KR20080098997A - Underground cavity carrying out method using aerated concrete including bottom ash - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 시공방법을 나타낸 개략도로서, 주입공과 확인공을 천공하여 주입공을 통해 충전재를 주입하는 모습을 도시한 것이다. 1 is a schematic view showing a construction method according to the present invention, showing a state of injecting a filler through the injection hole by drilling the injection hole and the confirmation hole.
도 2는 본 발명에 따른 시공방법을 나타낸 개략도로서, 갱도에 충전하는 모습을 도시한 도면이다. 2 is a schematic view showing a construction method according to the present invention, showing a state of filling the tunnel.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 * * Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
10 : 폐광10: abandoned mine
11 : 지하 공동부11: underground cavity
12 : 갱도12: tunnel
13 : 주입공13: injection hole
14 : 확인공14: confirmation ball
15 : 격벽15: bulkhead
20 : 충전재20: filling material
30 : 펌프압송장치30: pump pumping device
40 : 압송관40: pressure feed pipe
41 : 주입호스41: injection hose
42,43 : 지지대42,43 support
본 발명은 버텀애쉬를 포함하는 기포 콘크리트를 이용한 지하 공동부 매립시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화력발전소로부터 발생하는 부산물인 버텀애쉬를 포함하는 기포 콘크리트로 만들어진 충전재로 지하 공동부 내부를 효과적으로 충전함으로써 발전소 주변의 매립용지 부족현상 및 환경파괴를 방지할 수 있도록 한 것이다. The present invention relates to a method for landfilling underground cavities using aerated concrete including bottom ash, and more specifically, to the inside of underground cavities with fillers made of aerated concrete including bottom ash, a by-product generated from thermal power plants. By charging, it is possible to prevent landfill shortages around the power plant and environmental damage.
주지하는 바와 같이, 국내의 석탄회 발생량은 계속적으로 증가하고 있으며, 연간 600만톤이 넘는 막대한 량이 배출되고 있다. 화력발전소의 보일러내에서 연소후 발생하는 미세한 미분상태의 미분탄은 연소되어 배연가스와 함께 보일러에서 배출되어 집진기 하부에서 포집되는데, 이때의 회를 플라이애쉬(fly ash)라고 하고, 보일러 하부에 낙하되는 괴상 또는 입자가 큰 회를 버텀애쉬(bottom ash)라고 한다. As is well known, domestic coal ash production continues to increase, and over 6 million tonnes are emitted annually. The finely divided pulverized coal generated after combustion in the boiler of the thermal power plant is burned and discharged from the boiler together with the flue gas and collected at the bottom of the dust collector. The ash at this time is called fly ash and is dropped to the bottom of the boiler. Bulky or large particles of ash are called bottom ash.
여기서, 현재 석탄회가 재활용되는 분야들은 양질의 플라이애쉬를 사용하는 것으로서, 석탄회 발생량의 10~20%를 차지하는 버텀애쉬는 거의 재활용되지 못하고 발전소 인근의 연안(ash pond)에 매립되고 있는데, 이러한 매립처리는 발전소 주위의 용지 확보에 어려움을 겪고 있으며, 환경오염의 문제를 야기하고 있다. Here, the areas where coal ash is recycled use high-quality fly ash, and bottom ash, which accounts for 10-20% of coal ash, is almost never recycled and is buried in an ash pond near a power plant. Is struggling to secure land around power plants and causes environmental pollution.
이러한 버텀애쉬의 재활용을 목적으로 국내에서는 콘크리트용 골재로 사용하거나 콘크리트 2차 제품 및 저강도, 고유동 충전재 등으로 이용하는 방법들이 검토되고 있지만, 버텀애쉬는 배출되는 발전소의 산지 및 처리방식별로 그 품질이 다양하므로 이를 안정적으로 사용하는데는 아직 많은 연구가 필요하며, 대규모 소비를 이끌어 내기 곤란한 측면이 있고, 이를 활성화시키기 위한 자극제 처리 공정 등이 필요하다는 문제점이 있다. For the purpose of recycling the bottom ash, the method of using it as concrete aggregate in Korea or as a concrete secondary product and low strength and high flow filler is being reviewed. Because of this variety, there is still a need for a lot of studies to use it stably, it is difficult to draw large-scale consumption, there is a problem that requires a stimulant treatment process for activating it.
