從電動輪運行角度談露天礦采區道路的改善

毛耀懷

(江西銅業公司德興銅礦，　江西 德興市　334224)

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從電動輪運行角度談露天礦采區道路的改善

毛耀懷

(江西銅業公司德興銅礦，江西 德興市334224)

德興銅礦采用大型設備作為主要運輸工具，年運輸量大，對作業面要求高。從電動輪運行安全、輪胎及燃油成本的控制以及設備結構件壽命3個角度，闡述了富家塢采區道路對電動輪運行的影響，并提出了改善道路質量的措施。實踐應用表明，采區道路路好率達到87%左右，并降低了采區的總運營成本。

道路條件；電動輪運行；道路養護

0　引　言

德興銅礦是大型露天銅礦山，現有銅廠和富家塢兩個采區，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，年降雨量平均為2065 mm，降雨強度大，給道路的修筑與養護帶來了很大的困難。采用大型礦用電動輪自卸車作為主要運輸工具，年運輸量達到1.2億t。采區采用巖石剝離和礦石采出同步推進的采剝工藝，具有避免礦石暴露氧化、運營成本周期短的優點，但對采礦工程布局調整及道路優化提出了更高要求，作業面道路的更改頻率增加對道路養護的及時性、有效性提出了更高要求。本文從電動輪運行安全、輪胎及燃油成本控制和電動輪結構件壽命提升的角度闡述了富家塢采區道路對電動輪運行的影響并提出了改善建議。

1　道路質量對電動輪運行的影響

1.1對電動輪運行安全的影響

道路平整度和寬度大小及彎道數量對駕駛員操作舒適性有很大關系，道路不平整、寬度不足、彎道多易引起駕駛員操作疲勞并引發安全事件，震動大易突發電氣故障引起電動輪功能缺失產生安全隱患。

1.2對輪胎壽命的影響

輪胎是露天礦山電動輪運行成本消耗的主要部分，道路坑洼、積水、坡度及路面有塊石等對輪胎壽命的影響主要體現在：

(1) 路面平整度不高會加劇胎面的磨損，最嚴重時磨損值下降到31 h/mm(一定時間內新胎胎齒磨損量的平均統計數據，是新胎壽命的主要判斷指標)；

(2) 道路坑洼和積水造成輪胎割傷增加并加快了鋼絲簾布的腐蝕(采區積水含硫高)，造成輪胎胎面掉塊；

(3) 路面掉塊清理不及時會提高輪胎刺破率，嚴重減少輪胎壽命。

1.3對柴油消耗經濟性的影響

道路條件差限制了電動輪燃油經濟性的提高，同時也制約了電動輪運行臺效的提升。在雨季，路面淤泥增加了電動輪運行阻力使發動機油耗因功率的增加而增加；道路坑洼使電動輪駕駛員無法采用平穩的運行速度操作電動輪，同時道路顛簸使駕駛員油門信號給定不均勻造成發動機無法工作在最佳負載點，燃油消耗不經濟。

1.4對電動輪結構件壽命的影響

坑洼的道路引發的沖擊載荷是電動輪結構件壽命縮短的主要原因。前橋的龍門梁、后橋殼、大梁中部等應力點易發生開裂，主要結構件的開裂存在設備運行的安全隱患和維護工作量的提升，同時焊接處理后的結構件性能和壽命會受影響。

1.5其他方面影響

電動輪運行在道路條件不良的路況時駕駛員勞動強度提高易疲勞，存在安全隱患。電動輪電控系統的接觸器易因震動大引發誤動作，增加維護成本和工作量。整車銷軸及孔易磨損；前后懸掛使用壽命嚴重縮短。

2　改善道路質量

整個富家塢采區道路總長為24.5 km，平均坡度超過8%，局部達到10%；路面寬度受采區工程布局影響，1/4的主干線達不到雙向通行的要求；上部采區道路受路基地質條件松軟的影響，易產生坑洼、起伏，下部采區部分道路橫坡坡度小造成積水進一步加劇路面的損壞。

2.1采區道路部分標準

采區道路設計施工標準，確保主干線和支線路面寬度達到雙車道22.5 m。支線單車道15 m。允許施工誤差為設計值的±0.5 m，要求邊緣順直，縱向平順。主干線和支線道路縱坡坡度要求道路平均縱坡坡度≤8%。道路橫坡坡度一般控制在3%以內。最小曲線半徑≥40 m，曲線超高小于6%，曲線加寬2～3.5 m。路拱適度，無積水和沖溝現象。路面順適平整，坑包面積≤1 m2；用3 m直尺檢查時，最大高差不超過200 mm。路容整潔，無浮石、鐵件等雜物。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。

2.2從電動輪運行角度對道路質量的要求

道路寬度要滿足電動輪會車要求，有些地段受條件影響設置為單行道時要有指示標志；道路無大的坑洼，在雨季期間要及時安排積水排除施工和墊整；擋墻的設置施工要及時和滿足設計規范；在彎道處要及時對掉塊進行清理；上部采區路基較軟易形成起伏，當具備大面積施工條件時對道路進行深度維護：采用三層式路面結構，基層厚度為了300～500 mm，選用原巖作路料；路床厚度為 150～300 mm，選用路料站粒徑在150～200 mm的碎石鋪設；面層厚度為100～300 mm，選用路料站粒徑在20～80 mm的碎石鋪設。 下部采區由于道路在原巖地段，進行道路養護時采用單層式路面結構，面層厚度為100～300 mm，選用路料站粒徑在20～80 mm的碎石鋪設。過水道路采用涵管排水。

3　小　結

從電動輪安全運行、電動輪運行成本及電動輪維護成本來看，電動輪運行道路質量是重要因素，為駕駛員提供好的運行環境是減少運營成本和提高安全運行的重點。多年來，德興銅礦加大對采區道路修筑和養護管理攻關，及時對路面出現的坑凹、露骨及不平整等情況進行養護，采區道路路好率達到87%左右，為降低電動輪汽車柴油消耗以及采區內的工程機械、輔助車輛費用起著重要作用。道路質量的提高是一個長期和持續的過程，該措施對道路養護有一定的促進作用，可降低采區的總運營成本。

[1]GBJ22—87.廠礦道路設計規范[S].

[2]張立芳,徐達.大型露天礦山道路線路設計[J].江西冶金，1981:02.

[3]殷敏.露天礦運輸道路設計手冊(之五)[J].礦業工程，1980:09.

[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[J].科技風，2010(20)：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[J].金屬礦山，2008(02)：28￣29.

[6]賈致榮.基于CBR法的礦山道路路面設計[J].金屬礦山，2008:09.

2016￣06￣07)

毛耀懷(1973-)，男，江西上饒人，采礦工程師，從事采礦管理工作，Email:dxtk_myh@sina.com。