[摘 要] 文章桐子林水電站金龍溝人工砂石生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)規(guī)模、工藝流程、主要設(shè)備選擇與配置、系統(tǒng)平面布置，并討論系統(tǒng)存在的問題及解決辦法。

[關(guān)鍵詞] 金龍溝砂石系統(tǒng)；工藝布置設(shè)計(jì)； 優(yōu)化改造；銅子林水電站

[作者簡(jiǎn)介] 楊偉山，廣西水電工程局副總工程師，高級(jí)工程師，研究方向：水電工程技術(shù)管理，廣西 南寧，530001

[中圖分類號(hào)] TV73 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-7723（2013）05-0037-0004

一、概 述

桐子林水電站位于四川省攀枝花市鹽邊縣境內(nèi)，是涯礱江下游最后一個(gè)梯級(jí)電站，總裝機(jī)容量600MW，下距攀枝花市28km，上距二灘電站壩址18km，左右岸均有公路相同，對(duì)外交通方便。

金龍溝人工砂石生產(chǎn)系統(tǒng)主要承擔(dān)桐子林水電站全部工程混凝土約178萬m3所需的骨料供應(yīng)任務(wù)，共需生產(chǎn)成品粗骨料約290萬t，細(xì)骨料約120萬t。

系統(tǒng)位于二灘壩址上游左岸約1km的金龍山上，利用原二灘大壩標(biāo)砂石廠的場(chǎng)地及部分設(shè)施。料源為原二灘大壩標(biāo)的料場(chǎng)（金龍山料場(chǎng)），巖性為正長(zhǎng)巖。

根據(jù)主體工程施工進(jìn)度安排，系統(tǒng)需滿足混凝土澆筑高峰期月平均強(qiáng)度約6.65萬m3的粗、細(xì)骨料供應(yīng)。系統(tǒng)按每月工作22天，每天12小時(shí)生產(chǎn)（二班制）計(jì)算，毛料處理能力約670 t/h。系統(tǒng)成品料生產(chǎn)能力約540 t/h，其中人工砂生產(chǎn)能力約160t/h。

系統(tǒng)按生產(chǎn)四級(jí)配混凝土骨料的要求設(shè)計(jì)。各級(jí)配組成及供應(yīng)量見下表1。

二、系統(tǒng)工藝流程、設(shè)備配置

（一）系統(tǒng)工藝流程

系統(tǒng)按粗、中、細(xì)、超細(xì)碎四段段破碎工藝設(shè)計(jì)，制砂采用棒磨機(jī)與立軸破聯(lián)合制砂。粗碎采用開路生產(chǎn)工藝、中細(xì)碎、立軸破制砂采用閉路生產(chǎn)。根據(jù)工藝需要，系統(tǒng)設(shè)置了粗碎車間、半成品料倉、中細(xì)碎車間、篩分車間及篩分給料倉、超細(xì)碎及制砂車間、制砂給料倉、石粉回收車間、成品骨料豎井、成品骨料輸送及裝車系統(tǒng)、供水及廢水處理系統(tǒng)、供配電及控制系統(tǒng)等設(shè)施。

1. 粗碎車間

粗碎車間配置1臺(tái)JM1312HD顎式破碎機(jī)和1臺(tái)C100顎式破碎機(jī)。配套給料設(shè)備分別為1臺(tái)LT1500重型給料機(jī)和1臺(tái)HF1345放礦給料機(jī)。

自卸汽車卸料至受料坑經(jīng)顎式破碎后碎石料由膠帶機(jī)送至半成品料倉，半成品料場(chǎng)容量約2.0萬m3。進(jìn)入粗碎的毛料粒徑控制在700mm以下。

2. 預(yù)篩分車間

預(yù)篩分車間設(shè)置1臺(tái)3YKRH2460重型篩分機(jī)和1臺(tái)2WCD762雙螺旋洗泥機(jī)。半成品骨料由膠帶機(jī)運(yùn)至預(yù)篩分車間篩洗分級(jí)后，粒徑大于150mm和一部分80～150mm的碎石進(jìn)入中細(xì)碎車間破碎，另一部分80～150mm碎石則直接進(jìn)入成品骨料豎井，粒徑小于40mm骨料進(jìn)入螺旋洗泥機(jī)洗泥后和40～80mm骨料混合送至篩分給料倉（容積約為1500m3）。

