龍灘水電站麻村砂石加工系統(tǒng)介紹與技術(shù)改造

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　　1、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(qiáng)度3萬m3/月計算，砂石系統(tǒng)生產(chǎn)處理能力為300t/h.根據(jù)混凝土使用骨料級配要求，砂石系統(tǒng)以生產(chǎn)二級配骨料為主，同時也能生產(chǎn)三級配骨料進(jìn)行設(shè)計。成品料生產(chǎn)能力240t/h，其中人工砂（≤5mm）96t/h，小石（5-20mm）72t/h，中石（20-40mm）72t/h.砂石系統(tǒng)由麻村灰?guī)r砂石料場（含溜井）、料場進(jìn)場公路、砂石加工系統(tǒng)（粗碎車間、超細(xì)碎車間（制砂）、成品料堆場）、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。

　　2、 砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程及設(shè)備配置情況

　　砂石加工系統(tǒng)由麻村灰?guī)r料場（含溜井）、粗碎車間、半成品堆場、預(yù)篩分與中碎車間、篩分車間、細(xì)碎（制砂）車間、成品料堆場組成。主要設(shè)備配置有1臺顎式破碎機(jī)、1臺反擊式破碎機(jī)、4臺振動篩、2臺立軸沖擊式破碎機(jī)（制砂）、1臺液壓旋回（圓錐）破碎機(jī)和30條膠帶機(jī)（原26條膠帶機(jī)，改造后增加4條）。砂石系統(tǒng)工藝流程見圖1（注：藍(lán)線部分為第一次技術(shù)改造項目、紅線部分為第二次技術(shù)改造項目）

　　2．1 毛料（半成品）生產(chǎn)系統(tǒng)

　　料場爆破小于700mm的石料用反鏟裝汽車運輸?shù)谷肓锞羶α蟼}，溜井下面布置有1臺FZC35型雙臺板振動放礦機(jī)，為汽車運輸裝車用；1臺BG1500*1700型縱板式放礦機(jī)，1臺PE900*1200型顎式破碎機(jī)。縱板式放礦機(jī)將石料供給顎式破碎機(jī)破碎成小于300mm的石料后由溜1#～溜3# 3臺膠帶輸送機(jī)（B=1000mm）運至粗碎車間受料斗，由B13—44—2V型棒條式振動給料機(jī)給料反擊式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后的骨料由1# 膠帶輸送機(jī)（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(jī)底部的2# 膠帶輸送機(jī)運往棄料場，若含泥量低于3%時，則作為有用料從1# 膠帶機(jī)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(jī)→自卸汽車運至粗碎車間受料（正常生產(chǎn)后已停用）。（2）反鏟裝自卸汽車→溜井→縱板式放礦機(jī)→顎式破碎機(jī)→溜1#～溜3# （3臺總長為563m）膠帶輸送機(jī)運至粗碎車間受料斗→棒條式振動給料機(jī)→NP1313反擊式破碎機(jī) →1# 膠帶機(jī)→半成品料倉。使用膠帶機(jī)輸送，因輸送機(jī)具有運行經(jīng)濟(jì)，輸送速度快且給料均勻，有利于反擊式破碎機(jī)的破碎和運行。

　　圖1   工藝流程圖

　　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)為3.5m寬×3.0m高廊道，配置5臺GZG1003型自同步振動給料機(jī)和3臺手動弧門，半成品料由給料機(jī)或手動弧門供給3# 膠帶機(jī)→4# 膠帶機(jī)運往預(yù)篩分中細(xì)碎車間。粗碎車間設(shè)計處理能力300t/h .

　　2．2成品料生產(chǎn)系統(tǒng)

　　2.2.1  預(yù)篩分與中碎車間

　　正常生產(chǎn)時，只能開2臺振動給料機(jī)向3# 膠帶機(jī)卸料，經(jīng)4# 膠帶機(jī)輸送至預(yù)篩分4# 振動篩（3CVB2050型三層篩網(wǎng)圓振動篩）進(jìn)行沖洗篩分，將半成品料分為大于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(jī)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(jī)→8# 膠帶機(jī)→9# 膠帶機(jī)（卸料小車）送入調(diào)節(jié)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(jìn)入鋼制料斗，經(jīng)GZG1003型自同步振動給料機(jī)送入GP200SES型液壓旋回（圓錐）破碎機(jī)破碎后由5# 膠帶機(jī)→4# 膠帶機(jī)返回預(yù)篩分4# 振動篩篩分，形成閉路循環(huán)生產(chǎn)。預(yù)篩分中碎車間設(shè)備處理能力為450t/h.

