• 제목/요약/키워드: Mining subsidence

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지하 굴착에 의한 침하와 수리전도도 증가에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Studies of Subsidence and Hydraulic Conductivity Enhancement Due to Underground Excavation)

  • 윤용균
    • 터널과지하공간
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    • 제10권3호
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    • pp.387-394
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    • 2000
  • 지하 채굴에 따른 침하와 수리전도도의 변화 양상에 관하여 조사를 하였다. 채굴 후 암반내 발생하는 변형률과 변형률 의존 수리전도도와의 상호 관계를 나타내는 식을 얻기 위하여 절리 암반을 등가 다공질 매질로 고려하였으며, 단일 절리의 수리전도도는 평행판 이론을 적용하여 결정하였다. 해석 결과에 따르면 채굴 후 암반내 수리전도도의 변화는 침하에 의해 발생한 변형률에 직접적으로 연관이 있는 것으로 나타났다. 채굴적의 폭을 증가시킴에 따라 최대 침하량과 수리전도도의 크기가 증가하였다. 절리 간격은 수리전도도의 변화에 영향을 주는 것으로 나타났다.

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광산지역 지반침하방지 설계 및 시공사례 (Design and Construction Cases of Preventing Ground Subsidence in Mine)

  • 최우석;김은섭;양인재
    • 터널과지하공간
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    • 제27권6호
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    • pp.393-405
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    • 2017
  • 광해발생에 대한 국민적 관심이 높아짐에 따라 한국광해관리공단에서는 광해방지 기본계획에 따른 광해 방지사업을 수행 중에 있다. 본 사례보고에서는 3단계 광해방지 기본계획의 지반침하 방지사업의 원활한 수행에 있어 참고자료로 활용할 수 있도록 광산지역에서 발생하는 지반침하를 방지하기 위한 지반침하방지사업 추진절차를 설명하고 설계 및 시공사례와 연구사례를 소개하였다.

Arbuscular Mycorrhizal Fungi Enhance Sea Buckthorn Growth in Coal Mining Subsidence Areas in Northwest China

  • Zhang, Yanxu;Bi, Yinli;Shen, Huihui;Zhang, Longjie
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권6호
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    • pp.848-855
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    • 2020
  • Land subsidence induced by underground coal mining leads to severe ecological and environmental problems. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) have the potential to improve plant growth and soil properties. We aimed to assess the effects of AMF on the growth and soil properties of sea buckthorn under field conditions at different reclamation times. Inoculation with AMF significantly promoted the survival rate of sea buckthorn over a 50-month period, while also increasing plant height after 14, 26, and 50 months. Crown width after 14 months and ground diameter after 50 months of inoculation treatment were significantly higher than in the uninoculated treatment. AMF inoculation significantly improved plant mycorrhizal colonization rate and promoted an increase in mycelial density in the rhizosphere soil. The pH and electrical conductivity of rhizosphere soil also increased after inoculation. Moreover, after 26 and 50 months the soil organic matter in the inoculation treatment was significantly higher than in the control. The number of inoculated soil rhizosphere microorganisms, as well as acid phosphatase activity, also increased. AMF inoculation may play an active role in promoting plant growth and improving soil quality in the long term and is conducive to the rapid ecological restoration of damaged mining areas.

한국의 폐광산 지하 채굴갱도 기초형상 분석 및 개선된 광산 지하공동 측정·분석 기술 연구 (A Study on the Basic Geometry Analysis of Abandoned Underground Mine Tunnels in Korea and Advanced Measuring-Analysis Technology for Underground Mine Cavities)

  • 김수로;박성빈;최병희;윤중만;정교철
    • 터널과지하공간
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    • 제26권6호
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    • pp.455-465
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    • 2016
  • 광물자원 채굴을 위한 지하 채굴공동의 붕괴는 인간이 생활하고 있는 지역의 지반침하 피해를 유발할 수 있다. 지반침하를 방지하기 위하여 과거 광산지역에 대한 도면이나 사진 자료는 광해방지사업을 위하여 중요한 정보가 되고 있다. 광산지역의 조사, 광산 안정성 평가, 보강공사 등 일련의 과정은 통상적으로 과거 폐광산의 도면 및 사진정보에 근거하여 수행된다. 한국은 일제강점기 및 1960년대 광산 활황기에 수많은 광산이 무질서하게 개발되었다. 그러나 광산 관련 정보는 사용에 제한적인 상황이며, 시간이 지남에 따라 더 희소해질 것으로 본다. 한국광해관리공단은 현실적인 대안을 수립코자 한다. 본 연구에서는 과거 광산개발 굴진에 관련한 대한 기초정보를 통계적으로 검토하고, 진보된 폐광산 지하공동 측정기술에 대하여 연구하였다. 한국의 1,784개 폐광산에 대한 4473개 갱도(갱구) 조사자료를 수집하여 정리하였다. 분석결과, 한국의 소규모 갱도(갱구) 평균 수치는 높이 1.982 m이며, 폭 1.959 m로 분석되었다. 또한 형상계수(shape factor, S)의 평균값은 0.485로 분석되었다. 이러한 폐광산 수치 자료는 한국의 폐광산을 이해하고 연구하는 데 도움이 된다. 따라서, 광산 지하공동 측정기술의 발전은 미래의 광산 지반침하방지사업의 효율화에 기여할 것으로 본다.

