露天煤礦礦山道路修筑與維護(hù)

李俊明

（神華準(zhǔn)格爾能源集團(tuán)有限責(zé)任公司哈爾烏素露天煤礦工務(wù)隊，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017010）

運輸?shù)缆返募夹g(shù)狀況直接關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)和效率，也是衡量礦山現(xiàn)場管理水平的重要標(biāo)志。目前，汽車運輸仍是露天礦生產(chǎn)經(jīng)營的主要運輸方式。隨著露天礦生產(chǎn)能力的逐年提高，對露天礦采場道路質(zhì)量的要求也越來越高。如何有效地提高各種工程設(shè)備的運行效率，充分發(fā)揮設(shè)備的最大效率，提高道路工程質(zhì)量，是一個亟待研究和解決的問題。結(jié)合露天礦生產(chǎn)實際，進(jìn)一步提高露天礦采場道路質(zhì)量，保證汽車運輸安全，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

一、研究意義

（一）提高礦山道路運輸安全系數(shù)

首先，要確保礦山道路運輸安全和質(zhì)量，確保礦山道路符合相應(yīng)的規(guī)范和指標(biāo)，避免運輸事故的發(fā)生。其中最重要的是邊坡、安全墻及各種相應(yīng)系數(shù)的計算。如果偏小，會影響駕駛員在運輸過程中的心理狀態(tài)，使駕駛員容易分心擔(dān)憂，導(dǎo)致安全隱患；偏大則會容易發(fā)生碰撞、滑坡等不良后果，會對整個企業(yè)的聲譽(yù)產(chǎn)生負(fù)面影響，不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另外，道路實時養(yǎng)護(hù)是一項必要的施工措施，但在道路養(yǎng)護(hù)過程中，道路經(jīng)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(zhì)量也會對整個企業(yè)的資金成本產(chǎn)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(yīng)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(yǎng)護(hù)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?shù)缆返暮诵牟糠?，在煤礦開采中的應(yīng)用越來越廣泛。其核心任務(wù)是將開采現(xiàn)場挖出的礦物運至相關(guān)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(jù)特定的地理環(huán)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?shù)缆吠艿匦吻闆r的影響，通常建在劃定的小區(qū)域內(nèi)。（二）由于礦山道路極其復(fù)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?shù)缆返穆访婊旧隙际怯盟槭牧箱佋O(shè)的，會產(chǎn)生揚塵，進(jìn)一步提高其破損概率，這是道路養(yǎng)護(hù)的一個非常關(guān)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(fù)荷較大，車輛結(jié)構(gòu)也極為復(fù)雜，特別是其運行環(huán)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(dǎo)致礦山運輸卡車的維修頻率進(jìn)一步提高。但是很多礦山無法在第一時間對礦山運輸車進(jìn)行維修保養(yǎng)，這也是現(xiàn)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(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備是道路工程建設(shè)中一項非常重要的內(nèi)容，它貫穿于道路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)的全過程。其總體工作內(nèi)容也是項目的第一部分，主要包括組織實施、技術(shù)準(zhǔn)備和物資準(zhǔn)備。若按照工程開展不同階段的內(nèi)容與性質(zhì)來劃分則又可以將施工準(zhǔn)備工作分為工程開工前準(zhǔn)備工作、工程施工期間準(zhǔn)備工作以及竣工驗收前準(zhǔn)備工作，有效把握和落實好不同階段的準(zhǔn)備工作能夠確保工程順利地開展以及具有較好的質(zhì)量。道路施工的開展包含著道路路基施工，而路基施工內(nèi)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(zhǔn)備工作放樣又包含著以下幾個內(nèi)容：一是要在地面淺樁位置標(biāo)注好填挖的高度；二是依據(jù)圖紙設(shè)計要求將橫斷面的各個主要定點標(biāo)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(jù)設(shè)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(qū)，即為移樁交點。

（二）路基施工

1.路基施工的主要內(nèi)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(hù)、路基填筑和開挖等。路基邊坡的坡度按2%級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，為路基排水技術(shù)的施工奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)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(cè)設(shè)置水泥混凝土預(yù)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(shè)置排水溝，施工中要注意避免植物生長過于茂盛導(dǎo)致阻塞橫向排水出口。

2.路基施工嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，路基施工強(qiáng)度按設(shè)計方案控制。路基開挖時應(yīng)注意土的含水量。如果含水量超標(biāo)，應(yīng)進(jìn)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(shè)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(fù)檢測水準(zhǔn)點、平面控制樁、邊坡坡度，將測得的數(shù)據(jù)詳細(xì)地記錄。完成開挖后需要及時驗槽，如果發(fā)現(xiàn)地基土質(zhì)和設(shè)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(shù)。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(xiàn)場所有的雜物清理干凈，運輸?shù)街贫ǖ攸c并且攤鋪壓實。

