总平面布置及防洪排涝.doc

鄂尔多斯市昊华精煤有限责任公司高家梁矿井及选煤厂初步设计说明书 第十章 总平面布置及防洪排涝 第十章 总平面布置及防洪排涝 第一节 概 况 高家梁矿井位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内，地处万利矿区南部。 高家梁矿井井田位于鄂尔多斯市东胜区东南部，距东胜区约8km。在本区西侧有包（头）～神（木）铁路和东侧的包（头）～府（谷）公路均呈南北向通过，井田北侧中央距上述铁路及公路直线距离分别约5km、6.5km。沿公路及铁路向北可到达鄂尔多斯市东胜区、包头市等，南下可到达陕西省大柳塔、神木、府谷及榆林等地。东胜区是内蒙古自治区西部地区的政治、经济、文化中心和重要的交通枢纽，109国道、210国道及包府二级公路、包神铁路均在此交汇，交通网络四通八达，故本区交通条件比较便利。 东胜煤田位于鄂尔多斯高原东北部，而本区位于东胜煤田的中部。区内地形总体趋势是东北高、西南低。最高点位于井田东北部，海拔标高为1520m；最低点位于本区南部虎石沟，海拔标高为1337m；最大地形标高差为183m。一般地形海拔标高在1380～1480m之间，一般地形海拔标高差为100m左右。 本区属高原侵蚀性丘陵地貌，大部分地区为低矮山丘，第四系广泛分布，基岩（志丹群）大面积出露。区内沙丘广布，沟壑纵横，植被稀疏，为半荒漠地区。 区内水系较为发育，最大的铜匠川从井田西侧呈北东南西向通过，次一级沟谷有泉和常沟、卡前沟、旧庙沟、虎石沟。这些沟谷在枯水季节一般干涸无水，但在丰雨季节，可形成短暂的溪流或洪流，洪流具有历时短、流量较大的特点。大气降水在地表形成迳流后均汇入铜匠川内，经铜匠川由北东向南西流入乌兰木伦河，然后向南汇入窟野河后注入黄河。 区内气候特征属于典型的温带大陆性气候，具体特点是太阳辐射强烈，日照较丰富，干燥少雨，风大沙多，无霜期短。冬季漫长寒冷，夏季炎热而短暂，春季回暖升温快，秋季气温下降显著。 据东胜区气象局资料，当地最高气温36.6℃，最低气温为-27.9℃，年降水量为194.7～531.6mm，年蒸发量为2297.4～2833mm，年蒸发量为年降水量的5～12倍。区内风多雨少，最大风速为14m/s，一般风速2.2～5.2m/s，且以西北风为主。冻结期一般从10月份开始，次年5月份解冻，最大冻土深度为1.71m，最大沙尘暴日为40d/a。 据史料记载，自明代以来，本区未发生过较大地震，属无震害区。依据中国地震裂度区划图划分，本区抗震设防烈度为7度，设计基本加速度值为0.1g。 区内无泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。 第二节 工业场地总平面布置 一、总平面布置的原则 1. 贯彻煤矿地面布置改革精神，按“三条线”的原则进行矿井和选煤厂的地面设施设计，尽量简化选煤厂地面设施，并预留扩建端。 2. 尽可能采用联合、同体、多层建筑，以简化布置，节约用地。 3. 矿井和选煤厂的各种设施要合理布局，合理搭配，组成一个有机整体。 4. 选煤厂布置充分考虑多种外运方式，合理的规划运输线路，减少折返运输。 5. 场地的管线布置有必要时考虑综合地沟，减少管线通道占地。 6. 场地布置功能分区要明确、合理，人流、货流通畅短捷，减少交叉。 7. 场内运输采用无轨运输。 8. 注意场区的环境保护与美化、绿化，为职工提供一个良好的工作和生活环境。 二、工业场地总平面布置 工业场地根据可研所选定的场址，位于铜匠川与泉和常沟交汇处北侧的铜匠川东岸。铜匠川的川道宽度约730～800米，工业场地占用川道台地宽度约280m（包括外部公路占地）。工业场地占用川道台地处的地势为平行河道较缓，垂直河道较陡。总平面布置在其场址上结合地形地貌特征，且遵循总平面布置原则进行布置。