露天礦山的圓盤鋸開采工藝技術

李 魁

（重慶鋼鐵集團礦業有限公司景星白云石礦，重慶 400800）

圓盤鋸開采礦石的工藝技術在很多礦山中都有應用。圓盤鋸開采礦石的方法有鋸切和劈裂組合開采、全鋸切開采以及低臺階開采等，這些開采方法與其他開采方法一樣，都是遵循著逐層深入、自上而下、臺階式的礦石開采原則。目前，圓盤鋸開采技術是所有開采技術中開采成本最低、生產效率最高的礦石開采技術[1]。

1 露天礦山的圓盤鋸開采的特點

1.1 圓盤鋸開采工藝參數和礦石荒料尺寸的關系

圓盤鋸在進行垂直切割時，由于是平行于工作線方向作業，所以它的垂直切深面大多數是荒料的主切面，荒料的厚度是工作線方向多條平行的切縫之間的距離。在露天礦山開采過程中，如果礦石的切割深度要求達到排鋸或者是砂鋸荒料的高度，那么使用的鋸片直徑大約在4.3m～4.6m。另外，如果礦石的花色沒有方向性，可以將礦石礦體的水平面當做荒料的主切面，礦石礦體切割后的垂直切深當做荒料的厚度，這時需要使用的鋸片直徑大約為4.0m～4.2m。也就是說可以開采砂鋸荒料的厚度大約為1.6m～1.8m

1.2 圓盤鋸開采的作業面積

（1）采面面積。在利用圓盤鋸開采之前要求有導軌的輔助且工作時間比較長，所以使用圓盤鋸對露天礦山進行開采時必須要保證采面的平整和寬闊，開采之初，圓盤鋸的作業長度應該40m以上，寬度要在長度的一半以上，隨著開采工作的不斷推進，工作線邊長，圓盤鋸工作的效率也就越高。

（2）最小的作業面積.圓盤鋸開始切割時，只需滿足最小作業面積為16×5m，圓盤鋸就可進行切割作業，但是在實際操作過程中，增大圓盤鋸的初始工作面積能夠提高工作效率。減小對圓盤鋸的磨損程度。在利用圓盤鋸開采工藝進行開采時，通常是不需要進行塹溝開拓，只需要將采面鋪設平整，使礦體形成兩個比較自由的平面開采臺階就可進行開采作業，如果露天礦山開采是凹陷開采，則需要初始采面面積足夠大，同時還要開掘向下的塹溝。

2 露天礦山的圓盤鋸開采工藝技術

2.1 圓盤鋸開采工藝流程

利用圓盤鋸機開采礦石有鋸切與劈裂組合和全鋸切兩種開采方法，根據不同開采作業方式圓盤鋸開采的工藝流程有以下幾種情況：第一，圓盤鋸單向垂直鋸結合水平整體劈裂。工藝流程為圓盤鋸沿著礦石的某一個方向向下垂直鋸切—結合人工水平整體劈裂—將長條塊的礦石進行人工垂直端面劈裂分離—產生的荒料離臺—荒料驗收—運輸—清渣。第二，圓盤鋸雙向鋸結合水平劈裂。工藝流程為雙向垂直鋸切圓盤鋸將礦體切成荒料規格—產生的荒料離臺—荒料驗收—運輸—清渣。這兩種方法適用于花崗石礦山的開采。第三，圓盤鋸單向垂直鋸結合串珠鋸水平切鋸。工藝流程為單向垂直鋸切—穿株距水平面接分離—人工垂直端面劈裂分離—產生的荒料離臺—荒料驗收—運輸—清渣。第四，圓盤鋸雙向垂直結合串珠鋸水平切鋸。工藝流程與圓盤鋸單向垂直鋸結合串珠鋸水平切鋸是相同的，這兩種方法適用于礦山的開采。

2.2 圓盤鋸的開拓運輸系統和采準工程

（1）開拓運輸系統。利用圓盤鋸進行開采時，由于開采層的每層臺階的高度都是低于2m，所以，在山坡露天礦山上開采時，可以修建一個連接每個開采層的坡道，采用汽車運輸開拓系統。凹陷的露天礦山開采時應該在礦山的上部多個采面修建一個能夠連接每個開采層面的坡道，與山坡露天礦上開采相同，也采用汽車道路運輸開拓系統。隨著開采采面的不斷深入，礦山下部的多個采面要采用起重機的開拓系統，將起重機開拓運輸系統與上部采面的汽車道路運輸開拓系統聯合起來[2]。