한편, 기술선진국의 폐광 지역에서 광해(폐수, 폐석, 광미) 방지대책에 대한 연구방향은 우리나라의 폐광 처리를 위해 구상하고 있는 방법과 다소 거리가 있다. 이것은 개발방식이 근본적으로 다르기 때문인데, 기술선진국에서는 주로 충전식 채광방식을 채용하고 있기 때문에, 광산 규모에 비해 폐수의 유출량이나 광외로 반출되는 광석 발생량이 적다. On the other hand, the research direction on the countermeasures against mines (wastewater, waste-rock and tailings) in the abandoned mine area of the developed countries is somewhat different from the method envisioned for the treatment of waste mines in Korea. This is because the development method is fundamentally different. Since advanced countries adopt the rechargeable mining method, the amount of wastewater discharged or the amount of ore released to the outside is smaller than the mine size.
그러나, 우리나라의 경우와 같이 단순 채굴방식의 경우에는 갱도가 그대로 잔류하여 지하공동부의 붕괴로 인한 지반침하 현상 등이 심각하게 우려되고 있는 실정이다. However, in the case of the simple mining method, as in the case of Korea, the ground remains intact, and ground subsidence due to the collapse of the underground cavity is seriously concerned.
또한, 1989년부터 경제성이 없는 탄광들을 정리하는??석탄산업합리화사업??이 시행됨에 따라 현재 우리나라의 휴,폐업 광산 수는 900여개로 집계되고 있으며, 이들을 안정적으로 처리 및 복원시킬 수 있는 방법이 다각적으로 검토되고 있는 상황이다.In addition, since the 1989 coal industry rationalization project, which cleans up coal mines with no economic feasibility, has been implemented, the number of closed and closed mines in Korea is currently counting at 900, and a method for stably treating and restoring them. This situation is being examined in various ways.
또한, 기포 콘크리트는 대부분이 공동주택 등의 단열용으로만 활용되어 왔으며, 충전용으로는 토목공사 등의 사면구조에 일부 적용되었을 뿐이다. 버텀애쉬를 골재로 활용하여 기포 콘크리트를 제조하는 기술은 소수만이 보고되고 있으나, 그 용도는 건축공사의 흡음재, 단열재 및 칸막이재로 적용하고자 했던 시도이며, 환경 복원을 위해 공동부 충전용으로 사용했던 실례는 전무하다. In addition, most of the foam concrete has been used only for the insulation of apartments, etc., and only partially applied to the slope structure of civil engineering, etc. for filling. Only a few techniques for producing aerated concrete using bottom ash as aggregates have been reported, but its use is an attempt to be applied as sound absorbing material, insulation material and partition material for building construction. There is no example.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 화력 발전소의 전력생산 과정에서 부산물로 발생하는 버텀애쉬를 통해 조성된 기포콘크리트와 같은 충전재를 이용하여 폐광의 지하 공동부 매립하여 복원함으로써 지하 공동부에 의한 폐광의 지반침하를 방지하고, 다량의 버텀애쉬를 별도 매립하지 않고 처리가능하므로, 환경파괴를 방지할 수 있도록 한 버텀애쉬를 포함하는 기포 콘크리트를 이용한 지하 공동부 매립시공방법을 제공함에 그 목적이 있다. Therefore, the present invention was invented to solve the above conventional problems, the underground cavity of the abandoned mine using a filler such as foam concrete formed through the bottom ash generated as a by-product during the power generation process of the thermal power plant To prevent ground subsidence of abandoned mines by underground cavities and to process a large amount of bottom ash without burying them separately, so that underground cavities are embedded using bubble concrete containing bottom ash to prevent environmental destruction. The purpose is to provide a construction method.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 시공방법을 나타낸 개략도로서, 주입공과 확인공을 천공하여 주입공을 통해 충전재를 주입하는 모습을 도시한 것이다. 1 is a schematic view showing a construction method according to the present invention, showing a state of injecting a filler through the injection hole by drilling the injection hole and the confirmation hole.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 폐광(10)에 형성된 지하 공동부(11)와 갱도(12)에 충전재(20)를 주입하기 위해서, 폐광(10)의 상부에서 하부의 지하 공동부(11)까지 주입공(13)을 천공한다. 주입공(13)의 천공시에는 통상의 천공장치(도시되지 않음)를 통해 용이하게 천공할 수 있다. As shown in the figure, the present invention, in order to inject the
여기서, 상기 충전재(20)는 화력발전소로부터 발생하는 부산물인 버텀애쉬를 잔골재로 하여 모르타르와 혼입한 다음, 고분자 기포제와 알루미늄 분말 등과 같은 기포제를 투입하여 제조한 기포콘크리트이다. 상기 기포콘크리트의 구체적인 제조방법은 현재 공동주택등의 단열 및 채움층의 용도로 적용되는 통상의 현장 타설 기포콘크리트의 제조방법을 활용한다. Here, the
다만, 압입방식에 의해 시공될 경우, 충분한 유동성이 요구되므로 이의 평가항목인 플로우(flow)값은 200~300mm 범위가 되도록 제조한다. 또한, 시공현장 주변의 배수효과를 위해 기포 콘크리트의 투수계수는 점토의 평균 투수계수인 10-5~10-7cm/sec 이상이 되도록 제조한다. 압축강도는 지반 침하에 대응하는 충분한 강도여야 하나 장래의 재굴착에도 대응할 수 있어야 하므로 기존 입상토 충전재 수준인 7~14kgf/cm2 범위로 제조한다. However, when constructed by the indentation method, since sufficient fluidity is required, the flow value of the evaluation item is manufactured to be in the range of 200 to 300 mm. In addition, the permeability coefficient of the foamed concrete for the drainage effect around the construction site is manufactured so that the average permeability coefficient of clay is 10-5 ~ 10-7cm / sec or more. The compressive strength should be sufficient to cope with the settlement of the ground, but it should be able to cope with future re-excavation.
