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关键词:智能图像 悬臂浇筑 挂蓝 施工 平衡 监控
中图分类号:[TU997]文献标识码:A文章编号:
前言
随着桥梁技术的发展,桥梁悬臂挂蓝施工在城市轨道交通建设中得到广泛的应用。目前在成都地铁2号线东延伸土建1标施工过程中将涉及三处大跨径(48+88+48)悬臂浇筑挂蓝施工。在施工过程中对悬臂浇筑的梁体荷载不平衡和挠度的监控是保证施工质量及安全的重要措施。现将智能图像处理技术与传统监测相融合对桥梁进行实时监控。
1正确识别梁体载荷不平衡和挠度偏差
在以往的施工过程中对T梁进行监控采用全站仪和经纬仪,但由于施工周期较长,施工过程处于24小时,监测人员不可能24小时处于实时监控状态,如果在监测人员疏忽时间出现梁体不平衡或挠度偏差过大情况下继续施工,将会存在巨大的安全隐患。图像智能处理技术将弥补这一缺陷,实现智能化网络管理系统远程化控制管理视频自动识别和监控报警后相当于有了安全生产的“电子警察”。测量部门和安质部门可随时掌握施工现场的安全状况,一旦梁体平衡和挠度出现超出设计设定值,图像智能处理系统将出现报警。管理人员将第一时间得到提醒,发现安全隐患,及时加以消除,保证施工安全。
进行施工监控的示意图:
图中,线AB是T梁上部所定的一根水平测量线,A、B两点是该水平线上的控制点,也是要跟踪监控的关键点。T梁两臂荷载平衡时,AB线是处于水平状态的。随着施工的进行,两臂施工进度不一样,会出现T梁两臂荷载不平衡现象,反映到AB线上就表现为,线的水平状态被打破,AB线绕O点偏移。荷载不平衡程度越大,AB线偏移程度就越大。当荷载不平衡达到某个临界状态,如基础底部一侧应力为零是,AB线会相应偏转到某个位置。或者可以说,A点或B点上升或下降到某个位置。这样,我们可以通过跟踪监控AB线,来对悬臂浇筑施工进行实时监控。
需要说明的是,T梁两悬臂由于自重作用,会产生向下的挠曲变形,AB线随着向下弯曲,从而影响到监控的精确性。减少误差的方法是,在施工过程中预拱度的设置要尽可能合理。
下面我们具体探讨这种监控技术的理论和方法:
如图为施工中荷载几个状态的受力分析。由于这方面的内容前面第二章已有论述,这里不再重复,我们只给出结果。
(1)施工处于荷载平衡状态
此时有,
对应有,
结合参照靶,全站仪上显示如图3-4。
(2)施工处于不平衡状态
此时有,即:
(图3-4)
解得
根据梁在简单荷载作用下的变形公式,此时
B点的挠曲线方程
对应有,
式中,A、W分别为基础底面的截面积(图3-5)
和抗弯截面系数。 E为弹性模量,I为截面惯性矩。
结合参照靶,全站仪上显示如图3-5。
(3)当基底时,有
即时,
B点的挠曲线方程为
对应有,结合参照靶,全站仪上显如图3-6。(图3-6)
经过讨论分析,我们可以利用全站仪对挂篮施工进行有效控制:
(1)当或的变动范围为
或时,施工处于安全状态。
(2)当或的变动范围为或时,施工处于谨慎施工状态。
(3)当 或 时,施工处于危险状态。此时应停止较长段悬臂的施工。下面我们具体探讨这种监控技术的理论和方法:
如图为施工中荷载几个状态的受力分析。由于这方面的内容前面第二章已有论述,这里不再重复,我们只给出结果。
(1)施工处于荷载平衡状态
此时有,
对应有,
结合参照靶,全站仪上显示如图3-4。
(2)施工处于不平衡状态
此时有,即:
(图3-4)
解得
根据梁在简单荷载作用下的变形公式,此时
B点的挠曲线方程
对应有,
式中,A、W分别为基础底面的截面积(图3-5)
和抗弯截面系数。 E为弹性模量,I为截面惯性矩。
结合参照靶,全站仪上显示如图3-5。
