李健，宋自平，黃鑫，張定文

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610037)

1 工程概述

緬甸萊比塘銅礦露天采場(chǎng)為深凹型礦坑，采用高15 m 的臺(tái)階分層穿孔爆破、大型液壓挖掘機(jī)采裝、大型礦用自卸車(chē)運(yùn)輸?shù)拈_(kāi)采工藝[1]。礦山采礦工作制度采用四班人員三班倒作業(yè)的連續(xù)工作制，即330 d/a，3 班/d，8 h/班。白班從6:30～14:30，中班從14:30～22:30，夜班從22:30～次日6:30。因此，夜間施工時(shí)間占了每天施工時(shí)間的一半，50%以上的生產(chǎn)任務(wù)是在夜間完成的。

采礦施工均采用大型礦用自卸車(chē)運(yùn)輸，廢石運(yùn)到廢石場(chǎng)排放，礦石運(yùn)到坑口破碎站或3#堆浸場(chǎng)筑堆。為確保交通安全，采坑內(nèi)道路、到廢石場(chǎng)道路、到堆浸場(chǎng)道路等所有通行大型礦用自卸車(chē)的道路臨邊均用礦巖石渣料做了安全擋坎。礦區(qū)采剝運(yùn)輸?shù)缆防锍坛?0 km，彎多坡陡、車(chē)流量大，道路均未設(shè)置專(zhuān)門(mén)照明設(shè)施，加上礦用自卸車(chē)體型巨大、盲區(qū)較大，且燈光普遍較弱，道路邊沿安全擋坎在夜間行車(chē)時(shí)不明顯，傳統(tǒng)的臨邊防護(hù)設(shè)施難以讓駕駛員在夜間工作時(shí)保持視野清晰、快速辨識(shí)道路輪廓，而視野是保證安全行駛的一個(gè)重要因素[2]，常發(fā)生駕駛員不能準(zhǔn)確或及時(shí)判斷道路邊沿而導(dǎo)致沖撞道路安全擋坎的事件，給礦用自卸車(chē)的安全運(yùn)行帶來(lái)了極大的困難，安全風(fēng)險(xiǎn)很高。因此，礦用自卸車(chē)在夜間的行車(chē)安全風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重制約了車(chē)輛高效運(yùn)行，同時(shí)也給項(xiàng)目的安全管理工作提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為確保礦山夜間生產(chǎn)行車(chē)安全，結(jié)合礦山特點(diǎn)對(duì)礦區(qū)道路設(shè)置反光輪廓標(biāo)識(shí)進(jìn)行研究，集中解決大型礦用自卸車(chē)夜間運(yùn)輸?shù)男熊?chē)安全問(wèn)題，以確保礦山夜間施工安全，提高夜間施工效率和項(xiàng)目HSE 管理工作水平。

2 礦用自卸車(chē)主要參數(shù)及露天礦山道路特點(diǎn)分析

2.1 礦用自卸車(chē)主要參數(shù)分析

萊比塘銅礦露天采場(chǎng)選用的是NTE260（載重236 t）電動(dòng)輪自卸車(chē)和TR100（載重91 t）剛性自卸車(chē)兩種礦用自卸車(chē)，NTE260 電動(dòng)輪自卸車(chē)與斗容為22 m3的PC4000 液壓正鏟挖掘機(jī)匹配，僅用于露天采場(chǎng)上部大規(guī)模的廢石剝離運(yùn)輸，TR100 剛性自卸車(chē)與斗容為11 m3的PC2000 液壓正鏟液壓挖掘機(jī)、斗容為12 m3的PC2000 液壓反鏟液壓挖掘機(jī)等匹配，用于廢石剝離運(yùn)輸和采礦運(yùn)輸。

TR100 自卸車(chē)長(zhǎng)10.82 m，寬5.15 m，高4.85 m，軸距為4.57 m，輪距為3.76 m，最小轉(zhuǎn)彎半徑15 m，照明燈光設(shè)置2 組，每組2 只，在車(chē)前端水平布置，距地面高度約2.7 m，左、右燈具間距離約2.7 m，駕駛室高度約4.0 m。

