橫撐支柱採礦法在回採過程中，於上下盤之間架設橫撐支柱，既做工作平台，又起支撐圍岩作用。工作面逆傾斜成梯段向上推進，淺眼落礦。爆破前拆除工作平台，采落的礦石靠自重滾向漏斗口放出。但此法因坑木消耗大，勞動生產率低，安全條件差，《國家安全監管總局關於發布金屬非金屬礦山禁止使用的設備及工藝目錄（第一批）的通知》【2013】101號已禁止使用橫撐支柱採礦法。
基本介紹
- 中文名：橫撐支柱採礦法
- 外文名：Horizontal bracing pillar mining method
- 屬性：採礦法
- 局限：消耗大，勞動生產率低
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
簡介,地質情況及開採技術條件,採礦方法的選擇,礦塊結構及回採工藝,套用評價,總結,
簡介
對於急傾斜的薄、中厚以下礦體通常採用留礦法開採，特別是下盤接觸面有利於自重放礦的礦體中使用廣泛。由於留礦採礦法具有結構及生產工藝簡單，管理方便，可利用礦石自重放礦，采準工程量小等特點，在有色金屬礦山中得到了廣泛的套用，約38%的礦石是用這種方法開採的。
在套用留礦採礦法採礦的過程中，有的礦體上盤圍岩破碎，圍岩發生片幫、冒落，留礦不能防止圍岩片落，導致礦石貧化及漏斗堵塞。特別是隨著放礦的進行，圍岩的暴露面積逐漸增加。這種情況會愈加嚴重。為降低貧化，國內有的礦山採用了錨網支護來處理此類礦房，但存在成本高、工程量大、工藝複雜等問題。實踐證明，在采場架設橫撐支柱能有效。
礦柱回採和採空區處理 使用空場採礦法應注意及時回採礦柱和處理採空區。因隨採礦工作的進展，採空區面積不斷擴大，地壓也不斷增加，所留礦柱受風化影響及長時受載，強度逐漸降低，最後可能導致礦柱破壞和圍岩大面積垮落，產生強大的空氣衝擊波和地壓活動，危及人身、設備及井巷的安全（見采場地壓）。
可用大爆破法、充填法和密閉法處理採空區。低價礦石用大爆破法。在礦柱和圍岩中鑽深孔或掘爆破硐室，用微差爆破同時崩落礦柱和圍岩，填充採空區。礦石在覆蓋廢石下放出，效率高，成本低，但礦石損失和貧化大，通常僅能回收礦柱礦量的50%左右。高價礦石或地表不允許崩落時，用充填法處理採空區。用廢石或水砂充填礦房時，一般採用分段崩落法回採礦柱；用膠結料充填礦房時，可用空場法或充填法回採礦柱。離主要礦體較遠，圍岩又允許崩落的孤立盲礦體，可用封閉法處理採空區，即在通往生產區的所有巷道內，構築堅固的密閉牆，將採空區封閉，任其自然垮落。
地質情況及開採技術條件
某金礦礦體傾角均在60°以上，屬於急傾斜礦體；礦體厚度為0．63—5．47 m，屬極薄至中厚礦體；礦體節理裂隙發育，以張性節理為主，局部節理閉合；礦體的頂、底板圍岩主要為黑雲母變粒岩，或變粒岩夾雲母石英片岩，局部為糜棱岩或(弱)矽化(輕)碎裂岩；金礦體所處的脆一韌性剪下帶由糜棱岩、構造角礫岩、碎裂岩、碎斑岩、碎粒岩、碎粉岩等組成。礦區內原有的民采采坑內均發現有嚴重的片幫現象。
礦石主要為半自形、他形粒狀結構、壓碎粒狀結構；以塊狀構造、條帶狀構造為主要構造，還有細脈一網脈狀構造、角礫狀構造、蜂窩狀構造。
礦體圍岩主要為黑雲母變粒岩，或變粒岩夾雲母石英片岩，局部為靡棱岩或(弱)矽化(輕)碎裂岩一般不破碎，完整性好，蝕變程度低，礦體與圍岩的界線比較清楚，易於區別礦體的夾石主要是含礦剪下帶內的碎裂程度較低、黃鐵礦化矽化較弱的變粒岩(或片岩)透鏡體，台量或出現幾率一般很小礦床主要含水層的富水性弱，主要礦體位於當地侵蝕基準面以下，礦坑不能自然排水，但地表水不構成礦床充水因索，地下水補給條件差故礦床的水文地質條件簡單；礦床由層狀和塊狀岩婁組成。岩性較複雜，備類結構面較發育，且礦體賦存於破碎帶中，但岩石強度普遍較高。破碎帶地下水不活躍。岩體穩定性一般較好，一般不易發生礦山工程地質問題。僅局部破碎帶泥化強烈，岩體穩定性較差故礦床的工程地質條件簡單一中等；礦床開採可造成局部地面變形破壞，但不易導致嚴重的地質災害礦石中的有害組分的分解可能會造成水土污染。
