關鍵詞:礦井、工業(yè)場地、集中建設、分散建設、基本農田、設計、原則
1.概況
文家壩一、二礦位于貴州省畢節(jié)地區(qū)織金縣,一礦井田位于阿弓向斜北段,二礦井田位于阿弓向斜中段,兩礦井田毗鄰,織金至三塘二級公路從兩井田之間穿過。井口及工業(yè)場地緊靠織金縣城,由縣城往東經清鎮(zhèn)至貴陽市157km,南經普定至安順市99km,西南經珠藏、少普至六枝110km,礦井交通條件較好。文家壩一、二礦均分成兩期建設,一期規(guī)模120萬t/a,二期規(guī)模240萬t/a。其配套選煤廠與礦井一樣分成兩期建設,一期規(guī)模240萬t/a,二期規(guī)模480萬t/a。文家壩一、二礦地面設施按240萬t/a的規(guī)模建設。
2.工業(yè)場地位置選擇的影響因素
2.1區(qū)位對選址的影響分析
文家壩一礦井田位于貴州省織金縣的城關鎮(zhèn)、綺陌鄉(xiāng)和板橋鄉(xiāng)。礦區(qū)地處黔西高原向黔中丘原的過渡地帶,海拔標高大部份在+1400.00m以上,地勢西高東低,井田呈北東~南西向分布,南部以F28斷層與文家壩二礦相接,北部以F1斷層與戴家田井田相鄰,東界及西界為煤系底界,井田走向長10.88~10.94km,傾斜寬1.8~3.19km,面積28.4238km2。
文家壩二礦位于城關鎮(zhèn)和珠藏鎮(zhèn)。地處黔西高原向黔中丘原的過渡地帶,海拔標高大部份在+1400.00m以上,地勢西高東低,井田呈北東~南西向分布。井田走向長9.95~10.20km,傾斜寬0.82~3.30km,井田面積21.8486km2。
文家壩一、二礦屬于煤炭資源開發(fā)項目,其所處的地理位置直接限制了工業(yè)場地的選址只能在井田范圍以內及其較近的周邊區(qū)域。項目區(qū)域位置詳見圖2-1:文家壩一、二礦及選煤廠選址方案分布圖。
2.2外部交通運輸條件對選址的影響分析
S209省道及S307省道為縣鏡內兩條主要過境公路。S209省道南北貫穿全區(qū),S307省道東西貫穿全區(qū)。從織金縣城出發(fā),北至綺陌8km,至八步24km,至畢節(jié)市147km,至普定68km,至貴陽157km,至納雍縣93km。除上述省道外主要縣級公路有:織金至六枝的織六線;珠藏鎮(zhèn)至卡房(六枝)的珠卡線;織金至普定的織普線??h內公路網遍布,為文家壩一、二礦的開發(fā)創(chuàng)造了極為有利的公路運輸條件。
礦井東側的國鐵?。ú┌伲ㄉ╄F路全長483km,運煤能力1000萬t/a。其中北段隆昌至瀘洲段長已經建成通車,瀘洲至納溪段正在建設,納溪至敘永段即將開工;南段的織金至黃桶段已于2006年底開工建設。本線規(guī)劃由黃桶繼續(xù)向南連接南昆鐵路百色站,構成我國西南地區(qū)一條重要的資源開發(fā)線和最便捷的出海通道。黃(桶)織(金)段設計貨運能力2300萬t/a。從織金站至黃桶站63km,至安順站92km,至貴陽南站194km,至南寧站1035km。黃織鐵路的建成通車為文家壩一、二礦的開發(fā)創(chuàng)造了極為有利的鐵路運輸條件。
文家壩一、二礦一期生產的原煤經選煤廠洗選,產品煤的年產量為精煤147.32萬t,洗混煤47.05萬t;二期年產量為精煤294.64萬t,洗混煤94.10萬t。由于本項目是織金煤化工產業(yè)園和織金電廠的配套礦井,因此,其產品煤的用戶為織金縣八步鎮(zhèn)的織金煤化工產業(yè)園和織金電廠。根據(jù)項目地理位置、運輸量、外部運輸條件、主要用戶的地理位置、運輸成本、運輸對環(huán)境和織金縣城的影響等因素,本項目產品煤的外運方式采用準軌鐵路運輸最為合理。
