KR101148175B1 - Underground pressurization type mine filling apparatus and method - Google Patents

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이옹주
임영철
신광수
하성호
한기환
이승춘
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서정엔지니어링 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A mine filling apparatus for an exhausted mine through the pressurization of the ground and a sand filling method through the pressurization of the ground using the same are provided to easily and rapidly fill a mine with filler by reducing the number of boreholes. CONSTITUTION: A mine filling apparatus for an exhausted mine through the pressurization of the ground comprises a borehole(110), a filler mixing unit(120), a filler injection unit(130), an injection pipe support unit(140), and a filler diffuser unit(150). The borehole is vertically formed in a mine. The filler mixing unit is formed on the ground around the borehole. The filler injection unit forcefully injects filler to the borehole through an filler injection pipe member(133). The injection pipe support unit lifts up the filler injection unit when the mine is filled with filler and fixes the lifted filler injection unit. The filler diffusion unit widely diffuses the filler discharged from the filler injection unit.

Description

폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치 및 이를 이용한 지중 가압식 모래 충전공법{UNDERGROUND PRESSURIZATION TYPE MINE FILLING APPARATUS AND METHOD}Underground Pressurized Tunnel Filling Device for Abandoned Mine and Underground Pressurized Sand Filling Method Using It {UNDERGROUND PRESSURIZATION TYPE MINE FILLING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치 및 이를 이용한 지중 가압식 모래 충전공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 갱도 내에서의 충전물 확산을 향상시켜 충전을 위한 천공 구멍의 수량 및 천공의 직경을 줄이고, 갱도의 충전을 용이하고 빠르게 진핼할 수 있도록 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치 및 이를 이용한 지중 가압식 모래 충전공법에 관한 것이다.
The present invention relates to an underground pressurized tunnel filling device for a closed mine and an underground pressurized sand filling method using the same, and more particularly, to improve the diffusion of fillers in a tunnel to reduce the number of perforations for drilling and the diameter of the drill, The present invention relates to an underground pressurized tunnel filling device for an abandoned mine and an underground pressurized sand filling method using the same, which allow the charging of the mine easily and quickly.

일반적으로, 광산갱도는 채광작업이 완료될 때까지 한시적으로 운영되기 때문에 영구적으로 운영되는 토목터널 및 대규모 지하공간과는 달리 충분한 보강을 실시하지 않는다. 이러한, 광산갱도를 굴착하는 과정에서 발파진동 제어가 완전히 배제된 상황에서 과장약 발파가 이루어지기 때문에, 갱도주변 암석과 주벽면은 발파진동으로 인해 많은 손상을 받게 되며, 균열층이 발달되어 터널 이완영역이 확산되어 있는 것이 특징이다.In general, mine tunnels are temporarily operated until the mining work is completed, so unlike civil tunnels and large underground spaces that are permanently operated, they do not provide sufficient reinforcement. Since the exaggerated blasting is performed in the situation in which the blasting vibration control is completely excluded in the process of excavating the mine shaft, the rock and the main wall around the tunnel are damaged by the blasting vibration, and the crack layer is developed to relax the tunnel. It is characteristic that the area is diffused.

그리고, 채광이 완료된 폐광산은 대부분 그대로 방지됨으로 인하여 폐광으로 인한 지반 침하가 자주 발생하고 있는 실정이다. 폐광으로 인한 침하는 크게 나누어 트로프(Trough)형 침하와 싱크홀(Sinkhole)형 침하로 나눌 수 있다.In addition, since most of the mining waste mines are prevented as they are, the ground subsidence due to the abandoned mines occurs frequently. The settlement due to the abandoned mine can be divided into trough type sink and sinkhole type sink.

트로프형 침하는 넓은 지역에 걸쳐 연속적으로 완만한 지표 침하 곡선을 발생시키며 오랜 시간에 걸쳐 잘 인식되지 못할 만큼의 침하량을 보이기도 하며, 이와 같은 침하는 상반을 지지하던 광주의 파괴 혹은 펀칭 현상에 기인하는 것으로 침하량은 적으나 넓은 구역에 걸쳐 장기적으로 서서히, 그리고 대체로 완만한 경사로 발생하는 특성을 가지고 있고 상부 구조물 안정성에 영향을 미칠 정도는 아니다.Trough type settlements generate a gradual slow surface subsidence curve over a large area, and over long periods of time they are unrecognized, which is due to the destruction or punching of Gwangju, which supported the upper half. Although the settlement is small, it has the characteristic of occurring slowly and generally moderately in the long term over a large area and does not affect the stability of the upper structure.

또한, 싱크홀형 침하는 지표가 함몰하는 형태로 침하가 발생하기 때문에 침하량이 크고 예측하기가 어렵다. 뿐만 아니라, 침하의 형태를 급경사를 이루는 원통형 혹은 원추형의 형태로써 침하량이 수m 에서 수십m에 달하기도 하며, 채굴공동의 직상부 천반의 붕락에 의한 암석의 벌킹(bulking) 및 지하수 유입에 의한 강도저하에 의해 전이되는 형태로 이루어지기 때문에 그 규모는 작으나 인명이나 지상 구조물에 심각한 타격을 줄 수 있다.In addition, since sinking occurs in the form of sinking of the sinkhole-type sinking surface, the sinking amount is large and difficult to predict. In addition, the shape of the settlement is a cylindrical or conical form of steep incline, which may reach several meters to several tens of meters, and the strength of the bulking of rocks caused by the collapse of the upper part of the mining cavity and the inflow of groundwater. It is small in size because it is transmitted by deterioration, but it can seriously damage lives or ground structures.

침하의 발생요인 중 가장 큰 요인으로 작용하는 채굴공동은 그 크기와 모양에 따라 침하에 미치는 영향이 달라지고, 채굴공동 상반의 상태에 따라서도 침하에 미치는 영향이 달라진다. 채굴공동의 크기와 모양은 채탄법과 채굴정도에 따라 달라지며 이들과 채굴적 주위 지질조건과의 상호작용이 침하에 큰 영향을 미치게 된다.Mining cavity, which acts as the biggest cause of settlement, affects settlement according to its size and shape, and also affects settlement according to the state of the upper half of the drilling cavity. The size and shape of the mining cavity depend on the mining method and the degree of mining, and the interaction between these mining and the surrounding geological conditions will have a great influence on the settlement.

우리나라에서는 붕락식 채탄법을 주로 사용했기 때문에 휴ㆍ폐광산의 지반침하 발생율이 높다.In Korea, since the collapsed coal mining method is mainly used, the occurrence rate of ground subsidence of dormant and abandoned mines is high.

한편, 폐광산의 채굴적에 의한 지반함몰 발생시간은 탄층강도, 천반과 하반암석의 강도, 파쇄범위, 지하수 존재, 공동깊이, 탄주의 크기, 채굴규모 등 다양한 요소에 의해 결정되므로 함몰 발생시기를 예측하기가 매우 어렵다. 따라서 공동에 의한 지반함몰 우려지역의 보강공법은 장래 함몰에 따른 구조물 및 인명피해가 크게 예상되는 지역을 선정하여 경제성, 시공성, 공동상태, 지표상태 등을 종합적으로 검토하여 적용해야 한다.On the other hand, the ground depression occurrence time due to the mining history of the abandoned mine is determined by various factors such as coal seam strength, strength of the top and bottom rocks, fracture range, groundwater presence, cavity depth, size of the trajectory, mining size, etc. Is very difficult. Therefore, the reinforcement method for areas concerned with ground depression by jointly should select the areas where structural and life damages are expected to be greatly affected by future depression, and comprehensively examine and apply economic feasibility, constructability, common condition, and surface condition.

