寶泉抽水蓄能電站人工砂石加工系統(tǒng)位于壩址下游左側(cè)緊鄰龜山滑坡體坡地上，依地形階梯式布置，總高差約15m³，占地面積約1.6萬m²。系統(tǒng)主要承擔電站上水庫工程壩體和庫盆填筑所需碎石排水層料(D =100mm)、墊層料(D=80mm)、反濾料(D=6 0、20mm兩種規(guī)格)，以及約11萬mm³混凝土 噴護混凝土所需骨料的生產(chǎn)任務(wù)。按大壩填筑強度及混凝土澆筑強度計算，砂石系統(tǒng)生產(chǎn)處理能力為240t／h，其中人工砂生產(chǎn)能力不小于60t／h 。根據(jù)工程使用要求，砂石系統(tǒng)以生產(chǎn)填筑料為主，同時也生產(chǎn)三級配混凝土骨料。砂石系統(tǒng)由龜山灰?guī)r石料場、龜山進場道路R 2 路及系統(tǒng)進料道路、受料平臺、粗碎車間、預(yù)篩分車間、中碎車間、篩分車間、細碎車間(制砂)、半成品堆場、混凝土骨料成品堆場、填筑料成品堆場、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。本文著重介紹砂石加工系統(tǒng)布置情況存在的問題與技術(shù)改造。 

　　2 砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程及布置情況

　　砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)計工藝流程見圖1，系統(tǒng)平面布置見圖2。寶泉抽水蓄能電站人工砂石料加工系統(tǒng)主要加工設(shè)備見表1。 

砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)計工藝流程

砂石加工系統(tǒng)系統(tǒng)平面布置

　　2.1 粗碎車間生產(chǎn)系統(tǒng)

　　爆破開采小于500mm的石料用反鏟裝車，汽車運輸至受料平臺，采用裝載機倒入受料 坑。受料坑底部布置有2臺G Z D1000×3600型振動給料機，2臺PE600×900型顎式破碎機給料機將石料供給顎式破碎機破碎成小于150mm 的石料后，由1～2 號膠帶輸送機(B =1000mm)運至預(yù)篩分車間。其流程為裝載機裝料一進受料坑一振動機給料一顎式破碎機破碎一1、2號膠帶機輸送一車間預(yù)篩分。

　　2.2 預(yù)篩分、中碎車間生產(chǎn)系統(tǒng)

　　由于半成品料最大粒徑有100、80、60mm共3種，在預(yù)篩分車間設(shè)置3 種不同規(guī)格的篩網(wǎng)，生產(chǎn)不同的半成品料時采用相應(yīng)的篩網(wǎng)。

人工砂石料加工系統(tǒng)顎式破碎機、反擊式破碎機等主要設(shè)備

　　由2號皮帶機輸送 的粗碎料經(jīng)YK1845振動篩篩分處理，粒徑1130、80mm或60mm以上的超徑粗碎料經(jīng)3號皮帶機運送到1號調(diào)節(jié)料堆，調(diào)節(jié)料堆的料再經(jīng)廊道下的弧形門輸送到5號皮帶， 經(jīng)褲衩式溜槽進入PF1210反擊式破碎機( 2臺)中碎，中碎料由6號皮帶機輸送到2 號皮帶機， 再經(jīng)預(yù)篩分形成閉路循環(huán)。粒徑小于 1 0 0 、8 0 m m或60mm破碎料經(jīng)預(yù)篩分底部漏斗、4 號皮帶機輸送至4 號皮帶機機頭褲衩式溜槽，小于80、60 mm破碎料經(jīng)溜槽、7號皮帶機輸送進入半成品料堆，100mm破碎料經(jīng)溜槽、8號皮帶機輸送進入排水料料堆。 

　　半成品料倉總?cè)莘e約5000mm，其中活容積約2700mm，可滿足生產(chǎn)高峰期3d的用料量，料倉下面設(shè)3．5mm(寬)×3.1 m (高)廊道，配置6臺手動弧門，半成品骨料由手動弧門供給9號膠帶機一10號膠帶機運往篩分車間，或經(jīng)24號皮帶機輸送至26號皮帶機與小石、 砂摻配生產(chǎn)墊層料、反濾料。

　　2.3 篩分車間生產(chǎn)系統(tǒng)

