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淺談龍灘水電站麻村砂石加工系統(tǒng)技改措施
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一、工程概況龍灘水電站麻村人工砂石加工系統(tǒng)（以下簡稱砂石系統(tǒng)）位于壩址右岸下游4km處，主要擔(dān)負(fù)龍灘水電站Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ標(biāo)以及臨建工程約160萬m3混凝土所需骨料的生產(chǎn)任務(wù)。按混凝土澆筑強度3萬m3月計算，砂石系統(tǒng)生產(chǎn)處理能力為300th。根據(jù)混凝土使用級配要求，砂石系統(tǒng)以生產(chǎn)二級配混凝土骨料為主，同時也能生產(chǎn)三級配混凝土骨料進行設(shè)計。成品料生產(chǎn)能力240th。其中人工砂（≤5mm）：96th，小石（5-20mm）：72th，中石（20-40mm）：72th。砂石系統(tǒng)由麻村灰?guī)r石料場（含溜井）、料場進場公路、粗碎車間、超細(xì)碎車間（制砂）、成品堆場、給排水工程、廢水處理工程、供配電工程及輔助設(shè)施等組成。本文著重綜述砂石加工系統(tǒng)布置情況存在的問題與技術(shù)改造。二、砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程及設(shè)備情況砂石加工系統(tǒng)由粗碎車間、半成品堆場、預(yù)篩分中細(xì)碎車間、篩分車間、超細(xì)碎（制砂）車間、成品料倉及1臺顎式破碎機、30條膠帶機（原26條膠帶機，改造后增加4條）、1臺反擊式破碎機、4臺振動篩、2臺立軸沖擊式破碎機（制砂）、1臺液壓旋回（圓錐）破碎機等主要設(shè)備組成。工藝流程見圖1。（注：紅線部分為第一次技術(shù)改造項目、藍(lán)線部分為第二次技術(shù)改造項目）1、毛料、（半成品）粗碎車間生產(chǎn)系統(tǒng)料場爆破開采小于700mm的石料用反鏟裝汽車運輸?shù)谷肓锞羶α蟼}，儲料倉底部布置有1臺FZC35型雙臺板振動放礦機，為汽車運輸裝車用；1臺BG1500*1700型縱板式放礦機，1臺PE900*1200型顎式破碎機?？v板式放礦機將石料供給顎式破碎機破碎成小于300mm的石料后由溜1#~溜3#3臺膠帶輸送機(B=1000mm)運至粗碎車間受料。由B13442V型棒條式振動給料機送給反擊式破碎機進行破碎，破碎后由1#膠帶輸送機(B=1000mm)運往半成品料倉。小于30mm的碎石，若含泥量高于3%時，作廢料處理，由位于棒條式振動給料機底部的2#膠帶輸送機運往棄料場，若含泥量低于3%時，則作為有用料從1#膠帶機運往半成品料倉。其流程為（1）反鏟裝自卸汽車→溜井→雙臺板振動放礦機→自卸汽車運至粗碎車間受料。（2）反鏟裝自卸汽車→溜井→縱板式放礦機→顎式破碎機→溜1#~3#（3臺總長為563m）膠帶輸送機運至粗碎車間受料→棒條式振動給料機→NP1313反擊式破碎機→1#膠帶機→半成品料倉。正常情況下使用膠帶機輸送，因輸送機具有運行經(jīng)濟，輸送速度快且給料均勻，有利于反擊式破碎機的破碎和運行。半成品料倉總?cè)莘e約15000m3其中活容積約8000m3,可滿足生產(chǎn)高峰期3天的用料量，料倉下面設(shè)廊道為3.5m寬×3.0m高，配置5臺GZG1003型自同步振動給料機和3臺手動弧門，半成品骨料由給料機和手動弧門供給3#膠帶機→4#膠帶機運往預(yù)篩分中細(xì)碎車間。