礦柱回採

礦柱回採是指對開採單元中的礦柱進行的回採工作。使用兩個回採步驟的採礦法時，礦柱礦量在中厚以下礦體中占礦塊礦量的5%-20%，在中厚以下礦體中占20%-50%，甚至55%-60%，個別情況外，礦柱都在回採完礦房後回採。為充分挖掘礦產資源，提高礦山經濟效益，保證人員和設備的安全，必須選擇正確、安全的方法，及時回採其中一部分礦柱，而這些礦柱占採區相當大（有時可達30%～40%）的儲量。礦柱回採必須與採空區處理工作結合進行。

基本介紹

• 中文名：礦柱回採
• 外文名：pillaring
• 學科：開採工程
• 二級學科：礦山地質學
• 領域：能源
• 範圍：地下開採

簡介

礦柱回採是指對開採單元中的礦柱進行的回採工作。使用兩個回採步驟的採礦法時，礦柱礦量在中厚以下礦體中占礦塊礦量的5%-20%，在中厚以下礦體中占20%-50%，甚至55%-60%，個別情況外，礦柱都在回採完礦房後回採。

礦柱回採方法與礦柱回採前礦房處於敞空或充填狀態有關，也與礦體賦存要素、礦石和圍岩的穩固程度、礦石的品位和價值、以及地表是占允許陷落等因素有關，但選擇礦柱回採方法都應遵循下列原則：

(1)從回採礦房和礦柱的綜合效果最優出發；

(2)統一考慮采準、切割、回採和採空區處理；

(3)礦房回採後及時回採礦柱和處理採空區。

以免礦柱因在地壓作用下破壞而難回採，而且也利於縮短採掘作業線、集中管理和減少巷道維護費用。

礦房敞空時的礦柱回採

1.房柱採礦法和全面採礦法礦柱的回採

回採這類礦柱需要在暴露面積大和暴露時間長的采場頂板下進行，安全性較差。因此僅部分回採或不採，部分回採的方式是：間隔回採，在待採礦柱周圍用木垛等支護頂板後回採，從礦柱中將高品位部分采出。為了安全，對頂板和礦柱嚴密監控，快速地自上而下和由遠而近地後退回採、避免爆破損壞頂板和不同採礦柱，並使爆堆集中從而利於快速出礦，有條件時可採用遙控出礦設備。

2.留礦採礦法和階段礦房採礦法礦柱的回採

對薄和極薄礦體中的礦柱片淺孔爆破，對其他礦體中的礦柱，用中深孔、深孔或藥室爆破向敞空礦房落間柱、頂柱和上階段底柱，在空場狀態下或在崩落岩石覆蓋下放礦。後一种放礦中的礦石損失率和礦石貧化率常高達40%-60%。因此，需從回採順序和起爆順序上減少這种放礦的比例，並在使用這种放礦時減少崩落礦岩接觸面面積，在上階段底柱上已堆積崩落岩石條件下，先爆破間柱和頂柱井在空場狀態下放完礦，後爆破底柱。並在崩落岩石覆蓋下放礦。與一起爆破這幾種礦柱並在崩落岩石覆蓋下放礦相比，在崩落岩石覆蓋下放礦占的比例就小得多。

