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，主要擔負龍灘水電站Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ標以及臨建工程約160萬m³混凝土所需骨料的生產(chǎn)任務。按混凝土澆筑強度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行設計。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）、料場進場公路、粗碎車間、超細碎車間（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改造。     二、 砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程及設備情況     砂石加工系統(tǒng)由粗碎車間、半成品堆場、預篩分中細碎車間、篩分車間、超細碎（制砂）車間、成品料倉及1臺顎式破碎機、30條膠帶機（原26條膠帶機，改造后增加4條）、1臺反擊式破碎機、4臺振動篩、2臺立軸沖擊式破碎機（制砂）、1臺液壓旋回（圓錐）破碎機等主要設備組成。工藝流程見圖1。（注：紅線部分為第一次技術改造項目、藍線部分為第二次技術改造項目）     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，為汽車運輸裝車用；1臺BG1500*1700型縱板式放礦機，1臺PE900*1200型顎式破碎機?？v板式放礦機將石料供給顎式破碎機破碎成小于300mm的石料后由溜1#~ 溜3#  3臺膠帶輸送機(B=1000mm)運至粗碎車間受料。由B13—44—2V型棒條式振動給料機送給反擊式破碎機進行破碎，破碎后由1#膠帶輸送機(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底部的2# 膠帶輸送機運往棄料場，若含泥量低于3%時，則作為有用料從1#膠帶機運往半成品料倉。其流程為（1）反鏟裝自卸汽車→溜井→雙臺板振動放礦機→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→顎式破碎機→溜1#~3# （3臺總長為563m）膠帶輸送機運至粗碎車間受料→棒條式振動給料機→NP1313反擊式破碎機→1# 膠帶機→半成品料倉。正常情況下使用膠帶機輸送，因輸送機具有運行經(jīng)濟，輸送速度快且給料均勻，有利于反擊式破碎機的破碎和運行。 半成品料倉總容積約15000m³其中活容積約8000m³,可滿足生產(chǎn)高峰期3天的用料量，料倉下面設廊道為3.5m寬×3.0m高，配置5臺GZG1003型自同步振動給料機和3臺手動弧門，半成品骨料由給料機和手動弧門供給3#膠帶機→4# 膠帶機運往預篩分中細碎車間。粗碎車間設備設計處理能力300t/h 。     2、 成品料生產(chǎn)系統(tǒng)     2.1  預篩分中細碎車間     半成品料倉下設廊道并布置5臺GZG1003型自同步振動給料機和3臺手動弧門，正常生產(chǎn)時只能開2臺振動給料機向3#膠帶機卸料，經(jīng)4# 膠帶機輸送至預篩分4# 振動篩（篩分機）進行分級處理。預篩分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的細骨料（人工砂），生產(chǎn)三級骨料時，40~80mm骨料由6# 膠帶機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→8# 膠帶機→9# 膠帶機（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)溜槽進入鋼制料倉，經(jīng)GZG1003型自同步振動給料機送入GP200SES型液壓旋回（圓錐）破碎機破碎后由5#膠帶機→4# 膠帶機返回預篩分4# 振動篩篩分，形成閉路循環(huán)生產(chǎn)。預篩分中細碎車間設備設計處理能力為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，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（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細骨料（砂），其中20~40mm骨料經(jīng)15# 膠帶機→26# 膠帶機輸送至成品堆場中石倉，5~20mm骨料經(jīng)14#膠帶機→25# 膠帶機輸送至成品堆場小石倉，2.5~5mm細骨料經(jīng)13# 膠帶機→16# 膠帶機送入細碎車間中轉料倉，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#膠帶機輸送至細碎車間中轉料倉（容積為175m³）進行閉路生產(chǎn)常態(tài)砂。小于2.5mm的細骨料經(jīng)CN—250型砂水濃縮器（1~3#）進入WCD—914型螺旋洗砂機混合洗砂后再經(jīng)ZKR1022型直線振動脫水篩（1~3#）脫水后由22#、23#、24# 膠帶機（卸料小車）輸送至成品堆場。篩分車間設備設計處理能力為510t/h。     