选煤厂工业场地总平面设计.docx
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选煤厂工业场地总平面设计
工业场地总平面设计
工业场地总平面设计是工业建设项目设计中的重要组成部分，涉及多方面的知识，是一项技术性、政策性、系统性、综合性很强的工作，需要与有关专业密切配合才能正确进行。
选煤厂总平面设计室在国家工业建设有关政策指导下，根据选煤厂建筑群体的组成容和使用性能要求，在选定的厂址上，结合地形条件和工艺流程，综合研究建筑物、构筑物以及各项设施之间的平面和空间关系，正确处理厂房布置、交通运输、管线综合、绿化等问题，达到充分利用地形、节约用地，使建筑群的组成和设施融为统一的有机整体，并与周围环境及其他建筑群体相协调。
第一节总平面设计的原则和容
一、总平面设计的基本原则
（1）总平面设计必须贯彻国家煤炭工业建设有关方针、政策，因地置疑，保护环境，做到符合国情、布置合理、生产安全、技术先进、经济合理，且社会效益和环境效益好。
（2）在进行工业企业总平面设计时，除执行《工业企业总平面设计规》（GB50187—1993）、《煤炭洗选工程设计规》（GB50359—2005）有关章节外，还应符合国家现行的防火、安全、卫生、交通运输和环境保护等有关标准、规的规定。
如《工业企业设计卫生标准》（GBZ1—2002）、《工业企业厂界噪声标准》（GB12348—1990）、《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）等。
选煤厂工业场地防洪、排涝、竖向布置和场地运输，应符合现行《煤炭工业矿井设计规》（GB50125—2005）的有关规定。
在设防震烈度六度及以上地震区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区、软土地区和永冻土地区等特殊自然条件地区建设工业企业，也应符合国家现行的有关规的规定。
二、总平面设计的一般要求
（1）根据建（构）筑物的不同功能，可分区布置。
（2）充分考虑地形，减少土石方工程量，尽量采用自流式管沟。
主厂房一般选择在地形较高的位置上，便于煤泥水及厂污水采用自流方式；厂区及建（构）长边一般顺地形等高线布置。
平坦地区长边与地形等高线稍成角度，便于厂区排水；场地排雨水，应根据场地工程地质条件与使用要求，可采用自然排水、明沟排水、暗沟（管）排水或混合排水方式。
（3）建（构）筑物、道路及工程管线的布置应紧凑合理、相互协调、整齐美观。
（4）主要建（构）筑物应布置在工程地质条件较好的地段。
（5）根据生产使用、防火、环境保护、卫生、安全等要求，设计联合建筑。
（6）分期建设的工程，应便于前后衔接，其预留场地宜在边缘地段。
（7）改建、扩建选煤厂，应充分利用已有场地、建（构）筑物和设施。
（8）处理好建（构）筑物位置与风向、朝向的关系。
（9）根据污染源合理确定建（构）筑物间距、卫生防护植物带的位置及宽度。
（10）与所在地规划或矿区、矿井的总平面布置协调。
三、总平面设计的步骤和容
总平面设计分为初步设计和施工设计两个阶段，每个阶段又分成方案图（或称轮廓图）和正式图（或称成品图）两个步骤进行。
初步设计方案图比较简单，依据工艺专业的生产车间轮廓尺寸，以及有关专业共同确定的各项建筑物轮廓尺寸，结合地形、铁路、公路、管线位置，绘制总平面轮廓图。
初步设计正式图，是在轮廓图的基础上，再由各专业加以校正、补充、修改，使其进一步完善。
正式图作为初步设计的附图，图纸的比例一般为1:
500、1:
1000。
在途中还应标明主要技术指标，其主要容如下：
（1）厂区面积，m2。
（2）建筑面积，m2。
（3）厂区建筑系数，%。
（4）厂区利用系数，%。