礦房己充填完時的礦柱回採

1.礦房已充填完時的頂柱和上階段底柱的回採

用空場採礦法、充填採礦法和崩落採礦法。用空場採礦法回採時、要求頂底柱礦岩穩固，上階段的膠結充填體或混凝土底柱強度足夠。採用該法回採礦柱，有兩種較好的回採方法：

(1)先用充填採礦法回採頂柱，然後用房柱採礦法回採底柱，回採上面分層時，構築混凝土柱支護采場的人工頂板，回採下面分層時，將混凝土柱下面的礦石留作礦柱；

(2)將頂底柱當作一個分段用分段礦房採礦法回採。

用充填採礦法回採時，如果礦岩穩固性允許，則應儘量用上向分層充填採礦法回採，回採礦房的同時。將頂底柱一起回採完。根據頂底柱的礦岩穩固程度、分層而積和分層位置。按不同的采充循環回採分層；在采出分層礦石後對分層一次接頂充填；將一個分層劃分為幾個分區回採、對每個采出礦白後的分區一次接頂充填；將一個分層劃分為許多條進路回採，對每條采出礦石後的進路一次接頂充填。採用采充循環的原則是：分層即上階段礦房底越近，使未充填的空間越小以從充填滯後采出的時間越短、加強采場頂板管理，保證作業安全的主要措施是提高上階段礦房的充填體強度，使其允許水平暴露的面積滿足回採底柱的需要：正確選定分層采充循環、控制充填滯後距離和時間，保證接頂充填質量，留點柱或用錨索加固等。如果頂底柱礦岩不穩固，用上向回採不能保證作業安全時，則用下向分層充填採礦法回採已充填完礦房的頂底柱。分層用平行或扇形進路回採。

用崩落採礦法回採已充填礦房的頂底柱，與回採間柱相同，但只用於礦房用非膠結充填的特殊情況下。回採方法可用分層崩落採礦法或分段崩落採礦法。

2.擴房已充填時間柱的回採

用空場採礦法回採時，要求間柱礦岩穩固、礦體規整、傾角適宜、以及養護28天的礦房膠結充填體的強度大於1-4MPa，可用房柱採礦法、留礦採礦法或階段礦房採礦法回採。使用這些採礦法回採間柱的工藝與用於對礦房回採的工藝基本相同。但因礦柱的兩側均為充填體而需採取一些必要的技術措施，如：在靠近充填體處注意炮孔布置和裝藥量，以防破壞充填體，相鄰間柱不宜同時回採。用空場採礦法采出間柱後多用水砂或廢石一次充填。

充填採礦法回採間柱適用於當礦房用帶混凝土隔牆的非膠結充填時和當礦房雖用膠結充填，但因礦石或圍岩不夠穩定、礦體形態複雜或傾角較緩而不適合於用空場採礦法回採的情況。當礦岩比較穩固時用上向充填採礦法。其采充關係隨礦岩穩固程度而異，可按分層或進路充填。當礦岩不穩固因而允許暴露的面積很小時，可用下向分層充填採礦法或方框支架充填採礦法回採。

分層崩落採礦法分段崩落採礦法回採間往適用於礦房用千式充填或礦房堆滿崩落岩石的情況。這些崩落採礦法的結構參數需要根據礦石穩固性、間柱寬度和十式充填材料或崩落岩石的壓實程度等確定。以便降低礦石損失與貧化等。崩落採礦法間采間柱不能用於地表不允許陷落的情況。

礦柱回採的發展趨勢

與礦房回採的開採條件相比，在總體上，礦柱回採的開採條件差，主要是礦石承受支撐壓力的穩固性較差，作業不安全，經濟效益和生產能力低，資源利用受影響。這就使一些礦山未及時回採礦柱。澳大利亞的芒特艾薩礦從1979年起，將礦房和礦柱布置成蛋格式，將礦房和礦柱也作為同等重要的結構要素去回採。礦房和礦柱都用分段落礦階段礦房採礦法回採，事後膠結充填。充填體強度和自立性很好，暴露面自立高度可達200m。礦房和礦柱都在空場條件下放礦。一個礦柱的最大崩礦量高達130萬t。

礦柱回採的主要發展趨勢是：研究采場地壓規律，發展礦塊結構要素的計算技術，從提高礦塊開採總效果出發，合理確定礦房礦柱尺寸和開採工藝匹配，發展連續開採工藝，不留或不留臨時礦柱，發展空場下回採礦隴的頂板監控技術和遙控作業設備(如遙控鏟運機)，堅持統籌安排、按比例及時回採礦柱，採取綜合措施、完善大量崩落回採礦柱的工藝、降低礦石損失和貧化，發展頂底柱和礦房連採的工藝，簡化充填礦房的頂底柱圍採過程，研究新的有效的回採工藝等。