浅析泸定水电站大坝反滤料生产系统工艺流程设计 4页

水力发电第37卷第5期2011年5月泸定l(电站大坝反滤料生产系统工艺流程设计谭劲，杨作才，石林(中国人民武装警察部队水电三总队第九支队，四川成都611130)摘要：泸定水电站大坝反滤料生产系统承担着50万m反滤料的生产任务。该系统在设计过程中，对料源情况、反滤料质量技术要求和大坝填筑工期进度等客观条件进行了深入分析和充分论证，最终确定了反滤料生产系统的生产能力(毛料400t／h、成品料350t／h)和建设规模，提出了有针对性的工艺流程。目前该系统已建成投产，产品质量稳定，满足设计要求。关键词：反滤料生产系统；工艺流程；泸定水电站ProducingProcessDesignofFilterMaterialSystemfortheDamConstructionofLudingHydropowerStationTanJin，YangZuocai，ShiLin(The9thDetachmentof3rdGeneralContingentofChinesePeopleSArmedPoliceHydropowerTroops，Chengdu611130，Sichuan，China)Abstract：Thefiltermaterialsystemforconstructingthedart]ofLudingHydropowerStationneedstoprovidethefiltermaterialof500000m．Fordesigningthesystem，thematerialsources，therequirementsonfiltermaterialqualityandtheplansofdamfillingareanalyzedindetail．Thecapacityofsystemwith400t／htorawmaterialand350t／htofinishedmaterialisfinallydeterminedandtheproducingprocessisalsosuggested．Thepracticaloperationshowsthatthequalityoffiltermaterialisstableandmeetstherequirements．KeyWords：filtermaterialsystem；process；LudingHydropowerStation中图分类号：TV641．4l(271)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2011)05—0022—03泸定水电站大坝反滤料生产系统承担50万lIl。滤土方面⋯(对于小于0．075mm粒径的颗粒含反滤料的生产任务。反滤料质量和供应能力对于粘量大于85％的土)土心墙堆石坝填筑施工举足轻重，直接影响着大坝D1585≤9(1)的填筑施工进度和运行安全，因此，反滤料生产系减压方面统的设计工作十分重要。泸定水电站料源情况复杂，Dl5l5≥4(2)岔道料场全级配物理性质试验成果显示，料场不同式中，D和d分别表示反滤层和被保护土中孑L隙区域，颗粒级配组成差异较大；毛料中含部分超直径大小的特征粒径，小于该粒径的土质量占总土径石，其中粒径大于150rnm的颗粒含量平均达质量的15％；d为能控制被保护土免遭渗透破坏的10．66％：毛料含砂率为12．08％～79．8％，平均为代表性粒径，小于该粒径的土质量占总土质量的36．53％：毛料含泥量较大。笔者结合泸定水电站大85％。当被保护土含有大于5mm粒径的颗粒时，坝反滤料生产系统的设计工作，进行归纳总结，以按小于5mm粒径的颗粒级配确定小于0．075mm供有关工程借鉴。粒径的颗粒含量的百分数，及按小于5l／lm粒径的颗粒级配的d作为计算粒径；当被保护土不含有1反滤料的质量技术要求大于5mm颗粒时，应按全料确定小于0．075mm1．