发煤站储煤场封闭改造工程项目可行性研究报告

发煤站储煤场封闭改造工程可行性研究报告目录TOC\o"1-2"\h\z\u总论……………………………..1第一节项目背景 1第二节编制依据、研究范围及编制单位 6第三节研究成果简述 7第四节主要结论 10第一章储煤场封闭 12第一节储煤场扬尘起尘及污染源分析 12第二节储煤场煤棚封闭 15第二章建设内容与规模 17第一节建设内容 17第二节建设规模 17第三章建设条件及地址选择 18第一节自然条件 18第二节社会经济环境 19第三节地址选择 19第四章工程设计方案 20第一节设计方案 20第二节方案比较及建议 30第三节储煤场场地总平面布置 32第四节建筑物与构筑物 34第五节电气 38第六节控制及自动化 41第七节给水排水 43第八节通风及降尘 53第五章 节能减排 55第一节节能、节水措施 55第二节减排措施 56第六章环境保护 57第一节概述 57第二节主要污染源及其控制措施 58第七章职业安全卫生与消防 -60-第一节职业安全 -60-第二节消防 -62-第八章项目实施计划 -66-第一节建设工期 -66-第二节项目实施计划安排 -66-第九章效益评价 68第十章投资估算 69第一节编制说明 69第二节投资估算 69第十一章主要结论及建议 98附图一：方案一总平面布置图附图二：方案二总平面布置图附图三：方案三总平面布置图附图四：方案一煤棚剖面图附：可行性研究报告技术咨询意见附：煤棚建设（可研报告）补充意见附：山西省环保厅关于印发煤场扬尘污染防治技术规范的通知总论第一节项目背景一、项目名称、隶属关系及所在位置1、项目名称：##市##煤炭有限责任公司##发煤站储煤场封闭改造工程。2、隶属关系：隶属于山西晋能集团##公司。3、所在位置：##市荫营镇三都村，南距##距市区15公里。三都村交通发达:村西是北京--成都的高速公路，村东是五台山--长治的高速公路。村南是##到盂县的一级公路。二、储煤场现状站内主要建筑物为货台、两条输送机栈桥及配套设施，其次为办公、生活服务设施。站内拥有一套现代化煤质化验设备，国内先进水平的数控轨道衡一台，2.8米高货位810米，1.1米低货位840米，储煤量可达100万吨。铁路专用线4公里，预留有铁路电气化改造空间。站内2小时即可完成整列（56节）装运，可实现两整列车同时装运，年发运能力达到300万吨，是目前本区域内现代化、机械化程度较高的大型发煤站。铁路线两侧站台均可储煤，两侧为栈桥卸煤，利用栈桥内带式输送机卸料器将物料布满整个站台，采用装载机进行装车。储煤场现有防尘措施为防风抑尘网，在大风季节或运煤车辆行驶、煤场机械进行堆取料作业时，储煤场的扬尘无法得到有效控制。对周围环境影响较大，不利于对外竖立良好企业形象，另外储煤场扬尘造成的煤炭流失也给公司带来了一定的经济损失。储煤场受自然环境影响很大，大风雨雪季节煤的损失严重，并且进一步影响配煤质量。有一定量的煤尘溢出，对周围环境产生严重的污染。储煤场现有的煤尘治理措施是洒水增湿，洒水装置只能在储煤场的周围增设，仅能防止储煤场边缘的煤尘逸散，对煤堆中间以及风力作用下的扬尘治理效果不大，造成对环境的长年污染。故本项目需采取相应措施对储煤场做全封闭处理，从而达到全封闭储煤场的设计主题——“清洁、环保、绿色、节能”。现场情况如下图：三、项目提出的理由1、全封闭储煤场项目的建设符合现代化选煤厂及国家节能环保的政策要求。《中华人民共和国大气污染防治法》中提出在人口集中地区存放煤炭、煤矸石、煤渣、煤灰、砂石、灰土等物料，必须采取防燃、防尘措施，防止污染大气。运输、装卸、贮存能够散发有毒有害气体或者粉尘物质的，必须采取密闭措施或者其他防护措施。现代化选煤厂对环境保护、大气污染防治也提出了更严格的要求。禁止在已规划的煤炭市场区域外建设煤炭洗选加工、储存场所。在城市规划区内的煤炭洗选加工、储存场所应当建设为全封闭；在城市规划区外的煤炭洗选加工、储存场所的筛分工段应当建设为全封闭。在城市市区露天堆放可能产生扬尘的煤、货物或者物料，应当采取密闭、遮盖等防止扬尘污染的措施。装卸、运输可能产生扬尘的货物车辆和施工车辆，应当配备专用密闭装置或者采取其他防尘措施，防止产生物尘污染。2、鉴于当前大气污染防治形势，国家对扬尘治理日益重视，山西省对原有环保规定中的煤炭产品储存可用挡风抑尘网防尘的政策规定进行了修改，省环保厅1月份下发了《煤场扬尘污染防治技术规范》，要求煤矿储煤场应建设筒仓或其他密闭形式，现有的露天储煤场应限期改造。3、全封闭储煤场项目的建设符合##地区改善空气质量，推进生态文明建设的政策要求。##市是山西省重要能源城市，也是以煤、焦、铁为主要产业的资源经济大市。大气污染防治工作是环境保护工作的一个重点、难点。近年来，##市始终把环境保护和生态文明建设摆在全局工作的突出位置，坚决贯彻落实中央、省关于环境保护的一系列重大决策和部署，大力推进功能型治污、管理型治污和工程型治污，年年都有新思路、新举措、新要求，全封闭储煤场项目的建设符合##市改善空气质量，推进生态文明建设的政策要求。四、项目的设计理念（指导思想）设计理念：清洁、环保、绿色、节能。设计中主要体现在以下几个方面：1、煤全封闭储存堆放：本项目环保要求高，要符合国家规程规范要求和##市的环保要求，储存堆放要实现全封闭，项目采用加盖封闭式储煤场，实现文明生产、清洁生产、和谐生产；2、降尘措施完善：在易起煤尘的地点设置喷雾除尘装置降尘；3、水循环利用：室内喷淋降尘给水水源为厂区内生活水，流量和水压由厂区生活水池经增压泵站加压后满足所需水量和水压。消防用水由厂区消防给水管网供给。水源来自回收利用生产和生活废水，节约利用水资源；4、设备高效节能：采用自动化程度高、高效、节能的设备；5、打造花园式工厂：对场区进行园林式绿化。第二节编制依据、研究范围及编制单位一、编制依据《中华人民共和国环境保护法》，2015《中华人民共和国大气污染防治法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《煤炭洗选工程设计规范》；《煤炭工业选煤厂工程建设项目可行性研究报告编制标准》；业主提供的资料及现场搜集的相关资料；其它参考资料。二、研究范围本可行性研究报告论述本工程提出的背景和投资的必要性，通过对环境状况和公用条件及使用要求进行分析，确定工程技术方案；对环境保护、劳动安全卫生、节能、消防等进行论证，提出合理建设方案及建议，按我国现行财会制度对项目投资进行估算，对本工程建设的社会效益进行分析，为工程的决策提供依据。三、编制单位编制单位：中煤西安设计工程有限责任公司咨询证书等级：甲级证书编号：发证机关：中华人民共和国国家发展和改革委员会发证日期：工程设计资质证书等级：综合甲级证书编号：发证机关：发证日期：第三节研究成果简述一、工程建设的必要性1、煤场封闭工程的建设是国家建设资源节约型、环境友好型社会的需要“十三五”期间，是我国实现建设全面小康社会的关键时期，是深入贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重要时期，也是需要环境保护规划着力解决重大问题的战略机遇期。扬尘污染是影响大气质量的主要“元凶”之一，控制城市扬尘污染是##市改善环境质量，建设资源节约型城市和环境友好型城市，提升城市整体竞争力，创建国家环保模范城市和构建和谐社会的重要措施。