초록 ▼

지반침하 방지를 위해서는 대상지역의 정확한 현장자료 분석과 적절한 물성치의 산정 등을 통한 지반침하 자료의 DB를 구축하고 금년도 조사대상지역으로 물금광산의 주변지역을 선정하여 지반의 안정성평가를 실시하고 전산해석을 통하여 채굴적 주변의 지하지반 거동을 확인한다.
금속광산 지역의 지반침하에 대해 조사관리, 사후 처리 등의 효율적 분석 및 관리를 위한 GIS를 개발하는 것을 주목적으로 하여 기존 석탄광의 지반침하와의 유사성 및 차이점 분석, 금속광산의 침하요인 및 주 영향요소 분석, GIS 입력요소선정, DB 관리프로그램 설계

지반침하 방지를 위해서는 대상지역의 정확한 현장자료 분석과 적절한 물성치의 산정 등을 통한 지반침하 자료의 DB를 구축하고 금년도 조사대상지역으로 물금광산의 주변지역을 선정하여 지반의 안정성평가를 실시하고 전산해석을 통하여 채굴적 주변의 지하지반 거동을 확인한다.
금속광산 지역의 지반침하에 대해 조사관리, 사후 처리 등의 효율적 분석 및 관리를 위한 GIS를 개발하는 것을 주목적으로 하여 기존 석탄광의 지반침하와의 유사성 및 차이점 분석, 금속광산의 침하요인 및 주 영향요소 분석, GIS 입력요소선정, DB 관리프로그램 설계 및 실행 등을 통하여 실제 적용 가능한 시스템을 개발하는 세부목표 둥으로 구성되어 있다
폐광산의 갱도 및 채굴공동의 유형별 분류와, 광산별, 지역별 특성조사 등을 1차 년도에 실시하여 금년도에는 폐갱도의 활용을 위하여 유사 갱도를 선정하여 계절별로 환경측정을 실시하고 동시에 폐갱도 환경감시 장치를 개발하여 향후 현장시험을 위하며 성능시험을 실시하고자 한다.
연구개발의 내용 및 범위는 다음과 같다
1) 금속광산 지반침하 분석용 GIS 모델 개발
- 금속광산의 지반침하 발생과정 및 유형분석
- GIS에 필요한 입력자료 요소분석
- GIS 및 DB 관리를 위한 프로그램 설계
2) 경상도 지반침하 우려지역(물금광산) 지반 안정성 조사
- 지질 및 광상
- 지반 공학적 조사 (측량, 시추, 암석물성시험, 보아홀 TV 카메라촬영조사)
- 유한차분법(FLAC)에 의한 전산해석
3) 폐갱도 환경 모니터링 시스템
- 시스템의 구성
- 환경감지기
- 통신회선
- 중앙 모니터링 시스템 S/W 구성
4) 폐갱도 활용기술
- 폐갱도의 지역별 활용성 검토
- 폐갱도 활용을 위한 현장조사
5) 종합검토

Abstract ▼

In order to prevent the subsidence of ground, we constructed DB of surface subsidence through accurately analyzing in-situ data in the target area and estimating proper characteristics. Then, we made a choice the area around Moolgoom mine as this year's survey area, and assessed the stability of gro

