2 石料开采及运输规划.doc

1、2 石料开采及运输规划2.1 概述上咱日沟灰岩石料场位于坝址上游左岸的金沙江支流上咱日沟上游侧山坡，距坝址直线距离约 3km。料场大致呈近 EW 向展布，冲沟深切、狭窄，两岸地形较陡且支沟发育，上咱日沟内枯期有少量水流，料场分布地段沟底高程约 1700m。料场地段为一山脊地形（见图 8.1-1） ，料场主要位于山脊至上咱日沟之间的山坡上（部分在沟的下游侧山包） ，该山坡呈一下陡上缓且为局部山脊或冲沟相间分布的斜坡地形，料场分布高程 1800m2370m，面积约 0.41km2。料场范围地形零乱、高差大，最大高差约 570m，总体地形较陡，靠沟地带地形坡度约 55，其余地段一般为 3743，并多

2、处为 7585的陡崖地形。料场范围有向周围扩大的余地。根据地形条件，将料场分为两个区，即区和区，区为沟的下游侧山包，区为沟上游的广泛区域。料场为孤立山体的下游侧斜坡，场地水文地质条件较简单，地下水位埋藏较深，山脊部位埋深大于 100m。综合地质测绘、勘察、试验成果，上咱日沟石料场基岩裸露，岩体风化程度较弱，剥离量少；岩石强度高，较完整，喀斯特不发育。据勘探揭露，覆盖层集中分布于地形平缓处及冲沟中，厚度一般0m30.84m。上咱日沟及其右岸高程 1800m 以下受上咱日断裂影响，虽有呈透镜状的灰岩分布，但岩性杂乱，岩体多蚀变，完整性差，开采困难，本阶段不予考虑。高程 1800m 以上岩体无全风化

3、，局部有厚度较小的强风化，弱风化下限垂直埋深一般 20m60m，水平埋深一般 20m30m。岩体以镶嵌碎裂结构为主，在总进尺 386.70m 的平硐基岩硐深中，镶嵌碎裂结构占硐深的 98.6%，次块状结构仅占 1.4%；平硐内弱风化段的 BSD 一般 17%20%，钻孔内弱风化段 RQD 一般15%30%；平硐内微新岩体的 BSD 一般 10%28%，钻孔内微新岩体 RQD 一般30%50%。在平硐中采用了弃线率统计平硐中的无用料，即某一线上无用料所占的比例，无用料包括云煌辉石岩、方解石细脉或团块、节理裂隙中的夹泥宽度、溶蚀裂隙夹泥宽度。按此方法，该料场的弃线率一般为 7%10%。总体上石料场

4、风化程度较弱，弱风化下限垂直埋深相对较浅，岩体完整性较差，以镶嵌碎裂结构为主，无用料在弱风化以下基岩内所占比例不大。喀斯特现象在该料场发育程度不高，受河流下切速率影响，岩石水平溶蚀不发育，喀斯特现象主要是沿垂直裂隙的扩张溶蚀。在料场范围内仅发现一处相对较大的顺层溶蚀洞穴，该洞穴顺层面长约 8m，沿层面往里溶蚀深度约 3m，垂直层高度约 2m，该溶蚀洞穴主要是底部顺层挤压，挤压带岩石破碎，地表、地下水沿带渗流溶蚀加塌顶形成。勘探中，仅在钻孔 ZK304 孔深28.52m29.17m 段揭露到较大的溶蚀洞穴，其余主要是裂隙面上有溶蚀，一般仅在弱风化段岩体中沿面存在厚度小于 1mm 的钙膜，微新岩体

5、除较大裂隙外，面一般闭合，无溶蚀现象。在平硐 PD307 中，硐深 65m76m，沿 N15W，SW8085的陡倾结构面溶蚀强烈，最大溶蚀宽度达 1m，受此组节理影响，硐中见有串珠状小溶孔，一般 20cm30cm，高约 50cm。其余平硐中少见小溶孔（10cm20cm） 。因此，料场喀斯特现象不发育。本阶段对料场灰岩进行了三组岩石物理力学试验和人工砂云母含量试验，三组试验成果表明，其试验值差异不大，它们的试验平均值分别是：颗粒密度2.74g/cm3，块体密度 2.69g/cm3，干抗压强度 111.3MPa，湿抗压强度102.1MPa。结合料场本身地质情况，在设计时综合考虑各种可能存在的因素，

6、具体措施如下：（1）考虑料场含有云煌辉石岩、方解石细脉或团块、节理裂隙中的夹泥、溶蚀裂隙夹泥等需弃除，甚弃线率约为 7%10%，取扩大系数 1.1；（2）由于勘探的可能误差及需要量的增加，除满足工程的需要储量外，还考虑了一定的备用裕度，取 1.3；（3）考虑到岩性影响系统加工、运输损耗，在计算开采总量时未采用常规的损耗系数 1.11.25，而根据实际情况选用了 1.2；（4）料场按满足招标文件中所承担的骨料生产任务，按共需生产成品骨料约 312 万 t 计算，料场最大开采量约 160.5 万 m3（有用料） ，料场设计储量为208.6 万 m3（有用料） 。（5）根据各开采高程进行详细的储量计

