【正文】 其工作原理是砂漿從進(jìn)料槽進(jìn)入，經(jīng)錐形沉砂斗濃縮后用砂泵送至上方的水力旋流器再濃縮，其溢流水經(jīng)擴(kuò)散轉(zhuǎn)料箱返回進(jìn)料槽再循環(huán)；從水力旋流器濃縮后的砂漿進(jìn)入31 / 310回轉(zhuǎn)濾網(wǎng)脫水，砂層厚度約 100mm，由螺旋機(jī)排出，網(wǎng)下的少量細(xì)砂和水在真空腔內(nèi)由重力返回錐形沉砂斗再。細(xì)砂脫水相對(duì)較難，二灘工程使用 LAMEX 的真空脫水裝置，小浪底工程使用旋流真空脫水裝置均取得了成功，其含水率均控制在 10%以下。經(jīng)各方面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，我們決定粗細(xì)砂分級(jí)采用振動(dòng)篩加水沖洗工藝。，即采用旋流器先濃縮分級(jí)，然后再用固定斜篩沖洗分級(jí)。該工藝分級(jí)效果好，車間布置簡(jiǎn)單。1）成品砂分級(jí)工藝：目前國內(nèi)水電工程人工砂采用分級(jí)生產(chǎn)工藝除二灘工程外尚不多見。在本砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了做到即節(jié)約用水量，降低生產(chǎn)成本，又能確保砂30 / 310石料產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)有利于環(huán)境保護(hù)，采用了干法生產(chǎn)與濕法生產(chǎn)相結(jié)合的工藝，即粗碎、預(yù)篩、中細(xì)碎車間及巴馬克制砂車間采用干法生產(chǎn)，而篩分、檢篩車間、棒磨機(jī)制砂車間采用濕法生產(chǎn)，干法生產(chǎn)車間采用噴水霧的措施降低生產(chǎn)過程中的粉塵，達(dá)到凈化生產(chǎn)環(huán)境的目的。但濕法生產(chǎn)需要設(shè)置一套供水系統(tǒng)，用水量較大，造成砂石成本加大，而且濕法生產(chǎn)會(huì)造成部分細(xì)砂流失，增大加工損耗和廢水處理的難度。針對(duì)上述制砂工藝的特點(diǎn)，結(jié)合我局大朝山施工局所做的小灣電站人工砂石骨料生產(chǎn)性試驗(yàn)中的相關(guān)成果報(bào)告，在本砂石系統(tǒng)工程制砂工藝設(shè)計(jì)中，決定采用以目前國際先進(jìn)的 B9100 雙料流立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)閉路制砂為主，配以常規(guī)的棒磨機(jī)（M BZ2136）進(jìn)行調(diào)節(jié)，即立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)和棒磨機(jī)聯(lián)合制砂工藝，以達(dá)到綜合兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)，取長補(bǔ)短，提高工效、降低鋼耗能耗、確保成品砂的產(chǎn)量和質(zhì)量，滿足合同要求。前者以 SVEDALA公司生產(chǎn)的 B9100 為代表，后者以 NORDBERG生產(chǎn)的VI400 為代表。由于料墊的保護(hù)，外壁磨損少，產(chǎn)品粒形方正，砂子細(xì)度模數(shù)和粒徑組成均較好。由于該型破碎機(jī)采用層壓破碎原理，破碎腔必須擠滿給料，否則襯板會(huì)發(fā)生不均勻磨損，引起設(shè)備故障和產(chǎn)品粒徑組成的變化，其產(chǎn)品粒形不夠理想，不能處理潮濕和黏性物料，成品砂細(xì)度模數(shù)較粗，粒徑組成也不甚理想。其缺點(diǎn)：棒磨機(jī)體積大、設(shè)備笨重且單機(jī)生產(chǎn)能力較低，大型砂石系統(tǒng)需配置設(shè)備臺(tái)數(shù)較多；另外，棒磨機(jī)土建費(fèi)用較大，且鋼耗、能耗較高，運(yùn)行成本較大。