　　2.2.2  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)料下底配置有3臺GZG1003型自同步振動給料機(jī)，篩分樓布置有3臺3CVB2050型圓振動篩，調(diào)節(jié)料倉骨料經(jīng)膠帶機(jī)（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，其中20~40mm骨料經(jīng)15# 膠帶機(jī)→26# 膠帶機(jī)輸送至成品堆場中石倉，5~20mm骨料經(jīng)14# 膠帶機(jī)→25# 膠帶機(jī)輸送至成品堆場小石倉，2.5~5mm細(xì)骨料經(jīng)13# 膠帶機(jī)→16# 膠帶機(jī)送入細(xì)碎車間中轉(zhuǎn)料倉，用于生產(chǎn)人工砂。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(jī)輸送至細(xì)碎車間中轉(zhuǎn)料倉（容積為175m3）進(jìn)行閉路生產(chǎn)人工砂。小于2.5mm的細(xì)骨料經(jīng)CN—250型砂水濃縮器（1~3#）進(jìn)入WCD—914型螺旋洗砂機(jī)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(jī)（卸料小車）輸送至成品堆場。篩分車間設(shè)備處理能力為510t/h.

　　2.2.3  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(jī)2臺和手動弧形閘門4臺，巴馬克B7100SD立軸沖擊式破碎機(jī)1臺，VI300型立軸沖擊式破碎機(jī)1臺，其工藝流程為中轉(zhuǎn)料倉下設(shè)振動給料機(jī)（弧形門）→17# 膠帶機(jī)→巴馬克B7100破碎機(jī)；18# 膠帶機(jī)→VI300破碎機(jī)，兩臺機(jī)可同時運行或單機(jī)運行，破碎后的骨料經(jīng)19# 膠帶機(jī)→20# 膠帶機(jī)→21# 膠帶機(jī)→8# 膠帶機(jī)→9# 膠帶機(jī)返回篩分車間調(diào)節(jié)料倉進(jìn)行閉路生產(chǎn)。設(shè)備處理能力為230t/h.

