浅谈煤矿风井工业场地设计
郝耀斌
[摘要]以煤矿风井工业场地设计为研究内容，介绍了煤矿风井工业场地选择和设计的基本原则，以实例论述了场地平面布置及竖向布置，使风井场地设计达到有利生产，节约土地，绿色环保的效果，有效地为煤矿生产安全提供保障。
[关键词]煤矿;风井工业场地;平面布置;竖向布置
文章编号：2095 - 4085（ 2019） 04 - 0059 - 02
煤矿风井工业场地设计的主要任务是，根据国家相关政策法规、规程规范及批准文件，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，按照矿井开拓、生产工艺的要求，进行工业场地平面布置，竖向布置，场内外运输，排水，环境美化等设计的工作。
1 煤矿风井工业场地的选择
1）风井工业场地选择应结合矿井开拓方案进行综合技术经济比较确定。2）应满足必需的用地面积，并应留有发展余地。应满足建设工程需要的地形，工程地质，水文地质条件，满足水源、电源及运输设施布置的要求。3）应少占或不占耕地和林地，特别是基本农田，不可避免占用时应征得当地土地管理部门同意，并应取得用地预审文件。4）宜布置在本矿井的井田范围内，应不压或少压煤炭和有开采价值的矿山资源。5）下列地段和地区不应选做风井建设场地。
（1）抗震危险地段。
（2）有泥石流，滑坡，采空区，Ⅵ级自重湿陷性黄土等不良现象，且采取治理措施工程投资巨大的。
（3）法定的文物保护区，风景名胜区，自然保护区，水源卫生防护区的其他需要特殊保护的区域。
（4）航空，通讯，气象地震观测，军事设施及其他重要设施的影响范围内。
2煤矿风井工业场地平面布置的基本原则
（1）遵守有关技术规定、规程和設计规范。
（2）平面布置首先要满足生产工艺要求，同时要因地制宜的布置各建、构筑物，并充分考虑与相邻原有建构筑物的关系。
（3）充分利用地形、地貌，处理好建、构筑物位置与风向、朝向的关系，并尽可能的减少土石方工程量。
（4）建、构筑物平面布置要在充分满足生产，运输，环保等规程，规范，工艺要求和安全距离的前提下，力求紧凑合理，分区明确，整齐美观。例如，山西新元煤炭有限责任公司阎家庄风井初步设计风井场地平面布置。
3煤矿风井工业场地平面布置
依据工业场地选择条件，山西新元煤炭有限责任公司阎家庄风井场地位于寿阳县朝阳镇阎家庄村西南部的一个土丘上，南北长280m，东西宽400m，距新元公司主工业场地约16. 5km。场地处于阎家庄的最高处，场地东部、北部为沟谷，地势中高四周低。依据上述布置原则，结合场地自然地形特点，设计主要内容，就场地的功能分区，场外道路，供水，排水及高压线进线方位，以及建、构筑物朝向等因素进行综合考虑。围绕井筒及井下开拓部署，结合工艺要求将整个场地分成三个平台，进风立井区位于整个场地东南部平台，回风立井区位于整个场地中西部平台，瓦斯抽采泵站区位于整个场地的西部。
1）进风立井区。该区位于整个场地东部、南部平台，标高为1200.0～1201. lOm，主要建、构筑物有井塔、井口房、空气加热机组房、净化间泵房、压风机房、35kV变电所、燃气锅炉房、消防水池及泵房等。建、构筑物与井口标高基本一致，便于通过场区道路运输材料及设备。
2）回风立井区。该区位于整个场地中西部平台，标高为1196.5～1197. Om，主要建筑物有通风机房及配电室。
3）瓦斯抽采泵站区。瓦斯抽采泵站区位于整个场地的西部，标高为1191. 7m一1192. 35m主要建筑有瓦斯抽采泵站及瓦斯抽采泵站配电室。
该工业场地平面布置各功能分区明确，地面辅助及生产系统简洁、顺畅，三个区之间有场内道路联通，35kV变电所布置在负荷中心、进线方便的地方。场地内通风机房、瓦斯抽采泵站、变电所、空气压缩站、燃气锅炉房、井口房、井塔等重要建（构）筑物布置都满足相邻建筑物的间距，满足规范、规定的安全距离的要求。
4煤矿风井工业场地竖向布置
煤矿风井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。根据以往经验，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）场区内建、构筑物长边应顺地形等高线布置，以减少建、构筑物的基础工程量，可避免基础不均匀沉降。3）结合工程地质、水文地质条件，避免由于竖向布置不当影响山体稳定，引起山体坍塌、地基承载力下降、地下水位升高等不良现象。4）辅助生产系统建筑及井口道路车场应采用平坡式布置，便于道路的形成与运输。
根据本场地自然地形特点，结合防洪排水要求，竖向布置原则为因地制宜，依山就势，合理划分平台、确定各平台宽度及场地平整控制标高，在满足消防道路布置及生产工艺要求的前提下，力求减少土（石）方工程量，减少建（构）基础处理及挡墙护坡的支护费用，并充分作好场地排水，确保场地不受洪水威胁。
整个场区北高南低，地势起伏不大。为减少土方，节省投资，结合地形条件，场地采用台阶式和平坡结合的的竖向布置方式，沿从西向东分为三个台地，为方便平面联系和雨水排除，每一台地均有一定的坡度。
第一台地平整标高为1191. 7m～1192. 35m，该平台位于整个风井广场西部、西南部，布置有瓦斯抽采泵站，瓦斯抽采泵站配电室，瓦斯利用场地等。第二台地平整标高为1196.5～1197. Om，该平台位于整个风井广场中西部，布置有通风机房。第三台地平整标高为1200.0～1201. lOm，该平台位于整个风井广场东部，布置有35kV变电所，压风机房，值班休息室，净化间泵房，井塔，空气加热机组房，燃气锅炉房，生产消防水池及泵房等。
结合自然地形条件，充分利用地形，就近排除场地雨水，整个场面雨水采用明沟截流及漫流式排水相结合的方式排除，在场地边缘，挡墙，护坡坡底设排水明沟将雨水有组织排至场外。
5结语
煤矿风井工业场地设计是一项综合性设计，通过平面和竖向布置，从而协调地面与井下，场区与场外，以及各建，构筑物之间的相互关系，做到符合节能环保，防火，安全，抗震等有关规范，使之有利生产，节约用地，保护环境，服务社会，有效地为煤矿生产安全提供保障。
参考文献：
[1] GB 50187-2012.工业企业总平面设计规范[s].
[2] GB 50465-2008.煤矿工业矿区总体规划规范[s].
[3] GB 50215-2015.煤矿工业矿井设计规范[s].
[4]张志琴.矿井工业场地设计探析[J].山西建筑，2016.（01）.