7、算，综合分析比较料场地形及地质条件，根据标书文件要求，按满足料场有用料储量为 208.6 万 m3的要求。料场终采平台为 1800m，初采平台 2010m，开口高程为 2053m，开挖综合坡度为10.52。（6）料场规划采用槽形结构，在满足边坡安全的前提下兼顾料场开采安全和边坡支护的经济性，梯段高度 15m，每层设置宽度为 2m 马道，每 4560m 高度设置 6m 宽马道，满足支护和边坡稳定的要求。（7）有用料运输经对过目前料场几种常见的运输方式比较后选用了保障率高、输送可靠、成本适中的全汽车运输方案，对道路的布置规划从地形、地貌、安全、宽度、坡度进行综合分析，采用隧洞加明路运输方案。（8）

8、考虑到料场防护的需要，在修筑料场开采道路的同时，在 1870m 高程设置拦渣平台，在有用料开采中设置先锋槽工艺保证料场施工的整体安全性。 2.2 料场开采规划本合同工程需提供各种标号的常温混凝土约 83.2104m3；最低出机口温度14的 C20 预冷混凝土约 24.6104m3；大坝级配垫层料约 24.8104m3；喷混凝土用骨料约 9.2104t。上咱日沟灰岩石料场需提供本工程所需的混凝土骨料和大坝级配垫层料加工的毛料供应任务。（1）骨料需求量及料场储量计算根据招标文件，*左岸砂石加工系统承担约 24.8 万 m3大坝级配垫层料和117.2 万 m3混凝土（含喷混凝土）的骨料生产任务，由此

9、算出需要的毛料开采储量如下：Vd=QAKK1K2K3KsAd式中：Vd 毛料开采储量万 m3（自然方）QA 成品骨料需求量万 tK 加工运输总损耗补偿系数，K=1.2K1 混凝土运输浇筑损耗补偿系数，K 1=1.011.02 取 1.02K2 净骨料运输损耗补偿系数，K 2=1.01.03 取 1.03K3 开采损耗补偿系数，K 3=1.1Ks 储量备用系数，Ks=1.251.5 取 Ks=1.3Ad 毛料比重，2.7g/cm 3则：Vd=1422.21.21.021.031.11.32.7208.6 万 m3（自然方）根据以上计算可知，按满足招标文件中所承担 24.8 万 m3大坝级配垫层料

10、和 117.2 万 m3混凝土（含喷混凝土）的骨料生产任务，共需生产成品骨料（含垫层料）约 313 万 t，料场计算开采量约 160.5 万 m3，料场需要储量为 208.6万 m3。（2）开采储量的计算及料场开采范围根据招标文件提供资料及现场踏勘，料场大致呈近 EW 向展布，料场地段为一山脊地形（见图 8.1-1） ，料场主要位于山脊至上咱日沟之间的山坡上（部分在沟的下游侧山包） ，该山坡呈一下陡上缓且为局部山脊或冲沟相间分布的斜坡地形，料场分布高程 1800m2370m，面积约 0.41km2。根据规划储量，为避免石渣下江，并尽可能的减少料场开挖对渣场施工影响，避免不安全事故的发生，经认真

11、对料场地形及地质情况分析，确定料场开采距江边边较远的第二个山脊为料场开采区，由此，按 1：0.3 开挖边坡坡比，以 15m 高一个开挖梯段对有用层储量进行计算，其结果见各开采高程储量计算表 2-1。表 2-1 各开采高程储量计算表高程(m) 层开采面积 (m2) 总开挖量(m3) 覆盖层量 (m3) 覆盖层累 计(m3) 有用料 (m3) 有用料累 计(m3)2025 以上 790 6583 6583 6583 / /2010 1900 20178 20178 26761 / /1995 3620 41406 18633 45394 22773 22773 1980 4954 64311 83

12、60 53754 55950 78724 1965 6482 85771 11150 64904 74620 153344 1950 7886 107756 14008 78913 93748 247092 1935 10134 135149 17569 96482 117580 364671 1920 10590 155435 20207 116688 135228 499900 1905 10894 161136 20948 137636 140188 640088 1890 11224 165887 21565 159201 144321 784409 1875 11421 169834

13、 22078 181280 147756 932165 1860 13711 188490 24504 205783 163986 1096151 1845 17838 236617 30760 236544 205857 1302008 1830 19360 278981 36267 272811 242713 1544721 1815 24825 331387 43080 315891 288307 1833027 1800 30623 415860 54062 369953 361798 2194826 合计 2564779 369953 2194826 根据各开采高程储量计算，为尽可能

