云南水力发电
YUNNAN WATER POWER
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第37卷第5 期1 概述1.1 工程概述
乌弄龙水电站和里底水电站位于云南省
迪庆州维西县巴迪乡境内。里底水电站总库容0.58×108m 3，电站装机容量420MW。乌弄龙水电站总库容2.65×108m 3，电站装机容量990MW，两
赵明华，汤荣平，杨林，龙耀东
（华能澜沧江水电股份有限公司，云南 昆明 650214）
摘 要：倮打塘砂石加工系统承担着乌弄龙、里底水电站砂石骨料供应任务，初期规划设计方案满足里底电站混凝土浇筑，系统粗碎生产能力按700t/h 设计，2009年12月开始建设施工、2010年10月投产运 行。受澜沧江上游各梯级电站前期建设和电网送出情况变化影响，2009年底，设计对乌弄龙、里底两电站开发时序重新规划，要求两电站同时截流，首台机组同年先后发电，引起两电站混凝土浇筑强度叠加，叠加后的系统按照高峰时段混凝土浇筑强度16×104 m 3/月设计，成品生产能力1200t/h ，需对原系统进行扩容改造。从系统工艺流程和布置、设备选型、环境保护、运行管理等方面对建设和运行过程中存在的问题及对策进行客观地分析，总结该砂石加工系统扩容改造的具体措施经验。
关键词：里底水电站；砂石料加工系统；扩容设计；运行管理
中图分类号：TV42+2;TV53+
9.07 文献标识码：B 文章编号：1006-3951(2021)05-0031-05
DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2021.05.006
Application and Capacity Expansion of Luodatang Sandstone Processing
System in Lidi Hydropower Station
ZHAO Ming-hua, TANG Rong-ping, YANG Lin, LONG Yao-dong (Huaneng Lancang River Hydropower Inc., Kunming 650214, China)
Abstract: Luodatang sandstone processing system undertakes the tasks of supplying sandstone aggregates for Wunonglong and Lidi Hydropower Stations. The preliminary planning satisfies concrete placing of Lidi Hydropower Station, and the crushing capacity of the system is designed as 700 t/h. Construction commenced in December 2009 and put into operation in October 2010.Affected by the preliminary construction of each cascade hydropower station in the upper reaches of Lancang River and the changes of power grid delivery, the designer re-planned the development sequence of Wunonglong and Lidi hydropower stations at the end of 2009. It is required that both power stations close simultaneously and the first unit generates power successively in the same year. After the concrete pouring strength of the two power stations is superimposed, the sandstone processing system is designed according to the concrete pouring strength of 16×104 m 3/month during peak period, and the finished product production capacity is 1 200t/h. Therefore, the original system needs to be expanded and reformed. This paper objectively analyses existing problems and countermeasures in construction and operation from the aspects of system process flow and arrangement, equipment selection, environmental protection and operation management, and summarizes the concrete measures and experiences for capacity expansion and transformation of the sand processing system.