1反滤料的功能粘土心墙堆石坝中反滤料的功能是防止被保护收稿日期：201l-03—17粘土发生渗透破坏，同时还要起到减压作用，使反作者简介：谭劲(1974一)，男，四川蓬溪人，Ⅲ1程师，主要从事滤层渗流压力全部或基本消失。水利水电工程施T管理工作．n第37卷第5期谭劲，等：泸定水电站大坝反滤料生产系统工艺流程设计颗粒含量的百分数，及按全料的作为计3工艺流程设计算粒径。⋯⋯⋯式(1)表明，反滤层只要控制住被保护土中系统的工艺流程设计必须建立在详细的料场资15％的大颗粒不流失，整个土体将是渗透稳定的，料、反滤料质量技术要求和系统生产能力之上，这绝不会发生渗透破坏。式(2)表明，反滤层也不能3个方面是进行系统T艺流程设计的基础。过细．过细则不能减压。31总体思路1．2反滤料的质量技术要求根据毛料及成品料颗粒级配分析，确定反滤料反滤料质量技术指标是根据粘土和坝壳料级配生产系统主要工艺流程为：超径石剔除一破碎(粗组成情况由大坝设计人员通过相关计算确定。反滤碎、中碎)一筛洗一分级一细碎一筛洗一掺拌，见料的级配组成主要由粘土的性质决定，不同级配组图1(图中A代表胶带机)。成的粘土与其相适应的反滤料级配和设置层数也不一样泸定水电站大坝存粘土心墙上下游两侧分别设置两层颗粒级配由细变粗的反滤料F、F：，形成粗碎车颚破防止粘土心墙渗透破坏的反滤层。反滤料的质量技棒条给术要求是生产系统工艺流程设计的依据和目标，具体见表l(反滤料F、F均要求小于0．075rnm粒径的颗粒含量≤5％)。表1反滤料的质量技术要求mm1．3反滤料的颗粒级配特点(1)两种反滤料级配均匀连续。颗粒粒径跨度大。(2)含砂率高，其中F。含砂率达到74％～92％。(3)小于0．075mm粒径的颗粒含量≤5％。图1反滤料生产系统工艺流程示意2系统生产能力的确定反滤料系统以半成品料仓为界分为上下两部分。反滤料生产系统除了调试和试运行阶段，其生上半部分主要设置预筛、粗碎、中碎、筛洗等车间，产能力相对稳定，可以认为它在整个有效生产时段其中中碎、筛洗车间形成闭路生产；上半部分主要内是均衡的。反滤料生产系统运行的有效生产时间完成超径石剔除、循环破碎、筛洗等工作；同时，是从试运行阶段结束时开始，直到大坝反滤料填筑利用毛料原有级配生成一部分反滤料F．，其余全部完成的前一个月结束。有效运行时间的计算要充分生成5～60mm半成品。下半部分主要设置细碎、二考虑系统建设安装、设备调试、试运行等阶段的影次筛分、成品料仓等车间，其中，细碎、二次筛分响。甚至还要包括大坝填筑工期是否提前、汛期和车间形成闭路生产；下半部分主要以5-60mm半成水库蓄水是否影响生产、移民征地是否影响系统建品为源料，对其进行循环破碎、筛分、冲洗、掺拌设安装和运行等。等]二作，同时生成反滤料F．和F。根据大坝分期填筑强度、反滤料在运输、转存、系统要求：能同时生产两种反滤料F，和F；在填筑等过程中的损耗、系统生产制度、系统成品率生产过程中可以根据需要对它们的产量进行调整；(可以根据料源和成品料级配适当估算)、有效运行质量满足设计指标。时间和考虑一定的保证系数l21．以这样得到的成品生3_2料源变化对反滤料质量的影响产能力和毛料处理能力作为系统设计的依据。只有根据料场资料，其各区域料源颗粒级配组成差对上述影响因素经过充分论证和评估后，才能为下异大，料源的变化会引起系统生产的成品料级配发一步系统设计打下好的基础。生变化，导致成品质量不稳定。工艺流程设计必须根据对各种影响因素的分析、计算，大坝反滤要解决这个问题料生产系统最终确定的毛料处理能力为400t／h、成在系统中间部位设置成品F料仓和半成品料品料的生产能力为350t／h仓。毛料经过系统上半部分预筛、粗碎、中碎和筛n洗等车间的处理．毛料rfl≤5mix1砂和部分5～20mltl理：1号筛两层筛网之间的物料通过7号胶带机与6粒径的颗粒掺拌为F从筛洗车间直接分离出来。进号胶带机运送来的5～60mm半成品在13号胶带机入成品F料仓；毛料级配变化较大时，可通过及时完成掺配，进入F成品料仓，得到成品料F。系统调整筛洗车间的筛网孔径的方式来保证F，质量稳利用二次筛分和螺旋式洗砂机冲洗．较好地解决了定；系统存掺拌生成F．