(3)当基底时,有
即时,
B点的挠曲线方程为
对应有,结合参照靶,全站仪上显示如图3-6。(图3-6)
经过讨论分析,我们可以利用全站仪对挂篮施工进行有效控制:
(1)当或的变动范围为
或时,施工处于安全状态。
(2)当或的变动范围为或时,施工处于谨慎施工状态。
(3)当 或 时,施工处于危险状态。此时应停止较长段悬臂的施工
2语言编写及原理
计算机视觉库OpenCV(Intel Open Source Computer Vision Library)是由一些C函数和C++类所组成,相当于为图像处理及计算机视觉在实际工程中的应用而设计的一个类库。
OpenCV常用来实现对图像的一些高级处理,比如特征检测与跟踪、运动分析、目标分割与识别以及3D重建等。与其它计算机视觉工具相比,OpenCV的优点有:开放的C和C++源码;基于Intel处理器指令集开发的优化代码;统一的结构和功能定义;强大的图像和矩阵运算能力;方便灵活的用户接口;同时支持MS-Windows,Linux平台;在速度上OpenCV还有Intel公司的mmx和ssl优化。
2.1OpenCV的数据结构
OpenCV基本的数据类型包括:图像类IplImage,矩阵类CvMat,可变集合类CvSeq,CvSet,CvGraph以及多维柱状图混合类CvHistogram。辅助的数据类型包括:二维点坐标CvPoint,图像的宽和高CvSize等。
2.2OpenCV的函数体系
OpenCV中每个函数名称都以“cv”开始,然后是该函数的行为及目标。例如用来创建图像的函数cvCreateImage,载入图像的函数cvLoadImage。
OpenCV中所有函数根据其所实现的功能划分函数类型,主要有:
2.2.1基本的图像处理分析函数。例如图像平滑函数cvSmooth,Sobel算子cvSobel,Canny边缘分割函数cvCanny等。
2.2.2结构分析函数。例如轮廓处理函数,几何学函数以及平面细分函数等。
2.2.3运动分析与目标跟踪函数。例如背景重建函数cvAcc,用光流法和动态轮廓模型来实现目标跟踪的函数cvCal-cOpticalFlowBM和cvSnakeImage以及卡尔曼滤波函数CvKalman等。
2.2.4摄像机标定和3D重建函数。
2.2.5 GUI与视频处理函数。实现图像的载入、显示、保存和视频的输入输出。
3背景差分法原理
背景差分法是利用当前视频帧与背景图像做减法来提取运动目标的方法,其工作流程如图1所示。
图1 背景差分法工作流程
首先,对输入帧图像进行图像预处理:
3.1灰度转换
由于人眼对于彩色图像细节的分辨能力比黑白图像低的多,以及对灰度图像进行图像处理的效率高,故在图像处理之前先将彩色图像转换成灰度图像。根据R、G、B颜色分量和YUV色彩系统中亮度信号 Y之间的关系式Y= 0.299R+0.587G+0.114B可以计算出亮度Y,从而得到转换后的灰度图像。
3.2高斯去噪
高斯滤波器是根据高斯函数的形状来选择权值的线性平滑滤波器,其可以去除服从正态分布的噪声。对图像来说,常用二维零均值离散高斯函数作平滑滤波器 。
然后,将图像预处理之后的图像与背景图像差分,得到差分图像,并对其进行二值化,即当差分图像中某一像素的值大于某一给定阈值T时,该像素为目标像素,反之则认为是背景像素,在对二值化后的图像进行滤波去噪、连通性分析处理之后,就能提取较为完整准确的目标。
4实验结果与分析
实验是在Microsoft Visual C++6.O环境下,基于OpenCV,使用C语言编程实现的。视频序列图像选自实际拍摄的监控录像,提出的静态背景下基于OpenCV的目标跨线行为检测方法,经实验验证,当 或 时,施工处于危险状态。能够实时准确地自动检测出T梁处于危险状态,自动发出警报,帮助施工人员及时有效地做出处理。
