從過去到現(xiàn)在，業(yè)界流行過哪些花崗石礦山開采方法？

中國(guó)的花崗石礦山資源遍及大江南北。長(zhǎng)城內(nèi)外，三十一個(gè)省、市、自治區(qū)，均有花崗石礦山且大多已被開發(fā)。從內(nèi)蒙古的豐鎮(zhèn)黑和金瑪鉆，到出產(chǎn)崖州紅的海南省；從出產(chǎn)丹東綠的遼寧到出產(chǎn)天山蘭的新疆和出產(chǎn)漢白玉的西藏，泱泱大國(guó)，精彩無(wú)比。

（花崗石礦山的開采，十分講究開采方法和開采角度）

但是，每個(gè)花崗石礦山的地質(zhì)情況和礦產(chǎn)特點(diǎn)并不一樣，由于花崗石飾面石材礦開采以采出大塊荒料（某種意義上采得的荒料越大越好）為主要目的，因此，只有充分考慮礦體的層理、節(jié)理、裂隙，選用最合適的開采方法和開采計(jì)劃，才能確保大塊荒料成功采出，避免石材資源的浪費(fèi)。

今天，我們就來(lái)梳理一下，從過去到現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外流行過的五種主流花崗石礦山開采方法，分析一下它們的利弊。在這個(gè)學(xué)習(xí)的過程中，大家也勢(shì)必能對(duì)我國(guó)花崗石礦山開采技術(shù)的發(fā)展，形成一定的認(rèn)知。

 01.  火焰切割法 

所謂火焰切割法，便是利用柴油作為燃料，壓縮空氣助燃，在高雅作用下噴嘴霧化柴油，形成高溫火焰，由內(nèi)層高壓噴管中的空氣高速噴出火焰，直噴到巖石上，使熱力在巖石表面迅速使巖石破碎，形成石屑，并且高速氣流把石屑層層吹走，逐層破碎，形成溝槽，從而完成石材的分割。

（雖然火焰切割機(jī)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)基本無(wú)人使用，但在海外采石場(chǎng), 特別中東地區(qū), 還有一些礦山在使用火焰切割機(jī)進(jìn)行石材開采，因此該機(jī)械市場(chǎng)依然得到了一定的發(fā)展，技術(shù)有一定的改進(jìn)）

該方法主要流行于20世紀(jì)70年代，理論上非常適用于硅質(zhì)類石材開采。但是，這種方法只能切割垂直方向的裂縫，無(wú)法用于水平切割。因此，單獨(dú)使用該方法進(jìn)行石材礦山開采時(shí)，還需要利用天然水平節(jié)理，否則無(wú)法進(jìn)行獨(dú)立開采。

不僅功能有限，該方法比起當(dāng)下的其他開采方法，還存在有極大的缺陷——機(jī)器噪音大、粉塵多、切割效率低、荒料不規(guī)整、有內(nèi)傷、資源浪費(fèi)量大，遇到礦體斷裂層便無(wú)法切割，同時(shí)，還需要耗費(fèi)大量柴油，切割成本較高。目前在國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)石材礦山，該方法已經(jīng)基本被淘汰，但在一些小作坊式的礦點(diǎn)，仍然可能可以見到這種方法。另外，在國(guó)外一些礦山開采技術(shù)比較落后的國(guó)家，尤其是中亞地區(qū)，這種方法也依然存在。這主要是因?yàn)樵摲椒ㄒ灿幸恍?shí)實(shí)在在的優(yōu)點(diǎn)：作業(yè)效率高、工作位置靈活、極限切割深度大、單次切割面積大。

 02.  炮眼爆破法 

炮眼爆破法又被稱為淺眼爆破法，該方法主要通過在巖石中鉆出一定數(shù)量的炮眼（直徑小于50毫米，長(zhǎng)度小于4～5米），裝入要求的藥量，堵塞并起爆，來(lái)實(shí)現(xiàn)使巖石與山體分離的目的。

（國(guó)外某礦山爆破瞬間）

顯而易見，采用該方法開采花崗石，生產(chǎn)效率很低，而且，由于爆炸會(huì)對(duì)山體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，不僅會(huì)破壞山體內(nèi)部石材，產(chǎn)生裂縫，很難生產(chǎn)出規(guī)格荒料，所生產(chǎn)的產(chǎn)品報(bào)廢概率提升，還會(huì)使得礦山滑坡崩塌幾率增大，對(duì)礦山整體產(chǎn)生極大的負(fù)面影響，嚴(yán)重浪費(fèi)石材資源。因此，這種方法并不可行。從另一個(gè)角度來(lái)說，雖然目前大部分石材礦山上機(jī)器鉆孔已經(jīng)取代了手工鉆孔，但鉆出垂直孔依然是個(gè)很難的命題，而且，炸藥的用量實(shí)在難以把握。

在上世紀(jì)后期，許多國(guó)家為了保護(hù)自然環(huán)境和有效利用石材礦產(chǎn)資源，已經(jīng)放棄使用這種落后的開采方式。在我國(guó)，大部分石材礦山也已經(jīng)放棄使用這種方法，但有少數(shù)不正規(guī)或小規(guī)模的礦山，仍然在偷偷沿用這種方法。

