【关键词】水电站工程；人工砂石骨料；干法生产

一、确定人工砂石骨料的规模

砂石骨料生产系统的规模，通常都是按照混凝土高峰时期平均骨料的用量以及其他砂石的平均用量，来计算砂石骨料加工系统的生产强度，本文以舟坝水电站工程为例来分析。

(一）大坝工程混凝土高峰期时段的月平均骨料需求量：要计算出大坝工程混凝土高峰时段的月平均骨料用量，必须根据高峰时段月平均混凝土浇筑量和施工配合比来确定。

(二）砂石骨料产生强度的计算：舟坝水电工程都是采用人工砂石骨料，砂石骨料的破碎和筛分都是采用干法生产。通过水利水电工程施工组织的设计规范，借鉴其他工程的人工砂石骨料加工的生产经验，再结合该工程的灰岩石和含有泥质灰岩的特点，将生产过程中的各种消耗都按照15%考虑，砂石骨料的生产难度则应该为：QS=80730X1.15=92840.65t。

系统按月生产25d，每天两个台班，每台班按8h计算，则系统每小时所生产的强度为：Qh=92840.65/(25X8X2)=232.10t/h。采用每小时所产生的强度Qh=285t/h。实际系统每天所运行的时间为T=92840.65/(25X285)=13.03h。满足最大的混凝土浇筑强度4.6万m3需要用的人工砂石骨料的要求。

(三）加工砂石骨料所用的毛料来自于牛尾沟料场的爆破开挖料，以较为坚硬的灰岩为主，其中含有少量的白云质灰岩和泥灰岩。通常开采的原料粒径控制在dmax≤800mm以内，加工的系统一般采用三段式破碎系统，总破碎比例为n=800/40=20。粗破采用的是两台颚式破碎机，其粒径为dmax≤40mm。为了将毛料中混入的树根及泥土筛选出来，要在粗碎车间配备棒条式振动给料机，筛分小于150mm以下的细颗粒料，筛选完成后经过一号皮带送入YK1545振动筛筛分，小于2mm以下的细颗粒料经过二号皮带弃掉。

舟坝水电站碾压混凝土坝的各种配料依次为砂、小石、中石以及大石，其中砂的用量占整个工程骨料使用量的35%。为了能够满足砂的用量，加工系统将二级筛分中取出30%的中石与50%的小石制成砂。再改进中石和小石的级配，在此系统中部分的中石和小石经过立轴破，就可以提高砂的产量并改善中、小石的级配。

二、人工砂石骨料加工系统的平面布置

(一）人工砂石骨料生产系统的布置原则：

1、必须满足加工系统的工艺流程规则，要布局合理、紧凑，以便于施工个运行过程中的管理。

2、在满足最小爆破处在安全距离的基础上，尽量减少毛料的运距。

3、破碎筛分设备必须满足地基的承载能力，在设备工作时也必须满足振动荷载的要求。

(二）砂石骨料生产系统的平面布置：

舟坝水电站的人工砂石骨料生产系统是由粗碎车间、一级半成品料仓、二级半成品料仓、筛分车间、制砂筛分车间以及成品料仓构成，通过对现场地形的了解，其生产系统分布在了同一平面上。粗碎车间布设在385+7.9m高程处，其余都布设在385m高程处。成品料仓以大石、中石、砂、小石仓依次排开。

三、人工砂石骨料生产系统的防尘与排污

(一）防尘措施：

1、利用喷雾或冲水进行防尘工作，将生产系统的粗碎颚破料口、中碎反击破料口都安装上喷雾或是洒水装置，防止灰尘进入。2、局部封闭，对立轴破进料和一、二级筛分系统进行局部的封闭，由此来减少膳费和制砂时粉尘飞出，也预防了二级半成品被雨水淋湿。

(二）废水的处理：

通过对舟坝水电站人工砂石骨料生产工艺的分析，其在处理废水这一方面主要是对一、二级筛分骨料系统的废水进行处理。其处理方法是修建了2座6mX2m的沉淀池，废水经过沉淀池进行沉淀并通过砂石筛分加工厂排水沟将废水直接排入马边河，其沉淀池会定期的运用机械进行清理。

