随着建筑装饰业和科学技术的发展，以及人们审美情趣的提高，石材制品及其工程日益呈现艺术化、高档化、个性化、规模化使用的发展趋势。同时，石材矿山资源管理的规范化和石材行业生产链的不断完善，使石材行业普遍认识到只有通过创新才能提高矿山资源的综合利用率、实现循环经济模式，只有创新才能提高石材制品和加工机具的质量，只有创新才能提升行业的整体水平和综合竞争力。

当今石材行业发展的形势对行业从业人员、生产技术、工具、装备等提出了更高的要求。近几年，石材加工产业发展迅猛，石材工程领域的科学研究、工具、设备制造等有了很大的发展，大量石材专用、高效加工技术与设备涌现出来，石材工程施工技术和防护养护技术也有了长足的进步。这些新技术新装备需要总结，需要推广，以更好地促进石材行业的健康发展。

基于上述情况，由山东大学、山东省石材工程技术研究中心和山东石材工业协会牵头，在中国石材工业协会、《石材》杂志社等单位的指导、帮助下，策划、编写了这套《新世纪石材工程技术丛书》。

本套丛书首期规划了《石材矿山开采技术》、《饰面石材加工技术》、《石材异型制品加工技术》、《石材工程的防护和保养》、《石材工程施工技术》、《石材人才招聘方案与石材加工设备的操作与维护》六个分册，内容涉及石材矿山开采、生产加工、工程施工、防护养护及设备操作维护等石材工程领域各方面，力求使之成为一套理论与实践密切结合的全面、系统反映石材工程技术及其发展的书籍。

《石材矿山开采技术》内容为石材矿山综述、规划、设计、评价，矿山开采、搬运技术与设备，矿山安全与卫生和典型矿山介绍；《饰面石材加工技术》内容为石材制品的锯切、磨抛机理，加工技术与设备，板材工厂设计等；《石材异型制品加工技术》内容包括石材异型制品的定义、分类、应用，加工技术、工具与设备，石材特种加工方法，同时针对石材异型制品的结构、加工特点，介绍石材异型制品加工设备的设计开发、石材加工中心及石材设备数控系统的内容；《石材工程的防护和保养》内容包括石材养护、防护技术与产品，石材清洗、日常保养及翻新技术等；《石材工程施工技术》介绍了石材工程施工项目、常见的施工技术，石材幕墙的设计、施工，石材工程质量控制等；《石材加工设备的操作与维护》重点分析了石材制品生产设备的原理、结构特点、常用工艺参数的选择应用，使用操作与维护、故障诊断与排除。

丛书编委会主任为张进生教授，副主任为王志、周克继。在编写和审定过程中，《石材》杂志社谭金华主编，中国石材工业协会行业部林玉华主任,山东石材工业协会张乐林副理事长、周克继秘书长、聂燕珍主任，原山东省建材设计研究院毕研鑫总工程师，山东华兴石材机械有限公司的王兆生副总经理，山东冠鲁建材工业集团王得坤总经理、李成经理，蒙阴新华石材有限公司李成经理，山东勇进石材有限公司刘勇进董事长，高时石材集团公司吴志伟董事，烟台奥亚石材维护有限公司王建秋总经理，山东美丽石材有限公司邢美丽董事长，青岛北方石材有限公司曲宝亭总经理，环球石材（山东）有限公司翟玉义经理，荣成京润石材有限公司郭文照总经理等参与了大纲的审定工作，并对整个书稿的编写提出了许多宝贵的建议。其中山东华兴石材机械有限公司的王兆生副总经理，蒙阴新华石材有限公司李成经理，为本丛书提供了大量素材。山东大学机械工程学院、山东大学建材与建设机械研究中心和有关企业的领导和技术人员给予了大力帮助，在此表示衷心的感谢!

