1、第3章：石材開(kāi)采技術(shù)與設(shè)備，3.1石材礦山的類(lèi)型與要素，3.2礦床開(kāi)發(fā)與運(yùn)輸方法，3.3石材礦床開(kāi)采技術(shù)，1。石礦類(lèi)型：露天開(kāi)采和地下開(kāi)采。露天開(kāi)采分為山坡露天開(kāi)采、洼地露天開(kāi)采和井式開(kāi)采。地下開(kāi)采可分為洞穴開(kāi)采和巷道開(kāi)采。3.1石礦的類(lèi)型和組成，1。露天開(kāi)采：個(gè)石礦，必須剝離石礦體表面的覆蓋層和風(fēng)化層才能開(kāi)采。露天通道是從地面挖出來(lái)的，采煤工作面是這樣形成的，廢料是從工作面開(kāi)采出來(lái)的。根據(jù)礦床埋藏的地形條件，位于采場(chǎng)表面最低層以上的稱(chēng)為山坡露天開(kāi)采；位于采場(chǎng)表面最低層以下，稱(chēng)為凹陷露天開(kāi)采。邊坡露天開(kāi)采：基本上按照自上而下的開(kāi)采順序原則，邊坡露天開(kāi)采和凹陷露天開(kāi)采：基本上按照自上而下的開(kāi)采順

2、序原則，凹陷露天開(kāi)采和井型開(kāi)采實(shí)際上是凹陷露天開(kāi)采的一個(gè)特例。隨著石材開(kāi)采作業(yè)的深入，許多石材礦山逐漸從山坡露天型演變?yōu)榘枷萋短煨?，最終成為井型開(kāi)采。國(guó)外許多井的深度超過(guò)50米，甚至80米以上。粉色大理石，葡萄牙，卡拉拉，意大利，2。地下開(kāi)采：一種石質(zhì)礦山，只有從地表挖掘巷道到達(dá)礦體后才能開(kāi)采，分為巷道式開(kāi)采和峒室式開(kāi)采。洞穴類(lèi)型：山體陡峭、剝離量大、采礦作業(yè)極其危險(xiǎn)的山坡露天礦山，如四川省寶興縣的一些大理石礦山；隨著開(kāi)采深度的增加，有傾斜礦體的下沉露天礦，如北京房山大理巖礦，需要?jiǎng)冸x較大厚度的覆蓋層；隨著開(kāi)采深度的增加，一些井大理石礦的開(kāi)采將不會(huì)繼續(xù)。洞穴采礦法將使采礦作業(yè)更加實(shí)用。主要開(kāi)采

3、工藝與凹陷露天開(kāi)采相似，只是在正式開(kāi)采前增加了矩形通道開(kāi)拓工藝，在只有一個(gè)自由面的礦體上開(kāi)拓了新的自由面。1997年，卡拉拉大理石礦-4(孔采礦)，巷道類(lèi)型：使用其他項(xiàng)目，運(yùn)輸設(shè)施或采礦項(xiàng)目留下的巷道，通過(guò)挖掘巷道內(nèi)的石頭礦山。1個(gè)工作平臺(tái)、2個(gè)安全平臺(tái)、3個(gè)清潔平臺(tái)、4個(gè)運(yùn)輸通道和最終坡角；GF露天礦的下最終線(xiàn)H最終開(kāi)采深度AB上最終邊界線(xiàn)ABGHF露天礦的最終邊界，2。露天礦的元素，1。步驟：在露天開(kāi)采石料時(shí)，通常將露天礦體分成一定厚度的水平層，從上到下開(kāi)采。當(dāng)同時(shí)開(kāi)采兩個(gè)或兩個(gè)以上的水平層時(shí)，上下層之間應(yīng)保持一定的推進(jìn)距離。在采礦過(guò)程中和采礦結(jié)束時(shí)，臺(tái)階在空間中形成。這些階梯狀的工作面稱(chēng)

