礦柱

在理想的狀態(tài)下，間柱、頂?shù)字幕夭墒┕?yīng)與礦房回采同步，以保證在礦房回采結(jié)束后，及時回收礦柱。但在實際生產(chǎn)中，由于關(guān)系到生產(chǎn)的接續(xù)、生產(chǎn)安全及人員短缺等問題，往往是礦柱回收滯后于礦房的回采。由于礦柱回采的滯后，當(dāng)?shù)V房內(nèi)的礦石出空后，礦柱就成為安全隱患，這時如果不及時進行頂?shù)字伴g柱回采施工，極易出現(xiàn)安全事故。在爆破順序上，如果間柱的爆破遲于頂?shù)字?，必然?dǎo)致巖石混入率加大，影響回收質(zhì)量和回采率，因此間柱、頂?shù)字谋剖┕ひ瑫r進行。

為保證絕對安全，對于淺孔留礦法頂?shù)字幕厥帐┕?yīng)該與淺孔采礦同步，否則在礦房采礦結(jié)束后對頂?shù)字M行回采施工，使人員在采空區(qū)上部作業(yè)，存在極大的安全隱患。因此，在進行人行天井施工的同時，須進行間柱回采施工；在礦塊進行切割與淺孔采礦的同時，進行頂?shù)字幕夭墒┕?。這樣，在淺采結(jié)束后，就可以對間柱與頂?shù)字瑫r進行爆破落礦，從而避免了人員在空區(qū)上部作業(yè)，保證施工安全。同時，這種回采順序不僅能有效地保證出礦產(chǎn)量，更保證了礦石質(zhì)量。

國外金屬礦山應(yīng)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(jié)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(shù)，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(yīng)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(guān)有限元分析結(jié)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(jié)果，放入礦山生產(chǎn)指導(dǎo)工作中；俄羅斯研究者在西賓斯克憐礦高水平構(gòu)造應(yīng)力礦區(qū)關(guān)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(shè)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(nèi)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(jì)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(yīng)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(fù)雜的采礦技術(shù)條件和較大巖層壓力，所W使用了膠結(jié)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(jié)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(jié)礦柱的應(yīng)用上取得一定的成功。圖2是國內(nèi)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(nèi)普遍使用上向膠結(jié)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(shè)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(yīng)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(yán)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。