채굴적 주변의 파괴로 유발되는 지반침하 피해를 방지하기 위해서는 공법의 적합성 및 적용성 검토를 참고하여, 대상 구역의 채굴현황과 지반조건을 고려한 보강공법을 선정한다.In order to prevent ground subsidence damage caused by the destruction of mining surroundings, the reinforcement method should be selected considering the mining status and ground conditions of the target area by referring to the suitability and applicability of the construction method.

지반침하 피해를 방지하기 위해 적용될 수 있는 공법들에는 공동상부 보강법, 깊은기초, 공동내의 피어건설, 그라우트 기둥, 그라우트 케이스, 수압식 충전법, 충전 그라우트, 완전굴착 및 재충전 등이 있는데, 실제 보강공사 현장에서는 어느 한가지만 적용되는 것이 아니라 현장여건, 공법의 적용성, 시공성 및 효율 등에 의해 몇 가지의 공법이 복합적으로 적용된다.Methods that can be applied to prevent ground subsidence include cavity top reinforcement, deep foundation, peer construction in the cavity, grout column, grout case, hydraulic filling, filling grout, full excavation and refilling. Not only one is applied at the construction site, but several construction methods are applied in combination depending on site conditions, applicability of construction methods, constructability and efficiency.

공동상부 보강법은 공동상부 지반을 그라우팅 하거나 마이크로파일을 적용하여 침하와 과도한 부등침하를 감소시키고 붕괴의 전파에 의한 함몰을 차단시키는 방법이다.Cavity reinforcement is a method of grouting the cavities above ground or by applying micropile to reduce settlements and excessive inequality and to prevent sinking due to the propagation of collapse.

공동의 상부구조물 기초를 하나의 강성체처럼 거동하도록 그라우팅이나 마이크로파일 등으로 시공하여 지반이 일체화된 합성부재로서 작용하도록 한다. 또한 지상에서 시공하므로 시공이 유리한 점과 함께 국부적인 지역의 과도한 부등침하를 막을 수 있는 장점이 있으나, 침하를 완전히 억제하기는 힘들며 공사비가 비싼 단점이 있다.The superstructure foundation of the cavity is constructed by grouting or micropile to behave like a rigid body so that the ground acts as an integrated composite member. In addition, because the construction on the ground has the advantage that the construction is advantageous and can prevent excessive unequal settlement of the local area, but it is difficult to completely suppress the settlement and has the disadvantage of expensive construction cost.

깊은기초 보강법은 깊은기초를 채굴적 하반의 안정층까지 건설하여 개별적인 구조물을 직접적으로 지보하는 방법으로 대구경 공(8~24inch)을 공동하반까지 시추하여 피어기초를 시공하거나 파일을 타입하여 시공한다.Deep foundation reinforcement method constructs deep foundation up to the stable layer of mining lower half and directly supports individual structures. Drilling large diameter balls (8 ~ 24inch) up to the lower half of the cavity to construct foundation or pile type .

피어를 이용할 경우에는 공동하반으로부터 구조물을 지보할 지표까지 콘크리트 기둥을 영구적인 철케이싱내에 시공하며, 파일을 이용할 경우에는 시추공을 공동하반까지 연결하여 시추한 후, 콘크리트가 채워진 파이프를 공동하부로부터 지표까지 건설하여 상반을 지지한다.In the case of using a pier, the concrete column is constructed in a permanent steel casing from the bottom of the cavity to the surface to support the structure.In the case of a pile, the concrete filled pipe is grounded from the bottom of the cavity after drilling by connecting the borehole to the bottom of the cavity. Constructed to support the upper half.

공동내의 피어건설은 공동내에 기둥을 설치하여 공동 상부 암반을 지지시키는 보강법으로 일시적인 함몰을 방지하기 위해 적용되며, 이 보강법은 보강을 실시하고자 하는 채굴적 주위에 비교적 강한 암반이 존재하고, 채굴적이 지하수면 상부에 존재할 때만 적용 가능하나 공동이 침수된 지역에서도 공동내의 배수가 가능한 지역에서는 적용이 가능하다.Peer construction in the cavity is a reinforcement method that supports pillars in the cavity by installing pillars in the cavity, and is applied to prevent temporary depression. This reinforcement method has a relatively strong rock mass around the mining area to be reinforced. Applicable only when the enemy is above the ground level, but also in areas where the cavity is flooded and where drainage is possible.

피어의 시공을 위해서는 대구경 시추공을 통하여 지표로부터 시공 대상 공동에 접근하거나 이전의 갱구를 통하여공동에 접근한다. 따라서 공동내 상태를 확인하면서 작업이 가능하나 갱내 작업이므로 작업성이 제한되며 안전평가가 중요하다.For the construction of a peer, a large diameter borehole is used to approach a construction target cavity from the surface or a cavity through a previous shaft. Therefore, it is possible to work while checking the condition in the cavity, but because of the work in the mine, workability is limited and safety evaluation is important.

그라우트 기둥 보강법은 시추공을 통하여 골재를 투입한 후, 그라우트재를 주입하여 지하공동내에 기둥을 형성하는 방법으로 그라우트된 기둥 또는 골재피어 형태의 보조적인 지보시스템이다. 이 공법의 적용성은 지역의 현장상황에 따라 다르나 일반적으로 지하공동의 깊이가 9~50m 사이에 위치할 경우에 경제성을 가진다. The grout column reinforcement method is an auxiliary support system in the form of grouted pillars or aggregate peers in which aggregates are injected through boreholes, and then grout materials are injected to form columns in underground cavities. The applicability of this method depends on the local situation, but is generally economical when the depth of the underground cavity is between 9 and 50 m.

그라우트 케이스 보강법은 공동하부부터 공동상반 일정부분까지 강관을 설치한 후 콘크리트를 타설하여 기둥을 형성하는 방법으로 널리 쓰여지진 않지만 상대적으로 공동의 크기가 큰 경우 적용된다. 공동의 높이가 큰 경우, 상반을 지지하는 그라우트 기둥은 많은 재료가 사용되기 때문에 상대적으로 비용이 많이 들여, 그라우트 케이스 공법이 대안으로 쓰여진다.The grout case reinforcement method is not widely used to form pillars by placing concrete after installing steel pipes from the lower part of the cavity to the upper part of the cavity, but it is applied when the size of the cavity is relatively large. If the height of the cavity is large, the grout column supporting the upper half is relatively expensive because many materials are used, and the grout case method is used as an alternative.

그러나 이 보강법은 일시적인 함몰만을 방지하기 위한 것이므로 근본적인 대책은 될 수 없으며, 대형장비가 작업구역에 접근하게 되므로 시공상의 안전에 유의해야 한다.However, this reinforcement method is only to prevent temporary depression, so it cannot be a fundamental countermeasure, and attention should be paid to construction safety since large equipment will approach the work area.

