李學(xué)東

(天地科技股份有限公司)

蘆子溝選煤廠工業(yè)場地豎向布置探討

李學(xué)東

(天地科技股份有限公司)

工業(yè)場地豎向布置對于確保防洪排澇、利用與改造地形、滿足建設(shè)和生產(chǎn)需要具有重要作用。通過分析蘆子溝選煤廠工業(yè)場地豎向布置的地質(zhì)環(huán)境、目的及任務(wù)，經(jīng)比較確定了豎向臺階布置形式和標高、場地道路斷面和雨水排放方式，對與該場地情況類似的場地豎向布置設(shè)計具有一定的借鑒作用。

選煤廠 豎向布置 場地平整 雨水排放

山西懷仁中能蘆子溝煤業(yè)有限責任公司礦井配套選煤廠(下稱蘆子溝選煤廠)位于蘆子溝煤礦礦井工業(yè)場地內(nèi)，建設(shè)規(guī)模為300萬t/a。礦區(qū)位于大同煤田中部東南邊緣，屬中低山區(qū)。西北及東南邊緣海拔高，東部由于受地質(zhì)構(gòu)造影響，形成石灰?guī)r單面山。最高處位于西北小灣灣山頂，標高 1 552.60 m。最低處位于樓子溝內(nèi)，標高1 245.00 m，相對高差307.60 m，溝谷發(fā)育，地形復(fù)雜[1]。

礦區(qū)屬中溫帶干旱大陸性氣候，年平均氣溫8.1～9.5 ℃，季溫和日夜溫差顯著，每年11月起至翌年3月為寒冷冰凍期，最大凍結(jié)深度1.46 m，月平均氣溫-10.6～4.6 ℃。5—9月份氣候溫暖，月平均氣溫15.2～25.0 ℃。極端最高溫度39.0 ℃，極端最低氣溫為-26.3 ℃。年降水量295～449.1 mm，年平均降水量370.3 mm。降水多集中于6—9月份，占全年降水量65%～86%。年蒸發(fā)量 1 724.2～2 366 mm，多集中于4—8月，占全年蒸發(fā)量63%～68%。蒸發(fā)量為降水量的5.8～5.2倍。年平均風速1.9-2.3 m/s，每年3—6月份風速最大，次數(shù)也最多，時間最長的日數(shù)3.3～7.9 d，最大風速23.2 m/s。多為西風、西北風，一般為15～20 m/s，沙暴日數(shù)為3—6月最多[1]。

1 工業(yè)場地豎向布置的目的及任務(wù)

豎向布置是工業(yè)場地總平面布置的主要內(nèi)容之一，與總平面布置聯(lián)系緊密。工業(yè)場地豎向布置的目的是在保證防洪排澇要求的前提下, 對工業(yè)場地的自然地形加以利用和改造, 合理布置場區(qū)設(shè)計地形, 以適應(yīng)企業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)的需要。

豎向布置的任務(wù)主要根據(jù)生產(chǎn)工藝、運輸裝卸、場地排水的要求及自然地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件確定。在進行總平面布置的同時, 完成以下工作：①確定豎向布置形式和場地平土方式；②確定場地、建構(gòu)筑物、鐵路、道路、排水構(gòu)筑物等的設(shè)計標高；③確定場地排水方式及設(shè)計排水構(gòu)筑物；④計算場地土石方工程量, 并考慮土石方的調(diào)配與平衡[2]。

合理的豎向布置應(yīng)符合防洪安全、道路與場地連接順暢、節(jié)省土石方、有利于降低運營成本等要求?？倛D豎向布置設(shè)計一般包括場地豎向設(shè)計、道路豎向設(shè)計、建(構(gòu))筑物豎向設(shè)計。

2 豎向布置形式

豎向布置形式是指工業(yè)場地各主要設(shè)計整平面之間的連接方式，通常分為平坡式布置、臺階式布置和混合式布置三種[3]。豎向布置形式的選擇主要取決于工業(yè)場地的自然地形坡度、建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)埋設(shè)深度及施工條件等。確定豎向布置形式應(yīng)根據(jù)所設(shè)計工業(yè)場地的自然地形條件、水文條件及工業(yè)建(構(gòu))筑物布置等確定，因地制宜，合理選用。

(1)平坡式布置。平坡式布置是把工業(yè)場地設(shè)計成一個或幾個坡向的整平面，各部分之間連接平緩，設(shè)計坡度和設(shè)計標高沒有很明顯的高差變化。

(2)臺階式布置。臺階式布置是把工業(yè)場地分成兩個或若干個臺階或整平面，臺階間以陡坡或擋土墻連接。主要特點是各整平面之間有明顯的高差，且高差在1 m 以上。

