国内大理石矿比较常用的几组组合开采方法

花岗岩大理石矿山开采方法有哪些？

花岗岩大理石矿山开采方法有哪些？一、现今的花岗岩矿山开采自古以来，我们的祖先用火烧冷激的办法来开山、修路，象四川的栈道，穿越秦岭的遂道，及古墓的挖掘。

随着社会的发展、进步，铁器时代和火药的发明之后，人们就采用在岩石上凿孔，然后在洞内放置炸药，引爆后把基岩炸开。

之后，用各种方法利用已炸开的石头。

十九世纪西方工业化革命的浪潮席卷全球，以意大利、西班牙为首的石材加工机械及矿山开采机械相继问世，影响巨大。

而我国从清朝至民国，长期的闭开自守和战乱，也无暇顾及矿山。

直到解放后的六十年代才开始从意大利引进成套的加工设备来加工合格的板材。

但矿山的开采由于开采设备的价格高，自动化程度高，工人操作技术要求高，而国内一直没有引进。

有极个别的单位引进了单机也发挥不了效益，往往变成了废铁一堆。

所以矿山开采这方面还相当落后，大多数还是人们的蚂蚁啃骨头的方法、爆破的方法来开山采石。

矿山工人劳动强度大，生产不安全，开采操作无序，乱挖乱炸，不可再生的宝贵资源浪费很大。

在花岗岩开采的历史上，也留下了我国工人们的创造性劳动：如清朝末期的汉口海关大楼，全部是湖南丁字湾的麻石建成，现今还屹立在长江之北。

又如解放后的1959年的北京十大建筑之一的人民英雄纪念碑，它是山东青岛的师傅们在王家妹岛上取出的一块重约200吨的整麻石加工而成。

这些成就将永垂青史。

二、应力集中爆破法国外的文献资料（瑞典）几十年前就有报告，应力集中方法就象在布店里买一段布，先在一端剪一个口子，两手一撕，布就开了，这就是应力集中的原理。

在我国由湖北工业设计院的爆破高级工程师申请了发明专利（14022号，在岩石孔内刻槽工具）。

具体操作是用凿岩机在基岩上凿出φ40的若干个深孔，在每一个孔内均匀地用机械方法刻出一对槽子，如图，槽子是有方向性的，在孔内填满火焰引爆剂，孔口由粘结性很好的黄泥压紧、压实。

电讯号点火后，在孔壁内沿槽子的方向产生应力集中的高压汽体将基岩挤开。

现在能做到一面切割和双面切割基岩，分开的大石头再用人工劈裂的方法打成荒料，运到加工厂后切割成毛坯板材。

井下大理石开采方案

井下大理石开采方案1. 前言井下大理石开采方案是一个非常重要的工程方案，它是通过在地下深处开掘来获得大理石矿石。

该方案需要考虑到地质条件，经济效益等因素，以便最大化地提高开采效率和盈利能力。

本文将探讨井下大理石开采方案的设计和实施，包括地质条件的分析，开采机械设备的选择和操作规程的制定等内容。

2. 地质条件分析在开始井下大理石采矿之前，必须对采矿地进行完整的地质勘探与技术分析，明确矿床的质量和位置。

这是确保采矿工程成功实施的关键。

地质条件对采矿工程影响很大，因此必须进行详细的分析。

地质条件的分析如下：2.1 矿石质量分析大理石矿石质量直接影响到开采效益和市场竞争力。

要进行详细的矿床质量分析，包括大理石的颜色，纹理，矿石的硬度等因素。

通过这些分析来确定矿石的可用性和总体质量水平，以便制定更优秀的开采策略。

2.2 矿床分布分析大理石是地质条件复杂的地区的特产，矿床分布的分析会帮助我们确保在合适的位置找到最佳的大理石矿床。

在进行分析时，我们必须确定矿床的位置、大小和细节，以便设计最佳的采矿区域和采矿方案，同时确定合理的掘进方向和钻矿区域。

2.3 岩石性质分析地下大理石采矿对岩石性质有重要的要求，对于工人安全、机器设备的效率和操作、采矿质量的影响很大。

因此，我们要分析大理石岩石性质，以便制定各种操作方法，并选择合适的操作和采矿设备，使开采过程更加顺利。

3. 开采设备选择在对矿床的分析基础上，以确定一个详细的开采方案为前提。

我们需要在设备选择方面，根据矿石质量和岩石性质的要求来进行选择。

开采设备的选择包括钻探设备和采矿设备，同时要考虑机械设备的适用范围和性能。

3.1 钻探设备钻探设备是采矿过程中不可缺少的部分，它对采矿设计与定位至关重要。

钻探设备有很多种，但一般来说，我们需要选用高质量的钻探设备，以保证它的钻孔深度，精度和准确性，从而确保开采过程的良好开展。

钻探设备可以分为机械式、液压式、电动式和操作式等多种类型。

我国饰面大理石和花岗石矿山全绳锯洞采技术

我国饰面大理石、花岗石矿山全绳锯洞采技术世明长期以来，我国饰面大理石石材矿山的洞采技术未达到突破性进展。

近年来，由于环保、生态、林业等相关政策法规的制约，限制了石材资源的露采。

自2014年以来，有些企业开始加快洞采工艺和设备的研发，目前不但在饰面大理石洞采技术方面取得可喜的成绩，而且在饰面花岗石矿山也成功实现了洞采技术。

现将这些我国自主的饰面石材洞采技术介绍给大家，以便在石材开采业中推广使用。

1、饰面花岗石石材洞采专用线锯机泉州市新兴采石技术设备研究所在广西南宁花岗石矿山将线锯设备引入石材矿山洞采中，成功实施洞采工艺，突破了花岗石饰面石材矿山硐采悬而未决的难题，开创了国内外花岗石饰面石材矿山硐采技术先例。

石材洞采专用线锯机由支撑机构、进给机构及线锯机构组成，如下图。

该锯具有如下优点：以能够在质量相对较好花岗石、成材率相对较高的花岗石之处进行洞采取石，可以择优开采，既能减少生态环境破坏，又能减少开采成本。

该设备已获批准3项国家专利。

洞采专用线锯机2、饰面石材全绳锯洞采工艺和设备山东栖霞璞石矿业公司，使用北京穿山龙洞采技术有限责任公司的洞采技术，即金钢石串珠锯与钻机相结合的金钢石串珠锯锯切法工艺进行大理石洞采。

主要是使用潜孔钻机、金刚石串珠锯和导绳轮柱等进行施工，具体方法如图。

现场试验证明：该洞采施工方法，在开采设备、工艺和经济指标上都是可行的，并且具有轻便、灵活、安全、高效的特点。

不仅可以用于大理石洞采，还可以用于花岗石洞采。

全绳锯洞采，已获批准4项国家专利1、在搭建的绞手架上钻凿采准巷道洞口四角2、使用锚钩拉出锯切采准巷道的首块键石“L形”导绳钻孔，并对键石四边进行锯切3、采准巷道锯切下的键石被拖出3、结语发展石材依赖于资源，石材是不可再生资源，以环境的代价换取资源的时代已经过去了。

