광산 작업 중 진동, 먼지 및 유독 가스를 줄입니다.
이산화탄소(CO₂) 발파는 산업용 폭약을 사용하지 않는 새로운 암석 발파 기술입니다. 따라서 이 방법을 사용하여 발파할 경우, 발파실 내부에서는 기존 폭약을 사용할 때보다 화학 반응이 빠르고 간단하게 일어납니다. 결과적으로 발파 과정에서 발생하는 분진과 유독 가스가 적어 환경 친화적입니다.
마오케 탄광에서 폭발물 대신 이산화탄소 가스를 사용하여 암석과 토양을 파쇄하는 시험 후 나타난 결과를 보여주는 사진. 사진 제공: 임샛
베트남 발파공학자협회에 따르면, 암반 발파에 이산화탄소 가스를 사용하는 특징은 초임계 상태, 즉 액체와 기체의 중간 상태로 존재한다는 점입니다. 폭발 시, 암반에 주입된 초임계 이산화탄소 가스는 암반 내부의 미세한 기공을 팽창시켜 암반을 파쇄합니다. 파쇄된 암석 조각의 크기는 압축 가스 실린더에 들어 있는 가스의 양과 발파공의 배치에 따라 달라집니다. 일반적으로 이 방법은 대구경 시추공을 필요로 합니다.
베트남 발파공학협회 회장인 레 응옥 닌 씨에 따르면, 이산화탄소 가스를 이용한 암석 발파 방식은 일반 폭약, 산업용 폭약, 유압 해머 등을 사용하는 기존 방식에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 이산화탄소 발파는 충격파가 암석을 통과할 때 약하게 전달되어 소음, 분진, 유독 물질 발생을 줄여 작업자와 주변 환경에 더욱 안전합니다. 특히, 산업용 폭약보다 보관이 간편합니다.
" 현재 중국을 비롯한 전 세계 여러 나라에서 이 기술이 고속도로, 철도, 교량, 발전소 및 기타 프로젝트 건설에 널리 적용되고 있습니다. "라고 레 응옥 닌 박사는 밝혔습니다.
마오케 탄광에서 액체 CO₂를 이용한 암석 및 토양 파쇄 기술 시험. 출처: Imast
지속 가능한 개발에 대한 요구가 점점 더 엄격해짐에 따라, 액체 CO₂ 가스를 이용한 암석 파쇄 기술은 주거 지역 및 보호가 필요한 구조물에 인접한 광산 지역에서 발파 방식을 대체할 수 있는 대안으로 떠오르고 있으며, 여러 가지 이점을 제공합니다. 레 응옥 린 박사는 " 이 기술은 액체 CO₂의 급격한 부피 팽창 원리를 이용하여 암석 파쇄에 필요한 압력을 발생시키고, 진동과 소음을 최소화하며, 낙석을 줄이고, 유독 가스 발생을 없애 안전성을 높이고 환경 친화적입니다. "라고 설명했습니다.
베트남 국영 석탄광물공사(TKV)에 환경친화적 채광 기술을 복제할 수 있는 시설을 설립합니다.
베트남에서는 2025년 말부터 TKV(베트남 광업공사) 산하 석탄광산 보호사업의 일환으로, 광업 과학 기술연구소(Vinacomin)가 마오케 석탄회사와 협력하여 마오케 석탄회사의 노천광산에서 액체 CO₂ 암석 파쇄 기술 시범 적용을 진행하고 있습니다.
마오케 탄광에서 시추공에 액체 이산화탄소를 주입하는 과정. 사진: 임샛
베트남 석탄광물산업그룹(TKV)이 부여한 프로젝트를 수행하는 과정에서, 광업과학기술연구소(Vinacomin)는 예정대로 연구 내용을 완료하고, 주거 지역 및 보호가 필요한 구조물 인근에 위치한 마오케 석탄회사(TKV)의 노천광산에서 액체 CO₂ 가스를 이용한 암석 및 토양 파쇄 기술 솔루션의 시험 적용을 진행하고 있습니다. 이는 기술적 효율성, 안전성 및 실제 생산 조건에서의 적용 가능성을 평가하기 위한 것입니다.
이에 따라 TKV는 루 반 투크 과학·정보 기술·개발 전략부 부장을 단장으로 하고 안전부, 광업 기술·엔지니어링부, 환경부 대표들로 구성된 조사팀을 구성하여 기술 시범 적용 결과를 평가했습니다.
연구팀은 깊이 6m, 간격 2.2~2.5m의 시추공 20개를 설치한 시험 부지에 대한 현장 조사를 실시했습니다. 조사 결과, 액체 CO₂ 파쇄 기술은 시추공 격자에 따라 암반을 균열로 분리하는 데 효과적이었으며, 굴착 및 운반 과정이 안전하게 진행되었습니다. 장비 생산성 또한 기존 수준 대비 크게 향상되었습니다. 현장 측정 결과, 액체 CO₂ 파쇄 기술은 환경 영향도 최소화하는 것으로 나타났습니다. 진동 속도는 0.22mm/s, CO₂ 함량은 0.05%, CO, NO₂, SO₂ 함량은 0ppm이었습니다. 이러한 결과는 해당 기술이 실현 가능하며 유사한 조건의 탄광에 적용할 수 있음을 시사합니다.
루 반 투크 씨는 액체 이산화탄소 가스를 이용해 암석과 토양을 파쇄하는 기술을 연구하고 적용하는 것이 광산 작업의 안전성을 향상시키고 광산 지역 주변의 환경과 구조물에 미치는 영향을 최소화하는 데 기여하는 적절한 접근 방식이라고 밝혔습니다.
과학적 기반을 더욱 확고히 하기 위해 TKV는 광업과학기술연구소 및 기타 관련 기관에 계획된 시험을 지속하고, 데이터를 수집하며, 기술· 경제적 지표와 환경 영향 수준을 종합적으로 평가해 줄 것을 요청했습니다. 이를 바탕으로 기술 지침을 개발하고 지질 조건에 적합한 기술 매개변수를 제안하여 향후 그룹 산하 탄광에 광범위하게 적용하는 방안을 검토할 예정입니다.
출처: https://congthuong.vn/pha-da-bang-co-long-giai-phap-moi-cho-khai-thac-mo-tai-tkv-457863.html
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