一、前言
　　眾所周知，我l玉l的石材資源雄居全球。近年來，隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展和人們生活水平的提高，石材以其獨特的天然屬性越來越受到人們的青睞，市場的需求量日益增加。同前我國的石材加工技術(shù)已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平，但石材的開采技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。
　　目前我國的礦山開采主要有如下幾種方式：爆破作業(yè)、火焰切割法、膨脹劑法等。其開采方法普通存在著勞動生產(chǎn)率低，成材率低，資源浪費嚴(yán)重，安全性差等缺點。近年來，部分企業(yè)采用金剛石串珠繩鋸，金剛石鏈鋸等進(jìn)行礦山開采，雖然取得了良好的效果，但設(shè)備投入大，開采成本高等，目前尚無法大規(guī)模使用。如何提高石材的開采質(zhì)量及效率，盡量減少對環(huán)境的破壞，降低工人的勞動強度等，成為我國石材荒料開采迫切需要解決問題。
　　二、切割原理
　　針對以上情況，我國科技人員將板材切割機理巧妙應(yīng)用于礦山開采中，取得了良好效果。其基本原理為：在礦山表而鋪設(shè)軌道，通過主機帶動超大型金剛石圓鋸片（Ф2000～3500mm）高速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)在軌切割。由于該方式投入少、效率高、安全、環(huán)保、節(jié)能及開采成本低等優(yōu)點，廣泛受到礦山開采企業(yè)的青睞。
　　三、技術(shù)要求
　　此開采方法除要求鋸機要有良好的精度外，超大型金剛石圓鋸片的規(guī)格、質(zhì)量等是此項技術(shù)的關(guān)鍵。眾所周知，決定開采荒料的大小是由網(wǎng)鋸片規(guī)格決定的。目前，市場上要求板材的幅寬達(dá)到了1.5m左右。因此，與之相配套的金剛石圓鋸片的規(guī)格必須達(dá)到Ф3500以上，同時，野外作業(yè)環(huán)境如礦山作業(yè)而平整度，冷卻排屑等相對板材切割，條件更加惡劣。因此，對鋸片基體的制造提出了更加嚴(yán)格的要求。
　　宜昌黑旋風(fēng)鋸業(yè)有限責(zé)任公司根據(jù)市場的需求，從2003年開始開發(fā)了Ф2300mm以上礦山鋸片基體，經(jīng)過幾年的探索，現(xiàn)已能生產(chǎn)Ф3500mm規(guī)格大型圓鋸片基體。
　　針對礦山切割的特點，黑旋風(fēng)鋸業(yè)有限責(zé)任公司主要有三方面技術(shù)突破：
　　1.產(chǎn)品的熱處理方法：如此大規(guī)格鋸片基體的熱處理，目前國內(nèi)尚無專用的設(shè)備，我們采用獨特的熱處理工藝，很好地解決了大規(guī)格、薄厚度基體的熱處理難題，硬度能較好的控制在HRC38±3的范圍，提高了鋸片基體的剛性，增加了產(chǎn)品的使用壽命。
　　2.加工方式：鋸片基體端面的磨削也是產(chǎn)品加工的難點。我們白己開發(fā)了平面磨床和車床，很巧妙地解決了這一難題，產(chǎn)品的厚度公差均能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，大大提高了產(chǎn)品靜平衡指標(biāo)，同時由于去除了材料表面的氧化層與脫碳層，產(chǎn)品的疲勞壽命大為提高。
　　3.針對礦山鋸片在切割過程中排屑困難的實際，公司在基體的外形上亦作了大膽探索：我們采用在鋸片基體適當(dāng)部位加工數(shù)量不等的掏空孔，在不影響鋸片整體強度的前提下，提高了冷卻和排屑效率，延長了刀頭的使用壽命，降低了能源，并且縮短了荒料開采時間。
　　四、與傳統(tǒng)開采方式經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)的對比
