Una breve discussione sui metodi di estrazione della pietra

L'estrazione, la lavorazione, il commercio e l'utilizzo della pietra naturale è un'antica attività umana che ha attraversato l'intera storia della civiltà umana. Dagli anni ’90, con l’ascesa delle economie emergenti come la Cina, l’industria della pietra da costruzione e decorativa si è sviluppata rapidamente.

Secondo la World Building and Decorative Stone Association, entro il 2025, il consumo annuo mondiale di pietra naturale raggiungerà i 4 miliardi di metri quadrati, di cui il 40% sarà costituito da marmo, il 50% da granito e il resto da arenaria, ardesia, basalto, pietra calcarea, agata, ecc. Negli ultimi trent'anni di riforma e apertura della Cina, l'economia nazionale si è sviluppata rapidamente, portando ad una crescente domanda di pietra naturale, rendendo la Cina uno dei più importanti produttori e consumatori di pietra al mondo.

 

Questa forte domanda ha stimolato lo sviluppo dell’industria globale della pietra. I tradizionali paesi produttori di pietra-come l'Italia e la Spagna hanno visto la loro produzione diminuire anno dopo anno a causa dell'esaurimento delle risorse e delle pressioni ambientali; mentre paesi come Turchia, Brasile, Iran, India ed Egitto hanno registrato una rapida crescita nell’estrazione di pietre naturali.

 

Il centro mondiale di produzione e lavorazione della pietra si sta spostando dall'Europa alla Cina in Asia. La moderna estrazione e lavorazione della pietra in Cina è esemplificata dall’uso di seghe a filo italiane nella miniera di pietra di Hubei Dahualü, dimostrando un processo di introduzione, apprendimento, imitazione, innovazione e perfezionamento per raggiungere una posizione di leadership.

 

Le attrezzature per la pietra progettate e prodotte in Cina sono vendute in tutto il mondo, rinomate per la loro economia, praticità ed efficienza. La tecnologia cinese per l'estrazione della pietra, la sicurezza, la tutela dell'ambiente e la scala di produzione hanno superato quelli dei tradizionali paesi occidentali produttori di pietra.

 

 

L'estrazione della pietra dalle cave differisce sostanzialmente dall'estrazione di altri tipi di minerali. Il primo mira a estrarre grandi blocchi di materia prima (in un certo senso, più grande è il blocco, meglio è), mentre il secondo mira a estrarre minerali efficaci (idealmente, più piccolo è, meglio è). Pertanto, i metodi di estrazione per le cave di pietre dimensionali sono unici.

 

L'estrazione richiede un'analisi completa della lunghezza, larghezza, profondità, presenza e condizioni della roccia circostante del giacimento minerario, adattando i metodi alla posizione specifica e al tipo di deposito. A seconda della forma del giacimento minerario, dell'orientamento degli strati minerari, delle vene, dei pilastri e delle scorte, ogni miniera presenta condizioni diverse, diversi tipi di pietra e occorrenze diverse, che richiedono metodi di estrazione diversi e attrezzature corrispondenti.

 

L’obiettivo è ottenere il metodo di estrazione più adatto combinando i metodi di estrazione tradizionali con le tecnologie moderne.

La Quanzhou Huice Company è specializzata nella produzione di utensili diamantati per l'estrazione della pietra, comprese seghe a filo diamantato e lame per sega diamantate, segmento diamantato per pietra, noti per le loro prestazioni stabili e l'elevato rapporto costo-efficacia.

 

Esistono diversi modi per classificare le cave di pietra. Dal punto di vista dei metodi di estrazione, possono essere suddivisi in cave da banco basse-(circa 2 metri, utilizzando seghe da cava), cave da banco medie- (circa 4 metri, utilizzando seghe a catena) e cave da banco alte-(6-8 metri, utilizzando seghe a filo).

 

Possono anche essere classificate in tre categorie principali: estrazione a cielo aperto-in collina, estrazione a cielo aperto-in terreno pianeggiante-e estrazione sotterranea.

 

Per l'estrazione a cielo aperto-in collina, è importante distinguere tra l'estrazione dalla cima della collina verso il basso e l'estrazione sul fianco della collina. Quest'ultimo richiede la progettazione e la prenotazione di piattaforme di sicurezza e piattaforme di pulizia.

