第6章 总体布置与设备配置.docx

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第6章总体布置与设备配置

第6章厂房总体布置与工艺设备配置

内容提要：

本章学习内容包括：

厂房总体布置的原则；选矿厂工艺厂房组成、建筑形式及布置方案；车间设备的配置原则和方法；破碎筛分厂房设备配置；磨矿车间设备配置；选别车间设备配置（浮选、重选、磁选）；脱水车间设备配置；选矿厂辅助车间配置设计（药剂设施、试验室和化验室等）；选矿厂生产检测及自动控制；选矿厂工业卫生及安全；尾矿设施（尾矿库组成、尾矿浓缩与输送、尾矿回水等）。

6.1厂房总体布置

总体布置是选矿厂设计工作的重要组成部分。

如果一个选矿厂建设项目没有总体布置设计，就会使厂房的总体布置出现分散和紊乱，甚至布置不合理，从而造成无计划的盲目建设，既影响生产和生活的合理组织，又影响建设的经济效果和建设速度，也破坏了建筑群体的统一和完整。

所以，对确定要建设的选矿厂，在进行厂址选择和工艺设备配置完成后，必须在已确定的用地范围内，经济合理地进行工艺厂房及其他设施的总体布置设计。

选矿厂总体布置是在国家有关政策指导下，根据选矿厂建筑群体的组成内容和使用性能要求，结合地形条件和工艺流程，综合研究建（构）筑物及各项设施之间的平面和空间关系，正确处理厂房布置、交通运输、管线综合和绿化等问题。

达到充分利用地形和节约土地，使建筑群的组成和设施融为统一的有机整体，并与周围环境及其它建筑群体相协调而进行的设计工作。

通常，一个选矿厂的总体布置，在综合考虑各种因素之后，可用平面和剖面（竖向）设计图纸表示出来，如图6-1和图6-2所示。

厂房总体布置涉及多方面的知识，是一项技术性、政策性很强的工作，需要选矿工艺设计、交通运输设计、公用工程（水、电供应）等多专业的密切配合，才能正确完成总体布置。

不同类型选矿厂的总体布置，与设计对象的性质、规模、使用性能和当地条件（如地形、地质、气象、水文、周围环境、城市或农村规划要求）有密切的关系。

因此，厂房总体布置必须处理好局部与整体、工业与农业、生产与生活、建设与自然、设计与施工、近期与远期等之间的关系。

6.1.1总体布置的原则及一般规定

6.1.1.1总体布置的原则

（1）总体布置必须贯彻国家有关方针和政策。

认真贯彻十分珍惜和合理利用每一寸土地，切实保护耕地，防止污染，保护环境的国策。

做到合乎国情，安全适用，技术先进和经济合理。

（2）总体布置应符合所在地的地区规划，或城镇、农村规划的要求。

宜以现有城镇为依托，对辅助生产、废料加工、交通运输、维修服务和生活服务等方面进行广泛协作，如厂址附近无城镇可依托时，应按国家有关规定进行总体规划。

6.1.1.2总体布置一般规定

（1）总平面布置必须进行多方案比较，确定合理的布置方案

根据选矿工艺流程、运输条件、安全卫生和施工管理等因素，结合选矿厂厂址的自然条件，进行多方案比较。

即：

①按满足生产、生活的使用性能分区组合建筑群和道路。

总平面布置应以主要工业场地为主体，全面规划统筹安排。

如出入口的位置、交通线路的走向、建筑物

图6-1设在斜坡上的浮选厂总平面图

1-竖井卷扬机房；2-竖井；3-破碎车间；4-皮带通廊；5-磨浮车间；6-浓缩机；7-精矿处理车间；8-选矿厂高位水池；9-净化站及防火加压水泵房；10-精矿回水池；11-浓缩机溢流水池；12-总降压变电所；13-柴油发电机房；14-燃料油库；15-尾矿第一砂泵房；16-尾矿事故沉淀池；17-材料仓库；18-石灰仓库；19-机修车间；20-铸造车间；21`-油库；22-汽车库；23-斜坡卷扬机房；24-试验室、化验室；25-行政福利室；26-堆煤场；27-露天堆置场

