1.前言
德興銅礦是特大型斑巖露天礦山,由銅廠和富家塢二個采區組成,采用汽車運輸工藝,擁有一系列裝載量為154t、172t、185t和220t電動輪自卸汽車;目前采區道路總長達29706米。礦區地處濕潤多雨氣候區,降雨量較為集中,每年3~7月為雨季,年降水雨量平均為2065.2毫米,降雨強度較大,給道路的修筑與養護帶了很大的困難。露天采區道路質量好壞,直接影響到電動輪運輸作業的舒適度、作業效率和作業成本。在現有的條件下,為了改善露天采區道路狀況,加強采區運輸道路管理,顯得尤為重要。
2.露天礦山道路設計要求
2.1露天礦山道路設計依據
(1)依據《露天礦山道路設計規范》的原則,結合采區現狀情況進行設計。(2)綜合考慮道路的平、縱、橫三因素,盡可能做到道路運距最短,平面順適,縱坡均衡,橫坡合理[1]。
2.2、主干線、支線道路主要設計參數
主干線是指采區境界至排土場或至卸礦平臺之間的運輸道路;或境界內兩個以上臺階共用的、車流密度較大、使用時間相對較長的運輸道路。
支線是指境界內通往各電鏟作業區,或排土場通往各排土區使用時間相對較短的運輸道路。
(1)路面寬度:主干線和支線雙車道22.5m。支線單車道15m。
(2)路面坡度
a道路縱坡坡度
主干線和支線道路平均縱坡坡度≤8%。在施工困難地段支線道路不得超過10%
b道路橫坡坡度
路面橫坡坡度雨季與旱季應有所區別,一般控制在3%以內。
(3)最小曲線半徑≥40m。
(4)曲線超高小于6%。
(5)曲線加寬2m~3.5m[2]。
2.3、露天礦山固定坑線道路設計要求
設計露天礦山固定坑線道路時,根據道路坡度要求設計穿孔孔深,確保固定坑線道路路基穩固。
2.4、露天礦山道路特殊路段規定
由于特殊原因,主干線或支線道路達不到主要設計參數要求時,設計經審批后,須采取安全措施(如:設立警示標志、限速標志等)。
3、露天礦山道路修筑要求
3.1、主干線道路路基與路面修筑要求
3.1.1、道路結構、路基與路面的修筑
(1)道路結構
道路結構分雙層或三層式路面結構,雙層是指基層和面層二層;三層是指基層、路床和面層三層。
(2)路基與路面的修筑
①在原巖地段修路采用雙層式路面結構,基層厚度為 200mm~500mm,選用路料站粒徑在150-200 mm的碎石鋪設;面層厚度為150mm~300mm,選用路料站粒徑在20-80 mm的碎石鋪設。
②在風化地段修路采用三層式路面結構,基層厚度為300mm~500mm,選用原巖作路料;路床厚度為 150mm~300mm,選用路料站粒徑在150-200 mm的碎石鋪設;面層厚度為100mm~300mm,選用路料站粒徑在20-80 mm的碎石鋪設[3]。
3.1.2、路基與路面修筑要求
1)路基和路面寬度符合設計要求,誤差為設計值±0.5m,邊緣順直,縱向平順。
2)路肩密實平整,高度與路面邊相平,肩線整齊。
3)曲線加寬、超高符合設計要求。
4)路面順適平整,無坑槽和高突等,用3m直尺檢查時,最大高差不超過100mm。
5)路面厚度均勻、堅實穩定,沒有搓板和車轍,車轍最大深度和搓板波浪的料埂最大高度不超過100mm。
6)面層完整,每50m長露骨面積不超過10m2。
7)路拱適度,無積水和沖溝現象。
8)路容整潔,無浮石、鐵件等雜物。
9) 路基邊坡、邊溝、截水溝、擋土墻、標志等設施穩固完好,位置適當,排水設施暢通。
3.2、支線道路路基與路面修筑要求
3.2.1、道路結構、路基與路面的修筑
(1)道路結構。道路結構分單層和三層兩種形式。單層路面是在路基上僅鋪一層面層。而三層分基層、路床和面層三層。
(2)路基與路面的修筑。①在原巖地段修路采用單層式路面結構,面層厚度為100mm~300mm,選用路料站粒徑在20-80 mm的碎石鋪設。②在風化地段修路采用三層式路面結構,基層厚度為了300mm~500mm,選用原巖作路料;路床厚度為 150mm~300mm,選用路料站粒徑在150-200 mm的碎石鋪設;面層厚度為100mm~300mm,選用路料站粒徑在20-80 mm的碎石鋪設。
3.2.2、路面與路基修筑達到要求
