基于金刚石串珠绳锯的石材组合绳锯开采方法及装置与流程

本发明涉及一种基于金刚石串珠绳锯的石材组合绳锯开采方法及与其适应的绳锯驱动装置的结构技术。

背景技术：

利用金刚石串珠绳锯对饰面石材矿体进行切割，并利用切割锯缝插入气压顶推袋推移石材分离体，目前已经是国内饰面石材最主流的开采方法。除极少数孤立突兀的小型矿体可以采用绳锯包围切割外，通常采用另外两种切割方式：压绳切割法与通道切割法。压绳切割法是利用专用导向轮或工作立柱，在两个平行或者大致平行的孔中安装绳锯，压迫绳锯从孔口朝孔底方向切割，这种切割方式也称为盲切法，在石材洞采中利用较多，在石材露天开采中极少利用。压绳切割法开采因为绳锯安装较为繁琐，且切割效率低下，并非主流的绳锯开采方法，主流的绳锯开采方法是通道切割法，通道切割法首先要在石材矿体中产生通道，才能安装绳锯进行切割。产生通道的办法通常就是钻取通孔，通孔一般有三种：单通孔、双通孔、三通孔，其中，单通孔只适合于矿体能够被钻机钻距穿透，且切割面积不超过绳锯机最大负荷的情况下，偶尔会利用到，利用更多的是双通孔和三通孔，尤其是三通孔。为了能够顺利插入气压顶推袋，锯缝不能过小，绳锯的串珠外径相应也不能过小；为了提高切割效率，绳锯串珠外径也不能过大，因此，目前饰面石材矿山选用的绳锯串珠外径,通常为10.5mm～11.5mm之间，国标gb/t30470-2013中规范了串珠外径分别为8.5mmm、9.0mm、10.5mm、11.0mm、11.5mm六种规格的绳锯，其中，外径8.5mmm、9.0mm两种规格的绳锯用于石材加工，石材开采通常采用外径10.5mm、11.0mm、11.5mm三种规格。现有技术的石材开采金刚石串珠绳锯机，绳锯机主驱动轮和机载导向轮通常只有一个金刚石串珠绳槽，尽管厂家与型号有所差别，但金刚石串珠绳槽的开口尺寸是一致的，通常与外径10.5mm、11.0mm、11.5mm这三个规格的绳锯相适应，如果绳锯外径过大，则无法安装；外径过小，由于摩擦力不足，在驱动过程中绳锯容易打滑。由于是使用同一规格或规格十分接近的绳锯进行切割开采，前期的切割锯缝无法为后续的绳锯安装提供通道，每一本巡切割，都必须提前钻取通孔，这种开采方法的缺陷是，钻孔频率高，对钻孔的精度要求也高，在现有的钻孔设备与技术条件下，贯通的失误率很高，钻孔难度很大。在通孔贯通质量较差的情况下，绳锯安装困难，甚至无法安装。

经检索科技杂志和中国专利文献，尚未发现粗绳锯与细绳锯组合开采石材矿山的报道，也未发现专用于石材开采绳锯机的具有大金刚石绳槽与小金刚石绳槽组合的驱动装置的报道，这方面的技术在国内还是一项空白，因此现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种粗绳锯与细绳锯组合开采石材的方法及绳锯驱动装置，旨在开采过程中减少钻孔数量并降低钻孔难度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于金刚石串珠绳锯的石材组合绳锯开采方法，金刚石串珠绳锯分别使用了粗绳锯和细绳锯两种，粗绳锯串珠外径比细绳锯串珠外径大2～8mm，粗绳锯在前使用，细绳锯在后使用，粗绳锯的锯缝为细绳锯的安装提供通道；其开采方法包括如下步骤：

a、在石材矿体上钻取通孔；

b、先通过步骤a中所述的通孔，安装粗绳锯进行切割，得到粗绳锯1锯缝；

c、根据开采布局钻孔与步骤b中所述的锯缝贯通；

d、通过步骤b中所述的锯缝与步骤c中所述的钻孔，安装细绳锯进行剩余面的切割，得到石材分离体。

为了实施上述技术方案，本发明绳锯驱动装置包括绳锯机主驱动轮、机载导向轮均采用双绳槽结构，沿绳锯机主驱动轮、机载导向轮外圆轴向均制有并排设置的大胶条卡槽和小胶条卡槽，安装适应的胶条后形成大金刚石串珠绳槽和小金刚石串珠绳槽，大金刚石串珠绳槽开口尺寸比小金刚石串珠绳槽开口尺寸大2～8mm，大金刚石串珠绳槽和小金刚石串珠绳槽的开口尺寸分别与粗绳锯和细绳锯的串珠外径相适应，主飞轮双绳槽结构与机载导向轮双绳槽结构一致。

