露天煤礦礦山道路修筑與維護

李俊明

（神華準格爾能源集團有限責任公司哈爾烏素露天煤礦工務隊，內蒙古 鄂爾多斯 017010）

運輸道路的技術狀況直接關系到礦山的安全生產和效率，也是衡量礦山現場管理水平的重要標志。目前，汽車運輸仍是露天礦生產經營的主要運輸方式。隨著露天礦生產能力的逐年提高，對露天礦采場道路質量的要求也越來越高。如何有效地提高各種工程設備的運行效率，充分發揮設備的最大效率，提高道路工程質量，是一個亟待研究和解決的問題。結合露天礦生產實際，進一步提高露天礦采場道路質量，保證汽車運輸安全，降低生產成本，提高企業經濟效益。

一、研究意義

（一）提高礦山道路運輸安全系數

首先，要確保礦山道路運輸安全和質量，確保礦山道路符合相應的規范和指標，避免運輸事故的發生。其中最重要的是邊坡、安全墻及各種相應系數的計算。如果偏小，會影響駕駛員在運輸過程中的心理狀態，使駕駛員容易分心擔憂，導致安全隱患；偏大則會容易發生碰撞、滑坡等不良后果，會對整個企業的聲譽產生負面影響，不利于企業的可持續發展。另外，道路實時養護是一項必要的施工措施，但在道路養護過程中，道路經常因灑水過多而泥濘，造成運輸車輛安全事故。

（二）降低礦山道路運輸成本消耗

礦山道路的質量也會對整個企業的資金成本產生影響。汽車有輪胎、汽車和汽油的損耗，而道路有維修的需求。首先，如果道路的清潔度不夠，砂石沒有徹底清理干凈，輪胎的磨損程度就會增加。其次，天氣炎熱時，不噴水也會造成相應的后果。最后，頻繁停車和重啟汽車會增加油耗，大大增加運輸成本。因此，建議做好道路養護工作，降低資金成本。

二、露天煤礦礦山道路工程特點

露天礦道作為礦井運輸道路的核心部分，在煤礦開采中的應用越來越廣泛。其核心任務是將開采現場挖出的礦物運至相關加工點，同時將分離出的土壤運至排土場。其核心具有以下特點：（一）目前，礦山道路越來越集中，由于礦山道路的運輸往往是根據特定的地理環境分開修建的，因此具有相對固定的類別。也就是說，該礦的運輸道路往往受地形情況的影響，通常建在劃定的小區域內。（二）由于礦山道路極其復雜，在礦山修建露天礦道難度很大。同時，露天礦道往往受到多種因素的影響，造成一些自然事故。因此，其適用范圍也極為有限。礦山露天道路總體坡度較大，彎道較多，彎管的外徑也比較小。而且，運輸道路的路面基本上都是用碎石材料鋪設的，會產生揚塵，進一步提高其破損概率，這是道路養護的一個非常關鍵的問題。（三）由于礦采出礦石量較大，外運時需選用大型貨車。然而，由于礦石運輸負荷較大，車輛結構也極為復雜，特別是其運行環境往往極為惡劣，很可能對運輸車輛造成很大的損壞。這樣，也將導致礦山運輸卡車的維修頻率進一步提高。但是很多礦山無法在第一時間對礦山運輸車進行維修保養，這也是現階段露天礦道的核心。

三、露天煤礦礦山道路修筑要點

（一）施工準備

施工準備是道路工程建設中一項非常重要的內容，它貫穿于道路建設和養護的全過程。其總體工作內容也是項目的第一部分，主要包括組織實施、技術準備和物資準備。若按照工程開展不同階段的內容與性質來劃分則又可以將施工準備工作分為工程開工前準備工作、工程施工期間準備工作以及竣工驗收前準備工作，有效把握和落實好不同階段的準備工作能夠確保工程順利地開展以及具有較好的質量。道路施工的開展包含著道路路基施工，而路基施工內容又可分為路堤、路塹、半填半挖以及不填不挖等幾種類型，而其中施工準備工作放樣又包含著以下幾個內容：一是要在地面淺樁位置標注好填挖的高度；二是依據圖紙設計要求將橫斷面的各個主要定點標出，如道路的邊緣以及坡腳，路塹的坡頂以及半填半挖斷面的坡腳和坡頂；三是依據設計中的邊坡高度和坡度來定下邊坡的具體位置；四是將施工過程中無法保存下來的樁移到施工范圍外區，即為移樁交點。