14、的减少剥离料的开挖，综合分析比较料场地形及地质条件，规划料场开采高程为 20531800m 时，其料场有用料储量为 219.5 万 m3（已大于需要储量 208.6 万 m3） ，由此，确定料场开采规划终采平台为 1800m，其开口高程为 2053m，开挖综合坡度约为 1：0.52。料场开采规划详见上咱日沟料场开采规划平面图 （图号：LY2009/T01-02-01） 、 上咱日沟料场开采规划终了剖面图 （图号：LY2009/T01-02-02） 。2.3 石料的运输方式2.3.1 毛料开采运输方式的选择上咱日沟料场开采最大宽度约 250m，长近 350m，开挖高程约 250m。该料场范围狭长

15、，开采深度较大，但开采运输条件较差，但可以采用多种开采运输方式，如公路汽车运输方案、溜槽运输方案、竖井（斜井）加皮带运输方案，汽车洞运输方案等。目前国内外许多大型矿山和人工砂石采料场为解决垂直运输问题，大多采用溜槽、溜井等方式，充分利用物料自重进行运输，节约道路修筑费用，减少车辆运输工作量，降低生产成本。溜槽运输具有施工简便，不易堵塞等优点，其主要缺点是溜槽侧壁和底面磨损大，特别是溜槽修筑较困难，运行时石块飞击距离远，安全可靠性较差；同时上咱日沟料场覆盖剥离和毛料开采同期施工，易产生混料现象。溜井运输与溜槽运输相比避免了运行时石块飞击现象，溜井运输目前国际国内矿山使用较多，水电工程中，国内二滩

16、、龙滩、锦屏等均已成功使用。它具有井壁不受石料直接冲击、磨损均匀、安全性好、不易堵料等特点。下面对竖井加皮带运输方案的可行性进行分析，结合上咱日沟料场开采规划，若溜井布置在料场中部，溜井布置井口高程需达到 1970m 才能减少料场开采施工干扰，按皮带运输平洞底板高程 1800m 设计，则竖井深约 170m，而溜井施工需料场道路修筑到 1970m 高程时才具备施工条件，同时需料场揭顶施工与溜井同期施工干扰大，安全隐患突出；溜井加皮带运输方案的建安投资与汽车公路运输道路建安投资相比，费用大，且工期紧。因此，溜井加皮带运输方案并不完全满足本方案要求。料场采用公路运输方式汽车平均运距约 3.5km，全

17、汽车公路运输有两种可行性，其一，为满足石料的运输，经料场下部较缓地形后在料场靠江侧沿较缓的山坡修筑“之”字型明段公路至料场揭顶平台；其二，考虑料场开采期开挖掉渣、边坡挂渣等施工干扰，料场道路从开采区后部经过约 580m 的隧洞穿过料场后，再沿自料场外侧较缓的山坡修筑“之”字型明段至料场顶料揭顶平台。据此，两种道路布置形式均可满足石料的运输要求。全“之”字型明段公路方案，因公路全暴露于料场正下方，料场每次爆破作业后因石料的滚落，其路面的清理工作量较部分洞室运输方案大，同时边坡挂石由于料场边坡陡峭无法及时排除干净，在下雨或有风时随时都易从高处坠落，安全隐患大。就其部分洞室运输方案而言，其运距并没有

18、增加，料场地质条件较好，建安费用增加不多，但可解决料场开挖与运输的干扰及安全问题。综上所述，通过对以上几种毛料开采运输方式的分析研究，根据本料场的地形及地质条件，采用部分洞室公路汽车运输方式较经济，公路运输保证率也较高。经分析比较确定，毛料开采运输道路最终选定采用全部分洞室的“之”字型公路至料场揭顶平台的全汽车公路运输方案，与其他方案比较较为经济、合理、安全、可靠。2.3.2 料场运输道路布置 （1）料场主干道料场主干道路主要满足料场物资运输、设备转移、剥离料的运输以及有用料的运输，根据上咱日沟料场的地形地貌条件，料场靠江侧地势平缓，下游侧地形坡度较陡，经分析，道路布置如下：从石料场开采公路（

19、L2）终点修建进场道路经上咱日沟渣场上游侧后，在用隧洞通过料场开采区，然后沿料场下游侧较平缓地形布置“之”字形主干道至料场揭顶平台，作为有用料开采运输通道。开挖出渣道路只考虑修建到 2010m 揭顶高程，2010m 高程以上只考虑修建推土机和反铲等履带设备使用的施工便道。根据料场开采及运输条件，从砂石料加工系统粗碎车间至料场揭顶平台 2010m 高程道路总长 4.78km，其中加工系统至上咱日沟渣场石料场开采公路（L2）约 1.37km 业主已修筑，公路宽 10m，为混凝土路面，其余 3.21km 道路为本标修筑范围，路面均按 8.0m 宽设计，道路设计时速：30km/h，路面最大纵坡为 8%

