摘 要：本文介紹了小灣水電站砂石加工系統(tǒng)的系統(tǒng)設計方案、設備選型、系統(tǒng)工藝流程及平面布置。該加工系統(tǒng)設計可供混凝土骨料加工系統(tǒng)參考。

關鍵詞：水電站；砂石系統(tǒng)；工藝流程；規(guī)劃設計

1 工程概述

右岸砂石系統(tǒng)布置于壩址下游右岸大砂溝下游側(cè)，主要布置在高程EL1050～EL1130之間。該系統(tǒng)主要承擔導流洞、纜機、左岸砂石加工及混凝土拌和系統(tǒng)、泄洪洞、引水發(fā)電系統(tǒng)、水墊塘、二道壩等工程所需的砂石骨料以及上下游圍堰反濾料的生產(chǎn)任務。

該系統(tǒng)分二期建設：一期工程主要完成砂石加工土建工程和部分設備安裝調(diào)試，并形成8.5×104t/月骨料生產(chǎn)能力；二期工程建設是在一期工程的基礎上完成全部設備安裝，形成14×104t/月骨料生產(chǎn)能力。

2 料源規(guī)劃

砂石加工系統(tǒng)料源主要來自電站地下工程及兩岸壩肩巖石開挖合格料，料源巖性主要為黑云花崗片麻巖和角閃斜長片麻巖，巖石極限抗壓強度在110～150MPa之間。

3 系統(tǒng)規(guī)劃設計

3.1 設計規(guī)模

根據(jù)主體工程施工總進度安排，整個小灣工程混凝土澆筑總量約1100×104m3，雙曲拱壩混凝土量為830×104m3。其中由右岸砂石加工及混凝土拌和系統(tǒng)承擔的混凝土總量約為270×104m3，共需砂石骨料600×104t，其中粗骨料390×104t，人工砂210×104t。砂石加工系統(tǒng)一期工程設計粗碎處理能力為240t/h，二期工程完成后設計粗碎處理能力為480t/h。砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)按照二班制，成品骨料生產(chǎn)能力420t/h。

3.2 工藝設計

根據(jù)工程混凝土骨料生產(chǎn)能力和級配要求，針對料源的巖性等特點，生產(chǎn)工藝采用粗碎、預篩、中碎、一次篩分、細碎、超細碎、二次篩分、閉路篩分、棒磨制砂、成品砂脫水、石粉回收處理等工藝環(huán)節(jié)組成系統(tǒng)生產(chǎn)流程。

3.2.1 破碎工藝

破碎段數(shù)采用粗、中、細、超細碎四段破碎。粗碎車間設兩臺Nordberg C110破碎機，處理毛料小于720mm的回采毛料，排料口開度為100mm時，理論產(chǎn)量255t/h，排料口開度調(diào)整為125mm時，此時C110鄂式破碎機最大處理量310t/h，產(chǎn)品最大粒徑240mm，設備負荷率為67%；中碎生產(chǎn)設兩臺SANDVIK.S_3800.EC型液壓圓錐破碎機并列運行，1#中碎處理粗碎產(chǎn)品中的>150mm超徑料，在排料口開度為45mm下最大生產(chǎn)能力為180t/h，設備負荷率為67%，2#中碎處理粗碎產(chǎn)品中的80～150mm物料，在不生產(chǎn)四級配骨料時，在排料口開度為45mm下最大生產(chǎn)能力為210t/h，設備負荷率為82%；細碎生產(chǎn)設一臺SANDVIK.H_3800.EC圓錐破碎機，處理40～80mm物料，在排料口開度為25mm下最大生產(chǎn)能力為物料，設備負荷率為80%，設一臺SANDVIK.H_4800.EC圓錐破碎機，用于處理40～80mm（80～150mm）物料的過剩量，在排料口開度為25mm下最大生產(chǎn)能力為195t/h，設備負荷率為82%；超細碎生產(chǎn)設兩臺Barmac.B8100立軸破碎機并列運行，對產(chǎn)品中的15～40mm物料進行整形和制砂，最大處理能力2×225=450t/h，設備負荷率為80%。