本工程建设，对于加强环境保护与污染治理，有效提高污染源综合治理水平和环境质量，对全面推动##市“十三五”乃至2020年环境保护工作，实施绿色经济、环境友好、生态文明建设具有十分重要的意义。2、煤场封闭工程的建设是改善生态环境和人居环境质量的迫切要求今年以来，我国几大城市出现了严重的天气污染，雾霾席卷大半个中国。其中，大气污染源主要来自于火电、钢铁、水泥等行业的煤炭消费。我国是一个以煤炭为主要能源的大国，煤炭存储堆放如何能满足越来越严格的环保要求是企业必须面对的一道课题。储煤场露天堆放的煤堆表面受到日光照射、表面水分蒸发后，在风力的作用下会产生扬尘，在风速较大时，煤尘漫天弥散，再加上本地区风沙大、时间长，对环境造成一定的污染。储煤场现有的煤尘治理措施是洒水增湿，洒水装置只能在储煤场的周围增设，仅能防止储煤场边缘的煤尘逸散，对煤堆中间以及风力作用下的扬尘治理效果不大，造成对环境的长年污染。本工程采用全封闭式储煤场的建设方案，是环境综合整治和生态保护工程；是满足城市发展对环保和景观要求的工程；对于降低二次扬尘，促进本地区大气质量的好转起着举足轻重的工程；是打造生态良好、人居环境明显改善，创建国家卫生城市和国家环保模范城市迫切需要的工程。3、煤场封闭工程的建设是提高质量效益、可持续发展的需要“十三五”期间，我国工业化仍将继续快速推进，工业将面临资源消耗、污染物排放增加的压力，严重制约着工业可持续发展。降低工业领域资源能源消耗、减少污染物产生，既是实现国家节能减排任务的需要，也是促进工业转型升级的紧迫任务，是新型工业化道路的本质要求。为更好地统筹协调资源环境制约与工业化进程加快的矛盾，实现工业转型升级的战略任务，必须加快推行清洁生产，由高消耗、高排放的粗放方式向集约、高效、低排放的清洁生产方式转变，实现资源科学利用和污染源头预防。清洁生产是从源头提高资源利用效率、减少或避免污染物产生的有效措施，是促进产业升级、推动工业发展方式转变的重要途径。加快推行清洁生产，不断提高清洁生产水平，是“十三五”期间工业发展的一项重要任务。随着我国经济建设和煤炭工业的快速发展，储煤场存煤也越来越多，为了防止煤场存煤的风力损失和装卸及输送过程中扬尘对环境的污染，对煤场封闭的要求日益增加。煤场封闭工程的建设，是加快推行清洁生产促进节能减排的重要措施，是业主减少储煤量损失、降低煤尘污染，净化工作环境，塑造良好的企业形象、提高企业效益和走可持续发展之路的需要。二、建设规模建设内容：根据现场需求，本工程储煤场封闭改造工程为2座独立式储煤棚及相应附属设施。发煤站储煤棚建设规模：总占地面积40528㎡，其中Ⅰ区（平板网架）762m*19m（长*宽）占地面积14478㎡，Ⅱ区（骨架膜）230m*70m+125*40m+330*15（长*宽）占地面积26050㎡，纵向柱间距均为27米，檐口高22.0米，煤棚纵向远离铁路线一侧通长设钢筋混凝土挡墙3.0米高，储煤量约25万吨。三、选址项目位于山西省##市郊区荫营镇三都村，储煤场封闭改造工程在现有发煤站储煤场地上进行。四、主要建设条件1、电源工程所用电源按二级用电负荷设计。共两路电源，~380/220V，两路电源引自附近两个电源点，其前端电源来自不同变压器低压母线段。消防设备用电为末端双电源自动切换。2、水源本工程消火栓系统、消防水炮系统均采用稳高压系统，洒水系统采用厂区现有给水管网作为水源。其中，消火栓系统可接厂区原有消防管网；消防水炮系统设置消防水炮专用消防泵。3、交通运输厂区紧邻铁路，村西是北京--成都的高速公路，村东是五台山--长治的高速公路。村南是##到盂县的一级公路，交通十分方便。4、公共生活设施公共生活设施利用本厂区现有设施。五、工艺流程现场储煤通过皮带输送机运入，装载机装火车运出。出入口：2个区储煤棚靠近火车一侧均不封闭，做为汽车纵向通道及装载机装车厂地。Ⅰ区（平板网架）钢柱支撑平板网架储煤棚东西两端各留一个门洞，宽*高=6.0*6.0米，北侧纵向共设4个宽*高=1.0x2.1米行人门，均匀布置；Ⅱ区（骨架膜）钢筋混凝土柱支撑钢骨架膜煤棚，南侧、东侧及西侧三面共留8个汽车门洞，门洞宽*高=6.0*6.0米，详见总平面布置图。视频监控系统：瓦斯监控、粉尘监控。五、主要工程本项目的主要工程有：储煤场封闭改造工程及附属设施。第四节主要结论本工程建设对于加强环境保护与污染治理，有效提高污染源综合治理水平和环境质量，对全面推动##市“十三五”乃至2020年环境保护工作，实施绿色经济、环境友好、生态文明建设具有十分重要的意义。本工程建设是改善当地大气质量和人居环境，加快推动资源利用方式向绿色低碳、清洁、安全转变的需要。本工程建设是减少储煤量损失，降低煤尘污染，净化工作环境，塑造良好的企业形象、提高企业效益和走可持续发展之路的需要。本工程建设方案技术先进、造型美观、经济合理、安全可靠、实施完成后将成为##市乃至全省选煤厂内储煤场的示范工程。综上所述，项目的建设是十分必要的，也是可行的。第一章储煤场封闭第一节储煤场扬尘起尘及污染源分析一、二次扬尘的概念料堆起尘分为两大类：一类是料堆场表面的静态起尘；另一类是在堆取料等过程中的动态起尘。前者主要与物料表面含水率、环境风速等关系密切，后者主要与作业落差，装卸强度等相关联。对于散料堆场，只有外界风速达到一定强度，该风力使料堆表面颗粒产生的向上迁移的动力足以克服颗粒自身重力和颗粒之间的摩擦力以及其他阻碍颗粒迁移的外力时，颗粒就离开堆垛表面而扬起，此时的风速就称为起动风速。堆储或者散失在地面上的固体颗粒物，其风致运动首要的决定因素是风速。在风的作用下，较小的固体颗粒主要有三种运动状态：一定风速下最大的运动微粒（直径>1000微米）沿地面滚动称为螺动；微小粒子（直径<100微米）则被湍流携带随风运动称为悬浮；直径介于中间的粒子（100微米～1000微米）先是跃入大气中，而后又沿规则的轨道回落地面称之为跃动。粒子的悬浮与跃动是风蚀现象的主要运动形式；而对大气环境造成危害的主要是悬浮颗粒，特别是10微米及10微米以下的颗粒悬浮在大气中是最有危害性的，该部分颗粒一但悬浮在空中，由于在垂直方向上的速度波动，很难再落回到地面，而是随风向其他地方扩散，进而导致严重的空气污染与其他环境问题，同时也造成了原料的浪费，使储煤成本提高。二、起尘环境及其原因开敞环境的储场，作业现场的低空贴地面风流动，受大气稳定度，地表面粗糙度及湿阻；风流动分离变向，旋涡；或受挟使风速集结增大，使风流本身转变为层流、湍流的作用是形成粉尘的动力。料堆的几何形状不规则性与颗粒状态直接影响风流在其表面的风压及摩擦分布的不均匀性，而低层大气受地理环境和地面建筑物、阻挡物（如挡风林、树林等）高湍流造成的风流扰动，则是堆垛的表面与堆料场的地面起尘的主要原因；装卸作业、机械搅动，物料落差而造成扬尘在风作用下的迁移与扩散，气候干燥也会使料堆表面的风蚀量增加。储存的物料品种众多，在风流作用下起尘量和粉尘的漂移受物料种类特性的影响，物料的密度和颗粒直径是主要的影响因素，一般认为对于一些易起尘的物料品种，受其密度影响略有差异。试验证明，对于细小颗粒物，当颗粒直径小于900微米（20目筛下物）时，在风作用下极易产生扬尘。选煤厂的煤尘污染主要来源于露天储煤场和输煤系统产生的煤尘污染。其中露天储煤场煤尘污染来源主要包括煤炭装卸过程中造成的煤尘污染、储煤过程中煤炭在风力作用下形成的煤尘污染、煤炭运输机动车辆在运输过程中造成的道路遗撒污染。