人工礦柱房柱采礦法可行性研究

高 峰

山西華寧焦煤有限責任公司，山西鄉寧 042100

改革開放以來，我國大市場逐步開放，社會資源需求數量日益增加，礦產資源作為建設的必要原料更是出現了供不應求的局面。在這樣的大背景下，很多新礦區開始成立并進行逐步擴建，因此，很多采礦的新方法也隨之得到了發展，人工礦柱房柱采礦法就是其中的重要組成部分之一。它能夠實現地下開采和豎井開拓，并利用全面采礦法和房柱采礦法來增加開采數量，避免資源短缺，從而提高開采效能，促進新工藝的進一步發展。

1 礦業的開采現狀

為了有效在采礦企業中實施人工礦柱房柱采礦法，我國對目前的礦業開采企業進行了全方位的調查。結果表明，大多數礦業企業在開采中的困難主要是礦產的類型過于復雜，礦體傾斜嚴重，生產數量不足，開采面積小，而礦權內的地質勘查程度有又比較高，屬于難治型礦產等問題。針對這樣的實際現狀，企業進行并購，改善采礦地質條件，回采殘礦，進行空區處理，并實行人工礦柱房柱采礦法就成為了大勢所趨。

2 人工礦柱的演變

想要對人工礦柱房柱采礦法進行可行性研究，難么就要明確人工礦柱的演變情況，為新技術的應用奠定基礎。人工礦柱是我國黃金系統研究發明的應用技術，具有很復雜的運用手段。第一，為人工底柱，也叫做干式填充采礦法的底部構造。其運行方法多種多樣，包括了常規施工法、改進施工法、節約材料施工法等等；第二，人工礦柱的下沉性能良好，能達到1cm 左右，一旦出現受裂情況，仍舊具有良好的支撐力；第三，人工礦柱的主要缺點在于對礦石的直接爆破沖擊能力的抵抗力比較差，彎曲度也不夠。為了保證粗算數據的準確性，在對其進行試驗后發現，其施工厚度不會死固定不變的，它會進行降低，且厚度會減小0.2m～0.3m 左右，并且一定要配合安裝電動振搗器進行震動，才能保證施工安全。

3 人工礦柱房柱采礦法可行性研究

從上述內容中，我們已經清晰直觀的看到了目前采礦企業在運行中面臨的主要困難以及實施人工礦柱房柱采礦法的必要性，那么下面就來研究一下其實施的可行性。

3.1 研究實施的有利因素

據調查研究發現，很多礦業在開采過程中都曾將高品位礦石礦柱進行替換，用鋼筋混凝土礦柱來實施開采。頂板能夠承載的最大跨度和混凝土礦柱之間的距離、混凝土礦柱的比例、建筑辦法是其中的重要技術。某企業采用的混凝土型號為C20，間隔距離在11m～15m 之間，頂底板之間的高度就是開采距離。切底、錨桿設定、頂板布置都按照規定進行裝設，并根據規范在混凝土礦柱上進行錨桿安裝，準確設計了混凝土柱的各項數據。由于采礦地區的頂板會出現傾斜情況，因此在施工過程中還利用了軟管，從而實現其與頂板的良好銜接，避免了混凝土的沉降。另外，預先安裝的錨桿與混凝土也連接在了一起，增強了混凝土礦柱的承受力，提高了礦產企業的開采量，為人工礦柱房柱采礦法的運用提供了有利條件。

3.2 對新礦區的開采

新礦區的開采是人工礦柱房柱采礦法得以順利應用必不可少的前提和基礎，但是由于每個礦區的開采條件和地形特點的差異，也使得人工礦柱房柱采礦法的應用不完全相同。下面就以金鳳礦業公司的新礦區情況為例進行具體分析。

金鳳礦業公司在收購另一家公司后，將其作為了一個生產車間，并對其進行完善規劃和資源整合，經詳細測算后，得出其邊界品位為0.710-6，最低工業品位為2.4810-6，資源高達123b+343，遠景7781.45kg。按照礦產消耗為9.45%的數據進行分析，采用人工礦柱房柱采礦法進行開采的經濟效益是相當可觀的。

不過，由于人工礦柱房柱采礦法的準確實施存在一定的難度，所以在新礦區應用過程中一定要嚴格按照規范進行執行。首先，要對地質進行探礦，對鉆探和坑探進行嚴密的設計，并在此基礎上提升儲存量，實現遠景的擴大；其次，要根據新礦區的實際情況進行開拓規劃，明確礦區的技術實施條件，并嚴格規劃運輸、排水、通水等設備的安裝問題，從而平衡礦量，將現代化技術融入其中。

3.3 人工礦柱房柱采礦法的合理運用

人工礦柱房柱采礦法在礦區進行應用之前，要對開采地進行全方位的分析，經研究表面我國礦區存在的主要問題如下。第一，開采方法、生產系統無法適應社會發展的新要求，必須進行有效的改造；第二，以往所使用的部分平面采礦法強度不高，無法長時間應用，在施工中造成的損失也無法準確測量；第三，技術水平落后，機械化程度低，生產效率不高，無法滿足大型企業的開采要求。

根據上述現象，能夠分析出采用人工礦柱房柱采礦法可以有效避免上述問題出現，為礦區開采提供技術支撐，提高內部管理水平，兼顧好開采礦區的大小、厚度和難易，避免出現應力集中的現象。另外，還能夠擴大開采量，對普通水泥實現就地取用，逐步提高機械化程度，增加開采數量。

4 結論

總而言之，隨著我國科學技術的不斷發展，在礦區開采中應用人工礦柱房柱采礦法已經成為了大勢所趨。它能夠減小開采困難，提高開采效率，實現技術的創新。但是，目前我國的人工礦柱房柱采礦法運用的還不夠得當，缺乏一定的可行性和技術性，針對這樣的現象，我國礦區開采人員一定要堅持新技術的應用，并不斷提高自身的技術能力，從而促進我國礦業的進一步發展。

[1]鄧紅衛，易冬福，郭明明，等.基于采礦環境再造的注漿構造人工礦柱試驗與監測[J].礦冶工程，2010，30(5)：32-157.

[2]張欽禮，田明華，王新民.機械化水平分層充填采礦法在新橋礦業公司的應用[J].礦業研究與開發，2006，26(z2)：84-277.

[3]楊濤波，王曉軍，熊雪強，等.房柱法深部開采人工礦柱合理寬度設計[J].有色金屬科學與工程，2011，2(2)：29-53.

[4]田明華.緩傾斜中厚礦體機械化上向水平分層充填采礦法關鍵技術研究[D].中南大學，2009：65-45.