專利名稱：臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水電站臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場開采施工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著水電開發(fā)向西部高山峽谷地區(qū)的延伸，選擇臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場作為大壩混凝 土骨料的來源，已是大壩"糧倉"的唯一選擇。臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場，往往位于正開發(fā) 的大江大河岸側(cè)峽谷中，料場地形往往為順河方向的斜坡，臨河坡度達(dá)50。，甚至更陡。 為防止高陡巖質(zhì)邊坡料場開采石料落入江河，阻斷江河水，開采中不能采用傳統(tǒng)的直接面 向江河的爆破開采方式；由于高陡巖質(zhì)邊坡料場地形陡峭，無法形成常規(guī)的開挖渣料運(yùn)輸 道路，迫切需要尋找一種新的、安全有效的開采方式，將臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場豎直空間 上的開釆難度，轉(zhuǎn)換為相對容易的水平空間的開采運(yùn)輸，以確保工程進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采法，它能在 水電站臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場開采時，將臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場上開采難度大的垂直空間 開采轉(zhuǎn)換為相對容易的水平空間的開采運(yùn)輸，以提高開采效率及安全性，確保工程進(jìn)度。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括以下步驟
a. 首先在時間上，利用在半山腰上的地形折皺，沿條帶料場順河方向，先期開挖截渣 槽l，為料場開采提供沿山坡等高線方向的儲料空間，截渣槽1外側(cè)預(yù)留攔渣坎2，用鋼
筋石籠將攔渣坎2加高至8-10m;內(nèi)側(cè)開挖形成1:0. 3的截渣槽邊坡8，及時跟進(jìn)支護(hù)， 保持截渣槽邊坡8穩(wěn)定；再在山腳沿江邊用鋼筋石籠砌一道攔石坎11，同時對滾落至沿 江坡腳處的石渣及時清理轉(zhuǎn)運(yùn)；
b. 其次在空間上，在半山腰等高線方向的儲料空間——截渣槽l形成后，后期進(jìn)行高 陡巖質(zhì)邊坡料場上部邊坡開口道路的施工——拓展高陡邊坡豎直方向的開采空間；再沿料 場開口線邊坡進(jìn)行預(yù)裂爆破；以臺階梯段爆破方式開采高陡邊坡巖質(zhì)料場頂部9，開挖渣 料順坡下滑至先開挖形成的儲料空間——截渣槽1，實(shí)現(xiàn)高陡巖邊坡豎直空間渣料向等高 線方向的儲料空間——截渣槽的轉(zhuǎn)換，同時對巖質(zhì)邊坡跟進(jìn)支護(hù)；巖質(zhì)料場頂部臺階梯段 爆破完成后，清理頂部工作面石渣，使石渣沿邊坡滑落至半山腰等高線方向的積渣槽，再通過轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備或溜井3將石渣運(yùn)至砂石系統(tǒng)受料斗進(jìn)行骨料生產(chǎn)。
施工期間，先在工作面外側(cè)設(shè)置安全圍欄和竹跳板攔渣墻，再進(jìn)行邊坡的支護(hù)、梯段
鉆孔及半山腰等高線方向儲料空間——截渣槽1儲存料的轉(zhuǎn)運(yùn)工作；在截渣槽1停止渣料
轉(zhuǎn)運(yùn)后，再進(jìn)行巖質(zhì)料場上部臺階梯段爆破施工，如此循環(huán)，通過時空轉(zhuǎn)換，將高陡巖質(zhì)
料場頂部豎立運(yùn)輸?shù)睦щy轉(zhuǎn)換為巖質(zhì)料場半山腰等高線方向儲料空間——截渣槽l儲存
