砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、精品砂石（加工）系統(tǒng)（廠）設(shè)計(jì)1 料源選擇砂石料源有兩種：一是河床河灘的天然砂礫石料場（簡稱天然料場）；二是開山爆破的人工砂石料場（簡稱人工砂石料場）。料場選擇的原則：一是料場的石料質(zhì)量包括化學(xué)成分、物理性質(zhì)和力學(xué)性能等必須滿足使用要求；二是料場的有效地質(zhì)儲量必須滿足需用要求；三是開采加工運(yùn)輸條件好（成本最低、最經(jīng)濟(jì)）。2 砂石廠設(shè)計(jì)條件和依據(jù)2.1 砂石廠設(shè)計(jì)條件（ 1）廠址的場地條件：包括地形、地貌、地質(zhì)，以及水源和供電情況并至少要有千分之一地形圖；（ 2）對外交通條件：外部交通是否便于進(jìn)場公路的連接。2.2 砂石廠設(shè)計(jì)依據(jù)（ 1）料場地質(zhì)勘探（詳查）成果：包括化學(xué)成分、物理性質(zhì)和力學(xué)性能

2、，含水量、含泥量和泥塊含量，表觀密度等；（ 2）天然料或爆破料的試驗(yàn)成果：包括最大顆粒粒徑、各級顆粒級配百分比例、松堆密度等；（ 3）對各級砂石料需用產(chǎn)量和產(chǎn)品品種的要求；（ 4）對砂石料生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的要求。3 砂石廠生產(chǎn)規(guī)模根據(jù)混凝土高峰月澆筑強(qiáng)度、混凝土骨料級配和料場勘探成果（含泥量的多少）計(jì)算確定生產(chǎn)規(guī)模。3.1 生產(chǎn)能力計(jì)算（1）生產(chǎn)能力：Qs=2.2Qy/350-t/h（加35%取整數(shù)）式中：Qs-成品砂石料生產(chǎn)能力（t/h）;2.2 每立方米混凝土需2.2t砂石料；Qy-高峰月混凝土澆筑強(qiáng)度（m3/Y）、350一兩班14h作業(yè)制，月工作25天350h。（2）根據(jù)混凝土骨料級配計(jì)算各

3、級料的產(chǎn)量按下表比例計(jì)算水工混凝土骨料級配比例表常規(guī)混凝土碾壓混凝土15080mm8040mm4020mm205mm50mm4級配23.70%23.70%15.80%15.80%21%3級配30%22.50%22.50%25%2級配32.50%32.50%35%3.2 處理能力計(jì)算處理能力：Qc=KsQs-t/h式中：Ks包括含泥量、加工、堆存、運(yùn)輸?shù)染C合損耗系數(shù)。對石灰?guī)r砂石料場一般含泥量都在9%左右，加上加工沖洗、堆存、運(yùn)輸?shù)瓤倱p耗為20%（已被龍灘兩個(gè)砂石系統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)踐所證實(shí)），Ks=1.25。4 主要組成部分水電工程混凝土骨料大多采用三級配或四級配，一般采用三段破碎一四段破碎，砂石料場

4、大多為灰?guī)r（沉積巖），含泥量較高，大多采用濕法生產(chǎn)并對40mm以下物料采用洗石機(jī)除泥，而濕法生產(chǎn)人工砂的石粉含量只有57%,必須增加石粉回收裝置系統(tǒng)主要由粗碎車間、預(yù)篩分與中碎車間、細(xì)碎車間、主篩分車間、超細(xì)碎與檢查篩分車間、（為調(diào)節(jié)人工砂細(xì)度模數(shù)必要時(shí)增加棒磨車間）、轉(zhuǎn)料倉、調(diào)節(jié)料倉、半成品堆場及成品料堆場、石粉回收及廢水處理系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電及電氣控制等部分組成。5 生產(chǎn)工藝流程（1）根據(jù)最大給料粒度、砂石料處理能力、破碎巖石的物理化學(xué)性質(zhì)（破碎功指數(shù)、磨蝕指數(shù)、硬度和抗壓強(qiáng)度）、破碎比、含泥量、堆積密度、表觀密度等選擇粗碎車間的棒條給料機(jī)、破碎機(jī)、除泥篩分（需要除泥工況時(shí)），并確定

