特大型露天礦道路優化設計研究

周四根

(江西銅業集團德興銅礦， 江西 德興市 334224)

0 引 言

隨著德興銅礦礦山生產能力的不斷提高,設備重量越來越大，對采區道路的修筑質量提出了更高的要求,目前采區道路現狀為：

(1) 路面寬度不符合生產要求。當電動輪汽車故障時，卸載的物料或用來擋車的物料不能及時清理，在路側擋墻處堆積，減小路面寬度；雨水沖刷邊坡掉落的碎石,淤積路邊排水溝,造成雨水沖刷路面，影響路面寬度。

(2) 道路縱坡不符合要求。局部路段存在坡度超過10%、連續坡長大于500 m而未設置緩坡段的情況。

(3) 路面橫坡不符合要求。局部路段路面橫坡達到5%，雨季與旱季坡度不加區別。

(4) 路面平整度不符合要求。雨天路面沖刷，路料顯露，破碎站卸礦平臺出現道路翻漿現象，廢石運輸大巷內撒落的物料未能及時清理，道路支線路面坑洼，造成電動輪汽車顛簸、波浪式行駛，易造成物料拋撒影響路面平整的非良性循環。

(5) 路面轉彎曲線不符合要求。存在內側抬高、外側降低的現象，轉彎處路面縱坡坡度過大。路面分段修筑后，連貫性較差，轉彎視距不足，被路邊擋墻巖石阻擋。

(6) 道路安全擋墻不符合要求。部分道路干線擋墻不符合寬5 m、高3 m的要求，工作面支線外側距臺階坡頂線小于10 m時，須修筑擋墻，存在修筑不及時現象。

針對上述存在的問題，在現有的條件下，開展道路修筑與養護設計、施工分析與研究，通過改善道路狀況，提高了電動輪汽車駕駛的舒適性和運輸效率，降低了運輸成本。

1 道路優化主要內容與做法

1.1 編制標準

依據《廠礦道路設計規范》，結合露天采區現有運輸設備、技術管理水平，本著科學、易行、實用的原則編制采區道路合格率驗收管理標準，制定并執行《采礦場運輸道路管理標準》。界定道路不合格點的含義，如道路的松散、坑槽、車轍、翻漿、沉陷、露骨、波浪與搓板、橫坡不適等。在道路設計中，首先要進行定線，按設計的線路參數施工，施工技術應保證曲線段外側超高，內側加寬，合理確定線路連接與視距等。

制定采區道路設計主要參數標準，主干線和支線雙車道路面寬度22.5 m、支線單車道路面寬度15 m；主干線和支線道路平均縱坡≤8%；區分雨季與旱季，確定路面橫坡，一般控制在3%以內；最小轉彎半徑≥40 m； 曲線超高<6%；曲線加寬2～3.5 m。

1.2 強化道路路基與路面修筑

(1) 主干線道路結構、路基。道路結構采用基層和面層的雙層，或基層、路床和面層的3層式設計。在原巖地段修，采用雙層式路面結構，選用80～120 mm、20～80 mm粒徑的碎石鋪設；在風化地段修筑，采用三層式路面結構。

(2) 支線道路路基與路面。在原巖地段，采用路基上僅鋪一層面層的單層式路面結構，選用路料粒徑20～80 mm碎石鋪設；在風化地段修筑，采用基層、路床和面層的三層式路面結構。

1.3 采區道路養護

道路維修包括小修、中修和大修。小修包括緊急修補路基、路面及線路環境；中修包括恢復磨損路面、排水溝、加固路肩、整理線路環境等；大修包括恢復路基及道路所有磨損的部分及構筑物。

(1) 主干線、支線養護。積水坑洼采用排出積水、用路料填平并壓實、恢復原有路面平整度的處理方法。溝槽采取填、壓方式，路面耐磨層損壞不大時，采用平路機刮平路面的方式。穩定路料加工質量，及時調整路料破碎級配，提高路料合格率。擴大路料站加工路料使用范圍和數量，加工的路料除在主干線使用外，擴展到主要的支線道路。

(2) 滲水路段路面處理。在地表徑流通過的路段，加強道路排水，開設排水溝時要垂道路行駛路線。采用埋設涵管的方法處理路面滲水，減少路面重復修筑。

(3) 加大道路清掃力度。強化道路清掃作業，保證清掃及時。及時跟進電鏟作業面、及時清掃爆破后的爆堆、及時清掃工作面與路面掉塊，提高路面清潔度，減少輪胎的意外刺破率。對山頂的主要運輸道路兩側的散落巖石及時進行清理，確保路面寬度和排水溝的通暢，避免路邊大塊對電動輪輪胎的傷害。

1.4 建立確保工程質量的責任追究制度

專門成立道路工程質量驗收把關小組，緊盯施工現場，嚴把路基整修關、進料關、路料鋪筑碾軋關，實行全過程、全方位監控。堅持每道工序都必須合格后，才能進入下道工序；對不符合道路標準要求的，必須重新返工。

加密道路質量巡檢頻次，保持道路狀況良好。每月中旬、下旬檢查、驗收、測評道路的修筑質量。

1.5 加強電動輪汽車專項管理和完善各種安全措施

(1) 確保電動輪汽車維修質量，建立和完善各系統部件的檢查、測定、評價和更換制度。要嚴格日檢、班檢制度，對容易損耗又可能引發事故的部件建立定期更換制度并嚴格執行。

(2) 完善外部作業環境。隨著作業地點、方式的改變，將安全因素優先考慮，如建立道路的防沖撞擋墻、分道擋墻、騎車擋等，做好雨天坡道的防滑工藝、夏季的灑水工藝、卸礦點防撞擋墻構筑物的作業管理，特別是嚴格電鏟、推土機、前裝機等的標準化作業，保證作業面及道路的及時養護以減少工序間的影響，為電動輪安全運行創造良好的外部條件。

2 實施效果

通過“優化道路設計，提高修筑質量”項目的實施，取得了明顯的經濟效益和社會效益。

2.1 經濟效益

電動輪汽車柴油消耗明顯降低，按道路質量貢獻率20%(其余采礦工程貢獻率50%、運距貢獻率30%)計算，取得經濟效益100萬元/a。

2.2 社會效益

提高了輪胎平均使用壽命，技術經濟指標向世界先進銅礦山指標邁進了一大步。電動輪輪胎平均使用壽命提高175 h/條，達到2829 h/條，相當于節省了18條輪胎，在輪胎供應比較緊張的情況下，具有重要意義；改善了礦山作業環境，以人為本，提高了電動輪汽車駕駛的舒適性，以駕駛員為關注焦點，通過操作的標準化促進礦山運輸的安全；提高了汽車平均運營速度，同比提高1 km/h，達到18 km/h。

3 結 語

通過優化道路設計，提高修筑質量，電動輪汽車柴油消耗明顯降低，取得了明顯的經濟效益；改善了礦山作業環境，電動輪汽車駕駛的舒適性得以改善，減輕了電動輪司機的勞動強度，促進了礦山運輸的安全,取得了明顯的社會效益。

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