煤炭行業廠房施工要點分析

任慧生

山西西山煤電股份有限公司（030053）

我國是產煤大國，煤炭行業廠房項目的建設不僅關乎工程建設方的直接利益，而且與該地區的經濟建設有著密切關系。因此，對煤炭行業廠房建設的難點和要點進行研究和分析，對煤炭工業的發展有重要意義。目前，工業廠房普遍存在缺乏振動預測、對環境破壞嚴重等缺陷，而煤炭行業又對通風和安全提出了更高的要求。綜上所述，煤炭行業廠房的建設要點大致可以從工程質量技術、綠色施工技術和鋼構件安裝技術三個方面進行分析。

1 質量保證技術

1.1 振動預測

在實際的工廠生產作業中，各種機械設備的振動會在一定程度上引發廠房的同步振動，超過安全閾值的振動幅度和振動頻率會對廠房造成不可逆的損壞。但是廠房結構的振動體系具有非線性、耦聯性和隨機性，研究廠房結構的振動響應一直以來就是一項困難的課題，所以振動預測技術研究是一項既艱巨又非常有必要的工作。

西安理工大學的宋志強等人用基于標準BP神經網絡的螢火蟲優化算法，結合初始權值和閾值來提高神經網絡對廠房振動的預測性能，并設計了基于廠房結構振動響應的預測模型。這個算法引入了動態隨機局部搜索來加快算法的收斂速度。與普通的蒙特卡洛算法相比，這種算法可以對最優解進行變異操作，從而防止最后只能得到一個局部最優解[1]。

在廠房的設計過程中，要對廠房的結構、材質、布局進行精確量化，然后為算法設置合適的參數，并進行初始化操作。之后再輸入訓練用的樣本，計算不同個體的適應度值，通過對神經網絡的誤差訓練得到適應度值。根據不同個體的適應度值的大小，對不同個體也就是不同類型結構的廠房模型進行再次模擬。通過局部搜索和變異策略進行不斷的更新、迭代，就可以得到誤差達到收斂值的模型。再次對適應度值最大的個體進行模擬，經過反復試驗，就可以得到最符合項目要求的廠房的模型結構了。經過這種反復迭代收斂的廠房模型，共振幅度低，相對而言，廠房的安全指數更高。

1.2 通風技術

工業建筑項目對于建筑質量的要求非常高，對于煤炭行業，廠房中的煤塵污染是長期以來存在的一項難題。因為煤在裝卸、運輸、轉送、破碎等一系列操作中會產生大量的粉塵，對室內和自然環境造成了極大的污染。更嚴重的是，如果空氣中的粉塵濃度達到一定閾值，一遇到明火便可能會發生爆炸，這對于工業生產的安全產生了巨大的威脅。另外，煤塵中含有大量的細顆粒（PM2.5）和可吸入顆粒（PM10），如果廠房通風氣流組織不合理，煤炭粉塵從污染源處可能傳播到廠房其他空間甚至工人住宿區，因為這些細小顆粒很難被人體排出，會給安全生產和工人的身體健康造成極大的威脅。因此，通風技術也是煤炭行業廠房建設中需要關注的要點。

廠房通風一般分為上送下回和下送上回兩種方式，各有優劣。大連大學建筑工程學院的宋曉程做了關于煤場廠房通風和污染擴散的CFD 研究，他借助了計算機進行數值模擬，對不同通風條件下的煤場廠房分別進行數值模擬計算，然后運用可視化的圖像輸出技術，在對廠房中通風環境的氣流速度、方向和污染物分布以及渦流進行量化后，構建了一個基于風環境和污染分布的廠房模型[2]。

經過模擬分析后得出了以下結論： 在氣流組織上，上回下送通風條件下廠房內的局部風速和平均風速均大于下回上送的通風方式，這樣的氣流組織方式比較好。在粉塵的濃度上，下送上回的通風條件可能會對送風口處的煤堆產生一定的卷吸或者促進擴散的作用，提高了煤堆粉塵在空間的濃度水平和擴散速度； 但是上送下回的通風系統會抑制煤堆粉塵自下而上的空間擴散趨勢，將粉塵抑制于煤堆附近區域。綜上所述，煤場廠房的通風方式和通風條件應因地制宜，根據不同的需求，結合廠房的整體環境，采取最適合、最安全、最有效的通風方式。

2 綠色施工技術

眾所周知，建筑行業是一個高污染、高能耗的行業，工業廠房建設作為建筑行業的典型代表，對社會和自然環境的破壞和污染程度更大，這與我國一直提倡的與自然協調、可持續發展的理念是相違背的。隨著節能減排、低碳環保的建筑理念不斷在我國建筑業推廣和應用，綠色施工技術逐漸成為建筑方關注的重點之一[3]。

