這項發(fā)明創(chuàng)新，帶動我國石材業(yè)領跑世界 

文 黃聿隨 

中國是石材儲量和消費大國，大理石、花崗巖開采歷史悠久。上世紀七十年代，歐洲金剛石串珠繩鋸的問世，改變了傳統(tǒng)爆破“熱開采”方式，開啟了機械化“冷開采”時代。九十年代末，福建省古田縣圓盤鋸采石機的發(fā)明創(chuàng)造，是石材開采行業(yè)又一場大變革，這套設備技術(shù)，迅速在全國推廣普及，其技術(shù)水平超越歐洲，世界領先。發(fā)明這項技術(shù)專利的是古田縣鶴塘鎮(zhèn)的幾位能工巧匠。

眾拓集團湖北羅田采礦區(qū)

華隆石業(yè)有限公司羅田采礦區(qū)

九十年代鶴塘鎮(zhèn)壁頂?shù)V區(qū)傳統(tǒng)開采情況

九十年代絕壁上開采的荒料由纜索車吊運

福建是石材開采與加工起步較早的省份，閩南石材開采，惠安石雕工藝，自古享有盛名。1991年，閩東古田縣花崗巖開采，隨著新加坡華聯(lián)石材有限責任公司的注冊而啟動，鶴塘鎮(zhèn)石材開采和加工產(chǎn)業(yè)隨之興起。當初，人們只能挑選山上的“孤石”（俗稱零石）進行手工開采。孤石體積不大，“叉炮”和手工鉆孔“劈裂”即能完成，面對儲量巨大的礦床，束手無策，望而生畏。1995年，“南藤仔”礦山仿華聯(lián)公司“導爆索爆裂”法開采大荒料。此法要在礦床上間隔30厘米鉆6米深孔，兩個切割面與水平底面鉆孔完成后，裝填導爆索同時起爆。這套方法工期長，鉆孔、裝填技術(shù)含量高，過度起爆巖體震裂多，成材率低。之后，“火焰切割開采”興起，其原理是空壓機將柴油和壓縮空氣送入燃燒室，產(chǎn)生高溫高速火焰流，沖擊加熱巖石表面，使巖石破裂而切出凹槽。這種方法切割兩個垂直面后，再在底部水平沿“劈面”鉆直徑6-12厘米孔（大小根據(jù)體積而定），深度打到距切割面2米左右，裝填黑火藥爆裂。96年后，石材開采普遍采用這種工藝。這種方法雖然減少了兩個垂直面爆破，而“底炮”因裂隙和裝藥量等因素容易造成未脫離或過爆現(xiàn)象，其工期較長，成材率僅20%左右。火割期間打石工人需停歇待工，效率較低。上述幾種開采法在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常因鋼絲繩斷裂、火藥引爆等事故造成人員傷亡。

主要發(fā)明人之一余深推近照

余深推研發(fā)的中國第一臺單臂采石機

劉忠裕研發(fā)的銳霸牌雙臂采石機

陳財俤、黃聿章研發(fā)的采石機在鶴塘鎮(zhèn)麻坑礦區(qū)采石作業(yè)歷史照片

陳財俤研發(fā)組礦山板材鋸切機半成品

2003年，國家與福建省安監(jiān)局領導現(xiàn)場觀看后給予充分肯定并重點推薦

余深推礦山采石機專利證書

花崗巖礦山傳統(tǒng)開采方式效率低，事故頻發(fā)。面對這個問題，1990年代末，古田縣鶴塘鎮(zhèn)能工巧匠萌生了機械開采的創(chuàng)新思路。 

余深推是鶴塘鎮(zhèn)機械修理工，從事拖拉機維修、改造。1997年下半年，余深推在使用角磨機切割作業(yè)中受到啟發(fā)，產(chǎn)生了用圓盤鋸直接在礦山上切割石材的想法。從這天開始，他每日上礦山，了解開采環(huán)境，仔細觀察工人打石過程，回家再進行機器設計研發(fā)。鋸機如何轉(zhuǎn)動、升降、行走，精心揣摩，嘗試多種辦法。這時，從事桅桿吊制造的陳財俤也積極參與，共同研討，解決難題。1998年，第一臺以柴油機為動力的圓盤鋸采石機終于問世。 

