 자동화 및 디지털화의 핵심인 정보통신기술을 이용한 몇 가지 광산기술을 소개한다. 이로써 호주를 비롯한 광산강국들에서 현재 진행되고 있는 큰 변화와 흐름을 소개하여, 국내 광업의 활성화를 돕고 미래 광산에 대한 전망을 제시하고자 한다.

Determining the Pocket Charge Design for Effective Fragmentation of Caprock in Surface Mine Blast Operations

장형두,홍석민,황승혁 한국자원공학회 2023 한국자원공학회지 Vol.60 No.4

Surface mining operations often face issues due to boulders caused by caprock layers. Caprock substantially impacts the productivity of the mine by obstructing rock fracture and posing safety hazards. This study aimed to determine an optimal bench blast design for areas where caprock is present. An initial bench blast model was designed based on the Langefors method, and the effects of caprock were simulated using AUTODYN. The Scaled Depth of Burial (SDOB) was employed to evaluate the effects of pocket charge location. The simulation revealed a 15% damage improvement with only 5% of the total explosive as a pock charge. The SDOB analysis concluded that positioning of pocket charges at the 3/5 point of the caprock thickness and making up 25% of the total explosive charge effectively crushes the caprock with minimal flyrock.

터널 붕괴 위험도에 따른 RMR 연구

장형두(Hyong-Doo Jang),양형식(Hyung-Sik Yang) 한국암반공학회 2011 터널과지하공간 Vol.21 No.5

RMR은 국내터널의 지보재 설계를 위해 가장 빈번하게 사용되는 암반분류 방법이다. 그러나 설계당시의 검토된 지반조사를 통한 RMR값은 지반을 정확하게 대변할 수 없다. 터널 시공시 발생하는 붕괴 및 낙반사고를 사전에 예방하고 효율적인 지보 설계를 위해 붕괴위험도에 따라 기존 RMR 점수에 가중치를 적용한 Weighted-RMR(W-RMR)을 제안하고 터널에 적용하였다. 비재터널 현장에 W-RMR을 적용한 결과 막장 붕괴의 위험도에 따라 지보 설계를 탄력적으로 변경할 수 있었다. RMR is most strongly adopted rock classification method to scheme support system in domestic tunnel. However the RMR which is based on geological survey during design stage of tunnel can't present the real ground accurately. In this study authors suggested Weighted-RMR (W-RMR) which is considered weighted value of risk factors of collapse due to prevent collapse and roof falls during tunneling. According to the application of W-RMR to Bye-Gye tunnel we could change support type flexibly by the risk factors on a face of tunnel.

지하수위 변화에 따른 암반사면의 안정성 해석

장형두(Hyong-Doo Jang),양형식(Hyung-Sik Yang) 한국암반공학회 2010 터널과지하공간 Vol.20 No.1

총 7단 105 m 높이의 대규모 절개면을 가진 석산에 대하여 안정성 해석을 하였다. RMR, SMR 해석과 함께 FLAC/slope를 이용하여 지하수위의 변화에 따른 안정성 해석을 실시하였다. 해석결과 안산암 부분에 파괴의 위험성이 나타났으며 습윤 시 안전율이 낮게 나타나서 soil-nailing과 같은 대책이 필요한 것으로 나타났다. 사면의 안정성은 지하수위에 따라 크게 변하여 지하수위에 대한 정밀한 조사가 필요한 것으로 판단되었다. A quarry with 105 m height large cut slope was analyzed. Beside RMR and SMR methods, FLAC2D were adopted to analyze slope stability. As a result, slope of andesite had a possibility of failure. Wet slope showed low safety factor. Soil nailing was recommended to solve it. Since safety factor of slope largely depend on underground level, investigation for it seemed necessary.

인공신경망을 이용한 지하채광 확정선외 혼입 예측과 분석 사례연구

장형두(Hyongdoo Jang),양형식(Hyung-Sik Yang) 한국암반공학회 2014 터널과지하공간 Vol.24 No.4

스토핑 채광법은 현재 가장 보편적으로 이용되고 있는 지하 금속광 채광법 중 하나이다. 그러나 채광과정에서 발생하는 확정선외 혼입은 광산 전반의 생산성을 떨어뜨리며 때때로 폐광의 주요 원인을 제공하기도 하여 그 예측과 관리가 시급한 실정이다. 이를 위해 본 연구는 서 호주의 한 지하광산에서 조사한 자료를 바탕으로 인공 신경망(ANN)을 이용하여 보다 신뢰성 있는 확정선외 혼입 예측모델을 제시하였다. 또한, 연결가중 알고리즘(CWA)에 의한 요인분석을 통해 확정선외 혼입의 영향인자에 대한 기여도 분석을 실시하였다. 제안된 확정선 외 혼입 예측 ANN 모델의 학습과 시험 단계의 상관계수는 0.9641과 0.7933으로 강한 상관관계를 보였으며, CWA분석결과 발파공 길이(BHL)과 절리 방향 안전계수(SFJ)의 기여도가 18.78% 와 17.99%로 다른 인자에 비해 비교적 중요한 영향인자 임을 확인할 수 있었다. Stoping method has been acknowledged as one of the typical metalliferous underground mining methods. Notwithstanding with the popularity of the method, the majority of stoping mines are suffering from excessive unplanned dilution which often becomes as the main cause of mine closure. Thus a reliable unplanned dilution management system is imperatively needed. In this study, reliable unplanned dilution prediction system is introduced by adopting artificial neural network (ANN) based on data investigated from one underground stoping mine in Western Australia. In addition, contributions of input parameters were analysed by connection weight algorithm (CWA). To validate the reliability of the proposed ANN, correlation coefficient (R) was calculated in the training and test stage which shown relatively high correlation of 0.9641 in training and 0.7933 in test stage. As results of CWA application, BHL (Length of blast hole) and SFJ (Safety factor of Joint orientation) show comparatively high contribution of 18.78% and 19.77% which imply that these are somewhat critical influential parameter of unplanned dilution.

