CN104695962A - 一种组合式荒料开采方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种组合式荒料开采方法，先采用大直径串珠绳锯机切割出具有悬空部分的半分离荒料，再采用小直径串珠绳锯机对半分离荒料的悬空部分进行分切得到分切荒料，所述大直径串珠绳锯机切割出的缝隙可供小直径串珠绳锯机的串珠绳穿过并任意调整位置以调节分切荒料的大小，省去了传统分切时需要进行钻孔的操作步骤，提高了工作效率节省了时间，降低了成本、提高了资源利用率。

Description

一种组合式荒料开采方法
技术领域
本发明涉及石材开采技术领域，具体涉及一种组合式荒料开采方法。
背景技术
近年来矿山开采技术取得了突飞猛进的发展。目前金刚石串珠绳锯是世界上最先进的石材开采设备,但已有的石材开采方法还不能完全满足生产需求，开采成本高、效率低、劳动量大等，并且在开采过程中和开采后都存在一系列的环境破坏和资源浪费问题，传统的开采方法如果要在矿山在开采出荒料并对荒料进行分切，在每一次分切时都需要在矿山上进行钻孔以供串珠绳穿过并进行切割，传统的开采方法中每一次分切都需要进行钻孔，不仅费时费力并且操作繁琐，因而，急需一种新型的荒料开采方法，可以有效的提高开采效率、降低成本、节约资源和保护环境。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种组合式荒料开采方法，可以有效的提高开采效率、降低成本、减少劳动力、合理利用矿山资源和保护环境具有很强的实用性。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：
一种组合式荒料开采方法，先采用大直径串珠绳锯机切割出具有悬空部分的半分离荒料，再采用小直径串珠绳锯机对半分离荒料的悬空部分进行分切得到分切荒料，所述大直径串珠绳锯机切割出的缝隙可供小直径串珠绳锯机的串珠绳穿过并任意调整位置以调节分切荒料的大小。
进一步的，由大、小直径串珠绳锯机对矿山进行组合开采出形状大致为六面体abcd-efgh的荒料，并对荒料进行分切，开采方法包括：
步骤A，分别以六面体abcd-efgh的边线ad、cd、ed为轴线，在矿山上钻出供大直径串珠绳锯机的串珠绳穿过的三个导向孔；
步骤B，采用大直径串珠绳锯机切割平面abcd和平面cdef；
步骤C，先采用大直径串珠绳锯机切割平面adeh一段距离后，形成具有悬空部分的半分离荒料，然后配合小直径串珠绳锯机对半分离荒料的悬空部分进行分切，所述小直径串珠绳锯机的串珠绳穿过大直径串珠绳锯机沿平面abcd和平面adeh切割出的缝隙，在半分离荒料的悬空部分上切割出平面olmn，得到形状大致为六面体olmn-cdef的分切荒料，如此循环直至荒料分切完毕。
进一步的，步骤B的平面abcd和/或平面cdef采用倾斜切割法切割，使平面abcd和/或平面cdef从上到下背离矿山一侧倾斜。
进一步的，所述倾斜切割法通过调节大直径串珠绳锯机的切割角度实现。
进一步的，所述平面abcd和/或平面cdef相对垂直面的倾斜角度为4-6度。
进一步的，步骤C所述一段距离为1-4m。
进一步的，所述大直径串珠绳锯机的串珠绳工作直径为25-35mm；小直径串珠绳锯机的串珠绳工作直径为10-12mm。
本发明具有如下有益效果：
大、小直径串珠绳锯机配合使用，所述大直径串珠绳锯机切割出的缝隙可供小直径串珠绳锯机的串珠绳穿过并任意调整位置以调节分切荒料的大小，省去了传统技术上对荒料进行分切还需要进行钻孔的步骤，提高了工作效率，节省材料提高资源利用率，并且方便调整分切荒料的大小，避免了传统技术上钻孔以后无法进行调整分切荒料的大小的弊端；
采用倾斜切割法，可以避免在切割过程中发生夹锯，因为如果采用垂直切割，切割出的锯缝由于山体的运动，导致切割出的两个面抵紧在一起造成夹锯而无法切割，采用倾斜切割法切割，当从上往下切割时，刚切割出的上部分两面由于山体运动从而抵紧在一起，有了倾斜角的话下面部分保证了适当的间距不会造成夹锯。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1为两辆绳锯机对矿山进行开采的布置简图。
图2为荒料开采方法示意图。
图3为倾斜切割法示意图。
具体实施方式
参照图1至图3，一种组合式荒料开采方法，先采用大直径串珠绳锯机11在矿山2上开采出具有悬空部分的半分离荒料3，再采用小直径串珠绳锯机12对半分离荒料3的悬空部分进行分切得到分切荒料，大直径串珠绳锯机11切割出的缝隙可供小直径串珠绳锯机12的串珠绳穿过并任意调整位置以调节分切荒料的大小。