（5）绿化系数（覆盖面积与厂区总面积之比），%。
（6）铁路（包括窄轨）及公路（包括道路）长度，m。
（7）围墙长度，m。
厂区建筑系数是指建筑物、构筑物和堆场的面积总和占全厂面积的百分数，它反映厂建筑密度的大小。
应在满足防火、安全、卫生环保和生产经营管理的前提下，提高建筑系数，以便减少用地，节约投资。
厂区利用系数是指建筑物、构筑物、堆场、铁路、公路、道路、地下管线的总面积占全厂面积的百分数，它反映厂区面积的有效利用程度。
厂绿化系数应为15%~20%。
在图中还应标明设计基准的相对标高（通常以铁路站场正线轨面标高或主井锁口盘绝对标高为设计基准的相对标高±0.00m）和绝对标高。
在图中应按工艺顺序注明各建筑物、构筑物、生活福利设施等的名称代号并写出名称一览表。
总平面施工设计是在初步设计审批后进行的。
根据审批意见进行调整、修改、重新绘制选煤厂总平面布置施工图，作为各专业编制施工图设计的依据。
总平面布置施工图是施工放线的依据。
选煤厂总平面布置施工图应包含建筑物、构筑物的平面位置和竖向标高。
在图中应绘出建筑物、构筑物、铁路、公路、围墙、指北针、风向玫瑰图，注明图例，写出建筑物与构筑物一览表，主要技术经济指标和工程数量一览表等。
加注必要的说明，最后应套描地形和坐标。
选煤厂工业场地的防洪、排涝、竖向布置和场运输应符合现行《煤炭工业矿井设计规》（GB50215—2005）的有关规定。
四、总平面设计需要的原始资料
（1）工业场地实测的地形图和区域位置图：
地形图的比例尺应根据地形条件、企业规模、工程性质确定。
可行性研究阶段可采用1:
1000；初步设计阶段可采用1:
500或1:
1000；施工图应采用1:
500。
区域位置图的比例尺一般为1:
5000~1:
10000。
（2）工程地质和水文地质资料：
如地质构造，土壤物理力学性质，地下水位变化规律，土壤冻结深度，地震烈度等。
（3）气象资料：
如主导风向，最大风速，最高及最低气温，最大降雨量，最大洪水位标高等。
（4）铁路站场图：
铁路站场平面图、正线纵断面图和装车点坐标方位及轨面标高。
（5）水源、电源的方向及离厂的距离。
（6）矸石处理方向及离厂距离。
（7）生活区方向及离厂距离。
（8）生产废水及生活污水的排放去向。
（9）各车间及设施的轮廓尺寸或准确尺寸。
（10）若属矿井型或群矿型选煤厂，还需矿井地面工艺布置方案图；若属增建选煤厂，还应有井上、井下对照图；若属用户选煤厂则需有用户企业总平面布置图。
第二节工业场地的建筑物与构筑物
一、选煤厂建（构）筑物的组成
选煤厂是由多个不同功能的建（构）筑物组成的工业企业，其主要组成见表6-1，其工艺的典型形式见图6-1。
在进行工业场地总平面设计时，按功能可将选煤厂工业场地分为四个区，即主要生产区、辅助生产区、厂前区、站场区。
其各分区功能特点及所包括的建（构）筑物主要容各不相同，但实际上并没用固定的模型，也没有严格的界限，多是彼此渗透、相互穿插。
表6-1
选煤厂建（构）筑物的组成
分类
建（构）筑物名称
功能
主要生产建（构）筑物
1.受煤车间（受煤坑）
2.筛分破碎车间
3.储煤仓及储煤场
4.主厂房（主要生产车间）
5.装车仓（或装车点）、轨道衡沟及磅房
6.浓缩车间及沉淀塔
7.煤泥沉淀池（包括澄清水池及水泵房）
8.干燥车间（东北、华北、开滦）
9.带式输送机走廊及点
10.集中水池及泵房（中央水仓）
11.压滤车间
12.生产系统馆桥及地沟
13.排矸设施
主要生产作业车间，构成全厂生产系统的“骨架”
辅助生产建（构）筑物
1.介质制备车间（重介厂不可少）
2.压缩空气房
3.浮选药剂库
4.煤样室（包括生产检查煤样室及销售煤样室）（制样的地方）
5.化验室
6.生产水池及泵房（厂最高层）
7.生活、消防水池及泵房
8.检修车间
