露天煤矿土石方剥离施工技术研究

技术研究王晓艳(中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁辽阳111000)［摘 要］现阶段我国煤矿产业的发展速度不断提升，在很大程度上推动了我国社会经济的发展，其中在煤矿开采工作当中, 露天煤矿开采是其中一个非常重要的构成环节，同时在露天煤矿开采工作当中，需要对土石方剥离施工技术加以有效的运用， 以此来提高整个煤矿开采的质量和效率。［关键词］煤矿；露天开釆；剥离技术［中图分类号］TD824 ［文献标志码］B ［文章编号］1001-523X (2019) 18-0042-02Research on Earth-rock Stripping Construction

Technology in Open-pit Coal MineWang Xiao-yan［Abstract ］ At present, the development speed of China's coal mining industry is constantly improving, which has greatly promoted the development of China's social economy. Among them, open-pit coal mining is one of the most important components in coal mining, and at the same time in open pit mines.In the mining work, it is necessary to effectively use the earth and stone stripping construction technology to improve the quality and efficiency of the entire coal mining.［Keywords ］ coal mine ； open pit mining ； stripping technology随着当前我国社会经济的发展速度不断加快，有效推动 了我国煤矿开采行业的快速发展，现阶段在煤矿的开釆条件 以及开釆形式不限制的情况下应当釆用露天开釆，在进行煤 矿的露天开采过程当中，相比于煤矿地下开釆更适合应用一 些大型的煤矿开釆设备，进而有效地提高了整个煤矿资源开 釆的质量和效率，大幅提高了整个煤矿开釆工作的劳动生产 率，缩短了煤矿开采的工作时间，对整个煤矿开釆单位的经 济效益以及社会效益都有着重要的保障。随着现阶段我国煤矿开釆设备的不断升级和改进，露天 矿土石方的剥落技术也不断成熟，在实际的煤矿资源开采工 作当中，对施工机械化程度以及整个煤矿开釆的工作效率有 着非常重要的提升。砂岩及砂岩为最佳组织类型。泥岩通常情况下呈现出厚度较厚的性质，砂岩类主要是 以分层状或者是薄层状为主，在泥质粉砂岩细砂岩和水平层 土质体当中，主要是以波状水平层作为主要的发育地段，同 时也存在地质斜坡层。2主要施工方法及技术措施2.1露天煤矿土石方的剥离方式在露天煤矿土石方剥离生过程中，其中配置了大容量挖 掘机釆装和大吨位自卸汽车，包含了 40t以上运输和排土汽车， 同时配备了专业的工作人员，对现场的施工机械设备进行维护 和处理。在煤矿开釆过程当中需要对周围的公路道路环境进 行合理的养护，在进行软岩施工当中运用挖掘机釆装或者是 大功率推土机来进行施工，在岩层区域釆用穿孔爆破的形式, 有效保证整个岩石层的整洁程度。釆用土岩和煤层分区开釆 的形式，充分保证大功率推土机在工作过程当中的施工效果， 保证整个生命的平整程度和压实程度，同时让整个工作面的 平整度和标准高度都达到相应的设计工作要求。釆用合理的 规划区分，促使剥离优化和设置相应的挖掘机设备不断提高 拉钩落段的沉降深度，有效帮助挖掘机的快速推进，保证在 这段时间范围内完成宽度55m的作业面，在组织方面通过自 上而下逐层分离的方式，以4~6m的分层距离来进行平行推进。 2.2露天煤矿土石方剥离施工的技术方案在软、中硬岩层当中所釆用的大功率挖掘机的功率大小 也存在一定的差异，其中大吨位的自卸汽车在运输和排放过 程当中，需要通过大功率推土机渣土来进行综合操作，通过 有序的组织和釆装和连续性的弃土施工，保证整个工作流程 的稳定性和安全性，以此来不断提高整个工程的施工进度。(1)在釆装工程的开展过程当中，其中一次性开釆的高 度不能超过6m以上，剥离出来的671水平台阶最后的高度设 定为18m,同时剥离台阶最终的高度设定为12m。在工作台 阶的坡面角度上为65。，第4系台阶的坡面角度为33°,在开 釆作业过程中釆用了分层开采的模式，其中分层高度不超过 6m,在水平运输过程当中没有考虑到开釆作业设备的工作要 求，在自卸卡车的平衡调车过程当中，需要有效确定开釆过

