一、確定人工砂石骨料的規(guī)模
砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模,通常都是按照混凝土高峰時(shí)期平均骨料的用量以及其他砂石的平均用量,來計(jì)算砂石骨料加工系統(tǒng)的生產(chǎn)強(qiáng)度,本文以舟壩水電站工程為例來分析。
(一)大壩工程混凝土高峰期時(shí)段的月平均骨料需求量:要計(jì)算出大壩工程混凝土高峰時(shí)段的月平均骨料用量,必須根據(jù)高峰時(shí)段月平均混凝土澆筑量和施工配合比來確定。
(二)砂石骨料產(chǎn)生強(qiáng)度的計(jì)算:舟壩水電工程都是采用人工砂石骨料,砂石骨料的破碎和篩分都是采用干法生產(chǎn)。通過水利水電工程施工組織的設(shè)計(jì)規(guī)范,借鑒其他工程的人工砂石骨料加工的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),再結(jié)合該工程的灰?guī)r石和含有泥質(zhì)灰?guī)r的特點(diǎn),將生產(chǎn)過程中的各種消耗都按照15% 考慮,砂石骨料的生產(chǎn)難度則應(yīng)該為:QS=8073×1.15=92840.65t。
系統(tǒng)按月生產(chǎn)25d,每天兩個(gè)臺班,每臺班按8h 計(jì)算,則系統(tǒng)每小時(shí)所生產(chǎn)的強(qiáng)度為:Qh=92840.65/(25×8×2)=232.10t/h。采用每小時(shí)所產(chǎn)生的強(qiáng)度Qh = 285t/h。實(shí)際系統(tǒng)每天所運(yùn)行的實(shí)際為T= 92840.65/(25×285)= 13.03h。滿足最大的混凝土澆筑強(qiáng)度4.6 萬m3 需要用的人工砂石骨料的要求。
(三)加工砂石骨料所用的毛料來自于牛尾溝料場的爆破開挖料,以較為堅(jiān)硬的灰?guī)r為主,其中含有少量的白云質(zhì)灰?guī)r和泥灰?guī)r。通常開采的原料粒徑控制在dmax ≤ 800mm 以內(nèi),加工的系統(tǒng)一般采用三段式破碎系統(tǒng),總破碎比例為n =800/40 = 20. 粗破采用的是兩臺顎式破碎機(jī), 其粒徑為dmax ≤ 40mm。為了將毛料中混入的樹根及泥土篩選出來,要在粗碎車間配備棒條式振動(dòng)給料機(jī),篩分小于150mm 以下的細(xì)顆粒料,篩選完成后經(jīng)過一號皮帶送入YK1545 振動(dòng)篩篩分,小于2mm 以下的細(xì)顆粒料經(jīng)過二號皮帶棄掉。
舟壩水電站碾壓混凝土壩的各種配料依次為砂、小石、中石以及大石,其中砂的用量占整個(gè)工程骨料使用量的35%。為了能夠滿足砂的用量,加工系統(tǒng)將二級篩分中取出30% 的中石與50% 的小石制成砂。再改進(jìn)中石和小石的級配,在此系統(tǒng)中部分的中石和小石經(jīng)過立軸破,就可以提高砂的產(chǎn)量并改善中、小石的級配。
二、人工砂石骨料加工系統(tǒng)的平面布置
(一)人工砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)的布置原則:1、必須滿足加工系統(tǒng)的工藝流程規(guī)則,要布局合理、緊湊,以便于施工個(gè)運(yùn)行過程中的管理。2、在滿足最小爆破處在安全距離的基礎(chǔ)上,盡量減少毛料的運(yùn)距。3、破碎篩分設(shè)備必須滿足地基的承載能力,在設(shè)備工作時(shí)也必須滿足振動(dòng)荷載的要求。
(二)砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)的平面布置:舟壩水電站的人工砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)是由粗碎車間、一級半成品料倉、二級半成品料倉、篩分車間、制砂篩分車間以及成品料倉構(gòu)成,通過對現(xiàn)場地形的了解,其生產(chǎn)系統(tǒng)分布在了同一平面上。粗碎車間布設(shè)在385+7.9m 高程處,其余都布設(shè)在385m 高程處。成品料倉以大石、中石、砂、小石倉依次排開。
三、人工砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)的防塵與排污
(一)防塵措施:1、利用噴霧或沖水進(jìn)行防塵工作,將生產(chǎn)系統(tǒng)的粗碎顎破料口、中碎反擊破料口都安裝上噴霧或是灑水裝置,防止灰塵進(jìn)入。2、局部封閉,對立軸破進(jìn)料和一、二級篩分系統(tǒng)進(jìn)行局部的封閉,由此來減少膳費(fèi)和制砂時(shí)粉塵飛出,也預(yù)防了二級半成品被雨水淋濕。
