정선지역 철광산에 분포하는 암석의 역학적 특성
The Mechanical Properties of Rocks Distributed at a Metal Mine in Jeongseon
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초록
본 연구에서는 최근 재개발되고 있는 정선지역의 철광산에서 현장 초기지압 시험과 수많은 암석 실내시험을 실시하였다. 본 광산의 측압계수는 심도가 깊어질수록 작아지는 경향을 보였으며 평균값은 1.10으로 나타났다. 본 광산에 주로 분포하는 네 가지 암종인 백운암, 규장암, 화강암, 철광석에 대한 실내시험을 통해 암석의 단위중량, 공극률, 흡수율, 탄성파속도, 일축압축강도, 영률, 포와송비, 인장강도, 쇼어경도, 내부마찰각, 점착력 등의 각종 역학적 특성을 조사하였다. 실내시험 결과의 통계분석을 통해 암종별 물성을 비교하였고 물성 상호간의 관련성을 검토하였는데, 철광석보다는 규장암이나 화강암의 강도특성이 더 컸으며 암석 물성 간의 일반적인 상관관계와는 반대되는 현상도 발견되었다. 또한 Mohr-Coulomb 파괴조건과 Hoek-Brown 파괴조건을 적용하여 네 가지 암석의 파괴조건을 해석하였다.
Abstract
In this study, both in-situ stress measurements and a lot of laboratory rock tests were conducted at a metal mine in Jeongseon, Korea. The stress ratio obtained from in-situ stress measurements showed a tendency to decrease according to depth below surface and its average value was 1.10. The mechanical properties such as unit weight, absorption ratio, porosity, elastic wave velocity, uniaxial compressive strength, Young's modulus, Poisson's ratio, tensile strength, shore hardness, friction angle and cohesion were investigated for the four different rocks mainly distributed at a studied mine, which were dolomite, felsite, granite and magnetite. The mechanical properties of the four different rocks were compared by means of statistical analyses, whereupon the felsite and the granite turned out to have more strength characteristics than the magnetite. The correlation of mechanical properties was also investigated, whereupon a few results against the general correlation were found out. The failure criteria of the four different rocks were finally discussed by means of both Mohr-Coulomb criterion and Hoek-Brown criterion.
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