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分段矿房法的基本特征
2026-02-11  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   

分段矿房法的基本特征
分段矿房法是中厚及厚矿体回采中应用广泛的采矿方法,核心逻辑是通过分段划分实现独立回采,兼顾效率与安全,以下结合现场实操参数及计算,明确其基本特征。
一、垂直分段划分
分段矿房法的首要特征,是在矿块垂直方向上,将整个阶段划分为若干个平行的分段。分段划分的核心是平衡回采效率与矿岩稳定性,并非随意拆分,需结合阶段高度、矿岩稳固性系数计算确定。

现场常用计算逻辑如下:设阶段高度为H(m),分段数为n(个),分段高度为h(m),基础计算公式为h = H/n。同时需结合矿岩稳固性修正,若矿岩稳固性系数f=810(中等稳固以上),分段高度可适当提高10%15%;若f=68(中等稳固下限),需降低5%10%,避免顶板冒落风险。
实例计算:某铁矿阶段高度H=60m,矿岩稳固性系数f=9(中等稳固以上),计划划分4个分段,基础分段高度h=60/4=15m;结合稳固性修正,实际分段高度取15×1.1=16.5m(现场取16~17m,贴合施工精度)。

二、分段独立回采
每个分段内单独划分矿房和矿柱,且每个矿房均配备独立的崩矿、出矿巷道,单个矿房可作为独立回采单元,无需依赖其他分段,这是分段矿房法高效回采的核心。

关键参数计算(贴合中厚矿体实操):

1. 矿房宽度B:结合矿体厚度、崩矿方式计算,炮孔崩矿时,B = (35)×L(L为炮孔深度),若炮孔深度L=4m,則B=1220m;对于厚矿体,可按B = K×M(K为系数,1.5~2.5;M为矿体厚度),如矿体厚度M=18m,K=1.8,則B=18×1.8=32.4m。
2. 矿柱尺寸:间柱厚度S = (0.81.2)×B,端柱厚度S端 = (1.21.5)×S;以上述矿房宽度B=32.4m为例,间柱厚度S=0.9×32.4=29.16m,端柱厚度S端=1.3×29.16≈37.91m(现场取整数38m,保障矿柱承载能力)。
3. 出矿巷道断面:按出矿设备尺寸确定,设铲运机宽度为2.2m,高度为2.0m,則巷道断面宽度b=2.2+0.8=3.0m,高度h巷=2.0+0.5=2.5m,断面面积S巷=3.0×2.5=7.5㎡(满足设备通行及出矿效率)。
三、回采顺序
矿房回采完毕后,无需等待全阶段回采,可立即回采相邻间柱及本矿房斜顶柱,同步处理采空区,避免采空区长期暴露引发坍塌,这是分段矿房法控制采场风险的关键特征。

采空区处理相关计算(崩落法处理为例):

设已采矿房体积V房 = 分段长度L×矿房宽度B×分段高度h,间柱体积V柱 = L×间柱厚度S×h,斜顶柱体积V顶(近似三棱柱)= L×顶柱底宽a×h顶/2(h顶为斜顶柱平均高度)。

实例计算:某分段长度L=120m,矿房宽度B=32.4m,分段高度h=16.5m,间柱厚度S=29.16m,斜顶柱底宽a=8m,平均高度h顶=5m,則:

V房=120×32.4×16.5=64152m³;

V柱=120×29.16×16.5=57295.2m³;

V顶=120×8×5/2=2400m³;

需崩落岩石总体积V总=V柱+V顶=57295.2+2400=59695.2m³,崩落岩石松散系数取1.4,則实际出矿量V出=59695.2×1.4≈83573.28m³(用于规划出矿设备及进度)。

四、适用条件:明确的矿体参数范围
分段矿房法的适用条件有明确量化标准,核心取决于矿体倾角、矿岩稳固性及矿体厚度,无模糊表述,具体如下:

1. 矿体倾角:30°~55°,计算验证:若实测矿体倾角α=42°,30°≤42°≤55°,符合适用要求;若α=28°,小于30°,需调整为房柱法;若α=58°,大于55°,需改用阶段矿房法。
2. 矿岩稳固性:中等稳固以上,即矿岩抗压强度σ≥60MPa,稳固性系数f≥6;若实测σ=75MPa,f=8.5,符合要求;若σ=52MPa,f=5.8,需采取支护措施后才可选用。
3. 矿体厚度:中厚及厚矿体,中厚矿体厚度M=8~15m,厚矿体M>15m;计算界定:若M=12m,属于中厚矿体;M=20m,属于厚矿体;M=6m,为薄矿体,不适用。
小结
分段矿房法的核心特征可概括为“分段划分、单元回采、同步处理、量化适用”,上述计算均为现场采矿工程师日常规划、设计时的常用逻辑,无理论化空谈。

 

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