5智能化系统配置
智能化网络远程控制管理系统由前端施工现场管理中心远程控制管理中心构成,主要由摄像机、传输线、缆视频服务器、硬盘录像机、控制键盘、画面处理器、网络设备、计算机服务端软件、显示屏服务器、交换机、视频解码器等设备和软件构成。建筑工地前端设备是布置于塔吊、 井字架、施工电梯、中小型施工机械设备的摄像机因考虑到塔吊、井字架、施工电梯、中小型施工机械设备的振动幅度非常大安装普通摄像机不能长时间在此恶劣条件下工作,必须有针对性采用防震摄像机。建筑工地管理中心现场与远程控制管理中心连接开通宽带远程控制主机通过internet网并保证一定的带宽运行就可以将T梁的信息、数据、图像接受。
参考文献:
刘碧珍应用智能化网络系统监控对建筑工程安全进行远程控制管理建筑安全 2010年第4期
王均利 于克萍 大跨度桥梁悬臂浇筑综合控制研究 工程力学 2002增刊
郭萍 论森林防火智能化监控系统的构建 安防科技 200704
一、进展情况
在“互联网+”大形势下,我局建筑工程实名制网络化管理工作稳步推进,建立动态反映施工现场一线作业人员实际情况的花名册、考勤册和工资册等实名管理台账,做到施工现场劳动用工基本情况清、出勤记录清、工资发放记录清、进出项目施工现场时间清。及时掌握项目部管理人员在岗情况,落实优先支付民工工资情况,实现清欠工作动态管理。
目前,已进入务工人员信息采集输入阶段,我局管辖范围内的25家在建工程中已有16家建筑施工企业安装并网使用网络考勤系统,完成对3398名务工人员的个人基本信息采集工作。
二、相关做法
建筑工程实名制管理系统利用现代信息技术和网络技术,以构建建筑企业实名制管理网络平台为重点,以建设施工现场一线作业人员信息数据库为支撑,实施建筑工程实名制网络化管理。
自我局推进建筑工程实名制网络化管理工作以来,量较往年有了明显减少。今年中秋、国庆两节期间,我局农民工工资件仅为4件,较往年有很大下降,且无群访、集访事件发生。春节前,由亘盛建设工程有限公司承建的县金鼎华府人防地下室、C1-3、5-6#楼工程2015年春节期间因现场管理不规范导致出现较为严重的问题。我局立即要求该项目为网络实名制管理试点单位,在施工现场安装考勤机,实现建筑工地人员管理智能化,并汇总出勤状况与信用平台无缝对接,严格落实实名制网络化管理规定,上报主管部门,为工人工资发放提供依据,取得了良好的效果。
三、存在问题
关键词:输电线路运行;维护;智能化
中图分类号: TM7 文献标识码: A
电,又或者是电力,作为一种能源,在人们的生活和生产中发挥着重大的意义和作用,它是一个国家经济发展重要依靠的力量,它是一个民族起步的重要推动力量。
伴随着我国经济建设的发展腾飞,对于用电量的日益增加,使得高压输电线路在我国得到了普遍的推广与应用。因高压线路的自身特点,所需要的环境与普通的配网线路有着根本的区别,所以就必须建立一套有效的体制,来保证输电线路的运行和维护问题。
一、国内电网项目管理的现状
随着中国经济的高速发展,国内电网建设项目管理进入了黄金时期。以南方为例,过去八年来,在广东省的大力支持下,累计完成电网工程建设投资超过2000亿元,500千伏、220千伏和110千伏新建输变电项目从可研批复到竣工的建设周期分别为37个月、36个月和30个月,受益于社会主义体制集中精力办大事的管理体制,国内电网建设周期明显比国际水平短,建设周期仅为国际平均水平的一半左右。