5、給料機(jī)棒條間距和破碎機(jī)排料口的開度。對硬度較大，破碎功指數(shù)Wi>14的巖石選擇顆式破碎機(jī)或旋回式破碎機(jī)；對較軟巖石（破碎功指數(shù)Wi<14如砂巖、灰?guī)r可選擇反擊破，但必須控制給料是混合料（爆破料或天然料）；不論巖石性質(zhì)如何，粗碎都應(yīng)該優(yōu)先選擇顎式破碎機(jī)，因?yàn)轭€破較旋回破簡單可靠、土建工程量小。（ 2） 根據(jù)砂石料處理量和各粒級骨料需要的產(chǎn)量、料場開采爆破粒度曲線或各顆粒級配比例表、破碎機(jī)排料粒度曲線、以及考慮含泥量和加工沖洗、堆存、運(yùn)輸損耗等進(jìn)行砂石料級配平衡計(jì)算并計(jì)算閉路生產(chǎn)的循環(huán)量。（3）必須滿足混凝土骨料生產(chǎn)質(zhì)量要求，一般水工混凝土骨料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：粗骨料：超徑5%、遜徑10%、針

6、片狀含量不超過15%。細(xì)骨料：細(xì)度模數(shù)2.42.8，石粉含量：常態(tài)砼1015%（規(guī)范618%）、碾壓砼1620%（規(guī)范1022%）。（4）根據(jù)砂石料平衡計(jì)算的結(jié)果和砂石產(chǎn)品質(zhì)量要求進(jìn)行工藝設(shè)備包括破碎機(jī)、洗選設(shè)備、給料機(jī)、膠帶機(jī)等選擇配置。注意：所有設(shè)備的選擇都必須留有20%以上的富余量，設(shè)計(jì)必須留有足夠的余地，這是一條基本設(shè)計(jì)原則，請大家遵循，否則就會造成生產(chǎn)的被動局面。(5)繪制系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程圖。以棉花灘水電站砂石廠為例： 和合理的溢料比例，達(dá)到了弼度g 安宜k.不需3m篩網(wǎng)調(diào)節(jié)細(xì)故將其拆除。棉花橢福難承電站充程圖 閩江局(大壩標(biāo))砂石廠流程圖6 總平面布置(1)系統(tǒng)布置應(yīng)充分考慮利用場

7、地地形高差，自上而下進(jìn)行布置，最好能設(shè)置34個(gè)平臺，盡量避免或減少膠帶機(jī)提升運(yùn)輸高度，以降低膠帶機(jī)電機(jī)功率，減少場地平整工程量，便可節(jié)約系統(tǒng)建設(shè)投資和降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用，即節(jié)省投資降低成本。(2)系統(tǒng)布置應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求，應(yīng)于車間和膠帶機(jī)工藝布置圖同時(shí)進(jìn)行并起主導(dǎo)作用。(3)在場地容許條件下半成品堆場應(yīng)盡量加大，具堆料活容量應(yīng)至少滿足成品料生產(chǎn)一個(gè)班（7h）需要量。（ 4）成品料堆場亦應(yīng)盡量加大，采用濕法生產(chǎn)時(shí)，考慮骨料的自然脫水，砂堆場堆存的活容量應(yīng)能滿足7天需要量并應(yīng)采用卸料小車分3倉堆料，按一倉進(jìn)料、一倉脫水、一倉使用的程序安排生產(chǎn)。（ 5）膠帶機(jī)的布置： 膠帶機(jī)的傾斜角度：對毛料、混合