수압식 충전은 입자형 재료를 물을 이용하여 슬러리 형태로 이송시켜 공동을 충전하는 것이다. 일반적인 수압식 충전은 공동내 작업자나 충전이 이루어지는 채굴적 근처에서 원격조절되며, 모든 작업은 지표로부터 수행된다. 수압식 재충전의 효과는 지하공동의 충전, 광주의 강도를 유지시키기 위한 횡방향 지보역할, 산화 조건과 산성수의 제거나 감소, 풍화에 대한 지보의 보호, 침하의 방지 또는 감소 등이 있다. 충전재로 쓰이는 재료는 광니, 골재, 모래, 시멘트 등이 있으며, 이러한 재료들은 충전하기 전, 실험실 시험을 통해 공학적 특성을 조사해야 하며, 투수율, 비중, 입도분포가 조사되어야 한다. 이러한 시험을 바탕으로 충전재의 설계가 이루어질 수 있으며, 현장에서의 거동을 예측하는 기초자료가 된다.Hydraulic filling is the filling of the cavity by transferring particulate material in the form of a slurry with water. Typical hydraulic filling is remotely controlled in the cavity or near the mining site where the filling takes place, and all work is performed from the surface. The effects of hydraulic refilling include the filling of underground cavities, the lateral support role to maintain the strength of Gwangju, the removal or reduction of oxidizing conditions and acidic water, the protection of the support against weathering, the prevention or reduction of settlement. Fillers include dendritic, aggregate, sand, and cement. These materials should be examined for engineering properties by laboratory tests before filling, and permeability, specific gravity, and particle size distribution should be investigated. Based on these tests, the design of the filler can be made and the basis for predicting the behavior in the field.

충전 그라우트는 기본적으로 시멘트 같은 혼합제를 이용하여 수압식으로 충전하는 방법으로, 보강을 실시할 경우에는 충전재와 시멘트의 혼합 정도가 충전방식과 충전재의 크기에 따라 편차를 보일 수 있으므로 이러한 영향을 고려하여야 한다. 충전 그라우트 재료는 유기 합성물과 비산회 혼합물을 포함한 다양한 화학 합성물과 포틀랜드 시멘트가 사용되는데, 시멘트를 제외한 나머지 충전물질은 모래나 비산회 같은 세립질의 입상 재료로 구성되며 현장 조건에 따라 골재가 사용되기도 한다.Filling grout is basically a method of hydraulically filling with a mixture such as cement. In the case of reinforcement, the mixing degree of filler and cement may vary depending on the filling method and the size of filler. do. Filling grout materials include a variety of chemical compounds, including organic and fly ash mixtures, and Portland cement, with the exception of the cement being composed of fine granular materials such as sand or fly ash, and depending on site conditions, aggregates may be used.

완전굴착 및 재충전은 상반을 발파나 인공적인 기구를 이용, 완전히 함몰시키거나 굴착한 후 공동하부까지 치밀한 충전을 다시 실시하거나 굴착된 재료를 다른 지역의 충전에 사용하여 지하공동을 제거하는 공법이다. 이 방법은 석탄의 노천 채굴과 유사하고 폐광산이 천부에 존재하는 지역에 적용할 수 있다.Full excavation and recharging is a method of removing underground cavity by blasting or completely digging the upper half using artificial instruments, and then performing dense filling up to the lower part of the cavity or using the excavated material for filling in other areas. This method is similar to open-pit mining of coal and can be applied to areas where waste mines exist in the shallows.

한편, 이와 같은 폐광 충전방법은 국내 공개특허공보 제10-2008-0100574호의 "폐광 공동부 차례벽체 및 이 차폐벽체를 이용한 폐광공동부 충전 방법" 및 국내 공개특허공보 "10-2005-0019579호의 "폐구조물 내부공동 충전시스템 및 이를 이용한 충전공법"에 개시되어 있다.
On the other hand, such a method for charging the abandoned mine, the Korean Patent Application Publication No. 10-2008-0100574, "the closed mine cavity part wall and the method for charging the abandoned mine cavity using this shielding wall" and the Korean Patent Publication "10-2005-0019579" Waste structure internal cavity filling system and a filling method using the same.

상기와 같은 종래의 기술은 천공을 통해 충전물을 자유낙하 시키므로, 천공의 직경이 커지고, 갱도 내에서의 충전물 확산 영역이 좁아 충전물 주입을 위한 천공의 수가 증가하는 문제점이 있다.The prior art as described above has a problem that the free fall of the filling through the perforation, the diameter of the perforation increases, the filling diffusion region in the tunnel is narrow, the number of perforations for filling injection increases.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 개발된 것으로, 갱도 내에서의 충전물 확산을 향상시켜 충전을 위한 천공 구멍의 수량 및 천공의 직경을 줄이고, 갱도의 충전을 용이하고 빠르게 진핼할 수 있도록 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치 및 이를 이용한 지중 가압식 모래 충전공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention was developed in order to improve the conventional problems as described above, to improve the diffusion of the filling in the tunnel to reduce the number of holes and the diameter of the hole for the filling, can easily and quickly progress the filling of the tunnel The purpose of the present invention is to provide an underground pressurized tunnel filling device for a closed mine and an underground pressurized sand filling method using the same.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폐광의 갱도에 대하여 수직으로 형성되는 충전물 주입용 천공; 상기 충전물을 혼합하도록 상기 천공 주위에 구비되는 충전물 혼합부; 상기 천공에 삽입되는 충전물 주입관 부재를 구비하며, 상기 충전물 혼합부의 충전물을 상기 주입관 부재를 통해 상기 천공에 강제 주입하는 충전물 주입부; 및 상기 주입관 부재를 지지하도록 상기 천공 주위의 주변에 구비되며, 상기 주입관 부재이 상승된 후, 상기 주입관 부재의 하강을 방지하는 주입관 지지부를 포함하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a perforated filler is formed perpendicular to the tunnel of the abandoned mine; A filler mixing part provided around the perforation to mix the fillers; A filler injection unit having a filler injection tube member inserted into the perforation, forcibly injecting the filler of the filler mixture into the perforation through the injection tube member; And an injection tube support part provided around the perforation to support the injection tube member and preventing the fall of the injection tube member after the injection tube member is raised. .

또한, 본 발명은 충전물이 투입되어 혼합되며, 상기 충전물 주입부와 연결되는 충전물 혼합탱크; 컨베이어를 통해 상기 충전물 혼합탱크로 충전물을 공급하는 공급호퍼; 상기 충전물이 상기 충전물 주입부를 통해 원활하게 이동하도록 상기 충전물 혼합탱크로 유체를 공급하는 유체 저장탱크; 및 상기 충전물과 상기 유체를 혼합하도록 상기 충전물 혼합탱크에 구비되는 혼합부재로 이루어진 충전물 혼합부를 포함하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 제공한다.In addition, the present invention is filled with the filling is mixed, the filling tank connected to the filling inlet; A feed hopper for supplying a filling to the filling mixing tank through a conveyor; A fluid storage tank for supplying fluid to the filler mixing tank so that the filler moves smoothly through the filler inlet; And a packing mixing part including a mixing member provided in the filling mixing tank to mix the filling and the fluid.

또한, 본 발명은 상단 및 하단이 상기 충전물 혼합탱크에 회전가능하게 설치되는 회전축 부재; 상기 회전축 부재에 이격되게 결합되는 혼합 블레이드 부재; 및상기 회전축 부재와 연결되도록 상기 충전물 혼합탱크에 구비되는 구동모터로 이루어진 혼합부재를 포함하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 제공한다.In addition, the present invention is the upper and lower rotary shaft member rotatably installed in the filling tank; A mixing blade member spaced apart from the rotation shaft member; And a mixing member including a driving motor provided in the filling mixing tank so as to be connected to the rotating shaft member.

