초록

노천광산에서 사면설계는 안정성과 경제성 측면에서 동시에 접근하여 결정해야 한다. 또한 일반 도로나 철도 연변의 사면과는 달리 대부분 지보나 보강없이 굴착해야 하기 때문에 사면각도가 가장 중요한 설계 변수이다. 본 연구에서는 인도네시아 파시르에 위치한 노천채광방식의 대규모 석탄광산 사면에 대하여 안정성 측면에서의 사면 각도 및 한계사면높이를 결정하였으며 이러한 설계가 가지고 있는 불확실성을 보완할 수 있는 계측 및 계측자료 해석을 수행하였다. 연구 결과, 사면각도(Overall Elope angle) $30^{\circ}$를 유지하는 경우 안전율 1.5를 확보하는 최대개발심도는 $353{\sim}438m$로 계산되었으나 강도정수에 대한 민감도분석결과를 고려할 때 사면높이는 300m를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 또한 변위계측자료에 대한 역변위속도 분석 결과가 현장사면 사례와 잘 일치하여 이 방법을 통해 사면의 불안정성 및 파괴시기를 대략적으로 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract

Open-pit mine slope design must be carried out from the economical efficiency and stability point of view. The overall slope angle is the primary design variable because of limited support or reinforce options available. In this study, the slope angle and critical slope height of large coal mine located in Pasir, Kalimantan, Indonesia were determined from safety point of view. Failure time prediction based on the monitored displacement using inverse velocity was also conducted to make up fir the uncertainty of the slope design. From the study, critical slope height was calculated as $353{\sim}438m$ under safety factor guideline (SF>1.5) and $30^{\circ}$ overall slope angle but loom is recommended as a critical slope height considering the results of sensitivity analysis of strength parameters. The results of inverse velocity analysis also showed good agreement with field slope cases. Therefore, failure of unstable slope can be roughly detected before real slope failure.

주제어

#대규모 노천광산   #연약 사면   #사면각   #한계사면높이   #역변위속도   #파괴예측  

참고문헌 (8)

1. 정용복, 선우춘, 이종범, 임동규, 2007, 노천석탄광산내 대규모 암반사면 안정성 해석, 2007 한국암반공학회 특별심포지움, pp.409-418 
2. Eberhardt, E., 2007, The role of advanced numerical methods and geotechnical field measurements in understanding complex deep-seated rock slope failure mechanims, Canadian Geotechnical Journal, vol.45, pp.484-510 
3. Hoek, E and Bray, J. W., 1981, Rock Slope Engineering, Instn Min. Metalll, London 
4. 정소걸, 선우춘, 한공창, 신희순, 박연준, 2000, 인도네시아 파시르 탄전에서의 노천채탄장 사면의 안정성 해석, 터널과 지하공간, vol.10, pp.430-440 
5. Fukuzono, T., 1985, A new method for predicting the failure time of a slope, Proc. of 4th Int. Conference & Field Workshop on Landslides, pp. 145-150 
6. 최병희, 류동우, 선우춘, 2006, 인도네시아 파시르 탄광에서의 노천발파공법에 대한 고찰, 한국지구시스템공학회 86회 학술발표회, pp.248-252 
7. Steffen, O. K. H., 1997, Planning of open pit mines on a risk basis, The Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy, pp.47-56 
8. KIGAM, 2003, Geotechnical study on the stabilization for the slopes of the Pasir coal mine, KIGAM Report No. KJA/02P/XII/01, Daejeon, Korea, 167p 

이 논문을 인용한 문헌 (2)

1. Yoon, Yong-Kyun ; Kim, Byoung-Chul ; Jo, Young-Do 2009. "Failure Time Prediction by Nonlinear Least Square Method with Deformation Data" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, 19(6): 558~566  원문보기 상세보기
2. Ryu, D.W. ; Kim, H.M. ; Oh, J.H. ; Sunwoo, C. ; Jung, Y.B. 2009. "Field Tests and Analysis of Groundwater System for Stabilization of Slope in Large Open-Pit Coal Mine" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, 19(3): 248~260  원문보기 상세보기