文家坝一、二矿集中工业场地选址可行性探讨

关键词：矿井、工业场地、集中建设、分散建设、基本农田、设计、原则 

1.概况
文家坝一、二矿位于贵州省毕节地区织金县，一矿井田位于阿弓向斜北段，二矿井田位于阿弓向斜中段，两矿井田毗邻，织金至三塘二级公路从两井田之间穿过。井口及工业场地紧靠织金县城，由县城往东经清镇至贵阳市157km，南经普定至安顺市99km，西南经珠藏、少普至六枝110km，矿井交通条件较好。文家坝一、二矿均分成两期建设，一期规模120万t/a，二期规模240万t/a。其配套选煤厂与矿井一样分成两期建设，一期规模240万t/a，二期规模480万t/a。文家坝一、二矿地面设施按240万t/a的规模建设。
2.工业场地位置选择的影响因素
2.1区位对选址的影响分析
文家坝一矿井田位于贵州省织金县的城关镇、绮陌乡和板桥乡。矿区地处黔西高原向黔中丘原的过渡地带，海拔标高大部份在+1400.00m以上，地势西高东低，井田呈北东～南西向分布，南部以F28断层与文家坝二矿相接，北部以F1断层与戴家田井田相邻，东界及西界为煤系底界，井田走向长10.88～10.94km，倾斜宽1.8～3.19km，面积28.4238km²。
文家坝二矿位于城关镇和珠藏镇。地处黔西高原向黔中丘原的过渡地带，海拔标高大部份在+1400.00m以上，地势西高东低，井田呈北东～南西向分布。井田走向长9.95～10.20km，倾斜宽0.82～3.30km，井田面积21.8486km²。
文家坝一、二矿属于煤炭资源开发项目，其所处的地理位置直接限制了工业场地的选址只能在井田范围以内及其较近的周边区域。项目区域位置详见图2-1：文家坝一、二矿及选煤厂选址方案分布图。

　　2.2外部交通运输条件对选址的影响分析
S209省道及S307省道为县镜内两条主要过境公路。S209省道南北贯穿全区，S307省道东西贯穿全区。从织金县城出发，北至绮陌8km，至八步24km，至毕节市147km，至普定68km，至贵阳157km，至纳雍县93km。除上述省道外主要县级公路有：织金至六枝的织六线；珠藏镇至卡房（六枝）的珠卡线；织金至普定的织普线。县内公路网遍布，为文家坝一、二矿的开发创造了极为有利的公路运输条件。
矿井东侧的国铁隆（昌）百（色）铁路全长483km，运煤能力1000万t/a。其中北段隆昌至泸洲段长已经建成通车，泸洲至纳溪段正在建设，纳溪至叙永段即将开工；南段的织金至黄桶段已于2006年底开工建设。本线规划由黄桶继续向南连接南昆铁路百色站，构成我国西南地区一条重要的资源开发线和最便捷的出海通道。黄（桶）织（金）段设计货运能力2300万t/a。从织金站至黄桶站63km，至安顺站92km，至贵阳南站194km，至南宁站1035km。黄织铁路的建成通车为文家坝一、二矿的开发创造了极为有利的铁路运输条件。
文家坝一、二矿一期生产的原煤经选煤厂洗选，产品煤的年产量为精煤147.32万t，洗混煤47.05万t；二期年产量为精煤294.64万t，洗混煤94.10万t。由于本项目是织金煤化工产业园和织金电厂的配套矿井，因此，其产品煤的用户为织金县八步镇的织金煤化工产业园和织金电厂。根据项目地理位置、运输量、外部运输条件、主要用户的地理位置、运输成本、运输对环境和织金县城的影响等因素，本项目产品煤的外运方式采用准轨铁路运输最为合理。
正在修建的黄织铁路从文家坝一、二矿井田东南侧通过，织金车站轨面标高+1347.37m，结合地形地貌条件，产品煤的铁路运输限制了文家坝一、二矿工业场地只能选择在织金县城西北侧，城关镇的大冲头、文家坝、水银沟、及绮陌乡的洞口岩一带。
2.3地形地貌对选址的影响分析
文家坝一矿井田地形地貌形态象汤匙，向北东倾斜。俯瞰井田，西北高，东南低，中间低洼，地势由南西向北东逐渐降低，属于剥蚀、侵蚀、构造地貌形态。向斜边缘，茅口组碳酸盐岩和峨眉山组玄武岩组成了山峦叠嶂，峰丛簇拥的长垣山脊，山脉呈北东—南西向排列，呈现以剥蚀、侵蚀作用为主的高山峡谷地形。反向坡悬崖峭壁发育，峰谷相对高差悬殊，南东翼平寨一带达400m，向斜轴部沟谷纵横，地形形态支离破碎。井田内的最高点位于枝梁子，海拔为+1947.00m。最低点位于织金河畔的瓦房寨，海拔为+1260.00m。因此，受井田内及周边地形地貌了限制，适合布置文家坝一矿工业场地要求的场址主要位于井田东南侧城关镇的文家坝、水银沟和绮陌乡的洞口岩一带。
