2024年5月21日发(作者:蓬新柔)
第37卷
第5 期
云南水力发电
YUNNAN WATER POWER
31
里底水电站倮打塘砂石加工系统扩容改造与应用
赵明华,汤荣平,杨林,龙耀东
(华能澜沧江水电股份有限公司,云南 昆明 650214)
摘 要:倮打塘砂石加工系统承担着乌弄龙、里底水电站砂石骨料供应任务,初期规划设计方案满足里底电站混凝土浇筑,系统粗碎
生产能力按700t/h设计,2009年12月开始建设施工、2010年10月投产运行。受澜沧江上游各梯级电站前期建设和电网送出情况变化
影响,2009年底,设计对乌弄龙、里底两电站开发时序重新规划,要求两电站同时截流,首台机组同年先后发电,引起两电站混凝土
浇筑强度叠加,叠加后的系统按照高峰时段混凝土浇筑强度16×10
4
m
3
/月设计,成品生产能力1200t/h ,需对原系统进行扩容改造。
从系统工艺流程和布置、设备选型、环境保护、运行管理等方面对建设和运行过程中存在的问题及对策进行客观地分析,总结该砂石
加工系统扩容改造的具体措施经验。
关键词:里底水电站;砂石料加工系统;扩容设计;运行管理
++
中图分类号:
TV42
2;TV539.07
文献标识码:
B
文章编号:
1006-3951(2021)05-0031-05
DOI:10.3969/.1006-3951.2021.05.006
Application and Capacity Expansion of Luodatang Sandstone Processing
System in Lidi Hydropower Station
ZHAO Ming-hua, TANG Rong-ping, YANG Lin, LONG Yao-dong
(Huaneng Lancang River Hydropower Inc., Kunming 650214, China)
Abstract: Luodatang sandstone processing system undertakes the tasks of supplying sandstone aggregates
for Wunonglong and Lidi Hydropower Stations. The preliminary planning satisfies concrete placing of Lidi
Hydropower Station, and the crushing capacity of the system is designed as 700 t/h. Construction commenced in
December 2009 and put into operation in October ed by the preliminary construction of each cascade
hydropower station in the upper reaches of Lancang River and the changes of power grid delivery, the designer re-
planned the development sequence of Wunonglong and Lidi hydropower stations at the end of 2009. It is required
that both power stations close simultaneously and the first unit generates power successively in the same year.
After the concrete pouring strength of the two power stations is superimposed, the sandstone processing system
is designed according to the concrete pouring strength of 16
×
10
4
m
3
/month during peak period, and the finished
product production capacity is 1 200t/h. Therefore, the original system needs to be expanded and reformed.
This paper objectively analyses existing problems and countermeasures in construction and operation from the
aspects of system process flow and arrangement, equipment selection, environmental protection and operation
management, and summarizes the concrete measures and experiences for capacity expansion and transformation
of the sand processing system.
