房柱法深部开采人工矿柱合理宽度设计

３ ． ２ 浅 孔落 矿 的回 采
我 们 可 把 浅 孔 落 矿 的 回 采 分 为 两 种 ，一 种 是 整 层 回 采 ，另 一 种 是 分 层 回 采 。适 合 浅 孔 整 层 回 采 的 矿 体 厚 度一 般 为
阶工作 面 ， 用下 向垂 直或倾 斜 深 孔 落 矿口 １ ． ３ 此 法 的优 缺 点
时， 以留矿 壁 为 宜 ， 矿壁宽３ ～８ ｍ。 矿房 长 度视阶段高度和矿体 倾角而变化 ， 一 般 为
４０～ ６０ ｉ Ｔ ｔ 。
被 广泛 使 用 的房柱 采矿 法 ， 是 由矿 柱 和 增大 尤 其 明显 。
间部 位 是 由 矩 形 、 条 形 和 圆形 带 按 一 定 规 则排列的， 离 矿 柱 的 距 离是 ３ ～６ ｍ ， 矿 房 采 ， 我 们 必 须做 好 回采准 备 。先要 将 岩 矿 床 ３ 典型 应 用 做 好 贯 通运 输 巷 道 ， 最 后 在 矿房 ３ 的 宽 度为 ６ ～１ ２ ｍ。 要 是 矿房 中进 行 回采 工 长 轴 切 割 ， ． １构 成 要素 作， 那 么矿 柱 在 一 般 情 况 下 不进 行 回收 。 一 下 端 开 切 割 槽 。 薄 矿 体用 浅 眼 落 矿， 中 厚以 我们 这里讲的构 成要素 ， 其 要 素 是 矿
！
Ｑ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ：
Ｓｃｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔｅｃ ｈｎ ｏｌ ｏｇ ｙ Ｉ ｎ ｎｏ ｖａｔ ｉ ｏ ｎ Ｈｅｒ ａｌ ｄ
工 业 技 术
浅谈 房柱 采矿 法
袁 金 星
（ 中煤陕西能源 化工有 限公 司大海则煤矿
摘
陕西榆林
７ １ ９ ０ ０ ０ ）
要： 该 文在作者根据 自身经验 ， 通过对房柱采矿法的认识和理 解， 介绍了 房柱采矿法的典型应 用设计。 文章编号 ： １ ６ ７ ４ —０ ９ ８ Ｘ（ ２ ｏ １ ３ ）０ ３（ ａ ） 一０ ０ ７ ４ —０ １

