某電站砂石骨料篩分系統(tǒng)設(shè)計(jì)

西藏某電站砂石骨料篩分系統(tǒng)設(shè)計(jì)【摘要】：砂石混凝土系統(tǒng)在水電工程中占有十分重要的地位，直接關(guān)系到混凝土工程施工的成敗。就其系統(tǒng)本身的規(guī)模和復(fù)雜程度而言，不但需要采用先進(jìn)的技術(shù)、合理的工藝和可靠的設(shè)備，還必須十分重視建筑安裝工作的質(zhì)量；正式生產(chǎn)前還要有一個(gè)掌握技術(shù)、熟練操作的試生產(chǎn)工程。本文介紹了某電站砂石篩分的設(shè)計(jì)，對(duì)類(lèi)似工程具有一定的借鑒作用。【關(guān)鍵詞】：砂石混凝土系統(tǒng)天然料場(chǎng) 料場(chǎng)規(guī)劃 平衡計(jì)算1.概述1.1砂石混凝土系統(tǒng)的特點(diǎn)及重要性砂石混凝土系統(tǒng)的重要特點(diǎn)是規(guī)模大、生產(chǎn)不均衡、工作環(huán)節(jié)多、作業(yè)線(xiàn)長(zhǎng)、對(duì)制品的質(zhì)量有著嚴(yán)格的要求。在以混凝土壩為主體的電站工程中，砂石混凝土系統(tǒng)占用了全工程25%左右的勞動(dòng)力，承擔(dān)著全工程90%左右的運(yùn)輸量，因此砂石混凝土系統(tǒng)生產(chǎn)在整個(gè)混凝土施工工程中具有十分重要的地位。實(shí)踐證明，凡是砂石混凝土系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案合理，工程一開(kāi)始就抓緊了系統(tǒng)的建設(shè)，即使形成生產(chǎn)能力的，施工都比較順利，工程質(zhì)量也有保證。反之，如果對(duì)砂石系統(tǒng)的重要性認(rèn)識(shí)不足，重視不夠，其結(jié)果往往是生產(chǎn)上不去，質(zhì)量也容易出問(wèn)題，使工程遭受不必要的損失。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，按期形成生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本，不但需要采用先進(jìn)的技術(shù)、合理的工藝和可靠的設(shè)備，還必須十分重視建筑安裝工作的質(zhì)量；正式生產(chǎn)前也還要有一個(gè)掌握技術(shù)、熟練操作的試生產(chǎn)過(guò)程；因此在施工準(zhǔn)備過(guò)程中，對(duì)此也引起高度的重視。1.2某電站混凝土分布情況本工程混凝土總量約9.23萬(wàn)m3,按照投標(biāo)書(shū)，其中一級(jí)配2785m3,二級(jí)配30524m3,三級(jí)配56350m3，四級(jí)配2600m3?；炷猎缕骄┕?qiáng)度9200m3，混凝土施工高峰期出現(xiàn)在閘壩混凝土澆筑期，月最大澆筑強(qiáng)度12000m3。共需成品骨料約13.3萬(wàn)m3,可供選擇的有農(nóng)場(chǎng)料場(chǎng)、河口I和河口11三個(gè)天然砂礫石料場(chǎng)。農(nóng)場(chǎng)料場(chǎng)位于閘壩上游0.5km的某右岸，交通方便。其組成為漂卵礫石和砂，無(wú)用層厚約1m,有用層厚10m以上，總有效儲(chǔ)量100萬(wàn)m3,可四季開(kāi)采。該料場(chǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)除細(xì)骨料含泥量偏高、部分細(xì)度模數(shù)、干容重偏小外，基本滿(mǎn)足規(guī)范要求。但粒徑大于80mm骨料含量較多，達(dá)33.9%,砂率偏低，含量約23.7%。河口I、ll料場(chǎng)位于某與瀾滄江匯合處，瀾滄江右岸，距廠(chǎng)房32km，交通較方便。其組成為I級(jí)階地河灘的砂卵石和含漂砂卵石，洪水期部分淹沒(méi)，上無(wú)覆蓋層，有用層厚水上1.2m,水下7.5m,總諸量400萬(wàn)m3以上，可四季開(kāi)采。該料場(chǎng)質(zhì)量滿(mǎn)足混凝土骨料要求。