NTE260 電動(dòng)輪自卸車(chē)長(zhǎng)14.40 m，寬8.35 m，高7.40 m，輪距為6.3 m，軸距為6.4 m，最小轉(zhuǎn)彎半徑15.2 m。照明燈光設(shè)4 組，每組2 只，在車(chē)前端矩形布置，燈具距地面高度下排約2.50 m、上排約4.25 m，左、右燈具間距離約2.75 m，駕駛室高度約6.0 m。

從上述數(shù)據(jù)看出，為避免車(chē)輛交匯時(shí)駕駛員產(chǎn)生炫目影響交通安全，礦用自卸車(chē)等礦山施工運(yùn)輸設(shè)備的燈具設(shè)置高度一般遠(yuǎn)低于駕駛室的設(shè)置高度。另外，為避免跟車(chē)行駛中后車(chē)燈光影響到前車(chē)駕駛員視線，礦用自卸車(chē)的燈光一般不設(shè)直射遠(yuǎn)光燈，燈光照度也不強(qiáng)。由于車(chē)輛本身的體型巨大，礦用自卸車(chē)的燈具設(shè)置距地面也較高。

2.2 露天礦山道路特點(diǎn)分析

萊比塘銅礦礦區(qū)道路根據(jù)通行的車(chē)輛參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，除個(gè)別地方因地形限制外一般均按雙車(chē)道設(shè)計(jì)。為確保行車(chē)安全，單車(chē)道的道路凈寬一般按2.5～3 倍車(chē)寬，雙車(chē)道的道路凈寬按3.5～4 倍車(chē)寬考慮。在露天采場(chǎng)中下部坑內(nèi)礦石區(qū)，只考慮通行TR100 礦用自卸車(chē)，雙車(chē)道設(shè)計(jì)寬度按TR100 礦用自卸車(chē)寬度的4 倍左右，即20 m 寬設(shè)計(jì)。在礦坑上部廢石剝離區(qū)道路及到廢石場(chǎng)、堆浸場(chǎng)等區(qū)域的坑外道路需要考慮通行NTE260 電動(dòng)輪自卸車(chē)和TR100 礦用自卸車(chē)兩種車(chē)型，雙車(chē)道設(shè)計(jì)寬度按NTE260 電動(dòng)輪自卸車(chē)寬度的3.5 倍左右，即30 m寬設(shè)計(jì)。

在所有道路臨邊側(cè)均設(shè)置了安全擋坎，擋坎高度按道路通行車(chē)輛最大輪胎直徑的1/3～3/5 考慮，礦區(qū)道路通行的車(chē)輛最大輪胎為NTE260 電動(dòng)輪自卸車(chē)的50/80R57 輪胎，直徑約為3.6 m，礦山道路臨邊坡度一般均較高，故道路的安全擋坎高度取大值，按2.2 m 設(shè)計(jì)，礦坑下部?jī)H通行TR100 自卸車(chē)的安全擋坎高度按1.6 m 設(shè)計(jì)。安全擋坎按就近取料原則采用礦巖爆渣堆筑，按萊比塘礦山普通松散石方的邊坡角 37°選擇安全擋坎筑堆坡度，取1:1.327，擋坎頂寬按1.0 m 考慮。礦區(qū)道路典型斷面見(jiàn)圖1 和圖2。

圖1 萊比塘礦坑下部道路典型斷面（單位：m）

圖2 萊比塘礦區(qū)上部道路典型斷面（單位：m）

為避免另設(shè)照明系統(tǒng)讓礦山大型自卸卡車(chē)的駕駛員因燈光交叉照射產(chǎn)生地貌陰影干擾其分辨道路，露天礦山一般不專(zhuān)門(mén)設(shè)置夜間照明系統(tǒng)，夜間施工照明全部依靠設(shè)備本身的照明燈光。另外，為了降低施工成本，礦山運(yùn)輸?shù)缆愤呇氐陌踩珦蹩惨话悴捎镁徒锪隙阎?，顏色與道路相近，夜間行車(chē)時(shí)由于車(chē)輛燈光較弱不易快速辨認(rèn)出安全擋坎，加上礦山自卸卡車(chē)體型巨大，易發(fā)生駕駛員不能準(zhǔn)確及時(shí)識(shí)別道路邊沿輪廓（或判斷失誤）導(dǎo)致沖撞安全擋坎引發(fā)交通安全事故的情況。