文家坝二矿井田位于纳雍县马中岭至织金县凤凰山区域分水岭地带，分水岭呈北西～南东向展布，在井田中部峰顶标高一般+1900.00～+1910.00m。井田两翼飞仙关组__、二段地层组成次一级分水岭，延伸方向北东～南西，北西翼峰顶标高+1850.00～+1950.00m，南东翼峰顶标高+1750.00～+1900.00m。鸟瞰井田，脊骨相间排列，峰峦起伏，沟谷深切，山势陡峭，地势总的趋向是西北部高、东南部低、中部隆起向两端倾斜。最高点在北西翼的新寨大山，标高+2164.97m；最低点位于井田东南部化跨河河口，标高+1310.00m。因此，受井田内及周边地形地貌了限制，适合布置文家坝二矿工业场地要求的场址主要位于井田西北侧中部边界附近的新寨，井田东侧城关镇的大冲头、文家坝一带。
2.4地质勘察程度对选址的影响分析
根据贵州省煤田地勘公司1974年12月提供的《贵州省织金煤田阿弓向斜北段勘探区地质勘探详查报告》及1984年12月提交的《贵州省织金县织金煤矿区文家坝井田南段精查地质报告》，文家坝一矿井田南段勘探程度达到精查，北段勘探程度为详查，因此，井口及工业场地的选择应尽量靠近控制程度较高的区域即文家坝井田南段。
根据贵州省煤田地质勘探公司1983年11月提供的《贵州省织金县织金煤矿区大冲头井田精查地质报告》，文家坝二矿整个井田勘探程度较高，根据精查勘探钻孔分布情况，井田南东翼钻孔分布较北西翼密集，控制程度较北西翼高，因此，井口及工业场地的选择应尽量靠近控制程度较高的区域。
2.5煤层赋存条件对选址的影响分析
一矿井田煤层埋藏较浅，阿弓向斜两翼煤层倾角差别较大，南东翼煤层赋存绝大部分平缓，一般在5～10°左右，浅部一般在17°左右，北西翼煤层较陡，倾角在27～40°。二矿井田煤层埋藏较浅，向斜两翼煤层倾角差别较大，南东翼煤层赋存绝大部分平缓，倾角均在12°以下，平均5°；向斜北西翼煤层较陡，倾角在20°～40°，平均30°。矿井井口及工业场地的选择应靠近煤层赋存平缓的块段。
2.6浅部小矿井的分布对选址的影响分析
本区煤炭开发历史悠久，小窑多为地方民用开采，分布小窑为季节性开采，开采技术相当落后，开采浅部煤层，根据2007年9月省人民政府关于毕节地区、铜仁地区煤矿整合调整布局方案的批复及六部委文件（黔煤办字[2006]97号）的批复，织金县现有合法整合矿井55对，文家坝一、二矿浅部有整合矿井有15对，主要开采上、中煤组，以斜井、平硐开拓为主，一般开采垂深均在150～350m左右。整合矿井遍布一、二矿井田边界，给本矿井井口及工业场地的选择带来困难。
3.选址方案
在文家坝一、二矿及其选煤厂工业场地的选址过程中，本着合理利用土地和节约用地的原则，设计单位与当地国土、规划、建设、环保、水利、农业等有关部门的专家经多次现场踏勘、论证，根据文家坝一、二矿浅部小矿井的分布、煤层赋存条件、井下开拓布局，项目区的地质地形条件、水文地质条件，供电、供水、运输等外部协作条件，以及与其它建设项目规划的协调情况，并结合当地的城乡规划、土地利用现状和规划等情况，本项目拟选了五个工业场地方案：文家坝集中工业场地方案、大冲头+文家坝分散工业场地方案、水银沟分散工业场地方案、洞口岩分散工业场地方案、新寨分散工业场地方案。各方案具体位置详见图2-1。 
3.1文家坝集中工业场地方案（文家坝一、二矿）
该方案的特点主要是将文家坝一、二矿及其配套选煤厂的工业场地集中布置在织金县城关镇西湖村文家坝，化跨河东西两岸的二级台阶地上。场区位于织金县城西北面，距县城中心最近的直线距离1.50km，东北紧靠织金至三塘的公路（规划改扩建为山岭重丘二级公路）。两个矿均采用平硐开拓，其地面生产设施、辅助生产设施、行政管理与生活服务设施，以及入洗两个矿井原煤的配套群矿型选煤厂等集中在一个场地建设，服务于文家坝一矿和二矿，用地面积27.20hm²。
