발파진동과 비석에 의한 충격진동의 비교 연구

Abstract

국내 석회석 광산은 환경문제 등으로 인하여 노천채광에서 지하채굴로 전환되면서 노천채광과 같이 대량 생산을 유지하기 위해서는 필수적으로 대규모 채굴 공동 및 운반갱도를 유지해야 함으로 갱도 및 작업장의 안정성 문제와 적정 광주의 보존이 문제되고 있다. 또한 채광을 위한 발파작업 시 발파진동 및 비산석에 의한 광주의 피로현상에 의해 주변에 위치한 광주의 변형 및 파괴가 발생될 수 있으며, 이로 인해 채굴공동의 붕락현상이 발생되기도 한다. 이에 본 연구는 대규모 갱내 채굴공동의 효율적인 안정성 유지를 위해 갱도 굴착에 따른 발파 작업 시 비산석과의 충돌에 의한 광주의 특성을 파악하기 위한 것으로써 광주와 인접하여 발파작업이 수행되고 있는 갱도를 대상으로 진행하였으며, 비산석의 파쇄입도분석을 통해 비산석이 광주에 충돌할 때 광주가 받는 충격진동의 예측값과 실제 진동데이터의 회귀분석을 통해 얻어진 발파진동 예측식에 의한 발파진동 예측값과 수치해석에 의해 분석된 결과를 비교하였다. 그 결과 발파에 의해 발생되는 비산석은 최대 49.83 cm의 입도로 분석되었으며 비산석과 광주의 충돌에 의한 충격진동은 최대 16.96 cm/s까지 예상되었으며, 발파진동 예측식에 의한 이론적인 비산거리에서의 발파진동은 37.23 cm/s, 수치해석에서 적용거리 14.95 m에서는 42.62 cm/s로 산출되었다. 수치해석 결과 발파로 인한 광주 좌측면의 4개 측점(Point 1,2,3,4)에서 X 방향 진동속도의 경우 28.81～30.37 cm/s, Y 방향 진동속도의 경우 1.89～5.65 cm/s로 분석되었다. 광주 표면의 4개 측점에서 X 방향 충격진동속도의 경우 12.86～15.22 cm/s, Y 방향 충격진동속도의 경우 0.28～1.03 cm/s로 분석되었다.|Limestone mining prefers underground excavation instead of open-pit mining because of environmental problems. As it has to maintain large-scale mining cavities and drafts for mass production, problems relating to safety of drafts and cavities and pillar are being raised. In blasting for lighting, fatigue behaviors of pillars such as destruction and deformation may occur due to blasting vibration and flyrock, which may cause collapses of cavities. This study aims to identify characteristics of pillars when they collide with flyrock to maintain efficient safety of cavities in large grafts. For the purpose, we compared shock vibration imposed on pillars when flyrock collided with pillars obtained from a fragmentation analysis with prediction value and predicted blast vibration obtained from predicted blast vibration by vibration prediction equation obtained from a regression analysis of real vibration data obtained by a prediction equation, targeting grafts adjacent to pillars. As a result, we found that flyrocks produced by blasting had a maximum of 49.83 cm in their diameters, and shock vibration by collision of fly rocks and pillars was a maximum of 16.96 cm/s. Blast vibration at theoretical flyrock distance obtained by a prediction equation of blast vibration was 37.23 cm/s. According to results of numerical analysis : X-direction vibration velocity was 28.81～30.37 cm/s at four points (1, 2, 3 and 4) on left side of the pillar, 1.89～5.65 cm/s at Y-direction vibration velocity. X-direction shock vibration velocity was 12.86～15.22 cm/s at four points (1, 2, 3 and 4) on left side of the pillar, 0.28～1.03 cm/s at Y-direction shock vibration velocity.