房柱採礦法

專業術語

房柱採礦法是專業術語,拼音為fáng zhù cǎi kuàng fǎ,是指將階段或盤區劃分成若干個礦房與礦柱的一種採礦方法。房柱法不僅能開採薄礦體,更適合於開採厚礦體和極厚礦體。

簡述


房柱法是空場採礦法的一種,將階段(緩傾斜、傾斜礦床)或盤區(水平、微傾斜礦床)劃分成若干個礦房與礦柱(留有規則的不連續的礦柱)。回採工作在礦房中進行,在階段中,礦房和礦柱交替布置,礦柱在一般情況下不進行回收。
房柱法是用在開採圍岩與礦石都很穩定且傾角較小(小於30°~40°)、厚度適用範圍較大(自2m到數十米厚)的礦床。當開採薄礦層時,房柱法使用淺眼崩礦和電耙運搬方案;當中體規整且厚度比較大,可使用深孔崩礦方案;若礦體傾角較緩,近乎水平厚度較大的礦床,可以採用鑿岩台車鏟運機、裝運機、地下電鏟自卸汽車等大型機械化設備開採方案,國外不少礦山在採用這種方案。
房柱法是地下採礦方法中勞動生產率比較高的採礦方法之一。

類型


房柱採礦法是開採水平和傾斜礦體最有效、應用最廣泛的採礦方法,其適用條件、采准巷道布置、回採方式等與全面採礦法有很多相似之處,不同的是房柱法一般留規則的礦柱,而全面法一般留不規則的礦柱。國內一般採用淺眼落礦(礦體厚度一般為6m)和中深孔落礦(礦體厚度為6~10m)兩個基本方案,當厚度大於10m採用深孔落礦。
1.淺孔房柱法
適合於開採礦岩穩固,厚度小於8~10m的緩傾斜的下礦體。礦房的長軸可沿礦體走向、傾向或偽傾斜方向布置,這主要取決於礦體的傾角和電耙的有效運距。礦房長軸沿傾向布置時,礦房斜長為40~60m,寬度8~20m。間斷礦柱尺寸為φ3~7m或3×4~5×6m,間距為5~8m。根據開採的深度和礦體厚度,將若干個礦塊劃歸為一個分區,分區跨度80~600m不等,分區間留連續間柱以承受上覆岩層的載荷,間柱寬度3~8m。
2.深孔房柱法簡介
適合於開採礦石圍岩中等穩固以上,礦體厚度大於8~10m的水平及緩傾斜礦體。
在國內常採用中深孔落礦、電耙出礦、人員不進入采場的幾種中深孔房柱法方案回採,在國外,採用頂板錨桿台車,鑿岩台車、井下電鏟、自卸式汽車、裝載機等無軌自行配套設備回採,有效地解決了房柱法的頂板管理、礦石運搬等問題,深孔房柱法得到很好的使用。深孔房柱法的特點是:先在頂板下全面切頂,並採用錨固技術維護好頂板。在礦房一側開掘切割主槽,以切割主槽為自由面,採用直立工作面下向深孔落礦,崩落的礦石採用電鏟——汽車運輸。

特點


房柱採礦法適用於開採礦岩穩固、傾角小於30°的水平或緩傾斜礦體。
優點是結構和回採工藝簡單,采准切割工作量小,生產能力高,通風條件好,採礦成本低。
缺點是礦柱所佔比重較大(間斷礦柱佔15%~20%,連續礦柱達40%),且礦柱不易回採,造成礦石損失較大。應加強地壓管理研究,合理確定礦柱尺寸,提高礦石的回收率,合理確定採空區的處理範圍和處理方法。

典型案例


①礦房布置和結構參數。根據採用的運搬設備和礦體傾角,礦房長軸方向可沿走向布置、沿傾斜或偽傾斜布置。礦房長度一般為40~60m。根據礦體的厚度和頂板的穩定性,礦房寬度一般為8~20m,礦柱為圓形(直徑3~7m)或方形((3×3)㎡~(4×4)㎡),間距為5~8m。
②采准切割工作。階段運輸平巷可布置在脈內或脈外。采准巷道有:自底板脈外階段平巷向每個礦房的中心線位置掘進放礦溜井;在礦房下部的礦柱中掘進的電耙硐室;沿礦房中心線並緊貼底板掘進上山用來行人、通風、運搬設備和材料,並作為回採時的自由面;各礦房間掘進聯絡平巷;在礦房下部邊界掘進切割平巷,作為開始回採時的自由面和相鄰礦房的通道。
③回採工作
a)回採順序。一般沿走向自一側向另一側推進或中央向兩側推進。為了提高開採強度,可多個礦房同時作業,各工作面保持10~15m的距離。
b)落礦。回採方式與礦體厚度和採用的採掘設備有關,對於淺眼落礦的房柱採礦法,採用氣腿式鑿岩機或鑿岩台車鑿岩。當礦體厚度小於2~3m時,一次采全厚;當礦體厚度大於2~3m時,則採用分層開採,用淺眼在礦房底部進行拉底,然後用上向中深孔挑頂。礦體厚度小於5m時,挑頂一次完成;礦體厚度為5~10m時,則以2.5m高的上向梯段工作面分層挑頂,並局部留礦,以便在礦石堆上進行鑿岩爆破工作。當礦體厚度大於10m時,則採用深孔落礦方法回採礦石。先在礦房的一端開掘切割槽,以形成台階工作面。切頂空間下部的礦石,採用下向平行深孔落礦
c)出礦。淺眼落礦方式採下的礦石,用14kW或30kW的電耙,將礦石耙至放礦溜井,然後在運輸巷道中裝車。中深孔落礦與深孔落礦方式廣泛採用裝運機、裝岩機配自卸汽車等無軌自行設備出礦。
d)采場支護。除留有頂柱、底柱和間柱來維護采場外,房間還留有規則礦柱支撐頂板。頂板穩固性較差時,輔以錨桿支護或錨桿加金屬網支護。