CN105257294A - 一种大理石地下切割开采施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大理石地下切割开采施工方法,通过对目标矿体地质条件设计、现场观察,垂直矿体走向布置采场和矿柱;采用金刚石链臂锯对大理石工作面进行水平与垂直切割,金刚石串珠绳锯机对已切割的荒料与工作面岩石母体盲切分离,无爆破、开采出成品荒料,以达到大理石型材的开发利用。本发明的有益效果在于减少对矿体表面的植被和自然环境造成破坏,避开矿体裂隙和花色差的矿体部位,有选择性的开采矿体为最优石材花色部位,而留下不需要的矿体部位作为安全矿柱,能够获得更高的荒料率,减少石材资源的开采浪费,实现了在高寒地区开采优质品种大理石时,不再受气候条件的限制,是一种生态环保的大理石开采方法。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域,具体为一种大理石地下切割开采施工方法。
背景技术
传统的大理石石材开采为露天矿山开采,露天开采占地面积大,开采工程废石剥离量大,对地表环境破坏影响大,开采后期环境治理难度大、周期长、费用高。为了尽量减少矿山开采对自然环境的影响、干扰和破坏,研究运用新技术、新工艺,提高开采施工方法成为大理石开采的发展方向。根据大理石开采的发展,经过检索到的相关内容:如山硐型大理石矿山的开采方法与成本分析(廖原时、豆丁网),意大利玛瑞尼公司的大理石地下工艺,形成为新的开采工艺,但是由于大理石矿形成地域不同,地质条件不同,开采方法应采取不同的工艺方法,避免和减少了大理石露天开采对地表植被和环境的破坏,对不适合开采的部分山体进行保护,既减少了开采剥离工作量,提高了开采经济效率,又利于对环境的保护;大理石矿山四季生产,延长了有效工作时间,改变了恶劣天气对生产的不良影响和冬季不能生产的问题,提高了矿山工作效率;减少了矿山开采闭坑后植被恢复工作量,保护好的矿山采空区,提高综合经济和社会效益。
大理石地下采矿,由于探矿技术条件的限制,开采前的地质资料主要从地表观察或钻孔资料观察形成,地表岩石受风化的影响比较复杂,其局限性很大。因此,从技术条件取得的地质资料,只是宏观地对矿山的地质情况大致有一个了解,不可能完全真实地反映矿体地质情况和所有的地质现象。所以,需要在采矿工程施工的过程中,在采矿坑道中加强对矿体的地质观察研究,以补充地质勘查阶段地质资料的不足,形成比较全面的矿山地质资料,解决开采过程的各种地质问题。采用大理石地下技术是把大理石开采对地表环境的破坏程度降到了最低,减少了矿山开采闭坑后植被恢复工作量,使矿山闭坑后植被恢复周期缩短。但大理石地下技术投资较大,直接生产成本增加。虽则可以有选择性地采矿,对不适合开采的部分山体进行保护,减少开采剥离工作量,提高开采经济效率,实现了大理石矿山四季生产,延长了有效工作时间,改变了恶劣天气对生产的不良影响和冬季不能生产的问题,提高了矿山工作效率;也减少了将来矿山开采闭坑后植被恢复工作量和投入,矿山闭坑后,采空区的保护利用,都将提高显著的社会效益和经济效益,但对采矿技术条件、施工布置、施工工艺、采矿工人素质都提出了较高的要求。
