選煤廠總圖設(shè)計中的主要原則

祝耀超

(山西約翰芬雷設(shè)計工程有限公司 北京分公司，北京 100004)

一座現(xiàn)代化的選煤廠，除了合理的工藝流程、先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、科學(xué)的管理制度以外，還需要有一個科學(xué)合理的總圖布置，才能保證其在經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益上達(dá)到最佳。筆者結(jié)合最新設(shè)計理念、行業(yè)規(guī)范以及多年工作經(jīng)驗，總結(jié)了選煤廠總圖設(shè)計中的主要原則。

1 廠址選擇的主要原則

廠址選擇，即建廠地理位置的合理選定，是實現(xiàn)選煤廠建廠計劃的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到擬建企業(yè)的建設(shè)投資﹑工期、投產(chǎn)后的經(jīng)濟(jì)效益以及對環(huán)境的影響，是一項政策、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)性很強(qiáng)的綜合性工作[1]。要根據(jù)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)計劃﹑技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并結(jié)合資源情況、建廠條件和工業(yè)布局要求，進(jìn)行調(diào)查、比較、分析、論證，選出理想的廠址。

廠址選擇除了要遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外，還有以下主要原則：

(1)符合區(qū)域工業(yè)布局及城鄉(xiāng)總體規(guī)劃要求，與土地總體規(guī)劃及礦區(qū)總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

(2)盡量避開農(nóng)業(yè)用地，不占或少占基本農(nóng)田。

(3)選擇在不受洪水、潮水、內(nèi)澇、巖崩、滑坡、泥石流等災(zāi)害威脅的地帶。

(4)選擇在本井田范圍或無煤區(qū)內(nèi)，不壓或少壓煤炭及其他資源。

(5)下列地段和地區(qū)不可以選為廠址：各類自然保護(hù)區(qū)、文物、古跡、風(fēng)景區(qū)的核心區(qū)；飲用水源一級保護(hù)區(qū)；縣級以上地方政府制定的政策法規(guī)所規(guī)定的保護(hù)或限制性區(qū)域[2]；堤壩決堤時不能確保安全的地段；對飛機(jī)起落、電臺通信以及重要軍事設(shè)施等規(guī)定的影響范圍內(nèi)。

(6)滿足建設(shè)工程需要的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，濕陷性黃土、流沙、膨脹土、終年凍土和采空區(qū)等工程地質(zhì)惡劣地區(qū)，不宜選為廠址。

(7)選擇盡量遠(yuǎn)離且應(yīng)位于城鎮(zhèn)、居民區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，且不窩風(fēng)的地段，與相鄰企業(yè)、居住生活區(qū)應(yīng)滿足有關(guān)防火、衛(wèi)生、安全防護(hù)的距離要求[3]。

(8)選擇鄰近有可靠水源、電源，有便利、經(jīng)濟(jì)的交通運(yùn)輸條件和施工條件，并且考慮留有選煤廠未來升級改造的余地。

2 總平面布置的主要原則

總平面布置就是在選定的廠址和總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)生產(chǎn)、使用、安全、衛(wèi)生等要求，綜合利用各種條件，合理確定場地上的所有建筑物、構(gòu)筑物、交通運(yùn)輸線路、工程管線、綠化和美化等設(shè)施的平面位置。從全局出發(fā)，結(jié)合實際，綜合分析，多方案比較，以便創(chuàng)造良好的工作和生產(chǎn)環(huán)境，提高建設(shè)投資的經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)經(jīng)營成本。

總平面布置除了遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外，還有以下主要原則：

(1)充分了解選煤廠所在地區(qū)的總體發(fā)展規(guī)劃要求，各種用地指標(biāo)應(yīng)符合當(dāng)?shù)匦姓鞴懿块T的規(guī)定，遵守國家現(xiàn)行的土地政策和法規(guī)，節(jié)約用地，提高土地利用率[4]。

(2)按選煤廠內(nèi)各建構(gòu)筑物的使用功能和特點(diǎn)劃分功能分區(qū)，主要有生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、廠前區(qū)、站場區(qū)、行政生活區(qū)等，各功能分區(qū)應(yīng)明確合理，一般以主要或次要的通道或道路為界，要滿足工藝流程和使用功能要求，應(yīng)使廠內(nèi)物料運(yùn)輸通暢，生產(chǎn)作業(yè)線短捷，宜人貨分流。

(3)熟悉并合理利用地形、地質(zhì)條件，因地制宜進(jìn)行工藝布置。在生產(chǎn)上允許、技術(shù)上可行的情況下，可利用場地高差來減少棧橋長度。

(4)正確利用風(fēng)向，減少煙、塵污染，散發(fā)有害煙氣塵埃的建構(gòu)筑物應(yīng)布置在廠區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)；要求潔凈環(huán)境及人員生活區(qū)設(shè)施應(yīng)位于場地常年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。

