露天煤矿矿山道路修筑与维护

李俊明

（神华准格尔能源集团有限责任公司哈尔乌素露天煤矿工务队，内蒙古 鄂尔多斯 017010）

运输道路的技术状况直接关系到矿山的安全生产和效率，也是衡量矿山现场管理水平的重要标志。目前，汽车运输仍是露天矿生产经营的主要运输方式。随着露天矿生产能力的逐年提高，对露天矿采场道路质量的要求也越来越高。如何有效地提高各种工程设备的运行效率，充分发挥设备的最大效率，提高道路工程质量，是一个亟待研究和解决的问题。结合露天矿生产实际，进一步提高露天矿采场道路质量，保证汽车运输安全，降低生产成本，提高企业经济效益。

一、研究意义

（一）提高矿山道路运输安全系数

首先，要确保矿山道路运输安全和质量，确保矿山道路符合相应的规范和指标，避免运输事故的发生。其中最重要的是边坡、安全墙及各种相应系数的计算。如果偏小，会影响驾驶员在运输过程中的心理状态，使驾驶员容易分心担忧，导致安全隐患；偏大则会容易发生碰撞、滑坡等不良后果，会对整个企业的声誉产生负面影响，不利于企业的可持续发展。另外，道路实时养护是一项必要的施工措施，但在道路养护过程中，道路经常因洒水过多而泥泞，造成运输车辆安全事故。

（二）降低矿山道路运输成本消耗

矿山道路的质量也会对整个企业的资金成本产生影响。汽车有轮胎、汽车和汽油的损耗，而道路有维修的需求。首先，如果道路的清洁度不够，砂石没有彻底清理干净，轮胎的磨损程度就会增加。其次，天气炎热时，不喷水也会造成相应的后果。最后，频繁停车和重启汽车会增加油耗，大大增加运输成本。因此，建议做好道路养护工作，降低资金成本。

二、露天煤矿矿山道路工程特点

露天矿道作为矿井运输道路的核心部分，在煤矿开采中的应用越来越广泛。其核心任务是将开采现场挖出的矿物运至相关加工点，同时将分离出的土壤运至排土场。其核心具有以下特点：（一）目前，矿山道路越来越集中，由于矿山道路的运输往往是根据特定的地理环境分开修建的，因此具有相对固定的类别。也就是说，该矿的运输道路往往受地形情况的影响，通常建在划定的小区域内。（二）由于矿山道路极其复杂，在矿山修建露天矿道难度很大。同时，露天矿道往往受到多种因素的影响，造成一些自然事故。因此，其适用范围也极为有限。矿山露天道路总体坡度较大，弯道较多，弯管的外径也比较小。而且，运输道路的路面基本上都是用碎石材料铺设的，会产生扬尘，进一步提高其破损概率，这是道路养护的一个非常关键的问题。（三）由于矿采出矿石量较大，外运时需选用大型货车。然而，由于矿石运输负荷较大，车辆结构也极为复杂，特别是其运行环境往往极为恶劣，很可能对运输车辆造成很大的损坏。这样，也将导致矿山运输卡车的维修频率进一步提高。但是很多矿山无法在第一时间对矿山运输车进行维修保养，这也是现阶段露天矿道的核心。

三、露天煤矿矿山道路修筑要点

（一）施工准备

施工准备是道路工程建设中一项非常重要的内容，它贯穿于道路建设和养护的全过程。其总体工作内容也是项目的第一部分，主要包括组织实施、技术准备和物资准备。若按照工程开展不同阶段的内容与性质来划分则又可以将施工准备工作分为工程开工前准备工作、工程施工期间准备工作以及竣工验收前准备工作，有效把握和落实好不同阶段的准备工作能够确保工程顺利地开展以及具有较好的质量。道路施工的开展包含着道路路基施工，而路基施工内容又可分为路堤、路堑、半填半挖以及不填不挖等几种类型，而其中施工准备工作放样又包含着以下几个内容：一是要在地面浅桩位置标注好填挖的高度；二是依据图纸设计要求将横断面的各个主要定点标出，如道路的边缘以及坡脚，路堑的坡顶以及半填半挖断面的坡脚和坡顶；三是依据设计中的边坡高度和坡度来定下边坡的具体位置；四是将施工过程中无法保存下来的桩移到施工范围外区，即为移桩交点。

（二）路基施工

1.路基施工的主要内容。路基施工主要包括土方施工、路基修整、软基处理、路基围护、路基填筑和开挖等。路基边坡的坡度按2%级标准设置，为路基排水技术的施工奠定了技术基础。当前路基排水主要包括两种方式，分别为分散排水和集中排水。其中集中排水是在道路路肩外侧设置水泥混凝土预制块或者先交沥青混凝土，形成三角形的集水槽。分散排水是在硬化路肩和加固路基边坡外较高的绿洲地带设置排水沟，施工中要注意避免植物生长过于茂盛导致阻塞横向排水出口。

2.路基施工严格按技术规范进行，路基施工强度按设计方案控制。路基开挖时应注意土的含水量。如果含水量超标，应进行排水处理，如压实排水。如果路基开挖在地下水位下要注意设置集水井和排水沟，做好降水工作。如果是雨季施工开挖方式可以选用分段开挖，并且做好排水处理。施工人员在开挖期间注意反复检测水准点、平面控制桩、边坡坡度，将测得的数据详细地记录。完成开挖后需要及时验槽，如果发现地基土质和设计方案存在差异要立刻沟通制定解决办法。