深部开采保护煤柱的设计方法随着科技的发展和工业的进步，煤炭资源的开采已经成为许多国家经济发展的支柱之一。

然而，煤炭资源开采的过程中，存在深部开采对于煤柱的损伤和破坏问题。

为了保护煤柱，保障煤炭资源的可持续开采，需要采用深部开采保护煤柱的设计方法。

一、深部开采保护煤柱的概念及意义煤柱是指煤层开采中未开采的煤体残留部分，其保持完好对于煤层稳定和采空区控制都具有重要的意义。

随着煤炭资源的不断开采，深部开采越来越普遍，煤柱的损伤和破坏也变得更加普遍。

煤柱的严重损伤和破坏会导致煤层塌陷和采空区的扩散，不仅会给安全和环境带来严重影响，而且也会影响煤炭资源的可持续开采。

因此，保护煤柱具有重要的意义。

深部开采保护煤柱的设计方法包括了一系列的理论和技术手段，旨在保护煤柱的完整性，减少煤柱的损伤和破坏，保障煤炭资源的可持续开采。

二、深部开采保护煤柱的设计方法1.合理的采动方式在深部开采中，采动方式是保护煤柱的重要手段之一。

具体而言，可以采用局部长壁或者分层开采等方式，通过对煤层的划分，减少煤柱的受力范围，从而保障煤柱的完整性和稳定性。

2.合理的支护方式在深部开采中，合理的支护方式可以保障煤柱的完整性和稳定性。

具体而言，可以采用锚杆、喷锚等支护方式，加强煤柱的内部结构，从而减少煤柱的变形和破坏。

3.合理的注水方式在深部开采中，合理的注水方式可以起到保障煤柱完整性和稳定性的作用。

具体来说，可以采用充水注浆等方式，对煤柱进行加固，控制煤柱的变形和破坏。

4.合理的监测手段在深部开采中，合理的监测手段可以帮助及时发现煤柱的变形和破坏，从而采取相应的措施进行修缮和加固。

具体而言，可以采用测量位移和应力等方法进行监测。

同时，也可以采用数值模拟技术进行预测和分析。

5.合理的管理和维护在深部开采中，合理的管理和维护可以保障煤柱的完整性和稳定性。

具体而言，需要严格执行安全规程，加强现场管理，对于煤柱的损伤和破坏进行及时的维护和修缮，从而保障煤炭资源的可持续开采。

矿山房柱釆矿法矿山房柱采矿法呀，这可是个挺有趣的采矿方法呢。

一、房柱采矿法的基本概念。

房柱采矿法简单来说呢，就是在矿山里把开采的矿区分成好多像房间一样的小块，就跟咱们住的房子似的。

然后呢，留下一些柱子来支撑矿山的顶板，防止矿山塌下来。

这些柱子就像房子里的柱子一样重要哦。

这个方法主要适用于开采矿石和围岩都比较稳固的矿体。

要是矿石和围岩不稳固，那这些柱子可就顶不住啦，就像一个瘦弱的人撑不起太重的东西一样。

二、开采过程。

1. 开拓。

先得把通往矿体的通道开拓出来呀。

就像咱们要去一个地方得先修路一样。

工人叔叔们会通过打巷道等方式，慢慢接近矿体。

这个过程可不容易呢，就像在大山里挖隧道，得小心翼翼的，不然就可能遇到危险。

2. 采准。

到了矿体附近之后，就要进行采准工作啦。

这时候要把那些以后要当“房间”的地方规划好，确定柱子的位置。

这就像设计师在设计房子的时候，要规划好房间布局和承重墙的位置一样。

3. 回采。

然后就是回采啦。

从这些规划好的“房间”里把矿石采出来。

采的时候也不能太莽撞，要按照一定的顺序来。

就像我们吃蛋糕，不能一下子乱挖一通，得一块一块有顺序地吃。

而且在采的过程中，还得时刻关注那些柱子的情况，如果柱子有什么问题，那可就麻烦大了，就像房子的柱子要是坏了，房子可就要倒啦。

三、房柱采矿法的优缺点。

1. 优点。

这种采矿法效率比较高呢。

因为它的开采布局比较规整，就像整齐排列的房子一样，工人叔叔们工作起来比较方便，可以比较快速地采到矿石。

成本相对比较低。

不需要太多复杂的支撑设备，那些柱子就起到了很好的支撑作用。

这就像我们盖房子，如果房子的结构本身就能起到很好的支撑，就不需要额外花很多钱去买很多支撑材料啦。

安全性相对有保障。

只要柱子稳稳当当的，在开采过程中，发生大规模坍塌的可能性就比较小。

就像有了坚强的支柱，房子就不容易倒一样让人安心。

2. 缺点。

矿石的回收率不是特别高。

因为留下了柱子，柱子所在的地方的矿石就采不了啦，就像蛋糕上有些地方因为要做造型不能吃一样，有点小可惜呢。

深部开采保护煤柱的设计方法
杜长在 （ 开滦集 团钱 家营矿 业分公 司， 河北 唐 山 ０ ６ ３ ３ ０ １ ）
摘 要： 煤柱的利用 ， 主要是 为了保证在煤炭开采的过程 中， 工作人 员的生命 财产安全得到保障 ， 从 而在 煤矿 开采 区留下一部分不被 开采的 区域 ， 这一段 区域叫做煤柱。煤柱的作 用不单单是 用来保护煤炭 开采人 员的生命 安全 ， 还 可以用来衡 量煤炭开发 区的开采量的 多 少。因此 ， 合理设计煤柱是煤炭开采行业 中的重点 ， 也是诸 多地理与测量工程 学者们 着重考虑 的问题 。 伴 随着我 国采矿行 业的发展 ， 在保 护煤柱的设计上逐 渐找到 了核心处。其 中， 在煤柱尺寸的确 定上 ， 发现 了以开发深度与开发厚度 为核心决定条件 ， 以及凭借地表的移动和 变形进行合理设计 。本文所论述的重点， 便是从开发深度 ， 开发厚度 以及煤炭开采地 区的地表移动 与变形进行分析 ， 然后对这三方面具体 实 施 方法提 出建设性的建议 ， 使得 我 国煤炭开采 工程 中的煤柱设计合理 ， 有效 的保 障煤 炭开采人 员与 工作人 员的生命财产安全 ， 促进我 国采矿 事业的发展 。
关键 词： 深部开采； 煤柱 ； 设 计
煤炭 的开采一般是 在地下进行 的 ， 但是其 开采 活动确是 能够影 如何设计 出合 理的保护煤柱 ， 缓解地 表移动与变形 ， 阻止 岩层 断裂 响到地表 ， 通过地表 的变化反应 出来 。这往往会波及 到煤炭开采区 现象的恶化 ， 是煤柱合理设计的重点与难点所在 。 通常在开采前 ， 要 周围的一些建 筑设施 ， 对于人民的生命财产安全也会产生影 响。因 依据地质状况估算地表 的各种移动情况和变性可能 ， 进行简单的预 此， 保证煤炭开采 区的稳定 ， 不对周边建筑设施 造成 影响 ， 煤柱 的搭 测 ， 经 过公 式计算后 ， 计算 结果 与实际发生 的结果 之间通 常存 在这 建便是极其重要 的。所谓煤柱 ， 便是在煤炭开采时故意不去开采 的 百分之 十到百分之三十左右的偏差。 部分煤矿 ， 起到支撑 的作 用 ， 用来保护开采 区上地表部分 的地基 与 ２ 深部开采保 护煤柱 的设计注意 问题的解决方案 建筑设施 。 ２ ． １ 开发深度的解决方案 然而， 随着 一个矿 区煤炭 开采 量的不断增 多 ， 开采深度 的不断 随着矿石层开采深 度的不断加深 ， 煤柱 的尺寸规格宽度有所增 加大 ， 不经过计算 的煤 柱设计 已经不 能够保证煤炭开采 区的稳定 与 加 ， 但在大部分 的地质 中 ， 当开发深 度达到 １ ６ ０ ０ — １ ７ ０ ０ ｍ时 ， 煤柱 的 煤柱 的稳定 ， 易造 成煤 柱的损坏 以及 开采 区的坍塌 ， 造成灾 害 ， 对煤 宽大会达到最大值 ， 这个最大值理论存在于 ２ ５ ０ — ２ ６ ０ ｍ之间 。此后 ， 炭开采人员的生命财产安全造成威 胁。因此 ， 对 于煤柱设计人员来 随着开采深度的进一步增加 ， 煤柱 的设计宽度却逐步 的减少 。大多 说， 根据 开采 深度 ， 开采厚度 以及 开采区地表 的移 动与变形 进行合 数地 质情况 当中 ， 当开发深 度达 到 ２ ６ ０ ０ — ２ ７ ０ ０ ｍ时 ， 已经达 到 了大 理计算 ， 开发 出保 护煤柱设计 的新 的方法 。这 也是本文所主要论述 多数地质 的安全开采深 度 ，基础岩石覆盖层 的位移 角度达到 了 ９ Ｏ 与分析的重点 ， 以求为我 国煤炭开采事业提供一份 有力 的煤柱设 计 度 ， 此时 的煤矿开采 区已经不需要煤柱 的留设 了。这是 以平地 区域 依据与方案。 矿质开采为例。假 如矿质存在与倾斜度较 大的区域 时 ， 则是另一种 １深部开采保护煤柱的设计注意的三个问题 情况 。当煤矿的倾斜角度达 到 ６ ０度左右的时候 ，比之水平 的煤矿 １ ． １ 开发深度 层， 其安全开采深度会减小 １ ２ ０ ０ — １ ４ ０ ０ ｍ左右 。 由于煤炭 资源通常存在 于地 表以下 的土壤 层 中， 因此 ， 开采 煤 ２ ． ２开发厚度的解决方案 炭 资源不可避免 的会进行地下工作 。随着 开采深度的加深 ， 煤柱 的 当开采 的深度保持在一定的程度时 ， 随着矿质开采 的厚 度不断 尺寸也要进行相应 的规律性变化 。 要 以煤炭开采区域的地表层为考 增加 ， 煤柱 尺寸也有所 变化 ， 表 现为随着厚度 的增 加呈现非 线性的 虑基点 ，充 分的考虑 到地表层上 的建筑设施 对其施加的力的作用 ， 增长状态 。 由于其 曲线 的坡度逐渐平缓 ， 因此是三次 函数的关 系 ， 而 计 算其变形值 以及 临界变形值 ， 然后继 续进行反演算 分析 ， 这都是 并非 是简单线性关 系。而 当矿产 区开采 时开发厚度保 持在一定 程 煤柱设计 的前提基础 。影响开发深度 的因素有很 多 ， 不 同地 区的地 度 ， 开发深度有所 差异时 ， 比之较浅层 区域 的开采 ， 在深层区域开采 质结构特点 以及土壤性质 的差异也会造成开发深度 的差异。因此 ， 的保护煤柱增加 的幅度要更大 ， 另外 ， 当开采厚度达到一定程度时 ， 设计保护煤柱时要考虑到实际地质所能承受 的最大开发深 度 ， 在利 可 以不设 计煤柱 ， 这里存在一个 最小开采厚度 的概念 ， 随着开采 深 用微积分 的计算方式 ， 计算 出不 同深度下 的煤柱不 同规格 。煤柱 的 度 的加深 ， 最小开采厚度也在不断 的增加 。 ２ ． ３地表移动 与变形 的解决方案 尺 寸与开发深度之 间呈第一象 限抛物线性关 系 ， 随着开发深度 的增 加， 煤柱 的尺寸也会增加 ， 当达到一个峰值的时候 ， 此时的煤柱尺寸 在 当前 煤炭资 源开采过程 中 ， 预先计算 地表移动 与变形 ， 运用 最大 。 之后随着开发深度的增加 ， 煤柱 的尺寸逐渐减小 ， 直至到一定 最多 的方法 ， 便是概率积分法 。通过对于矿质 区的实际测量得 到预 深度后为止 。 计参数。 对于一个煤 矿开采 区来说 ， 参数 的变化遵循 的一定 的规律 。 １ ． ２开发厚度 该方法可以适 用于任何地形 ，任何形态 的体地 表移 动与形变估计 。 由于煤 炭开发 区上层地表 的岩石覆盖 层 以及地 表 的沉 陷过程 运用起来 方便 ， 适应性强 ， 预测精度高 。 且依据参数电脑绘画出来 的 的影响 ， 使得开发厚度对煤柱的影响很大。 其 具体表现 为 ， 随着开发 立体图像 可以更好 的反 映出地表 的移动情况与后 续的形变估测 。 这 厚度的增加 ， 会使得地表的形变程度增加 ， 进而促进地表进行移动 。 个方法在 当前我 国的矿质开采工作 中得到 了广泛 的应用 ， 成为 目前 例如 ， 地表上岩石层 的移动角度会随着开发厚度 的增加 而具 有减 小 使用 次数最多 ， 范 围最广的预计 方法 。 的趋势。煤柱 的设计规格与开发厚度也存在线性关 系 ， 不过是上 凸 结束 语 性 线性关 系。 随着开发厚度 的增加 ， 煤柱 的尺 寸也有所增加 ， 但 曲线 矿 山的开采 过程 中 ， 内部矿物质 的开发会使得 山体 中空 ， 极 易 却 是随着 开发厚度 的增加而逐渐趋 于平缓 ， 斜率逐渐减小 。其方程 发生危 险的坍塌事故 。 保护煤柱的设计与应用可以有效 的增加开矿 式最终表现为 以开采厚度为 自变量 ， 煤 柱宽度为因变量 的一元二次 区的稳定性与安全性 ， 保护开矿工人 的生命财 产安 全。通过对开发 方程 ， 这便是开发厚度与煤柱设计规格之 间的规律 。 深度 ， 开发厚度以及地表的位移与变形进行分析与解决 ， 设计合理 １ ＿ ３地表移动与变形 的保 护煤 柱 ， 使得我 国各 大矿区保持 自身稳 定 ， 促 进我 国煤矿 事业 地表 的移动与变形大 多数是 由于地下 矿物质 的开采从 而引起 的发展 。 的周 围岩石层 的位移与变形 。随着地下矿物质开采量 的不 断增 加 ， 参考文献 １ ］ 邹友峰 ， 胡友健 ， 郭增长． 采动损 害与防护【 Ｍ ］ ． 徐 州： 中 国矿 业 大学 开采 区被逐渐 的放 空放大 ，从而使 开采区顶层岩 石部发生 弯曲形 ［ 出版 社 ． １ ９ ９ ６ ． 变， 层次分离 ， 裂痕 四布甚至岩层断裂坠落的现象发生 。 而这些 由于 ２ １ 姚顽 强 ， 汤伏全， 用影响椭 圆法确定建 筑物保 护煤 柱［ Ｊ 】 ． 西安矿业 开 采导致 的地表 移动与形变 的恶性 结果会进一 步的促使 地表进行 『 学院学报 ， １ ９ ９ ７ ， １ ７ （ ３ ） ： ２ ３ ７ — ２ ４ １ ． 进一步 的变形与位移 。这种位移与变形会直接影 响到煤柱 的设 计 ，

