杜 星

（神華北電勝利能源有限公司，內(nèi)蒙古 錫林浩特026000）

運輸?shù)缆返募夹g狀況直接關系到礦山的安全生產(chǎn)與效率，也是衡量礦山現(xiàn)場管理水平的一個重要標志[1]。目前卡車運輸仍然是勝利露天礦生產(chǎn)作業(yè)的主要運輸方式，隨著露天礦產(chǎn)能的逐年遞增，對露天礦采場道路質(zhì)量的要求也不斷提高，如何有效提高各種工程設備的作業(yè)效率，發(fā)揮設備的最大效能，提高道路工程質(zhì)量是急需研究解決的問題。在道路修筑后期露天采礦機發(fā)揮著非常重要的作用，維特根W2200-3800SM 采礦機具有成熟的切削技術、適合多地形工況、舒適駕駛、操作簡單等特點，針對不同路面采用不同的作業(yè)方法進行銑刨能夠有效提升采場道路工程質(zhì)量，保證卡車安全運行，降低卡車燃油消耗，提高經(jīng)濟效益。

1 礦山概況

勝利露天煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林浩特市北郊距錫林浩特市6 km。地表東西平均長6.84 km，南北平均寬5.48 km，面積34.36 km2。

礦區(qū)交通目前以公路為主，與礦區(qū)相近的錫林浩特市對外已經(jīng)建立了鐵路運輸聯(lián)系。錫（錫林浩特）-桑（桑根達來）-藍（正藍旗）鐵路全長210.2 km，其中錫-桑段154.4 km，已于2002 年建成通車，桑-藍段全長55.8 km，于2003 年7 月開工建設，設計近期運量4.5 Mt/a，遠期運量10.0 Mt/a，已于2004年底竣工。錫-桑-藍鐵路在桑根達來與集通鐵路接軌，并且通過集通鐵路與全國鐵路網(wǎng)相連。礦區(qū)道路大多為利用礦山自身剝離物料修筑。

2 采場道路介紹

露天礦運輸?shù)缆冯S著采掘工作面的推進，相對移設比較頻繁，因此露天礦運輸?shù)缆凡恍枰ǔ捎谰眯缘缆?，只需根?jù)需要修筑能滿足礦山生產(chǎn)的臨時性道路。但是由于道路所承載的載荷較大，道路質(zhì)量有一定的要求[1]。

1）采場道路分類。采場道路分類勝利露天礦根據(jù)道路修筑位置和使用頻率，將采場道路分為主運輸斜坡道、端幫道路和采剝平盤道路。主運輸斜坡道是連接破碎站、剝離平盤、采煤平盤、各端幫道路的主運輸?shù)缆?，位置隨著采掘帶的推進逐步變換，使用率較高，因此技術標準要求也相對較高；端幫道路是連接剝離平盤和排土場平盤的道路，位置相對固定，是常用道路；采剝平盤道路是一種臨時性的運輸?shù)缆罚坊鄬^差，維護強度和難度較大。礦山道路的不同類型對修筑和養(yǎng)護也提出了不同的要求，應嚴格按照相關標準和要求開展工作[2]。

2）運輸斜坡道及標準。勝利露天礦主運輸斜坡道的修筑嚴格執(zhí)行MT 4400 和830 E 型卡車通行標準進行設計，是連接破碎站、剝離平盤、采煤平盤、各端幫道路的主運輸路線，俗稱運輸主干路，有著嚴格的修筑標準和技術要求，最大縱向坡度不超過7 %，路基寬度40 m，路面寬度33 m，卡車道路外側(cè)安全擋墻高度1.8 m、擋墻上頂寬1 m，擋墻下底寬5 m，承載著露天礦采煤和剝離的主要運輸功能。主運輸斜坡道標準示意圖如圖1。B 為主運輸斜坡道路基度，40 m；C1為卡車道路路面外側(cè)到臺階坡底的距離，取5 m；C2為卡車道路路面外側(cè)到安全擋墻距離，取2 m；D 為道路路面寬度，按MT 4400、830 E卡車路面寬度取值26 m；E 為卡車道路外側(cè)安全擋墻底寬，取5 m；F 為邊坡塌落寬度，取2 m。

