砂石骨料生產(chǎn)線土建設(shè)計

摘 要：目前，我國水泥產(chǎn)能過剩已是水泥行業(yè)所面臨的嚴(yán)峻問題。因此，水泥企業(yè)向行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)鏈延伸——建設(shè)砂石骨料生產(chǎn)線，這是水泥行業(yè)新的出路；國內(nèi)幾家比較大的水泥企業(yè)也都在擴(kuò)大砂石骨料的產(chǎn)能，以提高其產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化。而如何設(shè)計出符合水泥企業(yè)的砂石骨料生產(chǎn)線，設(shè)計中土建設(shè)計要注意哪些，怎樣才能建設(shè)出“生產(chǎn)安全、環(huán)境和諧、資源節(jié)約”的低投資型砂石骨料生產(chǎn)線。

關(guān)鍵詞：砂石骨料；土建設(shè)計

砂石骨料生產(chǎn)線按工車間及成品儲存和發(fā)運(yùn)車間。由于某些成品需求可能還增加三次破碎與機(jī)制砂車藝需求大致可分為：一次破碎及除土篩分車間、二次破碎車間、一次篩分車間、二次篩分間，主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐氖袌鲂枨蠹皥龅厍闆r設(shè)置。

1 規(guī)劃設(shè)計

1.1 產(chǎn)品定義是設(shè)計的前提，必須先應(yīng)進(jìn)行市場調(diào)查進(jìn)行產(chǎn)品的規(guī)劃，成功的砂石骨料系統(tǒng)最先取決于市場的定義，有了市場才有生產(chǎn)的需要。骨料生產(chǎn)工藝流程是生產(chǎn)的主線，對骨料生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃起決定性作用。一般可根據(jù)料源巖石的物理力學(xué)指標(biāo)、礦物成份、破碎功指數(shù)、磨蝕指數(shù) 擬定正確的流程。

1.2 砂石骨料生產(chǎn)線的廠址應(yīng)具有滿足工程建設(shè)需要的工程地質(zhì)條件以及生產(chǎn)需要的礦藏，礦山資源的儲量直接影響到生產(chǎn)的規(guī)模及投資的大小。場地的道路應(yīng)作硬化處理，臨時用廢料墊起的道路不得長期使用，道路拐彎處設(shè)置警示牌等；場地的排水應(yīng)做有組織設(shè)計，雨水應(yīng)盡量采用暗渠，當(dāng)采用明溝排水時應(yīng)及時清理明溝的雜物。

2 建筑設(shè)計方案

2.1 生產(chǎn)線的建筑設(shè)計應(yīng)在滿足工藝需求及環(huán)保要求的情況下盡量簡單。根據(jù)氣象條件，各生產(chǎn)車間及輔助建筑，需考慮良好的通風(fēng)，考慮到環(huán)保及勞動安全需要，應(yīng)盡量以封閉式結(jié)構(gòu)為主，配套必要的通風(fēng)采光設(shè)施。

2.2 由于現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的拓展以及人工成本的提升，砂石骨料在生產(chǎn)線應(yīng)有多采用信息化生產(chǎn)管理，以減少人工成本及生產(chǎn)過程中得損耗，如采用生產(chǎn)線的自動尋優(yōu)系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)智能化監(jiān)控和生產(chǎn)線運(yùn)行智能監(jiān)控。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)構(gòu)設(shè)計貫徹執(zhí)行安全、適用、經(jīng)濟(jì)的原則。在滿足工藝要求的前提下，力求造型簡單、施工方便。

3.1 從結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全及節(jié)省角度。項目的《巖土地質(zhì)勘察報告書》是必不可缺的資料，然而某些業(yè)主認(rèn)為此項工作可以省略，以減少投資和建設(shè)工期；其實不然，巖土地質(zhì)報告是基礎(chǔ)安全設(shè)計的依據(jù)，也是基礎(chǔ)能否節(jié)省的前提條件。抱著為工程安全及節(jié)省原則，此項工作應(yīng)由有資質(zhì)的勘察單位認(rèn)真完成。

3.2 砂石骨料生產(chǎn)線。所使用的破碎設(shè)備主要為顎式破碎機(jī)或反擊破碎機(jī)，一次破碎車間可根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡V山形式及地形，破碎卸料平臺可因地制宜直接從山體中爆破形成，以節(jié)省此部分的土建投資。（1）因破碎機(jī)振動較大，且振動不規(guī)則，破碎機(jī)基礎(chǔ)一般采用鋼筋混凝土墻式基礎(chǔ)?；A(chǔ)應(yīng)有一定的剛度及配重，保證在破碎機(jī)在生產(chǎn)中能夠平穩(wěn)的正常使用?；炷翂w厚度一般不小于300mm，頂板厚度不小于600mm，且不小于板跨度的1/6，基礎(chǔ)底板的厚度不小于600mm，且基礎(chǔ)承載力特征值不應(yīng)小于150kpa。按《動力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50040-96）第3.1.2條要求，動力機(jī)器基礎(chǔ)宜與建筑物的基礎(chǔ)分開。皮帶給料框架及外圍護(hù)框架基礎(chǔ)一般為獨(dú)立基礎(chǔ)，且與破碎機(jī)基礎(chǔ)脫離并作隔震設(shè)計。（2）破碎機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)注意地腳螺栓留孔位置，因機(jī)器振動較大，預(yù)留孔尺寸較大且孔比較深，一般為600～1200mm。應(yīng)注意預(yù)留孔梁、板鋼筋的位置關(guān)系，預(yù)留孔應(yīng)避開梁板縱筋。預(yù)留孔內(nèi)應(yīng)清理干凈且保證混凝土澆筑時不出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，以免影響后期設(shè)備的安裝。圖紙應(yīng)注明二次澆注混凝土的材料及養(yǎng)護(hù)時間，確保二次澆注的施工質(zhì)量。

