• Technical Notes

    음향미소진동기반 모니터링 시스템을 이용한 지반구조물(유류 지하저장시설) 진단평가 가이드라인

    Guideline for the Diagnose of Geotechnical Structure (Underground Oil Storage Cavern) using a Microseismic Monitoring System

    천대성, 정용복

    Dae-Sung Cheon and Yong-Bok Jung

    모니터링은 여러 방법과 장치를 이용하여 공학적 정보를 정확하게 수집하여 분석하는 행위를 말한다. 모니터링의 목적은 설계확인, 시공관리, 품질관리, 안전관리, 구조물 성능 확인 등이 ...

    Monitoring is the act of collecting and analyzing accurate engineering information using various methods and instruments. The purposes of the monitoring are ...

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    모니터링은 여러 방법과 장치를 이용하여 공학적 정보를 정확하게 수집하여 분석하는 행위를 말한다. 모니터링의 목적은 설계확인, 시공관리, 품질관리, 안전관리, 구조물 성능 확인 등이 있으며, 지반구조물 진단평가는 구조물의 성능 확인에 해당하는 것으로 구조물이 사용 개시 후 환경 변화나 경년에 의해 누적된 피로 손상도를 고려하여 구조물의 건전도 판단을 목적으로 한다. 근래 국내에서 많이 알려진 음향미소진동은 구조물의 교란이 없는 상태에서 미세 수준의 손상을 감지하여 안전관리 및 구조물의 성능 확인에 활용될 수 있다. 본 보고는 음향미소진동 모니터링 기법을 이용하여 유류지하저장시설을 진단평가하는 절차에 대한 가이드라인을 소개한다. 가이드라인에는 모니터링 시스템 선정, 센서 배열과 설치 및 시스템 운영, 해석 등을 다루고 있다.


    Monitoring is the act of collecting and analyzing accurate engineering information using various methods and instruments. The purposes of the monitoring are design verification, construction management, quality control, safety management, and diagnose of structure etc.. The diagnose evaluation of the geotechnical structures corresponds to the confirmation of the structural performance. It is aimed to judge the soundness of geotechnical structures considering the degree of damage due to the environmental change and elapsed time. Recently, microseismicity, which is widely known in Korea, can be used for safety management and diagnoses of structure as it detects the micro-damage without disturbance of the structure. This report provides guideline on the procedure for assessing an underground oil storage cavern using microseismic monitoring techniques. Guidelines cover the selection of monitoring systems, sensor array, sensor installation and operation of systems, and interpretation.

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    August 2018
  • Technical Notes

    싱가포르 지하공간 개발의 현황 및 이슈

    Status and Issues for Underground Space Development in Singapore

    이희석, Zhou, Yingxin

    Hee Suk Lee and Yingxin Zhou

    싱가포르는 국토가 부족한 도시 국가의 특성으로 인해 지하 공간의 개발 및 활용을 정부차원에서 전 국가적으로 강력하게 추진하고 있다. 특히 지하철과 지하 도로와 ...

    Singapore government is strongly promoting the development and utilization of underground space in national level due to the nature of the city ...

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    싱가포르는 국토가 부족한 도시 국가의 특성으로 인해 지하 공간의 개발 및 활용을 정부차원에서 전 국가적으로 강력하게 추진하고 있다. 특히 지하철과 지하 도로와 같은 일반 얕은 심도의 지하공간의 활용 뿐 아니라 대규모 지하공간 사업으로서 암반 내 지하 탄약 저장고 프로젝트를 성공적으로 마친 이후, 두 번째 대규모 암반 지하공간 프로젝트인 Jurong Rock Cavern을 얼마전 준공한 바 있다. 본 논문에서는 싱가포르의 지질 분석을 통해 암반 지하공간 개발의 조건에 대해 평가한 후, 싱가포르의 다양한 지하공간 개발의 역사와 현황을 살펴본다. 지하 저수지, 지하 자동화 물류 시스템 및 물류 저장 창고 등 정부 차원에서 향후 추진이 예상되는 창의적인 암반내 주요 지하공간 관련 계획 및 기술적인 이슈들에 대해서 소개한다. 또한 이러한 대규모 암반 지하공간 개발에 관련된 향후 문제와 이슈들에 대해서 논의한다. 싱가포르의 이러한 적극적인 지하공간 개발 움직임은 또한 암반공학 및 업계에 향후 많은 기회와 과제를 줄 것으로 기대된다.


