인도네시아 칼리만탄 유연탄 노천광산 사면안정관리 방안에 관한 연구

Abstract

1970년대를 지나며 채광 및 폐석 처리 장비의 대형화 고 효율화에 따라 전 세계의 많은 광산들이 생산 단가가 상대적으로 저렴한 노천채굴법(surface mining)을 선택하여 생산을 하고 있으며 특히 광체의 경사가 발달한 인도네시아 지역에서는 노천채광법(open-pit mining)이 일반적으로 사용된다. 그러나 노천채광법의 경우 생산이 지속됨에 따라 광체의 심부화가 동반되며 기술적으로 가능하고 경제적인 생산을 위해서는 채광 장에서 생산성과 작업장 안전에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 문제점들 중 하나인 사면 안정성에 특히 주목해야 한다. 사면의 안정성은 기술적으로 가능한 채광장의 경사를 결정하는 중요한 요소이며 최적의 개발 한계선을 결정하기 위한 중요한 요소이다. 또한 이러한 안정성을 유지하며 채광장 경사 각도를 크게 한다면 채광장 바닥을 확장 하여 가채광량 추가확보 및 박토 비를 줄여 경제성 향상과 광산 가치를 증대 시킬 수 있다.

채광장, 폐석장, Settling pond, 채광을 위한 In-pit dam 등 모든 현장이 사면으로 구성되어 있으며 생산의 유예기간이 있고 원가에 대한 민감성이 큰 노천채광 광산 에서는 오랜 계획과 정확한 조사 및 설계 그리고 충분한 시간을 가지고 시공 가능하며 이미 사면안정성관리에 대한 체계적이고 보편화 되어있는 공법들이 존재하는 토목공사처럼 적용하기에는 한계가 존재한다. 또한 광범위한 지역에서 한정된 시간 내에 다양한 물성을 가지고 있는 암석들 중에서 한정된 샘플을 가지고 일반적인 해석을 통해 도출된 사면설계 값은 다양하고 복합적인 원인을 가지고 거동하는 현장에서 실제 적용은 쉽지 않은 실정이다. 따라서 이번 인도네시아 칼리만탄의 광산에서의 연구를 통하여 목적에 따른 성토 사면 및 절토 사면의 설계 및 구축 기준을 제시 하였으며, 위험사면 진단 후 조치 방안을 강구 할 수 있는 사면 안정성 해석 절차를 수립 하였다. 또한 사면의 변위 확인시, 파괴시점 예측시, 파괴 발생 시에 각 상황에 따른 최초 인지자의 보고 및 작업 중단 등의 조치사항 그리고 계측 및 생산유관 부서 등의 파괴지역 안정화 여부, 파괴지 측량, 사면 재설계를 위한 추가조사 필요여부 등의 조치절차를 통하여 사면파괴로 인한 피해를 사전에 예방 및 최소화 할 수 있다.

물론 수록된 내용들이 인도네시아 칼리만탄의 단일 광산에서만 연구되었기 때문에 모든 노천채광 광산에서 동일한 방법으로의 적용은 무리가 있다고 생각 된다. 하지만 단시간 내에 복합적 판단 및 조치방안을 결정하여 즉각 적용 시켜 추가피해 방지 및 지속적인 생산을 해야 하는 생산 현장에서 누구나 쉽게 적용 및 이해 가능한 현장조사방법, 사면 설계 및 시공, 사면안정관리 체계, 상황별 안전점검 방법, 안정관리를 위한 계측방법 및 종류, 사면의 상태에 따른 조치사항에 대하여 실제 현장에서 경험 및 적용사례를 통하여 보여 주고자 한다.