Key words: Lidi Hydropower Station; sandstone processing system; capacity expansion design; operation
management
1 概述
1.1 工程概述
乌弄龙水电站和里底水电站位于云南省
*
收稿日期:
2020-12-03
迪庆州维西县巴迪乡境内。里底水电站总库容
0.58×10
8
m
3
,电站装机容量420MW。乌弄龙水电
站总库容2.65×10
8
m
3
,电站装机容量990MW,两
作者简介:
赵明华(1963-),男,山东沂南人,高级工程师,主要从事水电工程管理相关工作。
32
云南水力发电
2021 年第5 期
电站混凝土总量约307×10
4
m
3
,所需砂石骨料由
倮打塘砂石加工系统供应。由十四局里底项目部
负责系统设计运行和倮打塘人工料场开采;由葛
洲坝燕子崖项目部负责燕子崖料场开采;西北院
乌弄龙、里底电站设代部负责规划设计;乌弄龙、
里底建管局负责项目管理工作。
1.2 混凝土工程量及骨料供应量
系统承担混凝土总量和级配见表1,系统供应
各类规格成品骨料总量见表2。
表1 系统承担混凝土总量和级配表 ×10
4
m
3
混凝土级配里底工程量乌弄龙工程量合计百分比%
常态三级配62.9642.67105.6334.3
碾压三级配32.5169.61102.1233.2
二级配21.3878.0699.4432.5
合 计116.85190.34307.19100
表2 系统供应各类规格成品骨料总量表
粒径/mm80~4040~2020~5常态砂碾压砂合计
设计总量/×10
4
t118.8156.5144.3175.380.9675.8
设计比例/%17.623.221.325.912.0100
实际总量/×10
4
t70.3180.6188.9200.485.7725.9
实际比例/%9.724.926.027.611.8100
差异+7.9-1.7-4.7-1.7+0.2
注:实际总量是工程开始至2019年2月累计供应成品骨料总量。统
计结果:除大石有7.9%和小石有4.7%的波动外,其它级配流程设计与
实际混凝土需求级配差异不大,系统级配调节正常,骨料级配总体平衡。
2 系统设计
2.1 平面布置
倮打塘砂石加工系统(简称:系统)位于
里底电站坝址上游左岸约11km处,分布高程为
1 820~1 840m,地面坡度5°左右,坡度较缓,
边坡自然稳定,占地面积约9×10
4
m
2
。燕子崖石
料场和倮打塘石料场布置澜沧江左侧、系统上游
侧。系统布置在两料场同侧的德维公路旁边,各
加工车间从上至下布置,污水处理和防尘车间分
别布置筛分车间和制砂车间旁边。乌弄龙水电站
采用燕子崖料场石料,里底水电站主要采用倮打
塘A2区料场石料,不足部分由燕子崖料场补充。
2.2 料源
1)燕子崖石料场,距倮打塘加工系统约
2.3km,开采有用料约207×10
4
m
3
,开采高程为
2 030~1 820m,开采边坡最大高度约210m,
平均开采边坡高度约180m,土石方开挖月高
峰强度为23.8×10
4
m
3
,有用料月开采高峰强度
9×10
4
m
3
,开挖料利用料场开采区域内2条冲沟
自上而下溜渣,顺坡落至底部2个集料平台,由
反铲装载由自卸车运至粗碎,料场占地面积约
11×10
4
m
2
。
2)倮打塘石料场距倮打塘粗碎约1.3km,
开采有用料约107×10
4
m
3
,开采高程为
2 040~1 865m,开采边坡高度最大约175 m,
平均开采边坡高度约102m,土石开挖月高峰强
度为15.4×10
4
m
3
。开挖料利用开采区内工作平
台由反铲装载自卸车运粗碎,料场占地面积约
6×10
4
m
2
。
3)燕子崖料场和倮打塘料场岩性为石灰岩,
物理力学性能为干抗压强度在83 MPa~142 MPa
之间,平均102.2 MPa;软化系数在0.63~0.91
之间,平均0.83;密度值2.69 g/cm
3
~2.75g/cm
3
,
平均值2.71g/cm
3
,密度与比重接近;料场石料具
有抗压强度高等物理、力学性能好的特点,云母
含量、碱活性指标等满足规范要求。每m
3
混凝土
骨料用量约2.25t。
2.3 规划变更
1)倮打塘砂石系统初期规划设计方案满足里
底电站混凝土浇筑,系统粗碎生产能力按700t/h
设计,2009年12月开始建设施工、2010年10月
投产运行。受澜沧江上游各梯级电站前期建设和
电网送出情况变化影响。2009年底,设计对乌弄
龙、里底两电站开发时序重新规划,要求两电站
同时截流,首台机组同年先后发电,引起两电站
混凝土浇筑强度叠加,叠加后的高峰期浇筑强度
达13.8×10
4
m
3
/月,原规划生产能力不能满足两个
电站对成品骨料的需求。考虑加工、运输等损耗
和生产不均匀系数,叠加后混凝土月浇筑强度按
16×10
4
m
3
确定,对原系统进行扩容建设,建安工
程由原来的一次规划、两期建设变更为一次建设。
2)乌弄龙和里底水电站以碾压混凝土为主。
根据石灰岩性能特点,系统设计选用破碎比较大
的反击式破碎机作为主要破碎设备,采用粗碎、
中(细)碎二段破碎,粗碎采用开路生产方式,
中(细)碎与第二筛分构成闭路生产碎石,立轴
赵明华,汤荣平,杨林,龙耀东 里底水电站倮打塘砂石加工系统扩容改造与应用
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冲击式破碎机与第三筛分构成闭路生产人工砂,