4、為臺(tái)階。臺(tái)階是石材露天礦的基本單元，也是獨(dú)立開(kāi)采廢料的單元。2.工作平臺(tái)：每一步的水平部分。安全平臺(tái)：預(yù)留采場(chǎng)邊界，保證下部生產(chǎn)平臺(tái)的安全和側(cè)壁的穩(wěn)定。4.清潔平臺(tái)：每2-3個(gè)安全平臺(tái)設(shè)置一個(gè)清潔平臺(tái)。5.運(yùn)輸通道：地面與各水平層之間的運(yùn)輸?shù)缆?。第二?jié)：礦床開(kāi)發(fā)和運(yùn)輸方法。1.礦床開(kāi)發(fā)(運(yùn)輸系統(tǒng))。1.概念：它是連接礦井中每個(gè)工作步驟與矸石場(chǎng)或外部運(yùn)輸系統(tǒng)和矸石場(chǎng)的運(yùn)輸通道，在各種隧道工程中發(fā)揮作用，及時(shí)準(zhǔn)備新的開(kāi)采層面。建立一個(gè)連接采石場(chǎng)和運(yùn)輸場(chǎng)地的運(yùn)輸系統(tǒng)的項(xiàng)目。2.任務(wù)：(1)將開(kāi)采的廢料運(yùn)輸?shù)綇U料場(chǎng)；(2)將廢石渣運(yùn)至廢石場(chǎng)；(3)將工具、材料、設(shè)備和人員運(yùn)入或運(yùn)出工作面。挪威藍(lán)珍珠花

5、崗巖礦，挪威拉維克礦，2。開(kāi)發(fā)和運(yùn)輸方法1。公路發(fā)展，單車(chē)運(yùn)輸適用條件：地形簡(jiǎn)單，采場(chǎng)高差小，范圍大，道路布置方便，廢料規(guī)格大，運(yùn)輸量大，公路基礎(chǔ)設(shè)施工程量小。斜井提升小車(chē)運(yùn)輸開(kāi)發(fā)適用條件：地形復(fù)雜、高差大(2040)、礦區(qū)面積小、道路延伸困難、少量矸石和渣土在山坡或凹陷礦區(qū)運(yùn)輸。斜坡提升小車(chē)一般位于開(kāi)采邊界之外。在采場(chǎng)，廢料應(yīng)通過(guò)其他運(yùn)輸方式裝在臺(tái)車(chē)上。3.固定桅桿起重機(jī)與汽車(chē)運(yùn)輸聯(lián)合開(kāi)發(fā)的適用條件：采場(chǎng)高差大、范圍小、地形復(fù)雜、道路布置困難、廢石渣土少的礦山。桅桿起重機(jī)通常位于采場(chǎng)邊緣。提升范圍以外的原材料由牽引絞車(chē)或裝載機(jī)運(yùn)輸至桅桿起重機(jī)的提升范圍，然后由桅桿起重機(jī)提升至運(yùn)輸平臺(tái)上的小車(chē)

6、。4.架空索道運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展利用纜索起重機(jī)一次完成裝載、提升、運(yùn)輸和裝載作業(yè)。適用條件：地形復(fù)雜、地形陡峭、高差大、溝谷深、道路開(kāi)發(fā)困難、投資大、規(guī)模小、廢料塊尺寸小的石質(zhì)礦山。5.露天溜井運(yùn)輸發(fā)展的適用條件：地形復(fù)雜、高差大、坡度陡(40以上)、基本建設(shè)不足。6.聯(lián)合開(kāi)發(fā)、開(kāi)礦、開(kāi)礦、閉礦開(kāi)采工藝分為七個(gè)工序：剝離、分離、翻頂、整形、提升、運(yùn)輸、除渣、排廢。1.剝離1?；靖拍?1)剝離范圍：開(kāi)采范圍內(nèi)不符合加工使用要求的所有零件；(2)外剝：開(kāi)采前對(duì)不符合加工利用要求的可采礦體的表面和外圍進(jìn)行剝采，露出可開(kāi)采部分；(3)內(nèi)部剝離：由于節(jié)理、裂隙和巖脈的存在，礦體內(nèi)部不能變成廢物的部分剝離。(4