编委会

2006年10月

本书既可以作为石材工程相关专业的教材，也可作为石材工程行业相关人员进行规划、设计、生产等的参考资料。

本书简要对石材矿床地质进行了概述，分析了石材矿床勘探、分析研究及评价，系统论述了石材矿山规模划分、生产能力分析、场地、安全、环保等规划设计，详细阐述了矿山开采理论、技术与设备，介绍了吊装、搬运技术与设备等；尤其对应用比较普遍的各种矿山开采技术与设备进行了全面、系统的论述，总结了各种开采技术的特点和适用场合；通过示例对近年来应用越来越广的金刚石串珠锯进行了重点论述。

本书理论与实践密切结合、深入浅出，内容较为翔实、系统。书中所列举的资料和数据、图片等均来自于生产实践。

第1章 石材矿床地质概述

1.1 石材矿床地质

1.1.1 石材的分类及特征

1.1.2 天然石材的统一编号

1.1.3 石材的物理力学性能及测试

1.2 石材矿床成因及分类

1.2.1 花岗石矿床类型

1.2.2 大理石矿床类型

1.2.3 板石矿床类型

第2章 石材矿床勘探及评价

2.1 找矿与勘探

2.1.1 找矿

2.1.2 石材矿床勘探

2.2 地质勘查报告的分析研究

2.2.1 矿产勘查工作的四个阶段

2.2.2 石材矿床地质勘查规范简介

2.3 石材矿床裂隙的研究

2.3.1 裂隙及其成因

2.3.2 裂隙的统计方法

2.3.3 裂隙调查

2.3.4 裂隙统计图

2.3.5 裂隙综合分析

2.4 石材矿床评价

第3章 石材矿山规划设计

3.1 石材矿山规模划分及生产能力的确定

3.1.1 矿山规模及服务年限

3.1.2 矿山工作制度

3.1.3 生产能力的计算

3.2 石材矿山开采经济性分析

3.2.1 石材矿山荒料开采的主要技术经济指标

3.2.2 影响石材矿山经济效益的主要因素

3.3 石材矿山总体设计

3.3.1 设计在石材矿山建设中的地位和作用

3.3.2 设计阶段和内容深度要求

3.3.3 石材矿山开采设计

3.4 石材矿山公路设计

3.4.1 石材矿山公路运输的特点

3.4.2 石材矿山公路设计标准

3.4.3 矿山公路的纵向坡度和平面定线

3.4.4 线路设计

3.4.5 矿山公路路基和路面

3.4.6 防洪排水设计

3.4.7 公路设计图样

3.5 矿山工业场地设计

3.5.1 矿山工业场地位置的选择

3.5.2 矿山工业场地的布置

3.5.3 矿山爆破材料库

3.5.4 荒料堆放场

3.5.5 矿山总平面布置图

3.6 石材矿山环保工程设计

3.6.1 石材矿山环境保护的内容

3.6.2 石材矿山环境保护设计

3.7 矿山安全与卫生设计

第4章 石材矿山开采技术

4.1 石材矿山开采的分类

4.1.1 开采方法分类

4.1.2 有关石材开采的术语

4.2 石材矿山露天开采工艺

4.2.1 开采方法

4.2.2 开采要素

4.3 石材矿床开拓及剥离工程

4.3.1 石材矿床开拓及运输工程

4.3.2 石材矿床剥离工程

第5章 凿岩劈裂开采法技术及设备

5.1 人工劈裂开采法

5.1.1 楔子的种类与规格

5.1.2 楔窝打楔劈裂开采法

5.1.3 圆形人工复合楔分离方法

5.2 液压劈裂开采技术

5.2.1 楔子的种类

5.2.2 分离方法

5.2.3 劈裂设备

5.3 石材矿山凿孔设备

5.3.1 风动台架式凿岩机

5.3.2 全液压导轨凿岩机

5.3.3 凿岩机开采花岗石技术

第6章 凿岩爆裂开采技术

6.1 爆破器材

6.1.1 炸药的爆炸性能及分类

6.1.2 起爆材料

6.1.3 爆破仪表

6.2 爆破机理及爆破参数

6.2.1 爆破机理

6.2.2 爆破参数及其影响因素

6.2.3 主要参数的计算（对普通的预裂爆破）

6.3 黑火药爆破开采技术

6.4 金属燃烧剂爆破技术

6.5 膨胀剂静态爆破技术

6.6 导爆索爆破技术

