砂石加工系統(tǒng)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)混凝土90%由砂石料組成，每立方米混凝土需1.5m3砂石骨料，約合2.2t/m3。砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)是混凝土大壩的糧倉，是工程的命脈。因此，砂石生產(chǎn)系統(tǒng)的。規(guī)模也十分龐大，對(duì)工程建設(shè)的影響重大，應(yīng)高度重視。砂石料源的選擇砂石料的分類：天然砂石料、人工砂石料。砂石料的綜合成本：除計(jì)入開采、加工運(yùn)輸?shù)瘸杀就?，還應(yīng)包括料場(chǎng)及加工系統(tǒng)建設(shè)的土建和設(shè)備的一次性投資，以及采用不同類型骨料配制混凝土?xí)r其它成分材料差額的費(fèi)用等。有些工程招標(biāo)時(shí)明確，綜合成本還包括剝離層、邊坡支護(hù)、場(chǎng)地排水、環(huán)境保護(hù)的費(fèi)用。水工混凝土骨料的質(zhì)量技術(shù)要求：詳見《規(guī)范》品質(zhì)要求：骨料的級(jí)配、容重、比重、熱學(xué)性能、物理力學(xué)指標(biāo)（濕抗壓強(qiáng)度）。有害成分：云母（＜2%）、堿骨料、有機(jī)物、黏土、硫化物等應(yīng)控制在一定范圍。砂石料源的選擇：最佳料源選擇方案取決于料場(chǎng)的布局、開采條件、可利用料的貯量，質(zhì)量級(jí)配、加工條件、棄料量、運(yùn)輸方式、運(yùn)輸方式、運(yùn)輸距離及生產(chǎn)成本的因素，并結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。料源分類：天然砂石料場(chǎng)：陸上料場(chǎng)、河灘料場(chǎng)、河床水下料場(chǎng)。人工料場(chǎng)：采石廠。工程開挖利用料：導(dǎo)流隧道、壩肩壩基開挖等棄渣。砂石料的開采：砂石料開采量：砂石料需要量應(yīng)按各級(jí)配混凝土需要量按比例分別計(jì)算。初估時(shí)，可以按每立方米約需1.5m3砂石凈骨料，其中，粗骨料1.067m3（1.5t）,細(xì)骨料0.433m3(0.7t)。折合成開采量時(shí)需計(jì)入開采、加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等的損耗系數(shù)。系數(shù)可參閱有關(guān)資料。人工料場(chǎng)的開采：一般用鉆爆法松動(dòng)巖體，控制開采石塊的粒徑，用鄂式破、反擊破、移動(dòng)式破碎站破碎，對(duì)超大塊石用二次爆破或液壓破碎錘處理。砂石加工廠砂石料加工廠就是經(jīng)過“破碎篩分沖洗”工藝，制成成品砂石料的場(chǎng)所?，F(xiàn)代水利水電工程要求砂石加工廠，“現(xiàn)代化、高標(biāo)準(zhǔn)、綠色環(huán)保、智能節(jié)能”。加工廠由粗碎、中細(xì)碎、篩洗、制砂等車間單元組成，三個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，即毛料生產(chǎn)、半成品料生產(chǎn)、成品料生產(chǎn)。粗碎車間：最大進(jìn)料粒徑可達(dá)1000mm以上，將石料破碎到300～70mm，采用反擊破、鄂破、旋回破篩分一體化布置，使粗碎大大優(yōu)化。中細(xì)碎車間：將石料破碎到70～20mm～1mm,采用閉路生產(chǎn)工藝，可以按需生產(chǎn)，新式反擊式破碎機(jī)大破碎比，高效能。圓錐破碎機(jī)（單缸和多缸），粒形好，產(chǎn)量高。應(yīng)用于三峽、江埡等。人工砂石料工藝篩分工藝：新型篩分設(shè)備，超寬篩、高強(qiáng)鋼網(wǎng)篩、球擊篩面篩等篩分效效率高、噪聲低、不塞孔。高效脫水篩。棒磨機(jī)制砂：產(chǎn)品穩(wěn)定，粒徑、細(xì)度模數(shù)良好，缺點(diǎn)，產(chǎn)量低，耗鋼量大。制砂車間：破碎機(jī)制砂：旋盤式圓錐破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)制砂。棒磨機(jī)、破碎機(jī)聯(lián)合制砂：取長補(bǔ)短，是理想方式。砂石加工廠生產(chǎn)規(guī)模的確定：a.按混凝土最高月澆筑強(qiáng)度計(jì)算。b按骨料需要量累計(jì)曲線確定。毛料生產(chǎn)：粗碎小時(shí)理論處理量主要由混凝土澆筑高峰月強(qiáng)度和工作時(shí)間確定，毛料儲(chǔ)備一般不少于高峰期10d的用料，力求多儲(chǔ)毛料，少儲(chǔ)成品料，力求均衡生產(chǎn)。半成品料生產(chǎn)：主要是預(yù)篩分和超徑破碎，開路工藝：超徑作廢料處理。閉路工藝：超徑破碎后進(jìn)入預(yù)篩分循環(huán)。成品料生產(chǎn)：骨料的篩分是核心生產(chǎn)單元，是質(zhì)量控制的重要工序。成品料的儲(chǔ)備應(yīng)滿足3～5d需要量。國內(nèi)幾個(gè)水電項(xiàng)目的人工砂石廠生產(chǎn)規(guī)模序號(hào)工程名稱生產(chǎn)規(guī)模(t/h)單機(jī)產(chǎn)能(t/h)高峰月混凝土強(qiáng)度（萬m3）1三峽下岸溪2700600552三峽古樹嶺200012503龍灘大法坪25004索風(fēng)營100060011.245棉花灘50050066構(gòu)皮灘1200600157居蒲渡120060011.3設(shè)備選型及工藝：設(shè)備選型在兼顧招標(biāo)采購相關(guān)要求時(shí)，須充分考慮設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，性能可靠，經(jīng)濟(jì)合理和使用經(jīng)驗(yàn)的成熟；考慮設(shè)備對(duì)硬巖的適應(yīng)性，在工程前期設(shè)計(jì)階段必須做巖石有關(guān)指標(biāo)的小型試驗(yàn)，取得科學(xué)數(shù)據(jù)，作為砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。生產(chǎn)能力和產(chǎn)品的質(zhì)量工藝要求；同一破碎段宜選用同一規(guī)格型號(hào)的設(shè)備，簡化機(jī)型，以利于配件供應(yīng)和維護(hù)，并要求關(guān)注不同破碎段之間設(shè)備的匹配性。粗碎設(shè)備：鄂式破碎機(jī)：適用500t/h以下，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，但襯板易碎。旋回式破碎機(jī)：適用500t/h以上，處理能力大，粒形較好，但價(jià)格貴、土建工程量大，維修復(fù)雜。反擊式破碎機(jī)：破碎比大（20左右，最大50～60），粒形好，產(chǎn)量高，能耗低，結(jié)構(gòu)簡單，廣泛應(yīng)用。如：龍灘、小灣、光照、溪落渡等工程。中、細(xì)碎設(shè)備：圓錐破碎機(jī)：體積小，破碎能力大，級(jí)配粒形好，但價(jià)格高。三峽、棉花灘、二灘。反擊式破碎機(jī)：立式?jīng)_擊破碎機(jī)：有“石打石”、“石打鐵”兩種。是超細(xì)碎機(jī)的粒形優(yōu)異，級(jí)配可調(diào)，土建工程量小，安裝費(fèi)低。制砂設(shè)備：棒磨機(jī)制砂：傳統(tǒng)國產(chǎn)設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，粒形好，級(jí)配連續(xù)，細(xì)度模數(shù)穩(wěn)定，但機(jī)體自重大，能耗高，制砂成本高。