8第八章 矿柱回采与采空区处理

一般为夹石或贫矿不准备回采。因此，矿房回采过程
中应尽量利用矿体中的无矿段、夹石或贫矿作为矿柱， 以减少矿石损失。
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第二节 矿柱回采方法
一、敞空矿房的矿柱回采
（一）全面采矿法的矿柱回采
开采稀有、贵重金属、非金属矿石和高品位富矿 时，为了充分回收矿产资源，应尽可能不留矿柱，用 人工支柱（如木垛、混凝土垛和废石垛等）代替。
可能增大矿房矿量，减少矿柱矿量。 此外，回采矿柱时，应采用合理的爆破顺序——先 爆破间柱，后爆破顶、底柱。
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一、敞空矿房的矿柱回采
第二节 矿柱回采方法
图5-19 分段凿岩阶段矿 房法（沿走向布置） 1—阶段运输巷； 2—阶段回风巷； 3—天井； 4—电耙巷道； 5—分段凿岩巷道； 6—矿石溜井； 7—漏斗； 8—切割天井； 9—联络道； 10—拉底巷道
塌陷，可用崩落法回采矿柱。
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第二节 矿柱回采方法
一、敞空矿房的矿柱回采
（一）全面采矿法的矿柱回采
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第二节 矿柱回采方法
一、敞空矿房的矿柱回采
（一）全面采矿法的矿柱回采
全面采矿法用于开采水平和缓倾斜矿体。由于矿 体倾角小，在矿房敞空的条件下回采矿柱比较困难， 安全性差，故一般不回收。由于全面采矿法所留矿柱
(1) 统一性原则。
矿房回采、矿柱回采与采空区处理方案应在矿块开 采设计即采矿方法设计时统一考虑，包括矿块结构参数、
采准工程布置和回采工艺等。
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第一节 概述
（五）矿柱回采与采空区处理应遵循一定的原则
(2) 正常采序原则。
矿柱回采与采空区处理应按照正常的开采顺序，以 不破坏正常的生产系统为前提，在矿房回采以后有计划 地及时进行。一般，当阶段运输巷(作为下阶段的回风巷) 布置在下盘脉外，回采矿柱不致破坏正常的运输和通风 等生产系统时，矿柱回采可以与矿房回采在同一阶段内 进行。否则，矿柱回采应滞后一个阶段进行，即下阶段 回采矿房，上阶段回采矿柱。矿柱与矿房同阶段回采时， 为了减轻爆破影响，矿柱回采应滞后矿房回采一定距离。 合理的滞后值，要根据矿岩稳固性，所采用的采矿方法、 矿柱回采与采空区处理方法等因素确定。
第一节 概述
（二）矿柱回采的特殊性
（3）放矿方面
倾角为55～70°时，用空场法回采矿房，自重放矿，而 用崩落法回采矿柱时，是在上部有覆盖岩石条件下放矿，同 样倾角，放矿效果差。矿石在下盘损失。
（4）通风方面
通风条件较差。
设计时，必须统一考虑它们的地压管理、结构尺寸、采
矿巷道、通风系统、回采工艺以及矿块的生产能力和技术经 济指标。生产时要统筹安排。
胶结充填矿房的间柱回采，视矿岩稳固性、矿体倾角
及矿石价值等条件不同， 可以采用房柱法、留矿法和阶段矿房法等空场法； 与上向水平分层和下向水平分层等充填法。
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二、充填矿房的矿柱回采
（一）胶结充填
第二节 矿柱回采方法
矿房的间柱回采
开采矿岩较稳固
的急倾斜矿体，如 矿石价值高，可用 上向水平分层充填 法回采间柱（图83）；
顶底柱回采。
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二、充填矿房的矿柱回采
第二节 矿柱回采方法
（一）胶结充填矿房的间柱回采
除用胶结充填法回采的矿房外，采用水力充填法回采但在
两侧砌筑了混凝土隔 墙的矿房（如上向水
平分层水力充填采矿
法回采的矿房，见图 7-1），也可视为胶结
充填矿房处理。
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二、充填矿房的矿柱回采