　　新開采方式的應(yīng)用，提高了資源利用率和開采速度，由于開采質(zhì)量的提高，相應(yīng)增加了產(chǎn)品的附加值。降低了生產(chǎn)成本，同時克服了傳統(tǒng)的開采方式存在的安全性能差，對環(huán)境破壞嚴(yán)重等缺點，具有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　各種開采力式對比見下表。
　　各種開采方式對比表
　　指標(biāo)項目 成本 (元／m3) 礦山成材率 (%) 荒料規(guī)整度 作業(yè)環(huán)境 污染情況
　　爆炸法 120 5～30 極差 極差 差
　　膨脹法 253 30～50 差 差 差
　　火焰切割法 300 30～50 差 差 差
　　鋸片切割法 60 ≥90 平整、規(guī)整 好 好
　　五、使用要求
　　1.安裝前的準(zhǔn)備
　　（1）鋸機軌道的鋪設(shè)要求枕木牢固平整，以免鋸機在切割過程中的晃動，鋸機軌道平行度公差要≤5mm，水平度公差≤2mm。
　　（2）為保證鋸片在切割過程中的平整度和強度，裝夾鋸片用法蘭盤直徑>i280ram，法蘭盤的不平度直接影響鋸片的端跳。因此，用戶在使用前要檢查法蘭盤的精度，一般Ф280mm的法蘭盤其不平度<0.05mm，并保證法蘭盤的清潔，不得殘留石屑和污物。
　?。?）經(jīng)常檢驗鋸機軸的精度，保證其主軸的徑向跳動≤0.03mm，以避免鋸片在切割過程中產(chǎn)生抖動，影響鋸片的使用壽命和材料的切割質(zhì)量。
　　（4）冷卻水的大小直接影響鋸片的冷卻效果，排屑能力和刀頭的切割壽命。因此建議Ф2000（或Ф2200）冷卻水量≥100 1/min，Ф2800（或Ф3000）冷卻水量≥160 1/rnin，并充分注入到鋸片切割縫內(nèi)。
　　2.使用的規(guī)范性
　　由于超大型金剛石網(wǎng)鋸片價格昂貴，因此規(guī)范化使用能大大增加產(chǎn)品的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，所以在產(chǎn)品的使用過程中要強調(diào)規(guī)范操作。
　?。?）新基體在首次使用前應(yīng)空轉(zhuǎn)30min以上，使以鋸片基體在首次使用中通過離心力的作用，應(yīng)力分布更加均勻化。
　?。?）有條件企業(yè)在新鋸片使用前先開刃，否則新刀頭開始使用時，要求下刀量≤l5mm／次，行走速度≤l000mm／min，待刀頭中金剛石完全出刃后，方可增大進(jìn)刀量。
　?。?）正常切割時，根據(jù)切割對象硬度的大小合理確定一次進(jìn)刀量，（b2000（或Ф2200）規(guī)格鋸片控制在30～50mm／次內(nèi)，Ф2800（或Ф3000）鋸片控制在20～30mm／次內(nèi)，為不影響切割效率，盡量做到淺進(jìn)刀、快走刀的切割工藝，減少鋸片基體由于法向力的過大而引起的變形。
　　（4）在礦山的切割中，由于在兩端處下刀時，鋸片參與切割的齒數(shù)大大增加，因而阻力亦相應(yīng)增大。因此，下刀時應(yīng)采用點動往復(fù)的切割方式，每次點動下刀量不能超過2mm/次。
　?。?）鋸片在使用過程中，應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控切割時的狀態(tài)和切割對象硬度的變化，遇到作業(yè)面凸出太多時，應(yīng)及時調(diào)整切割深度和行走速度。
　　六、結(jié)論
　　用超大型金剛石圓鋸片開采荒料能降低開采成本20％以上，荒料成材率可達(dá)到90％以上。開采方法簡單，占地面積小，對環(huán)境破壞少，開采荒料規(guī)整。因此，具有極大的推廣價值。
　　宜昌黑旋風(fēng)鋸業(yè)有限責(zé)任公司 陳紅成 潘天浩 李仁德 譚國慶