2.3  細碎車間     細碎（制砂）車間設備配置有GZG1003型自同步振動給料機2臺和手動弧形閘門4臺，巴馬克B7100SD立軸沖擊式破碎機1臺，VI300型立軸沖擊式破碎機1臺，其工藝流程為中轉料倉下設振動給料機（弧形閘門）→17#膠帶機→巴馬克B7100破碎機；18# 膠帶機→VI300破碎機，兩臺機可同時運行或單機運行，破碎后的骨料經(jīng)19# 膠帶機→20# 膠帶機→21# 膠帶機→8#膠帶機→9# 膠帶機返回篩分車間調(diào)節(jié)料倉進行閉路生產(chǎn)。設備設計處理能力為230t/h。       加工系統(tǒng)的設備詳見表1。                         表1    砂石加工系統(tǒng)設備表 車間 設 備 名 稱 型   號   規(guī)   格 臺數(shù) 單機生產(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 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 BG1500*7000型   1   廣西局六處制作 鄂式破碎機 PE900*1200型   1 300 上海多靈沃森公司 膠帶輸送機溜1~3# B=1000/563m   3   山東兗州煤礦機械廠 棒條式振動給料機 B13-44-2V   1 550 諾德伯格公司 反擊式破碎機 NP1313   1 300 諾德伯格公司 篩泥機 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 (1#) B=1000/45m   1   衡陽輸送機總廠 膠帶輸送機 (2#) B=650/50m   1   衡陽輸送機總廠   預篩 分中 細碎 車間 自同步振動給料機 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 GP200SEC   1  200 諾德伯格公司 膠帶輸送機 3489 B=1000/122.5m   4   衡陽輸送機總廠 膠帶輸送機 57# B=800/122m   2   衡陽輸送機總廠 膠帶輸送機  6# B=650/62.5m   1   衡陽輸送機總廠   篩分   細碎   車間 自同步振動給料機 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   南昌礦山機械廠 螺旋洗砂機 WCD-914   3   南昌礦山機械廠 直線振動脫水篩 ZKR10*22   3   南昌礦山機械廠 立軸沖擊式破碎機 VI300   1 225 諾德伯格公司 巴馬克立軸破碎機 B7100SD   1 150 斯維達拉公司 膠帶輸送機 B=800/101m   4   衡陽輸送機總廠 膠帶輸送機 B=650/395m  13   衡陽輸送機總廠
    三、存在的問題與改進措施     麻村砂石加工系統(tǒng)經(jīng)過幾個月的生產(chǎn)運行，證明設備運行可靠。5mm以上骨料質(zhì)量很好，唯有人工制砂細度模數(shù)偏大。因系統(tǒng)在加工工藝方面采用粗碎開路，中細碎與預篩分構成閉路，超細碎與篩分構成閉路特點，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。也由于因中細碎與預篩分構成閉路，使預篩分4#振動篩（篩分機）下層篩網(wǎng)過負荷（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，并限制了半成品給料機的給料量(最多只能開2臺給料機給料)，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)進行技術整改。改造情況及增加設備如下：                                            系統(tǒng)改造增加設備表 序號 設備名稱 　規(guī)　格　型　號 數(shù)量 t/h 生   產(chǎn)   廠   家   1 棒磨機 MBZ2100*3600 1 40 昆明重型機械設備廠   2 洗砂機 FC1200 1   南昌礦山機械廠   3 脫水篩 ZKR 1237 1   南寧重型機械設備廠   4 膠帶機 B=600 1   衡陽輸送機總廠   5 膠帶機 B=800   3   衡陽輸送機總廠  
     （1） 粗碎車間棒條式給料機將小于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給料并將2#膠帶機拆除，改用溜槽直接進入反擊式破碎機，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，細度模數(shù)偏大，最低為2.83（比設計要求的2.6~2.8偏大）。在反復調(diào)試無效果情況下。增加1臺棒磨機及1臺洗砂機配合制砂調(diào)節(jié)細度模數(shù)，將篩分系統(tǒng)1~3#振動篩底層篩網(wǎng)上面2.5~5mm細骨料送入棒磨機進行制砂。既提高了人工砂的產(chǎn)量，又使細度模數(shù)符合設計要求。     （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。對篩分車間了進行改造，將16#膠帶機抬高并延長。原膠帶機傾角為8o，膠帶長23.03m，現(xiàn)膠帶機傾角為13o，膠帶長為26.31m。