第二节 矿柱回采方法
（一）胶结充填矿房的间柱回采
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第二节 矿柱回采方法
一、敞空矿房的矿柱回采
矿房呈敞空状态时，视矿岩稳固性、矿体规模、倾角 与厚度以及地表允许塌陷的可能性不同，可以采用空场法 或崩落法回采矿柱。 一般，开采矿岩稳固的水平和缓倾斜薄及中厚矿体或
者规模不大的倾斜、急倾斜盲矿体时，若地表允许塌陷，
可用空场法回采矿柱。 开采规模较大的倾斜、急倾斜连续矿体时，若地表允许
第八章
矿柱回采与采空区处理
第一节 概述
第二节 矿柱回采方法
第三节 采空区处理方法
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第一节
概述
两步骤回采的采矿方法 ——空场采矿法和部分充填采矿法
回采矿房以后，要按照正常的开采顺序
回采矿柱——顶柱、底柱和间柱，空场采矿
法矿房回采形成的采空区，生产过程中要有
计划地进行处理。
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第一节 概述
（一）矿柱回采的重要性
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第一节 概述
（三）影响矿柱回采方法选择的因素
矿房采空区的状态（充填与否）、 地压显现情况、 矿柱倾角的大小、 矿柱的形态、 矿量及矿石价值等。
（四）矿柱回采的时间
矿柱的回采可以和下一阶段的矿房回采同时进行。 矿柱的回采速度和矿房的回采速度适应。
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第一节 概述
（五）矿柱回采与采空区处理应遵循一定的原则
开采非煤矿床则不然，采矿方法所留矿柱占矿块储 量的比重较大，缓倾斜和倾斜矿体为15％～25％，急倾 斜厚矿体可高达40％～60％。 据凡口铅锌矿的统计资料，该矿历年生产阶段的矿 房矿量只占42％，矿柱矿量占58％。 3
第一节 概述
（二）矿柱回采的特殊性
（1）地压管理方面 矿柱整体性能受到不同程度的削弱，使矿柱的稳固 性降低。 例如，当间柱两侧是未处理的采空区时，则矿柱往往 是应力集中的部位，如果在间柱底部再一拉底，则间柱 就过于四面悬空状态，就有可能因应力集中而产生破坏 或垮落。 （2）落矿方面 矿柱的自由面比较多，落矿的方向及顺序比较难于控 制。矿柱的边界不平直，炮孔布置不均匀（束孔），落 矿质量差，矿石大块多。 4
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二、充填矿房的矿柱回采
（一）胶结充填
第二节 矿柱回采方法
矿房的间柱回采
若矿岩稳固，且
其他条件也适合时，
可用留矿法回采间 柱（图8-4）。
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二、充填矿房）胶结充填矿房的间柱回采
矿房采用胶结充填采矿法回采，多数是因为矿石价值
或品位高，因此应选用矿石损失与贫化小的方法回采间柱; 有时，矿房采用胶结充填是出于保护地表的需要。因 此，应采用胶结充填回采间柱，否则可采用水力充填法。 用水力充填法回采间柱时，其底部高5-6m范围内应胶 结充填，以便为下阶段回采顶底柱创造条件，若条件适合 用空场法回采胶结充填矿房的间柱时，回采间柱形成的采 空区一般采用水力或干式嗣后一次充填。
有时，若地表不需要保护，也可以很据顶板稳固
性、矿石品位及其分布情况等因素选择性地回采一部 分矿柱。
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第二节 矿柱回采方法
一、敞空矿房的矿柱回采
（二）房柱采矿法的矿柱回采
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第二节 矿柱回采方法
一、敞空矿房的矿柱回采
（二）房柱采矿法的矿柱回采
房柱采矿法的矿柱回采条件与全面采矿法相同
（开采水平和缓倾斜矿体）。但是，房柱采矿法留有
要取决于矿柱的回采条件，包括：