制砂用棒磨機(jī)通常采用兩端軸孔進(jìn)料，中間孔排料型要求給料粒徑20mm以下。破碎機(jī)制砂：旋盤式圓錐破碎機(jī)制砂；立軸沖擊式破碎機(jī)制砂。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，破碎性能優(yōu)越，產(chǎn)品粒形好，針片狀含量低，，但砂的細(xì)度模數(shù)較大，且中間級(jí)配偏少。石打鐵形式的破碎機(jī)成品砂粒形好，設(shè)備可靠，磨損較小，運(yùn)行成本低，一般優(yōu)先選用石打鐵形式的立軸沖擊式破碎機(jī)。棒磨機(jī)、破碎機(jī)聯(lián)合制砂：近20年來，我國砂石加工工藝技術(shù)，設(shè)備制造水平，得到了大幅度提高，新型高性能破碎機(jī)和篩分機(jī)，砂脫水設(shè)備的應(yīng)用有了長足發(fā)展，新型沖擊式制砂機(jī)的應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)單一的棒磨機(jī)制砂工藝，符合“多碎少磨、以破代磨、破磨結(jié)合”是理想的制砂新工藝，廣泛應(yīng)用許多工程，一般采用以立軸沖擊式破碎機(jī)為主要制砂設(shè)備，而通過棒磨機(jī)實(shí)現(xiàn)成品砂細(xì)度模數(shù)與石粉含量的調(diào)節(jié)。龍灘采用“立軸沖擊式破碎機(jī)+棒磨機(jī)”按1:2比例組成，產(chǎn)量粒形級(jí)配滿足要求。濕法生產(chǎn)：是指一、二、三級(jí)破碎段全部采用濕式生產(chǎn)工藝。用水量大，成本高。三峽下岸溪，二灘。干法生產(chǎn)：是指幾個(gè)破碎段全部采用干式生產(chǎn)，工藝簡化，節(jié)省生產(chǎn)用水。半干法生產(chǎn)：粗碎采用濕法生產(chǎn)，中細(xì)碎采用干法生產(chǎn)。該工藝目前廣泛應(yīng)用。砂石篩分設(shè)備和工藝：高效振動(dòng)篩分機(jī)：篩網(wǎng)鋼絲編制，較橡膠網(wǎng)、聚胺脂網(wǎng)開孔率高40%，噪音小，耐磨，不易堵塞，效率高。篩分工藝：預(yù)篩分：粗碎后分離＞150mm.主（分級(jí)）篩分：對(duì)＜150mm的混合料進(jìn)入分級(jí)篩分系統(tǒng)，每組4層篩網(wǎng)，分出5級(jí)料沖洗系統(tǒng)：一般設(shè)沖洗系統(tǒng)。砂石料生產(chǎn)的環(huán)境保護(hù)：應(yīng)選擇儲(chǔ)量大，覆蓋層厚度盡量小的料場(chǎng)。開采過程中的環(huán)保措施：支護(hù)排水、堆存邊坡監(jiān)測(cè)、降塵防噪、爆破安全、清場(chǎng)和植被恢復(fù)、復(fù)耕造林等。砂石加工過程中的環(huán)保措施：主要是“防塵降噪”。要求，設(shè)備選型考慮環(huán)保；生產(chǎn)工藝考慮環(huán)保；廢水達(dá)標(biāo)排放；廢渣妥善處理。龍灘砂石系統(tǒng)的的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)砂石系統(tǒng)的組成：砂石場(chǎng)開采+砂石料加工+供配電及電氣控制+供排水及廢水處理+道路及輔助設(shè)施。石料開采、運(yùn)輸、粗碎工藝：原工藝：鉆孔爆破挖機(jī)移動(dòng)式鄂破站移動(dòng)帶式輸送機(jī)利用山坡地形的分段溜槽設(shè)置堆場(chǎng)短廊道帶式輸送機(jī)堆場(chǎng)擴(kuò)容工藝：鉆孔爆破挖機(jī)自卸汽車溜井井內(nèi)破碎洞內(nèi)帶式輸送機(jī)毛料堆場(chǎng)洗石工藝：＞80mm進(jìn)入中碎料倉二次破碎。原工藝：毛料預(yù)篩分＜80mm圓筒洗石機(jī)第二篩分車間篩分清洗問題：故障多，啟動(dòng)難，振動(dòng)大，無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。改進(jìn)工藝：僅對(duì)＜40mm的石料進(jìn)行清洗，篩分車間篩分成品料效果：運(yùn)行可靠，滿足質(zhì)量要求。制砂工藝：立軸沖擊式破碎機(jī)+棒磨機(jī)按1:2比例組成，產(chǎn)量、粒形、級(jí)配滿足要求。幾個(gè)工程的設(shè)備選型設(shè)備選型粗碎預(yù)篩分中碎主篩分細(xì)碎制砂棉花灘JM1211HD鄂破一臺(tái)500t/hVMHC60/給料機(jī)一臺(tái)S4000EC旋式破一臺(tái)502t/hH400MC圓錐破290t/hB9000石打石立軸破433t/h索風(fēng)營NP1313反擊破2臺(tái)，單機(jī)產(chǎn)能470t/hYRK1845重型振動(dòng)篩2臺(tái)NP1213反擊破2臺(tái)，單機(jī)產(chǎn)能350～400t/h2YKR24603YKR2460圓振篩各1臺(tái)；VI400制砂機(jī)2臺(tái)PL8500立破機(jī)2臺(tái)500t/h砂篩分：2YKR24604臺(tái)2YKR20562臺(tái)三峽下岸溪PX900/50單機(jī)600t/h和50/65MK-Ⅱ單機(jī)1200t/h各2臺(tái)2YAH2148振動(dòng)篩6臺(tái),單機(jī)1200t/hHP500ST-C3臺(tái)，單機(jī)580t/h2YKR2460各10臺(tái)HP500ST-F3臺(tái)單機(jī)580t/hPYT-Z22272臺(tái)單機(jī)500t/hB90005臺(tái)單機(jī)150BMZ21366臺(tái)單機(jī)50t/h居蒲渡PXZ0913旋回破1臺(tái)（國產(chǎn)）JM1211HD鄂破一臺(tái)（進(jìn)口）YKR1845重型振動(dòng)篩2臺(tái)PF-1320-Ⅱ反擊破2臺(tái)圓振動(dòng)篩3組，每組2YKR2460各3臺(tái)PFQ1210強(qiáng)力反擊破2臺(tái)VSIRP109立式?jīng)_擊破（進(jìn)口）PL9000立式?jīng)_擊破（國產(chǎn)）BMZ2136棒磨機(jī)2臺(tái)砂篩：3YKR18524臺(tái)大型工程砂石系統(tǒng)的管理招標(biāo)模式砂石系統(tǒng)招標(biāo)模式的主流是：業(yè)主單位委托設(shè)計(jì)單位編制招標(biāo)文件，施工單位帶方案投標(biāo)，并負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、施工、安裝、運(yùn)行全過程費(fèi)用。其中，建安工程總價(jià)承包，成品砂石料按碎石級(jí)配、成品砂單價(jià)承包。主要破碎設(shè)備有兩種采購模式承包商自行采購：由承包商按投標(biāo)承諾進(jìn)行設(shè)備采購，業(yè)主可以墊資或支付預(yù)付款給于支持，如：小灣、瀑布溝。缺點(diǎn)是承包商常常“優(yōu)化設(shè)備”，不利于工程保障。業(yè)主采購主要進(jìn)口破碎設(shè)備：由業(yè)主采購部分主要設(shè)備（進(jìn)口破碎設(shè)備），在招標(biāo)文件中明確設(shè)備回購率，由承包商利用該設(shè)備帶方案對(duì)砂石系統(tǒng)投標(biāo)，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行，工程完工時(shí)承包商按投標(biāo)承諾對(duì)設(shè)備進(jìn)行殘侄回購，如；龍灘、景洪、彭水等，缺點(diǎn)是協(xié)調(diào)量大。