    Singapore government is strongly promoting the development and utilization of underground space in national level due to the nature of the city state which lacks the land. As well as conventional underground utilization in shallow depth such as metro and underground roads, large rock cavern utilization has been started after the successful completion of the underground ammunition depot in the rock, and Jurong Rock Cavern, the second large underground cavern project has just been completed. In this paper, after evaluating the conditions of the underground development in rock mass through the analysis of the geology of Singapore, the history and current status of underground development are examined. Several creative development plans from Singapore government such as underground reservoirs, underground automation logistics systems and underground warehouses storage etc. are introduced with technical issues. This paper also discusses the problems and issues related to the development of large underground space in rock mass in Singapore. It is expected that such active development of underground space in Singapore can give many opportunities and also challenges for rock engineering and industry in the future.

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    August 2018
  • Technical Notes

    연약암반내 패널채광시 강지보를 이용한 패널 유지기간의 확률론적 평가

    Probabilistic Evaluation of the Panel Life Time Using Steel Beam for Panel Mining in Soft Rock

    장명환

    Myoung-Hwan Jang

    OO광산은 연약한 암반특성에서 2차, 3차 채광을 하기 위한 다양한 방법이 시도되었다. 이러한 채광을 위해서는 패널형태로 채광구획을 나누고 패널채광을 하는 동안 패널이 유지되어야 ...

    The OO mines have been tried in various ways to perform secondary and tertiary mining in fragile rock properties. For such mining, ...

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    OO광산은 연약한 암반특성에서 2차, 3차 채광을 하기 위한 다양한 방법이 시도되었다. 이러한 채광을 위해서는 패널형태로 채광구획을 나누고 패널채광을 하는 동안 패널이 유지되어야 한다. 본 과업에서는 패널 사이의 채광갱도를 강지보에 의하여 유지하고 확률론적으로 패널의 유지기간을 평가하였다. 패널 유지기간 평가를 위하여 Taylor 식을 이용하고, Pert 분포를 개념적으로 변형하여 적용하였다. 주요 입력자료는 Pert 분포에 의하여 결정하고 Monte Carlo 시뮬레이션을 실시하여 확률분포에 대한 패널의 유지기간을 평가하였다. 그 결과 패널폭 18-25 m일 경우 최소 6.5일에서 최대 20.6일 까지 패널의 자립이 가능한 것으로 분석되었다. 신뢰수준 90%에서 무지보 유지기간은 8.2-15.6일 정도로 분석되었다. 이러한 짧은 패널의 유지기간은 패널채광이 불가능하기 때문에 패널의 유지를 위하여 강지보를 계획하였다. 그 결과 광산별 3년 이내의 채광계획으로 패널유지를 위한 강지보를 적용하면, 90% 신뢰수준 내에서 패널의 유지가 가능한 것으로 분석되었다.


    The OO mines have been tried in various ways to perform secondary and tertiary mining in fragile rock properties. For such mining, the panels should be maintained while the mining compartments are divided and paneled. In this study, the mining gate between the panels was maintained by a steel beam and the panel life time was probabilistic evaluated. We used Taylor's formula for panel life time and modified the Pert distribution conceptually. The main input data were determined by the Pert distribution, and Monte Carlo simulation was performed to evaluate the panel life time for the probability distribution. As a result, it was analyzed that the panels could be stand-up time from a minimum of 6.5 days to a maximum of 20.6 days when the panel width was 18 to 25 m. At the confidence level of 90%, the panel life time was analyzed as 8.2-15.6 days. The short panel life time is not possible with the panel mining. Therefore, it was planned to construct a steel beam for panel maintenance. As result, it was analyzed that steel beam for panel maintenance with mining plan of less than 3 years according to mine could maintain panel within 90% confidence level.

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    August 2018
  • Original Article

    사면해석을 위한 최적의 절리군 대표방향성 도출 및 활용기법 연구

    A Study for the Optimum Joint Set Orientations and Its Application to Slope Analysis

    조태진

    Taechin Cho

    절리군 대표방향성에만 의존하는 기존의 평사투영 사면해석의 불확실성을 극복하고 해석결과의 신뢰성을 증진시키기 위하여 확률통계학적으로 도출된 절리극점들의 dense point 및 절리군 대표방향성과 암반구조 분석결과를 ...

    Algorithm which can analyze the slope failure behavior utilizing the comprehensive information of the dense point of joint poles and the joint ...

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    절리군 대표방향성에만 의존하는 기존의 평사투영 사면해석의 불확실성을 극복하고 해석결과의 신뢰성을 증진시키기 위하여 확률통계학적으로 도출된 절리극점들의 dense point 및 절리군 대표방향성과 암반구조 분석결과를 종합적으로 고려하여 사면거동양상을 분석하는 알고리즘을 고안하였다. 이를 위하여 절리극점들의 분포양상에 의거하여 절리확산지수를 산정하는 기법을 고안하였으며, 콘각에 따라 상이하게 도출되는 절리확산지수 및 절리군 수효와 방향성을 종합적으로 고려하여 사면해석에 사용될 대표방향성을 추출하였다. 이들 대표방향성을 평사투영분석에 활용하여 신뢰성이 증진된 사면해석을 수행할 수 있었다. 또한 평면파괴가 우려되는 사면에 대해 한계평형이론에 의거하여 민감도 해석을 수행하고, 사면 안정성에 대한 절리강도 및 외부하중 변화의 영향을 심도 있게 분석하였다.


