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​高速铁路地道洞渣加工操纵干法出产机制砂

宣布日期:2021-07-13   阅读次数:

​高速铁路地道洞渣加工操纵干法出产机制砂

章国辉、邵林、另本春、王国凤、黎小刚

(中铁四局团体无限公司,安徽,合肥,230023)

摘  要:本文依靠昌景黄高速铁路名目自建干法加工机制砂出产线,是国际首个环保化、主动化、智能化水平最高的大型机制砂加工厂,经由进程操纵理论,绍干法机制砂加工进程母岩挑选、破裂与制砂装备、加工工艺节制要点,为机制砂的加工及工艺优化供给鉴戒经历。

关头词:高速铁路,地道洞渣,干法,机制砂,环保,智能化

机制砂是指岩石、卵石、未经化学处置过的矿山尾矿经除土、机器破裂、整形、筛分、粉控等工艺制成的,粒径小于4.75mm的颗粒,但不包含软质、风化的岩石颗粒。机制砂加工普通分湿法和干法两种,本文依靠昌景黄铁路名目自建干法加工机制砂出产线,经由进程操纵理论,先容干法机制砂加工进程母岩挑选、破裂与制砂装备、加工工艺节制要点,为机制砂的加工及工艺优化供给鉴戒经历。

1、工程操纵背景

昌景黄铁路安徽段位于赣西南和皖南地域,西起江西省南昌市,路过江西省上饶市、景德镇市,东至安徽省黄山市,全长289.807千米,设想速率350千米/小时。本名目位于安徽省黄山市境内,经对工程周边地域砂资本的市场查询拜访,安徽省内自然河砂较少且及格率低。出格是近几年自然砂需用量较大,需从江西赣江及鄱阳湖调运,运距长、价钱高且供给量没法有用保障。本地市场机制砂出产“小乱差”,品德不一,调研一些企业出产的机制砂品德难以知足铁路工程混凝土手艺请求,差别批次出产的机制砂机能也存在很大差别。

本名目高速铁路地道洞渣机制砂加工厂位于安徽省休宁县龙源村境内,操纵弃渣场征地扶植,是国际首个环保化、主动化、智能化水平最高的大型机制砂加工厂,占地约45亩,设想加工才能300t/h,首要承当东山地道入口、东山地道横洞和云头山地道入口等地道弃渣的综合操纵,设想加工总量约120万吨。

2、原资料母岩挑选

2.1母岩手艺目标

机制砂加工出产母岩为名目地道出渣,母岩材质以深成的火成岩和蜕变岩为主,详细挑选可用的母岩为花岗岩为主、绿泥绢云千枚状板岩为辅,是出产机制砂较好的母材,料源绝对不变。

母岩品质是机制砂品质节制的泉源,出产机制砂的母岩强度应合适《野生砂混凝土操纵手艺规程》JGJ/T241-2011 的划定:火成岩≥100MPa、蜕变岩≥80MPa、堆积岩≥60MPa。本名目地道洞渣母岩抗压强度为128~150MPa;碱活性为非碱碳酸反映骨料,骨料疾速沙浆棒法成果0.04~0.14%,完整知足铁路C50以下细骨料操纵母岩请求。须要注重的是花岗岩具备机制骨料粒形好、压碎值低、石粉易于节制的特色,但接纳花岗岩为主的母岩应增强对母岩及制品云母和石英含量的检测。

2.2母岩品质节制

地道围岩变更频仍,出渣品质动摇较大,操纵地道洞渣作为出产质料的节制要点之一是对母岩的出渣分选。选好料是条件,也是关头,重点落实品质节制关头。洞渣的岩性、干净水平、含泥量、含水率、破裂水平均对机制砂的制品德量产生很大的影响。

(1)支配专人经培训,经由进程目测辨认、留样比对,对出渣遏制目测鉴定,挑选Ⅲ级及以下围岩作为加工质料,对Ⅲ级以上或夹泥、破裂严峻的出渣转为路基填料加工。按照差别岩性分类运输,根绝差别母岩混装混堆,发明岩性与留样不符,应实时取样检测。

(2)每一个地道口的母岩均须要遏制取样检测,实时领会母材品质,保障原资料品质及格。每一个洞口出渣满600t检测母岩强度1次,每半年或母岩产生变更时,对其物理化学机能遏制型式检测,检测岩性、母岩强度及碱活性,岩性变更时,增添取样检测。对不合适划定的母岩不得保送至加工厂,严禁砂岩、软岩、风化岩用于机制砂出产,严把泉源品质节制关。