选煤厂洗选后的产品煤通过1.1km的管状胶带机走廊运至在织金站扩建的煤矿铁路装车站装车外运，也可采用汽车直接运至用户。该方案工业场地位置详见图2-1。
3.1.1主要优点有：①场区工程地质条件较好，避开了小矿井对矿井的影响和地质灾害区域； ② 一、二矿地面场地集中建设，较分散建设占用土地少，拆迁户少，投资省，管理方便； ③ 一、二矿均采用平硐开拓，节省井下提升和排水费用； ④ 选煤厂与煤矿铁路装车站的运输距离较短，交通便利； ⑤ 首采区煤层勘探程度高，资源稳定可靠。
3.1.2主要缺点有：①集中工业场地大部分位于化跨河两岸的二级台阶地上，冲积层较厚，为确保矿井及工业场地安全，建设时需要对河道进行治理，修建防洪堤，工程量较大，增加投资； ② 为避开小矿井对矿井的影响，井下开拓巷道工程量相应增大，文家坝一矿主平硐长3395m，文家坝二矿主平硐长5525m； ③ 场地位于城市规划区内，对城市有一定影响。
3.2 水银沟分散工业场地方案（文家坝一矿）
该方案是将文家坝一矿及其选煤厂的工业场地选择在织金县城关镇何家寨西南侧约200m处的水银沟。采用平硐开拓，建准轨铁路专用线，并将铁路装车站建在工业场地旁。本方案工业场地布置包括：生产设施、辅助生产设施、行政管理与生活服务设施、选煤厂等，用地面积18.66 hm2。。
选煤厂洗选后的产品煤通过胶带机走廊运至工业场地旁的煤矿铁路装车站装车外运，也可采用汽车直接运至用户。该方案工业场地位置见图2-1。
3.2.1主要优点有：①井下生产系统简单，运输环节少； ② 矿井采用平硐开拓，节省井下提升和排水费用； ③ 建井工期较方案一短。
3.2.2主要缺点有：①场区地势狭长，地面设施布置困难，不利于施工及生产管理；场地处于狭长的山凹里，防洪工程量大；文家坝一、二矿分散建设占用土地，特别是基本农田较多； ② 场区东部及东北部有岩溶、小窑采空区等不良工程地质； ③ 比集中场址方案多新建进场公路长0.438km和铁路专用线长1.71km，并需单独建设铁路装车站，且其调车作业不方便； ④ 场地拆迁户比集中场址方案多18户； ⑤ 场地位于城市规划区内，对城市有一定影响。
3.3 洞口岩分散工业场地方案（文家坝一矿）
该方案将文家坝一矿及其选煤厂的工业场地选址在织金县绮陌乡绮陌村洞口岩以西约500m的坡地上。在织金车站的外部靠山侧横列式布置煤矿铁路装车站装车外运。本方案工业场地布置包括：生产设施、辅助生产设施、行政管理与生活服务设施、选煤厂等，用地面积18.28 hm²。。
矿井建成原煤经选煤厂入洗后，经公路运输运至在织金车站的外部靠山侧横列式布置的煤矿铁路装车站装车外运。该方案的工业场地位置详见图2-1。
3.3.1主要优点有：①井下开拓工程量较小，建井工期短； ③场地工程地质条件较好； ③ 距离织金煤化工产业园等目标用户较近，产品运营费用低； ④ 距离织金县工业用地区域较近，外部协作条件好； ⑤ 距规划的织金县城较远，对城市的影响较小。
3.3.2主要缺点有：①场区地形坡度较大，平场土石方和挡土墙工程量较大；用地面积较集中场址方案多，且多是基本农田； ② 新建进场公路较集中场址方案多3.9km，并需新建铁路装车站，占地面积多，且投资高； ③ 首采区位于阿弓向斜北段详查区，资源可靠性差； ④ 场址内有80户农户居住，拆迁量大。
3.4 大冲头+文家坝分散工业场地方案（文家坝二矿）
该方案是将文家坝二矿及其选煤厂的工业场地分散布置在织金县城关镇西湖村的大冲头和文家坝两处，其间相距1.42km，用胶带机走廊与公路相连。本方案工业场地布置包括：生产设施、辅助生产设施、行政管理与生活服务设施、选煤厂等，用地面积27.13 hm2。
在大冲头场地主要布置有辅助生产设施，在文家坝场地主要布置有行政管理与生活服务设施、配套选煤厂等。选煤厂洗选后的产品煤通过管状胶带机走廊运至在织金站扩建的煤矿铁路装车站装车外运，也可采用汽车直接运至用户。该方案工业场地位置详见图2-1。