1)路面順適平整,坑包面積≤1 m2;用3m直尺檢查時,最大高差不超過200 mm。2)路面厚度均勻、堅實穩定,車轍高度不得超過100mm。 3)面層完整,每50m長露骨面積不超過10m2。4)路拱適度,無積水和沖溝現象。5)路基和路面寬度符合設計要求,邊緣順直,縱向平順。6)曲線加寬、超高符合設計要求。7)電鏟向前推進時,支線道路應及時跟上,該水平道路末端離電鏟裝載點距離為50m。8)排土場向前推進時,支線道路應及時跟上,該水平道路末端離排土場眉線距離為150m。9)路容整潔,無浮石、鐵件等雜物。10)路基邊坡、邊溝、截水溝、擋土墻、標志等設施穩固完好,排水設施暢通。
4、特殊地段修筑要求
采區的特殊地段是指電鏟作業區、排土場作業區和卸礦平臺作業區等,其中:電鏟作業區,系電鏟裝載點與支線道路之間50m范圍之內。 排土場作業區,系排土場眉線與支線道路之間150m范圍之內。 卸礦平臺作業區,系卸礦平臺點與主干線道路之間50m范圍之內。
4.1、電鏟作業區域場地平整、無坑包(凸高>300mm,面積為1m2左右的工作面為坑包),不積水。
4.2、卸礦平臺平整,用3m直尺檢查時,坑槽、緩坑、高突,其最大高差不超過100mm。
4.3、卸礦作業區域場地平整無積水。整潔無浮石、雜物(如鐵件等)。
4.4、排土場作業區域符合排土場管理要求。排土場運輸干線周圍不得隨意排土,排土場場面必須保持平整,無浮石、無坑包,保持2-3%的反坡,排土場邊緣應設置擋土墻。
5、道路驗收
道路驗收以生產技術室牽頭,負責每月中旬、下旬組織場有關單位對采區所修筑的運輸道路進行兩次測評,利用兩次測評的結果得出本月的道路路好率。
5.1、道路路好率
以每50米長為一個單位路段,符合驗收標準的路段為合格路段,合格路段之和占總路段的百分比為道路路好率。
5.2、路面寬度
(1)主干線雙車道凈寬不少于22.5m。(2)支線雙車道凈寬不少于22.5m,單車道凈寬不少于15m。電鏟向前推進時,工作面道路應及時跟上,該水平道路末端離電鏟裝載點距離不大于50 m。(3)道路應加寬而無加寬,或加寬不足,為不合格;應超高而無超高或出現反超高的,為不合格。
5.3、路面坡度
(1)路面縱坡坡度符合設計要求。(2)路面橫坡坡度控制在3%以內。
5.4、路面平曲線半徑應符合設計要求。
5.5、路面平整度
(1)路面整潔,無浮石(大于0.1m浮石)和雜物等;(2)主干線路面平整度小于0.1m(含),超出此范圍為不合格;(3)支線路面平整度小于0.2m(含),超出此范圍為不合格;(4)修補路面面積在5m2以上沒有壓平、壓實,為不合格;(5) 路面的坑槽是指路面結構層形成的坑洼;路面上行車輪跡的縱向形成的帶狀凹槽??硬凵疃?.15m以上,面積在0.5m2以上(含)為不合格,車轍深度在0.15m以上,寬度乘長度在0.3m2以上(含)為不合格;(6)路面、路基濕軟發生彈簧、破裂、冒泥漿等翻漿現象都為不合格;(7)沉陷深度在0.1m(含)以上、面積在10m2以上(含)為不合格;(8) 路面的露骨是指路面磨耗層散失,形成路基層裸露。露骨面積在10m2以上(含)為不合格;(9) 路面的波浪是指路面縱向產生連續起伏。波浪在連續起伏3個(含)以上為不合格[5]。
5.6、安全擋墻
(1)干線擋墻高為2m。干線外側臨空面擋土墻底寬6.4m,高2.5m。(2)支線外側距臺階坡頂線小于10m時,必須堆筑底寬3~4m、高1.5m的間隔擋墻,與主干線交接處設置過渡曲線和分車線[6]。
6、結束語
多年來,德興銅礦加大對采區道路修筑和養護管理攻關,及時對路面出現坑凹、露骨、及不平整等情況時進行養護,采區道路路好率達到87%左右,為降低電動輪汽車柴油消耗和降低采區內的工程機械、輔助車輛費用起著重要作用。由于道路質量的提高,改善礦山作業環境。
參考文獻
[1]《廠礦道路設計規范》GBJ22—87)
[2]張立芳,徐達.大型露天礦山道路線路設計,《江西冶金》1981年02期
[3]殷敏.露天礦運輸道路設計手冊(之五)《礦業工程》1980年09期
[4]宋雙杰,張春生,黎寶貴.淺談露天礦山道路控制性圓曲線半徑設置,《科技風》2010年20期 175
[5]黃澤斌.提高露天礦山采區道路修筑與養護質量的措施,《金屬礦山》2008年02期28-29
[6]賈致榮. 基于CBR法的礦山道路路面設計,《金屬礦山》2008年09期
聲明:
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我是此專利(論文)的發明人(作者)
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