8、料、細(xì)石、干砂一般18°對水洗砂、分級的中石、大石、特大石一般14°對520mm的碎石16°。 機(jī)尾受料點(diǎn)到機(jī)尾滾筒中心線的距離12002500mm,根據(jù)落料長度決定，受料區(qū)段到機(jī)尾滾筒中心線的凈空距離不宜小于900mm。 應(yīng)根據(jù)受料點(diǎn)/區(qū)段到卸料點(diǎn)/區(qū)段及沿線的地形條件進(jìn)行膠帶機(jī)的布置，如受料區(qū)段必須是水平段，水平段大多為順地爬行，采用標(biāo)準(zhǔn)支腿，水平段的最小長度是由離開最后導(dǎo)料槽不小于5m為限，在提升凹弧起弧點(diǎn)位置容許范圍內(nèi)越長越好；由水平段到提升傾斜段需經(jīng)凹弧過渡，凹弧曲率半徑一般帶寬B800mm以下為80m，B1000mm以上為120m，最小曲率半徑須通過計(jì)

9、算選取，傾斜角度（弧線的中心角）應(yīng)滿足第條要求，半徑和中心角確定后，即可計(jì)算出弧線長、弦長、弧線段提升高和水平長；根據(jù)要求的提升高如跨路一般需3.84.1m凈空高度-弧線段提升高，計(jì)算第一斜線段長和斜線段水平長，如果尚未到達(dá)卸料點(diǎn)或卸料區(qū)段要求高度，尚需繼續(xù)提升到位并采用凸弧段過渡到水平段到達(dá)卸料點(diǎn)，凸弧曲率半徑一般帶寬B500mm為12m、B650mm為16m、B800mm為20m、B1000mm為24mB1200mm為28m，最小曲率半徑須通過計(jì)算選取，確定半徑后即可計(jì)算弧線長、弦長、弧線段提升高和水平長；再根據(jù)最終提升高計(jì)算第二斜線段長和第二斜線段水平長；最后倒推用膠帶機(jī)水平長Ln-L1

10、-L2-L3-L4-L5計(jì)算出機(jī)尾段長度。 凸弧段最小曲率半徑R1計(jì)算對織物芯帶：R1> (3842) B?sin入3.11-1 )可編輯3.11-2 )對鋼絲純芯帶：R1>(100167)B?sin入式中：B膠帶寬度，m；托輾槽角，(°)0 凹弧段最小曲率半徑R2計(jì)算凹弧段的曲率半徑應(yīng)保證膠帶機(jī)空載啟動時(shí)，膠帶不會從托輥上跳起，凹弧段最小曲率半徑:R2>(1.31.5)Fx/qB?g(3.11-3)式中：FX凹弧段起點(diǎn)處膠帶張力，N；qB膠帶質(zhì)量，kg/m;g重力加速度，9.81m/s2。(6)場內(nèi)道路的布置需考慮與對外交通的銜接。(7)布置應(yīng)盡量緊湊、全面，必須

11、充分考慮供排水(含污水處理)、供配電及控制，以及調(diào)度室、會議室、值班室、修理間、倉庫等布置位置。(8)總平面布置圖應(yīng)包括主要設(shè)備表、控制點(diǎn)坐標(biāo)表、膠帶機(jī)頭尾坐標(biāo)表及必要的說明。7名詞解釋(1)骨料級配：按照骨料粒徑進(jìn)行的分級。例如四級配：特大石G1：15080mm、大石G2:8040mm、中石G3：4020mm、小石G4：205mm。（2）骨料超遜徑超徑超過粒級上限粒徑的顆粒（5%）。遜徑小于粒級下限粒徑的顆粒（10%）。（3）骨料針片狀狀狀一長度粒級平均粒徑2.4倍顆粒。片狀一厚度0粒級平均粒徑0.4倍的顆粒。針片狀標(biāo)準(zhǔn)015%。（4）細(xì)骨料（砂）-粒徑05mm的顆粒稱之為砂。砂的細(xì)度模數(shù)表