辅以粗砂整形车间,利用高速冲击破碎机调整砂
的细度模数的工艺流程。主要生产工艺为干法生
产为主,干湿结合的加工工艺,辅以降尘、收尘
系统和污水处理系统。
2.4 粗骨料加工工艺流程
采用反击式破碎机和螺旋洗石机作为主
要的设备,采用干湿结合生产工艺,料场开采
≤850mm毛料通过自卸汽车运输至粗碎加工,考
虑到中碎和输送设备对粒径的要求,破碎的骨料
粒径按≤250mm控制,破碎后混合料由筛分分级,
对破碎后≤60mm的混合料冲洗,为解决灰岩局
部岩层含泥问题,≤20的混合骨料进入洗石机清
洗,然后与≥60mm的混合料一并由胶带机送入
半成品料仓。≤80mm的混合料与中细碎车间、
第一筛分构成闭路循环,生产合格的大石、中石、
小石等成品骨料送至成品料仓堆存
[1]
。
2.5 人工砂加工工艺流程
采用立轴式冲击破机和高频振动筛作为主要
的制砂设备,采用干法工艺,人工砂的加工主要
由3部分颗粒级配不均、石粉含量差异较大,渠
道不同的3类砂,通过调节物料流量组成不同的
联动运行模式,利用胶带机进入高频振动筛筛分
均匀混合后,重新组成人工砂的级配;再利用定
点收尘工艺增减1.5%左右的石粉含量,调控人工
砂细度模数和石粉含量,生产出合格的碾压砂和
常态砂。这3部分砂的来源:一部分由粗、中(细)
破碎段产生的石霄,数量70 t/h~210t/h,颗粒较
粗,粒型、级配较差,细度模数3.2左右,石粉含
量5%左右;另一部分由立轴式破碎机生产的砂,
数量70 t/h~300t/h,级配颗粒组成相对较好,细
度模数2.9左右,石粉含量18%左右;还有一部
分由高速立轴破对3㎜以上的粗砂破碎整形。该
流程具有较高的制砂能力,可产生较高的石粉含
量且细度模数及含水率稳定,性价比较高等特点。
3 原设计生产规模和参数
3.1 生产能力
系统规模按照混凝土高峰月强度5.3×10
4
m
3
、
毛料处理能力700t/h、成品骨料生产能力560t/h设
计,生产三级配混凝土。
3.2 工作制度
月工作25d,每天2班、14h、月工作350h,
系统毛料来源于距粗碎1.3km的倮打塘料场。
3.3 建设工期
系统于2009年12月16日施工,于2010年
10月投产试运行,建安工程为合同总价项目。
4 扩容后生产规模和参数
4.1 生产能力
系统规模按照混凝土高峰月强度16×10
4
m
3
、
毛料处理能力1 500t/h、成品骨料生产能力1 200t/h
设计,三级配混凝土
[2]
。
4.2 工作制度
月工作25d,每天2班、14h、月工作350h,高
峰时段按照每天3班生产校核。系统毛料来源于距
粗碎2.3km的燕子崖料场和距粗碎1.3km的倮打塘
料场,形成从采场至加工系统一条龙的生产线。
4.3 建设工期
2013年6月对系统进行消缺扩容改造,
2015年9月完成。截止2019年2月,供应成
品料总量730×10
4
t,月供应量最高为2017年8
月31.6×10
4
t,其中2017年8月供应成品砂最
高为11.9×10
4
t,成品骨料20×10
4
t;向里底电
站供料总量277×10
4
t,向乌弄龙电站供料总量
453×10
4
t。
4.4 系统主要技术指标及生产能力
系统主要技术指标见表3,成品骨料小时生产
能力见表4。
表3 系统主要技术指标表
序号项 目扩容
1成品生产能力/(t/h)1 200
2粗破/(t/h)1 500
3二破/(t/h)820
4预筛/(t/h)1 500
5第一筛分/(t/h)1 625
6第二筛分/(t/h)660
7成品料仓/×10
4
m
3
11
8运行人员/人135
9生产班制/(班/日)2(按3班校核)
10系统供水量(m
3
/h)1 000
11系统用电量/(kW/h)7 500
12建筑面积/m
2
1 800
13占地面积/×10
4
m
2
㎡9
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云南水力发电
2021 年第5 期
表4 成品骨料小时生产能力表
粒径/mm80~4040~2020~5<5合计
设计成品总量/×10
4
t118.8156.5144.3256.2675.8
三级配骨料生产能力/(t/h)3 200
二级配骨料生产能力/(t/h)0
4.5 主要设备配置
系统设备总数为229台(套),设备利用率按
照85%左右配置,总装机容量8 823.6kW,配置
的主要设备有:一破:1台Ci124,2台NP1415反
击式破碎机;中(细)碎车间:3台Ci 225反击
式破碎机;制砂车间:6台PL9500SD立轴冲击破
碎机;粗砂整形车间:3台PL8500高速冲击破碎
机,2台2618VM高频振动筛;预筛分车间:2台
2YKR2460重型双层圆振动筛;第一筛分车间:4
台3YKR2475三层圆振动筛;第二筛分车间:6台
3YKR2475二层圆振动筛;胶带机62条;地重衡
2台(80t);系统设备购置费用约4 210×10
4
元。
4.6 运行管理
1)由项目经理和分管副经理以及下设相关部
门组成项目领导管理机构,对项目实施全面责任。
建安期人员配置400人,运行期人员配置135人;
系统月工作25d,每天工作14h,其余8h为检
修时间,遇重大或临时突发事件,每月有4~5d
全天检修,检修时间安排在白天,主要检修维