是騾子是馬，拉出來遛遛。這臺機器能否采石成功，余深推心中沒底。原先經(jīng)濟來源主要靠維修拖拉機賺工錢度日，家庭人口多，開支大，積攢不了錢。這一年，余深推全身心投入新設備的研發(fā)，經(jīng)濟上入不敷出，正為后期試驗資金發(fā)愁。正當一籌莫展之時，陳財俤正式入伙，為試驗提供了有力支持。他們在下樟洋選擇了一個礦區(qū)，準備安裝調(diào)試。試驗初期走了許多彎路，做了很多無用功。礦床地面人工打平，鋼軌固定與對接，牽引繩的設置，全憑“摸著石頭過河”。鋸機試驗費時費力，沒有效益。僅半年，礦山業(yè)主不讓繼續(xù)試驗，兩人虧損后散伙。 

1999年，余深推與劉忠裕合作，承包礦山繼續(xù)試驗。在鋸切過程中，針對鋸機進刀慢這個問題，絞盡腦汁，多次改進試驗。后來，請教了在上海石材機械廠當技術(shù)骨干的老鄉(xiāng)，根據(jù)專業(yè)人士提出的建議，改變了線速度，提高了刀頭進刀深度，攻克了難題。同時，對變速箱進行鑄體精加工，改進了鋸機軸頭，礦床每層留頭從25厘米降至10厘米。鋸切深度也做了大膽的嘗試。圓盤鋸采石終于獲得成功。然而合同以“計量荒料”承包，開采礦床遇到大“礫巖”層，半年要虧損賠錢十多萬。不得已停止開采，并惹下一樁官司。 

圓盤鋸試驗成功大大鼓舞了兩人的斗志。之后，余深推、劉忠裕承包多個礦山鋸切開采。這時，圓盤鋸采石機有人訂貨，兩人開始批量生產(chǎn)銷售。 

陳財俤與余深推散伙后，開始與黃聿章合作，制造第一臺馬達動力鋸機，在溪尾洋承包礦山，架設電網(wǎng)進行試驗開采。這組研發(fā)人員除了對鋸機進行改進外，同時對礦山機器開采配套設備和安裝操作進行大膽嘗試。改大鐵軌為小鋼軌，重量減輕一半，每根鋼軌截取四米長，原先鐵軌打孔固定膨脹螺絲很費時，于是改成榫卯接頭，只需打孔、插栓、墊楔即可完成。機臺輪座改為可升降形式，礦床不用打平，即可直接開鋸生產(chǎn)。機架設置轉(zhuǎn)盤，可以轉(zhuǎn)軌并360度任意方向鋸切。這些改革節(jié)省了很多工序，大大提高了工效，成為圓盤鋸安裝生產(chǎn)普遍采用的模式。溪尾洋礦山機械開采獲得巨大成功，礦山當年收益上百萬，創(chuàng)本鎮(zhèn)礦山歷年收益最高記錄。 

2000年，圓盤鋸采石機及其技術(shù)在鶴塘鎮(zhèn)全面鋪開，一些在外投資采礦的鶴塘人將此技術(shù)設備帶到省外。研發(fā)人員對礦山機械開采過程中出現(xiàn)的問題及時處理，不斷改革。第三年，余深推又有重大創(chuàng)新，改單臂為雙臂，兩鋸片同時鋸切，機臺穩(wěn)定性更好，效率提高一倍。鶴塘巧匠通過不斷創(chuàng)新改革，形成了一整套圓盤鋸采石機設備和生產(chǎn)操作標準。 

2001年10月，余深推、劉忠裕申請礦山采石機發(fā)明專利，獲國家知識產(chǎn)權(quán)局通過；2004年6月，余深推分別申請單片（單臂）和雙片（雙臂）采石機發(fā)明專利，于2006年6月授權(quán)批準。 