料的相對容易地水平轉(zhuǎn)運(yùn)或溜井3運(yùn)輸，從而將臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場豎直空間上的開采
難度，轉(zhuǎn)換為相對容易的水平空間的開采運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)高陡巖質(zhì)邊坡料場的開采。
對高陡巖質(zhì)邊坡地形不具備天然順坡下滑條件的料場，在截渣槽1形成后，先將靠頂 部的巖質(zhì)邊坡起伏處削成順坡截渣槽邊坡8，待巖質(zhì)邊坡頂部開挖料具備順坡下滑至半山 腰等高線方向儲料空間——截渣槽1后，再進(jìn)行后續(xù)施工。
截渣槽1寬度為25-40m。
截渣槽l開挖施工時，將爆破臨空面與順河方向基本平行，對準(zhǔn)設(shè)備人員躲藏的反方 向，即背向半山腰進(jìn)場道路5的方向。
將高陡巖質(zhì)料場頂部的開挖渣料，通過順坡方向的截渣槽邊坡8，將頂部開挖渣料溜 至半山腰等高線方向儲料空間——截渣槽1，再用汽車水平運(yùn)輸或溜井3完成渣料運(yùn)輸。
本發(fā)明所提供的臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采法，是根據(jù)時空轉(zhuǎn)換的原理，充 分利用在半山腰上的地形折鈹或人工修整的通道，通過開挖截渣槽，為臨江高陡巖質(zhì)邊坡 料場上部開挖預(yù)留出積渣的空間，將極端困難的料場上部垂直幵挖運(yùn)輸，轉(zhuǎn)換為上部開挖 渣料順坡滑至半山腰折皺地帶截渣槽相對容易的水平空間的開挖運(yùn)輸;在截渣槽合適位置 設(shè)溜井，開挖料通過溜井溜至破碎設(shè)備進(jìn)行破碎。截渣槽外側(cè)預(yù)留攔渣坎，再在山腳沿江 邊設(shè)一道攔石坎，防止石渣順坡滾到江內(nèi)，達(dá)到安全有效開采，保障大壩混凝土骨料的供 應(yīng)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 圖1是本發(fā)明實(shí)施過程平面示意圖。 圖2是本發(fā)明實(shí)施過程剖面示意圖。
圖中1、截渣槽，2、攔渣坎，3、溜井，4、毛料運(yùn)輸通道，5、交通洞，6、原地 形線，7、永久邊坡，8、截渣槽邊坡，9、開采層，10、公路，11、攔石坎。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示的一種臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采法，根據(jù)時空轉(zhuǎn)換的原 理，充分利用在半山腰上的地形折皺，通過開挖截渣槽，為臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場上部開 挖預(yù)留出積渣的空間，將極端困難的料場上部垂直開挖運(yùn)輸，轉(zhuǎn)換為上部開挖渣料順坡滑 至半山腰折皺地帶截渣槽相對容易的水平空間的開挖運(yùn)輸；在截渣槽合適位置設(shè)溜井，開 挖料通過溜井溜至破碎設(shè)備進(jìn)行破碎。截渣槽外側(cè)預(yù)留攔渣坎，再在山腳沿江邊設(shè)一道攔 石坎，防止石渣順坡滾到江內(nèi)。
實(shí)施例l:錦屏大奔流溝高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采
1、 料場概況
(1) 地理位置
大奔流溝石料場位于錦屏一級水電站壩址下游左岸大奔流溝公路內(nèi)側(cè)山體，距壩址約 9km，分布高程1660 2100m，料場從山頂?shù)缴侥_高差450m。出露地層為三疊系雜谷腦組第 三段(T2-3z3(1 3)) 1 3層中厚 厚層狀變質(zhì)石英細(xì)砂巖及粉細(xì)砂質(zhì)板巖。料源選用
中厚層青灰色變質(zhì)石英細(xì)砂巖。 (2) 地形地貌