具体的开采方法，由大、小直径串珠绳锯机11、12对矿山2进行组合开采出形状大致为六面体abcd-efgh的荒料并对其进行分切，所述大直径串珠绳锯机11的串珠绳工作直径为30mm，电机功率为132KW，小直径串珠绳锯机12的串珠绳工作直径为11.4mm，电机功率为55KW，开采方法包括：
步骤A，分别以为六面体abcd-efgh的边线ad、cd、ed为轴线，采用钻孔机在矿山2上钻出供大直径串珠绳锯机11的串珠绳穿过的三个导向孔31、32、33，所述三孔贯通交汇，两两之间互相垂直；
步骤B，采用工作直径为30mm的串珠绳穿过两导向孔31、32，通过倾斜切割法切割平面abcd，使得平面abcd从上到下向背离矿山2一侧倾斜，相对于垂直面5倾斜4度，具体操作通过调节大直径串珠绳锯机11的切割角度来实现，大直径串珠绳锯机11的串珠绳以边线bc和边线ad为基准，在矿上2上分别形成有上切口和下切口，上切口和下切口所在切割平面6与垂直面5形成4度的夹角；
同理，采用工作直径为30mm的串珠绳穿过两导向孔32、33通过倾斜切割法切割平面cdef；
步骤C，先采用工作直径为30mm的串珠绳穿过两导向孔31、33，沿着平面adeh切割2m后，形成具有悬空部分的半分离荒料3，然后配合工作直径为11.4mm的串珠绳对半分离荒料3的悬空部分进行分切，具体为采用工作直径为11.4mm的串珠绳穿过步骤B中工作直径为30mm的串珠绳切割过的平面abcd和平面adeh的缝隙，在半分离荒料3的悬空部分上切割出与平面cdef平行的平面olmn，得到为形状大致为六面体olmn-cdef的分切荒料，如此循环直至荒料分切完毕。
本发明所提供的开采方法相对于传统的开采方法所具有的经济效益分析，以开采图2中长ad为20m，高ef为11m，宽ah为20m的荒料为例：
(一)、传统开采方法首先以cd、ad、de为轴线钻出三个导向孔31、32、33，之后用工作直径为11.4mm的串珠绳切割平面abcd与平面cdef，再切割平面adeh，切割平面adeh过程中从e点开始往h方向切割，每切割2m则在边线eh上钻一与轴线ed平行的横孔，并且在边线cb上钻一与轴线cd平行的竖孔，用工作直径为11.4mm的串珠绳切割下该分切荒料，如此直至最后全部开采完。这个过程中需在轴线cb上钻9个竖孔，轴线eh上钻9个横孔。
(二)、采用组合式荒料开采方法，首先以cd、ad、de为轴线钻出三个导向孔31、32、33，采用工作直径30mm的串珠绳分别切出平面abcd、平面cdef、平面adeh，在切割adeh平面过程中从e点开始往h方向切割，每切割2m用工作直径为11.4mm的串珠绳切割下该分切荒料，直至最后全部开采完。这个过程中无需像传统方法那样钻出9个竖孔和9个横孔，因为工作直径为30mm串珠绳切割出的缝隙，足以满足工作直径为11.4mm的串珠绳的穿绳宽度。
(三)、两种方式分别所需的开采费用，相同部分不计算，如开始时的三个导向孔31、32、33，每2米切割出分切荒料时均用工作直径为11.4mm的串珠绳也不计算，主要计算切割平面abcd、平面cdef和平面adeh，以及传统方式需多钻的9个竖孔和9个横孔。
1、传统方法的开采费用：
切割平面abcd时，切割面积为11×20＝220m2，主要费用为工人工资、绳锯。
工人费用：以工人每月7000元计算，则一个月30天，每天8小时，则工人每小时工资为采用工作直径为11.4mm串珠绳的切割效率为6m2/h，则220m2需要两个工人一组切割36.6小时，故工人工资为29×36.6×2＝2122.8元；
工作直径为11.4mm串珠绳的寿命效率为40m2/m，则一条85m长的串珠绳，可切割40×85＝3400m2；价格为250元/米，总价为250×85＝21250元，则平均切割1m2的价格为切割220m2的费用为220×6.25＝1375元；
即切割平面abcd总的费用为3497.8元。
切割平面cdef与平面abcd一样：工人工资为绳锯费用为220×6.25＝1375元，切割平面cdef的费用合计3497.8元；
切割平面adeh时：工人工资为绳锯费用为400×6.25＝2500元；切割平面adeh的费用合计为6362.8元；
切割分切荒料时，主要是打孔费用，因为该步骤都是用工作直径为11.4mm的串珠绳进行切割，故两种方式无区别。但传统方式需打九个竖孔和九个横孔，打孔费用：
一根钻头价格250元，可钻30m，每米成本为8.3元；
横孔的孔长20m，钻一次20米的孔钻头费用为20×8.3＝166元；钻孔速度为2m/h，20米的孔需要10小时，工人工资为29元/小时，钻孔需要两个人，则钻一个横孔的费用为166+29×10×2＝746元；9个横孔总共的费用为：9×746＝6714元；