我国石材行业正面临着实现产业转型、产业转移、产业升级，由石材大国向石材强国转变的关键时期，正处在结构调整向纵深转折的重要时刻，既面临严峻挑战，也面临着良好的发展机遇。

四川永兴矿业公司大理石矿试开采方案

九道拐大理石矿试生产方案一．矿区概况1.矿区位置矿区行政区划隶属四川省宝兴县五龙乡，位于县城西北方向，距县城直线距离9公里，面积8.88平方公里，地理坐标为：E102º44´15"~102º46´30"N30º24´00＂~30º26´45＂。

2.自然地理矿区海拔高度1100~1600m。

地势北高南低，地形陡峻，属深切割高山峡谷地貌。

相对侵蚀基准面高程1060m，远低于最低开采标高1256m。

区域内内最大河流西河横贯勘查区南部，流量0。

86~1.8m³/S。

矿区主要气候特征为河谷气候，冬无严寒夏无酷暑，四季湿润温和。

每年7~9月为雨季，年平均降雨量99.7mm,最大日降雨量101.8 mm。

3.区域地质区域大地构造隶属松潘甘孜地槽褶皱系和扬子地台四川台坳的接合部五龙断裂东侧。

区内主要出露地层为元古界前震旦系盐井群蜂桶寨组、黄店子组、锅巴盐组；志留系下统、中上统；泥盆系下统；二叠系上统龙潭组、长兴组及第四系冲积层等。

矿山主要开采层位为盐井群锅巴盐组三段（Ptg3）。

其中五龙断裂呈北东向展布并从矿区东南方向通过。

矿区内地层倾向西北，倾角60~80º，与区内地形倾向相同，为一单倾构造。

区内岩浆岩主要为少量碱性喷出岩－粗面岩和一套酸性侵入岩－花岗岩（位于矿区正东0.2~0.4公里处）。

4.矿床地质盐井群锅巴盐组共分四段，其中锅巴盐组三段为主要可采层，并可大至划分成三部份，即上、下两个含矿层，中间夹大约32米厚的绿泥绢云千枚岩。

每个含矿层内都可明显划分成乳白色和灰白色两种大理岩。

其中上矿层层厚30~80米，最大可采垂直高度240米，乳白色高品级大理石主要分布于上矿层的中下部，约占总厚的29.62%；下矿层与上矿层平行产出，水平面上相上含矿层相距约30米左右，矿层厚20~60米，最大可采垂直高度为230米，乳白色高品质大理石主要分布于矿层下部，约占总厚度的34.78%。

大理石矿开采设计方案

1. 引言大理石是一种常见的建筑材料，用于室内和室外装饰。

大理石矿的开采是一个复杂的过程，需要综合考虑地质条件、开采技术、环境保护等因素。

本文将介绍一种大理石矿开采的设计方案，以确保高效、安全、可持续的开采过程。

2. 地质条件分析在确定大理石矿开采方案之前，首先需要进行详细的地质调查和分析。

主要包括以下几个方面：•矿石储量和分布情况•矿石质量和结构特点•岩石的物理力学性质•岩体的稳定性分析•地质构造特征和变形情况通过对地质条件的分析，可以确定合理的开采方法和采矿工艺，以确保开采过程的安全和高效。

3. 开采方法选择根据地质条件和经济效益考虑，本方案选择采用露天开采方法进行大理石矿的开采。

露天开采是一种常见的矿石开采方法，适用于开采具有较大储量和均匀分布的矿石。

大理石矿通常具有较大的储量和广泛分布，因此露天开采是一种经济、高效的开采方法。

4. 采矿工艺设计4.1 爆破方案在露天开采中，爆破是一种常用的矿石开采方法。

爆破可以将大理石矿体破碎成适合运输和加工的大小块状物料。

爆破方案要考虑以下几个因素：•爆破参数的选择，包括药性、药量、引爆方式等•爆破孔径和排列方式•爆破序列和时间间隔4.2 采矿设备选择在大理石矿的露天开采中，需要选择适当的采矿设备，以确保高效、安全的开采过程。

常用的采矿设备包括：•钻孔机，用于钻孔爆破孔•掘进机，用于开采矿石•负重汽车，用于矿石的运输•破碎机，用于将矿石破碎成适当大小的颗粒在选择采矿设备时，要考虑地质条件和开采量，以确保设备的负荷和效率匹配。

5. 环境保护措施大理石矿的开采会对周围环境产生一定的影响，因此需要采取一系列环境保护措施，以最大限度地减少对环境的影响。

主要的环境保护措施包括：•在采矿区域周围设立隔离带，防止尘土和碎石扩散•采用湿法除尘设备，减少矿石开采带来的粉尘污染•合理安排爆破作业时间，以减少对周边地区的噪音干扰•定期监测环境空气和水质的变化，及时采取调整措施6. 安全管理措施在大理石矿的开采过程中，安全是至关重要的。

大理石开采链臂锯介绍

这三种设备各有优点，各有长处，也分别存在一些不足，在此分别简单介绍一下，有一个基本对比，这三种设备不是互为排它性的，希望矿山针对各自矿山特点，选用合适设备，或设备组合，充分发挥选用设备优点、长处，规避设备短处，形成1+1>2的效果，能安全、快速高效、优质、经济进行石材矿山开采。

1. 开采圆盘锯这是我们中国人这是我们中国人伟大发明创造，伟大发明创造，把工厂圆盘锯改把工厂圆盘锯改造运用于矿山开造运用于矿山开采，甚至可以把采，甚至可以把工厂搬到矿山去！工厂搬到矿山去！优点：开采效率高，开采成本低，操作方便，软硬石头都能切。

缺点：1）不能平切 2）开采大荒料比较困难 3)要求开采平台大，需要固定的轨道，否则没效率 4）要求矿体完整，并且受花色纹理走向制约。

运用：花岗石矿山一般非常适用，已得到普及推广，大理石矿山应用不多。

2. 金刚石串珠绳锯最早从意大利引进，现在中国已能批量生产并出口，得到很大发展，性价比高，已经得到普及运用优点：切割方式比较灵活，任意方向都能切割，开采效率也不错，石材适应性广，设备轻巧，设备价格低，在国内矿山普及率比较高，会熟练操作使用人员比较多。

缺点：需要配套水平钻、潜孔钻、凿岩机等钻孔设备，需要预先钻孔，且基本上不能缺水。

运用：大理石、花岗石矿山已得到普遍运用推广，基本上每家矿山都有使用。

3. 链臂锯国外很早就得到广泛运用，在中国早期有引进，但种种原因不太成功，优点很多，国内矿山认识不足，有上升空间优点：干切，切割时原则上不需要水，切割面非常平整，荒料块度大，荒料率高，连续切割，切割效率高，没有水雾及扬尘污染。

