煤炭行业厂房施工要点分析

任慧生

山西西山煤电股份有限公司（030053）

我国是产煤大国，煤炭行业厂房项目的建设不仅关乎工程建设方的直接利益，而且与该地区的经济建设有着密切关系。因此，对煤炭行业厂房建设的难点和要点进行研究和分析，对煤炭工业的发展有重要意义。目前，工业厂房普遍存在缺乏振动预测、对环境破坏严重等缺陷，而煤炭行业又对通风和安全提出了更高的要求。综上所述，煤炭行业厂房的建设要点大致可以从工程质量技术、绿色施工技术和钢构件安装技术三个方面进行分析。

1 质量保证技术

1.1 振动预测

在实际的工厂生产作业中，各种机械设备的振动会在一定程度上引发厂房的同步振动，超过安全阈值的振动幅度和振动频率会对厂房造成不可逆的损坏。但是厂房结构的振动体系具有非线性、耦联性和随机性，研究厂房结构的振动响应一直以来就是一项困难的课题，所以振动预测技术研究是一项既艰巨又非常有必要的工作。

西安理工大学的宋志强等人用基于标准BP神经网络的萤火虫优化算法，结合初始权值和阈值来提高神经网络对厂房振动的预测性能，并设计了基于厂房结构振动响应的预测模型。这个算法引入了动态随机局部搜索来加快算法的收敛速度。与普通的蒙特卡洛算法相比，这种算法可以对最优解进行变异操作，从而防止最后只能得到一个局部最优解[1]。

在厂房的设计过程中，要对厂房的结构、材质、布局进行精确量化，然后为算法设置合适的参数，并进行初始化操作。之后再输入训练用的样本，计算不同个体的适应度值，通过对神经网络的误差训练得到适应度值。根据不同个体的适应度值的大小，对不同个体也就是不同类型结构的厂房模型进行再次模拟。通过局部搜索和变异策略进行不断的更新、迭代，就可以得到误差达到收敛值的模型。再次对适应度值最大的个体进行模拟，经过反复试验，就可以得到最符合项目要求的厂房的模型结构了。经过这种反复迭代收敛的厂房模型，共振幅度低，相对而言，厂房的安全指数更高。

1.2 通风技术

工业建筑项目对于建筑质量的要求非常高，对于煤炭行业，厂房中的煤尘污染是长期以来存在的一项难题。因为煤在装卸、运输、转送、破碎等一系列操作中会产生大量的粉尘，对室内和自然环境造成了极大的污染。更严重的是，如果空气中的粉尘浓度达到一定阈值，一遇到明火便可能会发生爆炸，这对于工业生产的安全产生了巨大的威胁。另外，煤尘中含有大量的细颗粒（PM2.5）和可吸入颗粒（PM10），如果厂房通风气流组织不合理，煤炭粉尘从污染源处可能传播到厂房其他空间甚至工人住宿区，因为这些细小颗粒很难被人体排出，会给安全生产和工人的身体健康造成极大的威胁。因此，通风技术也是煤炭行业厂房建设中需要关注的要点。

厂房通风一般分为上送下回和下送上回两种方式，各有优劣。大连大学建筑工程学院的宋晓程做了关于煤场厂房通风和污染扩散的CFD 研究，他借助了计算机进行数值模拟，对不同通风条件下的煤场厂房分别进行数值模拟计算，然后运用可视化的图像输出技术，在对厂房中通风环境的气流速度、方向和污染物分布以及涡流进行量化后，构建了一个基于风环境和污染分布的厂房模型[2]。

经过模拟分析后得出了以下结论： 在气流组织上，上回下送通风条件下厂房内的局部风速和平均风速均大于下回上送的通风方式，这样的气流组织方式比较好。在粉尘的浓度上，下送上回的通风条件可能会对送风口处的煤堆产生一定的卷吸或者促进扩散的作用，提高了煤堆粉尘在空间的浓度水平和扩散速度； 但是上送下回的通风系统会抑制煤堆粉尘自下而上的空间扩散趋势，将粉尘抑制于煤堆附近区域。综上所述，煤场厂房的通风方式和通风条件应因地制宜，根据不同的需求，结合厂房的整体环境，采取最适合、最安全、最有效的通风方式。

2 绿色施工技术

众所周知，建筑行业是一个高污染、高能耗的行业，工业厂房建设作为建筑行业的典型代表，对社会和自然环境的破坏和污染程度更大，这与我国一直提倡的与自然协调、可持续发展的理念是相违背的。随着节能减排、低碳环保的建筑理念不断在我国建筑业推广和应用，绿色施工技术逐渐成为建筑方关注的重点之一[3]。