業(yè)主應(yīng)在設(shè)備出廠驗(yàn)收階段，要求承包商參與，盡量將問題消除在早期。砂石的生產(chǎn)供應(yīng)管理：通常是砂石料承包商向業(yè)主簽訂合同提供砂石料業(yè)主按合同規(guī)定向混凝土工程供應(yīng)砂石料。砂石料承包商簽訂砂石生產(chǎn)協(xié)議。協(xié)議明確數(shù)量、質(zhì)量、交貨點(diǎn)、檢測(cè)、業(yè)主 價(jià)款結(jié)算等。混凝土承包商簽訂砂石供應(yīng)協(xié)議。由業(yè)主或（混凝土承包商）在混凝土拌和場(chǎng)設(shè)立計(jì)量、檢查站。業(yè)主（監(jiān)理）、砂石料承包商、混凝土承包商三方的計(jì)量人員共同計(jì)量簽證，作為月支付的依據(jù)砂石系統(tǒng)的費(fèi)用結(jié)算：費(fèi)用一般分為兩部分，一是覆蓋層剝離，無用料處理及邊坡支護(hù)結(jié)算，為單價(jià)合同。由承包商在投標(biāo)時(shí)自主報(bào)價(jià)，砂石生產(chǎn)過程中依據(jù)監(jiān)理確認(rèn)的工程量結(jié)算費(fèi)用。二是成品砂石的結(jié)算，依據(jù)送至拌和樓的總量按月結(jié)算，費(fèi)用包括毛料開采破碎篩分堆存運(yùn)輸全過程，并包含砂石廠運(yùn)行管理維護(hù)全部費(fèi)用。三峽下岸溪人工骨料加工系統(tǒng)，成品砂45.55元/t，成品碎石60.91元/t。碾壓砂加工系統(tǒng)工藝流程給料粗碎i=4半成品倉 中碎i=5～6_+篩分轉(zhuǎn)料倉立軸破碎機(jī)制砂車間i=6～8+-篩分高速立軸破超細(xì)碎粉砂車間i=4～5成品碾壓混凝土制砂新技術(shù)碾壓混凝土砂的品質(zhì)：水電工程砂石料要求嚴(yán)格，一個(gè)砂石系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成功與否，都取決于砂的生產(chǎn)工藝。水工混凝土施工規(guī)范和碾壓混凝土施工規(guī)范對(duì)砂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如。砂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表1項(xiàng)目指標(biāo)備注天然砂中含泥量（%）≤5人工砂中石粉含量（%）10～22系指小于0.16的顆粒堅(jiān)固性（%）＜10云母含量（%）＜2表觀密度（g/cm3）＞2.5視密度小于2g/cm3輕物質(zhì)含量（%）＜1硫化物及硫酸鹽含量（%）＜1有機(jī)物含量淺于標(biāo)準(zhǔn)色優(yōu)質(zhì)砂的品質(zhì)指標(biāo)：級(jí)配符合國標(biāo)要求，嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)中砂Ⅱ區(qū)內(nèi)。細(xì)度模式控制在FM=2.5～2.7±0.2.力爭(zhēng)達(dá)到2.5～2.7±0.15。石粉含量：常態(tài)混凝土砂8～15%;碾壓混凝土砂16～22%。含水率：控制在≤4～6%。能耗指標(biāo)≤5kwh/t成品砂。水耗指標(biāo)≤1t/t成品砂。鋼耗指標(biāo)≤0.5kg/t成品砂。環(huán)保排放要求達(dá)標(biāo)，空氣≤3mg/m3,水≤200mg/m3，噪聲≤70db工藝線路簡單，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，工廠化生產(chǎn)。見工藝流程圖。二、制砂技術(shù)制砂工藝是砂石生產(chǎn)的核心工藝,前幾年國內(nèi)大多數(shù)工程制砂主要采用三種形式：棒磨機(jī)制砂、立軸破制砂、立軸破和棒磨機(jī)聯(lián)合制砂。棒磨機(jī)制砂的特點(diǎn)是：（1）成品砂質(zhì)量穩(wěn)定、粒形好；（2）耗水、耗電量高、鋼棒耗量大；（3）建筑安裝量大；（4）石粉損失量大、水處理費(fèi)用高。立軸破制砂的特點(diǎn)是：（1）工藝流程簡單，單位能量消耗低；（2）5~2.5mm的石料反復(fù)循環(huán)破碎,破碎效果差,能量消耗略偏大；（3）成品砂中2.5~1.25mm、1.25~0.63mm粒徑的石料偏少；（4）成品砂的粒度模數(shù)控制難；（5）成品砂率偏低。立軸破和棒磨機(jī)聯(lián)合制砂的特點(diǎn)是：（1）集中了立軸破、棒磨機(jī)制砂的優(yōu)點(diǎn)，克服了中徑含量問題、石粉過多流失問題等；（2）流程中仍然保留了棒磨機(jī)及其不足之處；（3）工藝流程復(fù)雜、設(shè)備品種多。由于以上三種制砂方式都存在不同的缺點(diǎn)，根據(jù)立軸破碎機(jī)破碎巖石的機(jī)理，對(duì)于不同的巖性，不同的給料量，不同的給料粒徑和級(jí)配，不同的轉(zhuǎn)子線速度，甚至進(jìn)料的含水率變化，都將對(duì)產(chǎn)砂量和砂的粒度組成、細(xì)度模數(shù)、石粉含量等質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生影響。因此，研究試驗(yàn)應(yīng)用兩種不同轉(zhuǎn)子速度的立軸破聯(lián)合制砂的思路就成了必然的選擇。按照這一思路，水電九局在其承擔(dān)的一些工程項(xiàng)目中，如湖南皂市、貴州索風(fēng)營、沙沱等水電站進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，取得了比較理想的成果。該制砂工藝的主要內(nèi)容是：（1）經(jīng)破碎后的石料（5~40mm）送入常速度（v=50~70m/s）的立軸破碎機(jī)破碎，破碎后進(jìn)入篩分機(jī)分級(jí)，＞5mm的石料返回轉(zhuǎn)料倉，5~2.5mm的石料送入高速(v＞75m/s)的立軸破碎機(jī)再破碎,經(jīng)再破碎的石料與＜2.5mm的石料混合后進(jìn)入成品倉。實(shí)際上第二級(jí)高速立軸破碎機(jī)起了比棒磨機(jī)更大的調(diào)整粒度組成和石粉含量的作用。（2）破碎物料含水量的影響。破碎物料含水量在一定范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)除塵效果起到重要作用。但含水量較高時(shí)會(huì)降低產(chǎn)砂量。經(jīng)測(cè)試分析：●當(dāng)物料含水量控制在≤2%時(shí)，揚(yáng)塵污染嚴(yán)重，必須采取除塵設(shè)施?！癞?dāng)物料含水量控制在＞5%時(shí)，產(chǎn)砂率明顯降低。且隨著含水量的增加，產(chǎn)量急劇降低。當(dāng)含水率達(dá)到9%~11%時(shí)，產(chǎn)砂率幾乎為零?！癞?dāng)物料含水量控制在2%~5%時(shí)，物料的破碎效果最佳。●當(dāng)物料含水量＞11%時(shí)，宜采用濕法生產(chǎn)，但產(chǎn)量比半干法低。（3）給料量對(duì)砂產(chǎn)量的影響，當(dāng)給料量較小時(shí)，產(chǎn)砂量隨給料量的增加而增加；產(chǎn)砂率有所降低。當(dāng)給料量達(dá)到一定量時(shí)，產(chǎn)砂量達(dá)到最大值。如PL8500型機(jī)最佳給料量值為70~90t/h（物料：灰?guī)r，“石打鐵”破碎腔）。當(dāng)給料量超過一定值后，產(chǎn)砂量增加不多，而產(chǎn)砂率降低較多，如PL8500型機(jī)給料量超過110t/h時(shí)，產(chǎn)砂量增加很小（物料：灰?guī)r，“石打鐵”破碎腔）。