石材荒料开采 进入金刚石绳锯时代

就中国石材矿山机械行业来廛，2005年可以说是一分水岭。2005年以前，中国的石材设备厂家将主要精力放在研发、生产石材加工设备上，石材矿山机械设备多是一些低端的凿岩、吊装等产品，使石材矿山机械出现一个市场空白。虽然意大利石材矿山设备厂家在中国进行了多年的市场开拓工作，推广使用意大利矿山开采设备，但是受价格偏高制约，在中国石材矿山的应用相对较少。

      进入2005年，沉寂多年的中国石材矿山开采机械行业有了较大的突破，突出的表现是金刚石绳锯的国产化。几乎是同时，上海摩根、高时石材开采机械、河南联合旋风、泉州华大超硬工具、福州天石源等数家企业推出了自己的金刚石绳锯机，加上原来研发较早的广东地矿局探矿机械厂等单位，使金刚石绳锯机的市场竞争变得十分激烈。这一现象的出现预示着或者说是代表着中国石材矿山普及使用金刚石绳锯机的时代已经到来，这将给中国石材矿山开采水平的提高带来革命性的进步。河南联合旋风金刚石有限公司用“石材荒料开采进入金刚石绳锯时代”的广告语，十分恰恰相反当地表述了中国石材矿山开采新阶段的开始。

      应用金刚石绳锯开采石材在国外已经有三十多年的历史了，近年来在国内矿山也得到了广泛的应用。其工作原理是在预先打好的水平或竖直方向的对穿孔中穿入金刚石串珠绳，接好后置于绳锯飞轮上，然后用电动机驱动飞轮带动金刚石串珠绳循环转动切削石材，同时向锯缝注以充足的水以冷却金刚石串珠及排除锯切岩粉，在锯切的同时绳锯向后行走，使串珠绳保持张力和进给速度，直至完成锯切。

      早期绳锯只用于切害软质石材，在世界范围内绳锯开采大理石矿山的工艺已十分成熟。对于花岗石等硬质石材，经过绳锯、串珠绳厂商与矿山企业长期不懈的努力，用绳锯开采花岗岩技术越来越成熟，目前绳锯可广泛应用于花岗岩、砂岩等各种硬度石材开采上，产品质量越来越高、成本越来越低，在世界范围内已成为趋势。

      与传统的“爆破+火焰切割”开采法相比，用绳锯开采花岗岩具有以下优势：一是适应性广，绳锯适用于所有类型矿山，而火焰切割仅适用于石英含量高、裂隙少的花岗岩矿山；二是功能强、效率高，首先开采深度深，能达到10~20m甚至更深，火焰切割一般只在10m以内；其次切割速度快，一般能达到3~4m2/h，是火焰切割的2~3倍；第三，绳锯能乾地垂直、水平、斜面等各个方向的切割，还能进行盲切，而火焰切割只能进行垂直面的切割；四是成材率高、综合成本低，首先绳锯的切面非常平整且不会对荒料造成任何内伤；其次锯缝小，只有约11mm，不会造成资源浪费；而火焰切割切面粗糙不平，且对荒料造成内伤，而且锯缝大，一般为100~300mm，造成很大的资源浪费，且开采成本也高；第五是安全环保，绳锯开采无噪音无粉尘，不影响附近居民和其他工作作业，且自动化程度高，分离式操控，工人劳强度低、安全性高；而火焰切割噪音和粉尘都非常大，严重影响附近居民的其他工人作业，且工人劳动强度大，安全性相对较低。综上所述，在资源日益紧缺、油价飙升的今天，用绳锯开采花岗岩有着显著的经济效益和社会效益。

      近年来，与金刚石绳锯机配套的金刚石串珠绳，质量和技术也稳步提高，尤其是国产串珠绳质量提升很快，已达到或接近进口同类产品先进水平。其主要的提高有以下几个方面：一是钢丝绳质量的提高，由于普遍采用了进口钢丝绳，解决了钢丝绳易断的问题，直接提高了串珠绳的耐用性；二是串珠间距保持材质质量的提商，现在普遍采用了高强度塑料、橡胶，使得串珠与钢丝绳结合更为牢固，解决了松珠、窜珠等问题，使得串珠绳质量大大改善；三是金刚石串珠质量的提高，无论是电镀的还是烧结的串珠，无论是在切割大理石还是切割花岗岩方面，其稳定性、耐磨性都有了很大提高，大大提高了串珠绳的寿命。以福州天石源超硬工具有限公司为例，公司积十三年产品开发之经验，与福建多家矿山加工企业建立产品试验关第，分别开发出大理石矿山绳（弹簧固定）、花岗石矿山绳（橡胶固定）、组合绳锯绳（注塑方式固定，用于花岗石毛板切割）等多类产品，并可根据客户的特殊需要制定不同的切割方案。

