碾子溝煤礦工業(yè)場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)剖析

杜廈

摘要：豎向布置是總平面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，應(yīng)和平面設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合起來。合理的豎向設(shè)計(jì)以適應(yīng)煤礦企業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)的需要。本文以碾子溝煤礦工業(yè)場(chǎng)地為例對(duì)工業(yè)場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的剖析。

關(guān)鍵詞：煤礦；總平面設(shè)計(jì)；豎向設(shè)計(jì)；防洪排澇；

一、概況

1.位置與交通

井田位于永壽縣城西北約40km的永平鄉(xiāng)碾子溝村，東南與永平鄉(xiāng)相連，西北與彬縣太峪鄉(xiāng)毗鄰。地理坐標(biāo)：東經(jīng)107°58′41″～108°01′03″，北緯34°52′30″～34°53′58″。

礦井周圍交通狀況

礦區(qū)有7km簡(jiǎn)易公路至太峪和312國(guó)道相連。福（州）～銀（川）高速公路從太峪通過，設(shè)有太峪立交和站口。西（安）～平（涼）鐵路已獲得批準(zhǔn)建設(shè)，預(yù)經(jīng)太峪并設(shè)貨運(yùn)站。礦區(qū)距咸陽(yáng)130km，距西安160km，交通便利。

2.地形地貌及水文

井田位于隴東黃土高原，區(qū)內(nèi)多為殘塬、梁、峁地貌，溝壑縱橫，溝深梁窄，相對(duì)高差較大。

拜家河流經(jīng)礦區(qū)西北部，匯入涇河，匯入口處，年平均流量0.015m3/s，平均流速1.85m/s，平均水深3～4cm，河寬10～25m，平均20m。礦區(qū)范圍內(nèi)有冰凌溝和許許溝兩條常年流水小溪匯入拜家河，水流量較小，平均流量分別為0.0005m3/s和0.01m3/s。

3.氣象及地震

本區(qū)為大陸性半干旱氣候，冬季長(zhǎng)，夏季短。根據(jù)永壽縣氣象局近年資料：年均氣溫10.7℃，1月平均氣溫-2.9℃，最低為-15.5℃，7月平均氣溫24℃，最高38.9℃。年均降雨量為600mm，7、8、9月為雨季。3、4、5月為西北季風(fēng)期，夏季多雷陣雨，初秋降雨較多，冬春較干旱。

據(jù)我省三千余年地震史記載，本區(qū)僅1880年7月17日永壽縣境內(nèi)曾發(fā)生5級(jí)地震以來，尚未有破壞性地震發(fā)生。根據(jù)中國(guó)地震烈度區(qū)（1990年）本區(qū)為Ⅵ度烈度區(qū)。

二、場(chǎng)地布置和功能分區(qū)

按照生產(chǎn)功能及建筑設(shè)施的不同用途，礦井工業(yè)場(chǎng)地布置分為三個(gè)區(qū)，即行政生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)，公用設(shè)施根據(jù)服務(wù)對(duì)象的不同，就近布置。

1.行政生活區(qū)

布置在整個(gè)場(chǎng)地的東南部，由于現(xiàn)有辦公樓、食堂、聯(lián)建及職工宿舍不能滿足使用要求所以需要拆除。按人流流向及建筑的自身特點(diǎn)，新建行政辦公樓布置在工業(yè)場(chǎng)地東南部，向西布置一座食堂，保留原有西側(cè)職工宿舍待礦井建成后作為倒班樓使用。在新建行政辦公樓南面形成一個(gè)開放的中心廣場(chǎng)，在廣場(chǎng)內(nèi)設(shè)置小品、綠地、燈飾、鋪砌，形成了良好的自然環(huán)境和景觀效果。

2.生產(chǎn)區(qū)

主要包括主斜井、原煤倉(cāng)、篩分破碎車間和產(chǎn)品倉(cāng)，主斜井位于工業(yè)場(chǎng)地的西南部，通過皮帶棧橋與原煤倉(cāng)相連。礦井生產(chǎn)原煤經(jīng)原煤倉(cāng)儲(chǔ)存后，通過篩分破碎車間處理，50mm以下經(jīng)皮帶運(yùn)送至混煤倉(cāng)儲(chǔ)存，50mm以上經(jīng)皮帶運(yùn)送至塊煤倉(cāng)儲(chǔ)存，矸石經(jīng)皮帶運(yùn)送至雜物倉(cāng)。矸石經(jīng)儲(chǔ)存后通過汽車外運(yùn)。

3.輔助生產(chǎn)區(qū)

以副斜井為核心的輔助生產(chǎn)區(qū)位于整個(gè)場(chǎng)地的西北部，南鄰場(chǎng)前區(qū)。該區(qū)主要布置有副斜井井口房及提升機(jī)房、機(jī)修車間綜采設(shè)備中轉(zhuǎn)庫(kù)聯(lián)建、器材庫(kù)、巖粉、消防、油脂庫(kù)、器材棚、電機(jī)車庫(kù)及充電間、坑木加工房；任務(wù)交待室、浴室、燈房組成的聯(lián)合建筑布置在該區(qū)的西南端，使場(chǎng)前區(qū)與輔助生產(chǎn)區(qū)有機(jī)的分割開來，既便于人員下井，又美化場(chǎng)前區(qū)環(huán)境；排矸棧橋及翻車機(jī)房布置在輔助生產(chǎn)區(qū)北側(cè)，靠近矸石出口，便于矸石運(yùn)輸。

根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地與周圍場(chǎng)地、城鎮(zhèn)、公路的相互關(guān)系，工業(yè)場(chǎng)地設(shè)三個(gè)出入口：西門為人流、物流出入口及通往風(fēng)井場(chǎng)地的出入口，北門為矸石出口，東門為爆破材料庫(kù)出入口。