 

Il fronte di lavoro di estrazione non dovrebbe essere largo meno di 20 m e lungo più di 30 m, seguendo il principio dell'estrazione dall'alto-passo verso il basso-per-passo, formando gradualmente una situazione di estrazione del fronte di lavoro multi-da banco e multi-.

 

Il processo di estrazione della pietra comprende sei fasi:

1. spogliatura →
2. separazione →
3. disintegrazione →
4. modellare →
5. carico e trasporto →
6. rimozione delle scorie e smaltimento dei rifiuti.

 

A causa dell’uso estensivo di nuove tecnologie e attrezzature, le tradizionali distinzioni tra i metodi di estrazione di marmo, granito, arenaria e ardesia sono diventate meno pronunciate. Il metodo migliore è quello in grado di estrarre i blocchi grezzi in modo efficiente, a basso costo e con elevata redditività.

 

1. Metodi minerari tradizionali

I metodi tradizionali prevedono principalmente l'estrazione manuale e sono molto adatti per miniere con buone proprietà di clivaggio, giacimenti minerari intatti o stratificazioni distinte. Questi metodi combinano la perforazione con fuoco-assistito e la perforazione manuale per il posizionamento e la suddivisione dei fori, insieme a tecniche come la sabbiatura controllata con miccia detonante, la sabbiatura statica con agenti espansivi e la sabbiatura con anidride carbonica per l'estrazione della pietra.

 

La perforazione assistita dal fuoco-viene utilizzata principalmente nell'estrazione del granito. Per rendere la separazione del blocco estratto dal giacimento minerario più semplice e affidabile, viene impiegato un processo di taglio a fuoco utilizzando una macchina ossitaglio per tagliare e separare una superficie di collegamento tra il blocco e il giacimento minerario. Questo metodo è attualmente utilizzato meno frequentemente ed è stato in gran parte sostituito dal taglio con sega a filo.

 

 

2. Sega a filo diamantato per l'estrazione-a taglio completo

La separazione del corpo del minerale, la disintegrazione dei blocchi e la modellatura dei blocchi grezzi sono tutte completate dal taglio con sega a filo. Finché i costi di estrazione sono accettabili, il taglio completo con sega a filo è attualmente il metodo migliore per l’estrazione meccanizzata. È adatto a vari tipi di pietra, in particolare alle miniere di marmo con fratture ben-sviluppate.

La separazione ed il taglio con sega a filo diamantato coinvolge tre superfici di collegamento; uno speciale air bag o water bag viene utilizzato per spingere il blocco separato lontano dal giacimento minerario e quindi, con l'assistenza di escavatori e caricatori, il blocco separato viene ribaltato; la sega a filo viene poi utilizzata per tagliare il blocco separato in pezzi più piccoli e per modellare i blocchi grezzi.

Per ridurre i costi di estrazione, in condizioni adeguate, è possibile utilizzare anche perforatrici da roccia per la realizzazione di fori o seghe circolari di grande-diametro per modellare i blocchi grezzi.

 

 

3. Metodo di estrazione utilizzando una combinazione di sega circolare e perforazione manuale della roccia.

Il primo metodo di estrazione del granito utilizzato nella provincia del Fujian prevedeva il taglio diretto del corpo roccioso con una macchina tagliablocchi di tipo sega circolare-per i tagli verticali e l'uso di incuneamenti e spaccature manuali per i tagli orizzontali. Questo metodo semi-meccanizzato era efficiente e a basso-costo, ma i suoi svantaggi includevano la scarsa planarità del fronte della cava e un notevole spreco di risorse.

 

 

 

4. Metodo di estrazione utilizzando una combinazione di sega circolare e sega per perline.

Per conservare le risorse, si utilizza il taglio con sega a filo diamantato per tagliare la superficie inferiore orizzontale del blocco di pietra, sostituendo la perforazione manuale della roccia e la spaccatura a cuneo per separare la pietra orizzontalmente, formando così un altro metodo di taglio completo del granito-.

