浅析某水利枢纽砂石骨料生产系统设备的升级和改良

温维康

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司    甘肃 兰州    730000）

摘要：文章介绍新疆SETH水利枢纽工程砂石加工系统生产能力、产量级配、除尘升级改良，升级改良后骨料供应满足需求量和级配要求，除尘效果明显，扬尘减少，环境得到很大提升，扬尘回收再利用创造经济价值。

关键词：砂石加工生产系统生产能力；产量粒径级配；除尘改良

1 项目介绍

1.1项目概况

SETH水利枢纽地处新疆北部，阿勒泰地区青河县SETH乡境内，乌伦古河上游。工程主要由拦河坝、泄水建筑物、放水兼发电引水建筑物、坝后式电站厂房和过鱼建筑物等组成。工程等别为II等，工程规模为大（2）型,碾压混凝土重力坝最大坝高75.5m，水库总库容2.94亿m³，设计水平年改善灌溉面积27.61万亩，电站装机27.6MW。

1.2 系统布置、系统组成

砂石骨料加工系统设置在大坝上游约1km处，石料开采区面积约9.00万m2。

SETH砂石骨料加工系统由粗碎车间、半成品料堆、第一筛分车间、中碎车间、第二筛分车间、制砂料堆、制砂车间、第三筛分车间、成品料仓、供配电系统、除尘系统及相应的临时设施等组成，各车间之间用胶带机连接。粗碎为开路生产，依次为粗碎车间、第一筛分车间、中碎车间、第二筛分车间及制砂车间、第三筛分车间。

1.3 枢纽工程骨料需求

SETH水利枢纽混凝土总量约86.7万m³。混凝土浇筑高峰强度为5.8万m³/月，砂石系统生产6万m³/月，加工系统成品料生产能力约为250m³/小时。砂石骨料的需求比例：大石：中石：小石：砂子=1 : 1.73 : 1.53 : 2.27

2  系统生产能力、产量级配升级改良

2.1背景介绍

骨料加工生产系统于2017年6月15日开始单机调试，2017年7月10日联机试生产，试运行到8月底，联机试生产完成。

2017年8月底至11月底砂石骨料系统共生产大石（40mm～80mm）31215m³，中石（20mm～40mm）68202m³，小石(5mm～20mm)32524m³，砂子40017m³；其中9月份共生产大石（40mm～80mm）17421m³，中石（20mm～40mm）38170m³，小石(5mm～20mm)18309m³，砂子22451m³。通过对9月份和全年的产能统计分析得出：破碎机生产能力达不到设计要求，中石产量偏多，小石、砂子比例偏小，满足不了不同粒径的混凝土级配需求。

2.2 综合分析、确定改良方案

分析原因：由机械设备送入受料仓料斗的混合料，含带部分泥土占用了给料机料斗容量，降低了鄂破机破碎合格骨料出产量，从而导致鄂破生产能力不足；鄂破出料粒径过大（粒径在200mm左右），大粒径骨料进入单缸圆锥破机和多缸圆锥破碎机设备负担加大，与设备的原设计产能相比降低，中石、小石及砂子产量总体降低，最终达不到设计生产能力。另外，中石产量过剩，满足不了骨料粒径级配的混凝土需求比例要求，需要将过剩的中石进行破碎制成砂子。

综上所述，砂石骨料生产能力和骨料级配的产量制约了大坝混凝土浇筑进度和质量，为提高生产能力，保持产能稳定性，改善生产骨料级配比例，通过走访、咨询相关砂厂和联系多方系统生产厂家,最终研究得出改良方案：

1、加强料场开采管理力度，严格按照爆破设计参数开挖爆破，控制骨料粒径，进入系统受料仓前，筛选粒径过大的骨料，降低鄂破机破碎负担；

2、给料机下方安装篦条筛，筛去不合格的泥土，增加给料机和鄂破机容量使用容积率，减少后续转料作业的扬尘，减少对空气环境污染。

3、鄂式破碎机（Ⅰ破）出破后，将初破（Ⅰ破）的骨料（粒径在200mm）传输进入两台69式破碎机（Ⅱ破）进行二次破碎（粒径在100mm），二次破碎骨料，进入单缸圆锥破机和多缸圆锥破碎机后，提高整体破碎效率，提高产量；

4、在中石（20-40mm）料斗处切割分路，分路下方增加皮带机，将分出的骨料送至一台小型圆锥破碎机，经小型圆锥破出来的破碎骨料直接送至制砂机，减少中石产量，提高砂子产量。

