高强度玄武岩制砂方法
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官地水电站主体工程为168 m 高的 RCC重力坝与跨度为31. 1 m 的大型地下厂房, 工程混凝土与喷混凝土总量约472 万m 3,需成品砂石骨料约1100万t, 其中粗骨料约770万t,细骨料约330万t,成品骨料的最大粒径为80mm。工程设计了两个砂石系统,即竹子坝人工砂石系统与打罗人工砂石系统。前期建设的打罗人工砂石系统主要承担左右岸导流洞、右岸引水发电系统、消力池等部位混凝土砂石骨料的供应,共计约107万m3混凝土及喷混凝土的骨料生产,共需生产成品粗、细骨料约250万t;系统需满足月高峰强度约5万m3混凝土的粗、细骨料供应;该砂石加工系统成品料生产能力为350 t/h,其中人工砂生产能力为120 t/ h,毛料处理能力约420 t/h;料源主要为导流洞、地下厂房等地下洞室开挖的玄武岩洞渣。该系统由中国水电八局负责设计与施工,系统于2006年4月建成投产
1. 2 料源特性
在可行性研究阶段,曾研究过三个混凝土骨料方案:(1)全玄武岩骨料;(2)玄武岩粗骨料与灰岩细骨料相结合;(3)全灰岩骨料。但经深入勘察发现:在灰岩料场中存在占料场总厚度约10%的泥灰岩无用料夹层,并具有碱活性,且该夹层在大规模的开采时无法剔除, 故最终选择全玄武岩料场方案。
打罗人工砂石系统主要运用工程洞挖渣料约220万m3,考虑不良地质条件和开挖情 况,可用作混凝土骨料的洞渣约180 万m 3,回采率按64%考虑,即实际可用玄武岩洞渣约115万m3。前期临建工程混凝土回采用渣约10万m 3,剩余105万m3洞渣可由本系统加工生产后用于主体工程。作为骨料料源的弱风化~微新石渣,岩性主要为角砾集块熔岩、 长斑、杏仁状玄武岩,岩石致密坚硬,强度大,最大干抗压强度高达336MPa。最大湿抗压强度为305MPa。
  打罗砂石系统工艺设计主要有以下特点:破碎工艺:采用粗碎、中碎、立轴破、棒磨机四段破碎设计工艺;经计算,大石、中石、米石、豆石、砂的加工处理量分别为42. 1 t/ h、 99. 5 t/ h、99. 5t/ h、11. 5 t/ h、167 t/ h。粗碎为开路设计,中碎与一筛形成闭路,细碎与二筛形成闭路,可循环生产、灵活调节各生产级配。在筛分工艺设计上, 采用第一筛分车间、 第二筛分车间、第三筛分车间的三级筛分布置, 使大石、中石、小石、豆石各骨料级配合理分配。打罗砂石系统由一破车间、半成品料仓、第一筛分车间、 中碎车间、 二筛调节料仓、第二筛分车间、细碎车间、制砂车间、第三筛分车间、成品料仓、成品供料系统、供排水系统、 供电系统及相应的辅助设施等组成。为了达到最大限度的减少石粉流失与水
3. 1 制砂工艺
由于官地水电站工程玄武岩强度高(最高干抗压强度达336 M Pa)、功指数高、磨蚀性较大(指数Ai = 0. 32),所以系统的成砂率、成品砂石粉含量等指标难以达到设计要求。为此,借鉴玄武岩制砂的大朝山、溪洛渡、金安桥水电站砂石系统建设经验,在工艺流程计算中,立轴破按25%的成砂率进行计算(一般工程达30%以上),并制定了相应的筛分破碎流程、石粉回收装置。主要筛分车间设计采用了干式生产,对筛分车间进行适当的封闭,并设除尘设施,第二筛分车间的进料胶带机、出料胶带机及筛分料仓设置防雨棚,既能保证生产的顺利进行,又能保护好周围环境。在骨料进仓前对骨料进行冲洗,冲洗水进行石粉回收和水的回收再利用。制砂设备主要采用棒磨机和立轴破碎机两种联合制砂工艺, 既有效降低了制砂成本, 又能保证制砂的细度模数满足设计要求。