　　2.2.4加工系統(tǒng)主要設(shè)備配置

　　表1    砂石加工系統(tǒng)設(shè)備配置表

　　車間設(shè) 備 名 稱型   號   規(guī)   格臺數(shù)單機(jī)生產(chǎn)能力t/h生   產(chǎn)   廠   家

　　溜井

　　及半

　　成品

　　粗碎

　　車間雙臺板振動放礦機(jī)FZC-3.5/1.5*2-7.5*2 1

　　江蘇海神振動輸送公司

　　板式放礦機(jī)BG1500*7000型1

　　廣西局六處制作

　　鄂式破碎機(jī)PE900*1200型1 300上海多靈沃森公司

　　膠帶輸送機(jī)溜1~3# B=1000/563m 3

　　山東兗州煤礦機(jī)械廠

　　棒條式振動給料機(jī)B13-44-2V 1 550諾德伯格公司

　　反擊式破碎機(jī)NP1313 1 300諾德伯格公司

　　篩泥機(jī)TK-13-20-3V289-434 1

　　諾德伯格公司

　　除鐵裝置RCBD-10 1

　　江蘇鎮(zhèn)江電器廠

　　膠帶輸送機(jī) （1#）

　　B=1000/45m 1

　　衡陽輸送機(jī)總廠

　　膠帶輸送機(jī) （2#）

　　B=650/50m 1

　　衡陽輸送機(jī)總廠

　　預(yù)篩

　　分中

　　細(xì)碎

　　車間自同步振動給料機(jī)GZG1003 5+1 150江蘇海神振動輸送公司

　　三層篩網(wǎng)圓振動篩CVB2050  80/40/3.5 1 500諾德伯格公司

　　液壓旋回破碎機(jī)GP200SEC 1 200諾德伯格公司

　　膠帶輸送3489 B=1000/122.5m 4

　　衡陽輸送機(jī)總廠

　　膠帶輸送機(jī) 57# B=800/122m 2

　　衡陽輸送機(jī)總廠

　　膠帶輸送機(jī)  6# B=650/62.5m 1

　　衡陽輸送機(jī)總廠

　　篩分

　　細(xì)碎

　　車間自同步振動給料機(jī)GZG1003 5 150江蘇海神振動輸送公司

　　三層篩網(wǎng)圓振動篩CVB2050  20/5/2.5 3 500諾德伯格公司

　　砂水濃縮器CN-250 3

　　南昌礦山機(jī)械廠

　　螺旋洗砂機(jī)WCD-914 3

　　南昌礦山機(jī)械廠

　　直線振動脫水篩ZKR10*22 3

　　南昌礦山機(jī)械廠

　　立軸沖擊式破碎機(jī)VI300 1 225諾德伯格公司

　　巴馬克立軸破碎機(jī)B7100SD 1 150斯維達(dá)拉公司

　　膠帶輸送機(jī)B=800/101m 4

　　衡陽輸送機(jī)總廠

　　膠帶輸送機(jī)B=650/395m 13

　　衡陽輸送機(jī)總廠

　　3、系統(tǒng)生產(chǎn)運行情況

　　砂石系統(tǒng)經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)運行，證明設(shè)備運行可靠，5mm以上粗骨料質(zhì)量穩(wěn)定，唯有人工砂細(xì)度模數(shù)偏大。因系統(tǒng)加工工藝粗碎采用開路，中碎與預(yù)篩分構(gòu)成閉路，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?？筛鶕?jù)各級骨料需用量的多少進(jìn)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以下骨料全部用于生產(chǎn)人工砂，以滿足骨料用戶需要和堆場儲備需要。由于中碎與預(yù)篩分構(gòu)成閉路，使預(yù)篩分4# 振動篩下層篩網(wǎng)過負(fù)荷運行， 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(jī)，并限制了半成品給料機(jī)的給料量，制約了系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。

　　考慮龍灘電站工程對砂石料的總體需要，砂石系統(tǒng)作為大壩混凝土施工所需砂石料的補充料源和鑒于龍灘水電站提前發(fā)電的需要，滿足龍灘工程混凝土澆筑高峰期所需砂石料，對麻村砂石加工系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行改造。

　　4、存在的問題與改造措施

　　4.1存在問題與處理措施

　?。?）根據(jù)龍灘工程噴錨支護(hù)工程量大的特點，系統(tǒng)需增加噴錨生產(chǎn)5~10mm骨料。改造需將16#膠帶機(jī)抬高并延長（原膠帶機(jī)傾角為8o，膠帶長23.03m，現(xiàn)膠帶機(jī)傾角為13o，膠帶長為26.31m.），并在機(jī)頭處增設(shè)2YA1524篩分機(jī)1臺，增加膠帶機(jī)3臺（技改1~3#）。

　?。?）粗碎車間棒條式給料機(jī)將小于30mm的碎石都棄掉，十分可惜，特別是經(jīng)過PE900×1200型鄂式破碎機(jī)破碎后的來料，棄之更不合理。建議取消了粗碎車間棒條式給料機(jī)給料，將2# 膠帶機(jī)拆除，改用溜槽直接進(jìn)入反擊式破碎機(jī)，以提高系統(tǒng)生產(chǎn)能力和小石及砂的含量。

　?。?）采用立軸式破碎機(jī)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稍大，且不穩(wěn)定 .建議增加1臺棒磨機(jī)及1臺洗砂機(jī)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骨料送入棒磨機(jī)進(jìn)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。

　?。?）預(yù)篩分中碎車間生產(chǎn)工藝設(shè)計為閉路生產(chǎn)，即經(jīng)中碎破碎后的骨料全部返回預(yù)篩分進(jìn)行閉路循環(huán)，限制了半成品給料機(jī)的給料量，且增加了該篩分機(jī)的負(fù)荷，經(jīng)中碎破碎機(jī)的排料大部分是<40mm骨料壓在預(yù)篩分下層篩網(wǎng)上（造成下層篩網(wǎng)超負(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，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運行，雖對該振動篩進(jìn)行幾次改造（原橫梁為方型鋼結(jié)構(gòu)，已全部斷裂，受橫梁斷面尺寸限制，只能用ф95無縫鋼管制作更換，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。采取改造措施1更換預(yù)篩分4# 振動篩為3YKR2052型國產(chǎn)圓振動篩。2在5# 膠帶機(jī)機(jī)頭部增設(shè)1臺Y1542型振動篩（將經(jīng)過GP200SES液壓旋回破碎機(jī)破碎后的骨料進(jìn)行篩分處理，大于40mm骨料返回預(yù)篩分，小于40mm骨料經(jīng)新增加30# 膠帶輸送機(jī)→20# →21# 膠帶機(jī)→8# →9# 膠帶輸送機(jī)輸送至篩分調(diào)節(jié)料倉。使中碎與預(yù)篩分形成半開路生產(chǎn)，可減少預(yù)篩分4# 振動篩的過負(fù)荷量，提高了系統(tǒng)生產(chǎn)能力。

　?。?）預(yù)篩分車間原設(shè)計不作沖洗，40～80mm骨料可進(jìn)入成品倉使用。粗碎車間不灑水時，破碎粉塵很大，灑水破碎后不加沖洗，含泥量嚴(yán)重超標(biāo)，不能使用，故增設(shè)水沖洗。為滿足環(huán)境保護(hù)、回收利用廢水及細(xì)砂回收要求，預(yù)篩分4# 振動篩增設(shè)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(jī)、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# 螺旋洗砂機(jī)進(jìn)行脫水，使大于0.15mm砂粒沉入槽底由螺旋輸送到卸料口排出，經(jīng)ZKR1237型直線振動篩沖洗脫水后送入22# →23# →24# 膠帶機(jī)（卸料小車）至成品砂堆場。小于0.15mm的細(xì)砂隨漿水溢流堰排出，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)。