(3)混合式布置。混合式布置是平坡式布置和臺階式布置有機結(jié)合的布置方式，適用于平場面區(qū)和場地地形起伏變化較大、同時具有幾個不同自然坡度或幾個不同標高的平整面的場區(qū)。混合布置時，一般結(jié)合場區(qū)的功能分區(qū)劃分。依據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)布置要求，將不同的分區(qū)分別布置在不同的平整面上，從而合理利用地形自然條件，減少土石方工程量。

3 蘆子溝選煤廠工業(yè)場地豎向設(shè)計

3.1 豎向布置形式及標高

(1)豎向布置形式。根據(jù)工藝流程布置的要求，結(jié)合場地地形地貌特征及防洪、排水等要求，蘆子溝選煤廠工業(yè)場地采用臺階式的豎向布置方式，為滿足各生產(chǎn)工藝系統(tǒng)正常運作和總平面布置及排放雨水的需要，對該工業(yè)場地進行適當?shù)耐练狡秸?/p>

(2)標高確定。場地由西北向東南呈臺階式布置，共分為三級臺地，標高依次降低。第一級臺地平場后地面標高為1 174.00 m，主要布置有一個 3 800 m2的長方形儲煤棚、一個直徑30 m的圓形原煤緩沖倉；第二級臺地，平場后地面標高約為 1 162.00～1 163.00 m，主要布置有原煤準備車間、主廠房、配電樓、介質(zhì)庫、干燥車間、煤泥棚、濃縮車間、機修車間及材料庫等建構(gòu)筑物；第三級臺地，平場后地面標高為1 149.40 m，該場地主要布置有選煤廠產(chǎn)品煤儲煤場、外購原煤儲煤棚、外來煤受煤車間、配電及控制室及選煤廠辦公綜合樓等設(shè)施[1]。蘆子溝選煤廠工業(yè)場地豎向布置見圖1。

圖1 蘆子溝選煤廠豎向布置示意

3.2 道路橫斷面形式

場內(nèi)道路橫斷面形式的選擇與豎向布置有著緊密聯(lián)系。工業(yè)場地內(nèi)道路采用城市型道路，既起到了美化場容作用，又改善了場內(nèi)排水條件[4]。為了場地雨水的順暢排出, 每個區(qū)塊場地至少有一邊道路比場地低200 mm以上, 以收集區(qū)塊場地中排出的雨水, 匯集到暗管或明溝中。道路設(shè)計的最大坡度為8%。

3.3 場地雨水排放方式確定

場地的排雨水方式采用自然排水、明溝排水兩種方式。

(1) 自然排水就是在場地不設(shè)置任何排水設(shè)施，利用地形將雨水順利排出，適用于降雨量較小、場地自然坡度較大、滲水性強的土壤地區(qū)。由于地形的限制，實際設(shè)計中較少采用。

(2) 明溝排水是在道路兩側(cè)設(shè)置排雨明溝?？紤]到工業(yè)場地的美觀及安全，在場地內(nèi)道路一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置蓋板排水明溝，進場道路兩側(cè)設(shè)置不帶蓋板的排水明溝，場地最低處設(shè)置雨水收集池。場地地面雨水大部分由排水溝匯集后進入雨水收集池，經(jīng)處理后回用。其余部分雨水匯集到進場道路的邊溝排至場外。

4 結(jié) 論

(1)工業(yè)場地豎向布置是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，關(guān)鍵是充分利用自然地形條件，合理選擇豎向布置形式，進而確定最適宜的平場標高及排水方式。不但要滿足生產(chǎn)使用功能的要求，而且要盡量減少土方工程量、節(jié)約用地和節(jié)省投資、方便施工。

(2)蘆子溝選煤廠場地采用臺階式豎向布置形式，確定了三級臺地的標高及主要建(構(gòu))筑物、道路斷面形式和雨水排放方式，確?？偲矫娌贾眉葷M足企業(yè)生產(chǎn)需要又使運行、維護經(jīng)濟合理。

[1] 周景林,金思生,張瑞文,等.山西懷仁中能蘆子溝煤業(yè)有限責任公司礦井兼并重組整合項目配套選煤廠初步設(shè)計[R].北京:天地科技股份有限公司，2015.

[2] 井生瑞.總圖設(shè)計[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1989.

[3] 雷 明.工業(yè)場地總平面設(shè)計[M].西安: 陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1998．

[4] 王雙高.工業(yè)場地豎向布置探討[J].煤炭工程,2012(10):61-62.

2015-07-10)

李學(xué)東(1982一 )，男，工程師，碩士，100013 北京市朝陽區(qū)青年溝東路5號院。