特大型露天矿道路优化设计研究

2014-03-28周四根

采矿技术 2014年5期

关键词：道路设计支线挡墙

周四根

(江西铜业集团德兴铜矿，江西德兴市 334224)

0 引言

随着德兴铜矿矿山生产能力的不断提高,设备重量越来越大，对采区道路的修筑质量提出了更高的要求,目前采区道路现状为：

(1) 路面宽度不符合生产要求。当电动轮汽车故障时，卸载的物料或用来挡车的物料不能及时清理，在路侧挡墙处堆积，减小路面宽度；雨水冲刷边坡掉落的碎石,淤积路边排水沟,造成雨水冲刷路面，影响路面宽度。

(2) 道路纵坡不符合要求。局部路段存在坡度超过10%、连续坡长大于500 m而未设置缓坡段的情况。

(3) 路面横坡不符合要求。局部路段路面横坡达到5%，雨季与旱季坡度不加区别。

(4) 路面平整度不符合要求。雨天路面冲刷，路料显露，破碎站卸矿平台出现道路翻浆现象，废石运输大巷内撒落的物料未能及时清理，道路支线路面坑洼，造成电动轮汽车颠簸、波浪式行驶，易造成物料抛撒影响路面平整的非良性循环。

(5) 路面转弯曲线不符合要求。存在内侧抬高、外侧降低的现象，转弯处路面纵坡坡度过大。路面分段修筑后，连贯性较差，转弯视距不足，被路边挡墙岩石阻挡。

(6) 道路安全挡墙不符合要求。部分道路干线挡墙不符合宽5 m、高3 m的要求，工作面支线外侧距台阶坡顶线小于10 m时，须修筑挡墙，存在修筑不及时现象。

针对上述存在的问题，在现有的条件下，开展道路修筑与养护设计、施工分析与研究，通过改善道路状况，提高了电动轮汽车驾驶的舒适性和运输效率，降低了运输成本。

1 道路优化主要内容与做法

1.1 编制标准

依据《厂矿道路设计规范》，结合露天采区现有运输设备、技术管理水平，本着科学、易行、实用的原则编制采区道路合格率验收管理标准，制定并执行《采矿场运输道路管理标准》。界定道路不合格点的含义，如道路的松散、坑槽、车辙、翻浆、沉陷、露骨、波浪与搓板、横坡不适等。在道路设计中，首先要进行定线，按设计的线路参数施工，施工技术应保证曲线段外侧超高，内侧加宽，合理确定线路连接与视距等。

制定采区道路设计主要参数标准，主干线和支线双车道路面宽度22.5 m、支线单车道路面宽度15 m；主干线和支线道路平均纵坡≤8%；区分雨季与旱季，确定路面横坡，一般控制在3%以内；最小转弯半径≥40 m；曲线超高<6%；曲线加宽2～3.5 m。

1.2 强化道路路基与路面修筑

(1) 主干线道路结构、路基。道路结构采用基层和面层的双层，或基层、路床和面层的3层式设计。在原岩地段修，采用双层式路面结构，选用80～120 mm、20～80 mm粒径的碎石铺设；在风化地段修筑，采用三层式路面结构。

(2) 支线道路路基与路面。在原岩地段，采用路基上仅铺一层面层的单层式路面结构，选用路料粒径20～80 mm碎石铺设；在风化地段修筑，采用基层、路床和面层的三层式路面结构。

1.3 采区道路养护

道路维修包括小修、中修和大修。小修包括紧急修补路基、路面及线路环境；中修包括恢复磨损路面、排水沟、加固路肩、整理线路环境等；大修包括恢复路基及道路所有磨损的部分及构筑物。

(1) 主干线、支线养护。积水坑洼采用排出积水、用路料填平并压实、恢复原有路面平整度的处理方法。沟槽采取填、压方式，路面耐磨层损坏不大时，采用平路机刮平路面的方式。稳定路料加工质量，及时调整路料破碎级配，提高路料合格率。扩大路料站加工路料使用范围和数量，加工的路料除在主干线使用外，扩展到主要的支线道路。

(2) 渗水路段路面处理。在地表径流通过的路段，加强道路排水，开设排水沟时要垂道路行驶路线。采用埋设涵管的方法处理路面渗水，减少路面重复修筑。

(3) 加大道路清扫力度。强化道路清扫作业，保证清扫及时。及时跟进电铲作业面、及时清扫爆破后的爆堆、及时清扫工作面与路面掉块，提高路面清洁度，减少轮胎的意外刺破率。对山顶的主要运输道路两侧的散落岩石及时进行清理，确保路面宽度和排水沟的通畅，避免路边大块对电动轮轮胎的伤害。

1.4 建立确保工程质量的责任追究制度

专门成立道路工程质量验收把关小组，紧盯施工现场，严把路基整修关、进料关、路料铺筑碾轧关，实行全过程、全方位监控。坚持每道工序都必须合格后，才能进入下道工序；对不符合道路标准要求的，必须重新返工。

加密道路质量巡检频次，保持道路状况良好。每月中旬、下旬检查、验收、测评道路的修筑质量。

1.5 加强电动轮汽车专项管理和完善各种安全措施

(1) 确保电动轮汽车维修质量，建立和完善各系统部件的检查、测定、评价和更换制度。要严格日检、班检制度，对容易损耗又可能引发事故的部件建立定期更换制度并严格执行。

(2) 完善外部作业环境。随着作业地点、方式的改变，将安全因素优先考虑，如建立道路的防冲撞挡墙、分道挡墙、骑车挡等，做好雨天坡道的防滑工艺、夏季的洒水工艺、卸矿点防撞挡墙构筑物的作业管理，特别是严格电铲、推土机、前装机等的标准化作业，保证作业面及道路的及时养护以减少工序间的影响，为电动轮安全运行创造良好的外部条件。

2 实施效果

通过“优化道路设计，提高修筑质量”项目的实施，取得了明显的经济效益和社会效益。

2.1 经济效益

电动轮汽车柴油消耗明显降低，按道路质量贡献率20%(其余采矿工程贡献率50%、运距贡献率30%)计算，取得经济效益100万元/a。

2.2 社会效益

提高了轮胎平均使用寿命，技术经济指标向世界先进铜矿山指标迈进了一大步。电动轮轮胎平均使用寿命提高175 h/条，达到2829 h/条，相当于节省了18条轮胎，在轮胎供应比较紧张的情况下，具有重要意义；改善了矿山作业环境，以人为本，提高了电动轮汽车驾驶的舒适性，以驾驶员为关注焦点，通过操作的标准化促进矿山运输的安全；提高了汽车平均运营速度，同比提高1 km/h，达到18 km/h。