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[摘 要]结合近几年我国矿井地面生产系统设计的特点，从矿井地面受煤和处理，贮装运以及副井生产系统工艺布置的合理性、进行探讨，详细的阐述了矿井地面生产系统布置设计中需注意的几个方面。
[关键词]地面生产系统 工艺系统 工艺布置 综合利用
中图分类号：a TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0325-01
目前矿井地面工艺系统约占工业场地总面积的30～40%，有选煤厂的约占总面积的50%。随着矿区自动化技术的发展，矿井辅助设施集中布置的趋势愈加明显，工艺系统占地逐步上升为主要部分。因此，矿井的工艺系统布置进行合理布置，构造相对最佳方案，对帮助业主实现工程的预期目标，项目投资控制在可接受的范围内，保证项目建成后在功能和质量上达到设计标准有着重大意义。
根据对十几对矿井的地面生产系统进行调研，它们的共同特点：井口布置远离铁路站线，上仓输送机走廊垂直于铁路装车仓；各个生产工艺均为独立建筑，采用带式输送机走廊连接，布置分散，占地面积大。为提高土地利用率，响应国家加强对建设用地科学管理的方针，适应煤炭工业项目建设用地的要求，需要优化现有矿井地面生产系统布置。
矿井地面生产系统完成的主要工作有：地面受煤和处理，贮煤，煤炭装运，还要完成矸石排放、动力供给、材料设备供应等工作。为满足矿井生产能力、装储容量、煤炭加工深度的要求，矿井地面生产系统布置要简化工艺流程，减少设备数量，有条件的矿井可将准备筛分和最终筛分合一，装储合一；采用带式输送机运煤时，走廊的布置应配合工业场地的整体布置通盘考虑，尽量减少或消除转载用的带式输送机和转载点，使建筑合并靠拢，必要时可采用大倾角带式输送机；缩短输送机总长度；选矸、筛分、仓储等相同或相似的环节应合理的合并；物料运输应尽量消除倒流环节并充分利用空间（如铁路站线上部的空间等〉，节约能耗和节约用地。对大型矿井，应用大型设备，简化工艺流程。
工艺设施应符合《煤矿安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定。要求功能完善，安全可靠，便于维护。并与矿井井型、服务年限、煤质特征、用户对煤炭数量质量的要求等相适应。保证矿井正常生产和煤炭外运的不间断进行，保证矿井的最大经济效益。
对改扩建的矿井要充分利用现有场地和设施，并尽量少影响矿井生产。对群矿集中的筛选厂或选煤厂，应按矿井开发顺序分期建设，并将初期建设的项目尽量靠拢布置，预留后期建设的场地。
目前新建大中型矿井大都在井口设有选煤厂，如不考虑选煤厂内部工艺，则系统大部分工序相似，只是入洗前的原煤混配与储存方式不同。常见的工序有如下两种：
（1）受煤→预选破碎→原煤混配仓→洗选→储煤仓（场）→装车
（2）受煤→预选破碎→混煤储煤仓（场）混配仓→洗选→装车
其中预选破碎与洗选工序的厂房技术要求相似，原煤混配仓与产品装车仓均为圆筒仓（直径、高度、下部形式可能不同），带式输送机走廊均为向上运输。根据这些构筑物的特点，按不同条件加以组合，以在同样的工序下减少构筑物的个数，也可在一条走廊内布置多条带式输送机。例如：经过预选的原煤和洗后的精、中煤有相同的运输方向，可将三条输送机合并在一个宽走廊内。其余的输送机使用单独走廊，使各个走廊靠拢布置，节约占地。
分级煤一般采用胶带输送机一点装车，煤仓可以落地布置，也可以跨线布置。煤仓落地布置，有利于降低煤仓投资，特别是大容量的筒仓落地布置，节约投资显著。采用跨线煤仓，用闸门装车，有利于加快装车速度。当煤仓落地布置，采用跨线一点装车时，装车点上应设缓冲仓，缓冲仓应按商品煤的品种分格，缓冲仓的容量应能储存运输机上的全部煤炭。并应设带电动翻板的双向装车闸门，保证装车时不停输送机。
