石材矿山中使用绳锯开采的前期准备工作

石材矿山中使用绳锯开采的前期准备工作

与使用其它设备开采石材的矿山一样,使用串珠锯前,也要进行建矿的准备工作,例如:荒料品种的选择,矿

体本身地质条件的评定,通水,电及道路至矿山,经济效益分析等,有条件还应进行必要的矿山设计工作,也

是可行性研究报告所涉及的内容.除此以外,还要进行矿山的基本建设工作,然后进行试采直至正式生产.本

章主要讨论使用串珠锯开采矿山时应做的必须的准备,选择和确定开采设备的配套方安,矿山贩组织机构及

人员的编制,以及总体布局等问题.

一、 采场的准备

    石材矿山开采前的准备工程主要是指矿体开拓工程、剥离工程和开采准备堑沟的推进工程。这三项工

程一般配是按顺序依次进行的，只有在具备同时并进的条件时，才可以同时施工，以加快工程式的进度。

    石材露天矿山的开拓是指按照一定的方式开掘地面与各水平分层之间的运输道路，建立起连接石材采

场与运输地面的运输系统的工程。使用串珠锯开采的石材矿山，根据矿体的自然条件，一般采用公路运输

开拓、无堑沟开拓和联合开拓一的方法。剥离工程主要指清除掉矿体上部的覆盖层及周围的围岩，使基岩

裸露出来，以便进行了正式开采。开采准备堑沟的开拓与推进在第四章“串珠锯开采大理石的工艺方法”

