Một cuộc thảo luận ngắn gọn về các phương pháp khai thác đá

Việc khai thác, chế biến, buôn bán và sử dụng đá tự nhiên là một hoạt động cổ xưa của con người kéo dài suốt lịch sử văn minh nhân loại. Từ những năm 1990, với sự trỗi dậy của các nền kinh tế mới nổi như Trung Quốc, ngành xây dựng và đá trang trí đã phát triển nhanh chóng.

Theo Hiệp hội Đá xây dựng và trang trí thế giới, đến năm 2025, lượng tiêu thụ đá tự nhiên hàng năm của thế giới sẽ đạt 4 tỷ mét vuông, trong đó đá cẩm thạch chiếm 40%, đá granit 50% và phần còn lại bao gồm đá sa thạch, đá phiến, đá bazan, đá vôi, mã não, v.v. đá.

 

Nhu cầu mạnh mẽ này đã kích thích sự phát triển của ngành đá toàn cầu. Các quốc gia sản xuất đá-truyền thống như Ý và Tây Ban Nha đã chứng kiến ​​sản lượng giảm dần qua từng năm do cạn kiệt tài nguyên và áp lực môi trường; trong khi các quốc gia như Thổ Nhĩ Kỳ, Brazil, Iran, Ấn Độ và Ai Cập lại có tốc độ tăng trưởng nhanh chóng về khai thác đá tự nhiên.

 

Trung tâm sản xuất và chế biến đá của thế giới đang dịch chuyển từ châu Âu sang Trung Quốc ở châu Á. Việc khai thác và chế biến đá hiện đại ở Trung Quốc được minh chứng bằng việc sử dụng máy cưa dây của Ý tại mỏ đá Hồ Bắc Dahualü, thể hiện một quá trình giới thiệu, học hỏi, bắt chước, đổi mới và sàng lọc để đạt được vị trí dẫn đầu.

 

Thiết bị đá được thiết kế và sản xuất tại Trung Quốc được bán trên toàn thế giới, nổi tiếng về tính kinh tế, tính thực tế và hiệu quả. Công nghệ khai thác đá, độ an toàn, bảo vệ môi trường và quy mô sản xuất của Trung Quốc đã vượt qua các quốc gia sản xuất đá-truyền thống của phương Tây.

 

 

Việc khai thác đá từ các mỏ đá về cơ bản khác với việc khai thác các loại khoáng sản khác. Cái trước nhằm mục đích khai thác những khối nguyên liệu thô lớn (theo nghĩa nào đó, khối càng lớn thì càng tốt), trong khi cái sau nhằm mục đích khai thác những khoáng chất hiệu quả (lý tưởng là càng nhỏ càng tốt). Vì vậy, các phương pháp khai thác mỏ đá kích thước là duy nhất.

 

Khai thác đá đòi hỏi phải phân tích toàn diện về chiều dài, chiều rộng, độ sâu, sự xuất hiện và các điều kiện đá xung quanh thân quặng, điều chỉnh các phương pháp cho phù hợp với vị trí và loại mỏ cụ thể. Tùy thuộc vào hình dạng thân quặng, hướng của các lớp, mạch, cột và trữ lượng quặng mà mỗi mỏ có điều kiện, loại đá và diễn biến khác nhau, đòi hỏi các phương pháp khai thác và thiết bị tương ứng khác nhau.

 

Mục tiêu là đạt được phương pháp khai thác phù hợp nhất bằng cách kết hợp các phương pháp khai thác truyền thống với công nghệ hiện đại.

Công ty Quanzhou Huice chuyên sản xuất các công cụ kim cương để khai thác đá, bao gồm cưa dây kim cương và lưỡi cưa kim cương, thuộc phân khúc đá kim cương, nổi tiếng với hiệu suất ổn định và hiệu quả chi phí-cao.

 

Có một số cách để phân loại mỏ đá. Từ góc độ phương pháp khai thác, chúng có thể được chia thành các mỏ đá dạng bàn-thấp (khoảng 2 mét, sử dụng cưa mỏ), mỏ đá dạng bàn-trung bình (khoảng 4 mét, sử dụng cưa xích) và các mỏ đá dạng bàn cao- (6-8 mét, sử dụng cưa dây).

 

Chúng cũng có thể được phân loại thành ba loại chính: khai thác mỏ lộ thiên-trên sườn đồi, khai thác lộ thiên-trên mặt đất{2}}bằng phẳng và khai thác dưới lòng đất.

 

Đối với việc khai thác mỏ lộ thiên{0}}trên sườn đồi, điều quan trọng là phải phân biệt giữa khai thác từ đỉnh đồi trở xuống và khai thác trên sườn đồi. Sau này yêu cầu thiết kế và đặt trước các bệ an toàn và bệ làm sạch.