护项目有电器控制系统、调整破碎机开口尺寸、
筛网、料斗滑槽等修理更换。电站混凝土高峰
浇筑时间段,各参建单位之间建立共享器材信
息网,充分利用和合理调剂设备和材料等提高
检修效率。
2)设备运行采用自动控制和手动控制两种控
制方式相结合。系统值班正常运行时,开、停机
均采用计算机自动控制。手动控制主要用于安装
和检修时单机调试,有紧急事故停机控制、记录
和统计均可自动地进行记录并存盘,管理系统可
随时查阅系统设备的实时参数,可通过视频监控
胶带机运行、物料计量,部门数据通讯共享,满
足系统安全、可靠、连续运行要求。
5 扩容后主要生产工艺得到改善
1)在粗碎车间增加筛分和水洗的工艺,利用
1台双螺旋洗石机,对<20mm部分进行清洗,解
决料源的含泥量较大和料源夹泥的问题。
2)第一筛分车间由原湿法生产,调整为干
法生产。①采用三层圆振动筛分机,生产大中
小三种规格的骨料,进入成品料仓前,用圆振
动筛控制大石超径含量并对骨料冲洗、脱水;
②制砂料源含水率,控制在2%以下,制砂车
间能够连续生产运行,解决石粉含量不足和不
稳定的问题。
3)新增粗砂整形车间,利用高频筛和高速立
轴式破碎机,优化设备运行参数,对部分粗砂进
行整形,解决了粒型优化和筛分不充分问题。
4)新增两套风选系统,采取“封闭抽风收尘”
的控制方案,解决制砂系统除尘以及调节砂的石
粉含量和级配问题
[3]
。
6 砂石骨料质量
1)通过近百次的爆破试验,对爆破参数进行
优化;配置带冲击器的液压挖掘机随时解小超径
石;超径石的解破作业在采石场内完成,使得进
入粗碎超径石由原来的15%降至2%以内。
2)2014年4月对成品砂仓进行完善,在砂仓
底板浇筑混凝土,增设排水沟槽,在制砂车间和
调节料场、及胶带机等部位增加防雨棚;强化制
砂各工序降尘生产管理,使人工砂含水率始终保
持在3%~5%。解决人工砂含水率偏高,不稳定
问题。
3)成品骨料主要存在片状粒型较多,大中小
石中径含量不足,其中径含量分别为35%、40%、
50%左右,通过对破碎机开口及筛网筛孔尺寸调
整,以及调整进入筛分和破碎机的物料流量,在
料场调整爆破孔网参数等措施,却始终没有很好
解决,在选择料场规划设计阶段,应特别注意这
个问题。
4)在大石、中石成品料仓增设了24m高
的骨料缓降设施;骨料进入成品料仓前加水冲
洗。经多年统计:骨料针片状含量、超径含量,
含泥量等指标合格率在97.4%以上控制较好;
小石的逊径合格率在90%以上略低一些,主要
是筛分流量不稳定,筛分效率低、料层较厚没
有筛透
[4]
。
5)经过多次混凝土试验,对人工砂石粉含量
标准进行完善,增加碾压砂石粉含量,其标准为
碾压砂石粉含量为20%~24%(水洗法),常态
赵明华,汤荣平,杨林,龙耀东 里底水电站倮打塘砂石加工系统扩容改造与应用
35
砂石粉含量为18%~22%;经统计:碾压砂细度
模数平均为2.82,石粉含量21%左右,合格率控
制在98.5%以上;常态砂石粉含量17%左右合格
率控制在95.5%以上,细度模数2.6~2.95波动
较大,合格率略低,主要原因筛分车间产生的石屑、
高速立轴破制砂、石粉相互掺和不均匀,引起细
度模数波动
[5]
。
7 其它有关问题
倮打塘系统周围居住少数民族村落,存在施
工扬尘、爆破震动等环保问题和社会稳定问题,
针对现场情况,采取了许多措施。
7.1 防尘降噪
1)加强料场开采爆破各工序管理,优化爆
破方案,降低单响药量,控制装药总量,降低
爆破震动影响;在料场周边民房处布置爆破震
动监测点定期检测,及时提交检测报告报相关
部门备案。
2)完善料场、砂石加工厂防尘措施。投入
900
+
×10
4
元改造燕子崖料场粉尘防控设备,爆破
过程、溜渣过程、装运过程采用“洒水喷雾降尘”;
在破碎、筛分及胶带机等灰尘源头采取如“喷水
雾降尘、封闭出料廊道”“风机抽风、除尘器除尘”
等相关措施。
3)对系统内噪音源头,如破碎机、地弄、筛
分等部位采用吸音板封闭隔音完善,漏斗溜槽利
用废旧胶带、耐磨橡胶铺垫。
4)公路沿线建设绿化树隔离带,居民区附近
设置禁鸣、限速标示牌及减速带,通过上述措施
[6]
,
工作面扬尘和噪音得到全面控制。
7.2 水环境保护
健全并加强料场和系统生产用水处理系统运
行管理措施,采用由预沉池、链条式刮泥机、集
泥斗等设施组成的,较为成熟的“预沉淀、MGS
高效澄清器、DH高效净化器并联净化”水处理工
艺方案,实现了生产用水循环使用,做到污水零
排放。在系统内规划适宜的绿化方案,兼顾到周
边环境的持续保护,系统占地面积9×10
4
m
2
,绿
化面积为7 800 m
2
,绿化率为8.6%,打造成绿色
环保的花园式厂区
[7]
。
7.3 和谐共建共享
政府牵头2015年10月组建了电站建设劳务
运输合作社,将电站周边地方个体工程车辆组织
起来,实行农民合作社式经营管理,参与砂石骨
料运输等工作;有针对性地开展对村民的劳动技
能上岗培训,为企业解决了“用工难”问题,化“两
难”为“双赢”促进了工程建设。
参考文献:
[1]NB/T35026-2014混凝土重力坝设计规范[S].
[2]DL/T5397-2007水利水电施工组织设计规范[S].
[3]郭俊威.建筑施工中混凝土施工技术要点及工艺[J].江西建材,
2019,(6): 187-188.
[4]吴侃.浅议水工混凝土中砂石骨料检测与影响[J].江西建材,
2016,(21): 114.
