煤炭矿井工业场地总图布置探索

煤炭矿井工业场地总图布置探索

王庚

新疆煤炭设计研究院有限责任公司，新疆 乌鲁木齐市 830091

摘要：随着煤炭工业的持续快速发展，煤矿工业场地总图布置面临着崭新局面，如何采取科学规范的布置方法与策略，全面保障煤矿工业生产的高效稳定进行，备受业内关注。本文首先介绍了煤炭矿井工业场地总图布置的特点及要求，分析了影响煤矿工业场地总图布置的主要因素，并结合相关实践经验，分别从传统布置方法与数学分析法等多个角度，探讨了煤炭矿井工业场地总图布置的措施路径。

关键词：煤炭矿井；工业场地；总图布置；方法路径

1煤炭矿井工业场地总图布置的特点及要求

1.1布置特点

在现代煤矿工业生产要求下，其总图布置的现实特点也愈发鲜明，这主要表现在如下几个方面：一是受煤炭资源赋存条件的影响愈发显著，需要根据煤矿资源分布状态等客观实际，合理布局各类工业场地要素；二是地面规划与矿井地下开采具有直接关联，二者互为前提，共同构造形成工业场地总图布置体系；三是对安全生产的考量与把握更加深入，由于井口运输量相对较高，需要通过优化井口运输状况来保障煤矿生产安全[1]。

1.2布置要求

矿井工业场地总图布置应根据外公路位置及矿井周边交通、自然、地形等条件，对设计中的各类要素进行统筹安排，综合把握近期建设与未来发展之间的关系，构建相对紧凑有序的工业场地以生产要求。同时，工业场地总图布置还应注重物流与人行通道的分离，减少彼此干涉与影响，并注意布置区域范围内建筑物的采光效果和通风效果，加快污染物消散。此外，在采矿层面、工艺层面与运输层面进行综合把握，综合评判得出最优总图布置方案。

2影响煤炭矿井工业场地总图布置的主要因素

2.1矿井开拓影响因素

在当前技术条件下，煤矿工业场地总图布置应首先将矿井开拓条件作为考量因素，根据矿井规模、井口位置、边界范围等客观状况，对煤矿工业场地功能进行合理分区，确定场地范围。纵观当前煤矿工业场地总图布置实际，普遍存在着对井田开拓方式分析运用不足的共性问题，由于总图布置决定着井口位置，关系到煤矿矿井的未来发展空间，因此更应采取具有针对性的举措，设定合理的工业场地分区，充分满足地下开采的基本要求[2]。

2.2地面影响因素

煤矿工业场地总图布置中应考虑的地面影响因素主要包括地形地貌条件、工程地质条件、地面生产工艺条件等。受煤炭埋藏与分布状况的影响，部分煤矿工业生产受地形影响显著，煤矿建设施工难度系数较高，对此应事先进行全面地形地质勘测，将危险地质结构可能带来的影响降到最低。尽量避开高填挖地段，防止挖方地段山体滑坡对煤矿工业生产带来威胁，并协调做好防洪措施。

2.3地面运输方式因素

地面运输方式与煤矿工业生产工艺密切相关，应在矿井工业场地总图布置中予以重点考虑。地面运输方式主要是指煤炭资源自井下开采至地面后的转运路径，可细化分为井下运输和地面运输等两种类型，均需在场地总图布置中予以体现。根据运输载体的不同，地面运输方式还有皮带运输、道路运输和铁路运输等类型，不同类型的地面运输方式所需布置的煤矿工业生产要素不同，首先需要在确定运输路线的基础上，布局煤炭运输的各类工具载体[3]。

2.4功能性建构筑物布置因素

为充分优化提升矿井工业场地总图布置效果，完成工业场地的功能属性，应在实践中做好功能性建构筑物的布置，根据其功能不同分别部置在不同区块内。通常情况下，矿井工业场地中的功能性建构筑物种类较多，对总图布置的影响同样存在一定差异，因此应在总图细化分析中作出处理。通过合理布置煤矿工业生产中的各类功能性建构筑物，可显著提升煤矿生产效率，优化区域性的功能模块，降低工业场地建设的投资成本，提高煤矿企业经济效益。

