6矿井总平面设计

6-16矿井总平面设计6.1矿井工业场地设计规划6.1.1矿井工业场地设计概念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、供电、供水、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、场内运输、场内排水、管线布置、绿化等设计的工作。6.1.2矿井工业场地设计特点矿井工业场地设计最大特点是复杂性和综合性，不仅受到资源条件、自然条件、社会条件、国家政策法规的制约，还受到矿井各工艺要求、煤炭企业文化等的制约，除应遵循总平面布置的一般原则和要求外，还要结合矿井生产的特点，使总平面布置能满足矿井生产的要求。1、矿井工业场地布置受煤炭资源赋存条件的制约。工业场地、居住区、铁路、公路、各种工程管线及设施的布置，无不受开采范围坍塌的影响，相应的也影响工业场地的总平面布置。2、矿井工业场地总平面布置与井下开拓相互影响、相互制约的，是矿井整体合理开发的决定因素。因此，总平面布置应与开拓布置密切配合，使井上下成为一个合理的协调的整体。3、矿井生产运输量大，运输方式多样，是保证矿井正常生产的主要环节，直接制约着工业场地总平面布置。因此必须结合场内外运输要求进行布置。4、矿井生产的目的是尽可能多的采掘煤炭，因此工业场地的位置、占地面积要尽量减少压煤量，特别是不压首采区的可采煤量，对于小型和中型矿井尤为重要。为此，工业场地的长边一般应垂直煤层走向，尤其是倾斜和急倾斜煤层。5、矿井在生产过程中将排弃大量矸石和废水，矿井开采后还会产生地表塌陷，严重污染并破坏自然环境。矿井地面总平面布置应配合有关专业采区相应的环保措施，防治环境污染。6、矿井工业场地常为满足井下井田开拓的要求，有可能坐落在地形复杂、地质条件差的地段。总平面布置要因地制宜、趋利避害，合理布置。6.1.3矿井工业场地设计阶段及内容深度矿井工业场地规划按设计阶段一般分为可行性研究阶段、初步设计阶段和施工图设计阶段。1、可行性研究阶段该阶段偏重于场址的可靠性和工业场地平面布置方案的可行性，要了解与项目有关的的大量外围条件信息，结合井口方案所选位置，进行各方面的综合分析，在满足有关规范规定的前提下，结合其他各专业意见，对各井口方案进行工业场地平面规划，并绘制各工业场地平面布置方案图，经过综合分析，并提出推荐井口方案，最后编写可研报告。2、初步设计阶段初步设计是在批准的可行性研究报告、矿井资源勘探报告的基础上更进一步的设计工作，初步设计必须兼顾技术先进、适用和经济合理的要求，必须兼顾建设和使用的要求，因地制宜规划，正确处理近期和远期的关系，贯彻有利生产、方便生活的原则，通过多方案经济技术分析和比较，从而确定规划合理、技术先进、经济技术合理的最佳方案。主要内容：①全面掌握工业场地外围资料和本项目的主要设计原则，确定工业场地总平面规划布置方案和场区用地范围，控制场区内各个建构筑物具体规划位置。②确定工业场地内外的运输方式，并进行道路和铁路的方案设计。③确定场区的竖向平场方式，确定最佳的各个建构筑物及主要控制点的室外平场标高，并进行场区土石方工程量估算。④对工业场地内的管线进行简单综合布置，大致控制各种管线的平面规划位置。⑤对工业场地进行绿化美化设计。⑥计算并提出矿井工业场地总平面设计的技术经济指标及其概算。⑦编写说明书并向有关有关专业提供有关总图专业技术资料。一般情况下，总图专业至少作出两个以上的平面规划方案，并进行综合的经济技术比较，提出6-2推荐意见，并将所有主要方案提交业主单位和上级有关部门会审。3、施工图阶段施工图设计是将工程设计意图通过图纸表达出来，由施工单位根据该图纸进行施工，达到生产和使用的目的。施工图最基本的要求是准确、清楚、便于施工。总图专业的施工图主要有以下几个：①总平面布置图该图的主要任务就是对工业场地内的各种建筑物、构筑物、道路、各种铁路线、围墙等的平面准确定位，并确定它们的室内地坪标高、室外平场标高或控制标高。