明溜槽在强烈地形切割地区的应用

王 洋，张 琪，赵明生，刘海卫，4

(1.河北省建筑材料工业设计研究院， 河北石家庄 050051；2.中化泉州石化有限公司控制部，福建泉州市 362103；3.贵州新联爆破工程有限公司， 贵州贵阳 550002；4.冀东发展集团河北矿山工程有限公司， 河北石家庄 050057)

明溜槽在强烈地形切割地区的应用

王 洋1，张 琪2，赵明生3，刘海卫1，4

(1.河北省建筑材料工业设计研究院， 河北石家庄 050051；2.中化泉州石化有限公司控制部，福建泉州市 362103；3.贵州新联爆破工程有限公司， 贵州贵阳 550002；4.冀东发展集团河北矿山工程有限公司， 河北石家庄 050057)

根据矿体赋存的地质地形条件，选择合理的开拓运输方式，是矿山开采的一个重要环节。针对陕西省泾阳县某骨料建材园矿区的复杂地势，确定矿山采用公路—胶带输送机—溜槽—胶带输送机联合开拓运输方式。溜槽方案工程量小，基建投资较低，运行安全可靠。

开拓运输方式；溜槽；强烈地形切割；露天开采

0 引 言

陕西省泾阳县某建材有限责任公司拟在泾阳县渭北旱腰带地区投资建厂，公司以建设住宅工厂化部品生产线为核心，配套建设骨料建材园，从而提高建材产品的市场竞争力。

骨料矿山位于渭北黄土高原南缘与关中盆地接壤处，海拔961.5～1210m，相对高差248.5m，属低中山地貌，地形切割强烈。矿体为碳酸盐岩，为较坚硬岩石，岩体结构较均一，岩石力学强度高，抗风化能力强，稳定性良好。

1 骨料生产线方案

骨料建材园建设在矿山附近山脚下，距离矿山2.3 km，生产能力300万t/a。考虑到建设区地形起伏多变，既保证生产能力，又节约成本地将矿石运往骨料建材园是建设方案讨论的重点。

矿区沟谷发育，整体地貌呈“鸡爪”形，采场作业面变动频繁。经过多次论证，矿山拟采用公路—胶带输送机—溜槽—胶带输送机联合开拓运输方式。

汽车运输机动灵活，又可设多出入口进行分散运输，有利于强化开采，提高露天矿生产能力，对于开采地形复杂的矿山适应性更强。所以，矿山采用公路开拓运输方式。

骨料园区与矿区高差较大，最高达400m，方案整体采用胶带输送机运输。一级破碎系统布置在矿区300m外，破碎后的矿石粒度＜70mm。矿石破碎后经胶带机运输至溜槽，利用其自重向下溜放，可减少运输设备和运输线路工程量，降低成本；胶带机生产能力大，经济效果好。

矿石经溜槽落入缓冲堆场，在堆场的底部设有2个卸料漏斗，分别布置有1台板喂机，矿石经卸料漏斗、板喂机，由胶带机运输至骨料建材园。卸料漏斗和板喂机位于地坑内，采用棒条阀控制漏料，入料口尺寸大于5倍的矿石粒度，以确保不会发生堵料。骨料生产线布置见图1。

图1 骨料生产线布置

2 溜槽运输系统方案

2.1 溜槽工艺

一破后皮带运输经过一处天然沟谷，高差约100m，山坡自然坡角51°，沟谷出口方向正对骨料园区，整体呈深“凹”字形发育，骨料建材园仍然在沟谷底部标高之下，平面距离约1 km。

设计充分利用这一地势优势，在沟谷的一侧挖明溜槽，清理沟谷底部作为料石溜下的缓冲堆场，四周山体屏障可作为天然挡墙，既约束了矿石溜下的轨迹，又避免石块弹出溜槽。溜槽在使用中时，禁止人员和设备进入。

溜槽主要参数:

(1)本溜槽为磨损型溜槽，溜放块度小于70mm的石灰岩矿石，存在一定量细料和粉矿，粘性大；

(2)溜槽穿过的岩层为坚硬、稳定的石灰岩，底板坡度65°；

(3)溜槽上部采用胶带机卸矿，胶带机带面宽1m，依据矿石块度、卸矿方式及卸矿设备尺寸，确定采用上宽下窄的倒梯形断面，底宽6m，两侧边坡角75°。溜槽断面在横向槽底和两帮间可做成圆弧形，见图2(b)；

