根据采场结构参数，在188m水平，矿房宽8m，长50 m，高8 m，留有8 m连续矿柱，留顶柱3～5m；在173m、153m、140m水平及50m水平南端，采场宽10～12m，高8～12m，长30～50m，永久矿柱宽6m，留有3～5m顶柱。116水平与140水平走向方向留有15～30m的连续矿柱，116m水平和65m水平北端采场宽12m，高8～12m，留8～11m连续矿柱，留青XX顶柱3～5m。即按条形矿柱计算矿柱的安全系数。

根据以上计算公式的使用条件及XXX矿所留矿柱的宽高情况，本次矿柱稳定性计算中采用条带时矿柱的平均应力计算方法，采用Bieniawski推荐的煤柱强度计算公式计算矿柱的强度。

（6-18）

式中：

Kv——岩体完整性系数，Kv=0.75；

根据采场结构参数计算的矿柱稳定性结果如下表6-4。

采场顶板临界稳定厚度的计算结果 表.2.4 国内外矿柱设计安全系数的选取

当选取Bieniawski矿柱强度进行矿柱设计时，如果不考虑矿柱的长期稳定性问题，即只考虑矿柱生产期间的稳定性，Bieniawski（1992年）建议取如下的安全系数作为矿柱设计的依据：

房柱式开采（不回收矿柱）：安全系数ks=1.5；

主要巷道矿柱以及回收矿柱：安全系数ks=2.0；

边界矿柱：安全系数ks=2.5。

当需要考虑由于矿柱长期负载而失稳可能对地表建筑物造成损害时，在对矿柱强度的长时效应以及矿柱所受的载荷和矿柱强度随时间的变化进行仔细的评估的情况下，矿柱的安全系数取值如下：

公共道路、机动车房：安全系数ks=1.5；

住宅、办公室、工业建筑：安全系数ks=2.0；

医院、学校、寺庙、水坝：安全系数ks=2.5。

根据XXXX矿的情况，对现有矿柱系统不考虑回收，由现有矿柱来保证上覆岩层及地表的长期稳定性，在评价现有实际状况的稳定性时，取安全系数2.0作为评价标准。根据矿柱稳定性计算结果，188m、173m和153m老采区矿柱的安全系数大于2.0，矿柱稳定；但现有新采区如采场结构参数布置不当，在长期风化和徐变作用下，有可能造成矿柱失稳，因此矿山应严格按设计的采场参数施工。

矿柱稳定性分析和评价矿柱不仅用于维护矿房的稳定，也用于隔离大面积空场与保护井巷、地表及建筑物的安全， 矿柱形状及尺寸的选择既关系到采场的稳定性又关系到矿石回收率的高低，在实际工作中必须兼顾这两方面的因素，既能维护采场的稳定性，又能使矿石回收率最高。从维护采场稳定性方面考虑，矿柱间距应小于极限跨度，矿柱横断面尺寸应满足强度要求。如果个别矿柱尺寸过小，一旦被压跨，势必使采场实际跨度过大而导致冒顶，与此同时覆岩压力转移到其它相邻矿柱上也可能迫使这些矿柱破坏，引起连锁反应。

在矿体采矿引起了应力重新分布和矿柱荷载的增加，如图 所示。如果矿柱中的应力状态低于原岩强度，则矿柱保持完整。当矿柱发生破裂时，采矿所关心的通常是矿柱峰值承载能力上。其次关心的是矿柱峰值后，或是最终的荷载位移特性。

图 矿柱轴线方向应力分量随着采场采矿的重分布

矿柱对采矿所引起荷载的整体响应取决于该矿柱的绝对或相对大小。矿柱岩体的地质构造和围岩对矿柱所施加的表面约束特性，图6-3为矿柱变形性状的主要模式。

图 矿柱变形性状的主要模式

值得指出的是，矿柱在外载荷达极限值虽可能出现破裂，但并未立即丧失全部承载能力，其发展结果有两种：

（1）破坏不再发展，矿柱继续保持稳定。

若顶板载荷随其下沉变形迅速降低，则矿柱屈服后仍可依靠残余强度支承地压，即继续保持自身的稳定。

（2）矿柱的破坏继续发展直至丧失稳定

若顶板载荷随顶板的下沉变化很小，矿柱屈服后的残余强度不足以支承地压，故矿柱一旦屈服或破裂，必然一直发展至完全坍塌为止。

以上分析了矿柱设计的一般性原则，本次安全评价中采用了理论计算法对XXXX矿柱的稳定性分析。