近 的岩层 中 ， 留设 的保护 煤柱 宽度 较小 ， 而 一 般在 ４— ０ ０ ６ｍ。受采 动压 力影 响较 大 ， 巷道 支 护虽 采用 了 国 内外 先进 的高 强 度 、高预应 力 锚带 网＋ 锚索 ＋ 砼 等组合支 护 方式 ，但巷 道 喷 受采 动压 力影 响破 坏严 重 ，胃顶 片 帮底鼓 严 重 。巷道需 经 多次 维修 支护 ， 修量 大 ， 维 费用 高 每米 维修 费用 平均 达 １０ — ００ ，每 年 ５０ ２０ 元 支 出费用 高达 ４０多万元 ， 影 响生产 、 胁 ０ 且 威 安全 ， 严重 影响企 业健 康发展 。 以确定合 理 所 的煤柱 宽度 是确 保巷 道稳 减少 费用 降低 成 本 保 证 安全生 产 的一个 重要 途径 。 我 矿 现 采 用 的 煤 巷 设 计 方 法 及 计 算 公
式： 我 矿井 下巷 道 （ 区上 、 山、 采 下 主运 巷 、 石
门 ）留设保 护煤 柱采 用依 据 和计算 方法 是 我 国煤 炭 工业 局 制 定 的《 建筑 物 、 体 、 路 及 水 铁 主要 井 巷煤 柱 留设 与压 煤 开采 规程 》 之第 ８ １ 条一 ０ ９ 条有 关规 定 。
１概述
留设保 护煤 柱 是保 护巷 道 ，使 其不 受开 采 动压 影 响 ， 持巷 道 良好 稳定 状态 ， 足安 保 满 全 生产 的一 个重 要 方法 。 煤 柱 的强度 和 稳定 性对 煤 （ ） 的控制 岩 层 有 极大 的影 响 。它 的强 度必 须保 证 煤柱 承受 荷 载过 程不 受破 坏 ，方 可保 证 布置 在煤 柱 内 的巷道 不受 破坏 ， 保持 稳定 状态 。 在 特定 煤 （ ） 中 ， 柱 的强度 ， 决 于 岩 层 煤 取 煤 柱 的尺寸 ，而 煤柱 的 高度 一般 等 于煤 层 的 厚 度 ， 煤 柱的 强度 只取 决于其 宽度 。 故 因此 ， 理 确定 煤柱 宽 度 ， 合 留设 煤柱 是保 证 井下 巷道 良好 稳定 状 态的一 个重 要保 证 。 ２煤 柱 的用途 及设 计 方法 煤 柱是 用于 支护 巷 道 ， 持 巷道 稳定 的 ， 保 所 以应设 计 成经 历 整个 开采 过程 ，即巷 道掘 进 和工 作面 回采 时 承受荷 载不 被破 坏 。 ２１煤 柱 的荷 载煤 柱 受荷 载过 程 分 两个 ． 阶段 是 巷道 开 凿后 立 即产 生 的荷 载。二 是 回采 过程 中产 生 的支撑 压力 。 ２１ ． １开采 前 的荷载 ． 巷道 开掘 后 即在 巷道 周边 煤 岩柱 上产 生 荷 载 ，开采 前煤 柱 的荷 载 为煤 柱体 上方 覆 盖 岩层 的重 量 Ｐ 。 Ｐ （ ｐ Ｗｏ （ ＋ ） ＝Ｌ＋ ） Ｗｐ Ｗｏ ｈ ｒ （） １ 其 平均 应 力 ｏ － ａ

深部矿井沿空掘巷煤柱留设宽度确定煤柱合理宽度的确定是影响综放沿空掘巷围岩稳定性的重要因素。

文章通过理论分析和数值模拟相结合的方法，确定了深部矿井沿空掘巷的煤柱合理宽度为6m，现场试验表明，留设6m煤柱时沿空帮移近量最大为184mm，实体帮移近量最大为95mm，顶板下沉量最大为78mm，底臌量最大为134mm。

巷道围岩整体变形量不大，表明煤柱宽度留设6m是合理的。

标签：深部；沿空掘巷；煤柱宽度；数值模拟引言保留煤柱宽度与回采巷道支护、维护成本、安全生产以及煤炭资源回采率密切相关，煤柱宽度选择的正确与否，对保证巷道稳定至关重要[1]。

我国目前部分煤矿仍存在依靠经验来确定煤柱宽度，缺乏科学性和针对性，往往不是造成煤炭资源的浪费，就是巷道在掘进和回采过程难以维护，甚至出现冒顶等事故，如何兼顾资源回收率和巷道稳定，合理确定煤柱宽度，一直是众多学者关注的焦点[2]。

目前，确定综放沿空掘巷小煤柱尺寸采用的经验类比法，存在很大的盲目性和局限性。

因此，如何合理、科学地确定综放沿空巷道小煤柱的尺寸，对于综放开采安全生产具有重大意义[3]。

文章以巨野矿区某深部矿井沿空掘巷为工程背景，采用理论分析、现场实测的研究手段，确定深井综放沿空掘巷合理煤柱留设宽度，期望对工程实践有一定的指导意义。

1 矿井概况矿井平均开采深度1000m，回采煤层厚8.50～10m，平均9m，普氏系数f=1.59，密度1.36g/cm3，倾角2°～13°，平均倾角5°，具有弱冲击倾向性。

煤层赋存稳定，结构复杂，中间夹0.10～0.35m厚的泥岩或炭质泥岩。

煤层直接顶为粉砂岩，厚19.87m，裂隙发育，具水平层理；基本顶为细砂岩，厚4.2～4.5m，整体性强；伪底为泥岩，厚1.45m；直接底为粉砂岩，裂隙发育；基本底为细砂岩，厚3.35m，主要成分为石英长石及暗色矿物，硅质胶结；覆岩的最上层为数百米的表土层。

