【摘要】 在水電站工程建設中，由于大壩、導流渠、水工建筑等建設的需要，必須設置砂石加工系統(tǒng)，以多種粉碎及篩選工藝生產(chǎn)施工所用的原材料，才能保障施工進度的要求�，F(xiàn)根據(jù)在廣西某水電站實際施工中的二次篩分干濕結合篩分模式，對水電站砂石加工系統(tǒng)的工藝設計提出一套更新的方案。
【關鍵詞】 水電站；砂石加工系統(tǒng)；工藝設計
一般在水電站的施工過程中，砂石加工采用二次篩分，而根據(jù)篩分的方式，又分為全干法、全濕法以及干濕結合的方式。在實際應用中，采用全干法進行加工的砂石容易產(chǎn)生粉塵污染，而全濕法則容易出現(xiàn)粉含量超標的情況，而且根據(jù)石料的不同物理性質(zhì)，其震動篩網(wǎng)的布置及震動頻率設置也應不同。而且根據(jù)水電站不同位置的施工需要，也應進行砂石材料供應量的調(diào)整，因此針對水電站建設項目的需要設計一套砂石加工系統(tǒng)是完全有必要的。
一、砂石加工系統(tǒng)工藝設計的基礎資料收集
1、水電站建設需求量估算及砂石加工系統(tǒng)選址
在進行砂石加工系統(tǒng)設計時必須充分了解水電站項目建設情況，包括選址位置的交通運輸是否適宜，產(chǎn)量是否可以滿足各個施工點位的需要。例如某水電站設置在某村的砂石加工系統(tǒng)設置于壩址右岸下游4公里處，主要擔負廣西某水電站Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ標以及臨時建筑工程大約150萬立方米混凝土澆筑所需要的砂石材料的生產(chǎn)任務。
2、水電站建設每月砂石需求量及顆粒大小數(shù)據(jù)
如果按照每個月混凝土澆筑3萬立方米計算，一般要求砂石加工系統(tǒng)的生產(chǎn)處理能力要達到300T/h。而生產(chǎn)的砂石材料稱為骨料，分為一級、二級和三級三種，以廣西某電站為例，其砂石加工系統(tǒng)以生產(chǎn)二級配骨料為主。
二、砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)方式及主要設備配置
1、生產(chǎn)工藝方法設置
砂石加工系統(tǒng)一般分成采石場、石料進場公路、石料粗碎車間、制砂車間、成品料堆場、給排水設施、廢水處理工程、供配電工程以及輔助設施等組成。而生產(chǎn)工藝根據(jù)項目實際需要可以采用干法和濕法或者兩者結合的方式，砂石加工系統(tǒng)制砂段篩分機采用干法篩分是目前工藝應用的一個趨勢，而且在多個大中型的水電站建筑施工中得到了較好的推廣，但是是否適合項目的需求，需要進一步的摸索和探討。而本文就選用干濕配合的二次篩分作為選型闡述。
2、主要設備配備量表
根據(jù)生產(chǎn)工藝設置進行設備選擇，一般視生產(chǎn)工藝的自動化、半自動化及人工投入進行調(diào)整，總體而言需要經(jīng)過給料、粉碎、一次篩分、二次篩分及成品輸送等幾個大步驟。如果是濕分篩選，則需要進行脫水處理。主要設備基本配置表如下：
三、砂石加工系統(tǒng)工藝流程設計分步分析
砂石加工系統(tǒng)工藝流程一般分成三部分進行控制，原料粉碎成毛料半成品，二次篩選成成品，細碎控制分選運輸及處理等。作為工藝設計中最為重要的是二次篩選。下面進行分步設計的詳解。
1、粉碎半成品生產(chǎn)
在采石場及原料場，采用爆破采石和初步分選之后，選擇粒徑小于700mm的石料用反鏟裝汽車運輸至存儲料倉庫，為了不占用進站道路，一半會進行高位傾倒，從較高位置采用溜井直接輸送至儲料倉庫，進而節(jié)省汽車爬升及運輸距離。
在儲料處理倉庫，設置臺板振動放礦機、縱板式放礦機及顎式破碎機，用作選礦及輸送和運輸�？v板式放礦機將石料供給顎式破碎機破碎成粒徑小于300mm的石料，然后由三臺皮帶輸送機運至粗碎車間。在粗料破碎車間，皮帶機將石料送至受料斗后，由棒條式振動給料機給料反擊式破碎機進行破碎，破碎后的骨料再由皮帶機運往半成品料倉。對于初篩粒徑小于30mm的碎石，如果含泥量高于3%則立即作為廢料處理，由位于棒條式振動給料機底部的皮帶輸送機運往棄料場。如果含泥量低于3%時則作為有用料從皮帶機運往半成品料倉庫。
其分選流程為：①反鏟裝自卸汽車→溜井→雙臺板振動放礦機→自卸汽車運至粗碎車間受料。②反鏟裝自卸汽車→溜井→縱板式放礦機→顎式破碎機→皮帶輸送機運至粗碎車間受料斗→棒條式振動給料機→反擊式破碎機?→皮帶機→半成品料倉。在進行分選運輸過程中，使用了三臺皮帶機進行輸送，這屬于半自動化的生產(chǎn)模式，比人工運輸及分選更具有經(jīng)濟性，輸送速度快、給料均勻、更利于破碎機的粉碎和運行。
2、成品料生產(chǎn)系統(tǒng)
1）一次預篩
