王 洋，張 琪，趙明生，劉海衛(wèi)，4

(1.河北省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院， 河北石家莊 050051；2.中化泉州石化有限公司控制部，福建泉州市 362103；3.貴州新聯(lián)爆破工程有限公司， 貴州貴陽 550002；4.冀東發(fā)展集團(tuán)河北礦山工程有限公司， 河北石家莊 050057)

明溜槽在強(qiáng)烈地形切割地區(qū)的應(yīng)用

王 洋1，張 琪2，趙明生3，劉海衛(wèi)1，4

(1.河北省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院， 河北石家莊 050051；2.中化泉州石化有限公司控制部，福建泉州市 362103；3.貴州新聯(lián)爆破工程有限公司， 貴州貴陽 550002；4.冀東發(fā)展集團(tuán)河北礦山工程有限公司， 河北石家莊 050057)

根據(jù)礦體賦存的地質(zhì)地形條件，選擇合理的開拓運(yùn)輸方式，是礦山開采的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。針對(duì)陜西省涇陽縣某骨料建材園礦區(qū)的復(fù)雜地勢(shì)，確定礦山采用公路—膠帶輸送機(jī)—溜槽—膠帶輸送機(jī)聯(lián)合開拓運(yùn)輸方式。溜槽方案工程量小，基建投資較低，運(yùn)行安全可靠。

開拓運(yùn)輸方式；溜槽；強(qiáng)烈地形切割；露天開采

0 引 言

陜西省涇陽縣某建材有限責(zé)任公司擬在涇陽縣渭北旱腰帶地區(qū)投資建廠，公司以建設(shè)住宅工廠化部品生產(chǎn)線為核心，配套建設(shè)骨料建材園，從而提高建材產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

骨料礦山位于渭北黃土高原南緣與關(guān)中盆地接壤處，海拔961.5～1210m，相對(duì)高差248.5m，屬低中山地貌，地形切割強(qiáng)烈。礦體為碳酸鹽巖，為較堅(jiān)硬巖石，巖體結(jié)構(gòu)較均一，巖石力學(xué)強(qiáng)度高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，穩(wěn)定性良好。

1 骨料生產(chǎn)線方案

骨料建材園建設(shè)在礦山附近山腳下，距離礦山2.3 km，生產(chǎn)能力300萬t/a?？紤]到建設(shè)區(qū)地形起伏多變，既保證生產(chǎn)能力，又節(jié)約成本地將礦石運(yùn)往骨料建材園是建設(shè)方案討論的重點(diǎn)。

礦區(qū)溝谷發(fā)育，整體地貌呈“雞爪”形，采場(chǎng)作業(yè)面變動(dòng)頻繁。經(jīng)過多次論證，礦山擬采用公路—膠帶輸送機(jī)—溜槽—膠帶輸送機(jī)聯(lián)合開拓運(yùn)輸方式。

汽車運(yùn)輸機(jī)動(dòng)靈活，又可設(shè)多出入口進(jìn)行分散運(yùn)輸，有利于強(qiáng)化開采，提高露天礦生產(chǎn)能力，對(duì)于開采地形復(fù)雜的礦山適應(yīng)性更強(qiáng)。所以，礦山采用公路開拓運(yùn)輸方式。

骨料園區(qū)與礦區(qū)高差較大，最高達(dá)400m，方案整體采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。一級(jí)破碎系統(tǒng)布置在礦區(qū)300m外，破碎后的礦石粒度＜70mm。礦石破碎后經(jīng)膠帶機(jī)運(yùn)輸至溜槽，利用其自重向下溜放，可減少運(yùn)輸設(shè)備和運(yùn)輸線路工程量，降低成本；膠帶機(jī)生產(chǎn)能力大，經(jīng)濟(jì)效果好。