图6-2设在斜坡上的浮选厂剖面图

的体型、朝向和平面组合，应按相互之间的性质关系和特点进行布置，使其紧凑合理。

确定各性能区的外形，其面积不宜过小，通道的数量不宜太多，并与周围环境协调统一。

生产上做到流程畅通，生活上使用联系方便。

②节约用地，做到技术经济上合理，尽量利用荒地和劣地，不占或少占耕地和好地，少拆迁民房。

结合当地条件，因地制宜地进行总平面布置。

充分利用和保护天然排水系统及山地植被，注意避开滑坡、塌陷、滚石和泥石流等不良地质地段，以及烈度为7-9度的地震区、湿陷性黄土地区和膨胀土地区。

同时应避开国家规定的风景区、自然保护区、历史文物古迹保护区、生活饮用水水源地、卫生防护带内、有开采价值的矿床上、不能确保安全的水库、尾矿库、废料堆场的下方，以及圈定的军事设施等区域。

③满足卫生、防火和安全等有关技术规范。

建、构筑物之间的间距应结合通风、防火、防震和防噪等要求综合考虑，合理确定。

在常年盛行风向的同一延长线附近，不宜布置有多个污染源的工业场地，避免各个场地的互相影响。

对散发烟尘、有害气体的建（构）筑物，应布置在工业场地和居住区常年最小频率风向的上风侧，并采取措施避免各个场地间的相互影响。

（2）充分注重选矿厂工业场地的竖向布置

竖向布置应与平面布置统一考虑，并与场地外现有的和规划的运输线路、排水系统及场地标高等相协调。

在满足生产、安全运输、排水和卫生等要求的同时，应注意全厂环境的立体空间美观。

①设计标高的确定。

在江、河、湖、海沿岸地带场地的标高，应高出设计水位加波浪侵袭高和壅水高，再加至少0.5m。

矿井（竖井、斜井、平硐等）的井口标高则至少再高出1m。

当所在地区无计算洪水的资料时，选矿厂的最低设计标高，可采用调整核定的历史洪水位加0.5m进行设计。

②选矿厂的竖向布置一般采用台阶式布置。

台阶宽应满足建（构）筑物和运输线路的布置、管线敷设、场地绿化和施工要求。

台阶高度按生产工艺要求、物料运输联系、地形及地质条件等因素确定（以1～4m为宜，但不宜大于6m）。

当有特殊要求并能确保台阶稳定时，可适当提高。

建（构）筑物至边坡脚或挡土墙的最小净距离为4m，困难条件下不得小于2m。

③场地平整的土石方及地下工程余土的总填挖量应力求平衡，使其工程费用最少。

填挖方边坡度、填方压实、填方基底处理和填方土料要求应符合《工业与民用建筑地基基础设计规范》等有关规定。

④场地排雨水，应根据场地工程地质条件与使用要求，可采用自然排水、明沟排水、暗沟（管）排水或混合排水方式。

管沟的出口段应与天然水道或原有排水系统衔接。

建（构）筑物周围场地的最小整平坡度不宜小于0.5%，最大不宜大于6%。

（3）管线综合布置合理

①管线综合布置应满足安全使用、维护检修和施工要求，并需满足最短敷设长度要求和扩建时所需的最小合理间距，并按地上和地下管线的具体规定敷设。

②管线的敷设方式，应根据地区自然条件，管内介质的特性、空间组织要求、道路宽度、施工和检修等因素确定。

在符合技术、经济和安全的条件下，宜共架、共杆或共沟布置。

③管线应与道路和建筑物平行敷设。

干管应布置在靠近主要用户或支管较多的一侧，尽量减少管线之间、管线与运输线路间的交叉。

当相互交叉时，宜成直角通过，在条件困难时，其交角不得小于45o。

④各管线相互位置的关系应符合以下原则：

有压力管线让自流管线，管径小管线让管径大管线，可弯曲管线让不可弯曲或难弯曲管线，无管沟管线让有管沟管线，新设计管线让原有管线，临时性管线让永久性管线，工程量小管线让工程量大管线，施工检修方便管线让施工检修困难管线。

