矿柱 _生活百科

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矿柱【矿柱】矿柱作为一种建筑工具广泛使用，主要靠围岩本身的稳固性和矿柱的支撑能力维护回採过程中形成的採空区，有的方法用其他支架或採下矿石作辅助或临时支护。
基本介绍中文名：矿柱
外文名：pillar
作为：建筑工具
分类：矿房和矿柱
解释：矿井中支承井顶的木柱
重要性：保护地面建筑物及井筒的矿柱
简介矿柱是指在採矿工作中，为了保护人员安全和巷道的完整，留下一定数量的矿体叫矿柱。矿柱分永久矿柱和临时矿柱两种。矿柱按其所在位置及用途不同可分为：①房间矿壁柱：是两个矿房之间，即天井两侧所留下的矿柱叫房间矿柱。②顶柱：是从上部中段的巷道底板以下到採矿场的採掘线为止，这一段所留下的矿柱叫顶柱。③底柱：是从运输平巷以上到採矿场的柱底层为止，这一段所留下的矿柱叫底柱。④场内矿柱：採矿场内保留的规则和不规则的永久或临时矿柱。正方形矿柱和长方形矿柱有一些倾斜平缓的矿床，其矿脉或矿层不厚（一次开採即可采完），而水平方向较宽，如不布置坚固的矿柱则顶板不能自行支撑；此种矿床常常採用正方形和长方形矿柱。套用此类矿柱的典型矿床有：煤矿和钾硷矿，铀矿，铜矿，铁石矿等等。开採一般分两阶段进行，首先按前进式顺序开採矿房，然后再按后退式顺序部分或全部开採矿柱。后退开採时可以充填，也可以任顶板崩塌。在金属矿山中，矿柱往往完整地保留下来以保持地层的稳定性。下图所示为白松铜矿内的一个典型房柱法布置图，所用矿柱为正方形及长方形。矿柱和矿房的尺寸随着深度而变化，也要适应局部的地质条件。在某些区域，矿房宽10米，规则排列的矿柱为6×6米，在另一些区域中矿房宽度减少到9米，而矿柱尺寸则增加到20米。矿柱的平均应力要根据上覆载荷以及岩石的平均抗压强度计算而得出的矿柱强度来估计。安全係数定为4～6比较恰当。在计算顶板的安全跨度时，假设顶板岩层是一个自重载荷梁，其厚度或者等于锚桿的长度，或者等于直接顶板层的厚度。计算得出的应力要与实际测得的强度相比较，再加上一个任选的安全係数。

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正方形和长方形矿柱布置图长矿柱缓倾斜的矿床也可用房柱法的一种变型来开採，此种方法在加拿大叫做矿房长矿柱採矿法，在澳大利亚叫做房柱分条採矿法。埃利奥特湖矿的开採型式是一个典型的例子。铀赋存于平均倾角为20°的层状矿床中，矿层厚2~6米，从接近地表开始一直延深到1050米深。下图所示为里奥阿尔戈姆公司所属古里克矿的典型开採型式。阶段高度为45米，运输平巷是在矿床下方沿走向掘进的。矿层中的底柱平巷位于运输乎巷上方。采準工作是这样进行的：从底柱平巷掘进两个天井到上一阶段的底柱平巷，两个天劳由一个细长的中心矿柱隔开。回採工作就是以3米宽为一条并逐步加宽的天井，直到矿房宽度达到20米。矿房之间留一个3米宽的间柱。回採比约为85% 。如果矿层厚度超过3米，则最上面的2米作为一个分层回採，而其余的部分用梯段回採。碎矿耙到溜井中，溜井与底柱乎巷下面10米处的运输平巷连通。如果矿床太厚，不能一次回採全厚，则矿房长矿柱採矿法与房柱採矿法一样，要用垂直或水平浅眼进行梯段式回採。例如，在埃利奥特湖的丹尼森矿上，就是用液压凿岩机凿下向浅眼进行梯段回採的。矿房长矿柱採矿法对顶板跨度和矿柱尺寸的设计，同房柱法设计时相似。设计过弱的矿柱可能发生岩爆而突然破坏，也可能沿柱边产生进行性的片落而逐渐破坏。破坏的模式与矿柱及其周围岩石的刚性有关。较细的矿柱一般较软，倾向于逐渐破坏。