英布鲁水电站人工砂石骨料系统设计

金怀锋

（中国水利水电第十四工程局，云南 昆明 650041）

1 工程概况

刚果共和国英布鲁水电枢纽工程位于离首都布拉柴维尔215km处的刚果河支流莱菲尼河下游，距刚果河汇合口14km。整个枢纽工程主要由左右土坝、泄水闸、河床电站和57km进场公路组成。坝顶高程311.50m，坝顶总长581m。其中左岸土坝长283m，右岸土坝长132.6m，泄水闸长37m，主厂房包括安装间在内总长128.4m。共安装轴流水轮发电机组4台，单机容量30MW，总容量120MW。

工程所需混凝土浇筑量252876m3、坝体反滤料填筑量18220m3，公路路面填筑级配碎石量 159277m3。

在工程规划区域内，没有天然的沙、砾石料，工程所需的块石、混凝土骨料、砂、级配碎石和坝体反滤料都要采用人工加工。因此，根据需要要进行人工砂石加工系统的设计。

系统加工料源由距工程区240 km的贡贝石料场开采，料源岩性为长石石英砂岩，节理完整，近表层有风化、裂隙发育。岩石抗压强度约为80MPa~100MPa。

2 系统生产能力设计

根据施工总进度计划，公路级配碎石铺筑的高峰强度为23296 t/月，混凝土浇筑高峰强度为17000m3/月，坝体反滤料填筑强度为16564 t/月。按各部位施工高峰月叠加骨料使用强度，系统按满足高峰月40000t/月生产能力设计，成品料生产能力120t/h。

3 系统工艺流程设计

3.1 系统主要设备选择

按照系统设计的成品料生产能力120 t/h，考虑到不平衡生产和加工系统要有一定的富裕度和综合损耗补偿系数，要求系统生产、处理能力见表2。

根据以上生产要求，砂石骨料加工系统主要设备配置情况见表3。

表2 系统生产、处理能力表

表3 加工系统主要设备配置表

3.2 系统工艺流程说明

系统工艺采用三级破碎、二级筛分、立轴破调节制砂、半开路生产的方式进行设计。

3.2.1 进料初选

为了保证进入粗碎料仓的石料粒径＜700mm，防止料仓堵料，毛料在开采料场经人工利用反铲等机械筛选，小于700mm的石料用自卸汽车运至系统粗碎料仓，大于700mm的二次解炮。

3.2.2 粗碎

进入粗碎料仓的石料，经GTZ1535给料机给鄂式破碎机C100供料、破碎，破碎后的半成品料（最大粒径200mm）经1#皮带机送入半成品料仓堆存。

3.2.3 中碎

半成品料仓下部设置2台GZ7电磁振动给料机向地弄2#皮带机放料，半成品料经2#皮带机输送给GP100SC圆锥破碎机，进行二次破碎。

3.2.4 一筛

经二次破碎的物料经3#皮带机运送至一次筛分车间，经3YA2160震动筛通过3层筛网将物料分级为＜20mm、20mm～40mm、40mm～80mm和＞80mm四级。

3.2.5 一次回料和成品料

经一次筛分的物料，＞80mm和部分多余40mm～80mm的物料经4#皮带机闭路回中碎车间再次破碎；剩下的40mm～80mm和20mm～40mm的料直接通过5#、6#皮带机进入成品料仓；＜20mm的料经7#皮带机送入细碎车间。

3.2.6 细碎（制砂）

细碎车间起物料整形和制砂的作用。经7#皮带机送入细碎车间的＜20mm的物料再经PL－8500Ⅲ立轴式破碎机细碎。

3.2.7 二筛

细碎车间出来的料物通过8#皮带机送入二次筛分车间，经3YA2460震动筛3层筛网二次筛分，将物料分为＜3mm、3mm～5mm 和 5mm～20mm三级。

3.2.8 二次回料和成品料

经二次筛分的物料，3mm～5mm和 5mm～20mm的物料通过10#皮带机直接送入小石成品料仓，盈余部分通过9#皮带机送至调节料仓，再次细碎；＜3mm的物料经过洗砂机、脱水后通过11#、12#皮带机进入成品砂仓。

3.2.9 成品料储备

成品料仓分骨料仓和砂料仓，总储备量12000m3，其中骨料仓3格，单格容积2000m3，可满足高峰月7天的粗骨料储备量，砂料仓3格，单格容积2000m3，可满足高峰月10天的砂储备量。

3.2.10 系统辅助设施

设计用水强度130m3/h，采用水泵从刚果河抽水，经350m3生产水池沉淀后供系统使用；系统设备装机总容量635.15kw，采用两台456kw柴油发电机供电；系统排水则先从地坪入手，向指定方向设置排水坡度的排水沟，再在各基础及成品料仓周边设置排水沟；系统污水经过排水沟排入设置于系统外的三级450m3污水池沉淀、处理后再排入刚果河。

4 系统布置

4.1 系统组成

根据系统设计工艺结合生产加工需要，系统主要由粗碎车间、半成品料仓、中碎车间、细碎车间、一次筛分车间、二次筛分车间、砂脱水筛分车间、制砂车间、成品料仓、生产水池和其它辅助设施组成，各车间之间通过12台胶带输送机联系。

4.2 布置场地地形地质概况

系统布置在贡贝石料场右上角，整个场地为一缓坡地形，长290 m，宽140m，面积40600m2，地面高程 EL.288.1m～EL.285.8m。其中场地上游高程EL.287.5m～EL.288.1m,中部高程 EL.286.3m～EL.286.9m,下游高程 EL.285.8m～EL.286.1m，上、下游高差2.3m。具体的地形地貌见附图2。

从现场实地查看，布置场地属料场的高阶地，主要为砂土，厚度约6～10m，表层剥离50cm左右到新鲜沙土。

4.3 系统布置

根据现场的地形地貌情况，将毛料进料场地、粗碎车间、半成品堆料仓、中碎、制砂车间、油库和发电机房布置于场地上游，地面高程为EL.287.2～EL.288.1；一筛车间、二筛车间、骨料成品堆料仓和生产水池布置于场地中部，地面高程为EL.286.2～EL.285.6；成品砂堆料仓布置于场地下游，地面高程为EL.286.1～EL.285.8。具体的布置位置见附图3“贡贝人工砂石料加工系统平面布置图”。

5 结语

系统土建工程从2005年5月份开始施工，2005年7月份基本结束；金结制安及运行设备安装从2005年7月下旬开始，2005年8月底完成粗碎、中碎、一筛及相应配套的给料机、皮带机等配套设施的安装。从2005年9月2号开始一筛前的系统调试及试运行。在试运行期间，3m3装载机给粗碎车间上料，通过现场多次的实际计量，平均每小时上料50斗，每斗按2.5m3计，则粗碎平均每小时处理能力为125m3，合约225 t，大于设计处理能力150t；中碎和一筛在试运行期间通过粗碎车间直接通过皮带机给了，运行处理能力满足粗碎车间的给料量，证明其实际的处理能力大于其设计处理能力，满足系统的设计要求。制砂车间、二筛和洗砂脱水车间及其相应的配套设施在2005年9月下旬安装完成，通过空载试运行，系统运行良好。

[1]王忠录.索风营水电站人工砂石骨料生产工艺的优化与探讨[J].贵州水力发电，2004-06-30.