研究表明，露天储煤场煤尘在装卸过程中的产污系数3.53-6.41千克/吨煤，堆存过程中的产污系数1.48-2目前储煤场一般都采用露天储存形式，煤炭在堆放和装卸过程中，与空气产生相对运动，易导致煤尘扬起，造成空气污染。煤尘的扩散现象非常复杂，就其粒径大小可分为小于10um的可吸入尘和大于10um的非可吸入尘，前者对人体的呼吸系统直接产生危害；后者是对周围环境造成直接污染的煤尘和多次起尘的来源。露天储煤场在储存、装运过程及刮风下雨时产生的煤尘对周边环境污染十分严重。虽然在煤场周边安设的喷淋装置在一定程度上可以降低煤尘污染，但不能从根本上解决污染问题。三、起尘的影响因素开敞环境的散料的运输、堆储及堆储过程受工艺与操作环境以及其散料自身条件的影响而产生粉尘污染环境是必然的结果。散料在露天堆放时起尘量与风速之间的关系可用式（1）表示：Qf=α(V-V0)n（1）式中：Qf—料堆表面风致作用的起尘量，kg/㎡·h；V0—起尘临界风速，m/s；V—实际风速，m/s；α—和粉尘颗粒度分布有关的系数；n—计算指数。分析上式可知，对于某种物质的料堆起尘量主要影响参数为ΔV（ΔV=V－V0），即实际风速对临界风速的增量值，与起尘量Qf成正比关系。设置全封闭储煤棚后，煤场内实际风速接近0m/s，故有效的减少了庇护范围内的风速V，即大大降低了ΔV，从而有效的减少了储煤堆表面风致作用的起尘量Qf在机械作业过程中，例如，装卸过程产生的扬尘量QJ由下式表达：QJ=aVbHCe-0.28W(2)式中：QJ—机械作业的扬尘量，kg/h；a—系数，与物料性质有关；b—指数，与物料性质有关；c—指数，与物料性质有关；e—尤拉常数；W—含水率，%；V—风速，m/s；H—作业落差，m。在公式（2）中，作业落差是储料、搬运所必须的，其高度决定着单位储场面积的储料量。除此之外，公式（2）与（1）式的共同点是QJ于风速的ΔVn和Vb次方，b和n是大于1的正数。如对于煤炭：b=1.8，c=0.23，对于大多数散料：n=2.7～6.23。设置全封闭储煤场后，煤场内实际风速接近0m/s，故大大减少上式中Vb中的V，从而有效的减少了机械装卸过程产生的扬尘量QJ依据公式（1）、（2）式的分析结果，封闭储煤场的建设大大降低堆料场内的风速以达到减少堆储、运输散落、机械作业产生二次扬尘量，故建设封闭储煤仓是减少堆储、运输散落、机械作业产生二次扬尘最行之有效的方法。第二节储煤场煤棚封闭目前国内外储煤方式较多，但主要归为两大类：封闭型、露天型。随着我国经济的发展，国家对环保要求越来越高，露天型储煤场将逐渐被淘汰。目前国内一些露天型储煤场正在进行技术改造，以中煤平朔公司为例，该公司原来的6个露天落煤塔式储煤场（每个落煤塔式储煤场的容量为90000~100000t）已经进行技术改造，上部加盖，将储煤场封闭，以满足环保要求。本储煤场项目不能再采用露天储煤，需采用封闭型储煤场。目前封闭型储煤型式主要有封闭式煤棚、圆形（堆取料机）储煤仓、落煤筒（溢流窗）式储煤场、栈桥式储煤场、半地下煤仓（槽仓）、圆筒仓等。封闭式煤棚是储煤场中常用存储煤的一种大型煤棚，即是把露天料场用大跨度结构遮挡起来，以防止煤炭在雨天时受淋而增大水分和刮风时污染环境。煤棚结构要求跨度大、净空高，其长度和宽度是根据储量来确定，而结构的高度则由煤场设备或堆煤的高度确定。四周封闭起来，以实现全部煤场的封闭。封闭式煤棚具有结构简单，投资省的特点。目前国内煤棚封闭结构型式主要有钢平板网架、曲面网壳和目前新兴的骨架膜——膜结构外围护煤棚。模结构外围护的优势在于膜材的自重轻，每平方米膜材重量约1公斤，运输安装轻便省力。膜结构的受力体系直接、简洁、合理，非常适合于中部无支承的大跨度结构体系。相对于传统钢网架大跨结构，有造价低、施工周期短等优点，因此，该种结构不仅在体育场馆、展览中心、商业、交通服务设施中得以推广，也在仓库、仓储、施工、工业生产厂房等方面得到了相第二章建设内容与规模第一节建设内容根据现场需求，本工程储煤场封闭改造工程为2座独立式储煤棚及相应附属设施。第二节建设规模发煤站储煤棚建设规模：总占地面积40528㎡，其中Ⅰ区（平板网架）762m*19m（长*宽）占地面积14478㎡，Ⅱ区（骨架膜）230m*70m+125*40m+330*15（长*宽）占地面积26050㎡，纵向柱间距均为27米，檐口高22.0米，煤棚纵向远离铁路线一侧通长设钢筋混凝土挡墙3.0米高，储煤量约25万吨。第三章建设条件及地址选择第一节自然条件一、地理位置##发煤站位于山西省##市郊区三都村，南距##距市区15公里。##市郊区地处山西省东部，太行山中段的娘子关境内，环绕在##市市区周围。地理位置优越，区位优势独特，是沿海经济带与中西部地区连接的纽带。全区总面积632km2，辖4乡4镇，180个行政村。二、地形地貌储煤场区位于太行山脉西侧，属中低山丘陵地貌，地表经长期风化剥蚀，沟谷纵横，梁岭绵延，地形十分复杂，井田西南部为中低山区，沟深坡陡，沟谷多呈“V”字形，向东北渐次过度为低的丘陵区，山间沟谷逐渐变得开阔、宽缓，井田总体地势南高北低，地形最高点位于井田西部北旗山，海拔1267.90m，最低点位于北中部边界附近召山河河谷，海拔994.40m左右，最大相对高差273.90m。井田地表河流主要为召三河，纵穿井田中部，由南向北经皇后村、刘家村和路家村汇入温河，清水流量0.63L／s，属季节性河流，雨季水量稍大，旱季水量甚微，以致干枯，属温和上游支流，滹沱河水系。发育于井田中部的召三河最高洪水位995～1015m。三、气象本区属温带大陆性气候，冬春寒冷，干燥多风，夏秋炎热，多雨潮湿。年平均气温8.7℃，1月最冷，最低气温-20.5湿筛段，7月最热，最高气温37.5℃，7、8、9月为雨季，平均年降水量为585.9mm，平均年蒸发量为1873.8mm、,为平均年降水量3倍。霜冻期为9月下旬，全年无霜期157天，最大冻土深度88cm四、工程地质条件本次可行性研究未能提供工程地质勘察报告，设计未考虑特殊地质条件下的地基处理及桩基等特殊基础形式。五、地震根据《建筑抗震设计规范（2016年版）》（GB50011-2010），本场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组。第二节社会经济环境##市郊区2012年，地区生产总值716589万元，比2011年增长9.7%。其中，第一产业增加值23699万元，增长1.2%，占生产总值的比重为3.3%;第二产业增加值451526万元，增长10.6%，占生产总值的比重为63%;第三产业增加值241364万元，增长8.8%，占生产总值的比重为33.7%。第三节地址选择项目位于山西省##市郊区荫营镇三都村，储煤场封闭改造工程在现有发煤站储煤场地上进行，厂区紧邻铁路，交通十分方便。第四章工程设计方案第一节设计方案一、项目内容建设内容：根据现场需求，本工程储煤场封闭改造工程为2座独立式储煤棚及相应附属设施。发煤站储煤棚建设规模：总占地面积40528㎡，其中Ⅰ区（平板网架）762m*19m（长*宽）占地面积14478㎡，Ⅱ区（骨架膜）230m*70m+125*40m+330*15（长*宽）占地面积26050㎡，纵向柱间距均为27米，檐口高22.0米，煤棚纵向远离铁路线一侧通长设钢筋混凝土挡墙3.0米高，储煤量约25万吨。