疆阿喀高速公路3标砂石料加工系统规划

新疆阿喀高速公路3标砂石料加工系统规划
一、工程概况及砂石骨料需求数量分析
新疆G3012阿克苏-喀什高速公路3标跨越喀什地区伽师县、克州地区阿图什市、喀什地区喀什市，途经西克尔镇、柯达良互通立交、红旗农场、阿图什、塔库提、喀什等城镇，全长151.482km。

路线基本与G314国道和南疆铁路平行布置，起点桩号K1302+500约对应G314国道K1304+850桩号，终点桩号K1453+982.258对应G314国道K1457+952桩号，工程内容包括路基、路面、桥涵、互通立交和安全设施及预埋管线施工等。

合同工期583日历天，计划于2011年4月28日开工，2012年11月30日完工，扣除每年11月～次年2月受冬季风雪、低温及冻土影响不能施工的因素后，实际有效的施工时间只有432日历天(包括次年11月)。

根据现场多次考察调研和工程量计算分析，目前初步考虑K1302+500～K1392+760段(伽师总场至格达良收费站段，全长90.26km)由项目部自营，其后的段落(格达良收费站段至喀什市段，全长61.222km)由合作方完成，所以本分析规划资料仅依据项目部拟自营段的砂石料需求总量，拟定料源分布位置、储量等来进行计算分析和规划。

项目部自营段计划分为3个工区组织平行施工，3个工区各自承担的施工段落为：三工区--K1302+500～K1332+290，全长29.79km；二工区--K1332+290～K1360+420，全长28.13km；一工区--K1360+420～K1392+760，全长32.34km。

经计算，以上3个工区砂石骨料需求总量为2615499m3，其中三工区需850472m
3，占需求总量的32.52%；二工区需819632m3，占需求总量的31.34%；一工区需945395m3，占需求总量的36.14%，各粒径区间砂石骨料需求如下表所示。

详细数据见附件：《新疆阿喀高速公路3标K1302+500～K1392+760段砂石料需求数量分月分区段计算表》、《混凝土工程砂石料需求数量分月分区段计算表》和《路面工程砂石料需求数量分月分区段计算表》。

各工区各粒径区间砂石骨料需求数量表
9.5
～19mm m3602822.88 23.05
19～26.5mm m37905.51 0.30
19～31.5mm m3395668.95 15.13
小计m32615498.86 100 小计2615498.86 100
二、料源情况
经过多次现场踏勘，目前在每个工区均初步选定了1～2个料源点，几个料场基本上都位于各工区的中间位置。

其情况分述如下：
一工区料源点位于八盘水磨，对应G314线K1376桩号，为天然级配河滩料，沿小河上下游两侧分布，国道两侧各有1个当地人开办的碎石加工系统。

其母料级配较好，储量比较丰富。

上游的细骨料比下游少4%左右，与能直接筛分利用的粗骨料相当，尚需加工(废弃)含量上游取样点比下游取样点多约6%，下游仅为7.3%。

从现有碎石加工系统已加工骨料看，细骨料通过水洗筛分后损失较大，成品率远低于现场筛分36%的含量。

一工区料源点图片(G314线K1375+800桩号上游)
一工区料源点图片(G314线K1376+000桩号下游)
二工区料源点位于伽师县招金矿业附近的国道左侧，对应G314线K1345+595桩号，为天然级配碎石料，母料级配较好，储量有待进一步普查，能直接筛分利用的粗骨料为48%左右，细骨料含量约为40%，目测特细砂含量较多，水洗筛分后，损失可能比较大，成品率较低，尚需加工(废弃)的含量为11.9%左右。

二工区料源点图片(G314线K1345+595桩号左侧)
三工区料源点位于西克尔镇附近的国道左侧，对应G314线K1315+085桩号，为天然级配碎石料，母料级配较好，储量有待进一步普查，能直接筛分利用的粗骨料为37%左右，细骨料含量约为54.5%，目测特细砂含量较多，水洗筛分后，损失可能比较大，成品率较低，但细骨料含量高，尚需加工(废弃)的含量仅为8.3%左右。

