李 俊

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概況

江蘇句容抽水蓄能電站位于江蘇省句容市境內(nèi)，為Ⅰ等大(1)型工程。電站裝機(jī)容量1350MW(6×225MW)，日蓄能量607.5萬kW·h。電站上水庫正常蓄水位267.00m，相應(yīng)庫容1702.7萬m3；下水庫正常蓄水位81.00m，相應(yīng)庫容1693.12萬m3。樞紐工程主要建筑物由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房和開關(guān)站等組成。

綜合砂石料加工系統(tǒng)主要承擔(dān)該項(xiàng)目上下水庫所需的部分填筑料(墊層料、特殊墊層料、反濾料)、瀝青混凝土骨料、噴混凝土及常態(tài)混凝土的生產(chǎn)任務(wù)。其中電站主體工程及主要臨建工程常態(tài)混凝土(含噴混凝土)總量約92.12萬m3，外供混凝土總量約10萬m3，瀝青混凝土總量約8.72萬m3，壩體填筑料約為95.87萬m3。系統(tǒng)最高月強(qiáng)度為5.5萬m3/月，高峰月骨料需用強(qiáng)度為12.1萬t/月，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為360t/h，處理能力為450t/h，共計(jì)需生產(chǎn)成品骨料約為334萬t。

2 工藝流程

2.1 總體工藝方案

根據(jù)系統(tǒng)所需生產(chǎn)常態(tài)混凝土骨料、壩體填筑料(墊層料、反濾料、特殊墊層料)、瀝青混凝土骨料，成品料規(guī)格種類多，成品料含砂量大。考慮到白云巖和灰?guī)r的巖性，擬定本系統(tǒng)分為兩種工藝方案：

(1)混凝土骨料采取四段式破碎+三段篩分工藝(粗碎+中碎+細(xì)碎+超細(xì)碎)，以濕法為主的生產(chǎn)工藝。系統(tǒng)粗碎、細(xì)碎開路生產(chǎn)，中碎與第一篩分車間形成閉路生產(chǎn)，采用立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)制砂。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，系統(tǒng)采用濕法生產(chǎn)工藝，粗碎產(chǎn)品部分經(jīng)過中細(xì)碎整形，保證粗骨料的整形；采用立軸破制砂工藝輔助石粉回收裝置保證成品砂產(chǎn)量和質(zhì)量。粗碎采用顎式破碎機(jī)；中細(xì)碎采用反擊破碎機(jī)；超細(xì)碎采用整形效果好的“石打鐵”的立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)。為避免粉塵對(duì)周邊環(huán)境的影響，系統(tǒng)采用濕法生產(chǎn)，廢水處理結(jié)合石粉采用回收預(yù)處理+機(jī)械脫水+機(jī)械壓濾的生產(chǎn)工藝。

(2)瀝青混凝土骨料生產(chǎn)采用兩段篩分+一段破碎制砂，以干法為主的生產(chǎn)工藝。采用除塵系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行回收處理。通過廢水處理系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)保證成品骨料含泥量合格，以滿足不同級(jí)配混凝土骨料的需要。

2.2 工藝流程計(jì)算

根據(jù)工藝流程設(shè)計(jì)要求，該系統(tǒng)同時(shí)承擔(dān)著墊層料、反濾料、特殊墊層料和混凝土骨料的加工任務(wù)，填筑料級(jí)配和混凝土骨料級(jí)配進(jìn)行綜合流量計(jì)算，從而保證系統(tǒng)能夠滿足墊層料和混凝土骨料生產(chǎn)的雙重要求。設(shè)計(jì)產(chǎn)品為墊層料、特殊墊層料、反濾料、40mm～80mm粗骨料、20mm～40mm粗骨料、5mm～20mm粗骨料、5mm～15mm粗骨料、≤5mm細(xì)骨料和瀝青混凝土骨料。

根據(jù)成品骨料需求量和破碎設(shè)備產(chǎn)品粒度特性，綜合砂石料加工系統(tǒng)工藝流程計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 綜合砂石料加工系統(tǒng)工藝流程計(jì)算