3.3 篩分車間。主要是將破碎完成的成品進(jìn)行劃分品種，其主要生產(chǎn)設(shè)備為振動篩。振動篩的振動比破碎機(jī)振動幅度較小，但振動頻率增加。（1）由于生產(chǎn)工藝的需要，振動篩一般位于地面之上5～7m左右，由給料皮帶與輸送皮帶及返料皮帶組成。由于設(shè)備自重與振動都較大，且支撐高度增加，給土建設(shè)計帶來很大的不便。采用普通框架（混凝土框架）不能滿足防止振動的要求，實際經(jīng)驗也說明了此點(diǎn)。當(dāng)采用鋼框架時，一般需要鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其投資偏大且施工不便增加費(fèi)用。（2）選擇合理的結(jié)構(gòu)形式是篩分車間土建設(shè)計的首要工作，可根據(jù)工藝生產(chǎn)需求選擇墻式基礎(chǔ)或框架結(jié)構(gòu)。若不影響生產(chǎn)的情況下盡量采用墻式基礎(chǔ)，當(dāng)采用框架結(jié)構(gòu)時，宜采用厚板結(jié)構(gòu)。且在工藝生產(chǎn)與場地允許的情況下盡量使其他生產(chǎn)車間遠(yuǎn)離篩分車間，設(shè)計時還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)形式與設(shè)備的自振頻率，避免產(chǎn)生共振影響結(jié)構(gòu)安全。

4 環(huán)境保護(hù)及綠色設(shè)計

隨著社會的不斷進(jìn)步，砂石生產(chǎn)線的生產(chǎn)加工系統(tǒng)提出了更高的要求，砂石線所生產(chǎn)的骨料不僅要滿足工程進(jìn)度和質(zhì)量的要求，而且整個運(yùn)行過程必須滿足環(huán)保、節(jié)能減排等各項指標(biāo)的要求。在開采、加工過程中容易對自然環(huán)境和人類生產(chǎn)、生活環(huán)境產(chǎn)生破壞和危害，主要包括料場開采對植被和山坡體安全穩(wěn)定的破壞，破碎篩分過程中所產(chǎn)生的粉塵、噪音對大氣質(zhì)量和人類生存環(huán)境的影響，以及沖洗篩分所產(chǎn)生的廢水、廢渣對河流、山谷、陸地自然環(huán)境造成的影響等。

4.1 首先對于露天堆場以及生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中的粉塵，設(shè)計中采取以防為主的方針，粉狀物料儲存采用密閉圓庫；從設(shè)備選擇上應(yīng)采用低粉塵的環(huán)保設(shè)備，且整個生產(chǎn)線為全密封設(shè)計，對產(chǎn)生的粉塵采用風(fēng)機(jī)和收塵器進(jìn)行回收，并采用分選機(jī)進(jìn)行分級，對有用的粗顆粒進(jìn)行回收利用。

4.2 骨料的破碎篩分過程中，骨料的破碎會產(chǎn)生大量的噪聲，篩分機(jī)通過電機(jī)帶動激振器使物料在篩面作直線或圓周運(yùn)動，物料在篩面的跳動和篩分機(jī)的機(jī)械運(yùn)動，均會產(chǎn)生噪音。因此為控制和降低生產(chǎn)對環(huán)境的污染，首先應(yīng)從設(shè)備選型和工藝設(shè)計上進(jìn)行控制，其次還要進(jìn)行詳細(xì)的環(huán)保設(shè)計，如：增加設(shè)備的封閉，采用減少噪聲的傳播，選址上應(yīng)盡量遠(yuǎn)離居住區(qū)。

4.3 盡量利用工程開挖的棄渣有用料加工混凝土骨料，盡量減少山場料的開采范圍，使資源開發(fā)與自然環(huán)境趨于和諧統(tǒng)一。采料場的規(guī)劃設(shè)計，應(yīng)選擇開采面積小，有用儲量大的采區(qū)，同時應(yīng)對開采區(qū)的坡體穩(wěn)定、支護(hù)方法提出具體要求，防止開采設(shè)計不當(dāng)引起的山體失穩(wěn)、滑移對工程和人居造成傷害。

5 結(jié)語

據(jù)相關(guān)專家預(yù)測，在未來的5到10年，甚至更久，我國仍然將處在交通、水利等行業(yè)建設(shè)蓬勃發(fā)展的時期，因而砂石骨料生產(chǎn)線的將會保持極快的發(fā)展速度，市場前景是十分看好的。品質(zhì)和環(huán)保逐漸成為行業(yè)的共識和方向，從粗放式向集約式轉(zhuǎn)變，從中低端向中高端發(fā)展，從單一化向產(chǎn)業(yè)化延伸，積極推廣、大力發(fā)展安全、低碳、環(huán)保高性能砂石骨料，才能讓企業(yè)在以后的市場競爭中占得先機(jī)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：謝俊輝（1983.01- ），男，工程師。