    Algorithm which can analyze the slope failure behavior utilizing the comprehensive information of the dense point of joint poles and the joint set orientations, both of which are obtained statistically, and the defect pattern of pole distribution has been developed. This method overcomes the potential incorrectness of the hemispheric projection method utilizing the joint set orientations only and also enhances the reliability of slope failure analysis. To this end a method capable of calculating the joint dispersion index directly from the joint pole distribution, instead of contour map, has been devised. The representative orientations for the slope failure analysis has been determined by considering the number and orientations of cone angle-dependent joint sets as well as the joint dispersion index. By engaging these representative orientations to the hemispheric projection analysis more reliable slope failure examination has been carried out. Sensitivity analysis for the potentially unstable slope of plane failure mode has been performed. Significance of joint strength index and the external seismic loading on the slope stability has been fully analyzed.

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    August 2018
  • Original Article

    국내 지하 석회석광산 갱도의 무지보 폭을 위한 제안

    Proposal of the Unsupported Span of Openings in the Domestic Underground Limestone Mines

    선우 춘

    Choon Sunwoo

    지하광산에서 갱도나 공동의 안정성은 생산성과 안전을 확보해야 하는 광산운영에 있어서 가장 중요한 관심사이다. 공동의 안정성에 영향을 주는 많은 암반조건 중 공동의 폭과 ...

    The stability of openings in the underground mine is major concern in the operation of mines that must ensure productivity and safety. ...

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    지하광산에서 갱도나 공동의 안정성은 생산성과 안전을 확보해야 하는 광산운영에 있어서 가장 중요한 관심사이다. 공동의 안정성에 영향을 주는 많은 암반조건 중 공동의 폭과 높이는 중요한 설계요소가 된다. 이 논문의 주된 목적은 암반분류법 중에 Q시스템을 이용하여 무지보로 유지할 수 있는 최대 무지보 갱도 폭을 국내 석회석 광산현장에서 용이하게 결정하기 위한 것이다. 국내 석회석 광산에서 무지보갱도 규격에 대한 고찰을 위해 여러 석회석 지하광산 200여개의 측점에서 암반분류 측정이 이루어졌다. Q 시스템을 이용한 무지보 갱도폭을 결정하는 관계식과 안정성 그래프법을 이용한 최대 무지보 갱도 폭을 결정하는 관계식을 유도하여 비교검토가 이루어졌다. 또한 현장에서 사용하기 쉽도록 GSI와 RMR을 결합한 새로운 방식의 분류법을 제안한다.


    The stability of openings in the underground mine is major concern in the operation of mines that must ensure productivity and safety. Among many rock conditions affecting cavities stability, the width and height of the opening is an important design factor. In this paper, we consider to determine the maximum unsupported span of a opening in a limestone mine by using the Q system among several rock classification schemes. In order to determine the span of the unsupported opening in the limestone mine, rock mass classifications were carried out at over 200 sites in the underground limestone mines. The relationships by using the Q system and the stability graph proposed by Mathews to determine the maximum span of the unsupported opening were derived and compared. We propose a new classification method that combines GSI and RMR rock classification systems to make it easy to use in a field.

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    August 2018
  • Original Article

    대단면 지하광산 갱도내 뒷채움 작업장 가스유출 및 확산제어 통기방안 연구

    A Study on the Ventilation Schemes for Gas Leakage and Dispersion Controlling at the Backfilled Working Face in Large-Opening Underground Mine

    응우엔반득, 이창우

    Vanduc Nguyen and Changwoo Lee

    뒷채움한 작업장의 공기질은 채움재의 양생기간 및 이후에 걸쳐 현저히 악화된다. 복합탄산염 기반의 채움재로 뒷채움한 채굴적으로부터 장기간에 걸친 NH3 및 CO2의 유출은 작업공간 ...

    The air quality near the backfilled site area is significantly deteriorated during and even after the curing period of the backfill materials. ...

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    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.


    The air quality near the backfilled site area is significantly deteriorated during and even after the curing period of the backfill materials. Hazardous gases such as NH3 and CO2 may leak out prolongedly from the mined-out sites backfilled with the composite carbonate-based material; leakage can be observed at the underground working sites as well as on the surface. At operating mines, underground gas leakage will severely aggravate the workplace environment. The ventilation schemes should supply sufficient air to dilute the contaminated air, and control the toxic gas leakage and dispersion. This study shows the applicability of pressurization ventilation system to control gas leakage and dispersion at the backfilled underground mine site.

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    August 2018