摘要:重点介绍了大型工程通过自设砂石加工场的方式,解决混凝土施工所需砂石市场供应能力不足的问题。内容涵盖砂石加工场的建设条件、场地选址、平面配置、设备选型、生产组织管理、环境保护措施等6个方面。
关键词:砂石加工场,建设条件,场地选址,平面配置,加工设备,环境保护
前言
为满足国家基础建设需要,大型工程的混凝土用量日渐增大,对碎石、砂的质量及供应能力提出很高要求。当前城市周边天然砂石资源几近枯竭,市场管理不够规范,质次价高。从市场采购碎石和砂,不可预见因素多,容易出现供应不畅,造成工程停工待料。此时建设单位往往不得不提高价格大量抢购并贮备砂石,增加了工程管理的难度。大型工程在具备条件的情况下,通过在工程所在地自设砂石加工场的方式,能够彻底解决市场砂石供应不足的问题,有效控制工期和投资,掌握工程建设管理的主动。
一、建设条件
1.工程所在地要有充足的、质量满足要求的原料石。最好能结合利用大型基础石方开挖、石方爆破、地下掘进等工程产出的石料,提高资源利用率。原料石的储量应满足砂石加工的数量要求,可按每方混凝土消耗0.8方碎石、每方原料块石生产0.75方碎石大致测算。原料块石的主要质量指标有抗压强度、碱活性等,其质量是否符合要求,要根据工程所需混凝土的设计质量要求而定。如果工程周边有石场在开采加工同一矿脉,其原料块石和碎石成品的质量指标可在论证时作为参考。
2.工程所在地要有充足的电力供应。砂石加工均需使用高耗能设备,应为其设置专用变压器供电,电网的容量应满足加工要求。同时,砂石加工对供电系统的保证率也有很高要求,因为砂石加工设备一般不允许带料开机或关机,如果在加工过程中突然断电,将对设备造成损害。
3.工程所在地要有足够面积的加工场地。加工场地的面积应满足砂石加工生产线布置,原料块石、砂石成品和废渣的周转堆存,以及运输装载机械场地内往返交通等,中型砂石加工场的占地面积一般不小于2万平方米。
二、场地选址
砂石加工场建设使用周期长,一次性投资大,对周边环境影响严重,对选址问题要极其慎重。
1.应选用在近期规划中无建设计划的闲置土地,防止在投产后出现与新上马工程发生冲突,导致加工场中途停产或搬迁的情况。有条件时要尽量选用山地或荒地,不占或少占农田。
2.场址应尽量靠近原料块石开采地和混凝土拌合站,以减少原料块石和成品砂石的运输距离,避免二次倒运,降低生产成本。
3.场址应尽量远离城镇和居民生活区,并布置在生活区的下风向,减少噪音和粉尘对周边居民的影响。
三、平面配置
砂石加工场的平面配置,应在全面分析原始地形条件的基础上,本着充分利用有利地形、简化运输过程、场地挖填量均衡、利用已有施工道路等原则,由高到低依次配置。加工场主要包括原料块石堆场、生产线、配电间、成品砂石堆场、机械车辆停放维修场、仓库、工人生活用房以及场区道路等,成品砂石应按规格分区堆放。如果选用区域地势平坦,需将一级破碎设备下料位置人工填高,用于自卸汽车下料。
1.生产线沿山坡呈一字型配置,如图1所示。适用于加工场地比较狭长,上窄下宽。优点是便于布置设备和倒运碎石,使用维修方便;缺点是占地面积较大。
2.生产线在平地呈往返式布置,如图2所示。适用于加工场地比较方整的情况。优点是节省占地面积,缺点是设备维修和碎石倒运没有一字型布置方便。
四、加工设备选型
设备选型首先要计算日消耗成品量,然后计算出所需成品的小时生产能力,再加上损耗,即可求得按进料量计的砂石加工厂小时处理能力。设备生产
能力可按照混凝土高峰时段月平均砂石料需用量计算,并按所需主要规格的碎石用量进行核算。每日生产时间通常为二班制,高峰时三班制,每月有效工作时间可按360小时计算。设备选型时,应注意各设备的生产能力应相互匹配,防止个别设备的生产能力畸高,造成设备能力闲置,亦或个别设备生产能力畸低,降低整条生产线的产量。
1.粗碎设备:应统筹考虑两个指标,一个是小时处理能力,一个是进料规格。中小型加工厂通常选用颚式破碎机。该机结构简单,工作可靠,进料口尺寸大,排料口开度调整范围大,缺点是能耗较高,颚板磨损快,不能挤满给料。