7、)剝離率：剝離的土方量與開(kāi)采的廢料量之比。(5)廢料率：某一采礦范圍內(nèi)提取的廢料量與該范圍內(nèi)原礦量之比稱(chēng)為廢料率。2.基本原則：同步開(kāi)采和剝離，先剝離。3.要求：不影響礦體的完整性和塊狀，蝴蝶綠(XIII) 2006.10.5，2。分石采礦的主要過(guò)程1。概念：從礦體中分離出體積是廢料幾倍的條形塊石。2.要求：(1)不要損壞礦體和礦石，并采取保護(hù)措施；(2)條形塊石的尺寸應(yīng)等于原材料尺寸乘以切割原材料所需加工量的整數(shù)。(3)根據(jù)礦體的自然條件，充分利用天然裂隙和層理。(4)根據(jù)采礦設(shè)備的技術(shù)性能，充分發(fā)揮設(shè)備的作用，提高效率，降低成本。條形塊石的寬度一般是開(kāi)采臺(tái)階的高度，長(zhǎng)度是開(kāi)采臺(tái)階的一部分。

8、3.翻轉(zhuǎn)石頭1。用途：根據(jù)要求的規(guī)格，方便將其分為廢料。2.方法：牽引絞車(chē)、裝載機(jī)、頂巖機(jī)、水壓袋和氣壓袋。3.要點(diǎn)：使用保護(hù)措施，防止片石翻倒時(shí)破碎。(與鑲塊結(jié)合)在金剛石串珠鋸開(kāi)采中，鋸縫的寬度只有12毫米。當(dāng)所有的石頭都從礦體中分離出來(lái)并鋸斷時(shí)，很難通過(guò)12毫米的鋸縫直接從礦體中移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)數(shù)百?lài)嵉氖^.目前，國(guó)內(nèi)石材礦山普遍采用在母礦體上鉆一個(gè)252550cm的石槽，并放置液壓頂進(jìn)機(jī)來(lái)分離頂進(jìn)位移。開(kāi)挖礦體的完整性受到破壞，影響后方礦體的產(chǎn)出率。將氣動(dòng)推袋插入由串珠繩鋸成的12毫米鋸縫中，用壓縮空氣充氣，推袋膨脹產(chǎn)生幾十噸的推力，利用杠桿原理推動(dòng)石塊移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)，使石塊脫離采石場(chǎng)石料：具有

9、一定規(guī)格且無(wú)裂紋的長(zhǎng)方體或正方體，能滿(mǎn)足飾面板材的加工要求。粗料：形狀基本符合原材料的規(guī)格要求，但表面不平整，正誤差大于3，塊石需要成型。實(shí)測(cè)原材料：檢驗(yàn)后原材料的實(shí)際實(shí)測(cè)體積。是扣除尺寸偏差造成的超尺寸后的實(shí)際有效原材料體積。方法：鑿劈、鋸切、機(jī)械鉆劈、控制爆破；2.楔入和分裂、鋸切；5.塑造；1.目的：將粗料修整成符合規(guī)范要求的粗料，以減少吊裝、運(yùn)輸和加工中的多余工作量，降低成本。例如，花崗巖毛坯的頂面已經(jīng)用固定的串珠鋸進(jìn)行了整形和整平，其總平面度誤差在2厘米以?xún)?nèi)，手工整平后的最大平面度誤差可達(dá)10厘米。沙鋸鋸片完成“切入”階段所需的時(shí)間幾乎增加了一倍。根據(jù)成形方法，粗糙度可分為兩類(lèi)：a

