• 사물인터넷융복합논문지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.25-41
• /
• 2024

노천 광산 채굴 시나리오와 관련하여 현재 중국에서는 주요 수동 및 정기 검사를 위한 비디오 모니터링을 사용하는 것으로 인건비를 지속적으로 투자해야 하며 적시성이 낮다. 이 조기경보 모니터링의 문제를 해결하기 위해 이 글에서는 공간화 알고리즘 모델을 개발하여 노천광산의 월경채굴 조기경보시스템을 설계하고 광산채굴장비의 지리적 정보를 산출하고 실시간으로 광산 승인 범위의 레이어 좌표와 비교하고, 자동으로 광산의 월경 채굴 행동을 예측한다. 장시 핑샹 지역을 연구 대상으로 하여 노천 광산 채굴 엔지니어링 기계 장비를 식별 및 추적 대상으로 선정하였으며, 현장 실험을 통해 시스템이 안정적이고 신뢰할 수 있으며 검증 시스템의 목표 추적 정확도가 높은 것으로 나타났으며, 광산 채굴 감독의 적시성과 정확성을 향상시킬 수 있고 감독의 인건비를 크게 절감할 수 있다.

• 터널과지하공간
• /
• 제19권2호
• /
• pp.107-122
• /
• 2009

채산성과 경제성에 따라 별다른 보강조치 없이 방치되고 있는 광산채굴적은 지반침하를 유발하여 주민들의 생명과 재산을 위협하고 있다. 따라서 지반침하가 우려되는 지역에 대한 보강의 필요성이 제기되어 현재 다양한 보강공법들이 적용되고 있다. 이중 가장 광범위하게 사용되고 있는 공법은 채굴적 내부로 보강재료를 압송하는 충전공법이다. 국내의 복잡한 지질환경과 채탄법은 다수의 급경사 채굴적을 형성하고 있어 수평 채굴적에 주로 적용되었던 외국의 공법을 그대로 적용할 경우 효율적인 보강효과를 기대하기 어렵다. 본 연구에서는 국내의 급경사 채굴적 충전을 위해 개발된 급결그라우트 재료의 기본물성 및 고결체 형성 형태를 파악하고, 급결그라우트 댐 및 후방에 주입 가능한 뒤채움 재료의 적절 주입량 산정을 위한 도식법을 제안하였다. 도식법에 의해 계산된 결과는 UDEC 수치해석을 통해 타당성을 검증하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제25권5호
• /
• pp.408-416
• /
• 2015

광물자원 채굴을 위한 지하 채굴공동의 붕괴는 인간이 생활하고 있는 지역의 지반침하 피해를 유발할 수 있다. 한국은 일제강점기 및 1960년대 광산 활황기에 수많은 광산이 무질서하게 개발되었다. 복잡한 지질학적 여건 및 광산개발 방식으로 인하여 한국에서는 지표 천부에 급경사의 위험한 채굴적이 발생되었으며, 이러한 여건으로 인하여 외국의 광해방지기술을 광산 채굴공동 현장에 그대로 기술을 적용하기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국의 지하 채굴적 및 공동에 효과적인 지반안정화 기술을 개발이 필요하다. 한국 정부 및 한국광해관리공단은 대학 연구자 및 전문광해방지사업자 등 관련자들과 함께 지속적으로 실용화 연구개발을 수행해오고 있으며, 다양한 실용화 조사 및 탐사기술, 공동 충전재료 및 보강방법이 개발되어 현장에 적용되고 있다. 본 보고에서는 향후 연구 및 기술개발 방향을 수립하기 위하여 과거와 현재의 지반침하분야 기술개발 동향을 검토하였다.

• 지질공학
• /
• 제28권4호
• /
• pp.701-714
• /
• 2018

이 연구는 회전익 무인항공기인 드론을 활용하여 노천석회석광산 채굴장에 대한 3차원 모델링과 화약발파에 의한 석회석 채굴 전후의 채굴량 산정 가능성을 살펴보기 위한 것이다. 촬영된 채굴장의 영상에 대한 중복도를 분석한 결과 높은 화질의 구현이 가능한 것으로 나타났다. 카메라 캘리브레이션을 통해 왜곡도를 보정한 후 촬영 위치에서 각 축 방향 오차를 분석한 결과 허용 가능 범위를 보였다. 화약발파 전후 채굴량을 산정한 결과 넓은 범위의 채굴량을 비교적 짧은 시간에 빠르고 정확하게 산정 가능한 것으로 나타났다. 결론적으로 노천석회석광산의 채굴장 모니터링과 채굴량 산정에 있어 회전익 무인항공기 드론이 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 이 방법은 향후 노천광산뿐만 아니라 건설 현장이나 도로사면 등의 주기적인 모니터링에 적극 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2002년도 지질환경재해 및 복원기술
• /
• pp.213-234
• /
• 2002