使用2臺振動給料機向皮帶機輸送給料，送至預篩分振動篩進行沖洗篩分，將半成品毛料分為大于80mm、40～80mm、5～40mm三級粗骨料和小于5mm的人工砂，生產(chǎn)三級骨料時，40～80mm骨料由皮帶機輸送至成品料堆場大石倉儲存；5～40mm和小于5mm的骨料由皮帶機送至卸料區(qū)，由小車送入調(diào)節(jié)料倉；而大于80mm的骨料和40～80mm骨料經(jīng)溜槽進入鋼制料斗，經(jīng)自同步振動給料機送圓錐破碎機破碎后返回預篩分和振動篩篩分，形成循環(huán)生產(chǎn)。如果是需要加大40～80mm級的產(chǎn)量，則需要在循環(huán)生產(chǎn)中進行加設一層篩網(wǎng)，使用兩條皮帶機間的落差進行一次分選。
2）篩分系統(tǒng)
篩分系統(tǒng)一般由1個調(diào)節(jié)料倉和篩分樓組成，調(diào)節(jié)料下底配置有自同步振動給料機，篩分樓布置有圓振動篩，調(diào)節(jié)料倉骨料經(jīng)皮帶機送入振動篩沖洗分成20～40mm、5～20mm、2.5～5mm和小于2.5mm細骨料，其中20～40mm骨料經(jīng)皮帶機輸送至成品堆場中石倉，5～20mm骨料經(jīng)皮帶機輸送至成品堆場小石倉，2.5～5mm細骨料經(jīng)皮帶機送入細碎車間中轉料倉用于生產(chǎn)人工砂。分篩系統(tǒng)是整個砂石加工系統(tǒng)中調(diào)整最多的部分，因為根據(jù)生產(chǎn)的需要，石料的粒徑需求會有所不同，因此根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整篩網(wǎng)篩孔的大小，可以加大某個粒徑砂石材料的生產(chǎn)產(chǎn)量及速度。比如說如果需要增加人工砂產(chǎn)量，則可以將20～40mm、5～20mm的骨料部分或全部經(jīng)備選皮帶機輸送至細碎車間中轉料倉進行人工砂閉路生產(chǎn)。而小于2.5mm的細骨料經(jīng)砂水濃縮器進入螺旋洗砂機混合洗砂后，再經(jīng)直線振動脫水篩脫水后由就可以由皮帶機送至人工砂料，由卸料小車輸送至成品堆場。
3）制砂車間
制砂車間選用自同步振動給料機和立軸沖擊式破碎機進行制砂和分選，其工藝流程為中轉料倉下設振動給料機→皮帶機→破碎機→皮帶機→VI300破碎機→返回篩分車間調(diào)節(jié)料倉，這樣就形成了粒徑小于2.5mm的人工砂的閉路生產(chǎn)。特別是在加大了人工砂產(chǎn)量的時候，在篩分車間已經(jīng)進行了二次粒徑分選，大大減少了制砂車間的運載率。而如果對于人工砂的需求量減少時，則可以關閉該部分制砂車間，僅靠二次篩分即可以滿足生產(chǎn)需要。
四、系統(tǒng)改良及工藝調(diào)整
在實際生產(chǎn)過程，經(jīng)常會發(fā)生一篩采用濕法生產(chǎn)經(jīng)洗砂機返出的人工砂與5～40 mm的顆粒匯合后進入立軸式破碎機料倉，經(jīng)洗砂機返出的人工砂由于含水率較高極易粘附在皮帶上，造成皮帶下方堆積物較多，不僅施工面貌差，而且造成皮帶運輸效率低，導致砂石加工系統(tǒng)效率大大降低，不利于水電站建筑施工。
因此應該根據(jù)水電站施工現(xiàn)場的需求，對砂石加工系統(tǒng)進行工藝調(diào)整和改良，以適應不同時期的砂石成品需要。首先是對于骨料過細的情況，首先對二篩改用濕篩法生產(chǎn)，將經(jīng)過濕篩分出來的人工砂引至洗砂機進行分級和脫水。一篩改用干法生產(chǎn)，將一篩的洗砂機改為用皮帶機輸送小于40mm的混合料，并將原篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸進行調(diào)整；二篩采用濕法生產(chǎn)，調(diào)整噴淋水管布局，并將原篩分樓的篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸進行調(diào)整。
篩分樓篩網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸調(diào)整表
五、結束語
通過對砂石加工系統(tǒng)的工藝設計及調(diào)整，能夠更貼合工程實際需要，特別是在系統(tǒng)設計時，多留有幾個預留端口，采用閉合設計及關閉篩網(wǎng)等方式，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的同步滿足。隨著砂石加工系統(tǒng)的進一步運用，邊生產(chǎn)邊改造成就成為砂石加工系統(tǒng)的一大特色，因此需要多做試驗設計，對材料分篩進行多方設計論證，才能最大程度的滿足施工要求，為其他砂石系統(tǒng)的改進提供借鑒。
參考文獻
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