正在修建的黃織鐵路從文家壩一、二礦井田東南側通過,織金車站軌面標高+1347.37m,結合地形地貌條件,產品煤的鐵路運輸限制了文家壩一、二礦工業(yè)場地只能選擇在織金縣城西北側,城關鎮(zhèn)的大沖頭、文家壩、水銀溝、及綺陌鄉(xiāng)的洞口巖一帶。
2.3地形地貌對選址的影響分析
文家壩一礦井田地形地貌形態(tài)象湯匙,向北東傾斜。俯瞰井田,西北高,東南低,中間低洼,地勢由南西向北東逐漸降低,屬于剝蝕、侵蝕、構造地貌形態(tài)。向斜邊緣,茅口組碳酸鹽巖和峨眉山組玄武巖組成了山巒疊嶂,峰叢簇擁的長垣山脊,山脈呈北東—南西向排列,呈現(xiàn)以剝蝕、侵蝕作用為主的高山峽谷地形。反向坡懸崖峭壁發(fā)育,峰谷相對高差懸殊,南東翼平寨一帶達400m,向斜軸部溝谷縱橫,地形形態(tài)支離破碎。井田內的最高點位于枝梁子,海拔為+1947.00m。最低點位于織金河畔的瓦房寨,海拔為+1260.00m。因此,受井田內及周邊地形地貌了限制,適合布置文家壩一礦工業(yè)場地要求的場址主要位于井田東南側城關鎮(zhèn)的文家壩、水銀溝和綺陌鄉(xiāng)的洞口巖一帶。
文家壩二礦井田位于納雍縣馬中嶺至織金縣鳳凰山區(qū)域分水嶺地帶,分水嶺呈北西~南東向展布,在井田中部峰頂標高一般+1900.00~+1910.00m。井田兩翼飛仙關組第一、二段地層組成次一級分水嶺,延伸方向北東~南西,北西翼峰頂標高+1850.00~+1950.00m,南東翼峰頂標高+1750.00~+1900.00m。鳥瞰井田,脊骨相間排列,峰巒起伏,溝谷深切,山勢陡峭,地勢總的趨向是西北部高、東南部低、中部隆起向兩端傾斜。最高點在北西翼的新寨大山,標高+2164.97m;最低點位于井田東南部化跨河河口,標高+1310.00m。因此,受井田內及周邊地形地貌了限制,適合布置文家壩二礦工業(yè)場地要求的場址主要位于井田西北側中部邊界附近的新寨,井田東側城關鎮(zhèn)的大沖頭、文家壩一帶。
2.4地質勘察程度對選址的影響分析
根據(jù)貴州省煤田地勘公司1974年12月提供的《貴州省織金煤田阿弓向斜北段勘探區(qū)地質勘探詳查報告》及1984年12月提交的《貴州省織金縣織金煤礦區(qū)文家壩井田南段精查地質報告》,文家壩一礦井田南段勘探程度達到精查,北段勘探程度為詳查,因此,井口及工業(yè)場地的選擇應盡量靠近控制程度較高的區(qū)域即文家壩井田南段。
根據(jù)貴州省煤田地質勘探公司1983年11月提供的《貴州省織金縣織金煤礦區(qū)大沖頭井田精查地質報告》,文家壩二礦整個井田勘探程度較高,根據(jù)精查勘探鉆孔分布情況,井田南東翼鉆孔分布較北西翼密集,控制程度較北西翼高,因此,井口及工業(yè)場地的選擇應盡量靠近控制程度較高的區(qū)域。
2.5煤層賦存條件對選址的影響分析
一礦井田煤層埋藏較淺,阿弓向斜兩翼煤層傾角差別較大,南東翼煤層賦存絕大部分平緩,一般在5~10°左右,淺部一般在17°左右,北西翼煤層較陡,傾角在27~40°。二礦井田煤層埋藏較淺,向斜兩翼煤層傾角差別較大,南東翼煤層賦存絕大部分平緩,傾角均在12°以下,平均5°;向斜北西翼煤層較陡,傾角在20°~40°,平均30°。礦井井口及工業(yè)場地的選擇應靠近煤層賦存平緩的塊段。
2.6淺部小礦井的分布對選址的影響分析
本區(qū)煤炭開發(fā)歷史悠久,小窯多為地方民用開采,分布小窯為季節(jié)性開采,開采技術相當落后,開采淺部煤層,根據(jù)2007年9月省人民政府關于畢節(jié)地區(qū)、銅仁地區(qū)煤礦整合調整布局方案的批復及六部委文件(黔煤辦字[2006]97號)的批復,織金縣現(xiàn)有合法整合礦井55對,文家壩一、二礦淺部有整合礦井有15對,主要開采上、中煤組,以斜井、平硐開拓為主,一般開采垂深均在150~350m左右。整合礦井遍布一、二礦井田邊界,給本礦井井口及工業(yè)場地的選擇帶來困難。