其原因是：破碎腔內(nèi)的石料流較大，轉(zhuǎn)子拋出的石料大部分打在石料流上而不是打在鐵砧上。（4）給料量、給料粒徑、含水率、轉(zhuǎn)子速度、砂的細(xì)度模數(shù)、石粉含量間的關(guān)系●在相同的物料粒徑、含水率、及轉(zhuǎn)子速度（即線速度）相同的情況下，給料量增加，成品砂中的石粉含量降低，砂的細(xì)度模數(shù)增大，當(dāng)給料量達(dá)到一定值后基本穩(wěn)定?！癞?dāng)物料的含水率、給料量穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子速度（即線速度）相同的情況下，物料粒徑（≤60mm）增大，其石粉含量增加，細(xì)度模數(shù)降低?！裨谙嗤奈锪狭健⒑?、給料量下，隨著破碎機(jī)轉(zhuǎn)子速度（即線速度）上升，砂中石粉含量增加，細(xì)度模數(shù)降低。兩種速度立軸破碎機(jī)制砂要點(diǎn)：經(jīng)試驗(yàn)分析,采用常速與高速立軸破碎機(jī)聯(lián)合制砂,可提高成品砂產(chǎn)量與質(zhì)量,可以實(shí)現(xiàn)”以破代磨”工藝,使完全拋棄棒磨機(jī)制砂成為現(xiàn)實(shí).（1）常速立軸破碎機(jī)的破碎腔體可以為“石打鐵”型,亦可以為“石打石”型,兩者沒有質(zhì)的變化,只有量上的變化.“石打鐵”型產(chǎn)砂量比“石打石”型高,而前者砂的粒形稍差,石粉含量較多,鐵砧磨損多.（2）高速立軸破碎機(jī)的破碎腔體最好為“石打鐵”型,給料量要低些,原因是基于5~2.5mm石料粒徑較小、質(zhì)量較輕，要使其破碎必須獲得較多的碰撞能量。（3）采用兩種速度的立軸破碎機(jī)制砂，適當(dāng)增加高速立軸破碎機(jī)的進(jìn)料粒徑，可進(jìn)一步提高成品砂的石粉含量及降低成品砂的細(xì)度模數(shù)。沙沱電站砂石系統(tǒng)的生產(chǎn)檢驗(yàn)成果：沙沱電站砂石系統(tǒng)規(guī)模為1500t/h,采用兩種速度的立軸破碎機(jī)聯(lián)合制砂,投產(chǎn)已一年多,成品砂質(zhì)量穩(wěn)定,經(jīng)2008年4、5、6月生產(chǎn)檢測(cè)，砂的細(xì)度模數(shù)均值為2.67,石粉含量均值為18.62%,指標(biāo)良好、穩(wěn)定。從以上所述采用兩種速度的立軸破碎機(jī)聯(lián)合制砂工藝的試驗(yàn)研究分析和工程生產(chǎn)實(shí)踐，說明一般情況下砂石系統(tǒng)采用該工藝是可行的,并能獲得較好的產(chǎn)品質(zhì)量,較高的經(jīng)濟(jì)效益。石粉是制砂過程的伴生物,常態(tài)混凝土和碾壓混凝土對(duì)石粉含量有不同的要求,石粉控制也是制砂工藝的一部分。錦屏工程采用大理巖制砂，三灘前期系統(tǒng)生產(chǎn)的成品砂級(jí)配嚴(yán)重不合格，含粉率高達(dá)40~50%，用水洗工藝去粉，造成有用顆粒的大量流失，經(jīng)專家咨詢，建議改用干法去粉，后施工單位找到選粉機(jī)生產(chǎn)廠家，并進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗(yàn)，取得比較理想的成果，初步結(jié)論是：（1）經(jīng)選粉機(jī)選粉后的成品砂中石粉含量隨選粉機(jī)主軸轉(zhuǎn)速和風(fēng)機(jī)的風(fēng)量變化而變化,說明通過調(diào)整選粉機(jī)的技術(shù)參數(shù)來控制成品砂中的石粉含量是可行的。（2）從試驗(yàn)可知,在保證供料穩(wěn)定和選粉機(jī)在同一技術(shù)參數(shù)的情況下,成品砂中石粉含量在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)是有可能的。（3）進(jìn)料含水率在2.2%時(shí)，選粉機(jī)仍可以正常工作。（4）通過調(diào)整選粉機(jī)主軸轉(zhuǎn)速和風(fēng)機(jī)風(fēng)量可控制成品砂中石粉含量在6～18%范圍內(nèi)的任一值。（5）經(jīng)過選粉機(jī)剔除粉后，成品砂中的細(xì)度模數(shù)和中間顆粒級(jí)配比例相應(yīng)有所提高。綜上所述，人工砂中含有的石粉完全可以通過干法風(fēng)選來剔除，而且剔除的效果較濕法水洗要明顯優(yōu)越，它不但可以保留成品砂中對(duì)混凝土有用的石粉，而且可以使得石粉級(jí)配呈連續(xù)分布。目前錦屏二級(jí)東端系統(tǒng)已采用選粉機(jī)去粉，錦屏一級(jí)三灘制砂系統(tǒng)也安裝了選粉機(jī)，阿海水電站砂石系統(tǒng)也相繼采用這一選粉工藝。人工制砂的研究重點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)“一低、一穩(wěn)、一高”的問題。一低：低含水率，人工制砂含水率控制在6%以下。一穩(wěn)：細(xì)度模式穩(wěn)定在2.7～2.9之間。一高：高石粉含量，要求石粉含量17～22%之間。石粉回收是重要環(huán)節(jié)，龍灘、光照、構(gòu)皮灘等工程進(jìn)口美國Derrick公司的HI-G細(xì)粒物料回收裝置回收石粉，石粉回收95%以上。含水率的控制：機(jī)械預(yù)脫水：直線振動(dòng)篩脫水工藝，三峽下岸溪成功應(yīng)用。成品砂含水率完全控制在6%以下。成品砂堆場(chǎng)重力自然脫水：砂場(chǎng)應(yīng)有一定的容積，每批次成品砂堆存不少于7d，并配套防雨棚，排水溝等設(shè)施。細(xì)度模數(shù)的控制：從一下三個(gè)方面調(diào)整細(xì)度模數(shù)。制砂設(shè)備選用立軸沖擊破碎機(jī)與篩分機(jī)形成閉路循環(huán)生產(chǎn)人工砂，并輔以棒磨機(jī)調(diào)整人工砂的細(xì)度模數(shù)。減少棒磨機(jī)的進(jìn)料量、進(jìn)料粒徑（3～10mm）及鋼棒安裝量。調(diào)減成品砂的細(xì)度模數(shù)：調(diào)減立軸沖擊破碎機(jī)的進(jìn)料量、進(jìn)料粒徑。采用立軸沖擊破碎機(jī)與棒磨機(jī)聯(lián)合制砂工藝，并正確設(shè)置各臺(tái)破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子的運(yùn)行參數(shù)（如線速度），以控制成品砂的細(xì)小顆粒，調(diào)整成品砂的級(jí)配。石粉含量的控制：增設(shè)石粉回收裝置：自然沉淀干化后再取石粉摻入砂中。負(fù)壓脫水并加速沉淀池石粉干化。強(qiáng)力脫水篩石粉回收系統(tǒng)。單獨(dú)建設(shè)石粉加工系統(tǒng)。廢水處理與環(huán)境保護(hù)廢水處理：設(shè)置廢水處理系統(tǒng)，對(duì)一篩車間的洗泥廢水、細(xì)砂回收車間的廢水、石粉回收裝置廢水進(jìn)行壓濾脫水（或自然沉淀、抽吸式排泥）回收處理，提高廢水回收利用率70%以上，確保達(dá)標(biāo)排放。除塵：對(duì)粗碎車間采取噴霧降塵措施；對(duì)制砂產(chǎn)生粉塵的部位實(shí)施部分或整體封閉，同時(shí)增設(shè)專業(yè)除塵設(shè)備進(jìn)行收塵處理。降噪：在噪音較大的棒磨車間等設(shè)置隔音墻。我國水電工程人工砂石料加工技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用水工砼中砂石料占砼重量的75～85％，砂石加工系統(tǒng)因而被美譽(yù)為砼壩的“糧倉”，由此，砂石系統(tǒng)對(duì)于壩工砼的重要性可見一斑。