 03.  靜態(tài)裂石法 

靜態(tài)裂石法是通過裂石劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所謂裂石劑，是由無(wú)機(jī)化合物和一些特別的有機(jī)物組成的粉末狀物質(zhì)。作業(yè)人員將其注入（填充）到非金屬硬脆性物體中，如巖石、混凝土等的穿孔內(nèi)，利用水化產(chǎn)生的膨脹壓力進(jìn)行裂石。現(xiàn)在，常見的裂石劑成分主要是膨脹性游離生石灰和硫鋁酸鈣。其中，游離生石灰水化膨脹力極大，具有很強(qiáng)的裂石力，但其水化熱蓄積容易引起蒸汽壓力過高。

（靜態(tài)裂石法的裂石流程）

靜態(tài)裂石法在混凝土上破裂效果和效益最佳，應(yīng)用于整體性好、無(wú)明顯破裂面的巖石上也有可取之處。該方法噪聲極小，無(wú)碎屑物，對(duì)周邊環(huán)境非常友好，資源利用率非常高，也方便作業(yè)人員任意切割出各種巖石和各種規(guī)格的荒料。但該方法缺點(diǎn)也很明顯，那就是裂石劑本身防水、抗?jié)裥阅芎懿睿灰變?chǔ)存，同時(shí)使用靜態(tài)裂石法進(jìn)行石材開采，速度較慢，導(dǎo)致勞動(dòng)效率、生產(chǎn)效率偏低。

目前，該方法在國(guó)內(nèi)外一些石材礦山中依然在使用。可以預(yù)見，未來(lái)，大孔徑用裂石劑也將是國(guó)內(nèi)外礦業(yè)專家的研究方向之一，如果能夠開發(fā)出一種即使穿孔間隔大、穿孔數(shù)少，也能獲得安全而有效的裂石效果的靜態(tài)裂石劑，對(duì)于礦業(yè)公司減少成本，提高作業(yè)安全效率，無(wú)疑將具有十分積極的影響。

 04.  金剛石串珠繩鋸鋸切法 

所謂金剛石串珠繩鋸鋸切法，利用的是金剛石莫氏硬度大于花崗石的原理，其利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)金剛石串珠繩閉環(huán)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，并使得金剛石顆粒直接切削花崗石，從而達(dá)到在礦提上分離大塊石材荒料的效果。

（金剛石串珠繩鋸）

但需要注意的是，使用金剛石串珠繩鋸鋸切法得到的石材荒料，實(shí)際尚不能滿足標(biāo)準(zhǔn)荒料規(guī)格要求，因此在分離荒料后，還需要作業(yè)人員對(duì)荒料進(jìn)行進(jìn)一步鋸切，修邊、整形，使荒料滿足輸運(yùn)、生產(chǎn)的實(shí)際需求。另外，在使用使用金剛石串珠繩鋸鋸切法的過程中，作業(yè)人員需要往鋸縫里連續(xù)注入適量的冷卻水，以防止金剛石顆粒因溫度過高導(dǎo)致過快磨損，同時(shí)流動(dòng)的水可以帶走鋸切過程中產(chǎn)生的石粉。

在當(dāng)下，金剛石串珠繩鋸鋸切法普遍被國(guó)內(nèi)大中型礦山企業(yè)用于花崗石礦山的開采中，一來(lái)，這是由于該方法對(duì)不同品種的石材的鋸切適應(yīng)性好，能夠高效率鋸切花崗石；二來(lái)，是因?yàn)樵摲椒啥沤^開采活動(dòng)對(duì)礦山本體產(chǎn)生破壞，減少石材資源的浪費(fèi)率，提高荒料成材率；三來(lái)，該方法對(duì)于質(zhì)量不同的各種礦山均十分適用，可以做垂直或水平方向的鋸切，開采不受空間的約束；四來(lái)，使用該方法鋸切出來(lái)的荒料，往往尺寸較大。但是該方法也不是毫無(wú)缺點(diǎn)的，在目前，金剛石串珠繩鋸鋸切法的開采成本還是相對(duì)較高，易損零件較為昂貴，也對(duì)作業(yè)人員的專業(yè)技術(shù)提出了更高的要求，因此，該方法在國(guó)內(nèi)花崗石礦山的使用，還僅僅是個(gè)開始。

 05.  金剛石圓盤鋸鋸切法 

所謂金剛石圓盤鋸鋸切法，是在經(jīng)過平整的礦山表面鋪設(shè)軌道，然后礦山荒料切石機(jī)主機(jī)部分通過主電機(jī)帶動(dòng)金剛石圓盤鋸片高速旋轉(zhuǎn)，利用變頻調(diào)速，雙軌道牽引控制自動(dòng)進(jìn)給，在軌道上切割，得到毛荒料。最后，再通過鑿巖機(jī)、水錘、風(fēng)鉆等設(shè)備，把毛荒料修整成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的荒料。

（雙鋸片圓盤鋸）

該方法最早出自福建省，借鑒了切割加工板材的原理，將金剛石刀具的高速旋轉(zhuǎn)切割技術(shù)靈活的運(yùn)用到野外石料開采上，具有高效、低耗、安全、環(huán)保、節(jié)能、成材率高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于礦體完整的中小規(guī)模機(jī)械化開采花崗石的礦山極其友好，是目前國(guó)內(nèi)外開采效率最高、開采成本最低、荒料產(chǎn)量最大的石材礦山機(jī)械化開采方法。目前，國(guó)內(nèi)大部分花崗石礦山都采用這種方法來(lái)進(jìn)行礦山開采，也正在逐步被國(guó)外石材礦山所接受。