空场采矿

空场采矿法

§2 房柱采矿法

一、房柱采矿法的特点

房柱采矿法是空场采矿法的一种，它是在划分矿块的基础上，矿房和矿柱互相交替排列的，而在回采矿房时留下规则的或不规则的矿柱来管理地压。

房柱法主要是依靠围岩的稳固性和留下的矿柱来进行地压管理。如果顶板岩石的稳固性较差时，则可以在顶板岩石中按装杆柱，以增加其稳固性，如果局部不稳固时，则可以在这些局部地区留下矿柱。因而这种采矿方法灵活性比较大。

房柱法留的矿柱，最初是留连续矿柱（又叫矿坚），并且矿柱一般是不进行回采的，作为永久损失。以后随着采矿技术的发展，将连续矿柱改为不连续矿柱，这样可以提高矿石回收率。

二、房柱法典型方案

（一）矿房布置及其构成要素

房柱法的矿房布置可分为两种，一种是用中深孔崩矿的，另一种是用浅孔崩矿的。我国多数使用浅孔崩矿的房柱法。

（1）矿房斜长——对于留间隔矿柱的房柱法来说，矿房长度不是主要的设计参数。

留长条连续矿柱的房柱法，其矿房长度由矿房顶板最大允许暴露面积来决定。

从回采工艺方面来考虑，在电耙运搬的方案中，其矿房的最大长度应在电耙的有效耙运距离之内。一般为40～60米。以40～50米为优。同样使用装运机，汽车等无轨运输设备时，其矿房长度也应当与设备的经济运距一致。如果是独头推进的矿房，其矿房长度还应当考虑到通风条件的限制。

我国大多数矿山采用电耙运搬矿石，因而矿房一般是沿倾斜方向布置的。

（2）矿房宽度——矿房宽8—20米之间

矿房宽度主要取决于顶板允计暴露的跨度大小（暴露面积大小）。但是，与矿体厚度的及矿体倾角也有关系。留永久性间隔矿柱时，矿房宽度应尽可能等于矿房顶板允许暴露的最大安全跨度。

根据矿体厚度和围岩的稳固性，矿房的宽度变化在8—20米之间。

（3）矿柱尺寸

①房柱法的矿柱尺寸取决于矿柱的强度，也就是矿柱能够承受的最大平均压力。当然这直接与作用在矿柱上面的载荷大小有关。

此外，矿柱尺寸还与矿柱的作用和矿柱在以后是否要回收有关。如果以后要回收则可以留的大一些，可以留连续矿柱。否则留小一点。

再者是与矿体厚度有关，矿体厚度增大，则留的矿柱尺寸也应当增加。当矿体厚度＜5米时，可以考虑留间断矿柱。当矿体厚度比较大时，应当留大约5米宽的连续矿柱。

②一般情况下：矿柱尺寸为Φ=3～7米，矿柱间距为5～8米

③房柱法所留矿柱的矿量还是比较多的。

留连续矿柱时，矿柱矿量占40%左右；

留间断矿柱时，矿柱矿量占15～20%。

④阶段间柱宽度：一般为3～5米。

（阶段间柱是指顶柱与底柱的统称）

（二）房柱法的采准和切割工作

（1）阶段运输巷道

阶段运输巷道可布置在脉内，也可在脉外（如图所示，布置在脉外）

间的相互影响；

2) 有利于回采矿柱和采场通风；

3)当矿体形状不规则时，可以保持运输平巷的平直，有利于提高运输能力等。

目前我国金属矿山多采用脉外采准方式。

②脉外采准的缺点是：增加了岩石掘进工作量。

（2）放矿溜井

每个矿房内都开掘一个溜矿井，不放矿的溜矿井可以作通风、行人、送料工作，溜井布置在矿房的中心线位置。溜井的断面为2×2米2。

③上山

沿矿房中心线并紧贴底板掘进上山（对于缓倾斜矿体，所开天井，一般称为上山）以利于行人、通风和运搬设备及材料，同时作为回采时的自由面。（断面2×2米2）。

4）切割平巷

在矿房下部边界处掘进切割平巷。

切割平巷既作为起始回采的自由面，又可作为去相邻矿房的通道，也可以作为电耙道用。

5）联络平巷

各矿房间掘进联络平巷。（指图中的6）这条巷道作回风用。

6）电耙硐室

在矿房下部的矿柱中，掘进电耙硐室，（指阶段间柱中）

在采切准备工作完成后，即可进行矿房回采工作。

根据矿体厚度不同，矿岩稳定性不同，则有不同的回采方法。

当矿体厚度在2.5～3.0米之间时，一般不拉底，可以巷道掘进方式，一次采全厚，用浅孔留矿方式薄矿。

2）

拉底和挑顶两步回采。

①当矿岩稳定性条件好时——可以将底一次全部拉开，然后再从头开始挑顶。

③当矿体厚度在3～5米范围内可以这样回采，如果再厚一些，仍然用这种方法就会发生困难，主要是顶板管理很困难。如：

1. 若顶板稳固性差，需要用锚杆支护，若矿厚大于5米就很困难。

2. 撬毛困难，太高看不清，撬不上。这样工作安全性不好。

3）当矿体厚度在5～10米之间，可以采取其他措施来回采。

如划分为若干台阶来回采。

①倒台阶回采。即站在矿石堆上进行凿岩放炮。为了通风好，应先要

在采场中先开凿巷道，使风流贯通（不拉底时）。

②

②正台阶回采。不拉底应先开通风巷道，此巷道可以贴底板沿倾斜掘进，也可以在顶板方向沿矿体倾斜方向掘进。当矿石与顶板岩石界线明显时，使用正台阶比较好。这种方式在台阶上堆积矿石往下要倒运矿石，可以用电耙子。在国外也可用自行设备。另外，这种回采方法以对顶板管理方便，若顶板稳固性差时，打锚杆较方便。

4）当矿体厚度大于10米以上的矿体，使用房柱法开采，在国外比较多见，（如美国和加拿大等）。

国外近20多年来由于无轨自行设备的迅速发展，因而广泛采用轮胎式和履

带式凿岩、装载运搬设备这样就大大提高了生产效率。

但是我国主要是设备问题还没解决，下向孔岩粉往外排除很困难，因而国内对于原矿体应用房柱法开采还少见。

我国良山铁矿采用锚杆予控顶中深孔房柱法开采。它不是打下向中深孔，而是打上向垂直扇形孔，矿房不拉底，但切顶。在矿房底部开切割平巷和凿岩上山，在凿岩上山中向上打垂直扇形中深孔。矿房端部开立槽，作为爆破崩矿的自由空间。

（切顶的目的是为了安装锚杆，支护顶板）