用于制砂的破碎機(jī)種類較多，主要有錘式破碎機(jī)、臥式反擊式破碎機(jī)、旋盤破碎機(jī)、慣性圓錐式破碎機(jī)和立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)等，其中用于大型人工砂石料加工系統(tǒng)且取得成功經(jīng)驗(yàn)的主要有旋盤式破碎機(jī)和立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)兩種。目前國際國內(nèi)常用的制砂工藝主要有棒磨機(jī)和破碎機(jī)制砂兩種。旋回破碎機(jī)與移動(dòng)破碎站設(shè)備費(fèi)用見設(shè)備初詢報(bào)價(jià)比較表 ：針對(duì)小灣水電站孔雀溝毛料場(chǎng)的實(shí)際情況，借鑒美國德沃歇克和國內(nèi)部分礦山的施工經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)诰C合分析上述兩個(gè)方案的基礎(chǔ)上，決定采用地下洞室破碎站的方案，同時(shí)針對(duì)該方案存在的不足，將采取如下具體改善措施：，有效控制毛料粒徑；（大于 1000mm）在采石場(chǎng)解炮處理；，適當(dāng)加大豎井直徑，本系統(tǒng)料場(chǎng)豎井直徑為 8m，并在豎井下部設(shè)一直徑為 12m、深 14m 的擴(kuò)大段作儲(chǔ)料倉，在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，加強(qiáng)生產(chǎn)管理，嚴(yán)格控制豎井儲(chǔ)料高度，保持豎井上部空倉段不大于 20m，以降低石料對(duì)井壁的沖擊與磨損；豎井開始使用前先儲(chǔ)備不小于 15m 高的碎石或砂土，用于緩沖和保護(hù)井底；，出料口斷面為 5m5m；，便于讓豎井中的毛料松動(dòng)，避免堵料；一旦發(fā)生堵料情況，我們還在給料口外設(shè)置一套鋼棒加鏈條牽引機(jī)構(gòu)進(jìn)行處理；，用于運(yùn)行過程中對(duì)儲(chǔ)料倉堆料情況的觀察和突發(fā)事故的處理，確保儲(chǔ)料倉不發(fā)生堵料現(xiàn)象；，防止粗碎機(jī)堵料。該方案和移動(dòng)式破碎站方案相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：①料場(chǎng)施工設(shè)備數(shù)量少，有利于爆破安全作業(yè)；②設(shè)備購置費(fèi)用低，初步估算可節(jié)省費(fèi)用 400 多萬美元（參見表） ；③可以選用生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品粒形好的旋回破碎機(jī)生產(chǎn)半成品料，從而減少后續(xù)加工工藝，既可節(jié)省加工費(fèi)用，又有利于提高混凝土性能。地下洞室破碎站方案是在豎井下部設(shè)置地下破碎洞室，在洞室內(nèi)布置破碎機(jī)。該方案的最大優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)入豎井中的石料粒徑較小，相應(yīng)豎井的直徑可以縮小，另外移動(dòng)式破碎站不需修建設(shè)備基礎(chǔ)，可節(jié)省部分土建費(fèi)用，它一般適合于料場(chǎng)范圍較大、移動(dòng)避炮比較方便的料場(chǎng)作業(yè)。地面移動(dòng)破碎站方案是在料場(chǎng)布置移動(dòng)式破碎站。