高考申論題
109年
[採礦工程] 礦山評估與礦場設計
第 三 題
石礦房柱法地下開採之規劃須針對坑室及礦柱之尺寸及布置進行設計，請列出所需考量之因子及設計流程。（20分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題測驗地下採礦房柱法（Room-and-Pillar）的核心工程設計原則。考生應先從「岩體力學（頂盤與礦體強度）」、「機具作業空間」及「經濟採收率」三個維度切入考量因子，接著以反覆疊代（Iterative）的邏輯，從地質調查、尺寸經驗公式計算（如附屬面積法）、安全係數評估，到數值模擬與現場監測，完整寫出標準的礦場設計流程。
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【破題】石礦房柱法（Room-and-Pillar Mining）設計的核心，在於「最大化礦石採收率」與「維持工作面及礦山總體結構穩定安全」之間取得最佳平衡。設計時必須將地質力學、採礦機具規格與經濟效益進行綜合評估。 【論述】 一、設計所需考量之因子
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石礦房柱法設計要領
💡 兼顧採收率與穩定性，依地質、機具及安全係數設計尺寸與佈置。
🔗 房柱法地下開採設計流程
- 1 地質調查 — 蒐集岩石強度(UCS)、節理、RMR與應力資料。
- 2 定坑室跨度 — 依岩體分類與支撐條件決定最大安全坑寬。
- 3 礦柱強度與受力 — 依附屬面積法算受力，並考量寬高比求強度。
- 4 安全係數檢核 — 調整尺寸確保 FOS 符合法規與穩定需求。
- 5 機具與佈局優化 — 檢核採礦機具動線，並利用數值模擬驗證。
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🔄 延伸學習：延伸學習：利用 3D 數值模擬 (如 FLAC3D) 進行複雜應力區的優化分析。