中详细介绍。下面分别讨论使用串珠锯进行山坡露天石材矿山开采、凹陷露天石材矿山开采和地下石材矿

山开采的开拓工程、剥离工程。

1． 山坡露天开采的开拓工程 对于地处丘陵地区，深度各地形高差不大的露天矿矿山开采准备时，推荐

采用公路运输开拓的入口堑沟开拓方式。根据开拓公路与矿体的关系，入口堑沟可以布置在矿体的一侧或

者中间矿体走向长度较长时，可采用将工作线分在左右两个采场子的中央式；如果矿体直向长度 较短时

，可利用侧翼式。公路运输时，道路的坡度一般不应超过8~10%，平面曲线的半径 应大于25米。入口堑沟

开拓与其它开拓方法相比，施工容易、费用低、见效快。

    对于开采规模大，地形条件适合公路展线的山坡露天矿山，可采用公路运输开拓中的直进式干线开拓

方式。以地平分层（台阶）与地面连接的运输系统。直进式干线开拓方式的优点是：汽车直接开进作业水

平台阶上，不存在荒料及碎石中间倒运环节，可边续运输；多个水平台阶上的工作面可同时作业互不赶不

干扰；串珠锯及其它辅助设备的运输、工作位置变换容易；荒料及碎石、废渣的运输能力大；可使用高吨

们运输车运送大块度荒料。缺点是公路线路长建设费用高。

    在地形非常陡峭的山坡露天矿山，还可以采用无堑沟开拓中的桅杆吊开拓方式。地形高差不大时，桅

杆吊可装在地面水平上，采用上吊作业方式；采用桅杆吊开拓方式时，串珠锯及其辅助设备可以灵活地在

各个不同的开采平面之间移动，由于桅杆吊的起吊能力大，所以吊起装聋作哑荒料，碎石的装运也很广便

。这是一种简单的开拓方法建设时间短，见效快；建矿和开采生产后，桅杆吊可连续使用；桅杆吊的机械

结构简单易于维修各操作适应性强。不足之处在服务一定时期后，需要将桅杆吊位移。

2. 凹陷露天开采的开拓工程凹陷露天开采的矿山多采用堑沟开拓中开拓方式。如果矿体极倾斜，桅杆 吊

可安装在工作边一侧；如是矿体是水平的或者说是较平缓的，桅杆吊应安装在非工作边一侧。为了减少桅

杆吊的位移次数，增加其服务年限，当开采作业面推移到桅杆吊动臂有效工作半径以外时，可在采场子内

安装慢动卷扬机或使用前端装载机、大型叉车等辅助倒运设备，协助将荒料拖拽或移至桅杆吊动臂的工作

范围内，再使用桅杆吊吊至地在内流河平堆放或直接装车运走。

    还有一种用于凹陷露天开采权的开拓方式 即缆索起重机开拓方式，它是在矿体两侧安装的两个支架

之间安装公司一条支撑承载索，吊运滑车在牵引索的牵引下在跨距内的支撑 承载索上往复运动。吊具可

沿滑车的吊索提升或下放。这种开拓方法的优点是投资少、见效快、工作范围大、设备简单、运营费用低

。由于起吊索的提升能力一般都小于3T，运动范围也受限制，以串珠锯作为开采设备 的矿山所采出的荒

料块都比较大，所以缆索起重机式开拓方式不适用于使用串珠锯开采的石材矿山。

3. 山洞式开采的开拓工程

    当矿山地表岩石裂隙相当发育，作业面又不便向下延伸形成凹陷 露天开采时，若按自上而下的常规

山坡露天开采方式 ，开采权前的剥离量相当大，开采成本提高，开采荒料率必然很低，同时大量子力学

复盖土和废石也难于处理。这时最好采用山洞式开采。有些山坡露天开矿的石材矿山，由于前期开采留下

的岩壁即高又陡峭，也可以改成山洞式开采。另外在一些凹陷露天开采的石材矿山，当开采到比较深的部

位时，也可以转变成山洞式开采。山洞式开采，一般只需在矿体侧壁锯一个矩形的洞若观火，然后使用串

珠锯在洞内锯切，使洞内空间不断扩大。 对新建的山洞式开采矿山，可根据不同的自然条件选择不同的

开拓者方式。解决洞口至公路之间的运输问题时如果是由山坡露天或凹陷露天矿演变而成的山洞式开采矿

山，可沿用原来矿山使用的开拓方式。洞内的开拓工程一般是在洞顶开掘堑沟，按第四章中介绍人的方法

不断扩大开采工作场子地。在工作场地扩大前，可利用慢动卷扬机荒料的位移和碎石的运出；当工作场地

扩展到一定空间尺寸后，可采用公路运输开拓中的直进式干革命线开拓方式。在意大利有许多山洞若观火

式的开采采。这是因为该国石材开采历史悠久，许多矿龄很长的老矿山，由于开采条件所近必须改成山洞

式开采权才能 使矿山继续生存下去。我国目前还没有山洞式的开有采的矿山。

4. 井巷式矿山开采的开拓工程意大利特有的开采。

5. 其它的开拓方式除了上述各种开拓方式外，还可以将各种不同的开拓方式组合，形成新的开拓方式。

例如在一些高差很大的矿体，可以采用直干线开拓与桅杆吊开拓的联合开拓方法。这时可选择矿山的适当

高度作为上部一采水平分层并在其上安装桅杆吊，上部开采权由桅杆吊承担，采用上吊式开采作业。直进

干线公路直接修到上部开采水平分层面，荒料与碎石由此运出。

    当上部水平分层开采告一段落后，将桅杆吊调转180度方向，承担下部分矿体的开采作业，即为下吊

式作业方法。这时荒料与碎石直接由地面公路运出。另外还有一种称为平台车卷扬的开拓方法，一般适用

天真无邪形陡峭或开采工作面深度较大的矿山，它是通过一条倾斜的堑沟把地面与开采权工作声地连接起

来的开拓方法，荒料、碎石及设备都是通过一个平台车运进运出。这种开拓方法同样具有建设速度快，投

资少设备简单的优点。但由于它只适用于荒料块度小的矿山，所以不适合于使用串珠锯开采。另外这种开

拓者方式运输中间环节多，运营费用高。

6. 剥离工程 对于使用串珠锯开采的石材矿山进行矿山剥离工程时，除将覆盖层及不属于矿体品种折围岩

清除掉外，还应将风化矿段各裂隙非常发育的破碎矿段清除干净，露出新鲜的整体性完好的矿体基岩。剥

离的方法有多种，除了使用挖掘机或推土机等机械设备外，在保证不损伤矿体的原则下，也可以采用常规

的爆破方法进行围岩、风化矿段的清除工作，但要合理地选择爆破参数，防止国爆炸面震伤主矿体。

二、开采设备的配备方案

    在使用串珠锯开采饰面石材时，还需要配备一些辅助设备，分别完成串珠锯开采石材时工艺流程中的

各道工序。直接参与开有析辅助设备有，钻孔用液压钻孔机、大孔径气动凿岩机，用于顶推、翻倒分离块

的液压钻孔机，与液压顶石机配套使用的气压包或水压包。其作辅助设备是用来位移荒料的慢动卷扬机、

起吊荒料及设备搬运，换位用的桅杆吊、汽车吊、履带吊等，清理废渣、碎石、生产剥离用的推土机，这

些设备也可以用轮式或履带式前端装载机代替。

    开采及辅助设备的选择与配套是根据地矿体地质及自然条件、矿山生产规模及开拓、肃离方式来确定

的。设备种类及型号确定后，要按照生产规模确定串珠锯的数量。在意大利的大理石矿山已有多年的开采

历史，矿山的工作场地开阔，工作面长，开采权荒料率高，一般每台串珠锯开采大理石荒料的生产能力为

1500~2000立方米/年。在我国很少有能够达到象意大利那种开采条件的大理石矿山，因此在考虑串珠锯的

生产能力时，一般要按每台串珠锯开采大理石荒料为800立方米/年。在我国目前条件下开采设备配套比例

是，每三台串珠锯配备液压钻孔机两台，工作立柱一套，液压顶石机一套（每套两个顶头），手持式凿岩

机2台，水平式台架凿岩机一台，串珠绳压接工具及其它小型设备等。另外还应考虑设备的检修和保养，

所以还应考虑用量为设备总数的1/3~1/4的备用设备台数。