2.1 噪聲控制

在制訂施工計劃時，應該盡可能地避免高噪聲建筑設備同時運行，而且為了保障施工人員和周邊居民的正常作息時間，施工方在通常情況下不得在夜間施工。

在施工設備的選擇上，要選取噪聲盡可能小的設備，如選用噪聲分貝低的液壓機械代替傳統的油壓設備。在挖土、運土的時候，還可以利用排氣消音器來減少噪聲污染。

在實際施工時，人員調度、工期編排要盡量合理，減少工序之間的交叉。指揮人員之間的溝通采用對講機等現代化設備，車輛出入時不得鳴笛；設備出現磨損時要及時檢查維護，避免設備產生不可逆損壞或產生更大的噪聲。如果有條件可以在工地周圍建立臨時聲障帶，盡量減少施工噪聲對周邊環境的影響。

2.2 揚塵處理

目前，揚塵污染是我國建筑污染治理工作的重點對象之一。因為工廠廠房的樓層相對較低，周圍又比較空曠，施工時的土方作業，加之煤礦產區地質不是很緊密，會產生大量的土塵和煤塵，從而對空氣造成污染，施工時需要采取相應的對策。

首先要對人員加強培訓和管理，制訂嚴格的規章制度，徹底杜絕人為揚塵現象。其次施工時應該定期灑水，對裸露的地面采用濾網覆蓋措施來減少揚塵，在施工現場四周要布置2 m 高的圍擋，以保證揚塵不會對周邊環境產生影響。最后運輸車輛經過廠區時，要盡量限速或者低速行駛。要防止地面的煤堆產生揚塵，廠區附近的煤堆應該用帆布覆蓋，盡量避免露天存放[4]。

2.3 廢氣廢物處理

建筑環境污染的主要因素包括生活廢水和固體廢棄物，在施工時，應該對施工人員的生活垃圾進行合理分類，分袋收集、綜合利用，并且要避免在裝車、拌勻或者運輸途中出現滲漏、拋灑、風揚等造成的二次污染的現象。

2.4 節能節水舉措

因為廠區的占地面積比較大，大量的建筑物和建筑物之間的水泥道路會形成大量的不透水地面，雨季時，雨水大量聚集卻不能滲透到地下。煤礦產區的地質比較松散，長期以往，會對廠房的質量安全造成極大的威脅，甚至可能會誘發山體滑坡和泥石流等惡性地質災害。所以，廠房在施工時要注意屋內屋外的排水形式，多構建一些綠地、草坪等排水、滲水的地面；道路要修建成中間高、兩邊低的形式，這有助于將雨水排到滲水區域，使雨水得到充分的收集利用。

3 安裝過程

近年來，建筑材料價格穩步攀升，鋼筋混凝土建筑雖然價格低廉，但是需要大量的人力成本。鋼結構建筑因為具有安裝操作便捷、建設周期較短、步驟簡單等優點，在工業廠房領域已經逐漸取代了鋼筋混凝土建筑。鋼構件成品可以在工廠直接生產，然后運抵現場進行拼裝，安裝的機械化程度比較高，節省了大量人力[5]。

3.1 鋼構件采購與運輸

3.1.1 采購與查驗

在采購鋼構件時，一定要注重對產品質量的驗收工作，要嚴格按照行業標準或國家標準的要求，對廠家提供的材料質量檢測證明、合格證、焊接工藝檢測報告、各類配件的安裝要求等進行記錄和報備，為后期的施工提供可靠的保障。

3.1.2 運輸與復查

在運輸過程中，一定要注意盤點產品數量，做好產品的安全保障工作，對于易碎的物品要包裹減震材料，防止運輸途中產生意外。對于運輸到工地的產品，也一定要仔細檢查產品的數量和質量，對于運輸過程中產生的殘次品，應該及時復查并銷毀，否則會對建筑質量安全造成極大的威脅。

3.2 安裝質量控制

3.2.1 焊接工作

在焊接工作開始前，要嚴格按照設計要求和相關規定選擇焊接材料，并對建筑材料進行仔細的烘干處理。另外，焊接人員需持證上崗。焊接作業應該盡量保持兩到三個人一組，杜絕出現“獨工”現象。焊接時要特別注意環境因素對焊接質量的影響，如溫度、風力、濕度等。只有嚴格遵照規章制度進行施工，才能保證廠房的質量安全。

3.2.2 高空吊裝工作

廠房安裝一般都采取高空吊裝的作業方式，如果安裝行為不規范、安全措施不到位，可能會對作業人員的人身安全帶來極大的威脅。因此，在開展高空作業之前，不僅需要樹立安全生產意識，還要反復檢查安全保障措施是否施行到位，將安全生產責任制落實到位。

4 結語

綜上所述，煤炭行業廠房的施工要點包括四個方面：①施工前要在人員安全、工期調度、產品質量保證等方面做好統籌規劃；②在設計時要重視設計方案的完善性，將通風方式、防震舉措等都考慮在內；③要綠色施工，以避免對周邊環境產生污染；④嚴格規范施工行為，落實安全措施，堅決避免質量安全事故的發生。