[科普中国]-防水矿柱

对于地面或地下的各种水源，当不能或不宜堵塞或疏干时可考虑采用留没防水矿柱的方法防水。即在可能突水处的外围保留一定宽度的矿体不采，用于防止积水突然涌人矿井中。这种为保证采掘工作正常进行不发生突水而留设一定宽度的矿体叫防水矿林。

应用条件在矿体与含水层（带）接触地段，为防止井巷或采空空间突水危害，留设一定宽度（或高度）的矿（岩）体不采，以堵截水源流入矿井，这部分矿岩体称作防水矿（岩）柱（以下简称矿柱）。通常在下列情况下应考虑留设防水矿柱：
（一）矿体埋藏于地表水体、松散孔隙含水层之下，采用其他防治水措施不经济时，应留设防水矿柱，以保障矿体采动裂隙不波及地表水体或上覆含水层。
（二）矿体上覆强含水层时，应留设防水矿柱，以免因采矿破坏引起突水。
（三）因断层作用，使矿体直接与强含水层接触时，应留设防水矿柱，防止地下水渗入井巷。 （四）矿体与导水断层接触时，应留设防水矿柱，阻止地下水沿断层涌入井巷。
（五）井巷遇有底板高水头承压含水层、且有底板突破危险时，应留设防水矿柱，防止井巷突水。
（六）采掘工作面邻近积水老窑、淹没井时，应留设防水矿柱，以阻隔水源突入井巷。

地下开采中，在水体最低水平和井下开采的最高水平之间所留设的一定厚度的矿体。其目的是在水体下采矿时，防止水和泥砂流入井下，以保证生产的安全。

分类防水矿柱分防水安全矿柱和防砂安全矿柱两种。留设防水安全矿柱的目的是防止导水裂隙波及水体，确保水体下开采不发生溃水和矿井涌水量不急剧增加，以保持正常工作环境。留设防砂安全矿柱的目的是预防发生溃水兼溃砂事故，因此允许导水裂隙波及弱含水层，但不允许冒落带接近含水松散层。在石灰岩溶洞、暗河和老采空区积水等水体下开采时，除留设防水矿柱外，有时还必须采取预先疏干或降低水位等措施。

中国锡矿山在飞水岩河床下采矿，已安全开采了多年，使用胶结充填采矿法，导水裂隙带的高度为20m。2

留设厚度防水矿体的留设厚度与水体类型、水量大小、补给来源以及岩石性质、结构、透水性能等因素有关。

水体类型有：(1)地表水体，包括江、河、湖、海、水库、灌渠、大容积水坑等。(2)第三和第四纪松散含水层、含水砂岩、砂砾岩和砾石层等。(3)基岩含水层，如砂岩、石灰岩含水层等。

防水矿柱的最小厚度是导水裂隙的最大高度加上一定厚度的保护层。导水裂隙带是指水体下开采所形成的冒落带和冒落带之上虽未冒落，但具有连通裂隙的岩层的总称，它具有导水性，其高度是崩落带和裂隙带高度之和;导水裂隙带的最大高度和保护层高度可用经验数值或经验公式计算确定。在水体下采矿，必须保证开采后所形成的导水裂隙不波及到水体或不破坏水体下的隔水层，否则应留设防水矿柱。