露天道路设计与运输

露天道路设计与运输露天矿所要掌握的专业知识：地质部分、采矿部分、矿山工程机械化、矿业经济与管理部分、环境部分。

简述露天开采的特点：优点：一、矿山生产能力达：受开采空间限制小，可采用大型机械设备，有利于实现自动化生产，大大提高了开采强度和矿石产量二、劳动生产率高。

露天开采因为作业条件好，机械化程度高，所以劳动生产率比地下开采低品位矿石的劳动生产率高。

三、生产成本低。

露天开采的成本一般比地下开采的成本低50％～75％，因而有利于大规模开采低品位矿石。

四、安全程度高：开采条件好，作业场所比较安全。

五、建设速度快，单位矿石基建投资较低。

我国大中型露天矿基建一般3～4年，而大型的地下矿基建时间要7～10年。

一般大型露天矿单位矿石基建投资比地下矿要低1～3倍。

六、木材消耗少缺点：一、占用土地多，地表被破坏，环境受到污染。

二、受气候因素影响大。

如严寒、冰雪、酷热和暴雨等对露天开采有一定影响。

三对矿床的埋葬条件要求严格。

在埋葬较深的矿床，露天开采范围受到限制。

主要名词术露天矿山工程：按一定的工艺过程，把岩石从整体中开采出来的全部工作。

矿体：有用矿物在地壳中的集聚体。

矿床:矿体的赋存地。

露天矿田;规划一个露天矿开采的煤田或其一部分。

露天矿场：用矿山设备进行露天矿山工程的场所露天矿：从事露天采矿的矿山企业。

台阶：在露天开采过程中露天矿场呗划分为若干具有一定高度的水平分层或有某些倾斜的分层。

1、台阶上不平盘2、调节坡顶线3、台阶坡面4、台阶破底线5、台阶下部平盘h、台阶高度a、台阶坡面角采掘带：台阶开采中通常顺序地划分为具有一定宽度的条带。

采掘区：把有足够长度且有必要的采掘带，沿其全长划分为若干个各配有采掘设备进行开采的区段。

工作面：在采取中，把矿岩从整体或爆堆中挖掘出来的地方。

露天矿边帮：露天矿场四周由台阶平台和台阶坡面组成的总体。

露天矿场上部境界线：露天矿边帮与地表面相交而成的空间闭合曲线。

露天矿场下部境界线：露天矿边帮与矿场底相交而成的空间闭合曲线。

露天矿场工作帮：露天矿场内由进行着矿山工程的台阶的平台及其坡面组成的边帮。

露天矿场非工作帮：露天矿场内由已结束了矿山工程的台阶的平台及其坡面组成的边帮。

工作平台：宽度足以设置穿爆、采装和运输设备以及其他必要设施的台阶下部平台。

工作帮坡角;非工作帮坡角：非工作帮最上一个台阶的坡顶线和最下一个台阶的坡底线所作的假想面与水平面的夹角。

采剥比：剥离量与有用矿物量之比。

露天开采的一般顺序：露天矿开采一般需要经过地面准备、矿床疏干和防排水、矿山基建、矿山生产和地表恢复等步骤。

(1)地面准备：是指排除开采范围内和建立地面设施地点的各种障碍物，如征地拆迁、砍伐树木、河流改造、湖泊疏干、七通一平(通上水、通下水、通电、通讯、通气、通热、通路，平整地面)等。

(2) 矿区隔水和疏干：截断通过开采地区的河流或把它改道，疏干地下水，使水位低于要求的水平。

(3)矿山基建：矿山基建工作是露天矿投产前为保证生产所必需的建设工程，包括掘进出入沟和开段沟、剥离岩石、铺设运输线路、建设排土场、购置必要的生产和生活设施以及修建业厂房和水电等福利设施。

其中的出入沟是为建立地表与工作水平之间以及各工作水平之间的联系，而在台阶边帮上挖掘的倾斜运输通路；开段沟是在每个水平为开辟开采工作线而掘进的水平沟道。

4)矿山生产：矿山生产是投入人力、物力和财力进行矿石回采工作的过程，包括掘沟、剥离和采矿三个露天矿生产中最重要的工程，其主要工艺过程基本相同，一般都包括穿孔、爆破、采装、运输、排土等工序。