　?。?）篩分系統(tǒng)1~3# 振動篩中層篩網(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(jī)制砂，一部分送入細(xì)碎車間調(diào)節(jié)料倉用于立軸式破碎機(jī)制砂。

　?。?）由于大壩混凝土需要，常態(tài)砂石粉含量須達(dá)到12%～16%，而原細(xì)砂（石粉）回收鏈板式刮砂機(jī)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(jī)時刮砂機(jī)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(jī)的刮板被埋沒），否則再次起動時刮砂機(jī)無法起動。因刮砂機(jī)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(jìn)行細(xì)砂回收，不能滿足要求。故對細(xì)砂（石粉）回收裝置鏈板式刮砂機(jī)進(jìn)行改造，以增加人工砂的石粉含量。改造方法如下：1將預(yù)篩分4# 篩分機(jī)廢水排放管道與棒磨機(jī)及篩分系統(tǒng)廢水回收排放分開。4# 篩分機(jī)廢水經(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(jī)及篩分系統(tǒng)廢水（石粉含量較高）經(jīng)沉砂池鏈板式刮砂機(jī)回收后排放。2將鏈板式刮砂機(jī)沉砂池抬高并將脫水坡度進(jìn)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(jī)機(jī)尾（拆除原有的直線振動脫水篩）。并將鏈板式刮砂機(jī)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(jī)前將管道閘門關(guān)閉，待沉砂池水位到一定位置后，啟動刮砂機(jī)運行，進(jìn)行細(xì)砂（石粉）回收。系統(tǒng)停機(jī)時，將管道閘門打開，把池子內(nèi)廢水排空，有利于刮砂機(jī)運行?；厥盏募?xì)砂直接進(jìn)入23# 膠帶機(jī)→24#膠帶機(jī)送至成品砂堆場。

　?。?）成品砂堆場因地原設(shè)計無防雨棚，遇雨天砂含水量超標(biāo)，故在成品砂堆場增設(shè)遮雨棚，雨棚按堆場隔墻分跨，每跨29m，共3跨，總長為87m、寬32m、高17m，采用鋼管立柱、輕型鋼結(jié)構(gòu)棚架、瓦楞鐵棚面

　?。?）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(jī)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，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(jī)的安全運行，曾遭到兩次砸壞膠帶機(jī)支架的嚴(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(jī)的正常運行。為保證砂石系統(tǒng)溜2# 膠帶機(jī)的安全運行，防止山頂滾石和大雨形成的泥石流危及溜2# 膠帶機(jī)，需對溜2# 膠帶機(jī)運輸洞出口段（長40~45m）進(jìn)行防護(hù)。

　　4.2改造結(jié)果與兩次改造增加的設(shè)備（見表2）

　　砂石系統(tǒng)經(jīng)改造后，系統(tǒng)生產(chǎn)能力有較大提高，砂石料生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定且環(huán)境污染也得到較大改善。原系統(tǒng)按混凝土澆筑強(qiáng)度3萬m3/月設(shè)計，改造后以2005年4月份為例，系統(tǒng)生產(chǎn)砂石（銷售量）為114763t，運行352h，平均生產(chǎn)能力達(dá)326t/h，較系統(tǒng)設(shè)計生產(chǎn)能力240t/h提高35.8%，證明系統(tǒng)改造成效顯著。

　　表2　　　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t/h生   產(chǎn)   廠   家

　　1棒磨機(jī)MBZ2100*3600 1 40昆明重型機(jī)械設(shè)備廠

　　2洗砂機(jī)FC1200 1

　　南昌礦山機(jī)械廠

　　3脫水篩ZKR 1237 1

　　南寧重型機(jī)械設(shè)備廠

　　4膠帶機(jī)B=600 1

　　衡陽輸送機(jī)總廠

　　5膠帶機(jī)B=800 3

　　衡陽輸送機(jī)總廠

　　以上設(shè)備為第一次改造增加

　　6振動篩Y1542型1

　　南昌礦山機(jī)械廠

　　7振動篩3YKR2052型1

　　南昌礦山機(jī)械廠

　　8 30#膠帶機(jī)B=800/40m 1

　　衡陽輸送機(jī)總廠

　　以上設(shè)備為第二次改造增加

　　5、結(jié)束語

　　改造后的砂石加工系統(tǒng)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(jìn)行生產(chǎn)補充。砂石加工系統(tǒng)改造是在邊生產(chǎn)運行邊改造的情況下逐步進(jìn)行的，完成的所有改造項目均達(dá)到預(yù)期的目的，該實踐探索可為其它砂石系統(tǒng)的改進(jìn)提供借鑒，也可供砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)同行進(jìn)行參考。