3煤炭矿井工业场地总图布置的措施路径

3.1一般过程

工业场地总图布置应首先做好充分的设计准备，运用专业思维方式对煤矿工业生产范围内的各项基础资料信息等进行全面搜集与研究，精准把握可能对总图布置带来影响的干扰因素，进而形成初步设想。其次，根据煤炭加工和运输方式的不同，对煤矿工业场地总图布置进行构思，并通过现场踏勘等方式优化处理其中的细节问题，形成更为优化的布置方案。再次，组织相关专业部门对初步形成的总图布置方案进行比选分析，论证其中布置要素的可行性，查找其中的不足之处，进而通过定性分析和定量分析方法等进行优化调整。最后，结合各方反馈信息，对总图布置方案与数据指标等进行完善，取得最终布置方案[4]。

3.2主要方法

3.2.1传统布置方法

在矿井工业场地总图布置的传统方法应用中，常常对以往实践经验等具有较强依赖，通过运用摆样块设计法等，对工业场地进行整体布局，并通过反复对比与试验得出总图布置结果。现状表明，传统布置方法的整体效率相对较低，且所需要耗费的构思与设计时间相对较长，特别是对辅助生产系统等要素的布置相对不甚精准，仅适用于相对简单的煤矿工业场地环境。同时，传统布置方法中可运用直接连接方式将不用的场地要素进行串联，优化布置条件，提高煤矿工业场地布置的科学性与可行性。

3.2.2数学分析法

与传统布置方法不同，数学分析法的灵活性相对突出，可适用于多类型的煤矿工业场地总图布置，符合当前高要求、高标准的总图布置需求。在数学分析法应用中，应选择最具代表性的相关数据参数，构建总图分析与布置模型，将煤矿工业生产的各项流程与运输路线等清晰直观地展现出来，全面反映煤矿工业场地之中各类要素的关联关系，获取最优布置方案。根据基本理论的不同，数学分析法可分为解析法和启发式布置法等两大类，但其所需校核的数学数据量较大，对其精准度要求较高，若对相关参数校核处理不到位，则容易造成总图布置失衡[5]。

3.2.3系统布置设计法

现代基础设计理论的日趋成熟，为煤矿工业场地总图布置提供了更为丰富的工具与载体，使得传统技术条件下难以完成的要素分配与布局任务更具实现可能，其中系统布置设计法便是其中之一。系统布置设计法首先分析煤矿工业场地范围内各项要素的相互关系，确定彼此之间的物流联系及非物流关系，再按照赋分法确定其关系权重，形成相互关系图形。优化处理煤矿工业场地中的建构筑物，绘制初步总图布置平面图，再根据外界限制条件，在多种设计方案中进行评估，得到最终设计总图布置方案。基于系统布置设计法的总体布置应明确产品、产量、生产路线、实施部门与时间安排等要素的关系，经一致性检验后予以实施。

4结语

综上所述，受矿井采矿与地面环境等要素影响，当前煤矿工业场地总图布置实践中依旧存在诸多短板，不利于实现最优化的总图布置效果。因此，相关人员应立足煤矿工业生产的客观实际需求，创新场地总图布置理念，合理优化煤矿工业场地资源条件的分配，保障煤炭企业日常生产运行效率。

参考文献

[1]任保利，郝永军.矿井工业场地总平面布置如何体现节约用地[J].煤炭经济研究（下旬刊），2022（3）：82-84.

[2]惠晓旭.从山地地形分析煤炭矿井工业场地的总图布置[J].建筑工程技术与设计，2022（8）：613.

[3]温良涛.浅谈煤矿地面工业场地的布置及其可持续建筑设计[J].商品与质量（建筑与发展），2021（10）：409.

[4]许延春，徐法奎，官云章.煤矿工业场地内深厚松散层的水平移动特征研究[J].煤炭学报，2020（4）：353.

[5]郭志勇，游成林.BIM技术在预制装配式建筑项目场地平面布置中的应用[J].绿色建筑，2019（1）：20-21.