지반침하 방지를 위한 채굴적 조사 방법(전기비저항탐사 등)

안녕하세요. 만웨입니다👷🏻‍♂️

광해로 지반침하가 발생할 때 광물을 채굴하면서 생긴, 지하에 존재하는 빈 공간! 바로 채굴적에 의해 대부분 발생하게 됩니다. 채굴적 외에도 발파 등으로 생긴 균열로 지하수가 유출되며 공간이 생기기도 하죠.

지반침하를 방지하기 위해 우리는 지하에 빈 공간이 어떻게 형성되어 있는지 지하구조에 대해 미리 파악할 필요가 있습니다.
하지만 사람이 직접 들어가서 파악하는 것에는 한계가 있습니다. 진입이 불가능한 공간, 가스가 존재하는 공간 등 언제 무너질지 모르는 공간 등으로 쉽지가 않습니다.
그래서 우리는 사람이 직접 들어가는 대신 물리탐사와 시추조사를 통해 이를 파악할 수가 있습니다.

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물리탐사

• 전기비저항탐사

전류전극과 전위전극을 설치한 후 전류를 흘려보내 전위차를 측정하여, 지하 매질의 전기적 물성 차이로 인한 전기비저항 분포를 파악하여 지하구조를 해석하는 방법입니다.

전극 배열은 여러 가지로 할 수가 있는데 이 방법을 구분하자면,

1) 웨너 배열

전기비저항탐사 : 웨너배열

2) 슐럼버저 배열

전기비저항탐사 : 슐럼버저 배열

3) 3전극 배열

전기비저항탐사 : 3전극 배열

4) 쌍극자 배열
 

전기비저항탐사 : 쌍극자 배열

 

전기비저항탐사 수식

 

• 탄성파반사법탐사 & 탄성파굴절법탐사

탄성파 반사법 탐사는 다른 지층의 경계면에서 반사되어 돌아오는 탄성파의 도달시간과 파형을 분석하여 지층구조를 파악하며,
탄성파 굴절법 탐사는 스넬의 법칙에 따라 임계각으로 입사된 탄성파가 굴절되어 경계면 하부를 따라 진행하다 상부층을 굴절되어 지표면에 도달한 파를 분석하여 지층구조를 파악합니다.

• 탄성파토모그래피탐사

의료용 CT와 동일한 원리를 이용하며, 두 개의 시추공에 각각 탄성파 발생원 장치와 수진기 장치를 삽입한 뒤 발생된 탄성파가 수진기에 도달하는 속도를 분석함으로써 지층구조를 파악합니다.

시추조사

 
시추작업 시 불규칙한 굴진 속도나 순환수의 수위가 갑자기 저하되는 경우 채굴적 존재여부를 알 수 있으며,
시추작업으로 회수된 시추코어를 분석하여 암반종류, 광맥의 발달상태, 암질상태등을 분석할 수 있습니다.