1、备案号中华人民共和国电力行业标准水电水利工程砂石加工系统设计导则发布实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布中华人民共和国电力行业标准水电水利工程砂石加工系统设计导则主编部门国家电力公司中南勘测设计研究院批准部门中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号国经贸电力号前言根据原能源部水利部能源技号文关于水利水电勘测设计技术标准体系的批复原能源部水利部水利水电规划设计总院于年委托原能源部水利部中南勘测设计研究院负责本导则的编写工作制定本导则是为了提高水电水利工程砂石加工系统设计水平保证设计质量本导则编写过程中经历了编制提纲调查研究导则编制三个阶段先后提出了导则的征求意见稿送审稿报批稿原能源部水利部水
2、利水电规划设计总院分期组织了对提纲各文本内容等方面的讨论函审和审查在吸取了我国已建砂石加工系统设计施工运行经验的基础上通过多次调整和修改最后定稿本导则由原能源部水利部水利水电规划设计总院提出本导则由国家电力公司水电水利规划设计总院归口本导则起草单位国家电力公司中南勘测设计研究院本导则主要起草人谭建平本导则由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释目次前言范围引用标准总则基本资料料场选择料场质量储量要求料场选择的主要原则料场选择天然砂石料场开采运输规划人工砂石料场开采运输规划砂石加工厂工艺设计厂址选择工艺流程设计主要设备选用原则砂石加工厂布置与设备配置砂石储存及转运环境保护措施范围本标准给出了水
3、电水利工程砂石加工系统的设计导则适用于编制大中型新建扩建水利水电工程可行性研究设计报告也适用于编制预可行性设计阶段的砂石加工系统设计文件引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性水利水电工程初步设计报告编制规程水利水电枢纽工程等级划分及设计标准水利水电工程天然建筑材料勘察规程水工混凝土施工规范水利水电工程施工组织设计规范总则为了提高砂石加工系统设计水平保证设计质量制定本导则砂石加工系统施工组织设计的主要任务是料场选择料场开采运输规划和砂石加工厂工艺设计砂石加工系统施工组织设计
4、除应执行并按本导则确定的原则进行设计外还应符合相关标准的有关规定基本资料砂石加工系统设计应具备以下水文和气象资料与天然砂石料开采运输有关河段的历年实测流量水位流量关系频率洪水及泥沙含量等资料砂石加工系统所在地区特别是山谷地区的有关水文资料当地按月统计的气温平均最高最低相对湿度风向风速晴雨天数封冻天数与深度等资料料场选择应具备以下地质地形资料根据编写的料场勘察报告选定料场的勘察必须达到详查深度比例尺为的砂石料产地综合平面图及的砂石料产地剖面图砂石加工厂厂区布置应具备以下地质地形资料厂区覆盖层厚度承载力开挖边坡坡角岩石的岩性产状承载力开挖边坡坡角主要断层产状和地下水位的资料比例尺为的厂区地形图砂石
5、加工系统设计应具备以下工程资料工程总体布置图施工总布置图施工总进度表各个时期不同强度等级不同级配的混凝土工程量工程其他砂石用量和混凝土浇筑或土石坝填筑强度砂石料运输公路铁路水路的有关资料砂石加工系统所在地水电供应的有关资料砂石加工系统设计应具备以下试验资料水工混凝土试验的有关资料土石坝填筑所需砂石级配的试验资料人工砂石料场岩石有关性能指标的试验资料料场选择料场质量储量要求砂石原料质量应符合下列要求应符合和对砂石料质量的有关规定当原料中某些质量指标不符合规定但经加工处理后可满足要求时亦可选用有碱活性的骨料一般应避免使用当采用低碱水泥或掺粉煤灰等掺合料经试验证明对混凝土不致产生有害影响时亦可选用对