井下大理石开采方案

井下大理石开采方案井下大理石开采方案一、前言大理石是一种广泛应用于建筑、雕塑、装饰等领域的高质量石材。

为了满足市场需求，我们需要制定一套高效、安全的井下大理石开采方案。

本文将提出一种可行的方案，以确保开采过程中的安全、高产和环保。

二、方案概述选址：选择合适的开采区域，要考虑地质条件、大理石储量、水资源等因素，并确保开采区域充足的通风条件。

设备采购：购买适用于井下开采的专业设备，包括矿用电机、矿车、采石机械等，并确保设备的质量和性能符合标准。

井下开挖：根据地质勘探结果，制定合理的开挖方案，确保井下开挖的平坦度和稳定性。

同时，要加强井下通风和照明设施，以确保工人的安全和工作效率。

矿石运输：使用矿车将开采的大理石矿石从井下运送到地面，运输过程中要注意保护矿石的完整性，避免损坏。

矿石加工：将运输到地面的矿石进行初步的加工，包括去除杂质、切割成合适的规格等。

产品销售：将加工好的大理石产品销售给市场，包括建筑、装饰、雕塑等领域。

三、井下开挖方案井下开挖方法：采用隧道开挖法，通过钻探、爆破、掘进等方式进行。

井下通风：设置通风井和风机，确保井下空气流通，提供良好的工作环境。

井下支护：根据地质条件，采用适当的支护措施，如锚杆、钢架等，确保井下开挖的安全性和稳定性。

井下照明：设置合适的照明设备，确保井下工作区域有足够的光照。

井下设备安装：根据需要，安装矿用电机、采石机械等设备，确保设备正常运行。

井下作业规范：制定井下作业规范，包括安全操作、事故应急预案等，确保工人的安全。

四、矿石运输方案矿车选择：选择适用于井下的矿车，确保承重能力和移动性能。

运输道路：在井下建设合适的运输道路，确保矿车的顺利运行。

运输操作：培训工人正确操作矿车，确保矿石的安全运输。

运输管理：建立矿石运输管理制度，包括矿石运输记录、维护保养等，确保运输过程的安全和高效。

五、矿石加工方案矿石初步加工：将运输到地面的矿石进行初步的加工，去除杂质、切割成合适的规格。

花岗岩、大理石等建材的开采调查

花岗岩、大理石等建材开采调查一、石材的开采类型石材矿山开采跟金属矿床开采类似，分露天开采和地下开采两种，露天开采分为山坡露天开采、凹陷露天开采和井式开采。

一般采用山坡露天开采，山坡露采向下部发展后转为凹陷露天开采。

对于埋藏较深的经济价值高石材也可以采用地下开采的方式。

其中山坡露天开采剥土、剥岩量最小，开采最安全经济。

下图为某矿山山坡露天开采现场图。

二、石材的开采流程开采流程一般分为：剥离---分离---顶翻---吊装运输---分割---整形---清渣排废，共七个工序。

2.1剥离该过程与露天矿开采的剥泥过程类似，是一个移走待采矿体上覆盖的岩土的过程。

2.2分离石材分离指将需要开采的石材，根据需要的尺寸，采取不同的方式将石材从矿床上分离开的的过程。

目前采用的方式主要有三种；a)凿眼劈裂法，b)凿眼爆破法，c)机械切割法。

对于这三种方法将在后文中详细介绍。

下图为机械切割施工现场2.3顶翻为了方便对石材的分割与整形，通常会将竖向的石材翻倒放平，翻倒放平的过程就是石材开采的顶翻工序。

通常用气压顶推袋配合大型挖机进行。

2.4吊装运输若分割下来的石材符合吊装运输的尺寸时，可以直接进行吊装运输，不符合吊装运输尺寸时应再次切割，符合运输尺寸时方可进行吊装运输。

吊装设备根据吊装石材尺寸大小、吊装频率等选用不同的调装设备。

常用的调运设备主要为桅杆式、塔式和臂架式等，另外轻小型的还可以采用叉车或挖机等进行吊运。

下图为桅杆式吊运机吊运石材现场。

2.5分割整形开采下来的荒料可以在矿场现场直接向市场销售，也可以在现场将荒料料分割成毛料，甚至可以将毛料运至加工厂进行深加工，将毛料加成更精细的石材成品。

是否进行深加工可根据企业自身能力及市场情况决定。

2.6清渣排废现场施工难免废石碎料，一般量方都不大，但应及时清走，以免影响后序石材开采。

可以用铲车配合卡车装运至废料堆场。

三、石材的开采方式目前采用的方式主要有三种；a)凿眼劈裂法，b)凿眼爆破法，c)机械切割法。

大理石矿山开采方案

大理石矿山开采方案概述大理石是一种质地坚实、色彩丰富的石材，被广泛应用于建筑、雕塑、装饰等领域。

为了满足市场需求，本文将介绍大理石矿山的开采方案。

地质勘探在选择大理石矿山开采地点之前，需要进行地质勘探工作。

地质勘探包括地质调查、地质钻探、地质探测等，主要目的是确定矿山地质条件和矿石储量。

通过地质勘探，可以评估矿山的开采潜力和开发价值。

在确定矿山开采地点后，需要进行矿山设计工作。

矿山设计包括矿山布置、采矿方法选择、采场设计等。

根据地质条件和开采要求，选择适合的采矿方法，制定合理的采矿方案。

矿山布置矿山布置是指确定矿山的整体布置方案。

一般考虑到交通便利性、资源利用效率和环境保护等因素。

应尽量减少道路和设施对环境的影响，同时保证开采效率。

采矿方法选择根据地质条件和矿石储量，选择适合的采矿方法。

常见的采矿方法有露天开采和地下开采。

在大理石矿山开采中，一般采用露天开采的方式。

采场设计是指将矿区划分为多个采场，确定每个采场的开采顺序和开采方式。

采场设计应考虑到矿石的分布、矿脉规模和开采效率等因素，合理安排采场的开采顺序和开采周期。

开采工艺大理石的开采工艺一般包括爆破、挖掘和运输等步骤。

爆破大理石的开采通常需要进行爆破作业，以破碎岩石，并方便后续的挖掘工作。

爆破作业应根据地质条件和矿石特性，制定合理的爆破方案。

同时，应注重爆破对周围环境的影响，采取措施减少爆破震动和粉尘扩散。

挖掘是指将爆破后的岩石进行清理和挖掘，以获取大理石矿石。

挖掘过程中应注意安全操作，避免岩石坍塌和设备故障。

运输运输是指将挖掘得到的矿石从采场运送到加工厂或储存场所。

运输方式可以选择卡车、输送带或铁路等。

在选择运输方式时，要考虑到距离、矿石量和运输效率等因素。

环境保护大理石矿山开采过程中应注重环境保护。

在采矿过程中，应采取措施减少爆破、挖掘和运输对环境的影响。

同时，矿山开采结束后，应对矿山进行复绿和水土保持工作，恢复自然生态环境。

大理石矿山的开采方案涉及地质勘探、矿山设计、开采工艺和环境保护等多个环节。