甘肃金润玉石业有限公司通过试验采用大理石地下开采切割技术,经过近3年的技术实验、技术消化、改造提升,使大理石地下开采技术应用成熟。在采矿的目标矿体中,布置施工开采沿脉运输巷道。现场观察和计算按照垂直矿体走向布置矿房采场、矿柱;采用链臂锯对大理石工作面进行切割,绳锯机对已切割的荒料与工作面岩石母体分离,用大理石专用装卸机将成品荒料卸运,取得了成功技术经验。
发明内容
本发明的目的在于通过对目标矿体,根据地质条件设计、现场观察,垂直矿体走向布置采场和矿柱;采用金刚石链臂锯对大理石工作面进行水平与垂直切割,金刚石串珠绳锯机对已切割的荒料与工作面岩石母体切割分离,无爆破、开采出成品荒料,以达到大理石型材的开发利用。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案具体如下:
一、开采方案选择与布置
大理石地下开采,以详实的地质勘查资料为依据,对矿体产状、裂隙、覆盖层厚度、花色变化和理论荒料率,进行地质勘查,对地理位置、水文及气候条件进行详实调研,对安全生产及环境风险,管理水平和经济效益进行可行性研究及评估及要经过国家有关部门审批。
大理石地下开采前期先开采一个矩形的工作通道,将一个自由面的矿体可选择性变成两个或两个以上自由面的开采台阶。
所述的矩形通道其垂直面采用水平、垂直交叉切割分离,封闭背面采用“盲切”分离,宽度为6~7m、高度为5~6m、每次深度2.5~3m。
二、开采设计选择及布置
1、硐口位置选择硐口选择在方便运输和距离采矿目标体最近的位置,岩石条件要适合开硐口,高度要选择在历史最高洪水位以上,弃渣场以填埋沟壑,恢复植被为原则,避开重要的建筑物、风景名胜、自然保护区。
2、采场规划选择采场宽度以矿石完整程度定为6-20m,采空区宽度为9m,平面切割采出率为80%--90%;可连续切割2层,每层高度为5-6m。
3、矿柱预留选择采空区是机械切割形成的,无爆破损伤,安全矿柱应不小于7m;现场鉴定无开采荒料部分,留为安全矿柱;矿体水平度、缓倾斜位以正方形或矩形预留,倾斜矿体以与矿体走向垂直的墙式矿柱为主,矿体高角度倾斜或直立沿矿体走向错位,呈“品”字型布置。
4、通风及安全通道选择坑道设计两个以上人员进出口安全通道,每通道设机械通风道。
5、采空区分为上下两层,先开采上层,上层完成后再开采下层,上下两采空区之间留5-10m隔层。
三、切割流程选择与工艺
1、按照矩形通道开采的工作面,在设计轴线上扩展开采一个垂直自由面,其高度为5-6m,宽度为6-20m;水平方向切割4条切缝,分割高度分别为2m,2m,1.5m,深度为2.5-3.0m。垂直方向分割宽度为1.5-1.8m,分割视取材荒料宽度确定。切割采用链臂锯切割水平面、垂直面,公差控制在0.3-0.5度,切缝宽度为2-3cm。如图1所示。
2、在进行水平面、垂直面交叉切割时,每块荒料水平缝均匀预放4根100cm长,直径为2cm滚轴,当完成切割后,荒料落在滚轴上以便拖出。
3、当水平面、垂直面交叉切割完成后,荒料的六面体已切割出五个面,剩余一个荒料封闭面,采用金刚石串珠绳锯盲切分离荒料,先从左对竖排的3块荒料封闭面进行盲切,开采出下道工序工作面;如图2所示。
4、在进行剩余荒料封闭面进行盲切时,采用金刚石串珠绳锯机+导向轮设置进行盲切;盲切时也是在每个荒料水平缝均匀预放4根100cm长,直径为2cm滚轴,当完成切割后,荒料落在其上拖出。如图3所示。
5、当完成荒料封闭面切割完成后,用大理石专用装卸机,自上而下将荒料拖至大理石专用装卸机上,又用叉车叉装,运输至料场,即完成一个工作流程。