6、于弱风化岩体当单块石料的物理力学性能和化学稳定性能满足质量要求时亦可选用采用节理裂隙发育特别是隐节理发育的岩体作骨料应进行有关试验论证骨料能否满足质量和块度要求破碎后针片状含量超过规范规定的石料不宜采用必须采用时应采取改善骨料粒形的工艺措施料场储量应符合的要求初查阶段料场勘察储量应大于设计需要量的倍选定料场的可采储量应大于设计需要量的倍详查阶段料场勘察储量应大于设计需要量的倍选定料场的可采储量应大于设计需要量的倍料场选择的主要原则应根据优质经济就近取材和不占用或少占用耕地的原则选用天然人工砂石料或两者结合的料源天然砂石料料场选择应遵循以下原则工程附近天然砂石料质量符合要求储量丰富剥采比较小级配
7、和开采运输条件较好时应优先作为比较料源位于坝址上游的料场应研究围堰或坝体挡水前先行开采的可行性和经济性位于坝址下游附近的料场应考虑施工期由于河道水流条件发生改变造成料场储量砂石料级配和开采运输条件变化的情况对有航运要求的河段应考虑砂石料开采对通航可能造成的不利影响人工砂石料料场选择应遵循以下原则在主体工程附近无足够的符合质量要求的天然砂石料时应研究就近开采加工人工石料的可行性和合理性质量符合要求储量丰富剥采比较小开采运输条件较好的人工石料场应优先作为比较料源有条件的地方宜优先采用石灰岩料场有其他料源可供选择的前提下宜避免采用高硬度高二氧化硅含量的岩石作为砂石料料源建筑物地基开挖渣料数量较多且质
8、量符合要求时应尽量利用料场选择初步选出若干个满足质量和储量要求的砂石料场后经进一步比选选定综合生产费用相对较低的料场天然砂石级配与设计需用级配不完全符合时可采取以下方式调整在保证混凝土质量和适当水泥用量的前提下调整混凝土骨料的需用级配使其尽量接近开采后的天然级配天然砂石级配偏粗时可将部分粗料加工成细料天然砂石级配偏细时可将部分细料作弃料处理但弃料量应尽量少当采用两个以上天然砂石料场组合方案且各料场的砂石级配差异较大时应按级配平衡后弃料量较少综合生产费用较低的原则确定各料场的开采比例和开采顺序但同时开采的料场不宜多于两个天然砂石级配与需用级配差异较大或天然砂石料场储量不能全部满足需要时可考虑天然
9、人工料场组合方案采用人工砂石料时应对各料场的剥采比开采方式运输方式加工条件水源电源等因素进行综合比较后选定利用工程开挖渣料应与施工进度相适应应尽量减少二次转运采用人工料场组合方案时应注意下列问题如各料场岩性不同则应做专门的混凝土试验以论证不同岩性骨料掺混后拌制的混凝土对其各项性能指标的影响同时开采的人工砂石料场的数目不宜多于个天然砂石料场开采运输规划陆上开采料场的可采储量应根据勘察储量扣除开采边坡及安全清扫运输平台所占用的储量后确定水下开采料场的可采储量应根据勘察储量扣除水下开采造成的损失后确定开采期可根据料场所在地区的水文气象和施工条件具体分析后确定受洪水影响枯水期开采的陆上料场可按料场所在
10、河段典型丰水年内枯水期有效天数确定开采期修筑围堰进行开采的河滩料场可按围堰挡水标准确定开采期水下开采的料场或陆基水下开采的料场可取设计开采水位为标准按典型丰水年水位过程线确定开采期冬季停采料场可根据当地气象资料按多年封冻期最长年份的封冻天数确定停采期水下开采的料场可根据砂石不同的开采损耗确定开采后的砂石级配并按开采后的砂石级配和工程需用砂石级配进行级配平衡计算根据料场的水文和地形条件确定开采运输方式不受洪水影响的陆上料场或受洪水影响但枯水期料场可采储量基本在水面以上的河滩料场可采用陆上开采运输方式洪水影响较小料场地面相对较高典型丰水年间料场地面全年出露期在个月以上可对以下两种方式进行比较后确定