三工区料源点图片(G314线K1315+085桩号左侧)
现场天然料筛分及含泥量试验检测结果如下表所示：现场初步筛分及含泥量检测试验结果汇总表
料场位置母料性质
各粒径百分含量（%）
＜4.75含泥量(%)＞31.5 4.75～31.5 ＜4.75
一工区K1375+800上游天然级配河滩料13.3 50.7 36.0 4.9 一工区K1376+000下游天然级配河滩料7.3 50.9 41.8 4.7 二工区K1345+595天然级配碎石料11.9 48.0 40.0 9.1 三工区K1315+085天然级配碎石料8.3 37.2 54.5 8.7
天然级配筛分试验结果汇总表
粒径/通过率%/工点
筛分试验结果
一工区
G314线K1376+000
一工区
G314线K1375+800
二工区
G314线K1345+595
三工区
G314线K1315+085
筛孔尺寸
(mm) 37.5
31.5 100 100 100 100 26.5 97.0 95.0 97.0 98.7 19 89.1 83.3 88.7 92.3 16 83.7 78.0 82.1 87.7 13.2 78.3 72.7 75.5 83.0 9.5 67.2 63.4 65.4 74.9 4.75 45.1 41.5 45.4 59.4 2.36 30.2 25.9 28.6 48.3 1.18 19.3 14.6 19.8 35.6 0.6 13.2 11.4 15.2 22.2 0.3 10.1 9.8 11.3 16.7 0.15 7.5 7.1 8.4 10.8
说明：以上结果扣除了大于31.5mm的粗料，通过率按100%计算。

根据上述试验数据、工程所需砂石料粒径级配要求及现场天然料储量情况，在配置砂石料加工系统设备时，取消粗碎设备(颚式破碎机)及整形制砂设备(立式冲击破碎机)的投入，视实际加工出料情况选择增加配置1
套分级筛分设备(偏心块式圆振动筛)和1套洗砂设备(轻型单螺旋砂石洗选机)。

同时因二、三工区初步选择的料场的可用料相对较薄，需要的开采面积较大，采取固定式砂石料成套加工系统与移动式加工破碎系统相结合的方式更为经济可行一些；一工区料场储量大，可一次性采用固定式砂石料成套加工系统的方式。

三、人工砂石料加工系统生产能力控制指标分析
根据附件《新疆阿喀高速公路3标K1302+500～K1392+760段砂石料需求数量分月分区段计算表》、《混凝土工程砂石料需求数量分月分区段计算表》和《路面工程砂石料需求数量分月分区段计算表》的相关数据，可以得出下表所示砂石骨料需求指标：
各工区高峰月砂石骨料需求数量表
从上表可知，在砂石骨料需求总量中，混凝土工程共需砂石料571287m3，占需求总量的21.84%；路面工程共需砂石料2044212m3，占需求总量的78.16%。

混凝土工程砂石骨料需求高峰月出现在2012年的3月份和4月份，
3个工区每月共需混凝土骨料86636m
3，其中以三工区需求量最大，单月需求31110m3；路面工程砂石骨料需求高峰月出现在2012年的5月份和7月份，3个工区每月共需路面用骨料271522m3，其中以一工区需求量最大，单月需求98686m3。

但分月计算两项工程的砂石骨料的需求量并叠加后，总的砂石骨料需求高峰出现在2012年的4月份，3个工区在4月份共需砂石骨料349668m3，其中以一工区需求量最大，单月需求为126642m3。

根据工期强度和工地现场条件，砂石料加工系统采取“三班倒”24h连续生产的方式，每天有效工作时间为20h，每月按25天计算，剩余5天用于系统检修保养及易损配件的更换，即每月有效工作时间为500h。

因砂石料加工系统的生产能力指标为t/h，所以在t和m3的数据折算时，根据相关资料，砂石骨料的综合堆积容重按 1.53t/m3(砂和碎石的堆积容重分别为1.55t/m3和1.50t/m3)考虑。

另外砂石料加工系统的实际生产能力与原料硬度、可加工性、粒径大小、级配等因素密切相关，根据经验值，其实际生产能力一般只能达到厂商标称生产能力的50～60%。

本工程3个工区内初步确定的4个料场的天然砂砾石料经现场31.5mm和4.75mm方孔筛两级筛分试验，＞31.5mm的砂砾石料含量平均为10.2%，4.75～31.5mm的砂砾石料含量平均为46.7%，＜4.75mm的砂砾石料含量平均为43.1%，且储量较大，基本上不需鄂破粗碎，但原料中含泥量及含盐量较大，需洗砂机清洗，洗后细料损失量较大，需要反击破或立轴破细碎以补足细料损失和满足集料良好的连续级配需要。

并且本工程工期非常紧张，气候条件相对恶劣，砂石料生产和供应能否满足施工需求对工期的保证程度至关重要，所以在考虑系统的生产能力时需要留有适当的余地。

综上所述，砂石料加工系统的
实际生产能力按厂商标称生产能力的50%进行考虑。

在分析人工砂石料加工系统生产能力控制指标时，采取两种思路，分别计算后再分析选择经济合理的控制指标。

分述如下：
1、以高峰月砂石料需求总量为硬性指标计算砂石料加工系统的生产能力指标要求
即以上述《各工区高峰月砂石骨料需求数量表》中2012年4月各工区的砂石料高峰需求推算设备选型控制指标值。

