露天矿开拓运输系统设计优化_李忠元.pdf

2020年第12期西部探矿工程 * 收稿日期 2020-05-14 第一作者简介 李忠元 （1984-） ， 男 （汉族） ， 河北沧州人， 工程师， 现从事矿山设计工作。 露天矿开拓运输系统设计优化 李忠元*， 王洋， 吴光玲， 邢利伟 （河北省建筑材料工业设计研究院， 河北 石家庄 050051） 摘要 为了缓解矿山溜槽扬尘的问题， 方案提出优化开拓运输系统设计， 将公路斜溜槽联合开拓 运输系统变更为公路开拓运输系统。技术方案为类似工程提供了参考， 具有重要的工程实用价值。 关键词 开拓运输系统； 溜槽； 紧急避险车道 中图分类号 TD824 文献标识码 A 文章编号 1004-5716202012-0165-02 1概述 陕西省某露天矿采用公路斜溜槽联合开拓运输 系统， 开拓系统比较复杂， 溜槽的安全及扬尘问题较为 突出。现行环境保护要求越来越严格， 溜槽的扬尘问 题亟待解决。该矿山采取了增加雾炮抑尘等措施， 取 得一定效果， 但是仍不能满足环保要求。若矿山再无 有效环保措施， 将面临停产风险。 2原开拓系统 该矿山工程所采矿石由矿车运输至溜槽系统， 卸 矿至溜槽底部矿仓， 再经二次装载运输至破碎站。 溜槽系统 该矿山原设计溜槽系统布置在在矿区 西南部。卸矿平台 卸矿平台长度约 50m， 宽度约 40m。溜槽垂直高度 83m。堆矿平台 堆矿平台长度 约35m， 宽度约31m。 上山道路 设备上山道路长1800m， 单车道， 路面 宽6m， 路基宽8.75m， 泥结碎石路面， 平均纵坡8.5， 最大坡度达12.5。该上山道路存在五个回头弯， 道路 北侧为溜槽， 南侧为排土场， 道路空间受限。 3优化设计 3.1优化方法 开拓运输系统的优化， 主要为上山道路改建为运 矿道路。为使道路参数满足规范等要求， 主要采取如 下措施 上山道路向南侧、 北侧延展路线， 降低上山道 路终点开采平台的标高。 3.2运矿道路 （1） 公路等级 该运矿道路为生产干线， 单向行车 密度为15辆/h， 采用三级露天矿山道路。 （2） 公路平面设计 该运矿道路主要通过将原上山 道路 （自破碎站卸料平台至开采平台段） 拓宽、 降坡等 措施进行改建。 （3） 纵断面设计 终点开采平台的标高降低24m。 运矿道路设计高差62m， 行车速度15km/h， 最大纵坡 为8.5， 平均纵坡6.4。道路各段纵断面详见表1。 （4） 路基 ①路基宽度 该运矿道路按照 厂矿道路设计规 范 ， 四类车宽 （宽体矿车MT86H， 车宽3.45m 进行设 计。路面宽度为12m， 横断面结构型式采用1.0m （路 肩）5.0m （行车道）5.0m （行车道）1.0m （路肩） 。 道路两侧排水沟采用矩形断面， 宽0.4m， 深0.4m。 路基外侧无堑壁时、 平曲线回头弯， 采用钢筋混凝 土护栏 （高1.0m、 宽0.5m、 基础深度0.6m） ， 抗御冲撞； 平曲线段采用废石堆砌挡车堆 （高1.2m、 底宽1.3m、 上 宽0.5m） 。 ②路拱横坡行车道横坡为 2.0， 路肩横坡为 2.0。 ③路基边坡 挖方边坡为一般岩石， 边坡坡度选取 1 ∶ 0.50。填方边坡为碎石土， 边坡坡度选取1 ∶ 1.50。挡 土墙 运矿道路147～170m处填方高度较大， 设置挡土 墙。挡土墙采用仰斜式路肩墙， 顶宽0.4～0.6m， 底宽 0.64～1.23m， 高2.0～5.0m， 长约45m。 （5） 路面 路面结构 砂质磨耗层3.5cm， 泥结碎石 面层40cm （岩石路基21cm） 。 （6） 紧急避险车道 利用现有联络道路在运矿道路 K0480处设置避险车道。紧急避险车道长约140m （驶离匝道34m、 制动床106m） 入口处设置交通标志； 路基外侧无堑壁时挡车堆； 减速消能设施 制动砂床端 165 2020年第12期西部探矿工程 部使用集料沙堆高度为2.0m； 排水设施。 （7） 道路照明 运矿道路设置太阳能路灯进行照 明， 杆间距约为20～30m。数量约45盏。 （8） 安全标志 道路急转弯处设置广角镜、 限速标 志及安全警示标志。 （9） 运矿道路边坡 该运矿道路利用原上山道路进 行拓宽改造， 原道路已正常运行多年， 未发生过滑坡、 泥石流等次生地质灾害。原上山道路位于F2断层部位 边坡， 现场踏勘时岩体较为稳定； 高边坡 （高14～30m， 长80m， 边坡角63） 与岩层走向垂直， 因此发生次生地 质灾害可能性较小。 （10） 运矿道路与设备的匹配性 该运矿道路按照 厂矿道路设计规范 ， 单向行车密度为15辆/h， 采用露 天矿山三级道路标准； 四类车宽 （宽体矿车MT86H， 车 宽 3.45m 进行设计。道路宽度 12.0m （路肩两侧各 1.0m） ， 与宽体矿车MT86H相匹配。 该矿山采用的矿车载重60t， 与液压挖掘机的斗容 为6.5m3， 装载比为6， 设备性能相匹配。 4防治安全技术措施 （1） 道路施工过程中， 及时将边坡上方的浮石清理 掉。遇软弱岩石应减缓台阶坡面角， 局部可将坡面角 控制在自然安息角允许范围内并及时处理危石或采取 加固措施。如遇大型滑坡或滑坡群， 及时进行线路修 改。 （2） 道路施工完后， 经常对边坡进行清理和修整。 发现滑坡征兆时， 采取削坡减载或支挡的工程措施及 时处理。 （3） 为防止泥石流， 清除边坡上部浮土。覆土厚度 较小时， 可采取植树种草的工程措施。 （4） 保证排水沟排水通畅， 以便及时排出降雨。 （5） 加强对边坡监测、 全面检查、 管理工作。 5结语 该矿山改建后的公路开拓运输系统具有较高的灵 活机动性， 运行较为稳定， 为企业降低了成本、 提高了 效益。 参考文献 [1]李宇光， 谭军， 黄占宙.大峰露天矿开拓运输系统设计优化 [J].露天采矿技术,2014 （12） . [2]GB 50598-2010水泥原料矿山工程设计规范[S]. [3]GB50022-87厂矿道路设计规范[S]. [4]GB 51282-2018煤炭工业露天矿矿山运输工程设计标准[S]. [5]GB 50842-2013建材矿山工程施工与验收规范[S]. 起点桩号 000 025 146.202 200 284.266 350 442.797 510 603.697 680 841.417 910 道路累计长度 终点桩号 025 146.202 200 284.266 350 442.797 510 603.697 680 841.417 910 969.821 道路坡长 （m） 25 121.2 53.8 84.27 65.73 92.8 67.2 93.7 76.3 161.42 68.58 59.82 969.821 道路坡度 （） 0 7.921 3.346 8.426 3.499 8.513 3.422 8.538 3.407 8.116 3.354 8.358 6.393 表1道路各段纵断面表 166