储煤场一般储存选矸后的原煤或末煤，不储存块煤和精煤。储煤场型式应根据井型、煤的类别、煤质、储煤场需要的容量，场地条件等，经技术经济比较后确定。储煤场存煤宜直接装车或地销，降低营运费，当需要将存煤返回到生产系统内加工或装仓时，其返煤时间放在第三班。当煤仓容量较大，能满足装车要求时，一般返煤输送机能力与生产系统能力相等。当储煤场存煤单独装车外运时，返煤装车能力应保证二小时装完一列车。当车组净载重趄过2000t时，装车时间可适当延长。
矸石处理应首先考虑综合利用，坚持“因地制宜，积极利用”的指导思想，做建筑材料、填充塌陷区、充填沟谷。现阶段我国新开发的煤矸石复垦及煤矸石陶瓷陶粒制品技术已得到一定程度的应用。积极提高矸石综合利用的效率和科技含量，减轻矿区大气污染和地下水污染。综合利用后，剩余的矸石建临时矸石山堆放，矸石山宜设在工业场地下风向并与工业场地保持一定的距离。
副井及其相关的建筑物，应分别按合理的人流和物流，采用与修理车间、设备库、材料库等多层联合建筑的布置方式。设备、材料、矸石运输要尽量减少倒装环节。大型矿井可以考虑运矸矿车不出井口房，矸石在井口倒装。
副井应根据操车设备布置，最大班下井人数，便于更换罐笼及下长材等条件确定井口房面枳，并根据通风方式及气象资料决定井口房是否设密封门、防寒门。副井布置应减少矿车运行距离，尽量不用需要劳动力多的环形滑行道，可采用电动转盘、角位道岔、横行小车等设备，以便减少占地面积。副井井底和井口操车设备应实现机械化，联动和闭镇。
矿井地面各建筑物、煤堆、坑木场等相互的间距及与进风井口之间的距离，应遵守国家颁布的笮关防火的各项规定；满足当地消防部门的要求，符合《矿井设计规范》的规定。
地面生产系统的各环节在处理废渣、废水、废气、煤尘、噪声等方面应满足环保的有关规定。对可能污染工业场地的环节，应布置在主导风向的下风方向。
合理确定矿井地面生产系统的布置方式，可降低矿井占地面积，节约建设投资和经营费用。提高项目对社会福利的净贡献及资源配置有效性。
作者简介
张晓冬（1980—），男，工程师，就职于哈尔滨煤炭设计研究院，，2004年毕业于哈尔滨理工大学。
[关键词]地面生产系统 工艺系统 工艺布置 综合利用
中图分类号：a TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0325-01
目前矿井地面工艺系统约占工业场地总面积的30～40%，有选煤厂的约占总面积的50%。随着矿区自动化技术的发展，矿井辅助设施集中布置的趋势愈加明显，工艺系统占地逐步上升为主要部分。因此，矿井的工艺系统布置进行合理布置，构造相对最佳方案，对帮助业主实现工程的预期目标，项目投资控制在可接受的范围内，保证项目建成后在功能和质量上达到设计标准有着重大意义。
根据对十几对矿井的地面生产系统进行调研，它们的共同特点：井口布置远离铁路站线，上仓输送机走廊垂直于铁路装车仓；各个生产工艺均为独立建筑，采用带式输送机走廊连接，布置分散，占地面积大。为提高土地利用率，响应国家加强对建设用地科学管理的方针，适应煤炭工业项目建设用地的要求，需要优化现有矿井地面生产系统布置。
矿井地面生产系统完成的主要工作有：地面受煤和处理，贮煤，煤炭装运，还要完成矸石排放、动力供给、材料设备供应等工作。为满足矿井生产能力、装储容量、煤炭加工深度的要求，矿井地面生产系统布置要简化工艺流程，减少设备数量，有条件的矿井可将准备筛分和最终筛分合一，装储合一；采用带式输送机运煤时，走廊的布置应配合工业场地的整体布置通盘考虑，尽量减少或消除转载用的带式输送机和转载点，使建筑合并靠拢，必要时可采用大倾角带式输送机；缩短输送机总长度；选矸、筛分、仓储等相同或相似的环节应合理的合并；物料运输应尽量消除倒流环节并充分利用空间（如铁路站线上部的空间等〉，节约能耗和节约用地。对大型矿井，应用大型设备，简化工艺流程。