二、工艺流程现场储煤通过皮带输送机运入，装载机装火车运出。出入口：2个区储煤棚靠近火车一侧均不封闭，做为汽车纵向通道及装载机装车厂地。Ⅰ区（平板网架）钢柱支撑平板网架储煤棚东西两端各留一个门洞，宽*高=6.0*6.0米，北侧纵向共设4个宽*高=1.0x2.1米行人门，均匀布置；Ⅱ区（骨架膜）钢筋混凝土柱支撑钢骨架膜煤棚，南侧、东侧及西侧三面共留8个汽车门洞，门洞宽*高=6.0*6.0米，详见总平面布置图。视频监控系统：瓦斯监控、粉尘监控。三、煤棚方案一(骨架膜结构)1、设计内容（1）骨架结构设计（含室内外环境监控系统、温度控制系统、新风循环系统）。（2）骨架膜下部钢筋混凝土支承结构。（3）考虑储煤场围护后的喷雾、除尘、消防、照明、视频监控等设施。2、设计原则根据国家有关规定、规范的要求，结合现状，合理配置。按照城市规划整体要求，因地制宜，合理布局，并形成优美的城市景观。本着立足现有要求，适当考虑长远发展的原则，合理安排，控制投资。严格执行国家制定的各项法规，满足环保、消防抗震，节能及供水、供电等市政管理的要求储煤场的污染物主要是煤尘的逸散及二次扬尘，由于风力的作用对大气环境造成危害，特别是10μm及-10μm的颗粒，该部分颗粒一旦悬浮在空中，在垂直方向上的速度波动，很难再落回到地面，而是随风向其他地方扩散，进而导致严重的空气污染与其他环境问题。因此，本次工程设计应遵循以下原则：（1）本设计应充分考虑现有工程，在不影响现有工艺布置的前提下进行设计并且能够保证正常施工，尽量减少对生产系统的影响。（2）根据各分区储存煤种的特点，考虑分煤种储存，提高储煤场的实用性。（3）尽量控制煤尘逸散的范围，最好控制在储煤场内部。（4）设计必须考虑人员、车辆进出储煤场的通道。（5）设计必须考虑储煤场围护后的采光、喷雾、除尘、通风、消防、照明、监控等设施，确保安全生产。（6）尽量采用先进工艺及配套设施，同时具备经济、合理、适用、美观。3、设计概况及平面布置根据现场需求，本工程储煤场封闭改造工程为2座独立式储煤棚及相应附属设施。发煤站储煤棚建设规模：总占地面积40528㎡，其中Ⅰ区（平板网架）762m*19m（长*宽）占地面积14478㎡，Ⅱ区（骨架膜）230m*70m+125*40m+330*15（长*宽）占地面积26050㎡，纵向柱间距均为27米，檐口高22.0米，煤棚纵向远离铁路线一侧通长设钢筋混凝土挡墙3.0米高，储煤量约25万吨。现场储煤通过皮带输送机运入，装载机装火车运出。出入口：2个区储煤棚靠近火车一侧均不封闭，做为汽车纵向通道及装载机装车厂地。Ⅰ区（平板网架）钢柱支撑平板网架储煤棚东西两端各留一个门洞，宽*高=6.0*6.0米，北侧纵向共设4个宽*高=1.0x2.1米行人门，均匀布置；Ⅱ区（骨架膜）钢筋混凝土柱支撑钢骨架膜煤棚，南侧、东侧及西侧三面共留8个汽车门洞，门洞宽*高=6.0*6.0米，详见总平面布置图。视频监控系统：瓦斯监控、粉尘监控。综合考虑人员通行和消防疏散要求，沿煤棚纵向布置消防车道。具体详见总平面布置图。4、骨架式膜结构方案性能及技术特点1）骨架膜煤棚建筑膜材性能PVDF膜材介绍广义的膜结构技术所采用的材料有很多种，针对大型料场封闭项目的工业化应用，从性能、造价、使用年限等方面综合考虑，一般选择PVDF(聚偏氟乙烯)材料。PVDF在氟塑料中具有最强韧性、低摩擦系数、耐腐蚀性强、耐老化性、耐气候，耐辐照性能好等特点。以涤纶纤维作为基布，PVDF树脂作为涂层制成的工业膜材具有无与伦比的超耐候性能及加工性能。完全符合美国建筑材料标准AAMA2605及中国行业标准HG/T3793-2005。PVDF不但有很强的耐磨性和抗冲击性能，而且在极端严酷与恶劣的环境中有很高的抗褪色性与抗紫外线性能。PVDF是含氟塑料中产量名列第二位的大产品，全球年产能超过5.3万吨。综合来讲，PVDF整体特性有如下几点：A、强度高、柔性好：膜材厚度1mm，同等试验条件下，膜材的强度可比美钢材，几乎没有断裂的危险性，有“不破玻璃”之美称。常用的5000-8000N膜材剪成50mm宽的长条，用它能够垂直吊起500-800公斤B、使用年限长：早期国外的很多膜结构建筑，已经使用30-40年。目前国产大型膜材厂家产品出厂质保15-20年，实际使用年限20-30年，理论使用年限50年。C、重量轻：每平方米膜材重量约1公斤D、耐腐蚀：膜材本身为化工产品，基材和涂层为高分子材料，化学性质稳定，对酸、碱耐受力好，对紫外线照射不敏感。尤其煤泥晾晒的高湿度环境适用PVDF膜材，不适合金属彩钢板。E、防火性能好：据国家GB8624-97测试属阻燃B1级，遇高温炭化，离开明火自熄，无滴落物，无毒气。阻燃性能达到中国、美国、日本、法国、德国等多国标准。F、耐温性广：在摄氏度-40.C至+70.C温度范围内不会引起变形等品质劣化。从寒冷的加拿大、俄罗斯到炎热的赤道国家和非洲都有大量的膜结构工程。G、透光性适中：一般膜材的透光率在10-25%。目前已经开发出透光率35%的新型产品。在阳光下，膜建筑内光线可以满足正常作业，节约照明成本，同时又不至于暴晒。尤其适合本项目需要晾晒，蒸发水分的特点。2）骨架膜煤棚技术特点骨架式膜结构是用钢结构（球形网架或管桁架）搭建整体结构骨架，表面覆盖现代PVDF建筑膜材形成的大型储料空间。跨度从30米到200米都可实现，经济跨度在60-120米，长度不限，安全性更好，适用面更广，尤其造价最低。钢结构骨架可以采用网架或者管桁架，99所用膜材出厂质保15年，正常应用20-30年，期间免维护，可以说“一次投资，一劳永逸”。在储煤场领域的应用中，目前国内已经逐步开始应用，如冀中能源大淑村煤矿储煤场、山西格盟国际瑞光电厂、首钢迁钢公司铁精粉料场和烧结球料场、大唐天津蓟县盘山电厂、内蒙古乌海美方精煤料场、山东日照钢铁公司矿石料场、郑州裕中电厂储煤场及卸煤沟等项目。

5、投资估算计算出建设项目总投资为5397.22万元，其中：土建工程3932.85万元、煤棚骨架膜体500.70万元、设备购置442.50万元、安装工程201.83万元、工程建设其他费用213.51万元、基本预备费105.83万元。

四、煤棚方案二（单点装车系统，装车时列车移动）1、设计内容（1）大跨度钢网架结构形式，外加单层彩钢板维护结构设计（含配套的采光、通风、消防、配电系统）。（2）钢筋混凝土下部支承结构。（3）地基处理等相应工程。2、设计原则（1）充分考虑现有工程及建筑物，在不影响现有工艺布置的前提下进行设计并且能够保证正常施工，尽量减少对生产系统的影响。（2）尽量减小对选煤厂储量的影响。（3）尽量控制煤尘逸散的范围，最好控制在选煤厂内部。（4）考虑人员、车辆进出选煤厂的通道。（5）考虑储煤棚围护的采光、通风、消防、照明等设施，确保安全生产。（6）经济、合理、适用。3、设计概况目前，此铁路站台长约760米，可整列装运56节车皮。铁路线两侧站台均可储煤，一侧为栈桥卸煤，利用栈桥内带式输送机卸料器将物料布满整个站台，但此站台为狭长布置，宽度约20米；另一侧为单点卸煤，此侧站台不规则布置，宽度在60米以上。若采用单点装车系统装车，必须有全封闭储煤场、返煤地道以及装车站等系统，并且装车铁路线长度至少是列车长度的两倍。此方案具体工艺流程为：利用较宽一侧站台新建一座钢柱面网壳储煤棚，长*宽*高=80*50*20米，储量约3万吨，通过新建的卸煤栈桥将物料卸载至储煤棚内储存。