浅谈水电站砂石系统人工砂石料质量控制

浅谈**水电站**村砂石系统人工砂石料质量控制**（浙江**工程程咨询有限公公司官地水电电站工程建设设监理中心，**）摘要：人工砂石石料质量在生生产过程中会会受到设备、材材料、工艺、人人、环境等多多种因素的影影响，如何控控制好成品砂砂石料质量是是人工砂石加加工系统管理理中的关键。在**村砂石加工系统早期的生产中，料场开采受夹泥层及弱化风石等不良地质影响，骨料含泥较重；系统采用立轴破碎机制砂人工砂细度模数偏高、石粉含量低且不稳定、含水量不易控制。通过对设备、人、材料、工艺、环境等各种因素进行全面分析和试验，找出关键原因并针对性地采取了多项控制措施，使生产出的成品砂石料质量满足规范及合同要求。关键词：人工砂砂石料；超、逊径；细度模数；；含水率；质质量控制1概述**村人工砂石石加工系统位位于红水河右右岸坝址下游游4km处，主要担负**水电站Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ标以及临建建工程约190万m3混凝土所需需骨料的生产产任务。按混混凝土浇筑强强度3万m3/月设计，砂砂石系统生产产处理能力为为300t//h。系统以生生产二级配骨骨料为主，同同时也能生产产三级配骨料料。成品料生生产能力240t//h，其中人工工砂（≤5mm）96t/h，小石（5-20mmm）72t/h，中石（20-400mm）72t/h。砂石系统统由**村灰岩砂石石料场（含溜溜井）、料场场进场公路、砂砂石加工系统统（粗碎车间间、预筛分与与中碎车间、筛筛分与细碎、制制砂车间、成成品料堆场）、给给排水工程、废废水处理工程程、供配电工工程及辅助设设施等组成。2砂石系统生生产工艺流程程及设备配置置情况2.1料场开采采与毛料生产产**村料场距系系统4km，高程约600m，与位于331m高程的粗碎碎车间高差270m。料场岩性性为二迭系灰灰岩者，开挖挖等级为10级，料场开开采使用开敞敞式深孔梯级级微差挤压爆爆破。料场开开采采用溜井井和平洞运输输方式，从可可靠性和经济济性分析，这这种运输方式式最为合理。溜溜井为一地下下构筑物，布布置在料场东东南角，主要要由竖井、储储料仓、卸料料硐室、安全全通道和井底底交通运输洞洞（包括汽车车运输洞和胶胶带机运输洞洞）。溜井口口高程695.00m,井底高程336.00m,深约180m，直径6.0m；溜井下部部储料仓直径径12.0m，高30.0m，仓壁为钢钢筋混凝土结结构并用10mm厚的钢板衬衬砌，底部用用钢筋混凝土土衬砌，表面面用20mm厚的钢板衬衬护。料场爆爆破小于700mm的石料用反反铲装汽车转转运倒入溜井井，溜井下面面布置1台FZC35型双台板振振动放矿机，为为汽车运输装装车用；1台BG15000*17000型纵板式放放矿机，1台PE9000*12000型颚式破碎碎机。纵板式式放矿机将石石料供给颚式式破碎机破碎碎成小于300mm的石料后由由溜1#～溜3#3台(B=10000mm))胶带输送机机运至粗碎车车间受料斗，由B13—44—2V型棒条式振动给料机给料反击式破碎机进行破碎，破碎后的骨料由(B=1000mm)1#胶带输送机运往半成品料仓。其流程为（1）反铲装自卸汽车→溜井→双台板振动放矿机→自卸汽车运至粗碎车间受料（正常生产后已停用）。（2）反铲装自卸汽车→溜井→纵板式放矿机→颚式破碎机→溜1#～溜3#（3台总长为563m）胶带输送机运至粗碎车间受料斗→棒条式振动给料机→NP1313反击式破碎机→1#胶带机→半成品料仓。使用胶带机输送具有运行经济，输送速度快且给料均匀，有利于反击式破碎机的生产运行。2.2砂石净料料生产工艺流流程**村砂石加工工系统结合地地形傍山布置置,高程在276～330m之间。设计计净料生产工工艺采用中碎碎与预筛分、细细碎与筛分闭闭路生产工艺艺（见图1**村砂石加工工生产工艺流流程简图）。