확산방정식을 이용한 침하 위험도 평가 기법 및 그 적용 (A Study on the Evaluation Method of Subsidence Hazard by a Diffusion Equation and its Application)

  • 류동우;신중호;송원경;김택곤;박준영
    • 터널과지하공간
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    • 제17권5호
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    • pp.372-380
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    • 2007
  • 침하로 인한 지표 손상대는 지하 채굴로 인해 발생되는 결과로서, 오랜 기간 동안 서서히 또는 급작스럽게 발생할 수 있다. 이러한 지표 손상대는 싱크홀 혹은 트러프형 침하에서 대규모 슬라딩에 이르기까지 다양한 형태로 관찰된다. 침하 발행 위험에 대한 평가는 광산 침하의 영향을 받는 지역에 있어서는 매우 중요하다. 이러한 위험도 평가나 침하 예측을 위해 경험적 모델, 프로파일함수, 영향 함수 그리고 수치해석과 같은 다양한 방법들이 적용되어 왔다. 본 연구에서는 다양한 인자들 중 지배적으로 침하 현상을 유발할 수 있는 채굴적과 관련한 정보, 즉 채굴적의 위치 및 규모의 정보를 확산이론과 연계한 비교적 간단한 침하 위험도 평가 기법을 제안하였다. 확산 모델은 지반 침하 기구를 설명할 수 있는 입자 모델과 상사관계를 가진다. 확산 모델을 폐금속광 및 폐석탄광 지역의 침하 위험도 작성에 적용하였다. 침하 위험도 평가를 위한 확산 모델은 매우 간단하지만 효율적인 방법임을 확인할 수 있었다.

454 Pyrosequencing Analysis of Bacterial Diversity Revealed by a Comparative Study of Soils from Mining Subsidence and Reclamation Areas

  • Li, Yuanyuan;Chen, Longqian;Wen, Hongyu;Zhou, Tianjian;Zhang, Ting;Gao, Xiali
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제24권3호
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    • pp.313-323
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    • 2014
  • Significant alteration in the microbial community can occur across reclamation areas suffering subsidence from mining. A reclamation site undergoing fertilization practices and an adjacent coal-excavated subsidence site (sites A and B, respectively) were examined to characterize the bacterial diversity using 454 high-throughput 16S rDNA sequencing. The dominant taxonomic groups in both the sites were Proteobacteria, Acidobacteria, Bacteroidetes, Betaproteobacteria, Actinobacteria, Gammaproteobacteria, Alphaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Chloroflexi, and Firmicutes. However, the bacterial communities' abundance, diversity, and composition differed significantly between the sites. Site A presented higher bacterial diversity and more complex community structures than site B. The majority of sequences related to Proteobacteria, Gemmatimonadetes, Chloroflexi, Nitrospirae, Firmicutes, Betaproteobacteria, Deltaproteobacteria, and Anaerolineae were from site A; whereas those related to Actinobacteria, Planctomycetes, Bacteroidetes, Verrucomicrobia, Gammaproteobacteria, Nitriliruptoria, Alphaproteobacteria, and Phycisphaerae originated from site B. The distribution of some bacterial groups and subgroups in the two sites correlated with soil properties and vegetation due to reclamation practice. Site A exhibited enriched bacterial community, soil organic matter (SOM), and total nitrogen (TN), suggesting the presence of relatively diverse microorganisms. SOM and TN were important factors shaping the underlying microbial communities. Furthermore, the specific plant functional group (legumes) was also an important factor influencing soil microbial community composition. Thus, the effectiveness of 454 pyrosequencing in analyzing soil bacterial diversity was validated and an association between land ecological system restoration, mostly mediated by microbial communities, and an improvement in soil properties in coal-mining reclamation areas was suggested.

