암반구조물 안전관리를 위한 미소진동 파형 분석
Analysis of Microseismic Waveform for Safety Management of Rock Mass Structures
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초록
미소진동은 대규모 파괴에 앞서 발생량과 발생속도 등이 급격히 증가하는 경향을 보이기 때문에 암반구조물 의 파괴에 대한 사전징후를 포착하는 데 활용될 수 있어, 최근 국내에서 발생하고 있는 지하광산의 안전사고에 대한 하나의 방안으로 여겨지고 있다. 본 논문에서는 국제암반역학회에서 제정한 미소진동 계측에 관한 표준시험법을 소 개하고 국내 현장에서 계측된 파형특성을 분석하여 향후 암반구조물의 안전감시에 활용될 수 있는 기본 자료를 제공 하고자 하였다. 지하광산에 미소진동 계측시스템을 적용하는 경우, 전기적 잡음, 주변발파로 인한 진동영향, 분진, 낙 석 등에 대해 주의해야 한다. 계측된 미소진동 파형을 분석한 결과, 암반손상과 관련된 미소진동 파형은 단발성의 돌 발형이며, 발파에 의한 미소진동 파형은 수 초간 지속되며 진폭이 상대적으로 매우 높았다. 파쇄작업과 천공작업에 의한 미소진동은 주기적 형태를 띠며, 버력작업의 경우 뚜렷한 특징이 없으나 이질적인 형태의 파형으로 나타났다. 분쇄작업은 귀로 들리는 소음보다 암반에 작용하는 진동의 크기는 미약한 것으로 나타났다.
Abstract
Since microseismicity tends to increase rapidly before the macro-failure of rock mass structures, it can be used to detect the preliminary signs of the failure. Therefore, it is considered to be one of the measures for the safety accidents of underground mines that are occurring in Korea recently. In this paper, we introduce the ISRM suggested method for in situ microseismic monitoring and analyze the waveform characteristics measured at the domestic sites to provide basic data that can be used for the safety monitoring of rock structure in the future. When applying a microseismic monitoring system to an underground mine, attention should be paid to electrical noise, shock caused by blasting, dust, and rockfall. As a result of analyzing the microseismic waveform, the waveform related to the rock mass damage was a single and burst type, and the waveform induced by blasting lasted for a couple of seconds and its amplitude was relatively high. The microseismic waveform due to the breaking and the drilling has a periodic shape. In the case of the mucking operation, there is no distinct feature but a different waveform compared to others. The crushing operation showed that the amplitude of the vibration acting on the rock was smaller than the noise heard by the ear.
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