大理石矿开采设计方案

大理石矿开采设计方案1. 简介大理石是一种常见的建筑材料，其美观和坚固性使其广泛应用于建筑、雕塑和装饰等领域。

为了高效地进行大理石的开采工作，需要制定详细的矿开采设计方案，以确保资源的充分利用和环境的保护。

2. 地质勘探与评估在大理石矿开采之前，需要进行地质勘探和评估工作。

通过采集样本、地质勘测等方式，确定矿区的地质状况，包括矿层的厚度、坚硬程度、纹理和颜色等特征。

同时，对矿区进行环境评估，以确保开采不会对周边生态环境造成不可逆的损害。

3. 开采方案设计基于地质勘探和环境评估的结果，制定合理的开采方案是确保矿开采顺利进行的重要一步。

开采方案应考虑以下几个方面：3.1 矿区划分根据矿区的地质特征，将矿区划分为若干开采区，每个开采区应包括多个开采面。

通过合理划分矿区，可以提高矿石的采收率，并减少不必要的开挖量。

3.2 开采方式选择根据矿区的地质条件和开采需求，选择合适的开采方式。

常见的大理石开采方式包括露天开采和地下采矿。

露天开采适用于矿体较浅、矿石品质较好的情况，而地下采矿适用于矿体较深、矿石品质较差的情况。

3.3 开采设备选择根据开采方式和矿区规模，选择适当的开采设备。

常见的开采设备包括矿用卡车、矿用挖掘机和矿用钻机等。

选择合适的设备可以提高开采效率和安全性。

3.4 开采流程设计制定清晰的开采流程，包括爆破、运输、破碎和筛分等环节。

合理的开采流程可以最大程度地降低矿石的破碎率和破碎度，从而提高矿石的市场价值。

4. 环境保护措施大理石矿的开采工作可能对周边的生态环境造成一定影响，为了减少这些负面影响，需要采取一系列环境保护措施，如：4.1 水资源管理合理利用和管理矿区内的水资源，减少水的浪费和污染。

建立有效的排水系统，避免因矿井涌水导致的安全事故。

4.2 采空区治理及时对采空区进行填补和复垦，消除地质隐患，并恢复矿区的生态环境。

4.3 噪声和粉尘控制采取有效的措施减少开采过程中产生的噪声和粉尘，以减少对周边居民的影响。

大理石的矿山开采方法

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟大理石的矿山开采方法露天开采是从矿体表面开掘露天沟道，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山坡露天矿，开采的荒料及废石是下放式运输；位于采场地表最低水平以下的称凹陷露天矿，开采的荒料及废石是上提式运输。

采矿过程可以分为开拓运输、剥离、采矿三个部分。

大理石矿床的开拓是开辟矿山工业场区到采场内各工作台阶之间的运输通路及到废石场的运输通路。

开拓运输系统担负着将荒料从采场工作面运到荒料堆场或转运站；将废石、覆盖土运到废石场；将设备、工具、材料和工作人员运到采场各工作面。

中国大理石矿山常用的开拓运输方式有公路开拓单一汽车运输、斜坡卷场台车开拓运输、桅杆吊配汽车联合开拓运输、缆索起重机开拓运输、溜槽开拓运输等。

开拓运输方法的选择取决于矿体赋存条件、矿山规模及经济因素。

剥离工作主要是剥掉大理石矿体上的覆盖土、风化层，剥掉夹层、围岩以及因节理裂隙发育而无开采价值的破碎大理石，使大理石矿体暴露出来，为采矿工作做好准备。

应当特别注意对矿体的保护，不允许爆破震动对石材的完整性、成块性造成影响。

对松软的剥离岩土，可直接进行挖掘后装车运走；对硬度较高的剥离岩体可采用具有保护措施的爆破方法进行松动和破碎，然后挖掘装车运走。

对小型大理石矿山可采用手推车或窄轨矿车，人工装车、人工推运方式；对规模较大的矿山一般采用机械装载和汽车运输。

采矿工作的目的是最终得到符合要求的大理石荒料。

采矿工艺可以分为六个步骤：分离—顶翻—解体分割—整形—装载—清碴。

[next]分离工序是基本工序，根据使用设备和方法的不同可以分为多种类型，如楔裂分离、钻排眼楔裂分离、钻眼膨胀剂分离、凿岩控制爆破分离、普通钢绳锯分离、金钢石串珠锯分离、链式锯石机分离、圆盘式锯石机分离、联合分离。

根。

大理石的开采技术及工艺加工性能

一、矿山开采。

分为人工开采和爆破开采两类。

爆破开采又有微爆破开采和大爆破开采两类。

大理石、沿海一带的花岗石（沿海一带花岗石比较软）常常用人工开采或微爆破开采，四川一带的花岗石（比较坚硬）一般用大爆破开采。

大爆破开采材料利用率很低，大部分都在爆破中碎裂了，因此除非很硬的石材，一般不会用这种方法。

二、荒料加工。

开采出来的大石块叫做荒料，一般是用金刚石圆盘锯进行锯解加工成石板，对于大理石，则还可以用金刚砂锯进行加工。

金刚石圆盘锯使用一个大的圆盘形锯片，锯片上镶嵌有粉末冶金粘接的金刚石颗粒。

这种设备可以加工超硬质石材，使用也比较灵活，缺点是圆盘的直径需要二倍的石材高度加上法兰盘直径，而太大的锯片直径制造不易，因此不利于加工超大规格板材。

金刚砂锯是使用一排（多条）条状锯片，每条锯片类似于木匠使用的手工锯锯条，但金刚砂锯是多条平行排列，每条之间间隔与板材厚度相等，这样砂锯可以将整块荒料一次性锯解成很多片板材。

但是金刚砂锯由于使用金刚砂作磨料，不太适合加工硬质的花岗岩，一般只用于加工大理石。

另外，如果荒料中有缺陷，在加工前没有被发现的话，由于金刚砂锯加工是一次性完成，等到加工完发现缺陷就来不及了，将导致整块荒料报废，所花的加工费也浪费了，因此不适合缺陷较多的石材品种。

经过锯解的板材称为毛板。

三、板材抛光。

抛光设备有多种，从小型手扶式的到大型全自动的都有。

一般使用金刚砂作磨料。

花岗石抛光，一般使用复合材料胶结的金刚砂磨块（也叫磨头）进行抛光，一般有1#、2#、3#、4#、5#和0#，共6种磨块，1#最粗，5#很细，0#则是不含金刚砂的抛光膏。

加工时一般从1#到5#顺序进行，最后使用0#抛光。

大理石抛光，一般使用毛毡加蜡再加各种不同颗粒粗细的金刚砂细粉进行抛光。

经过抛光的板材称为光板。

四、切边。

光板经过切边机切割成所需要的尺寸规格，就可以出厂销售了。

一般常见的通用规格，在国内有800*800mm和600*600mm，也有500*500mm的，出口板则常用305*305mm、406*406mm、610*610mm、812*812mm等规格，也可以根据客户需要定制规格。