圖1 主運輸斜坡道標準示意圖

3 采場道路修筑與養(yǎng)護

3．1 新舊道路接口銑刨

1）銑刨作業(yè)目的。主運輸斜坡道新坡道修筑后，在新坡道坡頂位置和上部緩沖平盤位置常存在銜接處過陡、銜接不平順的問題，影響卡車行駛時的舒適性、司機駕駛視線、增加物料的灑落概率，因此在道路改造過程中利用采礦機將道路接口位置兩側(cè)6～7 m 的范圍進行銑刨，銑刨長度控制在15 m 以內(nèi)，有效的接順路口新舊路面，降低物料灑落概率，提高駕駛舒適度，延長道路的使用壽命，從而降低平路機維護頻率。

2）銑刨作業(yè)標準。任何機械設備在使用過程中都有具體的使用條件，在利用露天采礦機開展有關工作時，需要按照機械設備的適用條件讓其發(fā)揮綜合性能[3]。在銑刨接口路面過程中，1 次下刀深度控制0～20 cm 隨機調(diào)整，銑刨長度控制在12～15 m 范圍內(nèi)，采用單面銑刨和整體銑刨的方式進行。單面銑刨，按照1 次銑刨寬度3.8 m 計算，單側(cè)路面需要銑刨3～4 刀（每次下刀時兩刀之間有效重疊），單側(cè)整體銑刨后利用平路機刮開松散物料刮出堅硬路面，采用同樣的方式調(diào)整到另一側(cè)進行作業(yè)。整體銑刨即從一側(cè)下刀，采用環(huán)形的作業(yè)方式，最終整條道路需要循環(huán)4 次，整體銑刨完畢。

3）銑刨作業(yè)優(yōu)缺點。單側(cè)銑刨的優(yōu)點是對車輛的通行影響較小，提高卡車的通行效率；缺點是需要頻繁掉頭，降低銑刨效率和平路機的平整效率，二次路面可能存在微小落差，整體平整度低。整體銑刨的優(yōu)點是銑刨效率高，平路機平整效果好，道路整體平整；缺點是限制了卡車通行，對生產(chǎn)的影響較大。

4）銑刨作業(yè)方法。新舊道路接口銑刨示意圖如圖2。從道路接口位置下方B 點往緩沖平盤按I 向梯度遞增法銑刨時，控制銑刨深度從起步0 cm 逐步按梯度1-2-3-4 增加到20 cm，利用銑刨形成1 %～2 %的坡度，減少平路機的二次作業(yè)強度，往復運行3～4 次銑刨出單側(cè)路面寬度，按照同樣的步驟單側(cè)路面重復操作3 次，達到整體路面下降15 ～60 cm的效果。同樣按Ⅱ向銑刨方向，就是按梯度遞減法4-3-2-1 進行銑刨，下刀深度從20 cm 減到0 cm，最終控制銑刨15 ～60 cm 的深度。當一側(cè)路面作業(yè)完畢調(diào)整到另一側(cè)采用同樣的作業(yè)方式，最終整條路面銑刨完畢，平路機整體刮平，壓路機壓實，進而更好地保證路口新舊路面接口的平順[4]。

3.2 冬季斜坡道路面拉毛

露天礦采場道路在重型卡車反復荷載作用和北方地區(qū)冬季平均氣候接近零下20 ℃的共同作用下，道路形成1 層光滑、凍實的表面，給卡車行駛帶來一定的安全隱患。路面拉毛就是將道路光滑表面，利用采礦機銑刨出深度在2～5 cm 的網(wǎng)文或柳葉狀的路面，沿路面縱向方向進行銑刨，使路面形成粗糙的表面紋理[3]。從而起到增大摩擦力的作用，提高卡車行駛的安全性，同時避免卡車輪胎空轉(zhuǎn)導致的油耗增加，有效降低經(jīng)濟成本，保證行車安全[5]。

按照露天礦采場斜坡道的標準，采礦機在銑刨過程采用縱向作業(yè)的方法，沿道路坡頂向坡底方向作業(yè)，作業(yè)過程中速度控制在10 ～15 m/min；銑刨完的位置平路機及時將銑刨出的表層碎粒物料按照2 cm 厚的標準均勻攤開到未銑刨的路面上，提高采礦機銑刨效率的同時使整條路均能達到防滑的目的。路面拉毛銑刨示意圖如圖3。

圖2 新舊道路接口銑刨示意圖

圖3 路面拉毛銑刨示意圖

銑刨過程中從A 位置向B 位置采用單側(cè)作業(yè)方法處理（W1）路面，每次銑刨寬度為3.8 m，深度控制在2 ～5 cm，為避免銑刨出的物料在平路機后續(xù)處理中部傷害到臺階坡底線，銑刨第一刀（a1）時離開臺階坡底線1.5 m 的距離，后續(xù)入刀（a2）緊貼上一刀進行，運行3 刀即可銑刨出單側(cè)路面。