(5)注意日照朝向和日照間距，應(yīng)使建構(gòu)筑物具有良好的日照和自然采光條件，在炎熱地區(qū)應(yīng)盡量避免西曬，在寒冷地區(qū)應(yīng)盡量避免冬季寒風(fēng)直吹[5]。

(6)保障各建構(gòu)筑物之間最新規(guī)范要求的防火、防爆、防震、防噪間距，防火間距應(yīng)按相鄰建構(gòu)筑物外墻的最近距離計算，若外墻有凸出的可燃燒構(gòu)件，則應(yīng)從其凸出部分的外緣算起。

(7)選擇合理的運(yùn)輸方式，廠內(nèi)和廠外運(yùn)輸方式應(yīng)相適應(yīng)，減少物料的倒運(yùn)，宜使運(yùn)輸線路短捷順直，減少外部運(yùn)輸車輛在廠內(nèi)的穿行，盡量避免貨流和人流的相互交叉。

(8)總平面布置需結(jié)合考慮遠(yuǎn)期規(guī)劃，根據(jù)需要預(yù)留建設(shè)用地，注重藝術(shù)效果，盡量創(chuàng)造優(yōu)美的廠區(qū)環(huán)境，還應(yīng)考慮施工問題，為施工生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

3 豎向布置的主要原則

豎向布置是對工業(yè)場地的自然地形加以改造和利用，以適應(yīng)企業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)的需要。豎向布置應(yīng)和總平面布置同時進(jìn)行，結(jié)合總平面布置、場地地形、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，使廠內(nèi)與廠外道路、相鄰場地的標(biāo)高相協(xié)調(diào)。根據(jù)設(shè)計場地之間連接方法的不同，豎向布置形式主要分為：平坡式、階梯式、混合式。應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)、運(yùn)輸、防洪、排澇、管線敷設(shè)等要求，選擇合理的豎向布置形式，確定各建構(gòu)筑物標(biāo)高，確定廠區(qū)排水方式，計算土石方填挖工程量[6]。

豎向布置除了遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外，還有以下主要原則：

(1)在滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸、安全的前提下，充分利用地形，選擇相適宜的豎向布置方式。保證生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性。

(2)在自然地形坡度大的場地，建筑物長軸宜平行等高線布置；有地下室或地下管線較多的建構(gòu)筑物宜布置在地下水位較低的地段[7]。

(3)滿足場地防洪排澇的要求，場地設(shè)計標(biāo)高應(yīng)高于防洪設(shè)計高程，濱海區(qū)還應(yīng)高于當(dāng)?shù)貧v史最高潮位。

(4)結(jié)合場外條件，合理組織場內(nèi)排水，使地面水以最短捷的路徑排出場外。山區(qū)場地上方護(hù)坡外應(yīng)設(shè)截水溝，以阻止山坡雨水流入場內(nèi)。

(5)合理確定建構(gòu)筑物、鐵路、道路的標(biāo)高，節(jié)約用地，作好土方平衡設(shè)計，充分利用地形減少土石方、建構(gòu)筑物地基處理及邊坡?lián)鯄こ痰墓こ塘俊?/p>

(6)盡量避免高填深挖，注意填挖對場地基礎(chǔ)及其周邊的穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生滑坡、塌方、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，邊坡、擋墻的高度和坡度滿足相關(guān)規(guī)范要求[8]。

(7)濕陷性黃土地區(qū)的豎向布置應(yīng)創(chuàng)造良好的排水系統(tǒng)，應(yīng)對防水地面、排水溝、檢漏管溝和排水井等提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對建構(gòu)筑物的地基及其周圍要采取有效的防水措施和結(jié)構(gòu)保護(hù)措施。

(8)改、擴(kuò)建工程與現(xiàn)有場地標(biāo)高相互協(xié)調(diào)；分期建設(shè)的工程，遠(yuǎn)、近期的豎向設(shè)計要相互協(xié)調(diào)[9]。

4 管線綜合布置的主要原則

選煤廠內(nèi)的主要工程管線有電力電纜、通信電纜、熱力管線、消防管線、給水管線、污水管線等，這些工程管線在架空或埋地敷設(shè)過程中，相互間會發(fā)生很多交錯。為了減少矛盾、方便維修管理，需要進(jìn)行管線綜合布置設(shè)計，其任務(wù)是將全部地下、地上工程管線綜合在一起，統(tǒng)一考慮，使其相互之間以及與平面、豎向上的建構(gòu)筑物、道路、綠化等互相協(xié)調(diào)、安全合理[10]。

