石材开采部分

第六章饰面石材开采

第一节概述

饰面石材有大理石、花岗石和板石等，它们具有一定的机械强度，加工后显现出美丽的花纹和光泽。大理石属于沉积碳酸盐岩和与之有关的变质岩。如大理岩、大理化灰岩、致密灰岩、白云岩、蛇纹化大理岩、蛇纹岩等。花岗石属于各种产出的岩浆岩和变质的含硅酸盐矿物为主的岩石。如片麻岩、混合花岗岩、辉绿岩、闪长岩、辉长岩、安山岩、玄武岩等。板石即地质上的板岩、钙质板岩、凝灰质板岩、粉砂质板岩、硅板岩和板状砂岩、板状石灰岩和板状石英岩等。

大理石、花岗石主要用于高级建筑物作装饰棉板材，也用于石雕、工艺美术品、石碑、条石和块石等。大理石还可加工为米石、石粉，有的可作电气绝缘板、水泥原料等。花岗石可作耐酸耐碱制品等。板石主要用于饰面板材和屋顶板。

饰面石材矿山开采的基本要求和特点，在于从矿体中采出满足一定规格要求且无裂缝的完整块石——荒料。因此，开采工作面的布置、推进方向，以及与之相联系的开拓运输方式，要充分考虑矿体的层理、节理、裂隙，最大限度地避免它们对开采的不利影响；选择相应的开采工艺和技术装备，保证大块荒料的采出。

饰面石材开采的基本工序为：

分离——从矿体上将条状块石（以下简称条石）分离下来；

分割——将条石分割为毛荒料或荒料；

整形——将毛荒料加工修整为荒料。

荒料率时是石材矿山的重要技术经济指标，荒料率大小和荒料块度取决于矿床地质条件和开采方法。

石材矿山建设必须十分重视矿点矿段的选择，首要的是资源条件，品种须适应市场需要，荒料率要达到一定要求。通常，荒料率在开采前往往不能获得可靠的数据，因此建设规模不宜过大，设施应从简，经小规模试采证实确具备大规模开采条件后，可进一步扩大规模，并完善应有的设施。

第二节开采境界的确定

合理确定开采境界试露天矿山设计中的关键问题之一，直接影响到矿山的主要技术经济指标。需综合分析自然、经济及技术组织等因素。石材矿山确定开采境界，首先要解决首采区的问题，进而确定最优境界。

一、选择首采区的主要原则

通常情况下，饰面石材矿山的开采规模较小，开采的平面范围无需遍布整个矿区。因此，确定开采境界，首先是选择首采区。选择的主要原则是：

勘探程度较高，储量比较可靠；

有足够的储量，能保证矿山适度的服务年限；

有较好的开采条件；

剥采比小，荒料率高；

不影响整个矿床的合理开发。

二、确定开采境界的主要原则

1）确保有一定的盈利；

2）充分利用资源，尽量减少储量损失；

3）矿山服务年限适度；

4）保证生产安全；

5）不影响必须加以保护的建筑物、构筑物、河流、铁路、公路等。

三、经理合理剥采比的计算方法

为保证石材矿山获得一定量的利润，在确定开采境界时要求境界剥采比不大于经济合理剥采比。

目前，我国饰面石材矿山均为露天开采，因此在计算经济合理剥采比时，不采用与地下开采比较成本或盈利的方法，而采用保证获得最低必要利润的方法，即盈利法。

碎矿石得不到综合利用

()b

a d c n j --=η01.0 （2－6－1） 式中 j n ——经济合理剥采比，m 3/m 3；

η——荒料率，％；

c ——荒料平均售价，元/米3；

d ——最低必要利润，元/米3；

a ——采矿成本，元/米3；

碎矿石得到综合利用

()b

ke a d c n j +--=η01.0 （2－6－1） 式中 k ——利用的碎矿石量与原矿量之比；

e ——碎矿石纯收入，元/米3。

其它符号意义同前。

上述两式表明，经济合理剥采比与荒料率有直接关系。荒料率高，则经济合理剥采比就大，反之亦然。不同的矿床条件，荒料率变化较大，因此经济合理剥采比也有较大变化。另一个影响经济合理剥采比的重要因素是荒料价格，它与荒料品种及规格有关，品种好、规格大售价就高。

四、最低经济荒料率

一般露天矿的经济效益，除矿岩本身性质和相应的开采技术外，主要决定于剥采比。因此在确定开采价值和开采境界时的主要因素是剥采比。而在饰面石材矿山，除剥采比以外，还有一个主要因素——荒料率。

开采相同数量的原矿，荒料率越高，则所获得的产品——荒料就越多，经济效益就越好。可见荒料率的高低对饰面石材矿山的经济效益有十分明显的直接影响。因此，从经济角度对荒料率的下限有一定要求，不能满足这要求就不能保证获得必要的利润，就没有开采价值。最低必要利润应保证缴纳税金和按规定年限偿还投资贷款、利息。

最低经济荒料率可按下式计算确定：

碎矿石得不到综合利用

()d

c a nb

d -+=100η （2－6－3） 式中 d η——最低经济荒料率，％；

n ——生产剥采比，m 3/m 3；

b ——剥离成本，元/米3；

c ——荒料平均售价，元/米3；

d ——最低必要利润，元/米3；

a ——采矿成本，元/米3；

碎矿石得到综合利用

()d

c ke a nb

d ---=100η （2－6－3） 式中 k ——利用的碎矿石量与原矿量之比；

e ——碎矿石纯收入，元/米3。

其它符号意义同前。

由上述两式可见，最低经济荒料率与生产剥采比有直接关系，生产剥采比大，最低经济荒料率就高，生产剥采比小，最低经济荒料率就低，两者呈直线关系。因此，评价、选择和确定矿区或块段时，除矿石性质和其他技术条件外，必须同时注意剥采比和荒料率两个参数。

一般条件下，生产剥采比在0.3 m 3/m 3左右时，花岗石矿的最低经济荒料率伟15～25％，大理石矿为20～30％。如果品种好，售价高，有较多出口时，则最低经济荒料率可适当降低。