(5)地表恢复随着社会对环境问题的日益重视和土地资源的日益短缺，将露天开采占用的土地或造成的生态环境破坏，在生产结束时或生产期间，有计划地进行恢复利用或生态重建，是露天开采企业应尽的社会义务。

地表恢复途径包括：覆土造田、水产养殖、田塘相间、牧业草场结构、绿化造林、水土保持植被、水上旅游、建筑用地、水库建设、综合开发等。

露天开采的主要环节：1、矿岩准备 2、矿岩采掘与装载 3、矿岩运移 4、排卸 5、覆土造田露天矿运输的任务和运输方式：任务 ; 将采场采出的矿石运送到选矿厂、破碎站或贮矿场，把剥离的土岩运送到排土场，将生产过程中需要的人员、设备和材料运送都作业点。

方式：1、独立式运输 1）、间断作业运输 2）、连续作业运输2、联合式运输铁路运输的特点：优点：运输能力大，设备和路线比较坚固，备件供应可靠；运输成本低；对矿岩性质、快度以及气候条件的适应性强；在生产管理上已积累了丰富的经验。

缺点：基建工程量和投资大，建设速度慢，受地形及矿体的赋存条件影响大，线路坡度小，曲线半径大，灵活性较差，线路系统和运输组织工作复杂。

铁路运输的适用条件：适用于运量大，面积广，运距长的露天矿。

牵引方式：蒸汽机车牵引、电力机车牵引；内燃机车牵引。

蒸汽机车：优点：作业独立性强，不需液体燃料和电力，投资低缺点：爬坡能力底，效率低，启动慢，运营和修理费用较大工人劳动强度大，劳动条件差。

电力机车：优点：a牵引性能好，牵引力大b爬坡能力大，可达35-40％c运营费用低，维修方便d可机劳动条件好缺点：a需牵引电网，独立性差 b有色金属需要量大，基建投资大内燃机车：优点：a不受外界动力供应的影响，工作独立性强，机动灵活b热效率高，一般可达25-30％c工人劳动条件好 d机动整备设施较蒸汽机车简单缺点：a过载能力差，不大适应露天矿长大坡道线路的运行 b运输成本高，价格贵 c消耗大量液体燃料 d与其他机车相比，内燃机车维修、保养比较复杂，专用设备多，技术要求高。

提高列车运输能力的方式：列车的运输能力计算：M=N*η*m*TT∗VM—列车的年运输能力 N—在籍机车台数η—机车出动率 m—全年工作日数 T—昼夜工作小时数T*—列车运行周期时间V—列车的有效容积方式：1)压缩列车的运行周期时间即减少列车的装载、运行、卸车、等进和其他相关时间。

2）提高列车的载重量即充分利用列车的有效容积，充分利用列车的牵引力以提高列车载重量。

铁路运输的技术经济指标：运量、运距、吨-公里数、通过能力等。

线路移设方式：一、原地移设 1）前进式2）后退式二、远距离移设汽车运输的特点与适用条件：优点：能力强、机动灵活、爬坡运输组织简单、道路要求及养护要求，露天矿较深时易于想其他运输方式过渡，可实现高段排土，提高拍土效率。

哦那个气造成污染缺点：受气候影响大、轮胎磨损消耗严重、吨公里运费高，深凹露天矿时，会对坑内空气造成污染。

使用条件：地形复杂，山高坡陡，走向长度较小，矿体分散和不规则，矿石需分采及要求加速矿山建设和加大开采规模的条件下。

汽车运输的设备选型:汽车型式，载重，传动，发动机，轮胎，车厢等方面来选择。

汽车运输能力计算：P = 60∗T∗qTz*KP—自卸汽车台班运输能力 T—班作业时间 q—汽车容（重）量 Tz—汽车运行周期 K—容积（载重量）利用系数汽车数量计算：Ng = K∗AbP Nz = NgKsNg—汽车工作台数 Nz—在籍台数 K—产量波动系数 Ab—露天矿没办生产能力 K—汽车出动率典型的铁道平盘布线方式：单线单采区空重车对向运行；单线双采区空重车对向运行；双线多采区空重车对向运行；单线单采区空重车同向运行；单线多采区空重车同向运行；双线多采区空重车同向运行。

