中大型水电站砂石骨料的开采实践

2017-09-03

天然砂石料场，一般位于河床、河岸漫滩或分叉河道的江心洲岛。砂石料场开采属散粒体采掘。据中大型水电站工程的施工经验，天然砂卵石开采规划，依据如下条件：

(1)工程施工总进度（含混凝土浇筑高峰出现的时间、强度及历时）。

(2)混凝土总工程量和骨料需求量以及各种混凝土的级配。

(3)混凝土的优级配、骨料的天然级配和两者的差异。

(4)确定的开采料场距砂石加工系统的距离以及开采、运输方式。

(5)料场储量（天然、净料场可用的总储量或各料场级配及分级后的总储量）。

(6)开采控制水位和开采时间的确定。

采石场圆锥破砂石生产线

砂卵石料的动态开采，应根据混凝土浇筑计划所需求的骨料规格，做到有计划开采。要防止某分级粒级超量开采，占据储料场，造成周转受阻。 中大型水电站工程砂卵石原料开采经验表明，开采控制水位（宜昌站水位定为49.5m高程）和开采时间（初期为6个月，后期因设备更新定为9个月），对天然砂卵石料开采时间的确定是一个极为重要的因素。

开采水位主要考虑到料场的地面高程、砂子在开采中的流失程度、开采和航行船只的允许流速、码头夏船停泊安全等因素而定，并参考国内外水下开采经验和根据中大型水电站对采砂船的实地实验，选定参数如下：

(1)开采流速以1.0m/s左右为宜。

(2)船只航行流速不大于2.5m/s；码头停靠流速不得大于2.5m/s。 如果砂卵石矿床不是位于河床沉积物，而是高阶地的冰债冲积层，开采规划要重新规划，并根据冲积层剖面产状决定开采形式。假如沉积各层颗粒大小和数量分布基本均匀，差异不显著，则水平开采或垂直开采都可满足供求。假如沉积各层颗粒大小和数量悬殊，则应采取选择开采，求取各粒级均衡产出。例如美国利贝坝的砂卵石料场位于坝线上游8km，为一大面积天然河岸砂砾台地，属于高阶地冰债冲积层，剖面柱状图表明各高程颗粒大小分离程度相当大。因此，开采规划决定采取垂直方向开挖。坑壁垂直面高达12m，用斗容11.85立方米的装载机铲运骨料，装人载重90t的底卸汽车（共6辆），运骨料生产厂（位于坝线上游2km处）。

砂石料的开采与加工生产，力求平衡，以便开采料搭配合理，使得砂石余弃料少，开采强度平缓，所用机械设备少。当勘探和取样分析等基础资料充分而可信赖度高时，可采用系统工程的优化技术，用电子计算机执行开采规划作业。