폐광산 지역의 공동 탐지 및 지반침하 모니터링을 위한 전기비저항탐사와 시추공영상촬영기법 적용 사례

Abstract

지하 폐광도에 의한 지반침하 지역에서 전기비저항탐사와 시추공영상촬영을 통하여 지하공동의 분포 파악 및 지반 침하의 시간에 따른 변화량 측정을 수행하였다. 전기비저항탐사가 가능했던 연구지역 1에서는 100-150 ohm-meter 정도 낮은 비저항을 가지는 이상대가 관찰되었으며 시추조사와 시추공영상촬영 결과에서 폐갱도를 확인하였다. 연구지역 2는 도로로 피복되어 전기비저항탐사 수행이 불가능하였으나 광맥분포를 고려한 시추조사에서 채굴적 및 폐갱도를 확인하였다. 또한 시추공영상촬영을 43일간 총 6차례에 걸쳐 수행하여 시간에 따른 지하매질의 수직 이동 변위를 측정하였다. 지반침하로 인한 지하매질의 수직이동양상은 하부에서 상부보다 3배 이상 큰 규모로 발생하며 그 지속기간 역시 4배 이상 오랫동안 발생했음을 확인하였다. 효과적인 지하공동 탐지 및 지반침하 작용 모니터링을 위해서는 전기비저항탐사와 시추공영상촬영기법을 활용하는 것이 유용함을 알 수 있었다. We employed electrical resistivity and optical borehole imaging methods to identify underground cavities and determine ground subsidence rate at the study area affected by land subsidence due to abandoned underground mines. At the study site 1, the anomalous zones of low resistivity ranging between 100 ohm-meter and 150 ohm-meter were observed and confirmed as an abandoned underground mine by subsequent borehole drilling and optical borehole imaging. Although the electrical resistivity survey was unavailable due to the paved surface of the study site 2, we were able to locate another abandoned underground mine with the collapsed mine shaft based on the distribution of the ore veins and confirmed it with borehole drilling. In addition, we measured vertical displacements of underground features indicating underground subsidence by conducting optical borehole imaging 6 times over a period of 43 days at the study site 2. The displacement magnitude at the deep segment caused by subsidence appeared to be 3 times larger than those at the shallow segment. Similarly, the displacement duration at the deep segment was 4 times longer than those at the shallow segment. Therefore, the combination of electrical resistivity and optical borehole imaging methods can be effectively applicable to detect and monitor ground subsidence caused by underground cavities.