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1、百色大坝工程人工砂石料生产系统设计陈祖荣(中国水利水电闽江局勘测设计院 , 福建 福州350001)摘要 : 该文以广西百色大坝工程人工砂石料生产系统设计为例 , 阐述人工砂石料系统设计工艺流程 、设备选型 、系统布置特点和系统设计优缺点 。关键词 : 人工砂石料生产系统 ; 工艺流程 ; 混凝土强度 ; 系统布置 ; 生产车间中图分类号 : TV548文献标识码 :B文章编号 :1002 - 3011 (2004) 02 - 0036 - 031 工程概况百色水利枢纽位于珠江水系郁江流域右江干流 、广西百 色市上游 约 22 km 处 , 是 一 座 以 防 洪 为 主 , 兼 有 发 电
2、、灌溉 、航运 、供水等综合效益的大型水利枢纽工程 。碾压混凝 土重力坝最大坝高 130m , 坝顶全长 720m 。主坝工程混凝土总量 269133 万 m3 , 其中碾压混凝土 220101 万 m3 , 常态混凝土 49132 万 m3 。根据工程进度安排 , 主坝混凝土浇筑高 峰强度出现在第二个枯水期间的 2003 年 12 月至 2004 年 3月 , 高峰 强 度 16117 万 m3 / 月 , 其 中 碾 压 混 凝 土 13137 万m3 / 月 , 常态混凝土 218 万 m3 / 月 。主坝工程人工骨料料源 选定右岸 IV # 沟辉绿岩料场 。2 工艺流程的确定经过几种方
3、案的比较 , 本工程人工砂石料加工系统采用 三段破碎 , 一段制砂 , 料源为辉绿岩 。开采后的石料粒径控制在 dmax 700mm , 总破碎比 n = 700/ 40 = 1715 。 粗碎采用颚式破碎机 , 产品粒径 dmax 300mm ; 中碎采用旋回破碎机 , 产品粒径 dmax 100mm ; 细碎采用圆锥破碎机 , 产品粒径 dmax 40mm 。为清除料源里混入的少量杂土 ,粗碎车间配备的振动给料机具有筛除粒径小于 20mm 料渣的 能力 。由于从上述前二段破碎出的中石 ( 20mm40mm) 骨料 中针片状含量在 10 %20 %之间 , 为保证该中石的针片状含量符合规范要
4、求 , 中骨料需要量分别从中碎后和细碎后的骨料中各取 50 %混合而成 。为改善小石 (5mm20 mm) 粒形 , 本系统的小石全部 经过立轴式破碎机 (B - 9100) 。这样不但可以改善小石粒形 , 而且能提高制砂产量 。 由于大坝混凝土主要是碾压混凝土 , 要求砂中石粉含量在 16 %22 %之间 , 本系统采用全干法生产 。由于常态混 凝土要求砂中石粉含量 18 % , 在制砂车间专门安排一台 B- 9100 破碎机用于生产常态混凝土用砂 。由于成品料场到拌和系统贮料罐的距离达一千多米 , 为防止粗骨料在输送过程中再次破碎 , 造成成品料逊径 , 在靠 近拌和系统贮料罐的位置设置一
5、座二次筛分 ( 冲洗) 楼 。这样不但能去除各档粗骨料中的逊径 , 还可以冲洗掉残留在粗 骨料表面上的粉尘和裹粉 , 提高成品料的品质 。经冲洗后的粗骨料需在贮料罐内进行脱水 , 因此除特大石外 , 其余的三种粗骨料设置二个罐进行交替脱水 。根据工 程经验 , 5mm 20mm 小石经 8 h 脱水 , 骨料表面含水量达到 1 %的要求 , 中石和准大石经 6 h 脱水能达到使用要求 。本系统工艺流程中 , 粗碎 、中碎和细碎三个车间均采用 开路生产 , 制砂车间采用闭路生产 。经过冲洗和二次筛分的粗骨料通过皮带机送到拌和系统骨料罐 。人工砂石料系统生产工艺流程见图 1 。3 各个生产车间的设
6、备选择根据各段破碎要求 , 破碎筛分设备选择如下 :(1) 粗碎车间 。粗碎车间选用三台美卓矿机 J M1211 HD颚式破碎机 , 相应配套的振动给料机为 VM HC60/ 12 棒条式 给料机 。该套设备自重较轻 , 安装方便 , 维修容易 , 可在带 负荷 40t 时启动 , 给料量可实现无级调节 。系统生产初期 ,由于毛料场覆盖层的影响 , 来料中混有一些杂土 , 此时利用给料机下方的 20mm 筛网筛下杂土弃除 。待系统生产一段时 间 , 来料较干净后 , 将粒径小于 20mm 的来料一并送往中碎车间调节料堆 。(2) 中碎车 间 。中 碎 车 间 选 用 三 台 瑞 典 山 特 维