12、示砂粒粗細(xì)程度的數(shù)。用圓孔試驗(yàn)分析篩做試驗(yàn)，各層篩孔孔徑為：5mm、2.5mm、1.25mm、0.6mm、0.3mm、0.16mm.石粉粒徑小于0.16mm的微粒料稱為石粉。（5）破碎比進(jìn)料最大粒徑與破碎產(chǎn)品最大粒徑之比。總破碎比原始物料的最大粒徑與最終破碎產(chǎn)品的最大粒徑之比。常用破碎比范圍（開路）：式破碎機(jī)35圓錐破碎機(jī)46反擊式破碎機(jī)1015破碎機(jī)排料口開度：e=d/z式中：e破碎機(jī)排料口開度（mm）。d破碎產(chǎn)品的最大粒徑（mm）。z產(chǎn)品最大粒徑與排料口開度比值。對中等可碎巖石：顎式破碎機(jī)z=1.6。圓錐破碎機(jī)z=1.9。(6)巖石類別：火成巖一地幔的巖漿，通過火山噴發(fā)轉(zhuǎn)移到地殼內(nèi)外，冷卻

13、后形成的巖石。如：玄武巖、安山巖、輝綠巖、班巖、花崗巖、閃長巖等。沉積巖一經(jīng)風(fēng)化、遷移，沉積在地表、湖海的底部，在高壓和化學(xué)作用下重新凝聚而形成的巖石。如：礫巖、砂巖、灰?guī)r、頁巖等。變形巖一火成巖或沉積巖由于劇烈的高溫高壓造成的物理和化學(xué)性質(zhì)變變化形成的巖石。如：花崗巖一片麻巖、輝綠巖/玄武巖一閃巖、石英砂巖一石英巖、灰?guī)r一大理石。(7)破碎功指數(shù)Wi一表示物料破碎的難易程度(KWh/t)。Wi破碎功指數(shù)Wi可碎性描述<10非常軟，如砂巖。10±310-14軟，如石灰?guī)r。12±314-18中等，如花崗巖。16±618-22硬，如輝綠巖。19±422

14、以上非常硬，如玄武巖。20±4(8)磨蝕指數(shù)Ai一表示物料對機(jī)件的磨損程度Ai磨蝕指數(shù)Ai磨蝕性描述<0.1非常低，如石灰?guī)r0.0010.030.10.2低磨蝕性，如玄武巖0.2士0.10.2-0.4中等磨蝕性，如片麻巖0.5士0.10.4-0.6較圖磨蝕性，如花崗巖0.55±0.10.6-0.8高磨蝕性，如石英巖0.75±0.1>0.8及具圖的磨蝕性，如石英砂巖0.9常見巖石Wi和Ai及抗壓強(qiáng)度巖石名稱巖石類型WiAi抗壓強(qiáng)度（Mpa）標(biāo)準(zhǔn)（Mpa）閃后變形巖160.4200300>60安山巖火成巖160.5170300>80玄武巖火成巖

15、200.25300400>80輝綠巖火成巖180.28250350>80白云巖沉積巖12<0.0250150>60閃長巖火成巖190.4170300>80灰長巖變形巖210.4200350>60玄巖石變形巖180.3150300>60片麻后變形巖160.48200300>60花崗巖火成巖160.46200300>80石灰石沉積巖11<0.0180180>60大理石變形巖12<0.02100200>60石英方變形巖160.75150300>60砂巖沉積巖100.7530150>60赤鐵礦石110.51002

16、00磁鐵礦石80.2501508 公路集料(1)路底基層和基層集料：040mm.(2)水泥碎路面砂石料的分級：40202010105mm50mm.(3)瀝青碎路面砂石料的分級：35151555330mm。9 鐵路道渣鐵路道渣的碎石規(guī)格為：6316mm。10 混凝土骨料級配混凝土骨料級配、含砂率等見附表。附表1混凝土骨料組合比初選混凝土種類級配后了取大粒徑mm卵石(小:中:大:小)碎石(小:中:大:小)常態(tài)混凝土二4040:60:0:045:55:0:0三8030:30:40:030:30:40:0四15020:20:30:3025:25:2030碾壓混凝土二4050:50:0:050:50:0

17、:0三8030:40:30:030:40:30:0注:表中比例為質(zhì)量比。附表2常態(tài)混凝土砂率初選骨料最大粒徑水膠比mm0.400.500.600.702036383840404242444030323234343636388024262628283030321502022222424262628注1：本表適用于卵石、細(xì)度模數(shù)為2.62.8的天然中砂拌制的混凝土。注2:砂的細(xì)度模數(shù)每增減0.1,砂率相應(yīng)增減0.5%1.0%。注3:使用伸后時(shí)，砂率需增加3%5%。注4:使用人工砂時(shí)，砂率需增加2%3%。注5：摻用引氣劑時(shí)，砂率可減小2%3%;摻用粉煤灰時(shí)，砂率可減小1%2%。注：表中砂率為混凝土坍

