|
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СОЮЗДОРНИИ |
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ПРИТРАССОВЫХ КАРЬЕРАХ С ПОЛУЧЕНИЕМ ДРОБЛЕНЫХ ПЕСКОВ И ПРИМЕНЕНИЮ ИХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Москва 1988
Утверждены директором Союздорнии
канд. техн. наук Э.М. Добровым
Одобрены Главтранспроектом
Минтрансстроя (письмо № 3004/16
от 6 июля 1987 г.)
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ПРИТРАССОВЫХ КАРЬЕРАХ С ПОЛУЧЕНИЕМ ДРОБЛЕНЫХ ПЕСКОВ И ПРИМЕНЕНИЮ ИХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ. Союздорнии. М., 1988.
Приведены технологические схемы получения каменных материалов и песка дробленого из изверженных горных пород с использованием отечественного оборудования: ПДСУ, САДЛ-И, конусных инерционных дробилок особо мелкого дробления (КИД), стержневых мельниц, ковшового обезвоживателя или спирального классификатора.
Для организации замкнутой системы водообеспечения предложено использовать тонкослойный осветлитель.
Даны рекомендации по подбору составов тяжелых бетонов с использованием песков дробленых и песков из отсевов дробления.
Табл. 1, рис. 3.
Предисловие
Организация притрассовых карьеров для дорожного строительства позволяет получать кондиционные каменные материалы вблизи строительства, сокращать объемы их перевозки и таким образом экономить материальные и трудовые ресурсы.
Разработке настоящих «Методических рекомендаций по добыче и переработке каменных материалов на притрассовых карьерах с получением дробленых песков и применению их при производстве бетонных конструкций» предшествовало изучение отечественного и зарубежного опыта получения каменных материалов, в том числе дробленых песков, с использованием передвижного и сборно-разборного дробильно-сортировочного оборудования.
В Методических рекомендациях приведена технология получения каменных материалов и песков дробленых из изверженных горных пород с использованием отечественного оборудования (ПДСУ, САДЛ-И) с включением освоенных промышленностью конусных инерционных дробилок особо мелкого дробления (КИД) или стержневых мельниц.
При составлении Методических рекомендаций учтены вопросы охраны природы, в частности водных источников, в условиях строительства: технологическая схема предусматривает замкнутую систему водообеспечения с использованием тонкослойного осветлителя.
В работе даны рекомендации по подбору состава тяжелого бетона с заполнителями - песками дроблеными и из отсевов дробления (ГОСТ 8736-85 и ГОСТ 10268-80) и технология производства работ.
Применение песков дробленых и песков из отсевов дробления позволяет расширить область использования местных мелких природных песков для производства тяжелого бетона. Эффективно их применение совместно и с очень мелкими природными песками, так как это позволяет снизить расход цемента в бетоне на 7 %.
Экономический эффект от организации производства каменных материалов на притрассовых карьерах создается за счет сокращения расходов на перевозку (5 - 7 руб. в расчете на 1 м3 песка дробленого), экономии топлива (3 кг) и трудозатрат (0,07 чел.-дн.).
Методические рекомендации разработали сотрудники Союздорнии: инж. Ю.М. Сементовский, канд. техн. наук М.А. Зимин, инженеры И.А. Афонина, В.С. Агапов, А.И. Полякова (разд. 1 - 3, 7); сотрудники ЦНИИС: инженеры Е.А. Антонов, Л.В. Березницкий (разд. 4 - 6).
1. Общие положения
1.1. Настоящие Методические рекомендации разработаны с учетом «Норм технологического проектирования предприятий промышленности нерудных строительных материалов» (Л.: Стройиздат, 1977), «Технических указаний по изысканиям, проектированию и разработке притрассовых карьеров для железнодорожного и автодорожного строительства» ВСН 182-74 Минтрансстроя (М., 1975), СНиП 2.03.01-84, ГОСТ 8736-85, ГОСТ 10268-80.
1.2. Методическими рекомендациями целесообразно руководствоваться при организации притрассовых карьеров в районах, где отсутствуют природные пески, пригодные для применения их в бетонных конструкциях, но имеются в наличии прочные изверженные горные породы и месторождения гравия.
1.3. Выбор технологической схемы получения каменных материалов и песков дробленых должен производиться на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.
