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다운더홀(DTH) 해머의 모델링 및 실험
Modelling and Test of Down-the-Hole Hammer 원문보기

드라이브ㆍ컨트롤 = Journal of drive and control, v.12 no.2, 2015년, pp.34 - 38  

황운규 (Proactive R&D, Everdigm)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Research and development of mineral resource related products has progressed with the increased need to develop mineral resources. The DTH hammer is one a resultant product. However, due to particular work conditions of underground drilling, it is difficult to obtain direct data on the DTH Hammer. A...

주제어

#하향천공 해머   #공압 해머   #락 드릴  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이를 보완하기 위해 CAE 모델링과 해석의 필요성이 요구되나, 아직까지 연구 사례가 적고, 일부 관련 사례가 있으나(2,3,4,5) 대부분 해외 제품의 연구 사례로 국내 제품에 대한 연구는 거의 드물다. 본 연구에서는 AMESIM을 이용하여 DTH 천공작업의 핵심부품인 국산 DTH 해머에 관한 표준 모델을 개발하여 DTH 해머의 개발 및 실험비용의 절감에 실제적인 도움이 되고자 하였다.

가설 설정

  • 일반적으로 DTH 리그의 에어 컴프레셔는 일정한 유량을 지속적으로 공급하며, 회로의 최대 압력은 릴리프 밸브로 제어된다. 시뮬레이션은 DTH 리그 컴프레셔가 정상상태 조건이 된 것으로 가정하여, 에어가 일정한 압력과 온도를 가지고 입력되는 것으로 가정하였으며, 이를 메인 밸브로 제어하여 DTH 해머에 공급하는 것으로 하였다. 시뮬레이션 초기에 과도응답을 고려하여 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
천공장비인 락드릴은 어떤 방식이 주로 사용되는가? 천공장비인 락드릴은 탑해머(Top Hammer), 다운 더홀(Down-the-hole Hammer, 이하 DTH), 로터리 드릴방식이 대표적으로 사용되며, 이는 드릴의 타격 및 구동 방식에 따라 나뉘며, 이에 관한 차이가 Fig. 1 에 도식적으로 제시되어있다.
탑해머 방식의 원리는? 탑해머 방식은 드릴 스트링을 회전시키면서 드릴 스트링 상단을 타격하여 충격 에너지는 드릴 스트링을 통해 암반까지 전달하여 천공하는 방식이다. DTH 방식은 드릴 리그가 튜브 전체를 회전시키며, 암반과 접촉하고 있는 공압 DTH 해머가 타격을 하여 충격에너지로 암반을 파쇄하고 타격 후 배출되는 에어로 암반 쇄설물을 불어내며 천공한다.
관정 및 광물 채굴 목적으로 DTH 천공방식의 사용이 증가하는 이유는? 로터리 방식은 타격 없이 트라이콘 비트의 회전 연삭 작용으로 천공한다. 따라서 DTH 천공의 경우 타격부가 지반에 직접적으로 닿아 있는 구조로, 탑해머 방식에 비하여 효율이 높다. 또한 타격부가 없는 로터리 방식에 비하여 상대적으로 빠른 천공이 가능하다. 이러한 이유로 관정 및 광물 채굴 목적으로 DTH 천공방식의 사용이 증가하고 있다.
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참고문헌 (5)

  1. R. R. Tatiya, Surface and Underground Excavations, Balkema, pp. 62-63, 2009. 

  2. Shin D. Y. and Song C. H., "Performance Optimization of Down-the-Hole Hammer Using Taguchi Method", Journal of KSME A, Vol 36, No. 1, pp. 109-116, 2012 

  3. Bu, C., Qu, Y., Cheng, Z. and Liu, B., "Numerical Simulation of Impact on Pneumatic DTH Hammer Percussive Drilling," Journal of Earth Science, Vol. 20, No. 5, pp.868-878, 2009. 

    상세보기 crossref

  4. Chiang, L. E. and Elias, D. A., "Modeling Impact in Down-The-Hole Rock Drilling," International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 37, pp.599-613, 2000. 

    상세보기 crossref

  5. Kim, K. Y., Kim, C. Y. and Kim, K. S., "Assessment of Hydraulic Drilling Data on Homogeneous Rock Mass," Journal of the Korea Society for Rock Mechanics, Tunnel & Underground Space, Vol. 18, No. 6, pp.480-490., 2008. 

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