11、采用修筑围堰排干基坑全年开采运输方式采用枯水期陆基水下开采陆上运输方式洪水影响较大料场地面高程相对较低料场地面全年出露期较短可采用枯水期水下开采水路或陆路运输方式根据开采方式合理选择采装运设备并应满足高峰期砂石料采运强度要求陆上开采的料场宜选用正铲挖掘机或装载机开采装车自卸汽车运输开采工作面的高度应与设备性能相适应陆基水下开采的料场宜选用反铲或拉铲挖掘机开采装载机装车自卸汽车运输水下开采的料场航道条件允许时宜选用链斗式采砂船开采装船砂驳运输选择大型采砂船应考虑设备进场撤退的可行性水下开采的料场宜采取有效措施提高开采获得率陆基水下开采的料场设计开采水位可根据典型丰水年水位过程线对不同水位下所对应
12、的开采范围和开采期进行综合比较后确定水下开采的料场设计开采水位可根据开采设备允许作业流速和有效开采深度确定砂石原料采运能力可根据混凝土高峰时段月平均骨料需用量及其他砂石需用量计及开采加工运输堆存浇筑等损耗和弃料量后确定汛期或封冻期停采的料场还应按设计开采期进行校核砂石料的总储量可按高峰时段月平均需用量的计算汛期或封冻期停采时应按停采期砂石需用量的倍校核汛期停采的料场宜以储备毛料或半成品料为主封冻期停采的料场宜以储备成品料为主砂石料运输方案可根据高峰期运输量和运输年限对不同运输方案的可靠性运距运输设备土建工程量及基建时间等进行综合技术经济比较后确定人工砂石料场开采运输规划料场的可采储量可根据勘察
13、储量扣除料区死角开采边坡及安全清扫运输平台所占用的储量后确定料场一般可按全年开采运输设计受气候条件影响冬季停采的料场可根据当地气象资料按多年封冻期最长年份的封冻天数确定停采期料场最终边坡角可根据岩性岩层产状地质构造和水文地质条件并考虑安全稳定要求后确定料场的作业面要素包括梯段高度梯段坡面角最终平台宽度最低开采高程等可根据砂石原料的岩性及需用量料场勘探范围并考虑开采方法开采运输布置最终边坡角等影响因素后确定应尽可能减小料场的剥采比但最低开采高程一般不宜低于料场附近地面的最低高程开采运输方案选择应遵循以下原则应与地形地质水文气象等条件相适应满足工程进度要求基建时间短投产快生产工艺简单可靠技术先进基
14、建工程量少施工方便投资省成本费用低除料场顶部覆盖层剥离或为了开拓工作面而进行的部分有用岩层的揭顶可采用洞室爆破外一般宜采用微差挤压深孔梯段爆破的方法进行开采钻孔和采运设备选用时应合理配套其性能和技术参数应与选定的开采运输方案相适应并能满足高峰期料场采运强度要求毛料运输可根据地形条件选用以下方式自卸汽车运输胶带输送机运输溜井运输砂石加工厂工艺设计厂址选择应根据料场混凝土生产系统所在位置并结合拟选用厂址的地形地质水文交通运输供水供电等条件进行多方案的技术经济比较后选定砂石加工厂厂址厂址选择应考虑以下主要原则厂址一般宜设在料场附近多料场供料时宜设在主料场附近经论证亦可分别设厂厂址必须避开爆破危险区安
15、全距离应符合有关规范的规定砂石利用率高运距近且场地许可时厂址可设在混凝土生产系统附近并与混凝土生产系统共用成品堆场料场分散料场或混凝土生产系统附近不具备建厂条件时厂址也可在料场和混凝土生产系统之间选择厂址的地形宜与砂石加工厂工艺流程相适应使破碎后的物料能自流或半自流大中型砂石加工厂厂址应设在全年年一遇的洪水水位以上厂址应避开较大的断层和滑坡重要车间和设施的地基稳定并有足够的承载能力厂址宜靠近已有的交通运输线路水源和主要输电线路厂址应尽可能远离城镇和居民生活区必须在城镇和居民生活区附近设厂时应布置在主导风向的下风侧并保持必要的防护距离有足够的弃料堆放场地在占用耕地时应考虑在有条件恢复耕地时保存部
