Pillar Recovery and Gob Area Processing in Mining

柱の回復とGob Aリア P処理鉱業

I. 柱の回復とGob Aリア P処理

地下採掘において、鉱柱回収とゴブエリア処理は極めて重要かつ密接に関連するプロセスであり、鉱山の持続可能な開発に重大な影響を及ぼします。鉱柱は、鉱石を採掘するエリアを支える重要な構造要素です。これらの鉱柱を効率的に回収することは、地下資源の回収率に直接影響し、鉱山の経済的利益を決定づけます。鉱石が適切な時期に回収されない場合、大量の鉱石が残され、莫大な廃棄物と鉱山全体の収益性の大幅な損失につながります。

同時に、ゴブエリアの不適切な処理は、一連の安全上の問題を引き起こす可能性があります。ゴブエリアの拡大に伴い地盤圧力が蓄積され、高応力下での柱の変形や破損のリスクが高まります。その結果、大規模な天端崩落、岩盤移動、地盤沈下、ひび割れ、崩落が引き起こされ、地下作業員や設備に壊滅的な被害をもたらす可能性があります。

不十分な採掘柱回収とゴブエリア処理は、地下水位の上昇、表層植生の損傷、地域生態系のバランスの崩れといった生態学的問題につながる可能性があります。したがって、科学的かつ効率的な採掘柱回収とゴブエリア処理は、安全な生産、資源の有効活用、そして環境保護にとって極めて重要です。これらのプロセスは、採掘計画において相互に絡み合った関係性について総合的に考慮する必要があります。

II. 柱の回復

（1）一般的な方法

柱の回収方法には、オープンストーピング、埋め戻し、ケービングなどがあり、それぞれ特定の条件に適しています。

オープンストーピングは、安定した岩盤と広い露出面積を持つ鉱体に最適な選択肢です。採掘プロセスがシンプルでコストが低いという特徴がありますが、多くの残鉱柱が残ります。回収が遅れたり、不合理だったりすると、応力が集中し、その後の探鉱に潜在的なリスクが生じる可能性があります。

埋め戻しは、高価値鉱石や厳しい地表沈下要件のある鉱山に適しています。埋め戻し材を使用することで、周囲の岩盤を安定させ、鉱石回収率を向上させ、地表の変形を軽減します。オンラインスラリー密度計リアルタイムの密度測定を通じて充填材料の強度を監視するのに役立ちます。ロンメーター自動化された採掘ソリューションのためのインテリジェントな機器を提供します。お問い合わせオンラインスラリー密度計の詳細については、こちらをご覧ください。ただし、埋め戻しには高いコストと複雑な作業が伴います。

ケービングは、周囲の岩盤が自然に洞窟化している場所、またはゴブエリアの問題が強制ケービングによって解決できる場所に適用されます。応力集中は防げますが、鉱石の希釈が進み、隣接するトンネルに影響を及ぼす可能性があります。

（2）ケーススタディ

回収プロセスを詳細に説明するために、部屋と柱の工法を例に挙げます。この鉱山では、柱間部では垂直扇形掘削、天端柱では水平掘削、床柱では中深度掘削を採用しました。発破手順は、鉱石の崩落方向と範囲を管理するために綿密に計画されました。換気システムにより、下部レーンからスクレーパーレーンに新鮮な空気が確実に供給され、汚染された空気は上部換気井から排出されるため、空気の質が確保されます。その後、崩落した鉱石は水平方向に掻き出され、下部の鉱山車によって効率的に搬出されます。

（３）回復のポイント

鉱石柱の回収においては、柔軟性を考慮した鉱石柱の特性に基づいて回収方法を選択することが重要です。鉱石柱のサイズ、形状、岩盤の安定性、周囲の鉱体の分布など、あらゆる要素を総合的に考慮し、選択した方法が鉱石の効率的な回収と安全な採掘の両立を可能にすることを確認してください。異常の発生を防ぐため、鉱石柱の応力と変形はリアルタイムで監視する必要があります。

採掘プロセスにおいては、採掘柱の安定性を確保することが極めて重要です。採掘坑道の採掘段階では、採掘柱への過度の損傷を防ぐため、採掘パラメータを厳密に管理する必要があります。採掘作業中は、採掘柱の応力と変形状態をリアルタイムで監視する必要があります。異常が検出された場合は、採掘戦略を迅速に調整する必要があります。これは、応力センサーや変位モニターなどの機器を設置し、採掘柱の状態を正確に管理することで実現できます。

採掘の予備設計は、採掘柱の回収を成功させるための基礎となります。採掘路と採掘室の適切な配置、そして換気、輸送、排水のための統合システムはすべて、その後の掘削、発破、採鉱作業にメリットをもたらします。例えば、掘削坑道の勾配と長さを正確に設計することで、鉱石のスムーズな輸送が確保されます。

発破と鉱石採取作業は合理的に計画する必要があります。発破パラメータは、発破が鉱石柱や周囲の岩石に過度の衝撃を与えないように、柱の構造と鉱石の特性に基づいて科学的に決定する必要があります。鉱石採取プロセスは、鉱石の堆積を回避するために体系的に計画する必要があります。堆積は後続の作業を妨げ、生産効率を低下させる可能性があります。例えば、異なる鉱石柱の厚さと硬度に基づいて発破孔の間隔と爆薬の量を最適化することで、効率的な鉱石の破砕と安全な回収を実現できます。

III.GオブAリア P処理

（１）目的

ゴブエリア処理の主な目的は、集中した応力を再分配し、岩盤応力の新たな均衡を実現して、安全で安定した採掘作業を実現することです。ゴブエリアの応力集中を放置すると、天端の崩落、岩盤の変位、その他の危険につながる可能性があります。

（2）一般的な方法

岩盤掘削：爆薬を用いて周囲の岩盤を崩落させ、ゴブ（掘削塊）を埋めることで、応力を軽減し、緩衝層を形成します。安全を確保するため、掘削する岩盤の深さは15～20メートル以上にする必要があります。深孔発破などの高度な発破技術により、効率が最適化されます。

埋め戻し：高品位鉱石採掘や、地表の安定性が厳しい地域に適しています。材料には、廃石、砂、尾鉱、コンクリートなどがあります。埋め戻しの密度と分布を厳密に管理することで、支持強度を最大限に高めます。

シーリング：アクセストンネル内に厚い隔離壁を構築し、爆風の衝撃を吸収します。これは二次的な対策であり、主に小規模なゴブエリアで使用されます。

IV. 柱状回収とゴブエリア処理の相関関係

これらのプロセスは相互に依存しています。柱の回収はゴブエリアの安定性に影響を与えます。柱の除去は応力の再分配を引き起こし、天井の崩落などの危険につながる可能性があるためです。一方、ゴブエリアの処理は柱回収の安全性と実現可能性に影響を与えます。ゴブエリアを適切に管理することで、残りの柱にかかる応力が軽減され、より安全な作業が可能になります。

実施順序は、応力活動、鉱体状態、生産計画などの要因によって異なります。例えば、応力が強い場合はゴブエリア処理を最初に行う必要がありますが、より弱い岩石の場合は、ピラー回収とゴブエリア処理を同時に行う必要がある場合があります。