（4）满足交通运输要求

①厂外主要货物运输，采用单一的运输方式为宜，必要时也可采用不同运输方

式的联合运输，但必须处理好不同运输方式的衔接。

厂内运输可采用多种运输方式，

按计划在规定线路上均衡运输，应避免多次倒运，精简运输中转层次。

②物料运输线路的布置要短捷和畅通，避免重复交叉、避免人流、货流线路相互干扰。

厂内运输线路应符合《工业企业厂内运输安全规程》的规范。

厂外运输线路应符合《工业化标准轨距铁路设计规范》和《厂矿道路设计规范》的规定。

③装卸运输设备的选择类型与规格不宜过多，保证运输和装卸作业的连续性，确保企业的最小库存量及设施。

（5）合理进行绿化布置，加强环境保护

①绿化布置要与建、构筑物、道路、管线的布置统一考虑，充分发挥绿化在改善小气候、净化空气、防火防尘、美化环境方面的作用。

有色金属新建选厂绿化占地率不得小于15%，矿山与选矿厂则以保护当地生态环境，减少植被破坏为主。

②注意绿化结合生产、生产区的树木种植应不影响厂房的采光和通风要求。

选矿厂周围已有树木和绿地应保留，空地及防护地带应绿化。

③绿化植物的选择与建、构筑物的最小水平距离应符合有关规定，使绿化布置与建筑群体、空间环境协调一致，形成层次丰富、环境优美的景观。

（6）合理考虑发展和预留改、扩建用地

在处理近期建设和远期发展的关系上，应根据批准的可行性研究报告中有关发展的要求，本着远近结合、以近为主、近期集中、远期外围、自内向外、由近及远的原则进行布置，达到近期紧凑、远期合理、预留地应设在工业场地之外。

对于改、扩建工程项目要在原有基础上挖潜革新、填空补实，正确处理好新建工程与原有工程之间的新老关系。

本着“少花钱、多办事”和“充分利用、合理改造”的原则，通过全盘考虑，做出经济合理的远期规划布局和分期改、扩建设计。

6.1.2选矿厂总平面组成及厂房布置要求

（1）选矿厂总平面组成

选矿厂总平面由4种不同性能要求的建筑群组成，包括主要生产厂房、辅助生产厂房、公用工程设施、行政管理及生活福利设施。

工业场地则可分为主要工业场地、辅助工业场地及居住场地。

①主要工业场地。

应布置主要生产厂房和辅助生产厂房。

其中，主要生产厂房包括破碎厂房（含原矿仓、粗碎、中间矿仓、中碎和细碎等）、主厂房（含粉矿仓、磨矿和选别车间等）、脱水厂房（含浓缩池、过滤、干燥、以及精矿贮存和装运等），以及连接各生产厂房和设施的带式输送机通廊、转运站等建筑物。

辅助生产厂房是指直接为生产服务维修站、药剂贮存制备及给药、选矿试验室、化验室、技术检查站、备品备件及材料仓库、锅炉房及燃料堆场，以及选矿厂职能办公室等。

②辅助（公用）工业场地

应布置矿山、选矿厂或其它企业共用的工程设施及厂房。

主要包括：

靠近主要用户的总降压变电所及设施、机修和汽车修理及外部运输设施、位于工厂或生活区上游的水源地和供水设施，以及下游的污水处理场和在地势较低地区设置油库等。

③居住场地

应布置居住区的生活福利设施，包括职工住宅、公用食堂、浴室、医务所、子弟学校和托儿所、文娱场所及行政办公室等。

（2）厂房布置要求

①主要生产厂房的平面位置应布置在以挖土为主的地段。

同时选矿厂外部运输

道路的路面标高应高于洪水位0.5m以上。

场地平整标高应高于地下水位0.5m以上。

厂内地面应高于厂外地面0.15～0.3m。

②厂房之间的布置应根据工艺流程特点和技术发展要求充分利用地形，贯彻自

流、紧凑的原则，合理确定预留场地。

③选矿厂排出的尾矿、污水、粉尘、有害气体、噪声和放射性物质等应有妥善处理设施，并符合国家现行标准和规范的规定。

如建筑设计防火规范、防震及交通安全规定、工业安全保护规定和环境保护规定等。

④选矿厂辅助生产厂房及设施，应尽量靠近主要生产厂房，但必须符合有关规范标准。

如试验室、化验室应与破碎、磨矿厂房等保持必要的距离，一般不小于50m。

技术检查站宜设在主厂房内等。

6.1.3选矿厂厂房布置方案及建筑形式

6.1.3.1厂房布置方案

在满足选矿工艺流程、地形特点和施工技术要求的条件下，厂房布置方案可分为山坡式和平地式两种。

沿山坡式地形布置时，实现工艺流程的自流是比较经济的。

如破碎厂房的地形坡度为25º，主厂房的地形坡度在15º左右。

平地式布置，对地形坡度无严格要求，但为解决厂区排水问题，其厂区自然坡度以4%～5%较好。

6.1.3.2厂房建筑形式

（1）多层式厂房

对地形坡度小于6º的平地和大于25º的高山地区，宜建造多层式厂房。

对平地，原矿仓设于地下，将原矿一次提升到足够的位置后，借助重力自流至各层加工处理。

地形很陡的厂址，原矿