露天矿矿山运输道路交通标志设计探讨
摘要:由于露天矿矿用卡车与常见的汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸不同，以及矿山道路与公路设计速度各异，结合对我国大型露天矿调查研究，发现露天矿矿山运输道路交通标志若按照现有国家标准设计，在使用过程中有一定的缺陷。通过对矿用卡车和矿山道路的分析，提出了适用于露天矿矿山运输道路交通标志设计的思路，为以后露天矿矿山运输道路交通标志设计提供参考。
关键词:露天矿;矿山运输道路;矿用卡车;交通标志
0 引言
目前我国生产和在建大、中型露天矿近 300 座，2014 年露天矿产量近 6 亿 t，占全国煤炭产量的 16%以上。全国新规划露天矿生产能力 12．2 亿 t，其中新疆 6．1 亿 t，内蒙古 4．9 亿 t，1000 万 t 以上大型露天矿近60座。霍林河与伊敏河露天矿事故统计(1998—2004年)，运输事故占67%，采装事故占13%，排土事故占3%，其他事故占17%。通过分析运输事故安全风险最高。为了有效减少运输事故，只重视露天矿本身的设计和管理是不够的，还必须有完善的服务设施，建立交通管理设施，设置交通标志，才能满足露天矿的安全和日益增长的经济发展的需要。我国露天矿矿山运输成本一般要占露天矿生产总成本的 60%左右，而道路标志总成本占露天矿矿山运输成本很低。合理设计和设置交通标志，可以起到维护露天矿交通秩序、维持矿山道路通行能力、规范驾驶员行为、保障车辆和人员的生命财产的重要作用［1］。
1 露天矿矿用卡车
露天矿矿用卡车是在露天矿为完成岩石土方剥离与煤炭运输任务使用的外廓尺寸、轴载及质量超过现行汽车行业标准《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴载及质量限值》(GB1589－2016)规定限制的专用自卸车。通过对中煤集团有限公司安家岭露天矿、中煤集团有限公司安太堡露天矿、中煤集团有限公司东露天矿、神华准格尔能源有限责任公司黑岱沟露天矿、神华准格尔能源有限责任公司哈尔乌素露天矿调查研究，露天矿矿用卡车外廓尺寸见表 1，比较公路、城市道路上行驶的汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸见表 2，明显矿用卡车宽度和高度比汽车、挂车及汽车列车宽度和高度尺寸大一些。以中煤平朔露天矿使用的 930E 卡车为例，载重量达到了 300t，车(长×宽×高)15．6m×8．7m×7．4m，最高行驶速度 64．5km/h，轮胎直径 3．8m。仅轮胎的直径和汽车、挂车及汽车列车的高度最大限值相差 0．2m;小型矿用卡车的宽度也比汽车列车的宽度宽一些。现行国家标准《道路交通标志和标线》(GB5768．2－2009)适用于公路、城市道路和虽在单位管辖范围但允许社会机动车通行的场所，广场、公共停车场等用于公众通行的场所等各类道路上交通标志的制作、检测和设置。其它机动车通行的地方、停车场等设置的交通标志可参照执行。因此对于露天矿如此巨型矿用卡车而言，驾驶员对现行国家标准《道路交通标志和标线》(GB5768．2－2009)规定的道路交通标志使用起来会有一定问题。如标志牌的高度、安装角度、汉字视认性、反光膜等级等均需按现有标准在露天矿山道路和矿用卡车上验证。
2 露天矿矿山运输道路
露天矿矿山运输道路是在露天矿范围内行驶矿用卡车及辅助设备的道路或通往辅助生产设施行驶矿用卡车的道路。露天矿运输道路可分为干线道路、支线道路和联络线道路。干线道路:露天矿开采台阶通往卸煤点或排土场的共用道路;支线道路:开采台阶或排土场与干线道路相连接的道路，或一个开采台阶直接到卸煤点或排土场的道路;联络线道路:露天矿内与干线道路、支线道路联通的其他道路。根据《煤矿工业露天矿矿山运输工程设计标准》(GB51282－2018)，矿用卡车的最高限制运行速度应根据行驶的区域、路况、特性、气候状况等确定，且不得超过矿山运输道路的限速规定。根据《公路路线设计规范》(JTGD20－2017)，各级公路的设计速度应符合规定见表 4。通过对表 3 和表 4 的对比，高速公路、一级公路和二级公路的设计速度高于露天矿矿山运输道路限制速度，三级公路和四级公路的设计速度和露天矿矿山运输道路相差不多。因此可参照三级公路和四级公路的标准设计露天矿矿山运输道路交通标志。
3 露天矿交通标志
露天矿交通标志是以颜色、形状、字符、图形等向露天矿作业人员传递信息，用于管理安全生产的设施。露天矿交通标志按其作用分类，分为主标志和辅助标志，主标志又分为禁令标志、警告标志、指示标志、指路标志。禁令标志:禁止或限制露天矿矿用卡车、作业人员交通行为的标志;警告标志:警告露天矿矿用卡车、作业人员注意露天矿矿山运输道路交通的标志;指示标志:指示露天矿矿用卡车、作业人员应遵循的标志;指路标志:传递露天矿矿山运输道路方向、地点、