人工砂石料與天然砂石料相比，具有料源豐富、加工受季節(jié)影響小、成品料的粒形及級(jí)配良好、拌制的砼有利于溫控及減少砼裂縫等優(yōu)勢(shì)而得到了日益廣泛的應(yīng)用。通過消化、吸收國際先進(jìn)的人工砂石料加工技術(shù)（以下簡稱“人工砂石技術(shù)”），并與國內(nèi)豐富的砂石生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，我國的人工砂石技術(shù)不斷創(chuàng)新、豐富，并達(dá)到了國際先進(jìn)水平。1.人工砂石料加工技術(shù)的發(fā)展歷程回顧根據(jù)人工砂石技術(shù)的特點(diǎn)及人工砂石料的應(yīng)用狀況，我國人工砂石技術(shù)的發(fā)展大致可分為三個(gè)階段：摸索階段、成熟階段和不斷創(chuàng)新的廣泛應(yīng)用階段。1.1人工砂石料加工技術(shù)的摸索階段我國的人工砂石料應(yīng)用最早開始于上世紀(jì)60年代初建設(shè)的貴州貓?zhí)铀娬?，采用性能落后的錘式破碎機(jī)生產(chǎn)人工砂，且規(guī)模較小。65年映秀灣工程建成了生產(chǎn)能力為160t/h的人工砂石系統(tǒng)（以下簡稱“人工砂石系統(tǒng)”），自此拉開了我國人工砂石技術(shù)研究、應(yīng)用的序幕。當(dāng)時(shí)，人工砂石料在國內(nèi)的生產(chǎn)及應(yīng)用還處于一片空白，如何進(jìn)行人工砂石系統(tǒng)的工藝流程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型及如何提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本等，都是要在實(shí)踐中探索的問題，人工砂石技術(shù)的研究進(jìn)入了一個(gè)漫長的探索階段，這一階段一直延續(xù)至上世紀(jì)80年代末。在此期間，大型的人工砂石系統(tǒng)主要有烏江渡、漫灣及五強(qiáng)溪砂石系統(tǒng)等。烏江渡右岸砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力500t/h，加工原料為石灰?guī)r，共生產(chǎn)成品骨料420余萬m3。烏江渡開創(chuàng)了國內(nèi)全部采用人工砂石料作為砼骨料修建大型水電站的先河，為在缺乏天然砂石料地區(qū)修建水電站提供了經(jīng)驗(yàn)。漫灣砂石系統(tǒng)，以灰綠色流紋巖為料源，毛料處理能力500t/h，總計(jì)生產(chǎn)成品骨料280余萬m3。五強(qiáng)溪砂石系統(tǒng)是截至當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大的人工砂石系統(tǒng)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1150t/h，后經(jīng)過增容改造，實(shí)際綜合加工能力達(dá)1200t/h，共計(jì)生產(chǎn)成品料585萬m3。這一時(shí)期，經(jīng)過近20年的探索，人工砂石技術(shù)雖然取得了一定的成就，但還很不成熟，尤其是系統(tǒng)設(shè)計(jì)仍然存在著許多缺陷，如工藝設(shè)計(jì)上采用了單一不變的模式：旋回式破碎機(jī)作粗碎；中、細(xì)碎主要采用圓錐破碎機(jī)；棒磨機(jī)濕式制砂等，成品料級(jí)配調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)。另一方面，經(jīng)過這一時(shí)期的生產(chǎn)實(shí)踐，進(jìn)行了多方面的嘗試，逐步解決了實(shí)際中遇到的很多技術(shù)難題，如花崗巖、石英巖等高SiO2含量巖石對(duì)設(shè)備的超常磨損的研究等，為我國更大規(guī)模地應(yīng)用人工砂石料奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，積累了經(jīng)驗(yàn)。1.2人工砂石料加工技術(shù)的成熟階段進(jìn)入90年代以后，水電開發(fā)的步伐加快，二灘、小浪底、萬家寨、大朝山、三峽等一批特大型水電工程的相繼開工建設(shè)，為人工砂石技術(shù)的成熟提供了千載難逢的機(jī)遇。尤其是二灘、小浪底工程，主體工程均采用國際招標(biāo)，外商的直接參與，帶來了包括人工砂石技術(shù)在內(nèi)的許多國際先進(jìn)的設(shè)備及技術(shù)，這對(duì)于我國人工砂石技術(shù)的成熟起到了積極的促進(jìn)作用。二灘砂石系統(tǒng)加工規(guī)模為1000t/h（實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)1200t/h），設(shè)備先進(jìn)配套，設(shè)計(jì)布局合理，其多級(jí)破碎＋制砂的多重閉路循環(huán)工藝及依據(jù)地形布置的地下豎井式骨料儲(chǔ)倉，使人耳目一新。特別是系統(tǒng)布置采用了地面、地下、空間立體式的布置，成品骨料全部儲(chǔ)存于山體中開挖的豎井之中，不但解決了場(chǎng)地狹小的難題，而且利用骨料自身重力完成了骨料的垂直運(yùn)輸，無干擾，最經(jīng)濟(jì)，同時(shí)利于骨料的保溫及砼溫控。小浪底工程連地砂石系統(tǒng)，設(shè)計(jì)處理能力700t/h（后經(jīng)增容達(dá)1000t/h），料源為石英砂巖河卵石，SiO2平均含量為76％，最高抗壓強(qiáng)度達(dá)351MPa，是截止目前國內(nèi)已建工程砂石料加工原料中最堅(jiān)硬的，對(duì)加工設(shè)備的磨蝕嚴(yán)重。但由于系統(tǒng)采用了國際著名廠商專門針對(duì)小浪底這種堅(jiān)硬河卵石設(shè)計(jì)的破磨設(shè)備，針對(duì)不同的粒度采用不同的破碎設(shè)備進(jìn)行多級(jí)破碎，并采用任意循環(huán)的靈活生產(chǎn)工藝，不但保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并且創(chuàng)造了高峰期平均月運(yùn)行時(shí)間595h的全國最高記錄。萬家寨人工砂石系統(tǒng)是我國西北地區(qū)的第一座大型人工砂石系統(tǒng)，設(shè)計(jì)處理能力800t/h。該系統(tǒng)針對(duì)人工砂含粉量高、含水量大，易板結(jié)、凍結(jié)、廊道卸料口上方起拱等問題，采取用推土機(jī)配合送料、合理安排各卸料口的卸料次序及卸料時(shí)間等措施，取得了較好的效果，為我國在嚴(yán)寒地區(qū)進(jìn)行人工砂石系統(tǒng)的生產(chǎn)、管理提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。三峽古樹嶺及下岸溪人工砂石系統(tǒng)，分別采用基坑開挖及下岸溪料場(chǎng)開采的花崗巖為原料。古樹嶺人工碎石系統(tǒng)處理能力2650t/h，下岸溪人工砂生產(chǎn)系統(tǒng)處理能力2400t/h。三峽人工砂石系統(tǒng)不僅規(guī)模巨大，而且其設(shè)計(jì)吸取了我國30余年人工砂石技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，大量引進(jìn)了國際上先進(jìn)的加工設(shè)備，利用HP圓錐破碎機(jī)作細(xì)碎，并創(chuàng)新地采用了棒磨機(jī)與Barmac聯(lián)合制砂的生產(chǎn)工藝，代表了當(dāng)時(shí)我國人工砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最高水平。