Key words: Lidi Hydropower Station; sandstone processing system; capacity expansion design; operation management
收稿日期：2020-12-03
西班牙语翻译中文作者简介：赵明华（1963-），男，山东沂南人，高级工程师，主要从事水电工程管理相关工作。
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32云南水力发电2021 年第5 期壶口瀑布视频
电站混凝土总量约307×104m3，所需砂石骨料由倮打塘砂石加工系统供应。由十四局里底项目部负责系统设计运行和倮打塘人工料场开采；由葛洲坝燕子崖项目部负责燕子崖料场开采；西北院乌弄龙、里底电站设代部负责规划设计；乌弄龙、里底建管局负责项目管理工作。
1.2 混凝土工程量及骨料供应量
系统承担混凝土总量和级配见表1，系统供应各类规格成品骨料总量见表2。
表1 系统承担混凝土总量和级配表 ×104m3混凝土级配里底工程量乌弄龙工程量合计百分比%常态三级配62.9642.67105.6334.3
碾压三级配32.5169.61102.1233.2二级配21.3878.0699.4432.5
合 计116.85190.34307.19100
表2 系统供应各类规格成品骨料总量表
粒径/mm80～4040～2020～5常态砂碾压砂合计设计总量/×104t118.8156.5144.3175.380.9675.8设计比例/％17.623.221.325.912.0100
实际总量/×104t70.3180.6188.9200.485.7725.9实际比例/％9.724.926.027.611.8100差异＋7.9－1.7－4.7－1.7＋0.2
注：实际总量是工程开始至2019年2月累计供应成品骨料总量。统计结果：除大石有7.9%和小石有4.7%的波动外，其它级配流程设计与实际混凝土需求级配差异不大，系统级配调节正常，骨料级配总体平衡。
2 系统设计
2.1 平面布置
倮打塘砂石加工系统（简称：系统）位于里底电站坝址上游左岸约11km处，分布高程为1 820～1 840m，地面坡度5°左右，坡度较缓，边坡自然稳定，占地面积约9×104m2。燕子崖石料场和倮打塘石料场布置澜沧江左侧、系统上游侧。系统布置在两料场同侧的德维公路旁边，各加工车间从上至下布置，污水处理和防尘车间分别布置筛分车间和制砂车间旁边。乌弄龙水电站采用燕子崖料场石料，里底水电站主要采用倮打塘A2区料场石料，不足部分由燕子崖料场补充。
2.2 料源
1）燕子崖石料场，距倮打塘加工系统约2.3km，开采有用料约207×104m3，开采高程为2 030～1 820m，开采边坡最大高度约210m，平均开采边坡高度约180m，土石方开挖月高峰强度为23.8×104m3，有用料月开采高峰强度9×104m3，开挖料利用料场开采区域内2条冲沟自上而下溜渣，顺坡落至底部2个集料平台，由反铲装载由自卸车运至粗碎，料场占地面积约11×104m2。
2）倮打塘石料场距倮打塘粗碎约1.3km，开采有用料约107×104m3，开采高程为2 040～1 865m，开采边坡高度最大约175 m，平均开采边坡高度约102m，土石开挖月高峰强度为15.4×104m3。开挖料利用开采区内工作平台由反铲装载自卸车运粗碎，料场占地面积约6×104m2。
3）燕子崖料场和倮打塘料场岩性为石灰岩，物理力学性能为干抗压强度在83 MPa～142 MPa 之间，平均102.2 MPa；软化系数在0.63～0.91之间，平均0.83；密度值2.69 g/cm3～2.75g/cm3，平均值2.
71g/cm3，密度与比重接近；料场石料具有抗压强度高等物理、力学性能好的特点，云母含量、碱活性指标等满足规范要求。每m3混凝土骨料用量约2.25t。
2.3 规划变更
