淺析煤礦總圖布置設(shè)計(jì)

辜桂萍

（興源煤礦科技有限責(zé)任公司，貴陽 550002）

0 引言

煤礦是不可再生的資源，煤礦工業(yè)是屬于可以開采的自然資源中的采掘工業(yè)，煤礦工業(yè)是工業(yè)生產(chǎn)的一種。在煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要考慮如何來滿足生產(chǎn)工藝的需求，使更有力于生產(chǎn)，更好的方便生活，并且生產(chǎn)工藝流程要科學(xué)合理先進(jìn)。除此之外，考慮到煤礦工業(yè)是生產(chǎn)工業(yè)的一種，我認(rèn)為最應(yīng)該考慮的是經(jīng)濟(jì)，怎么使礦井建設(shè)投資少，并且能得到大的收益。由于煤礦地面工業(yè)場(chǎng)所的選址不是設(shè)計(jì)者能夠選擇的，一般的礦井是建設(shè)在有煤炭資源的地方，因此煤礦一般是建設(shè)在煤炭資源附近的地方，即使地面的條件很差，也需要按照采礦專業(yè)提供給的井口位置及標(biāo)高布置煤礦工業(yè)場(chǎng)所。對(duì)于南方地區(qū)來說，煤礦的開采難度更大，地面的條件較為惡劣，甚至?xí)诔缟骄X、小河溪谷之間布置一個(gè)場(chǎng)地，因此說，煤礦的地面豎向布置是否合理就顯得更為重要。豎向布置（設(shè)計(jì)）是指，為適應(yīng)生產(chǎn)工藝、交通運(yùn)輸及建筑物布置的要求，對(duì)場(chǎng)地自然標(biāo)高進(jìn)行改造（改造場(chǎng)地的自然地形，使之適應(yīng)項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)要求）。

1 豎向布置的原則

1）工業(yè)場(chǎng)地布置在自然地形坡度大于4%的地段，建筑場(chǎng)地的寬度較小，建筑物高差大于1.5米的地段，特別是山區(qū)坡地，應(yīng)采用階梯式布置比較適宜。

2）確定豎向設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)避免大挖大填，以保持山地原地形,地貌及天然植被，因?yàn)檫@些是山地結(jié)構(gòu)、功能以及其它的各種生態(tài)過程的基本因素，正是受這些因素的影響，該地區(qū)才能形成特殊的山地氣候，對(duì)山地生物的分布及功能產(chǎn)生直接的影響。如果山地的地形地貌及天然植被遭到的破壞，生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)受其影響變得更加脆弱，甚至有崩潰的可能，最終會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的水土流失及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

3）應(yīng)該認(rèn)真分析現(xiàn)有自然地形、地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)其進(jìn)行充分利用：填溝造地、依山就勢(shì)、避陡就緩。為保證建、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)安全、經(jīng)濟(jì)，應(yīng)盡量布置在挖方地段或填方少的區(qū)域；填方地段多宜布置材料堆場(chǎng)、作業(yè)場(chǎng)地、窄軌車場(chǎng)、道路、管線、綠化等對(duì)基礎(chǔ)要求不高的場(chǎng)地。

2 項(xiàng)目選址階段的布置設(shè)計(jì)

在項(xiàng)目選址時(shí)期，需要對(duì)擬選場(chǎng)址的河流、村莊、企業(yè)、附近廠礦、水文氣象、地震、工程地質(zhì)、地形地貌等現(xiàn)狀進(jìn)行了解，結(jié)合附近建筑材料、供水水源情況、輸電線路情況、煤炭外運(yùn)條件、規(guī)模等估算場(chǎng)地可利用面積。盡可能地避開巖溶、泥石流、滑坡、采空區(qū)、小窯、斷裂帶等不良的工程地段，盡量地使用劣地和荒地，盡可能地不占或少占經(jīng)濟(jì)作物用地、良田，不對(duì)文化名勝古跡和風(fēng)景區(qū)構(gòu)成破壞，有效地應(yīng)用地形條件，使得場(chǎng)地土石方的量減少，以及確保外形輪廓和場(chǎng)地面積跟設(shè)計(jì)與施工的需要相符合。

3 劃分場(chǎng)地功能區(qū)