虽然砂石料需求量是根据各需要砂石料的项目日平均强度叠加计算出来的结果，但因为砂石料系统安装运行调试完毕达到投产生产能力后，逐月累计产能超出需求的成品砂石骨料，在现场具备堆存条件予以储备，以便不利情况发生时，在砂石骨料的供应环节不致出现不足的情况，所以砂石料加工系统的产能不考虑富余系数，避免设备选型过大带来的供电负荷增加及经济性不好等一系列问题。

计算结果如下表所示：
砂石料加工系统选型控制指标计算表
2、根据实际投产产能逐月累计产量满足需求程度计算砂石料加工系统的生产能力指标要求
计算过程及结果详见附件《各工区砂石料加工系统实际生产能力满足需求程度估算表》。

在计算时，考虑到设备选型的经济效果，虽然2011年11月不安排工程项目施工，但从气候资料分析，11月份仍具备砂石料生产加工条件，成品料生产储存起来后，可为来年冬休结束掀起施工高潮创造先决条件(12月～2月不考虑生产，因为室外气温最低，且1月下旬至2月上旬期间为春节，生产人员不易组织)。

从估算表可知，三工区投入500t/h 的产能即可满足要求，到2012年8月只需生产15天即可停产，其中最大储存量出现在2011年11月，最大储量206360m3，工程完工时预计有15541m3剩余；二工区投入450t/h的产能即可满足要求，到2012年9月需生产10天后可停产，其中最大储存量出现在2011年11月，最大储量176447m3，工程完工时预计有18603m3剩余。

考虑到二工区地处一、三工区中间，由于工期紧张，如一、三工区出现砂石骨料不足的不利情况，需要往相邻两个工区调运，所以同时计算了投入500t/h的产能时的骨料供需情况。

投入500t/h产能后，到2012年8月生产10天后即可停产拆除系统，比450t/h 系统能提前1个月完成生产任务，最大储存量出现在2011年11月，最大储量217297m3，工程完工时预计有30040m3的砂石料剩余。

三工区投入600t/h的产能方可满足供需要求，到2012年7月时生产20天即可停产拆除系统，其中最大储存量出现在2011年11月，最大储量261127m3，工程完工时预计有15389m3砂石料剩余。

对比以上两种思路和分析方法，采用第2种分析结果时投入的砂石料
加工系统的产能总量为1550～1600t/h，而采用第1种分析结果时需投入
≥2160t/h的产能总量，第2个分析结果比第1个分析结果可减少560～610t/h的产能投入，节余比例达25.9～28.2%，所以采用第2种分析结果。

结论为：三工区和二工区均投入500t/h产能，一工区投入600t/h产能，3个工区投入的砂石料加工系统总产能为1600t/h。

四、设备选型和配置
从以往砂石料加工设备在相关工程上的使用实践和效果来看，洛阳大华重型机械有限公司生产的砂石料加工设备较为可靠实用，建议选用该公司的相关设备组合。

根据上述情况分析，三工区和二工区均采用1套YD-150型移动式破碎站和1套350t/h人工砂石料生产线来达到500t/h的产能需求；一工区投入1套600t/h人工砂石料加工系统来达到计算产能需求。

其相关参数如下：
1、YD-150型移动式破碎站
在上表中的“YD-150型移动式破碎站”栏，订购设备时，要求厂家取消PE600×1060颚式破碎机、PL-1000制砂机和NHXA700干法选粉机，同时中碎设备选用
Ⅲ型PFQ1310涡旋强力反击式破碎机。

洛阳大华移动破碎站拖车1(在购买时，与厂家协商取消颚式破碎机)
洛阳大华移动破碎站拖车2(反击破+筛分机)
上述YD-150型移动式破碎站的实际产能按厂家标称产能的50%计算，即75t/h(折算为49m3/h)，每月按生产500h(20h×25天)计算，平均单月产
量为37500t(24510m
3)。

2、350t/h和600t/h砂石料成套加工系统
人工砂石料成套加工设备标准配置组成表
工区三工区二工区一工区备注
主
要
设
备
型
号
、
规
格
、
数
量
处理能力(t/h) 350 350 600
最大进料(mm) 700 700 700
给料设备GZD140×500GZD140×500GZD160×600
粗碎设备PEF1000×1200PEF1000×1200PEF1000×1200/2取消颚式破碎机
检查筛分设备YKR1852 YKR1852 YKR2145
细碎设备PFQ1415 PFQ1415 PFB1215/4
分级筛分设备2YK1852/2 2YK1852/2 2YK2460/2
整形制砂设备PL-1200PL-1200PL-1200取消制砂机
洗砂设备XL-914 XL-914 2XL-1118
胶带输送机(m) 320～400 320～400 380～450
装机功率(kw) 750～900 750～900 950～1280
在订购设备时，取消上表中的粗碎设备和整形制砂设备，对应调整表中的装机功率和胶带输送机长度和条数。

