屈晓朋
中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司 河北省 066004
摘要:近年来随着对天然砂石骨料开采的限制或禁止，建材行业砂石骨料市场对机制砂石骨料的需求越来越旺盛，各地区大规模建设砂石骨料加工厂，本文在对影响砂石骨料加工厂总图布置的因素进行分析的基础上着重研究了厂区平面布置、竖向设计、运输组织和管线综合等总图布置。
关键词： 总图运输 竖向设计 运输组织 管线综合
0 引言
砂石骨料加工厂的总体布置是建厂设计规划的重要组成部分，与整个项目的基建投资及后期生产运营的成本、效益等息息相关。良好的总平面设计可以使工程设施的空间布置与工艺流程协调一致，提高厂区土地利用系数，减少往复运输或迂回交叉等现象的发生，便于工生产组织管理，提高劳动生产率，降低运营成本，获得较高经济效益。本文结合某砂石骨料加工厂项目的设计实例，对厂区总图运输设计要点及影响因素进行分析与论述。
1 工程简述
砂石骨料加工厂的原料来源主要分为两种：一种为露天建材矿山开采，另一种为利用其它行业矿山产生的废石。后者属于对矿山固废的资源化综合利用，符合国家绿色矿山建设的产业政策，对矿区生态起到很大的修复作用。
机制砂石骨料厂产品方案一般为骨料1（20mm-31.5mm）、骨料2（10mm-20mm）、骨料3（5mm-10mm）、机制砂（0.075mm-5mm）。可结合当地建材市场对砂石骨料的规格要求对产品粒级进行调整。
根据原料条件及产品粒度要求，可选择两段一闭路或三段一闭路的破碎方案。厂区主要生产工艺设施一般包括粗碎车间、一段筛分和立轴破碎车间、二段筛分和洗砂车间、产品储料车间、装车仓；辅助生产设施则包括综合供水泵站、压滤车间、变电所、机修仓储等。
2厂址选择要求
砂石骨料加工厂选址应靠近矿山或原料场，缩短原料运输距离。根据矿区地形、地貌、地质、交通、气象等自然条件及矿区布局等因素综合考虑，一般应遵循如下原则：
（1）贯彻节约用地的原则，提高土地利用率：不论是山坡还是平地建厂，均需在满足生产需要的前提下尽量少占地；充分利用荒地，同时力求做到拆迁工程量较小。
（2）厂址应具有顺畅、经济的交通运输条件，与厂外铁路、公路的连接短捷方便，工程量小。
（3）厂址宜尽量靠近矿山，避免选择在有开采价值的矿体上、磁力异常区以及爆破危险区界限内。
（4）厂址应不受洪水或内涝威胁。
以某砂石骨料加工厂项目为例，该厂位于露天采场北侧自然山坡处，位于爆破危险区界限以外。厂址利用自然山坡及荒沟，未占用农田或林地。
3 总平面及竖向布置简介
砂石骨料加工厂的建、构筑物主要由工艺生产设施及公辅设施等组成，工艺生产设施间均通过皮带机进行连接。
粗中碎车间布置在厂区西南侧地势较高处，一段筛分和立轴破碎车间、二段筛分和洗砂车间由东向西依次布置在粗中碎车间东侧，产品储料车间布置在二段筛分和洗砂车间北侧，装车仓由东向西依次布置在产品储料车间北侧。
浓缩池及砂泵站布置在二段筛分和洗砂车间东侧，压滤车间布置在产品储料车间东侧，综合供水泵站布置在压滤车间北侧。水系统事故池、生产废水池布置在综合供水泵站北侧。
变电所布置在厂区中部，靠近用电负荷中心。
仓库布置在场地中部西侧，露天堆场布置在仓库南侧。
厂区北部设置两个主要出入口，分别位于厂区东、西两侧，靠近东侧主出入口布置汽车衡及计量室，并排布置，便于计量。临时停车场位于装车仓西侧，供成品外运车辆回转等待。
根据厂区自然地形与生产工艺要求，场地竖向采用台阶式布置方式，厂区由36.0m、43.0m、44.0m、46.0m和51.0m等五个台阶组成。
粗中碎车间布置在51.0m台阶，一段筛分和立轴破碎车间、二段筛分和洗砂车间布置在46.0m台阶，浓缩池及砂泵站、变电所、仓库及桶装油库布置在44.0m台阶，产品储料车间布置在43.0m台阶，装车仓、汽车衡计量室、压滤车间、综合供水泵站布置在36.0m台阶。
厂区总平面布置见图2。
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图2 厂区总平面布置图
4 总体布置分析
总平面布置是一个涉及多专业的综合系统工程，必须在掌握生产工艺流程特点的基础上对影响因素进行详尽分析，从而充分把握厂区总图布置的侧重点。该厂区为较典型的山坡建厂，在布置时首先考虑生产工艺的整体合理性。
首先生产工艺流程本质是物料的输送，在总平面布置中应重点考虑物料的运输路由及输送方式，做到物料运输顺捷、无折返；尽量缩短输送距离，减少运输耗能。
厂区竖向充分利用现状山坡地形，分台阶设置。通过场地高差缩短皮带机运输距离；浓缩池、压滤车间、综合供水泵站间管道输送物料部分实现自流，降低了运输耗能。同时由于皮带机缩短，减小了工艺车间距离，厂区占地面积也相应减小，提高场地利用系数。
其次功能分区是根据工艺流程将性质相同、功能相近、联系紧密的建、构筑物集中布置。各个功能区的布置与物料流向及其他影响因素综合考虑，做到功能分区明确，既利于合理组织物流和人流，又利于厂区的环境和卫生，减少相互影响。
再次是确定合理的通道宽度。总平面布置必须有满足厂区运输、消防、管线、绿化等布置的适当的通道宽度，其直接影响到厂区占地、物料运输及管线长度，从而影响工程投资。厂区通道宽度的主要影响因素有道路宽度、工程管线占地、挡土墙设置形式等。
5交通运输组织
为满足生产运输及检修需求，厂区北侧设置人流、物流出入口与外部公路相连通。厂内道路系统则采用环形道路与尽头式道路相结合的方式设置。
为减少原料的运输距离，砂石骨料加工厂一般毗邻相关矿山进行建设，其产品外部运输大多采用公路运输或公铁联运等方式，这样就需要在厂区内进行装车作业。厂区装车作业具有场所集中、车流量大，运输车辆具有车身长、回转半径大等特点，因此在进行装车设施布置时需要充分考虑车辆入换方式，确保装车场地空间能够满足装车作业的安全。同时在场地条件允许的情况下，适当考虑待装空车的停放、回转需求，便于生产协调与管理。
6管线综合
厂区管线布置与总平面布置、竖向设计统一进行，力求达到管线之间、管线与建、构筑物之间相互协调，紧凑合理，有利厂容。
相比选矿厂，骨料加工厂厂区内管线种类相对较少，管线采用直埋与管架、管沟相结合以直埋为主的方式进行敷设，架空管道及通廊等构筑物距道路的最小净高应满足《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》GB4387第6.1.2条不宜小于5m的要求。
7 结语
砂石骨料加工厂的总平面布置，通过场地条件分析、土石方及运输道路等基建工程量比较，以及以物流研究为中心进行方案比选等几方面的详细研究，进行一定的方案优化，必定能建设较为合理的骨料加工厂。
参考文献：
[1] 黄晓红.论工业企业总图运输设计[期刊论文]-科技展望 2014(8)
[2]雷明.工业企业总平面设计[M].陕西科学技术出版社.1998.