[5]吴仕文.水利施工中的混凝土裂缝控制研究[J].建材与装饰,
2019,(19): 290-291.
[6]张靖.水利工程中混凝土施工技术探析[J].江西建材,
2019,(6): 134-135.
[7]张庆棠.新型绿色节能技术在建筑施工中的应用探讨[J].江西
建材,2019,(6): 175-176.
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摘 要:倮打塘砂石加工系统承担着乌弄龙、里底水电站砂石骨料供应任务,初期规划设计方案满足里底电站混凝土浇筑,系统粗碎
生产能力按700t/h设计,2009年12月开始建设施工、2010年10月投产运行。受澜沧江上游各梯级电站前期建设和电网送出情况变化
影响,2009年底,设计对乌弄龙、里底两电站开发时序重新规划,要求两电站同时截流,首台机组同年先后发电,引起两电站混凝土
浇筑强度叠加,叠加后的系统按照高峰时段混凝土浇筑强度16×10
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/月设计,成品生产能力1200t/h ,需对原系统进行扩容改造。
从系统工艺流程和布置、设备选型、环境保护、运行管理等方面对建设和运行过程中存在的问题及对策进行客观地分析,总结该砂石
加工系统扩容改造的具体措施经验。
关键词:里底水电站;砂石料加工系统;扩容设计;运行管理
++
中图分类号:
TV42
2;TV539.07
文献标识码:
B
文章编号:
1006-3951(2021)05-0031-05
DOI:10.3969/.1006-3951.2021.05.006
Application and Capacity Expansion of Luodatang Sandstone Processing
System in Lidi Hydropower Station
ZHAO Ming-hua, TANG Rong-ping, YANG Lin, LONG Yao-dong
(Huaneng Lancang River Hydropower Inc., Kunming 650214, China)
Abstract: Luodatang sandstone processing system undertakes the tasks of supplying sandstone aggregates
for Wunonglong and Lidi Hydropower Stations. The preliminary planning satisfies concrete placing of Lidi
Hydropower Station, and the crushing capacity of the system is designed as 700 t/h. Construction commenced in
December 2009 and put into operation in October ed by the preliminary construction of each cascade
hydropower station in the upper reaches of Lancang River and the changes of power grid delivery, the designer re-
planned the development sequence of Wunonglong and Lidi hydropower stations at the end of 2009. It is required
that both power stations close simultaneously and the first unit generates power successively in the same year.
After the concrete pouring strength of the two power stations is superimposed, the sandstone processing system
is designed according to the concrete pouring strength of 16
×
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/month during peak period, and the finished
product production capacity is 1 200t/h. Therefore, the original system needs to be expanded and reformed.
This paper objectively analyses existing problems and countermeasures in construction and operation from the
aspects of system process flow and arrangement, equipment selection, environmental protection and operation
management, and summarizes the concrete measures and experiences for capacity expansion and transformation