　　在80mm蚰半成品料堆下設(shè)置廊道，廊道下布置2臺手動弧門、9號皮帶機，破碎后的半成品料經(jīng)手動弧門、9、1 0號皮帶機輸送到篩分車間進行篩分分級處理。篩分共設(shè)2組4臺2YKR1437、YKR1545 圓振動篩，半成品料經(jīng)篩分后產(chǎn)生4種粒徑料：大石(80～40mm)、 中石(40—20mm)、小石( 20～5mm )和砂(<5mm)，其中大石通過1 1 號和1 6號皮帶機運輸堆存于成品料堆，或通過11號可逆皮帶機，經(jīng)13號皮帶機輸送進入2號調(diào)節(jié)料倉；中石通過17、18號皮帶機運輸堆存于成品料堆，或通過17號可逆皮帶機，經(jīng)13號皮帶機輸送進入2號調(diào)節(jié)料倉；小石通過19、20號和21號皮帶機輸送到成品料堆，并在20號皮帶機機頭安裝15 mmx15 m m活動篩網(wǎng)，將少部分15～5mm的小石篩到21號皮帶機運送到15～5   mm料堆，其余大部分料直接溜到小石料堆，多余小石通過19號可逆皮帶機，經(jīng)12、13號皮帶機輸送進入2 號調(diào)節(jié)料倉；粒徑小于5mm的破碎料通過溜槽進入22號和23號皮帶機運輸堆存于成品料堆。     

　　2.4 細碎制砂車間生產(chǎn)系統(tǒng)

　　為了調(diào)節(jié)骨料級配和滿足制砂要求，采用細碎制砂工藝。利用成品篩分后產(chǎn)生的多余的大石、中石和部分小石進行細碎、制砂，補充小石、砂含量。細碎、制砂原料通過2號調(diào)節(jié)料堆廊道下的手動弧形門，經(jīng)14號皮帶機輸送到VSI 2000立式?jīng)_擊破碎機破碎，破碎的料經(jīng)15號皮帶機輸送到10號皮帶機并經(jīng)篩分車間進行篩分處理 ， 形成細碎制砂加工閉路循環(huán)。 

　　2.5 填筑料摻配生產(chǎn)系統(tǒng)

　　在2 4 號皮帶機安裝 1 臺電子膠帶秤進行半成品料的秤量，2 5號皮帶機安裝 2臺電子膠帶秤，分別進行小石、砂的秤量，對摻配含量進行控制。半成品料經(jīng)廊道下的弧形門、 2 4號皮帶機運送到2 6號皮帶機，同時小石、砂經(jīng)廊道下的弧形門、25號皮帶機運送到26號皮帶機與半成品料進行混合，混合料由26、2 7號皮帶機輸送到28號棧橋式移動皮帶機， 再由28號皮帶機輸送堆存于填筑料成品堆場，混合料在皮帶機輸送過程中完成均勻摻配。 

　　2.6 成品裝運

　　在660.50m高程設(shè)置混凝土骨料成品堆場和填筑料成品堆場，混凝土成品骨料采用裝載機直接裝料到混凝土系統(tǒng)配料斗，填筑成品料采用裝載機裝車。 

　　3 砂石加工系統(tǒng)存在的問題與改進措施

　　3.1 混凝土砂石骨料生產(chǎn)

　　寶泉人工砂石系統(tǒng)從2004年10月份開始安裝，12月份安裝調(diào)試結(jié)束，調(diào)試后進行了試驗性生產(chǎn)。生產(chǎn)的骨料級配及強度均能滿足需求，因系統(tǒng)在加工工藝方面采用細碎與篩分構(gòu)成閉路特點，骨料生產(chǎn)級配可隨意調(diào)整，根據(jù)各級骨料需用量的多少進行生產(chǎn)， 亦可根據(jù)各級成品料堆料情況安排生產(chǎn)，如各級骨料均已滿倉時，可將80mm以下多余骨料作原料安排進行細碎、制砂，以滿足各種規(guī)格骨料需要和堆場儲備需要。但生產(chǎn)的小石(520mm) 遜徑含量偏高，經(jīng)分析，將振動篩原5mm×5mm孔徑更換為 6 mm X 6mm孔徑方法處理，增加小石過篩率，減少遜徑料含量。另人工制砂細度模數(shù)偏大，石粉含量超標，針片狀顆粒含量多，為滿足砂石骨料質(zhì)量要求，經(jīng)研究對砂石系統(tǒng)進行技術(shù)改進，啟用原設(shè)計備用方案，增設(shè)棒磨機及洗砂機 ，計劃改造設(shè)備如表2 。 