또한, 본 발명은 상기 충전물 혼합부의 충전물을 이송하도록 상기 충전물 혼합부의 하단부에 연결되는 이송펌프; 및 상기 충전물이 상기 천공을 통해 갱도의 내부로 투입되도록 상기 천공으로 삽입되며, 상기 이송펌프와 연결되는 주입관 부재로 이루어진 충전물 주입부를 포함하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 제공한다.In addition, the present invention includes a transfer pump connected to the lower end of the filler mixture to transfer the filler of the filler mixture; And it is inserted into the perforated so that the filling is introduced into the tunnel through the perforation, and provides a underground pressurized underground filling apparatus for a waste mine including a filling inlet consisting of an injection pipe member connected to the transfer pump.

또한, 본 발명은 상기 이송펌프와 연결되는 이송관; 및 상기 천공에 삽입되도록 상기 이송관과 연결되어 상기 주입관 지지부에 지지되며, 상기 충전물이 갱도에 충전됨에 따라 상기 주입관 지지부에서 승강되어 지지되도록 외면에 지지홈이 형성되는 플렉시블 주입관으로 이루어진 주입관 부재를 포함하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 제공한다.In addition, the present invention transfer pipe connected to the transfer pump; And a flexible injection tube connected to the transfer pipe so as to be inserted into the perforation and supported by the injection pipe support, and having a support groove formed on an outer surface thereof so as to be lifted and supported by the injection pipe support as the filling is filled in the tunnel. Provided is an underground pressurized tunnel filling device for a closed mine including a tube member.

또한, 본 발명은 지면에 고정되는 프레임; 및 상기 충전물 주입부가 관통하도록 상기 프레임에 고정되며, 상기 충전물 주입부의 하강을 구속하는 랫치가 상기 충전물 주입부에 접촉하도록 구비되는 가이드 부재로 이루어진 주입관 지지부를 포함하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 제공한다.In addition, the present invention is a frame fixed to the ground; And an injection tube supporter which is fixed to the frame to penetrate the filling injecting unit and includes a guide member configured to contact the filling injecting portion with a latch that restrains the lower portion of the filling injecting unit. to provide.

또한, 본 발명은 상기 충전물 주입부에서 배출되는 상기 충전물이 확산되도록 상기 충전물 주입부에 형성되는 충전물 확산부를 더 포함하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a underground mine tunnel filling device for a waste mine further comprises a filler diffuser formed in the filler inlet so as to diffuse the filler discharged from the filler inlet.

또한, 본 발명은 상기 충전물 주입부의 충전물 배출구로 압축공기를 배출하는 공기 공급라인; 및 상기 충전물 주입부의 배출구가 결합되며, 상기 충전물의 배출방향을 상기 충전물 주입부의 측방으로 유도하는 충전물 유도부로 이루어진 충전물 확산부를 포함하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 제공한다.In addition, the present invention air supply line for discharging the compressed air to the filling outlet of the filling inlet; And a filling diffuser coupled to an outlet of the filling injecting unit and including a filling inducing unit for guiding a discharge direction of the filling to the side of the filling injecting unit.

또한, 본 발명은 상기 충전물 유도부에 결합되는 결합관; 및 상기 결합관과 이격되도록 고정로드를 통해 상기 결합관의 하단에 결합되며, 하향 경사면이 형성되는 확산판 부재로 이루어진 충전물 유도부를 포함하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 제공한다.In addition, the present invention is a coupling pipe coupled to the filler induction; And it is coupled to the lower end of the coupling pipe through a fixed rod so as to be spaced apart from the coupling pipe, and provides a underground mine tunnel filling device for a closed mine including a filler induction portion consisting of a diffuser plate member is formed with a downward slope.

또한, 본 발명은 물 9~5 : 모래 1~5의 비율로 혼합하는 충전물을 사용하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 제공한다. Moreover, this invention provides the underground pressurized underground filling apparatus for waste mines using the filler mixed with the ratio of water 9-5: sand 1-5.

또한, 본 발명은 갱도와 연통하는 천공을 형성하여 상기 천공에 충전물을 주입하기 위한 플렉시블 주입관을 삽입하고, 상기 플렉시블 주입관을 통해 물과 모래를 혼합한 충전물을 고압으로 주입하며, 상기 갱도에 상기 충전물이 충전됨에 따라 상기 플렉시블 주입관을 승강하면서 상기 충전물을 주입하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 이용한 갱도 충전방법을 제공한다.In addition, the present invention forms a perforation in communication with the tunnel to insert a flexible injection tube for injecting the filler into the perforation, and injects the water and sand in the filling at a high pressure through the flexible injection tube, Provided by the underground filling method for underground mine tunnel filling device for injecting the filling while lifting the flexible injection tube as the filling is filled.

또한, 본 발명은 상기 플렉시블 주입관을 통해 상기 충전물을 충전할 때 상기 플렉시블 주입관으리 외면에서 공기 공급라인을 통해 고압의 공기를 공급하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 이용한 갱도 충전방법을 제공한다.
In addition, the present invention provides a tunnel filling method using underground pressure underground tunnel filling device for the waste mine to supply high-pressure air through the air supply line from the outer surface of the flexible injection tube when filling the filling through the flexible injection tube. .

상기와 같은 본 발명에 따른 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치 및 이를 이용한 지중 가압식 모래 충전공법에 의하면, 갱도 내에서의 충전물 확산을 향상시켜 충전을 위한 천공 구멍의 수량 및 천공의 직경을 줄이고, 갱도의 충전을 용이하고 빠르게 진핼할 수 있는 이점이 있다.
According to the underground pressurized tunnel filling apparatus for waste mines and the underground pressurized sand filling method using the same according to the present invention, it is possible to improve the diffusion of fillers in the tunnel to reduce the number of perforations and diameters of the bores for filling, There is an advantage that can be charged easily and quickly.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 충전물 혼합부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충전물 주입부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 주입관 지지부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 요부확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 충전물 확산부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6의 결합단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 이용한 지중 가압식 모래 충전공법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a side view showing a underground pressurized tunnel filling apparatus for a closed mine according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the configuration of the filling mixing unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the filling injecting unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing the configuration of the injection tube support according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 4.
6 is a perspective view showing the configuration of a filler diffusion unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of the combination of FIG.
Figure 8 is a flow chart illustrating the underground pressurized sand filling method using the underground pressurized tunnel filling device for abandoned mines according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims are to be interpreted in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted in terms of meaning and concept.

이하, 본 발명에 따른 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치 및 이를 이용한 지중 가압식 모래 충전공법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an underground pressurized tunnel filling device for a closed mine according to the present invention and an underground pressurized sand filling method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 설명한다.First, with reference to FIGS. 1 to 7 will be described underground underground tunnel filling apparatus for a closed mine according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치(100)는 갱도를 충전하기 위한 충전물의 배출이 갱도 내부에서 이루어 지는 지중 가압식으로, 갱도의 내부에서 충전물을 배출하므로, 갱도의 충전 및 충전작업을 용이하게 진행할 수 있다.As shown in FIG. 1, the underground pressurized tunnel filling apparatus 100 for a closed mine according to the present embodiment is an underground pressurized type in which a filling material for filling a tunnel is made in a tunnel, and thus discharges a filling in the tunnel. In addition, the filling and filling of the tunnel can be easily performed.