序號(hào)項(xiàng) 目合 計(jì)>12080～12040～8020～405～203～50.075～3<0.07546超細(xì)破第七次循環(huán)后的產(chǎn)量(t)1.630.070.460.240.760.0947十次平衡量(t)0.070.4611.5348.9728.9648超細(xì)破第八次循環(huán)量(t)0.5349超細(xì)破第八次循環(huán)后的產(chǎn)量(t)0.530.020.150.080.250.0350十一次平衡量(t)0.020.1511.6149.2228.9951超細(xì)破第九次循環(huán)量(t)0.1752超細(xì)破九次循環(huán)后的產(chǎn)量(t)0.170.010.050.030.080.0153十二次平衡量(t)0.010.0511.6449.3029.0054超細(xì)破第十次循環(huán)量(t)0.0655超細(xì)破第十次循環(huán)后的產(chǎn)量(t)0.060.000.020.010.030.0056十三次平衡量(t)0.000.0211.6549.3329.0157超細(xì)破第十一次循環(huán)量(t)0.0258超細(xì)破第十一次循環(huán)后的產(chǎn)量(t)0.020.000.010.000.010.0059十四次平衡量(t)0.000.0111.6549.3429.0160超細(xì)破第二十次循環(huán)量(t)0.0161超細(xì)破第二十次循環(huán)后的產(chǎn)量(t)0.010.000.000.000.000.0062十五次平衡量(t)0.000.0060.9929.0163總耗損89.984.1015.3722.1748.34

2.3 工藝流程說明

本工藝設(shè)計(jì)理念為粗碎系統(tǒng)、墊層料(反濾料)系統(tǒng)、常態(tài)混凝土系統(tǒng)及瀝青混凝土系統(tǒng)均為獨(dú)立的系統(tǒng)，各系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)分料點(diǎn)由翻板控制。某一系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，與正在運(yùn)行的系統(tǒng)無關(guān)的設(shè)備均可關(guān)閉。同時(shí)，因?yàn)r青混凝土骨料與常態(tài)混凝土骨料為2種不同的料源，所以絕對(duì)不可以同時(shí)生產(chǎn)；除墊層料與反濾料及墊層料與常態(tài)混凝土骨料尚可同時(shí)生產(chǎn)外，反濾料與常態(tài)混凝土骨料因粒徑的要求也不可能同時(shí)生產(chǎn)。因此，本加工系統(tǒng)原則上均采取單獨(dú)運(yùn)行方式，在滿足各系統(tǒng)相互獨(dú)立，互不干擾，方便管理的同時(shí)用以降低運(yùn)行成本。其工藝流程如下：

(1)粗碎系統(tǒng)工藝流程：(生產(chǎn)常態(tài)混凝土骨料或者填筑料時(shí)段)毛料由自卸汽車運(yùn)輸至系統(tǒng)毛料卸料平臺(tái)，保證控制毛料進(jìn)料粒徑≤640mm，經(jīng)粗碎車間破碎后，經(jīng)A1和A2膠帶機(jī)運(yùn)輸至(常態(tài)混凝土/墊層/反濾料)半成品料場(chǎng)堆存；(生產(chǎn)瀝青混凝土骨料時(shí)段)毛料由自卸汽車運(yùn)輸至系統(tǒng)毛料卸料平臺(tái)，保證控制毛料進(jìn)料粒徑≤640mm，經(jīng)粗碎車間破碎后，經(jīng)A1和A3膠帶機(jī)運(yùn)輸至(瀝青混凝土骨料)半成品料場(chǎng)堆存。

(2)墊層料生產(chǎn)工藝流程：(常態(tài)混凝土/墊層/反濾料)半成品料源經(jīng)A4膠帶機(jī)輸送進(jìn)入第一篩分車間，篩分后分成四路：

①>80mm的料源，經(jīng)A5膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入中碎車間，經(jīng)中碎車間破碎后再經(jīng)過A4膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第一篩分車間，形成閉路循環(huán)；