10、.鋸切粗糙度：所有六個(gè)表面都是用鋸切方法加工的。破碎廢料：廢料的一面或幾面通過(guò)切碎成型。3.大直徑圓盤(pán)鋸鏈臂成型機(jī)金剛石帶鋸成型機(jī)串珠鋸成型設(shè)備。6.提升和運(yùn)輸。1.桅桿起重機(jī)(桅桿起重機(jī))起重能力大，使用范圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便，設(shè)備價(jià)格高，安裝或移位工作量大，提升速度慢，最大提升重量50噸，意味著可以提升18立方米的垃圾。2.汽車(chē)(輪式)起重機(jī)：需要安裝固定腳，對(duì)道路適應(yīng)性差，輪胎損耗大，起重能力小，靈活性強(qiáng)，通用性強(qiáng)；3.履帶式起重機(jī)：無(wú)需安裝固定腳，可直接吊裝，對(duì)道路適應(yīng)性強(qiáng)，起重能力大，靈活性強(qiáng)；4.前置裝載機(jī)：多功能采礦設(shè)備。它可用于鏟裝、剝離、提升、牽引、清理工作步驟、巖石采摘

11、等。5.履帶式挖掘機(jī)：同上，前端是裝載裝置，后端是挖掘裝置，6。龍門(mén)起重機(jī)龍門(mén)起重機(jī)，水平橋設(shè)置在兩條腿上，形成龍門(mén)起重機(jī)。門(mén)式起重機(jī)、纜索起重機(jī)、起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行在承重纜索上的橋式起重機(jī)和牽引絞車(chē)：(1)礦井多用途設(shè)備可用于：斜坡提升小車(chē)的牽引動(dòng)力、提升設(shè)備工作范圍內(nèi)的原材料的牽引動(dòng)力、擴(kuò)縫落石提升設(shè)備的動(dòng)力。(2)運(yùn)行模式：通過(guò)配置不同的滑輪完成各種牽引操作。在石礦建設(shè)之前，有必要考慮建設(shè)一個(gè)容量足夠的渣土場(chǎng)，這是繼續(xù)生產(chǎn)和安全生產(chǎn)的必要準(zhǔn)備。注重資源、環(huán)境的保護(hù)、綜合利用和效率的提高。根據(jù)裝飾石露天礦山技術(shù)規(guī)范，裝飾石礦山礦石綜合回收率不得低于50%。采礦方法：劈裂法、爆破法、切割法、燃燒

12、法。采礦方法的選擇依據(jù)：1 .礦床地質(zhì)條件：節(jié)理產(chǎn)狀、發(fā)育程度、礦體形態(tài)、礦體厚度大有利于機(jī)械化開(kāi)采，薄礦體宜手工開(kāi)采，不規(guī)則礦體宜鉆裂開(kāi)采。2.不含應(yīng)時(shí)的玄武巖和輝長(zhǎng)巖等巖石類(lèi)型不能被火焰切割。劈楔用于在巖石上產(chǎn)生壓縮張力，使巖石斷裂，特別適用于具有水平節(jié)理和裂隙的礦床。3.4石礦采礦方法的分類(lèi)，3。我的比例：4。所需原材料規(guī)格：5。自然地理?xiàng)l件：6。環(huán)境保護(hù)要求：7。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：8。產(chǎn)量、效率和效益：3.5。鑿劈法，1。分裂機(jī)制和適用條件機(jī)制：1 .巖石的抗拉強(qiáng)度相對(duì)較小。2.應(yīng)用“分裂”原理，對(duì)巖石產(chǎn)生很大的張力，巖石在受力后斷裂。3.楔入時(shí)，力的作用時(shí)間短，速度快，楔入動(dòng)能大。適用條

13、件：1 .它適用于幾乎有水平裂縫的巖石；2.花崗巖的抗拉強(qiáng)度小于大理石，因此更適合花崗巖開(kāi)采；3.巖石是各向異性的，在不同的方向有不同的抗拉強(qiáng)度，所以楔形孔的參數(shù)在不同的方向是不同的。2.手動(dòng)楔形分裂方法1。工具楔、平楔的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)；角錐楔；復(fù)合楔，2。操作方法：手持式鑿巖機(jī)的淺孔手動(dòng)劈木和深孔手動(dòng)劈木(劈木表面鉆成排孔),排孔間距與劈木質(zhì)量有關(guān)，最小間距甚至只有10-15cm 3。優(yōu)缺點(diǎn)：工具簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)單，成本低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，原材料垂直度差，整形工作量大。開(kāi)采花崗巖時(shí)，一般需要每立方米巖石鉆10米的孔。根據(jù)30%的廢品率，每立方米成品廢料需要鉆30-40米的孔。淺鉆孔采用人工破碎，