（2）采準工程。圓盤鋸片一般都是以金剛石為主材料，圓盤鋸片可以采用“盲切”的手段沿著礦石的表面垂直向下切入礦體，且臺階的高度一般都是1.2m～2.0m，所以不用開拓塹溝，通常在礦石的表面有1～2個自由平面的開采臺階就能利用圓盤鋸進行切割開采工作。在開采山坡露天時，形成開采臺階的方法是按照切割的深度對每個開采層修正礦體的邊坡。凹陷露天開采時，如果沒有可利用的馬道或者邊坡，可以用“鍵石”的方法沿著礦體的水平表面垂直向下，形成初始塹溝。

2.3 圓盤鋸的開采工序

（1）單向垂直鋸切分離工序。第一，單向垂直鋸切分離工序是指利用圓盤鋸順著與工作線相同的方向垂直向下，將礦石鋸切成相互平行的長條塊石。如果將礦石的垂直切面作為主切面，圓盤鋸縫的間距等于1～2塊荒料的厚度；如果將礦石的水平面作為荒料的主切面，圓盤鋸縫之間的間距等于荒料的高度。第二，礦體的切深程度與圓盤鋸片的直徑有著直接的關系，采用圓盤鋸分級鋸切的方式時，圓盤鋸的前面刀齒厚度大、鋸片直徑比較小，后面的刀齒厚度減小、直徑逐漸增大。如果只使用一臺圓盤鋸，常常要不斷的更換鋸片的直徑，分2～3次鋸切的方式以便達到要求的切割深度。

（2）雙向垂直鋸切分離工序。圓盤鋸雙向垂直鋸切分離工序主要是指圓盤鋸在進行水平切割之外，還需腰進行垂直切面的切割。垂直于水平工作線的切面之間的距離與荒料的長度相等時，圓盤鋸可以直接進行荒料的開采；如果垂直于水平工作線的切面之間的距離遠遠大于荒料的長度，能夠形成多個相互平行的長條塊石。對于一些比較完整的礦體，可以利用圓盤鋸雙向垂直鋸切的方法，將礦體直接鋸切為荒料，另外，還有一些礦山礦石的劈裂性比較差，可以使用串珠鋸將長條塊石切割分離，使這些切割分離的長條塊石生產成荒料。根據不同的鋸切深度，圓盤鋸的一級鋸片的直徑應在1.5m～2.5m范圍內，中級的直徑應在2.1m～3.5m范圍之內，高級的應在3.5m～4.8m范圍之內，與臺階的高度要保持統一。

（3）條狀長條塊石垂直端面的分離。在露天礦山中，可以采用人工劈裂的方法將已經完成的遠遠大于荒料的長度、水平面分離垂直切面按照荒料長度的尺寸劈裂、分離成荒料。在一些露天礦山上，長條塊石頂部面的厚度為兩塊荒料的厚度，當長條塊石的端面和水平地面被劈裂后，依然采用人工劈裂的方法將礦石劈裂成荒料；使用短臂型臂式或者串珠鋸對長條塊石的水平面進行切割，礦體直接切割分離為荒料，在比較低的臺階上開采成本比較高但是劈裂性比較差的礦石使，可以利用串珠鋸進行切割分離。

3 結論

綜上所述，利用圓盤鋸開采工藝技術對露天礦山進行開采對礦石開采工作非常重要。多樣化的開采流程可以適用于各種礦石的開采；圓盤鋸獨有的開采運輸系統和采準工程使開采工作更加順利；圓盤鋸的各種開采工序使礦山開采過程中各個環節更加細化。因此，應該繼續向更深層次方面研究圓盤鋸開采工藝技術，為礦山開采工作的順利開展提供保障。

[1]廖原時.石材開采工藝技術在軟質石材礦山的應用[J].石材,2017(09)：9-16.

[2]鄧杰. 石材礦山地下開采工藝研究[D].西南科技大學,2017.