한편, 상기 주입공(13)의 일측에는 충전시 충전압을 상쇄시키고, 충전재(20)의 주입상황을 확인하기 위한 확인공(14)을 천공한다. On the other hand, one side of the
여기서, 상기 주입공(13)과 확인공(14)은 소정 깊이, 다시말해서 폐광(10)안에 미리 형성된 지하 공동부(11)와 연통되는 깊이까지 천공한다. Here, the
또한, 기포 콘크리트로 이루어진 충전재(20)를 폐광(10)의 지하 공동부(11)에 주입시, 천공된 주입공(13) 및 확인공(14)을 천공장치에 의해 40~90°의 완경사 및 연직으로 천공(boring)한 후, 통상의 펌프압송 방식에 의해 지하 공동부(11)의 내부로 주입,충전한다. In addition, when the
또한, 상기 버텀애쉬는 화력발전소에서 바닷물을 이용하여 회처리장으로 운 반되어 적재되므로 다량의 염분을 함유하고 있으나, 폐광(10)의 지하 공동부(11) 충전용으로 사용될때에는 염분의 피해가 우려되지 않으므로 발생형태 그대로 사용한다. In addition, the bottom ash contains a large amount of salt because it is transported and loaded into the ash processing plant using sea water from a thermal power plant, but when used for filling the
또한, 콘크리트 골재 등으로 이용될 경우에는 파쇄, 미분쇄, 분급 및 안정화 등의 처리과정을 거쳐야 하므로 인력과 비용이 추가되지만, 본 발명에 따른 버텀애쉬는 화력발전소에서 상기와 같은 작업이 필요없이 배출된 형상 그대로인 통상의 것을 의미한다. In addition, when used as concrete aggregate, manpower and cost are added because it must go through the process of crushing, pulverization, classification and stabilization, but the bottom ash according to the present invention is discharged without the need for the above work in the thermal power plant It means the usual thing as it is.
