石材荒料开采的几个技术问题

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石材荒料开采的几个技术问题
一、荒料开采分解划线要考虑荒料缺陷的规避
首先要切除影响荒料质量的主要缺陷。

影响石材品质的主要因素有:裂线、孔洞、风化、阴阳色、纹路变化、色胆色线、缺角。

我们要对翻倒的长条石料进行仔细观察和综合分析,确定该石料存在哪些缺陷,然后判断哪些是主要缺陷,哪些是次要缺陷,哪些是可以忽略或者可以接受的缺陷,再按照先主要,后次要的方法加以划线切除。

对于花岗石和纯白色大理石、石灰石(砂岩)来说,大小裂纹都是不允许的,必须坚决切除。

大理石可以修补,可是大的裂线,贯穿的裂线会导致荒料在切割,运输和后续加工过程中,引起断裂甚至破碎,造成浪费和事故,所以应坚决切除。

由于大理石加工技术的高速发展,荒料包胶和灌胶技术,大板修补技术得到了广泛的应用和长足的进步,对于小微裂纹来说,可以用这些措施加以处理和补救,我国的大理石标准也规定大理石允许胶补,所
以非贯穿的,不会导致荒料和大板断裂的小裂纹,或者纹理性质的裂纹,应该予以接受,可以部分保留。

发育的裂隙,天然的孔洞和开采前期钻探产生的钻孔,也要切除。

如图2的分解划线,就规避了长条石料上的裂线和孔洞。

划线时避开了裂隙和孔洞
包裹石料的钟乳石化表皮阻碍了对石料质量的判断,要加以切除;石料的风化部位比较脆,不能成材,影响后续加工,要尽量切除。

中国的消费者追求颜色均匀,纹路一致,颜色和纹理不同的部位,要尽量分解成不同的荒料。

单一矿山出产几个花色的,例如土耳其有的“金世纪”矿山同时出产“浅啡网”,“美国米黄”和“黄金阿曼”(波曼米黄)是伴生矿,就要先考虑从两个品种的结合部位先切开。

我国的石材质量标准要高于国际标准,将色线和色胆定义为缺陷,严重的色线色胆,我国消费者一般也难以接受,所以也应该酌情切除,位于长条石料边缘色线和色胆可以修切去掉,中间的色线和色胆要观察研究并判断它的走势,尽量将这些缺陷部分分解出去。

在我们市场上常见的“劳伦黑金”,“金镶玉”,“索菲特金”,“香雪梅”和“红线白玉”这些品种,板面上都有与底色不一致的线条或花纹,由于没有强烈反差,颜色协调,成为知名的特色品种。

甚至颜色反差极大的“黑白根”也是如此。

如何定义色线,要正确判断哪些是色线,哪些是纹路,笔者认为要区别品种而定,只要不影响整体大板面的美观,不要有剧烈的反差,或者均匀出现,形成特定的花纹,就可以不定义为色线;单一的、凌乱的、无规律的,颜色反差大的线条,可以定义为色线,视为缺陷。

甚至定义为色线的颜色线条,只要消费者能够接受,就不是缺陷。

色胆亦是如此。

如果白色或者米黄的底色,有黑色的色线、色胆,那就一定要坚决切除,另外绿色的色线、色胆,我国的消费者也比较忌讳。

再例如,印
度出产的“黑金沙”荒料,存在黑色和白色两种色线,黑色的可以接受,白色的就不能接受。

二、荒料开采分解划线要考虑荒料几何形状和规格尺寸的考虑
石材荒料都要求是一个长方形的规则形状,以方便后续的运输、加工,方便提高大板的成品率。

荒料的规格要从两个方面来考虑,一是加工设备的规格,二是运输的制约。

荒料规格尺寸大小,要考虑大理石排锯的加工长度,高度和宽度。

一般锯切大板的排锯规格,长宽高三个方向的规格一般在3200×2000×2000mm以内,荒料的规格也要尽量控制在这个范围,特殊规格要咨询相关的生产厂家。

对于小板面的荒料,还要考虑以后切成品板的尺寸,方便工地切成700×700mm,800×800mm或其他常用规格板材,另外预留50mm 的切边余量。

从大板销售方面来看,均匀的大板面,销售的价格要高于小板面。

我国的一些装饰工程,设计有2400mm长的门套线和罗马柱,都要求一次成型,不允许分段加工,所以长度能满足这个要求更好。

荒料的规格尺寸,要结合考虑矿山的装载机的装载能力,还要考虑到从矿山到达国内加工集散地的运输,我国的很多公路、桥梁和隧道都有宽度、承载量和高度的限制,荒料的重量必须符合这些途经的道路、桥梁和隧道的要求,以及荒料装卸能力的要求。

