金沙江溪洛渡水电站大坝塘房坪人工粗骨料加工系统，主要承担溪洛渡水电站大坝坝体、闸墩、贴坡、置换区以及水垫塘、二道坝、河道整治、导流洞封堵等部位约763万m3混凝土的粗骨料生产，需生产成品粗骨料约1370万t。加工系统成品粗骨料生产能力约1410/h，毛料处理能力约1880/h。

1材料来源情况

方平人工粗骨料加工系统的材料来源是引水隧洞、泄洪隧洞、泄流隧洞空隧洞、引水发电系统等地下洞室的开挖废料。炉渣岩性以玄武岩为主，角砾岩占20%-30%。岩石为非活性骨料，岩性坚硬，强度高，完整性好，属于极硬岩石。物理力学试验结果表明，玄武岩的饱和抗压强度范围为160 ~ 264 MPa，平均值为212 MPa。干抗压强度范围为219 & mdash293 MPa，平均值为256 MPa，平均吸水率为0.11%。其质量和技术指标满足作为人工骨料的基本要求，可作为混凝土骨料的材料来源。

2原有系统布局和设备选择

2.1原系统布局

唐平粗骨料加工系统主要由粗碎车间、半成品堆场、预筛分车间、中碎、细碎和超细粉碎车间、主筛分调整堆场、主筛分车间、成品骨料堆场和水处理系统组成。

2.2主要设备配置

原系统采用国内外先进的粉碎设备和合理的工艺流程，确保产品质量。有226台颚式破碎机、棒磨机、圆锥破碎机、立轴破碎机和振动筛，41台带式输送机。

3原系统工艺流程

(1)粗碎车间:配备3台JMl312颚式破碎机，负责破碎粒度>:50mm羊毛破碎。

(2)预筛分车间:将半成品碎石进行筛分分级，其中>:粒径为50mm的碎石直接运至中碎车间或返回粗碎车间再次破碎；150 & mdash直径80 mm的碎石经洗涤后送成品堆存，满足系统生产需要，多余部分送破碎车间破碎。其他规格的碎石由胶带机送至中碎、细碎和超细碎车间进行破碎成型；20 & mdash在物质来源上；粒径为5 mm的砾石含量大，颗粒形状差，因此部分

(3)中型破碎车间:主要将>:150 mm碎石和多余的150 ~ 80 mm碎石破碎，部分80 ~ 40 mm碎石整形破碎。中间破碎车间为开路生产。

(4)细碎车间:将预筛分部分80 & mdash20 mm砾石粉碎成型。同时，考虑到生产运营管理的灵活性，细碎与主筛分车间形成闭路循环，可将主筛分后多余的80-40 mm碎石进行破碎，灵活方便地调配中小块石产能。

(5)超细粉碎车间:预筛分车间筛分出的小石子主要是定型。

(6)主筛分车间:主筛分车间的碎石送至主筛分车间进行筛分分级，各级成品骨料由胶带机送至成品堆场堆放。粒径为40 ~ 80 mm的多余骨料返回细碎车间再次破碎，粒径为

唐平人工粗骨料加工系统于2008年6月18日竣工后进入调试阶段。我们跟踪并全面测试了系统的生产能力和成品骨料的质量。2008年8月24日至9月26日，系统正常生产后，检测各级粗骨料超劣径含量合格率达到85.7%及以上，含泥量合格率达到100%，针片状合格率达到100%，其中小石子针片状含量达到14%。粗骨料中径筛余合格率低，但中径筛余检测指标稳定。系统各环节的实际生产能力达到或超过了设计标准，骨料级配调整灵活，从而验证了系统工艺的正确性。

4系统流程改进

4.1过程改进的原因

2008年8月23日，业主对溪洛渡水电站大坝骨料颗粒形状提出了更高的标准，要求针片状含量为

4.2过程改进分析

系统中针板产生的原因分析如下。

(1)塘坊坪人工粗骨料提取的原料岩性以玄武岩为主，质地坚硬，强度高，破碎加工时易产生针状颗粒。

(2)由于峒室爆破的影响，有些爆破石会产生微小的裂缝，这类石头在破碎机腔内破碎时，容易沿原裂缝产生片状颗粒。

(3)检测粗碎半成品骨料的针片状含量。从检测到的数据可以看出，40 & mdash室爆破后羊毛中的玄武岩；80 mm集料的针状含量已符合质量标准，20-mdash；40毫米和5 & mdash直径为20 mm的骨料存在严重的质量问题，应采取措施在后续加工中对其进行有效整形。

(4)测试了不同生产条件组合下的针片状含量。从各种条件下的试验数据分析可以看出，各种条件下的大石块针片状含量满足改进标准后的质量要求。中型破碎设备可以对大石块进行破碎和整形，但破碎后的下层骨料针状含量会增加；细碎设备可以对中石子进行破碎和整形，但破碎后的小石子含量明显增加。超细粉碎设备对中石料和小石料有很好的整形效果。