依据我院中安岩土工程技术开发公司2006年3月实测的11000的地形图和选煤生产系统的变化，总平面布置做了相应的调整。布置有两方案。 1. 方案一 工业场地总平面布置充分利用地形特点，少填少挖，保持场地东侧山坡的自然稳定；矿井的所有设施集中一个场地布置，布局合理。详见图10-2-1。 该方案的优点 1 场区规整，功能分区合理； 2 场地土方工程量较小，且最大的减少了场地东侧山坡的挖方，保持山体自然稳定； 3 铁路装车皮带的倾角较小，便于煤的运输； 4 加油站布置于车流出入口，一方面可服务于本矿井，另外也可服务于矿区。 其缺点 1 场地占地面积较大； 2 需改移约520米的外部输水管路。 图10-2-1 方案一 2. 方案二 工业场地总平面布置基本同于方案一；不同之处是以挖场地东部的山坡，来减少场地西部的填方可不改移外部输水管路，该场地东西向狭窄，且消防救护队位于沟的另一侧。详见图10-2-2。 该方案的优点 1 不改移外部输水管路，方便实施； 2 与可研的场地西侧边界一致。 其缺点 1 场地东侧山坡的挖方工程量较大； 2 不规则的场地，三角地带较多，不利于节约用地； 3 消防救护队位于沟的另一侧，不利于管线布置； 4 加油站布置于场地东南角，不利于服务于矿区； 5 铁路装车皮带的倾角较大，对煤的运输不利。 综合以上优缺点，根据矿井所处的位置以及自然地形地貌和环境，本次设计推荐方案一。以下仅叙述方案一。 工业场地总平面布置根据煤流、人流以及当地的主导风向，各建筑物的功能、性质以及道路系统划分场地为五个区，即矿井生产区、选煤厂生产区、场前行政办公及福利区、电源及附属区、生态池区。 矿井生产区位于场地的北东中部；三条井筒的西部，选煤厂生产区的北部，场前行政办公及福利区的南西部，该区的设施主要满足矿井生产。布置有主、副、回风斜井及井口；副井井口房及空气加热室、浴室灯房及急救、任务交待等组成的联合建筑，并在不同的建筑功能间设有防火墙；围绕主、副井还布置有胶轮车库，综采设备中转库，机修车间，消防器材及器材库、器材棚，坑木加工房，油脂库，矿井10kV配电室等建构筑物。在综采设备中转库前的场地还布置了一台门式吊车，进行场地大型设备的吊装；主斜井 图10-2-1 方案一 口前布置有主井皮带驱动机房、空气加热及配电室等联合建筑，相互间加设防火墙；回风斜井的南西侧布置通风机房，确保矿井安全。在辅助设施与通风机房间布置一条通向原煤仓输煤的皮带栈桥，通风机房与皮带栈桥间的距离为30米，满足消防及泄爆要求。 选煤厂生产区位于场地的南西部，北部紧邻矿井生产区，南西隔2号排洪沟与生态池相望。从主井驱动机房出来的原煤经皮带栈桥输送至该区的原煤缓冲仓，缓冲后利用皮带输送机运至选煤厂的破碎准备车间，破碎后经皮带输送机运至主厂房进行加工，后经皮带输送机运到各产品仓储存，再进行铁路、公路外运。为了节约用地，选煤生产系统从北东向南西布置成一“Z”型。其内穿插布置服务于该区的辅助设施，浓缩池及泵房、介质库、选煤厂10kV配电室等围绕主厂房布置，便于工艺联系；销售煤样室布置于铁路装车站与汽车装车站之间，方便采集样品；在主厂房的北东还规划有选煤厂预留场地。在该区准备车间西南侧布置锅炉房，再其北侧布置井下水处理站及井下消防洒水水池；日用消防水池及泵房布置于该区的北西，紧邻选煤厂预留场地布置；生活污水处理站布置于场地的最低点，末煤产品仓的北侧，便于污水自流；场地及该区的西侧、车流出入口的北侧布置有汽车加油站，方便车辆加油。 场前行政办公及福利区位于场地的北东中部，避开产生煤尘的生产设施的下风侧，不受场地风尘影响，南靠矿井生产区，西北临电源及附属区。该区的西侧规划为人流主要出入口，靠近出入口布置有汽车库、食堂及职工娱乐室、招待及探亲公寓；在其东北侧与副井井口房及空气加热室、浴室灯房及急救、任务交待等组成的联合建筑对应布置矿办公楼，在矿办公楼的东侧依次布置两栋单身公寓。