图1***村砂石加工工生产工艺流流程简图半成品经预筛分分（3CVB22050型筛网圆振振动筛）进行行冲洗分级，将将半成品料分分级为大于80mm、40～80mm和小于40mm三级骨料，生生产三级配骨骨料时，40～80mm骨料由6#胶带机输送送至成品料堆堆场大石仓储储存；小于40mm骨料由7#胶带机→8#胶带机→9#胶带机（卸卸料小车）送送入筛分调节节料仓；大于于80mm的骨料和40～80mm骨料（生产产二级骨料时时或成品料堆堆场大石仓堆堆满时）经溜溜槽进入钢制制料斗，经GZG10003型自同步振振动给料机送送入GP2000SES型液压旋回回破碎机破碎碎后由5#胶带机→4#胶带机返回回预筛分，形形成闭路循环环生产。筛分调节料仓下下部配置有3台GZG10003型自同步振振动给料机，筛筛分楼设置3台3CVB22050型圆振动筛筛，调节料仓仓骨料经胶带带机（10#～12#）送入振动动筛（1#～3#）冲洗筛分分成20～40mm、5～20mm、2.5～5mm和小于2.5mm骨料，其中20～40mm骨料经15#胶带机→26#胶带机输送送至成品堆场场中石仓，5～20mm骨料经14#胶带机→25#胶带机输送送至成品堆场场小石仓，2.5～5mm细骨料经13#胶带机→16#胶带机送入入细碎车间转转料仓，用于于生产人工砂砂。根据生产产需要，同时时将20～40mm、5～20mm的粗骨料部部分或全部经经16#胶带机输送送至细碎车间间转料仓（容容积为175m3）进行闭路路生产人工砂砂。小于2.5mm的细骨料进进入WCD—914型螺旋洗砂砂机脱水取砂砂再经ZKR10022型直线振动动脱水筛（1～3#）脱水后输输送至成品堆堆场。细碎（制砂）车车间其工艺流流程为转料仓仓下设振动给给料机或弧形形门→17#胶带机→巴马克B7100破碎机；18#胶带机→VI300破碎机，两两台机可同时时运行，也可可单机运行，破破碎后的骨料料经19#胶带机→20#胶带机→21#胶带机→8#胶带机→9#胶带机返回回筛分车间调调节料仓进行行闭路生产。3砂石料质量标标准（粗、细骨料料）砂石料质量标准准根据**村砂石加工工系统建设及及运行管理合合同(LT/LLC001--1)约定和《水水工混凝土施施工规范》DL/T55144-22001要求，砂石石料质量检测测项目和标准准见表3-1、表3-2。表3-1粗骨料生产产质量标准表表序号检测项目指标备注1含泥量（粒径＜＜0.08mmm）％小石、中石小于1.0各粒级不应含有有粘土团块大石小于0.52含水量（％）小石、中石小于1.0大石小于0.53软弱颗粒含量（％％）水下部位小于10水位变化区小于5.0含水上部位冲磨区小于3.04超逊径含量（％％）超径小于5.0以原孔筛检验逊径小于105针片状颗粒含量量（％）大、中、小石小于156压碎指标（％）小石小于167泥块含量（％）大、中、小石0不允许8SO3含量大、中、小石小于0.59坚固性（％）大、中、小石小于5.010表观密度（kgg/m3）大、中、小石≥2550表3-2细骨料生产产质量标准序号检测项目指标备注1含泥量（粒径＜＜0.08mmm）％小于3.02含水量（％）小于6.03石粉含量（粒径径＜0.16mmm）％6～124细度模数2.4～2.885泥块含量（％）06SO3含量小于1.07坚固性（%）小于8.08表观密度（kgg/m3）≥25004存在问题及原原因分析和控控制措施4.1存在问题题与原因分析析人工砂石料质量量受到设备、材材料、工艺、人人、环境等多多种因素的影影响，其中筛筛分机筛网孔孔径、进料量量、水量、棒棒磨机装棒量量和棒径配比比、运行人员员对新设备、新新工艺不熟悉悉等原因。具具体原因分析析见图24.2质量控制制要点确定为确保砂石料产产品质量始终终处于受控状状态,根据砂石料料质量标准和和**村砂石系统统生产特点,确定系统各各生产工序质质量控制要点点。见表4.2-11:见表4.2-11砂石加工系系统生产质量量控制要点表表控制环节控制要要点控制内容备注料场开采爆破作作业布孔间排距、孔孔深、装药量量、爆破粒径径毛料挖运运无用料及杂物、泥泥团等控制，超超径石处理半成品粗碎进料粒径、排料料口开度控制制预筛分与中碎预筛分机筛网孔径、水压压、水量、给给料量中碎进料量、排料口口控制筛分车间筛分机机筛网孔径、水压压、水量、给给料量、循环环量细碎（制砂）立轴式破碎碎机进料量、水量、转转速棒磨机进料量、进料粒粒径、给水量量、装棒量、棒棒径比细砂回收水力旋流器含泥量、含水率率刮砂机含泥量、含水率率成品料输送胶带机成品砂石料质量量检测成品料堆场净料堆场粗骨料跌落、混混仓、产品质质量检测4.3质量控制制措施采场毛料的开挖挖质量控制采场毛料质量的的好坏直接影影响着成品砂砂石料的质量量。