砂石生產(chǎn)系統(tǒng)改造計劃增加設(shè)備

　　根據(jù)投標期間資料，系統(tǒng)加工原料為龜山灰?guī)r料。2005年系統(tǒng)準備生產(chǎn)時， 因龜山料源與招標地質(zhì)資料相比有較大變化，巖性復(fù)雜，夾雜大量角礫巖及粉狀料，設(shè)計明確龜山開采料不作為砂石系統(tǒng)混凝土骨料生產(chǎn)原料。故在完成22號皮帶輸送機改造、安裝好洗砂機后，停止了混凝土骨料的生產(chǎn)，增設(shè)棒磨機改造計劃取消。 

　　3.2 反濾料( 4C料)生產(chǎn)

　　因經(jīng)粗破、中破后的半成品料不符合反濾料(D=60mm)的包絡(luò)線要求，小石( 520mm) 含量偏小，設(shè)計時采用粗中碎的半成品料與系統(tǒng)生產(chǎn)的小石成品料(5—20mm)按比例摻配生產(chǎn)，摻配時半成品料、小石分別通過24、25號皮帶機向2 6號皮帶機送料，在 2 6號皮帶輸送機上完成摻配， 然后輸送進入填筑料成品堆場。系統(tǒng)設(shè)計時4 c反濾料參數(shù)如表3 。         

　　施工階段，設(shè)計調(diào)整 4 c反濾料參數(shù)，5mm以下含量為 0，為保證4 c料質(zhì)量， 調(diào)整其生產(chǎn)工藝。將半成品骨料經(jīng)過 9、1 0號皮帶機送入篩分樓， 篩分樓上層篩網(wǎng)卸除， 保留底部5mm篩網(wǎng)，將小于5mm骨料篩除，5—60mm 料經(jīng) l 9、 2 0號皮帶機送入原混凝土骨料成品小石料堆。經(jīng)檢驗，產(chǎn)品能滿足調(diào)整后的反濾 4 c 料指標。但也因調(diào)整后的生產(chǎn)工藝，大批量的4 c填筑料生產(chǎn)增加篩分樓負擔，導(dǎo)致 5mm篩網(wǎng)及19、2 0號皮帶機磨損嚴重，經(jīng)常更換篩網(wǎng)和膠帶，并限制了4 c料的生產(chǎn)強度。 

 
破碎機生產(chǎn)系統(tǒng)中反濾料（4C料）參數(shù)

　　3.3 墊層料 ( 2 A料 ) 生產(chǎn)

　　墊層料(D =80mm)的生產(chǎn)在系統(tǒng)設(shè)計時采用粗中碎半成品料與昆凝土骨料成品料堆的小石、砂按比例摻配生產(chǎn)，摻配時半成品料、小石、砂分別通過2 4 、 2 5號皮帶機向 2 6號皮帶機送料，在2 6號皮帶輸送機上完成摻配，然后輸送進入填筑料成品堆場。系統(tǒng)設(shè)計時2 A墊層料參數(shù)如表4 。 

   
破碎機生產(chǎn)系統(tǒng)中2 A墊層料參數(shù)

　　施工階段，干密度調(diào)整為2.22t／m 3，小于 5mm含量調(diào)整為25％-39％。因系統(tǒng)取消混凝土骨料生產(chǎn)，墊層料的生產(chǎn)缺少小石及砂摻配料， 根據(jù)半成品料細顆粒含量少， 需進一步進行破碎， 增加細顆粒含量。經(jīng)反復(fù)試驗 ， 先采用半成品料與部分沖擊破細碎料進行摻配，細顆粒含量偏少；后采用全部半成品料輸送入沖擊破進行細碎， 細顆粒含量又出現(xiàn)超標現(xiàn)象；最后采用半成品在過篩分樓時將5mm以下骨料進行篩除，篩除細骨料作為沖擊破生產(chǎn)墊層料的原料，對沖擊破出機口15號皮帶機頭進行改造，采用溜槽直接連接26號皮帶機，沖擊破生產(chǎn)料經(jīng)26、27、28 號皮帶機輸送至填筑料成品料場。經(jīng)檢驗，調(diào)整工藝后生產(chǎn)的墊層料各種參數(shù)均能滿足設(shè)計指標要求。但與4 c反濾料一樣，篩分樓負荷增加對篩網(wǎng)及皮帶輸送機帶來同樣的影響。 