黃傳柳研發(fā)組對鋸機立柱與軸頭進行改革，2002年1月申請“橋式基巖開采機”專利并獲得通過。第二年，再研發(fā)“多層空心圓柱成形機” ，并獲得專利證書。

眾拓集團湖北麻城芝麻白礦區(qū)開采情況

華隆石業(yè)有限公司羅田礦區(qū)

底部鉆孔劈裂作業(yè)（眾拓集團供圖）

多軌道圓盤鋸采石機作業(yè)（眾拓集團供圖）

眾拓集團江西芝麻黑礦區(qū)

圓盤鋸采石技術(shù)得到縣、市和省相關(guān)部門的充分肯定。縣、市電視臺對這項發(fā)明也多次進行過報道。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督局領導現(xiàn)場觀看生產(chǎn)操作后大為贊賞。這套開采設備被定為“國家安全生產(chǎn)重點推廣技術(shù)項目”、“福建省安全生產(chǎn)監(jiān)督局推薦產(chǎn)品”，并迅速在全國推廣。 

今天，國內(nèi)石材礦山普遍采用圓盤鋸開采技術(shù)。主要開采方式有兩種：圓盤鋸+底部鑿巖劈裂聯(lián)合開采；其次為圓盤鋸+底部串珠繩鋸鋸切開采。與傳統(tǒng)開采方式相比，圓盤鋸采石機有幾個重大突破： 

一 節(jié)省資源，出材率最大化。傳統(tǒng)的爆破熱開采方式出材率僅20%左右，圓盤鋸開采出材率可達到80%以上，其中的損耗基本上都是礦體天然裂隙與礫巖帶所產(chǎn)生的廢石，出材率達到最大化，節(jié)省了礦產(chǎn)資源，提高了效益。石材是不可再生資源，這項發(fā)明創(chuàng)新對于可持續(xù)發(fā)展具有長遠的戰(zhàn)略意義。 

二 礦山生產(chǎn)安全得到保障。傳統(tǒng)開采法因炸藥、吊裝設備、開采環(huán)境等因素，經(jīng)常引發(fā)事故。圓盤鋸設備開采技術(shù)，淘汰了黑火藥、桅桿吊，礦床大平臺環(huán)境為機械化作業(yè)提供了安全保障。鑒于此，省安監(jiān)局、省礦山設計院和國家安監(jiān)局等領導、專家高度評價與肯定，成為重點推廣新型機械采石設備和技術(shù)。 

三 規(guī)模化、機械化大平臺生產(chǎn)。圓盤鋸采石設備與技術(shù)，為中大型礦山大平臺、多臺階生產(chǎn)提供有力的保障。裝載機、運輸車等機械在寬大的平臺上大顯身手，生產(chǎn)效率大大提高。二十多年來，這項技術(shù)帶動石材產(chǎn)業(yè)突飛猛進，其石材開采設備與技術(shù)，在全國各省推廣普及，并進入越南、柬埔寨、菲律賓、安哥拉等國。 

四 設備先進，容易操作。1978年，意大利金剛石串珠繩鋸問世。圓盤鋸采石機與之相比，具有效率高、成本低、操作簡便等優(yōu)點。這項設備與技術(shù)已經(jīng)超越歐洲，世界領先。 

在采訪過程中，幾位發(fā)明人感慨創(chuàng)新之路行之艱難。他們憑著一股“傻勁”，刻苦攻關(guān)，解決了一個又一個難題終獲成功。這種執(zhí)著和闖勁激勵著古田石材人。今天，圓盤鋸采石機設備和技術(shù)已經(jīng)在全國推廣普及，帶動全國石材行業(yè)突飛猛進。如今，古田石材人足跡遍布全國，走向世界。他們繼續(xù)以頑強拼搏、開拓創(chuàng)新精神，腳踏“石”地，再創(chuàng)輝煌。