(二)廢水的處理:通過對舟壩水電站人工砂石骨料生產(chǎn)工藝的分析,其在處理廢水這一方面主要是對一、二級篩分骨料系統(tǒng)的廢水進(jìn)行處理。其處理方法是修建了2 座6m×2m 的沉淀池,廢水經(jīng)過沉淀池進(jìn)行沉淀并通過砂石篩分加工廠排水溝將廢水直接排入馬邊河,其沉淀池會(huì)定期的運(yùn)用機(jī)械進(jìn)行清理。
四、對砂石骨料的質(zhì)量進(jìn)行控制
砂石骨料的質(zhì)量主要來源于毛料質(zhì)量與骨料生產(chǎn)時(shí)的沖洗和實(shí)驗(yàn)控制。
(一)控制骨料生產(chǎn)控制的源頭是嚴(yán)格毛料開采:毛料開采的質(zhì)量控制工作是由覆蓋曾清理工作已經(jīng)毛料裝料所組成。當(dāng)覆蓋層的清理工作完成以后,由地質(zhì)工程師確認(rèn),再進(jìn)行毛料開采的工作。加工毛料時(shí)需由專職質(zhì)檢人員進(jìn)行直觀檢查,對毛料中風(fēng)化嚴(yán)重或是雜物多、夾泥多的毛料作廢處理,不得卸入受倉料,從生產(chǎn)源頭上進(jìn)行質(zhì)量的把控。
(二)骨料生產(chǎn)過程中的沖洗是解決骨料裹粉的有效手段:在骨料生產(chǎn)過程中,解決骨料裹粉的問題主要采取的措施是沖洗。根據(jù)毛料的情況,在沖洗管路上裝設(shè)調(diào)節(jié)閥,控制沖洗水量。一般需保證沖洗水壓在2.5-3kg/m2。
(三)骨料生產(chǎn)過程中的超遜徑控制:在骨料的生產(chǎn)過程中,超遜徑控制的主要技術(shù)措施是通過加大骨料的檢查頻率和調(diào)節(jié)加工料口的寬度來滿足骨料級配要求。
工程措施主要有:
1、針對40-80mm 的粗骨料,需在出料皮帶的機(jī)器端部設(shè)置緩降器,以防止落差太大而造成擊碎遜徑并導(dǎo)致骨料級配分離。
2、在各種成品骨料之間設(shè)置隔離墻,以免因混料而造成骨料超遜徑。
3、選擇合理的篩網(wǎng)孔徑,對其進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,并根據(jù)實(shí)際的磨損情況及時(shí)的更換。
(四)骨料質(zhì)量的檢驗(yàn)成果:對骨料質(zhì)量的檢驗(yàn)包括,對骨料生產(chǎn)過程中粗細(xì)骨料的全檢驗(yàn)成果已經(jīng)生產(chǎn)過程中質(zhì)量檢驗(yàn)成果的分析和統(tǒng)計(jì)。
舟壩水電站砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)是從2004 年8 月開始設(shè)計(jì)的, 在9 月的中旬完成了設(shè)備的招標(biāo)采購工作,下旬開始正式建設(shè),12 月底基本建成并開始試運(yùn)行,2005 年元月投入使用。在2006 年的6 月砂石骨料的加工生產(chǎn)任務(wù)徹底完成并開始拆站。2005 年3 月,大壩開始進(jìn)行混凝土的澆筑,06 年10 混凝土工作全部完成。整個(gè)加工系統(tǒng)的生產(chǎn)用了近2 年的時(shí)間,系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)正常。據(jù)建后統(tǒng)計(jì)資料,系統(tǒng)的月骨料生產(chǎn)達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力,并滿足大壩混凝土澆筑強(qiáng)度150m3/h 的要求,其舟壩水電站的砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)行中也出現(xiàn)了一些問題,而這些問題也是水電站工程中常出現(xiàn)的通病,下面就將這些問題一一列舉出來:
1、該工程人工砂石料加工的系統(tǒng)制砂選用的是PL-8500 立軸破碎機(jī),出砂率比較低,并且發(fā)生故障的頻率高,需要連續(xù)的生產(chǎn)才能滿足要求,其解決措施只有置換制砂能力較強(qiáng)的設(shè)備。
2、砂石骨料裹粉的問題沒有得到徹底的解決。從混凝土的破壞面來看,約5% 的大石、中石破壞面處可以看見骨料裹粉的痕跡,建議以后這類工程進(jìn)行砂石料加工時(shí)在設(shè)計(jì)中增加滾筒篩進(jìn)行水洗,才能徹底的解決此問題。
3、毛料運(yùn)距大,導(dǎo)致加工損耗也大,嚴(yán)重的影響了骨料的成本控制。
五、總結(jié)
本文通過對四川舟壩水電站人工砂石骨料干法生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)模和工藝流程的分析,對砂石骨料干法生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中所存在的問題進(jìn)行了深入的探究并給予了相應(yīng)的解決措施,希望為大中型人工砂石料干法生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供參考。