16、分表层土以复土还地工艺流程设计砂石加工厂的处理能力可根据高峰时段混凝土月浇筑强度和该时段内其它砂石料月需用量计及加工运输堆存浇筑等损耗和弃料量后确定封冻期停产的砂石加工厂还应按设计生产期校核处理能力应根据供给破碎机的原料最大粒径与最终产品粒径之比确定骨料生产的破碎段数天然砂石级配与混凝土需用骨料级配较接近直接利用率在以上时可采用简单的开路工艺流程天然砂石级配与混凝土需用级配差异较大当原料中粗骨料含量偏多时宜采用闭路工艺流程进行级配调整当原料中粗骨料含量偏少时可补充部分人工粗骨料或将部分细骨料作弃料处理两者进行比较后确定天然砂石料含砂率偏低时可采取以下措施进行处理利用多余的粗骨料制砂补充将部分粗
17、骨料作弃料处理天然砂细度模数不符合要求时可采取以下措施进行调整天然砂细度模数偏小时可利用部分粗骨料制粗砂进行调整天然砂细度模数偏大时可经棒磨机加工调整其细度模数天然砂细度模数不稳定时可将砂筛分分级为两级分别堆存按一定比例混合后使用大中型人工砂石加工厂宜采用分段闭路流程生产粗骨料也可采用全闭路流程生产粗骨料小型人工砂石加工厂可采用全闭路或开路流程生产粗骨料大中型人工砂石加工厂宜采用棒磨机开路流程生产人工砂经生产性试验成品砂质量符合要求时可采用超细碎圆锥破碎机生产人工砂或以超细碎圆锥破碎机为主以棒磨机为辅生产人工砂小型人工砂石加工厂可采用棒磨机或反击式破碎机生产人工砂砂石原料的含泥量超过规范规定的
18、标准时必须进行冲洗筛分机上的冲洗水压力应大于砂石原料含有黏性泥团时应设置专门的清洗设备进行处理大型人工砂石加工厂如砂石料料源的岩性无实际工程的同类岩性可供借鉴则应进行砂石料生产性试验以测定在实际生产条件下该类岩石破碎和制砂成品的粒度分布成品率针片状含量加工设备生产能力等参数作为工艺流程设计计算依据工艺流程设计计算应遵循以下原则工艺流程设计应适应不同时期各级成品骨料需用量的变化在满足各级成品骨料需用量的前提下应尽可能降低流程的循环负荷量大中型砂石加工厂宜采用部分筛分效率法进行工艺流程计算流程中各段破碎的设备配置和负荷分配宜相对均衡主要设备选用原则选用设备的类型规格数量应满足产品的质量和数量要求若
19、有多种满足要求的设备可供选择宜通过技术经济比较后确定上下道工序所选用的设备负荷应均衡同一作业设备的类型和规格应尽量统一大型砂石加工厂应选用与生产规模相适应的大型设备但同一作业的设备数量不宜少于台主要设备选型计算一般可考虑适当的负荷系数不应考虑整机备用符合下列条件之一时应考虑设备的整机备用人工砂石原料抗压强度高硬度大磨蚀性强选择冲击型破碎机作为中细碎设备同一作业设备数量超过台选用破碎设备应考虑设备对原料岩性的适应性并满足给料粒径和数量的要求筛分设备的类型应与筛分骨料所需的处理能力筛分效率使用工况及设备的配置要求相适应筛分设备的处理能力计算应考虑给料量的波动多层筛的处理能力应按控制筛层计算并校核筛