河口I料徑大于80啞骨料含量12.58%，砂率含量36.3%;河口II料徑大于80啞骨料含是達(dá)53.5%，砂率含量?jī)H16.7%，且細(xì)砂、粉砂含量高。農(nóng)場(chǎng)料場(chǎng)、河口I、II料場(chǎng)的物理性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)附表1一1。表1一1砂礫石料場(chǎng)物理性質(zhì)指標(biāo)表料場(chǎng)名稱(chēng)礫石含量（%）砂含量（%）天然濕容重天然干容重250450150?8080-4040-202陀砂5?2.52.?1.51.20.60.?0.30.3?0.15<0.15農(nóng)場(chǎng)21.512.418.111.113.2623.6417.720.611.427.613.29.52.822.2河口16.855.7311.7213.525.936.319.317.410.231.814.86.52.132.07河口1140.213.510.79.19.816.77.53.21.719.240.128.32.32.18料場(chǎng)規(guī)劃農(nóng)場(chǎng)砂礫石料場(chǎng)到首部的運(yùn)距比博村石料場(chǎng)運(yùn)距短，因而天然料場(chǎng)更具優(yōu)勢(shì)。本工程9.23萬(wàn)m3混凝土，約70%由首部混凝土系統(tǒng)供應(yīng)，30%由廠(chǎng)區(qū)混凝土系統(tǒng)供應(yīng)。廠(chǎng)區(qū)距農(nóng)場(chǎng)料場(chǎng)約27km，距河口料場(chǎng)32km。農(nóng)場(chǎng)料場(chǎng)的儲(chǔ)量足夠整個(gè)工程的砂石骨料供應(yīng)。如果把本工程的砂石加工系統(tǒng)設(shè)在農(nóng)場(chǎng)料場(chǎng)存在以下優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：本工程土建只有一個(gè)標(biāo)；農(nóng)場(chǎng)到廠(chǎng)房的運(yùn)距比河口料場(chǎng)與廠(chǎng)房距離近5km;廠(chǎng)房混凝土用量少，設(shè)一套加工系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力影響不大，不僅節(jié)省了土建費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用，而且便于管理；不存在廠(chǎng)房到河口料場(chǎng)的道路局部改擴(kuò)建問(wèn)題。缺點(diǎn)：廠(chǎng)區(qū)到閘壩區(qū)上下山高差大；需經(jīng)行川藏北路約14km,增加川藏北路運(yùn)輸強(qiáng)度。目前工程區(qū)川藏北路已經(jīng)擴(kuò)建完成，道路通行能力有較大的提高，工程施工對(duì)川藏北路的交通運(yùn)輸基本無(wú)影響。因此，本工程的砂石加工系統(tǒng)設(shè)在農(nóng)場(chǎng)料場(chǎng)，供應(yīng)整個(gè)工程混凝土骨料。料場(chǎng)開(kāi)采平衡計(jì)算設(shè)骨料在采運(yùn)、加工損耗補(bǔ)償系數(shù)分別為：開(kāi)采1.05、篩洗1.07，洗砂1.15，其它1.03。則石子的綜合補(bǔ)償系數(shù)為：Ks2—Ks5=1.05X1.07X1.03=1.16;砂的綜合補(bǔ)償系數(shù)為：ks6=1.16X1.15=1.33;設(shè)每立方砼粗細(xì)骨料的用量為2.2t;骨料用量如下表表1-2砼骨料需用量計(jì)算表