(4)溜槽的深度是以保证矿石不至从溜槽内跳出为原则，由于矿石在溜槽内滚动速度是越到下部越大，因此，溜槽的深度也是越到下部越深，起始点处深3m，下部最大深度8.6m；

(5)溜槽的落差不宜过大，因溜槽落差与其斜长成正比关系，溜槽斜长越长，暴露在地表的汇水面积越大，大量雨水汇入槽内会给矿石的溜放及生产管理带来困难。本溜槽落差68m，斜长48m(不包括缓冲堆场)；

(6)溜槽＋缓冲堆场工程量6.3万m3，溜槽运输系统见图2。

2.2 缓冲堆场

缓冲堆场作为矿石临时存放场地，面积不宜过大，一是控制工程量，二是缓冲堆场底部卸料呈“V”型漏斗卸料，且入料口尺寸有限，极易在入料口周围形成三角形死料，过大的场地面积会形成大量的死料，不易清理，也不利于场地利用和后期管理维护。根据矿石下落速度和存料要求，以纵向20m，横向10m为宜。

溜槽下部施工成直壁形，垂高25m，以控制溜下的矿石落料位置，缓冲堆场位于山谷底部，地表被第四系冲积层覆盖，当堆场侧壁达到20m时，容易发生坍塌，可用大块岩石岩侧壁堆积在坡脚，防止第四系覆盖层塌落混入石料。

2.3 溜槽工程施工安全措施

溜槽施工采用中深孔爆破与光面爆破法联合施工，连续不耦合装药结构，光面孔起爆滞后于前排正常深孔爆破，2次爆破形成1个台阶小溜槽。施工时应注意以下安全措施:

图2 溜槽运输系统

(1)采取由下至上逐台阶形成溜槽的施工顺序；

(2)施工前清除坡面的浮石、平整作业平台，作业人员穿戴好个人劳保用品(安全帽等)；

(3)施工作业点上下部区域不得进行其他作业；

(4)在坡面根底部设置钢丝绳安全拦网，钢绳直径不小于6mm，网度不大于5 cm，拦网设置高度不小于2.5m；

(5)溜槽爆破时必须做好爆破警戒工作，撤离人员及设备至安全地点；

(6)施工作业白天进行，避免夜晚施工，必须夜间作业时，应在溜槽施工作业点设置良好的照明。

2.4 溜槽运行安全防护措施

对溜槽运输方案，滚石伤害是其突出危险因素。为了降低滚石危害，在溜槽两侧岩帮上修安全平台截挡上部滚石，溜槽底板与各阶坡底线之间的深部不小于5m。

粉尘危害主要存在于溜槽放矿环节和堆场底部卸料环节。本系统机械化程度较高，溜槽上部采用胶带机卸矿，底部缓冲堆场设有2个卸料漏斗，分别布置有1台板喂机，由棒条阀控制，溜槽作业场地无人员、设备。底部卸料系统位于地坑中，卸料点由袋式收尘器除尘，排气标准20mg/m3，安全可靠。

3 结 论

当山坡自然倾角及高差都很大时，可以采用明溜槽运输方案，以充分利用有利地形，达到最佳的经济效果。此方案的特点是工程量小，基建投资较低，运行安全可靠，维护和生产费用低。溜槽底部的缓冲堆场可以缓解矿石下落的冲力负荷，同时具有一定的贮矿能力。溜槽坡脚以上20m削成垂直状，增加了矿石的贮存量。

[1]张国涛.新编矿山采矿设计手册－井巷工程卷(上册)[M].徐州:中国矿业大学出版社，2007:567-569.

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[5]李中楠，胡福祥，郝学冉.露天采场溜槽底部安全设施设计原理探讨[J].金属矿山，2008(3):150-152.

2015-04-23)

王 洋(1983－)，女，山西运城人，汉族，工程师，硕士研究生，主要从事矿山工程及安全技术研究，Email: 946340160＠163.com。