井筒保安礦柱境界礦柱

在礦田之間、露天開采與地下開采之間所留的隔離礦柱的總稱。留設境界礦柱的且的是防止相鄰區(qū)域不受采空區(qū)周圍高應力的影響，使各區(qū)域能獨立面安全地開采白它的尺寸隨礦巖性質，構造發(fā)育程度，礦體賦存條件、開采深度、開拓和采礦方法，地壓控制技術、回采工藝和管理水平而變化、一般由設計者對這些因素進行綜合分析后，根據(jù)實踐經(jīng)驗確定 。

為保護地表地貌、地面建筑、構筑物和主要井巷，分隔礦田、井田、含水層、火區(qū)及破碎帶等而留下不采或暫時不采的部分礦體。按留設的用途，又分井筒保安礦柱、境界礦柱，防水礦柱、斷層破碎帶礦柱等。

新建礦山的各類建筑物和構筑物應布置在礦體開采后的最終移動境界之外，其邊緣與地表移動境界線之間應留一條保護帶。保護帶的寬度應根據(jù)地表保護物的保護等級而定。中國規(guī)定：Ⅰ級保護的保護帶寬度為20m，Ⅱ級保護為15m，Ⅲ級保護為10m。由于地質勘探所圈定的礦體位置和礦體形狀與實際開采后的情況可能有誤差，因此用類比法選取的移動角圈定地表移動范圍時，應考慮5°左右的誤差值、為使受地下開采影響的地面建筑物、構筑物不遭損害，留保安礦柱保護是一種比較可靠的方法，但要丟失一部分礦產(chǎn)資源，因此留保安礦柱一般只用于小范圍內的重要建筑物或構筑物的保護，以及開采貧礦、薄礦體或淺部礦體時的地表保護。

井筒保安礦柱是指為保護井筒不受采空區(qū)周圍巖層移動的影響，避免井筒變形或破壞，在井筒周圍留下的暫時或永久不采的部分礦體。井筒的變形或破壞，與井筒所穿過的巖層的性質、礦體產(chǎn)狀、地質構選、水文地質條件、采礦方法、井筒結構和裝備、井筒抵抗變形的能力等因素有關。井筒保安礦柱的尺寸，應根據(jù)井筒周圍被保護物的保護等級、應留設的保護帶寬度和巖層移動角，用作圖法確定。斜井井筒位于礦體中時，一般在井筒兩側各留8-10m寬的礦柱。對保安礦柱一般要用特殊采礦法開采，采礦成本高，損失貧化大，因此對薄而貧的礦體一般不采，對厚礦體或富礦體，一般在礦山生產(chǎn)末期開采 。

地下開采中，在水體最低水平和井下開采的最高水平之間所留設的一定厚度的礦體。其目的是在水體下采礦時，防止水和泥砂流入井下。以保證生產(chǎn)的安全。這部分礦體的留設厚度與水體類型、水量大小、補給來源以及巖石性質、結構、透水性能等因素有關。水體類型有：

（1）地表水體、包括江、河、湖、海、水庫、灌渠、大容積水坑等。

（2）第三和第四紀松散含水層、含水砂巖、砂礫巖和礫石層等。

（3）基巖含水層，如砂巖、石灰?guī)r含水層等。防水礦柱的最小厚度是導水裂隙的最大高度加上一定厚度的保護層。

導水裂隙帶是指水體下開采所形成的胃落帶和胃落帶之上雖未冒落，但其有連通裂隙的巖層的總稱。它具有導水性。其高度是崩落帶和裂隙帶高度之和，導水裂隙帶的最大高度和保護層高度可用經(jīng)驗數(shù)值或經(jīng)驗公式計算確定。在水體下采礦，必須保證開采后所形成的導水裂隙不波及到水體或不破壞水體下的隔水層，否則應留設防水礦往。防水礦柱分防水安全礦柱和防砂安全礦柱兩種。留設防水安全礦柱的目的是防止導水裂隙波及水體，確保水體下開采不發(fā)生潰水和礦井涌水量不急劇增加，以保持正常工作環(huán)境。留設防砂安全礦柱的目的是預防發(fā)生潰水兼潰砂事故，因此允許導水裂隙波及弱含水層，但不允許冒落帶接近含水松散層。在石灰?guī)r溶洞、暗河和老采空區(qū)積水等水體下開采時，除留設防水礦柱外，有時還必須采取預先疏干或降低水位等措施。