3. 中細(xì)碎車間及中細(xì)碎篩分

中細(xì)碎車間配置兩臺(tái)圓錐破碎機(jī)，型號(hào)分別為HP500-C和HP500-M，中細(xì)碎篩分設(shè)備為1臺(tái)3YKR2145篩分機(jī)。主要處理預(yù)篩后粒徑大于150mm和80～150mm盈余部分的碎石，以及經(jīng)篩分后40～80mm盈余部分的碎石。處理后5～40mm送至超細(xì)碎車間，40mm以上回路中細(xì)碎。

4. 主篩分車間

主篩分車間配置2臺(tái)3YKR2460圓振篩。篩分后， 40～80mm骨料直接進(jìn)入成品骨料豎井，盈余部分返回中細(xì)碎車間進(jìn)行二次破碎， 20～40mm和5～20mm骨料一部分輸送到成品骨料豎井，另一部分輸送到超細(xì)碎及制砂車間。

主篩分間相應(yīng)配套配置2臺(tái)斗輪式洗砂機(jī)，1臺(tái)QC3000刮砂機(jī)，處理篩分后<5mm的砂水混合骨料。

5. 超細(xì)碎及制砂車間

超細(xì)碎車間配置2臺(tái)B9100立軸式破碎機(jī)、2臺(tái)MBZ2136棒磨機(jī)及配套的螺旋分級(jí)機(jī)。超細(xì)碎及棒磨機(jī)車間設(shè)有給料倉（容積約為3000m3）。超細(xì)碎篩分車間配置2臺(tái)2HS1860高頻振動(dòng)篩，主要處理立軸式破碎機(jī)破碎后的骨料，采用干法生產(chǎn)。

6. 石粉回收車間

石粉回收車間配置1套2SG48-120W-4A水力旋流器及2臺(tái)砂水處理機(jī)。

7. 廢水處理車間廢渣

廢水處理主要采用輻流式沉淀池工藝處理。廢水經(jīng)輻流式沉淀池反應(yīng)處理后，水溢流到清水池回收利用，廢渣通過裝在池底的管路送到廢渣沉淀池，經(jīng)自然晾干后用運(yùn)往棄渣場(chǎng)對(duì)堆放。

8. 料倉

系統(tǒng)設(shè)有半成品料倉、篩分給料倉、制砂給料倉和成品料倉等。

（二）主要設(shè)備配置

為保證系統(tǒng)運(yùn)行可靠、高效、連續(xù)生產(chǎn)，系統(tǒng)配置見表2。

（三）系統(tǒng)布置

骨料生產(chǎn)系統(tǒng)布置在原二灘水電站砂石加工系統(tǒng)場(chǎng)地內(nèi)，原場(chǎng)地高程范圍為1235～1337m，并充分利用原砂石加工系統(tǒng)遺留的部分基礎(chǔ)設(shè)施。系統(tǒng)各車間主要分布在5個(gè)平臺(tái)上。

1. 1335m平臺(tái)

粗碎車間及1#配電所布置在該平臺(tái)上。該平臺(tái)為原二灘水電站砂石加工系統(tǒng)粗碎車間所在地，受料坑及部分混凝土基礎(chǔ)可以利用，回車場(chǎng)經(jīng)修復(fù)改造后即可利用。粗碎車間距離采石場(chǎng)約300m，中間有交通洞相連。粗碎車間設(shè)兩臺(tái)型號(hào)分別為JM1312HD、C100的顎式破碎機(jī)。

2. 1320m平臺(tái)

布置半成品堆場(chǎng)、預(yù)篩分車間、變電站及2#配電所。

半成品堆場(chǎng)堆料高度18，料堆容量2.0m3，并利用原有堆場(chǎng)下的廊道。廊道內(nèi)布置B1000膠帶機(jī)1臺(tái)和5臺(tái)振動(dòng)給料機(jī)。

