石材工艺学第三章__石材的开采工艺与设备

2.基本原则：采剥并举，剥离先行
3.要求：不影响矿体的完整性和成块性
蝴蝶绿（十三）2006.10.5
二.分离——石材开采的主体工艺 1. 概念：从矿体中分离出体积为荒料若干倍的条 块石。 2.要求： （1）不损伤矿体和矿石——采取保护措施 （2）条状块石的规格尺寸应等于荒料规格尺寸的 数倍加上分割荒料所需的加工量。 （3）根据矿体的自然条件而定，充分利用天然裂 和层理。 （4）根据开采设备的技术性能而定，充分发挥设 的作用，提高效率，降低成本。
开采工艺分为：剥离——分离——顶翻——分割——整 形——吊装运输——清渣、排废 七个工序
一.剥离 1.基本概念 （1）剥离范围：开采范围内所有不符合加工与使 用要求的部分； （2）外剥离：矿床开采前对可采矿体表面及周边的 不符合加工与使用要求部分的剥离，使之露出可供 开采的部分；
（3）内剥离：对矿体内部由于节理、裂隙、脉岩的存 在而不能成为荒料部分的剥离。 （4）剥采比：剥离掉的土石方量与开采出的荒料体积 之比。 （5）荒料率：在一定的开采范围内采出的荒料体积与 该范围内原矿体积之比称为荒料率。
第三章 石材的开采工艺与设备
3.1 石材矿山的类型与组成要素 3.2矿床开拓与开拓运输方法 3.3石材矿床的开采工艺
3.1 石材矿山的类型与组成要素
一.石材矿山类型 石材矿山类型有露天开采和地下开采。露天开 采分为山坡露天开采、凹陷露天开采和井式开 采。地下开采分为山洞型开采和井巷型开采。
1.露天开采:需先将石材矿体表面的覆盖层和风 化层剥离后才能进行开采的石材矿山。从地面 开掘露天沟道、并开创出开采工作面，把荒料 从工作面开采出来。根据矿床埋藏的地形条件， 位于采场地表最低水平以上的称为山坡露天开 采；位于采场地表最低水平以下的称为凹陷露 天开采。
葡萄牙粉红大理石
意大利CARRARA
2.地下开采：需要从地表掘进井巷到达矿体后 才能进行开采的石材矿山，分为巷道(山洞式) 开采、峒室（井巷式）开采。
山洞式：山形陡峭、剥离量大、开采作业极度危 险的山坡露天型矿山，如四川宝兴县的一些大理 石矿山；倾斜矿体的凹陷露天型矿山，随着开采 深度的增加，需要剥离很大厚度的覆盖层，如北 京房山的汉白玉大理石矿山；随着开采深度的增 加，一些井式大理石矿山的开采也将无法继续下 去。采用山洞式开采方式，将使开采作业变得更 实际。
主要开采工艺与凹陷露天型矿山开采类似,不同的 是在正式开采之前,增加了一个矩形通道开拓工序,在 只有一个自由面的矿体上再开拓出一个新的自由面.
1997年CARRARA大理石矿-4（源自文库采）
井巷式：利用其他工程、交通设施或矿山 开采项目遗留下的巷道，通过在 巷道内部开掘的石材矿山。
二、露天采场组成要素
1－工作平台 2－安全平台 3－清扫平台 4－运输沟道 α、β－最终帮坡角； GF－露天采场的下部最终畀线 H－露天采场最终开采深度 AB－露天采场的上部最终境界线 ABGHF－露天采场的最终境界
1.台阶： 露天开采石材时，通常把被开的矿体划分成 一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采。当有 两个或两个以上的水平分层同时开采时，上、下 分层之间需保持一定的超前距离。在开采过程中 和开采终了时在空间形成台阶状。这些台阶状的 工作面称为台阶。台阶是石材露天采场的基本构 成要素，也是进行独立开采荒料作业的单元体。
山坡露天开采：基本上按照自上而下开采顺序的原则
山坡露天矿山
凹陷露天开采：基本上按照自上而下开采顺序的原则
凹陷露天矿山
井式开采：实际上是凹陷露天开采的一个特例。
随着石材矿山开采作业的不断深入，有许多石材 矿山由山坡露天类型，逐渐演变成凹陷露天型类型， 最终变成井式开采。 国外许多井式开采矿山的深度超到50米，甚至 达到80米或更深。
2.工作平台：各台阶的水平部分 3.安全平台：采场边界为了保证下部生产平台 的安全和边帮的稳定性而保留的。 4.清扫平台：每隔个2-3个安全平台设一清扫平 台 5.运输沟道：地面与各水平分层之间的运输道 路
第二节 矿床开拓与开拓运输方法
一.矿床开拓（运输系统） 1.概念：是连接矿山内部各工作台阶到荒料堆场 或外部运输系统以及废石堆场的运输通道，并起 到及时准备新的开采水平的各种坑道工程。建立 起连接石材采. 场与运输地面的运输系统的工程。 2.任务： （1）将开采下的荒料外运或送到荒料堆场 （2）将废石渣土运送到废石堆场 （3）将工具、材料、设备、人员运进或运出工作 面。
条状块石的宽度一般为开采台阶的高度， 长度为开采台阶的一部分
三.顶翻——倒石
1.目的：便于按所需规格分割成荒料。
2.方法：牵引绞车、装载机、顶石机、水压包、气 压包。 3.要点：使用保护措施，防止翻倒时使条石断裂。
(结合插件)
金刚石串珠锯开采其锯缝宽度只有12mm，当石料全 部从矿体上分离锯切后，想直接通过12mm的锯缝，从矿
挪威Larvik矿山
二.开拓运输方 法 1. 公 路 开 拓 ， 单一汽车运输 适用条件： 地形简单、 （弯道少、半 径大）、采场 高差小、范围 大、便于公路 展线，荒料规 格大，运输量 大，公路基建 工程量小。
2.斜坡卷扬台车运输开拓 适用条件：地形复杂、高差较大（20º ～40º ），矿区范 围不大，公路展线有困难的山坡或凹陷矿区运送块度较小 的荒料，且废石渣土量较少的矿山。斜坡卷扬台车一般设 在开采境界之外。采场内需借助其他运输方式 将荒料装上台车。 3.固定桅杆吊与汽车运输联合开拓 适用条件：采场高差大、范围小、地形复杂，公路展线 困难、废石、渣土较少的矿山。桅杆吊通常位于采场的边 缘。 吊装范围外荒料由牵引绞车或装载机等运至桅杆吊吊 装范围内，再由桅杆吊吊运至运输平台的汽车上
4.架空索道运输开拓 利用绳索式起重机一次性完成装载、起重、 运输、装车作业。 适用条件：地形复杂、陡峭、高差大、沟谷 深、公路开拓困难，且投资大的规模较小、荒料 块度不大的石材矿山。 5.明溜槽运输开拓 适用条件：地形复杂，高差大、坡陡（大于40º ）， 基建资金短缺。 6.联合开拓
笫三节 石材矿床的开采工艺