所述的切割过程是利用注水对切割工具进行降温保护及消除粉尘,水平切割过程中,对水平锯缝中打入支撑楔,防止荒料自重断裂。
所述的荒料封闭面盲切,是先从左竖排3块荒料盲切,先将金刚石串珠绳锯条从最上块放入根部,从两边竖缝放下,又从最下部水平切割面切缝与竖排切割面切缝交叉点,通过导向轮定位根部从两边拉出,切面与金刚石串珠绳锯机形成垂直90度夹角,盲切从上至下完成。
所述的剩余荒料封闭面部分盲切,是采用金刚石串珠绳锯机+导向轮盲切,即先将金刚石串珠绳锯条一边从右边上部放入水平切面根部,从左边水平切面根部拉出;又将金刚石串珠绳锯条一边从右边上部延右竖排折最底根部水平面,从左边水平切面根部拉出;是金刚石串珠绳锯条紧贴剩余荒料封闭面根部,与最上和最下水平锯缝平行拉出,金刚石串珠绳锯条绕所有剩余荒料封闭面;然后将金刚石串珠绳锯条通过绳锯导向轮与金刚石串珠绳锯机形成水平90度夹角连接,切割从右至左完成。
四、装卸与运输
1、装卸第一阶段,先从左边最上边一块荒料开始装卸,装卸采用大理石专用装卸机装卸;装卸时先将拖绳拖头套在荒料最里面的中部,利用装卸机的卷扬动力,将荒料通过滚轴滚动拖至大理石专用装卸机,装卸机利用托举装置将荒料托举至叉车可装卸的高度,叉移到运输车辆运出,腾出剩余荒料封闭面盲切场地。
2、装卸第二阶段,是在剩余荒料封闭面部分盲切完成后,先从左上第一排第一块、第二块、第三块……装卸完成后;再按照上述方法依次从左第二排,第三排装卸完成。。
3、装卸完成后,对工作面进行清理,以观察是否继续开采或设为工房、料场、安全观测点。
所述的链臂锯是石材专用切割开采设备,主要用于矩形通道、网状垂直面和水平面的纵深切割。
所述的金刚石串珠绳锯,是大理石专用切割设备,采用注塑或橡胶注封的金刚石串珠绳锯条,根据使用长度截取或连接;为主电机变频调速的金刚石串珠绳锯机型,串珠绳锯机的功率为37~55kW。
所述的与金刚石串珠绳锯配套的专用导向轮组件,用于垂直面盲切时,导向轮为单轮两边各设一个,作用于切面与金刚石串珠绳锯机形成垂直90度夹角。当用于水平面盲切时,导向轮为双轮对导,上下各设一对轮,其作用于切面与金刚石串珠绳锯机形成水平90度夹角。
所述的大理石专用装卸机是自主研发的荒料装卸设备,有承载切割荒料的托举架,升降结构,拖曳卷扬动力,自动行走结构,是将荒料通过滚杠滚动拖至托举架,利用升降结构将荒料托举至叉车可装卸的高度,托举重量为20-30t。
所述的叉装机:用于石料的转移,选择叉装4~5m高度上,最大叉举能力20-30t的叉装机。
本发明的有益效果在于,与露天大理石矿山开采相比,地下大理石切割开采具有下述优点:(1)减少或基本不会对矿体表面的植被和自然环境造成破坏,是一种生态环保的大理石开采方法;(2)能够实现露天开采不能或难以达到矿体部位荒料的开采;顺花色、完整性最好矿脉走向追踪开采,减少剥离量和剥离费用;(3)因为无需再进行大规模的覆盖层剥离,地下大理石的综合开采成本低于露天开采;(4)利用现代化的设计手段、开采机械和先进开采工艺技术保障,确保了在不破坏自然环境、最大限度利用石材资源及优选石材花色前提下,实现大理石的开采;(5)避开矿体裂隙和花色差的矿体部位,有选择性的开采矿体为最优石材花色部位,而留下不需要的矿体部位作为安全矿柱,能够获得更高的荒料率,减少石材资源的浪费;(6)实现了在高寒地区开采优质品种大理石时不再受到气候条件的限制。
