資源・素材学会 年次大会

鉱山における重要な課題として、岩盤の安定性、鉱石の回収率、およびコスト効率の向上が挙げられる。これらの課題に対応するため、菱刈鉱山では、将来充填直下となる部分の鉱石を効率的に回収する手法として充填直下クラウンピラー（鉱柱）採鉱技術が検討されている。この方法では、鉄筋コンクリート製の人工天盤を充填前に構築することで、充填後のクラウンピラーの採鉱と充填部の構造安定性を両立できる。本研究では、人工天盤に加わる充填物による荷重を算出するため、過去に提案された理論式を適用し、アーチ効果を考慮した計算を行った。また、鉄筋に加わる引張応力をもとに適切な鉄筋径を選定した。さらに、FLAC3Dを用いた数値解析を行い、アーチ効果や人工天盤に生じる応力分布を計算した。これらの結果をもとに、充填直下クラウンピラー採鉱技術における人工天盤の安定性を確保できることを確認した。本研究は、鉱山の効率的な資源回収と構造物の安定性を両立する設計指針を提供し、今後の鉱山技術の発展に貢献するものと考えられる。