6.7 无填塞导爆索小药卷技术

6.8 黄色炸药爆破技术

6.9 专用炸药爆破技术

6.10 切槽爆破技术

6.11 聚能爆破技术

6.11.1聚能串珠控制爆破

6.11.2无罩双侧聚能爆破

第7章 机械锯切开采技术

7.1 钢丝绳锯机及其开采技术

7.1.1 钢丝绳锯机的工作原理

7.1.2 钢丝绳锯机的结构

7.1.3 钢丝绳锯机的安装

7.1.4 钢丝绳锯机的操作

7.1.5 钢丝绳锯机的开采技术

7.2 金刚石串珠锯及其开采技术

7.2.1 金刚石绳锯机的类型及技术性能

7.2.2 液压式金刚石串珠锯的结构及原理

7.2.3 新型金刚石串珠锯

7.2.4 金刚石绳锯机的开采技术21

7.2.5 荒料整形用的轻型金刚石串珠绳锯

7.2.6 金刚石串珠绳锯用于矿山开采分析

7.3 链臂锯机及其开采技术

7.3.1 链臂锯机的工作原理

7.3.2 链臂锯机的类型及技术性能

7.3.3 链臂锯机的结构

7.4 圆盘式锯石机及其开采技术

7.4.1 圆盘式锯石机工作原理

7.4.2 圆盘式锯石机的基本结构

7.4.3 圆盘式锯石机的适用条件

7.4.4 盘式锯石机的开采工艺

7.5 辅助配套机具

7.5.1 潜孔钻机

7.5.2 液压钻机

7.5.3 液压自动压线切割机

7.5.4 液压顶石机

第8章 射流开采技术

8.1 火焰切岩机的工作原理

8.2 火焰切岩机的使用与操作

8.3 火焰切岩机开采方法

第9章 联合开采技术

9.1 钻机密集钻孔"para" label-module="para">

9.2 金刚石串珠锯锯切"para" label-module="para">

9.3 金刚石串珠锯锯切"para" label-module="para">

9.4 金刚石串珠锯"para" label-module="para">

9.5 火焰切割"para" label-module="para">

9.6 金刚石圆盘式锯石机"para" label-module="para">

第10章 吊装机械

10.1 桅杆吊

10.1.1 斜撑固定式桅杆吊

10.1.2 缆索固定式桅杆吊

10.2 履带式起重机

10.2.1 履带起重机基本结构

10.2.2 履带式起重机的稳定性计算

10.3 轮式起重机

10.3.1 轮式起重机的用途、分类和型号

10.3.2 轮式起重机的基本构造

10.4 装载机

10.4.1 装载机的工作装置

10.4.2 装载机的生产率

10.4.3 装载机的用途、分类及编号

10.4.4 轮式装载机的基本构造

10.5 牵引绞车

10.5.1 牵引绞车的技术数据

10.5.2 牵引绞车的基本结构

10.5.3 传动与电气原理

10.5.4 安装与试运转

10.6 单斗挖掘机

10.6.1 单斗挖掘机的分类

10.6.2 单斗液压挖掘机的基本构造

10.6.3 单斗液压挖掘机的工作过程

10.6.4 单斗液压挖掘机的主要技术性能

第11章 花岗石矿山规划与开采示例

11.1 三立达翡翠绿花岗石矿山规划与开采

11.1.1 矿体资源概况

11.1.2 石材质量和性能

11.1.3 开采的规划和实施

11.1.4 采场后勤保障设施

11.1.5 矿山开采的远景规划

11.2 金刚石串珠锯开采花岗石的成本分析

11.2.1 成本分析计算的依据和假设条件33

11.2.2 不同开采方法的直接开采成本计算

11.2.3 不同开采方法的分析对比

11.3 石材开采用金刚石串珠锯及配套机具

11.3.1 钻贯通孔的钻孔设备

11.3.2 顶推设备

11.3.3 辅助工具

11.3.4 金刚石串珠绳常用技术参数

附录Ⅰ 全国各省的天然石材统一编号

附录Ⅱ 部分石材放射性数据及放射性类别

附录Ⅲ 国家安全生产监督管理局国家煤矿安全监察局第19号令