3.2.2 篩分工藝

預篩選用兩臺3YKR1645圓振動篩，采用三層篩網(wǎng)，篩孔尺寸自上而下分別為150mm、80mm、40mm方孔篩分機上層篩網(wǎng)將半成品料中>150mm的超徑石篩出，全部送入中碎處理；中層篩網(wǎng)將80～150mm的特大石篩出，下層篩網(wǎng)將40～80mm的大石篩出，起調(diào)節(jié)級配用；第一段篩分選用三臺2YKR1645圓振動篩，上下兩層篩孔尺寸分別為80mm、40mm方孔，石屑分離選用三臺YKR1645圓振動篩，兩種規(guī)格篩分機上下兩層布置，混合料經(jīng)分級后，特大石、大石經(jīng)膠帶機各自進入成品倉，多余的的大石分時段進入細碎處理，第一段篩分和細碎產(chǎn)品以及洗料分級閉路循環(huán)后余下的10～40mm混合料再經(jīng)過超細碎破碎加工進入第二段篩分，第二段篩分選用兩臺3YKR2052圓振動篩，自上而下分別設40mm、20mm、5mm方孔，為在不同時段有效調(diào)整各級配產(chǎn)品的供應量，中石和小石既可以送往成品料堆場，又可以將第二段篩分返回的混合料，經(jīng)過YKR1637圓振動閉路篩，15mm方孔網(wǎng)進行分級處理，5～15mm根據(jù)需求分別送至成品料堆場作噴射混凝土骨料或棒磨機車間作制砂原料，超徑料則返回超細碎處理，而小于5mm砂經(jīng)洗砂機后進入成品料倉。

3.2.3 制砂工藝

制砂車間設置兩臺MBZ2136棒磨機，用篩分樓下層篩分機分離出的10mm的石屑、超細碎閉路篩分分離出的5～15mm細石進行制砂。棒磨機生產(chǎn)的人工砂經(jīng)螺旋洗砂機處理后，與超細碎生產(chǎn)中經(jīng)第二段篩分樓篩分后小于5mm的砂經(jīng)洗砂脫水裝置后一起進入成品料倉，為調(diào)節(jié)砂的細度模數(shù)，增設沉砂池，回收細砂、石粉，根據(jù)需要摻入成品砂。

3.3 系統(tǒng)平面布置

3.3.1 布置原則

①結(jié)合原始地形，盡量減少土石方開挖及支護工程量，減少輸送設備長度和數(shù)量，節(jié)省設備投資和運行功耗。②利用布置場地自然坡度和地質(zhì)條件，采用降臺布置型式。

3.3.2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由粗碎車間、半成品料倉、預篩分車間、中碎車間、第一段篩分車間、細碎車間、超細碎車間、第二段篩分車間、制砂車間、成品料倉組成，各車間之間由膠帶機連接。

3.3.3 車間布置

中碎車間布置在高程1092平臺、第一段篩分車間、細碎車間布置在高程1072平臺。中碎生產(chǎn)主要處理預篩分后的超徑石和特大石、大石過剩量的調(diào)整，中碎生產(chǎn)的混合料全部進入中碎調(diào)節(jié)料倉，經(jīng)第一段篩分車間分級后，特大石（80～150mm）經(jīng)膠帶機送至成品堆料場堆存，大石（40～80mm）既可以進入成品料堆場，也可以送至細碎車間破碎，小于40mm的細料混合料則送至棒磨車間或送至超細碎處理。超細碎車間布置在高程1070平臺、第二段篩分車間、制砂車間布置在高程1065平臺，超細碎生產(chǎn)主要針對第一段篩分分級后余下的10～40mm混合料和細碎產(chǎn)品以及第二段篩分車間分級后閉路循環(huán)部分進行破碎加工，經(jīng)第二段篩分車間分級后，大于40mm粒級可通過膠帶機返回到閉路篩分機后再進入超細碎調(diào)節(jié)倉，小石（5～20mm）、中石（20～40mm）既可以直接進入成品料堆場，也可以返回到閉路篩分機篩分后，5～15mm粒級料可進棒磨機制砂原料倉或送至噴混凝土料倉堆寸。棒磨機生產(chǎn)的砂經(jīng)螺旋分級處理后與第一段篩分、第二段篩分出料粒徑小于5mm的砂經(jīng)脫水篩脫水后一起由膠帶機運至砂倉堆存。成品料倉布置在高程1050平臺上，成品料倉分為三個砂倉、四個成品碎石倉，一個噴混凝土料倉。

4 結(jié) 語

本系統(tǒng)主要破碎設備全部采用進口設備，工藝設計在吸取國內(nèi)已建和在建工程的基礎上，從本工程的實際情況出發(fā)，進行了創(chuàng)新，充分適應本工程的用料需求，取得了較好的效果。系統(tǒng)運行初期，由于用料需求集中在一、二級配骨料，并且強度高，系統(tǒng)運行工況與設計工況存在較大的出入，通過改造，成功解決了這一問題，充分發(fā)揮了系統(tǒng)應起的作用，為主體工程的順利施工提供了有力的保障。

參考文獻

[1]李建峰，朱小敏，艾文武.特殊地形地質(zhì)條件下大型人工砂石系統(tǒng)設計與施工.[J].水利發(fā)電，2004.04.

[2]楊琪琳.魯?shù)乩娬居野痘炷涟韬拖到y(tǒng)設計與施工.云南水利發(fā)電，2010.