20、，路面采用泥结碎石路面。2010m 揭顶平台高程以上修筑的供施工机械使用的施工便道，路面宽按 5m 设计，路面纵坡控制在 1025%，路面为碎石路面。料场开采区到砂石系统粗碎车间的平均距离约 3.6km。料场主干道路技术指标和特性见“4 道路设计” 。（2）场内道路布置料场在开采过程中，随着开采平台的不断下降，部分场内道路需重复修筑，主干道与各开采平台之间的联络道路采用预留爆碴修建，以沟通各开采平台。采场内开采平台下降后，再及时修通开采平台与进场交通主干道的联络通道，以满足剥离料和有用料开挖后的运输及设备的行走。根据料场开采规划，在主干道路 1831.5m、1875m、1920m 高程修筑 3

21、 条施工支路与主干道相连以沟通各开采平台与料场主干道，各开采平台与主干道的联络道路采用预留爆碴修建，路面宽度 9m，转弯半径及纵坡满足设备行走的要求。每次降段均首先于主干道适当高程部位开始修筑一条施工便道，并延伸至下一个开采平台，以便可以提前跟下一开采平台进场道路连通。料场道路具体规划布置见料场开采道路布置图 （LY2009/T01-03-01） 。2.4 石料的开采石料开采运输是整个料场开采规划中最重要的环节之一。选择一个安全可靠、经济合理的开采运输方式，不仅能大大节省工程投资，同时可保障工程进度的顺利实施。料场开采运输方案必须满足石料开采高峰强度要求，可靠性高，成本低。料场配置的钻爆、装载

22、、运输等设备的规格型号及数量应满足高峰期料场开采运输强度要求。本料场由于地形狭窄、陡峻，因此不能采用传统的开采方式向外进行爆破，必须采取有效的开采方式以防止开采石料危及料场下方建筑物。料场开挖按照“从上到下、先揭顶剥离再开采毛料”的原则进行，开挖采用深孔梯段挤压爆破进行开采和降段，采用预裂爆破法形成边坡和平台，从而以保证高边坡的稳定及对毛料粒径的控制。根据料场特性，对料场开采工作面布置进行了自上而下单台阶双工作面布置，料场开采最大长度约 350m，最大宽度约 100m，为典型的山坡长条型料场，单台阶双工作面布置在满足强度要求的前提下施工干扰小，比较适用。考虑到单台阶多工作面开采方式更有利于汽车

23、运输，减少场内运输道路工程量，减少料场开采、运输的相互干扰，因此选择单台阶双工作面为主的开采方式，沿长度方向布置多台挖装设备。待形成一定的工作面后，可采用深孔梯段爆破方式，并在工作面上直接集料挖装，由自卸汽车运至砂石系统粗碎车间。2.4.1 料场的开采分层场的开采梯段分层高度与开采作业所采用的采装设备有关，同时要保证有较好的爆破效果。根据本集团公司过去采石场的开采经验以及结合本工程所配备的采装设备，确定梯段分层高度为 15m。根据招标文件，料场范围内的地形地质条件较好，为确保高边坡的长期稳定与安全，确定采用 1:0.52 的整体边坡坡度，并结合高边坡支护需要，每一梯段开挖边线均设有一个马道，马

24、道宽 2m，每隔 60m 高度设一安全马道，马道宽6m，开采边坡均按 1：0.30 控制。料场开采的施工程序总体上按从上到下，依次分层开挖。上一层覆盖层先开挖，然后进行该层有用料的开采，同时分区进行下一层覆盖层的剥离，上一层开挖完成后再进行下一层开挖。2.4.2 无用料的剥离根据招标文件规定，覆盖层无用料的弃渣场为坝址上咱日沟渣场，无用料的运输总量约 37.0 万 m3。料场 2025m 高程以上揭顶，采用反铲配合推土机推至1870m 截渣平台装车。料场周边的剥离料因厚度较小，周边的无用料剥离与有用料开采同期进行，覆盖层、周边剥离层等岩石破碎带、强卸荷带及危岩体的部位采取弱振动爆破法施工，根据

25、地质岩性的变化，采用中小直径钻孔、中深孔及浅孔爆破方案，严格控制最大一段起爆药量（高段微差网络）采取非电接力起爆网络，将爆破的地震效应控制在最低限度。无用料剥离超前一层，以保证有用料开采质量，同时在开采过程中清除大理岩岩内软弱、破碎及风化物质，以防止其与有用料混杂，严格控制有用料的质量。2.4.3 有用料的开采根据上咱日沟料场地形、地质、地理位置等特点，将料场有用料的开采、运输与后续的加工工艺及设备配置联系起来统一进行研究，形成一个总体的工艺方案。为满足混凝土强度需要，采用台阶爆破方法施工，梯段爆破孔采用CM351 高风压钻机造孔，边坡预裂（或光面）孔采用 QZJ-100B 快速钻机造孔，爆破