礦石經(jīng)溜槽落入緩沖堆場(chǎng)，在堆場(chǎng)的底部設(shè)有2個(gè)卸料漏斗，分別布置有1臺(tái)板喂機(jī)，礦石經(jīng)卸料漏斗、板喂機(jī)，由膠帶機(jī)運(yùn)輸至骨料建材園。卸料漏斗和板喂機(jī)位于地坑內(nèi)，采用棒條閥控制漏料，入料口尺寸大于5倍的礦石粒度，以確保不會(huì)發(fā)生堵料。骨料生產(chǎn)線布置見圖1。

圖1 骨料生產(chǎn)線布置

2 溜槽運(yùn)輸系統(tǒng)方案

2.1 溜槽工藝

一破后皮帶運(yùn)輸經(jīng)過一處天然溝谷，高差約100m，山坡自然坡角51°，溝谷出口方向正對(duì)骨料園區(qū)，整體呈深“凹”字形發(fā)育，骨料建材園仍然在溝谷底部標(biāo)高之下，平面距離約1 km。

設(shè)計(jì)充分利用這一地勢(shì)優(yōu)勢(shì)，在溝谷的一側(cè)挖明溜槽，清理溝谷底部作為料石溜下的緩沖堆場(chǎng)，四周山體屏障可作為天然擋墻，既約束了礦石溜下的軌跡，又避免石塊彈出溜槽。溜槽在使用中時(shí)，禁止人員和設(shè)備進(jìn)入。

溜槽主要參數(shù):

(1)本溜槽為磨損型溜槽，溜放塊度小于70mm的石灰?guī)r礦石，存在一定量細(xì)料和粉礦，粘性大；

(2)溜槽穿過的巖層為堅(jiān)硬、穩(wěn)定的石灰?guī)r，底板坡度65°；

(3)溜槽上部采用膠帶機(jī)卸礦，膠帶機(jī)帶面寬1m，依據(jù)礦石塊度、卸礦方式及卸礦設(shè)備尺寸，確定采用上寬下窄的倒梯形斷面，底寬6m，兩側(cè)邊坡角75°。溜槽斷面在橫向槽底和兩幫間可做成圓弧形，見圖2(b)；

(4)溜槽的深度是以保證礦石不至從溜槽內(nèi)跳出為原則，由于礦石在溜槽內(nèi)滾動(dòng)速度是越到下部越大，因此，溜槽的深度也是越到下部越深，起始點(diǎn)處深3m，下部最大深度8.6m；

(5)溜槽的落差不宜過大，因溜槽落差與其斜長(zhǎng)成正比關(guān)系，溜槽斜長(zhǎng)越長(zhǎng)，暴露在地表的匯水面積越大，大量雨水匯入槽內(nèi)會(huì)給礦石的溜放及生產(chǎn)管理帶來困難。本溜槽落差68m，斜長(zhǎng)48m(不包括緩沖堆場(chǎng))；

(6)溜槽＋緩沖堆場(chǎng)工程量6.3萬m3，溜槽運(yùn)輸系統(tǒng)見圖2。

2.2 緩沖堆場(chǎng)

緩沖堆場(chǎng)作為礦石臨時(shí)存放場(chǎng)地，面積不宜過大，一是控制工程量，二是緩沖堆場(chǎng)底部卸料呈“V”型漏斗卸料，且入料口尺寸有限，極易在入料口周圍形成三角形死料，過大的場(chǎng)地面積會(huì)形成大量的死料，不易清理，也不利于場(chǎng)地利用和后期管理維護(hù)。根據(jù)礦石下落速度和存料要求，以縱向20m，橫向10m為宜。

溜槽下部施工成直壁形，垂高25m，以控制溜下的礦石落料位置，緩沖堆場(chǎng)位于山谷底部，地表被第四系沖積層覆蓋，當(dāng)堆場(chǎng)側(cè)壁達(dá)到20m時(shí)，容易發(fā)生坍塌，可用大塊巖石巖側(cè)壁堆積在坡腳，防止第四系覆蓋層塌落混入石料。