(3)加工喂料之前,对母岩遏制洗濯与姑且存储,泉源削减含泥量及石粉含量,为制品机制砂亚甲蓝及石粉含量的节制供给保障。

3、机制砂干法出产

3.1厂区计划

机制砂加工厂按照“分区计划,整洁有序”的准绳遏制总立体安排,首要分为洞渣堆放区、出产区、制品料区、维修区、石粉堆放区、过磅冲刷区和办公糊口区。洞渣质料库、出产车间、制品库均接纳拆卸式钢布局厂房,办公、糊口楼接纳拆卸式玻璃幕墙集装箱衡宇,维修库房、集合节制室、配电房、门卫岗位均接纳拆卸式集装箱衡宇。

3.2装备选型

机制砂加工厂接纳国际抢先的三次破裂+三次筛合作艺,有用保障了产制品德量、进步了洞渣综合操纵率。首要出产5-10mm碎石、10-16mm碎石、16-31.5mm碎石、机制砂和石粉五种产物,机制砂加工厂接纳制石制砂一体机,洞渣综合操纵率可达95%以上。矿料综合操纵率是查核绿色矿山的一个首要目标,本名目因为能够或许出产机制砂且石粉能够或许获得综合操纵,洞渣综合操纵率可达90-95%,完整知足国度对绿色矿山的请求。

 

首要按照母岩岩性、块石尺寸、母岩强度挑选破裂装备。该机制砂加工厂按照母岩强度及出渣块石尺寸挑选颚式破裂与2次圆锥破裂,首要出产及节制装备有:颚式破裂机、圆锥式破裂机、整形制砂一体机(立轴打击式破裂机)、降噪除尘体系和智能节制体系。

3.3工艺流程

洞渣石料经喂料机平均地送进鄂式破裂机,遏制第一次破裂,保送至圆锥破遏制第二次破裂筛分,>31.5mm局部经返料保送带送至圆锥破再次破裂,0-31.5mm碎石进入整形制砂一体机破裂整形,经风选筛分,构成3石(5-10mm,10-16mm,16-31.5mm)2砂(机制砂、石粉)保送至制品区贮存。

全部机制砂出产线接纳干法破裂制砂工艺,经由进程除尘器抑尘除粉微风选体例撤除机制砂中大批粉尘,直至知足品质请求,此中石粉接纳全封锁皮带机保送至石粉贮存区。加工进程节制要点,重点在母岩分选及洗濯、抑尘水量、风压除尘压力等几个方面。为完成效益最大化,经由进程出产数据统计,机制砂出产制品比例到达40%。

3.4智能节制与环境掩护

机制砂加工厂经由进程智能节制中间,还能够完成以下功效:

(1)绿色出产。经由进程加装PM2.5监测举措办法,当出产地域PM2.5超标时,智能节制体系将启动雾化氛围炮、喷淋装备等降尘装备将遏制主动喷淋、降尘。

(2)无人化出产。根基完成了出产区出产进程无人化、磅房过磅无人化。

(3)宁静出产。经由进程加装监控探头,实时监控现场出产及装备运转环境,发明非常实时报警;并经由进程设置电子围栏,避免出产区出产进程有关职员的不法突入。

(4)聪明用电。经由进程读取加工装备底层运转数据,公道计划用电、削减能耗。

3.4首要出产工艺参数

在选定破裂与制砂装备后,施工加工进程中影响身分,首要是母岩含水率、抑尘用水量、分选风压、制砂机筛孔尺寸等首要身分,影响机制砂制品德量和制砂结果。

(1)母岩含水率

间接影响分选结果,含水率过大或雨天加工,是干法加工的弊病之一,并按照气候变更及加工量,提早储蓄、洗濯、暂存,确保含水率不过湿,影响除尘结果。

(2)抑尘用水量

是石粉含量节制、制品砂含水率的影响身分,也是环保施工的须要。理论经历证实,干法工艺,应节制公道的制品机制砂含水率,以确保机制砂不离析,确保操纵结果。

(3)分选风压

风压是石粉含量节制的关头,是制品砂石粉含量节制的首要手腕,当石粉含量高时,应恰当调高风压以下降石粉含量;当石粉含量偏低或母岩干净时,可恰当下降风压以削减石粉产出、进步出产效力。

(4)制砂尺寸

为到达制砂结果细度模数为2.8-3.2,制砂筛孔尺寸宜为0.3-0.4mm,出产进程并按照磨损水平、制品砂细度模数的变更实时查抄、改换筛网。

4、制品德量节制

4.1机制砂的颗粒级配规模

机制砂应经特地机组出产,并且级配公道、质地坚忍、吸水率低、空地率小。颗粒级配应合适 GB/T14684-2011 的划定,优先选用下表中机制砂Ⅱ区的颗粒级配规模。机制砂的现实颗粒级配除4.75 mm 和 600μm 筛档外,能够略有超越,但各级累计筛余超越值总和应不大于 5%。