煤棚内设一组返煤地道，地道设3组受煤坑，物料发运时，通过受煤坑下给料机及返煤带式输送机运输，将煤运至装车站完成装车。装车站长*宽=8*6米，缓冲量约100吨，布置在铁路装车线路中部，装车时列车以恒速通过装车站，由调车绞车牵引列车一直进行至装完最后一节车厢为止，装车效率约1500t/h。根据现场需求，本工程新建一个长*宽*高=80*50*20米，储量约3万吨的储煤棚。4、大跨度钢网架结构煤棚封闭设计方案性能及技术特点1）钢网架结构煤棚性能拱形大跨度网壳结构围成的封闭空间较大，能够充分满足工艺要求，煤尘、瓦斯积聚的可能性相对减小，同时减弱了温室效应。网壳外围护都能很好的满足工艺技术和环境保护的要求。2）钢网架结构煤棚技术特点a.网壳结构兼有杆件结构和薄壳结构的主要特性，受力合理，可以跨越较大的跨度。网壳结构是典型的空间结构，合理的曲面可以使结构力流均匀，结构具有较大的刚度，结构变形小，稳定性高，节省材料。b.具有优美的建筑造型，能通过平面和立面的切割以及网格、支撑与杆件的变化表现出设计造型。c.应用范围广，既可以用于中、小跨度的民用和工业建筑，也可用于大跨度的各种建筑。在建筑平面上可以适应多种形状，如圆形、矩形、多边形、扇形以及各种不规则的平面。在建筑外形上可以形成多种曲面。d.可以用小的构件组成很大的空间，而且杆件单一，这些构件可以在工厂预制实现工业化生产，安装简便快速，适应采用各种条件下的施工工艺，不需要大型设备，因此综合经济指标较好。e.计算方便。目前我国已有许多适用于多种计算机类型的各种语言的计算软件，为网壳结构的计算、设计和应用创造有利条件。f.由于网壳结构呈曲面形状，形成了自然排水功能。封闭方案见附图。投资估算针对此项目实际情况，若使用此系统装车，需改造及增设的项目如下：（1）铁路部分延长铁路线约760米，费用约4420万元（需要开山修建隧道）；（2）土建部分煤棚：4000×0.15万元=600万元；地道：140m×3.5万元=490万元；栈桥：310m×2.5万元=775万元；装车站及转载点：100万元；辅助建筑：200万元。（3）设备购置及安装带式输送机：450m×0.75万元=338万元带式给料机：3台×12万元=36万元装车闸门：5万元调车绞车：50万元安装费：25万元其他费用：500万元根据以上明细，粗略估算本方案总费用约7540万元。五、煤棚方案三（移动装车机装车方式，装车时列车静止）若采用移动装车机装车，必须有储煤场、返煤地道、移动装车机等系统，且装车铁路线长度与列车长度相同。此方案具体工艺流程为：利用较宽一侧站台新建一座储煤棚，长*宽*高=80*50*20米，储量约3万吨，通过新建的卸煤栈桥将物料卸载至储煤棚内储存。煤棚内设一组返煤地道，地道设3组受煤坑，物料发运时，通过受煤坑下给料机及返煤带式输送机运输，将煤运至移动装车机，再通过移动装车机系统完成装车。装车时，列车先停车到位，再将移动装车机的卸料漏斗对准车厢，通过控制移动装车机系统将所有车厢逐一装满，装车效率约2000t/h。移动装车机装车系统示意图见下详图。投资估算依据项目实际情况，若使用此系统装车，需改造及增设的项目如下：（一）土建部分1、煤棚：4000×0.15万元=600万元；2、地道：140m×3.5万元=490万元；3、栈桥：290m×2.5万元=725万元；4、移动装车机系统带式输送机基础：760m×1.0万元=760万元5、辅助建筑：200万元。（二）设备购置及安装1、带式输送机：430m×0.75万元=323万元2、带式给料机：3台×12万元=36万元3、移动装车机系统带式输送机部分：760m×0.7万元=532万元4、移动装车机系统装车机部分：2800万元5、安装费：50万元6、其他费用：500万元根据以上明细，粗略估算本方案总费用约7020万元。

移动装车机装车系统示意图如下：

第二节方案比较及建议一、选型原则1、方案选型均以技术先进、可靠、经济上合理为原则，择优选用，以期达到所选用的方案技术先进、运行可靠、经济合理。2、方案采用经生产实践考验并经国家鉴定过的先进方案。二、方案比较1、方案一骨架式膜结构与普通柱面网壳比较表4.2.1序号对比内容网架+彩钢板骨架膜1适用类型新建、改造新建、改造2最大跨度2002003造价较高最低4工期100天90天5主结构使用年限30-50年30-50年6面层使用年限5-8年20-30年7通风良好良好8后期维护费用每5-8年换彩板20-30年免维护2、方案二单点装车系统（装车时列车移动）优缺点优点：系统全封闭，满足环保要求；自动化程度高，装车效率高；工人工作环境较好。缺点：总投资高；施工周期稍长；对铁路系统改动大。3、方案三移动装车机装车方式（装车时列车静止）优点：自动化程度高，装车效率高；工人工作环境较好。缺点：总投资高；施工周期稍长；移动装车机系统的带式输送机不能封闭。三、结论及建议相比传统钢结构加彩钢板的形式，方案一骨架膜结构有如下优点：1、造价低。因为膜材可以被加工成大面积单体（单片面积500-1000平方米），四边框固定即可，无需檩条等附属结构件，所以钢结构骨架的用钢量是彩钢板形式的60%甚至更少。骨架膜料场综合成本比钢结构加彩钢板结构形式约低10-30%。而且跨度越大，低的越多。骨架膜结构的钢结构骨架用钢量最低，如120米跨度拱形大棚，按投影面积单位用钢量在30-35公斤每平米。2、服务年限30-50年，且免维护。膜材料本身出厂一般质保15-20年，正常使用可达30年或更久，使用期内免维护。3、耐酸、耐碱，不腐蚀。膜材本身是高分子化工产品，对酸、碱等化学腐蚀不敏感，可广泛应用在各个存储领域。尤其适用于彩钢板腐蚀严重的沿海地区高盐雾环境、大湿度环境、特殊腐蚀性化工产品料场等。4、给防风抑尘网加“盖”。前些年，防风抑尘网几乎是所有大型露天料场环保措施的最主要方式，国内很多项目都建设有防风抑尘网。骨架式膜结构因为骨架制作的多变性与轻盈性，可以很好的与现有防风网结合，保留防风网，在上部制作顶部封闭围护结构，即节省了投资，又充分保证了环保效率，同时在通风安全上有重大意义。5、造型多变、现代、美观。膜材颜色十分丰富，骨架的形式多变，结合斜拉钢索可实现很多的造型，既可实现设计师的独特创意，又可满足某些改造项目场地复杂、建筑物挤占空间等传统钢结构无法实现的特殊要求，如“大鹏展翅”、“凤凰涅槃”、“飞龙腾空”等。传统钢结构料场天下一统的单一形式将被骨架膜改变为有着现代美感、设计感的摩登建筑。6、当前，很多储煤场项目都是既有项目的封闭改造，大部分项目现场条件复杂，改造难度大，骨架膜结构造型多变，适应性非常强，比如场地高差较大或多高差，地基基础条件差，场地不规则，现有输煤工艺布置复杂、周围建筑物高压线密布等都能轻松满足。7、骨架膜结构有着传统建筑形式不具备的优点，在环保型料场封闭领域和存储仓库领域具有独特的优势。尤其突出的是，从安全角度讲，膜材为柔性材料，如存放物品为危险品、化学品，一旦发生爆炸和燃烧，炸飞的膜材不会对人造成伤害，膜材本身遇火迅速炭化，不释放有毒气体。同时，除工业应用外，在粮食存储、体育场馆等领域也有着良好的前景。综上所述，方案一骨架膜结构的实施是亟需的。虽然目前应用时间较短，但是无论从工程造价，还是施工周期，再到后期维护上都强于目前市场上广泛使用的钢网架结构。