一种露天花岗岩开采方法
文献发布时间:2023-06-19 11:05:16
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。
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