 

Mặt làm việc khai thác phải rộng ít nhất 20m và dài hơn 30m, tuân theo nguyên tắc "khai thác từ trên xuống{3}}từng{4}}bước", dần dần hình thành một tình huống khai thác nhiều mặt làm việc đa{5}}bàn, nhiều{6}}.

 

Quy trình khai thác đá bao gồm sáu bước:

1. cởi bỏ →
2. chia tay →
3. tan rã →
4. tạo hình →
5. tải và vận chuyển →
6. loại bỏ xỉ và xử lý chất thải.

 

Do việc sử dụng rộng rãi các công nghệ và thiết bị mới, sự khác biệt truyền thống giữa các phương pháp khai thác đá cẩm thạch, đá granit, sa thạch và đá phiến đã trở nên ít rõ ràng hơn. Phương pháp tốt nhất là phương pháp có thể trích xuất khối thô một cách hiệu quả, với chi phí thấp và lợi nhuận cao.

 

1. Phương pháp khai thác truyền thống

Các phương pháp truyền thống chủ yếu liên quan đến khai thác thủ công và rất phù hợp với các mỏ có đặc tính phân tách tốt, thân quặng nguyên vẹn hoặc phân lớp rõ ràng. Các phương pháp này kết hợp khoan-được hỗ trợ bằng lửa và khoan thủ công để đặt và tách lỗ, cùng với các kỹ thuật như nổ có kiểm soát bằng dây nổ, nổ tĩnh điện bằng chất giãn nở và nổ carbon dioxide để khai thác đá.

 

Khoan hỗ trợ lửa-chủ yếu được sử dụng trong khai thác đá granit. Để việc tách khối được chiết ra khỏi thân quặng dễ dàng và đáng tin cậy hơn, quy trình cắt lửa được sử dụng bằng máy cắt ngọn lửa để cắt và tách một bề mặt nối giữa khối và thân quặng. Phương pháp này hiện nay ít được sử dụng hơn và phần lớn đã được thay thế bằng phương pháp cắt dây.

 

 

2. Khai thác toàn bộ{1}}cưa dây kim cương

Việc tách thân quặng, phân rã khối và tạo hình khối thô đều được hoàn thành bằng cách cắt cưa dây. Miễn là chi phí khai thác có thể chấp nhận được, việc cắt bằng cưa toàn bộ dây hiện là phương pháp tốt nhất để khai thác cơ giới hóa. Nó phù hợp với nhiều loại đá khác nhau, đặc biệt là các mỏ đá cẩm thạch có các vết nứt phát triển tốt.

Việc tách và cắt bằng cưa dây kim cương bao gồm ba bề mặt kết nối; dùng túi khí hoặc túi nước đặc biệt để đẩy khối đã tách ra khỏi thân quặng, sau đó với sự hỗ trợ của máy xúc, máy xúc, khối đã tách được lật úp; Sau đó, cưa dây được sử dụng để cắt khối đã tách thành các mảnh nhỏ hơn và tạo hình cho các khối thô.

Để giảm chi phí khai thác, trong những điều kiện thích hợp, bạn cũng có thể sử dụng máy khoan đá để khoan lỗ hoặc máy cưa tròn có đường kính{0}}lớn để tạo hình các khối thô.

 

 

3. Phương pháp khai thác kết hợp cưa đĩa và khoan đá thủ công.

Phương pháp khai thác đá granit sớm nhất được sử dụng ở tỉnh Phúc Kiến liên quan đến việc cắt trực tiếp thân đá bằng máy cắt khối loại cưa tròn-để cắt theo chiều dọc và sử dụng nêm và tách thủ công để cắt theo chiều ngang. Phương pháp bán{2}}cơ giới hóa này hiệu quả và chi phí-thấp, nhưng nhược điểm của nó bao gồm độ phẳng của mặt mỏ đá kém và lãng phí tài nguyên đáng kể.

 

 

 

4. Phương pháp khai thác kết hợp cưa tròn và cưa hạt.

Để tiết kiệm tài nguyên, phương pháp cắt bằng cưa dây kim cương được sử dụng để cắt bề mặt đáy nằm ngang của khối đá, thay thế cho việc khoan đá thủ công và tách nêm để tách đá theo chiều ngang, từ đó tạo thành một phương pháp cắt đá granite-cưa hoàn toàn khác.

Sử dụng cưa dây để cắt mặt ngang của khối đá, thay thế cho việc tách nêm thủ công, phương pháp này đã được áp dụng thành công trong khai thác đá cẩm thạch, rất phù hợp để khai thác các mỏ đá cẩm thạch có thân quặng nguyên vẹn, ít vết nứt hoặc mối nối đơn giản, hoa văn màu sắc đồng đều và nhất quán. Nó đã rất thành công tại các mỏ ở Xianfeng, Hồ Bắc, Shanshan, Tân Cương và Hoài Hóa, Hồ Nam.

