郭方

摘 要：天然石材在建筑、裝飾、道路、橋梁施工等方面有著廣泛的應(yīng)用。本文介紹了露天石材礦山開采的工藝技術(shù)，為露天石材礦山的合理開采提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：露天石材；礦山開采；工藝

石材是我國使用最為廣泛的材料之一，在各種建設(shè)工程、裝飾設(shè)計(jì)、公共設(shè)施建設(shè)等方面有著廣泛的應(yīng)用。其中天然石材由于性能優(yōu)異、成本較低而受到廣泛的歡迎。但是天然石尤其是露天石材的礦山開采中，如果操作不當(dāng)，容易對(duì)環(huán)境帶來危害等多種問題。因此，普及露天石材礦山開采技術(shù)，規(guī)范露天石材礦山的開采，對(duì)于保障人們對(duì)石材的需求，減少開采過程中對(duì)環(huán)境的破壞都有著極為重要的意義。

一、露天石材礦山開采前的準(zhǔn)備工作

露天石材礦山的開采前應(yīng)做好以下幾個(gè)方面的準(zhǔn)備工作：一是遵循臺(tái)階式開采的原則。露天石材礦山的開采必須遵循自上而下、逐層深入、臺(tái)階式開采的原則。二是合理選擇開采設(shè)備，開采工藝是否恰當(dāng)，決定了開采的作業(yè)的實(shí)施順利程度和開采成本的高低。而設(shè)備的選擇是開采工藝的重要組成部分。開采時(shí)應(yīng)根據(jù)石材的種類、臺(tái)階的高低來合理選擇開采設(shè)備。三是合理選擇首采點(diǎn)，露天石材的開采，多數(shù)是在山坡上。開采之前要完善道路等基礎(chǔ)設(shè)施，便于運(yùn)輸。在綜合考慮道路修建等方面的成本之后，盡可能將首采點(diǎn)設(shè)立在條件允許的最高點(diǎn)上。如此可在最小的投入下獲取最多的石材儲(chǔ)備量。四是其它方面的準(zhǔn)備工作，如道路修建、其它兩個(gè)自由面的臺(tái)階準(zhǔn)備等。

二、露天石材開采的基本工藝流程

露天石材的礦山開采流程如圖1所示：

第一步是開拓塹溝開掘，形成有三個(gè)自由面的開采臺(tái)階，為后續(xù)的開采做好準(zhǔn)備；第二步是分離，將石料按照一定的形狀與礦體分離，得到長條或者大塊石料；第三步是翻倒，將分離出的各種形狀的石塊翻倒在采面平臺(tái)；第四步是畫線分解，按照一定的設(shè)計(jì)形狀，將翻倒的石塊畫線并進(jìn)行分解，成為荒料；第五步是整形，將剩余的石料中可利用的挑出來，并整成荒料；第六步是荒料驗(yàn)收，按照國標(biāo)、企標(biāo)或買賣雙方協(xié)議驗(yàn)收荒料、并做好荒料標(biāo)記；第七步是移位，將荒料移動(dòng)到可以裝車的位置，并裝車運(yùn)輸?shù)街贫ǖ攸c(diǎn)；最后是清渣，將廢棄的渣土清運(yùn)出山區(qū)，并清理好開采平臺(tái)。

三、露天石材礦山開采技術(shù)介紹

1.開拓塹溝的開掘

要使開采設(shè)備能夠正常作業(yè)，需要形成三個(gè)自由面的開采臺(tái)階，而在露天石材礦山采準(zhǔn)工作結(jié)束后，礦體表面一般會(huì)形成有兩個(gè)自由面的開采臺(tái)階，只有在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開掘開拓塹溝，才能正常開采。所開掘的塹溝的大小與石材開采設(shè)備有關(guān)。如大理石和花崗石礦山開采的基本設(shè)備為串珠鋸和潛孔鉆機(jī)，再與其它設(shè)備如臂式鋸機(jī)、進(jìn)給立柱、臺(tái)架式鑿巖機(jī)等組合使用。

