淺析如何提高銅曼露天礦山運輸道路質量

楊 濤，張登敏，譚明洪

（云南華聯鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

銅曼露天采場運輸道路質量得到有效地提升，需要緊密結合其特點和修筑目的，從技術、設計修筑和養護四個方面，加大對其的控制，以達到提升露天礦山運輸道路質量的目的。

1 特點分析

露天礦山的運輸道路與普通的道路存在差別，不僅斷面形狀較為復雜，而且線路坡度較大，加上彎道較多，運輸量較大，以及曲率半徑較小，運輸車輛的載重較大。一般而言，露天道路分為主干線與支線。其中，主干線主要是在采取境界至排土場或者卸礦平臺間的運輸道路，亦或是在境界內2個之上的臺階共用的且車流密度較大以及使用時間較長的運輸道路。而支線是在境界中通往電鏟或挖機作業區，亦或是在排土場通往排土區所需時間較短的運輸道路。

2 路基路面的技術要點

2.1 主干線

銅曼礦段運輸主干線主要分布于采場東幫及采場西幫，采場西幫主要以運輸礦石道路為主，東幫則以運輸廢土至排土場為主。根據礦區巖石分布特征，采場西幫主要以硬度系數較高的大理巖為主，而東幫則主要以硬度較低的片巖、強風化片麻狀花崗巖、及少量浮土為主。結合道路設計相關規范要求，適合采用兩層及三層鋪路法鋪設道路，西幫采用雙層法，即基層與面層兩層，東幫采用三層法，主要是指基層與面層以及路床三層,如圖1及2。

圖1 西幫主干線：雙層式路面

圖2 東幫主干線：三層式路面

當然西幫公路不一定都是硬度較大的穩定大理巖，東幫也不一定都是硬度較低的不穩定片巖，在修筑是還要看實際的巖性分布情況。如果是在原巖較穩定地段修路，基層的厚度在350mm±150㎜之間，鋪設的碎石粒徑在175mm±25㎜之間，面層的厚度在225mm±75㎜之間，而面層鋪設的碎石粒徑在50mm±30㎜之間。如果是在風化原巖地段修路，需要采用三層路面結構，其中，基層的厚度在400mm±100㎜之間，鋪設料選用巖石，路床的厚度在225mm±75㎜之間，鋪設的碎石粒徑在175mm±25㎜之間，面層的厚度在200mm±100㎜之間，而面層鋪設的碎石粒徑在50mm±30㎜之間。

2.2 支線

采場內的支線多為原巖地段，其巖性分布特點為：西幫主要以大理巖及少量的云母石英片巖為主，東幫則主要以石英云母片巖及少量的云母石英片巖為主。結合礦區巖性分布及道路設計技術規范，支線的道路結構常見的有單層（如圖3）、三層這兩種路面如圖（3）。

圖3 西幫支線：單層式路面

如果是在原巖地段修路時，需要采取單層路面結構，面層的厚度在200mm±100㎜之間，面層鋪設的碎石粒徑在50mm±30㎜之間。如果是在風化地段修路，需要采用三層路面結構，其中，基層的厚度在400mm±100㎜之間，鋪設料選用巖石，路床的厚度在225mm±75㎜之間，鋪設的碎石粒徑在175mm±25㎜之間，面層的厚度在200mm±100㎜之間，而面層鋪設的碎石粒徑在50mm±30㎜之間。

3 道路設計要點

在露天礦山道路設計中，應嚴格按照《露天礦山道路設計規范》以及礦區工程地質實際情況加強對其的設計。一般而言，在綜合考慮道路平面和縱向以及橫向三個方面的因素，盡可能地實現道路運輸距離最短，且平面順適和縱坡均衡以及橫坡的合理性。

（1）路面寬度。結合車間的相關安全管理制度及《露天礦山道路設計規范》,下面我們來計算出礦區運輸道路的最小寬度。因路面的寬度取決于汽車寬度、行車密度以及行車速度等，那么我就我們就可以用以下公式參與計算選取參考路寬：

其中：b--路面寬度（m），參考取值5m。X--行車線數，參考取值（單車道：2，雙車道3）。A--車輛寬度，參考取值5m。m--兩車輛之間互錯距離，參考取值3m。n--后輪外緣距路面邊緣的距離（m），參考取值2m。

則：主干線（雙車道支線）b=3*4+（3-1）*3+2*2=22m。

單車道支線b=2*4+（2-1）*3+2*2=15m。

因此，針對都龍礦區路面寬度而言，主干線與支線雙車道的合理設計寬度為22m，而支線的單車道路面合理設計寬度為15m，當然結合實際情況，一定程度擴寬道路有利于行車安全。

（2）路面坡度及路線等級劃分。在考慮安全及設計規范的前提下，結合礦區的實際情況就銅曼礦區路面坡度而言，分為兩種，一種是道路縱坡坡度，主干線與支線道路的平均縱坡坡度小于等于8%，而對于施工困難的地段，支線道路不大于10%。另一種是道路橫坡坡度，其中，路面橫坡的坡度在雨季和旱季應有一定的區別，通常在3%之內。因此，我們在參考規范的前提下，可按照以下劃分方式對道路進行等級劃分，如表1。