26、采用孔间毫秒微差，非电毫秒雷管联网，电力起爆方式。爆破装药采用散装炸药，连续全耦合装药结构，预裂（或光面）爆破孔装药采用乳化炸药不耦合间隔装药结构。边坡预裂及水平预裂（光爆）采用 32mm 药卷不耦合装药。由料场道路布置规划，有用料的运输采用自卸汽车沿场内各支线料场主干道石料场开采公路粗碎平台的线路进行。根据招标文件，综合考虑各耗损，其有用料开采总量约 160.5 万 m3，有用料的开采按以下方式进行：（1）料场有用料的开采采取自上而下的开采方式，由于料场开采区采运道路均位于料场开采区前缘布置，因此，每个梯段的开采只需从相应高程的料场主干道修筑施工便道至开采平台，再以施工便道为临空面进行爆破。

27、随着开采平台的下降，开采平面逐渐扩大，当具备条件时，在以施工便道为临空面进行爆破的同时，沿料场长轴方向先开挖宽度不小于 25m 的先锋槽，该先锋槽根据料场平台长轴方向的长短设置一定的坡度，使其端部可以降至下一平台高程，这样可以同时进行 2 个梯段的爆破，以最大限度的提高开采强度。（2）待形成先锋槽（堑沟）后，以该先锋槽为运输堑沟，形成多掌子面开采布局，其开采强度将满足料场月开采最高强度约 11.8 万 m3的要求。施工时，先爆破堑沟内侧岩体，爆破后的石料由 1.63.0m3挖掘机装 25t 自卸汽车，自卸汽车经骨料运输道路至粗碎卸料平台。（3）待堑沟内侧岩体爆破完成后，同样以该堑沟为临空面进行

28、其外部岩体的爆破，为减少开挖石料滚落到料场下部的冲沟内，开挖线外部预留 35m 的岩埂进行保护，该预留岩埂在下一梯段爆破时可一并挖除。（4）在该堑沟两侧岩体爆破即将完成时，最先开挖部位已具备向下一梯段开采的条件，以此循环，以最大限度的满足开采强度。2.5 料场开采强度及进度计划根据招标文件工期要求，2009 年 4 月加工系统开始正式生产，据此料场开采进度计划安排，从 2010 年 1 月开始进入料场揭顶，至 2008 年 3 月底完成上咱日沟料场的揭顶开挖及支护，2010 年 4 月料场具备正式开采条件。2008 年 4月至 2010 年 9 月底料场开采按满足生产供料所需的毛料开采和加工系

29、统料仓生产备料，从 2010 年 10 月开始，料场开采强度与砼浇筑强度相对应，即当月浇筑多少砼就开采相应的石料。按此原则，计算出料场毛料开采强度，然后根据料场开采强度和料场各采层的开采量，排出料场各采层开采进度计划。根据招标文件，砂石系统砂石骨料成品生产能力 550t/h，大坝垫层料成品生产能力 180t/h。为确保骨料的供应，骨料开采按当月浇筑多少砼就开采相应的石料配置资源，同时通过料仓堆存予以调节。高峰期有用料开采最高峰强度约 11.8 万 m3/月，剥离料开挖运输最高峰强度约 2.0 万 m3/月，总开挖最高峰强度 13.8 万 m3/月。料场内开采工作面可随施工强度的不同而设置，高峰

30、期料场开采每层布置开采作业面 2 个，一般设计考虑每次爆破的块石量不宜少于采装设备 510 天的装载量，其最多 2 个作业面就可满足要求，每个开采作业面一月放 3 次炮。月放炮 6 次，则每一循环爆破方量为 100（每工作面长度）15（爆破进尺）15（梯段高度）22500m 3（自然方） ，同平台为两个工作面，一个月可开采毛料 3225002=135000 m3，满足高峰期每月开采强度118000 m3的要求。因此选择单台阶双工作面为主的开采方式，沿长度方向布置多台挖装设备可满足开采强度要求。在进入下层开采时，上述循环可在上部已开采的面下部提前进行下一层的开采循环工作。2.6 资源配置计划2.

31、6.1 主要开采设备配置剥离采用高风压钻机、手风钻配合钻孔，装载机、反铲装车，推土机配合20t25t 自卸汽车运输。石料场开采采用潜孔钻机预裂，爆破孔采用高风压钻机，水平预裂或光爆孔采用高风压钻机及手持式汽腿钻， 挖掘机装车，推土机配合集料平场，自卸车运输，人工配合小型液压反铲削坡。顶部无用料采用潜孔钻和手风钻钻孔，长臂反铲削坡，推土机配合集碴，装载机或反铲装料，20t 自卸汽车运输。料场有用料开采采用大孔径液压钻机和高风压钻机钻孔，1.63.0m 3挖掘机装料，25t 自卸汽车运输。料场边坡采用潜孔钻和 CM351 高风压钻机钻孔。周边剥离料采用潜孔钻、手风钻、液压钻机钻孔爆破。根据开采强度