空车供应率：η= TzTz+TrTr—空载列车入换时间 Tz—挖掘机装载时间入换时间：Tr =120（LoVo +0.5LgVc）+2τLo—采场入换站到工作线起点的距离 Lg—台阶工作线长度 Vo—列车在Lo区段的运行速度Vc—列车在台阶移动线上的运行速度τ—列车进出工作面的联络时间汽车运输的布线方式：1山坡线路布置方式2、深凹线路市置方式（直进式、回返式、螺旋式）道路的分类与等级：分类：1、按用途：干线、支线、联络线、辅助线。

2、按是否可以移动：固定道路、临时道路。

等级：按行车密度、行车速度、使用周期、选用车型和地形地质条件：Ⅰ级（生产干线）Ⅱ级 (生产干线和生产干线为Ⅰ级道路时的生产支线)Ⅲ级（大型露天矿生产支线;中；小型露天矿生产干线和支线；联络线和辅助线）路基的定义：按照一定要求，在天然地面或露天矿场内填高挖平，为车辆行驶铺平道路的结构物。

路基工程定义：由路基本体、路基防护和加固建筑物、地面与地下排水设施构成的工程实体。

路基应满足的要求：1、在任何情况下具有足够的强度 2、在任何季节中，具有抵抗自然破坏力的足够强度，保持强度的稳定性 3、具有足够的整体稳定性。

路基横断面设计的主要参数：路基宽度、横坡、边坡。

道路平面设计需要解决的问题：曲线、曲线加宽、视距、超高、超高缓和长度、两相邻平曲线的连接。

道路纵断面设计需要解决的问题：确定最大允许纵坡、纵坡折减、坡段长及竖曲线。

转车场的类型：回转式、T型、L型。

道路通过能力概念：在安全条件下道路允许通过的最大汽车数量或运输量。

道路定线的原则：1、必须满足开拓运输系统，剥采工程发展计划以及矿区总平面配置的要求，保证露天矿的各生产工艺过程成为一个有机的整2、符合矿山道路设计规范的规定，保证要求的运输能力和行车安全3、尽量避免反向运输和减少空重车交叉4、尽量减少土石方，排水，防护设施工程量以降低造价5、尽可能采用挖方路基，避免填方，使道路有坚实稳固的基础道路定线的步骤：1、拟定线路系统，依据确定的露天开采境界，开拓运输系统，矿区总平面布置，进一步拟定线路大致形势，位置，走向，以解决线路平面和高程的总体关系，为确定具体线路创造条件2、方案比选，在拟定线路系统的过程中，根据具体条件，局部问题可有不同方案，视需要对不同的方案进行比选3、确定线位，它是指在平面上安排线路位置，确定线位自上而下或是自下而上。

方法：按拟定的线路走向和道路纵坡，沿等高线用分规找道路中心线的填挖高度等于零的各点，在按要求将点连线，绘出草纵断图进行拉破，最后确定线位。

\\路面分类：柔性路面、刚性路面等级:1、高级路面：水泥混凝土路面、沥青混凝土路面、热拌沥青碎石混合料路面、整齐石块路面2、次高级路面：沥青贯入式路面、冷拌沥青碎石路面、沥青碎石表面处治路面、半整齐石块路面3、中级路面：沥青灰土表面处治路面、泥结、水结、干结及级配碎石路面、碎砖、沙菱石路面、不整齐石块路面。

4、低级路面：粒料改善土路面、当地材料改善土路面。

路面结构：面层/铺砌层(磨耗层、保护层) 、基层/承重层、垫层/辅助基层。

常用的道路的路面：水泥混凝土路面、整齐石块或条石路面、碎石路面、沥青表面处治碎石路面、沥青贯入式路面。

搞好道路养护应做好的工作：1、建立道路养护专业队伍、并建立有效的管理制度。

2、严格实行穿爆破，采装正常作业，为道路创造良好条件。

3、保持路面湿润，有效降尘，减少发动机和轴承的磨损，并保持路面坚实。