系統(tǒng)至今經(jīng)過9年的運(yùn)行，滿足了工程連續(xù)21個(gè)月澆筑強(qiáng)度大于40萬m3的高強(qiáng)度用料要求，并多次刷新了砂石料生產(chǎn)供應(yīng)的世界記錄。上世紀(jì)90年代，是我國由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌的關(guān)鍵時(shí)期，水電建設(shè)市場(chǎng)的業(yè)主負(fù)責(zé)制、招標(biāo)投標(biāo)制、建設(shè)監(jiān)理制、合同管理制的推行和我國改革開放的全面深入，促進(jìn)了水電施工技術(shù)的飛速發(fā)展，我國的人工砂石技術(shù)正是依托這些舉世矚目的工程取得了前所未有的成就，并日益發(fā)展成熟。1.3人工砂石料加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新及廣泛應(yīng)用階段進(jìn)入21世紀(jì)，百色、龍灘、小灣、構(gòu)皮灘、溪落渡等特大型水電站陸續(xù)開工，標(biāo)志著我國的水電建設(shè)進(jìn)入了有史以來的鼎盛時(shí)期。而這些工程無一例外地均采用人工砂石料作為砼骨料，以30多年的生產(chǎn)實(shí)踐和取得的技術(shù)成果為基礎(chǔ)，我國的人工砂石技術(shù)由此進(jìn)入了快速創(chuàng)新的時(shí)代并得以廣泛的應(yīng)用。國際先進(jìn)技術(shù)與我國豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，使我國的人工砂石技術(shù)達(dá)到了、甚至在有些方面創(chuàng)造了世界一流水平。2.取得的技術(shù)成果及創(chuàng)新應(yīng)用2.1形成了與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)的砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)新理念并得以創(chuàng)新應(yīng)用粗、中、細(xì)三段破碎＋棒磨機(jī)制砂是我國沿用了幾十年的砂石生產(chǎn)工藝模式，至今，與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)的新的砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念已經(jīng)形成，并因其具有良好的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性而得以推廣應(yīng)用。這種新的的設(shè)計(jì)理念概括起來就是：①砂石加工“多碎少磨，以破代磨，破磨結(jié)合”；②注重環(huán)保，營造“綠色糧倉”；③分部采用計(jì)算機(jī)集中控制、攝像監(jiān)控，少人值班，系統(tǒng)高度自動(dòng)化。通過多段破碎，減少骨料磨碎；以破碎代替棒磨，破碎制砂和棒磨制砂結(jié)合，不但可提高成品料質(zhì)量，極大的減少單位產(chǎn)品的耗鋼量、降低加工成本，而且可簡化生產(chǎn)工藝，減少制砂耗水量及相應(yīng)的廢水量的排放，有利于環(huán)保。二灘、小浪底砂石系統(tǒng)是采取“多碎少磨”的典范，而破磨結(jié)合則是三峽工程的成功經(jīng)驗(yàn)之一。這種模式已在龍灘、小灣、構(gòu)皮灘等工程中得到推廣應(yīng)用。立軸沖擊式破碎機(jī)生產(chǎn)的人工砂，缺少中間粒徑，細(xì)度模數(shù)高，但加工成本低；而棒磨機(jī)所制人工砂，級(jí)配好，細(xì)度模數(shù)易于調(diào)整，但加工成本高，二者在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上有著良好的互補(bǔ)性，破磨結(jié)合的制砂思路是對(duì)人工砂石技術(shù)的重要?jiǎng)?chuàng)新。由于水電開發(fā)可持續(xù)發(fā)展的需要，環(huán)保要求越來越高，減少砂石系統(tǒng)的揚(yáng)塵及廢水達(dá)標(biāo)排放，營造綠色環(huán)保砂石系統(tǒng)，是新世紀(jì)砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理追求的目標(biāo)之一。對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理，在五強(qiáng)溪及大朝山工程中已有嘗試，但僅是設(shè)沉淀池靠泥沙自然沉淀，效果較差。廢水處理工藝在三峽工程中得到完善，并已成功應(yīng)用于龍灘、彭水、索風(fēng)營等工程砂石系統(tǒng)中。特別是龍灘大法坪砂石系統(tǒng)，利用山谷地形形成大庫容的堆碴庫，采用意大利勁馬氣動(dòng)清淤泵及管道系統(tǒng)把回收石粉后的泥碴以96％的濃度長距離輸送到堆碴庫堆存、過濾，做到了廢水零排放，不但效果好，而且運(yùn)行成本低，是砂石系統(tǒng)廢水處理的重要?jiǎng)?chuàng)新，為砂石系統(tǒng)泥碴處理、營造綠色環(huán)保砂石系統(tǒng)拓寬了思路。采用微機(jī)對(duì)系統(tǒng)分部進(jìn)行集中控制，可同時(shí)對(duì)生產(chǎn)工藝采用模擬屏動(dòng)態(tài)顯示及利用旋轉(zhuǎn)變焦攝像頭對(duì)系統(tǒng)中的重點(diǎn)部位進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，可提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及運(yùn)轉(zhuǎn)率，做到少人值班運(yùn)行，使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)高度自動(dòng)化；而且，可利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行有效的管理，如事件記錄、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表及打印、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及瀏覽等。目前正在運(yùn)行的和在建的大型砂石系統(tǒng)幾乎全部采用了這種由工控機(jī)＋PLC＋工業(yè)攝像監(jiān)控＋動(dòng)力配電屏組成的微機(jī)控制系統(tǒng)，如已投入運(yùn)行的龍灘大法坪、構(gòu)皮灘爛泥溝、彭水鴨公溪等砂石系統(tǒng)，在建的如小灣砂石系統(tǒng)等。2.2廣泛采用高性能化的加工設(shè)備實(shí)踐證明，高性能的加工設(shè)備可以簡化工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，因此，高性能化的設(shè)備已越來越受到砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的青睞。高性能的砂石加工設(shè)備，是國外礦業(yè)設(shè)備生產(chǎn)商根據(jù)兩種先進(jìn)的物料破碎理論研發(fā)的，這兩種理論分別是“層壓破碎”理論和“自沖擊破碎”理論。