大理石开采设备介绍

这三种设备各有优点，各有长处，也分别存在一些不足，在此分别简单介绍一下，有一个基本对比，这三种设备不是互为排它性的，希望矿山针对各自矿山特点，选用合适设备，或设备组合，充分发挥选用设备优点、长处，规避设备短处，形成1+1>2的效果，能安全、快速高效、优质、经济进行石材矿山开采。

1. 开采圆盘锯这是我们中国人这是我们中国人伟大发明创造，伟大发明创造，把工厂圆盘锯改把工厂圆盘锯改造运用于矿山开造运用于矿山开采，甚至可以把采，甚至可以把工厂搬到矿山去！工厂搬到矿山去！优点：开采效率高，开采成本低，操作方便，软硬石头都能切。

缺点：1）不能平切 2）开采大荒料比较困难 3)要求开采平台大，需要固定的轨道，否则没效率 4）要求矿体完整，并且受花色纹理走向制约。

运用：花岗石矿山一般非常适用，已得到普及推广，大理石矿山应用不多。

2. 金刚石串珠绳锯最早从意大利引进，现在中国已能批量生产并出口，得到很大发展，性价比高，已经得到普及运用优点：切割方式比较灵活，任意方向都能切割，开采效率也不错，石材适应性广，设备轻巧，设备价格低，在国内矿山普及率比较高，会熟练操作使用人员比较多。

缺点：需要配套水平钻、潜孔钻、凿岩机等钻孔设备，需要预先钻孔，且基本上不能缺水。

运用：大理石、花岗石矿山已得到普遍运用推广，基本上每家矿山都有使用。

3. 链臂锯国外很早就得到广泛运用，在中国早期有引进，但种种原因不太成功，优点很多，国内矿山认识不足，有上升空间优点：干切，切割时原则上不需要水，切割面非常平整，荒料块度大，荒料率高，连续切割，切割效率高，没有水雾及扬尘污染。

大理石开采链臂锯介绍

这三种设备各有优点，各有长处，也分别存在一些不足，在此分别简单介绍一下，有一个基本对比，这三种设备不是互为排它性的，希望矿山针对各自矿山特点，选用合适设备，或设备组合，充分发挥选用设备优点、长处，规避设备短处，形成1+1>2的效果，能安全、快速高效、优质、经济进行石材矿山开采。

1. 开采圆盘锯这是我们中国人伟这大是发我明们创中造国，人把伟工大厂发圆明盘创锯造改，造把运工用厂于圆矿盘山锯开改采造，运甚用至于可矿以山把开工采厂，搬甚到至矿可山以去把！工厂搬到矿山去！优点：开采效率高，开采成本低，操作方便，软硬石头都能切。

缺点：1）不能平切 2）开采大荒料比较困难 3)要求开采平台大，需要固定的轨道，否则没效率 4）要求矿体完整，并且受花色纹理走向制约。

运用：花岗石矿山一般非常适用，已得到普及推广，大理石矿山应用不多。

2. 金刚石串珠绳锯最早从意大利引进，现在中国已能批量生产并出口，得到很大发展，性价比高，已经得到普及运用优点：切割方式比较灵活，任意方向都能切割，开采效率也不错，石材适应性广，设备轻巧，设备价格低，在国内矿山普及率比较高，会熟练操作使用人员比较多。

缺点：需要配套水平钻、潜孔钻、凿岩机等钻孔设备，需要预先钻孔，且基本上不能缺水。

运用：大理石、花岗石矿山已得到普遍运用推广，基本上每家矿山都有使用。

3. 链臂锯国外很早就得到广泛运用，在中国早期有引进，但种种原因不太成功，优点很多，国内矿山认识不足，有上升空间优点：干切，切割时原则上不需要水，切割面非常平整，荒料块度大，荒料率高，连续切割，切割效率高，没有水雾及扬尘污染。

建德市钦堂矿区大理石岩矿开采方案

建德市钦堂矿区大理石岩矿开采方案王云土【摘要】针对浙江省建德市钦堂矿区开采存在的问题,采用地下开采方式对区内大理岩矿进行开发,并与优化后的露天开采方式进行了经济效益对比分析.结果表明:采用地下开采方式可大幅度提升矿山企业的经济效益,减少对矿区林地的征占,有助于保护矿区生态环境.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P12-14,17)【关键词】大理岩;露天开采;地下开采;经济效益;生态环境【作者】王云土【作者单位】浙江省工业设计研究院【正文语种】中文浙江省建德市钦堂乡方解石矿开采历史悠久，矿区内形成了大面积采空区。

由于矿区开采条件较复杂，特别是地表表土剥离层较厚(剥采比大)，导致矿山企业剥离费用高，加上矿岩接触面凹凸不平，起伏较大，难以彻底去除表土，在采掘过程中，部分剥离表土混入矿石中，降低了矿石品质，导致矿石价格维持在较低水平，大大降低了矿山企业的生产利润。

为有效提高矿山企业的经济效益，有必要对该矿的开采方案进行探讨。

1.1 地层钦堂矿区大理岩矿主要分布于大岩山背斜两侧，矿区出露地层较简单，除第四系(Q)外，仅出露石炭系中统黄龙组(C2h)和泥盆系上统西湖组(D3x)等2个地层单元，岩性较简单。

