The Acid Rock Drainage and Hydraulic Characteristics of the Waste Rock Dump

폐석적치장의 산성배수발생 및 수리특성 분석

This study was carried out to plan the prevention of the generation and discharge of Acid Rock Drainage (ARD). The Acid Base Accounting(ABA) test was performed for geological materials such as pit wall, waste rock and stream sediments near the Imgi abandoned pyrophyllite mine in Busan, Korea. In addition, hydraulic characteristics were tested with the disk tension infiltrometer around the waste rock dump. Maximum Potential Acidity(MPA) of geological materials near the Imgi mine was 246.942kg $H_2SO_4/t$, and maximum Acid Neutralising Capacity(ANC) was 8.7kg $H_2SO_4/t$. These results indicate the pit wall and waste rock, except most of stream sediments are acid generating geological materials. These have salt and free hydrogen ion which resulted from oxidation of sulfides. Hence they could be convert rain water to acid rock drainage. Although the waste rock dump of the Imgi mine have very low infiltration rate, slopes of the waste rock dump have many "V" type erosion gullies and multi-layers. These gullies and multi-layers have coarse clastic particle layers which have very large hydraulic conductivity. Through this coarse clastic particle layer a large part of rain flow into ground. And also this layer could function as aeration path which induced oxidation of sulfide minerals and generation of ARD continuously.

부산광역시 소재 폐납석광산인 임기광산 채굴적 및 폐석적치장 및 하상퇴적물에 대해 산-염기 평가(ABA test)와 폐석적치장 상부에 대해 디스크-장력침투계를 이용하여 수리특성을 분석하였다. 임기광산 폐석적치장 주변에서 최대 산 발생력(MPA)은 246.942kg $H_2SO_4/t$였고, 산 중화능력(ANC)은 최대 8.7kg $H_2SO_4/t$로 나타나 노출된 채굴적 암반 및 폐석은 ARD를 발생하는 지질물질로 나타났다. 또한 이들에는 이미 황화광물이 산화되어 암석 표면에 염 및 자유수소 이온을 보유하여 강우와 접촉시 표층수 및 침투수 등을 ARD로 변화시키는 지구화학적 특성을 지닌 상태로 판단된다. 임기광산의 폐석적치장은 비록 매우 낮은 침투율을 갖고 있으나 폐석적치장 법면부에 심한 침식작용으로 V자형 침식골이 노출되어 있고 노출부위에 수리전도도가 큰 쇄설층들이 노출되어 강우의 침투경로 역할을 할 것으로 판단된다. 이러한 굵은 쇄설성 입자층의 노출은 지표에서 생성된 ARD 통로 기능뿐만 아니라 공기의 이동 경로가 되어 폐석내 포함된 황화광물의 지속적인 산화작용을 유발시키는 수리적 특성을 보유한다고 할 수 있다.