煤炭碼頭應(yīng)急堆場建設(shè)方案研究

張茂同 惠州港引航站

1.工程概況

1.1 項(xiàng)目概況

惠州港荃灣港區(qū)煤碼頭應(yīng)急堆場于廣東省惠州市大亞灣西北部、惠州港荃灣港區(qū)海域、純洲島（目前為孤島）邊。一期工程建設(shè)2個(gè)7萬噸級煤炭卸船泊位及相應(yīng)的配套設(shè)施，碼頭岸線長550m，陸域縱深1050m，水工結(jié)構(gòu)按靠泊15萬噸級散貨船設(shè)計(jì)。

1.2 現(xiàn)場工況

風(fēng)況：工作狀態(tài)最大設(shè)計(jì)風(fēng)速20m/s，非工作狀態(tài)最大設(shè)計(jì)風(fēng)速60m/s，本地區(qū)常風(fēng)向NNE，次常風(fēng)向SE。

氣溫：0.5～38.9℃，按-5～50℃考慮。

相對濕度：最大相對濕度接近100%，年平均相對濕度82%。

環(huán)境：霧氣大，海洋性氣候侵蝕嚴(yán)重，作業(yè)環(huán)境粉塵污染較重，雷暴多。

地震烈度：本區(qū)抗震設(shè)防烈度VI度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.05g；考慮到工程的重要性，抗震設(shè)防烈度VII度，地震動峰值加速度取0.1g。

1.3 項(xiàng)目建設(shè)可行性

（1）堆場面積：現(xiàn)階段計(jì)劃啟用應(yīng)急堆場部分為島內(nèi)1#煤倉與2#煤倉之間的堆場范圍，面積約為5萬m2；

圖1 應(yīng)急堆場平面圖

（2）占地組成為開山區(qū)與回填區(qū)；

（3）目前應(yīng)急堆場區(qū)域內(nèi)有雨水排水井，如啟動堆場，需進(jìn)行改造，防止煤污水外排（東側(cè)：南北新增污水溝，引入東側(cè)含煤污水集水溝；西側(cè)：堆場西側(cè)邊緣因距離碼頭西側(cè)煤污水溝約250m，修溝成本較高，擬修建集水井，通過潛水泵方式將含煤污水進(jìn)行收集）。

2.煤炭碼頭應(yīng)急堆場的布置形式及優(yōu)劣勢比較

2.1 方案一：氣膜式煤棚+中堤設(shè)備

2.1.1 設(shè)計(jì)方案

煤場規(guī)劃氣膜煤棚尺寸（長×寬×高）500×100×40米，氣膜覆蓋面積50000平方米，坐落于3m高的底部鋼筋混凝土圍墻上，頂部離地面高度43m；設(shè)置4個(gè)汽車通道，2個(gè)推煤機(jī)通道（汽車通道也可作為推煤機(jī)通道使用）2個(gè)旋轉(zhuǎn)門、8個(gè)應(yīng)急門。內(nèi)部有2臺斗輪機(jī)。煤場配有自動水炮消防系統(tǒng)、通風(fēng)和控制系統(tǒng)等。

2.1.2 方案優(yōu)劣勢比較

優(yōu)點(diǎn)：在滿足生產(chǎn)需求前提下解決煤炭儲存的污染問題。氣膜式儲煤場，充氣后矗立地面，放氣后可以折疊存放，搬運(yùn)方便。滿足后期堆場長期使用的需求。建筑膜材耐各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，難燃燒，耐老化，在25年使用期內(nèi)零維護(hù)。

缺點(diǎn)：前期投資相對較高，依據(jù)現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014），儲煤棚類別歸為丙類，耐火等級暫定二級。本工程為儲煤建筑，受結(jié)構(gòu)形式制約均無法進(jìn)行防火分區(qū)的分隔。充氣膜結(jié)構(gòu)為新型材料結(jié)構(gòu)，如何界定其耐火等級目前沒有明確的規(guī)范規(guī)定，需與相關(guān)部門先期協(xié)商溝通。由于現(xiàn)行規(guī)范不明確，需與相關(guān)部門協(xié)商溝通，組織專門的消防專家審查會，出具專家審查意見，以滿足將來煤場封閉工程的報(bào)備和驗(yàn)收要求。同時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)單位封閉煤倉增大5萬平方米，前期環(huán)評、安全預(yù)驗(yàn)收、消防驗(yàn)收等是否需重新開展，存在不確定因素。另因上方無通風(fēng)口，需考慮增加通風(fēng)設(shè)備及防爆技術(shù)。

2.2 方案二：新建防風(fēng)抑塵網(wǎng)+中堤設(shè)備

2.2.1 設(shè)計(jì)方案

根據(jù)圖紙和現(xiàn)場測量，應(yīng)急堆場如啟用需在東、西兩側(cè)新建防風(fēng)抑塵網(wǎng)。

2.2.2 方案優(yōu)劣勢比較

優(yōu)點(diǎn)：前期投資相對適中，為丙類工程建筑，設(shè)計(jì)使用年限較長為50年。

缺點(diǎn)：此方案為露天敞開式堆場，堆煤受雨水條件影響大，目前此堆場僅有的雨水排水系統(tǒng)需整改，防止雨季含煤污水流入雨水排水系統(tǒng)造成環(huán)保事故，多風(fēng)天氣還易造成空氣污染。

圖2 氣膜式儲煤場

圖3 防風(fēng)抑塵網(wǎng)布置圖

2.3 方案三：新建防風(fēng)抑塵網(wǎng)

2.3.1 設(shè)計(jì)方案

此方案與方案二類同，前期啟動防風(fēng)抑塵網(wǎng)工程后，采用流機(jī)作業(yè)方式由1#煤倉2號堆場內(nèi)轉(zhuǎn)堆作業(yè)形式儲煤。

2.3.2 方案優(yōu)劣勢比較

優(yōu)點(diǎn)：本方案節(jié)約前期中堤設(shè)備的投資，前期節(jié)省設(shè)備投資成本約4500萬元。

缺點(diǎn)：機(jī)器轉(zhuǎn)運(yùn)造成的環(huán)境污染相對增加，作業(yè)時(shí)間加長，效率降低。

3.結(jié)論

通過以上三種方案對比，惠州港荃灣港區(qū)煤碼頭應(yīng)急堆場的建設(shè)應(yīng)選采用第三種方案建設(shè)。一是降低了建設(shè)成本，為建設(shè)單位帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益；二是達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的要求，降低了空氣污染和水環(huán)境污染，將環(huán)境影響降到了最低；三是符合《廣東惠州港荃灣港區(qū)煤炭碼頭一期工程建設(shè)項(xiàng)目安全驗(yàn)收評價(jià)報(bào)告》評審意見和《廣東惠州港荃灣港區(qū)煤炭碼頭一期工程竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收意見》。