礦井工業(yè)場(chǎng)地總平面布置中的防洪設(shè)計(jì)
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摘要：本文通過(guò)對(duì)陽(yáng)煤集團(tuán)西上莊礦井工業(yè)場(chǎng)地總平面設(shè)計(jì)的介紹，針對(duì)礦井工業(yè)場(chǎng)地選址侵占部分河道的情況，系統(tǒng)闡述了場(chǎng)地總平面布置、豎向布置與防洪排澇三者之間的關(guān)系，分析并總結(jié)了礦井工業(yè)場(chǎng)地中防洪的重要性。對(duì)類似情況的礦井工業(yè)場(chǎng)地設(shè)計(jì)工作具有一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞：總平面布置；防洪排澇；豎向布置
1項(xiàng)目簡(jiǎn)介
1.1項(xiàng)目概況
陽(yáng)煤集團(tuán)西上莊礦井工業(yè)場(chǎng)地選址位于陽(yáng)泉市郊區(qū)辛興鄉(xiāng)西上莊村北部山坡上，東北距陽(yáng)泉市約15km。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5.0Mt/a，工業(yè)場(chǎng)地北鄰胡溝，東鄰進(jìn)礦道路及桑掌溝，南鄰西上莊電廠。
1.2地形、地質(zhì)及水文
礦井工業(yè)場(chǎng)地所在地為山前淺山和丘陵地區(qū)，除西北部溝谷中基巖裸露，其余地表森林茂密，荊棘叢生?？偟牡貏?shì)是西高東低，南高北低。本區(qū)屬海河流域，滹沱河水系，其支流桃河由西向東流經(jīng)井田的最北端。桃河的支流桑掌河（上游稱后峪河）由南向北從工業(yè)場(chǎng)地東部通過(guò)。
2工業(yè)場(chǎng)地總平面設(shè)計(jì)
2.1本項(xiàng)目工業(yè)場(chǎng)地總平面設(shè)計(jì)特點(diǎn)
工業(yè)場(chǎng)地東側(cè)侵占桑掌溝河道，需改移河道并預(yù)留足夠的過(guò)水能力。同時(shí)工業(yè)場(chǎng)地為山前淺山和丘陵地貌，西南高東北低，自然地形起伏較大，自然地形標(biāo)高為+896.12~+993.00m，東西向平均坡度為17%，南北向相對(duì)平緩。因此，工業(yè)場(chǎng)地豎向布置采用臺(tái)階式布置。綜上所述，本項(xiàng)目工業(yè)場(chǎng)地總平面布置需與豎向設(shè)計(jì)緊密配合，不僅要使功能相近、聯(lián)系密切的建構(gòu)筑物盡量布置在一個(gè)臺(tái)階內(nèi)，同時(shí)充分利用地形高差減少棧橋長(zhǎng)度，而且要充分考慮工業(yè)場(chǎng)地侵占桑掌溝后的設(shè)計(jì)洪水位標(biāo)高，以及計(jì)算改移河道的洪水通過(guò)能力。
2.2工業(yè)場(chǎng)地總平面布置
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)地布置分為五個(gè)區(qū)，即主要生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、場(chǎng)前區(qū)、單身區(qū)、風(fēng)井及附屬設(shè)施區(qū)。
2.2.1主要生產(chǎn)區(qū)
主要生產(chǎn)區(qū)布置在工業(yè)場(chǎng)地的北部，根據(jù)煤流的走向，由西向東、從高到低依次布置原煤儲(chǔ)存、洗選加工、產(chǎn)品區(qū)。洗選加工布置在原煤倉(cāng)東面，主要有壓濾車間、準(zhǔn)備車間、主廠房、濃縮車間、介質(zhì)庫(kù)、化驗(yàn)集控樓。產(chǎn)品區(qū)單獨(dú)布置在工業(yè)場(chǎng)地東北部桑掌溝東側(cè)的坡地處，主要有塊煤、末煤裝車倉(cāng)、地磅房等，產(chǎn)品煤通過(guò)棧橋至鐵路裝車站，產(chǎn)品區(qū)設(shè)東北門一個(gè)，負(fù)責(zé)產(chǎn)品煤車輛進(jìn)出。