2 沿空掘巷煤柱留设原则小煤柱是综放沿空掘巷围岩结构的一个重要组成部分，其稳定性决定综放沿空掘巷的稳定性，采用锚杆支护时小煤柱宽度应满足以下几个原则。

第 ２卷 第 ２ 期
２０ １ １年 ４ 月
有 色金属科 学与工程
Ｎｏ ｆ ｒｏ ｓ Ｍｅ ａ ｓ ｃ ｅ ｃ ａ ｄ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎｅｒｕ ｔｌ Ｓ ｉｎ ｅ ｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｇ ｉ
Ｖｏ ． １ ２，Ｎｏ２ ．
Ａ ｒ． ０Ｉｌ ｐ ２
文章编 号 ：６４ ９ ６ （０ １０— ０ ３ ０ １７ — ６９ ２ １）２ ０ ８— ３
ａｔ ｃａ ｉａ ｏ ｅ ｐ ｍｉｉｇｂ ｏ ｍ－ ｎ － ｉａ ｔｏ ａ ｒａ ｉｎｆ ａ ｃ ｒｍｉｉｇｄ ｓｇ ｎ ｒ ｄ ｃｉｎ ｒｉ ｉｌ ｌ ｒｆｒｄ ｅ ｎ ｎ ｙｒｏ ａ ｄ ｐｌ ｒｍｅｈ ｄ ｈ ｓｇｅ ｔ ｇ ｉ ｃ ｎ ｅｆ ｎｎ ｅｉｎａ ｄ ｐ ｏ ｕ ｔ ． ｉ ｆ ｐｌ ｌ ｓ ｉ ｏ ｏ
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房柱法是用在开采围岩与矿石都很稳定且倾角较小（小于30°～40°）、厚度适用范围较大（自2m到数十米 厚）的矿床。当开采薄矿层时，房柱法使用浅眼崩矿和电耙运搬方案；当中体规整且厚度比较大，可使用深孔崩 矿方案；若矿体倾角较缓，近乎水平厚度较大的矿床，可以采用凿岩台车、铲运机、装运机、地下电铲、自卸汽 车等大型机械化设备开采方案，国外不少矿山在采用这种方案。
房柱法是地下采矿方法中劳动生产率比较高的采矿方法之一。
类型
房柱采矿法是开采水平和倾斜矿体最有效、应用最广泛的采矿方法，其适用条件、采准巷道布置、回采方式 等与全面采矿法有很多相似之处，不同的是房柱法一般留规则的矿柱，而全面法一般留不规则的矿柱。国内一般 采用浅眼落矿（矿体厚度一般为6m）和中深孔落矿（矿体厚度为6～10m）两个基本方案，当厚度大于10m采用深 孔落矿。
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1．浅孔房柱法
适合于开采矿岩稳固，厚度小于8～10m的缓倾斜的下矿体。矿房的长轴可沿矿体走向、倾向或伪倾斜方向布 置，这主要取决于矿体的倾角和电耙的有效运距。矿房长轴沿倾向布置时，矿房斜长为40～60m，宽度8~20m。间 断矿柱尺寸为φ3～7m或3×4～5×6m，间距为5～8m。根据开采的深度和矿体厚度，将若干个矿块划归为一个分 区，分区跨度80～600m不等，分区间留连续间柱以承受上覆岩层的载荷，间柱宽度3～8m。
房柱采矿法
将阶段或盘区划分成若干个矿房与矿柱的一种采矿方法
01 简述
03 特点
目录
02 类型 04 典型案例
房柱采矿法是指将阶段或盘区划分成若干个矿房与矿柱的一种采矿方法。房柱法不仅能开采薄矿体，更适合 于开采厚矿体和极厚矿体。
简述
房柱法是空场采矿法的一种，将阶段（缓倾斜、倾斜矿床）或盘区（水平、微倾斜矿床）划分成若干个矿房 与矿柱（留有规则的不连续的矿柱）。回采工作在矿房中进行，在阶段中，矿房和矿柱交替布置，矿柱在一般情 况下不进行回收。

