楊菁

摘 要：本文對(duì)煤炭工業(yè)企業(yè)改擴(kuò)建礦井總平面設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，歸納出改擴(kuò)建礦井總平面設(shè)計(jì)原則與方法，并通過(guò)陜北礦業(yè)有限責(zé)任公司韓家灣煤礦工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了改擴(kuò)建礦井總圖設(shè)計(jì)原則在工程中的實(shí)際運(yùn)用，力求發(fā)現(xiàn)新因素，新方法，為今后的工業(yè)企業(yè)技術(shù)改造提供最佳總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：煤礦工業(yè)企業(yè)；改擴(kuò)建礦井；總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.047

我國(guó)是世界上發(fā)現(xiàn)、開(kāi)采和利用煤炭最早的國(guó)家。煤炭的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：新中國(guó)成立至改革開(kāi)放的動(dòng)蕩發(fā)展階段、1978年至1993年軌跡發(fā)展階段、1993年至2001年煤炭市場(chǎng)培育和發(fā)展階段、2002年以后煤炭產(chǎn)業(yè)超常規(guī)快速發(fā)展階段。尤其是2002年以后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，煤炭需求大幅增加，這一時(shí)期煤炭產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，煤炭產(chǎn)量大幅增加，相關(guān)配套政策陸續(xù)出臺(tái)，煤炭生力水平快速提升，出現(xiàn)了許多開(kāi)采、生產(chǎn)工藝先進(jìn)的大型新型礦井，但也存在不少礦產(chǎn)資源依舊豐富、開(kāi)采條件優(yōu)越的老舊礦井，這些礦井生產(chǎn)工藝、供電、供水、外部運(yùn)輸、井下運(yùn)輸、通風(fēng)安全等各系統(tǒng)均不配套，不但限制煤礦的產(chǎn)量，而且給生產(chǎn)安全形成隱患。在這種趨勢(shì)下技術(shù)改造刻不容緩。

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)改造的同時(shí)，為使改造達(dá)到最佳目標(biāo)，總圖運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)也需要對(duì)礦井總平面布置進(jìn)行改造，以配合新的工藝流程體現(xiàn)新型礦井風(fēng)貌提高運(yùn)輸能力。總圖專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員必須對(duì)改造進(jìn)行深入研究、探討，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)新因素，新方法，努力提高水平為企業(yè)技術(shù)改造提供最佳總圖設(shè)計(jì)方案。

1 技術(shù)改造礦井總圖設(shè)計(jì)原則

技術(shù)改造礦井改造形式分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是原設(shè)計(jì)中為今后生產(chǎn)力提高考慮預(yù)留建設(shè)場(chǎng)地，在原場(chǎng)地進(jìn)行改擴(kuò)建。改造方法可在保證工藝流程前提下，改造原有單一功能建筑，新建聯(lián)合建筑提高建筑功能性，節(jié)約場(chǎng)地。另一類(lèi)是原設(shè)計(jì)中未考慮預(yù)留場(chǎng)地，需在原有場(chǎng)地外的改擴(kuò)建。可距原場(chǎng)地較近或獨(dú)立成區(qū)進(jìn)行改擴(kuò)建。無(wú)論哪種形式的改擴(kuò)建，總圖布置時(shí)除滿(mǎn)足新建廠(chǎng)礦總圖布置的原則和要求外，還必須考慮特殊要求：

（1）要處理好煤礦生產(chǎn)和技術(shù)改造的關(guān)系，按技改礦井特點(diǎn)充分利用已有設(shè)施，以不影響礦井生產(chǎn)為前提，充分發(fā)揮功能作用，采取改造利用措施，最大限度合理利用現(xiàn)有建構(gòu)筑物、工程管線(xiàn)、鐵路運(yùn)輸?shù)仍O(shè)施，做好新老管線(xiàn)、運(yùn)輸路徑的銜接。避免浪費(fèi)，節(jié)省投資。（2）深入了解改擴(kuò)建礦井現(xiàn)狀，包括生產(chǎn)情況、工藝流程、工程管線(xiàn)及對(duì)平面布置的特殊要求、場(chǎng)地利用情況、公路鐵路運(yùn)輸條件等。（3）堅(jiān)持以人為本，完善職工生活福利設(shè)施。注意綜合利用、環(huán)境保護(hù)和場(chǎng)地綠化，改變?cè)髽I(yè)面貌。（4）新選工業(yè)場(chǎng)地要考慮與老場(chǎng)地交通，與周邊工廠(chǎng)之間的聯(lián)系，盡量不影響或少影響其他工廠(chǎng)的正常生產(chǎn)。（5）充分利用空地，布置緊湊合理，節(jié)約用地，提高場(chǎng)地利用率。

2 陜北礦業(yè)公司韓家灣煤礦總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)

韓家灣煤礦位于后石圪臺(tái)東南約6km處，韓家灣的坡地上。該礦早于1989年開(kāi)工建設(shè)，現(xiàn)礦部與工業(yè)場(chǎng)地已建有部分設(shè)施，但與礦井設(shè)計(jì)能力極不匹配，本次改造設(shè)計(jì)在充分利用現(xiàn)有設(shè)施的前提下，全面規(guī)劃，合理布局，完善各系統(tǒng)的合理性。

2.1 設(shè)計(jì)改造思路

（1）場(chǎng)地選擇及礦井地面總布置：設(shè)計(jì)以利用原0.3-0.6mt/a場(chǎng)地和相距300mm的行政辦公區(qū)為基礎(chǔ)，綜合協(xié)調(diào)與火藥庫(kù)、運(yùn)煤公路、相鄰市鎮(zhèn)、企業(yè)和供電、供水、鐵路、公路等關(guān)系。