이를 위하여, 폐광산의 갱도와 연통되는 천공(110), 갱도를 충전하기 위한 충전물이 혼합되는 충전물 혼합부(120) 및 충전물을 갱도로 투입하기 위한 충전물 주입부(130)를 포함한다.To this end, it includes a perforation 110 in communication with the tunnel of the abandoned mine, a filler mixing unit 120 to mix the filler for filling the tunnel and a filler injection unit 130 for injecting the filler into the tunnel.

또한, 본 실시 예에 따른 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치(100)는 충전물에 의해 갱도가 충전됨에 따라 충전물 주입부(130)를 승강시켜 고정하기 위한 주입관 지지부(140) 및 충전물 주입부(130)에서 배출되는 충전물을 넓게 확산시키기 위한 충전물 확산부(150)를 더 포함한다.In addition, the underground pressurized tunnel filling apparatus 100 for waste mines according to the present embodiment, as the tunnel is filled by the filling material, the injection pipe support 140 and the filling injection part 130 for lifting and fixing the filling injecting unit 130 are fixed. The filler further includes a filler diffuser 150 to diffuse the filler discharged from the wide.

천공(110)은 갱도와 수직을 이루도록 굴착되며, 내부에 붕괴를 방지하기 위한 파이프가 삽입된다.The perforation 110 is excavated to be perpendicular to the tunnel, and a pipe is inserted therein to prevent collapse.

충전물 혼합부(120)는 천공(110) 주위에서 충전물을 혼합할 수 있도록 천공(110) 주위의 지면에 구비되며, 갱도를 충전하기 위한 충전물이 혼합된다.Filler mixing unit 120 is provided on the ground around the perforation 110 to mix the filler around the perforation 110, the filling for filling the tunnel is mixed.

구체적으로, 충전물 혼합부(120)는 충전물이 투입되어 혼합되는 충전물 혼합탱크(121), 충전물을 공급하는 공급호퍼(123), 충전물의 원활한 이동을 위한 유체를 공급하는 유체 저장탱크(125) 및 충전물 혼합탱크(121)로 투입되는 충전물과 유체를 혼합하는 혼합부재(127)를 포함한다.Specifically, the filler mixing unit 120 is a filler mixing tank 121 in which the filler is added and mixed, the supply hopper 123 for supplying the filling, the fluid storage tank 125 for supplying a fluid for smooth movement of the filling and And a mixing member 127 for mixing the filling material and the fluid introduced into the filling mixing tank 121.

이러한, 충전물 혼합부(120)는 공급호퍼(123)의 충전물을 컨베이어(123a)를 통해 충전물 혼합탱크(121)로 공급한다. 또한, 유체 저장탱크(125)는 내부에 저장되는 유체를 펌프를 통해 충전물 혼합탱크(121)로 공급한다. 이때, 유체 저장탱크(125)에 저장되는 유체는 천공작업시 발생하는 지하수를 이용한다.The filling mixture unit 120 supplies the filling of the supply hopper 123 to the filling mixing tank 121 through the conveyor 123a. In addition, the fluid storage tank 125 supplies the fluid stored therein to the filling mixing tank 121 through a pump. In this case, the fluid stored in the fluid storage tank 125 uses groundwater generated during the drilling operation.

도 1 및 도 2를 참조하면, 충전물 혼합탱크(121)는 컨베어어(113a)를 통해 상부로 모래인 충전물이 공급되며, 상단에 혼합부재(127)를 지지하기 위한 모터 지지대(121a)를 구비한다. 또한, 충전물 혼합탱크(121)는 충전물 주입부(130)와 연결되는 충전물 배출라인(121b)이 하단부에 구비되고, 상단부에 유체 저장탱크(125)와 연결되는 유체 유체공급라인(121c)을 구비한다. 이때, 충전물 배출라인(121b)을 충전물 혼합탱크(121)의 하부에 형성하는 것은 유체와 혼합되는 충전물인 모래가 충전물 주입부(130)로 원활하게 배출되도록 하기 위함이다.1 and 2, the filling mixing tank 121 is supplied with a filling filled with sand through the conveyor 113a and has a motor support 121a for supporting the mixing member 127 at the top thereof. do. In addition, the filling mixing tank 121 is provided with a filling discharge line 121b connected to the filling inlet 130 and a fluid fluid supply line 121c connected to the fluid storage tank 125 at the upper end. do. At this time, the filling discharge line 121b is formed at the lower portion of the filling mixing tank 121 so as to smoothly discharge the sand which is the filling mixed with the fluid to the filling injecting unit 130.

혼합부재(127)는 충전물 혼합탱크(121)의 내부에 휘전가능하게 설치되는 회전축 부재(127a), 이 회전축 부재(127a)에 결합되는 혼합 블레이드 부재(127b) 및 회전축 부재(127a)를 회전시키는 구동모터(117a)를 포함한다.The mixing member 127 rotates the rotating shaft member 127a installed in the filling mixing tank 121 so as to be capable of rotating, the mixing blade member 127b and the rotating shaft member 127a coupled to the rotating shaft member 127a. The drive motor 117a is included.

회전축 부재(127a)는 상단부 및 하단부가 베어링을 통해 충전물 저장탱크(111)에 회전가능하게 설치되며, 상단이 구동모터(127c)에 결합된다.The rotary shaft member 127a is rotatably installed in the filling storage tank 111 through the upper end and the lower end of the rotary shaft member 127a, and the upper end thereof is coupled to the driving motor 127c.

혼합 블레이드 부재(127b)는 회전축 부재(127a)에 이격되게 복수개 구비되며, 충전물 혼합탱크(121)의 혼합 충전물의 양에 따라 회전축 부재(127a)의 축 방향을 따라 상하로 이동된다.The mixing blade member 127b is provided in plural to be spaced apart from the rotating shaft member 127a and moves up and down along the axial direction of the rotating shaft member 127a according to the amount of the mixed filling material of the filling mixing tank 121.

이러한, 혼합 블레이드 부재(127b)는 회전축 부재(127a)가 삽입되는 이동블록(127b-1)과 이 이동블록(127b-1)에 결합되는 블레이드(127b-2)로 이루어진다. 이동블록(127b-1)은 볼트의 체결을 통해 회전축 부재(127a)에서의 이동이 구속된다. 블레이드(127b-2)는 이동블록(127b-1)에 경사지게 결합되며, 이동블록(127b-1)과의 결합력이 향상되도록 일면에 지지리브가 구비된다.The mixing blade member 127b includes a moving block 127b-1 into which the rotating shaft member 127a is inserted and a blade 127b-2 coupled to the moving block 127b-1. The moving block 127b-1 is constrained to move in the rotation shaft member 127a through the fastening of the bolt. The blade 127b-2 is inclinedly coupled to the moving block 127b-1, and a support rib is provided on one surface of the blade 127b-1 so that the coupling force with the moving block 127b-1 is improved.

도 1 및 도 3을 참조하면, 충전물 주입부(130)는 충전물 배출라인(121b)을 통해 충전물 혼합탱크(121)와 연결되며, 유체와 혼합된 충전물을 강한 압력으로 천공(110)을 통해 갱도의 내부로 강제 배출시킨다.1 and 3, the filling inlet 130 is connected to the filling mixing tank 121 through the filling discharge line 121b, and through the drilling 110, the filling mixed with the fluid at a high pressure. Forced discharge into the inside of the

이러한, 충전물 주입부(130)는 충전물 혼합탱크(121)의 충전물을 강제 이송시키는 이송펌프(131) 및 충전물이 이송되어 갱도로 충전되도록 충전물을 이송하는 주입관 부재(133)를 포함한다.This, the filling injecting unit 130 includes a transfer pump 131 for forcibly transferring the filling of the filling mixing tank 121 and the injection tube member 133 for transferring the filling so that the filling is transported to fill the tunnel.