9.材料库、棚
10.变电所
11.锅炉房
12.窄轨检车库（矿井型厂有）
13.生活污水转排水池及泵房（矿区型厂有）
14.堆土机房
15.汽车库
16.汽车、手推车地磅房
提供动力、材料，进行维修和运输作业的车间
行政、公共建筑
1.门卫、传达、收发室
2.自行车棚
3.医务室
4.哺乳室
5.厂部办公楼
6.食堂
7.浴室
8.围墙及大门
生产指挥和生活服务设施
铁路站场附属建（构）筑物
1.行车室、客运站房、路况办公室
2.列检所
3.养路工区
4.信号工区
5.扳道房
6.调车作业设施
7.车库及煤水设施
8.人行天桥（或地道）
运输产品及原材料的设施
注：
①表中列出的建（构）筑物应根据需要设置；
②表中第二、三、四类及第一类中的排矸设施，应与矿井或矿区的相应项目合并设置。
矿井型（行政楼不算做选煤厂的投资）
主要建筑物间的连接主要是皮带输送机，它的倾角<18º，决定建筑物之间的距离，最好选用17.5º。
主要生产区以主要生产建（构）筑物为主体，间以布置辅助生产建（构）筑物，构成工业场地建筑群的重点。
其中各车间彼此通过带式输送机走廊或管道衔接，故在相对位置、间距、标高等方面相互关联与制约。
这些车间中最主要的是受煤车间、筛分破碎车间（准备车间）、储煤场或储煤仓、主厂房、浓缩车间、装车仓等项，构成选煤厂生产系统的骨架。
设计时首先必须处理好这一“骨架”与铁路站场、地形地貌、进厂大门、厂外主要道路的相互关系，使其平面和空间布局既能满足工艺流程的要求，又能达到布置紧凑、运输短截、符合总平面布置的需要。
辅助生产区主要布置辅助生产建（构）筑物，面积大、多污染，应适当隔离。
这些车间通过管道、线路或厂道路与第一类建（构）筑物取得联系，其位置比较灵活，但要求接近负荷中心或使用对象。
它们的总平面布置是在主要生产建（构）筑物布局的基础上进行的。
厂前区布置以行政、公共建筑为主体，是服务于全厂职工的，要求环境安静、使用方便、布置整齐美观。
站场区布置装卸作业建（构）筑物、铁路站线及其附属设施，其噪声和煤尘污染严重，应与工业场地其他部分尽量分开。
由于铁路技术和运营条件的要求，对总平面布置影响很大，要尽可能协调统一，以求整体合理。
图6-1建（构）筑物工艺关系典型形式
二、工业场地的建（构）筑物布置事项
工业生产主要建（构）筑物总平面设计时要认真考虑工程地质条件和厂区地形。
主要建（构）筑物应布置在工程地质条件好的地段，结合工艺要求充分利用地形，减少土石方工程量，并要处理好建（构）筑物位置与方向、朝向的关系。
当生产多种产品，特别是其中包括块煤品种时，产品分级环节的布置位置及装车仓的布置形式和位置的确定，对选煤厂工艺总平面布置的效果好坏及带式输送机走廊是否最短有着至关重要的影响。
设计必须处理好选煤厂地面生产系统煤流“骨架”与铁路站场、地形地貌、进厂大门、厂外主要道路的关系。
也要兼顾与辅助生产区相关建（构）筑物的联系。
使其平面和空间的布局既能满足工艺流程的要求，又能符合矿井工业场地总平面布置的需要。
辅助生产车间总平面设计时应接近服务对象布置。
辅助车间，如变电所、销售煤样室、机修厂、材料库、药剂室、介质库、压风机房等都应布置在离服务对象较近的地方。
矿井和群矿型选煤厂的辅助建（构）筑物、行政福利建筑物及相应设施可与矿井联合设置，个别建构筑物也可单独设置。
变电所的位置应便于进出高压输电线路和靠近用电负荷中心，并应按全年风向布置在受粉尘污染最小的位置。
室外变电装置与翻车机房、装车仓、受煤坑、储煤场等粉尘源的距离不宜小于30m，在不利风向位置时，不宜小于50m。
介质制备车间（设计的选煤厂不设）或介质库应靠近主厂房布置。
销售煤样室应布置在装车仓重车出口端附近，便于采制煤样及工人休息。
维修车间应与材料周转库（棚）集中设置，并应布置在运输方便的路段。
