王靜永

摘要：綽勒水利樞紐工程施工，其防滲墻和溢洪道等砼施工所需骨料約13萬立方米，通過料場調(diào)查，選用自采篩分，為此施工單位設(shè)計(jì)、自制了一套機(jī)械篩分系統(tǒng)，其應(yīng)用效果非常理想。

關(guān)鍵詞：砂石篩分系統(tǒng) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：O434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1砂石篩分系統(tǒng)的構(gòu)造形式及技術(shù)參數(shù)

砂石篩分系統(tǒng)由振動(dòng)篩、上料系統(tǒng)、分料系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)等部分組成，全套設(shè)備造價(jià)為177,281.00元，總功率為49.1KW，工作時(shí)由一臺(tái)ZL40裝載機(jī)配合裝料。

1.1振動(dòng)篩

振動(dòng)篩是把各種規(guī)格混雜的砂礫料和泥土進(jìn)行分離、篩選作業(yè)的專用設(shè)備。該振動(dòng)篩選用鞍山礦山機(jī)械廠生產(chǎn)的3ZD1540型單軸振動(dòng)篩。它是一種做圓運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)篩，可供黑色、有色以及非金屬礦山的輔助或獨(dú)立作業(yè)中等粒度的分級(jí)之用，具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。

振動(dòng)篩的性能參數(shù)為（表一）：

參數(shù)名稱 數(shù)據(jù) 參數(shù)名稱 數(shù)據(jù)

篩面規(guī)格（mm） 1500×4000 工作面積（m2） 6

入料粒度（mm） ≤100 篩面層數(shù) 3

振動(dòng)頻率（r/min） 850 雙振幅（mm） 6~7

篩面傾角 15~25° 處理能力（t/h） 90~270

電機(jī)功率（KW） 7.5 電機(jī)轉(zhuǎn)（r/min） 1450

篩孔尺寸(mm) 5、8、10、16、20、30、40、50、60、80、90 處形尺寸（mm） 4200×2600×2660

（表一）

篩孔尺寸在表內(nèi)規(guī)格中任選。

安裝形式為座式，其下方是用Φ160鋼管制作的支架，以保證足夠的

剛度。支架上方與振動(dòng)篩通過減振彈簧聯(lián)結(jié)，下方用地腳螺栓固定在砼基礎(chǔ)上。（圖1）

根據(jù)施工需要，經(jīng)篩選后的骨料應(yīng)分成粒徑為0.5~2cm、2~4cm、4~8cm和8cm以上四種規(guī)格，而原篩只有三層篩網(wǎng)，只能篩出三種規(guī)格的骨料，因此在最下方又加了一層篩網(wǎng)，達(dá)到分選四種規(guī)格骨料的要求。本系統(tǒng)根據(jù)砼配比需要，選用0.5、2、4、8cm四種規(guī)格的篩網(wǎng)，可篩分出滿足上述要求的四種規(guī)格骨料。篩片從上到下按孔徑大小排列布置，即最上面第一層孔徑為8cm，第二層孔徑為4cm，第三、四層分別為2、0.5cm。

1.2上料系統(tǒng)

其性能參數(shù)為（表二）：

輸送機(jī)長度（m） 22 輸送帶寬度（m） 0.8

皮帶傾角 11°12′ 送料速度（m/s） 1.1

輸送能力（m3/h） 150 主動(dòng)滾筒直徑（mm） 5.50

功率（KW） 10 減速機(jī)速比 23.24

（表二）

主動(dòng)滾筒用電動(dòng)機(jī)匹配三級(jí)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)。上料斗布置于上料皮帶機(jī)的底部上方，其高度≯3m，以適應(yīng)于裝載機(jī)卸料，其斗容為3.5m3。

1.3分料系統(tǒng)