상기와 같이 폐광(10)에 주입공(13)과 확인공(14)을 천공한 다음에는, 통상의 펌프압송장치(30)에 설치된 압송관(40)을 연장하여 폐광(10)의 상부로 설치하고, 주입공(13)을 통해 충전재(20)를 지하 공동부(11)안으로 주입한다. After drilling the
상기 주입공(13)안으로 충전재(20)를 주입할때에는, 상기 압송관(40)에 플렉시블한 주입호스(41)를 연결하여 주입이 용이하도록 한다. 여기서, 본 발명은 상기 주입공(13)을 통해 충전재(20)를 주입하면, 지하 공동부(11)안에 충전되는데, 이 지하 공동부(11)에 채워지는 과정에서, 지하 공동부(11)안에 형성된 잔류 공기에 의한 압력이 발생하며, 이러한 압력을 해소하기 위해 상기 확인공(14)을 통해 외부로 배출되도록 함으로써 충전재(20)의 충전작업이 원활하게 이루어진다.When the
또한, 충전재(20)가 지하 공동부(11)안에 채워진 다음에는, 지하 공동부(11)와 연통된 주입공(13) 및 확인공(14)까지 채워지는데, 상기 주입호스(41)가 미리 주입공(13)안에 삽입된 상태이므로, 확인공(14)에 먼저 채워지게 되어 주입상황을 쉽게 확인할 수 있으며, 확인공(14)에 채워지는 상태를 보고, 서서히 주입공(13)으 로부터 주입호스(41)를 빼내면서 주입공(13)까지 채운다.In addition, after the
또한, 상기 압송관(40)을 폐광(10)에 설치시에는, 폐광(10)의 상부에 지지대(42)(43)를 마련하여 소정 높이로 압송관(40)이 연장되어 위치하도록 한 다음, 주입호스(41)를 연결한다. In addition, when the
또한, 충전재(20)의 주입시, 지하 공동부(11)는 물론, 주입공(13) 및 확인공(14)에 모두 채워진 다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 갱도(12)에 충전재(20)를 채우는데, 갱도(12)와 지하 공동부(11)의 경계부에는, 격벽(15)을 설치하여 지하 공동부(11)와 갱도(12)를 차단한다. 이것은, 충전재(20)의 충전을 위해 사용하는 압송관(40)을 통해 보다 효과적으로 주입하기 위한 것이다. In addition, when the
격벽(15)이 설치된 상태에서, 1차로 지하 공동부(11)에 충전재(20)가 채워진 다음에는, 상기 펌프압송장치(30)를 통해 압송관(40) 및 이 압송관(40)과 연결된 주입호스(41)를 상기 갱도(12)에 삽입하여 충전재(20)를 충전시켜서 작업을 완료한다. In the state where the
이와 같이, 본 발명은 폐광의 지하 공동부안에 충전재를 채워서 공동부로 인한 지반침하 현상을 미연에 방지하고, 더욱이, 충전재가 버텀애쉬를 포함하는 기포콘크리트로서, 그라우팅 방법으로 충전시키기 용이하고, 기존의 토양과 유사한 강도를 가지고 있어 장래에 재굴착이 가능하도록 저강도로 설계할 수 있으며, 기포콘크리트는 기본적으로 많은 양의 공극을 포함하므로, 소량의 원료로 넓은 용적을 채울 수 있어 매우 경제적인 효과가 있다. As described above, the present invention is filled with a filler in the underground cavity of the abandoned mine to prevent ground subsidence due to the cavity, and moreover, as a foam concrete containing the bottom ash, it is easy to fill by the grouting method, It has a strength similar to that of soil, so it can be designed to have low strength for future re-excavation. Since aerated concrete basically contains a large amount of pores, it can fill a large volume with a small amount of raw material, which is very economical. have.
또한, 본 발명은 충전재 성분인 버텀애쉬가 무연탄 등이 연소한 후 발생되는 부산물이므로, 폐광의 지하 공동부에 충전되는 경우, 결국 발생근원지로 복원되는 것이므로, 친환경적이고, 기포콘크리트를 구성하도록 버텀애쉬와 결합되는 결합재로서, 시멘트를 사용하는데, 이 또한 석회석이나 점토를 원료로 하는 소재이므로, 이것이 폐광으로 복귀되는 것은 자원이 재활용되는 결과를 가져오는 효과가 있다. In addition, the present invention, since the bottom ash as a filler component is a by-product generated after combustion of anthracite coal, etc., when it is filled in the underground cavity of the abandoned mine, it is eventually restored to the origin of origin. Cement is used as a binder to be combined with, which is also a material based on limestone or clay, so that returning to the abandoned mine has the effect of recycling resources.
또한, 본 발명은 다량 발생하는 버텀애쉬를 처리하기 위해 종래와 같이 별도의 매립장 및 퇴적 처분장이 필요 없어 부지확보를 위한 어려움이 해소되고, 그에 따라 친환경적으로 대응 가능한 효과가 있다. In addition, the present invention eliminates the need for a separate landfill and sedimentation disposal site as in the prior art to process a large amount of bottom ash generated, thereby eliminating the difficulty to secure the site, thereby having an environment-friendly response.
본 발명은 편의상 첨부된 예시도면에 의거 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 여러 가지 변형 및 수정이 가능함은 자명한 사실이다. Although the present invention has been described for the embodiments of the present invention based on the accompanying drawings for convenience, it is obvious that various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
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Cited By (2)
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WO2017152795A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 大连地拓重工有限公司 | Resource mine repairing method |
JP2018131752A (en) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 中日本建設コンサルタント株式会社 | Filling situation checking apparatus of underground cavity and filling situation checking method |
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2007
- 2007-05-08 KR KR1020070044539A patent/KR20080098997A/en not_active Application Discontinuation
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