维修车间周围的露天场地不应大于其建筑面积的3倍，材料周转库（棚）的露天场地不应大于其建筑面积的2倍。
生产水池和泵房应选择在主厂房较近的地方，同时考虑水源地供应方便。
生活与消防水池及泵房一般与生产水池布置在一起。
空气压缩机站（一般不用了）应按全年风向频率，布置在空气清洁和受粉尘、废弃污染较小的位置，吸气口与翻车机房、装车仓、受煤坑、储煤场等粉尘源的距离不宜小于30m，在不利风向位置时，不宜小于50m。
选煤厂应设原煤储煤设施。
当入选煤层多，煤质变化大时，宜设混煤厂或其他均质化设施。
当大容量原料煤储煤设施为旁路设计时，宜设置不小于8h设计能力的在线原料煤储存仓。
储煤场、事故煤泥沉淀池应按全年风向频率布置在对工业场地污染最小的位置，与提升机房、办公楼的距离不宜小于30m，在不利风向位置时，不宜小于50m。
锅炉房的位置应便于供煤、排灰和回水，易靠近负荷中心。
锅炉房或采用煤炭燃烧炉的干燥车间应按全年风向频率布置在对进风井口、空气压缩机站、变电所、办公楼、化验室污染最小的位置，其距离不宜小于30m，有条件时，干燥车间可与锅炉房联合布置。
汽车库应布置在汽车出入方便的地点，并应避免汽车与人流交叉。
汽车库外应有回车及停车场地。
在寒冷地区，汽车库的大门应避免朝向冬季主导风向。
汽车的配备数量宜根据生产、生活需要确定。
化验室宜与行政办公楼联合设置，并应布置在清洁、安静处，有单独的出入口。
化验室宜设置在底层端部，天平室、发热量测量室宜设在北向房间。
煤样室、化验室的建筑面积规定参加表6-2。
表6-2
煤样室、化验室的建筑面积规定
设计生产能力/Mt·a-1
生产煤样室面积/m2
销售煤样室面积/m2
化验室面积/m2
0.45~0.6
80~110
90
70~140
0.9~1.5
120~160
110
130~220
>1.5
150~180
110
150~320
浮选药剂站和油脂库可联合设置，其四周应设2.4m以上的围墙。
浮选药剂站应位于距浮选车间较近一段的工业场地边缘、地势较低、运输方便的地段，并应按全年风向频率和风速，布置在受经常散发火花和有明火建（构）筑物影响最小，且对重要建（构）筑物影响最小的地段。
浮选药剂站与一般建（构）筑物的防火间距应符合《建筑设计防火规》（GBJ16—2001）的相关规定。
厂前区应位于矿（厂）外交通方便，受干扰、污染较小的位置。
有条件时宜将选煤厂主要建（构）筑物布置在厂区景观中心地带。
并应妥善处理建筑群体空间。
厂区绿化应结合场地分区、建（构）筑物的功能、道路和工程管线布置，因地制宜地进行设计。
绿化配置应根据不同绿化功能和要求，合理选择绿化植物种类。
新建厂区绿化系数宜控制在15%左右。
行政、福利建筑和设施如办公楼、食堂、浴室、汽车库等，若属矿井型、群矿型及用户型选煤厂应与矿井、焦化厂、气化厂工业场地布置统一考虑，单独或联合设置；若属中心和矿区型选煤厂应按功能因地制宜的布置，一般布置在厂区方便职工生活和对外联系、环境较好、受污染较小的地段。
建（构）筑物布置要符合国家防火、安全规定要求。
选煤厂厂房多为二、三耐火等级的建（构）筑物，设计室应留有防火距离。
工业企业相邻两建筑物最小防火间距见表6-3。
表6-3
相邻两座工业建筑物最小防火距离
建筑物耐火等级
建筑物防火距离/m
建筑物耐火等级
一、二级
三级
四级
一、二级
10
12
14
三级
12
14
16
四级
14
16
18
选煤厂工业场地宜设置围墙，布置在矿井工业场地的选煤厂可不设围墙。
浮选药剂站、变电所等可设置专用围墙。
围墙至建（构）筑物、铁路、道路的距离应符合表6-4的规定。
表6-4
围墙至建（构）筑物、铁路、道路的最小距离
名称
距离/m
一般建（构）筑物外墙
无消防要求时
3.0
有消防要求时
6.0