料場地形為一順河方向的斜坡，臨河坡度5(T65。。料場長約1000m，寬20(T250m， 呈長條帶狀展布于高程1660 2100m，產(chǎn)地面積約20萬m2。料場緊鄰雅礱江，地勢陡峻， 其開采條件相對困難。地表巖體多裸露，溝及緩坡覆蓋良好，為塊碎石土，厚3 5m，局 部1(Tl5m。
2、 主要施工步驟
(1) 在本料場半山腰的1865m高程，順條帶料場沿河方向，開挖出一道截渣槽l。 截渣槽1寬度約25-40m，外側(cè)預(yù)留攔渣坎2，用鋼筋石籠將攔渣坎2加高至9m;內(nèi)側(cè)開 挖邊坡按1:0.3設(shè)計(jì)，開挖后及時采取臨時支護(hù)措施，使邊坡保持穩(wěn)定。為防止有少量石 渣順坡滾到江內(nèi)，沿江邊再用鋼筋石籠砌一道4 m高的攔石坎11，同時對滾落至沿江坡 腳處的石渣及時清理轉(zhuǎn)運(yùn)。
(2) 截渣槽l開挖時，將爆破臨空面正對1865m高程隧洞進(jìn)口，爆破時洞內(nèi)人員和 設(shè)備全部撤退至安全地點(diǎn)；在1865m高程截渣槽形成后，再進(jìn)行料場頂部開口道路的施工； 在開口道路完成150m后，開始安排頂部梯段爆破開挖施工，梯段爆破開挖的邊坡采取預(yù) 裂爆破，并按要求及時進(jìn)行安全支護(hù)；頂部梯段爆破完成后，采用反鏟進(jìn)行工作面上堆積 的石渣清理工作，使石渣沿截渣槽邊坡8順坡滑至半山腰的截渣槽1，再采用汽車通過毛料運(yùn)輸通道4運(yùn)輸及溜井3豎直運(yùn)至破碎設(shè)備受料斗進(jìn)行生產(chǎn)。交通洞5根據(jù)運(yùn)輸需要設(shè) 計(jì)。進(jìn)行生產(chǎn)施工期間，先在工作面外側(cè)設(shè)置安全圍欄和竹跳板攔渣墻，再進(jìn)行邊坡的安 全支護(hù)、梯段鉆孔及1865m高程截渣槽裝車運(yùn)渣工作；在1865m高程截渣槽停止石渣轉(zhuǎn)運(yùn) 后，再開始進(jìn)行上部梯段爆破施工。
(3)由于料場開采上下高差大、山體陡峻，且大部分邊坡為巖石順層開挖，故應(yīng)避 免立體交叉作業(yè)，并及時做好邊坡的安全支護(hù)工作。對于較為完整的巖面采取錨桿、掛鋼 筋網(wǎng)或鐵絲網(wǎng)、噴砼支護(hù)；對于巖面不完整和切斷巖層的部位，采取長錨索的支護(hù)方案。
實(shí)施例2:
其他過程同實(shí)施例l，但高陡巖質(zhì)邊坡地形不具備天然順坡下滑條件的某料場，在截
渣槽1形成后，先將靠頂部的巖質(zhì)邊坡起伏處削成順坡截渣槽邊坡8，待巖質(zhì)邊坡頂部開 挖料具備順坡下滑至半山腰等高線方向儲料空間——截渣槽1后，再進(jìn)行后續(xù)施工。
權(quán)利要求
1.一種臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采方法，包括以下步驟a.首先在時間上，利用在半山腰上的地形折皺，沿條帶料場順河方向，先期開挖截渣槽1，為料場開采提供沿山坡等高線方向的儲料空間，截渣槽1外側(cè)預(yù)留攔渣坎2，用鋼筋石籠將攔渣坎2加高至8-10m；內(nèi)側(cè)開挖形成1∶0.3的截渣槽邊坡8，及時跟進(jìn)支護(hù)，保持截渣槽邊坡8穩(wěn)定；再在山腳沿江邊用鋼筋石籠砌一道攔石坎11，同時對滾落至沿江坡腳處的石渣及時清理轉(zhuǎn)運(yùn)；b.其次在空間上，在半山腰等高線方向的儲料空間——截渣槽1形成后，后期進(jìn)行高陡巖質(zhì)邊坡料場上部邊坡開口道路的施工——拓展高陡邊坡豎直方向的開采空間；再沿料場開口線邊坡進(jìn)行預(yù)裂爆破；以臺階梯段爆破方式開采高陡邊坡巖質(zhì)料場頂部9，開挖渣料順坡下滑至先開挖形成的儲料空間——截渣槽1，實(shí)現(xiàn)高陡巖邊坡豎直空間渣料向等高線方向的儲料空間——截渣槽的轉(zhuǎn)換，同時對巖質(zhì)邊坡跟進(jìn)支護(hù)；巖質(zhì)料場頂部臺階梯段爆破完成后，清理頂部工作面石渣，使石渣沿邊坡滑落至半山腰等高線方向的積渣槽，再通過轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備或溜井3將石渣運(yùn)至砂石系統(tǒng)受料斗進(jìn)行骨料生產(chǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采方法，其特征在于 