석탄광 폐석적치장에서의 산성 암석 배수 발생 평가 연구 = A Study on the Assessment to Acid Rock Drainage Generationfrom Waste Rock Dumps of the Coal Mine

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Waste rock dumps of two abandoned mines(the S-J and the D-W) and also of an operating mine (the K-S mine) were analyzed with the objective of assessing Acid Rock Drainage (ARD) in terms of seepage and its characteristics. In the study, it was also attempted to see whether the seepage has potential health hazard. The results of the study to ARD generation assessment in the abandoned mine case show that Net Acid Producing Potential (NAPP) of the S-J mine can be as high as 180.24 ㎏ H2SO4/t equivalent of acidity. NAPP of the D-W mine was measured having acidity of 20.99 ㎏ H2SO4/t. The case of K-S mine currently being operated was compared with the two study areas of the S-J and the D-W mines. NAPP of the K-S mine appeared low with 11.47 ㎏ H2SO4/t but was confirmed that the ARD generation potential exists. In the results of seepage analysis, pH data ranged from 2.18 to 3.31 and high concentrations of Fe, Al, Mn, SO4-2 in the S-J mine and the D-W mine of waste rock dump were found out. This result shows that the water resources surrounding waste rock dumps are likely to be affected by this seepage posing health hazards. The pH of seepage (4.33～4.56) in K-S mine waste rock dump was high compared to other two study areas. But concentrations of Al, Mn, and SO42- appeared about 20, 40, and 2500 mg/l respectively. Therefore, it was concluded that waste rock dump of K-S mine drainage without treatment can generate significant pollution. A comprehensive environmental management plan is also necessary to control the problems of drainage.

국문 초록 (Abstract)

폐광된 광산의 폐석적치장과 가행중인 광산의 폐석적치장을 대상으로 폐석의 산 발생 특성 및 침출수의 특성을 분석하여 폐광 후에 진행될 수 있는 광해 발생을 예측해 보았다. 폐석의 산 발생 평가 결과 이미 폐광된 S광산 J광업소의 경우 최대 순 산 발생 능력(NAPP)이 180.24 ㎏ H2SO4/t 로 높게 나타났으며, D-W광산의 경우도 마찬가지로 최대 순 산 발생 능력이 20.99㎏ H2SO4/t 로 높게 조사되었다. 현재 가행중인 K광산 S광업소는 두 연구지역에 비해 최대 순 산 발생능력이 11.47 ㎏ H2SO4/t 로 낮게 조사되었지만 ARD 발생 암석이 존재하는 것으로 나타났다. 침출수 조사 결과 S광산 J광업소와 D-W광산의 폐석적치장에서는 pH가 2.18～3.31의 범위를 갖고, 고농도의 Fe, Al, Mn 및 SO42-함량을 보이는 침출수가 하부로 유출되고 있었으며, 이로 인하여 주변수계에서 적화현상(Yellowboy)을 확인할 수 있었다. K광산 S광업소의 폐석적치장 하부에서도 pH가 4.33～4.56으로 다른 두 연구지역에 비해 높긴 하나, Al, Mn 및 SO42-의 농도가 각각 약 20, 40, 2500mg/l로 오염된 침출수가 유출되고 있다. 따라서 K광산 S광업소의 폐석적치장을 현 상태로 조치 없이 방치한다면 폐광 후 지속적인 침출수의 유출에 의한 환경오염문제가 유발될 우려가 있다. K광산 S광업소를 비롯한 가행중인 대형 탄광들에 대해서 가행단계에서부터 폐석적치장으로부터의 산성배수의 발생에 대한 예측을 수행한다면, 적절한 관리방안을 마련함으로서 폐광 후 발생할 수 있는 산성침출수에 의한 광해에 대해 대비 할 수 있을 것이다.2006년 8월 10일 접수, 2006년 9월 19일 채택1) 한국지질자원연구원 지질환경재해연구부2) 한양대학교 지구환경시스템공학과*Corresponding Author(이현석)E-mail; [e-mail]-mail; Korea Institute of Geoscinece and Mineral Resources 30, Gajeong-dong, Yuseong-gu, Daejeon 305-350, Korea

참고문헌 (Reference)

• 1 "폐석적치장의 산성배수발생 및 수리특성 분석" 5 (5): 13-24, 2004
• 2 "폐광에 따른 광산지역의 환경개선 연구(폐수, 폐석)" 195-196, 1995
• 3 "주)삼탄 탄광 관련 광해방지 대책방안 수립 연구" 석탄산업합리화사업단 2002
• 4 "자원환경 및 보안기술연구 폐광에 따른 광산지역의 환경개선 연구 한국자원연구소" 50-51, 1993
• 5 "온도 및 산소농도 단면도 작성을 통한 광산폐석장 특성화 연구" Vol. 42 42 (42): 552-565, 2005
• 6 "상덕광업소 광산폐석장의 지구화학적 특성에 관한 연구" 한양대학교 석사학위 논문 52-, 2006
• 7 "http://www.kocoal.or.kr/" 대한석탄공사 2006
• 8 "http://www.kmrc.or.kr/" 2006
• 9 "Pyrite Oxidation and its Control" CRC Press . : 1995
• 10 "Pre-mine prediction of acid mine drainage. In Environmental management of solid waste" Springer- Verlag 24-43, 1988
• 11 "Mineralogical constraints on the determination of neutralization potential and prediction of acid mine drainage" 39 : 103-112, 1999
• 12 "Management of sulfidic mine wastes and acid drainage - Handbook Australian Centre for Mining Environmental Research (ACMER)," 1999
• 13 "Inskeep WP. Acid production from sulfide minerals using hydrogen peroxide weathering." 15 : 235-243, 2000
• 14 "Field and laboratory methods applicable to overburdens and minesoils" 1978
• 15 "Evaluation of the effects of matter on the net acid generation test" 1 : 211-222, 2003
• 16 "Development of the acid-base account. Green Lands" 20 : 32-37, 1990
• 17 "Development of the acid-base account. Green Lands" 20 : 32-37, 1990
• 18 "Au. Vol. 1" 211-222, cairns
• 19 "Aquatic chemistry: an introduction emphasizing chemical equilibria in nature waters, 3rd Edition" John Wiley and Sons 1022-, 1996