3.路基填筑技术。控制填筑材料含水量，摊平压实填筑用土，在填筑后需要将现场所有的杂物清理干净，运输到制定地点并且摊铺压实。

（三）碾压施工

不同类型填料的物理力学性质随机性强。既要保证良好的轧制效果，又要有较高的生产效率。然而，其决定因素在于技术参数与压实方法的选取上，试验的目的在于以2次条件依据，选取最佳技术参数组合，实现路基路面的最佳压实效果，将施工成本降到最低。振动碾压可以降低填石材料之间的空隙，使得粒粒之间更加紧密，从而促进碾压质量的提高。施工过程中选用18t牵引羊角压路机。第一遍采用静压形式，第二遍开始振动，直到后两遍不大于2mm，表面无明显轮迹为止。最后静压收光。碾压过程采用先两边后中间、先落后强、先慢后快的原则，确保行间距重叠部分在3cm左右，而前后相邻段重叠部分为2m，做到没有漏压、没有死角，保证碾压质量。稳定碾压时速度应控制在1.5～2.0km/h之间，振动碾压速度应控制在2.5～3.0km/h之间，振动频率则保持在30Hz左右。

（四）路面施工

根据道路运输车辆载荷的不同，其工作条件也不同。因此，矿山道路路面可分为柔性路面和刚性路面两种类型。柔性路面材料主要包括碎石、砂等粒状或块粒状材料，这种路面由于其刚性交叉，容易发生变形。随着交通流量的增加，路面的变形问题将越来越严重，直至路面损坏。用于刚性路面的材料主要是水泥和沥青，维修周期长，但刚性强，承载力强，使用寿命长。路面结构可分为两种类型。第一种是单层路面，即路基上只有一个面层的路面；第二种是多层铺筑，即至少铺三层。各层材料的变形量自上而下逐渐减小，但厚度逐渐增大。基于经济性和效率性的基本原则，路面类型的选择和确定不仅要考虑当地材料的经济性和方便性，还应考虑道路所能提供的使用寿命、运输车辆的主要类型、投资回收期、并结合实际情况确定合适的路面类型。

四、露天煤矿矿山道路维护要点

（一）制定道路维护方案

良好的道路通行是矿山交通生产的基本保障，保持好的道路就是保持好的车辆运行，这样可以提高道路的通行能力、安全性和可靠性。主要方法包括以下几点：1.成立专业的道路养护施工队伍，对矿山道路进行养护。随着矿山工程的不断延伸和进步，交通道路的发展，道路养护工作也随之展开。所有运输道路将按照质量标准化进行评估，以确保良好的道路通行。2.在采矿设计方面，合理划分采矿区和废物处理区，对不同类型的矿山车辆和不同单位的运输车辆进行合理、安全的分流。3.定期完善矿山道路安全基础设施。定期检查、维护、更新一批交通安全标志，随着生产道路的前进，建立、完善和维护道路防护设施。废弃道路和危险道路应及时封堵。4.合理控制道路洒水量，减少道路扬尘的职业危害。5.隔离社会车辆进入矿山采剥运输道路，繁忙的专用生产干线与矿区社会道路的交叉口尽量采用互通式立交形式。

（二）加强道路维护力度

露天矿运输道路投入使用后，后期养护十分必要。养护的主要目的是保证路面平整度，减少轮胎磨损，保证运输卡车安全经济运行。履带式推土机主要用于排土场排料的清理平整和新建扩建道路；轮式推土机负责工作面平整，沿途及时清扫货车；整平机对土料场和运输道路进行清理平整，随时对道路上的坑、沟进行补刮，夏季保持路面、路拱、排水沟宽度；小钩机负责运送黄土材料。目前，露天矿小钩机主要承担动力煤和小转角工程的装车，不能满足道路急需维修时的生产需要。因此，在下雪前将黄土料堆放在道路两侧，以便在下雪后用平地机迅速摊铺黄土，及时恢复生产，减少因前装不足造成的影响。除此之外，如果矿区气候干燥，蒸发量大，多风天气，磨耗层容易产生粉尘，不仅污染环境，损坏设备，而且磨耗层容易被车轮带走。因此，加强洒水车的洒水，保持路面湿润，压实磨耗层是十分重要的。尤其是夏季，路面温度高，路面干燥，不利于轮胎散热，因此更需要随时洒水。

（三）提升人员素质

露天矿运输工作的相关人员一般为道路设计人员、施工人员、监理人员、维修人员和运输司机。首先，对质量各方面最严格的要求是监理人员。监理人员的认知水平和素质将直接决定整个露天矿道路的质量。因此，很有必要引进相应的专业人员，特别是在设计和施工中，要进行大量的边坡和宽度计算，稍有误差就会造成严重的不良后果。其次，还要具备较强的计算机操作能力和汽车驾驶能力，进行全方位的技术监督。对于矿山企业来说，一个好的监管机构可以保证企业的可持续发展。护理工作是决定人员在整个运输过程中生命安全的重要工作。因此，还需要进行各种操作技术培训，以最大限度地提高工作效率，降低成本。设计和施工人员需要有更专业的知识体系，以促进电子信息技术在整个施工过程中的应用。最后，专业运输司机和压路机司机应接受技能培训。压路机每天需要进行低速大负荷压路机作业，这是一个漫长而乏味的过程。在此期间保持良好的工作态度是压路机驾驶员需要具备的心理素质，因此要及时对他们进行思想教育，提高他们的工作质量和意识。

结束语

综上所述，露天矿道路具有许多特点，特别是与普通道路相比，具有许多特殊的条件。这也直接造成了露天矿道路建设、运营和维护中的诸多问题。这就需要相关矿山管控人员不断创新，规范露天矿道路建设模式，从整体上提高露天矿道路的后期维护能力，充分保障露天矿道路的质量和矿山汽车驾驶人员的生命安全，切实提高相关矿业整体经济效益，为矿山后续良性发展打下坚实基础。