分料系統(tǒng)由四臺(tái)分料皮帶輸送機(jī)和相應(yīng)的集料斗組成，其中每臺(tái)的性能參數(shù)為（表三）：

輸送機(jī)長度（m） 19 輸送帶寬度（m） 0.5

皮帶傾角 11°23′ 送料速度（m/s） 1

輸送能力（m3/h） 50 電動(dòng)滾筒直徑（mm） 400

改向滾筒直徑(mm) 320 包角滾筒直徑（mm） 250

（表三）

分料皮帶輸送機(jī)鋼架是用∠63×6角鋼焊接成的桁架形式，分三節(jié)用螺栓聯(lián)接。其上安裝有皮帶托輥、電動(dòng)滾筒、改向滾筒和包角滾筒等。主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用TDY75型油冷式電動(dòng)滾筒，功率為5.5KW/臺(tái)。

皮帶輸送機(jī)桁架下方用∠63×6角鋼焊接成的支架支撐。當(dāng)分出的骨料堆高接近輸送機(jī)高度時(shí)，用裝載機(jī)清料。

每個(gè)分料皮帶機(jī)的集料斗均安裝在皮帶機(jī)下部的上方，通過各自的分料漏斗將相應(yīng)篩片篩出的石料接送到相對(duì)應(yīng)的分料皮帶輸送機(jī)上，然后由輸送機(jī)運(yùn)送出去。

1.4清洗系統(tǒng)

清洗系統(tǒng)由上下兩層噴水管路、三臺(tái)2英寸潛水泵、一臺(tái)2英寸離心泵和連接管路組成，總功率為9.6KW。

上面一層噴水管路布置在第一層篩片上方，與篩體安裝在一起。它由一個(gè)“干”字形噴水管路和兩根側(cè)噴水管組成。噴水管路用2英寸鋼管制作，下方有三排若干個(gè)Φ4mm的噴水孔?！案伞弊中喂苈酚?臺(tái)2英寸潛水泵供水，兩根側(cè)噴水管由一臺(tái)2英寸離心式水泵供水，以保證足夠的壓力和供水量。加壓后水流經(jīng)噴水孔沖向篩面上的砂礫料，將其沖洗干凈。在振動(dòng)力的作用下小的砂礫石漏到下層篩片上，大的礫石沿上面的篩面向下部移動(dòng)，集中在篩片上部的砂礫石混合料較多，需要較集中的水流沖刷才能清洗干凈，故在篩片的上部做成了“干”字型噴水管路。兩根橫向管路布置在振動(dòng)篩的上部，以相對(duì)集中的水流沖洗掉混合料中的大部分泥砂，然后經(jīng)側(cè)噴水管再一次噴水清洗，篩面上的礫石將被沖洗的干干凈凈，最后漏入分料皮帶的集料斗 ，由分料皮帶運(yùn)送到指定場地。較小的礫石連同泥砂漏到下面的篩網(wǎng)上，使用下面的泥沙量相對(duì)集中，因此越往下面泥沙越集中，而且水流的沖刷力也越小，泥砂越不易被洗干凈。實(shí)踐證明，若只憑上面一層噴水裝置，只能清洗干凈最上面兩層篩片上的物料，而下面兩層篩片上的物料則含泥量較大，不能清洗干凈，所以在第二與第三層篩片之間又加裝了兩根噴水管路專門對(duì)三、四層篩片上的物料進(jìn)行清洗，其形式與第一層上面的兩根側(cè)噴水管路相同，每條管路各有一臺(tái)2英寸潛水泵供水。它們均被固定在第二層篩片下方的支架上，隨振動(dòng)篩一起運(yùn)動(dòng)。所有管路與水泵之間均用鋼絲軟管連接，以消除運(yùn)動(dòng)干涉。這樣第三、四層篩片上的泥沙經(jīng)下面一層噴水裝置的沖刷就被徹底清洗干凈了。最后泥砂在壓力水注的沖刷下連同水一起從篩體最下方排出。為使大量的泥砂順暢排出，在振動(dòng)篩的下方增設(shè)了一個(gè)側(cè)流漏斗，漏斗下方又挖了一條供泥水排出的渠道，排出的泥砂隨著水流經(jīng)渠道排向低洼集水地帶。原來含泥土的砂石混合料經(jīng)振動(dòng)篩的篩選和沖刷，各種規(guī)格的骨料分類和清洗一次完成。經(jīng)現(xiàn)場檢驗(yàn)，所篩出的骨料，粒徑均勻、干凈整潔、而且各聚其堆，互不摻雜，效果十分理想。經(jīng)檢驗(yàn)各種規(guī)格骨料的含泥量結(jié)果為（表四）：

