山坡型露天矿山开拓运输系统布置设计研究

赵艳军 王伟 张李峰 赵立瑰

摘 要：露天矿山开拓运输系统需提前规划和设计，合理的布置可大大提高开挖效率，降低生产运输成本，为矿山带来巨大经济效益。本文以福建某黄岗岩矿为例，对其开拓运输系统布置进行设计研究，以期为其他礦山开拓运输布置提供经验。

关键词：露天矿山;开拓系统;运输道路

1  工程概况

福建某山坡型花岗岩矿面积0.6974km2，属沿海丘陵地貌，地形坡度15°～25°，矿区围绕小山谷，三面环山，主体坡面朝向北西，两侧坡面朝向分别为北东和西南，矿区北侧、南东侧依托分水岭，南西侧为自然沟谷，圈算矿区上方汇水面积0.24km2。矿区北部、南部有凹面坡，坡面朝向分别为南西、北东，汇水面汇水于矿区中部沟谷。矿区最高山头海拔标高+330m，位于矿区北东端;最低海拔标高+160m，位于矿区西侧，相对高差170m。拟建矿山最低开采标高+170m，位于当地侵蚀基准面之上。矿区原始地形图如图1所示。

根据矿区原始地貌及开采方案，将矿区划分为4个开挖矿区，分别为北东矿区、北西矿区、南东矿区和西南矿区，如图2所示。

2  开拓运输总体方案

根据矿山地形条件，运输方案采用汽车公路运输。为满足分阶段分台阶开采及高效运输、建设规模要求，运输车辆将直达开采工作面，即每个工作平台同时也是运输平台。

3  开拓运输道路等级

开拓运输主干道路等级根据道路小时单向行车密度确定，计算公式为：

N=（K×Q）/S×C×H×G×K1×K2

式中：N—小时单向行车密度，辆/小时;

Q—通过该路段年运输量;

S—班工作时间，8小时;

H—矿山年工作日，300天;

C—日工作班数，2班;

G—汽车额定载重量，60t;

K1—汽车载重利用系数，取1;

K2—时间利用系数，0.92;

K—运输不均衡系数，1.1。

经计算，单向行车密度为26.34辆/小时。

根据《厂矿道路设计规范》（GBJ 22-1987，以下简称“规范”）及计算出的道路小时行车密度，本项目主运矿道路等级采用二级露天运输道路，道路的行车速度为20km/h，同理，计算可知矿区内至穿孔平台的支路采用三级露天运输道路。

4  道路参数选择

4.1道路等级：根据计算，各开挖区运输道路单向行车密度为9.5～22.1辆/小时，参照《规范》中相关规定，汽车的小时单向交通量在25（15）辆以下的生产干线、支线和联络线、辅助线，可采用三级露天矿山道路。因此各开挖区运输道路等级均按二级设置，至穿孔作业平台的支路则采用三级道路标准。

4.2行车速度：各开挖区支线行车速度参照《规范》执行，因此各开挖区支线行车速度不大于20km/h。

对开挖区支线采用回头曲线区域，最大行车速度15km/h，最小主曲线半径15m。

4.3路面宽度：各开挖区干线道路路面宽度参照《规范》执行，运输车辆计算车宽3m，采用双车道，道路等级二级，故路面宽度不小于8m，实际按10.5m修筑。

4.4纵坡坡度：各开挖区支线道路纵坡参照《规范》执行，最大纵坡不大于9%。

5 开拓运输布置方案

5.1 北东区+170m～+305m标高间、北西区+170m～+260m标高间、南东区+170m～+290m标高间、南西区+170m～+230m标高间：公路开拓—汽车运输：在矿区卸矿平台，沿山坡地形修筑运输道路至开采区域，并在山体特定位置设置初始装载运输平台，将该标高以上矿岩统一在该装载运输平台铲装、运输。具体如图3所示。

5.2 北东区+305m～山顶间、北西区+260m～山顶间、南东区+290m～山顶间、南西区+230m～山顶间：简易上山道路开拓—挖机倒堆、清理：初始装载运输平台形成后，在装载运输平台修筑简易上山道路至矿区开采区域的顶部，供挖掘机及穿孔设备上山用。钻爆平台残留的岩石由挖机清理至装载运输平台，爆落的岩石由挖机（或铲车）在指定装载运输平台铲装、运输（表1）。

6  结语

矿山开拓运输系统需提前规划和设计，与矿山的地形地质相适应，尽可能简单、便于管理，同时考虑开采强度、爆破的影响，合理的布置可大大提高开挖效率，降低生产运输成本，为矿山带来巨大经济效益。

参考文献：

[1]刘如成，刘峰，许昌.安家岭露天煤矿开拓运输系统优化[J].露天采煤技术.2008，（4）.

[2]王健，李慈，杨利明.山坡露天矿开拓运输方案的探讨[J].现代矿业，2013，（1）.

作者简介：

赵艳军（1981—），男，汉族，籍贯：河北曲周，本科，高级工程师，主要从事矿山采矿与管理工作。

（浙江省隧道工程集团有限公司，浙江 杭州 310030）