另外，骨架膜结构维护结构采用PVDF膜材，其透光性是网架+彩钢板结构无法比拟的。对本工程而言，采用骨架膜结构不仅能达到煤晾晒的效果，而且还能缩短施工周期，降低工程造价。因此，对本工程而言我们推荐使用采用骨架膜结构。以下章节均按方案一骨架膜结构储煤棚进行展开论述。第三节储煤场场地总平面布置一、自然条件1、气象条件本区属温带大陆性气候，冬春寒冷，干燥多风，夏秋炎热，多雨潮湿。年平均气温8.7℃，1月最冷，最低气温-20.5湿筛段，7月最热，最高气温37.5℃，7、8、9月为雨季，平均年降水量为585.9mm，平均年蒸发量为1873.8mm、,为平均年降水量3倍。霜冻期为9月下旬，全年无霜期157天，最大冻土深度2、地形地貌储煤场区位于太行山脉西侧，属中低山丘陵地貌，地表经长期风化剥蚀，沟谷纵横，梁岭绵延，地形十分复杂，井田西南部为中低山区，沟深坡陡，沟谷多呈“V”字形，向东北渐次过度为低的丘陵区，山间沟谷逐渐变得开阔、宽缓，井田总体地势南高北低，地形最高点位于井田西部北旗山，海拔1267.90m，最低点位于北中部边界附近召山河河谷，海拔994.40m左右，最大相对高差273.90m。井田地表河流主要为召三河，纵穿井田中部，由南向北经皇后村、刘家村和路家村汇入温河，清水流量0.63L／s，属季节性河流，雨季水量稍大，旱季水量甚微，以致干枯，属温和上游支流，滹沱河水系。发育于井田中部的召三河最高洪水位995～1015m。3、工程地质条件本次可行性研究未能提供工程地质勘察报告，设计未考虑特殊地质条件下的地基处理及桩基等特殊基础形式。二、总平面布置1、总平面布置原则在满足工艺流程、消防、安全、卫生等规范要求的前提下，本着统一规划，合理协调生产系统、运输等主要生产环节的相互关系，力争做到工业场地布置分区明确，使用合理，方便生产、生活管理。工业场地布置原则如下：（1）根据我国煤炭行业产业政策要求，简化、优化地面部署，尽量集中布置，压缩用地面积，进行总平面布置。（2）结合当地地形条件，气象条件，考虑常年主导风向西北风、山区的特点，结合建、构筑物合理使用功能，满足安全生产使用、消防、卫生等要求，合理确定建、构筑物间通道宽度。（3）充分利用和结合自然地形坡度，避免大填大挖，减少土石方量，降低施工难度，减少建设投资。（4）满足使用要求的前提下节约用地，处理好建、构筑物位置与风向、朝向的关系，使总平面布置紧凑，分区明确，使用合理，线路短捷、畅通整齐美观。（5）严格按环境保护的要求，因地制宜搞好绿化美化设计，尽量做到点、线、面有机结合，既遮阴又能观赏改善场区环境。（6）场、内外联系方便，合理布置煤流、矸石流、人流、物流，避免相互干扰、交叉，确保安全生产。2、总平面布置本项目储煤棚为新建工程，在现有发煤站内布置。具体位置见附图。第四节建筑物与构筑物一、概述本工程储煤场封闭改造工程为一座整体式储煤棚，建设规模：总占地面积40528㎡，其中Ⅰ区（平板网架）762m*19m（长*宽）占地面积14478㎡，Ⅱ区（骨架膜）230m*70m+125*40m+330*15（长*宽）占地面积26050㎡，纵向柱间距均为27米，檐口高22.0米，煤棚纵向远离铁路线一侧通长设钢筋混凝土挡墙3.0米高，储煤量约25万吨。各储煤棚需要附建设备基础、设备用房及车道等辅助设施。二设计依据及原始资料（一）设计依据1、国家现行的标准、规范及规程；国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2012国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009年版）国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）国家标准《钢结构设计规范》GB50017－2003国家标准《砌体结构设计规范》GB50003-2011国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008国家标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012国家标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108-2008国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2006国家标准《屋面工程技术规范》GB50345-2012国家标准《动力基础设计规范》GB50040-96国家标准《煤炭洗选工程设计规范》GB50359-2016（二）原始资料气象条件基本风压和基本雪压根据现行《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012），为基本风压：Wo=0.4kN/m2;基本雪压：So=0.35kN/m2。工程地质a、地形地貌拟建厂区场地较为平坦。b、工程地质条件本次可行性研究未能提供工程地质勘察报告。地震根据《建筑抗震设计规范（2016年版）》（GB50011-2010），本场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组。设计采用主要技术数据基本风压：0.40kN/m2。地面粗糙度类别：B类。基本雪压：0.35kN/m2。本工程主要建（构）筑物结构的设计使用年限按50年采用。二、建筑材料主要建筑材料，基础垫层采用C15素混凝土,现浇结构采用C30钢筋混凝土结构；钢筋采用HPB300(φ)、HRB400(Φ)级；砌体结构采用Mu10加气混凝土砌块和M7.5砂浆；钢结构钢材采用Q235-B级。选用国家标准图集时，材料规定按照图集中具体规定执行。设计所用的主要建筑材料钢筋、水泥、砌块、砖、砂、石、白灰等均建议在当地采购以节约工程造价。三建筑物及构筑物（一）建（构）筑物的设计原则1、设计原则：遵循安全、经济，美观和适用的原则，并考虑抗震、防火、采光及通风等因素进行设计。各建（构）筑物的建筑结构设计，依照其性质、功能特点以及当地自然情况确定。在满足工艺需要的前提下，采用合理、先进的结构型式和施工技术；缩短施工工期；减少生产中的噪音，改善生产环境；尽量使整个工业场地的建筑风格统一、色彩协调温馨、立面造型流畅简洁。2、耐火等级：根据《选煤厂建筑结构设计规范》GB50583-2010、《建筑设计防火规范》GB50016-2014和建筑物的结构形式对建、构筑物的耐火等级、防火类别进行合理的划分。在本次设计中，本工程储煤棚生产类别的火灾危险性为丙类，其耐火等级均为二级。3、防水设计屋面防水由（Ⅰ区（平板网架））0.6mm厚彩钢板和（Ⅱ区（骨架膜））膜材料自防水，满足设计及使用要求。4、新材料新技术应用为了贯彻国家节约能源的政策，储煤棚主体结构采用骨架膜结构，该结构具有自重轻、厚度小、抗拉强度高、阻燃、耐腐蚀等优点，而且施工便捷，非常适用于大跨中部无支承建筑的屋盖结构；附属设备用房的填充墙按需要采用加气混凝土砌块填充，重量轻，保温性能好。5、装修标准所有工程均按普通标准进行室内外装修。（二）建（构）筑物设计根据现场需求，本工程储煤场封闭改造工程为2座独立式储煤棚及相应附属设施。