　　另外，針對墊層料落入成品料場容易產(chǎn)生分離的現(xiàn)象，采用堆料堆高不超過4m、在落料皮帶機頭掛緩沖器的方法處理，并及時裝車轉(zhuǎn)運，在裝車時采用裝載機適當摻拌使其均勻。 

　　3.4 環(huán)?？刂?/p>

　　為滿足環(huán)境保護、廢水處理要求，在鄂破、反擊破、沖擊破增設(shè)噴水裝置，噴水霧，控制灰塵排放，但反擊破、沖擊破對含水率相對較為敏感，當含水率為5％～10％時，原料中的細顆粒不容易破碎，并且容易造成粘附破碎腔護板，使產(chǎn)砂率降低，對設(shè)備造成破壞；當含水率小于2％時，揚塵污染嚴重，含水率應(yīng)控制在2％-5％為宜。在預(yù)篩分、篩分樓增加振動篩水沖洗工序和廢水排放管道，控制篩分揚塵。采用輪斗式洗砂機進行洗砂，將顆粒度大于0.15 mm砂粒沉入槽底 由斗輪輸送到皮帶排出； 粒徑小于0.15mm的砂粒，隨水流溢流排出，再將廢水排放至污水處理系統(tǒng) 。 

　　3.5生產(chǎn)原料控制

　　在系統(tǒng)生產(chǎn)前期，運往砂石系統(tǒng)的原料為挑揀的大塊石，系統(tǒng)受料平臺配備液壓破碎錘對塊石進行破碎，確保粒徑小于500mm，能進入給料機和鄂破。由于生產(chǎn)原料粒徑大，級配不連續(xù)，無小顆粒，既要占壓1 臺破碎錘，又對系統(tǒng)破碎設(shè)備磨損嚴重，而且嚴重降低系統(tǒng)生產(chǎn)能力，并在一定程度上影響填筑料的級配曲線。經(jīng)研究 ，對龜山開采石料， 采取通過調(diào)整爆破參數(shù)(采用過渡料爆破參數(shù)，D =300mm )的方法，有效控制系統(tǒng)生產(chǎn)原料的粒徑、級配。 

　　4 結(jié)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)境污染也得到較大控制。系統(tǒng)原生產(chǎn)強度為2.4萬m 3／月，改造后最高月產(chǎn)量達4.2萬m³／月。填筑料供應(yīng)滿足了工程進度需要。

　　本系統(tǒng)出現(xiàn)的各方面問題及改進措施，為類似工程建造砂石系統(tǒng)提供了借鑒經(jīng)驗。 

　　(1)本工程為堆石面板壩，系統(tǒng)主要承擔填筑料的生產(chǎn)任務(wù)，在設(shè)計系統(tǒng)時應(yīng)盡早取得施工期填筑料的包絡(luò)曲線、參數(shù)，為系統(tǒng)設(shè)計提供依據(jù)。 

　　(2)生產(chǎn)原料為沉積灰?guī)r，巖性、力學(xué)性能各向異性，易產(chǎn)生針片狀顆粒，針對類的生產(chǎn)原料，在生產(chǎn)工藝及設(shè)備選型上進行改進， 經(jīng)粗碎后骨料全部進入反擊破進行二次破碎，再進行預(yù)篩分；因立式?jīng)_擊破細碎后砂子的細度模數(shù)偏大，如采用立式?jīng)_擊破進行細碎制砂，需另配備棒磨機調(diào)節(jié)砂子細度模數(shù)。 

　　(3)考慮料場送料與喂料為單獨的兩個環(huán)節(jié)，及料場送料的不均勻性，受料平臺以能容納6—8 h 生產(chǎn)原料的備料場地為宜。 

　　(4)充分考慮系統(tǒng)生產(chǎn)強度與填筑料施工強度、混凝土骨 料需求強度的關(guān)系，為避免強度疊加超過系統(tǒng)生產(chǎn)能力，破碎設(shè)備選型時可考慮填筑料備料時問，利用填筑施工低峰期進行生產(chǎn)備料，避免填筑施工與混凝土施工強度疊加高峰系統(tǒng)不能滿足需求。 

　　(5)高度認識砂石系統(tǒng)科學(xué)管理的重要性，砂石系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計原理基本是靠預(yù)損件與巖石撞擊或擠壓進行生產(chǎn)的，設(shè)備的維修、保養(yǎng)尤為重要，按使用說明需做到按時保養(yǎng)、及時維修更換預(yù)損件，對系統(tǒng)進行科學(xué)管理，確保系統(tǒng)有效生產(chǎn)時間。