（二）路基施工

1.路基施工的主要內容。路基施工主要包括土方施工、路基修整、軟基處理、路基圍護、路基填筑和開挖等。路基邊坡的坡度按2%級標準設置，為路基排水技術的施工奠定了技術基礎。當前路基排水主要包括兩種方式，分別為分散排水和集中排水。其中集中排水是在道路路肩外側設置水泥混凝土預制塊或者先交瀝青混凝土，形成三角形的集水槽。分散排水是在硬化路肩和加固路基邊坡外較高的綠洲地帶設置排水溝，施工中要注意避免植物生長過于茂盛導致阻塞橫向排水出口。

2.路基施工嚴格按技術規范進行，路基施工強度按設計方案控制。路基開挖時應注意土的含水量。如果含水量超標，應進行排水處理，如壓實排水。如果路基開挖在地下水位下要注意設置集水井和排水溝，做好降水工作。如果是雨季施工開挖方式可以選用分段開挖，并且做好排水處理。施工人員在開挖期間注意反復檢測水準點、平面控制樁、邊坡坡度，將測得的數據詳細地記錄。完成開挖后需要及時驗槽，如果發現地基土質和設計方案存在差異要立刻溝通制定解決辦法。

3.路基填筑技術。控制填筑材料含水量，攤平壓實填筑用土，在填筑后需要將現場所有的雜物清理干凈，運輸到制定地點并且攤鋪壓實。

（三）碾壓施工

不同類型填料的物理力學性質隨機性強。既要保證良好的軋制效果，又要有較高的生產效率。然而，其決定因素在于技術參數與壓實方法的選取上，試驗的目的在于以2次條件依據，選取最佳技術參數組合，實現路基路面的最佳壓實效果，將施工成本降到最低。振動碾壓可以降低填石材料之間的空隙，使得粒粒之間更加緊密，從而促進碾壓質量的提高。施工過程中選用18t牽引羊角壓路機。第一遍采用靜壓形式，第二遍開始振動，直到后兩遍不大于2mm，表面無明顯輪跡為止。最后靜壓收光。碾壓過程采用先兩邊后中間、先落后強、先慢后快的原則，確保行間距重疊部分在3cm左右，而前后相鄰段重疊部分為2m，做到沒有漏壓、沒有死角，保證碾壓質量。穩定碾壓時速度應控制在1.5～2.0km/h之間，振動碾壓速度應控制在2.5～3.0km/h之間，振動頻率則保持在30Hz左右。

（四）路面施工

根據道路運輸車輛載荷的不同，其工作條件也不同。因此，礦山道路路面可分為柔性路面和剛性路面兩種類型。柔性路面材料主要包括碎石、砂等粒狀或塊粒狀材料，這種路面由于其剛性交叉，容易發生變形。隨著交通流量的增加，路面的變形問題將越來越嚴重，直至路面損壞。用于剛性路面的材料主要是水泥和瀝青，維修周期長，但剛性強，承載力強，使用壽命長。路面結構可分為兩種類型。第一種是單層路面，即路基上只有一個面層的路面；第二種是多層鋪筑，即至少鋪三層。各層材料的變形量自上而下逐漸減小，但厚度逐漸增大。基于經濟性和效率性的基本原則，路面類型的選擇和確定不僅要考慮當地材料的經濟性和方便性，還應考慮道路所能提供的使用壽命、運輸車輛的主要類型、投資回收期、并結合實際情況確定合適的路面類型。