②工业场地竖向布置图该图主要内容包括工业场地内的排雨水构筑物、挡土墙、边坡等的平面严格定位、竖向详细标高控制、各种工程量统计、各种施工总图和详图等，满足施工要求，经济技术合理。③土方工程图该图主要是根据工业场地平面布置图和确定的各种设计标高，通过一定的方法计算工业场地的填方和挖方工程量，并进行土方平衡，用来指导施工现场的土方调配。④场内道路施工图该图主要内容包括场区内各种道路和硬化场地的平面施工定位及参数、竖向标高、各种工程量统计、各种施工详图等内容，以满足道路施工需要。⑤管线综合布置图该图主要内容包括场区内各种管沟、直埋管线、架空管线的平面和竖向施工定位，合理安排各管线的空间关系，并给出关键交叉点的各管线控制标高，便于施工和维护。⑥场区内窄轨铁路施工图该图主要包括建构筑物室外窄轨铁路的施工定位和技术参数、道岔的技术参数、线路弯曲段的技术参数、各种附属物的参数和施工详图、各种工程量统计等。有时总图施工图也包括工业场地绿化施工图，随着社会的分工和专业细化，一般由业主委托专业园林绿化公司进行工业场地景观设计和施工。以上各主要图纸请见附图。6.1.4矿井工业场地设计依据（含主要原始资料及其收集渠道）总平面布置设计，涉及面广，需要研究、协调的矛盾和问题比较多，从井下开采到地面生产、管理的全部生产过程，都需要统一起来研究。因此，除了应研究生产与使用的功能关系，建设与自然条件的关系外，还必须研究局部与整体的关系，场内与场外的关系，工业与农业的关系，人流与货流的关系，环境相扰与防护的关系，分建与合建的关系，近期与远期的关系，建设顺序和施工组织的关系，生产功能、环境与建筑群体艺术处理的系统等。总图设计人员首先必须熟悉有关专业知识，掌握和收集必要的原始资料，在有关专业开始工作的同时，主动了解、分析和研究其对方案的设想，发现矛盾，及时提出并考虑矛盾解决方案和方法，充分交换意见，相互协调配合，以求得到非全面合理的解决。矿井设计，所需资料分为外部资料和内部资料，外部资料为需业主单位和项目所在地政府各部门提供的资料，内部资料是设计单位内部各专业之间，在设计工程中根据各专业工艺需要进行结合、交流、协调所交换资料。矿井工业场地总平面设计，首先应熟悉和掌握的外部资料有：1、煤的赋存情况。包括井田范围、储量、走向、倾斜、厚度、可采层数、层间距、顶底板性质、地质构造、埋深、覆盖层厚度已经开采技术条件等。2、煤的加工利用。包括煤质、煤种、煤层构造、筛分资料及可选性、产品流向、用途、用户要求及加工方式等。3、对外运输。包括运输方式、流向、线路技术标准，现有交通运输情况等。4、供水、供电。包括电源、电压、供电方式、进线方向、水源、水量、水质、供水方式、进场方向等。5、环保卫生。包括矸石量及其处理和利用，煤泥水净化措施，采区地表塌陷及处理，噪音源及处理要求，已经环保部门的要求和有关防治措施等。6、场地状况。包括地形地貌、标高、工程地质、气象、水文、土地肥瘠等。7、社会经济。包括区域规划、城镇现状及规划、农业现状及规划、工业现状及规划、水利规6-3划、建筑材料、人文、劳动力情况等。8、对改扩建矿井设计，还应掌握其井上下工程现状，研究建构筑物允许拆除或利用的可能。这些资料有一部分在业主所提供的勘探报告中，大部分需委托业主或设计人员到社会有关部门收集，如土地部门、水利部门、交通部门、电力部门、气象部门、环保部门、建设部门等，场地状况、矿井地面建筑现状需现场踏勘并征求业主意见确定。综合研究分析以上资料和要求，提出总平面布置方案设想，并根据各专业的方案要求，针对矛盾的地方，提出需要协调的内容。主要有：1、采矿方面：开拓方式与井底车场布置形式，主副井井筒位置及其相对应的关系、井筒布置、提升方位、出车方向、井口标高等。2、地面生产系统工艺方面：加工方法、工艺流程、储装运系统、布置方式等。3、地面运输方面：运输方式、线路方向、站场布置、站场标高、外部道路的连接与布置等。