2.3升级改良后生产线工艺描述

待加工物料由装载机运送到待加工料受料平台，经篦条筛筛去小块石头和泥土后进鄂式破碎机（Ⅰ破）进行初步破碎，小块石头和泥土皮带机送到泥土、杂物料堆，小块石头和鄂破下料一起进六、九式破碎机（Ⅱ破）进行二次破碎；二次破碎后的砂石混料由皮带机经缓冲料堆进第一筛分车间（Ⅰ筛），中间层石料作为成品（40~80mm）直接送往料堆，筛上大料和筛下细料由皮带机送到单缸圆锥破碎机（Ⅲ破）进行破碎；单缸破碎机破碎的石料由皮带机输送至第二筛分车间（Ⅱ筛），筛上大料往回输送到多缸圆锥破碎机（Ⅲ破）继续破碎，中间层二种石料（20~40mm和5~20mm）作为成品送到料堆，部分中石经小圆锥破碎机破碎后进入制砂机，最下层砂石混料进制砂机制砂，多缸圆锥破碎机破碎的物料与单缸圆锥破碎后的物料一起进振动筛（

Ⅱ筛）；制砂机下料由皮带机输送到第三车筛分间(Ⅲ筛)，(Ⅲ筛)筛上料回制砂机，中间层石料少部分经回路皮带重新进入制砂机，大部分和最下层粉砂混料一起作为成品，由皮带机分别送到碾压砂和常态砂储料仓库。

2.4  升级改良后产能分析及结论

SETH水利枢纽工程于次年6月初复工，砂石系统的升级改良工作在复工后启动安装，并于7月底完成安装，进入调试阶段，调试阶段设备运行正常，处于试生产阶段。

对升级改良后1个月内的产量进行了统计，大石（40mm～80mm）4614m³，中石（20mm～40mm）7803m³，小石(5mm～20mm)6973m³，砂子9423m³。

产能分析：

改良后生产比例：大石：中石：小石：砂子=1:1.69：1.51：2.04

骨料需求比例：大石：中石：小石：砂子=1 :1.73 : 1.53 : 2.27

目前，系统处于试运行期，系统生产能力和级配产量，基本满足现阶段混凝土需要供应，级配不均匀、粒径过剩现象逐渐消除，预计改良后的生产能力能够满足正式施工期混凝土的需求。

3  砂石加工系统除尘升级改良

3.1  除尘升级改良背景

该水利枢纽工程所在地干旱缺水，常年刮风，在系统生产过程中产生大量的粉尘，对周围环境污染较大，对施工人员的健康也带来一定的危害，先期的除尘喷雾化水降尘效果不明显。因此对系统的除尘改良迫在眉睫。

3.2   扬尘点存在部位分析

生产线的固定扬尘点粉尘，主要来源于：破碎机、振动筛的出料口和下料口、落料点及成品料的转运点。

3.3  除尘升级改良方案确定

根据现场生产线和生产设备布置特点，咨询环保设备厂家，结合扬尘点的存在部位及现有的喷雾降尘设施，最终确定：

①给料机下方安装篦条筛，筛去不合格的泥土，将筛去的泥土运到指定渣场，从粉尘源头采取主动控制手段，减少泥土进入系统以后带来的扬尘、粉粒；

②对第二筛分车间和第三筛分车间2处共37个扬尘点新加装除尘器进行粉尘回收处理，对粉料含量高的扬尘点加大力度处理，除尘设备采取靠近产生扬尘点布置的方式。

3.4   除尘升级改良效果

改良设备安装完成后，降低了扬尘，有效控制了粉尘飘散对大气的污染，砂石系统粉尘飞扬大幅减少，工作、生活环境得到改良。布置在皮带机附近的除尘器，回收的粉尘直接送到皮带机运走。布置在生产设备附近的除尘器，收集的粉尘就地堆放集中中转进库，粉尘再利用带来经济价值。

4  结语

通过对砂石加工系统的升级改良，虽处于试运行阶段，但通过运行阶段生产能力、骨料级配的产量、除尘效果相关数据分析，和升级改良前比较有很大的提升；为了系统各项技术指标达到要求和满足混凝土浇筑的骨料需求量，符合环境保护要求，还需对系统的运行密切关注、分析，确保枢纽工程顺利进行。

参考文献：

[1]李蕾蕾.砂石骨料生产线的常见问题及改进措施[J].河南建材息,2016,(6)；

[2]王福盛，阳衡山.砂石骨料生产线成品含粉及扬尘的控制[J].建筑机械技术与管理,2016,(11)；

[3]王晓亮.砂石骨料生产线的常见问题及改进措施[J].中小企业管理与科技,2019,(8)；