②40mm～80mm的料源分為兩部分，第一部分通過A6膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入墊層料堆場(chǎng)(墊層料堆場(chǎng)根據(jù)情況，可進(jìn)行擴(kuò)容)；第二部分經(jīng)過B2、B3和B4膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)碎車間，經(jīng)過細(xì)碎車間破碎后，通過B1和A14膠帶機(jī)運(yùn)輸后進(jìn)入第二分篩車間，分篩后，>5mm的料源通過B7膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入制砂調(diào)節(jié)料堆場(chǎng)，再經(jīng)過超細(xì)碎車間破碎后，通過B24和A6膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入墊層料堆場(chǎng)堆存，≤5mm料源通過A15、B24和A6膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入墊層料堆場(chǎng)進(jìn)行堆存；

③20mm～40mm的料源分為兩部分，第一部分通過A6膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入墊層料堆場(chǎng)(墊層料堆場(chǎng)根據(jù)情況，可進(jìn)行擴(kuò)容)；第二部分通過B1和A14膠帶機(jī)運(yùn)輸后進(jìn)入第二分篩車間，分篩后，>5mm的料源通過B7膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入制砂調(diào)節(jié)料堆場(chǎng)，再經(jīng)過超細(xì)碎車間破碎后，通過B24和A6膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入墊層料堆場(chǎng)堆存，≤5mm料源通過A15、B24和A6膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入墊層料堆場(chǎng)進(jìn)行堆存；

④≤20mm料源分為兩部分，第一部分通過A6膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入墊層料堆場(chǎng)堆存；第二部分通過B1和A14膠帶機(jī)運(yùn)輸后進(jìn)入第二分篩車間，分篩后，>5mm的料源通過B7膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入制砂調(diào)節(jié)料堆場(chǎng)，再經(jīng)過超細(xì)碎車間破碎后，通過B24和A6膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入墊層料堆場(chǎng)堆存，≤5mm料源通過A15、B24和A6膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入墊層料堆場(chǎng)進(jìn)行堆存。

第二分篩車間的作用：①控制墊層料中20mm～5mm的含量；②提取≤5mm細(xì)骨料，用以對(duì)墊層料級(jí)配進(jìn)行摻配，同時(shí)可有效提高第一超細(xì)碎車間破碎機(jī)生產(chǎn)效率?！?mm含量由B22輸送量控制。

填筑需要的墊層料直接由堆場(chǎng)裝載機(jī)裝車，場(chǎng)內(nèi)地磅房稱量后，運(yùn)輸至填筑部位。

(3)反濾(特殊墊層)料生產(chǎn)工藝流程：墊層料堆場(chǎng)下設(shè)廊道，料源經(jīng)過A7膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第二篩分車間，(由于特殊墊層料的量很少，所以系統(tǒng)優(yōu)先生產(chǎn)特殊墊層料，待特殊墊層料生產(chǎn)完成后，將第二篩分車間原有第一層40mm的篩網(wǎng)更換為30mm的篩網(wǎng)，再生產(chǎn)反濾料。)進(jìn)入第二篩分車間的料源篩分后形成三路：

①40(30)mm～80mm料源經(jīng)過A8膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)碎料倉，經(jīng)過細(xì)碎車間破碎后，通過B1和A14膠帶機(jī)運(yùn)輸后進(jìn)入第二分篩車間，分篩后，>5mm的料源通過B7膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入制砂調(diào)節(jié)料堆場(chǎng)，再經(jīng)過超細(xì)碎車間破碎后，通過B24、B25、A10和A12(A11)膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入反濾料(特殊墊層料)堆場(chǎng)堆存，≤5mm料源通過A15、B24、B25、A10和A12(A11)膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入反濾料(特殊墊層料)堆場(chǎng)堆存；

②20mm～30(40)mm料源分為兩部分，一部分經(jīng)過A10和A12(A11)膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入反濾料(特殊墊層料)堆場(chǎng)堆存；另一部分經(jīng)過A9、A13、B1和A14膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第二分篩車間，分篩后，>5mm的料源通過B7膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入制砂調(diào)節(jié)料堆場(chǎng)，再經(jīng)過超細(xì)碎車間破碎后，通過B24、B25、A10和A12(A11)膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入反濾料(特殊墊層料)堆場(chǎng)堆存，≤5mm料源通過A15、B24、B25、A10和A12(A11)膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入反濾料(特殊墊層料)堆場(chǎng)堆存；