在布置總平面中，實(shí)施合理和科學(xué)的場(chǎng)地功能分區(qū)布局是減少占地面積的一項(xiàng)措施。在煤礦總平面的布置設(shè)計(jì)中，通常劃分場(chǎng)地為儲(chǔ)運(yùn)區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)，行政公共區(qū)這幾個(gè)功能分區(qū)。儲(chǔ)運(yùn)區(qū)屬于外運(yùn)與儲(chǔ)存礦井產(chǎn)品的位置，通常涵蓋裝車站和產(chǎn)品倉(cāng)等。作為礦井生產(chǎn)的中樞，生產(chǎn)區(qū)屬于煤礦總圖布置設(shè)計(jì)的核心。通常需要在緊靠?jī)?chǔ)運(yùn)區(qū)一邊或場(chǎng)區(qū)中央進(jìn)行布置。輔助生產(chǎn)區(qū)是服務(wù)于礦井正常生產(chǎn)的范圍。通常涵蓋倉(cāng)庫(kù)、機(jī)修裝置、動(dòng)力裝置等，它有效地聯(lián)通了材料、裝置、井上下人員，通常需要在緊靠生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行布置，以及在便于對(duì)外對(duì)內(nèi)輸送的地段。行政公共區(qū)屬于指揮礦井生產(chǎn)的核心，是聯(lián)系內(nèi)外的核心。通常需要在遠(yuǎn)離污染源、位置好、環(huán)境好優(yōu)、緊靠人流出入口進(jìn)行布置，以保持獨(dú)立性和自成一區(qū)，通常它的占地面積在場(chǎng)地總占地面積的7%以下。

4 先進(jìn)工藝技術(shù)的布置設(shè)計(jì)

在實(shí)現(xiàn)功能需要的基礎(chǔ)上，實(shí)施先進(jìn)的改進(jìn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)施、生產(chǎn)工藝，使得工藝流程縮短，節(jié)約用地和減少建筑物體的量。像是提升井口實(shí)施井塔式布置的時(shí)候，能夠使得井口房周圍的占地面積減少，往上運(yùn)輸?shù)膸竭\(yùn)輸機(jī)，將它的上運(yùn)傾角適當(dāng)?shù)丶哟?，且?shí)施穩(wěn)定的技術(shù)策略確保運(yùn)輸機(jī)的安全運(yùn)行和功能，能夠使得占地面積和運(yùn)輸機(jī)的長(zhǎng)度減少。通過帶式運(yùn)輸機(jī)走廊拉緊設(shè)施的一些空間對(duì)小倉(cāng)庫(kù)和配電室進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而使得占地面積減少。布置汽車庫(kù)能夠?qū)嵤┌氲叵碌姆绞交蛟谄渌慕ㄖ锏叵率?，以使占地面積減少。

5 煤礦總圖的豎向布置

需要跟總平面布置相結(jié)合思考豎向設(shè)計(jì)，且符合生產(chǎn)輸送、場(chǎng)地的劃分，以及建構(gòu)筑物在豎向和平面上的一系列功能需要，有效地應(yīng)用場(chǎng)區(qū)的自然地形，對(duì)場(chǎng)地與建構(gòu)筑物的標(biāo)高進(jìn)行確定，防止大填大挖，爭(zhēng)取最大程度地減少土石方量，尤為關(guān)鍵的是需要實(shí)現(xiàn)防洪的需要，進(jìn)而保障礦井的安全生產(chǎn)，為此，礦井的豎向布置需要堅(jiān)持下面的原則：

第一，對(duì)固有的地質(zhì)構(gòu)造和自然地形進(jìn)行仔細(xì)地探究，有效地應(yīng)用避陡就緩、依山就勢(shì)、填溝造地等，盡可能地在填方或挖力地段少的范圍布置，填方地段適合多多布置綠化、管線、道路、窄軌車道、作業(yè)場(chǎng)地，以及材料堆場(chǎng)對(duì)基礎(chǔ)需要比較低的場(chǎng)地。

第二，對(duì)豎向設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行確定的時(shí)候，需要防止大填大挖，進(jìn)而使得天然植被與山地原地形地貌保持，由于這都是山地功能、結(jié)構(gòu)和一系列生態(tài)過程的要素，特殊的山地氣候才得以形成，直接影響著山地地形的功能和分布。倘若破壞了山地的天然植被和地形地貌，那么就會(huì)影響到生態(tài)系統(tǒng)，從而容易導(dǎo)致泥石流和水土流失的情況發(fā)生。

第三，在自然地形坡度4%以上的地段布置工業(yè)場(chǎng)地，在建筑場(chǎng)地寬度比較小，1.5m以上的建筑物高差地段，尤其是山區(qū)的坡地，需要適宜應(yīng)用階梯式的布置，所謂的階梯式布置是設(shè)計(jì)工業(yè)場(chǎng)地為一些臺(tái)階且借助擋土墻或陡坡進(jìn)行連接，顯著的高差在關(guān)鍵的整平面連接位置，且通常至少為1m。

6 結(jié)論

總起來說，豎向設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在減少填方量，使土石方和建、構(gòu)（筑）物基礎(chǔ)、擋墻、護(hù)坡等工程量最少，到達(dá)相對(duì)合理。在煤礦總圖的布置設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)有效地應(yīng)用地形，科學(xué)、合理地劃分區(qū)域，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用地的目標(biāo)，并且還需要重視環(huán)保。

[1] 雷明.工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)[M] .西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1998.

[2] 李善，博達(dá)聰.煤炭工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] .北京：煤炭工業(yè)出版社，1992.

[3] 李守業(yè).調(diào)整煤炭工業(yè)布局初探[J] .煤礦設(shè)計(jì)，1981，(07)：25-26.