标准轨铁路中心线
5.0
窄轨铁路中心线
3.5
道路路面边缘（公路明沟或路肩边缘）
1.5
选煤厂建设用地指标应参考《煤炭工业工程项目建设用地指标——矿井、选煤厂、筛选厂部分》的有关规定执行，其占地面积不宜大于表6-5中的规定。
表6-5
选煤厂工业场地最大占地面积
类型
建设规模
/Mt•a-1
矿井型、群矿型
矿区型
占地面积
/hm2
用地指标
/hm2•Mt-1
占地面积
/hm2
用地指标
/hm2•Mt-1
①
②
③=②×④
④
⑤=②×⑥
⑥
小型
0.30
2.0
6.7
5.0
16.7
中型
0.45
2.5
5.6
5.5
12.2
0.60
3.0
5.0
6.0
10.0
0.90
3.5
3.9
6.5
7.2
大型
1.20
4.0
3.3
7.0
5.8
1.50
4.5
3.0
7.5
5.0
1.80
5.0
2.8
8.5
4.7
2.40
5.5
2.3
10.0
4.2
3.00
6.0
2.0
12.0
4.0
4.00
6.5
1.6
14.5
3.6
5.00
7.0
1.4
16.0
3.2
6.00及以上
≥7.5
≤1.3
≥17.0
≤2.8
注：
占地面积不包括铁路站场
选煤厂建设用地符合《工业项目建设用地控制指标（试行）》（国土资源部国土资发[2004]232号文）的规定，必须同时符合下列四项控制指标：
建筑系数应不得低于30%，容积率应不小于0.5，行政办公及生活服务设施用地面积不得超过总用地面积的7%，投资强度不得小于项目所在城市、行业分类工业用地的投资强度的控制指标。
矿区型选煤厂及露天矿型选煤厂行政、公共建筑项目及建筑面积指标参见表6-6。
表6-6
矿区型选煤厂、露天矿型选煤厂行政、公共建筑指标
项目
单位
指标
备注
厂办公室
m2/人
10~12
按在籍管理人员计
班、组学习室
m2/人
0.5
在在籍人数计
浴室
m2/人
0.9
按最大班出勤人数计
食堂
m2/人
1.0~1.3
按最大班出勤人数兼做集会用取1.3
保健站
m2
40~80
哺乳室
m2/人
0.1~0.2
按全厂在籍职工计
门卫室
m2
40~60
自行车棚
m2/人
0.1~0.15
按全厂在籍职工计
公共厕所
m2
60
注：
第1项指标中不包括煤样室、化验室、通讯室。
三、铁路（标准轨、窄轨）与公路设计基础知识
1.标准轨铁路
我国铁路的标准轨距为1435mm（指两根钢轨的切距离），标准轨面坡度一般为4‰。
大、中型选煤厂都修建铁路专用线，以满足大量原料煤、产品及材料的运输。
选煤厂标准轨铁路运输设计应符合标准的矿区总体设计确定的原则及下列要求：
（1）正确处理近期和远期的关系，全面规划分期建设。
（2）有关设施设计布置应紧凑合理，留有发展余地。
（3）水源、电源及其他公用设施，要充分利用矿区和地方设施。
（4）选线与站场布置要少占良田，少搬迁村庄，并结合工程造田复田。
（5）应结合城乡交通、防洪、排灌等问题综合确定。
标准轨铁路运输设施宜布置在无煤地带或矿井留设的煤柱围，不压煤或少压煤，应避开初期开采围。
当必须布置在将要开采的围或尚未稳定的开采区时，应采取必要的技术和安全措施。
标准轨铁路运输不均衡系数为1.1~1.2。
标准轨铁路运输设计应符合现行的《工业企业标准轨距铁路设计规》（GBJ12—87）及国家有关标准的规定。
标准轨铁路设计应与铁路部门达成运输、接轨协议。
标准轨铁路中心线至建筑物或设计的距离，应符合现行《标准轨距铁路建筑限界》（GB146.2）的规定。
厂装、卸车站铁路的布置形式有尽头式、贯通式、环状式和混合式几种，选煤厂采用尽头式较多，即线尾端设立车挡。
站场铁路直线的两相邻线路的中心距离见表6-7。
表6-7
直线的两相邻线路的直线距离
线路名称
标准距离/m