粗碎車間設(shè)備設(shè)計處理能力300th。2、成品料生產(chǎn)系統(tǒng)2.1預(yù)篩分中細(xì)碎車間半成品料倉下設(shè)廊道并布置5臺GZG1003型自同步振動給料機和3臺手動弧門，正常生產(chǎn)時只能開2臺振動給料機向3#膠帶機卸料，經(jīng)4#膠帶機輸送至預(yù)篩分4#振動篩（篩分機）進行分級處理。預(yù)篩分4#振動篩1臺采用CVB2050型三層篩網(wǎng)圓振動篩，將半成品料沖洗篩分為大于80mm、40~80mm、3.5~40mm三級粗骨料和小于3.5mm的細(xì)骨料（人工砂），生產(chǎn)三級骨料時，40~80mm骨料由6#膠帶機輸送至成品料堆場大石倉儲存；3.5~40mm和小于3.5mm骨料由7#膠帶機→8#膠帶機→9#膠帶機（卸料小車）送往調(diào)節(jié)儲料倉；大于80mm的骨料和40~80mm骨料（視級配需要，生產(chǎn)二級骨料時或成品料堆場大石倉堆滿時）經(jīng)溜槽進入鋼制料倉，經(jīng)GZG1003型自同步振動給料機送入GP200SES型液壓旋回（圓錐）破碎機破碎后由5#膠帶機→4#膠帶機返回預(yù)篩分4#振動篩篩分，形成閉路循環(huán)生產(chǎn)。預(yù)篩分中細(xì)碎車間設(shè)備設(shè)計處理能力為450th。2.2篩分車間篩分車間由1個350m3的調(diào)節(jié)料倉和篩分樓組成，調(diào)節(jié)料倉底配置有3臺GZG1003型自同步振動給料機，篩分樓布置有3臺CVB2050型圓振動篩（三層篩網(wǎng)），將調(diào)節(jié)料倉骨料經(jīng)膠帶機（10#~12#）送入振動篩（1#~3#）沖洗篩分成20~40mm、5~20mm、2.5~5mm和小于2.5mm細(xì)骨料（砂），其中20~40mm骨料經(jīng)15#膠帶機→26#膠帶機輸送至成品堆場中石倉，5~20mm骨料經(jīng)14#膠帶機→25#膠帶機輸送至成品堆場小石倉，2.5~5mm細(xì)骨料經(jīng)13#膠帶機→16#膠帶機送入細(xì)碎車間中轉(zhuǎn)料倉，用于生產(chǎn)常態(tài)砂。也可根據(jù)生產(chǎn)需要，將20~40mm、5~20mm的骨料部分或全部經(jīng)16#膠帶機輸送至細(xì)碎車間中轉(zhuǎn)料倉（容積為175m3）進行閉路生產(chǎn)常態(tài)砂。小于2.5mm的細(xì)骨料經(jīng)CN250型砂水濃縮器（1~3#）進入WCD914型螺旋洗砂機混合洗砂后再經(jīng)ZKR1022型直線振動脫水篩（1~3#）脫水后由22#、23#、24#膠帶機（卸料小車）輸送至成品堆場。篩分車間設(shè)備設(shè)計處理能力為510th。2.3細(xì)碎車間細(xì)碎（制砂）車間設(shè)備配置有GZG1003型自同步振動給料機2臺和手動弧形閘門4臺，巴馬克B7100SD立軸沖擊式破碎機1臺，VI300型立軸沖擊式破碎機1臺，其工藝流程為中轉(zhuǎn)料倉下設(shè)振動給料機（弧形閘門）→17#膠帶機→巴馬克B7100破碎機；18#膠帶機→VI300破碎機，兩臺機可同時運行或單機運行，破碎后的骨料經(jīng)19#膠帶機→20#膠帶機→21#膠帶機→8#膠帶機→9#膠帶機返回篩分車間調(diào)節(jié)料倉進行閉路生產(chǎn)。設(shè)備設(shè)計處理能力為230th。加工系統(tǒng)的設(shè)備詳見表1。