摘 要：天然石材在建筑、装饰、道路、桥梁施工等方面有着广泛的应用。本文介绍了露天石材矿山开采的工艺技术，为露天石材矿山的合理开采提供一定的参考。

关键词：露天石材；矿山开采；工艺

石材是我國使用最为广泛的材料之一，在各种建设工程、装饰设计、公共设施建设等方面有着广泛的应用。其中天然石材由于性能优异、成本较低而受到广泛的欢迎。但是天然石尤其是露天石材的矿山开采中，如果操作不当，容易对环境带来危害等多种问题。因此，普及露天石材矿山开采技术，规范露天石材矿山的开采，对于保障人们对石材的需求，减少开采过程中对环境的破坏都有着极为重要的意义。

一、露天石材矿山开采前的准备工作

露天石材矿山的开采前应做好以下几个方面的准备工作：一是遵循台阶式开采的原则。露天石材矿山的开采必须遵循自上而下、逐层深入、台阶式开采的原则。二是合理选择开采设备，开采工艺是否恰当，决定了开采的作业的实施顺利程度和开采成本的高低。而设备的选择是开采工艺的重要组成部分。开采时应根据石材的种类、台阶的高低来合理选择开采设备。三是合理选择首采点，露天石材的开采，多数是在山坡上。开采之前要完善道路等基础设施，便于运输。在综合考虑道路修建等方面的成本之后，尽可能将首采点设立在条件允许的最高点上。如此可在最小的投入下获取最多的石材储备量。四是其它方面的准备工作，如道路修建、其它两个自由面的台阶准备等。

二、露天石材开采的基本工艺流程

露天石材的矿山开采流程如图1所示：

第一步是开拓堑沟开掘，形成有三个自由面的开采台阶，为后续的开采做好准备；第二步是分离，将石料按照一定的形状与矿体分离，得到长条或者大块石料；第三步是翻倒，将分离出的各种形状的石块翻倒在采面平台；第四步是画线分解，按照一定的设计形状，将翻倒的石块画线并进行分解，成为荒料；第五步是整形，将剩余的石料中可利用的挑出来，并整成荒料；第六步是荒料验收，按照国标、企标或买卖双方协议验收荒料、并做好荒料标记；第七步是移位，将荒料移动到可以装车的位置，并装车运输到制定地点；最后是清渣，将废弃的渣土清运出山区，并清理好开采平台。

三、露天石材矿山开采技术介绍

1.开拓堑沟的开掘

要使开采设备能够正常作业，需要形成三个自由面的开采台阶，而在露天石材矿山采准工作结束后，矿体表面一般会形成有两个自由面的开采台阶，只有在此基础上进行开掘开拓堑沟，才能正常开采。所开掘的堑沟的大小与石材开采设备有关。如大理石和花岗石矿山开采的基本设备为串珠锯和潜孔钻机，再与其它设备如臂式锯机、进给立柱、台架式凿岩机等组合使用。

2.大块石料及长条块石的分离

从规格体积上可将长条块石分成体积是长条块石数倍的大块石料和长条块石两种。分离出长条石块应在具有三个自由面的开采台阶上进行，是将特定体积石料（长条块石）从矿体分离的作业过程。该过程一般分成两步，首先是将大体积石料从矿体分离，再将长条石块从大体积石料上分离。在条件允许的情况下，也可将两个步骤合成一个，即直接将长条十块从大体积石料上分离。

大体积石料和长条块料的尺寸受到工艺方法、开采设备、荒料尺寸等因素的影响而各不相同。一般来说，大块石料的长、宽、高分别为18～25米，6～18米和6～10米，体积在3000～5000立方米。而小块石料的长、宽、高分别为12～25米，6～18米和2～3米，体积为900～1400立方米。

当前常用的分离方法是用串珠锯将长条块石与大块石料或矿体两个连接面切割分离，用单面排孔控制爆破劈裂方法分离另外一个面。也可用串珠锯将长条块石与大体积石料或矿体三个连接全锯切分离。火焰切割机一般将大块荒料石料与矿体一个小面积连接面分离，用串珠锯将大块石料与矿体两外两个连接面切割分离。

3.长条块石的翻倒

长条石块能否被翻倒，与其长、宽、高的设置有关，如果尺寸不合理，则不可能将其翻倒。因此，在分离石块时要注意其尺寸。目前在6m以上的平台上开采时，可以将长条石块翻倒后再进行分解。翻倒设备一般使用气动或者水动顶推袋。如果难以翻倒，还可使用装载机、挖掘机等进行配合。

4.长石条画线分解

长石条翻倒后，在石料利用率最大化的基础上，根据荒料的尺寸，将其画线分解。画线是分解方案的直接表现。因此，画线的合理与否，直接决定了长石条的利用率。而且，在画线过程中还要考虑到天然裂隙、色斑以及其它各种缺陷。根据长石条尺寸，以及这些缺陷，制定出长石条的最佳分解方案，并将其以线条的形式表现出来，最终按照线条进行分解。

5.荒料整形

虽然在画线分解过程中已经考虑到了长石条的尺寸以及各种缺陷。但是在分解之后，各种缺陷依然会存在于石块之中。因此，为了提高石块的使用价值，需要对这些缺陷进行弥补。常用中小型串珠锯或者排孔凿岩结合劈裂方法整形荒料。

6.荒料验收

石材荒料标准《天然花岗石荒料》（JC/T204-2011）和《天然大理石荒料》（JC/T202-2011）