所述的双绳槽结构驱动装置，小金刚石串珠绳槽开口尺寸大于5mm，绳锯机主驱动轮外圆直径为500mm～2000mm,机载导向轮外圆直径为80mm～600mm。

粗绳锯细绳锯是现有技术金刚石串珠绳锯，其外径可以采用国家标准，也可以是其它规格；绳锯机除所述的双绳槽驱动装置之外，其余部分与现有技术相同。

与现有技术相比，本发明的优点是：

本发明采用了粗绳锯与细绳锯组合开采，仅需一个双通孔或者单通孔，就可以完成粗绳锯的首本巡切割，细绳锯可以轻松从粗绳锯锯缝中通过，由此，粗绳锯锯缝取代了后续的部分钻孔，这样，后续钻孔的数量至少减少了一半，粗绳锯锯缝相对于钻孔外径而言，面积足够大，本巡切割开采的后续钻孔都是与粗绳锯锯缝贯通，因此对钻孔的精度要求不高，钻孔变得十分容易。本发明解决了饰面石材矿山绳锯开采钻孔频率高，难度大这一行业难题，生产效益得到很大提高，极大降低了矿山的开采成本。具有大金刚石绳槽和小金刚石绳槽的双绳槽驱动装置，可以实现对金刚石串珠外径差距较大的两组绳锯进行分次驱动，驱动装置结构简单，对现有设备的改造成本低廉；其使用方法简单，对普通技术人员稍加培训就能掌握其要领；大金刚石绳槽和小金刚石绳槽设置在同一套驱动装置中，使用灵活。

附图说明

图1是本发明粗绳锯与细绳锯对比示意图；

图2是本发明驱动装置的结构示意图；

图3是图1a、b、c三处轴向剖面放大图；

图4是开采矿体示意图；

图5～图11是粗绳锯提供立面通道开采流程图；

图12～图18是粗绳锯提供底面通道开采流程图；

其中：1.粗绳锯2.细绳锯3.绳锯机主驱动轮4.绳锯机机载导向轮5.大胶条卡槽6.小胶条卡槽7.胶条8.大金刚石串珠绳槽9.小金刚石串珠绳槽10.待开采矿体11.垂直孔12.纵向水平孔13.带双绳槽驱动装置的绳锯机14.纵立面粗绳锯切割15.粗绳锯立面锯缝16.三个横向水平孔17..底面细绳锯切割18.已切割完成的底面19.横立面细绳锯切割20.纵向水平孔21.横向水平孔22.底面粗绳锯切割23.粗绳锯底面锯缝24.三个垂直孔25.纵立面细绳锯切割26.已切割完成的纵立面27.横立面细绳锯切割。

具体实施方式

下面，组合附图和实施例对本发明进一步说明,但不是对本发明范围的限制。

实施例1

粗绳锯1提供立面通道开采，粗绳锯1串珠外径11.5mm，细绳锯2串珠外径8.5mm，如图1所示，绳锯机双绳槽驱动装置如图2、图3所示，待开采矿体10如图4所示，大金刚石串珠绳槽8和小金刚石串珠绳槽9分别与粗绳锯1串珠外径和细绳锯2串珠外径相适应，开采流程如下：

按图5所示位置钻取双通孔：一个垂直孔11，一个纵向水平孔12；

如图6所示，绳锯机安装双绳槽驱动装置，利用大金刚石串珠绳槽8安装粗绳锯1，进行立面开缝切割14，切割后得到一个粗绳锯1立面锯缝15，如图7所示；

如图8所示，在d、e、f三处钻横向水平孔16，与步骤b产生的粗绳锯1立面锯缝15贯通；

如图9所示，在d孔处利用小金刚石串珠绳槽9，安装细绳锯2进行底面切割17；

如图10所示，在d孔处利用小金刚石串珠绳槽9，安装细绳锯2进行横立面切割19；

对以上切割产生的石材分离体进行搬移，得到如图11所示的新矿体；

在e、f两孔处重复d、e、f三个步骤，完成本巡切割开采。

实施例2：粗绳锯1提供底面通道开采，粗绳锯1串珠外径14mm，细绳锯串珠外径10.5mm，如图1所示，绳锯机双绳槽驱动装置如图2、图3所示，待开采矿体10如图4所示，大金刚石串珠绳槽8和小金刚石串珠绳槽9分别与粗绳锯1串珠外径和细绳锯2串珠外径相适应，开采流程如下：

按图12所示位置钻双通孔：一个纵向水平孔20，一个横向水平孔21；

如图13所示，绳锯机安装双绳槽驱动装置，利用大金刚石串珠绳槽8安装粗绳锯1，进行底面开缝切割22，切割后将得到一个粗绳锯1底面锯缝23，如图14所示；

如图15所示，在g、h、i三处钻垂直孔24，与步骤i产生的粗绳锯1底面锯缝23贯通；

如图16所示,在g孔处利用小金刚石串珠绳槽9，安装细绳锯9进行纵立面切割25；

如图17所示，在g孔处利用小金刚石串珠绳槽9，安装细绳锯9进行横立面切割27；

对以上切割产生的石材分离体进行搬移，得到如图18所示的新矿体；

在h、i两孔处重复k、l、m三个步骤，完成本巡切割开采。

以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变化和改进，也应视为属于本发明的保护范围。