32、及进度分析，有用料钻爆最高强度为 11.8 万 m3/月，料场高峰时段开采强度按 13.8 万 m3/月考虑（其中有用料 11.8 万 m3/月，无用料 2.0万 m3/月） ，在超过开采能力的时段，可由半成品料堆场补充或延长作业时间，毛料开采按 2 班制生产工艺配置开采设备与劳动力。每天小时要开采毛料计算：Q=13.8104m325 天/月14 小时=394.3m 3/h（自然方） ，换算成松散方约603.3m3/h。开采设备采用大孔径液压钻机和高风压钻机钻孔，按 20t 自卸汽车运剥离料，25t 自卸汽车运有用料，自卸汽车在山区道路行驶速度平均按 25km/h 计算，石料运输按高峰时段相应

33、开采层至卸料点的运距计算，则剥离料从上咱日沟料场至弃渣场平均运距约 2.0km，有用料场至粗碎平台平均运输距离约 3.6km，则剥离料运输一趟约 10 分钟，有用料运输一趟约18 分钟，加上装车与卸车约 11 分钟，总计剥离料运输一趟约 21 分钟，有用料运输一趟约 29 分钟。每台 20t 自卸汽车每天可运剥离料车数：146021 =40（车） ，每台车每天可运剥离料 20t40=800t，则剥离料运输需要 20t 自卸汽车 2.01042.225400=5（台） ，考虑汽车维修及其它因素，取工作条件系数为 0.75 则需求配置车 7（台） 。每台 25t 自卸汽车每天可运的有用料车数：14

34、6029 =29（车） ，每台车每天可运有用料 25t29=725t，则有用料运输需要 25t 自卸汽车11.81042.725725=18（台） ，考虑汽车维修及其它因素，取工作条件系数为 0.75 则需求配置车数 24（台） 。毛料开采选用 CM351 及 ROC460PC 高风压钻机，根据开采强度配置钻机 3 台。爆破后有用料的开挖采用 3.0m3液压反铲配 25t 自卸汽车进行采装，根据计算，配置 3.0m3液压反铲 4 台。剥离料的开挖采用 1.6m3液压反铲配 20t 自卸汽车进行采装，根据计算配置 1.6m3液压反铲 2 台。根据以上计算，确定料场开挖主要设备配置见表 2-3。表

35、 2-3 料场开采主要机械设备配置表设备类型 名 称 规格型号 数量（台） 单机生产能力 备 注105138 高风压钻机 CM-351 3 备用 1台90 支架式潜孔钻机 JQZ-100B 8 80102手持式风钻 YT-26 16手持式气腿钻 YT-28 1080110mm 导轨钻机 YG-50 3钻机110165mm 导轨钻机 YG-80 31.6m3反铲 CAT330C 2 100m3/1.53台时3.0m3反铲 CAT245 4 100m3/0.95台时1.2m3长臂反铲 PC-200 1挖装设备3.1m3装载机 ZL50 220t自卸车 CQ3303 7 备用 2台运输设备25t自卸

36、汽车 TEREX3305F 24 备用 6台240KW推土机 TY320 2其 它空压机 4L-20/8 62.6.2 劳动力配置计划料场开采按 2 班制组织生产，生产人员的配置根据各施工时段毛料开采强度的需要实行动态管理，计划高峰时段配置生产人员和管理人员总人数为 150人。2.7 上咱日沟料场开永久边坡治理工程设计2.7.1 料场边坡工程概况料场边坡体型按“”型布置，规划开采高程为 18002053m 时有用料储量为 219.5 万 m3，大于设计要求的储量 208.6 万 m3，其开挖边坡最大高度为253m。开挖后的成型边坡综合坡比近 10.52，每 15m 设置一 2m 宽的马道，每4

37、560m 设置一 6m 的宽马道，马道间梯段边坡坡度 10.3。2.7.2 料场边坡工程等级及设计标准根据水电枢纽工程等级划分及设计安全标准（DL5180-2003） （以下简称标准 ） ，料场为临建设施，但其边坡为高度 253m 的高陡边坡，位于库区范围内，一旦失稳，对枢纽主体工程影响较大，故本边坡等级定为级。2.7.3 料场边坡设计原则（1）根据水电枢纽工程等级划分及设计安全标准 （DL5180-2003）的有关规定确定料场边坡等级。（2）根据地质勘探工作和地质岩层结构面产状，在料场开挖料满足工程需要的前提下布置有利于边坡稳定和临近建筑物安全的边坡体型。（3）根据地质勘探工作和地质资料及地

38、质结论，分析其破坏模式，有针对性地对边坡进行工程措施设计。（4）根据料场边坡的开挖施工特点采取投资省、工期短、安全可靠的工程措施；（5）采取综合治理的措施，如：截排水、绿化及植被恢复等。工程处理措施应在满足工程建筑物安全的前提下，做到减少水土流失、美化环境。（6）原则上对开挖的人工边坡均须采取坡面保护，采取系统喷锚处理（短锚杆加长锚杆、预应力锚索、锚筋桩等措施） 。（7）边坡排水设计根据边坡区的地形地质条件、水文气象资料，汇水面积及暴雨强度因地制宜地确定排水系统；边坡地表截、排水设计包括下列内容： 边坡开挖或治理边界以外的截、排水沟； 边坡开挖或治理边界以内的截、排水沟； 边坡防水措施，如坡面

