3第3章 露天矿运输

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金属矿床露天开采 • 第3章 露天矿运输
3. 矿山公路路基与路面结构 路基横断面主要参数： ③ 路基边坡 基坡一般：1:1.5～1:1.25 路堑边坡：1:0.5～1:1.75
④ 路基排水 排水设施：边沟，截水沟，排水沟，盲沟 坡度要求：纵坡≮0.2%
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金属矿床露天开采 • 第3章 露天矿运输
挖方路基
半填半挖方路基
填方路基
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金属矿床露天开采 • 第3章 露天矿运输
3. 矿山公路路基与路面结构 路基横断面主要参数： ① 路基宽度 路肩 路面宽度：行车部分宽度，与汽车参数、速度有关
B 1b12yc,B 22b 1x2y
x 0 .1 0 7 .0(1 1 6 2 )
路基宽度=路面宽度+2×路肩宽度(b=1.0~1.5m) 最小值≥2b=2m
4. 矿山公路平面要素 ⑥ 线路连接：直线－曲线，同向曲线，反向曲线 直线段与曲线段相连接－插入缓和曲线段长度
3
lq
0.035 R
两平曲线连接：
i) 两曲线超高横坡相同，
两曲线直接连接
ii) 超高横坡不同时，
需要插入超高缓和段
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金属矿床露天开采 • 第3章 露天矿运输
4. 矿山公路平面要素 ⑦ 视距：司机通视的最短距离 停车视距：
di i
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金属矿床露天开采 • 第3章 露天矿运输
5. 矿山公路纵断面要素 ⑥ 道路定线
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金属矿床露天开采 • 第3章 露天矿运输
5. 矿山公路纵断面要素 ⑥ 道路定线
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5. 矿山公路纵断面要素 ⑥ 道路定线
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金属矿床露天开采 • 第3章 露天矿运输
4. 矿山公路平面要素 平曲线参数：半径，转角，切线，弧长，外矢矩
① 平曲线半径(P50) 确定根据：汽车结构参数
横坡，行车速度
要
求：R min＞R min, che；
对应于公路等级取值；
越大越好；
平原区取大值，山区取小值
2 Rmi n3.62g(iH),iH(2~6)%
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金属矿床露天开采 • 第3章 露天矿运输
2. 矿山公路分类及技术等级
按公路性质/所在位置分为：
运输干线：出入沟→卸矿点，排土场的公路
运输支线：各开采水平－运输干线连接公路，
各排土水平－运输干线连接公路
辅助公路：通往分散布置的辅助性设施的路
按服务年限分为：
固定公路：出入沟→地表永久性公路，>3a
金属矿床起露终天点开标高采，• 公第路3章设计露标天高矿，运输
5. 矿山公路纵断面要素
平距，纵坡，里程标，百米标， 涵洞位置，竖曲线位置与要素，
⑤ 线路纵断面标示法
填挖方高度，各线路段长度，
方向角，曲线段要素，纵横比例
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5. 矿山公路纵断面要素
STl1l2l0
t
l13.6, t(1.5~2)s
l22(5 1.J 0 4 5 2 Gi),J(0.5~0.6)
l0 3~5m
会车视距：
S H 2 l1 l0 la lb 2 S T
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4. 矿山公路平面要素 ⑦ 视距：司机通视的最短距离 停车视距：
折减后最大纵坡＜4%时仍取4%
Ⅰ级-6%；Ⅱ级-8%；Ⅲ级-10%
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5. 矿山公路纵断面要素 ④ 竖曲线 凹形竖曲线，凸形竖曲线 当凸形竖曲线，变坡度代数差≥2% 凹形竖曲线，变坡度代数差≥3% 竖曲线半径按下表选取：
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2. 应用及其发展趋势
应用：储量大、面积广、运距长(>5~6km)的露天矿
及矿山专用线路
趋势：① 粘重150t电机车和100~200t自翻矿车
常用大载重准轨自翻矿车型号：
