錳礦石采礦過(guò)程中的礦柱支撐

開(kāi)采急傾斜礦體時(shí)的開(kāi)采空間的礦柱支撐。采用典型房式采礦法開(kāi)采急傾斜礦體時(shí)，在礦房周邊均留有礦柱。上下礦房之間所留的礦柱稱階段礦柱，水平方向兩礦房之間所留的礦柱稱為房間礦柱(簡(jiǎn)稱間柱)。

階段礦柱是由上一階段礦房的底柱和下一階段礦房的頂柱所組成，它們之間的分界是階段運(yùn)輸平巷底板。礦體厚大時(shí)，頂柱厚度8～12m，底柱高度因礦塊底部結(jié)構(gòu)不同而異，一般為8～15m，因此階段礦柱高度可達(dá)16～20m。若采用平底底部結(jié)構(gòu)，則可不留或少留底柱。間柱寬度一般為6～8m至15～20m。

一般認(rèn)為，在開(kāi)采急傾斜礦體的傳統(tǒng)房式采礦法中，支撐圍巖主要靠周邊礦柱中的間柱。因?yàn)橐獫M足放礦及運(yùn)輸?shù)男枰?，底柱?nèi)需要開(kāi)鑿喇叭口、斗穿、耙巷與運(yùn)輸巷道等，因此底柱的整體性受到嚴(yán)重破壞,大幅度減小乃至失去對(duì)圍巖的支撐能力;而頂柱由于所處位置，主要承受剪切力和彎曲力，受力條件較差，所以只能輔助間柱承受部分載荷。在開(kāi)采急傾斜薄礦脈時(shí)不留間柱，或間柱之間距離很遠(yuǎn)，此時(shí)主要依靠圍巖自身穩(wěn)固性和頂柱支撐圍巖。

在礦山巖體力學(xué)中介紹許多礦柱強(qiáng)度數(shù)值計(jì)算理論和公式，這對(duì)于克服盲目性，加速科學(xué)地認(rèn)識(shí)采場(chǎng)地壓規(guī)律，提供解決問(wèn)題的途徑和方法，以及整理積累資料，提供繼續(xù)研充的基礎(chǔ)等方面，都是極為有益的。但由于巖體這一力學(xué)介質(zhì)特別復(fù)雜，以及采礦工程的特殊性，數(shù)值計(jì)算的結(jié)果在目前還只有參考作用，需要經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢驗(yàn)后，才能作為設(shè)什的依據(jù)。一般說(shuō)來(lái)，在本礦山或條件相近的礦山中，大量長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)調(diào)慫得到的礦柱參數(shù)，再經(jīng)過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)回歸處理，是進(jìn)行礦柱設(shè)計(jì)的可靠依據(jù)。

采用礦柱支撐開(kāi)采空間是一種既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)的采場(chǎng)地壓管理方法。但這種支撐方法錳礦石破碎時(shí)的損失率很大，因?yàn)榭請(qǐng)鰲l件下，礦柱錳礦石的回采率一般只有50%～60%。所以礦柱支撐多用于開(kāi)采中等價(jià)值以下錳礦石。近年來(lái)，開(kāi)采貴重錳礦石往往采用混凝土膠結(jié)充填體來(lái)代替礦柱。

隨著開(kāi)采深度大幅度的加大(700～800m以上)，當(dāng)開(kāi)采空間圍巖可能發(fā)生巖爆時(shí)，不能采用礦柱支撐。此時(shí)為了支撐開(kāi)采空間多傾向于采用充填料支撐。

采用充填料支撐：充填料支撐就是用惰性充填材料，填充開(kāi)采空間。充填材料有廢石、尾砂、礫石及低標(biāo)號(hào)混凝土等。這種方法廣泛用于地下開(kāi)采貴重和稀有金屬。

充填的作用是：

(1)改變圍巖應(yīng)力狀態(tài)，加強(qiáng)圍巖自身支撐能力，防止其冒落。

(2)加強(qiáng)礦柱的穩(wěn)固性和支撐能力。

(3)部分或全部取代礦柱支撐圍巖，或?yàn)榛夭傻V柱創(chuàng)造良好條件，減少回采礦柱的錳礦石損失。

(4)限制地表下沉和巖移幅度，防止激烈的大規(guī)模地壓活動(dòng)。

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