表1砂石加工系統(tǒng)設(shè)備表車間設(shè)備名稱型號規(guī)格臺數(shù)單機生產(chǎn)能力th生產(chǎn)廠家溜井及半成品粗碎車間雙臺板振動放礦機FZC-3.51.5*2-7.5*21江蘇海神振動輸送公司板式放礦機BG1500*7000型1廣西局六處制作鄂式破碎機PE900*1200型1300上海多靈沃森公司膠帶輸送機溜1~3#B=1000563m3山東兗州煤礦機械廠棒條式振動給料機B13-44-2V1550諾德伯格公司反擊式破碎機NP13131300諾德伯格公司篩泥機TK-13-20-3V289-4341諾德伯格公司除鐵裝置RCBD-101江蘇鎮(zhèn)江電器廠膠帶輸送機(1#)B=100045m1衡陽輸送機總廠膠帶輸送機(2#)B=65050m1衡陽輸送機總廠預(yù)篩分中細(xì)碎車間自同步振動給料機GZG10035+1150江蘇海神振動輸送公司三層篩網(wǎng)圓振動篩CVB205080403.51500諾德伯格公司液壓旋回破碎機GP200SEC1200諾德伯格公司膠帶輸送機3489B=1000122.5m4衡陽輸送機總廠膠帶輸送機57#B=800122m2衡陽輸送機總廠膠帶輸送機6#B=65062.5m1衡陽輸送機總廠篩分細(xì)碎車間自同步振動給料機GZG10035150江蘇海神振動輸送公司三層篩網(wǎng)圓振動篩CVB20502052.53500諾德伯格公司砂水濃縮器CN-2503南昌礦山機械廠螺旋洗砂機WCD-9143南昌礦山機械廠直線振動脫水篩ZKR10*223南昌礦山機械廠立軸沖擊式破碎機VI3001225諾德伯格公司巴馬克立軸破碎機B7100SD1150斯維達(dá)拉公司膠帶輸送機B=800101m4衡陽輸送機總廠膠帶輸送機B=650395m13衡陽輸送機總廠三、存在的問題與改進措施麻村砂石加工系統(tǒng)經(jīng)過幾個月的生產(chǎn)運行，證明設(shè)備運行可靠。5mm以上骨料質(zhì)量很好，唯有人工制砂細(xì)度模數(shù)偏大。因系統(tǒng)在加工工藝方面采用粗碎開路，中細(xì)碎與預(yù)篩分構(gòu)成閉路，超細(xì)碎與篩分構(gòu)成閉路特點，骨料生產(chǎn)級配可隨意調(diào)整：可根據(jù)各級骨料需用量的多少進行生產(chǎn)，亦可根據(jù)各級成品料堆滿情況安排生產(chǎn)，如各級骨料均已滿倉時，可將40mm以下骨料安排生產(chǎn)人工砂，以滿足骨料用戶需要和堆場儲備需要。也由于因中細(xì)碎與預(yù)篩分構(gòu)成閉路，使預(yù)篩分4#振動篩（篩分機）下層篩網(wǎng)過負(fù)荷（重載）運行，經(jīng)常出現(xiàn)下層篩橫梁、縱梁斷裂和篩網(wǎng)破損等故障而停機，并限制了半成品給料機的給料量(最多只能開2臺給料機給料)，制約了系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。為滿足砂石料用料需求，提高系統(tǒng)生產(chǎn)能力。經(jīng)業(yè)主同意，在監(jiān)理幫助下對砂石加工系統(tǒng)進行技術(shù)整改。改造情況及增加設(shè)備如下：系統(tǒng)改造增加設(shè)備表序號設(shè)備名稱 規(guī) 格 型 號數(shù)量th生產(chǎn)廠家1棒磨機MBZ2100*3600140昆明重型機械設(shè)備廠2洗砂機FC12001南昌礦山機械廠3脫水篩ZKR12371南寧重型機械設(shè)備廠4膠帶機B=6001衡陽輸送機總廠5膠帶機B=8003衡陽輸送機總廠（1）粗碎車間棒條式給料機將小于30mm的碎石都棄掉，十分可惜，特別是經(jīng)過鄂式破碎機破碎后的來料，棄之更不合理。