浅析伊北某煤矿工业场地总平面设计特点

浅析伊北某煤矿工业场地总平面设计特
点
摘要：通过对某煤矿工业场地总平面设计的介绍，总结了该矿总平面设计的
成功经验，特别是对湿陷性黄土场地的处理是其鲜明特点，对类似场地的布局和
处理有较大的借鉴意义。

关键词：煤矿工业场地总平面设计
一、总平面设计简况
1、概况
地理位置及交通条件：伊北某煤矿位于新疆西北部。

煤矿周边交通较为便利。

地形地貌：井田内道路崎岖，冲沟纵横，地形切割强烈，总体地势东北高西
南低，属低山丘陵地貌。

气象条件：本区属大陆性干旱—半干旱性气候，年蒸发量为降水量的8倍。

区域内群山环饶，山麓地带森林茂密，地面水系发育，植被覆盖。

水文条件：井田附近发育有季节性的小股沟谷流水和泉水，较大的季节性冲
沟呈梳状分布在井田外围，一般为季节性降雨及春季冰雪融水与泉水汇流而成，
春季为丰水期，秋后为枯水期，夏季暴雨后多洪水。

2、矿井地面总布置
根据井田煤层赋存情况，开拓布局形式、地形地貌及对外运输条件等因素综
合分析，本矿工业场地场址经多方案比选，选址于井田东部。

根据井下煤层赋存情况及开拓要求，矿井设主斜井、进风斜井、缓坡斜井和
东部立风井四个井口，其中主斜井、进风斜井布置在同一工业场地内，缓坡斜井
单独布置在缓坡斜井场地内，东部立风井单独布置在风井场地内。

缓坡斜井场地
位于矿井工业场地西侧约500m处的坡地上，风井场地位于缓坡斜井场地西侧约115m处。

3、工业场地总平面布置
矿井工业场地内设主斜井、进风斜井两个井口，进风斜井位于主斜井的北侧。

根据总平面布置原则、场地地形地质条件和气象条件，并在充分考虑井下开拓的
前提下，工业场地按功能主要划分为三个区，即场前区、辅助生产区、煤炭加工
储运区。

场前区：位于场地的东部，该区为全矿行政管理和生产指挥中心，布局严谨
大方，建筑群体空间效果较好，环境优雅清静。

辅助生产区：位于场地的中部和西北部，主要由机修等设施组成。

煤炭加工储运区：基本位于场地的西南部，以主斜井为核心，承担着原煤的
加工、储存及外运任务。

这些设施为全矿噪声、粉尘和废气的主要污染源，远离
行政办公生活设施，有利于整个场地的环境卫生。

4、场内运输
为满足矿井生产、生活、消防及救护等方面的需要，本矿工业场地内采用带
式输送机与道路相结合的运输方式。

5、工业场地防洪、排涝和竖向设计
矿井防洪标准：根据《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2015）的有关规定，本矿工业场地的设计频率为1/100，矿井井口防洪设计标准的校核频率为
1/300，截水沟设计频率为1/50。

竖向布置：工业场地竖向布置形式采用台阶式，平整场地采用连续式平土方式，平场坡度不小于5‰；场地属湿陷性黄土地区，竖向布置及排水应严格遵守《湿陷性黄土地区建筑规范》有关要求。

二、总平面设计特点
1、先进的设计指导思想
总平面布置贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。

遵循因矿制宜
的原则，实现矿产资源开发全过程的资源利用、节能减排、环境保护、企业文化
和企地和谐等的统筹兼顾和全面发展。

依靠合理的总平面布置，以创新的设计理念，将本矿建设成为安全、高效、环保、和谐、可持续发展的国内一流新型现代
化矿井。

2、场址选择符合湿陷性黄土地区的要求
经过井口及工业场地的位置比选，本矿工业场地选择在一道较平坦的山梁上，具有排水畅通或利于组织场地排水的地形条件，避开了洪水威胁的地段，避开不
良地质环境发育地段，避免将重要建设项目布置在很严重的自重湿陷性黄土场地
或厚度大的新近堆积黄土和高压缩性的饱和黄土等地段，避开了由于建设可能引
起工程地质环境恶化的地段。

