飾面型材類礦山開采分割工藝比較

李丹

[摘要]目前我國型材類礦山開采分割工藝主要可分為圓盤鋸、金剛石串珠繩鋸、鏈臂鋸三種。這三種設備各有優(yōu)點，各有長處，也分別存在各自的不足，本文分別對以上工藝進行簡單介紹，為型材類礦山開發(fā)提供參考。

[關鍵詞]礦山 型材地下開采 工藝比較

隨著我國建筑裝修市場的快速發(fā)展，對天然大理巖、花崗巖等型材類礦山需求顯著增加，該類礦石價格也根據(jù)礦石品質(zhì)的不同而差距較大。我國飾面大理石、花崗巖型材類礦山主要為露天開采，極少數(shù)礦山依靠自主研發(fā)、技術引進，可實現(xiàn)型材的地下開采。目前我國型材類礦山開采分割工藝主要可分為圓盤鋸、金剛石串珠繩鋸、鏈臂鋸三種。這三種設備各有優(yōu)點，各有長處，也分別存在各自的不足，本文分別對以上工藝進行簡單介紹，為型材類礦山開發(fā)提供參考，通過選用合適的工藝設備進行組合，實現(xiàn)各工藝揚長避短，達到安全、高效、經(jīng)濟開采資源的目的。

一、圓盤鋸

圓盤鋸分割工藝是利用圓盤形金剛石刀具的高速旋轉(zhuǎn)，對礦石進行分割。圓盤鋸切割機是先在礦石表面鋪設軌道，然后主機部分通過電機帶動金剛石圓盤鋸片高速旋轉(zhuǎn)，利用變頻調(diào)速，雙軌道牽引控制自動進給，在軌道上返還切割作業(yè)。其切割深度由圓盤鋸片的直徑大小決定，目前我國遼東地區(qū)多使用的是直徑3m的圓盤鋸片，其切割深度為1.35m，單臺日產(chǎn)量為75m3左右，定位由軌道控制，操作簡便。優(yōu)點：開采效率高，開采成本低，操作方便，軟硬礦石都能切割。缺點：不能平切；受機器體積限制，開采大塊荒料比較困難；要求開采平臺大，需要固定的軌道；要求礦體完整，并且花色紋理走向制約。

二、金剛石串珠繩鋸

設備有主由驅(qū)動裝置、金剛石繩、工作立柱、導向輪等部件組成。鋼絲繩上以彈簧、注塑、橡膠注封等方式固定金剛石串珠，通過事先采用小口徑鉆機在礦石上打橫向和縱向貫通導繩孔，然后將鋼絲繩穿入孔內(nèi)，經(jīng)過導向輪后與驅(qū)動裝置形成閉環(huán)，由驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)形成鋼絲繩的切割拉力，將礦石切割分離的工藝。

優(yōu)點：切割方式比較靈活，任意方向都能切割，開采效率高，石材適應性廣，設備輕便，造價低，在國內(nèi)礦山普及率高，會熟練使用的工人多，技術成熟。

缺點：需要配套水平鉆、潛孔鉆、鑿巖機等鉆孔設備，需要預先鉆孔，且基本上不能缺水，否則作業(yè)鋼絲繩溫度過高，增加鋼絲繩的磨損。

三、鏈臂鋸

鏈臂鋸在國外礦山早已得到廣泛應用，在中國由于種種原因，未得到推廣。鋸機由平臺、行走機構、切割機頭、鏈臂、切割鏈條，液壓站，電氣系統(tǒng)，吊架組成。

行走驅(qū)動齒輪箱通過齒輪齒條轉(zhuǎn)動，驅(qū)動平臺軌道做直線運動。平臺下面安裝有行走輪、導向輪，保證切割運動是一條直線，故鏈臂鋸開采切割面很平，切割荒料率高，水平切割這種優(yōu)勢更能體現(xiàn)，切割平臺開采后非常平整。

鏈臂固定在切割機頭上，通過液壓傳動，可實現(xiàn)360。自由旋轉(zhuǎn)，另外機頭也可進行水平翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)水平方向上的切割，不受切割方向的限制，這是鏈臂鋸的最大優(yōu)點。鏈臂上安裝有耐磨條，具有高強度、高彈性的特點，磨損后可以更換，而不必更換整個鏈臂。

優(yōu)點：干切，切割原則上不需要水，切割面非常平整，荒料塊度大，荒料率高，切割連續(xù)。

缺點：設備比較復雜，對操作人員要求技術稍高，不能切割花崗巖。設備基本依賴進口意大利產(chǎn)品，價格及售后服務受到制約。目前我國上海已有公司通過技術研發(fā)已試制成功，隨著產(chǎn)品的不斷成熟，該缺點將逐漸消失。

四、其它工藝

氣壓頂推袋新型技術，將氣壓頂推袋插入串珠繩鋸切形成的12mm鋸縫中，利用壓縮空氣，對其充氣，袋體膨脹產(chǎn)生幾十噸的推力，利用杠桿原理推動石料位移或?qū)⑵浞梗员愫罄m(xù)工序?qū)κ线M行解體，生產(chǎn)荒料。袋體由高強度高分子橡膠材料制成，可反復伸縮使用。該工藝出現(xiàn)時間較短，正在試用階段。

五、各工藝排序比較

（1）鋼絲繩串珠繩鋸，該工藝技術性較強，開采質(zhì)量受人為因素影響較大，其荒料的六個斷面全被串珠繩鋸切割，對于鉆孔定位技術的要求高。礦山在采用該工藝時，應對采用操作工人測量技術進行專門培訓，總體而言，設備價格成本不高和適用性強是該工藝的最大優(yōu)點。

（2）鏈臂鋸，該工藝由于設備結構相對復雜，對使用操作的工人要求較高，而且設備價格較貴，很多礦山難以承受。隨著我國型材礦產(chǎn)資源的不斷枯竭，受到國家環(huán)保政策的影響，國內(nèi)飾面石材礦山正面臨著開采技術條件變?yōu)閺碗s、由露天逐步轉(zhuǎn)入地下開采的情況。而石材市場需求量逐漸增大，尤其國外對高品質(zhì)石材的需求更是火熱，使得礦石價格節(jié)節(jié)攀升。該工藝具有靈活方便、適用性強的特點，尤其適合切割理石礦這類硬度不高的礦石，筆者認為未來在一些高品質(zhì)礦山應用潛力較大。

（3）圓盤鋸，該工藝對技術要求不高，操作直觀，國內(nèi)大部分露天型材礦山應用較多。但露天開采對環(huán)境破壞嚴重，廢石到處堆放，破壞植被，國家已對這類礦山出臺了限制措施。隨著這類礦山開采深度不斷增加，可供該設備運行的條件也逐漸變得苛刻，目前采用圓盤鋸的礦山后期都將面臨裝備革新。

六、結尾

綜上所述，選用什么樣的工藝最為合適，主要看礦體的完整性，能夠達到的開采荒料率，石材的品種等級，荒料的礦石價格，采場的水電、道路和配套的工程機械等條件，投資者的資金能力，國家政策等因素。建議投資型材礦山的企業(yè)，應綜合考慮這些因素后，進行多方案經(jīng)濟技術對比分析，選擇適合自己礦山特點的開采工藝。