附录Ⅳ 金属、非金属矿山建设项目初步设计《安全专篇》编写提纲

参考文献

石材矿山开采技术和装备

中国仍然有不少石材矿山采用打眼放炮这种落后的方法来生产石材荒料，不但生产效率低而且作业不安全，特别是由于爆震引起岩体破裂，对石材资源破坏严重，生产出来的荒料尺寸不规矩，甚至由于出现裂纹而报废，成材率很低。据估算，采用打眼放炮的方法开采荒料只有5%到8%的开采量可以加工成材。上世纪80年代初，一些石材工业发达国家，已明令禁止采用炸药爆破方法开采石材，而代之以金刚石串珠绳锯等先进技术。可以说这是石材矿山开采技术现代化的标志。而衡量石材矿山开采技术现代化程度的一个重要指标是：日人均开采荒料的立方米数。国际厅业界人士认为中国的石材矿山生产率低。原因是缺乏机械化设备，开采技术落后，生产管理不善。一些石材矿山的年均开采量只有几百到几千立方米，少数几个石材矿山的年开采量在1万立方米以上，年人均产量为6 m3。折合月人均产量只有0.5 m3，比印度还低。众所周知，印度也是个石材生产大国。但它的花岗石矿山规模小，无现代化装备 ，因此石材荒料生产率很低。日人均只有1 m3。芬兰是斯堪的纳维亚国家中最大的石材输出国。它的花岗石矿山生产系统是世界一流的，每年出口花岗石至少在25万吨以上，矿山生产效率高达日人均40 m3。南非石材矿山的生产率属中等水平，日人均8—10 m3。

石材加工机械设备

近十多年来中国石材机械设备的研制有了长足的进步，有的单机性能自动化程度已达到国际先进水平。但是在高端技术设备方面中国还没有生产。从石材企业整体生产线的自动化程度来说，与国外相比仍有差距，某些生产环节仍靠人力操作，不但影响了生产效率，还由于员工素质不高致使成品质量存在不稳定因素。世界石材强国意大利的石材企业即使大多使用自动化程度很高的生产线，但仍然需要具有一定石材知识和经验丰富的人员，来掌握加工过程的工艺参数才能生产出顶级的石材成品。

国外许多石材矿山，特别是花岗石矿山已全面采用金刚石串珠绳锯开采荒料，而且在花岗石荒料的锯切加工方面，也已推广多线型金刚石串珠绳锯。然而在中国许多石材企业仍旧使用老式的框架锯。它的一个显著优点是锯切成本较低，但存在存在很多缺点：

①装配费用高，大约为金刚石串珠绳锯的四倍；

②操作人员多，至少需要两个人操作。更换锯条时还要更多的人共同操作；

③锯切速度慢，老式框架锯的锯切速度只有2cm/h。新式框架的锯切速度也不过3.5-3.8 cm/h.而金刚石串珠绳锯的锯切速度高达20cm/h，有可能提高到30cm/h；

金刚石锯片对石材的影响

④框架锯锯切的板材表面较粗糙，平面度也较差，因而磨光速度低，为100cm/min,而金刚石串珠绳锯锯切的板材表面较平滑，磨光速度可高达160 cm/min，因而减少磨抛加工时间；

⑤能源消耗和材料消耗都比较高；

⑥废钢砂浆的弃置和工作场地的粉尘造成严重环境污染。

石材成品的质量

国际石材业界人士认为，中国石材成品的质量不高，是因为所用的石材加工设备和工艺方法比其它国家落后。以生产花岗石饰面砖为例。从矿山开采出来的花岗石荒料大多形状不规矩，而且尺寸大小不一；锯切成花岗石板材一般采用直径1m和1.6m的金刚石圆锯片,锯片质量不高，锯切下来的板材通常用摇臂磨光磨抛,加工多为手工艺操作，即使用自动化程度较高的磨抛机，配套的磨头所用磨料质量差；磨光后的板材用普通横切机锯切成一定尺寸，生产过程自动化程度低。上世纪90年代，欧洲很多国家已采用了先进的锯切机和高质量的锯片。花岗石饰面砖的生产几乎是全自动化的。最新一代的锯切机装有多达80个直径为1m的金刚石圆锯片，由于采用的是优质金刚石，锯片线速度可高达35m/s,进刀速度为17 m/min，每个锯片的锯切率为1m2/h.相比之下中国用的锯切机一般只装有5个直径为1 m或1.6m的锯片，而且锯片基体和金刚石质量均较差，所以锯片线速度受到限制， 为17 m/s或27 m/s，进刀速度慢，为5m/min每个锯片的锯切率约为/0.3 m2/h。