赵毅忠

摘 要： 骨料生产是每一个水电站及建筑行业里不可或缺的一项生产任务，骨料加工系统的工艺设计与平面布置是该项工程的重点技术书工作之一。

关键词： 工艺流程；破碎；筛分

西霞院砂石系统为天然砂石料加工系统，料源堡子灘料场>150mm砾石仅占11%左右，根据料场天然级配的分布及工程需要，采用弃料与破碎相结合的生产工艺最为经济合理。设计将>150mm料弃除，作为工程浆砌石料源。破碎设备的进料粒度控制在150mm以下，对于<150mm的原料全部利用，并选择合适的破碎机和合理的生产工艺使砂石骨料的生产与需求相平衡。

系统采用工业控制微机加PLC可编程控制模式，提高系统的机械自动化程度，降低工人劳动强度，提高加工效率。

西霞院砂石生产系统生产能力为500t/h，即可满足混凝土骨料及坝体反滤料施工需要。该系统共需生产砂石骨料207.9万t。其中，大石19.93万t，中石52.53万t，小石73.14万t，人工砂37.4万t，天然砂24.9万t，反滤料24.4万t。

工艺流程设计

砂石料加工系统由受料坑、预筛分、中碎、混合料堆、主筛分、细碎、破碎制砂、成品料堆场等组成。

毛料用45t自卸汽车运输至受料站后，粒径大于150mm的超径石由篦条筛篦除作为弃料，用做工程浆砌石料源。粒径小于150mm的砂砾石经预筛分将80～150mm的骨料分离出来进行中碎，中碎后的物料送回预筛分车间构成闭路循环，保证进入混合料堆的粒径小于80mm；混合料堆内的混合料经廊道皮带机送入主筛分进行筛洗、分级，用皮带机送至成品料堆料场堆存；砂水混合物经宽堰式分级机分离后用皮带机堆存；将20～80mm的多余骨料送入细碎，细碎后的混合料返回主筛分，构成闭路循环；将部分5～20mm的骨料送入棒磨制砂设备进行制砂，出料经螺旋洗砂机脱水后由皮带机送至成品料堆场堆存；筛洗后的污水汇集至集水坑，由渣浆泵通过DN500钢管排至沉淀池，经沉淀净化后排入过渡水池，最后进入清水池进行循环利用。

工艺流程特点

⑴大于150mm的骨料用篦子筛弃掉。

⑵本设计中，有两个闭合回路，一是中碎与预筛分之间80～150mm的骨料，经过中碎后形成闭合；二是经主筛分后20～80mm的多余骨料经细碎补充5～20mm骨料的不足形成闭合。

⑶本设计中，天然砂及人工砂均采用自然脱水法，分别堆存，以便根据工程质量要求进行合理配置，首先把整个成品料堆作为暂存料堆（以7天的贮量计算），在成品生产堆存中把砂堆分为三个料堆I、II、III（储量适当增大），I号堆料，II号脱水，Ⅲ号使用，三个料堆轮流堆料、脱水、使用，起到自然脱水的目的，减少砂的脱水设备，减少投资。

⑷筛分楼采用集中布置，受料站布置于EL132平台，预筛分车间、中碎车间、混合料堆、主筛分楼、细碎车间、制砂车间及成品料堆场按生产流程布置于EL125场地，各车间之间通过皮带机相连接。

各分项系统工艺设计

受料系统：可利用篦子筛将45t自卸汽车运来的毛料中的大于150mm的物料弃除。受料坑容积120m3，处理能力730t/h。受料坑为钢筋混凝土结构，两侧为重力式浆砌石挡土墙；回车平台为土和砂卵石回填碾压形成，引道坡度不大于8%。

预筛分系统：将150～80mm的物料经预筛分分离进行中碎，使之成为<80mm的物料，进入混合料堆堆存。预筛分系统选用一台UTV556振动筛，处理能力670t/h。

中碎系统：将150～80mm的物料破碎成<80mm的混合料进入预筛分系统进行检查筛分，构成闭路循环。中碎系统选用1台PYH-3C圆锥破碎机（1台HIGYR1100NF型旋回破碎机备用），处理能力170t/h。

混合料堆：包括堆料场和地下廊道。0～80mm混合料经地下廊道的皮带机送入主筛楼进行分级筛分。混合料堆容积12000m3。

主筛分系统：选用4台UTV558圆振动筛进行筛分，将40～80mm、20～40mm、5～20mm骨料送入成品料场堆存，并将20～80mm的多余料送入细碎，将部分20～5mm骨料送入制砂设备进行制砂；<5mm的水砂混合物进入洗砂系统进行分级。主筛分系统处理能力716t/h。

细碎系统：选用2台PYHD-3C短头圆锥破。经细碎的物料送入8#皮带机，和主筛分系统形成闭路生产。系统处理能力为130t/h。

洗砂系统：选用2台YF-φ3000水力分级机配合2台KFG-15宽堰式螺旋分级机，将<5mm的砂水混合物进行分级，由皮带机进行堆存。洗砂系统处理能力95t/h。

制砂系统：选用2台MB-2136型棒磨机进行人工制砂，利用招标文件提供设备1台1200FS螺旋洗砂机进行分级，用皮带机进行堆存。制砂系统处理能力120t/h。

砂石料堆场工艺设计

按工艺布置，本系统砂石料堆场分为半成品料堆场、成品料堆场。半成品料堆场设计为自然堆料；成品料堆场间设置隔料墙。

砂石料堆场中的主要构筑物有廊道、隔料墙、皮带机。

成品料各料仓间设隔料墙，隔料墙高2.5m。

中石、小石、大石设置装车廊道，共计三条，每条廊道长23m。

人工砂及天然砂堆场各设置为三个料堆，轮流进行自然脱水。

供排水系统工艺设计

⑴砂石系统供水量按1t成品料耗水2.0t计算，设计耗水量为1000t/h，废水处理量为800t/h；

⑵为节约投资，降低成本，保护环境，在加工系统设废水处理系统，处理后的水有60%可以回收利用；

⑶供排水系统工艺设计如下：砂石加工系统供水采用循环水和地下水补给相结合的方式进行系统供水。在砂石系统设三个水池：沉淀池、过渡水池和清水池。筛洗废水主要为泥砂等悬浮物质，经沉淀池进行物理沉淀后即可满足筛洗用水要求。筛洗废水经沉淀池、过渡水池沉淀后，自流入清水池，进行循环利用；清水池开挖至地下水位以下，利用地下水渗水补充水量；

⑷排水系统分两部分：地表雨、雪融水采用自然排水；生产废水采用集水坑集水，用渣浆泵抽水通过管道排入沉淀池沉淀后，进行循环利用。

结束语：以降低成本，节约投资为工艺设计原则；本系统布置合理紧凑，工艺先进、设计合理，系统的生产调节能力强，能充分保证工程对各级成品料的需求。机械化、自动化程度高，降低工人劳动强度，提高生产效率。系统运行可靠，确保产品质量合格，满足生产强度需求。■

参考文献

[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2002.

[2]《水利水电施工组织设计手册》.

[3]《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97.

[4]《破碎、粉磨设备安装工程施工及验收规范》GB50274-98.