矿井工业场地设计探析

张志琴

(山西国辰建设工程勘察设计有限公司，山西阳泉　045000)



矿井工业场地设计探析

张志琴

(山西国辰建设工程勘察设计有限公司，山西阳泉045000)

摘要:以矿井工业场地设计为研究内容，介绍了场地防洪设计的计算方法，论述了场地竖向布置及平面布置的注意事项，使矿井场地设计达到节约土地、绿色环保的效果，从而体现出现代化矿井建设的优良风貌。

关键词:矿井，工业场地，防洪设计，竖向布置，平面布置

矿井工业场地设计是根据国家有关政策法规、规程规范和批准文件，结合当地的自然条件、资源情况、外部运输、供水、供电、协作等条件，结合工业场地的自然地形、自然气象、工程地质等条件，按照生产工艺要求，进行工业场地平面布置、竖向布置、场内外运输、排水、管线布置、环境美化等设计的工作。

在矿井工业场地设计中，需注意以下几个问题。

1　场地防洪设计

矿井工业场地受地下煤炭资源赋存条件的限制，一般位于地形复杂地区，雨季时场区易受到区域内河流、水库等地表水体暴涨的影响，洪水、泥石流等灾害也对工业场地构成了严重威胁，因此，必须严格按规范要求做好场地防洪设计。

依据《煤矿工业设计规范》，煤矿企业防洪设计标准，大中型矿井井口设计频率百年一遇，校核频率三百年一遇。防洪设计标高按设计频率的计算水位加安全高度。安全高度山区为1．0 m。井口标高还必须按校核频率检验，若井口标高低于按校核频率计算的洪水位时，按检验结果提高井口标高，或采用其他安全措施。

场外截洪沟的计算频率，根据汇水面积、地形特点及溢流时的影响确定，一般按20年一遇计算，截洪沟设计的安全高度不小于0．3 m。

例:阳泉煤业集团有限责任公司二矿龙门风井场地防洪设计计算如下:依据《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定，该矿井防洪标准:井口设计频率为百年一遇，校核频率为三百年一遇，工业场地设计频率为百年一遇。该矿井工业场地西边有龙门河，旱季无水流。暴雨时偶有洪水发生。工业场地位置控制汇水面积约为7．0 km2，根据晋中地区水文计算经验公式:

其中，QP为不同重现期的洪峰流量，m3/s;C1为洪峰流量的地理参数;H24P为不同重现期暴雨强度，mm;F为流域面积，km2。

暴雨公式:H24P=KP-H24。

其中，H24P为不同重现期暴雨强度，mm;KP为以不同地区的CV值，查皮尔逊Ⅲ型曲线表;-H24为24 h平均暴雨强度。

查表得阳泉地区-H24=70 mm，CV=0．6，KP=3．1。

百年一遇暴雨强度H24P=3．1×70=217 mm/24 h。

该地为土石山区，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。

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

则:

同百年一遇洪峰流量，经计算，三百年一遇洪峰流量为Q0．33%= 265．53 m3/s。

由以上数据推算出龙门河百年最高洪水位标高加安全高度1．0 m(山区)，加0．5 m壅水和风浪袭击高度，在884．3 m～884．0 m之间，三百年最高洪水位标高在884．3 m～884．0 m之间，工业广场的场区标高在884．35 m～885．0 m以上，新建立井井口标高为885．0 m，工业场地及井口高程满足防洪要求。

2　矿井工业场地竖向布置

竖向布置是场地设计的主要内容之一，要和平面布置有机结合起来。场地的布局和建(构)筑物的布置是否合理，不仅取决于平面之间的关系，同时也取决于竖向的标高关系。在地形复杂的山区，场地的合理竖向布置尤为重要。竖向布置形式分为平坡式、台阶式、混合式三种。如场地各部分连接较缓，无显著的高差变化，地形坡度小于4%，一般采用平坡式。场地设计由两个以上高差相对较大的平面连接而成，自然地形坡度大于4%时，一般采用台阶式布置;同时采用平坡式和台阶式两种布置方式为混合式。工程实践中，山区地形混合式竖向布置运用较为广泛。

在进行竖向布置时，需重点关注以下方面:1)竖向布置要和平面布置同时考虑，满足场区划分、台阶划分、场内运输、建(构)筑物生产功能等各项要求。2)场区建、构筑物长边一般顺地形等高线布置，以减少建筑基础工程量，避免基础不均匀沉降。平坦地区长边与地形等高线稍成角度，便于场区排水。3)结合工程地质及水文地质条件，避免由于竖向布置不当影响土体稳定，引起土体坍塌、土壤承载力下降、地下水位升高等不良现象。4)土石方工程量尽量减少，在少增加建筑基础工程量的前提下，填方量可大于挖方量，不足填方可用建井期矸石。5)矿井辅助生产系统建筑及井口窄轨铁路车场应采用平坡式布置，便于窄轨铁路的敷设与运输。

3　工业场地平面布置

工业场地平面布置要求各功能区分区明确，地面生产系统简洁、顺畅。辅助生产区内建筑物与副井井口标高尽量一致，便于通过窄轨铁路运输材料及设备。行政生活福利区尽量布置在上风向，与生产区两者间有一定的分隔，便于减少对其污染。锅炉房、污水处理站布置于场地较低处，有利于热水回流和污水处理。矿井变(配)电站尽量布置在负荷中心、进线方便的地方。

场地内重要建(构)筑物在布置时要控制其与相邻建筑物的间距，满足规范规定的安全距离的要求。瓦斯抽放泵站、通风机房、翻车机房、变电所、空气压缩站、锅炉房、井口房等在布置时要重点关注。

矿井工业场地设计是一项综合性设计，在解决好上述三方面问题的前提下，还应调整好井下与井上、场内与场外、工艺与建筑物布置、内部景观与周围环境等关系，做到节约用地、保护环境、服务社会，体现现代化矿井建设的优良风貌。

参考文献:

［1］GB 50187—2012，工业企业总平面设计规范［S］．

［2］GB 50215—2005，煤矿工业矿井设计规范［S］．

［3］煤矿安全规程(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

作者简介:张志琴(1974-)，女，工程师

收稿日期:2015-10-19

文章编号:1009-6825(2016)01-0024-02

中图分类号:TU272

文献标识码:A