（3）高峰月毛料處理能力按照成品砂石料的生產(chǎn)要求考慮加工、運(yùn)輸?shù)葥p耗，高峰月毛料處理能力為：26 / 310 Qmd=Qc/η=++（注：碎石損耗后系數(shù)選 ，粗砂選 ，細(xì)砂選 ）（4）系統(tǒng)設(shè)計(jì)毛料小時(shí)處理量及成品砂石料小時(shí)生產(chǎn)能力按高峰強(qiáng)度月二班生產(chǎn)，每月工作二十五天，每天工作一十四小時(shí)，并考慮生產(chǎn)不均勻系數(shù) K=，系統(tǒng)設(shè)計(jì)小時(shí)毛料處理量為： Qh=QmdK/MN=57378014=2049t/h成品小時(shí)生產(chǎn)能力為： Q=QcK/MN=48840014=1744t/h本系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模毛料小時(shí)處理設(shè)計(jì)量按 2050t/h 考慮，成品砂石料小時(shí)生產(chǎn)能力為 1750t/h，其中成品碎石生產(chǎn)能力為 1190t/h，成品粗砂為 177t/h，成品細(xì)砂為383t/h。 設(shè)計(jì)原則（1）為確保小灣水電站施工進(jìn)度和工程質(zhì)量，砂石系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循加工工藝先進(jìn)可靠，成品砂石質(zhì)量符合規(guī)范要求，砂石生產(chǎn)能力滿足工程需要的原則；（2）在保證砂石生產(chǎn)質(zhì)量和數(shù)量的前提下，選擇砂石單價(jià)相對(duì)較低，總投資相對(duì)25 / 310較少的設(shè)計(jì)方案；（3）為適應(yīng)料場(chǎng)高差大的特點(diǎn)，降低運(yùn)輸費(fèi)用，毛料采用豎井垂直運(yùn)輸方案；（4）為靈活調(diào)整砂石生產(chǎn)級(jí)配，降低工藝流程循環(huán)負(fù)荷量，砂石加工采用分段閉路工藝流程；（5）為提高砂石系統(tǒng)長期運(yùn)行的可靠性，砂石系統(tǒng)加工關(guān)鍵設(shè)備采用技術(shù)領(lǐng)先、質(zhì)量可靠、單機(jī)生產(chǎn)能力大、使用經(jīng)驗(yàn)成熟的國際先進(jìn)設(shè)備；（6）采用新工藝、新設(shè)備解決污泥處理、水回收利用和環(huán)保問題；（7）充分利用地形地貌特點(diǎn),使總體布置緊湊、合理、降低工程造價(jià)。 表 孔雀溝石料場(chǎng)邊坡及洞室圍巖支護(hù)工程量表工程部位 施工項(xiàng)目 規(guī) 格 單位 工程 量 備 注錨 索 1000KN， L=30m 根 350Φ32mm， L=4m 根 500Φ32mm， L=6m 根 500Φ25mm，L=4m 根 500Φ25mm，L=6m 根 500Φ22mm，L=4m 根 500錨 桿Φ22mm，L=6m 根 500噴混凝土 C20 普通混凝土，厚 10cm m3 8000孔雀溝石料場(chǎng)開挖邊坡支護(hù)（方案一）鋼筋網(wǎng) Φ6 20cm20cmm t 50招標(biāo)文件所列工程量錨 索 1000KN，L=30m 根 350YF2315D（Φ32mm，L=9m） 根 1400預(yù)應(yīng)力錨桿YF1506N（Φ25mm，L=9m） 根 790隨機(jī)錨桿 Φ25mm，L= 根 440噴混凝土 C20 普通混凝土，厚 10cm m3 5600孔雀溝石料場(chǎng)開挖邊坡支護(hù)（方案二）鋼筋網(wǎng) Φ6mm，＠20cm20cm t 38所列工程量為初定工程量，施工時(shí)再根據(jù)實(shí)際揭露的地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。皮帶洞、排水通風(fēng)洞入口段 6m 長范圍內(nèi)襯砌 C20 混凝土厚 50cm 鎖口，6m～20m范圍內(nèi)采 用 WTD25 中 空 注 漿 錨 桿 ， 錨 桿 長 3m， ＠ 支 護(hù) 。交通洞入口段 6m 長范圍內(nèi)襯砌 C20 混凝土厚 50cm 鎖口，6m～20m 范圍內(nèi)采用YF1506N 預(yù)應(yīng)力錨桿，錨桿長 4m，＠，掛 Φ6mm＠20cm20cm 鋼筋網(wǎng)后噴射 C20 混凝土厚 15cm 支護(hù)。