18、落度為1060mm時(shí)的數(shù)值，混凝土坍落度大于60mm時(shí),混凝土坍落度每增加20mm砂率增加1%附表3碾壓混凝土砂率初選骨料最大粒徑mm水膠比0.400.500.600.70403234343636383840802729293232343436注1:本表適用于卵石、細(xì)度模數(shù)為2.62.8的天然中砂拌制的VC值為3s7s的碾壓混凝土。注2:砂的細(xì)度模數(shù)每增減0.1,砂率相應(yīng)增減0.5%1.0%o注3:使用碎石時(shí)，砂率需增加3%5%o注4:使用人工砂時(shí)，砂率需增加2%3%o注5:摻用引氣劑時(shí)，砂率可減小2%3%;摻用粉煤灰時(shí)，砂率可減小1%2%。附表4人工骨料混凝土用水量和砂率參考值混凝土種類二級

19、配三級配四級配備注用水量砂率用水量砂率用水量砂率常態(tài)12036100318528水膠比0.55,坍落度30mm50mm,摻高效減水劑、引氣劑（含氣量混凝土130110954.55.5%）、2040%I級粉煤灰碾壓85377532水膠比0.55,VC值10s±5s,摻高效減水劑、引氣劑（含氣量混凝土953985344.55.5%）、4060%I級粉煤灰11有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定（1）基礎(chǔ)埋深規(guī)定根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，“除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深不宜小于0.5m”，這就意味著巖石地基的基礎(chǔ)埋深不宜大于0.5m,故對新鮮巖石地基的設(shè)備基礎(chǔ)埋深統(tǒng)一規(guī)定為不得超過0.

20、5m,并且取消混凝土墊層，因?yàn)榛炷翂|層也是為土質(zhì)地基和風(fēng)化石地基設(shè)置的；對自然地基的基礎(chǔ)埋深一般按6001000mm考慮；對北方地區(qū)的基礎(chǔ)埋深還應(yīng)考慮地基的凍脹性，季節(jié)性凍土的設(shè)計(jì)凍深按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（5.1.7）式計(jì)算。（2）基礎(chǔ)大小（尺寸）設(shè)計(jì)對自然地基的承載力一般按200kPa（0.2Mpa）設(shè)計(jì)，即1m2可承載20t重力（靜載荷），動載荷是靜載荷的5.5倍，依此計(jì)算基礎(chǔ)的橫斷面面積，并考慮1.2安全系數(shù)。（3）鋼筋混凝土保護(hù)層厚度保護(hù)層厚度（鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離）的設(shè)計(jì)規(guī)定：對于梁、柱混凝土保護(hù)層厚度不得小于30mm,對箍筋和構(gòu)造筋的保護(hù)層厚度不得小于15mm,基礎(chǔ)縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于40mm,當(dāng)無墊層時(shí)不應(yīng)小于70mm,當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度大于40mm時(shí)，應(yīng)對混凝土保護(hù)層采取防裂措施。(4)混凝土標(biāo)號選擇地坪和墊層混凝土為C10、基礎(chǔ)素混凝土為C15或C20、鋼筋混凝土為C20或C25。(5)護(hù)欄設(shè)計(jì)規(guī)定護(hù)欄高度1.01.1m(樓梯護(hù)欄高度不宜超過1.0m);立柱采用40*4角鋼，間距為1.0m;扶手采用力3450mm鋼管；中間橫桿采用30*4扁鋼或方616mm圓鋼，檢修平臺護(hù)欄中間橫桿為兩道，樓梯護(hù)欄中間橫桿為一道。(6)樓梯設(shè)計(jì)規(guī)定樓梯兩側(cè)采用厚度12鋼板，踏步采用50*5角鋼，踏板采用厚度