3 礦山道路反光輪廓標(biāo)識(shí)設(shè)置研究

根據(jù)礦山工程道路及其安全擋坎設(shè)置高度特點(diǎn)、礦用自卸卡車(chē)特點(diǎn)及礦山道路的交通規(guī)則特點(diǎn)，對(duì)反光輪廓標(biāo)識(shí)的材料、設(shè)置高度、設(shè)置間距及施工方法等進(jìn)行系統(tǒng)研究和應(yīng)用。

3.1 道路反光輪廓標(biāo)識(shí)的設(shè)置高度

根據(jù)NTE260 電動(dòng)輪自卸車(chē)和TR100 礦用自卸車(chē)的參數(shù)特點(diǎn)，兩種車(chē)型的燈光設(shè)置高度為2.5～2.7 m，駕駛員的視覺(jué)高度TR100 自卸車(chē)約為4 m，NTE260 電動(dòng)輪自卸車(chē)約為6 m，兩種礦用自卸車(chē)照明前燈、駕駛室設(shè)置高度及輪胎類(lèi)型和直徑等參數(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 萊比塘銅礦自卸車(chē)的相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)

從表1 中的數(shù)據(jù)可以看出，礦用自卸車(chē)不論載重量大小，其照明前燈的設(shè)置高度基本都處于其配置的輪胎頂部附近，而駕駛室的設(shè)置高度均高于其配置的輪胎頂部。因此，為使汽車(chē)照明燈光對(duì)道路反光輪廓標(biāo)識(shí)有較好的入射角、駕駛員對(duì)反光輪廓標(biāo)識(shí)有較好的觀察角，反光輪廓標(biāo)識(shí)的設(shè)置高度應(yīng)盡量與汽車(chē)照明燈光齊平或略高于汽車(chē)照明燈光。另外，由于礦山車(chē)輛體形巨大，道路路面較寬，駕駛員對(duì)反光輪廓標(biāo)識(shí)的觀察距離較遠(yuǎn)，如輪廓標(biāo)識(shí)面積過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致反射亮度不足，不能清晰地凸顯道路邊界輪廓[3]，故反光輪廓標(biāo)識(shí)應(yīng)具有較大的尺寸以提高其醒目性。

根據(jù)萊比塘銅礦項(xiàng)目的特點(diǎn)，為了保證礦用自卸車(chē)的行車(chē)安全，礦山道路臨邊安全擋坎設(shè)置高度約為道路通行車(chē)輛輪胎直徑的3/5。因此，將反光輪廓標(biāo)識(shí)設(shè)置在道路安全擋坎上可以節(jié)約很大一部分施工成本。另外，根據(jù)礦山工程的特點(diǎn)，礦山設(shè)備每年要消耗的特種油料不少，廢棄的油桶較多，且油桶均為200 L 左右的閉口鐵桶，尺寸為高0.88 m、直徑0.58 m 的圓柱形，將這些廢棄的閉口鐵桶貼上反光膜或刷上反光漆[4]做成反光桶，并放置于道路安全擋坎上，其總高度基本接近或略高于自卸車(chē)照明燈光的高度，不但能滿足礦用自卸車(chē)對(duì)反光輪廓標(biāo)識(shí)入射角和觀察角的要求，還能滿足大型自卸車(chē)駕駛員對(duì)道路反光輪廓標(biāo)識(shí)醒目性的需求，并通過(guò)廢物回收利用大幅降低道路反光輪廓標(biāo)識(shí)的成本。

綜上所述，將道路反光輪廓標(biāo)識(shí)設(shè)置在高度為礦用自卸車(chē)輪胎高度的3/5 的道路安全擋坎上，既可增加反光輪廓標(biāo)識(shí)的設(shè)置高度，滿足高度要求，又可降低施工難度，減小工程量。設(shè)置的道路反光輪廓標(biāo)識(shí)高度確定為道路安全擋坎加上閉口鐵桶的高度，即礦坑上部道路約為3 m，礦坑下部道路約為2.5 m。