地层总体倾向SE，倾角13°～41°。

(1)第四系(Q)。

山坡以坡积层为主，岩性为残坡积松散土黄色—土红色砂土，在坡脚和谷地则由冲洪积砂砾石和砂土组成，夹有大量转石，成分主要有石英砂岩、碎斑熔岩等，厚0～12 m。

(2)石炭系中统黄龙组(C2h)。

原岩为灰岩，经热变质后形成大理岩，由于热变质，化石被破坏，大部分层理已消失，且未见顶底，总厚度大于200 m。

(3)上泥盆统西湖组(D3x)。

岩性为灰白色中—厚层状、块状石英砂岩夹白色含砾石英砂岩、石英砂砾岩和灰黄色长石石英砂岩，岩石常见次生石英岩化，粒间紧密，该组顶底未见，厚度大于300 m。

1.2 构造钦堂矿区位于大岩山背斜南东翼，总体体现为一个长轴NE向、地层SE倾的单斜。

我国大理石矿山洞采技术现状及发展趋势

第32卷第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀超㊀硬㊀材㊀料㊀工㊀程V o l.32 2020年10月S U P E R HA R D MA T E R I A LE N G I N E E R I N G O c t.2020ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ我国大理石矿山洞采技术现状及发展趋势郭灿廷1,周新连1,周志成2,蔡巍巍2,郭庆祥2,郑子亮2,陈㊀松2(1.桂林特邦机械制造有限公司,广西桂林㊀541004;2.桂林特邦新材料有限公司,广西桂林㊀541004)摘㊀要:介绍了洞采钻切一体机的设计思路和洞采工艺路线,针对国内多种洞采的方法和工艺进行研究对比,确定洞采钻切一体机的开采技术是一种先进㊁高效㊁绿色的矿山开采模式,其特点是全液压㊁低复杂度㊁自组织㊁低功耗㊁高效率,主要适合用于优质石材的开采㊂关键词:石材洞采技术;低功耗;高效率;洞采钻切一体机;超硬材料工具中图分类号:T Q164㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1673-1433(2020)05-0044-05C u r r e n t S t a t u s a n dD e v e l o p m e n t T r e n d o fC a v eM i n i n g T e c h n o l o g y i nC h i n aG U O C a n t i n g1,Z HO U X i n g l i a n1,Z HO UZ h i c h e n2,C A IW e i w e i2,G U O Q i n x i a n g2,Z h e n g Z i l i a n g2,C h e nS o n g2(1.G u i l i nT e b o n M c h i n e r y C o.L t d,G u i l i n,G u a n g x i541004,C h i n a;2.G u i l i nT e b o nS u p e r h a r d M a t e r i a lC o.L t d,G u i l i n,G u a n g x i541004,C h i n a)A b s t r a c t:T h ed e s i g n i d e aa n dt h e p r o c e s so fm i n i n g c a v ew e r e i n t r o d u c e d.T h ed o m e s t i cm e t h o d s a n d p r o c e s s e s o f t h e m i n i n g c a v ew e r e s t u d i e da n dc o m p a r e d.T h e i n t e g r a t e d t e c h-n o l o g y o f m i n i n g c a v e w i t h t h e d r i l l i n g a n d c u t t i n g m a c h i n e,w h i c h w a s c h a r a c t e r i z e d b y f u l l-h y d r a u l i c p r e s s u r e,l o w c o m p l e x i t y,s e l f-o r g a n i z a t i o n,l o w p o w e rc o n s u m p t i o n,a n dh i g he f f i c i e n c y,w a s p r o v e d t o b e a d v a n c e d,e f f i c i e n t,a n d g r e e nm i n i n g m o d e,a n dm a i n l y s u i t-a b l e f o rm i n i n g h i g h-q u a l i t y s t o n e.K e y w o r d s:s t o n e c a v em i n i n g t e c h n o l o g y;l o w p o w e r c o n s u m p t i o n;h i g he f f i c i e n c y;d r i l l i n ga n d c u t t i n g m a c h i n e f o r c a v em i n g i n g;s u p e r h a r dm a t e r i a l t o o l s1㊀前言在欧洲石材矿山,洞采已经很常见,洞采技术具有投资少,见效快的特点㊂可以沿矿体的高品质的矿脉生产,采出高档荒料,而且不破坏植被,实现环保开采的优势㊂而我国有几千座露天开采的石材矿山,因为长期粗放式经营㊁家庭作坊式的混乱开采和加工,导致环境污染㊁生态破坏㊁安全隐患等问题日益严重㊂近几年,福建㊁山东等省为了贯彻节约资源和保护环境的基本国策,切实把能源资源保障好,把环境污染治理好,把生态环境建设好,为人民群众创造良好生产生活环境,相继出台了一系列非常严厉的石材开采政策[1]㊂特别是从2018年开始,随着我国环保政策越加严苛,全国各地陆续关停了大量露天石材矿山,这将进一步迫使石材矿山使用洞采技术㊂近年以来,我国部分省市在石材矿山使用洞采技术,取得了一些收稿日期:2020-08-16作者简介:郭灿廷(1983-),男,助理工程师,河北工程大学机械制造及其自动化专业毕业,主要从事矿山㊁石材开采㊁切割机械㊁钻机的技术开发及项目管理工作㊂E-m a i l:362045968@q q.c o m㊂引文格式:郭灿廷,周新连,周志成,等.我国大理石矿山洞采技术现状及发展趋势[J].超硬材料工程,2020,32(5):44-48.实质性的进展,主要有甘肃金润玉石业有限公司㊁云南维西汉白玉矿,北京市汇源大理石厂㊁湖南郴州临武县大理石矿和山东栖霞璞石矿业公司㊂但鉴于洞采设备及工艺的不完善,效率普遍偏低,造成开采成本的增加,因此目前洞采一般适用于附加值较高的石材开采㊂面对市场刚性需求的增加,新的适用于洞采施工的设备开发意义越来越重要,以下将对洞采设备的开发现状及发展趋势做具体的阐述㊂党的十八大提出推进绿色发展㊁循环发展㊁低碳发展和建设美丽中国的主张㊂近年来,石材露天开采矿山关停整顿的政策一个接一个下达,全国各大石材产区都在进行大刀阔斧的整治,全国到处一片关停声㊂石材作为一种装饰材料广泛应用于室内外装饰㊁幕墙装饰和公共设施建设,也是建筑㊁道路㊁桥梁等建设的重要原料之一,这些,都并未因石材矿山关停而减少㊂一方面石材需求没有减少,另一方面石材供给大幅减少,导致石材原材料价格大幅上涨,那些拥有自主矿山,或拥有稳定矿山资源的石材厂家也在急于寻找新的矿山开采技术㊂石材矿山的出路在何方?