在平面布置时尽量使办公和生活居住点远离变电所，减少人体遭受电磁辐射。在场前行政办公及福利区与电源及附属区之间还规划有运动场地和绿化设施，改变职工的生产生活环境。 电源及附属区位于场地西北角，南邻场前行政办公及福利区。在布置时考虑电源的进线方便与场前区对应，35kV变电所布置在最西北角。在东侧布置消防队和救护队等设施。 生态池区位于场地的最南侧，与矿井工业场地以2号排洪沟相隔，控制标高1392.0m。生态池主要贮存多余的处理后的井下水，为绿化和灌溉农田之用，使资源不被浪费。 三、场地的主要技术经济指标。 场地的主要技术经济指标见表10-2-1。 表10-2-1 工业场地占地面积及技术经济指标表 序 号 名 称 单位 数量 备 注 l 工业场地占地面积 hm2 28.66 包括生态水池3.00hm2 场地范围的外部公路3.10hm2 2 围墙内占地面积 hm2 19.40 其中建筑物占地面积 hm2 6.92 道路及专用场地占地面积 hm2 5.30 绿化占地面积 hm2 3.98 3 场地建筑系数 ％ 35.67 4 场地利用系数 ％ 62.99 5 场地绿化系数 ％ 20.50 第三节 竖向设计及场地排水 工业场地位于铜匠川河阶地, 其地势较为开阔，自然地形甚为平坦，且西侧有铜匠川河流过。场地自然地形北东高，西南低。最高点标高1403.00m，最低点标高1387.00m。南北向的自然坡度约为13.34‰，东西向的自然坡度为43.82 ‰。 工业场地的竖向设计在满足铜匠川河百年一遇的最大洪峰流量的条件下,确定工业场地的最低点的设计标高。本次设计依据工业场地以上铜匠川的流域面积的汇水量，确定铜匠川河在工业场地及井口处的河道流量以及防洪标高。经水文计算，其流域面积约为184平方公里，百年一遇的洪峰流量约2043.34m3/s；井口处铜匠川河百年一遇洪水位标高1392.21m，三百年一遇洪水位标高1392.51m，百年一遇的防洪设防标高为1393.41m；工业场地北侧的铜匠川河防洪设防标高为1396.74 m；工业场地南侧的铜匠川河防洪设防标高为1388.67m；（具体计算见防洪排涝）。故工业场地的最低点标高应不低于1389.00m。主、副、回风井井口标高在满足三百年一遇洪水校核要求的标高的前提下，根据其自然地形及工业场地的排水确定其主、副、回风井井口标高分别为1398.50m、1398.70m和1398.30m。 场地竖向设计在减少填挖工程量的前提下，采用平坡式竖向布置，连续式平整。平整时以主井和副井井口为场地的控制点高程。横坡设置场地分为三部分，中部、南部和北部，中部以5‰的坡度向南西侧坡向、南部以8‰的坡度同样向南西侧坡向；北部以4‰根据自然地形向北西和南西坡向；纵坡设置场地以8‰坡度由东南向西北坡向，将雨水汇入铜匠川河。场地西北角标高为1397.05 m，西南角标高为1392.65m，东北角标高为1398.75 m，东南角标高为1394.42m。 场地的土方工程总量为挖方78760m3，填方204140m3。填挖相差约12.54万m3，不足填方可由生态水池基槽余土和井筒掘进物补充之。其中，生态水池基槽余土约为12万m3。 工业场地的雨水利用道路和排水明沟由东北向西南排入铜匠川河，排水坡度一般为8～4‰ 之间。场地东侧的山坡雨水利用截洪沟和排水沟引至铜匠川河。 第四节 场内运输及道路 场区地面主要采用道路运输。场区设有三个出入口，有西北出入口、西南出入口、东南侧出入口。西北出入口主要为人流出入口；西南出入口为车流出入口，主要为选煤厂的汽车运煤和场内设备、材料车流的出入；东南侧出入口主要为排矸车辆出入口。西北和西南出入口接入河堤公路后连接外部公路；东南出入口接排矸公路。 场内运输方式为煤炭均采用胶带输送机运输，外来材料、设备和场内的材料、设备中转均采用道路运输。