 

5. Phương pháp khai thác bằng máy khoan đá và cưa dây gắn trên bàn-

Phương pháp khai thác bằng máy khoan đá và cưa dây gắn trên khung-là một kỹ thuật khai thác tiên tiến thay thế cho hoạt động thủ công của máy khoan đá cầm tay và máy cắt ngọn lửa để khai thác đá granit. Nó đã trở thành phương pháp cơ bản để khai thác đá granit cơ giới hóa ở các nước sản xuất đá granit lớn như Tây Ban Nha, Nam Phi, Brazil và Ấn Độ.

 

 

6. Khai thác đá cẩm thạch bằng cưa dây và cưa tay trên băng ghế cao

Thông thường, máy cưa tay được sử dụng để cắt và tách các khối dài ra khỏi khối đá, đặc biệt đối với những đường cắt khó hơn ở bề mặt nối. Sau đó, máy cưa dây sẽ hoàn thành việc cắt và tách các khối dài ra khỏi khối đá ở hai mặt còn lại. Sau khi lật các khối lại, dùng cưa dây hoặc cưa xích để cắt và tạo hình tiếp theo.

 

Đối với các khối đá có nhiều khe nứt hoặc không có đủ mặt tự do, phương pháp khai thác này mang lại hiệu quả cao và năng suất khối thô cao. Nó phù hợp với nhiều mẫu đá cẩm thạch khác nhau, đặc biệt là đối với các mỏ đá cẩm thạch có quy mô-lớn đòi hỏi năng suất cao và độ phẳng nền cao.

 

Máy cưa cầm tay sử dụng chất bôi trơn và làm mát bằng mỡ nên phù hợp để sử dụng ở những vùng-cao, lạnh và khô cằn. Gần đây, một số nhà sản xuất thiết bị đá đã phát triển máy cưa vòng sử dụng làm mát bằng nước, mang lại hiệu quả cao hơn và có khả năng dẫn đến một cuộc cách mạng mới trong phương pháp khai thác mỏ.

 

Máy cưa tròn được sử dụng để cắt khối đã tách thành các tấm hoặc các khối có kích thước-tiêu chuẩn theo thông số kỹ thuật của khối thô và máy cưa dây kim cương được sử dụng để cắt và tách bề mặt đáy nằm ngang, tạo thành khối thô.

 

 

7. Khai thác hầm lò bằng cách sử dụng kết hợp cưa tay và cưa dây

Việc thăm dò, nghiên cứu khai thác hầm lò bắt đầu từ khá sớm. Kể từ những năm 1990, các nỗ lực đã được thực hiện ở Cam Túc Jiuquan, Thiểm Tây Hán Trung (đối với đá cẩm thạch trắng) và Jiangsu Yixing (đối với đá cẩm thạch màu be). Với việc sử dụng cưa mù và cưa tay, đã đạt được những bước đột phá đáng kể.

 

Tại các mỏ đá cẩm thạch Hunan Chenzhou, Tứ Xuyên Ya'an, Thiểm Tây Ankang và Quảng Đông Yangshan, quá trình khai thác hầm lò đang trở nên hoàn thiện. Các phương pháp khai thác đá cẩm thạch dưới lòng đất cơ bản đã được thông thạo, nhưng một số mỏ đá cẩm thạch đang được khai thác một cách mù quáng mà không có thăm dò địa chất rõ ràng, hiểu biết về sự thay đổi màu sắc của thân quặng, sự phát triển vết nứt hoặc sự xuất hiện của thân quặng, gây ra rủi ro an toàn đáng kể.

 

Nguyên tắc lựa chọn phương pháp khai thác mỏ đá, dù là phương pháp đơn lẻ hay kết hợp nhiều phương pháp, là cải thiện tốc độ thu hồi khối thô, giảm chi phí khai thác và tối đa hóa việc sử dụng tài nguyên. Với sự tiến bộ của công nghệ và sự phát triển không ngừng của các quy trình và kỹ thuật khai thác, công nghệ khai thác và mức độ sản xuất an toàn sẽ tiếp tục được cải thiện. Xu hướng tương lai của các mỏ đá sẽ là hiệu quả cao, thân thiện với môi trường và thông minh. Là nhà cung cấp xuất sắc các công cụ kim cương để khai thác đá, Công ty Tuyền Châu HuiceTools sẽ luôn tuân thủ sự đổi mới và cải tiến liên tục, cung cấp cho người dùng các công cụ kim cương chất lượng cao-.