煤炭工业企业改扩建研究

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摘要：本文对煤炭工业企业改扩建矿井总平面设计进行研究，归纳出改扩建矿井总平面设计原则与方法，并通过陕北矿业有限责任公司韩家湾煤矿工程实例，详细介绍了改扩建矿井总图设计原则在工程中的实际运用，力求发现新因素，新方法，为今后的工业企业技术改造提供最佳总图运输设计方案。

关键词：煤矿工业企业；改扩建矿井；总图运输设计

我国是世界上发现、开采和利用煤炭最早的国家。煤炭的发展经历了四个发展阶段：新中国成立至改革开放的动荡发展阶段、1978年至1993年轨迹发展阶段、1993年至2001年煤炭市场培育和发展阶段、2002年以后煤炭产业超常规快速发展阶段。尤其是2002年以后，我国经济快速发展，煤炭需求大幅增加，这一时期煤炭产业得到了快速发展，煤炭产量大幅增加，相关配套政策陆续出台，煤炭生力水平快速提升，出现了许多开采、生产工艺先进的大型新型矿井，但也存在不少矿产资源依旧丰富、开采条件优越的老旧矿井，这些矿井生产工艺、供电、供水、外部运输、井下运输、通风安全等各系统均不配套，不但限制煤矿的产量，而且给生产安全形成隐患。在这种趋势下技术改造刻不容缓。工业企业生产技术改造的同时，为使改造达到最佳目标，总图运输专业也需要对矿井总平面布置进行改造，以配合新的工艺流程体现新型矿井风貌提高运输能力。总图专业设计人员必须对改造进行深入研究、探讨，总结经验，发现新因素，新方法，努力提高水平为企业技术改造提供最佳总图设计方案。

1技术改造矿井总图设计原则

技术改造矿井改造形式分为两大类:一类是原设计中为今后生产力提高考虑预留建设场地，在原场地进行改扩建。改造方法可在保证工艺流程前提下，改造原有单一功能建筑，新建联合建筑提高建筑功能性，节约场地。另一类是原设计中未考虑预留场地，需在原有场地外的改扩建。可距原场地较近或独立成区进行改扩建。无论哪种形式的改扩建，总图布置时除满足新建厂矿总图布置的原则和要求外，还必须考虑特殊要求：（1）要处理好煤矿生产和技术改造的关系，按技改矿井特点充分利用已有设施，以不影响矿井生产为前提，充分发挥功能作用，采取改造利用措施，最大限度合理利用现有建构筑物、工程管线、铁路运输等设施，做好新老管线、运输路径的衔接。避免浪费，节省投资。（2）深入了解改扩建矿井现状，包括生产情况、工艺流程、工程管线及对平面布置的特殊要求、场地利用情况、公路铁路运输条件等。（3）坚持以人为本，完善职工生活福利设施。注意综合利用、环境保护和场地绿化，改变原企业面貌。（4）新选工业场地要考虑与老场地交通，与周边工厂之间的联系，尽量不影响或少影响其他工厂的正常生产。（5）充分利用空地，布置紧凑合理，节约用地，提高场地利用率。

2陕北矿业公司韩家湾煤矿总图运输设计

韩家湾煤矿位于后石圪台东南约6km处，韩家湾的坡地上。该矿早于1989年开工建设，现矿部与工业场地已建有部分设施，但与矿井设计能力极不匹配，本次改造设计在充分利用现有设施的前提下，全面规划，合理布局，完善各系统的合理性。

2.1设计改造思路

（1）场地选择及矿井地面总布置：设计以利用原0.3-0.6mt/a场地和相距300mm的行政办公区为基础，综合协调与火药库、运煤公路、相邻市镇、企业和供电、供水、铁路、公路等关系。（2）平面布置。工业场地依据已有4条井筒位置，据地形条件、工艺布置、建筑要求，结合外部运煤专用公路走向及现有浴室灯房等现状确定工业场地东西向轴线方位，规划了以主斜井为中心的生产区，位于场地中部及南侧，主导风向下风侧，井上下联系方便，煤炭外运顺畅。以副斜井和风井为中心规划了辅助生产区。（3）场内道路：主干道主要为人流而设，路面宽9m，南干道主要为煤炭外运而设，宽7.5m，其他次要道路6m宽，工业场地道路总长1763m。行政生活区道路全长802m。（4）竖向设计及场内外排水：工业场地地形自然坡度为7%，设计采用台阶式布置、连续式平土方式，于场地中部沿东西向设置高6m挡土墙，下台阶布置储装合一的汽车装车系统。行政生活区竖向设计为平坡式。场内排水于厂区挖方挡墙段设地沟排出场外，厂内雨水沿道路路沿石经排水沟至场外。

2.2改造设计新方法

工业场地布置从井下开采、环节调整、缩短流程，采用联合建筑等方面入手，布置紧凑，克服了可用场地过小的不足。本矿技改前工业场地仅6公顷面积，经周边局部扩充后可供规划场地为7.92公顷，与国家规定的150万吨/年矿井用地指标11.5公顷相距甚大。设计采用综合技术措施解决该难点。（1）调整煤流环节布局：井下设置较大容量的缓冲煤仓，地面不设筛分加工车间前端的地面原煤仓，减少了原煤上仓及至加工车间两条皮带输送机栈桥，总长计200m，简化了设施，节省用地。（2）积极采用联合建筑：通常情况下，筛分车间与装储系统中的产品仓分开设置，鉴于场地狭小限制，设计在保证结构设计安全可靠地基础上，将筛分车间设置于产品仓上，组成筛选、配煤、储装合一的联合建筑，取得缩短流程、简化环节之效果。（3）设计对技改前已建浴室灯房、更衣室、任务交代室联合建筑进行利用改造，新建三层任务交代楼并与改造的浴室灯房联合建筑采用轻钢通透屋顶相接，加设100余米文化长廊至副斜井井口，组成联合建筑体，即满足功能需求，又可联合布置减少单体建筑。（4）竖向设计采用台阶式布置降低势能，适应生产系统工艺布置需求，土方平衡、节省投资。于场地中部沿东西向设置6m高挡墙，上台阶设置主斜井口驱动机房，通过皮带栈桥引至下台阶的筒仓装车系统，流程顺畅，减少能耗，布局紧凑。几年的生产实践证明，该矿工程总体布局合理工艺流程顺畅，功能完善可靠，社会效益及经济效益良好。

3结语

通过韩家湾煤矿技术改造实例可以看出技术改造矿井不同于新建厂他们的根本区别在于新建厂基本上是从无到有，犹如在一张白纸上作画，技术改造矿井则不同，其特点在‘改’字上，在企业原有基础上进行整体或局部技术改造与原企业有很多联系，又受到场地条件、生产设备和生产活动等诸多因素的种种制约，因此更需要设计人员在深入了解现状的基础上，综合考虑与现状的合理衔接，细心，严谨的设计，在保证生产工艺的前提下，优化合理布置其余生产设施，体现新型矿井风貌。

作者:杨菁 单位:陕西华雁工程设计咨询有限责任公司