      2005年石材矿山开采设备方面另一个重要的现象是高时石材开采机械厂做为专业的石材开采设备厂商在行业内的亮相。在2005年三月北京国际石材展之前，高时石材开采机械厂推出了一系列石材开采机械，与金刚石绳锯机配套的有汽缸潜孔钻、汽缸垂直钻；矿体开采、分离设备有液压顶石机、火焰切割机、切割枪头、液压顶等。与一般土造的矿山设备不同，从外观到内在质量均达到国外同类产品先进水平。其中液压顶动力机还获得了国家专利（专利号：zl 200430046988.2、zl 200430046989.7），该设备采用微型风动柴油机为动力源，适宜无电力矿山的作业，可在短时间内翻倒300吨的大型岩体，是一种用于石材矿山大型岩体翻倒的、工艺安全高效的专用设备。高时石材开采机械产品一经推出，立即引起业内人士的重视，2005年经营业绩良好，充分说明了高时石材集团高层决策的正确性和前瞻性。

      除金刚石绳锯机以外，还有两个号称“开矿先锋”的设备值得我们注意。一个是福建莆田华隆石材机械有限公司生产的“开矿先锋”—矿山荒料单刀（双刀）切石机（国家专利号：zl032425937），该机将金刚石刀具高速切割技术直接应用于大理石、花岗石矿山的开采上。设备采用门式双立柱框架，通过在矿山开采平台面上铺设水平双轨道导轨，在三角形结构钢丝牵引下行走，主机采用可调速进九驱动，液压控制可伸缩轴动力锯切割，实现360度可旋转转盘操作连续切割。

      另一个是上海飞宙机械有限公司生产的“开矿先锋”——链臂锯，该机是采用国外技术在中国制造的矿山开采先进设备。其工作原理是将硬质合金齿或金刚石齿安装在链条上，由液压动力系统驱动，链条在链臂上循环转动，锯齿直接切削大理石岩体，同时链臂可作180度旋转、整机可在水平导轨上移动，从而完水平、垂直方向及倾斜面的切割作业，该机加水切割或干切均可，且组合式导轨能无限延长切割距离，适用于切割除花岗石以外的甩有类型的石材。

      链臂锯、锯片切石机较传统开采方法、设备相比，也同样具有开采速度快、效率高、荒料规整无内伤、工人劳动程度低、节约资源、减少了噪音及灰尘的污染、安全环保等优点；在切割大理石方面，链臂锯还具有无须冷却水的优势，在切割花岗岩方面，锯片切石机具有速度和成本优势。与绳锯相比两者具有无需预钻对穿孔、缩短切割准备时间、省却穿绳接绳烦恼等优点。其局限性在于锯片直径、链臂臂长有限，制约了它们的切割深度。而由于绳锯自重较小，对矿山地形适应性强，在矿山初期开采阶段，绳锯的优势是两个“开矿先锋”所无法比拟的。因此，在一般情况下，两者可与绳锯配合使用，即用锯片切石机在开采平台纵向垂直上锯一长锯，然后用绳锯锯切水平底面和横向垂直面，或用链臂锯在开采平台纵向水平底面上锯一长锯，然后用绳锯切割两个垂直面，充会发挥各自优势，程度提高开采效率，降低生产成本。

      在中央向全国提出建立节约型社会，发展循环经济的思想指导下，在石材矿山资源日益珍贵的情况下，加速改变中国石材矿山小、土、散、乱的状况日益紧迫，而先进的石材开采设备的国产化在价格上为中国矿山的改造提供了可能，对于老的矿山目前仍然使用爆破方式进行开采的，是到了考虑新的开采方式和时机了，对于新建的矿山更有必要进行多种方案的调研和论证，石材荒料开采进入金刚石绳锯时代已中大势所趋。