③≤20mm的料源分為兩部分，一部分經(jīng)過A10和A12(A11)膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入反濾料(特殊墊層料)堆場(chǎng)堆存；另一部分經(jīng)過A9、A13、B1和A14膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第二分篩車間，分篩后，>5mm的料源通過B7膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入制砂調(diào)節(jié)料堆場(chǎng)，再經(jīng)過超細(xì)碎車間破碎后，通過B24、B25、A10和A12(A11)膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入反濾料(特殊墊層料)堆場(chǎng)堆存，≤5mm料源通過A15、B24、B25、A10和A12(A11)膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入反濾料(特殊墊層料)堆場(chǎng)堆存。

填筑需要的特殊墊層料和反濾料直接由堆場(chǎng)裝載機(jī)裝車，場(chǎng)內(nèi)地磅房稱量后，運(yùn)輸至填筑部位。

(4)常態(tài)混凝土骨料生產(chǎn)工藝：(常態(tài)混凝土/墊層/反濾料)半成品料源經(jīng)A4膠帶機(jī)輸送進(jìn)入第一篩分車間，篩分后分為三路：

①>80mm的料源，經(jīng)A5膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入中碎車間，經(jīng)中碎車間破碎后再經(jīng)過A4膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第一篩分車間，形成閉路循環(huán)；

②40mm～80mm的料源分為兩部分，第一部分通過B2和B5膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入沖洗車間，通過沖洗車間沖洗后，經(jīng)過B6膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入成品粗骨料堆場(chǎng)進(jìn)行堆存，第二部分通過B2、B3和B4膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)碎車間，經(jīng)過細(xì)碎車間破碎后，通過B1和B8膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第三篩分車間；

③≤40mm料源經(jīng)過B1和B8膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第三篩分車間。

第三篩分車間篩分后的料源分為四部分：

①20mm～40mm的料源直接由B10和B13膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入成品堆場(chǎng)堆存；

②5mm～20mm骨料經(jīng)過B11和B14膠帶機(jī)運(yùn)輸直接進(jìn)入成品堆場(chǎng)堆存(若需要生產(chǎn)噴混凝土骨料時(shí)，則按生產(chǎn)強(qiáng)度要求分配部分20mm～5mm的骨料，通過B11和B15膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入Ⅰ分篩車間，分篩后5～15mm的骨料經(jīng)過B18膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入成品堆場(chǎng)堆存，15～20mm的骨料經(jīng)B19和B7膠帶機(jī)輸送進(jìn)入制砂調(diào)節(jié)堆場(chǎng)；制砂調(diào)節(jié)堆場(chǎng)的料源經(jīng)B22膠帶機(jī)進(jìn)入立式?jīng)_擊破碎機(jī)破碎，破碎后形成≤40mm的料源，經(jīng)B231和B8膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第三篩分車間，形成閉路循環(huán))；

③3mm～5mm和0～5mm骨料經(jīng)洗砂機(jī)和直線脫水篩脫水后再經(jīng)B12、B16和B17膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入成品堆場(chǎng)堆存；

④剩余的20mm～40mm、5mm～20mm和3mm～5mm(調(diào)整砂的細(xì)度模數(shù))的料源經(jīng)B21、B19和B7膠帶機(jī)輸送進(jìn)入制砂調(diào)節(jié)料堆場(chǎng)，制砂調(diào)節(jié)堆場(chǎng)的料源經(jīng)B22膠帶機(jī)進(jìn)入立式?jīng)_擊破碎機(jī)破碎，破碎后形成≤40mm的料源，經(jīng)B231和B8膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第三篩分車間，形成閉路循環(huán)。系統(tǒng)形成的廢水通過場(chǎng)內(nèi)排水溝進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

(5)瀝青混凝土骨料生產(chǎn)工藝：(瀝青混凝土骨料)半成品料源經(jīng)A4膠帶機(jī)輸送進(jìn)入第一篩分車間，篩分后分為三路：

①>80mm的料源，經(jīng)A5膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入中碎車間，經(jīng)中碎車間破碎后再經(jīng)過A4膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第一篩分車間，形成閉路循環(huán)；

