英布魯水電站人工砂石骨料系統(tǒng)設(shè)計

金懷鋒

（中國水利水電第十四工程局，云南 昆明 650041）

1 工程概況

剛果共和國英布魯水電樞紐工程位于離首都布拉柴維爾215km處的剛果河支流萊菲尼河下游，距剛果河匯合口14km。整個樞紐工程主要由左右土壩、泄水閘、河床電站和57km進(jìn)場公路組成。壩頂高程311.50m，壩頂總長581m。其中左岸土壩長283m，右岸土壩長132.6m，泄水閘長37m，主廠房包括安裝間在內(nèi)總長128.4m。共安裝軸流水輪發(fā)電機(jī)組4臺，單機(jī)容量30MW，總?cè)萘?20MW。

工程所需混凝土澆筑量252876m3、壩體反濾料填筑量18220m3，公路路面填筑級配碎石量 159277m3。

在工程規(guī)劃區(qū)域內(nèi)，沒有天然的沙、礫石料，工程所需的塊石、混凝土骨料、砂、級配碎石和壩體反濾料都要采用人工加工。因此，根據(jù)需要要進(jìn)行人工砂石加工系統(tǒng)的設(shè)計。

系統(tǒng)加工料源由距工程區(qū)240 km的貢貝石料場開采，料源巖性為長石石英砂巖，節(jié)理完整，近表層有風(fēng)化、裂隙發(fā)育。巖石抗壓強(qiáng)度約為80MPa~100MPa。

2 系統(tǒng)生產(chǎn)能力設(shè)計

根據(jù)施工總進(jìn)度計劃，公路級配碎石鋪筑的高峰強(qiáng)度為23296 t/月，混凝土澆筑高峰強(qiáng)度為17000m3/月，壩體反濾料填筑強(qiáng)度為16564 t/月。按各部位施工高峰月疊加骨料使用強(qiáng)度，系統(tǒng)按滿足高峰月40000t/月生產(chǎn)能力設(shè)計，成品料生產(chǎn)能力120t/h。

3 系統(tǒng)工藝流程設(shè)計

3.1 系統(tǒng)主要設(shè)備選擇

按照系統(tǒng)設(shè)計的成品料生產(chǎn)能力120 t/h，考慮到不平衡生產(chǎn)和加工系統(tǒng)要有一定的富裕度和綜合損耗補(bǔ)償系數(shù)，要求系統(tǒng)生產(chǎn)、處理能力見表2。

根據(jù)以上生產(chǎn)要求，砂石骨料加工系統(tǒng)主要設(shè)備配置情況見表3。

表2 系統(tǒng)生產(chǎn)、處理能力表

表3 加工系統(tǒng)主要設(shè)備配置表

3.2 系統(tǒng)工藝流程說明

系統(tǒng)工藝采用三級破碎、二級篩分、立軸破調(diào)節(jié)制砂、半開路生產(chǎn)的方式進(jìn)行設(shè)計。

3.2.1 進(jìn)料初選

為了保證進(jìn)入粗碎料倉的石料粒徑＜700mm，防止料倉堵料，毛料在開采料場經(jīng)人工利用反鏟等機(jī)械篩選，小于700mm的石料用自卸汽車運(yùn)至系統(tǒng)粗碎料倉，大于700mm的二次解炮。

3.2.2 粗碎

進(jìn)入粗碎料倉的石料，經(jīng)GTZ1535給料機(jī)給鄂式破碎機(jī)C100供料、破碎，破碎后的半成品料（最大粒徑200mm）經(jīng)1#皮帶機(jī)送入半成品料倉堆存。

3.2.3 中碎

半成品料倉下部設(shè)置2臺GZ7電磁振動給料機(jī)向地弄2#皮帶機(jī)放料，半成品料經(jīng)2#皮帶機(jī)輸送給GP100SC圓錐破碎機(jī)，進(jìn)行二次破碎。

3.2.4 一篩

經(jīng)二次破碎的物料經(jīng)3#皮帶機(jī)運(yùn)送至一次篩分車間，經(jīng)3YA2160震動篩通過3層篩網(wǎng)將物料分級為＜20mm、20mm～40mm、40mm～80mm和＞80mm四級。

3.2.5 一次回料和成品料

經(jīng)一次篩分的物料，＞80mm和部分多余40mm～80mm的物料經(jīng)4#皮帶機(jī)閉路回中碎車間再次破碎；剩下的40mm～80mm和20mm～40mm的料直接通過5#、6#皮帶機(jī)進(jìn)入成品料倉；＜20mm的料經(jīng)7#皮帶機(jī)送入細(xì)碎車間。

3.2.6 細(xì)碎（制砂）

細(xì)碎車間起物料整形和制砂的作用。經(jīng)7#皮帶機(jī)送入細(xì)碎車間的＜20mm的物料再經(jīng)PL－8500Ⅲ立軸式破碎機(jī)細(xì)碎。