距离信息的标志。《道路交通标志和标线》(GB5768．2－2009)已经规定了各类道路交通标志的版面形状和内容，在本论文中不再叙述，由于篇幅有限，只举例出下列 6 种露天矿特有的交通标志，当然还有其他标志需研究探讨。
3．1 平盘标高确认标志
露天开采是从地表开始，把矿岩按一定厚度划分为若干个水平分层，自上而下呈阶梯逐层开采，这些分层称为台阶。台阶在露天采场中的位置通常用平盘的水平标高表示［2］，每一个平盘都有一个标高值。为了使驾驶员确认当前所行驶的露天矿工作平盘，特设置平盘标高确认标志，此标志是指示当前露天矿工作平盘标高，设置在工作平盘标高变化前 30～50m 的位置，当该工作平盘长度较长时，可重复设置。如图 1 所示，颜色为蓝底、白图形、白边框、蓝色衬边。标志版面中图形为标高符号，标高符号上为具体的工作平盘标高数值，阿拉伯数字宽度与高度比为 1/2～4/5，汉字宽度与高度比为 1。
3．2 左侧(右侧)行驶标志
经过调查研究，平朔安太堡露天矿、神华准格尔能源有限责任公司哈尔乌素露天矿和其他露天矿采用左侧行驶，与我国《道路交通安全法》第 35 条规定“机动车、非机动车实行右侧通行”相反，因此需要设置左侧(右侧)行驶标志。此标志一般设置在驶入或驶出露天矿开采区域前适当位置，提醒驾驶员减速行驶、改变车道，按左侧(右侧)行驶车辆。该标志应与标线配合使用，引导驾驶员改变车道行驶。如图 2 所示，颜色为蓝底、白字、白边框、蓝色衬边。标志版面中的文
字应按自左至右或自上而下的方式排列，文字排列应科学，保证驾驶员易于识别。
3．3 组合限速标志
露天矿矿山运输道路一般行驶有工程车、矿用卡车、指挥车等多种车型，不同车型按照不同的行驶速度行驶，因此需要设置组合限速标志。此标志一般设置在露天矿矿山运输道路需要限制不同车型最高速度路段前适当位置。如图 3 所示，颜色为蓝底、白字、白图案、白边框、蓝色衬边;限速图案为白底、黑字、红边框、白色衬边。标志版面中左侧为限制速度车辆的图案，辅以文字说明，文字位于车辆图案的下方;右侧为限制速度标志的图案。同一地点需要限制多种车型行驶速度时，原则上只设置其中最重要的，最多不能超过 3 种车型。
3．4 分岔标志
露天矿地面生产系统有采掘场、排土场、卸矿站、储矿场、选矿厂、尾矿场、外排土场等，分岔标志一般设置在露天矿山道路分岔路段，用以告知矿用卡车驾驶员前方道路通往区域的信息，设置在交叉路口前 30～50m 处。如图 4 所示，颜色为蓝底、白字、白图案、白边框、蓝色衬边。标志版面中采用箭头与文字相结合的方式，指示前方道路目的地信息。
3．5 保护环境标志
露天矿开采对环境会有一定的污染，保护环境标志提示车辆在行驶中或者停放中，都不能产生扬尘、注意洒水。此标志一般设置在露天矿矿山运输道路入口，或办公区之后路段适当位置。如图 5 所示，
颜色绿底、白字、白边框、绿色衬边。标志版面中图案为绿色地球，以双手托起，并辅以文字“保护环境”，提高驾驶员的环保意识。该标志的设置不应影响警告、禁令、指示和指路标志的设置和视认。
3．6 注意防火标志
露天矿煤炭极易引发火灾，在开采过程中需要注意防火。进入矿区、注意防火标志用以提高作业人员的防火意识，保护生态环境［3］，一般设置在进入露天矿矿区、卸矿站、储矿场、选矿厂、尾矿场等之前适当位置。如图 6 所示，颜色为红底、白字、白边框、红色衬边，标志版面中图案为注意防火，并辅以文字“进入矿区，注意防火”，提醒露天矿作业人员从自身做起，注意防火。
4 结语
通过对露天矿矿用卡车与汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸对比，以及露天矿矿山运输道路与各级公路设计速度的对比，发现露天矿矿山运输道路交通标志设计与道路交通标志设计之间的区别和联系。并列举出适用于露天矿矿山运输道路相关的交通标志。从安全、管理、实用、保护生态环境方面，对露天矿矿山运输道路交通标志进行了分析，并对交通标志的图案、文字及版面颜色进行了设计探讨。
参考文献:
［1］廖晓靖，把余涛，张伟．关于道路交通标志的认知模型［J］．工业工程与管理，2013，18(1):123-128．
［2］高永寿，吴顺川．露天采矿学［M］．长沙:中南大学出版社，2010．
［3］王建军，王娟，吴海刚．具有地域文化特色的公益性交通标志设计［J］．公路，2008，37(4):197-201．
作者:王元珠 单位:中煤西安设计工程有限责任公司