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这项发明创新，带动我国石材业领跑世界
文 黄聿随
中国是石材储量和消费大国，大理石、花岗岩开采历史悠久。上世纪七十年代，欧洲金刚石串珠绳锯的问世，改变了传统爆破“热开采”方式，开启了机械化“冷开采”时代。九十年代末，福建省古田县圆盘锯采石机的发明创造，是石材开采行业又一场大变革，这套设备技术，迅速在全国推广普及，其技术水平超越欧洲，世界领先。发明这项技术专利的是古田县鹤塘镇的几位能工巧匠。
众拓集团湖北罗田采矿区
华隆石业有限公司罗田采矿区
九十年代鹤塘镇壁顶矿区传统开采情况
九十年代绝壁上开采的荒料由缆索车吊运
福建是石材开采与加工起步较早的省份，闽南石材开采，惠安石雕工艺，自古享有盛名。1991年，闽东古田县花岗岩开采，随着新加坡华联石材有限责任公司的注册而启动，鹤塘镇石材开采和加工产业随之兴起。当初，人们只能挑选山上的“孤石”（俗称零石）进行手工开采。孤石体积不大，“叉炮”和手工钻孔“劈裂”即能完成，面对储量巨大的矿床，束手无策，望而生畏。1995年，“南藤仔”矿山仿华联公司“导爆索爆裂”法开采大荒料。此法要在矿床上间隔30厘米钻6米深孔，两个切割面与水平底面钻孔完成后，装填导爆索同时起爆。这套方法工期长，钻孔、装填技术含量高，过度起爆岩体震裂多，成材率低。之后，“火焰切割开采”兴起，其原理是空压机将柴油和压缩空气送入燃烧室，产生高温高速火焰流，冲击加热岩石表面，使岩石破裂而切出凹槽。这种方法切割两个垂直面后，再在底部水平沿“劈面”钻直径6-12厘米孔（大小根据体积而定），深度打到距切割面2米左右，装填黑火药爆裂。96年后，石材开采普遍采用这种工艺。这种方法虽然减少了两个垂直面爆破，而“底炮”因裂隙和装药量等因素容易造成未脱离或过爆现象，其工期较长，成材率仅20%左右。火割期间打石工人需停歇待工，效率较低。上述几种开采法在生产过程中，经常因钢丝绳断裂、火药引爆等事故造成人员伤亡。
主要发明人之一余深推近照
余深推研发的中国第一台单臂采石机
刘忠裕研发的锐霸牌双臂采石机
陈财俤、黄聿章研发的采石机在鹤塘镇麻坑矿区采石作业历史照片
陈财俤研发组矿山板材锯切机半成品
2003年，国家与福建省安监局领导现场观看后给予充分肯定并重点推荐
余深推矿山采石机专利证书
花岗岩矿山传统开采方式效率低，事故频发。面对这个问题，1990年代末，古田县鹤塘镇能工巧匠萌生了机械开采的创新思路。
余深推是鹤塘镇机械修理工，从事拖拉机维修、改造。1997年下半年，余深推在使用角磨机切割作业中受到启发，产生了用圆盘锯直接在矿山上切割石材的想法。从这天开始，他每日上矿山，了解开采环境，仔细观察工人打石过程，回家再进行机器设计研发。锯机如何转动、升降、行走，精心揣摩，尝试多种办法。这时，从事桅杆吊制造的陈财俤也积极参与，共同研讨，解决难题。1998年，第一台以柴油机为动力的圆盘锯采石机终于问世。
是骡子是马，拉出来遛遛。这台机器能否采石成功，余深推心中没底。原先经济来源主要靠维修拖拉机赚工钱度日，家庭人口多，开支大，积攒不了钱。这一年，余深推全身心投入新设备的研发，经济上入不敷出，正为后期试验资金发愁。正当一筹莫展之时，陈财俤正式入伙，为试验提供了有力支持。他们在下樟洋选择了一个矿区，准备安装调试。试验初期走了许多弯路，做了很多无用功。矿床地面人工打平，钢轨固定与对接，牵引绳的设置，全凭“摸着石头过河”。锯机试验费时费力，没有效益。仅半年，矿山业主不让继续试验，两人亏损后散伙。
1999年，余深推与刘忠裕合作，承包矿山继续试验。在锯切过程中，针对锯机进刀慢这个问题，绞尽脑汁，多次改进试验。后来，请教了在上海石材机械厂当技术骨干的老乡，根据专业人士提出的建议，改变了线速度，提高了刀头进刀深度，攻克了难题。同时，对变速箱进行铸体精加工，改进了锯机轴头，矿床每层留头从25厘米降至10厘米。锯切深度也做了大胆的尝试。圆盘锯采石终于获得成功。然而合同以“计量荒料”承包，开采矿床遇到大“砾岩”层，半年要亏损赔钱十多万。不得已停止开采，并惹下一桩官司。