1工程概况本文重点针对某处露天煤矿来进行分析和研究，该煤 矿工程的总量大约为4000万m‘，同时年度总工程量达到了 2000万 m'。在煤矿开釆工作当中，工程施工范围包含了生产剥离的 煤矿釆掘、煤矿资源运输、煤矿工作面的排土施工、道路维 护施工、道路防尘施工等各个工作环节来进行控制，其中含 有了大量的腐殖土回收工作、煤炭选择采集工作、煤矿资源 的穿孔爆破工作等。通过对该煤矿开釆区域的实际地质条件进行了分析和勘 察，其中在本次工程计划当中，土方剥离物主要针对第四系 松散沉积物和胶结物为主，其中泥质岩化程度较差的粗砂岩 和细沙也相对较多，通过实际的工程勘察可以看出在泥砂岩 粉砂岩等物质占到了人体总量的48.7%~56.9%之间。在露天矿的常见岩石结构当中主要以泥岩离子结构和粉 砂泥质结构作为主要的构成类型，在砂泥结构当中混合体当 中的结构主要分布在个别的区域、地段或是个别的土质层当 中，土质的颗粒的均一程度和分选程度较强，主要是通过粉收犒日期：2019-06-16作者简介：王晓艳(1982-),女，辽宁辽阳人，工程师，主要研究方向

为工程管理.• 42 •建筑技术开发Building Technology Development施工技术Construction Technology第46卷第18期2019年9月程当中的实际宽度以及工作面的宽度大小，充分保证各项作 业参数充分满足工作需求。(2) 在台阶高度的设置过程中，一次性煤矿开釆工作面 的高度不能超过6m以上，同时在工程完工之后，剥离671水 平台阶的实际高度为18m,剩余台阶的高度为12m。依照岩 石和煤矿资源分布的物理学性质条件，需要充分考虑到整个 岩石层和煤层当中的稳定性因素，土方剥离作业过程当中的 设备特性，必须要要求在注意工作当中的台阶，坡面大小不 能超过80。以上，针对开釆工作当中的台阶坡面角度大小不能 超过65°以上。(3) 在釆掘带宽的设置过程当中，必须要选择和开釆设 备相适应的工作设备，同时还需要充分考虑到自卸卡车在平 盘吊车过程当中的相关影响因素。在工作平台宽度设置工作 当中需要釆取宽道运输道路安全宽度等相关工作条件，依照 外围设备的工作特性，在实际的工作过程当中釆用端工作面 来进行操作，其中最小的平面宽度不能小于50m,同时在进 行测向工作面的工作过程当中，最小的平面宽度设置不能小 于55m,在工程施工完成之后对最小的工作面的宽度不能小 于 72m。(4) 采装设备在工作当中必须要保证设备工作过程当中 的安全距离，在同一个水平面上进行作业和施工，煤矿开釆 设备之间需要保持30m以上的安全工作距离，在工作面的坡 度区域当中不能超过0.5m的伞檐然后再进行后续的开釆操作。 当台阶的标准高度和标准设计之间的允许误差范围为±1.05m, 过程中其中工作面的底部宽度大小不能小于标准设计值的大 小，整个工作面的表面需要保持充分的平整度，任意30m长 度范围内的品种误差不能超过±0.5m.在各个台阶坡面之间需 要充分做到平整和对齐，在任意的30m距离范围内平整，误 差不能超过lm。(5) 以每一个月为周期对现场的开采工作进行一次性质 量验收，同时在进行釆购工程过程当中，需要准确对照各个 检查位置的质量情况，做出有效的质量评价，同时还要提出 相应的工作处理意见，在进行物料准备工作当中，相关釆装 设备和相关工作人员必须要保证一定的安全距离，同时在同 一个平台当中的作业工作，釆装设备必须要保持绝对的安全 距离。在相邻上下两个工作面进行工作过程当中，上盘的距 离需要和下盘距离之间的宽度进行对应，同时还需要和上盘 破解区域来进行安全墙的修筑，在进行釆矿工作当中不能进 行胡乱的开釆。3露天煤矿土石方剥离施工测量技术3.1施工控制技术在矿区剥离工作开展过程当中，如果单纯依靠在矿坑周 围设置基础控制点，基本上无法符合整个剥离施工的施工要 求。因此，须在基础的控制网当中进一步加设控制网点，在 工作控制点当中需要对应均匀分布在各个阶段的工作平台上， 必须要保证相应的工作密度，在工作控制点的测量标志当中， 通常情况下是使用木桩固定在剥离平台上。在实际的工作过程当中需要建立起工作控制网，也就是 相关测量人员通过全站仪的测量方式，对各个不同的工作控 制点来进行准确的测量。通常情况下，需要依照相关的制图 精确度来进行有效的考虑，在工作控制点当中所对应的基础 控制点，误差大小不能超过平面图当中的0.2mm范围，也就 是在测图比例大小为1 : 500的情况下，实际的误差大小不能 超过0.1m。3.2工程测量技术当露天矿工作控制点建立完成之后，可以进行后续的各 种细部测量工作，在实际的测量工作当中主要包含了排土厂 车辆工作、边界线标定、剥离量的验收和检测等各个方面工作。在排土场的测量工作和生产过程中，为了有效了解排土