附图说明
图1、为链臂锯切割示意图
图2、为垂直面金刚石串珠绳锯盲切示意图
图3、为水平面金刚石串珠绳锯盲切示意图
其中:101工作面、102、链臂锯机、103、链臂锯片、1绳锯机、2荒料、3导轨、4推进齿条、5绳锯条、6绳锯机动力轮、7绳锯条张紧轮、8盲切工作面、9导向轮。
具体实施方式
本发明结合甘肃金润玉石业有限公司矿点开采说明
实例一、一种大理石地下切割开采施工方法
(一)、大理石地下前期准备工作
确定进行大理地下采前,首先对大理石花色品种进行市场论证,对矿体地质情况的勘查(产状、裂隙、覆盖层厚度、花色变化和理论荒料率)等,地理位置(海拔高度、类型)、水文及气候调研,安全生产及环境风险,管理水平和经济性等方面的可行性研究、经济效益分析和安全生产评估。
地质勘探除了常规的地质勘探要求外,地下矿山还需要重点勘查的项目有:A、石材主要花色及其稳定性:是确定花色品种价值、矿山生产规模和投资力度等的依据。B、矿体节理裂隙及相关数据:是确定荒料主切面、开采推进方向、设计开采硐室和留取安全矿柱的依据。C、覆盖及风化层厚度:是选择首采开拓通道位置、安全生产、制定采面岩壁加固方案的依据。D、理论荒料率:是制定生产规模和经济效益分析的依据。E、矿体变化情况:掌握矿体花色变化、围岩侵入及矿体中是否含有石英条带(团块)及其分布情况,是选择合适设备及刀具、开采过程中及时调整修正开采工艺参数、推进方向的关键。F、岩石的力学性能指标:是安全监测系统设计、设置、数据分析和系统运行的依据
(二)、开采方案选择与布置
大理石地下开采,以详实的地质勘查资料为依据,对矿体产状、裂隙、覆盖层厚度、花色变化和理论荒料率,进行地质勘查,对地理位置、水文及气候条件进行详实调研,对安全生产及环境风险,管理水平和经济效益进行可行性研究及评估及要经过国家有关部门审批。
大理石地下开采前期先开采一个矩形的工作通道,将一个自由面的矿体可选择性变成两个或两个以上自由面的开采台阶。本项目选择所述的矩形通道其垂直面采用水平、垂直交叉切割分离,封闭背面采用“盲切”分离,宽度为6.5m、高度为6m、每次深度2.5m。
(三)、开采设计选择及布置
1、硐口位置选择硐口选择在方便运输和距离采矿目标体最近的位置距料场2.5公里,岩石适合开硐口,高度要选择在历史最高洪水位以上,弃渣场为填埋沟壑,恢复植被容易,无建筑物、风景名胜、自然保护区。
2、采场规划选择采场宽度以矿石完整程度定为20m,采空区宽度为9m,平面切割采出率为90%;可连续切割2层,每层高度为5.5m。
3、矿柱预留选择采空区是机械切割形成的,无爆破损伤,安全矿柱应不小于7m;现场鉴定无开采荒料部分,留为安全矿柱;矿体水平度、缓倾斜位以正方形或矩形预留,倾斜矿体以与矿体走向垂直的墙式矿柱为主,矿体高角度倾斜或直立沿矿体走向错位,呈“品”字型布置。
4、通风及安全通道选择坑道设计两个以上人员进出口安全通道,每通道设机械通风道2个。
5、采空区分为上下两层,先开采上层,上层完成后再开采下层,上下两采空区之间留6m隔层。
(四)、切割流程选择与工艺
1、按照矩形通道开采的工作面,在设计轴线上扩展开采一个垂直自由面,其高度为5.5m,宽度为20m;水平方向切割4条切缝,分割高度分别为2m、2m、1.5m,深度为2.5m。垂直方向分割宽度为1.5m。切割采用链臂锯切割水平面、垂直面,公差控制在0.3-0.5度,切缝宽度为2-3cm。
