临江高陡岩质边坡料场时空转换开采方法 【技术领域】
本发明涉及水电站临江高陡岩质边坡料场开采施工领域。
技术背景
随着水电开发向西部高山峡谷地区的延伸，选择临江高陡岩质边坡料场作为大坝混凝土骨料的来源，已是大坝“粮仓”的唯一选择。临江高陡岩质边坡料场，往往位于正开发的大江大河岸侧峡谷中，料场地形往往为顺河方向的斜坡，临河坡度达50°，甚至更陡。为防止高陡岩质边坡料场开采石料落入江河，阻断江河水，开采中不能采用传统的直接面向江河的爆破开采方式；由于高陡岩质边坡料场地形陡峭，无法形成常规的开挖渣料运输道路，迫切需要寻找一种新的、安全有效的开采方式，将临江高陡岩质边坡料场竖直空间上的开采难度，转换为相对容易的水平空间的开采运输，以确保工程进度。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种临江高陡岩质边坡料场时空转换开采法，它能在水电站临江高陡岩质边坡料场开采时，将临江高陡岩质边坡料场上开采难度大的垂直空间开采转换为相对容易的水平空间的开采运输，以提高开采效率及安全性，确保工程进度。
本发明的目的是这样实现的：包括以下步骤：
a.首先在时间上，利用在半山腰上的地形折皱，沿条带料场顺河方向，先期开挖截渣槽1，为料场开采提供沿山坡等高线方向的储料空间，截渣槽1外侧预留拦渣坎2，用钢筋石笼将拦渣坎2加高至8‑10m；内侧开挖形成1∶0.3的截渣槽边坡8，及时跟进支护，保持截渣槽边坡8稳定；再在山脚沿江边用钢筋石笼砌一道拦石坎11，同时对滚落至沿江坡脚处的石渣及时清理转运；
b.其次在空间上，在半山腰等高线方向的储料空间——截渣槽1形成后，后期进行高陡岩质边坡料场上部边坡开口道路的施工——拓展高陡边坡竖直方向的开采空间；再沿料场开口线边坡进行预裂爆破；以台阶梯段爆破方式开采高陡边坡岩质料场顶部9，开挖渣料顺坡下滑至先开挖形成的储料空间——截渣槽1，实现高陡岩边坡竖直空间渣料向等高线方向的储料空间——截渣槽的转换，同时对岩质边坡跟进支护；岩质料场顶部台阶梯段爆破完成后，清理顶部工作面石渣，使石渣沿边坡滑落至半山腰等高线方向的积渣槽，再通过转运设备或溜井3将石渣运至砂石系统受料斗进行骨料生产。
施工期间，先在工作面外侧设置安全围栏和竹跳板拦渣墙，再进行边坡的支护、梯段钻孔及半山腰等高线方向储料空间——截渣槽1储存料的转运工作；在截渣槽1停止渣料转运后，再进行岩质料场上部台阶梯段爆破施工，如此循环，通过时空转换，将高陡岩质料场顶部竖立运输的困难转换为岩质料场半山腰等高线方向储料空间——截渣槽1储存料的相对容易地水平转运或溜井3运输，从而将临江高陡岩质边坡料场竖直空间上的开采难度，转换为相对容易的水平空间的开采运输，实现高陡岩质边坡料场的开采。
对高陡岩质边坡地形不具备天然顺坡下滑条件的料场，在截渣槽1形成后，先将靠顶部的岩质边坡起伏处削成顺坡截渣槽边坡8，待岩质边坡顶部开挖料具备顺坡下滑至半山腰等高线方向储料空间——截渣槽1后，再进行后续施工。
截渣槽1宽度为25‑40m。
截渣槽1开挖施工时，将爆破临空面与顺河方向基本平行，对准设备人员躲藏的反方向，即背向半山腰进场道路5的方向。
将高陡岩质料场顶部的开挖渣料，通过顺坡方向的截渣槽边坡8，将顶部开挖渣料溜至半山腰等高线方向储料空间——截渣槽1，再用汽车水平运输或溜井3完成渣料运输。
