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        晉寧磷礦采區(qū)至大柳樹運輸?shù)缆吩O(shè)計研究與實現(xiàn)

        2016-01-24 02:28:44田大明柏樹豐王智能
        北京測繪 2016年2期
        關(guān)鍵詞:大柳樹晉寧排土場

        田大明 柏樹豐 王智能

        (云南磷化集團(tuán)有限公司,云南 昆明650600)

        1 引言

        晉寧磷礦1981年建礦,礦山投產(chǎn)以后又經(jīng)過技術(shù)改造,目前實際采選能力可達(dá)200萬t/a以上,其開采范圍主要在6號坑。采區(qū)至大柳樹排土場運輸?shù)缆罚擁椖恐饕?wù)于晉寧磷礦大柳樹排土場的排土運輸。由晉寧磷礦自主選線、設(shè)計、施工。2012年7月晉寧磷礦確定大柳樹村旁往大河水庫向峽谷段為排土場,8月并進(jìn)行該段地形測量,9月組織相關(guān)人員進(jìn)行排土場初步方案設(shè)計,經(jīng)過礦及公司相關(guān)部門充分論證,最終確定采用該地段作為采區(qū)的排土場。排土場詳細(xì)設(shè)計委托昆明理工大學(xué),采區(qū)到采排土場運輸?shù)缆酚蓵x寧磷礦負(fù)責(zé),包括選線、設(shè)計、施工及租用土林地等相關(guān)事宜。

        線路走向為東北向,西起晉寧礦6號坑114線東擴境界開始(K0+000),東至大柳樹村口左側(cè)處終止(K2+742.22),路線全長2.7422km。大柳樹運輸?shù)缆返某晒嵤瑵M足了晉寧磷礦深部開采排土運輸?shù)男枰?,也為今后采區(qū)外道路設(shè)計及施工提供了理論依據(jù)及技術(shù)支撐,積累了實踐經(jīng)驗,具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。

        2 現(xiàn)場條件

        2.1 氣候條件

        根據(jù)三十年氣象觀測資料統(tǒng)計,年平均氣溫14.6℃,年平均降雨量為925.4毫米,日最大降雨量為165.4毫米,年平均相對濕度73%,年平均蒸發(fā)量1874毫米。雨季多集中在6~10月份,占全年降雨量的80%以上,11月至次年5月為干季,四季多西南風(fēng),秋冬季節(jié)時有東北風(fēng)天氣出現(xiàn)。

        2.2 地形、地質(zhì)條件

        據(jù)地質(zhì)資料描述,場地屬于第四系沖洪積層。上部為褐黃色粘土夾粉砂、細(xì)砂沖擊層,其下為細(xì)晶白云巖夾翠綠色頁巖和細(xì)-中晶白云巖、礫巖、石英砂巖、含礫石英砂巖。

        2.3 地震烈度

        根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》和《云南省各地縣地震烈度分區(qū)》,全線位于7度區(qū),橋涵及其它構(gòu)造物按8度進(jìn)行抗震設(shè)防。

        2.4 現(xiàn)場水、電、路

        施工現(xiàn)場可充分利用礦區(qū)現(xiàn)有的水、電、路生產(chǎn)系統(tǒng)和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)。

        3 多方案選線及優(yōu)化比選

        3.1 路線方案選線

        根據(jù)礦山運輸?shù)缆返膶嶋H情況,確定公路等級為四級,時速20km/h,最大縱坡為10%。我們考慮在符合礦山發(fā)展需要的前提下,結(jié)合自然條件選定合理的路線,達(dá)到行車迅速、安全、舒適并使筑路費用與使用質(zhì)量得到正確的統(tǒng)一。在設(shè)計組選線中,我充分利用地形地勢,回避不良地段,正確運用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保證線形的均衡性,從行車安全、暢通和施工,養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)、方便,使路線平、縱、橫三個面結(jié)合,力求平面短捷舒順,縱斷面平緩均勻,橫斷面穩(wěn)定經(jīng)濟(jì),并注意山、水、林、路的綜合治理,做到少占耕地,始終貫徹工程經(jīng)濟(jì)與運營經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的原則。