採礦方法的選擇
為使企業取得較好的經濟效益，必須選擇套用合理的採礦方法，高教，快速、安全地采出礦石該金礦屆極薄至中厚的急傾斜礦體，適用於留礦法開採針對原有的民束秉坑內均出現嚴重片幫的情況，為竹約成本，考慮架設橫撐支柱支護圍岩該方案的適用條件、採礦過程與傳統留礦法基本一致。主要的區別在於增加了采場圍岩的支護傳統留礦法在采場的回採過程。對圍岩沒有支護，若圍岩片幫嚴重。則會增加采場的貧化率，影響採礦怍業的安全，影響採礦速度因此，橫撐支柱留礦法套用於該金礦中，減少礦石貧化率，保證作業安全。
礦塊結構及回採工藝
1礦塊結構
礦塊均沿礦體走向布置．長度50 m，中段高度為40 m．寬度為礦體厚度，兩礦塊問留寬為6 m的問柱；礦塊為平底結構，不設底柱；頂柱厚度3—5 m。
2采準切割
運輸平巷：採用脈外采準，在礦體的下盤8-10 m處布置裝礦運輸平巷運輸平巷遭布置在含金脆韌性剪下帶外，這樣有利於運輸平巷的穩定，減少巷道圍岩的支護隨著回採工作的進行，維護後的平巷作為下階段迴風和安全出口。
行人通風天井：布置在聞柱中間，開在運輸平巷的穿脈內。天井斷面規格2 0 x2 0 m2．每隔5 m開鑿人行聯絡巷通往采場，栗場兩端的人行聯絡巷應錯開布置。
天井施工工藝採用普通法掘進天井．每掘進循環需架設一次鑿岩工作檯並隨掘進工作面向上推進．每隔6—8 m．需移動一次安全棚，與此同時，還要安設梯子問底部結構的布置：主要採用平底式進路出礦的底部結構切割拉底工程：包括出礦進路、拉底巷道等。
3回採工作
礦塊回採順序：礦房內描礦體傾斜方向自下而上進行。
1)落礦：採用分層回採，分層高度1 0—1 2 m，回採工作兩呈長梯段布置， YSP45型鑿岩機向上鑿岩。
2)支柱：每次爆破後．用直徑18cm以上的松木。迎山角進行支柱，底靖要挖柱窩。井埋上釁礦石。防止放炮沖壞，支柱位置正對採礦赫斗問距中點(即漏斗脊點)，垂線支撐。以免影響放礦為保證支柱質量的可靠，兩橫撐之間可加一立柱，立支柱與橫撐成碗口接台，一般一根橫撐可以負擔4—6 m2的暴露面積。
3)放礦完成支柱後，只放出二分之一左右的崩落礦石，使采場內留礦面與闡采工作面保留1. 8-2．0 m的工作空間．當礦房內各分層的礦石全部采完後，通過出礦進路將留存在礦房內的礦石全部放出。
4)裝礦：在礦房裝礦平巷內通過裝岩機進行裝礦，沿礦體走向，每隔5—8 m設定一條礦房裝礦平巷。
4空區管理及礦柱回收
採空區一般不處理，回採結束後，對採空區進行封閉，任其自然崩落。頂柱可在采完礦房後打淺孔一次崩落回收。如需回收間柱，則頂柱與間柱同次分段爆破，先崩間柱，後崩頂柱。
套用評價
橫撐支柱採礦法在類似地質條件下與其他採礦方法比較，優缺點如下。
1優點
1)採掘效率高，產量大；
2)礦柱回收率可達90%以上；
3)減少採場的礦石貧化率，提高了出礦品位；
4)不易發生安全事故，減少圍岩出現片幫事故的幾率，保證采場作業的安全。
2缺點
1)橫撐支柱留礦法要求放礦均勻，以免礦石在不均勻放礦時產生水平推力，使橫撐脫落。
2)此法需要大量的木材，坑木消耗量較大。
《國家安全監管總局關於發布金屬非金屬礦山禁止使用的設備及工藝目錄（第一批）的通知》【2013】101號已禁止使用橫撐支柱採礦法。
總結
橫撐支柱留礦法，最大的優點在於極大減少了圍岩片幫事故的發生，降低了礦石的貧化率，提高了出礦品位，從而減少了選礦費用，取得了較好的經濟效益。隨著分層回採推進，橫撐支柱大部分可以回收。該方法將傳統的留礦採礦法的漏斗底部結構改成平底進路出礦結構，提高了採礦工藝的機械化水平，變普通漏斗的漏斗電耙巷道出礦為裝岩機平底進路式出礦，減輕了工人勞動強度，使礦塊出礦效率得到明顯提高。但由於其木材易腐敗，易引發火災等缺點，《國家安全監管總局關於發布金屬非金屬礦山禁止使用的設備及工藝目錄（第一批）的通知》【2013】101號已禁止使用橫撐支柱採礦法。