充填房柱采矿中永久矿柱合理参数的确定充填房柱采矿是一种有效的采矿方式，其主要通过在矿区内填充支撑柱来维持空隙的稳定。

在充填房柱采矿中，永久矿柱是实现矿区长期稳定的关键，因此需要合理地确定永久矿柱的参数。

本文将从永久矿柱的设计原理、参数选择和安全措施等方面进行讨论。

一、永久矿柱的设计原理永久矿柱的设计首先应该考虑矿区的地质条件，例如矿层的厚度、岩性、断层等因素。

同时，还应该考虑采矿方式，例如采矿间距、回采次序、充填方式等因素。

在确定永久矿柱的尺寸和位置时，要综合考虑这些因素，使其充分发挥支撑作用，同时避免对矿区产生不良影响。

二、永久矿柱的参数选择永久矿柱的参数选择包括了矿柱的长度、直径、间距等方面。

这些参数的选择应该综合考虑矿区地质条件和采矿方式的要求，同时确保矿区的安全稳定。

1.长度的选择永久矿柱的长度与充填房柱采矿的间距有关。

在确定永久矿柱长度时，应该使其长度不小于二倍的充填房柱采矿间距，以保证永久矿柱足够稳定。

另外，还应该考虑矿柱的高度和矿层厚度等因素，以便使永久矿柱能够达到合理的支撑效果。

2.直径的选择3.间距的选择三、永久矿柱的安全措施永久矿柱的设计和施工需要注意一些安全措施，以确保矿区和矿工的安全。

1.确定充填材料在充填房柱采矿中，充填材料的选择对永久矿柱的设计和施工起着至关重要的作用。

应该选择符合采矿方法要求的特种充填材料，在充填前要进行充分试验以检查其性能。

2.加强现场监测永久矿柱施工完毕后，应该加强现场监测，注意各种形式的变形损伤。

只有发现问题及时解决，才能够确保矿区安全稳定。

3.加强矿工培训对于充填房柱采矿的矿工，应该进行充分的培训，加强矿工对永久矿柱的认识和操作技能，以便在施工时能够按照要求进行操作。

房柱采矿法（盘区式-电耙子运搬）适用条件：倾角11--350，厚度〈5m，上盘围岩较稳固。

①矿块布置及构成要素盘区沿走向布置，盘区长60m，盘区内分为4个矿房，每个矿房长15m、宽为矿体宽度，高度为阶段高度40m。

盘区间留2-3m宽的连续矿柱。

②采准、切割工程在中段运输巷道内掘进盘区溜井，在盘区的端（下）部掘进切割平巷与盘区溜井贯通，在切割平巷内矿房中部掘切割纵巷到采场端部（上部），在采场端部（上部）掘回风平巷和回风天井，回风天井与上中段回风巷道贯通。

从中段运输巷道掘人行通风井与盘区切割平巷贯通作为采场通风和行人安全出口。

③回采工艺盘区回采顺序沿矿体逆倾斜推进。

盘区内布置4个矿房，组成一个回采工作面，相邻矿房超前15m左右，整个回采采用先拉底后挑顶的回采方法。

回采拉底高度2m，用7655型凿岩机凿岩，拉底矿房超前挑顶矿房15～20m。

挑顶在拉底层斜向上打平行孔，挑顶一次完成。

④采场矿石运搬及采场工作面平整崩下的矿石采用2DPJ—13型（功率28KW）双卷筒电耙绞车，沿倾斜耙运至放矿漏斗中，漏斗口安装格筛，筛孔350×350mm,不合格大块用手锤或爆破进行二次破碎。

⑤通风爆破后采用JK58－2No4型局扇加强通风，新鲜风流经中段运输平巷、顺路天井进入各回采矿房清洗回采工作面，污风从采场顺路天井排至上中段回风巷道，再由风井排出地表。

⑥顶板管理矿房中采用混凝土假柱支撑采场顶板。

假柱沿矿房纵向为8m，横向为11m。

回采过程中矿石运搬工作在矿房空场中进行，为防止顶板浮石冒落，对于顶板不稳固的局部地段设计采用锚杆支护进行维护。

对于整个顶板岩性变化大的盘区，采用水平浅孔凿岩先切顶然后喷锚支护，再回采的方法保护顶板。

房柱采矿法（盘区式-电耙子运搬）适用条件：倾角11--350，厚度〈5m，上盘围岩较稳固。

①矿块布置及构成要素盘区沿走向布置，盘区长60m，盘区内分为4个矿房，每个矿房长15m、宽为矿体宽度，高度为阶段高度40m。

盘区间留2-3m 宽的连续矿柱。

②采准、切割工程在中段运输巷道内掘进盘区溜井，在盘区的端（下）部掘进切割平巷与盘区溜井贯通，在切割平巷内矿房中部掘切割纵巷到采场端部（上部），在采场端部（上部）掘回风平巷和回风天井，回风天井与上中段回风巷道贯通。

从中段运输巷道掘人行通风井与盘区切割平巷贯通作为采场通风和行人安全出口。

采切工程量表序号工程名称长度（m）数量规格（m×m）工程量工程量备注(m3) （t）1 人行天井177 4 2.0×1.8 2548.8 8028.7 2 运输巷60 1 2.3×2.5 318.0 1001.7 3 放矿漏斗10 4 1.5×1.5 90.0 283.5 4 出矿穿30 4 2×2 445.8 1181.3 5 电耙硐室 3 4 2×2 44.4 117.7 6 拉底巷60 1 2×2.5 273.3 724.1 7 合计1000 3720.2 11337.0 ③回采工艺盘区回采顺序沿矿体逆倾斜推进。

盘区内布置4个矿房，组成一个回采工作面，相邻矿房超前15m左右，整个回采采用先拉底后挑顶的回采方法。

回采拉底高度2m，用7655型凿岩机凿岩，拉底矿房超前挑顶矿房15～20m。

挑顶在拉底层斜向上打平行孔，挑顶一次完成。

④采场矿石运搬及采场工作面平整崩下的矿石采用2DPJ—13型（功率28KW）双卷筒电耙绞车，沿倾斜耙运至放矿漏斗中，漏斗口安装格筛，筛孔350×350mm,不合格大块用手锤或爆破进行二次破碎。

⑤通风爆破后采用JK58－2No4型局扇加强通风，新鲜风流经中段运输平巷、顺路天井进入各回采矿房清洗回采工作面，污风从采场顺路天井排至上中段回风巷道，再由风井排出地表。

一
考 虑爆破 作业 等影 响 ， 设计 参数 一般会 保 守取值 ， 对 故对 各 中段调 整取值 ， 而得 到 在 一 ０ 中段 ， 从 ５０ｍ 矿 房合理 宽度 取 １ 一 ４ 中段 矿 房 合 理 宽度 取 ０ｍ， ５０ｍ 值 １ Ｉ一 ８ 中段 矿房 合理 宽度 取值 质 岩 、 理 岩 或 硅 质 岩 夹 大 理 ０１， １ 大
岩； 底板 岩石 为大理 岩 ， 少量 硅质 岩 ， 体 、 矿 围岩都 属
度 ， 。 ｍ； 为顶 板 的许可 抗拉 强度 ，ａ Ｐ。 根据 公式 （ ） 结 合 矿 山 实 际情 况 及 类 似矿 山 １， 资料 ， 相关 的参 数 取值 如 下 ： Ａ＝０６ ＝２ ８×１ ．３， ． ０
要 ： 于某金 矿 的开采 现状 ， 基 根据 采场 顶板 围岩 的应 力分 布 和破 坏机 理 ， 出不 同开 得
采 深度 条件 下 的矿 房 宽度 ； 利用 计入 开采 深度影 响 的地 压估 算公 式 ， 计算 出人 工矿柱 承 受 的荷 载 ， 考 虑各种 因素对矿 柱 强度 的影 响的基 础 上 ， 矿 柱 强度 进行 修 正 ， 立 了矿 柱 在 对 建 宽度 与 安全 系数 的关 系式 ， 最终 确定 出合理 的采 场结 构参数 。
赵 奎 胡 慧 明。王 晓 军 ， 京 涛 杨 涛 波 ， ， 胡 ，
（． １ 江西理 工大 学 钨资 源高效 开发 及应 用技 术教 育部工 程研 究 中心 ， 江 西 赣 州市 ２ 江西理 工大 学 资源 与环境 工程 学 院 ， 江西 赣州 市 ．
摘
３ １０ ； ４ ００
３ １０ ） ４ ００
岩层 的压 力 、 岩体 的力学 特征 等与 矿房跨 度 的关系 ， 得 出房柱 法矿房 宽度 确定 的理 论计算 公式 Ｊ 。