3.4.1主要优点有：① 场区工程地质条件好；② 矿井采用平硐开拓，节省井下提升和排水费用； ③ 首采区煤层勘探程度高，资源稳定可靠； ④ 井下开拓巷道工程量省，平硐长度相对方案一少掘859m。
3.4.2主要缺点有：①因大冲头场地地形狭长，三面环山，工业场地不能集中布置，因此将文家坝场地作为主要生产设施和选煤厂的布置场地；工业场地分散建设占用土地，特别是基本农田较多；管理难度大，运行成本相应增高； ② 相对方案一需多新建进场公路约1.5km，增加2km地面胶带运输机走廊，相应增加占地面积和投资； ③ 主平硐井硐施工受小矿井和老空区影响； ④ 场地拆迁户比集中场址方案多18户； ⑤ 场地位于城市规划区内，对城市有一定影响。
3.5新寨分散工业场地方案（文家坝二矿）
该场地位于织金县城西北面新寨以西约450m的坡地上，距县城直线距离12 km，矿井采用斜井开拓。场址布置在规划改建的织金～三塘二级公路东面，需建设织金～三坝铁路专用线织金～中寨段，专用线长10.9 km，并在中寨设铁路装车站。本方案工业场地布置包括：生产设施、辅助生产设施、行政管理与生活服务设施、选煤厂等，用地面积18.95 hm²。
矿井原煤经选煤厂洗选后，采用3.3km胶带运输机走廊输送至规划的织金～三坝铁路专用线的中寨站装车外运，其设备、材料运输及人员出入均采用公路汽车运输方式。该方案工业场地位置详见图2-1。
3.5.1主要优点有：①矿井采用斜井开拓，井下开拓工程量较小，建井工期短； ② 场地紧临正在改造的织金至三塘二级公路，进场公路省，便于尽早组织开工建设； ③ 距规划的织金县城很远，对城市无影响。
3.5.2主要缺点有：①场地地形复杂，坡度较大，工程地质条件较差；平场土石方和挡土墙工程量较大；用地面积较集中工业场地方案多，且多是基本农田；② 胶带走廊占线长，增加施工、维护和管理难度与费用； ③ 需修建织金～中寨段铁路专用线长10.9km，工期长、投资大。 ④ 到织金电厂、织金煤化工产业园的距离较远，产品煤及辅助运输费用都较高； ⑤ 场地拆迁户比集中工业场地方案多24户； ⑥ 因采用斜井开拓，排水、提升费用增加，吨煤生产成本高； ⑦ 场区地处织金县工业用地布局区域外，且距离较远，外部协作条件较差。
4.选址方案比选分析论证
本项目场址选择本着合理利用和节约用地的原则，力争做到既满足井田开拓、工程地质、外部运输的要求，又满足环境保护和城市规划的要求。在项目选址过程中，分别对五个场址进行了现场踏勘，从地理位置、与城市主导风向的关系、地形地质条件、首采区煤勘探程度、交通运输条件、拆迁情况、占用基本农田情况、主副井筒受小煤窑及地质灾害影响情况、对环境的影响情况、其它外部协作条件等，以及项目区内土地利用现状、井下开拓布局等进行比较、论证。

　　  综合以上五个场址的优缺点、对比分析论证，文家坝集中工业场地方案由文家坝一、二矿集中建设，较分散建设占用土地少，拆迁户少，投资省，管理方便；场区工程地质条件较好，避开了小矿井对矿井的影响和地质灾害区域；一、二矿均采用平硐开拓，节省井下提升和排水费用；选煤厂与煤矿铁路装车站的运输距离较短，交通便利；首采区煤层勘探程度高，资源稳定可靠，规划确定文家坝集中工业场地为推荐方案。
5.结束语
5．1井口及工业场地的选择应尽量靠近勘探程度高及煤层赋存条件较好的块段。
5．2井口及工业广场选择应尽量避开小矿井对矿井的影响和不良地质区域。
5．3工业场地应选择在地势较为平坦，场区工程量较少，交通顺畅的地方，在建的隆百铁路黄桶至织金段织金车站位于井田东南面，工业广场的选择要有利于煤炭运输，以减少外运费用提高经济效益。
5．4井口及工业场地的选择应考虑少占良田好土，少拆迁或者不拆迁村庄或房屋；工程地质较好的地段，节省投资和减少社会影响，并留有发展余地。
5．5有利于井下开拓开采布置，达到井上下生产系统合理可靠，综合运营费用最低。
5．6井田煤层埋藏较浅，选择的井口位置和工业场地应尽量避免因压煤而留设大量的井筒及工业场地安全煤柱。
参考文献：
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