39、排水孔、跨缝构造、填缝夯实等。（8）预应力锚索的设计根据边坡稳定分析确定。（9）预应力锚索结构设计按水电工程预应力锚固设计规范（DL/T5176-2003） 的规定执行，并根据边坡的重要性，确定预应力锚索的监测措施。（10）边坡浅表层加固措施包括：锚杆、锚杆束、挂网钢筋、喷混凝土、贴坡混凝土等，根据岩土体力学特性、边坡结构、边坡变形与破坏机制，有针对性地进行设计。2.7.4 料场边坡稳定分析及处理设计2.7.4.1 边坡设计工况（1）各种荷载的组合 基本组合：自重+正常状态地下水压力+支护加固措施。 特殊组合：基本组合+地震作用。（2）设计工况 正常工况：永久边坡基本组合。 非常工况：施工期非

40、常工况：临时边坡缺少或部分缺少支护加固措施；施工用水形成地下水位增高。本工程在料场开采期间，由于历时较长，采用分层开挖后分层支护方式，在边坡开挖施工期，梯段边坡高度不大于 30m，初步判断不是控制工况；运行期非常工况：边坡全部形成后由于暴雨或久雨形成地下水位增高； 特殊工况：基本组合+7 度地震作用。（3）安全系数取值 正常工况：安全系数取 K1.2； 非常工况：安全系数取 K1.1； 特殊工况：安全系数取 K1.05。2.7.4.2 边坡稳定分析计算原理边坡稳定分析采用块体的极限平衡理论。对于块体滑动或倾倒破坏，根据工程地质条件，划定危岩和不稳定岩体范围，以定性及半定量分析为基础进行设计。对

41、于产生溃屈变形的层状边坡采用工程地质类比等综合方法分析。边坡顺层平面滑动稳定分析以平面二维分析为主。进行二维分析时，取其单宽边坡以边坡高度 253m 为控制代表性剖面进行稳定分析。作为加固边坡浅表层岩石块体的系统或局部锚固结构，如系统锚杆或系统长锚杆等，其锚固深度和锚固力，应根据可动块体深度、岩体强风化、强卸荷深度，或弱面埋藏深度和结构面强度的实际位置，按工程经验大致估算判断，进行块体稳定分析计算并按目标安全系数的要求确定。边坡内地下水位采用最高水位（汛期暴雨满水）概率分布的 0.8 分位值作为正常状态水位，以多年观测到的最大值作为非常状态水位。在施工期可根据施工期临时监测的水位成果作施工期复

42、核计算。2.7.4.3 边坡稳定分析2.7.4.3.1 边坡破坏模式分析（1）楔形体破坏根据料导播平硐和钻孔勘探成果，岩体中裂隙总体不发育，但边坡开挖后有可能出现楔形体。（2）岩质边坡倾倒破坏由于边坡为高陡边坡，倾角约 63，而料场内存在 SW8085的陡倾结构面溶蚀强烈。由于边坡为高陡边坡，若层面倾角接近 80则有可能局部有倾倒破坏。（3）岩质边坡顺层滑动破坏（平面滑动） ，（a）顺向坡局部切脚开挖，切掉底部支撑岩体而导致上部岩体顺层滑动破坏，由于岩体层面为 4055的倾角，在开挖过程中会发生切脚开挖，出现顺层滑动破坏，须及时分层进行边坡支护。由于边坡高陡，应力较大，顺向坡沿缓倾角层面向坡外

43、剪出的岩体顺层滑动；或是倾倒加滑动的组合破坏模式。该破坏模式将导致边坡整体失稳。（b）岩质边坡溃屈破坏，岩体层面产状 N7585E，NW4055，与大部分开挖坡面走向基本一致，出现岩板溃屈失稳的可能性较小。2.7.4.3.2 边坡整体稳定分析从边坡破坏模式的分析中得出，有可能影响本工程边坡整体稳定的破坏模式为顺向坡沿倾角层面 N7585E，NW4055向坡外剪出的岩体顺层滑动。因此对顺层滑动破坏边坡进行重点分析处理。2.7.4.3.3 边坡局部稳定分析（1）楔形体破坏分析由于楔形体是随机的，应根据工程地质条件，划定危岩和不稳定岩体范围，以定性及半定量分析为基础进行设计。本阶段根据裂隙面的组合、