3.選址方案
在文家壩一、二礦及其選煤廠工業(yè)場地的選址過程中,本著合理利用土地和節(jié)約用地的原則,設計單位與當?shù)貒痢⒁?guī)劃、建設、環(huán)保、水利、農業(yè)等有關部門的專家經多次現(xiàn)場踏勘、論證,根據(jù)文家壩一、二礦淺部小礦井的分布、煤層賦存條件、井下開拓布局,項目區(qū)的地質地形條件、水文地質條件,供電、供水、運輸?shù)韧獠繀f(xié)作條件,以及與其它建設項目規(guī)劃的協(xié)調情況,并結合當?shù)氐某青l(xiāng)規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀和規(guī)劃等情況,本項目擬選了五個工業(yè)場地方案:文家壩集中工業(yè)場地方案、大沖頭+文家壩分散工業(yè)場地方案、水銀溝分散工業(yè)場地方案、洞口巖分散工業(yè)場地方案、新寨分散工業(yè)場地方案。各方案具體位置詳見圖2-1。
3.1文家壩集中工業(yè)場地方案(文家壩一、二礦)
該方案的特點主要是將文家壩一、二礦及其配套選煤廠的工業(yè)場地集中布置在織金縣城關鎮(zhèn)西湖村文家壩,化跨河東西兩岸的二級臺階地上。場區(qū)位于織金縣城西北面,距縣城中心最近的直線距離1.50km,東北緊靠織金至三塘的公路(規(guī)劃改擴建為山嶺重丘二級公路)。兩個礦均采用平硐開拓,其地面生產設施、輔助生產設施、行政管理與生活服務設施,以及入洗兩個礦井原煤的配套群礦型選煤廠等集中在一個場地建設,服務于文家壩一礦和二礦,用地面積27.20hm2。
選煤廠洗選后的產品煤通過1.1km的管狀膠帶機走廊運至在織金站擴建的煤礦鐵路裝車站裝車外運,也可采用汽車直接運至用戶。該方案工業(yè)場地位置詳見圖2-1。
3.1.1主要優(yōu)點有:①場區(qū)工程地質條件較好,避開了小礦井對礦井的影響和地質災害區(qū)域; ② 一、二礦地面場地集中建設,較分散建設占用土地少,拆遷戶少,投資省,管理方便; ③ 一、二礦均采用平硐開拓,節(jié)省井下提升和排水費用; ④ 選煤廠與煤礦鐵路裝車站的運輸距離較短,交通便利; ⑤ 首采區(qū)煤層勘探程度高,資源穩(wěn)定可靠。
3.1.2主要缺點有:①集中工業(yè)場地大部分位于化跨河兩岸的二級臺階地上,沖積層較厚,為確保礦井及工業(yè)場地安全,建設時需要對河道進行治理,修建防洪堤,工程量較大,增加投資; ② 為避開小礦井對礦井的影響,井下開拓巷道工程量相應增大,文家壩一礦主平硐長3395m,文家壩二礦主平硐長5525m; ③ 場地位于城市規(guī)劃區(qū)內,對城市有一定影響。
3.2 水銀溝分散工業(yè)場地方案(文家壩一礦)
該方案是將文家壩一礦及其選煤廠的工業(yè)場地選擇在織金縣城關鎮(zhèn)何家寨西南側約200m處的水銀溝。采用平硐開拓,建準軌鐵路專用線,并將鐵路裝車站建在工業(yè)場地旁。本方案工業(yè)場地布置包括:生產設施、輔助生產設施、行政管理與生活服務設施、選煤廠等,用地面積18.66 hm2。。
選煤廠洗選后的產品煤通過膠帶機走廊運至工業(yè)場地旁的煤礦鐵路裝車站裝車外運,也可采用汽車直接運至用戶。該方案工業(yè)場地位置見圖2-1。
3.2.1主要優(yōu)點有:①井下生產系統(tǒng)簡單,運輸環(huán)節(jié)少; ② 礦井采用平硐開拓,節(jié)省井下提升和排水費用; ③ 建井工期較方案一短。
