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사면 및 터널에서의 암반 파쇄대 보강을 위한 개량형 록볼트 개발
김수로 ( Soo Lo Kim ),김종태 ( Jong Tae Kim ),박성철 ( Seong Cheol Park ),김태혁 ( Tae Heok Kim ),권현호 ( Hyun Ho Kwon ),정교철 ( Gyo Cheol Jeong ) 대한지질공학회 2010 지질공학 Vol.20 No.1
대규모 도로사면의 경우 대부분 소단 형식의 계단식 절개사면인 경우가 많다. 특히 단층파쇄대와 동반된 절개사면은 안정성 확보를 위해 특별한 보강공법이 요구된다. 이러한 특이 사면에서의 경우는 지질적 특성 때문에 기존 사면 보강공법으로는 어려운 경우가 많다. 특히 파쇄대 발달 구간에서는 굴착과 발파로 인해 암반 내 블록의 움직임 및 불연속면의 간극이 확대되어 사면의 안전율이 크게 낮아진다. 이로 인해 파쇄대의 지질적 특성에 따른 효율적인 보강대책공법 개발이 필요하나 현재까지의 지보재로는 그 적용성에 한계가 있다. 따라서 사면 및 터널 내 특이 파쇄대 구간의 효율적인 안정성확보를 위해 특화된 록볼트 공법 개발이 필요하다. 본 연구에서는 이를 위해 최근 특이 암반파쇄대 구간에서 전면 마찰형으로 사용되는 스웰렉스 볼트 공법의 지보효과를 증대시키는 새로운 개량형 록볼트를 개발하는데 목적을 두고 있다. There are many slopes generally developed by excavation and cut slope with small steps on massive slopes of roads. Especially these cut slopes which excavating around fault fracture zone need a reinforcement technology in order to ensure safety. In the case of slope excavation, it is difficult to use the existing slope support at fracture zone because of geological characteristics. Especially the factor of safety decreases significantly due to the movement of blocks in bed rocks and the expansion of interspace of discontinuous planes in fractured zones caused by excavation. Thus an efficient reinforcement technique in accordance with geological properties of fracture zones needs to be developed because the existing slope support has a restricted application. Therefore it is necessary to develop the specialized rock bolt technique in order to ensure an efficient factor of safety for anomalous fracture zones in slopes and tunnels. The purpose of this study is to develop newly improved rock bolt to increase a supporting effect of the swellex bolt method used recently as a friction type in fracture zones.
최광수(Gwang-Su Choi),김태혁(Tae-Heok Kim),권현호(Hyun-Ho Kwon) 한국암반공학회 2009 터널과지하공간 Vol.19 No.6
본 연구는 광산지역 암반사면이나 광물찌꺼기 적치 사면 등을 보호하기 위한 섬유 방틀공법에 관한 것이다. 섬유 방틀공법은 식생이 자라기 어려운 열악한 환경에서 섬유를 이용해 식생기반을 조성하여 식생이 활착할 수 있도록 도와주는 사면보호공법이다. 섬유 방틀공은 폴리에스테르 섬유매트, 토양, 종자, 사면에 부착을 위한 앵커부로 구성되어 있다. 섬유 방틀공의 무공상태에서 나타난 저조한 발아율을 V형 타공으로 개선하였으며 18개 초본류에 대한 실내발아시험 결과를 토대로 섬유 내 충전재의 최적 배합비를 산정하였다. 최적 배합비는 4곳의 현장 시험시공에 적용 되었으며 활착율이 낮은 현장에서는 보완된 현장시험 시공을 통해 시공된 섬유를 피복하는 식생 활착률이 70% 이상임을 확인하였다. 특히 시험시공 결과 토양보습제는 식생 활착을 위한 충전재 중 가장 중요한 요소로 작용하였다. This study presents Mine Green Framework(M.G.F) which can protect the slope of rock and tailings. M.G.F method provides the fiber frame which helps the growth of the plant in the barren site like mined rock slope. M.G.F system consists of the polyester fiber mat, soil, seeds and anchors for the attachment. The optimum rate of filling materials was figured out by many germination tests in order to improve the effect of filling materials and the optimum rate of filling materials was applied in four test sites individually. High rooting rate over 70% was confirmed in all field tests. Especially the moisturizer was the most important component of filling materials and it could make the better condition for the plants.