1）倮打塘砂石系统初期规划设计方案满足里底电站混凝土浇筑，系统粗碎生产能力按700t/h 设计，2009年12月开始建设施工、2010年10月投产运行。受澜沧江上游各梯级电站前期建设和电网送出情况变化影响。2009年底，设计对乌弄龙、里底两电站开发时序重新规划，要求两电站同时截流，首台机组同年先后发电，引起两电站混凝土浇筑强度叠加，叠加后的高峰期浇筑强度达13.8×104m3/月，原规划生产能力不能满足两个电站对成品骨料的需求。考虑加工、运输等损耗和生产不均匀系数，叠加后混凝土月浇筑强度按16×104m3确定，对原系统进行扩容建设，建安工程由原来的一次规划、两期建设变更为一次建设。
2）乌弄龙和里底水电站以碾压混凝土为主。根据石灰岩性能特点，系统设计选用破碎比较大的反击式破碎机作为主要破碎设备，采用粗碎、中（细）碎二段破碎，粗碎采用开路生产方式，中（细）碎与第二筛分构成闭路生产碎石，立轴
赵明华，汤荣平，杨林，龙耀东 里底水电站倮打塘砂石加工系统扩容改造与应用33
冲击式破碎机与第三筛分构成闭路生产人工砂，辅以粗砂整形车间，利用高速冲击破碎机调整砂的细度模数的工艺流程。主要生产工艺为干法生产为主，干湿结合的加工工艺，辅以降尘、收尘系统和污水处理系统。
2.4 粗骨料加工工艺流程
采用反击式破碎机和螺旋洗石机作为主要的设备，采用干湿结合生产工艺，料场开采≤850mm毛料通过自卸汽车运输至粗碎加工，考虑到中碎和输送设备对粒径的要求，破碎的骨料粒径按≤250mm控制，破碎后混合料由筛分分级，对破碎后≤60mm的混合料冲洗，为解决灰岩局部岩层含泥问题，≤20的混合骨料进入洗石机清洗，然后与≥60mm的混合料一并由胶带机送入半成品料仓。≤80mm的混合料与中细碎车间、第一筛分构成闭路循环，生产合格的大石、中石、小石等成品骨料送至成品料仓堆存［1］。
2.5 人工砂加工工艺流程
采用立轴式冲击破机和高频振动筛作为主要的制砂设备，采用干法工艺，人工砂的加工主要由3部分颗粒级配不均、石粉含量差异较大，渠道不同的3类砂，通过调节物料流量组成不同的联动运行模式，利用胶带机进入高频振动筛筛分均匀混合后，重新组成人工砂的级配；再利用定点收尘工艺增减1.5%左右的石粉含量，调控人工砂细度模数和石粉含量，生产出合格的碾压砂和常态砂。这3部分砂
的来源：一部分由粗、中（细）破碎段产生的石霄，数量70 t/h～210t/h，颗粒较粗，粒型、级配较差，细度模数3.2左右，石粉含量5%左右；另一部分由立轴式破碎机生产的砂，数量70 t/h～300t/h，级配颗粒组成相对较好，细度模数2.9左右，石粉含量18%左右；还有一部分由高速立轴破对3㎜以上的粗砂破碎整形。该流程具有较高的制砂能力，可产生较高的石粉含量且细度模数及含水率稳定，性价比较高等特点。
3 原设计生产规模和参数
3.1 生产能力
系统规模按照混凝土高峰月强度5.3×104 m3、毛料处理能力700t/h、成品骨料生产能力560t/h设计，生产三级配混凝土。3.2 工作制度
月工作25d，每天2班、14h、月工作350h，系统毛料来源于距粗碎1.3km的倮打塘料场。3.3 建设工期
系统于2009年12月16日施工，于2010年10月投产试运行，建安工程为合同总价项目。
4 扩容后生产规模和参数
4.1 生产能力
系统规模按照混凝土高峰月强度16×104 m3、毛料处理能力1 500t/h、成品骨料生产能力1 200t/h 设计，三级配混凝土［2］。
4.2 工作制度
月工作25d，每天2班、14h、月工作350h，高峰时段按照每天3班生产校核。系统毛料来源于距粗碎2.3km的燕子崖料场和距粗碎1.3km的倮打塘料场，形成从采场至加工系统一条龙的生产线。4.3 建设工期
2013年6月对系统进行消缺扩容改造，2015年9月完成。截止2019年2月，供应成品料总量730×104t，月供应量最高为2017年8月31.6×104t，其中2017年8月供应成品砂最高为11.9×104t，成品骨料20×104t；向里底电站供料总量277×104t，向乌弄龙电站供料总量453×104t。