이송펌프(131)는 충전물 배출라인(121b)을 통해 충전물 혼합탱크(121)와 연결되고, 충전물을 주입관 부재(133)로 강제 이송시킨다.The transfer pump 131 is connected to the filling mixing tank 121 through the filling discharge line 121b and forcibly transfers the filling to the injection pipe member 133.

주입관 부재(133)는 이송펌프(131)를 통해 이송되는 충전물이 천공을 통해 갱도로 투입되도록 충전물의 이송을 위한 이송관(133a)과 천공(110)에 삽입되는 플렉시블 주입관(133b)을 포함한다. 이때, 주입관 부재(133)는 이송관(133a)과 플렉시블 주입관(133b)이 서로 다른 재질로 형성된다.The injection pipe member 133 is a flexible injection pipe 133b inserted into the transfer pipe 133a and the perforation 110 for the transfer of the filler material so that the filling material transferred through the transfer pump 131 is introduced into the tunnel through the hole. Include. In this case, the injection pipe member 133 is formed of a different material from the transfer pipe 133a and the flexible injection pipe 133b.

이송관(133a)은 금속에 의해 형성되며, 일단이 이송펌프(131)와 연결된다. 이러한, 이송관(133a)은 천공(110) 부위까지 설치되며, 지지대를 통해 지면에 안정되게 설치된다.The transfer pipe 133a is formed of metal, and one end thereof is connected to the transfer pump 131. Such, the transfer pipe 133a is installed up to the perforation 110, and is stably installed on the ground through the support.

플렉시블 주입관(133b)은 일단이 이송관(133a)에 결합되고 타단이 천공(110)으로 삽입된다. 이러한, 플렉시블 주입관(133b)은 주입관 지지부(140)를 통과하여 천공(110)에 삽입되며, 주입관 지지부(140)에 상승가능하도록 지지된다.One end of the flexible injection pipe 133b is coupled to the transfer pipe 133a and the other end is inserted into the punching hole 110. The flexible injection tube 133b is inserted into the perforation 110 through the injection tube support 140 and is supported to be liftable to the injection tube support 140.

또한, 플렉시블 주입관(133b)은 충전물이 갱도에 충전됨에 따라 천공(110)에서 점진적으로 상승되면서 주입관 지지부(140)에 지지된다.In addition, the flexible injection pipe 133b is supported by the injection pipe support 140 while gradually rising from the perforation 110 as the filling is filled in the tunnel.

더하여, 플렉시블 주입관(133b)은 주입관 지지부(140)에 안정되게 지지되도록 외면에 지지홈(135)이 형성된다.In addition, the support groove 135 is formed on the outer surface of the flexible injection pipe 133b so as to be stably supported by the injection pipe support 140.

본 실시 예에서는 이송관(133a)이 수평으로 설치된 상태를 예를 들어 설명하고 있지만, 충전물 주입부(130)가 설치되는 위치에 따라 이송관(133a)을 상향 경사지게 또는 수직으로 설치할 수도 있다. 예를 들어 이송펌프(131)의 용량에 따라 천공(110)과 이송펌프(131)의 이격거리를 최대 40mm까지, 이송관(133a)을 수직으로 37m까지 설치할 수 있다. 더하여, 주입관 부재(133)의 직경를 50 ~ 100mm로 형성할 수도 있다.In the present embodiment, a state in which the transfer pipe 133a is horizontally installed is described as an example, but the transfer pipe 133a may be installed to be inclined upwardly or vertically depending on the position where the filling injecting unit 130 is installed. For example, depending on the capacity of the transfer pump 131, the separation distance between the perforation 110 and the transfer pump 131 may be up to 40 mm, and the transfer pipe 133a may be installed up to 37 m vertically. In addition, the diameter of the injection pipe member 133 may be formed to 50-100 mm.

도 4 및 도 5를 참조하면, 플렉시블 주입관(133b)을 지지하는 주입관 지지부(140)는 플렉시블 주입관(113b)이 상승할 때에는 플렉시블 주입관(133b)의 지지가 해지하고, 플렉시블 주입관(133b)의 하강만을 구속한다.4 and 5, when the flexible injection tube 113b rises, the injection tube support part 140 supporting the flexible injection tube 133b is released from the flexible injection tube 133b and the flexible injection tube 133b is released. Only the descending of 133b is restrained.

이를 위하여, 주입관 지지부(140)는 천공(110)이 형성된 지면에 고정되는 프레임(141), 플렉시블 주입관(133b)이 관통하여 지지되는 가이드 부재(143)를 포함한다. 이때, 프레임(141)에는 가이드 부재(143)를 고정하기 위한 지지대(141a)가 형성된다.To this end, the injection tube support 140 includes a frame 141 fixed to the ground on which the perforation 110 is formed, and a guide member 143 through which the flexible injection tube 133b is supported. At this time, the support 141a for fixing the guide member 143 is formed in the frame 141.

가이드 부재(143)는 플렉시블 주입관(133b)의 하강을 구속하기 위한 랫치(143a)이 상단부에 설치되고, 중앙부에 플렉시블 주입관(133b)이 관통하는 삽입구멍(143b)이 형성된다.The guide member 143 is provided with a latch 143a for restraining the falling of the flexible injection tube 133b at the upper end thereof, and an insertion hole 143b through which the flexible injection tube 133b penetrates is formed at the center thereof.

또한, 가이드 부재(143)는 랫치(143a)을 설치하기 위한 설치홈(143c)이 상단에 형성되고, 랫치(143a)가 플렉시블 주입관(133b)의 지지홈(135)에 삽입되어 플렉시블 주입관(133b)의 하강을 구속한다. 이때, 지지홈(135)에는 랫치(143a)의 회전을 지지하는 경사면(143d)이 형성된다.In addition, the guide member 143 has an installation groove 143c for installing the latch 143a at the upper end thereof, and the latch 143a is inserted into the support groove 135 of the flexible injection tube 133b to allow the flexible injection tube. Restrain the descent of 133b. At this time, the support groove 135 is formed with an inclined surface (143d) for supporting the rotation of the latch (143a).

랫치(143a)는 고정핀을 통해 설치홈(143c)에 회전가능하게 결합되고, 고정핀에 설치되는 스프링을 통해 하측방향으로 탄성 지지된다. 이러한, 랫치(143a)은 스프링을 통해 하측방향으로 탄성 지지되므로, 플렉시블 주입관(133b)의 상승을 구속하는 것을 방지하면서 하강을 용이하고 안정되게 구속한다.The latch 143a is rotatably coupled to the installation groove 143c through a fixing pin, and is elastically supported downward through a spring installed on the fixing pin. Since the latch 143a is elastically supported in the downward direction through the spring, the latch 143a easily and stably restrains the lowering while preventing the rising of the flexible injection pipe 133b.

도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 플렉시블 주입관(133b)에서 배출되는 충전물의 확산을 향상시키기 위한 충전물 확산부(150)는 플렉시블 주입관(133b)에 구비된다.1, 6, and 7, the filler diffusion part 150 for improving the diffusion of the filler discharged from the flexible injection tube 133b is provided in the flexible injection tube 133b.