1.4. Учитывая важность сохранения природы в зоне прохождения трассы, при организации притрассовых карьеров необходимо принимать меры по предупреждению загрязнения при добыче и переработке каменных материалов окружающей среды, в том числе водных источников.
2. Производство каменных материалов на притрассовых карьерах
2.1. Подготовку и проведение работ на притрассовых карьерах следует осуществлять в соответствии с Техническими указаниями ВСН 182-74.
2.2. При выборе схемы разработки месторождения необходимо учитывать:
характер залегания полезного ископаемого и физико-механические характеристики составляющих его пород, мощность вскрышных пород и прослоек пустых пород;
объем запасов полезных ископаемых на участке месторождения, намеченного к разработке;
характер рельефа местности, кровли и подошвы полезных ископаемых;
наличие автомобильных дорог и линий электропередач, которые могут обеспечить работу карьера, а также источников водоснабжения.
2.3. При составлении и расчете технологических схем переработки каменных материалов рекомендуется иметь данные:
об исходной горной массе (ее характеристику);
о требуемом количестве фракций готовой продукции и соответствии ее техническим условиям или ГОСТам, а также о необходимом количестве продукции с разбивкой по месяцам и годам;
о технико-экономических и климатических условиях района расположения карьера.
2.4. Оборудование для переработки каменных материалов следует назначать в зависимости от типа и свойств перерабатываемой горной породы в соответствии с технологической схемой.
Для карьеров с ограниченным сроком работы без передислокации целесообразно применять исключительно ПДСУ, состоящие из одного или нескольких агрегатов. Для карьеров с большим сроком эксплуатации без передислокации (свыше 3 лет) оборудование необходимо монтировать стационарно на постоянных или временных фундаментах. При этом следует иметь в виду, что применение агрегатов ПДСУ на притрассовых карьерах может оказаться экономически оправданным, так как несмотря на более высокую стоимость, они позволяют сокращать сроки монтажа и подготовки к пуску дробильно-сортировочных установок, что объясняется уменьшением объемов строительно-монтажных и наладочных работ.
2.5. Для переработки каменных материалов на притрассовых карьерах могут быть применены ПДСУ:
малой производительности СМД-106 (7 м3/ч);
средней производительности, состоящие из двух агрегатов - СМД-26Б и СМД-27Б (25 м3/ч);
большой производительности, многоагрегатные, позволяющие перерабатывать 60 - 100 м3/ч массивных горных пород (большее значение относится к осадочным породам). Кроме указанного оборудования, на притрассовых карьерах допускается применять сборно-разборные установки для переработки изверженных пород (САДЛ-И-400), осадочных (САДЛ-О-400) и гравийно-песчаных (САДЛ-ГП-400).
2.6. При продолжительности функционирования притрассовых карьеров 10 - 15 лет с годовой производительностью до 100 тыс. м3 щебня и 50 тыс. м3 песка рекомендуется технологическая схема переработки каменных материалов с получением щебня и дробленого песка, приведенная на рис. 1. В качестве основного дробильно-сортировочного оборудования могут быть применены агрегаты ПДСУ большой производительности, выпускаемые заводами Минстройдормаша: ТК-16 - загрузочный агрегат с пластинчатым питателем; СМД-133 - агрегат крупного дробления; СМД-131 - агрегат среднего дробления; СМД-134 - агрегат мелкого дробления; СМД-174 - агрегат сортировки.
Агрегаты между собой соединяются посредством ленточных передвижных конвейеров СМД-151 и СМД-152.
Допускается применять агрегаты ПДСУ в сочетании с отдельным дробильно-сортировочным оборудованием, установленным на временных или постоянных фундаментах.
Рис. 1. Технологическая схема переработки каменных материалов с получением щебня и дробленого песка
3. Производство песка дробленого
3.1. Производство песка дробленого и щебня в соотношении, необходимом для выполнения строительных работ, целесообразно организовать по технологической схеме, представленной на рис. 1.
Для получения песка дробленого рекомендуется использовать стержневую мельницу мокрого измельчения типов МСЦ 15-30 (барабан 1500×3000 мм, производительность 10 - 15 м3/ч) и МСЦ 21-30 (барабан 2100×3000 мм, производительность 25 - 30 м3/ч).