우리 나라는 70년대까지 광업은 부흥하였으나, 그 이후 급속히 위축되면서 80년대 이후 거의 대부분 광산들이 폐광 또는 휴광된 실정이다. 그 결과 현재 전국 각지에 다수의 폐갱도가 존재하게 되었으며, 이제는 지반침하 및 각종 침출수의 원인자로 간주될 정도이다. 최근 지자체에서는 이런 폐갱도를 지역 자원으로서 가치를 인정하고 지역 활성화를 위해 재 이용하려는 움직임이 보이고 있는데, 구체적으로는 관광시설, 연구시설, 농업생산시설, 저장시설, 폐기물처리시설 등이다. 일본은 폐광된 금속광산 재활용을 위해 입지여건과 주변지역, 입갱 가능성 등 기초조사를 하였다. 조사결과 폐갱도의 문제점으로 입갱이 가능한 광산이 적다는 점을 들 수 있다. 대부분의 광산은 갱구가 함몰되었거나, 갱내에 지하수가 차 있어 접근이 불가능한 경우가 대부분이다. 비교적 양호한 암반 경우는 서브 레벨 스토핑, 잔주, 주방식 등의 채굴법에 의해 대규모 공동이 잔존하고 있는 경우도 있지만 그리 많지 않았다. 폐광된 광산 재활용 여건은 우리 나라와 일본이 대동소이 경우로 현실적으로 활용이 가능한 폐광은 많지 않으며 활용코자 할 때에는 기존갱도를 활용하면서 암반이 견고한 곳에 새로운 갱도를 설치하여야 한다. 그러나 몇몇 곳에서는 매우 유용하게 잘 활용되고 있는 곳도 있고, 연구 검토하면 충분한 활용성이 있다고 생각되는 곳도 있다. 그러므로 현재의 상황을 보고 판단할 것이 아니라, 활용기술과 접목해서 활용성을 검토함으로써 불용 자산의 유용화 방안이 검토되어야 할 것이다. 현재 가행중인 광산은 입지여건 및 암반이 양호하고, 대형갱도를 굴착하는 석회석광산 등을 선택하여 폐광 후 활용이 가능토록 채광기술 발전시켜 나가야 하며, 인간 중심적인 시설 또는 산물 중심적인 시설로 구분하여 폐광 후 복구비용을 우선 지원하는 방식 등을 통하여 시추, 탐광굴진, 현대화, 수갱굴착, 자금융자 등을 지원하는 우리 공사와 산업자원부가 지자체, 산림청, 건교부, 농림부 등과 연계하여 종합적인 지원육성책을 마련하여야 할 것이다. 결과적으로, 지방자치단체 등에서 관심을 갖고 있는 저장시설, 폐기물처리시설, 관광시설, 농업생산시설, 연구시설 등을 중심으로 ＆apos;광산 채굴적을 미래에 어떻게 활용한 것인가＆apos;를 선진외국 사례를 벤치마킹하고, 연구ㆍ검토하여 친환경적인 광산개발이 되도록 기본적인 방향과 개념을 갖도록 하여 관련 정책을 계획적이고, 체계적으로 수립 일관성 있게 추진해 나가야 할 것이다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제24권2호
• /
• pp.75-82
• /
• 2006

우리나라 석회석 광산 대부분은 광상의 부존조건, 채광실수율, 안전조업, 경제성 등을 고려하여 노천채굴 방식을 채택하고 있으나, 광산개발 과정에 따른 진입로 확보, 발파 및 장비굴착, 암석의 파쇄 및 분쇄, 운반, 선광 등으로 인한 먼지의 날림, 소음, 진동, 폐석사면 붕괴에 의한 농경지 훼손 등의 광해를 발생시켜 환경적인 문제를 유발시키고 있다. 본 연구에서는 석회석 노천채굴 작업에 따른 주변의 환경피해 최소화와 광해에 따른 경제적 손실을 감소시키기 위해 현장 시공과정에서 체험하였던 광해저감 방법들을 제시하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제34권1호
• /
• pp.54-70
• /
• 2024

생산이 완료된 노천광산 채굴적을 광미(광물찌꺼기) 적치 장소로 활용하는 방안은 기존 광미 적치 시설(TSF, Tailing storage facility)의 설치 공간 및 운영비용 문제 해결을 위한 대안으로 제시된다. 하지만 장기간에 걸쳐 적치된 광미는 주변 암반에 추가적인 하중으로 작용하여 광산의 역학적 안정성을 저해할 위험성이 존재한다. 본 연구에서는 호주 Marymia 광산의 사례를 참고하여 약 60,400 시간에 걸친 광미 적치 시나리오를 구축하였으며, 다양한 지하 채광장 형태 및 암반 조건에 따른 천반 수평필러의 역학적 안정성을 Sigma/W 해석 소프트웨어를 활용하여 분석하였다. 분석 결과, 광미 적치가 장기간 지속됨에 따라 천반 수평필러의 파괴 가능성이 유의미하게 증가함을 확인하였다. 해당 결과는 노천채굴적 내 광미 적치 시 광산 구조에 대한 역학적 안정성 고려가 필수적임을 시사한다.

