山坡型露天礦山開拓運(yùn)輸系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)研究

趙艷軍 王偉 張李峰 趙立瑰

摘 要：露天礦山開拓運(yùn)輸系統(tǒng)需提前規(guī)劃和設(shè)計(jì)，合理的布置可大大提高開挖效率，降低生產(chǎn)運(yùn)輸成本，為礦山帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益。本文以福建某黃崗巖礦為例，對(duì)其開拓運(yùn)輸系統(tǒng)布置進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，以期為其他礦山開拓運(yùn)輸布置提供經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：露天礦山;開拓系統(tǒng);運(yùn)輸?shù)缆?/p>

1? 工程概況

福建某山坡型花崗巖礦面積0.6974km2，屬沿海丘陵地貌，地形坡度15°～25°，礦區(qū)圍繞小山谷，三面環(huán)山，主體坡面朝向北西，兩側(cè)坡面朝向分別為北東和西南，礦區(qū)北側(cè)、南東側(cè)依托分水嶺，南西側(cè)為自然溝谷，圈算礦區(qū)上方匯水面積0.24km2。礦區(qū)北部、南部有凹面坡，坡面朝向分別為南西、北東，匯水面匯水于礦區(qū)中部溝谷。礦區(qū)最高山頭海拔標(biāo)高+330m，位于礦區(qū)北東端;最低海拔標(biāo)高+160m，位于礦區(qū)西側(cè)，相對(duì)高差170m。擬建礦山最低開采標(biāo)高+170m，位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上。礦區(qū)原始地形圖如圖1所示。

根據(jù)礦區(qū)原始地貌及開采方案，將礦區(qū)劃分為4個(gè)開挖礦區(qū)，分別為北東礦區(qū)、北西礦區(qū)、南東礦區(qū)和西南礦區(qū)，如圖2所示。

2? 開拓運(yùn)輸總體方案

根據(jù)礦山地形條件，運(yùn)輸方案采用汽車公路運(yùn)輸。為滿足分階段分臺(tái)階開采及高效運(yùn)輸、建設(shè)規(guī)模要求，運(yùn)輸車輛將直達(dá)開采工作面，即每個(gè)工作平臺(tái)同時(shí)也是運(yùn)輸平臺(tái)。

3? 開拓運(yùn)輸?shù)缆返燃?jí)

開拓運(yùn)輸主干道路等級(jí)根據(jù)道路小時(shí)單向行車密度確定，計(jì)算公式為：

N=（K×Q）/S×C×H×G×K1×K2

式中：N—小時(shí)單向行車密度，輛/小時(shí);

Q—通過該路段年運(yùn)輸量;

S—班工作時(shí)間，8小時(shí);

H—礦山年工作日，300天;

C—日工作班數(shù)，2班;

G—汽車額定載重量，60t;

K1—汽車載重利用系數(shù)，取1;

K2—時(shí)間利用系數(shù)，0.92;

K—運(yùn)輸不均衡系數(shù)，1.1。

經(jīng)計(jì)算，單向行車密度為26.34輛/小時(shí)。

根據(jù)《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 22-1987，以下簡稱“規(guī)范”）及計(jì)算出的道路小時(shí)行車密度，本項(xiàng)目主運(yùn)礦道路等級(jí)采用二級(jí)露天運(yùn)輸?shù)缆罚缆返男熊囁俣葹?0km/h，同理，計(jì)算可知礦區(qū)內(nèi)至穿孔平臺(tái)的支路采用三級(jí)露天運(yùn)輸?shù)缆贰?/p>

4? 道路參數(shù)選擇

4.1道路等級(jí)：根據(jù)計(jì)算，各開挖區(qū)運(yùn)輸?shù)缆穯蜗蛐熊嚸芏葹?.5～22.1輛/小時(shí)，參照《規(guī)范》中相關(guān)規(guī)定，汽車的小時(shí)單向交通量在25（15）輛以下的生產(chǎn)干線、支線和聯(lián)絡(luò)線、輔助線，可采用三級(jí)露天礦山道路。因此各開挖區(qū)運(yùn)輸?shù)缆返燃?jí)均按二級(jí)設(shè)置，至穿孔作業(yè)平臺(tái)的支路則采用三級(jí)道路標(biāo)準(zhǔn)。

4.2行車速度：各開挖區(qū)支線行車速度參照《規(guī)范》執(zhí)行，因此各開挖區(qū)支線行車速度不大于20km/h。

對(duì)開挖區(qū)支線采用回頭曲線區(qū)域，最大行車速度15km/h，最小主曲線半徑15m。

4.3路面寬度：各開挖區(qū)干線道路路面寬度參照《規(guī)范》執(zhí)行，運(yùn)輸車輛計(jì)算車寬3m，采用雙車道，道路等級(jí)二級(jí)，故路面寬度不小于8m，實(shí)際按10.5m修筑。

4.4縱坡坡度：各開挖區(qū)支線道路縱坡參照《規(guī)范》執(zhí)行，最大縱坡不大于9%。

5 開拓運(yùn)輸布置方案

5.1 北東區(qū)+170m～+305m標(biāo)高間、北西區(qū)+170m～+260m標(biāo)高間、南東區(qū)+170m～+290m標(biāo)高間、南西區(qū)+170m～+230m標(biāo)高間：公路開拓—汽車運(yùn)輸：在礦區(qū)卸礦平臺(tái)，沿山坡地形修筑運(yùn)輸?shù)缆分灵_采區(qū)域，并在山體特定位置設(shè)置初始裝載運(yùn)輸平臺(tái)，將該標(biāo)高以上礦巖統(tǒng)一在該裝載運(yùn)輸平臺(tái)鏟裝、運(yùn)輸。具體如圖3所示。

5.2 北東區(qū)+305m～山頂間、北西區(qū)+260m～山頂間、南東區(qū)+290m～山頂間、南西區(qū)+230m～山頂間：簡易上山道路開拓—挖機(jī)倒堆、清理：初始裝載運(yùn)輸平臺(tái)形成后，在裝載運(yùn)輸平臺(tái)修筑簡易上山道路至礦區(qū)開采區(qū)域的頂部，供挖掘機(jī)及穿孔設(shè)備上山用。鉆爆平臺(tái)殘留的巖石由挖機(jī)清理至裝載運(yùn)輸平臺(tái)，爆落的巖石由挖機(jī)（或鏟車）在指定裝載運(yùn)輸平臺(tái)鏟裝、運(yùn)輸（表1）。

6? 結(jié)語

礦山開拓運(yùn)輸系統(tǒng)需提前規(guī)劃和設(shè)計(jì)，與礦山的地形地質(zhì)相適應(yīng)，盡可能簡單、便于管理，同時(shí)考慮開采強(qiáng)度、爆破的影響，合理的布置可大大提高開挖效率，降低生產(chǎn)運(yùn)輸成本，為礦山帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉如成，劉峰，許昌.安家?guī)X露天煤礦開拓運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化[J].露天采煤技術(shù).2008，（4）.

[2]王健，李慈，楊利明.山坡露天礦開拓運(yùn)輸方案的探討[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2013，（1）.

作者簡介：

趙艷軍（1981—），男，漢族，籍貫：河北曲周，本科，高級(jí)工程師，主要從事礦山采礦與管理工作。

（浙江省隧道工程集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310030）