所述的切割过程是利用注水对切割工具进行降温保护及消除粉尘,水平切割过程中,对水平锯缝中打入支撑楔,防止荒料自重断裂。
所述的荒料封闭面盲切,是先从左竖排3块荒料盲切,先将金刚石串珠绳锯条从最上块放入根部,从两边竖缝放下,又从最下部水平切割面切缝与竖排切割面切缝交叉点,通过导向轮定位根部从两边拉出,切面与金刚石串珠绳锯机形成垂直90度夹角,盲切从上至下完成。
2、在进行水平面、垂直面交叉切割时,每块荒料水平缝均匀预放4根100cm长,直径为2cm滚轴,当完成切割后,荒料落在其滚轴上以便拖出。
3、当水平面、垂直面交叉切割完成后,每个荒料的六面体已切割出五个面,剩余一个荒料封闭面,采用金刚石串珠绳锯盲切分离荒料,先从左对竖排的3块荒料封闭面进行盲切,开采出下道工序工作面。
所述的剩余荒料封闭面部分盲切,是采用金刚石串珠绳锯机+导向轮盲切,即先将金刚石串珠绳锯条一边从右边上部放入水平切面根部,从左边水平切面根部拉出;又将金刚石串珠绳锯条一边从右边上部延右竖排折最底根部水平面,从左边水平切面根部拉出;是金刚石串珠绳锯条紧贴剩余荒料封闭面根部,与最上和最下水平锯缝平行拉出,金刚石串珠绳锯条绕所有剩余荒料封闭面;然后将金刚石串珠绳锯条通过绳锯导向轮与金刚石串珠绳锯机形成水平90度夹角连接,切割从右至左完成。
4、在进行剩余荒料封闭面进行盲切时,采用金刚石串珠绳锯机+导向轮设置进行盲切;盲切时也是在每个荒料水平缝均匀预放4根100cm长,直径为2cm滚轴,当完成切割后,荒料落在其上拖出。
(五)、装卸与运输
1、装卸第一阶段,先从左边最上边一块荒料开始装卸,装卸采用大理石专用装卸机装卸;装卸时先将拖绳拖头套在荒料最里面的中部,利用装卸机的卷扬动力,将荒料通过滚杠滚动拖至大理石专用装卸机,装卸机利用托举装置将荒料托举至叉车可装卸的高度,叉移到运输车辆运出,腾出剩余荒料封闭面盲切场地。
2、装卸第二阶段,是在剩余荒料封闭面部分盲切完成后,先从左上第一排第一块、第二块、第三块……装卸完成后;再按照上述方法依次从左第二排,第三排装卸完成。
3、装卸完成后,对工作面进行清理,以观察是否继续开采或设为工房、料场、安全观测点。
所述的链臂锯是石材专用切割开采设备,主要用于矩形通道、网状垂直面和水平面的纵深切割。
所述的金刚石串珠绳锯,是大理石专用切割设备,采用注塑或橡胶注封的金刚石串珠绳锯条,可根据使用长度截取或连接;为主电机变频调速的金刚石串珠绳锯机型,串珠绳锯机的功率为37~55kW。
所述的与金刚石串珠绳锯配套的专用导向轮组件,用于垂直面盲切时,导向轮为单轮两边各设一个,作用于切面与金刚石串珠绳锯机形成垂直90度夹角。当用于水平面盲切时,导向轮为双轮对导,上下各设一对轮,其作用于切面与金刚石串珠绳锯机形成水平90度夹角。
所述的大理石专用装卸机是自主研发的荒料装卸设备,有承载切割荒料的托举架,升降结构,拖曳卷扬动力,自动行走结构,是将荒料通过滚杠滚动拖至托举架,利用升降结构将荒料托举至叉车可装卸的高度,托举重量为20-30t。
所述的叉装机:用于石料的转移,选择叉装4~5m高度上,最大叉举能力20-30t的叉装机。
(六)、辅助设施建设
地下大理石矿山的主要辅助设施如下:
——因为地下大理石的开采设备全部为电力驱动,所以矿山必须具备容量充足的供电能力、必要时还需配套备用电源。