• 터널과지하공간
• /
• 제29권6호
• /
• pp.407-424
• /
• 2019

지하 채굴공동의 충전은 채굴공동의 붕괴에 의한 지반침하의 근본적인 원인을 제거하여 광산지역의 장기적인 안정성을 확보할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 이러한 채굴공동의 효율적인 충전을 위해서는 계측을 함께 수행하여 충전효과와 채움재의 역학적인 특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 국내 지하광산의 안정성 유지를 위하여 광산채움재의 충전에 대한 기술수준을 검토하고, 광산채움재의 실시간 계측시스템을 구축하였다. 국내외 충전 및 계측사례를 조사하여 기술수준을 검토하고, 이를 기반으로 국내 지하광산에 적합한 계측기기와 항목을 산정하였으며, 효율적인 계측기기의 운영을 위하여 실시간 모니터링 프로그램을 개발하였다. 또한, 실시간 계측시스템의 현장적용성을 검토하기 위하여 광산채움재를 충전하고 계측을 수행하는 실물모형시험을 진행하였으며, 실물모형시험으로부터 계측된 결과를 분석하고, 국외의 충전 및 계측사례와 비교하였다. 이로 인해 본 연구에서 수행된 실물모형시험의 적합성을 확인하였으며, 실시간 계측시스템의 현장적용성이 확보된 것으로 판단하였다.

• 지질공학
• /
• 제25권4호
• /
• pp.511-524
• /
• 2015

본 연구는 충청북도에 위치하는 지하수로 포화된 삼성석회석광산에서 발생한 지반침하에 대한 사례연구로서, 대상 지역의 지반조사 및 지반안정성평가를 바탕으로 침하원인을 규명하고 향후 침하가능성에 관하여 검토하였다. 조사 및 안정성평가 결과에 의하면 채굴구역은 강우 유입으로 인한 전단강도 저하로 전반적으로 불안정하게 평가되었으며, 미채굴 구역의 침하발생 주요 원인은 지하수위 하강에 기인한 것으로 판단된다. 향후 침하 가능성과 관련하여, 채굴공동 천단의 암반층 두께가 얇은 구간이나 인장절리 발달이 활발한 구간이 존재하고 채굴공동 주변의 지반상태가 불량하므로 침하가 발생할 경우 침하의 영향은 주변 지반으로 확산될 가능성이 있다. 또한 연구지역 내 석회암 분포지역에서는 석회암층 내자연 용식공동의 함몰이나 양수 등 인위적 요인의 영향으로 인해 지하수위 저하나 강우침투에 의한 공동에서의 유로변화 및 수위변화가 발생할 경우 추가적인 침하가 발생할 수 있으며, 이에 대한 보강 및 관리 대책이 필요할 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
• /
• 제33권2호
• /
• pp.95-107
• /
• 2023

본 연구에서는 휴·폐광산 채굴 공동을 다른 목적으로 사용코자 할 경우, 특히 갱도 내에서 발생하는 반복 교통 진동이 채굴 공동의 장기적인 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 대상 광산은 주방식 채광법이 적용된 지하 석회석 광산이며, 해당 광산이 물류 창고로 활용되는 상황을 가정하여 동적 수치해석을 수행하였다. 특히 해당 광산에서 광산차량의 운행으로 실제 발생하는 교통진동을 직접 측정하여 이를 진동파형 형태로 동적수치해석용 입력자료로 반영하였다. 20,000회의 교통 진동이 반복된 상황을 고려한 동적수치해석 이후, 채굴 공동은 안정적인 것으로 분석되었지만, 해석 단면 전체에 걸쳐 최대주응력의 증가와 탄소성 거동 영역의 추가 발생이 확인되었다. 또한 채굴 공동 벽면의 변위와 체적 변형률, 최대주응력의 변화 양상에서 반복 교통 진동이 지속될 경우, 공동 주변의 응력 변화로 인해 공동의 불안정성이 증대될 수 있음을 확인하였다. 채굴 공동에 작용하는 교통 진동의 영향을 분석한 국내 연구 사례가 부족한 상황에서 본 연구는 국내 휴·폐광산 활용을 위한 기초연구자료로 활용될 것을 기대한다.