預(yù)篩分車間布置在半成品堆場(chǎng)廊道出口附近，篩分樓采用鋼結(jié)構(gòu)制作，安裝一臺(tái)3YKRH2460重型圓振動(dòng)篩。

3. 1312m平臺(tái)

布置中細(xì)碎車間、篩分調(diào)節(jié)料倉、超細(xì)碎及制砂給料倉。

中細(xì)碎車間配置兩臺(tái)圓錐破碎機(jī)，型號(hào)分別為HP500-C和HP500-M，中細(xì)碎篩分設(shè)備為1臺(tái)3YKR2145篩分機(jī)，設(shè)備基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

篩分調(diào)節(jié)料倉容量為1500m3，可滿足2小時(shí)的篩分量，起緩沖調(diào)節(jié)作用。

制砂給料倉容量為4000 m3，可滿足兩個(gè)臺(tái)班制砂量。

超細(xì)碎及制砂給料倉下均設(shè)鋼筋混凝土廊道。

4. 1305m平臺(tái)

布置篩分車間、超細(xì)碎及棒磨機(jī)制砂車間、石粉回收車間，及成品骨料豎井。

主篩分車間配置2臺(tái)3YKR2460圓振篩，細(xì)碎車間配置2臺(tái)B9100立軸式破碎機(jī)、2臺(tái)MBZ2136棒磨機(jī)及配套的螺旋分級(jí)機(jī)。主篩車間采用鋼結(jié)構(gòu)，其余設(shè)備基礎(chǔ)均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

成品骨料豎井為原砂石系統(tǒng)所建，共7個(gè)，其中粗骨料4個(gè)，人工砂3個(gè)，成品料豎井總?cè)萘繛?.8m3。其中80～150mm、40～80mm、20～40mm和5～20mm粒級(jí)各自儲(chǔ)存在1個(gè)豎井內(nèi)，每個(gè)豎井容量均為8000 m3，人工砂為2.5萬m3。

每個(gè)豎井下均有廊道骨料運(yùn)輸洞連通，粗細(xì)骨料通過膠帶機(jī)經(jīng)運(yùn)輸洞運(yùn)至成品料裝車倉。

5. 1235m平臺(tái)

布置有成品骨料裝車倉及計(jì)量車間。骨料裝車倉采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

三、系統(tǒng)試運(yùn)行及存在問題

系統(tǒng)自2010年3月8日開始試運(yùn)行至同年5月底，由于系統(tǒng)設(shè)備故障較多，一直無法進(jìn)行正常生產(chǎn)，而且產(chǎn)量、質(zhì)量均不穩(wěn)定，未能達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。針對(duì)這種情況，從毛料開采、系統(tǒng)工藝與設(shè)備性能、設(shè)備安裝質(zhì)量等方面入手對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，找出存在問題。

1. 毛料開采爆破大塊率偏高（700mm以上）

料場(chǎng)巖石為正長(zhǎng)巖，具有硬度大、韌性好的特點(diǎn)。毛料開采爆破大塊率（700mm以上）占40%左右。毛料塊度較大直接影響毛料的挖運(yùn)效率和粗碎破碎效率，另外增加二次解小工作量，從而導(dǎo)致粗碎處理效率低下。雖在爆破中多次調(diào)整了爆破孔排距、孔深、增加單耗藥量等措施，爆破效果有所改善，但未達(dá)到理想效果，還需繼續(xù)優(yōu)化爆破參數(shù)。

2. 粗骨料級(jí)配不平衡，40mm以下骨料偏少

半成品500t/h左右的給料量進(jìn)入預(yù)篩分處理后，約70%～80%的80mm以上骨料進(jìn)入中碎HP500-C圓錐破碎機(jī)處理，中碎處理后的80mm以上和主篩分盈余部分40～80mm骨料回路（合計(jì)回路量約240t/h左右）細(xì)碎HP500-M圓錐破碎機(jī)處理。

