最新国产砂石设备在巴基斯坦高摩赞RCC大坝中的应用

国产砂石设备在巴基斯坦高摩赞R C C大坝中的应用国产破碎机设备在国外工程中的应用巴基斯坦高摩赞水利枢纽综合项目大坝工程位于巴基斯坦西北边疆省 D.I.KHAN地区TANK镇以西的高摩赞（GOMAL ZAM）河上，是以农业灌溉为主、兼顾防洪和发电的综合利用工程，由灌溉区和蓄水区两部分组成。

灌溉区由两千多公里长的渠道网组成。

蓄水发电区距渠首60km，蓄水大坝坝高约133m，为碾压混凝土重力曲线坝。

高摩赞水利枢纽综合项目大坝因地质原因由碾压混凝土拱坝变为碾压混凝土曲线重力坝，碾压混凝土由投标初的40万m3增加至60万m3。

由于工期较短，因而对砂石系统的处理能力要求较高。

大坝砼砂石骨料以人工砂石料为主，天然砂石骨料作补充。

砂石系统布置在离大坝上游2km处675m平台上，防洪等级按10年一遇，设计小时处理强度为600t。

1 国产破碎机设备的使用情况碾压混凝土的骨料在混凝土单位容积中占很大比例，因此骨料的质量和成本是影响碾压混凝土单位造价的主要因数之一，而骨料的质量和成本与骨料的生产设备有很大的关系。

碾压混凝土级配要求砂石加工系统有较强的级配调节能力，闭路循环加工尤其必要。

由于高摩赞碾压混凝土大坝粗骨料设计级配最大粒径仅为75mm，超径石的处理量较大。

高摩赞砂石骨料生产工艺设计新颖，通过分段闭路循环实现了级配的灵活调节，对砂石骨料生产设备也提出了相应较高的要求。

巴基斯坦高摩赞水利枢纽综合项目工程，是一个大型综合性的EPC项目，风险较大，因而工程的成本控制至关重要。

国内近几年砂石骨料破碎生产设备发展较快，且价格相对国外的同类产品价格要低很多，考虑到运行管理里的设备维修、设备大修及中方管理人员对国产破碎设备更熟、对其性能更为了解，选择国产破碎设备更易于培训廉价的外方劳务。

因此选择国产破碎设备，砂石系统的生产运行管理成本要低很多。

巴基斯坦国内也有较为完善的砂石骨料生产设备配置，且价格较低，但是设备的生产处理能力较小，且都是一些小作坊式工厂的加工生产，只适用于一些小型电站的砂石骨料生产及渠道砂石骨料的生产。

满足不了生产强度较高的砂石系统的生产，也满足不了级配调节要求较高的砂石系统生产。

施工设备的选择对工程的施工成本影响较大，尤其是砂石骨料的破碎生产设备。

在运行管理的过程中，其配件更换较为频繁，选择经济合理的、质量较好、性价比较高的设备，对砂石骨料的生产成本控制尤为重要。

因此在国际工程中，使用国产的砂石骨料破碎生产设备是一条值得探索应用的、降低工程成本的路。

2 料场情况及生产规模根据料场的情况及设备的性能确定一个合理规模的砂石系统这点很重要。

能避免工程施工后因不能满足工程需要而搞增容设计所带来的麻烦。

相同混凝土生产强度要求下采用碾压混凝土施工比常态混凝土施工需要配置规模更大的砂石骨料加工系统。

2．1 料场概况根据高摩赞工地两个料场的试验数据资料，选用坝址区砂砾料场，承担大坝60万m3RCC提供毛料的任务，坝址区砂砾料场位于坝址区上游约lkm至5km的Gomal河河漫滩上。

河漫滩宽300~600m，除主河道过水外，漫滩上有2～4条较小支流。

由于骨料表面多附泥膜，故需清洗。

坝址砂砾料场颗分试验成果统计见表1。

表1 坝址砂砾料场颗分试验成果统计表根据试验成果，砂砾料中（未包括占砂砾石15%的粒径大于150mm的骨料）4.75~150mm砾料占53.67~76.74%，平均65.69%。