《有色金属矿山地下开采生产技术规程》第一章总则1.0.1 矿山生产规模应根据国内外市场需求，地质资源，矿床开采技术条件和自然条件，经济技术比较确定，并报经上级主管部门批准。

1.0.2 矿床开采应用先进工艺和设备，并加速设备的更新换代，以利提高劳动生产率和综合经济效益。

1.0.3 矿体产状按其倾角和厚度分别为：1、按矿体倾角划分：缓倾斜矿体小于30°倾斜矿体30°~55°急倾斜矿体大于55°2、按矿体厚度划分：极薄矿体小于0.8米薄矿体 0.8~5米中厚矿体 5~15米厚矿体 15~20米极厚矿体大于50米1.0.4 矿石和围岩的稳固性按允许暴露面积划分为：极不稳固顶板不允许暴露，不得无支护作业；不稳固顶板允许暴露在10米2之内，长时间暴露则需支护；不够稳固顶板允许暴露面积在200米2之内；中等稳固顶板允许暴露面积在200~600米2之间；稳固顶板允许暴露面积在600~1000米2之间；极稳固顶板允许暴露面积在1000米2以上。

第二章建筑物保护和开采移动范围2.0.1 需要保护的建筑物、构筑物按其重要性、用途和引起变形的后果分为三个等级，见表24-1。

表24-1地表建筑物构筑物的保护等级保护等级主要建筑物和构筑物Ⅰ国务院命令保护的文物和纪念性建筑物；一级火车站，发电厂主厂房，在同一跨度内有两台重型桥式吊车并三班生产的大型厂房、水泥厂回转窑、选矿厂和冶炼厂主厂房等特别重要和特别敏感的、采动后可能导致发生重大生产、伤亡事故的建筑物、构筑物；铸铁瓦斯管道干线，竖（斜）井、主平硐，提升机房，主扇风机房，空气压缩机房。

Ⅱ 22万伏以上超高压输电铁塔，矿区总变电所，立交桥，高频通讯干线电缆；钢筋混凝土框架结构的工业厂房，设有桥式吊车的工业厂房，铁路矿仓、总机修厂等较重要的大型工业建筑物；办公楼、医院、剧院、学校、百货大楼、二级火车站，三层以上住宅楼；输水管干线和铸铁瓦斯管道干线；架空索道，电视台及其转播塔等。

１ 矿柱压应力及矿柱强度理论
１．１ 矿柱安全系数 矿体埋藏深度、矿柱尺寸决定了矿柱可能承受的
压应力大小。回采工作面越深，矿柱尺寸越小，则矿 柱所承受的压应力越大，回采率越高，同时矿柱的强
钟福生（１９８７—），男，工程师，３６１００６福建省厦门市。
度也越低；回采工作面越浅，矿柱尺寸越大，矿柱所承
受的压应力越小，同时矿柱的强度也越大。
柱强度。Ｌｕｎｄｅｒ和 Ｐａｋａｌｎｉｓ在大量实测矿柱强度数
据的基础上，推导出矿柱强度估算的经验准则，是一 种可信度高，简便、可靠的方法［５］。矿柱强度 Ｐｓ可表 示为：
Ｐｓ ＝Ｋσｃ（０．６８＋０．５２κ），
（３）
式中，Ｋ为 反 应 岩 石 强 度 与 岩 体 强 度 之 间 的 关 系 因
子，大量的现场矿柱观测数据表明，其值介于 ０．３０～
房柱采矿法一般留设矿柱以控制顶底板变形，确 保回采工作面安全。留设矿柱必然损失部分矿量。 若要满足采矿工艺及安全要求，又尽可能回收资源， 关键在于设计合理的矿柱尺寸。在矿柱设计中，矿柱 尺寸的确定主要与矿柱所受压应力及矿柱强度相关， 而矿柱尺寸又会影响回采率［１］。本研究以刚果（金） Ｋａｍｏａ铜矿为 例，将 矿 柱 强 度 理 论 应 用 于 工 程 设 计 中，计算出不同开采深度下的矿柱尺寸及回采率，从 而确定了合理的矿柱尺寸和开采深度。
０．５１之间，一般可取 ０．４４；σｃ为岩石抗压强度；κ为 反应侧向应力条件下矿柱中心所聚集摩擦力的因子，
采用式（４）、（５）计算。
( ) κ＝ｔａｎ ａｃｏｓ１－Ｃｐａｖ ， １＋Ｃｐａｖ
( ) Ｃｐａｖ
Ｆｓ
＝ Ｐｓ σｐ
，
（１）
式中，Ｐｓ为矿柱抗压强度；σｐ为矿柱所受压应力。