——为了降低干切时产生的粉尘污染,绝大部分地下锯切设备都采用湿切方法,这就需要硐内建设有供应量充足及排泄能力足够的给排水系统。
——地下矿山、尤其是通过隧道才能深入矿体内部采面的矿山,需要有全天良好的照明系统,以及备用照明电源。
——地下矿山的换气系统,通常配备轴流风机,换气效果必须达到国家有关地下作业环境的清新空气质量要求。
——矿山的硐口通常也是开采设备、荒料及废弃石渣运输的出口,对于只有一个硐口的地下大理石矿山,应根据实际情况设置人员逃生通道。
(七)、安全监控系统的设置
地下矿山除了监控采面边帮的安全坡面角外,还必须建立一套完整的实时监控采面周围岩石、安全矿柱等矿体部位的应力监控系统和安全保障应急措施。国外如意大利等先进石材矿山开采国家,都有专门的安全开采设计师事务所,他们会根据本国石材矿山开采安全生产规范的要求,为地下大理石矿山设计、建设矿体岩石应力检测控制系统,并一直进行跟踪服务。通常采用安装在矿体内部或表面的应力传感器监测,通过网络实现实时监控,有专门的技术服务人员、在专用软件程序的协助下,对得到的数据进行分析,出现异常及时报警,并提出修正和处理意见。
本发明的有益效果在于,与露天大理石矿山开采相比,地下大理石切割开采具有下述优点:(1)减少或基本不会对矿体表面的植被和自然环境造成破坏,是一种生态环保的大理石开采方法;(2)能够实现露天开采不能或难以达到矿体部位荒料的开采;顺花色、完整性最好矿脉走向追踪开采,减少剥离量和剥离费用;(3)因为无需再进行大规模的覆盖层剥离,地下大理石的综合开采成本低于露天开采;(4)利用现代化的设计手段、开采机械和先进开采工艺技术保障,确保了在不破坏自然环境、最大限度利用石材资源及优选石材花色前提下,实现大理石的开采;(5)避开矿体裂隙和花色差的矿体部位,有选择性的开采矿体为最优石材花色部位,而留下不需要的矿体部位作为安全矿柱,能够获得更高的荒料率,减少石材资源的浪费;(6)实现了在高寒地区开采优质品种大理石时不再受到气候条件的限制。
实例二、一种大理石地下切割开采施工方法
(一)、开采方案选择与布置
大理石地下开采将一个自由面的矿体两个自由面的开采台阶。本项目选择所述的矩形通道其垂直面采用水平、垂直交叉切割分离,封闭背面采用“盲切”分离,宽度为6.m、高度为5.5m、每次深度2.0m。
(二)、开采设计选择及布置
采场宽度以矿石完整程度定为21m,采空区宽度为9m,平面切割采出率为90%;可连续切割2层,每层高度为5.5m。
矿柱预留选择安全矿柱6m;直立沿矿体走向错位,呈“品”字型布置。
通风及安全通道选择坑道设计两个以上人员进出口安全通道,每通道设机械通风道2个。
采空区分为上下两层,先开采上层,上层完成后再开采下层,上下两采空区之间留6m隔层。
(三)、切割流程选择与工艺
1、按照矩形通道开采的工作面,在设计轴线上扩展开采一个垂直自由面,其高度为5.5m,宽度为21m;水平方向切割4条切缝,分割高度分别为2m,2m,1.5m,深度为2.0m。垂直方向分割宽度为1.8m。切割采用链臂锯切割水平面、垂直面,公差控制在0.3-0.5度,切缝宽度为2-3cm。
2、在进行水平面、垂直面交叉切割时,每块荒料水平缝均匀预放4根100cm长,直径为2cm滚轴,当完成切割后,荒料落在其上以便拖出。
3、当水平面、垂直面交叉切割完成后,荒料的六面体已切割出五个面,剩余一个荒料封闭面,采用金刚石串珠绳锯盲切分离荒料,先从左对竖排的3块荒料封闭面进行盲切,开采出下道工序工作面。