Utilizzando una sega a filo per tagliare la superficie inferiore orizzontale del blocco di pietra, sostituendo la spaccatura manuale a cuneo, questo metodo è stato applicato con successo all'estrazione del marmo ed è molto adatto per l'estrazione di depositi di marmo con corpi minerali intatti, poche crepe o giunzioni semplici e modelli di colore uniformi e coerenti. Ha avuto molto successo nelle miniere di Xianfeng, Hubei, Shanshan, Xinjiang e Huaihua, Hunan.

 

5. Metodo di estrazione con trapano da roccia e sega a filo da banco-

Il metodo di estrazione con perforatrice da roccia e sega a filo montata su telaio- è una tecnica di estrazione avanzata che sostituisce il funzionamento manuale delle perforatrici da roccia portatili e delle macchine tagliafiamma per l'estrazione del granito. È diventato il metodo di base per l'estrazione meccanizzata del granito nei principali paesi produttori di granito come Spagna, Sud Africa, Brasile e India.

 

 

6. Estrazione del marmo con sega a filo e sega a braccio su banchi alti

Tipicamente la sega a braccio viene utilizzata per tagliare e separare i blocchi lunghi dall'ammasso roccioso, soprattutto per i tagli più difficili in corrispondenza della superficie di collegamento. La sega a filo completa poi il taglio e la separazione dei blocchi lunghi dall'ammasso roccioso sugli altri due lati. Dopo che i blocchi sono stati ribaltati, la sega a filo o la motosega vengono utilizzate per ulteriori tagli e modellature.

 

Per ammassi rocciosi con numerose fessure o privi di facce libere sufficienti, questo metodo di estrazione offre un'elevata efficienza e un'elevata resa di blocchi grezzi. È adatto per vari modelli di marmo, in particolare per cave di marmo su larga-scala che richiedono una produzione elevata e un elevato grado di planarità della piattaforma.

 

La sega a braccio utilizza lubrificazione e raffreddamento a grasso, il che la rende adatta all'uso in alta-altitudine, nelle regioni fredde e aride. Recentemente, alcuni produttori di attrezzature per la pietra hanno sviluppato seghe a nastro che utilizzano il raffreddamento ad acqua, con conseguente maggiore efficienza e potenzialmente portando a una nuova rivoluzione nei metodi di estrazione.

 

Viene utilizzata una sega circolare per tagliare il blocco separato in lastre o blocchi di dimensioni- standard secondo le specifiche del blocco grezzo, mentre una sega a filo diamantato viene utilizzata per tagliare e separare la superficie inferiore orizzontale, formando il blocco grezzo.

 

 

7. Estrazione sotterranea utilizzando una combinazione di sega a braccio e sega a filo

L'esplorazione e la ricerca sull'estrazione mineraria sotterranea sono iniziate abbastanza presto. Dagli anni '90 sono stati fatti tentativi a Gansu Jiuquan, Shaanxi Hanzhong (per il marmo bianco) e Jiangsu Yixing (per il marmo beige). Con l'uso del taglio cieco e delle seghe a braccio sono stati raggiunti progressi significativi.

 

Nelle miniere di marmo di Hunan Chenzhou, Sichuan Ya'an, Shaanxi Ankang e Guangdong Yangshan, il processo di estrazione sotterranea sta diventando maturo. I metodi di base dell'estrazione sotterranea del marmo sono stati padroneggiati, ma alcune miniere di marmo vengono estratte alla cieca senza una chiara esplorazione geologica, la comprensione delle variazioni di colore del minerale, lo sviluppo di fratture o la presenza di minerali, ponendo notevoli rischi per la sicurezza.

 

Il principio per selezionare un metodo di estrazione per una miniera di pietra, sia esso un metodo singolo o una combinazione di metodi, è quello di migliorare il tasso di recupero dei blocchi grezzi, ridurre i costi di estrazione e massimizzare l’utilizzo delle risorse. Con il progresso della tecnologia e il continuo approfondimento dei processi e delle tecniche minerarie, la tecnologia mineraria e i livelli di produzione di sicurezza continueranno a migliorare. La tendenza futura per le miniere di pietra sarà quella di alta efficienza, rispetto dell’ambiente e intelligenza. In qualità di fornitore eccellente di utensili diamantati per l'estrazione della pietra, la società Quanzhou HuiceTools aderirà sempre all'innovazione e al miglioramento continui, fornendo agli utenti utensili diamantati di alta-qualità.