２０１３年２月 【文章编号】１６７３－００３８（２０ｔ３）０６—０１６５—０２ 瞳觏固麓晦 勘察与测绘 浅析饰面石材荒料率的计算方法 毛烨峰 张玉洁 （浙江省第七地质大队 浙江杭州３１００１２） 摘要：本文以桐庐县钟山乡花岗石矿区的勘查工作为基础，对生产统计荒料率法、试采荒料卒法和理论荒料率法三 种荒料率计算方法的比选，重点阐述理论荒料率法的计算过程和注意事项，以及影响矿体荒料率修正系数的因素分析，认 为在布裁节理限距情况下，引入修正系数计算得到的矿体理论荒料率能基本客观地反映矿山现有条件下的荒料率。 关键词：饰面石材；荒料率；节理限距；修正系数 １前言 随着我国改革开放的实旅，国民经济水平不断提高，人 行试采，耗费大量人力物力，勘查成本偏高。 理论荒料率法是指在矿区选择有代表性的区域进行矿体的 在室内根据选点统计的节理数据绘制节理体图解图， 居环境日益改善，各种基础设施和公共建设大力发展，石材这种 节理统计，天然的高档建筑装饰材料，以其独特的花纹、质感和返璞归真的 并在图中分割出符合尺寸要求的荒料，计算出各个节理统计点 体图解荒料率，由统计点体积加权平均取得矿体平均体图解荒 装饰效果，在这片建设的浪潮中得到广泛的应用。 我省的桐庐县钟山乡素 ‘石材之乡”的美誉。当地盛产的主 料率。再在各个节理统计点中选择１～２个进行矿体试采，取得节 要石材钟山雪花青、钟山芝麻青、钟山红、钟山青等因其优良的 理统计点的石材试采荒料率，与相应体图解荒料率之比求取修 质地，广受市场的青睐。目前，钟山乡已查明的饰面花岗石资源 正系数。修正系数与平均体图解荒料率的乘积即为矿体理论荒 储量达到８０００余万立方米，全乡共有石材加工企业１００多家， 料率。该方法能全面、客观地反应矿体荒料率的情况，其关键在 石材行业从业人员５０００多人，全乡石材年经济效益达４．５亿元 于体图解荒料率的计算。下文将重点对理论荒料率计算中出现 人民币。笔者曾有幸参与钟山乡花岗石矿区的勘查工作，本文就 的几种情况进行对比分析。２体图解荒料率计算 结合实际工作，简单分析饰面石材矿山荒料率的计算方式和注 ２．意事项。 体图解荒料率是指理想状态下，在节理裂隙统计的基础上， ２荒料率的计算 不考虑开采损失，矿石切割、劈裂面完全平直的情况下，最大限 荒料是指由矿山分离下来，形状不规则的，经加工而成的，具 度获取荒料的图面荒料率。节理统计可在水平或者竖直面上进 有一定规格，能用来加工饰面板材的石料。根据饰面石材相关规 行，并绘制节理水平或者纵向投影图。笔者认为，主节理呈大倾 范规定，荒料的最小尺寸为０．５ｍ￣Ｏ．５ｍｘｌｍ，并且另行计算其中 角的时候，适合节理水平投影图，反之则适合节理纵向投影图。本文采用节理水平投影图，节理统计点长７．５ｍ，宽７．５ｍ，计算台 体积大于ｌｍ３荒料所占比例。 荒料率是指矿山开采过程中采出荒料的总体积与开采矿石 段高度ｌｍ（计算台段高度可由矿石切割深度确定，一般矿山圆盘 ｍ）。 的总体积之比，是衡量饰面石材矿山矿石质量的一个重要指标， 锯切割深度为ｌ２．１最大荒料量情况 影响矿体荒料率的主要因素为矿体节理发育程度。荒料率的高 ２．在节理水平投影图上最大限度地自由布置荒料，不考虑节理 低直接关系着饰面石材矿体开采经济价值高低和矿山企业经济 效益好坏。因此，如何客观、合理、正确地对饰面石材矿体荒料率 的影响范围与轨道切割轨迹，求取体图解荒料率，如图１所示。３４％。 作出计算和评价是该类矿山资源储量勘查工作的重要组成部 计算可得体图解荒料率为７１．分。 ２．２．２节理限距情况 ２．１荒料率计算方法分类 荒料率的计算尚无一个统一有效的方法，目前主要有以下三 种：生产统计荒料率法、试采荒料率法和理论荒料率法。 生产统计荒料率法是指在矿山企业实际生产过程中统计荒 在节理水平投影图上最大限度地自由布置荒料，不考虑轨道 切割轨迹，但考虑节理影响范围，即在节理水平投影图中描绘限 距线，如图２所示。节理限距线与节理线之间的距离ａ由公式：ａ＝ Ｌ￣ｃｔｇ￣求得，式中ａ为限距，Ｌ为台段高度，０【为节理倾角。计算 可得体图解荒料率为５０．０６％。 料体积和总开采体积求取荒料率。该种方法最能直接有效地反 应出矿山荒料率的实际情况，但是该方法统计周期过长，无法满 足资源勘查工作的时间要求。 试采荒料率法是指在矿区选择有代表性的区域试采点，对划 ２．２－３布裁节理限距情况 目前，饰面石材荒料的开采已由人工开采逐步发展成半机械 化——轨道机械化开采发展。轨道圆盘锯已成为矿石分离的主 要工具。因此，在节理水平投影图中需要绘制轨道线来荒料 的块度，如图３、４所示。两图中相邻两轨道间的距离为１．２５ｍ（轨 定范围内矿体进行试验开采，计算求取荒料率。