骨料經(jīng)中細(xì)碎圓錐處理后，破碎效果很不理想，40mm以上骨料偏多，約占60%～65%，以致骨料級(jí)配極不平衡。雖然采取了調(diào)整破碎機(jī)排礦口、骨料進(jìn)料工況等措施，中碎圓錐排礦口在45mm時(shí)80mm以上骨料仍有40%以上，細(xì)碎圓錐排礦口在19mm時(shí)40mm以上骨料占60%以上，加上半成品中40mm以下骨料就很少，疊加效應(yīng)以致成品骨料級(jí)配不均的矛盾更為突出。

3. 高頻篩存在質(zhì)量缺陷

超細(xì)碎篩分的2臺(tái)2HS1860高頻振動(dòng)篩處理能力遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)檢測(cè)，當(dāng)進(jìn)料量在60t/h時(shí)，篩分機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重堵料，無法正常運(yùn)行。

4. 成品儲(chǔ)料豎井跌落高差過大是造成骨料遜徑超標(biāo)的直接原因。

5. 成品砂含水率超標(biāo)。

四、系統(tǒng)優(yōu)化改造

針對(duì)系統(tǒng)存在的上述問題，擬采用如下改造措施：

1. 增加2臺(tái)細(xì)碎圓錐破碎機(jī)，相應(yīng)增加2條B800膠帶機(jī)。

原2臺(tái)HP500圓錐破碎機(jī)作為中碎生產(chǎn)用，主要處理預(yù)篩分和中碎后的80mm以上骨料，新增的2臺(tái)細(xì)碎圓錐破碎機(jī)主要處理篩分后40～80mm骨料。中碎篩分后40～80mm骨料經(jīng)膠帶機(jī)進(jìn)入細(xì)碎圓錐破碎機(jī)，破碎后的骨料由膠帶機(jī)送至主篩分車間。中碎篩分5～40mm骨料送到超細(xì)碎車間，砂則進(jìn)入成品倉。

2. 新增2臺(tái)圓錐破碎機(jī)分別為SANDVIK的CH440-MF圓錐破碎機(jī)，單機(jī)處理能力為114～248t/h，排礦口調(diào)整范圍為10～32mm；最大給料粒徑85mm；上海多靈的PYH-3-X圓錐破碎機(jī)，單機(jī)處理能力為145～380t/h，排礦口調(diào)整范圍為13～38mm；最大給料粒徑105mm。滿足細(xì)碎設(shè)計(jì)最大處理量224.57t/h的要求。

3. 為盡可能滿足中碎圓錐破碎機(jī)生產(chǎn)工藝原理要求、并保證骨料流程順暢和溜槽不易于損壞，在預(yù)篩分出料口設(shè)置1個(gè)容量約15m3的集料斗，斗下配振動(dòng)給料機(jī)，以便中碎圓錐破碎機(jī)均勻擠滿給料。

4. 基于原有的2臺(tái)2HS1860高頻篩分機(jī)所存在的問題，將這2臺(tái)高頻篩更換為2臺(tái)2YKR2460圓振動(dòng)篩，并將原來的干法篩分改為濕法，由此相應(yīng)配套新增2臺(tái)PS2600斗輪式洗砂機(jī)。

5. 主篩分車間處理后40mm以下骨料可通過分料溜槽先全部進(jìn)入超細(xì)碎車間，整形破碎后再進(jìn)入成品料倉。

6. 為降低成品砂的含水率，將立軸破和相應(yīng)篩分由濕法生產(chǎn)改為干法生產(chǎn)；控制立軸破料源汗水率；在棒磨機(jī)洗砂機(jī)下增設(shè)直線篩預(yù)脫水。

7. 增設(shè)二次篩洗車間。在成品骨料運(yùn)輸洞和裝車倉之間增設(shè)二次篩洗車間，對(duì)中石、大石、特大石進(jìn)行二次篩洗。

8. 新增設(shè)備。由于進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化改造所新增主要設(shè)備見表3。

五、結(jié) 語

系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化改造后，經(jīng)過一段時(shí)間的試運(yùn)行，系統(tǒng)已進(jìn)入正常生產(chǎn)軌道，生產(chǎn)能力滿足設(shè)計(jì)要求，成品粗細(xì)骨料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范和業(yè)主要求，保證了桐子林水電站主體工程對(duì)砂石成品粗細(xì)骨料的需要。