3.2.7 二篩

細(xì)碎車間出來的料物通過8#皮帶機(jī)送入二次篩分車間，經(jīng)3YA2460震動篩3層篩網(wǎng)二次篩分，將物料分為＜3mm、3mm～5mm 和 5mm～20mm三級。

3.2.8 二次回料和成品料

經(jīng)二次篩分的物料，3mm～5mm和 5mm～20mm的物料通過10#皮帶機(jī)直接送入小石成品料倉，盈余部分通過9#皮帶機(jī)送至調(diào)節(jié)料倉，再次細(xì)碎；＜3mm的物料經(jīng)過洗砂機(jī)、脫水后通過11#、12#皮帶機(jī)進(jìn)入成品砂倉。

3.2.9 成品料儲備

成品料倉分骨料倉和砂料倉，總儲備量12000m3，其中骨料倉3格，單格容積2000m3，可滿足高峰月7天的粗骨料儲備量，砂料倉3格，單格容積2000m3，可滿足高峰月10天的砂儲備量。

3.2.10 系統(tǒng)輔助設(shè)施

設(shè)計用水強(qiáng)度130m3/h，采用水泵從剛果河抽水，經(jīng)350m3生產(chǎn)水池沉淀后供系統(tǒng)使用；系統(tǒng)設(shè)備裝機(jī)總?cè)萘?35.15kw，采用兩臺456kw柴油發(fā)電機(jī)供電；系統(tǒng)排水則先從地坪入手，向指定方向設(shè)置排水坡度的排水溝，再在各基礎(chǔ)及成品料倉周邊設(shè)置排水溝；系統(tǒng)污水經(jīng)過排水溝排入設(shè)置于系統(tǒng)外的三級450m3污水池沉淀、處理后再排入剛果河。

4 系統(tǒng)布置

4.1 系統(tǒng)組成

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計工藝結(jié)合生產(chǎn)加工需要，系統(tǒng)主要由粗碎車間、半成品料倉、中碎車間、細(xì)碎車間、一次篩分車間、二次篩分車間、砂脫水篩分車間、制砂車間、成品料倉、生產(chǎn)水池和其它輔助設(shè)施組成，各車間之間通過12臺膠帶輸送機(jī)聯(lián)系。

4.2 布置場地地形地質(zhì)概況

系統(tǒng)布置在貢貝石料場右上角，整個場地為一緩坡地形，長290 m，寬140m，面積40600m2，地面高程 EL.288.1m～EL.285.8m。其中場地上游高程EL.287.5m～EL.288.1m,中部高程 EL.286.3m～EL.286.9m,下游高程 EL.285.8m～EL.286.1m，上、下游高差2.3m。具體的地形地貌見附圖2。

從現(xiàn)場實地查看，布置場地屬料場的高階地，主要為砂土，厚度約6～10m，表層剝離50cm左右到新鮮沙土。

4.3 系統(tǒng)布置

根據(jù)現(xiàn)場的地形地貌情況，將毛料進(jìn)料場地、粗碎車間、半成品堆料倉、中碎、制砂車間、油庫和發(fā)電機(jī)房布置于場地上游，地面高程為EL.287.2～EL.288.1；一篩車間、二篩車間、骨料成品堆料倉和生產(chǎn)水池布置于場地中部，地面高程為EL.286.2～EL.285.6；成品砂堆料倉布置于場地下游，地面高程為EL.286.1～EL.285.8。具體的布置位置見附圖3“貢貝人工砂石料加工系統(tǒng)平面布置圖”。

5 結(jié)語

系統(tǒng)土建工程從2005年5月份開始施工，2005年7月份基本結(jié)束；金結(jié)制安及運(yùn)行設(shè)備安裝從2005年7月下旬開始，2005年8月底完成粗碎、中碎、一篩及相應(yīng)配套的給料機(jī)、皮帶機(jī)等配套設(shè)施的安裝。從2005年9月2號開始一篩前的系統(tǒng)調(diào)試及試運(yùn)行。在試運(yùn)行期間，3m3裝載機(jī)給粗碎車間上料，通過現(xiàn)場多次的實際計量，平均每小時上料50斗，每斗按2.5m3計，則粗碎平均每小時處理能力為125m3，合約225 t，大于設(shè)計處理能力150t；中碎和一篩在試運(yùn)行期間通過粗碎車間直接通過皮帶機(jī)給了，運(yùn)行處理能力滿足粗碎車間的給料量，證明其實際的處理能力大于其設(shè)計處理能力，滿足系統(tǒng)的設(shè)計要求。制砂車間、二篩和洗砂脫水車間及其相應(yīng)的配套設(shè)施在2005年9月下旬安裝完成，通過空載試運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行良好。

[1]王忠錄.索風(fēng)營水電站人工砂石骨料生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與探討[J].貴州水力發(fā)電，2004-06-30.