石材矿山的出路在绿色矿山建设,绿色矿山是今后矿山建设的标配,绝不是种树种草这么简单,而是涵盖矿山开采㊁安全㊁生产㊁管理㊁环保㊁资源利用㊁企业文化等全产业链深层次的绿色㊂由于政策的影响,很多石材企业处于关停或濒临关停的状态,其根本原因就是露天开采存在的对环境的严重影响,硐室开采设备及技术的开发已经是迫在眉睫㊂2㊀我国大理石矿山洞采技术现状2.1㊀洞采带锯锯切法生产工艺在大理石洞采矿山的应用(1)甘肃金润玉石业有限公司大理石洞采甘肃金润玉石业有限公司,由于矿区地处植被茂密林区,为了保护植被,减少露天剥离面积,着力打造了绿色环保矿山㊂2012年邀请意大利专家多次论证,投资98万欧元引进意大利B e n e t t iM a c c h i n e石材洞采技术,使用洞采带臂锯和金刚石串珠锯开采设备相结合的生产工艺,将原露天开采改为地下洞采[2]㊂(2)云南维西县汉白玉矿大理石洞采云南维西县汉白玉矿位于维西县澜沧江畔,由于国家政策的限制,从一开始就采用洞采技术,引进的是国产中筑链臂锯2台,一台切割水平面㊂一台切割垂直面,总采购价格为180万元[6],绳锯机一台45k W,用于背切,由于矿山地质构造的原因,该矿山开工两年来,始终未形成规模开采能力㊂国产链臂锯在这个矿山暴露出极大的问题,故障率高,维修成本和使用成本居高不下,经常由于关键部件的损坏而长期停工㊂2019年,该矿又投资350万元购买了意大利链臂锯继续生产㊂(3)湖南郴州临武大理石矿山位于湖南郴州临武县斗水坪的大理石矿山是在原铅锌矿矿洞中开采大理石,该矿区是目前国内最大的洞采作业区,洞采设备及技术的应用都比较典型,其中一个开采区采用国产中筑最新推出的一体式链臂锯,可以切割水平及垂直面,采购价格为230万元,整个开采量在所有的采区中最高,但最大的问题还是设备可靠性差,维修率高,运行成本高,据该矿主反映,从购买到使用3个月以来,能够正常开工的时间只有1个月,而且用于冷却刀头的乳化液的消耗量相当惊人,每天的消耗价值都在2000元以上㊂2.2㊀全金刚石串珠锯锯切法生产工艺在大理石洞采矿山的应用(1)云南维西汉白玉矿山二号矿口洞口开拓作业使用金刚石串珠锯与钻机相结合的串珠锯锯切工艺进行大理石洞采㊂主要使用液压钻机㊁金刚石串珠锯和导绳轮柱进行施工㊂(2)山东栖霞璞石矿业公司大理石洞采山东栖霞璞石矿业公司,使用北京穿山龙洞采技术有限责任公司的洞采技术,即金刚石串珠锯与多功能潜孔钻机相结合的金刚石串珠锯锯切法工艺进行大理石洞采[3]㊂主要是使用多功能潜孔钻机㊁金刚石串珠锯和导绳轮柱进行施工,具体开采形状如图1㊂图1㊀金刚石串珠锯锯切法小断面法巷道施工图F i g.1㊀C o n s t r u c t i o nd r a w i n g o f s m a l l s e c t i o n r o a d w a yw i t hd i a m o n db e a d s a w54第32卷㊀第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀郭灿廷等:我国大理石矿山洞采技术现状及发展趋势2.3㊀我国现有洞采技术的对比(见表1)表1㊀洞采技术对比T a b l e1㊀C o m p a r i s o no f t u n n e lm i n i n g t e c h n o l o g y㊀㊀㊀项目序号㊀㊀㊀开采类别优点不足1链臂锯开采法设备自动化程度高设备可靠性差,维修率高,运行成本高2绳锯锯切法设备小巧灵活㊁操作简便,可随意调整锯切石材尺寸的大小产能相当低,工人劳动强度大3钻切机开采法设备集成化程度高,效率高对工人的操作技能要求较高2.4㊀洞采工艺过程图2㊀洞采开采过程示意图F i g.2㊀T h e s c h e m a t i c d i a g r a mo f t u n n e lm i n i n gp r o c e s s(1)使用钻切机把②石料从①岩体中左右分离出来(2)采用背面钻孔穿绳锯切割等工艺,把③优质石料从①岩体中分离出来3㊀我国大理石矿山洞采技术发展趋势3.1㊀技术发展趋势及意义发展和推广石材洞采技术具有下列目的和意义:(1)保护生态和自然环境根据机制活㊁产业优㊁百姓富㊁生态美建设的新蓝图,实施洞采将有效地使林业㊁植被㊁水土保持和谐发展,使自然生态保持天空蓝㊁大地绿㊁水源清的美貌,避免了青山挂白,还原了大地的原貌;减少了剥离和修复的要求㊂(2)充分开发和提高资源利用率石材是不可再生资源,发展石材业依赖于资源㊂以环境的代价换取资源的时代已经过去了㊂通过洞采可以充分地发掘和利用资源,使废弃矿山和名贵珍稀紧缺的石材资源起死回生,同时也可避开一些风景区㊁禁采区对露天开采的制约.既可有效地利用资源,又可在不影响地形㊁地貌的条件下,一举两得地发展经济和保护生态[4]㊂(3)提高矿山开采的安全度石材矿山地质结构一般较完整,石质坚实,洞采技术可以大大提高开采的生产安全,避免露天开采的气候和边坡㊁滚石㊁排液等影响,又可以避免地质灾害等种种不利因索,机械化的洞采开采技术也减轻了工人的劳动强度,有效地提高了生产的安全性㊂(4)不受矿山所在地的气候条件影响当石材矿山位于严寒㊁多雨地区,每年生产作业时间最短的可能只有半年时,选择洞采方式,即便是高寒的北方全年都可开采作业,不受气候变化条件的影响㊂(5)降低矿山的开采成本选择洞采是在地质资料清楚的基础上,根据山石结构选择洞口位置,如果岩石结构好,在洞口10m之内就可以一边开拓平巷作业一边采矿,与露采相比减少了大量的剥离等前期投人,提高了成材率,延长了矿山寿命,增加了作业周期㊂3.2㊀市场发展方向及规模:石材洞采技术,能够在质量相对较好㊁成材率相对较高的矿体中进行选择性开采取石,可以实现择优开采㊂还可以避免大量剥离风化层对环境造成的破坏和污染,最大限度地保护森林资源和植被,减少对植被和草原的破坏㊂而且可以避免因气候因素对矿山开采作业带来的影响,使矿山从破坏性开采走上绿色开采之路,是符合国家环保及产业发展政策,利国利民的可广泛推广的开采技术,只要能够保证我们开发的设备及工艺做到高效㊁低成本,可以预见其广阔的市场前景,可在广泛的区域及地区市场开发,可以进行有效推广㊂钻切一体机技术跨材料㊁机械设计㊁设备制造㊁智能控制㊁矿山开采等多学科领域,是一门多学科㊁跨领域且高度集成的新兴技术,国内洞采技术还处于起步㊁测试阶段㊂石材洞采取代露天开采是不可逆转的64超硬材料工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2020年10月趋势,其技术研究出现了方兴未艾的局面,国外石材业发达国家己多采用石材洞采开采技术,并形成了全套洞采开采装备及工艺;国内企业也开始积极开展具有中国特色的洞采装备及工艺研究㊂这项研究的推广应用有如下社会效益㊂(1)洞采对周边环境破坏远小于露采我国的几千座露天开采矿山,在追求产量的年代,忽视环境保护,使得开矿所到之处,树木伐光㊁河水断流㊁草场变戈壁,对周边环境产生巨大的破坏,而洞采不会破坏周边的植被,对周边环境破坏远小于露采㊂(2)石材洞采可极大提高石材的荒料率石材行业十三五发展规划提出:将大理石的荒料成才率由20%(2015年水平)提到25%(2020年水平),花岗石的荒料成才率由30%(2015年水平)提到40%(2020年水平)㊂目前对一些高角度逆插于高山中的矿层(如四川宝兴的宝兴白矿山),覆盖厚㊁山路陡,有人不惜采取大爆破的方法,将矿体炸碎,乱石滚到山下,可用的石材不及5%,需要大量的地方存放废石[5]㊂若采用洞采方法进行石材矿山开采,因洞采是沿着石材矿脉的方向进行开采,且只取出有用的石料,石材荒料成材率会非常高,远超石材行业十三五发展规划提出石材荒料率的要求㊂(3)降低石材综合开采成本石材矿山开采成本趋势在下降(见表2),石材洞采除直接开采成本高于露采外,其他成本都低于露采,洞采石材综合开采成本低于露采㊂表2㊀石材矿山露采与洞采效益分析T