（2）平面布置。工業(yè)場(chǎng)地依據(jù)已有4條井筒位置，據(jù)地形條件、工藝布置、建筑要求，結(jié)合外部運(yùn)煤專(zhuān)用公路走向及現(xiàn)有浴室燈房等現(xiàn)狀確定工業(yè)場(chǎng)地東西向軸線(xiàn)方位，規(guī)劃了以主斜井為中心的生產(chǎn)區(qū)，位于場(chǎng)地中部及南側(cè)，主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)側(cè)，井上下聯(lián)系方便，煤炭外運(yùn)順暢。以副斜井和風(fēng)井為中心規(guī)劃了輔助生產(chǎn)區(qū)。

（3）場(chǎng)內(nèi)道路：主干道主要為人流而設(shè)，路面寬9m，南干道主要為煤炭外運(yùn)而設(shè)，寬7.5m，其他次要道路6m寬，工業(yè)場(chǎng)地道路總長(zhǎng)1763m。行政生活區(qū)道路全長(zhǎng)802m。

（4）豎向設(shè)計(jì)及場(chǎng)內(nèi)外排水：工業(yè)場(chǎng)地地形自然坡度為7%，設(shè)計(jì)采用臺(tái)階式布置、連續(xù)式平土方式，于場(chǎng)地中部沿東西向設(shè)置高6m擋土墻，下臺(tái)階布置儲(chǔ)裝合一的汽車(chē)裝車(chē)系統(tǒng)。行政生活區(qū)豎向設(shè)計(jì)為平坡式。場(chǎng)內(nèi)排水于廠(chǎng)區(qū)挖方擋墻段設(shè)地溝排出場(chǎng)外，廠(chǎng)內(nèi)雨水沿道路路沿石經(jīng)排水溝至場(chǎng)外。

2.2 改造設(shè)計(jì)新方法

工業(yè)場(chǎng)地布置從井下開(kāi)采、環(huán)節(jié)調(diào)整、縮短流程，采用聯(lián)合建筑等方面入手，布置緊湊，克服了可用場(chǎng)地過(guò)小的不足。本礦技改前工業(yè)場(chǎng)地僅6公頃面積，經(jīng)周邊局部擴(kuò)充后可供規(guī)劃場(chǎng)地為7.92公頃，與國(guó)家規(guī)定的150萬(wàn)噸/年礦井用地指標(biāo)11.5公頃相距甚大。設(shè)計(jì)采用綜合技術(shù)措施解決該難點(diǎn)。

（1）調(diào)整煤流環(huán)節(jié)布局：井下設(shè)置較大容量的緩沖煤倉(cāng)，地面不設(shè)篩分加工車(chē)間前端的地面原煤倉(cāng)，減少了原煤上倉(cāng)及至加工車(chē)間兩條皮帶輸送機(jī)棧橋，總長(zhǎng)計(jì)200m，簡(jiǎn)化了設(shè)施，節(jié)省用地。

（2）積極采用聯(lián)合建筑：通常情況下，篩分車(chē)間與裝儲(chǔ)系統(tǒng)中的產(chǎn)品倉(cāng)分開(kāi)設(shè)置，鑒于場(chǎng)地狹小限制，設(shè)計(jì)在保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全可靠地基礎(chǔ)上，將篩分車(chē)間設(shè)置于產(chǎn)品倉(cāng)上，組成篩選、配煤、儲(chǔ)裝合一的聯(lián)合建筑，取得縮短流程、簡(jiǎn)化環(huán)節(jié)之效果。

（3）設(shè)計(jì)對(duì)技改前已建浴室燈房、更衣室、任務(wù)交代室聯(lián)合建筑進(jìn)行利用改造，新建三層任務(wù)交代樓并與改造的浴室燈房聯(lián)合建筑采用輕鋼通透屋頂相接，加設(shè)100余米文化長(zhǎng)廊至副斜井井口，組成聯(lián)合建筑體，即滿(mǎn)足功能需求，又可聯(lián)合布置減少單體建筑。

（4）豎向設(shè)計(jì)采用臺(tái)階式布置降低勢(shì)能，適應(yīng)生產(chǎn)系統(tǒng)工藝布置需求，土方平衡、節(jié)省投資。于場(chǎng)地中部沿東西向設(shè)置6m高擋墻，上臺(tái)階設(shè)置主斜井口驅(qū)動(dòng)機(jī)房，通過(guò)皮帶棧橋引至下臺(tái)階的筒倉(cāng)裝車(chē)系統(tǒng)，流程順暢，減少能耗，布局緊湊。

幾年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，該礦工程總體布局合理工藝流程順暢，功能完善可靠，社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益良好。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)韓家灣煤礦技術(shù)改造實(shí)例可以看出技術(shù)改造礦井不同于新建廠(chǎng)他們的根本區(qū)別在于新建廠(chǎng)基本上是從無(wú)到有，猶如在一張白紙上作畫(huà)，技術(shù)改造礦井則不同，其特點(diǎn)在‘改字上，在企業(yè)原有基礎(chǔ)上進(jìn)行整體或局部技術(shù)改造與原企業(yè)有很多聯(lián)系，又受到場(chǎng)地條件、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)活動(dòng)等諸多因素的種種制約，因此更需要設(shè)計(jì)人員在深入了解現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，綜合考慮與現(xiàn)狀的合理銜接，細(xì)心，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)，在保證生產(chǎn)工藝的前提下，優(yōu)化合理布置其余生產(chǎn)設(shè)施，體現(xiàn)新型礦井風(fēng)貌。endprint