3、总平面布置合理利用地形、分区明确、紧凑合理
本矿总平面布置是在充分掌握和详细研究井田地质情况与地面自然条件下，
遵循设计规范的前提下，本着统一规划、专业协作、提高管理效能及满足井下技
术经济合理开采的原则，力求矿井功能分区明确、工艺流程合理、地面建筑简化、布置紧凑合理、占压煤炭资源小；充分利用自然地形，合理划分台阶，避免大填
大挖，减少土石方量。

三、总平面设计的成功经验
1、重视对湿陷性黄土场地的处理
区域盆地内分布有湿陷性黄土，本矿也不例外，对湿陷性黄土场地的处理是
本矿建设的重要步骤。

工业场地范围内地基属Ⅱ～Ⅲ级自重湿陷，湿陷性粉土厚
度约20m。

可行的处理方案有以下三种：采用桩基、强夯法、挤密法。

桩基方案
可以穿透湿陷性黄土达到稳定的持力层，将基础坐到稳定的持力层，可以完全消
除黄土湿陷影响，但本场地较好持力层埋深超过30m，导致桩体长，且湿陷性场
地桩基存在负摩阻力问题需要处理，工程费用过高，对丙类建筑物而言，性价比
不合理。

挤密法方案可以采用土桩或灰土桩进行挤密处理。

该法是目前处理具有
湿陷性、力学性质相对较差的粉土层、粉质粘土层比较常用的方法，处理深度能
满足本工程要求，但处理要求的置换率高，所需置换的面积大，桩数多，工程费
用比较高，对于比较重要的建筑物可以酌情采用。

强夯地基处理较其它处理方案
有以下优点：施工工艺简单，工程造价低，施工工期短；节约三材；技术成熟，
在疆内已有很多成功经验，比较经济。

但本工程性黄土层厚达20m，强夯处理要
达到规范剩余湿陷量的要求，处理深度达10m，夯击能量大，现有的施工能力实
施较困难，可以结合防水灰土垫层进行综合治理。

通过上述方案比选，对于丙类
建筑采用了整片强夯结合灰土垫层法处理，对于乙类建筑采用了灰土桩挤密法。

通过以上方法对场地及建筑物地基进行处理后，达到了较好的效果。

2、竖向设计充分考虑湿陷性黄土场地的特点
竖向设计中，根据湿陷性黄土场地的特点，遵照湿陷性黄土地区建筑规范相
关规定进行设计。

建筑场地平整后的坡度，在建筑物周围6m内，不宜小于20‰，当为不透水地面时，进行了适当减小。

在建筑物周围6m外，不小于5‰。

采用雨
水明沟或路面排水，其纵向坡度不宜小于5‰。

在建筑物周围6m内平整场地，当
为填方时，应分层夯(或压)实,其压实度不得小于0.90，当为挖方时，在自重湿
陷性黄土场地，表面夯（或压）实后设置150～300mm厚的灰土面层，其压实系
数不得小于0.95。

另对道路、地下管线、排水沟等也进行了相应的处理，并留够
间距，合理竖向设计保证水的顺畅排泄及场地的安全。

3、以先进的环保理念及齐全的环保设施建成绿色矿山
对于工业场地绿化、浇洒道路、其他杂用等项目，拟以净化污水作为水源；
对于防火灌浆、煤炭洗选等专门生产项目，拟以处理后的矿井水作为水源；矿井
单位用水量指标0.12m3/t，小于《新疆工业用水定额》0.31m3/t，属节水型矿井。

绿化设计与地面生产系统防尘降噪相结合，根据矿井各分区功能特征和污染
特点，选择防尘降噪和防污染的树种种植，并注重乔灌木搭配，以达到减少粉尘，降低噪声的目的。

为全体员工生产生活营造一个舒适优美的工作环境。

四、结语
综上所述，本矿的总平面布置特点鲜明。

设计以先进的设计指导思想为导向，结合矿井开拓方式，经过科学分析论证，选择了合适场址，合理进行平面布置和
竖向设计，较好的处理湿陷性黄土场地。

通过矿井实际运行，进一步验证了本项
目工业场地的平面布局及竖向设计是合理的，对类似场地的布局和处理有较大的
借鉴意义。

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