在料场开开采作业过程程中严格按“三检制”要求进行自自检，质量控控制的主要内内容包括；(1)在规定料区区范围开采；；(2)覆盖层、杂杂物、无用料料等按规定清清除并运至指指定的弃料场场；(3)场区道路、排排水设施及风风、水、电系系统的完善与与有效运行；；(4)开采作业安安全措施及环环境保护措施施的落实；(5)毛料质量符符合标准；(6)按合同文件件与施工技术术规范要求应应控制的其他他内容。积极极探索和采用用新技术、新新工艺进行施施工，以控制制爆破石料的的最大粒径不不超过750mm。对在装载载毛料作业过过程出现有灰灰岩内较为集集中的夹泥层层、树根等杂杂物应予先清清除，防止与与有用料混合合而影响毛料料质量，从源源头上把好产产品质量关。毛料破碎(半成成品)质量控制毛料质量控制得得越好越有利利于下道工序序的加工。毛毛料质量控制制内容:(1)对来料中含含有杂物，风风化石等不符符合要求的石石料要求清除除干净后才能能倒入溜井，对对不能清除或或无法清除的的作废料处理理，避免不合合格的石料进进入溜井；（2）爆破后的的松方进行洒洒水润湿,可减少料场场挖装和溜井井及颚式破碎碎机的生产粉粉尘,并有利于下下道工序的冲冲洗；（3）要求经常常检查颚式破破碎机衬板和和反击式破碎碎机板锤磨损损情况，并根根据其磨损情情况调整排料料口的开度，以以控制最大排排料粒径不超超过200mm的设计要求求。净料生产质量控控制(1)预筛分、中中碎与检查筛筛分的质量控控制①预筛分车间设设计不作水冲冲洗，40～80mm骨料可进入入成品仓使用用,小于40mm骨料送入调调节料仓进行行冲洗分级。因因粗碎车间生生产不洒水时时，破碎粉尘尘很大，洒水水破碎后不加加水冲洗，含含泥量严重超超标，不能使使用，需对预预筛分增设水水冲洗。筛分机严禁禁在无水或低低于规定冲洗洗水压的状态态下运行并控控制各筛分机机的给料量，防防止因给料量量过大而造成成骨料逊径和和冲洗不干净净。当预筛分分机筛下物若若含泥较大时时，要求运行行人员在3#洗砂机机头头脱水筛加水水冲洗。②筛网孔径选定定适当：预筛筛分机及检查查筛分机各层层筛网孔径的的选定是根据据多次生产试试验结果选择择的。要求运运行人员经常常检查预筛分分机和检查筛筛分机筛网，发发现筛网破损损或筛孔磨损损超限，立即即停机修补或或更换。因预预筛分机上层层筛网是控制制大石（40~800mm）、中层筛筛网是控制中中石（20~400mm）的超径含含量是否能满满足小于5%标准的唯一一环节。③对少量混入骨骨料的泥团、树树根等杂物，安安排人员在5#胶带机上捡捡出。④要求运行人员员经常观察中中碎圆锥破碎碎机的排料粒粒径情况,及时调整排排料口设定值值,使其产品粒粒度达到最佳佳状态。⑤要求在成品料料进入净料堆堆场的胶带机机下方铺设旧旧胶带或用铁铁板铺设，可可避免污水进进入成品料堆堆场造成成品品料二次污染染。(2)筛分、细细碎、棒磨机机制砂的质量量控制采用立轴式破碎碎机制砂，细细度模数一直直偏高（最低低为2.83），比设计计要求的2.4～2.8大，且不稳稳定。系统原设计计没有棒磨机机，增加1台棒磨机及1台洗砂机配配合制砂调节节细度模数，将将筛分车间1～3#振动筛底层层筛网上面2.5～5mm骨料送入棒棒磨机进行制制砂。既提高高了人工砂的的产量，又使使细度模数满满足设计要求求。①筛分机筛网是是控制骨料超超、逊径是否否能满足小于于5%、10%标准的重要要环节，故要要求运行人员员经常检查，发发现问题及时时处理。筛分分机由三层筛筛网组成，筛筛网均为方孔孔钢筛网.上层筛网孔孔径为20*200mm，中层筛网网孔径为6*6mm，下层筛网网孔径为2.4*22,4mm及2.6*55mm(聚胺脂筛网),各层筛网选选择是经多次次试验取得的的合适孔径,确保了成品品砂石料质量量稳定。