矿山破碎筛分系统是指通过给料机、破碎机、筛分机、皮带输送机、电控装置、除尘设备等组成的生产线，将大粒度的矿石通过破碎筛分成小粒度的、不同级配的砂石产品，组成水泥混凝土制品、干混砂浆制品、PC预制构件等，供应于筑路、桥梁、建筑等建设工程。

在我国开展“可持续发展”的总体要求下，昔日露天的各大小矿山开始向环保绿色的建材产业园方向发展，规模由大替小，使得破碎设备生产商也开始提供专业的EPC服务，提供全面的解决方案，提升资源利用率，改善砂石场的作业环境，且随着全人类对H SE的不断重视，对于这个曾经污染比较严重的行业，也提出了一些新的变革要求。

1 设计前提

1.1 客户需提供的信息

物料的基本信息，如矿石属性、硬度大小、原料粒度大小及分级、含水量、含泥量等；

需要的产能大小、成品粒度分级情况及各自所占的比例（如要G1或者G2的石子，某一连续粒级的石子市场供应好就需要的多一些）；

对成品质量要求高的客户还会要求其针片状比例，对现场安装设备的空间有限的客户还会要求其生产线占地面积的大小；

对设备的可移动性有要求的客户，咨询其需要的是履带式移动站、轮胎式移动站，还是以纯钢架结构为基础的半移动式。

1.2 生产商反馈的信息

根据物料、产能、成品等信息，依据破碎筛分设备的基本参数（进料粒度大小、一定闭边口下的通过量和出料粒度分布），选择合适的设备搭配（初破+二破的两级破碎，还是三级破碎或一级破碎等）；

根据客户现场条件及生产线上线的日程安排，提供固定式或者移动式破碎筛分生产线从前期场地准备、设备安装、调试到最后投产，所需要的物资、人力和时间投入。

2 设计原则

2.1 由原矿信息提出的

根据原料粒度的大小，选择是否需要初破；根据原料的洁净度，选择是否需要预先筛分，成品料是否需要清洗，清洗后的废水是否需要回收等；

根据原料中小料的比例，选择是否需要预先筛分，其小料可以通过篦条振动给料机的篦条间隙漏下去，与初破破碎后的物料通过一根出料皮带向后面输送，降低了进入初破的量，从而减小破碎机的型号，降低成本；

根据原料的属性和当地的使用习惯，推荐反击破或者圆锥破，但由于前者破碎比大、小料成品比例高、易损件寿命短等限制了其应用场合，而后者尤其是具有层压破碎的液压圆锥破，由于成品粒形好、易损件寿命长、自动化操作且连续工作运行平稳高效等特点，近些年来得到了广泛的应用；

根据成品质量、占比的要求，选择是否配备立轴冲击破（也称为制砂机），由于入料粒度小（30mm-50mm以下）、线速度高（65-75m/s）、石打石的碰撞等特点使其具有成砂率高、粒形好、级配合理等优点，是矿山上整形制砂的首选设备。

2.2 由现场情况提出的

根据现场是否需要经常挪动设备或者转场，是否需要在较短的时间内投入生产，推荐合适的可移动式或者固定式设备；

根据现场占地面积大小及运输通道的设置，在考虑布局时，不便于方方正正的时候就得有一定的倾角，出料料堆尽量都在一个方向，便于现场管理和统一拉料；且为了节省占地，也可以将破碎设备集中放在一起，破碎完一起出料输送，便于集中布线管理，但需考虑出料顺畅的问题，为检修留下空间，也需要加大皮带输送机的型号以满足整体的输送量；

根据客户当地对环保的要求，破碎机、筛分机可以安放在厂房内部，由带防护罩、护栏和爬梯的皮带输送机来输送破碎筛分后的物料，各进出料口处均与除尘器相连，且设备上方需留出检修和更换易损件的空间。

3 设计方案

根据产能的大小，上料方式的不同（自卸车、装载机、挖掘机等），设置合适的原料仓；

根据原料的情况，选择重型的振动给料机（是否需要预先筛分功能）或者轻型的电机振动给料机，通过变频控制给料量，以适应后面破碎机的负荷变化；

为了使液压圆锥破高效的工作，必须连续、均匀、满腔的喂料，需在其前面设置中转料仓，至少能够缓存15分钟处理量的物料，还需设置除铁器和金属探测器，避免原料中含有金属的异物在回路中多次循环顶起支撑套和调整环，从而有可能损坏机架；

在一条破碎筛分生产线前期的投资中，皮带输送机所占的份额不少，在输送物料通畅的前提下，尽量布局紧凑，缩短皮带机的使用长度；

在成品输送皮带机的长度设定上，根据成品料的产能、料堆的高度、清理成品料的频率、现场场地的布局等，设计合适的长度。

4 结束语

国外不少公司对矿山破碎筛分系统的设计有自己开发的软件，不仅减少了重复工作提升了设计效率，更在面对不同客户多样性需求时能快速、准确的提供多种方案以供客户作对比和选择。像SAN DVIK的“设计与销售辅助软件”PlantDesigner，其结合上百年的从业经验，根据自家设备的参数和性能特点，可快速自动化的出具最优化的工艺流程方案；像Metso的Bruno Process simulation tool，基于众多生产线现场的试验结果，帮助人们选择合适的美卓设备，最大化的提高产能；像AggFlow，一个专门为矿山设备生产商提供流程设计方面的帮助，通过各种假设的生产“场景”，减少停机时间、易损件损耗等来验证所选设备高效的使用性能，出具最优的解决方案。但一般都是基于自家公司产品的性能参数，通用性不强，而国内厂商在这方面的研究，还任重道远，不仅需要提升产品质量和竞争力，更需要经验的积累和沉淀。

[1]李本仁.破碎筛分联合设备的设计.矿山机械，2007.

[2]李云卿.砂石骨料生产线设计中的体会.建材世界，2011.