表1 線路等級劃分表

（3）曲線。結合銅曼礦區礦山地形特征及運輸車輛型號，通過公式計算，礦區設計運輸道路最小曲線半徑一般為40-50m，曲線超高通常要在2.2-5%之內，曲線加寬在2到3.5m之間，其計算公式如下：

式中：Rmin--線路最小曲線半徑，m；v--汽車行駛速度，km/h；μ--輪胎與路面間橫向粘著系數，其值為0.06-0.22；iH--路面超高橫坡，%；g--重力加速度，m/s2；R--平直線半徑，m。

4 露天礦山道路修筑要點

（1）主干線。第一，路基與路面的寬度應與設計要求相符，且嚴格加大誤差的控制，且誤差±不超付0.5m，而邊緣則順直，縱向則平順。第二，路肩的密實而又平整，同時高度要與路面邊平整對其，肩線也要整齊。第三，曲線在加寬和超高時，要與設計要求相符。第四，路面要做到順適而又平整，沒有坑槽、高突等情況，采用三米直尺進行檢查，其最大高差需要在100㎜之內。第五，路面厚度要均勻而又堅實和穩定，嚴禁存在車轍和搓板，且車轍的最大深度與搓板波浪料梗的最大高度在100㎜之內。第六，面層較為完整，每50m長骨路面積需要在10平方米之內。第七，路拱適度，嚴禁存在積水和沖溝的問題。第八，路容較為整潔，嚴禁存在浮石和鐵件等雜物。第九，路基邊坡與邊溝以及截水溝和擋土墻與標志等方面的設計都要完好穩固，且位置設計科學，尤其是排水設施要暢通。具體修筑后視角如圖4及5。

圖4 道路修筑橫剖面圖

圖5 道路修筑三維側視圖

（2）支線。第一，路面要順適而又平整，而且坑包面積不得大于1平方米，采用三米直尺進行檢查，且最大高差需要在200㎜之內。第二，路面厚度要均勻，且堅實而又穩固，且車轍高度需要在100㎜之內。第三，面層較為完整，每50m長骨路面積需要在10平方米之內。第四，路拱適度，嚴禁存在積水和沖溝的問題。第五，路基與路面的寬度需要與設計要求相符，做到邊緣順直且縱向平順。第六，曲線加寬與超高均與設計要求相符；第七，在向前推進電鏟時，需要確保支線道路及時跟上，且水平道路的末端與電鏟的裝載點間距是50m即可。第八，當排土場往前推進時，應確保支線道路及時跟上，且水平道路末端與排土場的眉線距離是150m。第九，確保路容癥結，嚴禁存在浮石和鐵件等方面的雜物。第十，路基邊坡與邊溝以及截水溝和擋土墻與標志等方面的設計都要完好穩固，且位置設計科學，尤其是排水設施要暢通。

（3）道路安全擋墻。結合《露天礦山工藝技術標準》，銅曼礦區道路的主干線擋土墻設計高度為2m，主干線的外側臨空面的擋土墻的底部寬度是6.4m,高度是2.5m。支線外側與臺階坡頂線低于10m時，堆筑底部寬度在3到4m之間，高度為1.5的間隔擋墻，且主干線交接處需要設置分車線與過渡曲線。

5 采區道路養護要點

在采取道路日常運行中，需要切實加大對其的檢查，切實做好對其的養護，以確保其始終處于最佳運行狀態。

（1）滲水路面處理要點。礦區往往濕潤多雨，降雨量集中，降雨強度較大，很對匯水流入采區，導致采區道路中容易形成滲水路面，在養護過程中，因為滲水路面導致電動輪運輸與道路維護帶來的影響較大，所以需要對于匯水經過路面的路段，需要采取埋管的方式，切實加強滲水路面的處理，以減少工程機械導致路面需要重復性修筑，使得路面的完好率得到保障。特別是路段位排水溝杜絕開挖于斷層滑動位置，防止雨水進去斷層內與斷層泥融合充當潤滑劑，造成路段滑動坍塌，具體處理措施可如圖6。

圖6 1230東幫道路F0斷層段排水規劃圖

（2）采區主干線與支線養護。第一，當路面發生局部損壞時，比如有積水坑洼，以及被大雨沖刷之后的路面發生溝槽的現象，需要切實強化對其的處理。對于積水坑洼而言，需要將積水及時地排出，并采用石料將坑洼填筑壓實平整，以恢復原有路面平整度。而溝槽問題，主要是采用填鋪石料并壓實，以恢復原樣，而路面耐磨層損壞較小時，需要采取平路機，將路面溝槽及時地消除和刮平。第二，提升路料站的路料加工質量，在養護過程中，加強與路料站溝通，做好路料破碎級配，給路面用料提供達標物料。此外，還要擴大路料站的加工能力，以確保養護效果。

6 結語

綜上所述，為提高露天礦山運輸道路質量，需要我們緊密結合礦山地質巖性特點、運輸車輛型號等，切實掌握其施工與設計技術要點，并在工程建設中嚴格把控技術參數，加大對其的運維，確保露天礦山運輸道路始終處于最佳運行狀態，為礦山安全高效運輸奠定堅實的基礎。