• Geomechanics and Engineering
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• 제9권2호
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• pp.195-205
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• 2015

Barricade failures generally occur at the early times of paste backfill when it is fresh in the stopes. The backfill strength increases and need for barricading pressure decreases as a result of the hydration reactions. In this study, paste backfill barricades of Cayeli copper mine were investigated to design cemented mineral processing plant tailings as barricade body concrete. Paste backfill in sub-level caving stopes of the mine needs to be barricaded for only four or five days. Therefore, short term strength and workability tests were applied on several cemented tailings material designs. Barricade failure mechanisms, important points of barricade designing and details of the new concrete material are explained in this work. According to the results obtained with this experimental study, the tailings were assessed to be used in concrete applied as temporary supports such as cemented paste backfill barricades.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권4호
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• pp.341-349
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• 2016

To improve the utilization rate of construction waste as mine backfilling materials, this paper investigated the feasibility of using recycled powder as mine paste backfilling cementitious material, and studied the pozzolanic activity of recycled construction waste powder. In this study, alkali-calcium-sulfur served as the activation principle and an orthogonal test plan was performed to analyze the impact of the early strength agent, quick lime, and gypsum on the pozzolanic activity of the recycled powder. Our results indicated that in descending order, early strength agent > quick lime > gypsum affected the strength of the backfilling paste with recycled powder as a cementitious material during early phases. The strength during late phases was affected by, in descending order, quick lime > gypsum > early strength agent. Using setting time and early compressive strength as an analysis index as well as an extreme difference analysis, it was found that the optimal ratio of recycled powder cementitious material for mine paste backfilling was recycled powder:quick lime:gypsum:early strength agent at 78%:10%:8%:4%. X-ray diffraction analysis and scanning electron microscope were used to show that the hydration products of recycled powder cementitious material at the initial stages were mainly CH and ettringite. As hydration time increased, more and more recycled powder was activated. It mainly became calcium silicate hydrate, calcium aluminate hydrate, etc. In summary, recycled powder exhibited potential pozzolanic activities. When activated, it could replace cementitious materials to be used in mine backfill.

• 터널과지하공간
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• 제29권6호
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• pp.407-424
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• 2019

지하 채굴공동의 충전은 채굴공동의 붕괴에 의한 지반침하의 근본적인 원인을 제거하여 광산지역의 장기적인 안정성을 확보할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 이러한 채굴공동의 효율적인 충전을 위해서는 계측을 함께 수행하여 충전효과와 채움재의 역학적인 특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 국내 지하광산의 안정성 유지를 위하여 광산채움재의 충전에 대한 기술수준을 검토하고, 광산채움재의 실시간 계측시스템을 구축하였다. 국내외 충전 및 계측사례를 조사하여 기술수준을 검토하고, 이를 기반으로 국내 지하광산에 적합한 계측기기와 항목을 산정하였으며, 효율적인 계측기기의 운영을 위하여 실시간 모니터링 프로그램을 개발하였다. 또한, 실시간 계측시스템의 현장적용성을 검토하기 위하여 광산채움재를 충전하고 계측을 수행하는 실물모형시험을 진행하였으며, 실물모형시험으로부터 계측된 결과를 분석하고, 국외의 충전 및 계측사례와 비교하였다. 이로 인해 본 연구에서 수행된 실물모형시험의 적합성을 확인하였으며, 실시간 계측시스템의 현장적용성이 확보된 것으로 판단하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.62-71
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• 2000

지하채굴작업에 의한 공동 및 폐갱 등은 지반침하 및 지표함몰현상의 주요 원인이 되며, 근접시공 지하구조물 또는 인근 구조물의 안정성 저해요소로 대두되고 있다. 이에 대한 대책방안으로 폐갱을 충진재로 채우는 보강시공을 수행하는 경우가 있으나 설계방법 및 안정성 해석방법이 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 폐갱 등 지하공동에 의한 주변지반의 영향권을 수치적으로 분석하고 실제 수치해석 과정에서 주변 암반의 장기거동을 고려할 수 있는 방안을 제시하였다. 아울러 폐갱 인근의 구조적 안정성을 향상시키기 위하여 지하공동을 뒷채움재로 충진한 경우, 안정성 평가 및 암반의 거동을 수치적으로 분석할 수 있는 기법을 제시하였으며 불완전한 뒷채움재의 영향을 함께 고려하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권2호
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• pp.75-81
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• 2018