表1 机制砂的颗粒级配规模

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4.2机制砂的别的机能和查验方式按照

冻融粉碎环境下,含泥量应不大于 2.0%,吸水率应不大于 1%。当机制砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时,应遏制特地查验,确认能知足混凝土经久性请求时,方能接纳。

机制砂的碱活性应先按《铁路混凝土用骨料碱活性实验方式 岩相法》TB/T 2922.1-1998对骨料的矿物构成和范例遏制查验,再按《铁路混凝土用骨料碱活性实验方式 疾速沙浆棒法》 TB/T 2922.5-2002 对骨料的疾速沙浆棒收缩率遏制查验。机制砂的疾速沙浆棒收缩率应小于 0.30%。当机制砂的疾速沙浆棒收缩率大于即是 0.10%且小于 0.20%时,混凝土的碱含量应知足《铁路混凝土工程施工品质验收规范》TB10424-2018 的划定;当细骨料的疾速沙浆棒收缩率大于即是 0.20%且小于 0.30%时,除混凝土的碱含量应知足《铁路混凝土工程施工品质验收规范》 TB10424-2018 的划定外,还应答混凝土接纳按捺碱—骨料反映的手艺办法,并经实验证实按捺有用。

表2 机制砂的别的机能和查验方式按照

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4.3场内品质节制

除平常对母岩遏制检测外,机制砂出产进程中首要节制办法为进程品质检测及出厂查验。一是试出产工艺参数调剂及制品查验。每工班出产前,应按照平常肯定的出产参数遏制试出产,试出产进程中,随时对机制砂制品德量遏制检测,并反应批改施工节制参数,每4h不少于1次,出产呈现非常时,应当即遏制抽检,发明题目,遏制出产。二是成立外部出厂查验轨制。机制砂加工厂成立外部出厂查验轨制,设置装备摆设特地实验检测职员,并经培训及格,每工班对出产机制砂遏制随机取样,对亚甲蓝、石粉含量、颗粒级配遏制出厂检测,每三个月遏制委外型式查验。

4.4制品德量

地道可用洞渣石质多为砂岩、花岗岩,出产的机制砂首要目标节制在细度模数3.0±0.2、石粉含量7-10%、亚甲蓝值1.0-1.2,机制砂压碎值12%-16%,其余目标均满TB10424-2018中细骨料的请求。可斟酌差别专业、差别强度与环境品级操纵的须要,细度模数、石粉含量等制品参数均能够按照施工需要遏制调剂。

5、论断与倡议

高速铁路工程加工机制砂操纵成为一定趋向,干法出产具备制品砂级配与石粉含量可控的特色,且出产进程工艺绿色环保,推行远景可观。

(1)机制砂加工厂应按照母岩岩性、强度、块石尺寸挑选加工破裂工艺,工程弃渣干净度较低,弃渣的操纵需接纳恰当的除杂去土办法。

(2)加大了母材的差别性和庞杂性,难以保障母材的品质及其不变性,母岩分选、洗濯关头是加工机制砂制品德量的首要条件保障。

(3)母岩含水率、干净水平,分选风压、雾化喷水量、筛孔尺寸是干法加工机制砂砂的关头工艺参数,需按照现实环境肯定。

(4)增添线上疾速检测装备可削减场内节制任务量及任务效力,是财产化、智能化出产的趋向检测手腕。

[参考文献]

1、《扶植用砂》,GB/T14684-2011,中国国度规范化办理委员会,2011年

2、《铁路混凝土工程施工品质验收规范》,TB10424-2018,中华国民共和国行业规范,2019年2月

3、《铁路自然修建资料工程地质勘测规程》,TB10084-2007,中华国民共和国行业规范,2007年8月

4、《铁路工程岩石实验规程》,TB10115-2014,中华国民共和国行业规范,2015年2月

5、《野生砂混凝土操纵手艺规程》,JGJ/T241-2011,中华国民共和国行业规范,2011年12月

6、《铁路机制砂场扶植手艺规程》,Q/CR9570-2020,中华国民共和国企业规范,2020年11月

7、工程弃渣制备砂石骨料手艺研讨和操纵,《中国铁路》,2019年第8期,陈敬收

8、我国铁路工程机制砂混凝土操纵近况及存在题目,《中国铁路》,2019年第8期,赵有明

作者简介:章国辉(1969-),男,安徽绩溪人,毕业于合肥产业大学岩土工程专业,本科,高等工程师。专业标的目的:实验检测。

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中国砂石协会

2021年07月13日

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