~50176。~45176。ENW∠70176。南測(cè)f42 N70176。WNE∠45176。G1 N60176。ENW（SE）∠75176。 2 N0176。WNE∠50176。F16 N60176。WNE∠40176。 1 N60176。WNE∠50176。10~30F4 N40176。WSW∠36176。3 N0176。~90176。~20176。~70176。~80176。~70176。~65176。ENW∠70176。北測(cè) f44N70176。WNE∠40176。2 N60176。ENW（SE）∠75176。 表 各部位斷層及主要節(jié)理發(fā)育產(chǎn)狀匯總表斷層（或擠壓破碎帶） 主要節(jié)理發(fā)育部 位名稱 產(chǎn)狀 組 產(chǎn)狀全強(qiáng)風(fēng)化巖體底界埋深（m）1 N0176。凡噴射混凝土的部位于近排水溝處均布設(shè)排水孔，孔深 6m，孔距 5m。對(duì)弱風(fēng)化地層以上部位除全部噴射 10cm 厚的 C20 素混凝土支護(hù)，局部位置加隨機(jī)錨桿外，強(qiáng)風(fēng)化巖體每個(gè)梯段開挖的邊坡頂部設(shè)置兩排 YF2315D 預(yù)應(yīng)力錨桿，L=9m，＠鎖口；弱風(fēng)化巖體梯段邊坡頂設(shè)置 2 排 YF1506N 預(yù)應(yīng)力錨桿 L=9m，＠ 鎖口；卸荷巖體、斷裂破碎帶及強(qiáng)風(fēng)化巖體采用在其裂隙面垂直方向設(shè)置 YF2315D 鎖口預(yù)應(yīng)力長錨桿，掛鋼筋網(wǎng) Φ6mm20cm20cm，噴 15cm 厚的 C20 混凝土支護(hù)；特殊部位增設(shè)1000KN 級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索，錨索長 30m 以上，錨固段深入完整巖體或微弱風(fēng)化巖體。22 / 310根據(jù)“新奧法”理論，巖體開挖卸荷后，邊坡巖體將逐漸發(fā)生松弛變形，在巖體發(fā)生松弛變形完成前，對(duì)其施加一定的向內(nèi)擠壓力（預(yù)應(yīng)力）對(duì)邊坡的穩(wěn)定將極為有利。砂石料場(chǎng)開挖后形成東、南、北三個(gè)側(cè)面的高邊坡，三個(gè)側(cè)面揭露出主要的地質(zhì)構(gòu)造及主要的節(jié)理發(fā)育的產(chǎn)狀見表 。推土機(jī)作業(yè)時(shí)應(yīng)充分注意，不要將豎井口破壞，以保證豎井口的完整。起爆前必須保證豎井滿倉，爆后開機(jī)放料。當(dāng)梯段開挖掌子面接近豎井時(shí)即進(jìn)行豎井的降段施工。兩個(gè)豎井降段應(yīng)相互錯(cuò)開，隨時(shí)保證有一個(gè)豎井能正常運(yùn)行。21 / 310（3）跑礦預(yù)防措施造成跑礦的主要原因是：當(dāng)豎井內(nèi)石料不足且長時(shí)間未出料，豎井中的石料壓實(shí)后形成不透水層，若此時(shí)地表水和裂隙水大量進(jìn)入豎井，則豎井內(nèi)的水位不斷升高到超過一定限度后以泥石流的形式?jīng)_出卸料口，形成跑礦，因此采取如下跑礦預(yù)防措施：①控制石料中的石粉含量和含水量；②大雨季節(jié)，在豎井口設(shè)置有效的防洪排水設(shè)施，嚴(yán)禁地表水大量流入豎井內(nèi)；③保持豎井基本滿倉；④當(dāng)豎井內(nèi)石料結(jié)拱堵塞，且堵塞點(diǎn)之上有大量含水粉料時(shí)嚴(yán)禁用炮崩；⑤ 保 持 控 制 室 內(nèi) 的 安 全 平 洞 暢 通 ， 以 便 操 作 人 員 在 發(fā) 生 跑 礦 時(shí) 能 及 時(shí) 撤 出 危 險(xiǎn) 區(qū) 。