At present research on mining backfill materials is being carried out to prevent ground subsidence and breaking by underground cavern of exhausted mines. However, backfill materials can cause secondary environmental issues such as ground pollution. To solve these issues, liner and cover materials are constructed before backfill materials constructed, to inhibit toxic substances form moving to the surroundings. Liner and cover materials, however, should have an accelerating performance after construction and when the accelerating performance is degraded, the work efficiency can be lowered, and the construction cost can be increased, by many rebound content. Therefore, this study develops mining liner and cover materials, and evaluates their accelerating performance and physical properties of liner and cover materials by types and content of accelerating agent. In case of aluminate accelerating agent, it is mixed with more than 5% of liner and cover materials(binder/ratio); thus an accelerating performance satisfying Korean Industrial Standards(KS) occurs, and in case of alkali-free accelerating agent, when it is mixed with more than 7%(binder/ratio), accelerating performance satisfying KS occurs. The more the accelerating agent capacity increases, the more compressive strength decreases. In addition, it is confirmed that compressive strength of aluminate accelerating agent is more degraded than compressive strength of the alkali-free accelerating agent. It is also confirmed that drying shrinkage stability of the alkali-free accelerating agent is better than the drying shrinkage stability of the aluminate accelerating agent.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권1호
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• pp.25-31
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• 2018

본 연구는 순환유동층보일러(CFBC)에서 발생되는 바닥재와 비산재를 활용한 저강도 고유동 채움재를 개발하였다. CFBC비산재(CFBC-F) 와 CFBC바닥재(CFBC-B)는 불규칙한 입자 형상을 가지고 있는 것과 유해성 분석결과 환경적으로 안정한 것을 확인하였다. CFBC-F가 첨가될 경우 단위수량이 증가하였다. 길이변화율은 기건양생 조건에서는 -0.05~-0.50% 범위의 수축이 발생하였으며, 밀봉양생 조건에서는 0.1~0.6%의 범위의 팽창이 발생하였다. 압축강도는 밀봉양생 조건에서는 장기적으로 수화반응을 진행할 수 있는 충분한 수분이 남아 있어 기건양생 조건 대비 압축강도가 증가 하는 것을 확인하였다. 본 연구에서 도출된 결과는 저강도 고유동 채움재 개발 및 CFBC 석탄재 활용에 있어 도움이 될 것이라 생각된다.

• 한국환경과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1267-1274
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• 2017

A Controlled Low-Strength Materials (CLSM) is suitable for mine backfilling because it does not require compaction owing to it high fluidity and can be installed quickly. Therefore, a CLSM utilizing $CO_2$-solidified Circulating Fluidzed Bed Combustion (CFBC) coal ash was developed and it's properties were investigated, since. $CO_2$-solidification of CFBC coal ash can inhibit exudation of heavy metals. The chemical composition and specific surface area of Pulverized coal Combustion fly ash and CFBC fly ash were analyzed. The water ratio, compressive strength and length change ratio of CLSM were confirmed. The water ratios differed with the specific surface area of the CLSM. It was confirmed that the porosity of CLSM affected its compressive strength and length change ratio.

• 터널과지하공간
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• 제28권4호
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• pp.372-386
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• 2018

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.

• 자원환경지질
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• 제51권4호
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• pp.371-379
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• 2018

많은 나라에서는 화력발전소 석탄연소 잔재물로 생산되는 석탄재를 소량의 시멘트와 혼합, 저강도 콘크리트를 만들어 지반함몰지, 폐갱도, 도로관거 뒷채움재 등으로 재활용하는 방안이 석탄재의 대규모 처리방안으로 자주 검토된다. 본 연구에서는 석탄재로 저강도콘크리트를 만들어 콘크리트 내 중금속함량 변화를 고찰하였다. 이를 위하여 시멘트만을 사용하는 경우와 시멘트의 반을 비산재로 대체하는 경우, 모래를 골재로 사용하는 경우, 그리고 회처리장의 매립재로 모래골재를 대체하는 경우에 대한 콘크리트 공시체를 제작하여 중금속농도 변화를 고찰하였다. 중금속 함량은 토양오염공정시험기준에 따라 이루어졌으며, 중금속함량에 가장 큰 영향을 주는 재료들도 평가하였다. 연구결과, 시멘트는 다른 어떤 재료들 보다 Cu, Pb, Zn에서 현격히 높은 중금속농도를 보였다. 이로 인하여 시멘트를 비산재로 대체할 경우 중금속 농도는 뚜렷이 낮아지는 경향을 보였다. 매립재는 전체적으로 비산재에 비하여 낮은 중금속농도를 보였지만, 모래보다는 높은 Cu 및 Ni농도와 낮은 Pb농도를 보였다. 전체적으로는 콘크리트 내 중금속농도는 각 재료의 혼합에 의하여 결정되는 양상을 보였다. 본 연구에서 제작된 공시체는 모든 조사된 항목에 있어 토양환경보전법이 정한 토양오염우려기준(1지역)보다 현격히 낮은 농도를 보였다.