我国幅员辽阔,石材矿山分布广泛,有的矿山地处偏远,进出矿山道路崎岖陡峭,还需要考虑当地能够进出矿山的货车的荷载能力。

如果矿山在国外的,则还要考虑是用陆运还是海运,是用货柜还是散装,当然目前国际海运主要采用货柜运输。

石材属于重货,一般用标准集装箱运输,标准集装箱的高度和宽度都<2300mm,荒料的规格也要受这个规格所制约。

重量方面,我国从伊朗和土耳其等国港口标准集装箱荷载不能超过27.5t,所以根据该矿山石材的比重,要加以粗略概算,单个荒料的重量不能超过这个限制。

不同国家的港口和船公司荷载限制不同,要及时咨询当地的港口和船公司。

目前我国采用散装船进口的主要有巴西和印度的花岗石荒料,则要考虑装卸港的起吊能力。

此外,海运散装石材还要求荒料的规格形状非常方正,才方便在船上堆放固定,提高装载率。

三、荒料开采分解划线要考虑荒料主切面的切向
荒料的切向就是指荒料进入大理石排锯台车,锯片的运动方向。

对于有纹路的石材来说,还要充分考虑消费者接受哪种纹向。

带有方向性的花纹荒料应首先考虑花纹的走向与荒料长边走向一致,或者荒料切成板材后,花纹走向应与板面的长边方向基本一致或夹角最小。

不同的市场,对石材纹理有不同的反应,例如意大利木纹,国内外市场都只接受直纹;洞石我国消费者偏爱直纹,但是国外喜欢乱纹。

巴基斯坦“竹节玉”则乱纹和直纹都能接受,直纹叫“竹节玉”,乱纹叫“古青玉”。

所以在分解划线时,也要根据市场的消费习惯,来决定切向,由荒料的切向来决定荒料的规格尺寸。

有些石材,没有纹路,也要考虑哪个切向更能提高大板的品质和成品率。

例如荒料中间出现一条贯穿色线,每片板材都会有,但是如果改变排锯切向,则有可能色线只出现在几片大板上,能提高整颗荒料的价值。

切向有要求的时候,在划线的同时,还要在石料上标注锯切方向,可以用长度约30cm的双箭头线标示,见图3,也可以是三条平行的短线标示,长度约30cm,间距5〜10cm,见图4。

用双箭头标示切割方向
四、荒料开采分解划线要考虑提高荒料出板率
对于矿山和石材经销商来说,都需要想方设法提高出材率,以获得矿体资源的最大利用。

用三条短线标示切割方向
石材是大自然送给人类的礼物,充分利用好自然资源,给我们的子孙后代留下绿水青山,是我们的责任。

笔者认为,在保证整颗荒料质量的前提下,在边角部位允许保留一些缺陷,因为加工成大板以后,受影响的板材数量不多或者位于边角,不影响整体质量,能显著提高矿山荒料率。

如图5的荒料,左下角缺角,右边有一条粗纹,但是影响的范围不大,应视为合格。

左小角缺角,
右边粗纹的荒料不影响加工后板材质量,
也应视为合格
五、荒料开采分解划线要考虑荒料的必要标注
划线完毕,有时还要标上某些方向的尺寸,以方便工人修切时复尺,精确定位切割线。

如图6,图7所示。

如果买方或矿山有荒料验收的企业标准,应按照其规定对荒料进行标注。

荒料切割完毕,经验收合格,要进行矿山编号和准确丈量尺寸,便于做好仓库管理,销售管理和统计产量,计算荒料率等相关数据。

六、荒料开采分解划线要考虑多层次分解划线的结合
对于一些长条块石、特别是体积较大的长条块石,如果通过某些断面不能清晰的观察石材花色或表面质量,不能判断缺陷的走势,则要考虑将这些长条块石进行多次分解划线,第一次划线将长条块料分成若干个子块,再逐个逐步进行划线分解。