场内中转材料、设备选用两台清河QH-D30电瓶搬运车和CPCD16及CPCD5A内燃平衡重式叉车各两台，大型设备的转运配备了一台门式起重机。场内的其它联系及运输亦采用道路运输，配有东风自卸汽车5t的两台。 场内道路路面宽度为9.00m、7.00m和4.50m的城市型道路，其结构为25cm、22cm厚混凝土面层，30cm厚的粉煤灰石基层。 第五节 管线综合布置 一、布置原则 1. 管线综合布置尽量使各管线间及管线与建、构筑物之间在平面和竖向布置上互相协调,且满足施工、检修及安全生产。 2. 全面考虑各种管线的性质、用途、相互联系和彼此间可能产生的影响。合理选择管线的敷设方式及其路径，尽量使管线顺直短捷布置均匀。 3. 临时性的让永久性的；有压的让自流的；管径小的让管径大的。 本着以上原则，工业场地的管线综合布置力求短捷、顺畅，且全部埋地敷设。使地面布置整洁，且增加绿化面积。场地在竖向布置在满足管线敷设的要求下，尽量考虑综合地沟，便于以后维修。 第六节 场区绿化 除环保方面考虑防尘、防噪音外,工业场地的绿化对于改善与美化工作、生产环境，改善区域小气候也至关重要。因此设计中工业场地绿化采用点、线、面相结合，重点绿化场前区。线上绿化为道路两旁、种植行道树、绿篱。面上绿化利用场内的闲散空地，在不影响管线敷设的情况下，见缝插针，扩大绿化面积。 第七节 防 洪 排 涝 本矿井位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗，地处万利矿区南部，地形总体趋势是东北高、西南低，属高原侵蚀性丘陵地貌，第四系地层广泛分布，基岩大面积出露，为半沙化的黄土沟壑区。铜匠川属乌兰木伦河上游主要支流,由北东向南西从井田西侧通过，流域面积S184km2, 流域河床平均比降i1,枯水季节地表径流很小，雨季则形成短暂的洪水，具有历时短、流量较大的特点。 设计工业场地位于铜匠川左岸一级阶地，河道基本顺直，河谷宽阔，河滩与河槽分界不明显。由于本区缺乏历年观测流量资料，本次设计主要根据公路工程水文勘察设计规范﹝JTGC30-2002﹞所推荐的全国水文分区经验公式推求设计洪水。经过水文计算工业场地位置铜匠川，。 根据煤炭工业矿井设计规范GB50215-2005的规定，本矿井防洪标准按照百年一遇设计，三百年一遇校核。经过计算，对应井口断面的工业场地防洪标高为1393.4m，设计井口标高为1398.50m，对应的设计平场最低标高为1396.20m，设计井口标高及平场标高均满足防洪要求。 根据总平面布置，设计工业场地位于铜匠川左岸一级阶地，紧邻东南侧山坡，临河设有联络公路，临河一侧公路路基采用M7.5浆砌片石护坡防护。设计场地范围内有三条冲沟通过，为了保证场地防洪安全，需要对其进行改移、整治，1排洪沟沿场地东南侧山坡坡脚，由北向南布置，长度510m，流域面积S0.62km2，Q1/10028.4m3/s,采用梯形断面，底宽2.0m，平均深度2.0m，边坡1∶1.5，采用M7.5浆砌片石全断面防护。2排洪沟在场地南侧，由东向西布置，长度280m，流域面积S1.08km2，Q1/10048.20m3/s,采用梯形断面，底宽3.0m，平均深度2.0m，边坡1∶1.5，M7.5浆砌片石全断面防护。3排洪沟在场地北侧，由东向西布置，长度440m，流域面积S0.71km2，Q1/100321.86m3/s,采用梯形断面，底宽2.0m，平均深度2.0m，边坡1∶1.5，采用M7.5浆砌片石全断面防护。 第八节 其他场地 矿井排矸场位于矿井工业场地东南方向泉和常沟内北侧的一支沟。距工业场地约3.1km。占地约25hm2。 本矿井地面不设爆破材料库，利用矿区爆破材料库。矿区爆破材料库位于矿区东侧的潮脑梁小煤矿改造区东南侧煤层露头以外，109国道以北。距本矿井的公路距离约24km。 煤炭工业西安设计研究院 1013