圆盘锯试验成功大大鼓舞了两人的斗志。之后，余深推、刘忠裕承包多个矿山锯切开采。这时，圆盘锯采石机有人订货，两人开始批量生产销售。
陈财俤与余深推散伙后，开始与黄聿章合作，制造第一台马达动力锯机，在溪尾洋承包矿山，架设电网进行试验开采。这组研发人员除了对锯机进行改进外，同时对矿山机器开采配套设备和安装操作进行大胆尝试。改大铁轨为小钢轨，重量减轻一半，每根钢轨截取四米长，原先铁轨打孔固定膨胀螺丝很费时，于是改成榫卯接头，只需打孔、插栓、垫楔即可完成。机台轮座改为可升降形式，矿床不用打平，即可直接开锯生产。机架设置转盘，可以转轨并360度任意方向锯切。这些改革节省了很多工序，大大提高了工效，成为圆盘锯安装生产普遍采用的模式。溪尾洋矿山机械开采获得巨大成功，矿山当年收益上百万，创本镇矿山历年收益最高记录。
2000年，圆盘锯采石机及其技术在鹤塘镇全面铺开，一些在外投资采矿的鹤塘人将此技术设备带到省外。研发人员对矿山机械开采过程中出现的问题及时处理，不断改革。第三年，余深推又有重大创新，改单臂为双臂，两锯片同时锯切，机台稳定性更好，效率提高一倍。鹤塘巧匠通过不断创新改革，形成了一整套圆盘锯采石机设备和生产操作标准。
2001年10月，余深推、刘忠裕申请矿山采石机发明专利，获国家知识产权局通过；2004年6月，余深推分别申请单片（单臂）和双片（双臂）采石机发明专利，于2006年6月授权批准。
黄传柳研发组对锯机立柱与轴头进行改革，2002年1月申请“桥式基岩开采机”专利并获得通过。第二年，再研发“多层空心圆柱成形机” ，并获得专利证书。
众拓集团湖北麻城芝麻白矿区开采情况
华隆石业有限公司罗田矿区
底部钻孔劈裂作业（众拓集团供图）
多轨道圆盘锯采石机作业（众拓集团供图）
众拓集团江西芝麻黑矿区
圆盘锯采石技术得到县、市和省相关部门的充分肯定。县、市电视台对这项发明也多次进行过报道。国家安全生产监督局领导现场观看生产操作后大为赞赏。这套开采设备被定为“国家安全生产重点推广技术项目”、“福建省安全生产监督局推荐产品”，并迅速在全国推广。
今天，国内石材矿山普遍采用圆盘锯开采技术。主要开采方式有两种：圆盘锯+底部凿岩劈裂联合开采；其次为圆盘锯+底部串珠绳锯锯切开采。与传统开采方式相比，圆盘锯采石机有几个重大突破：
一 节省资源，出材率最大化。传统的爆破热开采方式出材率仅20%左右，圆盘锯开采出材率可达到80%以上，其中的损耗基本上都是矿体天然裂隙与砾岩带所产生的废石，出材率达到最大化，节省了矿产资源，提高了效益。石材是不可再生资源，这项发明创新对于可持续发展具有长远的战略意义。
二 矿山生产安全得到保障。传统开采法因炸药、吊装设备、开采环境等因素，经常引发事故。圆盘锯设备开采技术，淘汰了黑火药、桅杆吊，矿床大平台环境为机械化作业提供了安全保障。鉴于此，省安监局、省矿山设计院和国家安监局等领导、专家高度评价与肯定，成为重点推广新型机械采石设备和技术。
三 规模化、机械化大平台生产。圆盘锯采石设备与技术，为中大型矿山大平台、多台阶生产提供有力的保障。装载机、运输车等机械在宽大的平台上大显身手，生产效率大大提高。二十多年来，这项技术带动石材产业突飞猛进，其石材开采设备与技术，在全国各省推广普及，并进入越南、柬埔寨、菲律宾、安哥拉等国。
四 设备先进，容易操作。1978年，意大利金刚石串珠绳锯问世。圆盘锯采石机与之相比，具有效率高、成本低、操作简便等优点。这项设备与技术已经超越欧洲，世界领先。
在采访过程中，几位发明人感慨创新之路行之艰难。他们凭着一股“傻劲”，刻苦攻关，解决了一个又一个难题终获成功。这种执著和闯劲激励着古田石材人。今天，圆盘锯采石机设备和技术已经在全国推广普及，带动全国石材行业突飞猛进。如今，古田石材人足迹遍布全国，走向世界。他们继续以顽强拼搏、开拓创新精神，脚踏“石”地，再创辉煌。