2.2.2輔助生產(chǎn)區(qū)
輔助生產(chǎn)區(qū)布置在工業(yè)場(chǎng)地的中部，與副井井口聯(lián)系密切的建構(gòu)筑物集中布置在井口附近，其余設(shè)施則根據(jù)其服務(wù)對(duì)象和場(chǎng)地情況進(jìn)行布置。礦井修理車間、電機(jī)車充電間、露天堆場(chǎng)、綜采設(shè)備中轉(zhuǎn)庫(kù)、無(wú)軌膠輪車維修保養(yǎng)間、配件庫(kù)、消防材料庫(kù)及巖粉庫(kù)、副立井提升機(jī)房、井下消防灑水池、矸石翻車機(jī)房、選煤廠矸石倉(cāng)、空壓機(jī)站、油脂庫(kù)等布置在井口附近，便于井上下聯(lián)系。平面采用聯(lián)合和集中布置，節(jié)約用地。器材庫(kù)（棚）、加油站布置在貨流出入口的南、北兩側(cè)，運(yùn)輸方便。110kV變電站、主井提升機(jī)房、井下排水處理站、燃?xì)忮仩t房、制氮站、粉煤灰灌漿制漿站及堆場(chǎng)布置在主井井口周圍，同時(shí)靠近風(fēng)井井筒，便于瓦斯、氮?dú)?、灌漿管路敷設(shè)。日用消防水池及泵房位于場(chǎng)地的東北角，便于場(chǎng)外輸水管路的銜接；污水處理站布置在廠區(qū)東北部低洼處；高位水池位于主井井口房西南側(cè)護(hù)坡上部，充分利用地形高差。
2.2.3場(chǎng)前區(qū)
場(chǎng)前區(qū)布置在工業(yè)場(chǎng)地的東部，靠近人流出入口。主要有聯(lián)合建筑、行政辦公樓、食堂、地下停車庫(kù)，根據(jù)地形，聯(lián)合建筑分為坡上、坡下兩部分，通過(guò)人行走廊連接，入口廣場(chǎng)設(shè)停車場(chǎng)地、綠地和噴泉。
2.2.4單身區(qū)
單身區(qū)布置在整個(gè)工業(yè)場(chǎng)地的東南角，通過(guò)食堂與場(chǎng)前區(qū)相隔
2.2.5風(fēng)井及附屬設(shè)施區(qū)
風(fēng)井及附屬設(shè)施區(qū)位于工業(yè)場(chǎng)地的西部。該區(qū)以中央回風(fēng)立井和通風(fēng)機(jī)房為主，布置瓦斯抽采場(chǎng)地和預(yù)留的瓦斯發(fā)電廠。
2.3工業(yè)場(chǎng)地豎向布置及臺(tái)階劃分
工業(yè)場(chǎng)地豎向布置采用臺(tái)階式布置。主要?jiǎng)澐譃榱鶄€(gè)臺(tái)階，由低到高分述如下：第一臺(tái)階：為整個(gè)工業(yè)場(chǎng)地的最低處，主要布置裝車倉(cāng)、停車場(chǎng)地和木材加工房，標(biāo)高+904.00~+905.00m。第二臺(tái)階：位于進(jìn)礦道路的西側(cè)，主要布置單身區(qū)、場(chǎng)前區(qū)、器材庫(kù)（棚）、污水處理站、加油站等設(shè)施，標(biāo)高+913.20~+919.00m。第三臺(tái)階：位于工業(yè)場(chǎng)地的中北部，主要布置選煤廠的洗選加工部分，標(biāo)高+918.50~+923.00m，與第二臺(tái)階的高差為4m。第四臺(tái)階：位于工業(yè)場(chǎng)地的中部，主要布置副井井口、露天堆場(chǎng)、綜采設(shè)備庫(kù)、矸石系統(tǒng)和窄軌系統(tǒng)，標(biāo)高+929.00~+930.00m，與第二、三臺(tái)階的高差分別為14m和10m。第五臺(tái)階：位于工業(yè)場(chǎng)地的西北角，主要布置原煤儲(chǔ)存、煤泥晾干場(chǎng)，標(biāo)高+936.00m~+943.00m，與第三臺(tái)階的高差為15m。第六臺(tái)階：位于工業(yè)場(chǎng)地的西部，主要布置主井井口、110kV變電站、井下排水處理站、風(fēng)井及附屬設(shè)施，標(biāo)高+949.00~+951.00m，與第四、五臺(tái)階的高差分別為20m和13m。相鄰臺(tái)階之間采用自然放坡和局部設(shè)置擋墻的連接方式，各臺(tái)階之間均有道路通行。為了安全，在有人員活動(dòng)的高邊坡、擋墻頂部設(shè)置護(hù)欄。