竖孔长度为11m，钻一次孔费用为2×5.5×29+11×8.3＝410.3元，但钻竖孔的难度大，一般需要钻5次才可成功，因为矿山2的石头风化严重、溶洞较多、裂缝多，这类矿山钻孔困难，在横孔钻好后，竖孔很难一次性钻到位与横孔垂直相交，通常需要钻5次左右才能达到要求，特殊情况可能钻一个月都难以达到要求，故成功钻一个竖孔的费用为410.3×5＝2051.5元；竖直方向总共需9个竖孔的费用为9×2051.5＝18463.5元；
钻孔总费用为6714+18463.5＝25177.5元。
故传统方法所需总费用为：3497.8+3497.8+6362.8+25177.5＝38536元。
2、采用组合式荒料开采方法的费用
切割平面abcd时，采用工作直径为30mm串珠绳的切割效率为12m2/h，则220m2需要两个工人一组切割20小时，故工人工资为29×20×2＝1160元；
工作直径为30mm的串珠绳的寿命效率为180m2/m，则一条85m长的串珠绳，可切割180×85＝15300m2；串珠绳价格为1300元/米，总价为1300×85＝110500元，则平均切割1m2的价格为切割220m2的费用为220×7.2＝1584元；切割平面abcd总的费用合计2744元；
切割平面cdef和切割平面abcd一样：工人工资为29×20×2＝1160元；绳锯费用为220×7.2＝1584元，切割平面cdef的费用合计2744元；
切割平面adeh时：工人工资为29×33.3×2＝1931.4元；绳锯费用为400×7.2＝2880元；合计为4811.4元；
使用工作直径为30mm的串珠绳无需钻9个横孔和9个竖孔，故无钻孔费用。
采用组合式荒料开采方法的总费用为：2744+2744+4811.4＝10299.4元。
(四)、新旧开采方法的比较：
采用组合式荒料开采方法开采出如图2的荒料并对其分切，相对于传统方法可节省的费用为：38536-10299.4＝28236.6元；
三个平面的总面积为220+220+400＝840m2，可节约的切割和钻孔时间为
85m长的工作直径为30mm的串珠绳总寿命为180×85＝15300m2，可切割则一条工作直径为30mm的串珠绳总共可节约成本为28236.6×18.2＝513906.12元；
用一条85m长的工作直径为30mm的串珠绳与工作直径为11.4mm的串珠绳混合使用，可开采切割出15300m2的石材，约为18个20*20*11m的荒料，比已有完全采用工作直径为11.4mm的串珠绳可节约成本513906.12元。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种组合式荒料开采方法，其特征在于，先采用大直径串珠绳锯机切割出具有悬空部分的半分离荒料，再采用小直径串珠绳锯机对半分离荒料的悬空部分进行分切得到分切荒料，所述大直径串珠绳锯机切割出的缝隙可供小直径串珠绳锯机的串珠绳穿过并任意调整位置以调节分切荒料的大小。
2.根据权利要求1所述一种组合式荒料开采方法，其特征在于，由大、小直径串珠绳锯机对矿山进行组合开采出形状大致为六面体abcd-efgh的荒料，并对荒料进行分切，开采方法包括：
步骤A，分别以六面体abcd-efgh的边线ad、cd、ed为轴线，在矿山上钻出供大直径串珠绳锯机的串珠绳穿过的三个导向孔；
步骤B，采用大直径串珠绳锯机切割平面abcd和平面cdef；
步骤C，先采用大直径串珠绳锯机切割平面adeh一段距离后，形成具有悬空部分的半分离荒料，然后配合小直径串珠绳锯机对半分离荒料的悬空部分进行分切，所述小直径串珠绳锯机的串珠绳穿过大直径串珠绳锯机沿平面abcd和平面adeh切割出的缝隙，在半分离荒料的悬空部分上切割出平面olmn，得到形状大致为六面体olmn-cdef的分切荒料，如此循环直至荒料分切完毕。
3.根据权利要求2所述一种组合式荒料开采方法，其特征在于，步骤B的平面abcd和/或平面cdef采用倾斜切割法切割，使平面abcd和/或平面cdef从上到下背离矿山一侧倾斜。
4.根据权利要求3所述一种组合式荒料开采方法，其特征在于，所述倾斜切割法通过调节大直径串珠绳锯机的切割角度实现。
5.根据权利要求3所述一种组合式荒料开采方法，其特征在于，所述平面abcd和/或平面cdef相对垂直面的倾斜角度为4-6度。
6.根据权利要求2所述一种组合式荒料开采方法，其特征在于，步骤C所述一段距离为1-4m。
7.根据权利要求1或2或6任一所述的种组合式荒料开采方法，其特征在于，所述大直径串珠绳锯机的串珠绳工作直径为25-35mm；小直径串珠绳锯机的串珠绳工作直径为10-12mm。
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