論廢礦井再利用再建設(shè)的設(shè)想

時間:2022-03-31 11:48:00

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論廢礦井再利用再建設(shè)的設(shè)想

[摘要]文章首先分析我國礦井的現(xiàn)狀以及當(dāng)前存在的停車?yán)щy問題,并介紹了世界范圍內(nèi)對廢棄礦井的二次利用,進而闡述了利用廢棄礦井建設(shè)停車場的可能性。最后,提出了利用廢棄礦井建設(shè)智能化全自動停車系統(tǒng)的設(shè)想。

[關(guān)鍵詞]廢棄礦井智能化停車系統(tǒng)

一、停車場和礦井的現(xiàn)狀

1.車輛數(shù)量的增加。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,機動車的保有量迅速增加,特別是由于消費水平的提高以及消費觀念的轉(zhuǎn)變,私人汽車已不再是奢侈品,而逐漸進入尋常百姓家。另外,據(jù)有關(guān)研究發(fā)現(xiàn),所謂的補償心理和從眾心理也加速了汽車進入一般家庭的速度。

2.停車?yán)щy問題。眾所周知,停車問題產(chǎn)生于20世紀(jì)20年代。目前,汽車市場的繁榮無疑已經(jīng)帶動了汽車及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,但與此同時汽車的保有量劇增引起了許多交通問題、社會問題和環(huán)境問題,停車難的問題就是其中之一,停車難又會引發(fā)諸如交通擁堵、出行不安全等一系列問題。

3.礦井的發(fā)展現(xiàn)狀。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,我國城市地下空間的開發(fā)與利用已開始啟動且發(fā)展迅速。據(jù)預(yù)測,今后10~15年內(nèi)將是我國城市地下工程開發(fā)利用的重要發(fā)展時期。但是,開發(fā)地下空間需要的投資很大,這是制約地下空間開發(fā)利用發(fā)展的最大瓶頸。因此,采取多種渠道籌資、充分利用現(xiàn)有的自然條件和資源、因地制宜地發(fā)展地下空間是非常必要的。

我國地大物博,礦產(chǎn)比較豐富,煤炭、金屬、非金屬礦井幾乎遍及全國各地。礦井地下開采時都有一定的服務(wù)年限,年限達(dá)到后礦井就要報廢。事實上,礦井的報廢僅表明井田內(nèi)的地下礦物已開采完畢,其中的巷道并非已全部毫無用處,有些完全可進行二次利用,應(yīng)將其列為礦井的二次資源,讓其繼續(xù)發(fā)揮余熱,為人類、社會服務(wù)。尤其當(dāng)這些礦井位于城市區(qū)域時,其利用價值更高,我們沒有理由將其白白浪費掉。在此,我們將在市區(qū)內(nèi)或離市區(qū)不遠(yuǎn)的郊區(qū)具有礦井的城市泛稱為礦業(yè)城市或礦井城市。在我國,這樣的礦業(yè)城市(鎮(zhèn))約有400余座,其中煤炭城市約150座,如撫順、大同、唐山、棗莊、淮南、平頂山、雞西等,另外還有若干大大小小的鐵礦、銅礦、金礦、礬礦、石膏礦等金屬和非金屬礦井城市200余座,如南京、包頭、鞍山、馬鞍山、銅陵、滁州等。這些礦業(yè)城市中,目前處于成長期的占19.7%,鼎盛期的占68.3%,衰退期的占12%。鼎盛期和衰退期合計達(dá)80%之多,可見今后10~15年內(nèi)將是我國大中型礦井衰退、報廢的集中期,將有大量的地下巷道、硐室被廢棄。

二、世界范圍內(nèi)廢舊礦井的二次利用

利用廢舊礦井的壓縮空氣的蓄能發(fā)電。由將廢舊礦井的井口進行耐壓封閉后形成的硐室作為壓縮空氣貯能硐室,并與空氣壓縮機、發(fā)電機、汽輪機、壓縮空氣輸送管道、壓縮空氣控制閥門、變電換流站、廠房所共同組成,作為蓄能介質(zhì)的壓縮空氣被貯存在由廢舊礦井的井口封閉后形成的硐室內(nèi)。

