大法坪砂石加工系统输送机设计

导读: 关于总平面布置 大法坪砂石加工系统若利用长胶带成品运输线经过的龙滩沟和那边沟布置洗泥、中细碎和筛分制砂工段，在现有的位置仅布置粗中碎车间，可缩短长胶带机的长度，不用频繁更换运输骨料的品种，可提高设备运行的可靠性，同时也能增加储料仓的容积，或许比现在的布置更为合理。

1．输送机平面布置 根据大法坪砂石加工系统和大坝混凝土生产系统的布置规划，结合现场的地形地质条件长距离带式输送机的平面布置基本确定且头尾部高程分别为：381．2m和401．2m输送机下行20m。

2．输送机的纵向布置 输送机的纵向布置重点研究了两个方案。

方案一：按一条直线布置输送机尾部至龙滩沟那边沟至输送机头部采用隧洞布置，其余部分露天布置。

此方案带式输送机的设计运行工况简单，运行可靠；但输送机跨越龙滩沟的架空长度约200m，大架空高度近80m，结构工程量大，另外，两沟之间的山体不具备成洞条件，土石方明挖工程量大。

方案二：带式输送机的纵向布置与两沟内的渣场布置相结合，采用“先下后上，中间水平”的布置方式，即：先在隧洞内下行50m高差，然后采用路堤方式跨越龙滩沟、那边沟，水平布置，再在隧洞内上行50m高差。

此方案带式输送机的跨沟路堤与两沟内的渣场布置相结合，土建结构工程量小，可利用隧洞开挖渣料填筑路堤，挖填结合，另外带式输送机的建安与运行的交通也更为方便：不足之处是输送机的运行工况复杂，设计的技术难度增加。

经综合技术经济比较，方案二优势明显，带式输送机的纵向布置采用方案二。

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大法坪砂石加工系统应用新技术的体会

大法坪砂石加工系统是目前国内综合性砂石加工系统规模大之一，其许多性能指标已达到国内水电行业水平。

在设计实施过程中，除了充分利用承包人的丰富经验和雄厚技术力量外，发包人还给予了及时的指导和支持，监理人和许多设计科研院所，如长沙中南勘测设计研究院、长委设计院、长沙矿山研究院等，均给予了大力支持，是大协作的成功典型。

大法坪砂石加工系统推广采用的新技术、新工艺和新设备，有些是国内水电站工程施工中属应用的，有待于我们进一步去认识和总结。

笔者有幸全过程参与了砂石加工系统的建设与运行管理，下面谈几点体会。

关于设备选型 大法坪砂石加工系统选用的大型进口设备较多，费用较高，加大了建设和运行成本。

随着国内设备制造业水平的提高，在今后类似的工程项目中如能有计划地使用部分国产设备，将可降低建设和运行成本，并可以利用国内先进设备售后服务交通方便及时的有利条件，对系统生产运行将起到良好的保障作用。

大法坪砂石加工系统的中细碎设备在施工设计时选用的均是反击式破碎机，在系统投产后发现40～80mm料级碎石中60～80mm部分偏少，即中粒径含量未达到规范要求的40～70m，扩容改造时在中碎车间增加了2台圆锥式破碎后，问题得到了解决，这可能与石料的强度较低有关。

关于总平面布置 大法坪砂石加工系统若利用长胶带成品运输线经过的龙滩沟和那边沟布置洗泥、中细碎和筛分制砂工段，在现有的位置仅布置粗中碎车间，可缩短长胶带机的长度，不用频繁更换运输骨料的品种，可提高设备运行的可靠性，同时也能增加储料仓的容积，或许比现在的布置更为合理。

制砂工艺 砂石系统采用的是立轴破半干湿法制砂 棒磨机湿法制砂的新工艺。

在以后的砂石加工系统中如何探索采用有利于提高产品质量、降低成本和减少水及粉尘污染、提高石粉含量的新型制砂工艺将是今后一个重要的研究课题。

砂的脱水及细砂回收 砂脱水在湿法制砂工艺中是一个必不可少的环节，主要有机械脱水和堆存自然脱水等工艺方法。

在大法坪砂石加工系统中所采用的直线振动筛脱水不甚理想，有待探索改进。

新规范将石粉含量指标提高到6％～22％后，在传统湿法制砂工艺中增加细砂及石粉回收装置愈显迫切。

在大法坪砂石系统中采用的细砂回收装置有进口的水力旋流器，还有南宁德钢联重工研发的链板刮砂机。

水力旋流器运行效果的好坏，受所集来尾液量的大小、浆液浓度及浆液粒径的大小影响较为敏感，且设备购置费及运行成本均较高。

链板括砂机成本及故障率较低，且适应性强，与系统配置的水力旋流器配合使用有较好效果，但在以后的石粉回收设备的选型时还应充分考虑使用条件，使选用的设备能更好地满足使用要求。