當(dāng)前，破磨行業(yè)備受推崇的HP、GP、S、H系列圓錐破碎機(jī)都是“層壓破碎”理論的代表；而VI、Barmac、VSI系列立軸沖擊式破碎機(jī)則是“自沖擊破碎”理論的代表。這些設(shè)備均以“物料粒間破碎”為著眼點(diǎn)，體現(xiàn)在破碎機(jī)的性能上便是：設(shè)備體積小、重量輕、處理量大，產(chǎn)品粒形好、針片狀少、細(xì)粒產(chǎn)品產(chǎn)量高，能耗、鋼耗大幅度降低。正因?yàn)槿绱耍@些設(shè)備雖然價(jià)格昂貴，仍然得到越來越廣泛的應(yīng)用，如百色、龍灘、小灣、構(gòu)皮灘等工程均大量使用了此類設(shè)備。傳統(tǒng)的粗碎機(jī)多采用旋回式破碎機(jī)，存在自重大、土建量大、維護(hù)復(fù)雜的缺點(diǎn)，如三峽工程使用的PXZ1216破碎機(jī)，重達(dá)232噸，車間高度近30m，大修一次需半個(gè)月左右。而目前廣泛使用的進(jìn)口大型顎式、反擊式破碎機(jī)，單機(jī)處理能力可達(dá)1000t/h以上，自重卻只有50～100t，安裝簡單，與給料量可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)的振動(dòng)給料機(jī)組合，運(yùn)行穩(wěn)定、安全，且維護(hù)簡單。除構(gòu)皮灘砂石系統(tǒng)考慮舊設(shè)備的利用仍采用了旋回式破碎機(jī)作粗碎外，龍灘、小灣、光照、溪落渡等工程均采用了顎式或反擊式破碎機(jī)作粗碎。2.3掌握了不同巖性、不同強(qiáng)度、不同區(qū)域、不同規(guī)模的人工砂石系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，干法、濕法、半干法生產(chǎn)方式多樣化，運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)不斷豐富迄今為止，已用于加工砼人工骨料的石料包括：石灰?guī)r、流紋巖（漫灣）、石英巖（五強(qiáng)溪）、石英砂巖（小浪底）、玄武巖（大朝山）、正長巖（二灘）、花崗巖（三峽）、片麻巖（小灣）等十余種不同巖性的巖石，抗壓強(qiáng)度最高達(dá)300MPa以上；生產(chǎn)地域從南到北、從炎熱到高寒氣候；砂石系統(tǒng)的規(guī)模從每小時(shí)數(shù)百噸到兩千多噸；生產(chǎn)方式大多為濕法加工，部分采用了干法（如棉花灘、百色）、半干法（索風(fēng)營）生產(chǎn)方式。五強(qiáng)溪、小浪底、三峽工程分別利用高硬度、高SiO2含量的石英巖、石英砂巖、花崗巖軋制人工砂石料獲得成功，為人工砂石料更為廣泛的應(yīng)用鋪平了道路。并且在上述系統(tǒng)運(yùn)行中還摸索出了高磨蝕性原料對(duì)加工設(shè)備超常磨損的應(yīng)對(duì)措施，如采用合金鋼作為易損件的耐磨層、用爆炸法提高高錳鋼的表面硬度、在易損件原料中添加變質(zhì)劑以細(xì)化晶粒來提高易損件的硬度、韌性以及采用合成橡膠篩網(wǎng)等，延長了易損件的使用壽命，降低了人工砂石料的加工成本?，F(xiàn)在這些技術(shù)均已被廣泛應(yīng)用。濕法生產(chǎn)廢水排放量大，且在寒冷地區(qū)易受冬季影響；干法生產(chǎn)，粉塵污染難以控制。在索風(fēng)營人工砂石系統(tǒng)中采用了半干法生產(chǎn)方式，通過控制生產(chǎn)過程中物料的含水量，采取先分級(jí)后沖洗、濕砂與干砂混合等措施，既控制了粉塵污染，又減少了生產(chǎn)耗水量及廢水排放量，并采取不同孔徑的篩網(wǎng)篩分砂料，在一定程度上改善了人工砂細(xì)度模數(shù)偏高的難題。半干法生產(chǎn)方式的成功應(yīng)用，是人工砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理的又一次創(chuàng)新，豐富了人工砂石加工技術(shù)的寶庫。2.4人工砂脫水及石粉回收、摻混技術(shù)日趨完善，人工砂質(zhì)量得到保證、提高傳統(tǒng)的人工砂脫水方法是依靠分級(jí)機(jī)、重力自然脫水、砂料倉輪換使用等。這種方法脫水緩慢，已不能滿足當(dāng)今工程高強(qiáng)度施工的要求。在大朝山工程中開始嘗試?yán)妹撍Y在分級(jí)機(jī)之后對(duì)人工砂先期脫去明水，并在砂倉底部設(shè)置盲溝利用真空對(duì)砂堆進(jìn)行加速脫水，取得了一定的成效。二灘、小浪底工程中的人工砂脫水及石粉回收系統(tǒng)，設(shè)備先進(jìn)、效果良好，但因設(shè)備投入多、工藝復(fù)雜，目前在國內(nèi)仍難以推廣。三峽工程吸取大朝山的經(jīng)驗(yàn)，在每臺(tái)洗砂機(jī)下安裝1臺(tái)ZKR1022脫水篩，并對(duì)盲溝真空脫水設(shè)施進(jìn)行了改進(jìn)，以及通過砂堆頂部設(shè)置防雨棚及三個(gè)砂倉輪流使用等綜合措施，保證了人工砂含水率的穩(wěn)定。目前，人工砂的脫水工藝基本上以此為框架。濕法生產(chǎn)石粉流失量大，石粉回收不但可以變廢為寶，增加人工砂產(chǎn)量，減少環(huán)境污染，更重要的是人工砂的高石粉含量可極大地改善碾壓砼的性能。因此，石粉回收已成為人工砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)。三峽等工程的石粉回收主要是利用平流式自然沉淀原理進(jìn)行，存在回收率低、工序多、與人工砂摻混不均勻等問題。龍灘、光照、構(gòu)皮灘等工程砂石系統(tǒng)運(yùn)用美國Derrick公司的HI-G細(xì)粒物料回收裝置回收石粉，為人工砂石粉回收、摻混提供了新的途徑。該裝置由強(qiáng)力直線振動(dòng)篩和放射狀水力旋流器組組成，廢水中的石粉回收率可達(dá)80％以上，大大減少了廢水沉淀池的清運(yùn)成本和廢水的處理難度，而且回收的石粉可直接與人工砂進(jìn)行摻和，且摻混均勻。此工藝必將取代傳統(tǒng)的石粉回收工藝而得到進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。石粉的高效回收，既可降低人工砂生產(chǎn)成本，又能調(diào)節(jié)人工砂的細(xì)度模數(shù)，提高人工砂質(zhì)量，改善砼性能，同時(shí)降低生產(chǎn)廢水的處理難度，利于環(huán)保，可謂一舉數(shù)得，意義重大，有必要進(jìn)一步深入研究。2.5高山峽谷山坡地形上系統(tǒng)的布置不斷創(chuàng)新，平洞皮帶機(jī)運(yùn)輸成品料技術(shù)取得重大突破大型水電站的施工場(chǎng)地一般都非常緊張，砂石系統(tǒng)場(chǎng)地多為山坡地形。根據(jù)人工砂石料分段破碎加工的特點(diǎn)，一般順山坡自上而下分臺(tái)階進(jìn)行布置。二灘砂石系統(tǒng)獨(dú)辟蹊徑，采用山坡溜槽＋豎井＋水平隧洞運(yùn)輸毛料及成品骨料，利用重力完成了總高差達(dá)318.5m的骨料垂直運(yùn)輸，解決了狹窄山坡上布置大型人工砂石系統(tǒng)場(chǎng)地不足的難題，為我們進(jìn)行類似工程的布置提供了新的思路。目前正在建設(shè)的小灣左岸砂石系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力2050t/h，采用粗、中、細(xì)三段破碎及Barmac與棒磨機(jī)聯(lián)合制砂。系統(tǒng)布置在坡度為35°~55°的山坡上，布置面積僅2.2萬m2。由于場(chǎng)地不足，系統(tǒng)布置亦采用了豎井＋平洞的方式：在料場(chǎng)中心布置了兩個(gè)上部直徑6m、下部直徑12m、深210m的豎井，用于毛料的垂直運(yùn)輸，兩座大型粗碎車間布置于地下，成品骨料采用豎井儲(chǔ)存及平洞膠帶機(jī)運(yùn)輸。