4.4 系统主要技术指标及生产能力
系统主要技术指标见表3，成品骨料小时生产能力见表4。
表3 系统主要技术指标表
序号项 目扩容
1成品生产能力/（t/h） 1 200
2粗破/（t/h） 1 500
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3二破/（t/h）820
菏泽附近一日游最佳景点4预筛/（t/h） 1 500
5第一筛分/（t/h） 1 625
6第二筛分/（t/h）660
7成品料仓/×104m311
8运行人员/人135
9生产班制/（班/日）2（按3班校核)
10系统供水量（m3/h） 1 000
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11系统用电量/（kW/h）7 500
12建筑面积/m2 1 800
惠州附近有什么好玩的景点13占地面积/×104m2㎡9
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表4 成品骨料小时生产能力表
粒径/mm80～4040～2020～5＜5合计设计成品总量/×104t118.8156.5144.3256.2675.8三级配骨料生产能力/（t/h）308230230432 1 200二级配骨料生产能力/（t/h）0278227395900
4.5 主要设备配置
系统设备总数为229台(套)，设备利用率按照85%左右配置，总装机容量8 823.6kW，配置的主要设备有：一破：1台Ci124，2台NP1415反击式破碎机；中（细）碎车间：3台Ci 225反击式破碎机；制砂车间：6台PL9500SD立轴冲击破碎机；粗砂整形车间：3台PL8500高速冲击破碎机，2台2618VM高频振动筛；预筛分车间：2台2YKR2460重型双层圆振动筛；第一筛分车间：4台3YKR2475三层圆振动筛；第二筛分车间：6台3YKR2475二层圆振动筛；胶带机62条；地重衡2台（80t）；系统设备购置费用约4 210×104元。
4.6 运行管理
1)由项目经理和分管副经理以及下设相关部门组成项目领导管理机构，对项目实施全面责任。建安期人员配置400人，运行期人员配置135人；系统月工作25d，每天工作14h，其余8h为检修时间，遇重大或临时突发事件，每月有4～5d 全天检修，检修时间安排在白天，主要检修维护项目有电器控制系统、调整破碎机开口尺寸、筛网、料斗滑槽等修理更换。电站混凝土高峰浇筑时间段，各参建单位之间建立共享器材信息网，充分利用和合理调剂设备和材料等提高检修效率。
2）设备运行采用自动控制和手动控制两种控制方式相结合。系统值班正常运行时，开、停机均采用计算机自动控制。手动控制主要用于安装和检修时单机调试，有紧急事故停机控制、记录和统计均可自动地进行记录并存盘，管理系统可随时查阅系统设备的实时参数，可通过视频监控胶带机运行、物料计量，部门数据通讯共享，满足系统安全、可靠、连续运行要求。
5 扩容后主要生产工艺得到改善
1）在粗碎车间增加筛分和水洗的工艺，利用1台双螺旋洗石机，对<20mm部分进行清洗，解决料源的含泥量较大和料源夹泥的问题。
2）第一筛分车间由原湿法生产，调整为干法生产。①采用三层圆振动筛分机，生产大中小三种规格的骨料，进入成品料仓前，用圆振动筛控制大石超径含量并对骨料冲洗、脱水；
②制砂料源含水率，控制在2%以下，制砂车间能够连续生产运行，解决石粉含量不足和不稳定的问题。
3）新增粗砂整形车间，利用高频筛和高速立轴式破碎机，优化设备运行参数，对部分粗砂进行整形，解决了粒型优化和筛分不充分问题。
4）新增两套风选系统，采取“封闭抽风收尘”的控制方案，解决制砂系统除尘以及调节砂的石粉含量和级配问题［3］。
6 砂石骨料质量
