一种露天花岗岩开采方法

技术领域

本发明涉及矿山开采领域，尤其涉及一种露天花岗岩开采方法。

背景技术

我国石材矿山数量多，但是大多处于边远山区，外部条件差，建设周期长，投资风险大，传统的开采法一般就地雇人，采用空压机、凿岩机等凿岩爆破开采，安全隐患大，成荒料极低。采出不规则的荒料运走后，余下大量废石、碎渣就地抛弃，对生态环境影响极大。有的矿场采用绳锯切割，即在荒料底部边缘打入水平孔，水平孔上方打入密集的竖直孔，将绳锯穿入到水平孔中，对荒料底部进行切割，然后在竖直孔内灌入涨裂剂，将竖直面涨开，这种方式形成的荒料相对规则，但是形成的竖直平面仍然较为粗糙，后续加工繁琐，而且加工余量损失较多，另外使用过的涨裂剂不易收集起来集中处理，对环境有很大的破坏。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种露天花岗岩开采方法，用于花岗岩的开采，可以形成规则的荒料，减少加工损耗，对环境的破坏小。

本发明采用如下技术方案：

一种露天花岗岩开采方法，包括如下步骤，

S1、在矿床上整理出水平的呈台阶分布的一阶切割面和二阶切割面；

S2、按荒料大小利用圆盘锯在一阶切割面上进行锯缝，形成呈正交排列的垂直切割面；

S3、将串珠锯置于二阶切割面上，将串珠绳穿入到垂直切割面的底部，将矿体沿二阶切割面切割成荒料。

该方法适用于有两个自由平面的矿床开采。花岗岩结构致密，抗压强度高，吸水率低，表面硬度大，化学稳定性好，耐久性强；花岗岩矿多为整块，成荒率高，在去除表面覆盖的杂质层后，很容易形成具有两个自由平面的矿床，非常适合采用上述的方法开采。

该方法使用时，采用圆盘锯和串珠锯联合锯切开采，实现了花岗岩矿山全机械化开采，基本不用爆破，降低了安全隐患；也省去了涨裂剂的成本，避免了后续对环境的影响；减少后期加工损耗，开采和加工成本相对少，可以给企业增加经济效益；产生余料多为切割粉末，可以采用冷却液冲洗后引入到排污渠中集中处理；开采出的荒料质量好，规格可以控制，六面都能得到机械设备的切割，不会在矿体和荒料中产生新的裂隙或扩大原有裂隙，也不会使切缝周围的是在结构发生变化，表面平整，成方性好，运输成本低，对矿体的损伤小，开采荒料率大大大幅提高，矿山经济效益突出。

附图说明

图1为本发明实施例中一种露天花岗岩开采方法的示意图。

附图标记如下：

1、一阶切割面；2、二阶切割面；3、荒料；4、矿体；5、串珠绳；6、串珠锯；7、钎孔；8、转角孔；9、导向轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以一个花岗岩矿山为例，先将矿床表面的杂质去除，露出矿床后，根据需要对矿床表层进行开采，使表层逐渐形成水平的呈台阶分布的一阶切割面1和二阶切割面2，如图1所示。根据需要开采的荒料3大小在一阶切割平面上划出正交排列的切割线，然后铺设圆盘锯轨道，将圆盘锯置于轨道上沿着切割线切割出荒料3的垂直面；然后将串珠锯6置于二阶切割面2上，将串珠绳5穿入到垂直切割面的底部，将矿体4沿二阶切割面2切割成荒料3。

这种开采工艺可以用于两个自由面的矿体，也适用于具有三个自由面的矿体，因为矿体表面剥离、形成表面平整的开采平台属于常规性作业，此处不再赘述。采用上述方法开采时，当串珠锯6切割水平面时，过长的荒料3与矿体4之间需要至少一个垂直面连接，防止水平底面的切割分离中或分离后塌落压住串珠绳5，因此传统工艺中采用不完全切开的方式。而本方案中首先按荒料3大小在一阶切割面1上划出正交排列的切割线，在切割线上竖直向下钻钎孔7，所述钎孔7深度延伸至二阶切割面2；钻孔完成后，利用圆盘锯切割出垂直面，垂直面必须从钎孔7的直径处穿过，至少与其相割，在串珠绳5穿入后，在垂直钻孔内打入钎杆。钎杆可以起到将荒料3卡紧的作用。

使用圆盘锯切割时的锯缝宽度一般为15-18mm，最多20mm，锯缝空间比较狭窄，穿引串珠绳5时，在切割面的拐角处完成90度转向的难度相对较大，因此需要在切割线的交点处钻凿一个直径较大的转角孔8，所述转角孔8直径大于钎孔7，扩大交汇处的空间，使串珠绳5在此处转向、穿引更加容易。

在一阶切割面1上固定设置圆盘锯轨道，所述圆盘锯轨道包括两条平行的轨道，所述轨道宽度不大于两相邻的切割线之间的距离，使切割时切割锯片位于轨道的外侧。圆盘锯轨道一般采用两条平行设置的钢轨，钢轨每隔一段距离用地脚螺钉固定在一阶切割面1，保持钢轨的稳定性。切割时，必须将一阶切割面1上位于锯缝附近的渣土、碎石清理干净，完成切割后使用具有一定压力的水流将锯缝内部的锯屑清理干净，然后用干净的棉布覆盖在锯缝表面，防止掉落石渣，影响串珠绳5的穿引。穿引串珠绳5时，将牵引绳穿入到锯缝底部，然后用牵引绳将串珠绳5引入，然后利用工具将串珠绳5压至最底部，并拉动串珠绳5使转角孔8的底部变得更加圆滑，方便后续的切割。

串珠锯6固定在二阶切割面2上，由于串珠锯6的尺寸与荒料3的尺寸不一定相当，高度也有差距，串珠锯6和待切割荒料3之间设置有张紧装置，可以保持串珠绳5的平滑过渡。张紧装置上设置有导向轮9，增加张紧装置和串珠锯6之间的距离，可以缩小串珠锯6飞轮与水平固定导向轮9和锯缝底部的最小高度距离差。为了保证串珠锯6的顺利运行，一般安装串珠锯6的二阶切割面2还需要比荒料3的最低点低50-100mm，如图1中L；便串珠绳5的顺利运行。

水平面锯切时，串珠锯6运动方向应与水平面的长边平行，以控制串珠绳5切割荒料3的长度基本是沿着水平面的短边方向，保证串珠锯6在合适切割阻力下工作。为了防止锯切时环绕切面外侧串珠绳5因自重和颤动引起其下垂，可在二阶切割面2岩壁上每隔一段距离安装一个水平导向轮9，用于支撑串珠锯6在锯切过程中保持水平直线状态，两个导向轮9之间可垫一些石块或轮胎进一步支撑串珠绳5，导向轮9可以设置在张紧装置上，与张紧装置共同协调使用，张紧装置可以采用普通的张紧架。

圆盘锯的锯片直径可以根据荒料3的厚度来选择，无论选择何种直径的锯片，其刀头的最小厚度不小于15mm，以保证串珠绳5的顺利穿引。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。