이진수,권현호,심연식,김태혁,Lee, Jin-Soo,Kwon, Hyun-Ho,Shim, Yon-Sik,Kim, Tae-Heok 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.1
본 연구에서는 폐금속광산 지역에서 중금속이 인체에 미치는 위해영향을 정량적으로 평가하기 위하여 3개 금속광산 주변 지역에서 농경지 토양, 농작물 및 지하수를 채취하여 화학분석을 실시하였다. 이들 폐금속광산 주변에 야적된 광산폐기물(광미)은 바람이나 집중 강우에 의해 광미댐 하부에 있는 농경지나 하천으로 유입되어 주변 환경을 오염시킬 가능성이 크다. 따라서 폐금속광산에서의 인체노출경로는 농사활동을 통한 토양의 섭취, 지하수(식수)의 섭취, 쌀의 섭취, 농사활동에 의한 토양의 피부접촉 등 4가지로 파악할 수 있었다. 각 노출경로별 비발암성위해도 평가 결과, 모든 광산에서 쌀의 섭취를 통한 중금속의 독성위해도가 가장 높게 나타났다. 광산별 4가지의 인체노출경로를 총합한 HI 지수가 3개 광산 모두 9.0 이상을 나타내었으며, 특히 B 광산이 HI 29.2로 중금속에 의한 독성위해도가 가장 높은 것으로 판명되었다. 비소에 대한 발암위해도 평가 결과, 3개의 폐금속광산 지역에서 쌀 섭취의 노출경로를 통한 비소에 의해 암이 발생할 확률이 천명중의 1명 이상으로 높게 나타났다. 이는 환경부 토양오염 위해성평가지침(안)과 미국 EPA에서 제시한 허용가능한 초과발암위해도보다도 크므로 이들 지역 주민들이 비소에 의해 오염된 농작물(쌀)을 지속적으로 장기간 섭취하게 된다면 비소가 건강에 미치는 위해영향이 크다고 판단된다. An environmental survey from three abandoned metal mine areas was undertaken on to assess the risk of adverse health effects on human exposure to heavy metals influenced by past mining activities. Tailings contained high concentrations of heavy metals may have a impact on soils and waters around the tailing piles. In order to perform the human risk assessment, chemical analysis data of soils, rice grains and waters for As, Cd, Cu and Pb have been used. The HQ values for heavy metals via the rice consumption were significantly higher compared with other exposure pathways in all metal mine areas. The resulting HI values in three mine areas were higher than 9.0, and their toxic risk due to rice ingestion was strong in these mine areas. The cancer risk of being exposed to As by the rice consumption from the A, B and C mine areas was $5.1\;{\times}\;10^{-3}$, $6.8\;{\times}\;10^{-3}$ and $3.1\;{\times}\;10^{-3}$, respectively. The As cancer risk via the exposure pathway of rice ingestion from these mine areas exceeds the acceptable risk of 1 in 10,000 set for regulatory purposes. Thus, the daily intakes of rice by the local residents from these mine areas can pose a potential health threat if exposed by long-term As exposure.
수압식 충전의 효율 향상을 위한 선단장치 개발에 관한 연구
유성곤(Sung-Kon Yu),김태혁(Tae-Heok Kim),신동춘(Dong-Chun Shin) 한국암반공학회 2012 터널과지하공간 Vol.22 No.6
최근 국내에서는 폐광산 지반보강공사를 실시함에 있어 수압식 충전법을 적용하는 사례가 증가하고 있으나 효율적인 충전법 적용을 위해 현장 특성을 고려한 다양한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 수압식 충전공법의 충전효율 개선을 위한 선단장치 개발을 위하여 수조 모형실험 및 현장실험을 실시하였다. 수조 모형 실험을 통해 동일조건 하에서 선단장치 노즐각도 및 노즐형태 변화에 따른 충전효율을 평가하고, 이로부터 고안된 선단장치 모델을 현장실험에 적용한 결과, 노즐각 90°관을 사용한 경우 일반적인 수직관을 사용한 경우에 비해 충전량이 약 18% 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이때 안식각은 30.82°였다. 현장에서는 일반적으로 안식각을 40°로 가정하고 충전공 간격을 5m에서 최대 10m 이내로 설계하였지만, 본 연구 결과에 따라 안식각을 30°~ 35°로 적용하면 충전공 간격을 최소 10m에서 최대 15m까지 넓히는 것이 가능하여 경제적이고 효율적인 채굴적 충전이 가능할 것으로 기대된다. In recent, the using of the hydraulic filling method has increased on the underground reinforcement of the abandoned mine in Korea, however it is the lack of research on the efficient filling method. In this study, tank model tests and field tests were conducted for development of tip device for filling efficiency improvements on the hydraulic filling method. In tank model experiments, the filling efficiency was evaluated according to the form and angle of the nozzle on tip device in the same condition. Then tip device model designed by tank model tests was applied to the field experiment. As a result, the amount of filling of nozzle 90° tube is increased by approximately 18% compared to the common vertical injection pipe. The angle of repose was 30.82°. Filling hole spacing in the field is usually designed from 5m up to 10m assumed to be 40° of the angle of repose. According to the results of this study, it is possible that the filling hole spacing expands at least 10m up to 15m applied to be 30°~35° of the angle of repose. Therefore, it is expected to be economical and efficient mine filling.