取消了粗碎車間棒條式給料機給料并將2#膠帶機拆除，改用溜槽直接進入反擊式破碎機，提高系統(tǒng)生產(chǎn)能力和小石及砂的含量。（2）采用破碎制砂，細(xì)度模數(shù)偏大，最低為2.83（比設(shè)計要求的2.6~2.8偏大）。在反復(fù)調(diào)試無效果情況下。增加1臺棒磨機及1臺洗砂機配合制砂調(diào)節(jié)細(xì)度模數(shù)，將篩分系統(tǒng)1~3#振動篩底層篩網(wǎng)上面2.5~5mm細(xì)骨料送入棒磨機進行制砂。既提高了人工砂的產(chǎn)量，又使細(xì)度模數(shù)符合設(shè)計要求。（3）根據(jù)混凝土使用級配要求，系統(tǒng)增加生產(chǎn)5~10mm骨料，用于噴錨支護。對篩分車間了進行改造，將16#膠帶機抬高并延長。原膠帶機傾角為8o，膠帶長23.03m，現(xiàn)膠帶機傾角為13o，膠帶長為26.31m。并在機頭處增設(shè)2YA1524篩分機動1臺，增加膠帶機3臺（技改1~3#）。（4）粗碎車間皮帶運輸洞洞口地處山凹沖溝段，洞口兩側(cè)山坡為較厚的風(fēng)化地表腐植土，經(jīng)雨水沖刷后極易形成泥石流將溜2#膠帶機填埋，每年雨季均受到山凹沖溝內(nèi)泥石流的填埋。洞口上側(cè)為懸崖峭壁，山頂采石場的爆破（滾石或飛石）嚴(yán)重威脅皮帶運輸洞口段的溜2#膠帶機的安全運行，曾遭到兩次砸壞膠帶機支加的嚴(yán)重事故。建議將皮帶運輸洞延長40m左右，避開山凹沖溝及山體滾石、飛石的危險區(qū)域，確保溜2#膠帶機的正常運行。（5）為滿足環(huán)境保護、回收利用廢水及細(xì)砂回收要求，增設(shè)預(yù)篩分4#振動篩水沖洗工序和廢水排放管道及細(xì)砂回收設(shè)備（螺旋洗砂機、直線振動脫水篩）。將小于3.5mm的細(xì)骨料和廢水經(jīng)排水管道輸入3#螺旋式洗砂機進行洗砂，將顆粒度大于0.15mm砂粒沉入槽底由螺旋輸送到槽的上端溢流口排出，經(jīng)ZKR1237型直線振動篩沖洗脫水后送入22#→23#→24#膠帶機（卸料小車）至成品砂堆場。顆料度小于0.15mm的砂粒，。隨泥砂漿槽的下端溢流堰排出，經(jīng)細(xì)砂（石粉）回收裝置襯膠旋流器回收，再將廢水排放至污水處理系統(tǒng)。（6）篩分系統(tǒng)1~3#振動篩（篩分機）中層篩網(wǎng)5×5mm孔徑過小，致使小石（5~20mm）遜徑含量偏高。更換6×6mm孔徑篩網(wǎng)，增加小石過篩率，減少遜徑含量。篩分下的2.5~5mm細(xì)骨料一部分可送入棒磨機制砂，一部分送入超細(xì)碎車間調(diào)節(jié)料倉用于立軸式破碎機制砂。（7）受中細(xì)碎與預(yù)篩分形成閉路生產(chǎn)影響，系統(tǒng)生產(chǎn)能力受預(yù)篩分4#振動篩制約，并由閉路生產(chǎn)影響增加了該篩分機的負(fù)荷。導(dǎo)致下層篩橫梁、縱梁及篩網(wǎng)頻繁出現(xiàn)斷裂和破損現(xiàn)象。雖對該振動篩進行幾次改造（原橫梁為方型鋼結(jié)構(gòu)，已全部斷裂，改用無縫鋼管Ф95*10制作更換。更換后繼續(xù)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象），仍難從根本上解決此問題且制約系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。