구체적으로, 충전물 확산부(150)는 플렉시블 주입관(133b)의 외면에서 충전물 배출구 측으로 압축공기를 분사하는 공기 공급라인(151)과, 충전물을 플렉시블 주입관(133b)의 측방으로 유도하는 충전물 유도부(153)를 포함한다.Specifically, the filling diffusion unit 150 is an air supply line 151 for injecting compressed air from the outer surface of the flexible injection pipe 133b to the filling outlet side, and the filling guide part for guiding the filling to the side of the flexible injection pipe 133b. 153.

공기 공급라인(151)은 플렉시블 주입관(133b)의 외면에 고정되며, 컴프레서를 통해 압축공기를 분사한다. 이러한 공기 공급라인(151)의 압축공기 배출을 통해 플렉시블 주입관(133b)에서 배출되는 충진물을 갱도의 내부로 보다 넓게 확산시킬 수 있다.The air supply line 151 is fixed to the outer surface of the flexible injection pipe 133b and sprays compressed air through the compressor. Through the discharge of the compressed air of the air supply line 151, the filling discharged from the flexible injection pipe 133b can be more widely diffused into the tunnel.

충전물 유도부(153)는 플렉시블 주입관(133b)의 하단에 결합되며, 플렉시블 주입관(133b)에서 배출되는 충전물의 배출방향을 측방으로 유도한다.The filler induction part 153 is coupled to the lower end of the flexible injection tube 133b and guides the discharge direction of the filling discharged from the flexible injection tube 133b to the side.

이를 위하여, 충전물 유도부(153)는 플렉시블 주입관(133b)에 결합되는 결합관(153a)과, 플렉시블 주입관(133b)의 측방으로 충전물의 확산을 유도하는 확산판 부재(153b)를 포함한다.To this end, the filler induction part 153 includes a coupling pipe 153a coupled to the flexible injection pipe 133b and a diffusion plate member 153b for inducing diffusion of the filler to the side of the flexible injection pipe 133b.

확산판 부재(153b)는 충전물을 유도하기 위한 경사면(153c)이 형성되고, 경사면(153c)이 확산판 부재(153b)의 중심을 기준으로 하향 경사지게 형성된다. 이로 인하여, 확산판 부재(153b)에 부딪치는 충전물이 플렉시블 주입관(133b)의 모든 측방으로 균일하게 확산된다.The diffusion plate member 153b is formed with an inclined surface 153c for guiding the filling, and the inclined surface 153c is formed to be inclined downward with respect to the center of the diffusion plate member 153b. For this reason, the filling material which hits the diffuser plate member 153b is uniformly spread to all sides of the flexible injection pipe 133b.

다음으로, 상기와 같이 구성되는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 이용한 지중 가압식 모래 충전공법을 도 1 및 도 8을 참조하여 설명한다.Next, the underground pressurized sand filling method using the underground pressurized tunnel filling device for waste mines comprised as mentioned above is demonstrated with reference to FIG.

도 1 및 도 8에 참조하면, 갱도의 상측 지면에서 천공기를 이용하여 갱도까지 천공(110)을 형성한다(도8의 a참조). 이때, 천공(110)이 붕괴되는 것을 방지하도록 천공(110)의 내부에 강관을 삽입한다(도 8의 b참조).1 and 8, a perforation 110 is formed from the upper surface of the shaft to the shaft by using a puncher (see a in FIG. 8). At this time, the steel pipe is inserted into the inside of the perforation 110 to prevent the perforation 110 to collapse (see b of FIG. 8).

그리고 도 8의 c와 같이, 천공(110)을 통해 플렉시블 주입관(133b)을 갱도의 내부까지 삽입하고, 물과 모래가 혼합된 충전물을 이송펌프(131)를 이용하여 갱도에 고압으로 배출한다. 이때, 충전물은 물과 모래를 일정비율 예컨대 물 9~5 : 모래 1~5의 비율로 혼합하여 사용하는데, 이는 이송펌프(131)를 통한 모래의 이송을 원활하고 용이하게 하기 위함이다.Then, as shown in c of FIG. 8, the flexible injection pipe 133b is inserted into the interior of the tunnel through the perforation 110, and the filling material mixed with water and sand is discharged at a high pressure in the tunnel using the transfer pump 131. . At this time, the filling is used by mixing water and sand in a ratio such as a ratio of water 9 to 5: sand 1 to 5, which is to facilitate and facilitate the transfer of sand through the transfer pump 131.

또한, 충전물을 충진할 때 플렉시블 주입관(133b)의 외측에서 공압을 발생하여 플렉시블 주입관(133b)에서 배출하는 충진물을 보다 원거리까지 확산시킨다. 이로 인하여, 충진물을 갱도에서 보다 넓게 확산시키면서 갱도를 충진할 수 있으므로, 천공(110)의 형성 간격을 넓게 할 수 있어 갱도의 충전작업을 보다 빠르게 진행할 수 있다.In addition, when filling the filling to generate a pneumatic pressure outside the flexible injection pipe 133b to diffuse the filling discharged from the flexible injection pipe 133b to a far distance. Because of this, the filling can be filled while spreading the filling wider in the shaft, so that the formation intervals of the perforations 110 can be widened, thereby making the filling of the shaft faster.

이때, 모래와 혼합되는 물은 천공(110)을 형성할 때 발생하는 지하수를 이용한다.At this time, the water mixed with sand uses the ground water generated when forming the perforation (110).

또한, 충전물이 갱도에 일정 높이로 충전함에 따라 플렉시블 주입관(133b)을 점진적으로 상승시켜 플렉시블 주입관(133b)에서의 충전물 배출이 지속적으로 이루어지도록 하여 갱도의 충전을 원활하게 진행한다.In addition, as the filling is filled in the tunnel at a predetermined height, the flexible injection pipe 133b is gradually raised to continuously discharge the filling in the flexible injection pipe 133b, thereby smoothly filling the tunnel.

그리고, 갱도에 충전물의 충전을 완료하면 충전물의 상측으로 몰탈을 충전하여 충전물에 의해 충전된 갱도를 내부를 안정화시킴과 동시에 모래인 충전물의 유실을 방지한다. 이때, 몰탈을 천공(110)까지 주입하여 갱도의 충전을 종료한다. When the filling of the filling is completed in the tunnel, the mortar is filled to the upper side of the filling to stabilize the inside of the filling by the filling and prevent the loss of the filling which is sand. At this time, the mortar is injected to the perforation 110 to terminate the filling of the tunnel.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention is made without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims. Anyone with ordinary knowledge in this field will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims (11)