以上内容，与矿井总平面布置关系最为密切，是总平面布置的骨架，骨架打好了，其他有关建构筑物及设施，根据其生产性质、布置要求，即可顺序的进行。6.1.5矿井工业场地规划步骤矿井工业场地规划一般分为三个主要步骤：设计准备阶段、现场踏勘阶段、方案比较及编写设计文件阶段。1、设计准备阶段在该阶段就是对所承担项目设计所需的主要原始资料进行收集，并对资料进行分析和研究，对该项目形成一个初步认识。为着手考虑设计，进行现场踏勘，选择工业场地，确定设计项目内容做好必要准备。2、现场踏勘阶段该阶段的主要任务是下现场进行实地踏勘和补充搜集资料。有委托单位和当地有关部门参加，并由设计单位有关专业配合，结合采矿、加工、运输、综合利用等要求，按照地面总布置的原则，凡有可能布置工业场地的场址均应实地勘察。在调查研究中，一定要对矿区资源、小窑开采、交通运输、地区协作、地形地貌、工程地质、洪水位、地表文物、军事设施等有关有关决定工业场地规划叫关键的问题进行落实，并做好详细记录。需要进行草测地形和补充地质勘探的，应及时提出要求，与补充搜集资料一起安排计划，落实提供资料日期。校核原考虑的场址方案，研究是否有新的方案，这是本阶段的工作重点。3、方案比较及编写设计文件阶段该阶段的主要任务是：根据现场踏勘、调查研究所取得的资料，按照计划任务书的要求，在生产、环保、卫生、交通运输、经营管理等方面分析，选择技术条件好的主要场址方案进行工业场地总平面布置，要与有关专业进行充分结合，然后再结合每个工业场地外部条件和具体布置，进行各方面的经济技术比较，选择和提出推荐方案。在此基础上，一般还需要反复征求业主和有关部门意见，才能最后确定。然后编写设计文件、完善工业场地总平面布置图和其他有关图纸，报请上级领导机关审查批准。6.1.6矿井工业场地功能分区及其布置要求矿井工业场地的功能分区，系根据矿井的生产特点，对场内所有建、构筑物及设施，按生产性质、生产功能、相互关系、对环境要求等，分类组成不同的场区，以发挥分区功能的作用，避免相互干扰、相互影响，达到管理方便、节约用地、有关生产和生活、方便使用、节约投资的目的。1、影响功能分区的主要因素①建、构筑物的工艺性质、功能和对外联系要求。②风向、日照、地形、地质和水文等自然条件。③井下开拓、井筒位置和主、副井相对位置。④地面生产系统和对外运输。⑤居住区位置和场内、外主要干道的位置。⑥车流、人流、货流的途径路线。⑦环保、卫生、安全防护的要求。2、场区功能分区及布置要求矿井工业场地按功能分为三个区：生产区、辅助生产区、办公生活区，各功能区内所包含建、6-4构筑物见表6.3.3.1《矿井工业场地建构筑物组成表》。生产区是矿井生产的中枢，其核心是煤流在工业场地内从出主井井口直到运出场区所经过的所有环节，是工业场地的核心部位，它对整个场地的分区和布局起到决定作用，其主要布置要求为：①一般布置在场区的中央或中央稍偏一侧，并考虑以后扩建可能，布置上尽可能减少生产环节。②生产区布置上应兼顾其他功能区的布置，储装运系统应有利于对外运输。③在山区应充分利用地形，尽量为煤流创造重力运输的条件。④对污染较严重的环节要注意其对环境的污染，必要时应考虑采取防护措施。⑤工艺流程有密切关系的生产环节或设施，应靠近布置，缩短运输距离。⑥矿井有洗煤厂时，应把洗煤厂作为主要生产环节考虑。辅助生产区是为矿井正常生产服务的场区，一般包括动力设施、机修设施和仓库等，其主要布置要求为：①应临近主要生产区，一般布置在场区的一侧或生产区的两侧，对外运输方便的地段。②与副井联系紧密的设施，应尽可能靠近副井，使运输路线短捷方便。③动力设施应靠近符合中心，有回水要求的辅助建筑应布置在地势较低的地方。④易燃及危险品仓库应布置在场区的边缘地带。⑤产生污染的建筑物应根据场区全年风向频率，布置在场区污染最小的地点。办公生活区是矿井生产指挥、行政管理、对外联系活动的中心，是职工生活、娱乐的主要场所，也是人流的主要出入口。其主要布置要求为：①要与人流路线相结合，与主要人流路线有关的建筑统一考虑。办公生活区主要人流路线为：职工