房柱採礦法

房柱採礦法

房柱採礦法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。

基本介紹

  • 中文名:房柱採礦法
  • 外文名:room and pillar stoping
  • 適用對象:厚礦體和極厚礦體等
  • 優點:結構和回採工藝簡單等
  • 缺點:礦柱所占比重較大等
  • 學科:冶金學
簡述,類型,特點,典型案例,

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、套用最廣泛的採礦方法,其適用條件、采準巷道布置、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,采準切割工作量小,生產能力高,通風條件好,採礦成本低。
缺點是礦柱所占比重較大(間斷礦柱占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采準切割工作。階段運輸平巷可布置在脈內或脈外。采準巷道有: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。

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