②40mm～80mm的料源通過B2、B3和B4膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)碎車間，經(jīng)過細(xì)碎車間破碎后，通過B1和B8膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第三篩分車間；

③≤40mm料源經(jīng)過B1和B8膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第三篩分車間，第三篩分車間篩分后的料源分為兩部分，一是滿足細(xì)度模數(shù)后≤5mm的成品砂經(jīng)洗砂機(jī)和直線脫水篩脫水后再經(jīng)B12、B16和B17膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入成品堆場(chǎng)堆存；二是所有40mm～20mm、20mm～5mm以及調(diào)整砂的細(xì)度模數(shù)后多余5mm～3mm的骨料通過B9和B20膠帶機(jī)進(jìn)入瀝青混凝土混合料源堆場(chǎng)進(jìn)行堆存。

瀝青混凝土骨料源堆場(chǎng)下設(shè)廊道，半成品料源經(jīng)E1膠帶機(jī)輸送進(jìn)入第四篩分車間，篩分后形成≥19mm的料源，經(jīng)E2膠帶機(jī)進(jìn)入超細(xì)碎車間料倉；16mm～19mm的料源分為兩部分，第一部分經(jīng)E3膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入成品骨料堆場(chǎng)，另一部分經(jīng)E2膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入超細(xì)碎車間料倉；4.75mm～16mm的料源分為兩部分，第一部分經(jīng)E4膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入成品骨料堆場(chǎng)，另一部分經(jīng)E2膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入超細(xì)碎車間料倉；≤4.75mm的料源經(jīng)E5膠帶機(jī)運(yùn)輸直接進(jìn)入第五篩分車間。經(jīng)第五篩分車間篩分后的料源，≥4.75mm的料源經(jīng)E7和E2膠帶機(jī)進(jìn)入超細(xì)碎車間料倉；部分2.36mm～4.75mm的料源經(jīng)E7和E2膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入超細(xì)碎車間料倉，另一部分2.36mm～4.75mm的料源經(jīng)E8膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入成品骨料堆場(chǎng)；≤2.36mm的料源經(jīng)E9膠帶機(jī)運(yùn)輸直接進(jìn)入選粉車間，經(jīng)過選粉車間后經(jīng)E10膠帶機(jī)運(yùn)輸直接進(jìn)入成品骨料堆場(chǎng)。經(jīng)過超細(xì)碎車間立軸破破碎后形成≤40mm的料源，經(jīng)E6和E5膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第五篩分車間，形成閉路循環(huán)。系統(tǒng)形成的廢水通過場(chǎng)內(nèi)排水溝進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

3 設(shè)備的選型

根據(jù)各生產(chǎn)廠家提供的破碎曲線及類似系統(tǒng)生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和有關(guān)規(guī)范提供的混凝土的級(jí)配，工藝流程中各主要工藝節(jié)點(diǎn)的料流量，按滿足填筑料、常態(tài)混凝土和瀝青混凝土所需骨料的要求，考慮破碎設(shè)備的負(fù)荷及篩分設(shè)備的效率等綜合因素進(jìn)行設(shè)備的選型。

4 系統(tǒng)布置

綜合砂石料加工系統(tǒng)布置在場(chǎng)內(nèi)5#公路東南側(cè)，與混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)合布置。根據(jù)生產(chǎn)工藝流程，系統(tǒng)主要分為半成品加工、成品加工、成品堆存等工藝單元和與之配套的供水排水、廢水處理和供配電、控制系統(tǒng)等。為滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要，在綜合砂石料加工系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)修建值班室、調(diào)度室、機(jī)修車間、試驗(yàn)室、物資倉庫、配電房、地磅房等輔助設(shè)施等。綜合砂石料加工系統(tǒng)占地總面積約5.88萬m2。

5 結(jié)語

江蘇句容抽水蓄能電站綜合砂石料加工系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性、安全性及經(jīng)濟(jì)性在工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選用上給予了充分的考慮，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和供應(yīng)量。經(jīng)過兩年多運(yùn)行實(shí)踐證明，該系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果良好，安全可靠，系統(tǒng)生產(chǎn)能力、砂石料質(zhì)量均滿足設(shè)計(jì)和大壩施工要求。為江蘇句容抽水蓄能電站工程順利實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。