场的实际稀土状况，需要设定具有计划性的安排和生产工作, 需要周期性对排土场进行严格的测量，其中主要的测量对象 包含了排土台阶的坡顶线和底角线、排土场内部的运输线路 和位置设定等，在整个测量的方式和方法上必须要和挖掘工 程测量保持一致。为了有效控制整个测量工作的剥离进度，开釆设计和编 制工作当中必须要提供出相应的资料参数，对生产过程中的 各项工作质量进行严格的检查和监督，同时在剥离工作当中 需要依照相应的设计规划来进行准确的设定，依照实际工作 的生产进度，对剥离量进行验收和测量，同时在测量的对象 方面必须要充分考虑到整个生产台阶的坡顶线和坡底线，同 时在上下平台当中的高程测量也需要做好良好的控制。依照剥离区域原始的地形条件对相应的变坡定点高度来 进行控制，在后续的数据处理工作当中，需要将构成数据准 确的导入到对应的CAD软件当中，在软件当中会形成相应的 高清分析图片，并且在剥离区域范围内土方开发一周期之后， 需要使用二次坐标和标高来进行工作测量，依照之前的工作 测量结果，通过横断面或者是方格网的计算方式来不断提高 整个工程的整体数量。3.3横断面施工技术由于整个煤矿开釆工作面的地形相对比较复杂，同时整 个开采区域的地势比较狭长，在开发工作当中经常会涉及到 一些不规则同时开挖深度较大的地段，在选择横断面过程当 中需要进行土方量的计算。土方量的计算范围内需要设置出对应的断面线，其中断 面通常指的是垂直于等高线或者是垂直于大部分的建筑物长 轴线，在土方量的设计精度和断面之间的间距和长度有着直 接的关系，如果长度越小那么实际的测量精度就越高，断面 的多少必须要依照实际的地面和自然地面的复杂程度来进行 确定，同时还需要对整个设计工作当中的精确度来进行控制， 在地形变化较小的区域范围内，可以减少断面的数量。相反， 在地形条件变化比较复杂的情况下，需要尽可能选择更多的 断面。两个相邻断面之间的间距大小，通常情况下需要小于在 100m范围之内，以20~50m距离为最佳，在每一个断面的自 然面和设计面之间，需要保证整个断面填方和挖掘的面积， 有效计算相邻断面之间的填挖量，同时给整个计算结果进行 合理的统计和分析。方格法的计算方式主要是将整个场地划分成若干个不同 大小的正方形网格，然后预算实际的计算结果，对四棱柱的 体积进行勘测，对所有的四棱柱的总体进行汇总，进而可以 得到整个土方量的大小，在方格网的大小设定过程当中，主 要是依照坐标相互之间的节点来进行设定，通常情况下需要 将节点控制在5~15m范围之内，如果整个坐标的地势平坦， 可以适当的将长度进行延长。4结束语在排土场当中通过分区分层已自低而高的方式来进行排 除工作，在局部区域岩石较硬的地带可以使用挖掘机，配重 破损的方式来进行开采操作，同时还可以使用大马力的推土 机来对岩石进行破碎，必要的情况下如果要使用岩石爆破操 作，必须要通过穿孔爆破环节来进行实施，同时需要配备相 应的业主来进行负责。参考文献[1] 王桂林.黑岱沟露天煤矿与哈尔乌素露天煤矿协调开釆方案研究[D],阜 新：辽宁工程技术大学，2015.[2] 陈方圆，陈国庆.永城矿区城郊煤矿全力推行“110工法” [J],资源导刊， 2016 (9) : 39.[3] 王克权.-110工法”在金凤煤矿倾斜厚煤层的研究及应用[J].神华科技， 2019 (1) : 17-20.• 43 •