保安矿柱的设计.doc

保安矿柱设计
    
    在特殊条件下,当不适当把重要开拓巷道布置在岩石移动范畴之外时，或者对已投产矿井，因在井筒附近发现新矿体、矿体向下延深使得井筒落入岩石移动范畴之内时，为了保护井筒及其建筑物，需要设立保安矿柱。
    保安矿柱是在井筒周边留下一某些暂不开采矿体，其范畴为按岩石移动角β、γ、δ用作图法圈定之，其环节如下。
    （1）在平面图上（图1），过井筒中心作垂直矿层走向剖面Ⅰ-Ⅱ。在该剖面图上，从井筒两侧受护范畴边界起，自上而下按各岩层移动角逐级画出其移动线，直到与矿层顶、底板线相交，得A、B、C、D四点。则A-B-D-C-A即为在剖面Ⅰ-Ⅱ上保安矿柱边界。在画岩石移动边界线时，对位于采空区下端移动线用β角，上端用γ角。
 
图1  作图法设计保安矿柱
    （2）将点A、B、C、D投影到平面图Ⅰ-Ⅰ线上，得A′、B′、C′、D′四点。设矿层形状规则，则过这四点分别作平行走向四条线，便得到保安矿柱顶、底板沿走向边界线在平面图上投影。
    （3）在平面图上，过井筒中心和受保护范畴边界线，作平行矿层走向阶梯形剖面Ⅱ-Ⅱ。在该剖面图上由上而下按δ角逐级画出岩石移动边界线，与矿层顶、底板线相交于M、K、G、H四点。将这些点投影到平面图Ⅱ-Ⅱ线上，得M′、K′、G′、H′四点。因设矿层规则，保安矿柱平面投影图以Ⅰ-Ⅰ线为对称轴，故可分别求得M″、K″、G″、H″四点，连接H′K″、G′M″、G″M′、H
″K′得四条直线，将其延长，便得到保安矿柱顶、底板沿倾斜方向边界线在平面图上投影。
    （4）在平面图上，分别将保安矿柱顶、底板边界投影线延长相交，便得到保安矿柱图形平面投影图。
表1  国内某些矿山岩石移动角
矿山(或矿体、采区)名称
岩层性质
矿体倾角(°)
矿体厚度(m)
走向产度及开采深度(m)
采矿办法
移动角(°)
β
γγ
δ
石咀子铜矿
上盘为硅质大理岩、石英斑岩,稳固,f=8~12
75~85
1~35
()
走向长500
采深950
留矿法嗣后充填
70
70
 
金岭铁矿铁山区
上盘为大理岩、结晶灰岩,f=8~10
下盘为闪长岩,f=8~12
55
8
走向长500
采深94
分段凿岩阶段采矿法、采后水砂充填,采深不大于50m
采深不不大于50m
50
55
50
55
 
程潮铁矿
上盘为闪长岩、矽卡岩,f=8~10
下盘为花岗岩、矽卡岩,f=10~12
中档稳固至稳固
46
24~53
走向长1700
采深80
无底柱分段崩落法
68
68
 
锡矿山
南矿
上盘为灰页岩,中档稳固,f=6~10
下盘为灰页岩,f=8~10
东10
中15
4~6
4~6
采深200~250
采深200
房柱法、充填法
59
59
68
69
65
71
大吉山钨矿
石英脉状矿床,围岩中档稳固至稳固,f=8~14
65~80
<3
走向长600~800
采深760
留矿法
阶段矿房法
46~81
48~69
 
冶山铁矿北矿区
上盘为白云岩,f=10~12
下盘为花岗闪长岩,f=8~10,中档稳固至稳固
45