該系統(tǒng)共設(shè)置了10個(gè)成品料豎井，10個(gè)豎井在平面上呈反“F”形布置，采用了明井與暗井相結(jié)合的方法。豎井式儲(chǔ)倉總?cè)莘e11.36萬m3。豎井底部設(shè)置4條平洞，洞內(nèi)安裝膠帶機(jī)與拌和系統(tǒng)相接。小灣左岸砂石系統(tǒng)是對(duì)采用豎井＋平洞儲(chǔ)存、運(yùn)輸毛料、成品料技術(shù)的具體應(yīng)用及創(chuàng)新。龍灘大法坪砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力2500t/h，粗碎系統(tǒng)設(shè)置在采石場(chǎng)，采用了2臺(tái)大型的LT140E移動(dòng)式破碎站及LL12移動(dòng)式輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)了料場(chǎng)石料開采、破碎、運(yùn)輸?shù)囊惑w化。破碎后的半成品料，利用長懸臂拉索皮帶機(jī)順山坡設(shè)置了兩級(jí)轉(zhuǎn)料倉，實(shí)現(xiàn)了高落差條件下從采石場(chǎng)到半成品堆場(chǎng)的運(yùn)輸。成品料至拌和樓的運(yùn)輸采用了長隧洞膠帶運(yùn)輸方式，膠帶機(jī)單機(jī)長3.95km，有3.55km安裝于隧洞內(nèi)，設(shè)計(jì)輸送能力3000t/h。輸送機(jī)采用機(jī)頭高壓電機(jī)及可控起動(dòng)傳輸（CST）裝置驅(qū)動(dòng)，中央控制室微機(jī)全自動(dòng)控制及攝像監(jiān)控?？刂葡到y(tǒng)具有故障檢測(cè)及各種保護(hù)功能，可實(shí)現(xiàn)機(jī)旁無人操作?，F(xiàn)已開工建設(shè)的金沙江向家壩水電站，1221萬m3砼所需骨料，由上游太平料場(chǎng)半成品堆至向家壩砂石加工系統(tǒng)的半成品料的運(yùn)輸，亦采用平洞膠帶機(jī)方式，設(shè)計(jì)輸送能力3000t/h，輸送線穿越9條隧洞和8個(gè)山溝，隧洞總長達(dá)29.31km，目前正在施工之中，屆時(shí)將創(chuàng)下類似工程的世界之最。3環(huán)境保護(hù)砂石加工系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中都會(huì)產(chǎn)生較多的廢水、廢渣、粉塵，需進(jìn)行有效的處理才能滿足環(huán)保要求。廢水處理工藝目前有多種形式，在濕法生產(chǎn)中以刮砂機(jī)作預(yù)處理，壓濾機(jī)作最終處理，將污水處理與石粉回收相結(jié)合的工藝（如銀盤工程）取得較好效果；在半干法生產(chǎn)中采用預(yù)沉池、螺旋分級(jí)機(jī)、鏈板刮砂機(jī)、豎流沉淀池、斜管沉淀池等相結(jié)合的方法也取得可喜的成果，其回收利用率達(dá)到85%以上，排放水的懸浮物濃度低于200mg/L，配合圓盤式真空過濾機(jī)進(jìn)行固液分離處理后，可實(shí)現(xiàn)零排放（如沙沱工程）。4.存在問題和努力方向（1）必須清楚地認(rèn)識(shí)到料源巖性對(duì)于決定加工系統(tǒng)工藝流程和設(shè)備選型的重要性。砂石系統(tǒng)加工的對(duì)象是巖石，如果對(duì)巖石的性狀沒有從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)清楚，必然導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案的盲目性。除了前面提到過的龍灘、小灣、百色、浙江西溪四個(gè)工程外，過去的五強(qiáng)溪（石英砂巖）、現(xiàn)在的錦屏（大理巖），都是由于對(duì)巖性還沒有吃透造成砂石系統(tǒng)的被動(dòng)局面。國外水電工程和國內(nèi)礦冶行業(yè)都要做礦石的小型試驗(yàn)，決定選礦廠流程和破碎設(shè)備選型。對(duì)巖性的定量分析應(yīng)在工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)前期進(jìn)行，通過巖樣的小型試驗(yàn)取得定量指標(biāo)（如可磨性指數(shù)、可碎性指數(shù)等）?，F(xiàn)行《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》未包含這些內(nèi)容，應(yīng)予補(bǔ)充。（2）兩級(jí)立軸破碎機(jī)制砂工藝在以灰?guī)r為料源的工程已取得可喜的成果,但對(duì)硬巖加工實(shí)施的工程還僅有三個(gè)（云南蘇家河、云南松江河、廣東臺(tái)山）該工藝完全符合國家提倡的節(jié)能、降耗、減排的產(chǎn)業(yè)政策，應(yīng)該積極深入研究，擴(kuò)大使用范圍。特別要重點(diǎn)突破玄武巖制砂產(chǎn)砂率低、細(xì)度模數(shù)大、粒度組成差，石粉含量少的問題。玄武巖不但廣泛分布在水電工程集中的西南地區(qū)，而且其他行業(yè)混凝土骨料也需用到，如這一問題能解決得好，兩級(jí)立軸破碎機(jī)制砂工藝將會(huì)有更廣闊的市場(chǎng)。（3）當(dāng)前一些工程比較流行采用異地大型生產(chǎn)性試驗(yàn)的成果來決定砂石系統(tǒng)工藝流程和設(shè)備選型,往往會(huì)發(fā)生誤導(dǎo)。過去百色工程因輝綠巖料場(chǎng)尚未去覆蓋，從導(dǎo)流洞內(nèi)取了300噸巖樣運(yùn)到福建棉花灘工地做試驗(yàn)，百色用了與棉花灘完全相同的工藝和設(shè)備，系統(tǒng)投產(chǎn)后產(chǎn)品指標(biāo)與原試驗(yàn)結(jié)果大相庭徑，造成工程很被動(dòng)的局面。關(guān)于對(duì)異地大型生產(chǎn)性試驗(yàn)的意見，筆者和其他學(xué)者曾有另文敘述，這里就不再展開了。（4）砂石料的運(yùn)輸占了工程運(yùn)輸量的很大比例,積極發(fā)展應(yīng)用長膠帶機(jī)運(yùn)輸砂石料是十分經(jīng)濟(jì)合理的方案。特別是長膠帶機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)國內(nèi)已經(jīng)解決，不再受制于國外。龍開口工程已率先使用國產(chǎn)長膠帶機(jī)，隨著經(jīng)驗(yàn)積累，一定會(huì)有更多的工程研究采用這一節(jié)能、環(huán)保的技術(shù)。（5）當(dāng)前大型水電工程砂石產(chǎn)業(yè)所用的破碎設(shè)備大部分還要依靠從國外進(jìn)口,其中制砂用的立軸破碎機(jī)已部分由國產(chǎn)設(shè)備提供,希望我國的機(jī)械制造行業(yè)能盡快提供有競(jìng)爭(zhēng)力的國產(chǎn)破碎設(shè)備。（6）國內(nèi)有的砂石系統(tǒng)在系統(tǒng)運(yùn)行上已經(jīng)較多地采用微機(jī)控制，提高了自動(dòng)化程度，但從整體上我們離工廠化自動(dòng)生產(chǎn)線的水平差距還比較大。我們應(yīng)把系統(tǒng)建成后經(jīng)生產(chǎn)性試驗(yàn)調(diào)試好的數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，輸入微機(jī)，運(yùn)行階段按此操作，并不斷完善，保證成品砂石質(zhì)量指標(biāo)能長期穩(wěn)定。（7）國內(nèi)很多砂