2.中碎设备:通常选用小型颚破机或圆锥破碎机。圆锥破碎机适于破碎各种硬度的岩石,特点是工作连续,生产能力大,单位产品电耗较低,磨损轻,扬尘少,不易过粉碎,但设备一次性投资较大。
3.细碎设备:根据原理不同,有反击式破碎机、棒磨机、旋盘式破碎机等。反击式破碎机适用于破碎中硬岩石,特点是破碎比大,结构简单,但是功率消耗高,磨损快,生产成本高,超细石粉含量高。棒磨机设备一次投入小,但功率消耗高,钢棒和衬板的损耗大,超细及片状片品过多。细磨设备可优先选用具备整形功能的旋盘式破碎机,具有破碎比大、生产能力高、产品粒度均匀等优点,但设备一次性投入大。
4.制砂设备:分为湿法制砂和干法制砂两种工艺,可根据现场生产条件以及石粉销路情况选择。湿法制砂的优点是设备、场地投入小,生产过程中空气污染较小,成品砂比较干净,观感性好。缺点是水资源消耗量大,产生大量泥浆,后期处理难度大。在洗走石粉的同时,容易洗走大量的细微颗粒,导致成品砂细度模数偏大。所需设备有螺旋洗砂机、细砂收集机等。干法制砂的优点是成品砂级配、细度模数以及石粉调整比较方便合理,产砂率高,收集的石粉可以再利用。缺点是成品砂的观感性较差,设备、场地及能耗投入较大,空气污染较大(可投入除尘设备解决),雨天无法生产。所需设备有制砂机、级配调整机等。
5.筛分设备:可选用圆振动筛、圆筒筛、砂石粉分离机等。圆振动筛具有筛分效率高、振动噪音小、坚固耐用、维修方便等特点, 广泛用于石料破碎筛分。干法、湿法制砂均可选用滚筒筛,其结构简单,维修方便,筛孔不易堵塞,易于防尘系统的加装。旋风式砂石粉分离机是近年来研制的专用于干法制砂的设备,可以非常方便地控制机制砂中的石粉含量,满足用户要求。
6.给料设备:通常选用同步惯性振动给料机,该设备运行可靠,加配电机调速器后不需调整偏心块即可方便地无级调节给料速度,当采用封闭式结构机身时可防止粉尘污染。
7.运送设备:根据各部位的运输量不同,选用不同宽度的皮带输送机。其机长及装配形式根据现场要求确定,可布置成水平或倾斜的形式。
五、生产管理
1.把好生产线的规划建设关:认真论证建设方案,重点是加工设备选型和生产线的平面配置。在一破及二破设备中间设置中转料仓,能够缩短停机维修时间,提高生产能力。严格按照设备说明书和规范进行安装,认真组织试运行,验收合格后方能投入生产。
2.把好设备的操作保养关:制定详细的设备操作规程,建立健全各项安全制度及防护制度,落实岗位责任制。经常保养机械设备,按规定润滑或更换配件,确保设备的安全防护装置齐全有效。提前联系定购备品备件,在设备发生故障时能及时维修更换。
3.把好原料块石的入口关:加强原料块石的检验,未经检验和经检验不合格的石料不得进场。块石装载要严格把关,防止不合格石料和杂物混入其中。
4.把好成品砂石的出口关:仔细调整破碎机出料口尺寸和筛网规格,严格按照用料单位要求的规格加工生产。控制成品的级配、含泥量、石粉含量等质量指标,按照规范要求进行检验,对不合格的产品不能出场。核算原料、水电、配件消耗量,查找节超的原因,防止流失浪费。
六、环境保护措施
1.减少生产和运输过程中的扬尘。对于产生大量扬尘的破碎机和振动筛等设备,应加设防尘罩、除尘器等除尘设备。通过配置洒水设备,适当提高原料石的含水量,也能够有效地减少生产扬尘,但以成品的含泥量和石粉含量不超标为度。运输各种材料、成品等应有防护措施,不得将砂石等洒漏在道路上;及时用水洒浇地面,防止施工现场扬尘污染。
2.减少噪声对周边环境的影响。合理分布机械,避免机械过于集中。在颚破机、振动筛等大噪声设备附近,修建临时噪声屏障,减少噪声传播。
3.防止废水污染环境。修建排水和废水处理设施,废水排放应符合国家有关规定和标准。加工现场内保持排水管网通畅,防治泥浆、污水、废水堵塞排水沟或外流污染环境。
参考文献
[1]中华人民共和国水利部.2002水利建筑工程预算定额.黄河水利出版社,2002.
[2]JGJ/52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》.北京:建筑工业出版社,2006.