施工期間，先在工作面外側(cè)設(shè)置安全圍欄和竹跳板攔渣墻，再進(jìn)行邊坡的支護(hù)、梯段鉆孔及半山腰等高線方向儲料空間——截渣槽1儲存料的轉(zhuǎn)運(yùn)工作；在截渣槽1停止渣料轉(zhuǎn)運(yùn)后，再進(jìn)行巖質(zhì)料場上部臺階梯段爆破施工，如此循環(huán)，通過時空轉(zhuǎn)換，將高陡巖質(zhì)料場頂部豎立運(yùn)輸?shù)睦щy轉(zhuǎn)換為巖質(zhì)料場半山腰等高線方向儲料空間——截渣槽l儲存料的相對容易地水平轉(zhuǎn)運(yùn)或溜井3運(yùn)輸，從而將臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場豎直空間上的開采難度，轉(zhuǎn)換為相對容易的水平空間的開采運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)高陡巖質(zhì)邊坡料場的開采。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采方法，其特征在于 對高陡巖質(zhì)邊坡地形不具備天然順坡下滑條件的料場，在截渣槽l形成后，先將靠頂部的 巖質(zhì)邊坡起伏處削成順坡截渣槽邊坡8，待巖質(zhì)邊坡頂部開挖料具備順坡下滑至半山腰等 高線方向儲料空間——截渣槽1后，再進(jìn)行后續(xù)施工。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采法，其特征 在于截渣槽1寬度為25-40m。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采法，其特征在于: 截渣槽l開挖施工時，將爆破臨空面與順河方向基本平行，對準(zhǔn)設(shè)備人員躲藏的反方向， 即背向半山腰進(jìn)場道路5的方向。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采法，其特征在于將 高陡巖質(zhì)料場頂部的開挖渣料，通過順坡方向的截渣槽邊坡8，將頂部開挖渣料溜至半山 腰等高線方向儲料空間——截渣槽1，再用汽車水平運(yùn)輸或溜井3完成渣料運(yùn)輸。
全文摘要
一種臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場時空轉(zhuǎn)換開采法，針對臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場順河方向的地形較陡，臨河坡度50°以上，開采條件非常困難的情況，根據(jù)時空轉(zhuǎn)換的原理，充分利用半山腰上的地形折皺，沿條帶料場順河方向，先期開挖出一道截渣槽，為臨江高陡巖質(zhì)邊坡料場上部開挖預(yù)留出積渣的空間，將極端困難的料場上部垂直開挖運(yùn)輸，轉(zhuǎn)換為上部開挖渣料順坡滑至半山腰折皺地帶截渣槽相對容易的水平空間的開挖運(yùn)輸。在截渣槽合適位置設(shè)溜井，開挖料通過溜井溜至破碎設(shè)備進(jìn)行破碎。截渣槽外側(cè)預(yù)留攔渣坎并加高，再在山腳沿江邊設(shè)一道高攔石坎，防止石渣順坡滾到江內(nèi)。從而達(dá)到防止江水擁堵和保證高陡巖質(zhì)邊坡料場安全、正常開挖生產(chǎn)的目的。
文檔編號E21C41/16GK101644157SQ200910063420
公開日2010年2月10日 申請日期2009年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者付俊雄, 山 周, 張海艷, 朱顯山, 楊海峰, 王德云, 王章忠, 趙小青 申請人:葛洲壩集團(tuán)第五工程有限公司