專利名稱：一種石料開采技術及其專用工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種石料開采技術，尤其是應用預置應力引導切割開采花崗石、大理石技術及其專用工具。
開采石料，傳統(tǒng)的方法是在石頭上打一個楔形孔，再在楔孔中打進木楔或鐵楔，使石頭開裂，達到開采目的，但這種手工操作法不適宜于大規(guī)模開采。
爆破技術被引進到來石工程上，提高了采石工效，故現(xiàn)今許多大型開采場使用這種工藝，然而爆破采石對花崗巖開采而言，仍非最科學的方法。因為其成材率僅15％左右，而且爆破將破壞巖石結構，使石料內(nèi)在質(zhì)量大受影響。至于高壓水力切割、火鉆、電子束、激光槍、微波開采等新技術，均因成本過高，而未能被石料場所采用。
本發(fā)明的目的是提供一種以預置應力為主，弱爆破為輔的石料開采技術及其專用工具。它不僅工藝簡單，易于掌握，技術安全可靠，適宜大規(guī)模開采，而且還可以大幅度提高成材率及石料內(nèi)在質(zhì)量，降低成本，提高工效。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的參見附圖，

圖1為開采專用工具結構示意圖，圖2為圖1的A-A視圖，其專用工具包括一楔鉆1，該楔鉆1為上大下小的四邊形錐楔，其特征是它還有兩個可隔離楔鉆直接與預置孔壁相磨擦的半圓弧面楔襯2，該楔村2呈上小下大，上薄下厚的外弧面半圓錐柱體?，F(xiàn)將楔鉆和兩個楔襯的配合稱之為“三分楔”。
其技術開采方法步驟為首先，根據(jù)石料開采要求，確定孔深與孔距，孔深公式為a＝0.8～0.6h，孔距公式為b＝0.6～0.3w，其中a為孔深，h為厚度，b為孔距，w為抵抗線，單位均為米。當石料強度大時，系數(shù)h、w取小值，強度小時取大值，并注意鉆孔的角度必須一致。用風鉆在欲開采的石料上鉆一排欲裂孔，其次，在石料表層欲裂孔的橫向中心線位置上用鋼鏨、風鎬或切割機刻劃5～8厘米深的引導線，然后，每隔一孔填入1/3孔深的膨脹劑，并在欲裂孔上部插入與該孔徑相匹配的“三分楔”。就此，利用膨脹劑、“三分楔”對欲開采的石料進行三小時的預置應力，以期達到石料底層開裂臨界值60％，表層開裂臨界值90％的目的。待三小時后，即可對“三分楔”加壓，由于多個“三分楔”的力均加在石料的同一截面上，使楔襯向兩邊膨脹，且膨脹力的方向與欲裂方向一致，使之產(chǎn)生最大的膨脹力，達到整齊切割石料的目的。最后，向上述所空的欲裂孔(即無膨脹劑和“三分楔”的孔)內(nèi)注入用藥量為爆破工程技術中的“松動爆破”的60％的燃燒劑，進行弱爆破，即可完成石料的整齊切割與開采。
運用此項新技術，與傳統(tǒng)打楔開采法相比由于它可以利用風鉆打孔，減輕了勞動強度，大大提高打孔工效，且由于在孔內(nèi)插入“三分楔”，“三分楔”的兩個半圓弧面均與圓孔弧面相吻合，中間的楔鉆打進去不會直接與石料欲裂孔側(cè)壁相磨擦，因此可有效地避免欲裂孔斜面出現(xiàn)石粉的“粉墻”現(xiàn)象；與現(xiàn)行爆破采石技術相比一是可以大大提高成材率，如花崗石、大理石開采成材率可高達90％；二是可以大大提高石料內(nèi)在質(zhì)量，因為此種工藝只進行弱爆破，不會破壞巖石的機理結構；三是可以大大降低開采成本，提高勞動時效。
權利要求
1.一種石料開采技術方法，其步驟為首先用風鉆在欲開采的石料上鉆一排欲裂孔，其次在石料表層欲裂孔的橫向中心線上刻劃引導線，然后每隔一孔填入1/3孔深的膨脹劑，并在其上插入“三分楔”，待膨脹三小時后，對“三分楔”加壓，使之產(chǎn)生最大的膨脹力，最后向上述的欲裂孔內(nèi)注入用藥量為爆破工程技術中的“松動爆破”的60％的燃燒劑進行弱爆破，即可完成石料的切割與開采。
2.根據(jù)權利要求1所述的石料開采方法，其特征是鉆孔深度公式為a＝0.8～0.6h，鉆孔距離公式為b＝0.6～0.3w，其中a為孔深，h為厚度，b為孔距，w為抵抗線，單位均為米，并鉆孔角度要一致。
3.一種石料開采技術專用工具，它包括一楔鉆(1)，該楔鉆(1)為上大下小，上厚下薄的四邊形錐楔，其特征是它還有兩個半圓弧面楔襯(2)，該楔襯(2)呈上小下大，上薄下厚的外弧面半圓錐柱體。
全文摘要
一種石料開采技術及其專用工具,其方法為:首先用風鉆在石料上鉆一排孔,并在其表層孔的橫向中心線上刻劃引導線,其次,每隔一孔填入膨脹劑,并插入“三分楔”,待三小時后,對“三分楔”加壓,最后向上述的孔內(nèi)注入燃燒劑進行弱爆破,即可完成石料整齊切割與開采。該技術的專用工具“三分楔”為一楔鉆和兩個半圓弧面楔襯。它工藝簡單,安全可靠,適宜大規(guī)模開采,可大幅度提高成材率及石材內(nèi)在質(zhì)量,降低成本,提高工效。
文檔編號E21C47/00GK1193685SQ9710798
公開日1998年9月23日 申請日期1997年3月13日 優(yōu)先權日1997年3月13日
發(fā)明者朱良玉 申請人:朱良玉