三、豎向布置及場(chǎng)內(nèi)排水

1.豎向布置原則

場(chǎng)地豎向布置是結(jié)合地形、地質(zhì)條件，根據(jù)生產(chǎn)、運(yùn)輸、排水、管線敷設(shè)及土方工程等要求，與總平面布置同時(shí)考慮的。

（1）豎向布置應(yīng)保證井口及工業(yè)場(chǎng)地不受洪水或內(nèi)澇威脅。

（2）在滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)那闆r下，結(jié)合自然地形條件，合理地確定豎向布置形式。

（3）減少填挖方量，盡量達(dá)到填挖方平衡。

2.豎向布置形式

工業(yè)場(chǎng)地自然地形較為復(fù)雜，在滿足井口防洪標(biāo)高、生產(chǎn)工藝要求的同時(shí)，方便場(chǎng)區(qū)與場(chǎng)外公路、排矸道路的連接，豎向設(shè)計(jì)采用平坡式與臺(tái)階式相結(jié)合的豎向布置形式。主斜井井口房、原煤倉(cāng)、篩分破碎車間處于一個(gè)平臺(tái)，設(shè)計(jì)標(biāo)高在+1080.00m～+1083.00m之間；塊煤倉(cāng)與產(chǎn)品倉(cāng)處于一個(gè)平臺(tái)，設(shè)計(jì)標(biāo)高在+1074.00m～+1077.00m之間，行政福利區(qū)和輔助生產(chǎn)區(qū)處于一個(gè)平臺(tái)，設(shè)計(jì)標(biāo)高在+1100.00m～+1103.00m之間；35kV變電所，日用消防水泵房，設(shè)計(jì)標(biāo)高在+1088.00m～+1090.20m之間；生活污水處理站，設(shè)計(jì)標(biāo)高在1082.00平臺(tái)，制漿車間和降下水處理站處于一個(gè)平臺(tái)，設(shè)計(jì)標(biāo)高在+1108.00m～+1110.00m之間

3.場(chǎng)地平整方式

場(chǎng)地平整采用平坡式和臺(tái)階式相結(jié)合的平整方式，場(chǎng)地最大平整坡度為2%，最小平整坡度為0.5%。最大挖方高度15m，最大填方高度15m，土質(zhì)邊坡的開挖邊坡允許值為1：1。擋土墻最大高度8.0m，結(jié)構(gòu)采用重力式。工業(yè)場(chǎng)地平整土石方工程量，填方：30.00萬m？，挖方：35.00萬m？，以挖作填。

4.流域概況

拜家河流經(jīng)礦區(qū)西北部，匯入涇河，匯入口處，年平均流量0.015m3/s，平均流速1.85m/s，平均水深3～4cm，河寬10～25m，平均20m。礦區(qū)范圍內(nèi)有冰凌溝和許許溝兩條常年流水小溪匯入拜家河，水流量較小，平均流量分別為0.0005m3/s和0.01m3/s。場(chǎng)區(qū)西南面與冰凌溝相毗鄰，需設(shè)防洪堤。

流域特征：流域地勢(shì)東南高而西北低，其中大部分山體坡面土層較厚，山上多為梯田，植被皎茂盛，水量較小，河道彎曲。降雨多集中在6～9月，雨量約占全年雨量的一半以上，暴雨分布具有明顯的季節(jié)性。

洪水特征：洪水主要由暴雨補(bǔ)給，汛期與降雨一致。黑河中上游河床縱坡較大，下切較深，流域內(nèi)山坡較陡，暴雨時(shí)匯流時(shí)間短，洪水流量增加較快，洪水位增長(zhǎng)快。最大和歷時(shí)長(zhǎng)的暴雨對(duì)河流的洪峰起控制作用。

5.洪水位計(jì)算

洪水位的計(jì)算需要河床粒徑、河槽形狀、河灘地、河床縱斷面、水文橫斷面、河流粗糙程度、河床形狀等諸多因素條件。根據(jù)現(xiàn)有資料，得出工業(yè)場(chǎng)地Q1%靜水位為+1078，Q0.333%靜水位為+1079。最終結(jié)果應(yīng)由相關(guān)部門審定批準(zhǔn)。

就目前提供的資料，工業(yè)場(chǎng)地標(biāo)高為+1079.50～+1110.00m，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》1/100的洪水頻率設(shè)防；場(chǎng)地內(nèi)主斜井鎖口標(biāo)高+1082.00m，副斜井軌面標(biāo)高+1103.50m，風(fēng)井鎖口標(biāo)高+1089.50m滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》1/100的洪水頻率設(shè)防，1/300的頻率校核。

6.排澇

場(chǎng)區(qū)雨水采用地面散流與明溝相結(jié)合的排水方式。場(chǎng)地內(nèi)雨水匯集至道路上，沿道路縱坡流至場(chǎng)外。在挖方邊坡坡底和擋土墻墻底設(shè)排水明溝，將場(chǎng)區(qū)雨水集中收集后排至場(chǎng)外冰凌溝內(nèi)。明溝采用漿砌片石不對(duì)稱梯形溝，凈寬0.4m，平均溝深0.4m，壁厚0.3m。

四、結(jié)論

通過上述碾子溝煤礦豎向布置設(shè)計(jì)，總結(jié)得知，合理的的豎向設(shè)計(jì)不僅要結(jié)合外部自然地形條件、防洪排澇，還需與平面設(shè)計(jì)有機(jī)相結(jié)合。工業(yè)場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)與平面設(shè)計(jì)是相輔相成，相互制約，最終合理的豎向設(shè)計(jì)可以節(jié)約煤礦企業(yè)建設(shè)與生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。

參考文獻(xiàn)：

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