3.2.2主要缺點有:①場區(qū)地勢狹長,地面設施布置困難,不利于施工及生產管理;場地處于狹長的山凹里,防洪工程量大;文家壩一、二礦分散建設占用土地,特別是基本農田較多; ② 場區(qū)東部及東北部有巖溶、小窯采空區(qū)等不良工程地質; ③ 比集中場址方案多新建進場公路長0.438km和鐵路專用線長1.71km,并需單獨建設鐵路裝車站,且其調車作業(yè)不方便; ④ 場地拆遷戶比集中場址方案多18戶; ⑤ 場地位于城市規(guī)劃區(qū)內,對城市有一定影響。
3.3 洞口巖分散工業(yè)場地方案(文家壩一礦)
該方案將文家壩一礦及其選煤廠的工業(yè)場地選址在織金縣綺陌鄉(xiāng)綺陌村洞口巖以西約500m的坡地上。在織金車站的外部靠山側橫列式布置煤礦鐵路裝車站裝車外運。本方案工業(yè)場地布置包括:生產設施、輔助生產設施、行政管理與生活服務設施、選煤廠等,用地面積18.28 hm2。。
礦井建成原煤經選煤廠入洗后,經公路運輸運至在織金車站的外部靠山側橫列式布置的煤礦鐵路裝車站裝車外運。該方案的工業(yè)場地位置詳見圖2-1。
3.3.1主要優(yōu)點有:①井下開拓工程量較小,建井工期短; ③場地工程地質條件較好; ③ 距離織金煤化工產業(yè)園等目標用戶較近,產品運營費用低; ④ 距離織金縣工業(yè)用地區(qū)域較近,外部協(xié)作條件好; ⑤ 距規(guī)劃的織金縣城較遠,對城市的影響較小。
3.3.2主要缺點有:①場區(qū)地形坡度較大,平場土石方和擋土墻工程量較大;用地面積較集中場址方案多,且多是基本農田; ② 新建進場公路較集中場址方案多3.9km,并需新建鐵路裝車站,占地面積多,且投資高; ③ 首采區(qū)位于阿弓向斜北段詳查區(qū),資源可靠性差; ④ 場址內有80戶農戶居住,拆遷量大。
3.4 大沖頭+文家壩分散工業(yè)場地方案(文家壩二礦)
該方案是將文家壩二礦及其選煤廠的工業(yè)場地分散布置在織金縣城關鎮(zhèn)西湖村的大沖頭和文家壩兩處,其間相距1.42km,用膠帶機走廊與公路相連。本方案工業(yè)場地布置包括:生產設施、輔助生產設施、行政管理與生活服務設施、選煤廠等,用地面積27.13 hm2。
在大沖頭場地主要布置有輔助生產設施,在文家壩場地主要布置有行政管理與生活服務設施、配套選煤廠等。選煤廠洗選后的產品煤通過管狀膠帶機走廊運至在織金站擴建的煤礦鐵路裝車站裝車外運,也可采用汽車直接運至用戶。該方案工業(yè)場地位置詳見圖2-1。
3.4.1主要優(yōu)點有:① 場區(qū)工程地質條件好;② 礦井采用平硐開拓,節(jié)省井下提升和排水費用; ③ 首采區(qū)煤層勘探程度高,資源穩(wěn)定可靠; ④ 井下開拓巷道工程量省,平硐長度相對方案一少掘859m。
3.4.2主要缺點有:①因大沖頭場地地形狹長,三面環(huán)山,工業(yè)場地不能集中布置,因此將文家壩場地作為主要生產設施和選煤廠的布置場地;工業(yè)場地分散建設占用土地,特別是基本農田較多;管理難度大,運行成本相應增高; ② 相對方案一需多新建進場公路約1.5km,增加2km地面膠帶運輸機走廊,相應增加占地面積和投資; ③ 主平硐井硐施工受小礦井和老空區(qū)影響; ④ 場地拆遷戶比集中場址方案多18戶; ⑤ 場地位于城市規(guī)劃區(qū)內,對城市有一定影響。
3.5新寨分散工業(yè)場地方案(文家壩二礦)
該場地位于織金縣城西北面新寨以西約450m的坡地上,距縣城直線距離12 km,礦井采用斜井開拓。場址布置在規(guī)劃改建的織金~三塘二級公路東面,需建設織金~三壩鐵路專用線織金~中寨段,專用線長10.9 km,并在中寨設鐵路裝車站。本方案工業(yè)場地布置包括:生產設施、輔助生產設施、行政管理與生活服務設施、選煤廠等,用地面積18.95 hm2。