废水处理工艺 大法坪砂石加工系统采用的环保型劲马处理系统→管道输送→尾矿库的处理方案，在系统生产初期收到明显的效果，但是由于料源问题使现在停止使用，采用了明渠输送→尾矿库沉淀→清水排放的方案。

这两种方案都是结合当时的技术条件和地型地貌而选择的结果，总的来说有条件建库时采用建库方案也许较为经济。

目前有单位正在探索一种在无建库条件时，采用在链板刮砂机上安装斜管进行水处理的新工艺；该设备可串并联布置，在堰上还可多层重叠布置，占地面积小，单位面积处理水量大。

处理效率约为35m3／h·m2左右，采用加药处理时效率还要大一些。

其泥浆一般可以用汽车直接运输堆存，水则直接回收利用，推广前景广阔。

砂石加工系统工程在水电站的建设过程中是必不可少的工程项目之一，其建设及运行管理的优劣，对主体工程建设的工期和质量有着不可估量的影响。

虽然大法坪砂石加工系统其规模、工艺和装备的技术水平均有了长足的进展，有不少项目已达到了先进水平，但为了适应目前我国水电的大开发，还有许多有待总结改进和提高的地方，个体的力量和经验教训总是有限的。

希望能够得到更为广泛的交流，以进一步提高我国人工砂石料加工业的经济技术水平，为我国的水电事业提供更好更优质的服务。

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砂石输送系统设计

针对工程施工区山势陡峻，公路运输运距远(运距约8．0km)、费用高的特点，经技术经济比较，大坝工程混凝土骨料采用长距离带式输送机输送方式。

带式输送机起点位于大法坪砂石加工系统，终点位于大坝混凝土生产系统，全长4km，设计输送能力3000t／h，驱动功率3×560kW，是目前国内水电行业单机长、输送量大、功率大的带式输送机。

长距离带式输送机沿线穿过高山，跨越龙滩沟和那边沟，整机大部分布置存隧洞内，隧洞段总长约3km，断尺寸为3．50m×3．25m(宽×高)，城门型。

为适应沟地形，带式输送机布置为两端高、巾问低，尾部高程400．00m，中部低点高程350．00m，头部高程380．00m。

龙滩水电站长距离带式输送机具有长距离(单机长度约4km)、变倾角(两端高、中段低)、高带速(带速4m／s)、大运量(3000t／h)的技术特点，且对运行可靠性的要求很高。

为了提技术先进、运行可靠、经济合理的带式输送机设计方案，我院与相关带式输送机设计、制造单位联合，在借鉴国内外已有长距离带式输送机设计、运行经验的基础上，针对长距离带式输送机设计、施工、运行过程中的各种关键技术问题，进行分析研究，提出8个具有不同特点的设计方案，经业主组织审查，终确定采用的招标设计方案如下。

长距离带式输送机采用头部双滚筒三电机马区动方案。

传动滚筒功率配比为2：1；驱动装置配置为：Y系列电机 CST可控驱动系统；拉紧装置为：液压自动拉紧装置。

该方案的主要特点为：采取单线布置方式，为确保长距离带式输送机能长期、稳定、可靠的运输大坝混凝土所需骨料，关键设备均采用国际先进、质量可靠的设备，且主要设备、部件均考虑整机备用。

龙滩工程在国内水电行业采用长距离、大运量、高带速的带式输送机运输成品胃料。

该机采用动态分析等先进手段进行辅助设计，选用具有国际先进水平的CST软起动驱动装置、钢绳芯输送带、托辊、轴承等设备及部件，保证了带式输送机的长期、连续、稳定运行，丁程建设期间，共输送成品骨料约1500万t。

该带式输送机的成功运行，为今后在类似工程项目推广应用，取得了有益的经验。

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