        我們采用圖紙上定線與現(xiàn)場選線相結(jié)合,最終確定三條線路,分別是方案A線、方案B線、方案C線。方案如圖1方案線路平面圖。

        A線:起點→小寶山→采石場→埡口左→終點(大柳樹村左)

        B線:起點→羊鍵村大溝→大柳與羊健交叉路→埡口→終點(大柳樹村左)

        C線:起點→羊鍵村→羊健村北山腳→埡口右→終點(大柳樹村右上方)

        3.2 路線方案優(yōu)化比選

        路線各備選方案比選中,既要考慮到評價研究的任務(wù),也要符合客觀現(xiàn)象本身的特點和性質(zhì)及其運動規(guī)律。對每一個評價對象是公平的、可比的,既要考慮研究的目的和需要,也要照顧到客觀條件的可能性,是否具有可操作性。方案比選工作深入細(xì)致與否,很大程上體現(xiàn)了勘測設(shè)計人員路線設(shè)計水平和工程項目技術(shù)經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)的合理性。鑒于以上考慮,為避免在路線評選過程中的盲目性、片面性和主觀性,我們對確定的三條線路進(jìn)行科學(xué)的評判。各方案主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(如表1所示)。

        表1 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

        基于上述比選原則分析,三個方案各有所長,其特點如下:

        A方案,路線長2.91km優(yōu)點是占用耕地最少,施工不影響附近村民生活,絕大部分線路無需租用土林地,建造成本居中,缺點是線路通過9號坑,下部壓礦;

        B方案,路線長2.74km,優(yōu)點是施工和營運不影響附近村民生活,線路短,營運成本低,可作為9號坑備用公路,可操作性強,工期短。缺點是占用耕地多;

        C方案,路線長3.05km,優(yōu)點是占用耕地少,缺點是施工及運營易影響羊健村民生活,終點段右上方挖邊坡,對左下方大柳樹村存在安全隱患。

        數(shù)字電子地形圖的出現(xiàn),打破了傳統(tǒng)的礦山測圖模式[3]。其抓住空間數(shù)據(jù)的本質(zhì)特征,以數(shù)據(jù)為核心,從數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制,使數(shù)據(jù)一次性輸入后,不僅能在測繪的各個應(yīng)用層面進(jìn)行共享,同時也能夠順利地與各種其他同類軟件和GIS系統(tǒng)進(jìn)行無損數(shù)據(jù)交換。

        以地理信息系統(tǒng)為平臺,通過選線、設(shè)計參數(shù)、線形設(shè)計道路設(shè)計理論,我們對每個選線方案進(jìn)行優(yōu)化比選。結(jié)合礦山目前的實際情況,設(shè)計組最終確定B方案線路為首選線路。西起K0+000晉寧磷礦6號坑114線東擴境界開始,東至K2+742.22的大柳樹。路線于K0+650跨越羊鍵村門口大溝,于K1+500交匯羊鍵村與大柳樹村機耕路交叉口,沿大柳樹村老路布線,過埡口K2+000至大柳樹終點。

        4 道路設(shè)計

        設(shè)計主要技術(shù)指標(biāo):路面寬20m,路拱1.5%,填方邊坡1∶1.5,挖土方邊坡1∶1,行車時速20km/小時,碎石土路面??v線最大地面高程為2319.70m,最小高程為2250.16m。

        設(shè)計組對公路的平、縱、橫三個面應(yīng)進(jìn)行綜合設(shè)計,保證路線的整體協(xié)調(diào),做到平面順適、縱坡均衡、橫面合理,考慮車輛行駛的安全舒適性以及駕駛?cè)藛T的視覺和心理反應(yīng),引導(dǎo)駕駛?cè)藛T的視線,保持線形的連續(xù)性,避免采用長直線,并注意與當(dāng)?shù)丨h(huán)境和景觀相協(xié)調(diào);路線盡量避免穿過地質(zhì)不良地區(qū),最大限度減少挖填工程量,道路各項技術(shù)指標(biāo)滿足排土運輸要求。充分發(fā)揮選進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢,利用計算機以數(shù)字地面模型儲存的實測數(shù)據(jù),進(jìn)行全套的路線自動化設(shè)計。設(shè)計流程[1]平面設(shè)計系統(tǒng)的流程圖(如圖2所示)、縱斷面設(shè)計系統(tǒng)的流程圖(如圖3所示)、橫斷面設(shè)計系統(tǒng)的流程圖(如圖4所示),主要設(shè)計圖紙有平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖,運輸?shù)缆菲娇v縮略圖(如圖5所示)。