上述砂石料成套加工系统的实际产能按厂家标称产能的50%计算，即350t/h型成套系统为175t/h(折算为114.4m3/h)，600t/h型成套系统为300t/h(折算为196m3/h)，每月按生产500h(20h×25天)计算，平均单月产量分别为87500t(57190m3)和150000t(98039m3)。

以上砂石料加工系统各组成部分的技术参数及图片如下：
PFQ型涡旋强力反击破和PFB型反击破
PFQ系列涡旋强力反击式破碎机技术参数
规格型号最大进料粒度(mm) 排料粒度
(mm)
生产能力
(t/h)
功率
(kw)
外形尺寸(mm)
重量
(kg) -150MPa -250MPa
PFQ1110 400 200 -35(80-90%) ～112 ～110 2845×2360×226213510 PFQ1113 400 200 -40(80-90%) ～150 ～320 28450×2719×226216050 PFQ1310 500 250 -40(80-90%) 180 ～160 3913×2511×292520095 PFQ1313 600 250 -40(80-90%) 225 ～220 3913×2719×292522650 PFQ1315 700 300 -50(80-90%) 280 ～280 3913×2969×292525500
PFB系列反击式破碎机技术参数
规格型号给料粒度
(mm)
排料粒度
(mm)
生产能力
(t/h)
功率
(kw)
外形尺寸(mm)
重量
(kg)
PFB1210<350<5080-11090-1322900×2408×300016960 PFB1212<350<5090-140132-1602900×2658×300022300 PFB1214<350<50100-160132-1802900×3190×300023600
YK系列圆振动筛、XL系列砂石洗选机和GZD系列振动给料机YK系列偏心块式圆振动筛技术参数
规格型号层数
筛孔尺寸
(mm) 双振幅振次
最大给料粒
度(mm)
生产能力
(t/h)
功率
(kw)
重量(kg)
YK1545 2/3 3-50 6-8 970 200 ～285 15/22 4893/6375 YK1845 2/3 13-100 8 970 200 97-891 30 5736/7850 YK1854 2/3 13-100 8 850 200 113-680 30 7985/9750 YK2460 2/3 13-100 6-9 850 200 172-1000 37/45 8850/11050 XL系列轻型单螺旋砂石洗选机技术参数
型号规格螺旋直径
(mm)
入选粒度
(mm)
耗水量
(m3/h)
生产能力
(t/h)
功率
(kw)
外形尺寸(mm)
重量
(kg)
XL-914914<1010～8010011～159070×2650×16386370 XL-1118 1118 <10 13～168 175 22 9070×2830×190012700
GZD系列振动给料机技术参数
规格型号
最大给料
粒度(mm)
转速
(r/min)
处理能力(t/h) 功率(kw) 外形尺寸(mm)
重量
(kg)
GZD95×300 400 970 ～120 3.7×2 3100×1750×1640 3360 GZD100×300 500 970 ～150 3.7×2 3100×1800×1640 3800 GZD100×360 500 725 ～150 5.5×2 3600×1700×1600 4200 GZD120×360 500 735 ～180 5.5×2 3880×2150×2115 4909 GZD120×420 600 735 ～200 7.5×2 4310×2157×2150 5710
3、装载机
3个工区5套砂石料加工系统各需1台装载机上料，共配置5台装载机，
其中二、三工区各2台，一工区配置1台，拟选用柳工ZL50C装载机。

4、推土机
3个工区的天然砂石料场松散程度不一，为了提高取料效率，考虑配置2台推土机配合装载机进行翻松、推料和集料，拟选用山推SD22推土机。

综上所述，项目部自营的K1302+500～K1392+760段砂石料加工系统所需设备配置计划如下汇总表所示：
砂石料加工系统设备投入计划汇总表
设备名称单位三工区二工区一工区合计洛阳大华YD-150型移动式破碎站套 1 1 - 2
洛阳大华350t/h砂石料成套加工系统套 1 1 - 2
洛阳大华600t/h砂石料成套加工系统台- - 1 1 山推SD22推土机辆3个工区共用2台 2
柳工ZL50C装载机台 2 2 1 5 五、施工人员配置估算
根据以往砂石料加工系统人员配置经验数据，每套系统每班需配置8人，即每套系统3班共需24人，5套系统共计120人。

（注：文件素材和资料部分来自网络，供参考。

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