管線綜合布置除了遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外，還有以下主要原則：

(1)全面考慮各種管線的性質(zhì)、用途和彼此間可能產(chǎn)生的影響。合理選擇敷設(shè)方式和路徑，盡量使管線順直、短捷，減少交叉。

(2)在符合技術(shù)、安全、相關(guān)規(guī)范要求的前提下，各種管線宜采用同溝、共架的方式敷設(shè)。

(3)管線(溝)之間、管線(溝)與建構(gòu)筑物和道路之間、覆土深度、架空高度等滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的安全距離要求。同時相互協(xié)調(diào)、緊湊合理、節(jié)約用地。

(4)管線綜合設(shè)計宜將管線分類平行布置在道路的兩側(cè)，沿著鐵路、公路敷設(shè)的管線應(yīng)與鐵路公路平行，當(dāng)有交叉時宜采用垂直交叉方式，受條件制約斜交時，交角不宜小于45°。干管宜布置在靠近主要用戶和支管較多的一側(cè)，以便減少管線交叉和支管長度。

(5)埋設(shè)深、分支線少、檢修頻繁、可燃、易爆或損害時對建構(gòu)筑物基礎(chǔ)安全有影響的工程管線應(yīng)遠(yuǎn)離建筑物。

(6)地下管線綜合布置時，應(yīng)符合下列規(guī)定：壓力管讓自流管、管徑小的讓大的，易彎曲的讓不宜彎曲的，臨時的讓永久的，工程量小的讓工程量大的，新建的讓現(xiàn)有的，施工檢修方便的讓不方便的。

(7)地下管線交叉布置時，應(yīng)符合下列要求：給水管應(yīng)在排水管上面，可燃?xì)怏w管道應(yīng)在除熱力管道外的其他管道上面。電力電纜應(yīng)在熱力管道下面、其他管道上面。有腐蝕性介質(zhì)的管道應(yīng)在其他管道下面。熱力管道應(yīng)在可燃?xì)怏w管道及給水管道上面。

(8)下列管線嚴(yán)禁共溝敷設(shè)：可燃?xì)怏w管、易燃液體管；氧氣管與可燃、易燃液體管；電力電纜、通信電纜與可燃?xì)怏w管；采用蒸汽介質(zhì)的熱力管道應(yīng)在獨(dú)立小室。電力電纜、通信電纜不應(yīng)與熱力管共室；凡是有可能產(chǎn)生相互影響的管線不應(yīng)共室。

5 綠化布置的主要原則

綠化是保護(hù)、美化環(huán)境的一項重要舉措。具有調(diào)溫、調(diào)濕、吸塵、凈化空氣、減弱噪聲、改善小氣候、減輕污染的作用，同時也具有陶冶情操，緩解工作壓力的作用。隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，廠區(qū)綠化也越來越受到企業(yè)的重視[11]。一座花園式的選煤廠，不但有利于提高企業(yè)形象，而且對員工的工作熱情和幸福指數(shù)也很有積極的作用。

綠化布置除了遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外，還有以下主要原則：

(1)根據(jù)選煤廠所在地區(qū)的生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，優(yōu)先選用當(dāng)?shù)貥浞N，并選用適應(yīng)性強(qiáng)、吸塵和抗污染的植物種植，注重喬灌木搭配。

(2)盡量結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)林、環(huán)保部門的發(fā)展規(guī)劃，使其協(xié)調(diào)一致。

(3)嚴(yán)格控制綠化率，不能為綠化而盲目擴(kuò)大廠區(qū)占地。

(4)充分利用零星場地進(jìn)行綠化，用較小的綠化占地獲得較大的綠化效益。

(5)綠化用的花草樹木與建構(gòu)筑物、地下管線、架空電力通信電纜、鐵路、道路等的距離滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

(6)滿足行車視距的要求，不能遮擋警示標(biāo)志。不影響生產(chǎn)、通風(fēng)、采光、檢修、消防。

(7)場地綠化根據(jù)環(huán)境要求等因素進(jìn)行綜合布置，并組成點(diǎn)、線、面相結(jié)合、功能明確、布置合理的景觀綠化體系。

(8)對于有防火要求的車間倉庫等建構(gòu)筑物和易燃易爆的生產(chǎn)、貯存及裝卸設(shè)施區(qū)域，綠化必須滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

6 結(jié) 語

選煤廠總圖設(shè)計是一項綜合性很強(qiáng)的設(shè)計工作，設(shè)計人員應(yīng)從全局出發(fā)，結(jié)合實際，遵守基本設(shè)計原則，遵守國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，進(jìn)行系統(tǒng)地綜合分析，多聽取多方意見，綜合考慮，多方案比選，選擇最優(yōu)的方案設(shè)計，為建設(shè)科學(xué)合理、環(huán)境優(yōu)雅舒適的現(xiàn)代化選煤廠創(chuàng)造有利條件。