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KF-60、KF-65、KF-70、KF-100 42
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2. 应用及其发展趋势 趋势：① 粘重150t电机车和100~200t自翻矿车 ② >10000V交流电机车和3000V/1500A直流电机车 ③ 电动轮自翻车牵引机组 ④ 内燃机车用燃气轮机代替柴油机 ⑤ 线路工程全盘机械化 ⑥ 实现机车遥控和运输系统自动化
1. 矿用汽车类型
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2. 矿山公路分类及技术等级 矿山运输公路的特点： ① 断面形状复杂； ② 线路坡度大； ③ 曲线半径小； ④ 运量和行使车辆载重量大； ⑤ 相对服务年限短 对矿山公路的基本要求： 结构简单；具有相当的坚固性和耐磨性 矿山公路分类： 按用途分为： 运营型：辅助公路 生产型：开采过程中用作矿岩运输的公路
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5. 矿山公路纵断面要素 竖曲线参数：最大纵坡，坡长限值，纵断面图，
竖曲线半径，竖曲线最小弧长，连接线
① 最大允许纵坡
Ⅰ级：6% Ⅱ级：8% Ⅲ级：10% 最大可达13%，但必须插入缓和段，
其最小长度=汽车长度
② 限制坡长： L H 1 L 1 2 L 2 3 L 3 n L n
3. 牵引方式－电机车&内燃机车
电机车：直流工矿架线电机车，采用直流架线式电机车： ZG80-1500、ZG100-1500、ZG150-1500
交流工矿架线电机车(>6000~10000V) 内燃机车：三种传动方式(机械，液压，电力)
常用电力传动内燃机车(柴油电力机车)
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单车道：B=3.5，4，4.5，5 m 双车道：B=6，6.5，7.0 m
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3. 矿山公路路基与路面结构 路基横断面主要参数： ② 路面与路肩横坡 路面形状：镰刀形，槽形，半槽形 路面横坡： 水泥路面 1~1.5% 碎石路面 1.5~4% 路肩横坡： 比路面横坡大 1~2%, 少雨区 0.5%或与路面同坡
4. 线路技术等级 线路分类： 标准轨：1435mm，大型露天矿 窄 轨：小型露天矿 600mm，750mm，762mm，900mm 三类矿用铁路： 固定线路，半固定线路，移动线路 技术等级：依据单线重车方向年运量划分等级/标准 固定线路分为三级：
路面加宽＞1m时，按内侧路肩宽度不小于1m计算
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金属矿床露天开采 • 第3章 露天矿运输
4. 矿山公路平面要素 ⑤ 曲线段加宽
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金属矿床露天开采 • 第3章 露天矿运输
4. 矿山公路平面要素 ⑤ 曲线段加宽
2 露天矿运输
半固定公路：通往工作面/排土场作业线的公路
1~3a
临时/移动公路：采掘工作面/排土线的公路，
<1a
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2. 矿山公路分类及技术等级 按行车密度和速度可分为三个技术等级：
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3. 矿山公路路基与路面结构 三种路基：
⑤ 路面结构
从路面结构可将矿山公路分为四级：
高级公路：水泥砼路面，条石/块石路面 次高路面：碎石路面，沥青贯入碎石路面，
沥青表面处理路面
中级路面：碎石路面
低级路面：粒料加固土路面
依据矿岩运量路面类型的选择：
水泥砼路面：1000×104t/a 黑色碎石砾石路面：(200~1000)×104t/a 碎石砾石路面：(50~200)×104t/a 碎石/简易土路面：＜50×104t/a
⑥ 道路定线
定线原则：
各参数要符合要求；
线路要平直而短，尽量减少竖曲线；
工程量要小，少占农田；
要充分利用地形，避开高山；
要考虑到各水平面的出入口
定线步骤与方法：
拟定线路系统→方案比较→具体定线(零点自下而上)
固定控制点是拟定线路系统的出发路基边缘线
“零点法”定线：确定跨距→分规定点
h
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7. 工作面汽车入换方式
A. 同向行车
工作平盘宽度较小 必须有两个出入口
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B. 折返行车