2.3 溜槽工程施工安全措施

溜槽施工采用中深孔爆破與光面爆破法聯(lián)合施工，連續(xù)不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，光面孔起爆滯后于前排正常深孔爆破，2次爆破形成1個(gè)臺(tái)階小溜槽。施工時(shí)應(yīng)注意以下安全措施:

圖2 溜槽運(yùn)輸系統(tǒng)

(1)采取由下至上逐臺(tái)階形成溜槽的施工順序；

(2)施工前清除坡面的浮石、平整作業(yè)平臺(tái)，作業(yè)人員穿戴好個(gè)人勞保用品(安全帽等)；

(3)施工作業(yè)點(diǎn)上下部區(qū)域不得進(jìn)行其他作業(yè)；

(4)在坡面根底部設(shè)置鋼絲繩安全攔網(wǎng)，鋼繩直徑不小于6mm，網(wǎng)度不大于5 cm，攔網(wǎng)設(shè)置高度不小于2.5m；

(5)溜槽爆破時(shí)必須做好爆破警戒工作，撤離人員及設(shè)備至安全地點(diǎn)；

(6)施工作業(yè)白天進(jìn)行，避免夜晚施工，必須夜間作業(yè)時(shí)，應(yīng)在溜槽施工作業(yè)點(diǎn)設(shè)置良好的照明。

2.4 溜槽運(yùn)行安全防護(hù)措施

對(duì)溜槽運(yùn)輸方案，滾石傷害是其突出危險(xiǎn)因素。為了降低滾石危害，在溜槽兩側(cè)巖幫上修安全平臺(tái)截?fù)跎喜繚L石，溜槽底板與各階坡底線之間的深部不小于5m。

粉塵危害主要存在于溜槽放礦環(huán)節(jié)和堆場(chǎng)底部卸料環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)機(jī)械化程度較高，溜槽上部采用膠帶機(jī)卸礦，底部緩沖堆場(chǎng)設(shè)有2個(gè)卸料漏斗，分別布置有1臺(tái)板喂機(jī)，由棒條閥控制，溜槽作業(yè)場(chǎng)地?zé)o人員、設(shè)備。底部卸料系統(tǒng)位于地坑中，卸料點(diǎn)由袋式收塵器除塵，排氣標(biāo)準(zhǔn)20mg/m3，安全可靠。

3 結(jié) 論

當(dāng)山坡自然傾角及高差都很大時(shí)，可以采用明溜槽運(yùn)輸方案，以充分利用有利地形，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果。此方案的特點(diǎn)是工程量小，基建投資較低，運(yùn)行安全可靠，維護(hù)和生產(chǎn)費(fèi)用低。溜槽底部的緩沖堆場(chǎng)可以緩解礦石下落的沖力負(fù)荷，同時(shí)具有一定的貯礦能力。溜槽坡腳以上20m削成垂直狀，增加了礦石的貯存量。

[1]張國(guó)濤.新編礦山采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)－井巷工程卷(上冊(cè))[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007:567-569.

[2]王運(yùn)敏.現(xiàn)代采礦手冊(cè)[M].冶金工業(yè)出版社，2012:119-120.

[3]Г.A.拉佐瓦特斯基.山地露天礦開采工程中巖石和礦石溜槽的應(yīng)用效果[J].國(guó)外金屬礦山，1991(11).

[4]李寶祥.金屬礦床露天開采[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1992 (5).

[5]李中楠，胡福祥，郝學(xué)冉.露天采場(chǎng)溜槽底部安全設(shè)施設(shè)計(jì)原理探討[J].金屬礦山，2008(3):150-152.

2015-04-23)

王 洋(1983－)，女，山西運(yùn)城人，漢族，工程師，碩士研究生，主要從事礦山工程及安全技術(shù)研究，Email: 946340160＠163.com。