3.2 道路反光輪廓標(biāo)識(shí)的設(shè)置間距

萊比塘銅礦采用的礦用自卸車(chē)的設(shè)計(jì)滿載最大行車(chē)速度見(jiàn)表2。

表2 礦用自卸車(chē)的設(shè)計(jì)最大行車(chē)速度

根據(jù)上表的統(tǒng)計(jì)資料，結(jié)合萊比塘銅礦項(xiàng)目對(duì)礦區(qū)道路交通安全的綜合考慮，礦區(qū)道路車(chē)輛的運(yùn)行速度在礦坑內(nèi)一般為10～20 km/h，即3～6 m/s，坑外到堆浸場(chǎng)、廢石場(chǎng)等平路段一般為30～40 km/h，即8～11 m/s。根據(jù)相關(guān)研究，人眼在中等強(qiáng)度光線刺激下，視覺(jué)暫留時(shí)間約為0.1～0.4 s[5]，如果設(shè)置的反光輪廓標(biāo)識(shí)過(guò)密，則會(huì)對(duì)駕駛員的視覺(jué)產(chǎn)生過(guò)度刺激，易導(dǎo)致視覺(jué)疲勞，反之，如果不設(shè)置反光輪廓標(biāo)識(shí)或設(shè)置過(guò)稀，駕駛員為了辨別道路邊界輪廓就會(huì)處于經(jīng)常性緊張狀態(tài)，也易導(dǎo)致駕駛員產(chǎn)生疲勞，反光輪廓標(biāo)識(shí)設(shè)置不合理，會(huì)導(dǎo)致逆反射效應(yīng)造成駕駛員注視點(diǎn)變化頻繁、心里緊張、識(shí)認(rèn)困難，影響行車(chē)安全[6]。在公路工程中，高速公路每隔約8～16 m 就設(shè)置一個(gè)反光輪廓標(biāo)識(shí)，即在高速行駛中每隔0.4～0.5 s 就通過(guò)一個(gè)反光輪廓標(biāo)識(shí)，確保行車(chē)安全。通過(guò)對(duì)礦山道路和礦用自卸卡車(chē)的夜間行駛研究，礦用自卸卡車(chē)形體巨大，車(chē)速較慢，對(duì)駕駛員的反應(yīng)要求也不如高速公路上行車(chē)時(shí)那么快，在夜間一般每隔1～2 s 通過(guò)一個(gè)反光輪廓標(biāo)識(shí)會(huì)讓駕駛員既能立即識(shí)別道路輪廓邊線，又感覺(jué)視覺(jué)舒適不易疲勞。因此，在設(shè)計(jì)道路反光輪廓標(biāo)識(shí)的設(shè)置間隔時(shí)，應(yīng)根據(jù)道路的限速要求分別考慮，按自卸卡車(chē)1～2 s 通過(guò)一個(gè)反光輪廓標(biāo)識(shí)進(jìn)行設(shè)置，具體設(shè)置為限速20 km/h 路段8 m/個(gè)、限速40 km/h 路段12 m/個(gè)，轉(zhuǎn)彎路段加密敷設(shè)。

3.3 道路反光輪廓標(biāo)識(shí)的施工

道路反光輪廓標(biāo)識(shí)應(yīng)與道路、臨邊安全擋坎同時(shí)施工，同時(shí)投入使用，以保證道路夜間運(yùn)輸交通安全，施工工藝流程如圖3 所示。

圖3 萊比塘銅礦道路反光輪廓標(biāo)識(shí)施工工藝流程

3.3.1 礦區(qū)道路及臨邊安全擋坎施工

（1）礦坑內(nèi)道路施工在穿孔爆破后采用鏟裝設(shè)備按照設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行掘路鏟裝，路坯采用推土機(jī)修整推平，壓路機(jī)碾壓密實(shí)，按設(shè)計(jì)寬度現(xiàn)場(chǎng)放出道路車(chē)道邊線和臨邊邊線，為道路安全擋坎的施工做準(zhǔn)備?？油庖曰靥顬橹鞯牡缆吩谇灞韯冸x時(shí)除了考慮道路車(chē)道寬度和安全擋坎的寬度外，還要考慮填筑體的放坡寬度。

