Abstract
In this study, a total of 13 mines were finally selected as study subjects and field measurements were conducted. Thereafter, calculations of thermodynamic natural ventilation were attempted using spread sheets and solutions for natural ventilation of mine types with multiple vertical shafts were obtained. Based on the results, natural ventilation of each mine was quantified. In addition, changes in natural ventilation energy (NVE) and natural ventilation pressure (NVP) were estimated assuming mine deepening and the resultant values were applied to mine conditions to observe changes in flow rates. Natural ventilation pressure in domestic mines is generally calculated to be in a range of 5 Pa~300 Pa. Although NVP increases as the depth increases, resistance also increases. Therefore, as the depth increases, flow rates show a tendency of converging on a certain value because of the relationship between NVP and mine resistance. Natural ventilation using shafts with depth differences is effective up to depths of 200~300 m. However, flow rate change rates resulting from NVP are small at depths deeper than approximately 200~300 m. Therefore, if a mine is deepened over 300 m, NVP will become insufficient and thus additional pressure obtained through mechanical ventilation will be necessary.
본 연구에서는 가행광산 및 휴 폐광산에 대하여 선정과정을 거쳐 최종적으로 총 13개의 광산을 연구대상으로 하여 현장실측을 하였다. 이후 스프레드시트를 이용한 열역학적 방식의 자연통기력에 대한 계산을 시도하였다. 이를 바탕으로 각 광산들의 자연통기력을 정량화 하였다. 또한, 광산 심부화를 가정한 자연통기에너지(NVE)의 변화와 자연통기압력(NVP)을 예측하고, 이 값을 갱도 조건에 적용하여 유량변화를 관찰하였다. 국내 광산의 자연통기력은 약 5~300 Pa의 범위로 계산된다. 심도가 깊어짐에 따라 온도차에 의해 NVP은 커지나 저항 또한 증가하므로 NVP와 갱도 저항의 관계에 의해 깊이가 증가할수록 유량은 일정한 값으로 수렴하는 경향을 보인다. 깊이 200~300 m 까지는 높이차가 있는 수직갱을 이용한 자연통기가 효과적이나 약 200~300 m 이상에서는 NVP에 따른 유량변화율이 미미하므로 300 m 이상 심부화가 진행될 경우 자연통기압력으로 충당치 못하게 되어 기계통기를 통한 추가적인 압력이 필요하다.
