학술논문

광산 채굴적으로 인한 지반침하 조사 및 해석 사례
Survey and Numerical Analysis Cases of Ground Subsidence by Mine Goaf
Document Type
Article
Source
지질공학 / Korean Society of Engineering Geology. Mar 31, 2024 34(1):1
Subject
mine
subsidence
drilling survey
resistivity survey
numerical analysis
광산
지반침하
시추조사
전기비저항 탐사
수치해석
Language
Korean
ISSN
1226-5268
Abstract
우리나라는 1980년까지 광물 지하자원 개발을 활발히 수행하였으나 이후 생산원가 대비 사업성이 크게 줄어들면서 많은 수의 폐광산이 발생되었다. 그 중 대부분은 광산개발 중단 후 오랜 시간이 지나 잔류성 침하가 발생할 가능성이 높은 상태에 있다. 하지만 그 발생 시기와 위치를 정확히 예측하기는 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 실제 지반침하가 발생한 사례를 분석하여 연속체 수치해석을 통해 지반침하의 발생 위치나 규모에 대한 예측 가능성을 살펴보고자 한다. 연구지역은 양산단층과 모량단층 사이에 위치하여 이들에 규제받는 ○○광산 지역이며, 이 지역에서는 2005~2009년에 걸쳐 3회의 지반침하가 발생된 바 있다. 지반침하지를 대상으로 시추조사 및 전기비저항 탐사를 수행하여 지층의 분포를 파악하였고, 실내시험을 통해 수치해석 시 적용되는 지반의 물리 · 역학적 특성을 파악하였다. 수치해석 결과 소성영역이 실제 지반침하 범위를 포함하는 형태로 나타나 연속체 해석으로도 채굴적에 의한 침하지 발생 위치 및 규모를 예측하는데 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
South Korea’s mining industry was actively developed until 1980, but subsequent declining profitability forced many mines to close. Most of the abandoned mines are susceptible to persistent subsidence because of the length of time since mining ceased. Accurate prediction of the locations and times of subsidence is difficult; therefore, this study aims to apply continuum analysis to past cases of subsidence to establish a method of predicting the location and magnitude of future subsidence. The study area is an area of ○○ mining located between the Yangsan fault zone and the Moryang fault zone, in which three subsidence events occurred between 2005 and 2009. Drilling surveys and electrical resistivity surveys were performed at subsidence sites determined the distribution of strata, and through laboratory tests obtained the physico-mechanical properties of the rock. Numerical analysis of the results found that the plastic status area includes the areas of actual subsidence and that continuum analysis can also be used to predict the location and magnitude of subsidence caused by mine goaf.