광산이 폐광을 하는 경우 배수시스템을 정지함으로 인해 갱도는 물로 포화된다. 갱도가 포화되었을 때 갱도 주변의 암석은 완전히 포화되고 갱도 주변 암반에는 수압이 작용한다. 암석의 일축압축강도는 함수율에 따라 달라지며 함수율이 증가함에 따라 감소한다. 수압은 암석 내 균열이나 암반 내 불연속면의 확장을 유발하게 된다. 갱도 내 포화된 수압이 지보압을 발휘할 수도 있지만 지하수에 의해 발생한 암반 물성의 저하는 갱도의 안정성을 감소시킬 것이다. 본 연구에서는 수압에 의해 발생한 갱도 주변 암반의 물성 저하가 갱도의 안정성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 2차원 불연속해석과 3차원 연속해석을 실시하였다. 수치해석 결과 수압에 의해 유발된 갱도 주변 암반의 물성 저하는 갱도 주변 암반의 변위 증가에 영향을 미치고, 2차원 해석 결과는 3차원 해석 결과 보다 큰 변위를 나타냈다.
Mine closure does often accompany the flooding of mine galleries due to ceasing a pumping operation. When a mine gallery is flooded, rocks around the gallery are fully saturated and the gallery is subject to a water pressure. The uniaxial unconfined compressive strength of a rock depends on its water content and decreases as the water content increases. A water pressure may originate the crack growth of a rock or the discontinuity growth of rock mass. Although the water in a gallery will give some support pressure inside the gallery, the degradation of rock mass properties caused by a water pressure will reduce the stability of the gallery. In this study, 2-dimensional discontinuous and 3-dimensional continuous numerical analyses have been conducted to evaluate an effect that a reduction of rock mass properties around the gallery induced by a water pressure has on the stability of mine gallery. The numerical analyses show that a reduction of rock mass properties caused by a water pressure increases displacements of rock mass around mine gallery. 2-dimensional model is found to give larger values of displacement than 3-dimensional model.
