礦井工業場地設計探析

張志琴

(山西國辰建設工程勘察設計有限公司，山西陽泉　045000)

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礦井工業場地設計探析

張志琴

(山西國辰建設工程勘察設計有限公司，山西陽泉045000)

摘要:以礦井工業場地設計為研究內容，介紹了場地防洪設計的計算方法，論述了場地豎向布置及平面布置的注意事項，使礦井場地設計達到節約土地、綠色環保的效果，從而體現出現代化礦井建設的優良風貌。

關鍵詞:礦井，工業場地，防洪設計，豎向布置，平面布置

礦井工業場地設計是根據國家有關政策法規、規程規范和批準文件，結合當地的自然條件、資源情況、外部運輸、供水、供電、協作等條件，結合工業場地的自然地形、自然氣象、工程地質等條件，按照生產工藝要求，進行工業場地平面布置、豎向布置、場內外運輸、排水、管線布置、環境美化等設計的工作。

在礦井工業場地設計中，需注意以下幾個問題。

1　場地防洪設計

礦井工業場地受地下煤炭資源賦存條件的限制，一般位于地形復雜地區，雨季時場區易受到區域內河流、水庫等地表水體暴漲的影響，洪水、泥石流等災害也對工業場地構成了嚴重威脅，因此，必須嚴格按規范要求做好場地防洪設計。

依據《煤礦工業設計規范》，煤礦企業防洪設計標準，大中型礦井井口設計頻率百年一遇，校核頻率三百年一遇。防洪設計標高按設計頻率的計算水位加安全高度。安全高度山區為1．0 m。井口標高還必須按校核頻率檢驗，若井口標高低于按校核頻率計算的洪水位時，按檢驗結果提高井口標高，或采用其他安全措施。

場外截洪溝的計算頻率，根據匯水面積、地形特點及溢流時的影響確定，一般按20年一遇計算，截洪溝設計的安全高度不小于0．3 m。

例:陽泉煤業集團有限責任公司二礦龍門風井場地防洪設計計算如下:依據《煤炭工業礦井設計規范》的有關規定，該礦井防洪標準:井口設計頻率為百年一遇，校核頻率為三百年一遇，工業場地設計頻率為百年一遇。該礦井工業場地西邊有龍門河，旱季無水流。暴雨時偶有洪水發生。工業場地位置控制匯水面積約為7．0 km2，根據晉中地區水文計算經驗公式:

其中，QP為不同重現期的洪峰流量，m3/s;C1為洪峰流量的地理參數;H24P為不同重現期暴雨強度，mm;F為流域面積，km2。

暴雨公式:H24P=KP-H24。

其中，H24P為不同重現期暴雨強度，mm;KP為以不同地區的CV值，查皮爾遜Ⅲ型曲線表;-H24為24 h平均暴雨強度。

查表得陽泉地區-H24=70 mm，CV=0．6，KP=3．1。

百年一遇暴雨強度H24P=3．1×70=217 mm/24 h。

該地為土石山區，取C1=0．25，F=7 km2。

百年一遇洪峰流量Q1%=0．25×217×72/3=192．2 m3/s。

按河床寬15 m，河床坡度i=0．002，河高3．0 m，n=0．025計算。

則:

同百年一遇洪峰流量，經計算，三百年一遇洪峰流量為Q0．33%= 265．53 m3/s。

由以上數據推算出龍門河百年最高洪水位標高加安全高度1．0 m(山區)，加0．5 m壅水和風浪襲擊高度，在884．3 m～884．0 m之間，三百年最高洪水位標高在884．3 m～884．0 m之間，工業廣場的場區標高在884．35 m～885．0 m以上，新建立井井口標高為885．0 m，工業場地及井口高程滿足防洪要求。

2　礦井工業場地豎向布置

豎向布置是場地設計的主要內容之一，要和平面布置有機結合起來。場地的布局和建(構)筑物的布置是否合理，不僅取決于平面之間的關系，同時也取決于豎向的標高關系。在地形復雜的山區，場地的合理豎向布置尤為重要。豎向布置形式分為平坡式、臺階式、混合式三種。如場地各部分連接較緩，無顯著的高差變化，地形坡度小于4%，一般采用平坡式。場地設計由兩個以上高差相對較大的平面連接而成，自然地形坡度大于4%時，一般采用臺階式布置;同時采用平坡式和臺階式兩種布置方式為混合式。工程實踐中，山區地形混合式豎向布置運用較為廣泛。

在進行豎向布置時，需重點關注以下方面:1)豎向布置要和平面布置同時考慮，滿足場區劃分、臺階劃分、場內運輸、建(構)筑物生產功能等各項要求。2)場區建、構筑物長邊一般順地形等高線布置，以減少建筑基礎工程量，避免基礎不均勻沉降。平坦地區長邊與地形等高線稍成角度，便于場區排水。3)結合工程地質及水文地質條件，避免由于豎向布置不當影響土體穩定，引起土體坍塌、土壤承載力下降、地下水位升高等不良現象。4)土石方工程量盡量減少，在少增加建筑基礎工程量的前提下，填方量可大于挖方量，不足填方可用建井期矸石。5)礦井輔助生產系統建筑及井口窄軌鐵路車場應采用平坡式布置，便于窄軌鐵路的敷設與運輸。

3　工業場地平面布置

工業場地平面布置要求各功能區分區明確，地面生產系統簡潔、順暢。輔助生產區內建筑物與副井井口標高盡量一致，便于通過窄軌鐵路運輸材料及設備。行政生活福利區盡量布置在上風向，與生產區兩者間有一定的分隔，便于減少對其污染。鍋爐房、污水處理站布置于場地較低處，有利于熱水回流和污水處理。礦井變(配)電站盡量布置在負荷中心、進線方便的地方。

場地內重要建(構)筑物在布置時要控制其與相鄰建筑物的間距，滿足規范規定的安全距離的要求。瓦斯抽放泵站、通風機房、翻車機房、變電所、空氣壓縮站、鍋爐房、井口房等在布置時要重點關注。

礦井工業場地設計是一項綜合性設計，在解決好上述三方面問題的前提下，還應調整好井下與井上、場內與場外、工藝與建筑物布置、內部景觀與周圍環境等關系，做到節約用地、保護環境、服務社會，體現現代化礦井建設的優良風貌。

參考文獻:

［1］GB 50187—2012，工業企業總平面設計規范［S］．

［2］GB 50215—2005，煤礦工業礦井設計規范［S］．

［3］煤礦安全規程(2011版)［S］．

Analysis on mine industrial site design

Zhang Zhiqin
(Shanxi Guochen Construction Engineering Survey and Design Limited Company，Yangquan 045000，China)

Abstract:Taking the mine industrial site design as the research content，this paper introduced the calculation method of site flood control design，discussed the matters needing attention of site vertical layout and plane layout，made the mine site design to save land，green environmental protection effect so as to embody the excellence style of modern mine construction．

Key words:mine，industrial site，flood control design，vertical layout，plane layout

作者簡介:張志琴(1974-)，女，工程師

收稿日期:2015-10-19

文章編號:1009-6825(2016)01-0024-02

中圖分類號:TU272

文獻標識碼:A