该方法工作周期 较短，但想要获得准确的矿体荒料率则需要对矿体多个部位进 ・１６５・ 勘察与测绘 ■阿嗣麓商 ２０１３年２月 试采点数量时，计算矿体理论荒料率应加入修正系数。修正系数 为试采荒料率与相应体图解荒料率之比，矿体的试采应当完全 或者尽可能完全模拟矿山生产性开采的技术方法和施工条件。 具体的计算公式为： Ｈ＝ｈ￣Ｋ，Ｋ＝【∑（ｈ ｎ￣ｈｎ）】÷ｎ 式中：Ｈ——矿体理论荒料率： ｈ——矿体平均体图解荒料率； ｈ ——矿体试采荒料率； Ｋ——修正系数。 影响修正系数的因素有以下几点： 栩画柳 ｏｏ 囫棚园嘲画 图１最大荒料量布置情况 图２限距最大荒料量布置情况 ２．３．１节理描述的局限性 在体图解图中，节理被描述为平直、单一的，而在现实中，节 道圆盘锯一般左右轮距）。其中图３为切割轨道线与矿体主要节 理有可能会发生弯曲和分叉，扩大了节理的影响范围。３．２图面荒料刻画的主观性 理走向大致呈正交状，图４为切割轨道线与矿体主要节理走向 ２．大致呈平行状。经统计计算，图３体图解荒料率为４５．９６％，图４ 体图解荒料率为３７．２４％。 竺：：： Ⅲ∞ ’在体图解图中，荒料的刻画往往带有强烈的主观色彩，有一 定的随意性。在尽量满足大体积荒料的同时，尽可能地填入符合 规范要求的小体积荒料。但图中大部分临界尺寸的小体积荒料 在实际的开采中是无法达到荒料体积要求的。 ２－３．３矿体细小节理 １：１∞ 部分细小节理在前期节理统计时无法发现，而受到矿石开采 过程中碰撞、震动影响，会扩张、贯通，而导致岩石完全开裂。 ２Ｉ３．４开采时的自然损耗 矿山开采主要采用垂直切割，底部楔子劈裂法分离矿石，获 取荒料。由于楔子打入岩体时并非完全水平，而是存在一个较小 的倾角，因此，劈裂面往往呈弧形向下凸出，降低了荒料的实际 ． 体积。此外，在荒料分离、顶翻、运输、堆放的过程中不可避免地 Ｉ ＝＝＝Ｈ 二ｌ删仍删 虱 图３正交布裁限距荒料量布置情况 曩［三 删ｔＥ三］咖 图４平行布裁限距荒料量布置情况 发生碰撞，导致荒料体积的进一步缩小。 通过对比，不难发现，图１所示的最大荒料量情况，事实上不 ３结论 综上所述，在布裁节理限距情况下，引入修正系数计算得到 的矿体理论荒料率能基本客观地反映矿山现有条件下的荒料 能客观反映真实的荒料率，而在实际生产中也完全不能按照图 上所布设荒料分布去采取相应体积的荒料。因此，第一种情况不 适用于矿体荒料率的计算；图２所示的节理限距情况下，看似有 较高的图解荒料率，而且能获得较大块度的荒料，但是该方法适 合在人工开采条件下的体图解荒料率计算，在机械化开采日益 普及的现在，这种方法已经不再适合。而事实上，在人工开采的 率。并且在某些不具备矿体试采条件的矿区，可类比引用临近或 具备相似地质环境、矿体特征和开采技术方法的同类矿区的修 正系数，从而达到合理预测理论荒料率的目的。 但是本文所优选的理论荒料率计算方法本身存在一定的局 限性。①该方法建立的基础为刻画节理对荒料率的影响，但是影 条件下是无法获取体积过大的荒料的。因此，第二种情况下所得 响荒料率的因素并非节理一种，还有色斑、色线，甚至是矿石本 的图解荒料率不能参与计算目前开采条件下的矿体荒料率。图３、 身的某项物理性质等等；②该方法计算的理论荒料率对浅表层 ４所示的第三种情况，考虑了矿体节理的影响范围以及矿山开采 矿体具备代表性，但是节理发育不均匀性的原因导致无法准确 线路的布置，基本上可以满足在理想切割条件下荒料率的求取。因 预测矿体深部的荒料率。因此，该方法计算的矿体理论荒料率存 此，笔者认为第三种情况的合理性和准确性明显优于前两种情况。 在一定的时效性，随着矿山开采活动的进行，要密切监测矿山实 通过图３、４体图解荒料率计算结果的对比，发现在相同条件 际开采荒料率的变化情况，及时调整，保护国家矿产资源、维护 下，仅仅是切割线方向的不同，导致两者体图解荒料率之问存在 采矿权人的合法利益。 较为明显的差异。从图上可以看出，图３中荒料的尺寸较为规 整，荒料修整工作量较少，而图４中荒料多呈长条形，资源利用 率明显低于图３。虽然图３、４均能正确反映矿ＬＬＬ荒料率情况，但 参考文献 ［１】中华人民共和国国土资源部．ＤＺ／Ｔ０２０７—２００２玻璃硅质原料、饰面石材、 是从资源合理利用的原则出发，应建议矿山企业在布置开采轨 石膏、温石棉、硅灰石、滑石、石墨矿产地质勘查规范【Ｓ１．北京：地质出版 道线的时候考虑矿体节理的总体发育方向。 社，２００３． ２－３影响矿体荒料率修正系数的因素分析 在实际的勘查工作中，笔者发现，矿体的体图解荒料率明显 要高于相应点位的试采荒料率。因此，当矿体体图解点数量大于 ［２］罗大富．浅析饰面用花岗岩矿荒料率的计算．西部探矿工程，２００５年， ＮＯ１７（Ｂ０７）：９９～１００． ・ｌ６６・