1砼種類(lèi)工程量(m3)配合比合計(jì)150-8080-4040-2020-5<52四級(jí)配26000.18750.18750.18750.18750.2513三級(jí)配563500.2130.2130.2840.2914二級(jí)配305240.320.320.3615一級(jí)配27850.590.4117合計(jì)922598骨料粒徑250-150150-8080-4040-2020-5<59計(jì)算用量(t)10732747848967613847494021384210比例0.010.130.230.290.35111綜合補(bǔ)償系數(shù)1.161.161.161.161.3312實(shí)際用量(t)1244318755680271205996712607963.1方案一：篩分、不破碎表8-4級(jí)配平衡計(jì)算表(方案一)粒徑>150150-8080-4040-2020-5<5合計(jì)料場(chǎng)含量21.512.418.111.113.2623.64100實(shí)際用量(t)1244.131874.956802.871205.499670.5260797.7開(kāi)米儲(chǔ)量代)115453.866587.397196.059606.471205.4126945.4536994.3余缺量(t)115453.865343.265321.02803.60.027275.0276196.55獲得率0.493.2方案二：篩分結(jié)合破碎表8-4級(jí)配平衡計(jì)算表(方案二)粒徑>150150-8080-4040-2020-5<5合計(jì)含量％21.512.418.111.113.2623.64100實(shí)際用量(t)1244.131558.355844.669073.699670.5257391.0開(kāi)米儲(chǔ)量代)90647.8452280.676312.846799.655906.599670.5421617.9余缺量(t)90647.8451036.544754.6-9045.0-13167.10PE250*40鄂破破碎量tO34289.2PE250*400破碎特性％15.343.338.43100.0獲得量(t)90647.845229.114847.213167.11028.734272.1通過(guò)平衡計(jì)算可以得出，方案一：以粒徑5~20的小石進(jìn)行控制，毛料開(kāi)采總量為536994t,棄料總量為273867t，成品獲得率48.5%；方案二，對(duì)粒徑為40~80的大石進(jìn)行破碎，補(bǔ)充中石、小石，總開(kāi)采量為421617.9t，棄料164209.7t，成品獲得率61%。

兩種方案相比較，方案一增加開(kāi)采加工量約11萬(wàn)t（約6.2萬(wàn)方），方案二利用大石破碎補(bǔ)充中、小石，需加工破碎大石約3.4萬(wàn)t，后者比前者節(jié)省一定工程成本，但相應(yīng)增加了破碎等設(shè)備投資和安裝工程難度，延長(zhǎng)安裝工期，鑒于某電站工程工期緊迫，暫不考慮第二方案，建議采用第一方案，如需增加破碎工藝，可單獨(dú)考慮。砂石篩分系統(tǒng)布置農(nóng)場(chǎng)砂石加工系統(tǒng)設(shè)在農(nóng)場(chǎng)料場(chǎng)附近的3260m高程，系統(tǒng)生產(chǎn)能力240t/h，就近開(kāi)采農(nóng)場(chǎng)料場(chǎng)砂礫石料。采用簡(jiǎn)單篩分工藝流程（不設(shè)級(jí)配調(diào)整），經(jīng)過(guò)總平衡計(jì)算，需開(kāi)采毛料536994.3t，棄料276196t。骨料生產(chǎn)由1m3CAT320挖掘機(jī)挖裝，15t自卸汽車(chē)運(yùn)到加工廠(chǎng)。毛料進(jìn)廠(chǎng)后，采用固定蓖條篩篩除大于150mm粒徑的特大石，在料場(chǎng)一角設(shè)置一棄料場(chǎng)地，將棄料經(jīng)裝載機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)后棄于此地。小于150mm粒徑料由地弄皮帶機(jī)直接輸送到篩分樓加工處理。篩分后，骨料經(jīng)篩分后各級(jí)礫石分級(jí)堆存，將小于5mm的砂經(jīng)洗砂機(jī)加工過(guò)后，堆于成品料堆。篩分用水采用離心水泵從某沉井取水，通過(guò)預(yù)埋的水管向篩分樓供水的形式；施工廢水經(jīng)場(chǎng)地中一條排水溝、沉淀池排入某。