发煤站储煤棚建设规模：总占地面积40528㎡，其中Ⅰ区（平板网架）762m*19m（长*宽）占地面积14478㎡，Ⅱ区（骨架膜）230m*70m+125*40m+330*15（长*宽）占地面积26050㎡，纵向柱间距均为27米，檐口高22.0米，煤棚纵向远离铁路线一侧通长设钢筋混凝土挡墙3.0米高，储煤量约25万吨。。现场储煤通过皮带输送机运入，装载机装火车运出。出入口：2个区储煤棚靠近火车一侧均不封闭，做为汽车纵向通道及装载机装车厂地。Ⅰ区（平板网架）钢柱支撑平板网架储煤棚东西两端各留一个门洞，宽*高=6.0*6.0米，北侧纵向共设4个宽*高=1.0x2.1米行人门，均匀布置；Ⅱ区（骨架膜）钢筋混凝土柱支撑钢骨架膜煤棚，南侧、东侧及西侧三面共留8个汽车门洞，门洞宽*高=6.0*6.0米，详见总平面布置图。视频监控系统：瓦斯监控、粉尘监控。（三）行政、公共建筑项目行政、公共生活建筑项目利用本厂区现有设施。第五节电气一、设计依据《供配电系统设计规范》GB50052-2009；《低压配电设计规范》GB50054-2011；《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010；《煤炭洗选工程设计规范》GB50359-2016；《建筑照明设计标准》GB50054－2013；《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058－2014；《建筑设计防火规范》GB50016-2014；《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》AQ1029-2007；《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008储煤场提供的现场资料、要求及各专业向电气提供的设计资料。二、配电储煤场封闭后，煤尘、瓦斯均可能积聚，按爆炸性气体环境进行分区属于1区，故煤场内所用机械电气设备采用隔爆型，包括隔爆配电箱、隔爆电机、隔爆开关、隔爆电缆、隔爆灯具、隔爆探头等等。电机设备采用电机综合保护器，对电机及线路出现的过负荷、缺相、堵转、漏电等及时保护。配电室、控制室和主要通道等处设置应急照明。三、消防监测监控及消防联动和自动灭火系统储煤场设置瓦斯、一氧化碳的检测设备；煤仓上方、封闭的地面煤仓下口、封闭的带式输送机地面走廊上方等瓦斯浓度较高的地点设置甲烷传感器。瓦斯传感器安装在储煤场的顶部位置，均为吊挂方式安装，安装高度不小于0.3米。开停传感器直接卡在各风机组的配电箱出线位置。为确保储煤场消防安全，本方案设置VFSD图像型火灾探测器，可以从不同角度进行分析，不受空间高度、高温、易爆、有毒等环境条件的限制，采用智能图像分析技术，能够实时采集并分析现场视频，迅速识别火焰并产生火情报警，极大提高了火灾报警的准确率和相应速度。将图像安全监控和火灾探测系统、图像定位系统有效结合形成及时可靠的消防联动和自动灭火系统，且与水炮和隔爆风机联动。除尘系统电控箱由设备厂家配套提供，控制方式为就地控制。四、防雷接地储煤场等构筑物按二类防雷建筑物进行设防，采取防直击雷、防雷击电磁脉冲及防雷电感应措施。除钢筋混凝土筒仓外的建（构）筑物，尽可能利用结构钢筋作为防雷接地装置。金属屋面结合明敷ø8镀锌圆钢避雷带作为接闪器，利用钢筋混凝土柱内主筋及钢柱作为防雷引下线，基础内结构钢筋作为接地极，各金属构件间须做电气连通。低压配电系统接地型式为TN-C-S系统。建筑物实施等电位联结。防雷接地装置与电气设备等接地装置共用，接地电阻为1欧姆。进出建筑物的所有金属管路及PEN干线等，在进建筑物处实施总等电位（MEB）联结，以降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。五、照明储煤场拟设置150盏400W的隔爆LED灯做为一般照明，采用智能控制器或光电控制器控制照明灯具。表4.5-1煤棚用电设备主要材料煤棚设备估量序号设备名称规格和型号单位数量照明1LED隔爆投光灯BTC8116400W套1502配电箱台20配电线缆甲烷监测系统1CH4传感器个2602分站+电源箱套173交换机+电源箱套2传输线缆一氧化碳监测系统1CO传感器个2602分站+电源箱套173交换机+电源箱套2传输线缆配电1配电柜台62电缆温度监测1温度传感器2传输线缆第六节控制及自动化一、控制系统功能及控制范围1.系统功能:（1）.控制方式分为两种：集中程序控制方式（含集中自动程序控制及集中单机手动控制两种）和单机就地手动控制方式，转换方式为上位监视画面选择以及应急转换开关选择。其中集中程序控制方式用于正常生产，单机就地手动控制方式用于维修、调试以及事故应急运行。当采用集中自动程序控制时，所有设备由计算机监控系统统一安排，按照一定的联锁逻辑进行自动控制；当使用集中单机手动控制方式时，设备由操作员在操作员站上进行手动启停；当设备需要维护、检修及事故应急时，可通过应急转换开关转为单机就地控制方式。三种控制方式可实现自由转换。（2）.成套设备（如柴油发电机组等）独立运行，并接受PLC集控主网主网统一监测；（3）.通过对采集的工况参数进行处理，自动形成各参数的工况历史曲线，与控制指标所做出的报警线相比较，如遇“超限”则实时报警，及时调控相关设备。上述工况检测信号均送入PLC内，通过PLC自动完成控制和调节。（4）.操作方式：通过人机对话的方式进行操作，控制室的操作人员通过上位机的键盘或鼠标来表达生产调度的意图和命令。（5）.屏幕显示功能：利用上位机的显示器模拟系统的工况。显示系统中每台设备的工作状态及运行参数。通过对主要生产过程参数（压力、风阀阀开度、瓦斯浓度、粉尘浓度、主要设备运行电流等）进行实时的在线检测，以多种方式（如数字显示、趋势图、柱状图等）显示出来，使调度指挥人员随时掌握现场设备的工作状态及系统各类相关参数的变化情况。（6）.故障报警及打印功能：应用上位机组态软件开发本系统的上位机监控、管理及故障报警功能软件。该报警软件主要表达现场设备的各种保护、压力超限、瓦斯浓度超限、粉尘浓度超限、设备故障等状态，并可即时的打印出报警报表。（7）.系统具有记录、分析、统计、打印和管理功能。（8）.系统具有故障自诊断功能，根据关键设备的历史数据统计分析，可查找相应设备故障情况。（9）.通过上位机系统对维护所需的信息进行集中管理，全面提供开放的集成架构和标准的基础单元，便于全面科学统一管理。2.控制范围及目标：本监控系统的控制范围包括：储煤棚。控制系统采用集中监控型式，煤棚控制设备统一规划，集中设置，统一管理。二、控制系统组成1.控制主机选型控制系统采用集中监控型式，二个煤棚各自独立设置一套PLC控制主机，控制主机能够灵活配置多种通讯模块，具有WEB（有线网络、无线网络）发布功能，各煤棚所需各种输入/输出控制模块分区块设置，通过分布式I/O通讯网络组成有机的整体；成套设备（如柴油发电机组等）通过MODBUS网络与主网进行通讯。控制系统的网络独立完善，能避免遭受外界网络病毒攻击造成控制系统的不稳定，整个控制系统设独立的网关与公司局域网实现通讯。本着设备可靠性高、技术先进的原则进行配置，系统兼容性好，便于多种网络通讯组网，系统维护量少，方便操作。PLC编程采用友好编程软件工具包，用以完成PLC应用软件的开发编制及本程控系统（硬、软件）的配置、测试工作。上位机的监控软件采用工控组态软件来实现本集控系统的监控、数据管理及故障报警。