的同时，半成品料仓可得到小丁0．075film粒径的颗粒剔除问题。5-60mln的半成品。毛料的原始级配在这个处理过3．5反滤料F1和F2产量的平衡程中得到循环破碎，并进行重新分级、优化和调整，大坝粘土心墙两侧设置的反滤料层成对称布置，基本上可以消除由于料源级配变化对系统产生的影反滤料F和F在填筑工程量上基本相等。而系统响。这样做同时将本系统在此处分为前后两个部分，在生产过程中．南=F料源的变化和系统自身生产特它们既可以单独进行分段生产，也可以同时进行联性，成品F和F在产量上存在较大差别。如何存合生产，提高了系统的保障能力和持续生产能力。系统运行过程中进行F，和F产量调节，保证F。和3。3反滤料的掺拌均衡生产，这也足系统设计需要解决的问题。反滤料F．主要由小于20nlm粒径的颗粒组成．解决这个问题的部位仍然选在二次筛分车间。其粒径跨度相对较小．系统在生产过程中主要是通在二次筛分车间剔除小于0．075him粒径颗粒的生产过“筛网调节”生产F。所谓“筛网调节”是指在模式基础上．增大两个筛子和螺旋式洗砂机的处理同一层中安装不同孔径的筛网，通过调节它们的面能力．这时．只需对进入1号和2号筛的物料做好积比调整成品料级配当毛料粒径变化较大时，要分流控制和凋节，就可以达到凋节F．和产量的及时对筛网进行调整本系统是筛洗和二次筛分目的，也就可以根据大坝填筑需要进行F．和F：的两个乍问完成F的生产。均衡生产。反滤料主要由小于80filfil粒径的颗粒组成．4工艺流程计算其粒径跨度大，系统在生产过程中主要是通过掺拌的方法得到成品。经过二次筛分车间的3-20mrI1分工艺流程计算是存设备选型确定后进行的一个级料与5-60mm半成品按适当比例掺拌生成F。本程序．它主要是按照系统生产能力确定每个车问设系统中物料主要由半成品料仓和二次筛分车间分别备的处理能力，为系统下一步的设备配置提供依据。通过6号、7号胶带机运送，并在13号胶带机上完同时，通过流程计算．可以初步确定各类反滤料的成F，的生产生产模式(比如生产过程中的掺配比例等)，为下一3．4小于0。075mm粒径颗粒的剔除步系统建成后的试生产提供条件。另外，通过流程通过反滤料与料源级配对比知道：反滤料F和计算．可以初步在理论上确定各类反滤料的产量和F含砂率较高，F。含砂率为74％～92％，F含砂率系统成品率．对系统的各项经济技术指标进行预测为l6％～53％．行且小于0．075mm粒径的颗粒的含和判断量必须≤5％。料源的．天然含砂率为12．08％～79．8％，4．1料源选取I大l此，系统必须设置细碎车间，对反滤料中的砂进在进行T艺流程计算时，首先对料场各域的行生产和补充，才能达到成品反滤料的级配要求。料源特征级配情况进行分析，选择最具代表性的料5-60film的半成品进入立轴破制砂车间处理后，其源情况进行计算，完成系统初步的设备配置。然后中小于20mm粒径的产物进行反滤料F和F的掺对其他比较特殊的级配情况．利川已完成的初步设配生产，两者中小于0．075mm粒径的颗粒含量都大备配置进行必要的校核和修正，使系统的设备配置于5％．如何剔除掉多余部分，成为T艺流程设计更趋合理．保证系统对料源的适应能力需解决的问题4．2开路和闭路系统存二次筛分车间设置两个两层筛，其中1系统在T艺流程设计时常根据需要将部分区问号筛上层采用孔径为20mm筛网，下层为3mm筛设成开路或闭路形式。开路计算相对较简单，物料网：2号筛采用孔径为10mm和20Illm单层筛网的流量也较容易确定；闭路部分的流程计算相对繁(面积比例按照生成F。的检测情况进行调整)。通过琐，它存在一个物料循环卺加问题。系统的闭路区1号和2号筛所有筛网的物料，经过11号胶带机运段其处理量往往比较大，设备配置也较多，多数可送进入螺旋洗砂机，再接12号胶带机进入F。成品以形成并联运行方式。本系统中的粗碎、中碎、筛料仓．通过本流程可得到成品料F。；未通过1号和洗车问通过1号、2号、3号胶带机形成系统第一个2号筛所有物料经9号胶带机返回细碎车间循环处闭路循环：细碎、二次筛分车间通(下转第28页)圜g／