14、大型花崗巖采用人工破碎法破碎，花崗巖廢料采用人工破碎法重塑，分離體采用深孔人工破碎采礦法破碎。第三，水力劈裂機(jī)劈裂法的原理與人工劈裂法相同，通常是指采用人工楔入法，與人工楔入法相比，保證了孔劈裂的一致性，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了效率。作業(yè)時(shí)，在巖石上按預(yù)裂方向鉆一個(gè)帶液壓復(fù)合劈楔的孔，將液壓復(fù)合劈楔放入孔中，將劈楔與液壓泵站連接，通過(guò)油管將高壓油輸送到液壓劈頭。液壓劈裂楔在高壓油的作用下對(duì)孔內(nèi)兩壁產(chǎn)生擠壓張力，巖石受力后開(kāi)裂。3.6鉆爆法、適用條件：各種天然裂隙較少的巖石通過(guò)微爆破與巖體分離。分類(lèi)：大致可分為普通爆破、常規(guī)控制爆破和切槽控制爆破。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，效率高，適用性強(qiáng)，成本低。缺點(diǎn)：垂

15、直度差，原材料利用率低，石材強(qiáng)度降低，不安全因素多。1.代理人：黑色粉末。2.爆破參數(shù)：孔徑：3040毫米孔距：水平孔距：11.5米；垂直孔距：0.81.2米孔深：水平孔深：隔塊寬度的45.60%；垂直孔深：隔塊高度的60.80%；爆破孔深的20.25%。起爆：雷管或電雷管。注意：防止爆破力過(guò)度集中的措施：分段裝藥，不要將炮眼填得太緊。第一，普通爆破方法。一、理念：控制不同藥物和點(diǎn)火方式的爆破，不僅能達(dá)到預(yù)期效果，而且能將爆破造成的危害控制在規(guī)定的允許范圍內(nèi)。這種對(duì)爆破效果和爆破危害雙重控制的爆破稱(chēng)為控制爆破。2.藥劑：黑火藥、導(dǎo)爆索、2號(hào)巖石炸藥、爆破管、金屬燃燒劑、靜電膨脹劑(1)導(dǎo)爆索：

16、以單質(zhì)高爆藥黑索金或泰安為核心，外部圖像為導(dǎo)火索，稍薄，顏色多為紅色。我國(guó)導(dǎo)爆索裝藥量為1214毫米，爆速為65006800毫秒，可用火雷管或電雷管引爆，孔間距為2040；放置導(dǎo)爆索的內(nèi)部鉆孔的介質(zhì)可以是空氣或水。二?？刂票疲脤?dǎo)爆索控制爆破礦址，(2)金屬燃燒劑(高能燃燒劑):金屬氧化劑與金屬還原劑反應(yīng)，產(chǎn)生高溫膨脹氣體，在膨脹壓力和熱效應(yīng)的共同作用下，使巖石爆破。例如，2Al 3 mno2=Al2O 3 3mn 221 cal(或9.52105J)，常用氧化劑：MnO 2、CuO、Fe3O3，常用還原劑：鋁、鎂、鐵鎂(3)，靜態(tài)膨脹劑：氧化鈣、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)添加劑，加水后，發(fā)生反應(yīng)體積膨脹引起的張力。例如，Cao H2O Ca (OH) 2為15.5 kcal，其體積膨脹三倍，導(dǎo)致膨脹應(yīng)力約為3050Mpa(巖石抗拉強(qiáng)度約為512MPa)。3.7機(jī)械切割方法的概念：根據(jù)要求的具體情況，通過(guò)機(jī)械設(shè)備直接從巖體中分離塊石或廢料普通設(shè)備：鑿巖機(jī)、