20、分设备出料端的料层厚度制砂设备的类型应与制砂原料的物理性质所需的处理能力砂的细度模数设备的配置要求等相适应选用中间排料型棒磨机作为制砂设备时应考虑整机备用并应根据工业性生产试验或室内试验结果确定棒磨机的单台处理能力成砂率和棒磨机数量宜选用宽堰长螺旋分级机作为分级脱水设备其处理能力既应满足返砂和脱水要求还应按溢流粒度进行校核应根据砂石原料的含泥量可洗性所需的处理能力和被清洗物料的最大粒径确定砂石清洗设备的类型和清洗时间大型砂石加工厂宜采用圆筒洗石机作为清洗设备带式输送机的输送量应满足各种运行工况的需要并考虑料流量的波动带式输送机输送砂石料其向上允许倾角不宜超过向下允许倾角不宜超过带式输送机输送经
21、螺旋分级机脱水后的砂料其向上允许倾角不宜超过选用带宽应比计算值提高一级且最小带宽不宜小于砂石加工厂布置与设备配置总体布置应遵循以下原则应根据工艺流程特点做到投资省建设快指标先进运行可靠生产安全并符合环境保护要求既要集中紧凑又要留有一定余地应合理利用地形为物料的自流运输创造条件并应尽量简化内部物料运输环节各车间和附属设施应结合对外和厂内运输道路进行布置粗碎车间宜靠近料场来料方向成品堆料场宜靠近混凝土生产系统辅助车间应尽量靠近服务对象水电供应设施宜靠近主要用户布置应避免在溶洞滑坡泥石流及填方地段布置破碎筛分及制砂等重要生产车间如必须在上述地段布置时应进行充分的技术经济论证并采取可靠的处理措施各车间
22、布置应遵循以下原则应有一定灵活性既能提前形成生产能力满足施工前期砂石料需要还可以及时调整生产方式适应原料粒度变化及不同骨料级配要求设备配置应根据流程要求对砂石原料岩性波动有足够的适应性避免骨料级配失调减少超逊径同一作业的多台相同规格的设备应尽量对称或同轴线布置在同一高程上设备间距应满足安装操作维修要求利用地形简化内部骨料运输和场地排水除寒冷地区外破碎筛分制砂车间可露天设置但电气设备应适当保护粗碎车间一般宜靠近主料场设置但必须留有足够的安全距离大中型旋回破碎机可采用直接入仓挤满给料方式机下应设缓冲料仓其活容积不宜少于个车厢的卸料量小型旋回破碎机和颚式破碎机应采用连续给料方式受料仓下必须设给料设备
23、筛分车间布置应综合考虑与半成品堆场成品堆场中细碎车间及制砂车间之间的平面和立面的联系应尽量减少骨料转运环节和落差应避免带式输送机下行中细碎与筛分设备构成闭路流程生产时宜将中细碎设备配置在一个车间内中细碎车间一般不设中间料仓当破碎设备多于台或需分成个单独系统运行时应设中间料仓其容量在中碎前为破碎机的用量细碎前为破碎机的用量中细碎车间进料的带式输送机上应设置金属处理装置采用棒磨机制砂时制砂车间中间料仓应有的生产储备量当制砂与破碎筛分作业工作制度相同时取小值反之取大值车间布置应考虑加棒方便采用超细碎圆锥破碎机制砂时应与筛分设备构成闭路并保持给料粒度给粒量的连续和稳定砂石储存及转运天然砂石料生产宜以堆
24、存毛料为主人工砂石料生产宜以堆存半成品料为主冬季不具备砂石生产条件时宜以堆存成品砂石料为主成品骨料堆存和运输应符合下列要求有良好的排水系统必须设置隔墙避免各级骨料混杂隔墙高度可按骨料动摩擦角加超高值确定尽量减少转运次数粒度大于的骨料抛料落差大于时应设缓降设备碎石与砾石人工砂与天然砂混合使用时碎砾石混合比例波动范围应小于人工天然砂料的波动范围小于大中型砂石系统堆料场宜采用地弄取料采用地弄取料时取料设施设计应满足以下要求地弄顶板进料口应高于堆料地面地弄底板应设大于的纵坡各种成品骨料取料口不宜少于个不宜采用事故停电时不能自动关闭的弧门较长的独头地弄应设有安全出口环境保护措施砂石加工系统生产过程中产生的废水应根据有关规定并结合当地具体条件进行处理后才能循环使用或排放砂石加工系统生产过程中产生的废渣应采取措施进行处理砂石加工系统各主要尘源点均应有除尘措施应采取措施降低或减少各生产车间的噪声各主要生产车间宜设置隔音控制室