（三）碾壓施工

不同類型填料的物理力學(xué)性質(zhì)隨機(jī)性強(qiáng)。既要保證良好的軋制效果，又要有較高的生產(chǎn)效率。然而，其決定因素在于技術(shù)參數(shù)與壓實方法的選取上，試驗的目的在于以2次條件依據(jù)，選取最佳技術(shù)參數(shù)組合，實現(xiàn)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(jìn)碾壓質(zhì)量的提高。施工過程中選用18t牽引羊角壓路機(jī)。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(qiáng)、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?jīng)]有漏壓、沒有死角，保證碾壓質(zhì)量。穩(wěn)定碾壓時速度應(yīng)控制在1.5～2.0km/h之間，振動碾壓速度應(yīng)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(jù)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(fā)生變形。隨著交通流量的增加，路面的變形問題將越來越嚴(yán)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(qiáng)，承載力強(qiáng)，使用壽命長。路面結(jié)構(gòu)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?；诮?jīng)濟(jì)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(dāng)?shù)夭牧系慕?jīng)濟(jì)性和方便性，還應(yīng)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(jié)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(hù)要點

（一）制定道路維護(hù)方案

良好的道路通行是礦山交通生產(chǎn)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(yè)的道路養(yǎng)護(hù)施工隊伍，對礦山道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。隨著礦山工程的不斷延伸和進(jìn)步，交通道路的發(fā)展，道路養(yǎng)護(hù)工作也隨之展開。所有運輸?shù)缆穼凑召|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行評估，以確保良好的道路通行。2.在采礦設(shè)計方面，合理劃分采礦區(qū)和廢物處理區(qū)，對不同類型的礦山車輛和不同單位的運輸車輛進(jìn)行合理、安全的分流。3.定期完善礦山道路安全基礎(chǔ)設(shè)施。定期檢查、維護(hù)、更新一批交通安全標(biāo)志，隨著生產(chǎn)道路的前進(jìn)，建立、完善和維護(hù)道路防護(hù)設(shè)施。廢棄道路和危險道路應(yīng)及時封堵。4.合理控制道路灑水量，減少道路揚塵的職業(yè)危害。5.隔離社會車輛進(jìn)入礦山采剝運輸?shù)缆罚泵Φ膶Ｓ蒙a(chǎn)干線與礦區(qū)社會道路的交叉口盡量采用互通式立交形式。

（二）加強(qiáng)道路維護(hù)力度

露天礦運輸?shù)缆吠度胧褂煤螅笃陴B(yǎng)護(hù)十分必要。養(yǎng)護(hù)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(jīng)濟(jì)運行。履帶式推土機(jī)主要用于排土場排料的清理平整和新建擴(kuò)建道路；輪式推土機(jī)負(fù)責(zé)工作面平整，沿途及時清掃貨車；整平機(jī)對土料場和運輸?shù)缆愤M(jìn)行清理平整，隨時對道路上的坑、溝進(jìn)行補(bǔ)刮，夏季保持路面、路拱、排水溝寬度；小鉤機(jī)負(fù)責(zé)運送黃土材料。目前，露天礦小鉤機(jī)主要承擔(dān)動力煤和小轉(zhuǎn)角工程的裝車，不能滿足道路急需維修時的生產(chǎn)需要。因此，在下雪前將黃土料堆放在道路兩側(cè)，以便在下雪后用平地機(jī)迅速攤鋪黃土，及時恢復(fù)生產(chǎn)，減少因前裝不足造成的影響。除此之外，如果礦區(qū)氣候干燥，蒸發(fā)量大，多風(fēng)天氣，磨耗層容易產(chǎn)生粉塵，不僅污染環(huán)境，損壞設(shè)備，而且磨耗層容易被車輪帶走。因此，加強(qiáng)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(zhì)

露天礦運輸工作的相關(guān)人員一般為道路設(shè)計人員、施工人員、監(jiān)理人員、維修人員和運輸司機(jī)。首先，對質(zhì)量各方面最嚴(yán)格的要求是監(jiān)理人員。監(jiān)理人員的認(rèn)知水平和素質(zhì)將直接決定整個露天礦道路的質(zhì)量。因此，很有必要引進(jìn)相應(yīng)的專業(yè)人員，特別是在設(shè)計和施工中，要進(jìn)行大量的邊坡和寬度計算，稍有誤差就會造成嚴(yán)重的不良后果。其次，還要具備較強(qiáng)的計算機(jī)操作能力和汽車駕駛能力，進(jìn)行全方位的技術(shù)監(jiān)督。對于礦山企業(yè)來說，一個好的監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以保證企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。護(hù)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(jìn)行各種操作技術(shù)培訓(xùn)，以最大限度地提高工作效率，降低成本。設(shè)計和施工人員需要有更專業(yè)的知識體系，以促進(jìn)電子信息技術(shù)在整個施工過程中的應(yīng)用。最后，專業(yè)運輸司機(jī)和壓路機(jī)司機(jī)應(yīng)接受技能培訓(xùn)。壓路機(jī)每天需要進(jìn)行低速大負(fù)荷壓路機(jī)作業(yè)，這是一個漫長而乏味的過程。在此期間保持良好的工作態(tài)度是壓路機(jī)駕駛員需要具備的心理素質(zhì)，因此要及時對他們進(jìn)行思想教育，提高他們的工作質(zhì)量和意識。

結(jié)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(shè)、運營和維護(hù)中的諸多問題。這就需要相關(guān)礦山管控人員不斷創(chuàng)新，規(guī)范露天礦道路建設(shè)模式，從整體上提高露天礦道路的后期維護(hù)能力，充分保障露天礦道路的質(zhì)量和礦山汽車駕駛?cè)藛T的生命安全，切實提高相關(guān)礦業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益，為礦山后續(xù)良性發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。