In order to prevent the subsidence of ground, we constructed DB of surface subsidence through accurately analyzing in-situ data in the target area and estimating proper characteristics. Then, we made a choice the area around Moolgoom mine as this year's survey area, and assessed the stability of ground and verify the behavior of subsurface around the mine with the aid of simulation technique.
The main objective of this study is the development of GIS system to efficiently analyze and manage subsidence in metal mine area. And the subsidiary goals is to accomplish an applicable system through the analysis of the similarity and difference among the subsidences in the present mines, the clarification of primary factor for subsidence in metal mine, the designation of GIS input parameter and the plan of DB control program.
In the first year, we carried out typical classification of abandoned gangways, the investigation of characteristics by mine and regional group and so on. In this year, only after selecting the similar gangway to put to practical use of closed mine, we have executed the environment measurement by a season. Also, with the device of the monitoring system of environment in disused mine, the performance tests have been carried out to get ready for the future in-situ experiment.
The major research scopes are as follows:
1) Development of GIS model to analyze subsidence of metal mines
2) Geomechanical survey of subsidence in the area of Moolgoom mine in Kyungsang province
3) Monitoring system for the environment of closed mines
4) Application technology of closed mines
Surface subsidence is not frequent like the other types of geological hazards. It, however, is hard to be recognized due to the delayed time dependant progress and it makes huge deformations ultimately. Therefore, we choose a possible area and performed the stability evaluation with geotechnical method and simulation techniques suitable for local conditions.
Also, for the utilization of abandoned mmes, we developed testing machines and monitoring device based on foreign cases, the present states of the domestic utilization and future prospects.
From the results following conclusions can be drawn.
1. GIS model was developed by considering the governing factors such as topography, the definition of limit value for subsidence outbreak, the coefficient of linear contraction, the coefficient of volumetric expansion an so on.
2. As a numerical model for the analysis of subsidence, FLAC which can be useful for plastic flow analysis and huge displacement such as the collapse of surface, was selected and applied.
3. From the stability evaluation with the mentioned techniques, the area of Moolgoom mine Kyungsang province showed that there is no evidence of subsidence. However, additional close investigations are needed to construct a new structure for an area development program.
4. With the development of monitoring system for the environment of closed mines, in-situ tests in next year and the development of central monitoring system for the environments will be achieved with ease.
5. In order to investigate the reutilization possibility of abandoned mines, one gangway was chosen and the field environmental survey was performed.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...18
• 제 1 절 연구의 필요성...18
• 제 2 절 연구의 범위와 내용...19
• 제 2 장 금속광산 지반침하 분석과 GIS 모델 개발...20
• 제 1 절 개요...20
• 제 2 절 금속광산의 지반침하 발생과정 및 유형분석...21
• 1. 금속광산 지반침하 발생사례...21
• 2. 침하발생유형...27
• 3. 석탄광지역 침하와 비교분석...27
• 제 3 절 GIS에 필요한 입력자료 요소분석...32
• 1. 광산 및 갱도 위치...32
• 2. 채광방식...35
• 3. 시간...35
• 4. 피해 관측사항...35
• 5. 보강자료...36
• 제 4 절 GIS 및 DB 관리를 위한 프로그램 설계...37
• 1. 사용 소프트웨어 특성...37
• 2. 프로그램 구성 및 내용...37
• 3. 구성현황...37
• 제 5 절 검토 및 제안...42
• 제 3 장 물금지역 지반안정성 조사...43
• 제 1 절 일반 현황...43
• 1. 지질 및 광상...43
• 2. 개발현황...43
• 제 2 절 지반공학적 조사...47
• 1. 시추조사...47
• 2. 암석물성시험...51
• 3. 시추공 TV카메라 촬영조사...63
• 제 3 절 유한차분법(FLAC)에 의한 전산해석...67
• 1. 해석 방법...67
• 2. 해석모델의 구조...70
• 3. 입력정수...72
• 4. 해석결과...74
• 제 4 장 폐갱도 환경 모니터링 시스템...79
• 제 1 절 개요...79
• 제 2 절 시스템 구성...79
• 1. 중앙 모니터링 시스템...80
• 제 3 절 환경 감지기...84
• 1. 마이크로 컨트롤러 주변회로...85
• 2. 사이트 번호 인식회로...85
• 3. 통신 제어회로...86
• 4. Actuator 및 유지보수회로...86
• 5. 전원회로...86
• 6. 센서인터페이스...86
• 7. 주요 디바이스...88
• 제 4 절 통신회선...90
• 제 5 절 중앙 모니터링 시스템 S/W 구성...91
• 1. 시작과 메인화면...91
• 2. 초기값 설정부...92
• 3. 환경 모니터링부...94
• 4. Data Base부...95
• 5. 그래픽 처리부...97
• 제 6 절 검토 및 제안...101
• 제 5 장 폐갱도 활용기술...102
• 제 1 절 개요...102
• 제 2 절 폐갱도의 지역별 활용성 검토...104
• 1. 지역별 활용성 검토...104
• 제 3 절 폐갱도 활용을 위한 현장조사...107
• 1. 갱도 환경 측정...107
• 제 4 절 검토 및 제안...115
• 제 6 장 종합검토 및 결론...116
• 참고문헌...118
• 부록 Ⅰ 시추주상도...120
• 부록 Ⅱ 응력-변형률 곡선과 파괴포락선...134
• 부록 Ⅲ 환경감지기 Source Program...144