Следует учитывать, что производительность мельницы зависит от крупности питания: чем мельче загружаемый продукт, тем производительность выше. Направление в стержневую мельницу продукта фракций мельче 20 мм позволяет снизить энергоемкость процесса получения дробленого песка. Направление в мельницу отсевов дробления фракции 5 мм после дробилки III стадии дает возможность улучшить форму их зерен и повысить выход песка.
Необходимо иметь в виду, что фактическая производительность мельницы уточняется в процессе отладки технологического процесса и зависит от свойств горной породы и других параметров.
3.2. Для получения дробленого песка на притрассовых карьерах допускается использовать новое отечественное оборудование - конусную инерционную дробилку КИД-600, выпускаемую Костромским заводом «Стром-машина».
Дробилка КИД-600 имеет производительность 12 - 15 м3/ч при максимальной крупности загружаемых кусков 50 мм. Зерновой состав продуктов измельчения гранита показан на рис. 2.
3.3. Для обезвоживания готового песка рекомендуется применять ковшовые обезвоживатели, созданные Союздорнии совместно с СКБ Главстройпрома и выпускаемые Одинцовским опытным заводом Главстроймеханизации Минтрансстроя.
Рис. 2. Кривая просеивания продукта дробления, полученного на конусной инерционной дробилке КИД-600: 1 - готовый продукт; 2 - продукт с исходной фракцией 5 - 40 мм
Техническая характеристика ковшового обезвоживателя
Производительность по песку, м3/ч 25
Диаметр ковшового колеса, мм 2500
Число ковшей 20
Вместимость ковша, л 30
Частота вращения колеса, мин-1 1 - 2
Мощность двигателя, кВт 2,2
Габариты, мм:
длина 3700
ширина 2800
высота 2750
Масса, кг 3460
Площадь зеркала пульпы в ванне, м2 2
Наряду с ковшовым обезвоживателем могут быть использованы спиральные классификаторы из числа применяемых в горно-рудной промышленности.
3.4. При использовании конусных дробилок для получения дробленого песка необходимо предусматривать выделение из продуктов дробления зерен крупнее 5 мм и частиц мельче 0,14 (0,16) мм. С этой целью продукт дробления направляют (рис. 3) на вибрационный грохот, куда одновременно подают воду в количестве 2 - 3 м3 на 1 м3 промываемого материала. Песок, прошедший сито с ячейками 4 - 5 мм, подвергается обезвоживанию в ковшовом обезвоживателе или спиральном классификаторе и поступает на склад. Пульпа, содержащая частицы мельче 0,16 мм, проходит осветление в отстойнике и возвращается в производство. Зерна крупнее 5 мм объединяются с щебнем или возвращаются в дробилку для доизмельчения. Зерновой состав продуктов дробления конусной инерционной дробилки КИД-600 представлен на рис. 2.
Рис. 3. Технологическая схема получения песка дробленого с использованием дробилки
4. Основные технические требования к пескам дробленым и из отсевов дробления, а также к бетонам на их основе
4.1. Пески дробленые и из отсевов дробления изверженных горных пород применяются в качестве укрупняющей добавки к мелкому природному заполнителю тяжелых бетонов, в том числе марки 500 и выше.
Пески дробленые и из отсевов дробления изверженных горных пород относятся, в основном, к крупным (модуль крупности от 2,5 до 3) и очень крупным. Максимальный выход фракций песка соответствует среднему размеру зерен породы.
Основными характеристиками песков дробленых и из отсевов дробления, обусловливающими их водопотребность в бетонах, являются относительное содержание пластинчатых зерен в песке, модуль крупности песка и содержание в нем частиц мельче 0,14 (0,16) мм. Повышение значений этих характеристик приводит, как правило, к увеличению водопотребности песков.
4.2. Применение песков дробленых и из отсевов дробления позволяет расширить область использования местных мелких природных песков для производства тяжелого бетона, снизить расход природных заполнителей в бетоне, добиться комплексного использования нерудных строительных материалов. Наиболее эффективно применять пески дробленые и из отсевов дробления вместе с мелкими и очень мелкими природными песками, так как в этом случае снижается расход цемента в бетоне до 7 %.