然后調(diào)整到另一側(cè)路面（W2）進行同樣的操作，從B 位置向A 位置作業(yè)，每次銑刨寬度為3.8 m，深度控制在2 ～5 cm，為避免銑刨出的物料在平路機后續(xù)處理中部傷害到卡車道路外側(cè)安全擋墻，銑刨第一刀時離開擋墻根部1.5 m 的距離，后續(xù)入刀緊貼上一刀進行，運行3 刀即可銑刨出單側(cè)路面。

整條道路經(jīng)過6 次作業(yè)即可完成，經(jīng)過平路機的整體刮平，卡車的碾壓，道路表面形成粗糙的表面紋理，提高路面的摩擦效果，保證卡車的安全運行。

3.3 主運輸斜坡道切換前整體銑刨

銑刨道路縱切面圖及銑刨深度控制圖如圖4。

圖4 銑刨道路縱切面圖及銑刨深度控制圖

1）銑刨方法。在工作中，露天采礦機可以在一個平整的場地工作，并連續(xù)地銑削地面材料，機器在銑削彎道時也是連續(xù)的，通過一層接一層地銑削完成施工[6]。銑刨過程中采用整條道路單側(cè)銑刨的方法，從空車道路單側(cè)入刀，第1 刀離開坡底線1 m 距離，從A 至E 運行到坡底緩沖平盤位置，接著從E至A 運行到道路坡頂位置，單側(cè)空車道路面往返4次銑刨，空車路整體銑刨完畢，平路機進行整體平整，卡車均勻壓實。同樣的方法處理單側(cè)重車道路，首次下刀離開道路外側(cè)安全擋墻1 m 距離，運行方式和空車道銑刨方法相同。為了確保平路機在整體平整時不傷到擋墻和坡底線，所以離開到路兩側(cè)坡底線和擋墻各部1 m 距離，達到道路、坡面和擋墻的整體規(guī)范和美觀。

2）深度控制。銑刨機施工前做好對機械設備的檢查工作，包括各部分的固件是否緊固，潤滑油是否充足，深度控制器以及傳感器是否安裝穩(wěn)定，全車的功能部件的工作是否正常[7]。采礦機銑刨刀頭、刀座、銑刨鼓皮帶的磨損會隨著工作量的增大和銑刨強度的變化而增加，因此在銑刨過程中每次入刀深度不能超過20 cm，銑刨機兩邊的操作人員應根據(jù)銑刨機工作時的機器狀態(tài)和路面平整度的變化（隨時觀察道路實際狀況）適時調(diào)整銑刨深度，以此達到最佳的銑刨效果。

3）速度控制。為增保證路面銑刨均勻和整體平整，根據(jù)路面的實際情況，包括路基軟硬度、下部有無硬巖、道路坡度等控制作業(yè)中的銑刨速度，這必然要求銑刨速度要慢，結(jié)合路面實際平整度將工作速度控制在10 m/min 以內(nèi)，有效保證工程質(zhì)量的同時，避免機具過度磨損和機器意外損壞。

4）灑水控制。灑水的目的和作用主要有2 種，一是減少銑刨中起塵和冷卻銑刨刀頭；二是增加卡車整體碾壓后路面的黏合度。在實際施工中，銑刨前灑水水越多起塵越少，但不能過多要保證采礦機運行平穩(wěn)；銑刨后平路機平整完的灑水同樣不能過度，要保證卡車壓實過程的安全，因此銑刨前后的灑水控制在路面濕而不滑為宜。

5）壓實控制。壓實過程中為了保證路面受力均勻，利用卡車輪胎進行均勻碾壓，保證每個部位均勻壓實超過5 次后，再次測量路面平整度，根據(jù)測量情況選擇平路機刮土平整或者卡車輪推再次碾壓，從而達到整條路面平整堅實。

4 結(jié) 語

利用采礦機采場新舊道路接口銑刨、冬季斜坡道路面拉毛防滑處理、主運輸斜坡道切換前整體銑刨等作業(yè)方法，能夠有效縮短作業(yè)時間，提高道路質(zhì)量，解決道路低洼不平、冬季路面打滑等帶來的安全隱患和經(jīng)濟損失，有效保障了生產(chǎn)安全和設備的高效運行，為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本起到助推作用。