从数据中可以看出，集料的针状含量

考虑到(1)、(2)、(3)三种产生针片状的原因都无法解决，我们必须根据系统生产过程中引起针片状含量增加的因素来改进系统工艺。

4.3过程改进措施

根据初始实现过程和系统运行产生的针片状含量的实验分析，& le40 mm砾石全成型技术。

为了保证系统改造的设备选择合理可靠，在改造前，我们使用了PL-1200 ss & mdash；测试了Z轴破碎机的实际整形效果。测试结果表明:5 & mdash直径为20 mm的复合针含量下降了8.7%，直径为20 ~ 40 mm的复合针含量下降了3.2%。从结果可以看出立轴破碎机对中石子和小石子都有整形作用，骨料粒径越小立轴破碎机的整形效果越好。经过分析，决定在中细碎和主筛之间增加一个检验筛分车间和一个立轴整形车间。经中细磨处理后的粒径小于40 mm的骨料在检验筛选车间分离，使其进入立井整形车间进行二次整形处理，且>:40 mm骨料返回细碎车间再次破碎整形，以保证各级骨料针片状含量小于10%。

4.4改进的结果

(1)骨料针状含量得到有效控制，达到骨料针状含量

(2)工艺改进后，骨料针片状含量的有效提高，大大提高了骨料的筛分率，使骨料的超径含量得到更好的控制。

(3)由于中、小石子的粒形得到有效控制，中、细碎设备可以灵活启动，从而在保证产品质量的前提下，有效解决了系统级配调整问题。

4.5工艺调整后的问题及分析

4.5.1工艺调整后存在的问题

新增成型车间后，粗骨料粒形得到有效改善，主筛底筛由原来的8 mm改为6 mm，解决了小石子中径含量高的问题。工艺调整前后骨料中径筛余物的测试数据见表2。

根据表2的数据，增加整形车间，更换主筛底筛后，小石子的中筛渣含量趋于稳定，合格率大幅提高，但中石子和特大石子的中筛渣含量进一步降低。影响骨料中筛渣含量的原因分析如下。

(1)特大石材中径筛渣含量与新塑车间无关，与料源直接相关。

(2)破碎机不同的破碎开口决定了不同的破碎比，可能是细碎车间的破碎机开口更容易破碎出10-mdash；20毫米石。

(3)中、小石子全部进入超细粉碎车间整形后，检测整形前后骨料中筛渣含量的变化，如表3所示。

根据表3中的数据，立轴破碎机不仅对中小石块有很好的整形效果，而且还有一定的破碎效果。因此，增加成型车间后，骨料粒度更好，更容易被筛透，中石筛渣含量会进一步降低。

4.5.2根据分析，中径筛渣含量的纠正措施如下。

(1)在预筛选车间更换筛网。预筛分车间分为上下振动筛。上屏为2YKRH2060，原屏设置如下:上屏150 mm，下屏87 mm .下屏为2YKR2060，原屏设置如下:上屏42 mm，中屏22.5 mm，13 mm .为了有效调整骨料中径含量，调整屏如下:上屏为2YKRH2060， 上屏135 mm(控制超大块石头)，下屏90 mm .下屏2YKR2060，上屏65 mm和50 mm，下屏40 mm和13 mm .这样，50 & mdash 90 mm粒径的骨料进入中碎车间，40 ~ 65 mm粒径的骨料进入细碎车间。随着给料粒度的增大，在一定的破碎比下，中碎车间进一步破碎后的骨料粒度会进一步增大，可能会增加中小块石的中筛渣含量。

(2)更换预筛分筛后，找到最合适的中细碎机出矿直径。测试数据列于表4中。

从表4中的数据可知，当中碎机的开口为52 mm，细碎机的开口为20 mm时，骨料中的中径筛渣百分比最佳。因此，新增成型车间后，中细碎车间通过更换筛网和调整破碎机出料直径，可以有效提高骨料中径筛渣含量。

4.6系统整改后的生产情况

系统整改后，骨料质量有了很大提高，全部达到相关质量要求。2009年5月26日至6月25日系统生产数据统计见表5。

4.7整改后存在的问题

由于系统中新安装了两台立轴破碎机，生产过程中废料大大增加，进一步增加了系统的运行成本。

(1)本系统选用合理的工艺流程设计和先进的破碎设备，骨料质量和生产能力满足合同要求，级配的灵活调整都验证了系统设计的正确性。但对于标准质量要求较高的系统，要详细考虑工艺设计和粉碎设备。

(2)从系统的针片状含量控制措施可知，人工粗骨料的针片状含量与料源特性和设备选型密切相关。根据经验，冲击式破碎机生产的粗骨料颗粒形状好，针片状含量低。反击式破碎机可作为中细碎车间的成型设备进行研究。虽然岩石的硬度会增加设备的维护费用，但可能会节省成型工序，保证骨料的质量。

(3)根据试验，破碎坚硬岩石时，由于岩石抗压强度高，破碎时容易产生针状颗粒，破碎设备的破碎整形效果表明，粗碎针状含量大于中碎，中碎针状含量大于细碎针状含量，说明破碎比越大针状含量越大。而且同一破碎段的破碎效果表明其对同级集料具有成型作用，破碎后的下级集料针状含量显著增加。可为今后类似系统的工艺设计提供参考。

(4)工程材料爆破施工时，应选择合理的爆破参数，尽量减少对材料的破坏。