of the sand processing system.
Key words: Lidi Hydropower Station; sandstone processing system; capacity expansion design; operation
management
1 概述
1.1 工程概述
乌弄龙水电站和里底水电站位于云南省
*
收稿日期:
2020-12-03
迪庆州维西县巴迪乡境内。里底水电站总库容
0.58×10
8
m
3
,电站装机容量420MW。乌弄龙水电
站总库容2.65×10
8
m
3
,电站装机容量990MW,两
作者简介:
赵明华(1963-),男,山东沂南人,高级工程师,主要从事水电工程管理相关工作。
32
云南水力发电
2021 年第5 期
电站混凝土总量约307×10
4
m
3
,所需砂石骨料由
倮打塘砂石加工系统供应。由十四局里底项目部
负责系统设计运行和倮打塘人工料场开采;由葛
洲坝燕子崖项目部负责燕子崖料场开采;西北院
乌弄龙、里底电站设代部负责规划设计;乌弄龙、
里底建管局负责项目管理工作。
1.2 混凝土工程量及骨料供应量
系统承担混凝土总量和级配见表1,系统供应
各类规格成品骨料总量见表2。
表1 系统承担混凝土总量和级配表 ×10
4
m
3
混凝土级配里底工程量乌弄龙工程量合计百分比%
常态三级配62.9642.67105.6334.3
碾压三级配32.5169.61102.1233.2
二级配21.3878.0699.4432.5
合 计116.85190.34307.19100
表2 系统供应各类规格成品骨料总量表
粒径/mm80~4040~2020~5常态砂碾压砂合计
设计总量/×10
4
t118.8156.5144.3175.380.9675.8
设计比例/%17.623.221.325.912.0100
实际总量/×10
4
t70.3180.6188.9200.485.7725.9
实际比例/%9.724.926.027.611.8100
差异+7.9-1.7-4.7-1.7+0.2
注:实际总量是工程开始至2019年2月累计供应成品骨料总量。统
计结果:除大石有7.9%和小石有4.7%的波动外,其它级配流程设计与
实际混凝土需求级配差异不大,系统级配调节正常,骨料级配总体平衡。
2 系统设计
2.1 平面布置
倮打塘砂石加工系统(简称:系统)位于
里底电站坝址上游左岸约11km处,分布高程为
1 820~1 840m,地面坡度5°左右,坡度较缓,
边坡自然稳定,占地面积约9×10
4
m
2
。燕子崖石
料场和倮打塘石料场布置澜沧江左侧、系统上游
侧。系统布置在两料场同侧的德维公路旁边,各
加工车间从上至下布置,污水处理和防尘车间分
别布置筛分车间和制砂车间旁边。乌弄龙水电站
采用燕子崖料场石料,里底水电站主要采用倮打
塘A2区料场石料,不足部分由燕子崖料场补充。
2.2 料源
1)燕子崖石料场,距倮打塘加工系统约
2.3km,开采有用料约207×10
4
m
3
,开采高程为
2 030~1 820m,开采边坡最大高度约210m,
平均开采边坡高度约180m,土石方开挖月高
峰强度为23.8×10
4
m
3
,有用料月开采高峰强度
9×10
4
m
3
,开挖料利用料场开采区域内2条冲沟
自上而下溜渣,顺坡落至底部2个集料平台,由
反铲装载由自卸车运至粗碎,料场占地面积约
11×10
4
m
2
。
2)倮打塘石料场距倮打塘粗碎约1.3km,
开采有用料约107×10
4
m
3
,开采高程为
2 040~1 865m,开采边坡高度最大约175 m,
平均开采边坡高度约102m,土石开挖月高峰强
度为15.4×10
4
m
3
。开挖料利用开采区内工作平
台由反铲装载自卸车运粗碎,料场占地面积约
6×10
4
m
2
。
3)燕子崖料场和倮打塘料场岩性为石灰岩,
物理力学性能为干抗压强度在83 MPa~142 MPa
之间,平均102.2 MPa;软化系数在0.63~0.91
之间,平均0.83;密度值2.69 g/cm
3
~2.75g/cm
3
,
平均值2.71g/cm
3
,密度与比重接近;料场石料具
有抗压强度高等物理、力学性能好的特点,云母
含量、碱活性指标等满足规范要求。每m
3
混凝土
骨料用量约2.25t。
2.3 规划变更
1)倮打塘砂石系统初期规划设计方案满足里
底电站混凝土浇筑,系统粗碎生产能力按700t/h
设计,2009年12月开始建设施工、2010年10月
投产运行。受澜沧江上游各梯级电站前期建设和
电网送出情况变化影响。2009年底,设计对乌弄
龙、里底两电站开发时序重新规划,要求两电站
同时截流,首台机组同年先后发电,引起两电站
混凝土浇筑强度叠加,叠加后的高峰期浇筑强度
达13.8×10
4
m
3
/月,原规划生产能力不能满足两个
电站对成品骨料的需求。考虑加工、运输等损耗
和生产不均匀系数,叠加后混凝土月浇筑强度按
16×10
4
m
3
确定,对原系统进行扩容建设,建安工
程由原来的一次规划、两期建设变更为一次建设。
2)乌弄龙和里底水电站以碾压混凝土为主。
根据石灰岩性能特点,系统设计选用破碎比较大
的反击式破碎机作为主要破碎设备,采用粗碎、
中(细)碎二段破碎,粗碎采用开路生产方式,
中(细)碎与第二筛分构成闭路生产碎石,立轴
赵明华,汤荣平,杨林,龙耀东 里底水电站倮打塘砂石加工系统扩容改造与应用
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冲击式破碎机与第三筛分构成闭路生产人工砂,