44、结合整体边坡的处理（锁定在 60m 高差范围内） ，采用 1000kN 的随机锚索（深度 30m 和40m） 、随机长锚杆 32（L9m）和长锚杆束 332（L9m）进行处理。（2）岩质边坡倾倒破坏分析由于边坡为高陡边坡，倾角约 63，而第一组裂隙结构面走向与开挖坡面一致，倾角为 7085，有可能产生局部倾倒破坏。倾倒岩体底部折断面为裂隙面N020E，NW2535（与岩体层面方向相同，也可能为折断岩体层面）；后缘张拉面为陡倾结构面或裂隙面近 EW，N（S）7085。岩质边坡倾倒破坏一般发生在边坡顶部，并与顺层滑动的模式组合形成倾倒、滑动的组合破坏，结合整体边坡的处理，采用 1000kN 锚索、

45、锚杆束、在边坡开口线锁定。并在设计边坡开口线以下 45m（即 3 个台阶高度）高度范围内2025m、2010m 层马道布置 2 排锚索 1000kN 锚索，间距为 9 m，长 30m 和 40m 两种长度交替布置，锚索孔方向与水平成 10角；控制倾倒变形。（3）岩质边坡溃屈破坏分析岩质边坡溃屈破坏，岩体层面产状 N7585E，NW4055，与大部分开挖坡面走向基本一致，出现岩板溃屈失稳的可能性较小。结合整体边坡的处理，采用贴 1000kN 锚索、锚杆束、长锚杆在边坡脚及马道上锁定，控制其变形。2.7.4.4 边坡处理措施设计料场在开挖后将形成 250m 的开挖边坡。料场顶部基岩裸露。对土层及表

46、层风化岩体采用放坡开挖的方式处理，碎石土层开挖坡比 11，弱风化岩体开挖坡比 10.5，坡面喷锚支护。高边坡开挖过程中，岩体开挖卸荷后，边坡岩体将逐渐发生松弛变形，在岩体的松弛变形完成前，对其施加一定的向内挤压力（预应力） ，对边坡的稳定将极为有利。料场场区内地质条件较好，开挖后的成型边坡整体坡度近10.52。经对边坡特点和地质的分析，采取以下支护措施。（1）1000KN 预应力锚索 锁口锚索在开挖边坡的上部 2010m 马道布置 1 排锁口锚索，锚索间距为 9m，长 30m和 40m 两种长度交替布置，锚索孔垂直于坡面（开挖坡面） 。 边坡锚索在 EL.1920mEL.1970m 边坡上的锚

47、索采用岩锚梁连结成整体，锚索间距9m，长 30m 和 40m 两种长度交替布置，锚索孔垂直于坡面（开挖坡面） ；外锚墩与坡腰贴坡梁连接。（2）332 L=9m 砂浆锚杆束分别在 1860m、1920m、1965m、2010m 马道布置一排锚杆束，间距2m，L=9m，锚杆束孔方向与开挖坡面垂直。共计 4 排。（3）系统锚喷支护为减少开挖完成后临空面的卸荷变形、爆破影响形成裂隙对边坡产生不利影响，防止雨水从裂隙缺口渗入岩体，影响边坡稳定，边坡开挖完成后，整个开挖面应采用系统锚喷支护，具体措施为： 设置岩质边坡系统砂浆锚杆，每级坡面根据不同地质条件设置设置 1排 32，L=9m 锚杆、1 排 25，

48、L=6m 锚杆以及 1 排 25，L=4m 锚杆，锚杆间排距均为 2m2m，呈梅花形布置。锚杆外露 10cm，与钢筋网相连。 挂钢筋网为保证边坡安全，减少小石下落影响下部边坡施工，开挖坡面均采挂钢筋网，钢筋网规格为 6.5200mm，保护层厚度 5cm。 喷混凝土（标号 C20）厚 1015cm。（4）坡面排水孔边坡全坡面设置 76mmPVC 排水孔，L=5.0m，上仰 10，梅花形布置，间排距 5m5m，实际施工中布设排水孔时应选择靠裂缝、有渗水的位置。（5）坡面地表排水系统布置地表排水系统由支沟，主排水沟及拦山沟组成。支沟为每层马道排水沟，主排水沟为沿人工边坡边缘截水沟，拦山沟为坡顶拦截山

49、洪的排水沟。坡面产流由马道排水支沟排入边坡外缘排水主沟，从边坡中部向边坡上下游两侧排，排出施工区域后进入上咱日沟。各排水支沟位于马道，相对平坦，拦山沟及主排水沟纵坡根据实际地形而定。各沟断面均采用矩形，为防止拦山沟，主排水沟流速过大，沿沟底设有消力坎。边坡上排水支沟位于马道上，结合马道上的贴坡梁进行布置。主排水沟断面尺寸按不冲刷的流速确定，底宽 1m；开口线以外 35m 范围设置周边截水沟，断面尺为 11m 梯形断面。各沟均采用混凝土或 M7.5 浆砌石衬砌。（6）1000KN 随机锚索及随机长锚杆随着料场逐层下挖，对开挖边坡逐层支护，并根据开挖揭露出的地质情况及监理工程师的指示，及时调整支护措施，或增设随机锚杆和锚索。对局部楔形体破坏，采取随机锚杆、随机锚杆组合的支护方案