7、 克 S -4000 EC 型旋回破碎机 。由于该机须挤满仓给料 , 而粗碎机 的出料中料流波动较大 , 故在中碎机前设置调节料堆 , 使之能均衡地向破碎机供料 。经中碎机破碎后的物料送至半成品 料场贮存 。(3) 预筛分及细碎车间 。骨料 1 # 预筛分楼三层布置四 台单层 YKR1852 型筛分机 , 二层布置四台双层 2 YKR2060 筛分机 。粒径大于 40mm 的粗骨料在满足成品骨料需用量后 , 多余部分送往细碎调节料仓 。粒径在 20mm40mm 的图 1 百色水利枢纽主坝工程人工砂石料系统生产工艺流程品料场 , 其余的送往细碎调节料仓 。细碎车间三台破碎机为山特维克 H - 4
8、000MC 型圆锥破 碎机 , 细碎机后设置的 2 # 筛分楼配置有三台单层 W YK1848型筛分机 。细碎后的物料经筛分 , 粒径在 20mm40mm 的一部分 (161t) 送往成品料场 , 其余的送往制砂车间料仓 。(4) 制砂车间 。本车间设置四台 B - 9100 型立轴式破碎 机 , 每台破碎机后各配置二台筛分机 , 六台为 2 WZD2460 , 两台为 2 W YK2460 。本车间采用闭路循环生产 。粒径 5mm20mm 的小石从本车间 3 # 筛分楼中引出 。 由于碾压混凝土和常态混凝土所用砂中石粉含量有所差别 , 本车间安排三台 B - 9100 型破碎机用于生产碾压混
9、凝土 用砂 , 砂中石粉含量控制在 16 %22 % 。另外一台 B - 9100型破碎机用于生产常态混凝土用砂 , 砂中石粉含量控制在 18 % 。(5) 冲洗及二次筛分车间 。本车间 4 # 筛分楼共设置二 台 2 W YK2460 型筛分机 。根据水口电站工程的经验 , 筛分 机网采用二种规格 : 40mm 和 5mm 。二次筛分冲洗只针对粗 骨料 , 细骨料不筛洗 , 由分料平台直接分料入仓 。4 系统平面布置411 布置原则(1) 满足人工砂石料生产系统工艺流程的要求 , 依据地 形情况 , 分台阶布置 , 做到布局合理 、紧凑 、方便运行 。(2) 为满足采石场的运输要求 , 粗碎
10、进料口的布置高程 接近料场重心高程 EL 270m , 并在满足爆破安全的情况下 ,尽量靠近采石场 , 以减小开采石料的水平和垂直运输 。412 人工砂石料系统布置根据工 艺 流 程 , 本 系 统 主 要 由 粗 碎 间 ( 含 汽 车 喂 料 平 台) 、中碎料堆 、中碎间 、半成品料堆 、预筛分楼 、细碎车 间及筛分楼 、制砂车间及筛分楼 、成品料堆 、二次筛分楼以 及成品骨料罐等组成 , 主要集中布置在采石场的对面山坡上 , 按地形分台阶布置 。(1) 粗碎 中碎料堆 中碎该部分呈 线 型 布 置 , 高 程 EL 270m EL 244m , 分 三 个 台阶 。其中粗碎口及进料平台
11、高程 EL 270m , 出料平台高程 EL 25617m 。中碎料堆布置高程 EL 25617m , 高 10m , 储量约4000m3 。下设三条取料地弄 , 由三条皮带机分别送料至中碎 车间 。中碎车间布置高程 EL 244m , 由三台 S - 4000 EC 旋回破 碎机组成 , 三条皮带机供料 , 一条 B1200mm 输送皮带机送料至半成品料堆 。(2) 半成品料堆半成品料堆设在采石场对面山坡的 EL 270m 平台 , 堆料 高度 15m , 储量约 210 万 m3 , 下设一条取料地弄 , 由皮带 机送往预筛分楼 。(3) 筛分 、细碎 、制砂到成品料堆该部分全部集中布置在
12、采石场对面山坡的山凹地带 , 距 采石场 200m400m , 布置高程从 EL 266m EL 244m , 呈扇 形 。其中预筛分楼设在 EL 261m 平台 ; 细碎车间 、制砂车间 及细碎筛分 、制砂筛分设在 EL 256m 平台 。成品料场布置高程从 EL 248m EL 240m , 全 长 240m , 底 宽 45m , 高 22m ,总储量约 10 万 m3 。下设二条出料地弄 , 经二条取料皮带汇入一条皮带机输送至拌和楼成品料罐和二次筛分楼 。(4) 二次筛分楼 二次筛分楼设在混 凝 土 拌 和 系 统 后 山 坡 的 EL 270m 平台 , 目的是除去粗骨料的逊径和冲洗
