균열암반의 수리역학적 특성을 고려한 갱내채광 석회석 광산의 안정성 평가
Stability Assessment of an Underground Limestone Mine Considering Hydro-Mechanical Characteristics of Fractured Rock Mass
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초록
본 연구에서는 암반의 수리역학적 특성을 고려하여 갱내채광 석회석 광산의 안정성을 분석하였다. 문헌 및현장조사를 통하여 암반의 수리지질학적 특성을 파악하고, 해당 지역의 강우조건 및 지하수위 자료로부터 3차원 수리지질모델을 구축하였다. 또한, 상용 수치해석 프로그램을 사용하여 갱내 출수량과 균열암반에 형성된 간극수압의분포를 분석하였다. 안정성 해석 결과, 연구대상 광산의 광주의 안전율은 간극수압의 영향을 고려한 경우 대부분 1.3 이상으로 나타났다. 그러나, 건조상태를 가정한 경우와 비교하면 약 18% 낮은 값이며, 이는 채광작업이 지하수면 아래에서 진행되는 경우에는 간극수압을 고려한 유효응력해석이 적용되어야 함을 나타낸다.
Abstract
In this study, the stability of an underground limestone mine was evaluated by studying the hydro-mechanical characteristics of the rock mass. The hydrogeologic properties of the rock mass were estimated from literature reviews on the subject and field observations of rock discontinuities, A three-dimensional hydrogeologic model was constructed from rainfall and groundwater level records of the studied area. The groundwater inflow and the pore pressure distribution within the fractured rock mass were analyzed using numerical analysis software. The results showed that, considering the porewater pressure within the fractured rock mass, calculated values for the factors of safety of the pillars were mostly greater than 1.3 at the studied mine. However, these values were about 18% lower than those of the presumed dry rock mass, which revealed the fact that the effective stress analysis using porewater pressure should be adopted, as the mining operation continues below the groundwater level.
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