（2）道路安全擋坎施工前先放線，采用裝載機(jī)就近鏟取礦石（廢石）爆破渣料進(jìn)行堆筑，主控項(xiàng)目為安全擋坎的高度，確保滿足設(shè)計(jì)要求。

（3）礦坑內(nèi)工作平臺(tái)臨邊安全擋坎的施工方法與道路安全擋坎的施工方法相同，均采用裝載機(jī)鏟料堆筑。

3.3.2 反光膜（漆）施工

（1）反光膜（漆）的材質(zhì)應(yīng)根據(jù)礦山所處的地理環(huán)境，特別是日照、氣溫及礦塵腐蝕性等條件進(jìn)行合理選擇。

（2）收集到的廢舊200 L 閉口鐵桶應(yīng)完好，經(jīng)過(guò)清洗晾干后再進(jìn)行反光膜黏貼或反光漆涂刷施工，以確保反光材料的耐久性。為方便施工，批量生產(chǎn)，反光膜黏貼或反光漆涂刷盡量安排在200 L閉口鐵桶的儲(chǔ)存區(qū)進(jìn)行，反光膜也可根據(jù)情況選擇在200 L 閉口鐵桶在現(xiàn)場(chǎng)道路安全擋坎上安裝就位后再黏貼。

3.3.3 反光輪廓標(biāo)識(shí)就位安裝

（1）反光輪廓標(biāo)識(shí)施工前，安全擋坎頂部應(yīng)采用裝載機(jī)鏟斗壓實(shí)整平，寬度1 m 滿足要求。

（2）根據(jù)道路限速要求確定反光輪廓標(biāo)識(shí)（200 L 閉口鐵桶反光桶）的設(shè)置間距，在道路轉(zhuǎn)彎路段應(yīng)加密布設(shè)。

（3）采用皮卡車(chē)等小型載貨車(chē)輛將反光輪廓標(biāo)識(shí)（200 L 閉口鐵桶反光桶）運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，人工上下車(chē)和搬運(yùn)到道路安全擋坎上就位，人工搬動(dòng)旋轉(zhuǎn)坐實(shí)，并讓反光膜（漆）帶面向道路一側(cè)。

（4）反光桶安裝時(shí)，將有口的一端置于上面，就位后向桶內(nèi)注入約20 kg 清水，增加其穩(wěn)定性，提高防風(fēng)和抗傾覆能力。

3.3.4 反光輪廓標(biāo)識(shí)的維護(hù)

礦區(qū)道路因處于施工區(qū)域，環(huán)境較為惡劣，其反光輪廓標(biāo)識(shí)易損壞或覆塵，時(shí)間久后反光膜容易脫落，反光性能亦會(huì)降低，需要進(jìn)行經(jīng)常性維護(hù)。反光膜損壞、脫落或反光性能降低后一般采用人工進(jìn)行更換，先去掉舊膜，將基底清理干凈，再黏貼新膜，反光漆則需要清理桶身后重新涂刷。反光輪廓標(biāo)識(shí)因灰塵覆蓋影響到反光性能時(shí)，采用水車(chē)噴灑清水進(jìn)行清洗除塵，也可采用人工持噴霧器噴灑清水除塵。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)緬甸萊比塘露天銅礦礦山道路反光輪廓標(biāo)識(shí)進(jìn)行了研究和應(yīng)用，有效地解決了礦山自卸車(chē)夜間沖撞道路安全擋坎的問(wèn)題，同時(shí)礦山夜間施工中不再對(duì)礦用自卸車(chē)采取降速運(yùn)行和給駕駛員延長(zhǎng)休息時(shí)間等措施來(lái)降低夜間施工風(fēng)險(xiǎn)，夜間施工效率有了顯著提高。道路反光輪廓標(biāo)識(shí)采用廢棄油桶回收加工后重新利用，設(shè)置成本低廉，維護(hù)方便，取得了明顯的安全效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，達(dá)到了降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)、提高施工效率、降低生產(chǎn)成本的目的，為采用自卸車(chē)公路運(yùn)輸?shù)穆短斓V山等同類(lèi)型工程施工提供了參考。