砂石骨料生產線土建設計

摘 要：目前，我國水泥產能過剩已是水泥行業所面臨的嚴峻問題。因此，水泥企業向行業下游產業鏈延伸——建設砂石骨料生產線，這是水泥行業新的出路；國內幾家比較大的水泥企業也都在擴大砂石骨料的產能，以提高其產業的轉化。而如何設計出符合水泥企業的砂石骨料生產線，設計中土建設計要注意哪些，怎樣才能建設出“生產安全、環境和諧、資源節約”的低投資型砂石骨料生產線。

關鍵詞：砂石骨料；土建設計

砂石骨料生產線按工車間及成品儲存和發運車間。由于某些成品需求可能還增加三次破碎與機制砂車藝需求大致可分為：一次破碎及除土篩分車間、二次破碎車間、一次篩分車間、二次篩分間，主要是根據當地的市場需求及場地情況設置。

1 規劃設計

1.1 產品定義是設計的前提，必須先應進行市場調查進行產品的規劃，成功的砂石骨料系統最先取決于市場的定義，有了市場才有生產的需要。骨料生產工藝流程是生產的主線，對骨料生產系統的規劃起決定性作用。一般可根據料源巖石的物理力學指標、礦物成份、破碎功指數、磨蝕指數 擬定正確的流程。

1.2 砂石骨料生產線的廠址應具有滿足工程建設需要的工程地質條件以及生產需要的礦藏，礦山資源的儲量直接影響到生產的規模及投資的大小。場地的道路應作硬化處理，臨時用廢料墊起的道路不得長期使用，道路拐彎處設置警示牌等；場地的排水應做有組織設計，雨水應盡量采用暗渠，當采用明溝排水時應及時清理明溝的雜物。

2 建筑設計方案

2.1 生產線的建筑設計應在滿足工藝需求及環保要求的情況下盡量簡單。根據氣象條件，各生產車間及輔助建筑，需考慮良好的通風，考慮到環保及勞動安全需要，應盡量以封閉式結構為主，配套必要的通風采光設施。

2.2 由于現代產業的拓展以及人工成本的提升，砂石骨料在生產線應有多采用信息化生產管理，以減少人工成本及生產過程中得損耗，如采用生產線的自動尋優系統，設備運行狀態智能化監控和生產線運行智能監控。

3 結構設計

結構設計貫徹執行安全、適用、經濟的原則。在滿足工藝要求的前提下，力求造型簡單、施工方便。

3.1 從結構設計的安全及節省角度。項目的《巖土地質勘察報告書》是必不可缺的資料，然而某些業主認為此項工作可以省略，以減少投資和建設工期；其實不然，巖土地質報告是基礎安全設計的依據，也是基礎能否節省的前提條件。抱著為工程安全及節省原則，此項工作應由有資質的勘察單位認真完成。

3.2 砂石骨料生產線。所使用的破碎設備主要為顎式破碎機或反擊破碎機，一次破碎車間可根據當地的礦山形式及地形，破碎卸料平臺可因地制宜直接從山體中爆破形成，以節省此部分的土建投資。（1）因破碎機振動較大，且振動不規則，破碎機基礎一般采用鋼筋混凝土墻式基礎。基礎應有一定的剛度及配重，保證在破碎機在生產中能夠平穩的正常使用。混凝土墻體厚度一般不小于300mm，頂板厚度不小于600mm，且不小于板跨度的1/6，基礎底板的厚度不小于600mm，且基礎承載力特征值不應小于150kpa。按《動力機器基礎設計規范》（GB50040-96）第3.1.2條要求，動力機器基礎宜與建筑物的基礎分開。皮帶給料框架及外圍護框架基礎一般為獨立基礎，且與破碎機基礎脫離并作隔震設計。（2）破碎機基礎設計時應注意地腳螺栓留孔位置，因機器振動較大，預留孔尺寸較大且孔比較深，一般為600～1200mm。應注意預留孔梁、板鋼筋的位置關系，預留孔應避開梁板縱筋。預留孔內應清理干凈且保證混凝土澆筑時不出現漏漿現象，以免影響后期設備的安裝。圖紙應注明二次澆注混凝土的材料及養護時間，確保二次澆注的施工質量。

