• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.123-133
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• 2002

광산지역을 통과하는 터널 건설 공사에서, 기존 광산 갱도는 터널의 굴착 시공 뿐만 아니라 장기적 유지관리에 걸쳐 터널 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 기존 광산지역을 통과하는 도로 터널의 시공사례에 대한 현장 조사 및 FLAC을 이용한 수치해석을 통하여, 터널에 대한 기존 갱도의 존재 패턴 및 암반조건에 따른 터널의 안정성을 분석하였다. 그리고 기존 갱도를 포함하는 인접 영역에 대한 그라우팅 보강 방안을 제시하고 터널 안정성을 확보할 수 있는 보강 효과를 수치해석적으로 검증하였다. 이상에서, 광산지역내 도로 터널 건설에 있어서 인접한 기존 갱도 존재와 관련한 터널 안정성 평가는 기존 갱도 규모, 터널과의 거리, 암반상태, 지하수 조건 등에 따라 그 영향 정도가 다르게 나타나므로 이러한 요소들을 복합적으로 고려하여 이루어져야 할 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제22권6호
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• pp.383-392
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• 2012

본 연구에서는 안전하고 친환경적인 광산관리를 위해 스마트 광산재난관리체계인 $M_{(i,j,k)}BCP$(Mining Business Continuity Planning)를 제안하였다. 여기서 'i'는 광산의 종류, 'j'는 광산의 업무공정, 그리고 'k'는 공정별 리스크 이다. 특히, 본 연구는 'i=1=석회석 광산'으로 규정하고 석회석광산의 재난관리체계를 $M_{(i,j,k)}BCP$로 제안하였다. 본 논문에 사용된 광산 리스크들은 문헌자료와 전문가 의견 분석을 통하여 얻었으며, 이러한 리스크들을 석회석 광산의 5대 공정에 맞도록 분류하여 그 수를 약 60개에서 26개로 줄였다. 줄여진 리스크들은 $M_{(i,j,k)}BCP$에 할당되고 평가되었다. 본 연구에서 리스크 평가에 사용한 척도는 1회 이상 발생빈도, 인명피해, 시설물피해, 업무중단시간 등 4가지이다. 리스크 평가 결과에 의하면, 리스크들은 4개의 특화된 군으로 분리될 수 있었다. 또한, 석회석 광산에서는 '채광 중 갱내 낙반 또는 붕락 발생 리스크'의 발생가능성과 위험도가 가장 높은 것으로 나타났다. 이 리스크에 대한 재난관리체계는 '$M_{(1,2,1)}BCP$'이다. 이는 석회석광산 개발시 $M_{(1,2,1)}BCP$가 최우선적으로 수립되어야 함을 의미한다.

• 터널과지하공간
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• 제32권3호
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• pp.194-202
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• 2022

2000년대 이후 자원개발 분야에서는 안전성, 친환경 및 저비용 등의 이유로 ICT 기술을 적용한 사례들이 증가되고 있다. 국내에서도 제 2차 광업기본계획에서 광업 전주기와 ICT 융합에 대한 중요성을 명시하고, 제 3차 광업기본계획에서는 국내에 ICT 광산장비 보급 지원 및 스마트마이닝 시범 도입 등 ICT와 스마트 마이닝에 대해 강조하고 있다. 본 연구는 (주)고려시멘트 장성 광업소에서의 ICT 장비의 활용과 안전시스템 운용에 대해 설명하였다. 장성 광업소에서는 측량과 3D 스캐닝이 가능한 멀티스테이션과 핸드형 3D 스캐닝 등 두 종류의 3D 장비를 혼용하여 갱도의 3D 측량을 실시하고 있다. 3D 측량을 통해서 각 편별 위험 개소 및 특이사항을 파악하고, 편과 편 사이의 크라운 필라에 대한 안정성을 분석하였다. 또한, 실시간 위치추적 및 통신시스템을 구축하여 갱내 사고에 대한 구조방안 및 대피계획을 수립하고 있다.

• 터널과지하공간
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• 제27권5호
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• pp.295-302
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• 2017

본 연구에서는 폐광지역 지반침하 관리시 토목분야(도로, 철도 등)의 계측관리기준을 그대로 준용하고 있는 현행 계측수행 상의 문제점을 개선하기 위해 광산분야에서 적용할 수 있는 새로운 정량적 계측관리기준을 제시하였다. 광해관리공단의 협조를 얻어 폐광지역에서 수행된 지반침하 관련 자료들을 수집하였고, 이 중 현장에서 실측된 수동계측자료들을 토대로 새로운 계측관리기준치 설정에 대한 여러 기법들에 대해 연구하였다. 그 결과, 계측치들의 평균값, 3사분위수, 95% 신뢰도, 최대값 등의 통계량을 통해 계측항목별 계측관리기준치를 설정, 제안하였다.