여굴저항도를 이용한 터널 발파 여굴 관리 시스템

장형두(Hyongdoo Jang) 한국암반공학회 2020 터널과지하공간 Vol.30 No.1

터널 발파의 최외곽에서 발생할 수 있는 과대 여굴은 작업자 및 장비의 안전에 저해되며 숏크리트 등 지보량의 증가로 공사 비용이 증가시키는 주요 원인이다. 이러한 여굴은 화약 에너지와 암반의 특성 간의 복잡한 발생 메커니즘으로 인해 완벽한 제어가 매우 어렵다. 본 연구는 여굴 발생의 중요한 원인인 암반의 공학적 특성 중 무지보 막장 상태, 단축압축강도, 풍화도 및 불연속면의 특성(빈도, 상태 및 불연속면과 최외곽선과의 각도) 등과 발생한 여굴의 깊이와의 관계를 feed-forward 인공신경망을 통해 분석하였다. 이를 통해 통해 얻어진 각 인자의 가중치를 기초로 여굴저항도(Overbreak Resistance Factor: ORF)를 개발하였다. 더불어 여굴저항도를 이용한 터널 발파 여굴 관리 시스템을 제안한다. When tunnel is excavated via drilling and blasting, the excessive overbreak is the primary cause of personal or equipment safety hazards and increasing the cost of the tunnel operation owing to additional ground supports such as shotcrete. The practical management of overbreak is extremely difficult due to the complex causative mechanism of it. The study examines the relationship between rock mass characteristics (unsupported face condition, uniaxial compressive strength, face weathering and alteration, discontinuities- frequency, condition and angle between discontinuities and tunnel contour) and the depth of overbreak through using feed-forward artificial neuron networks. Then, Overbreak Resistance Factor (ORF) has been developed based on the weights of rock mass parameters to the overbreak phenomenon. Also, a new concept of tunnel overbreak management system using ORF has been suggested.

웨이블릿 변환 분석을 이용한 천공 중 드릴 비트의 손상 진단

장형두 ( Hyongdoo Jang ) 대한화약발파공학회 2020 화약발파 Vol.38 No.1

천공 중 비트의 손상은 천공 효율을 떨어뜨리는 주요 원인이다. 현재 천공 중 비트의 마모와 손상에 대한 관리는 현장 작업자의 기술에 의지하고 있어 이를 예측하고 관리하는 시스템의 구축이 시급하다. 비트의 정확한 손상 시점을 판단하기 위해 천공 중 발생하는 소음 자료를 이용해 웨이블릿 변환 분석을 하였다. 이를 통해 얻은 시간-주파수 스펙트럼을 분석한 결과 천공 후 652.8 sec에 주파수 500 Hz 구간에서 웨이블릿 변환 값이 0.9로 최대치가 되는 이상점을 확인하였다. 또한, 천공 속도 분석을 통해 이상치가 발견된 후 천공 속도가 평균인 32 mm/s 보다 9 mm/s 줄어든 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 웨이블릿 변환 분석을 이용해 천공 중 드릴 비트의 손상을 진단할 수 있음을 보였다. Bit damage is one of the primary causes of decreasing drilling efficacy. Nevertheless the management of bit ware and failure are often left for field engineers’ experience. Thus it is imperative to establish a proper system to predict and manage the bit damage during the rock drilling process. In this study, the drilling sound signal has been recorded and analyzed using wavelet transform analysis to identify the exact moment of bit failure. Through the analysis wavelet time-frequency spectrums have been constructed and an abnormal point has been identified with 0.9 of wavelet transform value at the 652.8s on a frequency band around 500Hz. Furthermore it is also observed that the penetration rate of the damaged bit has been decreased to 23mm/s which is 9mm/sec lower than the average of undamaged bit. The study verifies that wavelet transform analysis can be used to build a system to diagnose the bit damage while drilling.

Lead-plate blastmeter설계를 위한 Split Hopkinson Pressure Bar실험

양형식,장형두,고영훈 한국암반공학회 2011 한국암반공학회 학술대회 및 세미나 자료집 Vol.2011 No.9