（2）堵塞處理措施堵料發(fā)生點(diǎn)一般在離井底 10m～30m 的位置，在這位置范圍內(nèi)設(shè)置一事故勘察洞用于堵料發(fā)生的情況觀查和處理。 豎井堵塞、跑礦及其處理措施（1）堵塞防范措施為盡量避免豎井發(fā)生堵塞事故，采取如下防范措施：①控制溜放石料的最大粒徑，防止造成豎井卡塞型懸拱。新鮮風(fēng)流流動(dòng)線路為：排水通風(fēng)洞—A3皮帶洞—通風(fēng)洞—破碎機(jī)室。 破 碎 機(jī) 室 與 交 通 洞 的 排水 通 過 交 通 洞 與 A3皮 帶 洞 之 間 的 6 個(gè) φ 150 排 水 孔 至 A3皮 帶 洞 ， 再 經(jīng) 排 水 通 風(fēng) 洞 至洞 外 。20 / 310在 A3皮 帶 洞 南 端 設(shè) 一 條 排 水 通 風(fēng) 洞 至 洞 外 ， 可 以 同 時(shí) 起 到 進(jìn) 風(fēng) 和 排 水 的 作 用 。各洞室的技術(shù)參數(shù)見表 。另外，為了保證豎井和破碎機(jī)的可靠運(yùn)行，必須設(shè)置相應(yīng)的輔助洞室?？刂剖业陌踩蕉闯隹谠O(shè)在破碎機(jī)室進(jìn)洞側(cè)的交通洞內(nèi)，出口位置距破碎機(jī)室邊緣水平距離為 20m。根據(jù)豎井底部破碎洞室的平面布置，振動(dòng)給料機(jī)和破碎機(jī)的控制室設(shè)在破碎機(jī)室的右側(cè)，地面比破碎機(jī)室地面高 。為了施工運(yùn)行期卸料的方便，豎井口不設(shè)排水溝，但需將井口邊緣抬高 形成擋水斜坎，斜坎坡度 10176。 輔助設(shè)施輔助設(shè)施包括井口擋護(hù)設(shè)施、排水設(shè)施、操作洞室、安全通道等。與豎井相配套，分別設(shè)置 2 兩個(gè)破碎機(jī)室和AA2 兩條出料運(yùn)輸皮帶洞，破碎機(jī)室大小為 12022mm19900mm17000mm，皮帶洞斷面尺寸為 3500mm4000mm, 2 兩個(gè)破碎機(jī)室的底板高程為 1324m，A1 、A2 皮帶洞底板高程▽。 豎井的出料及運(yùn)輸洞室布置豎井出料采用振動(dòng)放料方式，可較好地保持放料的穩(wěn)定性和連續(xù)性并可降低豎井中石料結(jié)拱和堵塞的可能性。運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁將豎井內(nèi)的石料放空。故為保證溜口順利放料，且不至于發(fā)生跑料現(xiàn)象，確定溜口底板傾角為 47176。+5176?！?176。溜口的底板傾角由下式確定： α≥Φ+δ式中：α——溜口底板傾角 Φ——石料與溜口底板的靜摩磨擦角，花崗巖一般取 Φ=40176。溜口寬度取決于所放石料的特性、塊度及輸送設(shè)備的規(guī)格型號(hào)及尺寸，一般等于或大于石料最大粒徑的 3 倍。采場(chǎng)向豎井口卸料方式有三種，分別為推土機(jī)送料、裝載機(jī)卸料和汽車卸料。18 / 310為了減少豎井下部出料溜口處的堵塞，減少倉壓，儲(chǔ)存一定數(shù)量的石料，以調(diào)節(jié)采石場(chǎng)的出料量，在兩個(gè)豎井的下部均設(shè)置儲(chǔ)料倉。 由于圓形斷面具有斷面利用率高，受力條件好，石料對(duì)井壁的磨損較均勻等優(yōu)點(diǎn)，因此兩豎井均采用圓形斷面。豎井設(shè)計(jì)位置無斷層切割，所穿過的巖層堅(jiān)硬、穩(wěn)固、整體性好。該結(jié)構(gòu)形式具有磨損較低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用可靠及管理方便等優(yōu)點(diǎn)，且特別適用于地形陡峭的高山型料場(chǎng)。豎井平面布置詳見《料場(chǎng)豎井及破碎洞室平面布置圖》 （XW/C5BTC02） 。另外，為避免由于豎井降段造成兩個(gè)豎井同時(shí)停產(chǎn)的局面，兩豎井井口高程錯(cuò)開一個(gè)梯段高度 12m，以保證豎井能