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二标段碎石料场开采实施实施方案

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青海省夏日哈木镍钴矿进矿道路工程

Ⅱ标段级配碎石料场规划方案

中国水电十五局
青海夏日哈木镍钴矿工程项目部
2014年1月15日

批准：

审核：

编写：

1概 述
1.1 工程概况
夏日哈木镍钴矿区位于青海省西部东昆仑西段，柴达木盆地南缘，是东昆仑地区首次发现的具有一定规模的大型镍钴硫化物矿床，矿区面积约76.82平方公里，矿床规模全国第二、世界第四。目前，根据最新地质勘查成果计算镍金属量已经超过100万吨，按照资源开发规划，计划在矿区建设年产60万吨镍精矿粉采选工程。
夏日哈木镍钴矿进矿道路全长47.525 km，桩号为K0+000.00～K47+525.00m，与格芒公路相接，该线路起点K0+000.00m位于格芒公路桩号约K121+500m左右处，终点接夏日哈木镍钴矿矿区公路。
本标段为K32+000.00～K47+525.00m，设计底基层宽8.5米，面层7.0米，设计道路等级为三级厂矿道路，根据2015年1月8日黄河公司铝业部组织的夏日哈木进矿道路路面材料讨论会会议纪要，综合考虑业主的进度要求并结合现场施工组织计划安排，从材料适用范围、施工条件及工程造价方面进行详细的方案比较，明确将道路路面由沥青混凝土路面+泥灰结碎石路基修改为磨耗层+级配碎石基层，因此本工程路面结构层为15cm天然砂砾石垫层，25cm厚级配碎石基层，4cm磨耗层，不含沥青混凝土路面层施工。夏日哈木镍钴矿进矿道路承担的主要任务：主要承担采选工程建设期间外来物资的运输、对外交通及后期矿区项目运行的永久交通等任务。
按照合同及施工总进度计划要求，综合考虑到格尔木地区的气候原因及基层变更时间较晚，为保证质量级配碎石基层施工任务计划于2015年4月5日开始施工，6月20日完成该项施工任务。
1.2主要工程量及工期要求
1.2.1 主要工程量
本标段道路工程总长度15.525km，级配碎石基层幅宽8.5m，路面面积1319630㎡，结构层级配碎石基层厚0.25m，级配碎石压实方量32990m³，松铺系数按1.3考虑，则需级配碎石虚方量为43520 m³，根据设计要求及试验结果，结合本工程项目所在地现场实际情况，本项目所选取料场料源级配差异较大，按照规范将级配碎石基层填筑料分4级，分别为37.5mm~19mm，19mm~9.5mm，9.5mm~4.75mm，4.75mm以下。根据相关规范及试验数据确定各个等级规格的碎石参配比例为（37.5mm~19mm）17%，（19mm~9.5mm）19%，（9.5mm~4.75mm）22%，（4.75mm以下）42%。级配碎石需用量见下表。

主要工程量表
表1-1
规格（mm）
0~4.75
4.75~9.5
9.5~19
19~37.5
合计
参配比例
42%
22%
19%
17%
100%
压实方量（m³）
42620.41
22324.98
19280.66
17251.12
101477.17
虚铺方量（m³）
55406.53
29022.47
25064.86
22426.45
131920.31
Ⅰ标段
37127.92
19447.96
16795.96
15027.96
88399.80
平均运距（km）
16.10
16.10
20.10
24.10
18.22
Ⅱ标段
18278.61
9574.51
8268.90
7398.49
43520.51
平均运距（km）
19.98
19.98
23.98
27.98
22.10