礦井原煤經選煤廠洗選后,采用3.3km膠帶運輸機走廊輸送至規(guī)劃的織金~三壩鐵路專用線的中寨站裝車外運,其設備、材料運輸及人員出入均采用公路汽車運輸方式。該方案工業(yè)場地位置詳見圖2-1。
3.5.1主要優(yōu)點有:①礦井采用斜井開拓,井下開拓工程量較小,建井工期短; ② 場地緊臨正在改造的織金至三塘二級公路,進場公路省,便于盡早組織開工建設; ③ 距規(guī)劃的織金縣城很遠,對城市無影響。
3.5.2主要缺點有:①場地地形復雜,坡度較大,工程地質條件較差;平場土石方和擋土墻工程量較大;用地面積較集中工業(yè)場地方案多,且多是基本農田;② 膠帶走廊占線長,增加施工、維護和管理難度與費用; ③ 需修建織金~中寨段鐵路專用線長10.9km,工期長、投資大。 ④ 到織金電廠、織金煤化工產業(yè)園的距離較遠,產品煤及輔助運輸費用都較高; ⑤ 場地拆遷戶比集中工業(yè)場地方案多24戶; ⑥ 因采用斜井開拓,排水、提升費用增加,噸煤生產成本高; ⑦ 場區(qū)地處織金縣工業(yè)用地布局區(qū)域外,且距離較遠,外部協(xié)作條件較差。
4.選址方案比選分析論證
本項目場址選擇本著合理利用和節(jié)約用地的原則,力爭做到既滿足井田開拓、工程地質、外部運輸?shù)囊?,又滿足環(huán)境保護和城市規(guī)劃的要求。在項目選址過程中,分別對五個場址進行了現(xiàn)場踏勘,從地理位置、與城市主導風向的關系、地形地質條件、首采區(qū)煤勘探程度、交通運輸條件、拆遷情況、占用基本農田情況、主副井筒受小煤窯及地質災害影響情況、對環(huán)境的影響情況、其它外部協(xié)作條件等,以及項目區(qū)內土地利用現(xiàn)狀、井下開拓布局等進行比較、論證。
綜合以上五個場址的優(yōu)缺點、對比分析論證,文家壩集中工業(yè)場地方案由文家壩一、二礦集中建設,較分散建設占用土地少,拆遷戶少,投資省,管理方便;場區(qū)工程地質條件較好,避開了小礦井對礦井的影響和地質災害區(qū)域;一、二礦均采用平硐開拓,節(jié)省井下提升和排水費用;選煤廠與煤礦鐵路裝車站的運輸距離較短,交通便利;首采區(qū)煤層勘探程度高,資源穩(wěn)定可靠,規(guī)劃確定文家壩集中工業(yè)場地為推薦方案。
5.結束語
5.1井口及工業(yè)場地的選擇應盡量靠近勘探程度高及煤層賦存條件較好的塊段。
5.2井口及工業(yè)廣場選擇應盡量避開小礦井對礦井的影響和不良地質區(qū)域。
5.3工業(yè)場地應選擇在地勢較為平坦,場區(qū)工程量較少,交通順暢的地方,在建的隆百鐵路黃桶至織金段織金車站位于井田東南面,工業(yè)廣場的選擇要有利于煤炭運輸,以減少外運費用提高經濟效益。
5.4井口及工業(yè)場地的選擇應考慮少占良田好土,少拆遷或者不拆遷村莊或房屋;工程地質較好的地段,節(jié)省投資和減少社會影響,并留有發(fā)展余地。
5.5有利于井下開拓開采布置,達到井上下生產系統(tǒng)合理可靠,綜合運營費用最低。
5.6井田煤層埋藏較淺,選擇的井口位置和工業(yè)場地應盡量避免因壓煤而留設大量的井筒及工業(yè)場地安全煤柱。
參考文獻:
[1]李善,傅達聰,煤炭工業(yè)企業(yè)總平面設計手冊,煤炭工業(yè)出版社,1992.8
[1]張東光,工業(yè)園區(qū)建設以人為本[J],山西建筑,2006,32(6):23—24.
[2]楊平,遠朝霞,高河礦井工業(yè)場地位置選擇[J],煤炭工程,2005.
[3]劉劍卿,李海軍,左權天一煤礦工業(yè)廣場選址可行性探討,山西建筑[J],2008,34(6):230—231.