從電動(dòng)輪運(yùn)行角度談露天礦采區(qū)道路的改善

毛耀懷

(江西銅業(yè)公司德興銅礦，　江西 德興市　334224)

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從電動(dòng)輪運(yùn)行角度談露天礦采區(qū)道路的改善

毛耀懷

(江西銅業(yè)公司德興銅礦，江西 德興市334224)

德興銅礦采用大型設(shè)備作為主要運(yùn)輸工具，年運(yùn)輸量大，對(duì)作業(yè)面要求高。從電動(dòng)輪運(yùn)行安全、輪胎及燃油成本的控制以及設(shè)備結(jié)構(gòu)件壽命3個(gè)角度，闡述了富家塢采區(qū)道路對(duì)電動(dòng)輪運(yùn)行的影響，并提出了改善道路質(zhì)量的措施。實(shí)踐應(yīng)用表明，采區(qū)道路路好率達(dá)到87%左右，并降低了采區(qū)的總運(yùn)營(yíng)成本。

道路條件；電動(dòng)輪運(yùn)行；道路養(yǎng)護(hù)

0　引　言

德興銅礦是大型露天銅礦山，現(xiàn)有銅廠和富家塢兩個(gè)采區(qū)，礦區(qū)地處濕潤(rùn)多雨氣候區(qū)，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(qiáng)度大，給道路的修筑與養(yǎng)護(hù)帶來(lái)了很大的困難。采用大型礦用電動(dòng)輪自卸車作為主要運(yùn)輸工具，年運(yùn)輸量達(dá)到1.2億t。采區(qū)采用巖石剝離和礦石采出同步推進(jìn)的采剝工藝，具有避免礦石暴露氧化、運(yùn)營(yíng)成本周期短的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)采礦工程布局調(diào)整及道路優(yōu)化提出了更高要求，作業(yè)面道路的更改頻率增加對(duì)道路養(yǎng)護(hù)的及時(shí)性、有效性提出了更高要求。本文從電動(dòng)輪運(yùn)行安全、輪胎及燃油成本控制和電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)件壽命提升的角度闡述了富家塢采區(qū)道路對(duì)電動(dòng)輪運(yùn)行的影響并提出了改善建議。

1　道路質(zhì)量對(duì)電動(dòng)輪運(yùn)行的影響

1.1對(duì)電動(dòng)輪運(yùn)行安全的影響

道路平整度和寬度大小及彎道數(shù)量對(duì)駕駛員操作舒適性有很大關(guān)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(fā)安全事件，震動(dòng)大易突發(fā)電氣故障引起電動(dòng)輪功能缺失產(chǎn)生安全隱患。

1.2對(duì)輪胎壽命的影響

輪胎是露天礦山電動(dòng)輪運(yùn)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(duì)輪胎壽命的影響主要體現(xiàn)在：

(1) 路面平整度不高會(huì)加劇胎面的磨損，最嚴(yán)重時(shí)磨損值下降到31 h/mm(一定時(shí)間內(nèi)新胎胎齒磨損量的平均統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，是新胎壽命的主要判斷指標(biāo))；

(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(qū)積水含硫高)，造成輪胎胎面掉塊；

(3) 路面掉塊清理不及時(shí)會(huì)提高輪胎刺破率，嚴(yán)重減少輪胎壽命。

1.3對(duì)柴油消耗經(jīng)濟(jì)性的影響

道路條件差限制了電動(dòng)輪燃油經(jīng)濟(jì)性的提高，同時(shí)也制約了電動(dòng)輪運(yùn)行臺(tái)效的提升。在雨季，路面淤泥增加了電動(dòng)輪運(yùn)行阻力使發(fā)動(dòng)機(jī)油耗因功率的增加而增加；道路坑洼使電動(dòng)輪駕駛員無(wú)法采用平穩(wěn)的運(yùn)行速度操作電動(dòng)輪，同時(shí)道路顛簸使駕駛員油門(mén)信號(hào)給定不均勻造成發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法工作在最佳負(fù)載點(diǎn)，燃油消耗不經(jīng)濟(jì)。

1.4對(duì)電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)件壽命的影響

坑洼的道路引發(fā)的沖擊載荷是電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)件壽命縮短的主要原因。前橋的龍門(mén)梁、后橋殼、大梁中部等應(yīng)力點(diǎn)易發(fā)生開(kāi)裂，主要結(jié)構(gòu)件的開(kāi)裂存在設(shè)備運(yùn)行的安全隱患和維護(hù)工作量的提升，同時(shí)焊接處理后的結(jié)構(gòu)件性能和壽命會(huì)受影響。

