부평광산 개발구역 안전진단 및 평가연구
상세정보
| 자료유형 | KIGAM 보고서 |
|---|---|
| 서명 | 부평광산 개발구역 안전진단 및 평가연구 |
| 저자 | 권광수 |
| 언어 | KOR |
| 청구기호 | KR-93-S-4-1993-R |
| 발행사항 | 한국자원연구소, 1993 |
| 초록 | : 이 조사 연구는 영풍광업 주식회사로부터 자사가 소유하고 있는 휴광중인 부평광업소의 채굴적 상부지역에 대한 안정상 평가를 의뢰 받아서 한국자원연구소가 수행한 것이다. 이 지역은 금년 5월 2일에 동 광업소 구역내에 있는 부평공설공원묘지에서 함몰사고가 발생함으로써 이 지역의 안정성 평가에 대한 필요성이 제고되고 있을 뿐만 아니라 특히 이 지역은 인천직할시내의 공장 등 지상의 현존시설에 대한 안전문제와 향후 도시계획에 따른 안정성 평가가 매우 관심이 높은 구역이다. 이 조사연구에서는 총 5개 광구 1,365ha 내에서 채광작업이 이루어진 18개 가행구역 중 금번 붕락이 발생한 구역을 비롯하여 채굴적을 미충전한 5개소와 자체적으로 충전을 실시한 2개소, 모두 7개소를 대상으로 하였다. 연구수행방법은 당연구소의 각 분야별 전문가를 총망라해서 -현장 지질구조 조사. -채광 현황조사. -암석물성 시험. -탄성파 탐사(지오토모그래피). -현장시추 및 시추코아 분석. -시추공내 TV 카메라 촬영. -유한차분법(FLAC)에 의한 전산해석. 등 여러가지 조사방법을 동원해서 얻어진 결론은 다음과 같다. 1)지질학적 고찰: 본 조사연구 대상지역은 Pre-Cambrian 의 편마암류와 중생대 쥬라기의 화성암으로 구성되어 있고, 직경이 8Km 되는 칼데라의 남단에 위치하며 NS계 단층의 지배를 받고 있으며 여러 곳에서 염기성 암맥(Dyke) 이 나타나고 있었다. 2)탄성파 탐사(Geo-Tomography)결과: 탄성파 탐사(지오토모그래피)는 제2, 제4, 제7 3개지역에서 각각 3개 (제2지역의 2-4 공은 실패한 공임), 2개, 3개의 시추공을 굴착하고 실시한 결과 제 2지역은 붕락구역으로서 시추공내에서 탄성파의 전달이 잘되지 않는 것으로 미루어 볼 때 암반이 파쇄되어 있음을 알 수 있으나 만족할만한 결과를 얻지 못하였지만 VSP 탄성파 반사법 등을 적용한 결과 균열과 단층이 많고 암반상태가 좋지 않다는 것을 알았으며 제 4기 지역은 탄성파 속도가 4900m/sec 이상을 나타내어 비교적 단단한 암반으로 구성되어 있고 또 공동상부에는 매우 단단한 암층이 덮고 있음을 알 수 있었다. 제 7지역은 공동으로부터 50km 까지는 비교적 양호하고 오히려 그 상부가 연약지대로 나타났다. 3)암석의 물성시험 결과 : 암석의 물성시험은 제1, 제2, 제7지역의 시추코아를 이용하여 시험하였는바 제1지역은 압축강도가 250 -420kg/cm²으로 매우 약한 암석이 있다는 것은 아직도 하부 공동이 남아있는 것으로 판단되나 상부암반이 연약한 것으로 예상되며 제2지역에서는 공동상부의 파괴가 거의 수직형태로 잘게 쪼개진 것으로 보아 완전히 붕락된 것으로 보여지며 제7지역에서도 공동주위의 암반이 견고하지만 파괴가 거의 수직으로 잘게 쪼개진 것으로 보아 공동상부가 파괴될 수 있음을 알 수 있었다. 4)R.Q.D 조사결과 R.Q.D 조사에서는 제1, 제7지역을 대상으로 실시하였는바 제1지역은 지표로부터 -130m 지점까지 모두 불량한 암석으로 구성되어 있는 것으로 나타났으며, 제7지역도 지표로부터 140m 지점까지 매우 불량한 암석이 복합적으로 나타나고 있다. 5)시추공내 TV 카메라 촬영 결과: 시추공내 TV 카메라 촬영은 No.1, No.7-2, 2개 시추공을 대상으로 실시하였는데 No.1 시추공은 110m 하부까지만 촬영이 가능하였고 15m 지점부터 절리가 많았으며 하부로 내려갈수록 공벽의 파괴가 심해지고 108m 지점에서는 공벽이 튀어나와 있었다. No.7-2 시추공은 하부 90m 까지만 쵤영이 가능하였으며 그 하부는 시추기름 때문에 불가능하였다. 공의 상태는 절리가 많고 공벽이 부서져 있었으며 42 ~ 48m 구간에서는 특히 불량하게 나타났다. 6) 유한차분법에 의한 전산해석 결과 : 위의 각종 자료와 기본 데이타를 활용하여 전체적으로 유한차분법에 의한 전산해석을 실시한 결과 제 1지역은 2개 공동 사이의 Pillar 부분이 붕괴될 우려가 있는 것으로 판단되며, 제7지역은 특별한 위험이 없는 것으로 보여지나 Geo-Tomography 결과와 일치하지 않는 것은 공동 상부에 복잡한 구조선이 발달되어 있는 것으로 추측된다. 2지역은 지속적으로 불안정함을 나타내고 있으나, 이는 FLAC 의 해석 과정상 붕괴물에 의한 공동의 충전이 고려되지 않기 때문으로 사료된다. 따라서 2지역은 아직도 지속적인 관찰이 요구된다. 이와 4지역 및 5지역은 대체로 안정한 것으로 사료된다. 7)충전채구 시추결과: 제13, 제17지역은 채굴후 충전구역으로서 충전여부를 확인하기 위하여 제13지역은 1개소, 제17지역은 2개소의 45.5m , 11m , 27m 지점에서 부터 충전물이 확인되었으므로 안전하다고 판단된다. 8)종합의견: 상기 사항을 종합하여 볼때 제1지역과 제7지역의 채굴적 공동상태는 비교적 잘 유지되고 있어 단기간 내 붕락의 우려는 없을 것으로 추정되나 향후 장기 안전성을 고려할 때는 지표붕락 방지를 위한 조치(충전, 그라우팅 등)가 요망되고 제 2지역은 함몰 이후 완전 복구된 지역으로 하부 채굴적 공동까지 충전되었다고 보며 붕락암반의 공극률 팽창을 감안하여 볼때 지표에 약간의 변화가 있을 수도 있어 계속 지표침하에 관심을 가져야 하며 기타지역 (제4지역, 제5지역, 제13지역, 제17지역)은 비교적 안전한 것으로 사료된다 |
| 페이지 | 530 p.(접지2장) |
| 키워드 | 부평, 부평광산, 안전진단, 탄성파 |
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