M. Cardu和A. Giraudi,意大利都靈理工大學(xué),意大利,和V. Murthy,印度礦業(yè)學(xué)院,在意大利的卡拉拉大理石采石場和印度的阿姆巴吉大理石采石場進(jìn)行金剛石繩鋸的使用性能分析比較新使用的金剛石串珠繩鋸的實(shí)際性能評估工作,并建議生產(chǎn)率和繩鋸壽命的改進(jìn)。現(xiàn)將研究工作介紹如下。
1.采石場概覽
意大利的卡拉拉大理石礦位于Calnina盆地。有29種采石作業(yè),生產(chǎn)純白色、淺綠色和米色的優(yōu)質(zhì)大理石。它是雕塑和建筑的優(yōu)良材料,年產(chǎn)145。000 0m3,由于使用金剛石串珠繩鋸,完全放棄了鼓風(fēng)采礦法,但破碎的巨大巖體無法利用爆破法進(jìn)行拆除。
印度阿姆巴吉大理石采石場位于印度古吉拉特邦優(yōu)質(zhì)白玉大理石產(chǎn)區(qū),年產(chǎn)量120000噸以上。目前,每月可生產(chǎn)約15000平方米的光滑大理石板材。采石場有一個(gè)非常厚的蓋,必須挖掘,以便提取大理石臺下。目前,覆蓋層開挖采用爆炸法。為了防止下部巖體被破壞,爆炸規(guī)模受到限制。大部分的覆蓋層是微晶二氧化硅,具有一定的硬度和耐磨性,因此使用爆炸法是最快也是最低的成本。然而,仍不可能避免因巖體坍塌而引起的爆炸,影響開采速度。
2.采石場大理石特性
在金剛石繩鋸機(jī)鋸切過程中,金剛石珠與巖石相互作用,鋸切速度在很大程度上取決于巖石的物理和機(jī)械性能。因此,有必要對鋸材的紋理進(jìn)行測試。M. Cardu等人對上述采石場大理巖進(jìn)行了S20脆性試驗(yàn)、CAI斷面可磨性試驗(yàn)和努氏顯微硬度試驗(yàn)。
2.1 S20脆性檢測
該檢測方法可靠地檢測了巖石的抗壓強(qiáng)度。具體方法是:在混凝土中用14KG重錘敲擊一定量的巖石樣品20次,用112mm篩網(wǎng),取樣的巖石碎片的百分比為脆性值。通常對巖石樣品進(jìn)行至少3次的測試,取平均值作為巖石的脆性值。
2.2 CAI扇形磨料試驗(yàn)
測量巖石的磨蝕性,預(yù)測金剛石工具的磨損性能。該方法是用90°錐形鋼針在巖石試樣上劃出10mm長的長度,而鋼針必須以70N(牛頓)的力壓入巖石試樣表面。
SECOR的磨料指數(shù)通常用CAI表示,并以1/10mm的單位在鋼針的磨損平面上測量。在測量過程中,每個(gè)鋼針都要拍攝兩張照片,以便在兩個(gè)垂直方向上測量磨損平面并取平均值。
2.3努微壓痕硬度試驗(yàn)
這是一個(gè)典型的顯微硬度測試方法使用圓頭硬度測試儀,這是理想的硬度測試脆性和硬質(zhì)材料。硬度計(jì)頭為細(xì)長的菱形棱錐,頂角為130°,172°為30°。施加壓力為1.96N,在標(biāo)準(zhǔn)努氏硬度試驗(yàn)中,測量試樣上印痕的最長對角線。努普硬度(HK)的計(jì)算公式為:HK=14230·P·L-2。
其中p -施加到壓頭上的載荷N,L -在樣品上測量的壓痕的最長對角線長度,以微米為單位。港元價(jià)值以MPa為單位。
3金剛石串珠繩鋸技術(shù)規(guī)范及使用
金剛石串珠繩鋸由高強(qiáng)度細(xì)鋼絲繩中的金剛石珠組成,金剛石珠用橡膠墊片或塑料注射或彈簧固定。金剛石珠是通過插入一個(gè)金剛石包裹在金屬胎體鑲嵌,有三種不同的方式,即電鍍、燒結(jié)和真空釬焊。金剛石珠粒直徑一般為7.5~1.5mm,能滿足大理石、花崗石、石灰石、砂巖等鋸切和成形切割的需要,其工作速度約為30~40M/s。