西藏金河水電站混凝十砂石骨料篩分系統(tǒng)篩分工藝流程圖蓖條篩FG-15螺旋分級(jí)機(jī)r西藏金河水電站混凝十砂石骨料篩分系統(tǒng)篩分工藝流程圖蓖條篩FG-15螺旋分級(jí)機(jī)r篩分設(shè)備選用兩臺(tái)自定義中心振動(dòng)篩SZZJ500X3000,上下層布置。根據(jù)總進(jìn)度安排，砼施工月平均強(qiáng)度為9200m3，高峰期砼澆筑強(qiáng)度為12000m3；若每立方米砼骨料用量為2.2t，則高峰期砼骨料月需求量為1.76萬(wàn)t;該砂石生產(chǎn)系統(tǒng)處理能力為120t/h，高峰期月生產(chǎn)天數(shù)以25天，每天兩個(gè)班，每班8個(gè)小時(shí)計(jì)算，則月生產(chǎn)能力為4.8萬(wàn)t,其開(kāi)采強(qiáng)度完全可以滿(mǎn)足高峰期砼澆筑需求。表1-3 砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)特性表

序號(hào)項(xiàng) 目單位數(shù)量備注1砂石骨料供應(yīng)量t23萬(wàn)2毛料開(kāi)采t53萬(wàn)3設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力4篩分樓處理能力t/h2405成品料堆場(chǎng)m340006膠帶機(jī)m/臺(tái)300/117電機(jī)功率kw2008工作班制班/天29生產(chǎn)人數(shù)人910設(shè)計(jì)供水量m3/h100平面布置見(jiàn)某電站砂石骨料加工系統(tǒng)、砼拌和系統(tǒng)平面布置圖金河電站砂石骨料加工系統(tǒng)、佐拌和系統(tǒng)平面布置圖+3262.4金河電站砂石骨料加工系統(tǒng)、佐拌和系統(tǒng)平面布置圖+3262.4表1-4篩分系統(tǒng)主要設(shè)備表序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量功率(kw)備注1振動(dòng)篩SZZ21500X3000臺(tái)22X7.5座式2洗砂機(jī)FLG-1500臺(tái)19.7高堰式31#皮帶機(jī)B=800L=40臺(tái)111水平42#皮帶機(jī)B=800L=45臺(tái)111爬坡53#皮帶機(jī)B=650L=50臺(tái)111爬坡64#皮帶機(jī)B=650L=44臺(tái)111爬坡75#皮帶機(jī)B=650L=37臺(tái)111爬坡86#皮帶機(jī)B=650L=42臺(tái)111爬坡97#皮帶機(jī)B=650L=51臺(tái)111爬坡10離心式水泵臺(tái)1流量100m3/h；揚(yáng)程50m11振動(dòng)給料機(jī)800X800臺(tái)22X1.1加工合計(jì)EL=309m140.9試生產(chǎn)情況及調(diào)整砂石篩分系統(tǒng)于2002年11月中旬基本安裝完成進(jìn)入試生產(chǎn)，由于整套系統(tǒng)是從原沃卡工地和滿(mǎn)拉工地拼裝后到某組裝的，設(shè)備本身陳舊老化，加之，對(duì)該系統(tǒng)與結(jié)合本料場(chǎng)的負(fù)荷不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致洗砂機(jī)的減速箱經(jīng)常損壞、大石和特大石振動(dòng)篩的偏心軸、偏心輪經(jīng)常損壞。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析認(rèn)為，洗砂機(jī)變速箱經(jīng)常損壞的原因是天然料場(chǎng)的砂偏多，造成洗沙機(jī)負(fù)荷過(guò)重所致，振動(dòng)篩損壞的原因?yàn)楹Y分負(fù)荷與振動(dòng)篩本身不匹配、設(shè)備老化所致。整改方案為新增一臺(tái)洗沙機(jī)，碎石機(jī)、將大石、特大石振動(dòng)篩更換，改造完后運(yùn)行良好。6.結(jié)束語(yǔ)砂石混凝土系統(tǒng)就其本身的規(guī)模和復(fù)雜程度而