注：1、工程量表中所列为按试验室提供参数计算工程量，未考虑损耗；
2、其中0~4.75、4.75~9.5两种规格碎石直接通过原料筛分取得，9.5~19、19~37.5两种料部分通过破碎后筛分取得。
1.2.2工期要求
按照合同及施工总进度计划要求，本道路工程于2014年10月15日开工，于2015年5月31日完成合同内所有施工任务，考虑到格尔木地区的气候原因及基层变更时间较晚，为保证质量级配碎石基层计划施工时段为2015年4月5日~2015年6月20日。
2 施工规划及平面布置
㈠ 碎石料场规划
本工程Ⅰ标段和Ⅱ标段级配碎石基层使用同一种料源，同在一个碎石料场进行加工生产及掺配。
碎石料场规划为采料区、破碎筛分区、堆料区和参配拌合区四个区域。各区的布置按照尽量缩短距离，降低施工成本，并保证各工序协调衔接，确保施工进度的原则进行。
⑴ 采料区
根据本工程路面结构层对碎石原料材质和需要量要求，经我单位会同业主、监理部等相关人员对本道路工程沿线可采取料场共同勘察，对拟采选料场原料取样试验检测，料场范围及可开采储量进行测量计算后，选定在本道路工程K20+000处采选原料。
该处料场范围为K19+700~K20+000，位于道路左侧，距离路基约45m，开采面积6万㎡，平均可利用原料开采深度约4.2m，原料存储量约24万m³，可满足本道路工程碎石需求。
⑵ 破碎筛分区
破碎筛分区布置在采料区K20+000一侧，作为碎石给料、破碎、筛分的场地，该区需布置碎石破碎、筛分设备，占地面积根据所选用的设备架设所需占地并留有足够的操作空间确定。
⑶ 堆料区
根据碎石料生产及级配碎石基层施工进度安排，碎石生产需考虑26天的级配碎石储备场地，储备总量为2300m³/d×26d=59800m³，堆料高度平均按4m计算，需堆料场地的净面积为14950㎡，实际占用面积按1.3倍计算，则堆料区场地面积为19435㎡。在破碎区前方布置100m×200m的场地作为堆料区。
⑷ 参配拌合区
参配拌合区一次参配拌合量按级配碎石基层填筑施工强度3天的用量考虑。级配碎石基层计划施工工期41天，日填筑强度（松铺）131920.31m³÷41d=3217.6m³/d。则一次参配量为9652.7m³，拌合厚度2m，一次拌合面积4826.4㎡。参配拌合区分两块，一块参配铺料，一块采料。场地占地面积4826.4㎡×2×1.2=11583.2㎡。规划场地100m×150m。
㈡ 施工道路规划
选定碎石料场位置距离道路较近，可由料场铺筑一条临时道路与主路连接，并利用已形成道路路基作为运输通道，可满足施工要求，临时道路长约635m。
㈡ 施工风、水、电规划
⑴施工供风
根据勘察结果，本工程所选碎石料场均为级配较为合理的砾石料，无需爆破，其他施工工序亦无需用风，故不考虑施工供风。
考虑到可能出现个别较大体积块石需要破碎的情况，将采用破碎锤进行破碎。
⑵ 施工供水
本项目用水主要为设备冷却以及场地环保降尘用水，我项目部配备有充足的洒水车辆，届时将采用洒水车机动供水，现场修建蓄水池。
⑶施工供电
本项目工程施工期内高峰用电负荷160kW，施工供电共投入2台250kW柴油发电机组供电（一台备用），一台250kW柴油发电机组按照0.75的发电功率计算，187.5KW满足施工要求。
施工平面布置见附图《级配碎石料场开采规划示意图》
3 施工总进度规划
本方案施工进度计划以合同文件为依据，遵照本工程项目施工组织设计和施工总进度计划安排进行编制。
㈠ 要求工期
合同工期要求：本项目工程要求2014年10月15日开工，2015年5月31日竣工。
总进度计划工期：考虑到格尔木地区的气候原因及基层变更时间较晚，为保证质量级配碎石基层计划施工时段为2015年4月5日~2015年6月20日。
㈡ 进度安排
⑴ 设备人员进场：碎石破碎、筛分设备计划于2015年3月6日进场，进行场地建设及设备安装，2015年3月30日完成设备安装和调试工作，具备生产条件；
⑵ 2015年3月31日设备验收；
⑶ 2015年4月1日开始碎石生产，2015年5月31日生产完成；
(4) 2015年4月5日计划进行基层实施性试验段施工。
4主要施工方案
㈠ 破碎
破碎施工顺序为：原料开挖→原料运输→给料→破碎→筛分→堆料。
破碎施工工艺流程见图4-1
给料
一级破碎
（19~37.5）堆料区
出料
筛分
二级破碎
（9.5~19）堆料区
堆料区

