Stability Assesment of the Slope at the Disposal Site of Waste Rock in Limestone Mine

석회석 광산에서 폐석 적치장 사면의 안정성 평가

  • 이상은 (강원대학교 삼척캠퍼스 에너지자원공학과) ;
  • 장윤호 (강원대학교 삼척캠퍼스 에너지자원공학과)
  • Received : 2010.12.10
  • Accepted : 2010.12.24
  • Published : 2010.12.31

Abstract

The analysis of slope stability was performed from seven sites among total eleven sites of waste rock which are divided into two objects (mullock-pile and rock mass) according to the location of dumping-dropping point in L limestone Mine. The analysis of circular failure using Bishop's simplified method and the finite element method for mullock-pile slopes were adopted. For rock mass slopes, identification of failure modes on stereonet projection was determined, thereby limit equilibrium analysis was applied to obtain the safety factor of slopes and the finite element method was used to understand overall behavior of slope. Phi-c reduction method was used to calculate the safety factor of slopes through the finite element method. In mullock-pile slope of zone D and rock slopes of zone F and G, the assurance of slope stability was difficult, and the plans to assure the stability of slopes were proposed on the basis of the analysis of slopes at disposal sites of waste rock. Therefore, the method of piling with waste rock by dozer pushing after dumping for mullock-pile slope of zone D is required, and the method of piling after moving to the place which has no fault zone for rock slope of zone F and G is recommended.

L 석회석 광산에서 폐석 덤핑 투하 지점이 놓인 위치에 따라 폐석층 또는 암반층에 따라 구분하고 총11개의 폐석 적치장중 7개소를 대상으로 사면안정해석을 수행하였다. 폐석층에 대해서는 Bishop 법을 이용한 원호파괴 해석과 유한요소법을 적용하였으며, 암반층은 평사투영법에 의해 잠재적인 파괴 가능성을 분석하고 한계평형법 해석에 의해 안전율을 산정하였다. 또한 암반사면의 전체적인 거동을 파악하기 위해 유한요소법을 적용하였다. 이 때 유한요소법으로 사면의 안정성을 안전율로 표시하기 위하여 강도감소법을 이용하였다. 안정 해석결과 폐석층 사면은 D 지역에서, 그리고 암반층의 경우 F와 G 지역에서 사면의 안정성 확보가 곤란한 것으로 평가되었으며, 아울러 폐석 적치장의 해석결과를 토대로 안정성을 확보하기 위한 방안을 제시하였다. 즉, D 지역의 사면은 파괴 활동면을 벗어난 지역에서 덤핑 후 도져에 의해 Push하는 방안이 필요하며, F와 G지역은 단층대 발달이 없는 지역으로 덤핑-투하 지점을 이동하여 적치하는 방안을 추천하였다.

Keywords

References

  1. 임한욱, 김치환, 백환조, 2001, 수치해석에 의한 석회암 채굴 사면의 안정성 해석, 터널과 지하공간, 11권 3집, pp. 270-278.
  2. 권현호, 남광수, 2007, 광해방지공학, 동화기술출판사, p. 373.
  3. 건설교통부, 2006, 건설공사 비탈면 설계기준, p. 442.
  4. 민경원 등, 2002, 옥계 석회석광산 함몰지 조사보고서, 강원대학교 석재복합 신소재제품 연구센터, p. 138.
  5. 김상규, 1997, 토질역학, 청문각, p. 434.
  6. 이정인, 2002, 암반사면공학, 엔지니어즈, p. 459.
  7. 국토해양부, 2009, 구조물기초설계기준해설, 한국지반공학회, p. 861.
  8. 제2회 광해방지 전문인력양성교육 단기강좌, 2008, 광해방지사업단, p. 293.
  9. Singh, B., R. K. Goel, 1999, Rock Mass Classification - A Practical Approach in Civil Engineering, Elsvier, p. 267.
  10. Hoek, E. & M. S. Diederichs, 2006, Empirical estimation of rock mass modulus, Int'l J. of Rock Mech. & Min. Sci., Vol. 43, pp. 203-215. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2005.06.005