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花岗岩的矿山开采

  花岗岩的矿山开采的基本要求和特点,在于从矿体中采出满足一定规格要求且无裂隙的完整块石——荒料。开采工作面的布置,开拓运输方式的选择,要充分考虑矿体的层理、节理、裂隙,尽量避免它们对开采的不利影响,确保大块荒料的采出。

(一) 开 采 方 法
  花岗岩矿山开采,首先要根据资源条件和市场需求情况来选择首采区,确定开采境界,矿山生产规模、矿山工作制度等。在综合分析自然环境、经济技术条件的基础上开展矿山开采。采矿过程可分为开拓运输、剥离和采矿。
  1.开拓运输和装载
  开拓运输的任务是开辟矿山工业场区到采场内各工作台阶之间的运输通路及到废石场的运输通路。花岗岩露天矿常用开拓运输方式有:
  1)公路开拓汽车运输,这种方式灵活机动,能充分发挥装载设备的效率,是广泛采用的方式。
  2)无沟开拓桅杆起重机吊运,这种方法无需开掘从地表至开采台阶的运输沟道,而直接由桅杆起重机装入运输设备。这种方法工程量小,投资少,但受桅杆起重机能力和工作范围的限制,灵活性差。
  此外,还有斜坡卷扬机道开拓台车运输、公路汽车与桅杆起重机联合开拓运输等方式。
  将荒料装上运输设备的装载设备有固定式和移运式两类。桅杆式起重机属固定式,这类设备起重高度大、起重量大,兼有装载和运输功能;履带式起重机和轮胎式起重机为移动式装载设备,这类设备机动灵活,但起重高度、起重量较小,不适于大规格荒料的装载。矿山废石的运输常用人工推车、前装机、推土机、起重机、汽车等设备。
  2.开采
  被采矿山要剥离表面覆盖层、风化层、夹层、围岩及破碎且没有开采价值的部分矿石。
  花岗岩采矿基本工序是分离、分割及整形。
  1)分离工序常用的方法有劈裂分离、凿岩爆破分离、火焰切割分离及联合分离。
  劈裂分离:可将若干铁楔按一定间距直接打入岩体,使岩体按需要产生裂隙。这种方法适用于规模较小的矿山,成本低,但效率也低。另一种方法是钻眼膨胀剂分离,用水调合好膨胀剂,灌入已钻好的排眼,利用膨胀剂水化作用产生的膨胀力将岩体胀裂,这种方法简单、安全,但效率低。
  火焰切割分离:由火焰切割机喷嘴喷出高速火焰,加热冲击岩石,由于岩石中不同矿物对热反应特性不同,因此产生爆裂剥落,逐步形成分离沟槽。该法仅适用于石英含量高、热容量小、导热性差的岩石,如花岗岩、闪长岩、正长岩等。
  凿岩爆破分离:由凿岩机在岩体上打好排眼,根据需要装入爆破材料(目前使用的有黑火药、燃烧剂、导爆索),进行控制爆破,该法效率高、应用广,但使用中应严格控制爆破力避免产生有害裂纹。
  2)分割工序:将以从岩体上分离的条石用顶石机(或顶石包)翻倒,然后视裂隙规律及荒料规格,用劈裂法将条石分割成所需荒料。
  3)整形工序:已分割好的荒料,凡不符合要求的,需要整形。常用手锤打钎法或整形机去掉荒料多余的部分,使其平整、边角整齐。

(二) 技术要求
  一般条件下,生产剥采比在0.3左右时,花岗岩矿的最低经济荒料率为15%~25%。
  (1) 采矿场台阶高度采用移动式起重机时,台阶高度4~6m;采用小型桅杆式起重机,台阶高度小于或等于14m;大型桅杆式起重机,台阶高度小于或等于62m。
  分台阶坡面角一般为90°,最终坡面角视岩石稳定情况确定。
  (2)条石宽度视开采设备性能、荒料规格及裂隙情况确定,一般为1~3m。
  (3)工作面长度人工开采一般为5~15m;火焰切割机开采一般为15~20m。
  最小工作平台宽度:一般为20~25m。

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