폐광의 갱도에 대하여 수직으로 형성되는 충전물 주입용 천공(110); 상기 충전물을 혼합하도록 상기 천공 주위에 구비되는 충전물 혼합부(120); 상기 천공에 삽입되는 충전물 주입관 부재(133)를 구비하며, 상기 충전물 혼합부의 충전물을 상기 주입관 부재를 통해 상기 천공에 강제 주입하는 충전물 주입부(130); 상기 주입관 부재를 지지하도록 상기 천공 주위의 주변에 구비되며, 상기 주입관 부재가 상승된 후, 상기 주입관 부재의 하강을 방지하는 주입관 지지부(140); 및 상기 충전물 주입부에서 배출되는 상기 충전물이 확산되도록 상기 충전물 주입부에 형성되는 충전물 확산부(150);를 포함하며,
상기 충전물 확산부는 상기 충전물 주입부의 충전물 배출구로 압축공기를 배출하는 공기 공급라인(151); 및 상기 충전물 주입부의 배출구가 결합되며, 상기 충전물의 배출방향을 상기 충전물 주입부의 측방으로 유도하는 충전물 유도부(153);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치.
A hole for filling injection 110 formed perpendicular to the tunnel of the abandoned mine; Filler mixing unit 120 is provided around the perforation to mix the filler; A filler injection unit 130 having a filler injection tube member 133 inserted into the perforation and forcibly injecting the filler of the filler mixture into the perforation through the injection tube member; An injection tube supporter 140 provided around the perforation to support the injection tube member and preventing the injection tube member from falling after the injection tube member is raised; And a filler diffuser 150 formed in the filler injector so as to diffuse the filler discharged from the filler injector.
An air supply line 151 for discharging the compressed air to the filler outlet of the filler inlet; And a filling induction part 153 coupled to an outlet of the filling injecting part and guiding a discharge direction of the filling toward the side of the filling injecting part.
제 1 항에 있어서, 상기 충전물 혼합부는,
충전물이 투입되어 혼합되며, 상기 충전물 주입부와 연결되는 충전물 혼합탱크(121);
컨베이어(123a)를 통해 상기 충전물 혼합탱크로 충전물을 공급하는 공급호퍼(123);
상기 충전물이 상기 충전물 주입부를 통해 원활하게 이동하도록 상기 충전물 혼합탱크로 유체를 공급하는 유체 저장탱크(125); 및
상기 충전물과 상기 유체를 혼합하도록 상기 충전물 혼합탱크에 구비되는 혼합부재(127);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치.
The method of claim 1, wherein the filler mixing unit,
Filling is mixed and charged, the filling tank 121 is connected to the filling inlet;
A supply hopper for supplying a filling material to the filling mixing tank through a conveyor 123a;
A fluid storage tank 125 for supplying a fluid to the filler mixing tank so that the filler moves smoothly through the filler inlet; And
A mixing member 127 provided in the filling mixing tank to mix the filling and the fluid;
Underground pressurized tunnel filling apparatus for a closed mine, comprising a.
제 2 항에 있어서, 상기 혼합부재는
상단 및 하단이 상기 충전물 혼합탱크에 회전가능하게 설치되는 회전축 부재(127a);
상기 회전축 부재에 이격되게 결합되는 혼합 블레이드 부재(127b); 및
상기 회전축 부재와 연결되도록 상기 충전물 혼합탱크에 구비되는 구동모터(127c);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치.
The method of claim 2, wherein the mixing member
A rotary shaft member 127a having an upper end and a lower end rotatably installed in the filling mixing tank;
A mixing blade member 127b spaced apart from the rotating shaft member; And
A driving motor (127c) provided in the filling mixing tank to be connected to the rotating shaft member;
Underground pressurized tunnel filling apparatus for a closed mine, comprising a.
제 1 항에 있어서, 상기 충전물 주입부;
상기 충전물 혼합부의 충전물을 이송하도록 상기 충전물 혼합부의 하단부에 연결되는 이송펌프(131); 및
상기 충전물이 상기 천공을 통해 갱도의 내부로 투입되도록 상기 천공으로 삽입되며, 상기 이송펌프와 연결되는 주입관 부재(133);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치.
The method of claim 1, wherein the filler inlet;
A transfer pump 131 connected to a lower end of the filler mixture part to transfer the filler material of the filler mixture part; And
An injection pipe member 133 inserted into the perforation so that the filler is introduced into the tunnel through the perforation and connected to the transfer pump;
Underground pressurized tunnel filling apparatus for a closed mine, comprising a.
제 4 항에 있어서, 상기 주입관 부재는
상기 이송펌프와 연 결되는 이송관(133a); 및
상기 천공에 삽입되도록 상기 이송관과 연결되어 상기 주입관 지지부에 지지되며, 상기 충전물이 갱도에 충전됨에 따라 상기 주입관 지지부에서 승강되어 지지되도록 외면에 지지홈(135)이 형성되는 플렉시블 주입관(133b);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치.
The method of claim 4, wherein the injection tube member
A transfer pipe 133a connected to the transfer pump; And
A flexible injection pipe connected to the transfer pipe to be inserted into the perforation and supported by the injection pipe support part, and having a support groove 135 formed on an outer surface thereof so as to be lifted and supported by the injection pipe support part as the filler is filled in the tunnel ( 133b);
Underground pressurized tunnel filling apparatus for a closed mine, comprising a.
제 5 항에 있어서, 상기 주입관 지지부는
지면에 고정되는 프레임(141); 및
상기 충전물 주입부가 관통하도록 상기 프레임에 고정되며, 상기 충전물 주입부의 하강을 구속하는 랫치(143a)가 상기 충전물 주입부에 접촉하도록 구비되는 가이드 부재(143);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치.
The method of claim 5, wherein the injection tube support portion
A frame 141 fixed to the ground; And
A guide member 143 fixed to the frame to penetrate the filling injecting unit and provided with a latch 143a for restraining the lower portion of the filling injecting unit to contact the filling injecting unit;
Underground pressurized tunnel filling apparatus for a closed mine, comprising a.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 충전물 유도부는,
상기 충전물 유도부에 결합되는 결합관(153a); 및
상기 결합관과 이격되도록 고정로드(155)를 통해 상기 결합관의 하단에 결합되며, 하향 경사면(153c)이 형성되는 확산판 부재(153b);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치.
The method of claim 1, wherein the filler induction part,
A coupling pipe 153a coupled to the filler induction part; And
A diffusion plate member 153b coupled to a lower end of the coupling pipe through a fixing rod 155 to be spaced apart from the coupling pipe, and having a downward inclined surface 153c formed thereon;
Underground pressurized tunnel filling apparatus for a closed mine, comprising a.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 사용하는 것으로,
갱도와 연통하는 천공을 형성하여 상기 천공에 충전물을 주입하기 위한 플렉시블 주입관을 삽입하고, 상기 플렉시블 주입관을 통해 물과 모래를 혼합한 충전물을 고압으로 주입하며, 상기 갱도에 상기 충전물이 충전됨에 따라 상기 플렉시블 주입관을 승강하면서 상기 충전물을 주입하는 것을 특징으로 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 이용한 지중 가압식 모래 충전공법.
By using the underground pressurized tunnel filling device for waste mines of any one of Claims 1-6,
Inserting a flexible injection tube for injecting a filler into the puncture to form a perforation in communication with the tunnel, and injects a filler mixed with water and sand at a high pressure through the flexible injection tube, the filler is filled in the tunnel Underground pressurized sand filling method using the underground pressurized underground filling device for the waste mine, characterized in that the filling is inclined while lifting the flexible injection pipe.
제 10 항에 있어서,
상기 플렉시블 주입관을 통해 상기 충전물을 충전할 때 상기 플렉시블 주입관으리 외면에서 공기 공급라인을 통해 고압의 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 폐광산용 지중 가압식 갱도 충전 장치를 이용한 지중 가압식 모래 충전공법.
11. The method of claim 10,
The underground pressurized sand filling method using the underground pressurized tunnel filling device for the abandoned mine, characterized in that for supplying the high-pressure air through the air supply line from the outer surface of the flexible injection tube when filling the filling through the flexible injection tube.
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