擬在5#膠帶機機頭部增設(shè)一臺小型振動篩或一臺中型反擊式破碎機（將經(jīng)過GP200SES液壓旋回（圓錐）破碎機破碎后的骨料進行篩分處理，大于40mm以上骨料返回預(yù)篩分系統(tǒng)，小于40mm以下骨料經(jīng)新增30#膠帶輸送機→20#、21#膠帶機→8#、9#膠帶輸送機輸送至篩分調(diào)節(jié)料倉?；?qū)⒁簤盒兀▓A錐）破碎機破碎后的骨料再次經(jīng)5#膠帶機送至中型反擊式破碎機破碎經(jīng)新增30#膠帶機→20#、21#膠帶機→8#、9#膠帶機送至篩系統(tǒng)調(diào)節(jié)料倉），使中細(xì)碎與預(yù)篩分系統(tǒng)形成半開路或開路生產(chǎn)?？蓽p少預(yù)篩分4#振動篩的過負(fù)荷量，提高系統(tǒng)生產(chǎn)能力。（8）細(xì)砂（石粉）回收鏈板式刮砂機沉砂池設(shè)計不合理，沉砂池設(shè)計太深且坡度太陡。系統(tǒng)停機時刮砂機還需延長近兩個小時的運行時間（因沉砂和泥漿經(jīng)沉淀后易板結(jié)，使刮砂機的刮板埋沒），否則再次起動時刮砂機無法起動。因刮砂機脫水坡度太陡，使刮起的細(xì)砂（石粉）流失，不利于細(xì)砂（石粉）回收，且回收的細(xì)砂因制砂設(shè)備停止生產(chǎn)而無法摻勻，故停止運行。僅用襯膠水力旋流器進行細(xì)砂回收。由于大壩混凝土需要，常態(tài)砂石粉含量須達(dá)到12以上。建議恢復(fù)細(xì)砂（石粉）回收裝置鏈板式刮砂機運行并加以改造，以增加人工砂的石粉含量（設(shè)計要求為6~12）。改造方法如下：1）將預(yù)篩分4#篩分機廢水（砂漿）排放管道與棒磨機及篩分系統(tǒng)廢水回收排放分開。4#篩分機廢水（砂漿）經(jīng)襯膠水力旋流器回收裝置回收后排放（因廢水含泥量偏高），棒磨機及篩分系統(tǒng)廢水（石粉含量較高）經(jīng)鏈板式刮砂機沉砂池回收后排放。2)將鏈板式刮砂機沉砂池抬高并將脫水坡度進行改造。以有利于脫水而不致于細(xì)砂（石粉）流失為最佳并增加鏈板，坡度延長至23#膠帶機機尾處上方（去掉原有的直線振動脫水篩）。并將鏈板式刮砂機沉砂池底部打一排水孔，用管道引至廢水處理系統(tǒng)排放。系統(tǒng)開機前將管道閘死，待沉砂池水位到一定位置后，啟動刮砂機運行，進行細(xì)砂（石粉）回收。系統(tǒng)停機時，將閘門打開，把池子內(nèi)廢水排空，有利于刮砂機運行?；厥盏募?xì)砂直接進入23#膠帶機→24#膠帶機送至成品砂堆場。四、結(jié)束語砂石系統(tǒng)經(jīng)多項改造后，系統(tǒng)生產(chǎn)能力有較大提高，且環(huán)境污染也得到較大改善。原系統(tǒng)按混凝土澆筑強度3萬m3月設(shè)計，改造后最高月產(chǎn)量達(dá)146813噸，約7萬m3月。砂石料供應(yīng)在滿足龍灘電站Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ標(biāo)及臨建工程所需混凝土骨料的生產(chǎn)任務(wù)外，同時還可對Ⅲ標(biāo)大壩混凝土澆筑所需骨料進行生產(chǎn)補充。因砂石加工系統(tǒng)結(jié)合了現(xiàn)場施工經(jīng)驗對系統(tǒng)進行了持續(xù)的改進，且在邊生產(chǎn)運行邊改進情況下逐步完善的。該實踐探索可為其它砂石系統(tǒng)的改進提供借鑒，供砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)同行進行參考。
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