最小距离/m
正线与其相邻线路间
5.0
5.0
到发线间、调车线间
5.0
4.6
次要站线间（换装线除外）
4.6
4.6
梯线与其相邻线路间
5.0
5.0
货车直接换装的线路间
3.6
3.6
牵出线与其相邻线路间
6.5
5.0
轨道衡线与其秤房一边的相邻线路间
8.5
8.5
一般采用标准距离，改建现有线路或在特殊困难情况下，才可采用最小距离。
在曲线弯道上两股道的中心间距还需根据曲线半径大小增加。
厂线路的最小曲线半径应根据行车量、速度、机型及其他条件而定。
在厂联络线上，最困难的条件下，曲线半径不小于200m。
曲线半径与年货运量有关，分为三个级别，见表6-8。
表6-8
曲线半径选用表
级别
一般采用/m
最小曲线半径/m
年货运量/Mt
Ⅰ
600
350
>4
Ⅱ
350
300
1.5~4
Ⅲ
200
200
<1.5
装、卸车站位置应根据井口或选煤厂位置，结合地面生产系统、工业场地总平面布置和铁路选线的可能性，经技术比较后确定。
装、卸车站线路的有效长度应符合下列规定：
（1）当使用路网铁路车辆时，车辆平均换算长度应按铁道部规定的车辆数据计算，运煤车辆装载系数应采用1.00。
（2）到发线有效长度应为设计采用的列车长度（包括机车长度）加附加距离10~20m。
（3）装车线有效长度应按空、重车段各自设计的取送列车或车组的长度加附加距离10~20m，并加空、重车段分界点间的距离计算。
（4）卸煤线有效长度计算方法同装车线。
（5）材料线有效长度应根据货运量、货物品种、取送车方式及一次来车数等因素并结合总平面布置来确定。
（6）牵出线有效长度应根据调车作业采用的列车或车组长度（包括机车长度）加附加距离10~20m确定。
当区间的行车量不大、车站调车作业量较少时，可不设牵出线，利用正线进行调车作业，但其平、剖面及瞭望等条件，应符合调车作业的要求；对于设置进站信号机的车站，信号机位置应根据调车作业的需要外移，但不得超过400m。
站场平、纵断面除应遵照有关设计规外，为满足产品计量要求，装车线轨道衡两端线路平、断面应符合轨道衡技术说明书的要求，但如何情况下，不得短于25m长的平直道；环线装车不得小于50m的平直道。
环线的曲率半径不宜小于250m。
装卸站可采用机车、铁牛、无级绳绞车等调车方式，可根据装卸车辆数、站场布置等因素，经技术经济比较后确定。
装卸车站通信信号及照明按有关规定设计。
2.窄轨铁路
有些选煤厂的原料煤以及矸石采用窄轨铁路运输。
窄轨铁路的规矩有600、762、900mm三种，一般常用600mm和762mm两种。
其等级根据单线重车方向的货运量大小划分为三级，见表6-9。
各级线路的限制坡度一般不大于表6-10规定。
其区间线路平面的最小曲线半径不小于表6-11的规定。
表6-9
窄轨铁路等级
铁路等级
单线重车方向年运量/万t
762mm轨距
600mm轨距
Ⅰ
100以上
Ⅱ
50~100
30及以上
Ⅲ
50以下
30以下
表6-10
一般限制坡度
‰
铁路等级
762mm轨距
600mm轨距
Ⅰ
8
Ⅱ
15
12
Ⅲ
20
15
表6-11
区间线路平面最小曲线半径
铁路等级
762mm轨距
600mm轨距
一般地段
困难地段
一般地段
困难地段
Ⅰ
120
100
Ⅱ
100
80
80
50
Ⅲ
80
60
60
30
3.公路（道路）
选煤厂道路分专用道路和厂道路两类。
厂区与外部公路、车站、码头、矿山相连接的道路称为专用道路或厂外道路；厂区围以的道路称为厂道路。
道路设计，是根据厂（矿）建设期间的需要和永久性需要相结合设计的。
厂外、厂道路的宽度根据根据货运量来决定的，《厂矿道路设计规》规定
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