재개발을 위한 기존 광산 안정 해석과 무지보 채광규격 제안
Stability Analysis on Old Hard Rock Mine and Suggestion of the Unsupported Spans of Haulage, Stope and Pillar for Redevelopment
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초록
최근 광물자원의 가격 상승에 따라 국내에서도 지하채광방식으로 가행되었다가 중단된 광산에 대한 재개발에 관심이 증대하고 있다. 재개발 대상 중 하나인 강원도 삼척 소재 가곡광산에 대하여 기존 자료 조사, 현장 갱도 조사 및 시험, 암반분류와 수치해석을 통해 광산 안정성을 평가하였다. 평가 결과 규모가 작은 갱도(2.5 × 2.5 m)의 경우 안정한 것으로 판단되나 대규모 채굴적 상부는 불안정한 것으로 나타났다. 따라서 기존채굴적 주변의 광체 개발시에는 배수 이후 추가적인 안정성 평가를 수행하는 것이 바람직하다. 전체적으로 안정성을 확보한다하더라도 다양한 방향으로 갱도가 굴착되는 광산의 경우 중소규모 낙석 가능성이 존재하므로 갱도 방향에 따른 낙석가능성을 분석하였다. 분석 결과 수평갱도의 경우 금곡부 화절층에서 갱도의 주향방향이 74-254일 경우 천반 낙석이 예상되므로 이 방향의 갱도 굴착시 적절한 스케일링이 필요한 것으로 나타났다. 또한 현재까지 확보한 자료에 근거하여 재개발을 위한 무지보 형식의 갱도와 채광장 및 광주 규격을 각각 8 × 8 m, 14 × 8 m, 15 × 8 m로 제시하였다.
Abstract
Redevelopment of closed or ceased underground mines is issued domestically due to a sudden rising of metal and mineral price. Rock mechanics based stability analysis on Gagok mine nominated for redevelopment was carried out through the field survey, laboratory and field test, rock mass classification and numerical analyses. Most of the small haulage (2.5 × 2.5 m) is thought to be stable while the upper part of large stope is unstable based on the results. Therefore, additional field investigation on the stope is required for mining ore around the stope. Keyblock analysis was also carried out because small scale rock fall is inevitable in underground mines though global stability is confirmed. The result showed that excavation in the direction of 74-254 would cause rock fall within Whajeol formation, so appropriate scaling of loosened rock is necessary in this zone. Based on these, stable spans of stope and haulage without any supports, including pillar size were suggested as 8 × 8 m, 14 × 8 m, 15 × 8 m.
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