        5 道路施工

        在確定本項目由晉寧磷礦組織施工后,我們立即成立大柳樹運輸?shù)缆肥┕ゎI(lǐng)導(dǎo)小組,編制詳細(xì)施工組織設(shè)計,建立健全施工質(zhì)量審核和保證體系。

        本工程嚴(yán)格按國家有關(guān)施工和驗收規(guī)范、規(guī)程及設(shè)計圖紙組織施工,施工全過程的質(zhì)量控制按照公司的《質(zhì)量手冊》、《程序文件》和《作業(yè)指導(dǎo)書》進(jìn)行。

        依據(jù)我們編制的施工方案和技術(shù)交底及現(xiàn)行的國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求,組織施工。周密精心布署,嚴(yán)格按圖紙和施工技術(shù)規(guī)范實施。堅持“安全第一,預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針。開展驗收監(jiān)測工作和編制驗收報告,并接受有關(guān)部門日常監(jiān)督檢查。

        6 項目應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)、社會效益

        自主選線、設(shè)計、施工,使得道路修建成本大大降低,工程2013年4月投入使用,運行情況良好,截止2014年底,共承擔(dān)1076萬立方米運輸任務(wù),為中藍(lán)連海設(shè)計研究院設(shè)計的《晉寧磷礦接續(xù)開采方案》的實施拉開了序幕,對礦山開采的可持續(xù)性得以充分保障,減輕了目前西采區(qū)排土場和南擴排土場巨大壓力。推廣應(yīng)用情況。

        1)截止2013年底,東二采區(qū)采出一級品礦26.986萬噸,浮選礦35.3萬噸。

        2)道路位于8、9號坑?xùn)|則,可作為8、9號坑外排運輸?shù)囊粋€備用道路。大柳樹排土場一期場容設(shè)計1211萬立方米,對已論證的大柳樹排土場二期、三期擴容,有望增加1000萬~2500萬立方米,所以,大柳樹運輸?shù)缆返慕ㄔO(shè)存在很大運輸潛力。

        3)采區(qū)至大柳樹運輸?shù)缆返某晒嵤?,對晉寧磷礦2013年及2014年采區(qū)運輸?shù)缆吩O(shè)計優(yōu)化及施工起典范作用,包括8號、9號坑運輸?shù)缆吩O(shè)計和東一采運輸?shù)缆窚y設(shè)優(yōu)化。

        7 結(jié)語

        大柳樹運輸?shù)缆肥怯傻V山自主選線、設(shè)計、施工,會聚了測量、采礦、地質(zhì)三大礦山核心專業(yè)優(yōu)秀技術(shù)人員,充分發(fā)揮各自的專業(yè)優(yōu)勢,完成和執(zhí)行情況良好。緩解了礦山剝離的內(nèi)排壓力,對礦山和公司的可持續(xù)性發(fā)展起到積極作用,其產(chǎn)生的社會效益與間接經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。是典型的“大柳樹運輸?shù)缆纺J健?,該案例可在公司各礦山推廣及應(yīng)用。

        (1)以測繪地理信息技術(shù)為基礎(chǔ)平臺,實現(xiàn)了基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)在礦山各個應(yīng)用領(lǐng)域大的深入融合;

        (2)自主選線設(shè)計、施工,實施多方案優(yōu)化比選。借助計算機輔助成圖,效率突出,效益明顯;

        (3)根據(jù)項目特點、交通特性,明確公路功能及類別;全面的施工組織設(shè)計及有效的施工管理手段;

        (4)解決了人才的“多余”與“不足”、人才的培養(yǎng)與穩(wěn)定、有效的資金平衡與投入、先進(jìn)設(shè)備的潛力挖掘等諸多問題,實現(xiàn)了礦山技術(shù)人員和設(shè)備服務(wù)效益最大化[8];

        (5)案例無疑對具有特殊性的礦山運輸?shù)缆窚y設(shè)探索產(chǎn)生積極影響。

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