13、 , 确保粗骨料的产品质 量 。骨料经二次冲洗筛分后 , 由皮带机分别送往混凝土拌和系统成品料罐 。5 设计优缺点(1) 设计优点系统布置依地形分台阶布置 , 布局合理 , 紧凑 , 方便 运行 。主要设备均为进口设备 , 性能优良 , 运行稳定 。设备铭牌产量高 , 均留有一定的生产潜力 。系统设置的半成品料场 、制砂料仓及细碎料仓增加了 中碎 、细碎及制砂独立性和灵活性 。运行时采用分段集中控制 , 可实现远距离控制且运行 管理方便 。该系统生产的人工骨料粒径较好 , 级配均匀 , 石粉含 量满足规范要求 。展 。有些皮带机机头平台基础座落在土质边坡上 , 造成基础处理成本增加 。成品料场
14、出料皮带长达 250m , 运行时操作及维护困 难 。60mm - 100mm 档骨料由于只经过二段破碎 , 如果中碎时旋回破碎机排矿口尺寸调整不好 , 极易造成该档骨料超 径偏多 。6 解决方案(1) 在 3 # 筛分楼至中骨料料堆增设 1 条皮带 , 将棱角 较为光滑的骨料卸至中骨料堆 。(2) 在皮带机 头 平 台 溜 槽 位 置 设 置 缓 降 装 置 , 细 碎 料 仓 、制砂料仓及砂堆场用镀锌铁皮加以封闭 , 减少粉尘飞扬扩散 。(3) 地弄位置冲沟回填时 , 采用分层填筑 , 夯 实 机 压 实 , 靠近地弄基础底部回填石碴 , 振动式压路机碾压密实 。 为防止水流冲刷带走回填料
15、中的细小颗粒 , 引起基础沉降 ,做好回填场地排水工作 。(4) 对采石场料场开采采用控制爆破 , 避免石头向砂石 厂方向飞落 。(5) 成品料场格构柱采用钢管或悬挑方式 , 避免卸料时 格构柱支撑的弯曲变形 。(6) 将 3 # 筛分楼原来的条形基础改为满堂基础 , 增加 基础受力面 , 减小沉降 。(7) 将座落在土质边坡上的平台基础尽量往平地上移 动 , 万不得已时采用设置挡墙的方式保证基础稳定 。(8) 将成品料场地弄分为两段 , 减小单条皮带机长度 。(9) 通过加强现场监测 , 及时调整旋回破碎机参数 , 控 制超径料在误差允许范围内 。7 结语本人工砂石料生产系统建成投产后 ,
16、粗破口生产能力可 达 1250t / h , 成品骨料生产能力达 1100t / h 。生产的人工骨料 粒形好 , 级配均匀 , 人工砂细度模数满足设计要 求 。经 过“一枯”、“二枯”考验 , “一枯”共浇筑碾压混凝土80 万 m3 ,“二枯”共浇筑碾压混凝土 100 万 m3 , 本系统满足主坝混凝 土浇筑高峰强度要求 , 运行情况良好 。作者 简 介 : 陈 祖 荣 ( 1971 - ) , 男 , 福 建 闽 侯 人 , 工 程 师 , 从事水利水电工程施工工作 。采用巴马克破碎机制砂钢材消耗大的缺点 。(B - 9100) 制砂 , 克服了棒磨机筛分楼采用钢筋混凝土结构提高了运行的稳
17、定性 , 降低了运行振动幅度 , 节约了钢材 。(2) 设计缺点由于制砂车间采用闭路生产 , 骨料经巴马克多次循环 后棱角较为光滑 , 降低了骨料制砂效率 , 较好形状的中骨料难以进入成品料场 。粉尘的控制措施有待完善 , 各皮带机机头平台溜槽位 置及骨料进入各料堆时易产生较大的粉尘 。成品料场地弄布置在冲沟回填土上 , 地基处理不好时 极易造成料场地弄下沉 、折断 。砂石加工厂布置位置太接近采石场 , 成品料场出口距 采石场直线距离只有 150m , 不利于砂石厂安全运行 。成品料场用 L 75 角铁做格构柱支撑 , 由于在卸料过程中骨料的移动较复杂 , 角铁的受力面积较大 , 极易造成格构
18、 柱的弯曲变形 。3 # 筛分楼座落在回填土上 , 长 45m , 局部沉陷极易造成混凝土框架梁开裂 , 筛分机的运行振动易使微小裂缝发扎龙湿地补水工程 维系湿地生态功能黑龙江省扎龙自然保护区是我国最大的珍禽鸟类和湿地生态类型的国家级自然保护区 , 已被列为国际重要湿地 。由 于连年干旱 , 补水无源 , 湿地面积不断萎缩 , 丹顶鹤生活居 住区受到严重威胁 。2001 年 , 水利部研究决定 , 在不改变黑龙江中部引嫩 扩建工程水量分配的前提下 , 江东灌区通过调整种植结构 ,结合推行节水措施 , 向扎龙湿地实行应急补水 。2002 年 5 月 10 日 , 扎龙湿地应急调水工程如期完工 , 每年可为扎龙湿地补水 113 亿 m3 。水量的增加 , 不仅有利 于恢复湿地功能 , 还可充分改善扎龙湿地区域的小气候 , 为 鹤类等珍稀水禽栖息提供条件 , 维持生态平衡 。file:/D|/新建 Microsoft Word 文档.txtdf机及ov及ojxlkvjlkxcmvkmxclkjlk;jsdfljklem,.xmv/.,mzxlkjvolfdjiojvkldffile:/D|/新建 Microsoft Word 文档.txt2012/8/2 16:09:56