1.5其他方面影響

電動(dòng)輪運(yùn)行在道路條件不良的路況時(shí)駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度提高易疲勞，存在安全隱患。電動(dòng)輪電控系統(tǒng)的接觸器易因震動(dòng)大引發(fā)誤動(dòng)作，增加維護(hù)成本和工作量。整車銷軸及孔易磨損；前后懸掛使用壽命嚴(yán)重縮短。

2　改善道路質(zhì)量

整個(gè)富家塢采區(qū)道路總長(zhǎng)為24.5 km，平均坡度超過(guò)8%，局部達(dá)到10%；路面寬度受采區(qū)工程布局影響，1/4的主干線達(dá)不到雙向通行的要求；上部采區(qū)道路受路基地質(zhì)條件松軟的影響，易產(chǎn)生坑洼、起伏，下部采區(qū)部分道路橫坡坡度小造成積水進(jìn)一步加劇路面的損壞。

2.1采區(qū)道路部分標(biāo)準(zhǔn)

采區(qū)道路設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)，確保主干線和支線路面寬度達(dá)到雙車道22.5 m。支線單車道15 m。允許施工誤差為設(shè)計(jì)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(nèi)。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(wú)積水和沖溝現(xiàn)象。路面順適平整，坑包面積≤1 m2；用3 m直尺檢查時(shí)，最大高差不超過(guò)200 mm。路容整潔，無(wú)浮石、鐵件等雜物。路基邊坡、邊溝、截水溝、擋土墻、標(biāo)志等設(shè)施穩(wěn)固完好，位置適當(dāng)，排水設(shè)施暢通。

2.2從電動(dòng)輪運(yùn)行角度對(duì)道路質(zhì)量的要求

道路寬度要滿足電動(dòng)輪會(huì)車要求，有些地段受條件影響設(shè)置為單行道時(shí)要有指示標(biāo)志；道路無(wú)大的坑洼，在雨季期間要及時(shí)安排積水排除施工和墊整；擋墻的設(shè)置施工要及時(shí)和滿足設(shè)計(jì)規(guī)范；在彎道處要及時(shí)對(duì)掉塊進(jìn)行清理；上部采區(qū)路基較軟易形成起伏，當(dāng)具備大面積施工條件時(shí)對(duì)道路進(jìn)行深度維護(hù)：采用三層式路面結(jié)構(gòu)，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(shè)；面層厚度為100～300 mm，選用路料站粒徑在20～80 mm的碎石鋪設(shè)。 下部采區(qū)由于道路在原巖地段，進(jìn)行道路養(yǎng)護(hù)時(shí)采用單層式路面結(jié)構(gòu)，面層厚度為100～300 mm，選用路料站粒徑在20～80 mm的碎石鋪設(shè)。過(guò)水道路采用涵管排水。

3　小　結(jié)

從電動(dòng)輪安全運(yùn)行、電動(dòng)輪運(yùn)行成本及電動(dòng)輪維護(hù)成本來(lái)看，電動(dòng)輪運(yùn)行道路質(zhì)量是重要因素，為駕駛員提供好的運(yùn)行環(huán)境是減少運(yùn)營(yíng)成本和提高安全運(yùn)行的重點(diǎn)。多年來(lái)，德興銅礦加大對(duì)采區(qū)道路修筑和養(yǎng)護(hù)管理攻關(guān)，及時(shí)對(duì)路面出現(xiàn)的坑凹、露骨及不平整等情況進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，采區(qū)道路路好率達(dá)到87%左右，為降低電動(dòng)輪汽車柴油消耗以及采區(qū)內(nèi)的工程機(jī)械、輔助車輛費(fèi)用起著重要作用。道路質(zhì)量的提高是一個(gè)長(zhǎng)期和持續(xù)的過(guò)程，該措施對(duì)道路養(yǎng)護(hù)有一定的促進(jìn)作用，可降低采區(qū)的總運(yùn)營(yíng)成本。

[1]GBJ22—87.廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]張立芳,徐達(dá).大型露天礦山道路線路設(shè)計(jì)[J].江西冶金，1981:02.

[3]殷敏.露天礦運(yùn)輸?shù)缆吩O(shè)計(jì)手冊(cè)(之五)[J].礦業(yè)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(shè)置[J].科技風(fēng)，2010(20)：175.

[5]黃澤斌.提高露天礦山采區(qū)道路修筑與養(yǎng)護(hù)質(zhì)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(shè)計(jì)[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。