3防洪排澇設(shè)計(jì)
3.1洪水現(xiàn)狀
西上莊礦井工業(yè)場(chǎng)地東鄰桑掌溝，北鄰胡溝。桑掌溝（上游稱后峪河）為桃河的一條小支流，由南向北從工業(yè)場(chǎng)地東部通過(guò)，廠區(qū)范圍以上匯水面積為18.2km2，河道全長(zhǎng)6.95km，流量為0.0014m3/s~0.143m3/s。雨季水量較大，旱季水量較小或干涸，雨后水量猛增，常導(dǎo)致山洪爆發(fā)。胡溝為桑掌溝的支溝，匯水面積為18.2km2。地表逕流雨季以洪水為主。
3.2防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)，井口及工業(yè)場(chǎng)地需按1/100頻率設(shè)計(jì)，井口按1/300頻率校核。
3.3防洪排澇措施
工業(yè)場(chǎng)地西高東低，南高北低，自然地形標(biāo)高為+896.12~+993.00m。桑掌溝、胡溝的洪水對(duì)工業(yè)場(chǎng)地構(gòu)成威脅。經(jīng)計(jì)算，對(duì)桑掌溝及胡溝進(jìn)行過(guò)水能力計(jì)算，并確定了桑掌溝和胡溝的過(guò)水工程斷面：桑掌溝：Q1/100=412.5m3/s，Q1/300=451.3m3/s，漿砌片石堤壩矩形河槽斷面BxH=18m×4.5m，水深h1/300=2.27m，堤頂標(biāo)高為+918.821~+898.740m；胡溝：Q1/100=56.8m3/s，Q1/300=70.2m3/s，漿砌片石堤壩矩形河槽斷面BxH=3m×2.5m，水深h1/300=1.26m，堤頂標(biāo)高為+942.804~+908.706m。桑掌溝兩側(cè)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高為+919.400~+904.00m，胡溝南側(cè)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高為+943.00~+913.23m，均高于相應(yīng)河槽堤頂標(biāo)高。井口標(biāo)高均高于相應(yīng)河槽堤頂標(biāo)高，滿足礦井防洪要求。
4結(jié)語(yǔ)
陽(yáng)煤集團(tuán)西上莊礦井工業(yè)場(chǎng)地選址侵占了部分桃河支流——桑掌河河道，且廠址所處地形十分復(fù)雜，東西向自然地形的平均坡度達(dá)到17%，礦井工業(yè)場(chǎng)地需按臺(tái)階式布置。工業(yè)場(chǎng)地的總平面布置、豎向布置和防洪排澇三者之間相互影響，需在設(shè)計(jì)過(guò)程中統(tǒng)一協(xié)調(diào)，最終使總平面設(shè)計(jì)分區(qū)明確、工藝流暢、布局合理，希望本文的設(shè)計(jì)思路對(duì)近似工程設(shè)計(jì)能起到一定的借鑒作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]GB50215—2015.煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范[S].[2]GB50187—2012.工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
作者：宇翔 單位：中國(guó)煤炭科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司