1）通过近百次的爆破试验，对爆破参数进行优化；配置带冲击器的液压挖掘机随时解小超径石；超径石的解破作业在采石场内完成，使得进入粗碎超径石由原来的15%降至2%以内。
2）2014年4月对成品砂仓进行完善，在砂仓底板浇筑混凝土，增设排水沟槽，在制砂车间和调节料场、及胶带机等部位增加防雨棚；强化制砂各工序降尘生产管理，使人工砂含水率始终保持在3%～5%。解决人工砂含水率偏高，不稳定问题。
3）成品骨料主要存在片状粒型较多，大中小石中径含量不足，其中径含量分别为35%、40%、50%左右，通过对破碎机开口及筛网筛孔尺寸调整，以及调整进入筛分和破碎机的物料流量，在料场调整
爆破孔网参数等措施，却始终没有很好解决，在选择料场规划设计阶段，应特别注意这个问题。
4）在大石、中石成品料仓增设了24ｍ高的骨料缓降设施；骨料进入成品料仓前加水冲洗。经多年统计：骨料针片状含量、超径含量，含泥量等指标合格率在97.4%以上控制较好；小石的逊径合格率在90%以上略低一些，主要是筛分流量不稳定，筛分效率低、料层较厚没有筛透［4］。
5）经过多次混凝土试验，对人工砂石粉含量标准进行完善，增加碾压砂石粉含量，其标准为碾压砂石粉含量为20%～24%（水洗法），常态
赵明华，汤荣平，杨林，龙耀东 里底水电站倮打塘砂石加工系统扩容改造与应用35
砂石粉含量为18%～22%；经统计：碾压砂细度模数平均为2.82，石粉含量21%左右，合格率控制在98.5%以上；常态砂石粉含量17%左右合格率控制在95.5%以上，细度模数2.6～2.95波动较大，合格率略低，主要原因筛分车间产生的石屑、高速立轴破制砂、石粉相互掺和不均匀，引起细度模数波动［5］。
7 其它有关问题
倮打塘系统周围居住少数民族村落，存在施工扬尘、爆破震动等环保问题和社会稳定问题，针对现场情况，采取了许多措施。
7.1 防尘降噪
1）加强料场开采爆破各工序管理，优化爆破方案，降低单响药量，控制装药总量，降低爆破震动影响；在料场周边民房处布置爆破震动监测点定期检测，及时提交检测报告报相关部门备案。
2）完善料场、砂石加工厂防尘措施。投入900+×104元改造燕子崖料场粉尘防控设备，爆破过程、溜渣过程、装运过程采用“洒水喷雾降尘”；在破碎、筛分及胶带机等灰尘源头采取如“喷水雾降尘、封闭出料廊道”“风机抽风、除尘器除尘”等相关措施。
3）对系统内噪音源头，如破碎机、地弄、筛分等部位采用吸音板封闭隔音完善，漏斗溜槽利用废旧胶带、耐磨橡胶铺垫。
4）公路沿线建设绿化树隔离带，居民区附近设置禁鸣、限速标示牌及减速带，通过上述措施［6］，工作面扬尘和噪音得到全面控制。
7.2 水环境保护
健全并加强料场和系统生产用水处理系统运行管理措施，采用由预沉池、链条式刮泥机、集泥斗等设施组成的，较为成熟的“预沉淀、MGS 高效澄清器、DH高效净化器并联净化”水处理工艺方案，实现了生产用水循环使用，做到污水零排放。在系统内规划适宜的绿化方案，兼顾到周边环境的持续保护，
系统占地面积9×104m2，绿化面积为7 800 m2，绿化率为8.6%，打造成绿环保的花园式厂区［7］。
7.3 和谐共建共享
政府牵头2015年10月组建了电站建设劳务运输合作社，将电站周边地方个体工程车辆组织起来，实行农民合作社式经营管理，参与砂石骨料运输等工作；有针对性地开展对村民的劳动技能上岗培训，为企业解决了“用工难”问题，化“两难”为“双赢”促进了工程建设。
参考文献：
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［4］吴侃.浅议水工混凝土中砂石骨料检测与影响［J］.江西建材，2016,（21）: 114.
［5］吴仕文.水利施工中的混凝土裂缝控制研究［J］.建材与装饰，2019,（19）: 290-291.
［6］张靖.水利工程中混凝土施工技术探析［J］.江西建材，2019,（6）: 134-135.
［7］张庆棠.新型绿节能技术在建筑施工中的应用探讨［J］.江西建材，2019,（6）: 175-176.