中國錫礦山在飛水巖河床下采礦，已安全開采了多年，使用膠結充填采礦法，導水裂隙帶的高度為20m 。2100433B

國外金屬礦山應用房柱法回采比較多。原蘇聯(lián)的馬格涅季特鐵礦礦山工業(yè)場和高山機械廠在地下有6000多萬噸的保安礦柱儲量，回采使用的采礦方法是房柱法嗣后膠結充填，這樣既能夠保證工業(yè)場地穩(wěn)定，同時也能成功回采保安礦柱；前蘇聯(lián)茲良洛夫礦在殘留礦柱的二次回采上使用的是振動出礦技術，房間礦柱和頂柱向采空的礦房崩落，同時振動放礦機出礦，這會有益于對殘留礦柱的回采；美國馬格蒙特礦為了對礦柱中的高品位礦石成功回采，采取了錯索支撐保護大約27m的礦房跨度；墨西哥的格雷羅礦則同時回采礦柱和進行采空區(qū)充填作業(yè)，最終成功回收得到高品位礦石；加拿大湯普森礦也取得一定的成果，垂直礦塊采礦法（VBM）被使用，進行對房間礦柱大量崩礦回收，并且采用圓木假頂護頂；羅德礦，地處加拿大，采用圓木假頂護頂，在高應力錯索支撐的護頂?shù)谋Ｗo之下，回收礦柱頂柱，創(chuàng)造了一個非常安全的作業(yè)環(huán)境。

日本在礦往回采的安全管理研究上同樣作了許多工作，分析回采礦柱及圍巖的相關有限元分析結果，在礦柱回采中，對殘留礦柱及空區(qū)圍巖兩者周圍的壓力及變形進行多次監(jiān)測，使用的主要監(jiān)測裝置有：位移計、壓力盒及聲發(fā)射裝置，實時監(jiān)測，再根據(jù)得到的數(shù)據(jù)的分析結果，放入礦山生產(chǎn)指導工作中；俄羅斯研究者在西賓斯克憐礦高水平構造應力礦區(qū)關于有沖擊地壓危險的礦塊礦柱回采方面也收獲了一定的寶貴成果，比如如何合理正確的選擇礦塊及礦柱的分布位置、推進方向、進行局部卸載、設置合理的卸壓區(qū)及加強必要的支護等。圖1是國外一些礦山充填礦房及其礦柱回采概括。

我國有許多擁有多年開采歷史的礦山，不同種類礦床采用了不同回采礦柱方法，提供了有價值的經(jīng)驗參考。開采緩傾斜及傾斜中厚礦體方面，貴州隸礦、荊襄劉沖磯礦、新冶銅礦等采用人工巖柱支撐法，回采礦房內礦柱，并用中深孔或淺眼來抽采局部礦柱等方式來回采全面法、房柱法的礦塊礦柱，從而極大地增加了礦床回采率。其中貴州萬山礦區(qū)效果顯著，隸礦回采率高達95%。厚礦體開采中，獅子山銅礦、銅官山銅礦、壽王墳銅礦、大吉山鶴礦、赤馬山銅礦等十幾個大中型礦山在回采礦柱上大量采用崩落法，回收得到大量礦柱，為完善礦床開采順序，實現(xiàn)采礦計劃有著重要意義，并提供了寶貴的實際經(jīng)驗。

上個世紀五十年代，銅官山鋼礦為了更好的提高礦柱的回采率隊及回采強度而采用有底柱分段崩落法回采礦塊間柱和頂?shù)字?。從走十年代開始，礦柱回采中開始應用充填法。凡口鉛巧礦回收間柱及頂?shù)字鶗r采用尾砂礦柱；柏坊銅礦在由于具備復雜的采礦技術條件和較大巖層壓力，所W使用了膠結充填法來回采礦柱；銅山銅礦為了實現(xiàn)保護露天采礦場的目的，在礦柱回收上采用膠結礦柱，在礦房回收上使用尾砂礦柱的方式。金川鎮(zhèn)礦則在下向分層膠結礦柱的應用上取得一定的成功。圖2是國內一些礦山用空場法回采充填礦房間柱的簡況。

可以看出，國內普遍使用上向膠結充填法進行礦柱的回采。

礦柱回收是指某段礦場開采完畢后對礦山開采所留設的安全礦柱、巖柱，根據(jù)用途不同，分為保護地面建筑及井筒的礦(巖)柱、開拓礦(巖)柱、采區(qū)礦(巖)柱等礦柱的回收。礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，在加強礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)的同時，還應不斷提高礦石回收效率，最大程度的從正在開采的礦床中回收礦產(chǎn)資源。

有色金屬礦山大部分保留各種類型的礦柱，礦柱礦量據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示大約占礦山可采量的30%~40%。礦柱大量積壓，會造成礦石資源的大量損失，而且也存在嚴重的安全隱患，因此，礦柱的回采對礦山的生產(chǎn)、安全、經(jīng)濟效益有重大的影響。