淺談
石材礦山開採方法
圖一西班牙礦山開採（擁擠、雜亂，隱患大）
天然石材的開採、加工、貿易、使用是人類一項古老的活動，它貫穿於整個人類文明史。進入20世紀90年代，由於中國等新興國家的崛起，建築裝飾石材業發展迅猛。
據世界建築裝飾協會預計，到2025年世界天然石材年消費量將達40億平方，大理石占40%，花崗石占50%，其餘是砂岩、板岩、玄武岩、石灰石、瑪瑙石等。中國改革開放三十年，國民經濟飛速發展，對天然石材的需求越來越大，已成為世界最重要的石材產銷國。
旺盛的需求刺激了全球石材業的發展，以義大利、西班牙為代表的傳統石材生產大國，由於受資源枯竭的限制和環保壓力，生產量逐年下降；土耳其、巴西、伊朗、印度、埃及等國，在天然石材的開採方面成長迅速。
世界石材生產加工中心，正從歐洲轉移到亞洲的中國。國內近代石材開採加工以湖北大花綠石材礦山採用義大利繩鋸機為標誌，通過引進、學習、模仿、創新、升華、達到領先。
中國創造、製造的石材設備暢銷全世界，以經濟、實用、高效享譽全球。中國石材的開採技術、安全、環保及生產規模、已經青出於藍而勝於藍，領先西方傳統石材大國。
圖二義大利高陡大雪花白礦山開採
石材礦山的開採與其它礦種開採存在著本質的差別，前者以采出大塊荒料（在某種意義上講塊度越大越好）為目的；而其它礦種均以采出有效的礦物（原則上越小越好）為目的。因此，飾面石材礦的開採模式是與眾不同的。
礦山的開採要綜合分析礦體的長度、寬度、埋深、產狀及其圍岩條件，因地制宜、因礦而異。根據礦體的形態，礦層、礦脈、礦柱、礦株的走向，每個礦山條件不一樣，品種不一樣、產狀不一樣，開採方法和配套開採設備不一樣。
採用傳統開採方法與現代工藝相結合，達到最適合的開採方法。
本文就常見方法與大家分享實際經驗與心得，旨在歸納總結各種相通的礦山開採方法，起到拋磚引玉，共謀發展的目的。
後續會在石材礦山開採設計、石材礦山礦區劃界經驗、石材礦山資源評估、石材礦山荒料開採技術、繩鋸機切割方法、石材開採鑽孔設備與技巧、石材礦山資源綜合利用等方面做一些分享，也請大家多多賜教。
石材礦山的分類有多種方法，從開採角度來分為低台階2米左右（礦山鋸），中台階4米左右（鏈臂鋸），高台階6-8米（繩鋸機）；
山坡露天開採、平地露天坑采、硐采三大類；
山坡露天開採要注意山頂往下開採與半山坡開採區別，後者設計預留安全平台和清掃平台。
開採工作面寬度不少於 20m，長度大於 30m，遵循「自上而下台階式開採」的原則，逐步形成多台階、多工作面的開採局面；
石材開採工藝流程：剝離→分離→解體→整形→裝運→清渣及排廢，共六道工序。
由於新技術、新設備的大量使用，傳統意義上的大理岩、花崗岩、沙岩、板岩開採方法已經沒有了明顯界限，能夠高效率、低成本、高效益開採出荒料就是最好方法。
1、傳統開採方法
傳統方法主要是人工開採，非常適用於劈裂性好、礦體完整或者分層明顯的礦山。配合火燒鑿岩、人工鑽鑿排孔劈裂，結合導爆索控制爆破、膨脹劑靜態爆破、二氧化碳爆破等開採石材的方法。
火燒鑿岩開採法主要用於花崗岩開採，為了使分離體與礦體的分離更加容易和可靠，採取使用火焰切割機將分離體與礦體的一個連接面切割分離的火燒切割工序，目前使用較少，基本上用串珠繩切割替代。
圖三膨脹劑開採中國黑大理石
圖四劈裂法開採蒙古雪花白大理石
2、金剛石串珠鋸全鋸切開採
礦體分離、分離體解體、荒料整形全部由串珠鋸切割完成，只要開採成本可以接受，金剛石串珠鋸全鋸切是目前機械化開採的最好方法。適用於各種花紋特點，尤其是裂隙比較發育的大理石礦山。
