水利工程论文-小浪底土石坝的砂石料加工系统.doc

水利工程论文-小浪底土石坝的砂石料加工系统摘要：小浪底大坝砂石料加工系统利用河滩冲积砂卵石料在同一系统生产土石坝的反滤料、过渡料，设计生产率高达1600t/h，在国内是第一家。在近五年的实际生产过程中，积累了宝贵的经验。本文从系统的工艺流程和系统布置、生产能力设计、设备选型、运行管理等方面着手，对该加工系统的先进性和其在小浪底大坝比计划提前13个月完工中所发挥的重要作用，以及在历时五年运行当中出现的问题及对策进行了客观分析。关键词：砂石料加工系统反滤料过渡料填筑质量工程进度工艺流程系统布置设备选型运行管理1.引言小浪底大坝为壤土斜心墙土石坝，其坝高154m，坝顶长1666.3m，坝体总填筑量5184.7万m3，其中反滤料有261万m3，过渡料320万m3。小浪底土石坝的砂石料加工系统主要就是用来生产大坝的反滤料和过渡料。反滤料在土石坝中起保护防渗土料不被渗透水流带走的重要作用，过渡料在土石坝中起保护反滤料并向堆石区过渡的作用，而且在大坝的填筑施工过程中要求反滤料和过渡料随坝体平起填筑，因此反滤料和过渡料的生产质量和产量对土石坝填筑施工的质量和进度具有直接影响。小浪底大坝是由以国际知名的意大利英波吉洛公司为责任方的黄河承包商承建，大坝的砂石料加工系统也是由他们自行设计修建的。系统除了主要生产反滤料、过渡料外，还担负了大坝所需的砼骨料、5区掺和料骨料、路基料等多种料的生产，整个系统的流程和布置比单纯的砼骨料加工系统要复杂得多，这些要求系统的设计和布置有很高的兼容性、开放性，要求对系统的运行管理水平要很高以保证其正常稳定的运行。该加工系统于95年10月投产，经过历时五年的高强度施工，大坝于2000年6月底提前计划13个月胜利填筑到顶，大坝的砂石料加工系统按质按量生产的反滤料和过渡料为这一胜利的取得发挥了重要作用。并且，利用河滩冲积砂卵石料在同一系统生产土石坝的反滤料、过渡料，且设计生产率高达1600t/h的砂石料加工系统在国内是第一次，积累了宝贵的经验。2.料源及成品料级配2.1料源反滤料、过渡料毛料取自坝址下游67.5Km处的马粪滩料场，勘探储量约766万m3，天然级配如表一所示，由表可见粒径80mm以上约占一半，粗砂（1.25mm）、小石（520mm）含量较少，细砂（1.2mm以下）含量很大。2.2反滤料级配要求合同文件中要求生产的2A、2B、2C三种反滤料由满足合适级配的砂和砾石组成，并提出了三条级配曲线，承包商为了能精确配取反滤料，也为了能同时利用本系统生产大坝基础所需的砼骨料的方便，根据级配曲线计算出各种骨料所占的理论重量百分数如表二示：由上表可看出，反滤料粒径都在80mm以下，其中205mm，51.2mm用量较大。加工系统按上表粒径范围生产出不同粒径的成品砂石骨料，利用准确的称量系统，按表二的百分数调配后充分混和，以达到合同文件中对反滤料的级配要求。2.3过渡料级配要求按照合同文件要求和工程师的批准，过渡料级配曲线见曲线一。可见过渡料最大粒径为250mm，粒径80mm以上超过50%，5mm以下只占10%左右，颗粒较粗，细料要求较少。3.工艺流程和系统布置分析该系统按生产的主要成品料的不同分成两大部分：过渡料生产部分和反滤料生产部分，根据料源的天然级配以及反滤料、过渡料的不同级配要求，系统的过渡料部分和反滤料部分生产流程设计各有特点。实际生产情况表明，系统最初的流程设计和布置是基本合理成功的，但也出现过一些问题，承包商根据实际生产的具体情况和需要作了一些改善，生产系统最终的流程和布置情况如下。3.1工艺流程系统工艺流程如图一示。从图中可看出，该系统除了毛料预筛分时将500mm以上超径料弃掉外，加工工艺为全闭路流程，弃料少，毛料利用率高，减少了重复运输。根据反滤料和过渡料的不同级配要求和坝上需要量高峰期不重叠的特点，系统设计具有很强的调节能力。系统将80mm以下的料主要作为反滤料的原料，大于80mm的料主要作为过渡料原料，过渡料与反滤料两生产系统既相互独立，又能互相调剂。过渡料料堆和反滤料的毛料堆紧挨在一起，当反滤料原料不够时，过渡料可自动补充。在过渡料部分98年5月改造以前，还利用C28皮带机从反滤料系统将人工碎石输送给过渡料，用以增加过渡料碎石含量，改善过渡料级配，同时增加过渡料生产能力。这样设计能充分发挥两部分的生