三台凿岩机，产量翻倍
2021年05月05日
国际化 Dimension stone 露天凿岩与勘探设备部 客户案例 2021
新型 SpeedROC 3F 钻机兼具高精度和高效率，而且燃油消耗显著减少。 它已在上巴伐利亚州的多个采石场大量使用，且能够适应当地所有的天气条件并达到相同的高质量标准。
石材是建筑、覆层、铺砌和其他应用中非常具有可持续性的材料之一。 该行业可以追溯到位于复活节岛上的 Moai 雕像，如今再次受到人们的青睐，使用正确的设备采石比以往任何时候都更加经济实惠。
在过去 20 年中，全球石材的生产取得了快速的增长，尤其是在建筑项目中，建筑师越来越多地利用天然石材提供的各种颜色、纹理和表面。 随着石材使用的不断增加，我们更高效切割和加工硬岩石的能力大大增加了供应到市场的材料类型和颜色。
除了在施工筑中使用外，纪念碑的砖石也需要巨大的石头，它还用作雕塑、纪念碑和墓碑的原材料。 如今，七个国家 – 中国、印度、土耳其、伊朗、意大利、巴西和西班牙 – 约占全球石材产量的三分之二。 一般来说，每当经济上可行时，人们就倾向于使用石头，这实际上标志着传统做法的回归。
因此随着这种需求的增长，无疑有机会开发和扩大全球石材行业 (DSI)。 尽管前景看似良好，但 DSI 的开发往往取决于若干当地因素，如石头沉积物的位置、质量和适用性；开发或扩建适当规模的采石场的资金供应情况，以及提供足够的运输基础设施将石材生产商与客户联系起来等物流问题。
石材是为一些天然岩石所起的名称，这些岩石按照特定的尺寸或规格进行了开采并成型，可用于建筑和施工，以及雕塑、纪念碑和纪念物的生产。 从本质上说，该术语是指能够在大型石块中开采并随后加工成板材、块材、砌块或石块的任何石头。 在实践中，传统尺寸石材和特定尺寸天然施工材料之间存在一定程度的灰色区域，前者大多数用于装饰性用途，而后者岩石的物理特性用于生产规则形状的建筑石。
从历史的角度看，石材的生产和使用可以追溯到很长时间以前，例如欧洲、中东和其他地区使用成型石材建造的中石器时代和新石器时代纪念物。 古希腊和罗马建筑具有很高水平的石材使用技能。 例如，罗马人发现并开发了世界上唯一的已知紫色多孔岩石来源，用于其“朱庇特神庙”的装饰柱。 这项任务包括在东埃及红海山间采石，然后通过陆运和海运将石材运送到罗马。 大金字塔的构件也来自很远的地方，然后将其雕刻为精确的尺寸，而其他高质量砌石的例子在每个大陆上都可以找到。
如今最常用的商业石材包括大理石、花岗岩、石板和砂岩，所有这些均可通过大量视觉和物理特性而发现。 这些例子虽然无法全盘列出，但石灰岩、玄武岩、辉岩、石灰华和凝灰岩等岩石均具有其属性适用的场合。 凝灰岩原产于火山，本质上是一种非常柔软的岩石，但易于使用。 其应用实例包括亚美尼亚许多建筑物上的施工和包层材料，以及复活节岛上的大型摩艾雕像。 石材的主要特性决定了其受欢迎度和用途，包括其颜色、图案和纹理、耐用性和供应一致性。 不同的市场需要不同的质量特性。
石材是通过切割或某些其他方式的分割，从天然岩体中分离出的大块石头。 生产的单个石块的大小取决于许多因素，包括岩石本身的均匀性、采石操作员处理粗磨石的能力，以及成形 后石头的最终用途。 典型石块大小大约为 6 m3 (200 ft3)，石块重量 10–18 t，具体取决于密度。 各个采石场的运行方式可能存在巨大差异。
岩体物理特性（同质性如何，是否存在常规压裂或层压等已确定的弱线）、产品资源和市场的规模以及企业主的财务资源，所有这些均在决定采石场设计和产能方面起着重要作用。 在大型作业中，生产的第一阶段是从高度为 10 m 或更高位置的采石平台上，松动可能包含数千立方米材料的单个石块。
相反，小型采石场的产出可能非常有限，生产重量为 5–10 t 的原石块，并且作业平台高度更低，适合现有的生产技术。 然而，总体概念是相同的：生产原石块，然后加工成价值更高的产品。 从这种方式来看，原石块本身就是一种宝贵的资产，必须小心处理 – 小的、不规则的碎石块的适销性不如大块石块。 因此，要对高价值石块进行轻柔处理。