根据现场勘察和筛分试验，结果显示料场内4.75~9.5以及4.75以下两种规格碎石无需破碎，直接由原料中筛分获得，数量和质量均可满足施工要求。仅9.5~19以及19~37.5两种规格碎石需要破碎。
其中原料开挖采用反铲挖掘机进行开挖，距离破碎筛分系统较近时采用装载机直接运输，较远时由反铲挖掘机装车，自卸汽车运输。我项目部将根据生产强度要求和设备生产能力，采购一套生产能力满足施工要求的破碎筛分设备，6kW给料机给料（最大进料粒径650mm），250*1200破碎机破碎（进料口尺寸250cm*1060cm），4YK2460振动筛筛分（通过量200~230m³/小时），配备800*20m输送机（输送量100m³/小时）、650*20m输送机（输送量80m³/小时）各一架，500*12m输送机（输送量60m³/小时）4架进行碎石料的输进和输出。破碎后的碎石料再进行筛分。
(二) 筛分
4.75~9.5以及4.75以下碎石筛分施工顺序为：原料开挖→原料运输→给料→筛分→堆料。
9.5~19以及19~37.5碎石筛分施工顺序为：原料开挖→原料运输→给料→破碎→筛分→堆料。
原料开挖采用反铲挖掘机进行开挖，距离破碎筛分系统较近时采用装载机直接运输，较远时由反铲挖掘机装车，自卸汽车运输。我项目部将根据生产强度要求和设备生产能力，采购一套生产能力满足施工要求的破碎筛分设备，4YK2460振动筛筛分（通过量200~230m³/小时），配备800*20m输送机（输送量100m³/小时）、650*20m输送机（输送量80m³/小时）各一架，500*12m输送机（输送量60m³/小时）4架进行碎石料的输进和输出。筛分后的合格碎石料按照分规格由装载机配合自卸车运至堆料区。堆料区按照不同的规格进行分区，不同规格碎石料不得混合堆存。
(三) 掺配和拌合
级配碎石采用平面摊铺掺配，立面开采拌合的方法进行掺配和拌合。摊铺按照自下而上，碎石粒径从大到小的顺序进行。每种粒径的摊铺厚度按照试验得出的掺配比例确定。开采时按照立面全断面一次开采的方法，保证掺配比例的准确性。所采用的主要设备有：自卸车运输，推土机摊铺，挖掘机开采装车。
5 强度分析及施工资源配置
5.1强度分析
破碎筛分系统的生产能力和生产强度是碎石料备料生产中影响工期的关键因素，而其他辅助机械设备将沿用路基工程施工所用的设备力量，完全能够满足碎石备料施工要求。因此，此处仅针对破碎筛分系统进行生产强度分析和资源配置，另外根据现场勘查和试验检测结果，料场内4.75~9.5以及4.75以下两种规格碎石无需破碎，直接由原料中筛分获得，数量和质量均可满足施工要求。仅9.5~19以及19~37.5两种规格碎石需要破碎，其中9.5~19碎石筛分可取的量占需用量的50%，即12532.43m³。
综上，四种规格碎石料合计直接筛分取得量为96961.43m³，需破碎碎石方量为34958.88m³。本节强度分析是根据厂家提供设备的生产能力，将破碎和筛分分别考虑的生产强度。
㈠ 破碎强度
级配碎石基层需破碎碎石松铺方量为34958.88m³，考虑5%的损耗，则需破碎碎石方量为36706.84m³。计划生产工期为31天，则：
碎石日生产强度：36706.84m³÷31日=1184.1m³/日
项目部计划配备6kW给料机1台，PF-1013破碎机2台（每台110kW），30kW 4YK2460四层振动筛（通过量200~230m³/小时）1台，15kW800*20m输送机（输送量100m³/小时）、650*20m输送机（输送量80m³/小时）各一架，500*12m输送机（输送量60m³/小时）4架。整个破碎筛分系统总功率132kW，处理能力80m³/h。综合考虑设备利用率、高原降效系数等，实际生产能力按0.75系数计算，则实际生产能力为
80m³/h×0.75=60m³/小时
碎石生产计划两班作业，每班工作10小时，则：
实际日生产能力：60 m³/小时×10小时/班×2班/日=1200m³/日＞1184.1m³/日
破碎生产能力满足施工进度要求。
㈡ 筛分
需破碎碎石的筛分已包含在上节破碎强度计算中，此节只计算无需破碎部分的生产强度。
直接筛分部分碎石工程量为96961.43m³，考虑5%的损耗，则直接筛分碎石方量为101809.5m³。工期为31天，直接筛分日生产强度为101809.5m³÷31日=3284.1m³/日。
4YK2460圆形振动筛（四层）功率30kW，设备额定通过能力为200 ~230 m³/小时，综合考虑设备利用率、高原降效系数等，实际生产能力按0.75系数计算，则实际生产能力为230m³/h×0.75=172.5m³/小时。
生产计划两班作业，每班工作10小时，则：
实际日生产能力为172.5 m³/小时×10小时/班×2班/日=3450m³/日＞3284.1m³/日
筛分生产能力满足施工进度要求。
综上所述，所配备破碎筛分系统满足施工要求。
5.2资源配置
机械设备资源配置见表5-1
机械设备资源配置
表5-1
机械设备名称
规格、型号
单位
数量
备注
给料机
6kW
台
1

PF-1013破碎机
94kW
台
2

4YK2460振动筛
30kW
台
1
（四层）
800*20m输送机
15kW
架
1

650*20m输送机
11kW
架
1

500*12m输送机
4kW
架
4

柴油发电机组
250kw
台
2

挖掘机
1.2m3
台
2

装载机
ZL50
台
2

推土机

台
1

自卸汽车
20T
台
6

人力资源投入见表5-2
劳动力计划表
表5-2 单位：人
工种
投入劳动力情况
2015.3
2015.4
2015.5
……
……
技术干部
3
3
3

质检员
1
1
1

安全员
1
1
1

操作手
15
15
15

电工
1
1
1

普工
10
10
10

合 计
31
31
31

6 环境保护
环境保护方面，施工过程中控制风沙扬尘对环境及文明施工的负面影响，调配洒水车定点定时给场区内洒水降尘，另外场内布设5m³水箱，一方面提供生产用水，另一方面配合洒水车洒水除尘。
职业健康保护方面，加强对场内施工人员职业健康和安全生产教育，配备齐全质量优良的高扬尘场合的人员健康保护用品，比如防尘面罩等。
料场开采结束后对料场进行恢复平整。