PLC电源及PLC柜设在配电室内，上位机设在配电室监控值班室。全部开关量控制电缆采用KVV，KVV22型电缆，模拟量控制电缆采用DJYPVP聚乙烯绝缘组屏蔽总屏蔽聚乙烯护套计算机用电缆，电缆敷设方式：沿电缆沟、电缆桥架或穿镀锌钢管敷设。2.上位机控制系统组成：集中控制室设置2台工控机、2台液晶显示器（22英寸）图形工作站，与1台A3激光多功能打印机组成上位机系统，来实现本集控系统的监控、管理及故障报警，室内同时设有1台组合式控制操作台、3台配有全密封免维护铅酸电池的UPS电源，1台具有2个100BaseFX光纤接口6个10/100BaseT(X)端口的工业级百兆以太网交换机。上位机与PLC之间的数据链接采用Ethernet网络来实现，以实现全区设备的集中监视、控制和管理。上位机互为冗余热备，上位监控计算机可将系统中的工况参数、设备运行状况等信息进行加工处理和筛选，将重要信息送到计算机信息管理数据库上，以实现信息共享。从而实现全区系统设备的统一调配、指挥与集中管理。第七节给水排水一、设计依据1、本工程设计任务书；2、建设单位提供的建筑物周围市政条件资料；3、建筑专业提供的方案图及设计资料；4、国家现行的有关设计规范：（1）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）（2）《室外给水设计规范》GB50013-2006（3）《室外排水设计规范》GB50015-2006（2016年版）（4）《建筑设计防火规范》GB50016-2014（5）《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014（6）《煤炭工业给水排水设计规范》GB50810-2012（7）《固定消防炮灭火系统设计规范》GB50338-2003（8）《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005二、设计范围给水排水和消防给水设计。三、总体设计新建储煤场内设置除尘喷雾系统和消防系统。新建储煤场的喷雾除尘系统用水水源接自厂区原有生产及消防合用供水管网。室内外消火栓系统及自动消防水炮系统用水接自消防水池及泵房。1、喷雾除尘系统本工程煤棚内喷雾除尘采用智能粉尘控制器，给水由厂区给水管网直接供水，要求供水压力为0.4MPa(自地面起)。本工程洒水采用型号FCK80型的雾炮机，雾炮机电机部分为防爆设备。雾炮机有效射程为70m，可水平、上下旋转，水平旋转角度为-90°至90°，上下旋转角度为-10°至50°。每台雾炮机消耗水量为120L/min，可手动和自动喷水，雾炮机同时使用按2只计算，每小时喷射按15min计算，每次喷射间隔15min。最大小时用水量为7.2m3/h。洒水系统采用焊接DN40钢管，焊接连接。管道沿封闭储煤场环场布置。2、消防系统本工程按规范设室内外消火栓系统、自动消防炮系统、灭火器配置。1）室外消火栓系统根据《煤炭工业给水排水设计规范》第2.6.4条：“封闭式煤场宜根据其储量按室外堆场计算室外消防水量。按《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014表格3.4.12本工程室外消防用水量为20L/s。在环场设置室外消防管道，管道采用DN150的消防用内外涂环氧复合焊接钢管，直埋敷设，埋设深度为地下1.0m。为防止冻结，室外消火栓采用地下式室外消火栓，采用支管深装或干管安装的方式，消火栓的安装参见《12S4》P8-P9。2）室内消火栓系统根据《消防给水及消火栓系统技术规范》本工程按封闭储煤场进行消防给水设计，室内消防用水量为10L/s，火灾延续时间3h，一次火灾设计用水量为108m3，系统压力为0.45MPa。消防用水由室外生产及消防合用管网提供。本工程在封闭煤场内环场设置室内消火栓。室内消火栓采用组合式消火栓箱，室内消火栓满足两股水柱同时到达室内任何部位，室内消火栓采用DN65的消火栓一个，口径19mm的水枪一支，25m衬胶龙带一条。消火栓栓口中心高度离地面为1.10m。室内消火栓干管埋地敷设。本工程设置消火箱规格为800×650×240。3）自动消防炮系统自动消防水炮灭火系统由探测报警、自动消防炮和图像监控三部分组成，可全自动灭火、现场人工控制灭火、远程控制灭火，具有自动程度高、定位准确和灭火时间短等优点。本工程设置PSDZ自动消防炮系统，其将双波段火灾探测器和线型光束图像感烟探测器采集到的信号传至控制中心，一路送给视频切换器，一路送给防火并行处理器。可采用自动控制、远程控制和现场控制等，其中现场手盘控制和控制室手盘控制具有优先控制功能。室内每个智能消防炮最高点设置自动排气阀。消防水炮型号选择为防爆型ZDMS0.8/30S-RS55Ex型，流量为30L／s，最大射程55m，额定工作压力为0.8MPa，额定功率130W，应采用UPS电源装置，确保在火灾中不停电。智能消防炮系统应具有消防控制室自动、手动、现场应急手动控制三种控制方式。智能消防炮位置处应设置消防水炮专用水泵应急启动按钮。室外设消防水炮水泵结合接合器4套。4）固定灭火器本工程按A类中危险级配备灭火器，灭火器采用MFT/ABC206A推车式磷酸铵盐类干粉灭火器。3、雨水收集系统本项目厂内降雨初期会产生初期雨水，对于初期雨水量，据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400-2006第5.6.4条：初期雨水弃流量应按照下垫面实测收集雨水的CODcr、SS、色度等污染物浓度确定。当无资料时，屋面弃流可采用2~3mm径流厚度，地面弃流可采用3~5mm径流厚度。本项目初期雨水量按下列公式计算：设计收集初期5mm雨水量，煤棚汇水面积F（40528m2），雨水收集量为；5*40528/1000=202.6m3另外考虑场地地面初期雨水收集，拟在场地最低处设置一座有效容积为400m3的雨水收集池，尺寸：10mX10mX4m，雨水收集池内设置3套D150圆闸门，按不同水位进行泄水，并设置2台回用泵，单泵性能Q=100m3/h，H=22m，N=15kw。初期雨水收集池前的进水渠道上设置渠道闸板2套（550×600mm），用来切换初期雨水和后期雨水。后期雨水直接排入排洪沟。五、水池泵房1、本工程消防用水总量应包含室内外消防用水量，其中消火栓系统按照3h火灾延续时间计算，自动消防水炮系统按1h计算，本工程消防用水总量为（20+10）×3.6×3+60×3.6×1=540m3。并配套相应的水泵房。2、本工程消火栓系统、消防水炮系统均采用稳高压系统，洒水系统采用厂区现有给水管网作为水源。其中，消火栓系统可接厂区原有消防管网；消防水炮系统设置消防水炮专用消防泵XBD10.5/60-110-HY，（参数Q=60l/s，H=1.05MPa，N＝110.0kW）和消防水炮稳压泵各2台，稳压罐的调节容积，按照1支消防水炮30L/s，30s消防泵启动时间计算，则气压稳压罐的调节容积为900L。六、管道保温半封闭储煤场管道绝热保温层采用50mm的岩棉，外加0.5的镀锌薄钢板保护。消防、洒水的主干管均埋地敷设（敷设深度1.0m），支管采用电伴热保温，并采用自动泄水阀泄水。电伴热保温采用变功率或管道防冻自调式伴热电缆，当气温温度低于5℃时