3.2　料場開采

3.2.1　運輸方式

料場開采運輸方式有多種，水電工程中常見的有公路運輸開采方式、溜井運輸開采方式及兩者聯合運輸開采方式。其他還有軌道運輸方式和索道運輸方式等，在礦山開采中應用較多，水電工程中不常用，其原因是建設周期長、投資成本大，優點是使用年限長，運行成本低。

（1）公路運輸開采方式。公路運輸是把料場開采出的毛料石運往混凝土骨料生產系統的最可靠的運輸方式，優點是道路布置較為靈活、受地形限制較小，料場開拓較為容易。不但能解決有用料的運輸，同時也能解決覆蓋剝離和棄料的運輸問題。缺點是山高坡陡時長距離的車輛重載下坡安全性較差。

公路運輸方式適用于地形坡度較緩（地形坡度不大于25°），上下高差不大（一般不超過200m），易于修建公路的料場。公路運輸方式是料場開拓運輸方式的首選，當公路布置困難時再考慮采用其他方式。采用公路運輸方式的料場有五強溪水電站右岸骨料生產系統料場、三峽水利樞紐工程下岸溪骨料生產系統料場、向家壩水電站馬延坡砂石料場、官地水電站竹子壩砂石料場。官地水電站竹子壩砂石料場公路運輸方案見圖3-1。

（2）豎井運輸開采方式。豎井運輸開采方式是從礦山開采方式中借鑒過來的，水電站建設中多采用豎井解決毛料或半成品料的垂直運輸。豎井運輸多適用于地形高陡、難以修建公路的高山料場。

布置在料場內的豎井直徑相對較大，一般為4～8m，用作半成品儲運時直徑一般在3m左右。料場內布置豎井時一般為兩個，當其中一個豎井在降段或發生故障時其他豎井可以正常生產，保證生產的連續性。豎井頂部和底部需要設置相應的安全設施，井壁采取適當的防護（如錨噴支護或素混凝土襯砌），并要防雨和防水，防止井壁坍塌和堵料或跑礦。

豎井運輸方案在水電站建設中有較多應用實例，如小灣水電站孔雀溝料場和沙牌水電站料場等。豎井應用實例見表3-1，小灣水電站孔雀溝料場豎井布置方案見圖3-2和圖3-3。

（3）聯合運輸開采方式。聯合運輸方式即采用兩種或兩種以上運輸方案的開采方式，其中以公路和豎井聯合方式為多見。如金安橋水電站五郞溝砂石料場，龍開口水電站燕子崖砂石料場。以上料場均為料場內毛料采用公路汽車運輸，毛料經破碎后的半成品通過豎井輸送到下部的加工系統進行進一步的破碎加工。

豎井、公路聯合運輸方式適用于頂部地形較為平坦，最終開采高程大大高于加工系統所在高程的料場。因為料場頂部平坦，適于布置汽車運輸道路。料場與加工系統存在較大高差，但地形陡峻，料場與系統之間難以布置道路或者道路不能達到重載車輛安全穩定的運行時，可將粗級破碎車間設在料場附近，經過初級破碎后的半成品石料再經一個或多個（級）豎井下降至加工系統。

采取豎井還是公路運輸方式，影響最大的因素是地形條件和地質狀況，選擇采用何種方式時要經過充分的可行性分析和技術經濟比較。兩種方式各有優缺點。公路運輸的優勢在于地形平緩時布置較容易，建設周期短，運行可靠性高，缺點是地形陡峭時道路施工難度大，且重車長距離下坡安全隱患大。豎井運輸的優點在于總投資比公路運輸節省，缺點是豎井建設周期較長，且井深越大穿過的地質層面越多，地質情況越復雜，成井越困難，豎井安全運行越難以保證。

3.2.2　道路布置

無論采用何種運輸開采方式，道路都是必不可少的，因為開采設備需要有進出場的通道，同時料場無用渣料的覆蓋剝離和揭頂也是需要通過公路運輸。

道路布置設計需要考慮運輸車輛的最大載重量和運輸強度，在保證安全行車的要求下確定道路的各項技術參數，即路面寬度、最大縱坡和最小轉彎半徑等。道路設計標準一般采用廠礦三級道路標準或以上標準進行設計。道路主要技術指標見表3-2。

道路線路設計應根據料場地形條件、地質條件、開采規劃、開采推進方向、開采臺階（階段）標高以及卸料站和棄渣場位置，并密切配合開采工藝，全面考慮山坡開采或深部開采要求，合理布設路線。當地形地質條件復雜時，采用紙上定線后，應到現場核實、校正。在料場規劃范圍內時，宜采用挖方路基。

3.2.3　開采

合理組織采石場施工，先剝離無用層，后開采有用巖石的開采程序，嚴格區分弱風化和強風化界限，將強風化料作為棄料，達到減少軟弱顆粒含量和含泥量的目的。

（1）工作制度。料場開采的工作制度，可根據工程所在區域的水文、氣象和施工條件具體研究確定。為了便于運行管理，應與骨料生產系統的工作制度一致，骨料生產系統考慮兩班制生產，每天按14h，每月350h。

（2）開采能力與骨料生產系統規模相匹配。

（3）覆蓋層剝離。

1）厚層覆蓋層剝離。厚層覆蓋層剝離，可采用水平分區開采法或沿自然坡面角用推土機集運至裝車平臺。對于黏性土壤，雨季輪式裝運機械工作有困難時，可采取：雨季停止剝離工作、用履帶式裝載機裝車且運距不超過100m鋪設預制板路面等措施。

2）薄層覆蓋土剝離。巖石表面呈犬齒狀的采石場表土，小型采石場宜用人工剝離。表層有風化巖石時，可用淺孔爆破，與表土一起剝離；大、中型采石場則多用推土機推運至采石平臺裝車。推土機作業與開采作業間應保持一定的安全距離。剝離與開采作業分區交叉，以免相互干擾。作業面的長度則按剝離、開采分別計算。

（4）毛料開采。

1）梯段高度。豎直分層開采法，梯段的合理高度受多方面因素影響，如巖石性質、埋藏條件、鉆爆方法、鉆孔設備性能、采裝設備類型與規格、采石場內部的運輸方式、距高峰開采能力的準備時間等，對采石場而言，最主要的是保證有好的爆破效果和采裝設備的安全工作。開挖梯段的高度一般為10～15m。

2）工作梯段坡面角。工作梯段坡面角的大小，與巖土性質、爆破方法、采掘推進方向、巖石層理和巖層傾角等因素有關。在層理比較發育的陡傾斜采石場中（傾角大于45°），采用從上盤向下盤（順坡）方向推進時，工作梯段坡面角往往與巖層的傾角一致。當采掘推進方向由下盤向上盤推進并采用斜孔爆破時，其梯段坡面角基本與鉆孔傾斜角相一致。

當巖石較軟，節理裂隙又較發育，為了保持爆破后工作面原巖的基本穩定，工作梯段坡面角應取小些。采用高梯段的采石場，其梯段坡面角隨著梯段高度的增高而減小。工作梯段的坡面角參考見表3-3，設計中可根據各種影響梯段參考坡面角的因素參照選取。