山坡型露天礦山開拓運輸系統布置設計研究

趙艷軍 王偉 張李峰 趙立瑰

摘 要：露天礦山開拓運輸系統需提前規劃和設計，合理的布置可大大提高開挖效率，降低生產運輸成本，為礦山帶來巨大經濟效益。本文以福建某黃崗巖礦為例，對其開拓運輸系統布置進行設計研究，以期為其他礦山開拓運輸布置提供經驗。

關鍵詞：露天礦山;開拓系統;運輸道路

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°，礦區圍繞小山谷，三面環山，主體坡面朝向北西，兩側坡面朝向分別為北東和西南，礦區北側、南東側依托分水嶺，南西側為自然溝谷，圈算礦區上方匯水面積0.24km2。礦區北部、南部有凹面坡，坡面朝向分別為南西、北東，匯水面匯水于礦區中部溝谷。礦區最高山頭海拔標高+330m，位于礦區北東端;最低海拔標高+160m，位于礦區西側，相對高差170m。擬建礦山最低開采標高+170m，位于當地侵蝕基準面之上。礦區原始地形圖如圖1所示。

根據礦區原始地貌及開采方案，將礦區劃分為4個開挖礦區，分別為北東礦區、北西礦區、南東礦區和西南礦區，如圖2所示。

2? 開拓運輸總體方案

根據礦山地形條件，運輸方案采用汽車公路運輸。為滿足分階段分臺階開采及高效運輸、建設規模要求，運輸車輛將直達開采工作面，即每個工作平臺同時也是運輸平臺。

3? 開拓運輸道路等級

開拓運輸主干道路等級根據道路小時單向行車密度確定，計算公式為：

N=（K×Q）/S×C×H×G×K1×K2

式中：N—小時單向行車密度，輛/小時;

Q—通過該路段年運輸量;

S—班工作時間，8小時;

H—礦山年工作日，300天;

C—日工作班數，2班;

G—汽車額定載重量，60t;

K1—汽車載重利用系數，取1;

K2—時間利用系數，0.92;

K—運輸不均衡系數，1.1。

經計算，單向行車密度為26.34輛/小時。

根據《廠礦道路設計規范》（GBJ 22-1987，以下簡稱“規范”）及計算出的道路小時行車密度，本項目主運礦道路等級采用二級露天運輸道路，道路的行車速度為20km/h，同理，計算可知礦區內至穿孔平臺的支路采用三級露天運輸道路。

4? 道路參數選擇

4.1道路等級：根據計算，各開挖區運輸道路單向行車密度為9.5～22.1輛/小時，參照《規范》中相關規定，汽車的小時單向交通量在25（15）輛以下的生產干線、支線和聯絡線、輔助線，可采用三級露天礦山道路。因此各開挖區運輸道路等級均按二級設置，至穿孔作業平臺的支路則采用三級道路標準。

4.2行車速度：各開挖區支線行車速度參照《規范》執行，因此各開挖區支線行車速度不大于20km/h。

對開挖區支線采用回頭曲線區域，最大行車速度15km/h，最小主曲線半徑15m。

4.3路面寬度：各開挖區干線道路路面寬度參照《規范》執行，運輸車輛計算車寬3m，采用雙車道，道路等級二級，故路面寬度不小于8m，實際按10.5m修筑。

4.4縱坡坡度：各開挖區支線道路縱坡參照《規范》執行，最大縱坡不大于9%。

5 開拓運輸布置方案

5.1 北東區+170m～+305m標高間、北西區+170m～+260m標高間、南東區+170m～+290m標高間、南西區+170m～+230m標高間：公路開拓—汽車運輸：在礦區卸礦平臺，沿山坡地形修筑運輸道路至開采區域，并在山體特定位置設置初始裝載運輸平臺，將該標高以上礦巖統一在該裝載運輸平臺鏟裝、運輸。具體如圖3所示。

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

6? 結語

礦山開拓運輸系統需提前規劃和設計，與礦山的地形地質相適應，盡可能簡單、便于管理，同時考慮開采強度、爆破的影響，合理的布置可大大提高開挖效率，降低生產運輸成本，為礦山帶來巨大經濟效益。

參考文獻：

[1]劉如成，劉峰，許昌.安家嶺露天煤礦開拓運輸系統優化[J].露天采煤技術.2008，（4）.

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

作者簡介：

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

（浙江省隧道工程集團有限公司，浙江 杭州 310030）