本发明所提供的临江高陡岩质边坡料场时空转换开采法，是根据时空转换的原理，充分利用在半山腰上的地形折皱或人工修整的通道，通过开挖截渣槽，为临江高陡岩质边坡料场上部开挖预留出积渣的空间，将极端困难的料场上部垂直开挖运输，转换为上部开挖渣料顺坡滑至半山腰折皱地带截渣槽相对容易的水平空间的开挖运输；在截渣槽合适位置设溜井，开挖料通过溜井溜至破碎设备进行破碎。截渣槽外侧预留拦渣坎，再在山脚沿江边设一道拦石坎，防止石渣顺坡滚到江内，达到安全有效开采，保障大坝混凝土骨料的供应。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施过程平面示意图。
图2是本发明实施过程剖面示意图。
图中：1、截渣槽，2、拦渣坎，3、溜井，4、毛料运输通道，5、交通洞，6、原地形线，7、永久边坡，8、截渣槽边坡，9、开采层，10、公路，11、拦石坎。
【具体实施方式】
如图1和图2所示的一种临江高陡岩质边坡料场时空转换开采法，根据时空转换的原理，充分利用在半山腰上的地形折皱，通过开挖截渣槽，为临江高陡岩质边坡料场上部开挖预留出积渣的空间，将极端困难的料场上部垂直开挖运输，转换为上部开挖渣料顺坡滑至半山腰折皱地带截渣槽相对容易的水平空间的开挖运输；在截渣槽合适位置设溜井，开挖料通过溜井溜至破碎设备进行破碎。截渣槽外侧预留拦渣坎，再在山脚沿江边设一道拦石坎，防止石渣顺坡滚到江内。
实施例1：锦屏大奔流沟高陡岩质边坡料场时空转换开采
1、料场概况
(1)地理位置
大奔流沟石料场位于锦屏一级水电站坝址下游左岸大奔流沟公路内侧山体，距坝址约9km，分布高程1660~2100m，料场从山顶到山脚高差450m。出露地层为三叠系杂谷脑组第三段(T2‑3z3(1～3))1～3层中厚～厚层状变质石英细砂岩及粉细砂质板岩。料源选用中厚层青灰色变质石英细砂岩。
(2)地形地貌
料场地形为一顺河方向的斜坡，临河坡度50~65°。料场长约1000m，宽200~250m，呈长条带状展布于高程1660~2100m，产地面积约20万m
2。料场紧邻雅砻江，地势陡峻，其开采条件相对困难。地表岩体多裸露，沟及缓坡覆盖良好，为块碎石土，厚3~5m，局部10~15m。
2、主要施工步骤：
(1)在本料场半山腰的1865m高程，顺条带料场沿河方向，开挖出一道截渣槽1。截渣槽1宽度约25‑40m，外侧预留拦渣坎2，用钢筋石笼将拦渣坎2加高至9m；内侧开挖边坡按1∶0.3设计，开挖后及时采取临时支护措施，使边坡保持稳定。为防止有少量石渣顺坡滚到江内，沿江边再用钢筋石笼砌一道4m高的拦石坎11，同时对滚落至沿江坡脚处的石渣及时清理转运。
(2)截渣槽1开挖时，将爆破临空面正对1865m高程隧洞进口，爆破时洞内人员和设备全部撤退至安全地点；在1865m高程截渣槽形成后，再进行料场顶部开口道路的施工；在开口道路完成150m后，开始安排顶部梯段爆破开挖施工，梯段爆破开挖的边坡采取预裂爆破，并按要求及时进行安全支护；顶部梯段爆破完成后，采用反铲进行工作面上堆积的石渣清理工作，使石渣沿截渣槽边坡8顺坡滑至半山腰的截渣槽1，再采用汽车通过毛料运输通道4运输及溜井3竖直运至破碎设备受料斗进行生产。交通洞5根据运输需要设计。进行生产施工期间，先在工作面外侧设置安全围栏和竹跳板拦渣墙，再进行边坡的安全支护、梯段钻孔及1865m高程截渣槽装车运渣工作；在1865m高程截渣槽停止石渣转运后，再开始进行上部梯段爆破施工。
(3)由于料场开采上下高差大、山体陡峻，且大部分边坡为岩石顺层开挖，故应避免立体交叉作业，并及时做好边坡的安全支护工作。对于较为完整的岩面采取锚杆、挂钢筋网或铁丝网、喷砼支护；对于岩面不完整和切断岩层的部位，采取长锚索的支护方案。
实施例2：
其他过程同实施例1，但高陡岩质边坡地形不具备天然顺坡下滑条件的某料场，在截渣槽1形成后，先将靠顶部的岩质边坡起伏处削成顺坡截渣槽边坡8，待岩质边坡顶部开挖料具备顺坡下滑至半山腰等高线方向储料空间——截渣槽1后，再进行后续施工。