美國密蘇里州堪薩斯市,利用礦井采空區(qū)建立了一座30萬平方英尺的商業(yè)、工業(yè)中心,運行效果良好;利用開采石灰?guī)r等形成的地下硐室作為事務(wù)所和石油儲備實驗基地。日本利用關(guān)閉的廢巷道作為實驗、研究、觀光使用,其中一些巷道由于大量觀光者的光顧而帶動了該地區(qū)的發(fā)展。德國布倫瑞克,1965年將采掘巖鹽的廢巷道用做深層處理放射性廢物的實驗設(shè)施,以及利用采礦空間作為天然氣的儲能庫。

我國目前對廢舊礦井的利用較少,而且未充分考慮到廢舊礦井資源的再利用,因此研究對廢舊礦井的利用將會有一個非常有利的前景。尤其是對其發(fā)展為地下智能化全自動的停車場具有巨大的潛力,具有可觀的研究性。

三、廢舊礦井再利用的可行性

礦井巷道作為普通地下空間來利用,除具有節(jié)約土地、保護環(huán)境、改善地上交通、不受風(fēng)塵噪聲污染等一般城市地下空間的基本優(yōu)點外,還具有以下優(yōu)點:

防護性和安全性優(yōu)于一般地下空間。通常的地下空間埋深多超過lOm,多達(dá)50m的并不多見,而礦井巷道深度則比較大,深的有數(shù)百米,甚至上千米。這樣的深度,對于防御戰(zhàn)爭的空襲、核沖擊、抗御地震破壞等肯定優(yōu)于一般地下空間。

溫度、濕度等環(huán)境條件比較好。由于埋深大,受外界影響小,一年四季溫度變化小,冬暖夏涼效果好。礦井巷道均位于巖石中,礦物巖層會含有各種不同的物理化學(xué)成分及某些元素,它們會放射出某種物質(zhì)散彌于空氣中,對某些疾病會有一定的治療作用,如前述的烏克蘭應(yīng)用實例。

節(jié)省投資。礦井廢棄巷道在新建時已進行了資金投入,雖然利用時要加以改造、加固和修繕,但比新建地下工程空間要節(jié)省投資。

有利于就業(yè)安排,具有很好的社會效益。一座礦井小則數(shù)百人,多則數(shù)千人,礦井一旦報廢,便有大量富余人員。礦井的二次利用,可解決部分人員的就業(yè)問題,減少下崗人員,促進社會穩(wěn)定。

四、智能化停車場的設(shè)想

智能化全自動的停車系統(tǒng)與礦井的相關(guān)設(shè)施等相協(xié)調(diào),達(dá)到二者的完美結(jié)合,充分利用礦井中原有的結(jié)構(gòu)等設(shè)計進行地下停車場的安排與設(shè)計,對某些方面進行一定的改造以滿足地下機械化的操作。包括以下幾個方面的設(shè)想:

A地面相配合的實施等設(shè)計。

B進入井口前的重點部位,重點環(huán)節(jié),如安全檢查、車輛內(nèi)部環(huán)境、車輛荷載等方面的設(shè)計。

C主副井作為車輛進入地下車場的重要通道,對該提升裝置進行相配合的改造,如提升速度、提升重量、提升體積等問題協(xié)調(diào)。

D井底空間作為停車的重要空間的設(shè)計和改造,對地下空間的合理規(guī)劃和區(qū)域使用的劃分,以及車輛運輸系統(tǒng)的整體設(shè)計等。

E對車輛出入口的合理設(shè)計,合理的聯(lián)系出口與入口,完成整個智能化全自動車場的總體要求。

F對全過程的系統(tǒng)化智能化的控制,從全局角度考慮停車場的設(shè)計規(guī)劃安排。

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