荒料分切完毕,发现有大的缺陷还要再次进行修切划线。

如图8所示。

在荒料上标出某些方向性标识
图8 需要分层多次划线的荒料
对于一些特殊的矿山,例如我国的“蒙古黑”,土耳其的“七彩玉”,矿体没有完整的开采面,石料都是以土豆形状包裹在碎石和泥土里面,需要使用挖机逐个清理出来,俗称“刨土豆”,从外面很难判断它的质量情况和纹理走势。

从这样的矿体中开采荒料,可根据石料大小分别处理。

对于体积大的石料,通常是从中部或者顺着显著的裂线切开一个大面,再分解成荒料;对于体积小的石料,则是修切掉最不规则的一面,再逐步修切成荒料。

七、荒料开采分解划线要考虑根据市场需求量确定荒料参数
分解划线工序也是和市场情况息息相关,紧密相连的。

供不应求的矿山,比如,土耳其的“白玉兰”和“奥特曼”,伊朗的“莎安娜米黄”,矿山都是按照自己的方法进行分解划线,以荒料出材率最大化为目的。

对于新矿山和供过于求的矿山,或者以销定产的矿山,则必须综合分析以上需要考虑的因素,将提高矿山荒料品质放在首位,只有荒料品质为市场所接受,矿山才能提高经济效益。

如果是以销定产,则需要供需双方本着以上的原则,互利互让、共同协商,达到共赢的目的。

图8的荒料就经过供需双方的多次探讨协商,重新划线分解。

波浪线部位是最初按需方要求的分解切割线,后来矿山方强烈要求,需方妥协,用波浪线取消原分解线,将长度延伸到2800mm。

八、荒料开采分解划线要考虑分解划线的其他要求
1、矿山要指定经验丰富的,工作认真细致负责的技术人员会同操作者一起实施分解划线工作,不能随意指定;有争议或重要长条块石的分解划分,必要时还应请矿山负责人或买方代表参与。

划线技术员要熟悉石材后续加工流程,熟悉石材市场行情,充分掌握自己矿山石料的物理特性和可能存在的缺陷。

无关人员不得在石料上胡乱涂鸦。

很多矿山都发生过这样的质量事故,由于划线不准确或者没有划线,切割工人按自己的意志进行分解,结果导致本来能够出产高品质荒料的分解成了废料,本应出大料、长料的,分解成了小料、短料,十分令人痛心。

2、切割分解过程中,工人发现石料内部有变化或者出现新的情况,或者有新的建议,要及时通知划线技术员前来察看,重新划线,不得自作主张。

3、每个矿山的划线要统一规范,简洁明了,易于让操作工人辨别和掌握,不能反复更改,让工人无所适从。

有修改的划线,一定要把取消的原分解线抹去,并现场向切割操作工人清晰的加以说明,甚至划线技术员要在切割现场指导,确保操作无误。

4、矿山要统一规格标注的度量衡,长度单位最常采用的是cm,重量单位最常采用的是t。

5 、分解划线工作要注意安全防护,预防落石和长条石料断裂等风险,开采现场不能同时进行爆破作业和绳锯切割作业,以防止飞石和绳子断裂伤人;划线技术员要穿水鞋或者安全鞋,注意滑跌,不能在石料上跳跃奔跑,要安排工人协助,配合清洗石料,协助观察周围环境和人员上下的楼梯加以防护。

以上只是分解划线时要考虑的一些因素,具体操作时,要对翻倒的长条块石,仔细观察和研究,研究基本的特征,有哪些缺陷,判断缺陷的走势和变化,综合考虑,先切除主要缺陷,再考虑次要缺陷,确定从哪个位置下第一刀,考虑首先生产大的荒料,长的荒料,余下部分生产小的荒料或工艺料,以达到分解出优质石材品种,提高荒料品质和价值,提高矿山出材率和提高后续加工的成品率的目的。

分解划线直接影响了石材荒料的质量和荒料的后续加工,直接影响着矿山的荒料出材率,影响着市场对该品种的认知和喜爱程度,从而决定了矿山的经济效益和社会效益,在矿山开采工作中,要对其予以充分的重视。

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