4、在进行剩余荒料封闭面进行盲切时,采用金刚石串珠绳锯机+导向轮设置进行盲切;盲切时也是在每个荒料水平缝均匀预放4根100cm长,直径为2cm滚轴,当完成切割后,荒料落在其上拖出。
5、当完成荒料封闭面切割完成后,用大理石专用装卸机,自上而下将荒料拖至大理石专用装卸机上,又用叉车叉装,运输至料场,即一个工作流程完成。
其他工序流程与实例一相同。
实例三、一种大理石地下切割开采施工方法结合附图做进一步说明
1、链臂锯切割工序:
链臂锯切割工序如图1所示,其中为:101工作面、102、链臂锯机、103、链臂锯片,其工作流程为:
(1)按照矩形通道开采的工作面101,在设计轴线上扩展开采一个垂直自由面,其高度为5.5m,宽度为20m;用链臂锯机102水平方向切割4条切缝,分割高度分别为2m,2m,1.5m,深度为2.5m。垂直方向分割宽度为1.5m。切割采用链臂锯片103切割水平面、垂直面,公差控制在0.3-0.5度,切缝宽度为2-3cm。
(2)切割过程是利用注水对切割工具进行降温保护及消除粉尘,水平切割过程中,对水平锯缝中打入支撑楔,防止荒料自重断裂。
2、垂直面金刚石串珠绳锯盲切工序:
垂直面金刚石串珠绳锯盲切工序如图2所示,其中:1绳锯机、2荒料、3导轨、4推进齿条、5绳锯条、6绳锯机动力轮、7绳锯条张紧轮、8盲切工作面、9导向轮,其工作流程为:
(1)荒料封闭面盲切,是先从左竖排3块荒料2盲切,金刚石串珠绳锯条5从最上块放入根部,从两边竖缝放下,又从最下部水平切割面切缝与竖排切割面切缝交叉点,通过导向轮9定位,从根部两边拉出,盲锯切面8与金刚石串珠绳锯机1形成垂直90度夹角,盲切从上至下完成。
(2)当绳锯机1启动,绳锯机动力轮6带动绳锯条5转动;荒料2被盲切出工作面8,绳锯机1在推进齿条4的作用下,随导轨3移动。
(3)绳锯条5的张力,由绳锯条张紧轮7调整。
3、水平面金刚石串珠绳锯盲切工序
水平面金刚石串珠绳锯盲切工序如图3所示,其中:1绳锯机、2荒料、3导轨、4推进齿条、5绳锯条、6绳锯机动力轮、7绳锯条张紧轮、8盲切工作面、9导向轮其工作流程为:
(1)当水平面、垂直面交叉切割完成后,荒料2的六面体已切割出五个面,剩余一个荒料封闭面,采用金刚石串珠绳锯机1盲切分离荒料2,先从左对竖排的3块荒料封闭面进行盲切,开采出下道工序工作面8。
(2)、在进行剩余荒料封闭面进行盲切时,采用金刚石串珠绳锯机1+导向轮9设置进行盲切;盲切时也是在每个荒料水平缝均匀预放4根100cm长,直径为2cm滚轴,当完成切割后,荒料2落在其上拖出。
(3)金刚石串珠绳锯机1配套的专用导向轮9组件,用于水平面盲切时,导向轮9为双轮对导,上下各设一对轮,其作用于切面与金刚石串珠绳锯机1形成水平90度夹角,盲切从右至左完成。
(4)当绳锯机1启动,绳锯机动力轮6带动绳锯条5转动;荒料2被盲切出工作面8,绳锯机1在推进齿条4的作用下,随导轨3移动。
(5)绳锯条5的张力,有绳锯条张紧轮7调整。
Claims (7)
1.一种大理石地下切割开采施工方法,按照开采设计方案、进行开采方案布置、切割流程选择、装卸运输,完成大理石地下切割开采工序;其特征在于:
(1)以详实的地质勘查资料为依据,经过国家有关部门审批,前期先开采一个矩形的工作通道,将一个自由面的矿体选择性变成两个或两个以上自由面的开采台阶;