其中75~150mm砾料占1.7~12.7%，平均7.4%；75~37.5mm砾料占11.1~25.8%，平均17.9%；37.5~19mm砾料占11.5~17.4%，平均15.0%；19~4.75mm砾料占18.5~35.4%，平均25.4%；小于4.75mm砂占22.35~45.15%，平均33.55%。

骨料级配平衡计算表见表2。

表2 骨料级配平衡计算表由骨料级配平衡计算可得，进入粗碎的处理量为天然料的15%，进入GP100C破碎处理量为17.69%，成品料获得率为79.8%，弃料率为20.2%；多余小石用于人工制砂，成砂率为0.7，人工砂与天然砂的掺合比例为4：6。

2．2 工厂规模砂石系统占地约8000m2。

系统主要由粗碎车间（含棒调筛分）、筛分车间、中碎车间、制砂车间、检查筛分车间及半成品料堆、调节料堆、成品骨料堆场、控制系统及其辅助设施等组成。

设计小时处理强度为600t。

详见系统技术特性见表3。

表3 系统技术特性表2．3 系统布置（1）半成品加工，位于▽675m平台上，主要由粗碎车间，半成品堆场组成。

主要用于将料场开采来料加工成<150mm半成品料。

（2）成品加工：设在▽675平台上，由筛分车间、中碎车间、制砂车间、检查筛分车和制砂调节堆场组成。

其主要任务是将半成品加工成0~4.75mm、4.75~19mm、19~37.5mm、37.5~75mm四种成品骨料，制砂车间目的在于将<37.5mm的多余料加工成<4.75mm细骨料，以补充天然砂的不足，同时用以调节天然砂的细度模数。

（3）成品骨料堆场：成品骨料堆场设在▽670平台上，骨料堆场设5个料仓，三个骨料仓，其中砂仓为两个，一个为天然砂仓，另一为人工砂。

其平面布置详见图1。

图1 高摩赞工程砂石加工系统平面布置图3 工艺流程设计及设备配置3．1 工艺流程设计砂石加工系统按满足月砼浇筑强度4万m3规模设计，按每m3碾压砼需净骨料2.2t，作业二班制，月工作25天，日14小时。

综合考虑各种级配砼对各粒级骨料含量的要求，计及加工运输，堆存损耗，计算得成品料生产能力350t/h，考虑到本系统有人工砂作为天然砂的补充，成品粗骨料按成品料的80%计，所以成品粗骨料的生产能力为280t/h，成品砂的生产能力为70t/h。

根据料场开采石料的物理学特性、破碎产品的粒度特性以及砼骨料生产技术要求，系统工艺采用分段开闭路相结合的生产流程。

巴基斯坦高摩赞工程砂石加工系统建厂工期短，允许使用的场地有效面积小，给施工造成一定的困难，为保证系统按期投产，对设备进行合理配置，最大限度优化生产工艺；另外，该砂石加工系统制备的骨料是为碾压混凝土而提供的，碾压混凝土较常态混凝土要求有足够的石粉含量以改善其和易性、抗渗性，因此在工艺设计中必须考虑到这一点，针对这一问题，增设了制砂车间，制备的人工砂作为天然砂的补充，同时用以调节天然砂的细度模数；采用两台国产的螺旋洗砂机回收砂，可以调节砂的细度模数，检查筛分采用干筛工艺，增加了砂的石粉含量，为制备碾压混凝土提供了可靠的保证。