并在機頭處增設2YA1524篩分機動1臺，增加膠帶機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，洞口兩側山坡為較厚的風化地表腐植土，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。洞口上側為懸崖峭壁，山頂采石場的爆破（滾石或飛石）嚴重威脅皮帶運輸洞口段的溜2#膠帶機的安全運行，曾遭到兩次砸壞膠帶機支加的嚴重事故。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# 膠帶機的正常運行。     （5） 為滿足環(huán)境保護、回收利用廢水及細砂回收要求，增設預篩分4# 振動篩水沖洗工序和廢水排放管道及細砂回收設備（螺旋洗砂機、直線振動脫水篩）。將小于3.5mm的細骨料和廢水經(jīng)排水管道輸入3#螺旋式洗砂機進行洗砂，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（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）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細骨料一部分可送入棒磨機制砂，一部分送入超細碎車間調(diào)節(jié)料倉用于立軸式破碎機制砂。     （7）   受中細碎與預篩分形成閉路生產(chǎn)影響，系統(tǒng)生產(chǎn)能力受預篩分4# 振動篩制約，并由閉路生產(chǎn)影響增加了該篩分機的負荷。導致下層篩橫梁、縱梁及篩網(wǎng)頻繁出現(xiàn)斷裂和破損現(xiàn)象。雖對該振動篩進行幾次改造（原橫梁為方型鋼結構，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#膠帶機機頭部增設一臺小型振動篩或一臺中型反擊式破碎機（將經(jīng)過GP200SES液壓旋回（圓錐）破碎機破碎后的骨料進行篩分處理，大于40mm以上骨料返回預篩分系統(tǒng)，小于40mm以下骨料經(jīng)新增30#膠帶輸送機→20# 、21# 膠帶機→8# 、9# 膠帶輸送機輸送至篩分調(diào)節(jié)料倉?；?qū)⒁簤盒兀▓A錐）破碎機破碎后的骨料再次經(jīng)5# 膠帶機送至中型反擊式破碎機破碎經(jīng)新增30#膠帶機→20# 、21# 膠帶機→8# 、9# 膠帶機送至篩系統(tǒng)調(diào)節(jié)料倉），使中細碎與預篩分系統(tǒng)形成半開路或開路生產(chǎn)?？蓽p少預篩分4# 振動篩的過負荷量，提高系統(tǒng)生產(chǎn)能力。     （8） 細砂（石粉）回收鏈板式刮砂機沉砂池設計不合理，沉砂池設計太深且坡度太陡。系統(tǒng)停機時刮砂機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，使刮砂機的刮板埋沒），否則再次起動時刮砂機無法起動。因刮砂機脫水坡度太陡，使刮起的細砂（石粉）流失，不利于細砂（石粉）回收，且回收的細砂因制砂設備停止生產(chǎn)而無法摻勻，故停止運行。僅用襯膠水力旋流器進行細砂回收。由于大壩混凝土需要，常態(tài)砂石粉含量須達到12以上。建議恢復細砂（石粉）回收裝置鏈板式刮砂機運行并加以改造，以增加人工砂的石粉含量（設計要求為6~12）。改造方法如下：1）將預篩分4#篩分機廢水（砂漿）排放管道與棒磨機及篩分系統(tǒng)廢水回收排放分開。4# 篩分機廢水（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），棒磨機及篩分系統(tǒng)廢水（石粉含量較高）經(jīng)鏈板式刮砂機沉砂池回收后排放。2)將鏈板式刮砂機沉砂池抬高并將脫水坡度進行改造。以有利于脫水而不致于細砂（石粉）流失為最佳并增加鏈板，坡度延長至23# 膠帶機機尾處上方（去掉原有的直線振動脫水篩）。并將鏈板式刮砂機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)開機前將管道閘死，待沉砂池水位到一定位置后，啟動刮砂機運行，進行細砂（石粉）回收。系統(tǒng)停機時，將閘門打開，把池子內(nèi)廢水排空，有利于刮砂機運行。回收的細砂直接進入23# 膠帶機→24#膠帶機送至成品砂堆場。     四、結束語     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)按混凝土澆筑強度3萬m³/月設計，改造后最高月產(chǎn)量達146813噸，約7萬m³/月。砂石料供應在滿足龍灘電站Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ標及臨建工程所需混凝土骨料的生產(chǎn)任務外，同時還可對 Ⅲ 標大壩混凝土澆筑所需骨料進行生產(chǎn)補充。因砂石加工系統(tǒng)結合了現(xiàn)場施工經(jīng)驗對系統(tǒng)進行了持續(xù)的改進，且在邊生產(chǎn)運行邊改進情況下逐步完善的。該實踐探索可為其它砂石系統(tǒng)的改進提供借鑒，供砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)同行進行參考。