工艺设施应符合《煤矿安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定。要求功能完善，安全可靠，便于维护。并与矿井井型、服务年限、煤质特征、用户对煤炭数量质量的要求等相适应。保证矿井正常生产和煤炭外运的不间断进行，保证矿井的最大经济效益。
对改扩建的矿井要充分利用现有场地和设施，并尽量少影响矿井生产。对群矿集中的筛选厂或选煤厂，应按矿井开发顺序分期建设，并将初期建设的项目尽量靠拢布置，预留后期建设的场地。
目前新建大中型矿井大都在井口设有选煤厂，如不考虑选煤厂内部工艺，则系统大部分工序相似，只是入洗前的原煤混配与储存方式不同。常见的工序有如下两种：
（1）受煤→预选破碎→原煤混配仓→洗选→储煤仓（场）→装车
（2）受煤→预选破碎→混煤储煤仓（场）混配仓→洗选→装车
其中预选破碎与洗选工序的厂房技术要求相似，原煤混配仓与产品装车仓均为圆筒仓（直径、高度、下部形式可能不同），带式输送机走廊均为向上运输。根据这些构筑物的特点，按不同条件加以组合，以在同样的工序下减少构筑物的个数，也可在一条走廊内布置多条带式输送机。例如：经过预选的原煤和洗后的精、中煤有相同的运输方向，可将三条输送机合并在一个宽走廊内。其余的输送机使用单独走廊，使各个走廊靠拢布置，节约占地。
分级煤一般采用胶带输送机一点装车，煤仓可以落地布置，也可以跨线布置。煤仓落地布置，有利于降低煤仓投资，特别是大容量的筒仓落地布置，节约投资显著。采用跨线煤仓，用闸门装车，有利于加快装车速度。当煤仓落地布置，采用跨线一点装车时，装车点上应设缓冲仓，缓冲仓应按商品煤的品种分格，缓冲仓的容量应能储存运输机上的全部煤炭。并应设带电动翻板的双向装车闸门，保证装车时不停输送机。
储煤场一般储存选矸后的原煤或末煤，不储存块煤和精煤。储煤场型式应根据井型、煤的类别、煤质、储煤场需要的容量，场地条件等，经技术经济比较后确定。储煤场存煤宜直接装车或地销，降低营运费，当需要将存煤返回到生产系统内加工或装仓时，其返煤时间放在第三班。当煤仓容量较大，能满足装车要求时，一般返煤输送机能力与生产系统能力相等。当储煤场存煤单独装车外运时，返煤装车能力应保证二小时装完一列车。当车组净载重趄过2000t时，装车时间可适当延长。
矸石处理应首先考虑综合利用，坚持“因地制宜，积极利用”的指导思想，做建筑材料、填充塌陷区、充填沟谷。现阶段我国新开发的煤矸石复垦及煤矸石陶瓷陶粒制品技术已得到一定程度的应用。积极提高矸石综合利用的效率和科技含量，减轻矿区大气污染和地下水污染。综合利用后，剩余的矸石建临时矸石山堆放，矸石山宜设在工业场地下风向并与工业场地保持一定的距离。
副井及其相关的建筑物，应分别按合理的人流和物流，采用与修理车间、设备库、材料库等多层联合建筑的布置方式。设备、材料、矸石运输要尽量减少倒装环节。大型矿井可以考虑运矸矿车不出井口房，矸石在井口倒装。
副井应根据操车设备布置，最大班下井人数，便于更换罐笼及下长材等条件确定井口房面枳，并根据通风方式及气象资料决定井口房是否设密封门、防寒门。副井布置应减少矿车运行距离，尽量不用需要劳动力多的环形滑行道，可采用电动转盘、角位道岔、横行小车等设备，以便减少占地面积。副井井底和井口操车设备应实现机械化，联动和闭镇。
矿井地面各建筑物、煤堆、坑木场等相互的间距及与进风井口之间的距离，应遵守国家颁布的笮关防火的各项规定；满足当地消防部门的要求，符合《矿井设计规范》的规定。
地面生产系统的各环节在处理废渣、废水、废气、煤尘、噪声等方面应满足环保的有关规定。对可能污染工业场地的环节，应布置在主导风向的下风方向。
合理确定矿井地面生产系统的布置方式，可降低矿井占地面积，节约建设投资和经营费用。提高项目对社会福利的净贡献及资源配置有效性。
作者简介
张晓冬（1980—），男，工程师，就职于哈尔滨煤炭设计研究院，，2004年毕业于哈尔滨理工大学。