2.大塊石料及長條塊石的分離

從規(guī)格體積上可將長條塊石分成體積是長條塊石數(shù)倍的大塊石料和長條塊石兩種。分離出長條石塊應(yīng)在具有三個(gè)自由面的開采臺(tái)階上進(jìn)行，是將特定體積石料（長條塊石）從礦體分離的作業(yè)過程。該過程一般分成兩步，首先是將大體積石料從礦體分離，再將長條石塊從大體積石料上分離。在條件允許的情況下，也可將兩個(gè)步驟合成一個(gè)，即直接將長條十塊從大體積石料上分離。

大體積石料和長條塊料的尺寸受到工藝方法、開采設(shè)備、荒料尺寸等因素的影響而各不相同。一般來說，大塊石料的長、寬、高分別為18～25米，6～18米和6～10米，體積在3000～5000立方米。而小塊石料的長、寬、高分別為12～25米，6～18米和2～3米，體積為900～1400立方米。

當(dāng)前常用的分離方法是用串珠鋸將長條塊石與大塊石料或礦體兩個(gè)連接面切割分離，用單面排孔控制爆破劈裂方法分離另外一個(gè)面。也可用串珠鋸將長條塊石與大體積石料或礦體三個(gè)連接全鋸切分離?；鹧媲懈顧C(jī)一般將大塊荒料石料與礦體一個(gè)小面積連接面分離，用串珠鋸將大塊石料與礦體兩外兩個(gè)連接面切割分離。

3.長條塊石的翻倒

長條石塊能否被翻倒，與其長、寬、高的設(shè)置有關(guān)，如果尺寸不合理，則不可能將其翻倒。因此，在分離石塊時(shí)要注意其尺寸。目前在6m以上的平臺(tái)上開采時(shí)，可以將長條石塊翻倒后再進(jìn)行分解。翻倒設(shè)備一般使用氣動(dòng)或者水動(dòng)頂推袋。如果難以翻倒，還可使用裝載機(jī)、挖掘機(jī)等進(jìn)行配合。

4.長石條畫線分解

長石條翻倒后，在石料利用率最大化的基礎(chǔ)上，根據(jù)荒料的尺寸，將其畫線分解。畫線是分解方案的直接表現(xiàn)。因此，畫線的合理與否，直接決定了長石條的利用率。而且，在畫線過程中還要考慮到天然裂隙、色斑以及其它各種缺陷。根據(jù)長石條尺寸，以及這些缺陷，制定出長石條的最佳分解方案，并將其以線條的形式表現(xiàn)出來，最終按照線條進(jìn)行分解。

5.荒料整形

雖然在畫線分解過程中已經(jīng)考慮到了長石條的尺寸以及各種缺陷。但是在分解之后，各種缺陷依然會(huì)存在于石塊之中。因此，為了提高石塊的使用價(jià)值，需要對(duì)這些缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)。常用中小型串珠鋸或者排孔鑿巖結(jié)合劈裂方法整形荒料。

6.荒料驗(yàn)收

石材荒料標(biāo)準(zhǔn)《天然花崗石荒料》（JC/T204-2011）和《天然大理石荒料》（JC/T202-2011）是建材行業(yè)專門的石材荒料標(biāo)準(zhǔn)。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)大理石和花崗石荒料的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)做出了明確的規(guī)定。當(dāng)然各個(gè)單位也可根據(jù)自己的實(shí)際使用要求來制定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，并按標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收、入庫。

7.荒料的移動(dòng)、裝車、運(yùn)輸

為了規(guī)整、清理采面，不妨礙其他設(shè)備作業(yè)，需要將采面上的荒料移動(dòng)位置或運(yùn)送到臨時(shí)、固定的荒料堆場，這就是荒料的移動(dòng)和倒運(yùn)工序?？墒褂梅瓭L、吊裝和鏟運(yùn)等方式講行荒料的移動(dòng)。并使用裝載機(jī)、叉裝車、挖掘機(jī)、桅桿吊、符合安全規(guī)定的簡易抱桿吊或單臂吊等將其裝車，運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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