採用金剛石串珠鋸分離切割分三個連接面；使用專用氣袋或者水袋，將分離體頂離礦體，然後在挖掘機、裝載機的協助下，將分離體翻倒；使用串珠鋸對分離體進行解體鋸切，並對荒料進行整形切割。
為降低開採成本，在合適的條件下，也可以採用鑿岩機排孔鑿岩、或大直徑圓盤鋸機等設備對荒料進行整形處理；
圖五青海繩鋸機高台階開採皇室灰大理石
圖六 新疆繩鋸機高台階開採絲綢白大理石
3、圓盤鋸人工鑿岩組合法開採
最早在福建省使用的這種花崗岩開採方法，是直接採用圓盤鋸式荒料切石機在礦體進行垂直面切割，水平面採用人工打楔劈裂分離的半機械式開採方法，效率高、成本低，不足之處是礦口平整度差，資源浪費較大。
圖七 新疆黃金鑽花崗岩開採
圖八 湖南芝麻灰花崗岩開採
4、圓盤鋸串珠鋸組合法開採
為了節約資源，將金剛石串珠鋸切割石料水平底面代替人工鑿岩打楔劈裂分離石料水平面，形成另外一種全鋸切開採花崗岩的方法。
使用串珠鋸鋸切石料水平底面，替代人工打楔劈裂分離，這種方法推廣到大理石開採，非常適用於礦體完整、少裂隙或節理簡單、花色均勻並變化小的大理石礦山的開採，湖北咸豐、新疆鄯善、湖南懷化等地礦山大獲成功。
採用圓盤鋸在分離體上按照荒料的規格，切割條石或標準尺寸將分離體鋸切，金剛石串珠鋸分離切割水平底面，形成荒料。
圖九 新疆金絲銀灰大理石開採
圖十 湖北麻城花崗岩開採
圖十一 湖北恩施米黃大理石開採
5、台架鑿岩機串珠鋸開採法
台架鑿岩機串珠鋸開採法是替代人工操作手持式鑿岩機、火焰切割機，開採花崗石的先進開採方法，在西班牙、南非、巴西和印度等花崗石荒料生產大國，已經成為機械化開採花崗石的基本方法。
圖十二 貴州米黃大理石開採
圖十三 花崗岩卡拉麥利金開採
6、串珠鋸與臂式鋸高台階開採大理石
通常臂式鋸完成長條塊石與礦體連接面切割難度較大的鋸切分離，串珠鋸完成長條塊與礦體另外兩個面鋸切分離，翻倒後的塊石由串珠鋸或鏈臂鋸完成分解和整形。
對於裂隙比較發育的礦體，或者沒有足夠臨空面的礦體，這種開採方法具有開採效率和荒料率都比較高的特點，適用於各種花紋，尤其是要求產量大、平台平整度高的大型大理石礦山開採。
臂式鋸採用黃油潤滑冷卻，適合高海拔、寒冷、乾旱地區使用。近來有石材設備廠家研發的帶鋸，採用水冷，效率更高，有希望帶來新的開採方式變革。
圖十四 青海雲霧灰大理石開採
圖十五 湖南張家界米黃大理石開採
7、臂式鋸與串珠鋸組合硐采（地下開採）
硐采的探討與研究開始很早，從90年代起，甘肅酒泉深啡網、陝西漢中的漢白玉、江蘇宜興米黃都做過嘗試，隨著盲切與臂式鋸的使用，取得突破性進展。
在湖南郴州、四川雅安、陝西安康、廣東陽山大理石礦山硐采工藝趨於成熟。基本掌握了地下大理石礦山開採的工藝方法，但有些大理石礦山地質勘探工作、礦體顏色變化、裂隙發育程度、礦體產狀都不清楚就盲目實施開採，有相當大的安全風險。
目前中國建材協會在硐采（地下開採）技術規範、礦體應力（地壓）監測和安全錨固系統設計方面，正在編寫國家行業規範。
圖十六 漢中白大理石開採
圖十七 酒泉深啡網大理石開採
湖南郴州大理石開採
圖十九 四川雅安大理石開採
選擇石材礦山的開採方式，不論選擇一種或者選擇多種方式組合，原則是提高開採荒料率、降低開採成本、最大限度地利用資源。隨著科技的進步，石材礦山開採工藝方法及技術實踐的不斷深入，開採技術、安全生產水平將會不斷提高，未來石材礦山的趨勢將是高效、綠色、智能，在石材礦山開發建設的道路上，我們依然任重而道遠，需要持續的學習和提升。