Observation of the Ground Subsidence in the Abandoned Gaeun Coal Mining Area using JERS-l SAR

  • Jung Hahn Chul;Kim Sang-Wan;Min Kyung Duck;Won Joong-Sun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.594-597
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    • 2004
  • The ground subsidence that occurred in an abandoned coal mining area, Gaeun, Korea, was observed by using 25 JERS-1 SAR interferograms from November 1992 to October 1998. We estimated the subsidence on a subset of image pixels corresponding to point-wise permanent scatters (PSs) by exploiting a long temporal series of interferometric phases. The results were compared it with a distribution map of in situ examined crack level. PSs were identified by means of amplitude dispersion index and coherence of the interferograms. The measured subsidence rate represented the average velocity in a period of image acquisition and excluded complex nonlinear displacements such as an abrupt collapse. The mean line-of-sight velocity in the study area is 0.19cm/yr and an r.m.s. error is 0.18cm/yr. The center of the abandoned Gaeun coal mine (0.49cm/yr) and the area near to the Gaeun station (1.66cm/yr) were observed as most rapidly subsiding areas.

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석회석 광산에서 발생한 지반침하에 대한 원인 분석 연구 (A Study on the Cause Analysis of the Ground Subsidence in Limestone Mine)

  • 이상은;정교철
    • 지질공학
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    • 제30권4호
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    • pp.497-514
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    • 2020
  • 본 연구는 강원도 삼척시 소재의 삼도 석회석광산에서 발생한 채굴공동 상부의 대규모 지반침하지를 대상으로 그 발생원인을 규명하는데 있다. 현장에서 채광, 측량도면 및 지질도 등을 토대로 지반침하지 인근의 갱도 및 산사면 붕괴지에 대한 지질조사 및 전기비저항탐사를 수행하였으며, 그 결과들로부터 지질공학적 평가를 수행하고 다양한 경험식과 수치해석 방법에 의해 지반침하의 원인을 분석하였다. 해석 결과로부터 다양한 불연속면이 발달한 불안정한 지반 내에서 채굴공동의 폭이 넓고 불규칙한 Pillar 설치로 인하여 오랜 기간 동안 채굴적 천단부 및 Pillar가 점진적으로 이완되면서 지반응력의 증가로 단층면을 따라 붕락되어 지반침하가 발생된 것으로 판단된다.

광산 채굴적으로 인한 지반침하 조사 및 해석 사례 (Survey and Numerical Analysis Cases of Ground Subsidence by Mine Goaf)

  • 박현배;문성우;주세정;이정음;서용석
    • 지질공학
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    • 제34권1호
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    • pp.1-12
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    • 2024
  • 우리나라는 1980년까지 광물 지하자원 개발을 활발히 수행하였으나 이후 생산원가 대비 사업성이 크게 줄어들면서 많은 수의 폐광산이 발생되었다. 그 중 대부분은 광산개발 중단 후 오랜 시간이 지나 잔류성 침하가 발생할 가능성이 높은 상태에 있다. 하지만 그 발생 시기와 위치를 정확히 예측하기는 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 실제 지반침하가 발생한 사례를 분석하여 연속체 수치해석을 통해 지반침하의 발생 위치나 규모에 대한 예측 가능성을 살펴보고자 한다. 연구지역은 양산단층과 모량단층 사이에 위치하여 이들에 규제받는 ○○광산 지역이며, 이 지역에서는 2005~2009년에 걸쳐 3회의 지반침하가 발생된 바 있다. 지반침하지를 대상으로 시추조사 및 전기비저항 탐사를 수행하여 지층의 분포를 파악하였고, 실내시험을 통해 수치해석 시 적용되는 지반의 물리·역학적 특성을 파악하였다. 수치해석 결과 소성영역이 실제 지반침하 범위를 포함하는 형태로 나타나 연속체 해석으로도 채굴적에 의한 침하지 발생 위치 및 규모를 예측하는데 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Numerical simulation on strata behaviours of TCCWF influenced by coal-rock combined body

  • Cheng, Zhanbo;Pan, Weidong;Li, Xinyuan;Sun, Wenbin
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권3호
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    • pp.269-282
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    • 2019
  • Due to top-coal and immediate roof as cushion layer connecting with support and overlying strata, it can make significant influence on strata behaviors in fully mechanical top-coal caving working face (TCCWF). Taking Qingdong 828 working face as engineering background, $FLAC^{3D}$ and $UDEC^{2D}$ were adopted to explore the influence of top-coal thickness (TCT), immediate roof thickness (IRT), top-coal elastic modulus (TCEM) and immediate roof elastic modulus (IREM) on the vertical stress and vertical subsidence of roof, caving distance, and support resistance. The results show that the maximum roof subsidence increases with the increase of TCT and IRT as well as the decrease of TCEM and IREM, which is totally opposite to vertical stress in roof-control distance. Moreover, although the increase of TCEM and IREM leading to the increase of peak value of abutment pressure, the position and distribution range have no significant change. Under the condition of initial weighting occurrence, support resistance has negative and positive relationship with physical parameters (e.g., TCT and IRT) and mechanical properties (e.g., TCEM and IREM), respectively.