②定期对立轴冲冲击式破碎机机进行检查，发发现破碎机的的衬板损坏或或磨损过量及及时更换或调调整，严格控控制给料量、给给料粒径和给给水量，提高高破碎机生产产能力及成砂砂率。③棒磨机所制人人工砂细度模模数易于调节节，砂的粗细细跟所装的钢钢棒量、钢棒棒棒径级配，进进料量有关，通通过调查和研研究，棒磨机机装棒量在24吨左右最为为合适，进料料量则要求均均匀，稳定，不不能进料太多多，进太多则则所生产的人人工砂就粗，这这就要求运行行人员在运行行过程中加强强巡视并及时时调整，使人人工砂的细度度模数稳定在在2.4左右。(3)人工砂细细度模数控制制根据**村砂石石加工系统人人工砂生产工工艺布置，生生产的成品砂砂由三个部分分按一定的比比例混合而成成。三种砂的的产量分配统统计为：预筛筛分筛下来的的砂占15%～20%；棒磨机产产砂占20%～25%；立轴破产产砂占60%～65%。三种砂的的细度模数统统计为，预筛筛分砂细度模模数为3.0～3.2；棒磨机产产砂细度模数数为2.4左右；B7100、VI300两台立轴式式破碎机产砂砂细度模数为为2.4～2.6。三种砂的的混合工艺是是：预筛分筛筛下的砂先与与筛分楼筛下下的砂混合，再再与棒磨机制制砂混合后进进入成品砂仓仓堆存。最终终测试砂的细细度模数、颗颗粒级配和石石粉含量均在在成品堆场进进行，如发现现细度模数、石石粉含量偏大大或偏小，颗颗粒级配比例例偏差时，及及时反馈到生生产车间进行行调整。人工砂细度模数数调整采取以以下几点措施施：①根据**村砂石系统统改造后的人人工砂生产工工艺，细度模模数调整可用用棒磨机制砂砂来调整，如如发现细度模模数偏大，应应调整棒磨机机给水量，进进料量、装棒棒量、装棒级级配等或调整整筛分楼的开开机组数，调调整生产量和和细度模数。②调整立轴破破碎机给料量量和干湿度调调整产砂率和和细度模数。③为了使人工工砂入仓含水水率有所降低低，在筛分楼楼下安装了3台洗砂机和和直线振动筛筛进行脱水，这这样部分石粉粉被水带走，经经测试石粉及及细砂流失较较多，为了提提高细砂及石石粉含量，通通过对链板式式刮砂机和沉沉砂池改造增增加了人工砂砂的石粉含量量，并可以降降低人工砂的的细度模数。生产过程中利用链板式刮砂机对细砂回收车间的沉淀池的石粉和细砂进行回收,也可利用水力旋流器进行回收(两台设备可同时运行,但回收效果不太理想),回收的石粉直接进入23→#24#胶带机和上述三种砂混合后进成品堆场砂仓。使最终的人工砂细度模数控制并一直稳定在2.4～2.8这个数值之间。(4)人工砂含含水率的控制制成品砂仓生产初初期没有设防防雨棚，遇雨天时人工工砂的含水量量无法控制。为为使砂含水率率稳定在6%以内。人工工砂脱水采取取了机械脱水水和自然脱水水相结合的方方法。并采取取以下方法进进行：①用装载机装装料可避免砂砂仓底部含水水问题；②在成品砂仓仓顶部搭设了了防雨棚。③砂仓底部呈呈一定的坡形形可加快自然然脱水时间。④在上成品砂砂石料堆场的的皮带下增设设截水板或截截水槽，避免免皮带机机头头刮下的浆水水进入成品砂砂堆场。机械脱水：***村系统采用用直线振动筛筛脱水，在筛筛分楼下安装装的洗砂机出出口下部安装装直线振动筛筛，经试验可可使砂的含水水率由20%左右降低到15%左右。自然脱水：人工工砂自然脱水水，采用的方方法和工艺是是人工砂下料料堆存脱水和和取料分仓进进行，也就是是说至少需要要三个或三个个以上砂仓。一一般砂仓堆存存脱水3～5d后可使含水水降低到6%以内且稳定定。受人工砂砂石粉含量多多少及初始含含水率的不同同而不同，一一般情况石粉粉含量在10%～17%范围内，砂砂的初始含水水率15%～17%时，初期约24h内脱水速度度快，一般可可使含水率降降低到8%～10%，当降到8%～10%的含水率时时，再降低到到6%左右脱水速速度明显减慢慢，一般需要要1～2d时间。采取取机械脱水后后，进入堆场场自然脱水，因因堆场底部呈呈坡形有利于于自然脱水，完完全可以使砂砂的含水率稳稳定在4%左右。5成品砂石料质质量试验检测测方法与结果果5.1取样检测测频率和方法法根据砂砂石系统运行行管理合同约约定和《**村砂石料质质量试验检测测制度》规定定进行取样试试验检测，生生产运行期间