2.1 噪声控制

在制订施工计划时，应该尽可能地避免高噪声建筑设备同时运行，而且为了保障施工人员和周边居民的正常作息时间，施工方在通常情况下不得在夜间施工。

在施工设备的选择上，要选取噪声尽可能小的设备，如选用噪声分贝低的液压机械代替传统的油压设备。在挖土、运土的时候，还可以利用排气消音器来减少噪声污染。

在实际施工时，人员调度、工期编排要尽量合理，减少工序之间的交叉。指挥人员之间的沟通采用对讲机等现代化设备，车辆出入时不得鸣笛；设备出现磨损时要及时检查维护，避免设备产生不可逆损坏或产生更大的噪声。如果有条件可以在工地周围建立临时声障带，尽量减少施工噪声对周边环境的影响。

2.2 扬尘处理

目前，扬尘污染是我国建筑污染治理工作的重点对象之一。因为工厂厂房的楼层相对较低，周围又比较空旷，施工时的土方作业，加之煤矿产区地质不是很紧密，会产生大量的土尘和煤尘，从而对空气造成污染，施工时需要采取相应的对策。

首先要对人员加强培训和管理，制订严格的规章制度，彻底杜绝人为扬尘现象。其次施工时应该定期洒水，对裸露的地面采用滤网覆盖措施来减少扬尘，在施工现场四周要布置2 m 高的围挡，以保证扬尘不会对周边环境产生影响。最后运输车辆经过厂区时，要尽量限速或者低速行驶。要防止地面的煤堆产生扬尘，厂区附近的煤堆应该用帆布覆盖，尽量避免露天存放[4]。

2.3 废气废物处理

建筑环境污染的主要因素包括生活废水和固体废弃物，在施工时，应该对施工人员的生活垃圾进行合理分类，分袋收集、综合利用，并且要避免在装车、拌匀或者运输途中出现渗漏、抛洒、风扬等造成的二次污染的现象。

2.4 节能节水举措

因为厂区的占地面积比较大，大量的建筑物和建筑物之间的水泥道路会形成大量的不透水地面，雨季时，雨水大量聚集却不能渗透到地下。煤矿产区的地质比较松散，长期以往，会对厂房的质量安全造成极大的威胁，甚至可能会诱发山体滑坡和泥石流等恶性地质灾害。所以，厂房在施工时要注意屋内屋外的排水形式，多构建一些绿地、草坪等排水、渗水的地面；道路要修建成中间高、两边低的形式，这有助于将雨水排到渗水区域，使雨水得到充分的收集利用。

3 安装过程

近年来，建筑材料价格稳步攀升，钢筋混凝土建筑虽然价格低廉，但是需要大量的人力成本。钢结构建筑因为具有安装操作便捷、建设周期较短、步骤简单等优点，在工业厂房领域已经逐渐取代了钢筋混凝土建筑。钢构件成品可以在工厂直接生产，然后运抵现场进行拼装，安装的机械化程度比较高，节省了大量人力[5]。

3.1 钢构件采购与运输

3.1.1 采购与查验

在采购钢构件时，一定要注重对产品质量的验收工作，要严格按照行业标准或国家标准的要求，对厂家提供的材料质量检测证明、合格证、焊接工艺检测报告、各类配件的安装要求等进行记录和报备，为后期的施工提供可靠的保障。

3.1.2 运输与复查

在运输过程中，一定要注意盘点产品数量，做好产品的安全保障工作，对于易碎的物品要包裹减震材料，防止运输途中产生意外。对于运输到工地的产品，也一定要仔细检查产品的数量和质量，对于运输过程中产生的残次品，应该及时复查并销毁，否则会对建筑质量安全造成极大的威胁。

3.2 安装质量控制

3.2.1 焊接工作

在焊接工作开始前，要严格按照设计要求和相关规定选择焊接材料，并对建筑材料进行仔细的烘干处理。另外，焊接人员需持证上岗。焊接作业应该尽量保持两到三个人一组，杜绝出现“独工”现象。焊接时要特别注意环境因素对焊接质量的影响，如温度、风力、湿度等。只有严格遵照规章制度进行施工，才能保证厂房的质量安全。

3.2.2 高空吊装工作

厂房安装一般都采取高空吊装的作业方式，如果安装行为不规范、安全措施不到位，可能会对作业人员的人身安全带来极大的威胁。因此，在开展高空作业之前，不仅需要树立安全生产意识，还要反复检查安全保障措施是否施行到位，将安全生产责任制落实到位。

4 结语

综上所述，煤炭行业厂房的施工要点包括四个方面：①施工前要在人员安全、工期调度、产品质量保证等方面做好统筹规划；②在设计时要重视设计方案的完善性，将通风方式、防震举措等都考虑在内；③要绿色施工，以避免对周边环境产生污染；④严格规范施工行为，落实安全措施，坚决避免质量安全事故的发生。