辅以粗砂整形车间,利用高速冲击破碎机调整砂
的细度模数的工艺流程。主要生产工艺为干法生
产为主,干湿结合的加工工艺,辅以降尘、收尘
系统和污水处理系统。
2.4 粗骨料加工工艺流程
采用反击式破碎机和螺旋洗石机作为主
要的设备,采用干湿结合生产工艺,料场开采
≤850mm毛料通过自卸汽车运输至粗碎加工,考
虑到中碎和输送设备对粒径的要求,破碎的骨料
粒径按≤250mm控制,破碎后混合料由筛分分级,
对破碎后≤60mm的混合料冲洗,为解决灰岩局
部岩层含泥问题,≤20的混合骨料进入洗石机清
洗,然后与≥60mm的混合料一并由胶带机送入
半成品料仓。≤80mm的混合料与中细碎车间、
第一筛分构成闭路循环,生产合格的大石、中石、
小石等成品骨料送至成品料仓堆存
[1]
。
2.5 人工砂加工工艺流程
采用立轴式冲击破机和高频振动筛作为主要
的制砂设备,采用干法工艺,人工砂的加工主要
由3部分颗粒级配不均、石粉含量差异较大,渠
道不同的3类砂,通过调节物料流量组成不同的
联动运行模式,利用胶带机进入高频振动筛筛分
均匀混合后,重新组成人工砂的级配;再利用定
点收尘工艺增减1.5%左右的石粉含量,调控人工
砂细度模数和石粉含量,生产出合格的碾压砂和
常态砂。这3部分砂的来源:一部分由粗、中(细)
破碎段产生的石霄,数量70 t/h~210t/h,颗粒较
粗,粒型、级配较差,细度模数3.2左右,石粉含
量5%左右;另一部分由立轴式破碎机生产的砂,
数量70 t/h~300t/h,级配颗粒组成相对较好,细
度模数2.9左右,石粉含量18%左右;还有一部
分由高速立轴破对3㎜以上的粗砂破碎整形。该
流程具有较高的制砂能力,可产生较高的石粉含
量且细度模数及含水率稳定,性价比较高等特点。
3 原设计生产规模和参数
3.1 生产能力
系统规模按照混凝土高峰月强度5.3×10
4
m
3
、
毛料处理能力700t/h、成品骨料生产能力560t/h设
计,生产三级配混凝土。
3.2 工作制度
月工作25d,每天2班、14h、月工作350h,
系统毛料来源于距粗碎1.3km的倮打塘料场。
3.3 建设工期
系统于2009年12月16日施工,于2010年
10月投产试运行,建安工程为合同总价项目。
4 扩容后生产规模和参数
4.1 生产能力
系统规模按照混凝土高峰月强度16×10
4
m
3
、
毛料处理能力1 500t/h、成品骨料生产能力1 200t/h
设计,三级配混凝土
[2]
。
4.2 工作制度
月工作25d,每天2班、14h、月工作350h,高
峰时段按照每天3班生产校核。系统毛料来源于距
粗碎2.3km的燕子崖料场和距粗碎1.3km的倮打塘
料场,形成从采场至加工系统一条龙的生产线。
4.3 建设工期
2013年6月对系统进行消缺扩容改造,
2015年9月完成。截止2019年2月,供应成
品料总量730×10
4
t,月供应量最高为2017年8
月31.6×10
4
t,其中2017年8月供应成品砂最
高为11.9×10
4
t,成品骨料20×10
4
t;向里底电
站供料总量277×10
4
t,向乌弄龙电站供料总量
453×10
4
t。
4.4 系统主要技术指标及生产能力
系统主要技术指标见表3,成品骨料小时生产
能力见表4。
表3 系统主要技术指标表
序号项 目扩容
1成品生产能力/(t/h)1 200
2粗破/(t/h)1 500
3二破/(t/h)820
4预筛/(t/h)1 500
5第一筛分/(t/h)1 625
6第二筛分/(t/h)660
7成品料仓/×10
4
m
3
11
8运行人员/人135
9生产班制/(班/日)2(按3班校核)
10系统供水量(m
3
/h)1 000
11系统用电量/(kW/h)7 500
12建筑面积/m
2
1 800
13占地面积/×10
4
m
2
㎡9
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云南水力发电
2021 年第5 期
表4 成品骨料小时生产能力表
粒径/mm80~4040~2020~5<5合计
设计成品总量/×10
4
t118.8156.5144.3256.2675.8
三级配骨料生产能力/(t/h)3 200
二级配骨料生产能力/(t/h)0
4.5 主要设备配置
系统设备总数为229台(套),设备利用率按
照85%左右配置,总装机容量8 823.6kW,配置
的主要设备有:一破:1台Ci124,2台NP1415反
击式破碎机;中(细)碎车间:3台Ci 225反击
式破碎机;制砂车间:6台PL9500SD立轴冲击破
碎机;粗砂整形车间:3台PL8500高速冲击破碎
机,2台2618VM高频振动筛;预筛分车间:2台
2YKR2460重型双层圆振动筛;第一筛分车间:4
台3YKR2475三层圆振动筛;第二筛分车间:6台
3YKR2475二层圆振动筛;胶带机62条;地重衡
2台(80t);系统设备购置费用约4 210×10
4
元。
4.6 运行管理
1)由项目经理和分管副经理以及下设相关部
门组成项目领导管理机构,对项目实施全面责任。
建安期人员配置400人,运行期人员配置135人;
系统月工作25d,每天工作14h,其余8h为检
修时间,遇重大或临时突发事件,每月有4~5d
全天检修,检修时间安排在白天,主要检修维
护项目有电器控制系统、调整破碎机开口尺寸、
筛网、料斗滑槽等修理更换。电站混凝土高峰
浇筑时间段,各参建单位之间建立共享器材信
息网,充分利用和合理调剂设备和材料等提高
检修效率。
2)设备运行采用自动控制和手动控制两种控