粒徑 允許含泥量 實(shí)測(cè)含泥量

8cm以上 <0.5% <0.3%

4~8cm

2~4cm <1% <0.8%

0.5~2cm

（表四）

均小于允許數(shù)值，而且無超遜徑現(xiàn)象。

2生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的對(duì)比分析

使用該篩分系統(tǒng)，在二00三年的施工中共篩洗出各種規(guī)格的成品骨料約55000m3，整套設(shè)備只運(yùn)行了746小時(shí)，按每天工作8小時(shí)計(jì)算，累計(jì)工作了93.25天，若按10%含泥量測(cè)算，共篩砂石混合原料約為61000m3，所用設(shè)備除篩分系統(tǒng)外，作業(yè)時(shí)另配一臺(tái)ZL40裝載機(jī)進(jìn)行上料和清料，作業(yè)人員為4~5人，一人控制篩分系統(tǒng)，一人操作裝載機(jī)，其余幾人協(xié)助工作。

2.1生產(chǎn)效率的分析與對(duì)比（表五）：

人工篩洗 篩分系統(tǒng)篩洗 備注

工作日 27830工日 93.25臺(tái)日 ①定額標(biāo)準(zhǔn)：每篩100m3需人工26.3工日，每洗100m3需人工24.3工日；②篩分系統(tǒng)每工作日按8小時(shí)計(jì)。

生產(chǎn)率 1.98m3工日 589.84 m3/工日

對(duì)比值 1 298

（表五）

上表對(duì)比數(shù)值表明，該篩分系統(tǒng)的生產(chǎn)效率相當(dāng)于約300人進(jìn)行三個(gè)月滿負(fù)荷工作的篩洗量。若用100人作業(yè)，則需進(jìn)行9個(gè)月才能完成。

2.2經(jīng)濟(jì)效益的分析與對(duì)比（表六）：

人工篩洗 篩分系統(tǒng)洗 備注

人工費(fèi)（元） 695,750.00 132,000.00 ①人工篩分按25.00元/工日計(jì)算；②機(jī)械篩分作業(yè)中人工費(fèi)實(shí)行單價(jià)承包(內(nèi)容包括人工費(fèi)、燃料費(fèi)、修理配件費(fèi)、輔助材料費(fèi)等)，承包單價(jià)為2.40元/m3；③機(jī)械折舊費(fèi)、裝載機(jī)使用費(fèi)、電費(fèi)為實(shí)際發(fā)生額。

機(jī)械折舊費(fèi)（元/年） 0 43,446.00

裝載機(jī)使用費(fèi)（元） 0 22,545.00

電費(fèi)（元） 0 29,302.88

合計(jì)（元） 695,750.00 227,293.88

成本（元/ m3） 12.65 4.13.

（表六）

使用篩分系統(tǒng)作業(yè)比人工作業(yè)每立方米可降低成本12.56-4.13=8.52元/m3；共節(jié)約資金468,456.12元。

倘若再算上人工篩選骨料所需用的機(jī)器具，生活設(shè)施建設(shè)等費(fèi)用，則至少節(jié)約資金60萬元以上。

3結(jié)論

使用機(jī)械化篩分系統(tǒng)，可極大的提高生產(chǎn)效率，大幅度降低工程成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且可使篩分、清洗作業(yè)一次完成，篩分質(zhì)量得到了保證，是一種非常成功的技術(shù)措施，值得在大批量砂礫石或碎石篩分作業(yè)中推廣應(yīng)用。