• 터널과지하공간
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• 제8권2호
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• pp.118-129
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• 1998

A three dimensional boundary element method-BEAP3D was applied to the stability analysis of the mine openings not only to improve the stability during mining operations but also to serve the evaluation of the mine openings for further utilization. Stability analysis on the stability of the room-and-pillar stopes underneath of the old mine openings and the openings to be created by the newly proposed sublevel stoping method at the Nowhado Pyrophyllite Mine, showed that rock mass around the old and new stopes would be stable. Six stopes of a sublevel stoping designed for the Choongmu Limestone Quarry would be stable, too. A sublevel stoping method consisting of six stopes was similarly suggested for the Keumpyung Quartzite Mine. The stability can be guaranteed through out six stopes. Since mining starts from the bottom 1st sublevel to the uppermost sublevel, the safety of the stopes will improve together with the mining process. It would highly be recommended to investigate in-situ rock properties and the rock stresses for future studies. Even though the rock around the uppermost part and bottom of all the stopes have a very high factor of safety, spot reinforcements such as rock bolting would be recommended to mitigate the intermediate and minor principal stresses acting in a tensile mode.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권1호
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• pp.21-27
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• 2019

Rockburst disasters pose serious threat to mining safety and underground excavation, especially in China, resulting in massive life-wealth loss and even compulsive closed-down of some coal mines. To investigate the mechanism of rockbursts that occur under a state of static forces, a stress model with sidewall as prototype was developed and verified by a group of laboratory experiments and numerical simulations. In this model, roadway sidewall was simplified as a square plate with axial compression and end (horizontal) restraints. The stress field was solved via the Airy stress function. To track the "closeness degree" of the stress state approaching the yield limit, an unbalanced force F was defined based on the Mohr-Coulomb yield criterion. The distribution of the unbalanced force in the plane model indicated that only the friction angle above a critical value could cause the first failure on the coal in the deeper of the sidewall, inducing the occurrence of rockbursts. The laboratory tests reproduced the rockburst process, which was similar to the prediction from the theoretical model, numerical simulation and some disaster scenes.

• 터널과지하공간
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• 제25권3호
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• pp.221-230
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• 2015

본 연구에서는 국내외에서 개발된 광산관리 소프트웨어들을 조사하고 그 특징을 분석하였다. 해외에서는 다수의 기업들이 Dispatch, $Cat^{(R)}$ $MineStar^{TM}$, FARA 등과 같은 광산관리 소프트웨어를 개발하고 상용화하였다. 이 소프트웨어들은 실시간 장비 추적, 장비 할당 최적화, 생산량 관리, 장비 상태 모니터링, 원격조종과 같은 기능을 제공한다. 국내에서는 현재까지 상용화된 광산관리 소프트웨어는 없다. 일부 연구자들에 의해 GEMISIMS, Truck-Shovel fleet optimization 등의 소프트웨어가 개발되었으나, 다소 제한적인 기능만을 제공하고 있다. 추가적으로 본 논문에서는 보츠와나 Jwaneng 광산과 미국 Robinson 광산에서 광산관리 소프트웨어를 도입하여 활용한 사례를 조사하여 그 결과를 제시하였다.

• 지질공학
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• 제33권4호
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• pp.737-753
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• 2023

폐광산은 자원의 고갈 및 산업환경의 변화로 인해 폐쇄된 유휴공간이다. 이러한 폐광산의 지하공간은 항온성, 차광성, 보안성과 같은 고유 특성을 이용하는 다양한 용도로의 재활용이 시도되고 있다. 본 연구에서는 폐광산 지하공동의 재활용 방안 가운데 수요가 증대되고 있으며 지역발전에 도움이 되는 데이터 센터 및 폐광지역 주민복지를 증진시키는 공공체육시설에 대한 운용성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 해외 폐광산 내 설치된 데이터센터의 현황 및 지하공간의 이점을 활용한 데이터센터 운용기술을 검토하였다. 또한 우리나라의 폐광산 종류별 지하공간 규모를 고려하여 공공체육시설 중 지역 주민들의 건강과 복지에 이바지할 수 있는 생활체육시설로 선택된 12개 종목에 대해 경기장 설치 적용성을 평가하였다. 이와 같은 폐광산 지하공간의 데이터센터 및 공공체육시설로의 활용은 단순히 산업유산의 재활용이 아니라 지역사회에 새로운 발전 가능성과 기회를 제공할 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제28권4호
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• pp.372-386
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• 2018

뒷채움한 작업장의 공기질은 채움재의 양생기간 및 이후에 걸쳐 현저히 악화된다. 복합탄산염 기반의 채움재로 뒷채움한 채굴적으로부터 장기간에 걸친 NH3 및 CO2의 유출은 작업공간 내부에서 뿐만 아니라 지표상에서도 관찰된다. 가행광산에서는 가스의 유출은 작업환경을 급격히 악화시키므로 오염된 공간을 희석 시키기 위한 충분한 양의 통기량의 공급, 그리고 유해 가스 유출과 확산을 제어하기 위한 통기방안의 연구가 필요하다. 본 연구는 채움공간내 가스제어를 위한 압력균형 통기기술의 적용성 연구를 목적으로 한다.

• 터널과지하공간
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• 제32권3호
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• pp.231-242
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• 2022

본 연구에서는 지하광산에서 로봇의 위치를 추정하고, 여러 경유지를 거쳐 주행한 후 원위치로 복귀하는 ROS (Robot Operating System) 기반의 자율주행 로봇을 개발하였다. 자율주행 로봇은 SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) 기술을 활용하여 주행 경로에 대한 전역 지도를 사전에 생성한다. 이후, 라이다 센서를 통해 측정되는 벽면의 형태와 전역 지도를 매칭하고 AMCL (Adaptive Monte Carlo Localization) 기법을 통해 데이터들을 융합하여 로봇의 위치를 보정한다. 또한, 라이다 센서를 통해 전방 주행환경을 인지하고, 장애물을 회피한다. 개발된 자율주행 로봇을 활용하여 지하광산 현장을 모사한 실내 실험장을 대상으로 주행 실험을 수행하였다. 그 결과, 자율주행 로봇은 다중 지점의 경유지에 대해 순차적으로 주행하고 장애물을 회피하며 안정적으로 복귀하는 것을 확인할 수 있었다.