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(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(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石料場（含溜井）、料場進(jìn)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(jī)、30條膠帶機(jī)（原26條膠帶機(jī)，改造后增加4條）、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)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(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)?？v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。由B13—44—2V型棒條式振動給料機(jī)送給反擊式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后由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。（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#~3# （3臺總長為563m）膠帶輸送機(jī)運至粗碎車間受料→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。正常情況下使用膠帶機(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。 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(jī)和3臺手動弧門，半成品骨料由給料機(jī)和手動弧門供給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)備設(shè)計處理能力300t/h 。     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(jī)和3臺手動弧門，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（篩分機(jī)）進(jìn)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(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(jìn)入鋼制料倉，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)篩分中細(xì)碎車間設(shè)備設(shè)計處理能力為450t/h。     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(jī)，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(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（砂），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)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(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)常態(tài)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)備設(shè)計處理能力為510t/h。     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)（弧形閘門）→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)備設(shè)計處理能力為230t/h。       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(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 膠帶輸送機(jī) 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
    三、存在的問題與改進(jìn)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(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(jī)）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(jī)，并限制了半成品給料機(jī)的給料量(最多只能開2臺給料機(jī)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(jìn)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 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  
     （1） 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)過鄂式破碎機(jī)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(jī)給料并將2#膠帶機(jī)拆除，改用溜槽直接進(jìn)入反擊式破碎機(jī)，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(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細(xì)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。     （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(hù)。對篩分車間了進(jìn)行改造，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)動1臺，增加膠帶機(jī)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(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，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(jī)的安全運行，曾遭到兩次砸壞膠帶機(jī)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(jī)的正常運行。     （5） 為滿足環(huán)境保護(hù)、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(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#螺旋式洗砂機(jī)進(jìn)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(jī)（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(jī)）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，一部分送入超細(xì)碎車間調(diào)節(jié)料倉用于立軸式破碎機(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)機(jī)頭部增設(shè)一臺小型振動篩或一臺中型反擊式破碎機(jī)（將經(jīng)過GP200SES液壓旋回（圓錐）破碎機(jī)破碎后的骨料進(jìn)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(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?；?qū)⒁簤盒兀▓A錐）破碎機(jī)破碎后的骨料再次經(jīng)5# 膠帶機(jī)送至中型反擊式破碎機(jī)破碎經(jīng)新增30#膠帶機(jī)→20# 、21# 膠帶機(jī)→8# 、9# 膠帶機(jī)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(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。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(jī)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(jī)廢水（砂漿）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（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(jī)及篩分系統(tǒng)廢水（石粉含量較高）經(jīng)鏈板式刮砂機(jī)沉砂池回收后排放。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)尾處上方（去掉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)前將管道閘死，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，將閘門打開，把池子內(nèi)廢水排空，有利于刮砂機(jī)運行。回收的細(xì)砂直接進(jìn)入23# 膠帶機(jī)→24#膠帶機(jī)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(qiáng)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(jìn)行生產(chǎn)補(bǔ)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(jìn)行了持續(xù)的改進(jìn)，且在邊生產(chǎn)運行邊改進(jìn)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(jìn)提供借鑒，供砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)同行進(jìn)行參考。