a b l e2㊀B e n e f i t a n a l y s i s o f o p e nm i n i n g a n d c a v em i n i n g i n s t o n em i n e项目林地费征地费修路费环保费植被破坏水保费水源破坏炸药及管理费生产安全风险成才率与当地矛盾采空区利用直接开采成本综合开采成本露采多多多多多多多多多低多无低高洞采少少少少少少少少少高少有高低㊀㊀(4)带动全国石材行业的发展广西㊁山东㊁云南和四川是全国石材的主产地,因受国家环保政策的影响,部份露天矿山处于关停状态,若引入新的安全㊁环保石材矿山洞采开采方法,将大力推进石材行业的发展㊂(5)推动全国超硬材料工具行业发展全国从事超硬材料工具生产的企业百余家,洞采项目开发成功后相关技术可在企业得到推广应用,配套的金刚石绳锯及钻头在这些企业生产,能提高超硬材料工具产业的核心竞争力,使超硬材料工具产业成为全国新的经济增长点,预计可新增产值10多亿元[6]㊂(6)为社会培养高端人才队伍产学结合㊁企校合作是未来发展趋势,能促进企业与院校成为技术人才培养的双主体 ,发挥企业和学校各自优势,实现双赢㊂长期实行企校合作,能为社会输送大量人才㊂随着金刚石行业规模以及相关产业扩大,将增设更多与之相关的工业园区,给高校学生提供更多的实习区域,能加强理论与实践相结合,提高人才科技素质,加快推进教育现代化,改革人才培养机制,培育造就高端人才队伍㊂综上所述,这项研究的推广与应用将实现国内石材矿山开采技术满足绿色环保清洁加工的发展要求,推动国内石材矿山开采的转型升级,带动机械加工行业和金刚石工具行业的发展,其社会效益十分明显㊂3.3㊀市场前景新型的石材硐室开采设备及技术的研究与开发,具有符合国家环保及产业发展政策,促进地方经济发展的重大意义㊂能够在质量相对较好㊁成材率相对较高的矿体中进行选择性开采取石,可以实现择优开采㊂还可以避免大量剥离风化层对环境造成的破坏和污染,最大限度的保护森林资源和植被,减少对植被和草原的破坏㊂而且能够避免因气候因素对矿山开采作业带来的影响,使矿山从破坏性开采走上绿色高效的开采之路,是利国利民的可广泛推广的开采技术,只要能够保证开发的设备及工艺能够做到高效㊁低成本,可以预见其广阔的市场前景㊂按石材行业十三五发展规划,到2020年,石材总产量达15亿平方米,石板厚度平均按25mm计,需3750万立方米完好石料,考虑部分石料有缺陷,实际所采方料至少需4000万立方米,若实现30%的石材方料采用洞采,洞采的荒料就能达1200万立方米,每台设备每年开采量按10000立方米计算,需1200台洞采设备,每台按50万元,市场容量就达6亿元㊂近期可在以下区域市场进行有效推广:湖南郴州地区(临武县㊁桂阳县)白云岩大理石的大范围洞采矿区;四川雅安宝兴县汉白玉产地由于其地质地貌,洞采技术已经是当地一直在采用的开采方式;云南怒江㊁澜74第32卷㊀第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀郭灿廷等:我国大理石矿山洞采技术现状及发展趋势沧江沿岸玉化大理岩的开采;新疆和田㊁喀什㊁库尔勒地区玉矿的开采;还有由于国家政策的限制㊁或者采区资源枯竭需要硐室开采的矿山㊂此外,洞采一体机的成功推广还能带动约5亿元的金刚石绳锯及钻头推广㊂参考文献:[1]㊀桂林特种新材料有限公司.金刚石绳锯的应用现状及未来发展[J].石材设备开发,2012,12:18-21.[2]㊀傅远伟.国内洞采石材新进展[J].石材,2015(11):20-24.[3]㊀巩辉.全绳锯洞采石材系统简介[J].石材,2017(4):35-38.[4]㊀廖原时.石材矿山的地下开采工艺技术(二)[J].石材,2017(7):3-9.[5]㊀张进生.石材矿山开采技术[M].北京:化学工业出版社,2007,100-105.[6]㊀郑超.我国金刚石绳锯和线锯工具快速发展[J].超硬材料工程,2019,31(4):49-53.ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ中国科学技术大学在金刚石量子模拟研究领域取得新进展中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰㊁王亚等人与理论合作者北京大学刘雄军等合作,在金刚石氮-空位(N V)色心体系的量子模拟实验研究方面取得新进展㊂他们利用量子淬火动力学在实验上模拟了凝聚态体系中尚未观测到的三维手性拓扑绝缘体,并第一次对体内和表面的拓扑物理进行了全面的实验研究㊂该研究成果以Q U A N T U MS I M U L A T I O N F O RT H R E E-D I M E N S I O N A LC H I R A LT O P O L O G I-C A L I N S U L A T O R为题,发表在近期的‘物理评论快报“上[P H Y S.R E V.L E T T.125,020504(2020)]㊂凝聚态体系中拓扑物相的发现革新了对量子物质基本相认识,相关研究成为凝聚态物理的主流研究方向㊂拓扑材料的基本特性是在体内具有非平凡拓扑,边界则出现和体拓扑相对应的边界态㊂在过去的十多年里,人们在寻找新奇拓扑物质方面取得了大量突破,发现了诸多新的拓扑相,如量子霍尔效应㊁对称保护的拓扑绝缘体㊁拓扑半金属㊁拓扑超导体等㊂尽管如此,在理论预言的众多拓扑相中,目前仍只有很小的一部分在凝聚态实验中被观察到㊂量子模拟作为一种前沿的技术,可以超越真实体系所受的限制,为探索和研究各种奇异的量子物相提供了一种强有力的手段㊂诸多拓扑物理在各种量子模拟器上成功实现,包括二维H A L D A N E模型㊁自旋轨道耦合下的量子反常霍尔效应最小模型㊁一维手性拓扑相和三维半金属等㊂通常量子模拟器上只能模拟拓扑体态或者边界态,但无法做到同时模拟体内和边界,进而准确研究体-边对应㊂最近北京大学刘雄军教授组提出了平衡态拓扑物相的动力学表征理论[S C I E N C E B U L L.63,1385 (2018)],可以在动量空间得到普适的体-面(能带反转面)对应,类同于拓扑相在实空间的体-边对应,为基于量子模拟研究拓扑物性提供了理论基础㊂随后,中科大杜江峰院士和王亚教授等利用金刚石氮-空位缺陷自旋体系首先在二维拓扑体系上实验观测到了该动力学体-边对应关系[P H Y S.R E V.A100,052338(2019)]㊂在本工作中,他们进一步将上述方法扩展到三维手性拓扑绝缘体这一尚未在凝聚态体系中观测到的拓扑相中㊂他们在金刚石N V色心量子模拟器上,精确调控三维手性拓扑绝缘体在动量空间中的哈密顿量,利用量子态的动力学演化来表征哈密顿量,从而实现拓扑物相的动力学表征㊂实验结果不仅进一步支持了理论方法在向高维拓扑体系拓展的适用性,也观察到了对称性对拓扑相的保护㊁拓扑荷图像㊁以及衍生拓扑转变等一系列物理现象,加深了动力学拓扑物相研究的理解,为更广泛的拓扑物相的研究打下了基础㊂㊀(科教头条) 84超硬材料工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2020年10月。