四、对砂石骨料的质量进行控制

砂石骨料的质量主要来源于毛料质量与骨料生产时的冲洗和实验控制。

(一）控制骨料生产控制的源头是严格毛料开采：

毛料开采的质量控制工作是由覆盖层清理工作已经毛料装料所组成。当覆盖层的清理工作完成以后，由地质工程师确认，再进行毛料开采的工作。加工毛料时需由专职质检人员进行直观检查，对毛料中风化严重或是杂物多、夹泥多的毛料作废处理，不得卸入受仓料，从生产源头上进行质量的把控。

(二）骨料生产过程中的冲洗是解决骨料裹粉的有效手段：

在骨料生产过程中，解决骨料裹粉的问题主要采取的措施是冲洗。根据毛料的情况，在冲洗管路上装设调节阀，控制冲洗水量。一般需保证冲洗水压在2.5-3kg/m2。

(三）骨料生产过程中的超逊径控制：

在骨料的生产过程中，超逊径控制的主要技术措施是通过加大骨料的检查频率和调节加工料口的宽度来满足骨料级配要求。工程措施主要有：

1、针对40-80mm的粗骨料，需在出料皮带的机器端部设置缓降器，以防止落差太大而造成击碎逊径并导致骨料级配分离。

2、在各种成品骨料之间设置隔离墙，以免因混料而造成骨料超逊径。

3、选择合理的筛网孔径，对其进行严格的检查，并根据实际的磨损情况及时的更换。

(四）骨料质量的检验成果：

对骨料质量的检验包括，对骨料生产过程中粗细骨料的全检验成果以及生产过程中质量检验成果的分析和统计。

舟坝水电站砂石骨料生产系统是从2004年8月开始设计的，在9月的中旬完成了设备的招标采购工作，下旬开始正式建设，12月底基本建成并开始试运行，2005年元月投入使用。在2006年的6月砂石骨料的加工生产任务彻底完成并开始拆站。2005年3月，大坝开始进行混凝土的浇筑，06年10混凝土工作全部完成。整个加工系统的生产用了近2年的时间，系统运行平稳正常。据建后统计资料，系统的月骨料生产达到了预期设计的生产能力，并满足大坝混凝土浇筑强度150m3/h的要求，舟坝水电站的砂石骨料生产系统在运行中也出现了一些问题，而这些问题也是水电站工程中常出现的通病，下面就将这些问题一一列举出来：

1、该工程人工砂石料加工的系统制砂选用的是PL-8500立轴破碎机，出砂率比较低，并且发生故障的频率高，需要连续的生产才能满足要求，其解决措施只有置换制砂能力较强的设备。

2、砂石骨料裹粉的问题没有得到彻底的解决。从混凝土的破坏面来看，约5%的大石、中石破坏面处可以看见骨料裹粉的痕迹，建议以后这类工程进行砂石料加工时在设计中增加滚筒筛进行水洗，才能彻底的解决此问题。

3、毛料运距大，导致加工损耗也大，严重的影响了骨料的成本控制。

五、总结

本文通过对四川舟坝水电站人工砂石骨料干法生产系统规模和工艺流程的分析，对砂石骨料干法生产系统的设计和运行过程中所存在的问题进行了深入的探究并给予了相应的解决措施，希望为大中型人工砂石料干法生产系统的设计和运行提供参考。

参考文献

[1]张少卫，侯敏.四川舟坝水电站工程人工砂石骨料干法生产系统的设计和运行[J].水利建设与管理，2009，29(10):56-6

[2]张少卫，侯敏.四川舟坝水电站工程人工砂石骨料干法生产系统的设计和运行[J].大坝与安全，2009，(5):40-44

[3]金怀锋.英布鲁水电站人工砂石骨料系统设计[J].中国新技术新产品，2010，(18)：128-129

作者：葛洲坝集团第五工程有限公司 张建鸿

编辑：赵红旭