3.3 篩分車間。主要是將破碎完成的成品進行劃分品種，其主要生產設備為振動篩。振動篩的振動比破碎機振動幅度較小，但振動頻率增加。（1）由于生產工藝的需要，振動篩一般位于地面之上5～7m左右，由給料皮帶與輸送皮帶及返料皮帶組成。由于設備自重與振動都較大，且支撐高度增加，給土建設計帶來很大的不便。采用普通框架（混凝土框架）不能滿足防止振動的要求，實際經驗也說明了此點。當采用鋼框架時，一般需要鋼管混凝土結構，其投資偏大且施工不便增加費用。（2）選擇合理的結構形式是篩分車間土建設計的首要工作，可根據工藝生產需求選擇墻式基礎或框架結構。若不影響生產的情況下盡量采用墻式基礎，當采用框架結構時，宜采用厚板結構。且在工藝生產與場地允許的情況下盡量使其他生產車間遠離篩分車間，設計時還應考慮結構形式與設備的自振頻率，避免產生共振影響結構安全。

4 環境保護及綠色設計

隨著社會的不斷進步，砂石生產線的生產加工系統提出了更高的要求，砂石線所生產的骨料不僅要滿足工程進度和質量的要求，而且整個運行過程必須滿足環保、節能減排等各項指標的要求。在開采、加工過程中容易對自然環境和人類生產、生活環境產生破壞和危害，主要包括料場開采對植被和山坡體安全穩定的破壞，破碎篩分過程中所產生的粉塵、噪音對大氣質量和人類生存環境的影響，以及沖洗篩分所產生的廢水、廢渣對河流、山谷、陸地自然環境造成的影響等。

4.1 首先對于露天堆場以及生產線生產過程中的粉塵，設計中采取以防為主的方針，粉狀物料儲存采用密閉圓庫；從設備選擇上應采用低粉塵的環保設備，且整個生產線為全密封設計，對產生的粉塵采用風機和收塵器進行回收，并采用分選機進行分級，對有用的粗顆粒進行回收利用。

4.2 骨料的破碎篩分過程中，骨料的破碎會產生大量的噪聲，篩分機通過電機帶動激振器使物料在篩面作直線或圓周運動，物料在篩面的跳動和篩分機的機械運動，均會產生噪音。因此為控制和降低生產對環境的污染，首先應從設備選型和工藝設計上進行控制，其次還要進行詳細的環保設計，如：增加設備的封閉，采用減少噪聲的傳播，選址上應盡量遠離居住區。

4.3 盡量利用工程開挖的棄渣有用料加工混凝土骨料，盡量減少山場料的開采范圍，使資源開發與自然環境趨于和諧統一。采料場的規劃設計，應選擇開采面積小，有用儲量大的采區，同時應對開采區的坡體穩定、支護方法提出具體要求，防止開采設計不當引起的山體失穩、滑移對工程和人居造成傷害。

5 結語

據相關專家預測，在未來的5到10年，甚至更久，我國仍然將處在交通、水利等行業建設蓬勃發展的時期，因而砂石骨料生產線的將會保持極快的發展速度，市場前景是十分看好的。品質和環保逐漸成為行業的共識和方向，從粗放式向集約式轉變，從中低端向中高端發展，從單一化向產業化延伸，積極推廣、大力發展安全、低碳、環保高性能砂石骨料，才能讓企業在以后的市場競爭中占得先機。

參考文獻

[1] GB50007-2011，建筑地基基礎設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[2] GB50040-96，動力機器基礎設計規范[S].北京：中國計劃出版社，1997.

[3] GB50009-2012，建筑結構荷載規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[4] GB50295-2008，水泥工廠設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2008

作者簡介：謝俊輝（1983.01- ），男，工程師。