(2)采场以矿体品相、完整程度,设定宽度为6-20m,采空区宽度为9m,平面切割采出率为80%--90%;连续切割2层,每层高度为5-6m;
(3)、预留安全矿柱应不小于7m,无开采价值荒料部分,留为安全矿柱;矿体水平度、缓倾斜位以正方形或矩形预留,倾斜矿体以与矿体走向垂直的墙式矿柱为主,矿体高角度倾斜或直立沿矿体走向错位,呈“品”字型布置;
(4)、采空区设上下两层,先开采上层,上层完成后再开采下层,上下两采空区之间留5-10m隔层;
(5)按照矩形通道开采的工作面,在设计轴线上扩展开采一个垂直自由面,其高度为5-6m,宽度为6-20m;水平方向切割4条切缝,分割高度从底部向上,分别为2m,2m,1.5m,深度为2.5-3.0m。垂直方向分割宽度为1.5-1.8m,分割视取材荒料宽度确定,切割采用链臂锯切割;水平面、垂直面,公差控制在0.3-0.5度,切缝宽度为2-3cm;
(6)水平面、垂直面交叉切割完成后,每块荒料的六面体已切割出五个面,剩余一个荒料封闭面,采用金刚石串珠绳锯盲切分离荒料;先从左对竖排的3块荒料封闭面进行盲切,开采出下道工序工作面;
(7)、剩余荒料封闭面进行盲切时,采用金刚石串珠绳锯机+导向轮设置进行盲切,盲切时在每个荒料水平缝均匀预放4根100cm长,直径为2cm滚轴,当切割完成后,荒料落在滚轴上,利用滚轴滚动拖出;
(8)、荒料拖至大理石专用装卸机上,用叉车装卸,运输至料场。
2.如权利要求1所述一种大理石地下切割开采施工方法,所述的荒料封闭面,采用金刚石串珠绳锯盲切分离,是先从左对竖排的3块荒料封闭面进行盲切,即将金刚石串珠绳锯条从最上块水平缝放入根部,从两边竖缝放下,又从最下部水平切割面切缝与竖排切割面切缝交叉点,通过导向轮定位从根部两边出,与金刚石串珠绳锯机锯条形成垂直90度夹角,盲切从上至下完成。
3.如权利要求1所述一种大理石地下切割开采施工方法,所述的剩余荒料封闭面进行盲切时,采用金刚石串珠绳锯机+导向轮设置进行盲切,即先将金刚石串珠绳锯条一边从右边上部放入水平切面根部,从左边通过绳锯导向轮拉出;又将金刚石串珠绳锯条的另一边从右边上部延右竖缝折最底部,从水平面左边底部通过绳锯导向轮拉出;金刚石串珠绳锯条紧贴剩余荒料封闭面根部,金刚石串珠绳锯条通过绳锯导向轮与金刚石串珠绳锯机形成水平90度夹角连接,切割从右至左完成。
4.如权利要求1所述一种大理石地下切割开采施工方法,所述的切割过程是利用注水对切割工具进行降温保护及消除粉尘,盲切开始对水平锯缝中打入支撑楔,防止荒料自重断裂。
5.如权利要求1所述一种大理石地下切割开采施工方法,所述的矩形通道,采用水平、垂直交叉切割分离,封闭面采用“盲切”分离,宽度为6~7m、高度为5~6m、每次深度2.5~3m。
6.如权利要求1所述一种大理石地下切割开采施工方法,所述的用于垂直面盲切时,金刚石串珠绳锯配套的专用导向轮组件,导向轮为单轮两边各设一个,用于水平面剩余荒料盲切时,导向轮为双轮对导,上下各设一对。
7.如权利要求1所述一种大理石地下切割开采施工方法,所述的大理石专用装卸设备,有承载荒料的托举架,升降结构,拖曳卷扬动力,自动行走结构,荒料托举叉车,托举重量为20-30t。
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