做采矿工程的朋友都知道，厚大、坚硬矿体的地下开采，核心是平衡安全与效率，垂直平行深孔球状药包崩矿阶段空场法（简称V.C.R采矿法）就是这类场景的常用方案。它本质是阶段空场法的一种衍生形式，20世纪80年代引入我国后，经过多年优化，已成为高效安全采矿的代表之一。今天不玩虚的，纯工程视角拆解它的4个核心基本特征，穿插实际计算，新手也能看懂。
一、矿块划分与回采顺序：先房后柱，分区管控
该方法的核心组织原则的是将开采矿块明确划分为矿房（回采单元）和矿柱（支撑单元），回采作业严格遵循“先采矿房，后采矿柱”的顺序，矿柱全程承担采空区顶板压力，防止空区冒顶[8][9]。
工程实操中，矿房与矿柱的尺寸需结合矿体厚度、稳固性确定，而非随意设定，以下为常见计算逻辑（以中厚坚硬矿体为例）：
1. 已知条件：矿体厚度20m，矿石普氏系数f=8~10（中等稳固），阶段高度60m，矿体走向长度200m；
2. 矿房尺寸计算：矿房宽度B取8~12m（结合崩矿半径，通常不超过崩矿半径的2倍），此处取10m；矿房长度L按矿体走向分段划分，200m走向分4个矿房，即L=200÷4=50m；矿房高度H与阶段高度一致，H=60m；单个矿房体积V=L×B×H=50×10×60=30000m³；
3. 矿柱尺寸计算：间柱宽度b取35m（支撑顶板需求），此处取4m；顶柱厚度h结合爆破顶板稳定性计算，后续单独说明；底柱高度取810m（适配底部出矿结构），此处取9m[5][9]。
矿房回采过程中，矿柱保持完整，待所有矿房回采完毕，再采用崩落法或充填法回采矿柱，回收剩余矿石[9]。
二、凿岩作业特征：全阶段一次凿岩，空区零人员设备进入
这是该方法最突出的安全优势，凿岩作业集中在矿房顶柱下方的凿岩硐室内完成，全阶段一次凿岩，作业人员和设备无需进入矿房空区，从根源上降低冒顶、片帮风险[4][6]。
结合材料中提到的91mm、65mm钻孔规格，补充工程常用计算及参数：
1. 钻孔参数：采用垂直平行深孔布置，钻孔直径D分为两种规格（材料标注91mm、65mm），钻孔偏斜率控制在1%以内[6]；钻孔深度与阶段高度匹配，H钻=60m（含顶柱厚度6m），实际有效凿岩深度54m；
2. 球状药包计算：球状药包直径d与钻孔直径匹配，取值范围d=(0.6~0.8)×D[4]；
• 当D=91mm时，取系数0.7，d=0.7×91=63.7mm，工程中圆整为64mm；
• 当D=65mm时，取系数0.75，d=0.75×65=48.75mm，工程中圆整为49mm；
3. 凿岩硐室间距：硐室间距S与钻孔深度匹配，取值S=(1.2~1.5)×H钻，此处取1.2，S=1.2×60=72m，即每72m布置1个凿岩硐室，确保钻孔覆盖整个矿房[4]。
凿岩完成后，药包通过钻孔装入指定位置，采用微差爆破方式，实现全阶段一次崩矿[6]。
三、出矿特征：自重落矿，阶段出矿巷集中转运
矿石崩落无需额外动力，依靠自身重力下落至矿房底部，再通过阶段出矿巷、下盘运输巷道、装运巷道完成转运，流程简洁，无需复杂出矿设备[材料原文][9]。
补充崩矿量及出矿相关计算（结合前文矿房尺寸）：
1. 崩矿量计算：崩矿量Q与矿房体积、矿石松散系数相关，公式Q=V×γ，其中γ为矿石松散系数，坚硬矿石γ取值1.4~1.6[1][7]，此处取1.5；
Q=30000×1.5=45000m³（松散状态矿石体积）；
2. 矿石质量计算：矿石密度ρ取2.7t/m³（常见坚硬金属矿石密度），则崩矿总质量m=Q×ρ=45000×2.7=121500t；
3. 出矿效率参考：阶段出矿巷断面尺寸取2.5m×2.0m，采用遥控铲运机出矿，日均出矿量可达到500m³，单个矿房出矿周期约90天[4]。
出矿过程中，需控制出矿速度，避免矿石堵塞出矿巷，同时监测矿房顶板稳定性，防止空区坍塌影响出矿[8]。
四、矿柱回采特征：矿房收尾后，单独回采
矿柱作为回采过程中的临时支撑结构，需在所有矿房回采完毕后，采用其他方法单独回采，避免回采矿房时矿柱失稳，确保整个矿块的回采安全[材料原文][9]。
补充矿柱回采相关计算及要点：
1. 顶柱厚度复核：顶柱需承受上部岩层压力，采用塑性极限承载计算方法[4]，已知矿房跨度10m，矿石抗拉强度σt=2.32MPa，岩石重度γ=34.6kN/m³，计算得顶柱极限厚度4.6m；考虑安全系数1.3（围岩有回填体，扰动较小），最终确定顶柱厚度h=4.6×1.3≈6m[4]；
2. 矿柱回采方法：常用崩落法或充填法，以崩落法为例，矿柱崩矿量Q柱=（间柱体积+顶柱体积+底柱体积）×γ；单个矿柱（间柱50m×4m×60m，顶柱50m×10m×6m，底柱50m×10m×9m）体积V柱=50×4×60+50×10×6+50×10×9=12000+3000+4500=19500m³，崩矿量Q柱=19500×1.5=29250m³；
3. 注意要点：矿柱回采需分段进行，每段崩矿后及时出矿，避免崩落矿石堆积过多，引发空区坍塌[4]。
总结
垂直平行深孔球状药包崩矿阶段空场法（V.C.R采矿法）的核心优势，在于“安全+高效”的平衡——全阶段一次凿岩规避空区作业风险，自重落矿简化出矿流程，先房后柱的顺序保障回采稳定。