整个砂石加工系统的工艺流程更完整、更合理。

其工艺流程详见图2。

图2 高摩赞工程砂石加工系统工艺流程图3．2 加工车间及设备配置巴基斯坦高摩赞大坝砂石系统的破碎设备全采用国产设备。

根据料场开采石料的物理学特性、及系统工艺设计的要求，结合国产破碎设备破碎产品的粒度特性。

优化配置各车间的设备，提高系统运行保证能力，主要机械设备见表4。

表4 主要施工机械设备表（1）粗碎车间粗碎车间采用的是上海路桥生产的ZWB4911重型振动筛给料，该设备的小时处理能力可达600t。

预筛分出大于150mm的超径石。

经过预筛分后约大于15%的超径石进入一台上海路桥生产的PE-600×900鄂式破碎机，破碎后的物料与预筛分后小于150mm的天然料混合上半成品料堆。

PE-600×900鄂破的进料粒径为500mm以下，而料场大于500mm粒径的天然骨料极少，使开采的料源基本上都能经过粗碎。

（2）半成品堆场半成品堆场用于增强系统可靠性，调节各车间的生产能力，保证系统连续生产。

堆场设在▽675m平台上，最大堆高10m，调节容量0.25万m3，堆场下设有一条钢筋砼出料廊道，2个下料口上均装有江苏生产的GZ113振动给料机，廊道内设一条出料胶带机B3。

半成品料通过胶带机至筛分楼，给料量由振动给料机控制。

振动给料机的均匀给料保证了筛分机的有效工作。

（3）筛分车间筛分车间是整个骨料加工系统的核心，根据系统生产任务，其砼最高级配为三级配，二级配占砼总量约25%，砼最大粒径为75mm，而中碎产品粒径均小于150mm。

根据这一特点，筛分车间由两台南昌矿山机械厂生产的2YKR2460圆振动筛，以及两台螺旋洗砂机组成一座筛分楼，其设计生产能力为350t/h，紧邻中碎车间，由两条短皮带直接向中碎供料。

这种布置方式大大减少了加工系统的占地面积，也为筛分楼与中碎机形成闭路循环提供了方便，保证了中碎车间供料充足、均衡、稳定。

筛分楼第一层筛网控制尺寸从上至下为75mm、37.5mm。

将半成品骨料筛分成大于75mm，37.5mm～75mm，小于37.5mm三级骨料，大于75mm的骨料通过短皮带直接传送至中碎机，37.5mm～75mm由可逆皮带送到成品料堆场皮带或是送到中碎机。

中碎机与筛分楼第一筛分层形成闭路循环。

小于37.5的骨料通过集料斗到第二筛分层。

筛分楼第二筛分层筛网控制尺寸从上至下为19mm、4.75mm。

将小于37.5mm的骨料筛分为37.5mm～19mm、19mm～4.75mm、小于4.75mm三级骨料。

小于4.75骨料由两台串连螺旋洗砂机回收，通过皮带输送至成品料堆场，其余骨料由可逆皮带调节，至成品料堆场或是制砂调节料堆场。

（4）中碎车间中碎车间主要工作是对筛分车间的＞37.5mm的骨料进行中碎再加工。

该车间加工主机为天津美卓的GP100C圆锥破碎机，该机混合料生产能力为115t/h。

从筛分楼经过筛分后大于75mm的骨料以及需要级配调节的37.5～75mm之间的骨料，通过可逆皮带进行调节进入中碎。

经中碎机破碎后，由皮带输送机返回至筛分楼第一筛分层进行再次筛分，从而形成闭路循环生产。

（5）制砂车间制砂车间由制砂调节料堆场、制砂机及检查筛分组成一闭路循环生产线。

承担人工砂生产任务，人工砂设计生产能力30t/h（三班）。

粒径为37.5mm～19mm，19mm～4.75mm的骨料经过可逆皮带调节输送至制砂调节料堆场。

由振动给料机均分给料，皮带输送至制砂机制砂。

制砂机选用洛阳生产的百力克“石打石”R9000一台，该机生产砂成本相对传统的棒磨机制砂成本低，且加工工艺简化，易于安装。

经制砂机破碎后的混合料由皮带机送至检查筛分车间。

因考虑为干筛，所以筛分机设计为双层筛，底层为钢丝筛网，保证了透筛率。

经检查筛分后大于4.75mm的人工骨料由皮带机返回制砂调节料堆场，再次循环破碎。

其余进入人工砂料堆场。

人工砂干筛法保证了石粉的含量，更有利于碾压混凝土的施工。

（6）检查筛分车间检查筛分车间将制砂车间破碎料分级成<4.75mm和>4.75mm的两种料，<4.75mm料由胶带机送入成品人工砂仓，>4.75mm的骨料由胶带机送回制砂调节料堆，循环制砂。