四、露天煤礦礦山道路維護要點

（一）制定道路維護方案

良好的道路通行是礦山交通生產的基本保障，保持好的道路就是保持好的車輛運行，這樣可以提高道路的通行能力、安全性和可靠性。主要方法包括以下幾點：1.成立專業的道路養護施工隊伍，對礦山道路進行養護。隨著礦山工程的不斷延伸和進步，交通道路的發展，道路養護工作也隨之展開。所有運輸道路將按照質量標準化進行評估，以確保良好的道路通行。2.在采礦設計方面，合理劃分采礦區和廢物處理區，對不同類型的礦山車輛和不同單位的運輸車輛進行合理、安全的分流。3.定期完善礦山道路安全基礎設施。定期檢查、維護、更新一批交通安全標志，隨著生產道路的前進，建立、完善和維護道路防護設施。廢棄道路和危險道路應及時封堵。4.合理控制道路灑水量，減少道路揚塵的職業危害。5.隔離社會車輛進入礦山采剝運輸道路，繁忙的專用生產干線與礦區社會道路的交叉口盡量采用互通式立交形式。

（二）加強道路維護力度

露天礦運輸道路投入使用后，后期養護十分必要。養護的主要目的是保證路面平整度，減少輪胎磨損，保證運輸卡車安全經濟運行。履帶式推土機主要用于排土場排料的清理平整和新建擴建道路；輪式推土機負責工作面平整，沿途及時清掃貨車；整平機對土料場和運輸道路進行清理平整，隨時對道路上的坑、溝進行補刮，夏季保持路面、路拱、排水溝寬度；小鉤機負責運送黃土材料。目前，露天礦小鉤機主要承擔動力煤和小轉角工程的裝車，不能滿足道路急需維修時的生產需要。因此，在下雪前將黃土料堆放在道路兩側，以便在下雪后用平地機迅速攤鋪黃土，及時恢復生產，減少因前裝不足造成的影響。除此之外，如果礦區氣候干燥，蒸發量大，多風天氣，磨耗層容易產生粉塵，不僅污染環境，損壞設備，而且磨耗層容易被車輪帶走。因此，加強灑水車的灑水，保持路面濕潤，壓實磨耗層是十分重要的。尤其是夏季，路面溫度高，路面干燥，不利于輪胎散熱，因此更需要隨時灑水。

（三）提升人員素質

露天礦運輸工作的相關人員一般為道路設計人員、施工人員、監理人員、維修人員和運輸司機。首先，對質量各方面最嚴格的要求是監理人員。監理人員的認知水平和素質將直接決定整個露天礦道路的質量。因此，很有必要引進相應的專業人員，特別是在設計和施工中，要進行大量的邊坡和寬度計算，稍有誤差就會造成嚴重的不良后果。其次，還要具備較強的計算機操作能力和汽車駕駛能力，進行全方位的技術監督。對于礦山企業來說，一個好的監管機構可以保證企業的可持續發展。護理工作是決定人員在整個運輸過程中生命安全的重要工作。因此，還需要進行各種操作技術培訓，以最大限度地提高工作效率，降低成本。設計和施工人員需要有更專業的知識體系，以促進電子信息技術在整個施工過程中的應用。最后，專業運輸司機和壓路機司機應接受技能培訓。壓路機每天需要進行低速大負荷壓路機作業，這是一個漫長而乏味的過程。在此期間保持良好的工作態度是壓路機駕駛員需要具備的心理素質，因此要及時對他們進行思想教育，提高他們的工作質量和意識。

結束語

綜上所述，露天礦道路具有許多特點，特別是與普通道路相比，具有許多特殊的條件。這也直接造成了露天礦道路建設、運營和維護中的諸多問題。這就需要相關礦山管控人員不斷創新，規范露天礦道路建設模式，從整體上提高露天礦道路的后期維護能力，充分保障露天礦道路的質量和礦山汽車駕駛人員的生命安全，切實提高相關礦業整體經濟效益，為礦山后續良性發展打下堅實基礎。