已采矿房的存在状态；
矿岩稳固性； 矿体厚度与倾角； 矿石品位及价值； 地表允许塌陷的可能性等。
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第二节 矿柱回采方法
已采矿房的存在状态有敞空和充填两种。
敞空状态的矿房是指用空场采矿法采完以后没有 进行充填的矿房。 充填状态的矿房包括： (1) 用充填采矿法回采的矿房；
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第一节 概述
（五）矿柱回采与采空区处理应遵循一定的原则
(3) 时间性原则。
矿柱回采以后，将进一步引起围岩变形、破坏，甚 宜完全失稳，从而影响矿井安全与正常生产。因此，矿 柱回采与采空区处理在时间上应同时进行。为了叙述方 便，下面将分别介绍矿柱回采方法与采空区处理方法。
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第二节 矿柱回采方法
矿柱回采可以用空场法、崩落法或充填法，主
充填状态矿房比敞空状态矿房的矿柱回采条件好;
胶结充填矿房比松散料(废石、水砂)充填矿房的矿柱回采条件好; 充填类型的矿房，顶、底柱和间柱回采的难易程度也不同。
由于顶底柱(主要是底柱)被大量出矿巷道切割，不仅回采困
难，而且安全性差，因此，目前回采顶底柱的有效方法还不多。 主要有：胶结充填矿房的间柱回采、松散充填矿房的间柱回采、
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第二节 矿柱回采方法
一、敞空矿房的矿柱回采
（三）留矿采矿法的矿柱回采
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第二节 矿柱回采方法
一、敞空矿房的矿柱回采
（三）留矿采矿法的矿柱回采
留矿采矿法用于开采急倾斜矿体，除极薄矿脉以 外，一般留有顶柱、底柱和间柱。若地表允许塌陷， 所留矿柱一般用崩落法回采。
回采矿柱时，为了确保运输
和通风安全可靠，并使顶、 底柱便于回采，本阶段的底
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第二节 矿柱回采方法
一、敞空矿房的矿柱回采
（二）房柱采矿法的矿柱回采
替柱法是用人工支柱替换矿柱，适用于矿石价值 高、品位分布不均匀的条件。为了安全起见，应先在 拟回采的矿柱附近架设木垛或混凝土垛等人工支柱， 然后回采矿柱。 削柱法是将连续矿柱回采后成为间断矿柱，或者 将尺寸较大的间断矿柱回采后成为尺寸较小的矿柱。 通常，三种方法往往同时采用。
(2) 虽用空场采矿法回采，但采完以后又用充填
材料充填的矿房。
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第二节 矿柱回采方法
出于某种需要，如开采稀有、贵重金属、非金属 矿石或高品位富矿，条件适合用空场采矿法，但为了 提高回收率，需要给矿柱回采创造有利条件，故在用 空场采矿法回采矿房以后，又用充填材料对矿房进行 一次性充填。 与充填采矿法不同，这种充填是在矿房采完以后 一次完成的，它不是回采工艺的一道必不可少的工序。 因此，为了区别起见，对空场采矿法采完的矿房进行 一次性充填称为“嗣后充填”。
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（四）分段凿岩阶段矿房法的矿柱回采
一、敞空矿房的矿柱回采
第二节 矿柱回采方法
（四）分段凿岩阶段矿房法的矿柱回采
分段凿岩阶段矿房法用于开采急倾斜厚矿体，若地表 允许塌陷，所留矿柱用崩落法回采。 分段凿岩阶段矿房法的不同矿柱回采方案，主要是回 采顶、底柱的炮孔布置不同，因而为回采矿柱需要增加的 采准工程也不同。 同留矿采矿法的矿柱回采一样，分段凿岩阶段矿房法 的顶、底柱爆破以后，上阶段崩落的覆盖废石层将随即转 放到本阶段，因而采下的矿柱矿石只能从覆盖废石层下放 出，造成较大的矿石损失与贫化。要降低矿石损失与贫化， 同样应通过矿块结构参数的合理设计和正确确定顶柱、底 柱与间柱的爆破顺序来实现。 26