例如，一些运营商在采石场搬运新松动的原石块时， 使用“沙土枕”支撑住它们。 对于花岗岩或其他侵入性岩石等较硬材料，通常通过钻取一排紧密间隔、准确对齐的孔，然后将楔块和垫片（有时称为塞子和羽毛）插入其中，从而将石块从采石面分离。 将楔块按顺序塞到孔中会导致岩石沿着孔线开裂，从而剥离石块。 较软的岩石（如大理石）可以用金刚石浸渍绳锯切割，而柔软（非结晶）的石灰石块通常用机械锯切割。 通过小心使用放置在采石场作业平台沿线预钻孔内的低能量爆炸物（如黑色粉末），可以松开大量材料（如石板）。
当然，此处目的是充分松开原石而不使其破碎，否则会使其无法用于制造屋顶石板或纪念物。 少量爆炸物也可用于从采石场作业台面上清除硬质材料块。 石块使用大型前端装载机和平板卡车从采石场运送到加工厂。 然后，粗石块可以作为库存存储在采石场，或立即送往加工厂进行加工；这些通常与采石作业集成，或位于附近以降低运输成本。
根据所需的最终产品，让原石块经过一系列加工步骤。 通常包括，使用金刚石浸渍绳锯或圆锯，通过湿式方法切割为精确尺寸的石块或薄石板，然后（如果需要）进行抛光或研磨处理。
单块石板的厚度同样取决于最终用途，建筑覆层或商业铺路要求比家用内饰地板或墙砖铺设更厚的部分。 单个采石场通常是很小的运营规模，用于满足当地需求。 此外，石材公司有时会针对不同的石材类型或颜色拥有多个采石场，这些采石场会根据对特定石材的需求而间歇运行。 不可用磨石被压碎并作为建筑骨料出售。
灵活性和钻进准确度是选择适合生产 DSI 原材料的设备的关键因素。 对灵活性的需求源于典型的 DSI 采石作业，根据它们对最终用途的适用性以及从采石场面获取时石块保持完好无损的可能性来选择各个石块。 因此，钻进设备必须具有极高的移动性和可操作性，同时在孔直度、对准和平行度方面提供所需的钻进准确度，以产生用于高质量石块生产的准确断线。
考虑到钻孔的目的是为了在岩体内形成一条用于分裂的弱线，而不是像传统采石一样容纳爆炸物，DSI 钻孔的孔径通常小于 45 mm。 然而，这些钻孔也需要紧密间隔，以便在开始塞入楔块后增强钻孔之间的裂纹蔓延。 此外，必须最大限度减小钻孔偏差，以尽可能清洁断裂处。 这又限制了小直径单杆钻孔可以实现的深度，如果不配备严格的控制系统，使用延长钻杆更有可能导致深度偏差增加。
根据原石块的预期最终用途，完全可以使用传统的钻机，例如安百拓的 FlexiROC T15 R 液压钻机，该钻机具有一个大臂，可为机器本身和大臂定位提供高水平的操控性。 当然，它的应用在一定程度上受到限制，因为一次只能钻一个孔，并且必须按照顺序为每个孔准确重置大臂和推进梁倾斜度。 回答此类问题的下一步是发展成为组成安百拓系列的定制化专业 DSI 钻进系统，如 SpeedROC 1F。 与更通用的 FlexiROC T15 R 相似，该钻机也配备了一个大臂，也完全独立运行，而两者之间的区别在于其大臂携带了一个允许顶锤式钻进推进梁侧向移动的导向架。
因此，该机器可以通过一个作业台面上的一次设置钻取 3.5 m 长的系列孔，减少停机时间，确保一次可以钻取深度达 2.4 m 的孔，或者使用延长杆钻取 9 m 的孔。 能够在一个班次中钻进更长米数，这当然意味着更高的生产率，当然 SpeedROC 1F 每天钻进的米数能够高达 400 延米。
然而要实现更高的生产率，还需要在钻机上使用多个钻进推进梁，如安百拓的 SpeedROC 2F 和 SpeedROC 3F。 此机器比 SpeedROC 1F 更大，在其 4 m 宽的导向架上承载两台和三台单独的液压凿岩机推进梁，因此每天可以钻进达 1 000 延米。 单杆钻深可达 4 m，而其最大孔深可达 9 m。 延伸大臂允许基于一次设置沿着作业台面钻出平行的孔行，且钻机的最大表面覆盖率接近 260 m2，而无需移动。 任何特定应用中所需的钻孔深度取决于要获得的石块大小，在某些情况下，可能无法实现钻进和开裂，这要么是因为石块太大，要么是因为岩石无法承受开裂期间施加的力。 在这种情况下，假设岩石不是过于坚硬或具有腐蚀性，则使用金刚石浸渍绳锯进行锯切可能是一种解决方案。
SpeedROC 1F、SpeedROC 2F、SpeedROC 2FA 和 SpeedROC 3F 还可用于已经从作业台面上提取的石块上进行二次作业，方法是钻取穿过石块的多行孔，或再次穿过石块进行切割。 在两种情况下，目的都是最大限度地提高一个石块的产出，同时最大限度地减少产生的废料量，这需要小直径孔和细绳锯经过较长时间操作才能实现。