工作平盘宽度较宽 单出口，双车道
C. 回返倒车
工作平盘宽度较宽 单出口，双车道
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8. 运输计算 ① 道路通过能力（P68）
第二节 铁路运输
1. 铁路运输特点(P80) 优点：(1) 运输能力大，可达5000~8000万t/a (2) 设备和线路比较坚固耐用
(3) 运输成本低
(4) 对矿岩性质和气候条件的适应性强
缺点：(1) 基建工程量和投资大，基建速度慢
(2) 对地形和矿体赋存条件适应性差
(3) 线路系统和运输组织工作复杂
m
imax
3
3.5
4
%
最小加宽
2
2.5
3
m
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4. 矿山公路平面要素 ⑧ 回头曲线－弯道锐角转折
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4. 矿山公路平面要素 平曲线参数：半径，转角，切线，弧长，外矢矩 ⑨ 矿山公路线路平面表示法
⑧ 回头曲线－弯道锐角转折
对称回头曲线：主曲线+辅助曲线(+插入直线段)
路基要求回头曲线：最窄宽度L1≤两线路最窄距离L
L 1B CD B C(B i C i0)i0
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4. 矿山公路平面要素 ⑧ 回头曲线－弯道锐角转折
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4. 矿山公路平面要素 ⑧ 回头曲线－弯道锐角转折
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4. 矿山公路平面要素 ⑧ 回头曲线－弯道锐角转折 矿山公路回头曲线的最大值
公路等级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
单位
vmax
25
20
15
km/h
Rmin
25
20
15
2
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4. 矿山公路平面要素
④ 曲线段超高
缓和曲线段：
双向路面横坡→单向倾斜的过渡路段
超高坡度iH：缓和段坡面与水平面的夹角
iH
2
gR
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4. 矿山公路平面要素 ④ 曲线段超高(P51) 超高横坡：2%~6%，max≯10%
公路等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
Rmin(m) 45 25 15
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4. 矿山公路平面要素 ② 切线长度与曲线长度 定义：公路转角交点JD1至曲线与直线连接点的长度
T Rtan
, K R
2
180
③ 外矢矩
转角交点至圆曲线中心的距离
ER(se2c1)coRs R
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4. 矿山公路平面要素 ⑤ 曲线段加宽 从直线段或缓和曲线段开始，逐渐加宽到圆曲线部分 双车道曲线段加宽值为：
Bj
L2 0.1
RR
双车道曲线段车道总宽度为：
L2 0.1
BZ B0R R
单车道曲线段加宽：双车道加宽值的一半
路面加宽＜1m时，路基不加宽；
3. 矿山公路路基与路面结构 路基横断面主要参数： ⑤ 路面结构 路面类型：柔性路面，刚性路面 路面结构：单层，两层，多层
道路横坡1~4%
磨耗层15~20mm
面层50mm
基层100~150mm
垫层200~300mm
基础地层
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3. 矿山公路路基与路面结构 路基横断面主要参数：
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5. 矿山公路纵断面要素 ② 限制坡长： LH＞800m，设置缓和段 40~50 m，i＜3% ③ 纵坡折减 平曲线半径≤50 m，最大纵坡按下表折减：
海拔5000m以上：折减3%
4000~5000m：折减2%
3000~4000m：折减1%
N10 S n 02K ,0K 20.5~0.7
② 自卸汽车运输能力(P68)
A 60qK1T
t
汽车运行周期=装载t+卸载t+运行t+调车t 自卸汽车工作台数NG与在册台数NZ：
NGK3 A Q B,K31.1~1.5;NZN KG 4 ,K40.5~0.8
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