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鐵路項目自建砂石料廠選址、廠區(qū)布置、生產(chǎn)工藝及設(shè)備選型

鐵路在施工過程中會產(chǎn)生大量的土石棄方，既占用土地又影響環(huán)境。本文針對鐵路建設(shè)項目自建砂石料廠方案選址、場地布置、材料標(biāo)準(zhǔn)、工藝設(shè)備選型、加工工藝等進(jìn)行探討。通過自行處理消納棄渣，減少占地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)省工程投資，充分響應(yīng)國家提出建設(shè)“綠色鐵路”的號召。

本文僅針對棄渣性質(zhì)相對單一的巖石再加工利用的方案進(jìn)行研究。

1.砂石料加工廠選址

砂石料加工廠選址一般遵循經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、實用原則，具體如下：

（1）場址盡量選擇在棄（土）渣場、隧道洞口、路塹挖方段附近區(qū)域。

（2）選址不能影響正式工程的建設(shè)，并盡可能減少征用臨時用地。

（3）避開居民居住地區(qū)，減少加工產(chǎn)生的噪音和粉塵對居民的影響。

（4）道路、電力等配套設(shè)施要便利，減少成本投入。

（5）盡可能避開不利的地質(zhì)條件，減少基礎(chǔ)處理量和邊坡支護(hù)量。

2.砂石料加工廠布置

砂石料加工廠一般分為主體功能區(qū)和輔助配套區(qū)，加工廠布置應(yīng)遵循以下原則：

（1）合理利用地形，為物料的自流運輸創(chuàng)造條件，盡量簡化內(nèi)部物料運輸環(huán)節(jié)。

（2）避免骨料級配失調(diào)，減少超粒徑；同一作業(yè)的多臺同規(guī)格設(shè)備，宜對稱或同軸線配置在同一高程上，以便必要時變換流程或互換設(shè)備。

（3）粗碎車間宜靠近料場來料方向，成品堆場宜靠近混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)或成品料運輸出端。

（4）輔助車間應(yīng)盡量靠近服務(wù)對象，水電供應(yīng)設(shè)施宜靠近主要區(qū)域布置。

（5）先布置成品料倉，其次布置半成品倉、粗碎車間及其他車間。

（6）場區(qū)內(nèi)的存放倉庫、加工區(qū)域及運輸?shù)缆窇?yīng)進(jìn)行場坪、路面硬化，場地四周應(yīng)設(shè)置排水溝。

3.材料標(biāo)準(zhǔn)

3.1 碎石

（1）原材料

目前我國混凝土粗骨料主要是天然巖石、鵝卵石或礦山廢石經(jīng)機(jī)械破碎、篩分制成的。常用于制作砼粗骨料的巖石主要以花崗巖、石灰?guī)r居多，玄武巖次之，安山巖和灰綠巖、凝灰?guī)r在局部地區(qū)較多。

（2）質(zhì)量要求

碎石的技術(shù)指標(biāo)主要包括：顆粒級配，針、片狀顆粒含量，含泥量，泥塊含量，壓縮值指標(biāo)，有害物質(zhì)含量等。混凝土粗骨料宜采用連續(xù)級配卵、碎石。按卵石、碎石技術(shù)要求，碎石的顆粒級配分為I類、Ⅱ類、Ⅲ類。I類用于強(qiáng)度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類宜用于強(qiáng)度等級C30一C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；m類宜用于強(qiáng)度等級小于C30混凝土。

3.2 砂

（1）原材料

砂按產(chǎn)源分為天然砂、人工砂兩類。天然砂是由自然風(fēng)化、水流搬運和分選、堆積形成的、粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。人工砂是經(jīng)除土處理的機(jī)制砂、混合砂的統(tǒng)稱。

（2）質(zhì)量要求

砂的技術(shù)要求指標(biāo)主要包括：細(xì)度模數(shù)、顆粒級配、含泥量、泥塊含量、有害物質(zhì)含量、氯離子含量等?；炷良?xì)骨料宜采用級配良好的中砂。

按篩孔累計篩余量，砂的顆粒級配分成I、Ⅱ、Ⅲ共3個級配區(qū)。配制混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用Ⅱ區(qū)砂，當(dāng)采用I區(qū)砂時，應(yīng)提高砂率，并保持足夠的水泥用量，滿足砼和易性；當(dāng)采用Ⅲ區(qū)砂時，宜適當(dāng)降低砂率。

4.砂石加工工藝設(shè)備

4.1 設(shè)備類型

目前用于混凝土骨料生產(chǎn)的設(shè)備有很多，需要根據(jù)具體的加工工藝方案及加工系統(tǒng)的特點進(jìn)行設(shè)備選型。表1為幾種常用的粗碎、中碎及細(xì)碎設(shè)備性能比較。
 

4.2 設(shè)備選型

（1）粗碎。

小型砂石料加工廠可以選擇顎式破碎機(jī)，大型加工廠可以選擇旋回式破碎機(jī)。

（2）中、細(xì)碎。

需結(jié)合物料堅硬程度和生產(chǎn)能力綜合選擇破碎設(shè)備。圓錐破碎機(jī)主要破碎硬度較大的物料，如花崗巖、玄武巖、凝灰?guī)r、河卵石等，而反擊破主要破碎硬度較小的物料，如石灰石、石灰?guī)r等。

（3）機(jī)制砂。

一般選擇采用立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)。如要求提高產(chǎn)砂能力，有效調(diào)控石粉含量、細(xì)度模數(shù)、含水率等性能，可配套棒磨機(jī)等制砂設(shè)備聯(lián)合生產(chǎn)。

5.砂石料加工工藝

砂石料加工工藝一般分為砂石聯(lián)產(chǎn)工藝，單產(chǎn)碎石工藝和單產(chǎn)機(jī)制砂工藝3種。碎石加工一般采用一級、二級、三級破碎。

機(jī)制砂加工一般采用破碎后的碎石作為原料生產(chǎn)，一般分為干法、濕法、干濕混合法。砂石聯(lián)產(chǎn)工藝一般采用三級破碎和一級制砂。

借鑒以往鐵路、公路、水利等項目的成功經(jīng)驗，考慮臨時工程節(jié)約占地，節(jié)省資源，工藝流程流暢。推薦選擇采用砂石聯(lián)產(chǎn)工藝較為合理。
 

鐵路路基、隧道工程棄渣量巨大，自建砂石料加工廠可以實現(xiàn)“變廢為寶”，既解決了鐵路工程建設(shè)砂石料資源匱乏的難題，又響應(yīng)了建設(shè)綠色鐵路的要求，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。