官地水电站竹子坝人工砂石骨料系统设计特点

官地水电站竹子坝人工砂石骨料系统设计特点倡赵建湘（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南长沙４１０００７）摘要：介绍在官地水电站超坚硬玄武岩条件下的人工骨料加工系统工艺特点与设计技术，主要阐述系统设计规模、设计布置、设备选型、制砂技术、污水处理、环境设计等关键技术，为官地水电站混凝土重力坝、进水口闸门井、引水系统及下游河道整治等工程成功建设的质量起着决定性作用。该水电站已建成投入运行，情况良好。关键词：高强度；玄武岩；人工砂石；工艺设计；设备选型；环境设计中图分类号：文献标识码：Ｂ文章编号：１００６－３９５１（２０１４）０６－００９１－０３ＤＯＩ：１０畅３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－３９５１．２０１４畅０６－０２４１工程概况官地水电站位于雅砻江干流下游、四川省凉山彝族自治州西昌市和盐源县交界的打罗村境内，系雅砻江卡拉至江口河段水电规划５级开发方式的第３个梯级电站。上游与锦屏二级水电站尾水衔接，下游接二滩水电站。碾压混凝土重力坝，坝顶高程１３３４ｍ，最大坝高１６８ｍ，坝顶长度５１６ｍ。右岸地下厂房装机４台单机６００ＭＷ机组，总装机容量２４００ＭＷ。竹子坝人工骨料生产系统主要承担官地水电站大坝（含消力池）、进水口闸门井及引水洞上平段和斜井段、下游河道整治等工程的混凝土所需的骨料供应任务。竹子坝人工骨料生产系统位于坝址上游右岸约３００ｍ（直线距离）的竹子坝沟内的缓坡地上。该系统承担约４００×１０４ｍ３混凝土和约２×１０４ｍ３喷混凝土的骨料生产，其中碾压混凝土约３０８×１０４ｍ３，常态混凝土约９２×１０４ｍ３，共需生产成品粗骨料约６４０×１０４ｔ，碾压混凝土细骨料约２６５×１０４ｔ，常态混凝土细骨料约７５×１０４ｔ。料源为竹子坝玄武岩人工骨料场。系统应满足混凝土浇筑月高峰强度约２５×１０４ｍ３的混凝土的粗、细骨料供应要求，加工系统毛料处理能力约２２００ｔ／ｈ，成品料生产能力约１７５０ｔ／ｈ，其中人工砂生产能力约６００ｔ／ｈ。竹子坝人工骨料生产系统由中国水利水电第八工程局承建，目前土建工程全部完成，设备安装调试已基本结束，达到试运行条件。２加工料源情况开采料场位于坝址上游右岸竹子坝后山坡一带，距坝址约１ｋｍ，料场分布高程１４４０～１６９５ｍ，北西向延伸约６００ｍ。地形坡角一般３５～４５°。料场岩性为二迭系上统（Ｐ２β３１～Ｐ２β３７）杏仁状玄武致密状玄武岩互层，并夹有少量紫红色凝灰岩条带。杏仁成份多为灰白色石英，部分为灰黑色玻璃质。料场底部高程在１４１０ｍ以上，有用层厚３０～２５０ｍ，有效储量１９２５×１０４ｍ３。岩石特点致密坚硬、强度高，最大干抗压强度高达３３６ＭＰａ，湿抗压强度Rw＝１５８～３０５ＭＰａ，软化系数０．７１～０．９１。干密度ρd＝２．９５～３．０８ｇ／ｃｍ３。官地水电站玄武岩强度比其它水电工程同类岩石的强度高，属超坚硬岩类。由于官地水电站玄武岩抗压强度极大，难于破碎，官地水电站采用碾压混凝土大坝，对于石粉含量的要求很高；根据以往的ＲＣＣ大坝工程施工经验，高强度岩石的人工砂石系统在制砂方面的难度尤为突出，因此，针对玄武岩特征，如何采用合理的工艺设计与设备选型，解决破碎和制砂问题成为官地水电站竹子坝人工砂石系统设计成功与否的关键问题。３系统主要设计特点3．1加工系统工艺布置设计３．１．１加工系统工艺设计特点１）砂石加工系统关键设备均采用技术领先、质量可靠、单机生产能力大的国外先进设备；且负载率比较低，保证了系统运行的可靠性和运行调度的灵活性。破碎设备（棒磨机除外）均为进口设备，除尘１９第３０卷第６期云南水力发电ＹＵＮＮＡＮＷＡＴＥＲＰＯＷＥＲ倡收稿日期：２０１４－０４－１４作者简介：赵建湘（１９６７－），女，湖南双丰人，工程师，主要从事水电工程施工技术管理工作。设备、石粉回收装置全部选用技术先进、质量可靠的全新设备。２）设计采用目前较为先进的工艺流程，按粗碎开路、中细碎与二筛构成闭路，立轴破与三筛构成闭路生产人工砂，辅以棒磨机制砂（调整砂的细度模数）进行设计，这样能够合理调节级配，对各级配的骨料起到整形作用。３）粗碎采用较为先进的进口旋回破碎机，旋回破碎机采用整体模块设计，无焊接结构，耐冲击性更强，维修简便，具有处理能力大、耐磨损、破碎产品粒型较好、粒度较小等特点；中、细碎采用的圆锥破碎机，具有破碎性能优越，产量高，粒形好，针片状含量少的优点，尤其对产品起到了整形作用。４）筛分设备选用质量相对好且使用经验成熟的设备，有效地确保筛分分级效率，提高砂石成品质量。５）为确保碾压混凝土用砂的质量要求及进一步降低制砂用水量和制砂成本，在二、三筛车间采用封闭式全干法筛分工艺，而且成品仓按砂石料品种分仓堆存，并在成品砂入仓前采取了脱水工艺，减少了仓内的脱水时间，稳定砂的含水率。大石仓设缓降器，防止骨料的再次破碎，保证产品质量。棒磨机原