制方式相结合。系统值班正常运行时,开、停机
均采用计算机自动控制。手动控制主要用于安装
和检修时单机调试,有紧急事故停机控制、记录
和统计均可自动地进行记录并存盘,管理系统可
随时查阅系统设备的实时参数,可通过视频监控
胶带机运行、物料计量,部门数据通讯共享,满
足系统安全、可靠、连续运行要求。
5 扩容后主要生产工艺得到改善
1)在粗碎车间增加筛分和水洗的工艺,利用
1台双螺旋洗石机,对<20mm部分进行清洗,解
决料源的含泥量较大和料源夹泥的问题。
2)第一筛分车间由原湿法生产,调整为干
法生产。①采用三层圆振动筛分机,生产大中
小三种规格的骨料,进入成品料仓前,用圆振
动筛控制大石超径含量并对骨料冲洗、脱水;
②制砂料源含水率,控制在2%以下,制砂车
间能够连续生产运行,解决石粉含量不足和不
稳定的问题。
3)新增粗砂整形车间,利用高频筛和高速立
轴式破碎机,优化设备运行参数,对部分粗砂进
行整形,解决了粒型优化和筛分不充分问题。
4)新增两套风选系统,采取“封闭抽风收尘”
的控制方案,解决制砂系统除尘以及调节砂的石
粉含量和级配问题
[3]
。
6 砂石骨料质量
1)通过近百次的爆破试验,对爆破参数进行
优化;配置带冲击器的液压挖掘机随时解小超径
石;超径石的解破作业在采石场内完成,使得进
入粗碎超径石由原来的15%降至2%以内。
2)2014年4月对成品砂仓进行完善,在砂仓
底板浇筑混凝土,增设排水沟槽,在制砂车间和
调节料场、及胶带机等部位增加防雨棚;强化制
砂各工序降尘生产管理,使人工砂含水率始终保
持在3%~5%。解决人工砂含水率偏高,不稳定
问题。
3)成品骨料主要存在片状粒型较多,大中小
石中径含量不足,其中径含量分别为35%、40%、
50%左右,通过对破碎机开口及筛网筛孔尺寸调
整,以及调整进入筛分和破碎机的物料流量,在
料场调整爆破孔网参数等措施,却始终没有很好
解决,在选择料场规划设计阶段,应特别注意这
个问题。
4)在大石、中石成品料仓增设了24m高
的骨料缓降设施;骨料进入成品料仓前加水冲
洗。经多年统计:骨料针片状含量、超径含量,
含泥量等指标合格率在97.4%以上控制较好;
小石的逊径合格率在90%以上略低一些,主要
是筛分流量不稳定,筛分效率低、料层较厚没
有筛透
[4]
。
5)经过多次混凝土试验,对人工砂石粉含量
标准进行完善,增加碾压砂石粉含量,其标准为
碾压砂石粉含量为20%~24%(水洗法),常态
赵明华,汤荣平,杨林,龙耀东 里底水电站倮打塘砂石加工系统扩容改造与应用
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砂石粉含量为18%~22%;经统计:碾压砂细度
模数平均为2.82,石粉含量21%左右,合格率控
制在98.5%以上;常态砂石粉含量17%左右合格
率控制在95.5%以上,细度模数2.6~2.95波动
较大,合格率略低,主要原因筛分车间产生的石屑、
高速立轴破制砂、石粉相互掺和不均匀,引起细
度模数波动
[5]
。
7 其它有关问题
倮打塘系统周围居住少数民族村落,存在施
工扬尘、爆破震动等环保问题和社会稳定问题,
针对现场情况,采取了许多措施。
7.1 防尘降噪
1)加强料场开采爆破各工序管理,优化爆
破方案,降低单响药量,控制装药总量,降低
爆破震动影响;在料场周边民房处布置爆破震
动监测点定期检测,及时提交检测报告报相关
部门备案。
2)完善料场、砂石加工厂防尘措施。投入
900
+
×10
4
元改造燕子崖料场粉尘防控设备,爆破
过程、溜渣过程、装运过程采用“洒水喷雾降尘”;
在破碎、筛分及胶带机等灰尘源头采取如“喷水
雾降尘、封闭出料廊道”“风机抽风、除尘器除尘”
等相关措施。
3)对系统内噪音源头,如破碎机、地弄、筛
分等部位采用吸音板封闭隔音完善,漏斗溜槽利
用废旧胶带、耐磨橡胶铺垫。
4)公路沿线建设绿化树隔离带,居民区附近
设置禁鸣、限速标示牌及减速带,通过上述措施
[6]
,
工作面扬尘和噪音得到全面控制。
7.2 水环境保护
健全并加强料场和系统生产用水处理系统运
行管理措施,采用由预沉池、链条式刮泥机、集
泥斗等设施组成的,较为成熟的“预沉淀、MGS
高效澄清器、DH高效净化器并联净化”水处理工
艺方案,实现了生产用水循环使用,做到污水零
排放。在系统内规划适宜的绿化方案,兼顾到周
边环境的持续保护,系统占地面积9×10
4
m
2
,绿
化面积为7 800 m
2
,绿化率为8.6%,打造成绿色
环保的花园式厂区
[7]
。
7.3 和谐共建共享
政府牵头2015年10月组建了电站建设劳务
运输合作社,将电站周边地方个体工程车辆组织
起来,实行农民合作社式经营管理,参与砂石骨
料运输等工作;有针对性地开展对村民的劳动技
能上岗培训,为企业解决了“用工难”问题,化“两
难”为“双赢”促进了工程建设。
参考文献:
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[2]DL/T5397-2007水利水电施工组织设计规范[S].
[3]郭俊威.建筑施工中混凝土施工技术要点及工艺[J].江西建材,
2019,(6): 187-188.
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2016,(21): 114.
[5]吴仕文.水利施工中的混凝土裂缝控制研究[J].建材与装饰,
2019,(19): 290-291.
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建材,2019,(6): 175-176.