浅谈房柱采矿法摘要：该文在作者根据自身经验，通过对房柱采矿法的认识和理解，介绍了房柱采矿法的典型应用设计。

关键词：房柱采矿法应用设计相关数据中图分类号：tu2 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2013）03（a）-00-011 简述房柱采矿法被广泛使用的房柱采矿法，是由矿柱和矿房互相交错布置的，在这种结构的主体中间部位是由矩形、条形和圆形带按一定规则排列的，离矿柱的距离是3～6 m，矿房的宽度为6～12 m。

要是矿房中进行回采工作，那么矿柱在一般情况下不进行回收。

一般来讲顶板的稳定性比较差，不易固定，但是相对于矿石的价值比较低，我们可以采用在开采结束后，用条带形在空的地区建地下建筑物来使用。

按照通常的开采情况，我们不会重新回采矿柱，因为一般情况下，矿柱含矿石量仅在15%～40%，开采的价值太低。

房柱采矿法只适用空旷的地区，因此这种方法也属于空场采矿法，有利于减缓倾斜矿床与矿柱，对于不规不连续的矿柱也适用。

对于岩层的特点，我们应选择合适的方法，一般使用此方法，岩层的特点是：（1）采围岩与矿石都很稳固。

（2）厚度适用范围较大（自2 m到数十米厚）的矿床。

（3）倾角较小（小于30 ～40 °）。

对于矿层的开采，不同矿体选择对应的项：（1）薄矿层而言，搬运方案选房柱法的电耙运搬与浅眼崩矿。

（2）矿体的倾斜家督比较小的，可以视为水平的且矿床的厚度比较大，就选用铲运机、装运机、岩台车、自卸大型机械化的开采设备。

（3）矿体整体规模比较大，岩层厚度相对于比较厚，需要采用深孔崩矿方案。

此法的应用提高了地下采矿的率，使其大大的缩短生产时间。

也减少了人力劳动，大大提高了开采效率。

1.1 房柱采矿法应用在矿房内进行回采作业的空场采矿法。

采空区一般不处理，但也有用充填法或放顶法处理采空区的。

这种采矿方法在金属采矿、化学、建材和铀矿山等都得到广泛使用。

这种采矿产量占大中型非煤矿山开采总量的60%。

也应用一些土、磷矿开采方法。

房柱法矿柱回采人工假柱尺寸理论计算及采矿工艺刘海科;李湘洋;童胜连;邬剑锋;杨福斗;钟长生;温世平;李恒;周志勇;梁向阳【摘要】房柱法是缓倾斜薄矿体开采的主要方法之一,而房柱法矿柱回采是国内外均面临的重大技术难题.以南温河钨矿为工程背景,先采用理论计算人工假柱尺寸,然后就矿柱回采工艺及预期经济效益预算进行了研究.研究表明:1)人工假柱跨度平均为11m,尺寸不小于4.35m,人工假柱养护龄期不得少于20 d;2)试验采场内预计回收矿柱矿石量3 895.417 t,矿柱直接经济价值为495.37万元,利润311.92万元.通过试验阶段矿柱回采,能够为南温河钨矿今后矿柱回采大范围推广奠定坚实的基础,也为今后类似矿山矿柱回采提供了宝贵的借鉴意义.【期刊名称】《有色金属（矿山部分）》【年(卷),期】2019(071)003【总页数】5页(P17-21)【关键词】房柱法;矿柱回采;理论计算;采矿工艺;经济效益【作者】刘海科;李湘洋;童胜连;邬剑锋;杨福斗;钟长生;温世平;李恒;周志勇;梁向阳【作者单位】文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司南温河钨矿,云南文山州麻栗坡县816100;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083;文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司南温河钨矿,云南文山州麻栗坡县816100;文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司南温河钨矿,云南文山州麻栗坡县816100;文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司南温河钨矿,云南文山州麻栗坡县816100;文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司南温河钨矿,云南文山州麻栗坡县816100;文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司南温河钨矿,云南文山州麻栗坡县816100;文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司南温河钨矿,云南文山州麻栗坡县816100;文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司南温河钨矿,云南文山州麻栗坡县816100;北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD864残矿资源回采是国内外面临的重大技术难题。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
房柱采矿法矿房布置及其构成要素
房柱法的矿房布置可分为两种，一种是用中深孔崩矿的，另一种是用浅孔崩矿的。

我国多数使用浅孔崩矿的房柱法。

（1）矿房斜长对于留间隔矿柱的房柱法来说，矿房长度不是主要的设计参数。

留长条连续矿柱的房柱法，其矿房长度由矿房顶板最大允许暴露面积来决定。

从回采工艺方面来考虑，在电耙运搬的方案中，其矿房的最大长度应在电耙的有效耙运距离之内。

一般为40～60 米。

以40～50 米为优。

同样使用装运机，汽车等无轨运输设备时，其矿房长度也应当与设备的经济运距一致。

如果是独头推进的矿房，其矿房长度还应当考虑到通风条件的限制。

我国大多数矿山采用电耙运搬矿石，因而矿房一般是沿倾斜方向布置的。

（2）矿房宽度矿房宽820 米之间
矿房宽度主要取决于顶板允计暴露的跨度大小（暴露面积大小）。

但是，与矿体厚度的及矿体倾角也有关系。

留永久性间隔矿柱时，矿房宽度应尽可能等于矿房顶板允许暴露的最大安全跨度。

根据矿体厚度和围岩的稳固性，矿房的宽度变化在820 米之间。

（3）矿柱尺寸
①房柱法的矿柱尺寸取决于矿柱的强度，也就是矿柱能够承受的最大平均压力。

当然这直接与作用在矿柱上面的载荷大小有关。

此外，矿柱尺寸还与矿柱的作用和矿柱在以后是否要回收有关。

如果以后要回收则可以留的大一些，可以留连续矿柱。

否则留小一点。

再者是与矿体厚度有关，矿体厚度增大，则留的矿柱尺寸也应当增加。

当矿体厚度＜5 米时，可以考虑留间断矿柱。

当矿体厚度比较大时，应当留大约5。