传统项目管理的方法,在高速建设的工程时期,暴露出不少问题,工程项目管理面临的形势不容乐观,随着国家法制建设深入推进,相关法律法规逐步完善,执法力度日益加大,对项目管理提出更高的要求。涉及到土地、环评等与各方利益关系密切的方面,市政规划经常变动,征地拆迁及青苗赔偿协调难度大,项目管理的复杂性随之提高;以征地青苗赔偿、电磁辐射等各种理由阻止工程建设的事件逐渐增多,影响工程进度。电网建设投资大、任务重、工期紧,工程安全质量控制面临新的考验。
二、输电线路中常见的故障
1)由于输电线路之间的线路是水平排列的,而且之间是间距也不是太大,而有时线路过于松弛,这就有可能导致线路碰撞而导致短路现象的发生,所以在施工中要严格把关,而巡检人员也要加大巡检力度。
2)受地理环境及线路走廊通道的限制,我国一些输电线路的建设是很不合理的,有的建设在绿化带内,当遇到大风的时候,树枝很容易折断,并且掉落到线路之上,造成线路的故障跳闸现象发生。而有的一些人则是向导线上抛一些导电物体,这也有可能造成线路的短路。对于一些的跨越路段,一些大型的运输车,因其自身车厢装货超高的原因,有可能致使线路的短路或者是断线的问题的发生。一些建筑工地作业的吊车,也有可能会给输电线路的安全运行造成破坏。
3)输电线路,是长期在野外环境下作业的,因季节的不同,受到的自然劣化程度也不相同,但是输电导线在长期的暴露之下,因雷、雨、雪、雾、大风等的原因,再加上大气中一些有害化学物质的侵袭,易造成输电线路导线的自然灾害,和绝缘子绝缘强度降低等等问题,都会给输电线路的安全运行带来很大的负面影响。所以相关的巡检人员在巡检时,这些问题应该着重的重视。
4)绝缘缘子的损坏,绝缘缘子的问题是不忽视的重要的问题,绝缘是为了安全,如果说绝缘缘子损坏了,那么势必会造成电力的流失以及对巡检人员生命的威胁。
三、输电线路运行、维护智能化的必要性
输电线路是长期在野外环境下运行的,所以输电线路的安全问题,很容易受到自然环境和人为破坏因素的影响。而在输电线路的运行和维护过程中,可能会出现各种可能,而这些都是能够对输电线路的安全有效运行,有着很大的影响。为了提高输电线路的安全水平,就必须建立健全一套专门的线路安全保障制度,这套制度的建立,是依靠先进的科学技术和手法,来对输电线路的运行,进行科学的有效的检测,通过各种信息和处理方案,来保证输电线路运行、维护智能化。
3.1增加输电线路的安全性
由于输电线路是在野外环境下工作的,由于线路的自身的能有有限,当面对极其恶劣的天气的时候,很有可能会发生故障,不能使输电线路有效的工作,所以建立输电线路运行、维护智能化的体系,就可以根据事故进行诊断、预警、定位。通过这些方法才能够保证电力的有效的不间断的供应。
3.2提高输电线路实用性
通过现代化的科学技术,综合大量的信息和数据,进行整理和分析。用来总结出提高输电线路运行效率的方法,通过对线路的大修、技改等种种有益的方法,来减少输电途中电力的损耗和输电线路的造价。
3.3加强输电线路的信息建设
输电线路信息化的建设,是以后能否保证输电系统正常运行的必备的条件。输电系统的智能化建设,可以通过定位系统的研发、通信技术的改进、传感信息的增强等来对输电线路进行有效的改革。从而确保输电线路能够持续的供电。
3.4对环境保护可以起到有利的作用
输电线路运行的智能化建设,可以使得输电线路能够更安全更有效的进行。同时,一些输电线路问题上的改进,可以大大的提高输电系统的输电效率,使得输电线路输电时的损失减少,这样就可以减少输电网络的建设,对建筑的材料可以减少,同时对土地的征用也会变少。有利于环境的保护。
四、输电线路运行、维护智能化方法
4.1建立输电线路智能化管理系统
输电线路智能化管理系统,可以把线路的有关信息有效的结合起来,通过不断优化运行中的信息和参数,来保证输电线路运行的正常化。
4.2建立输电线路智能化的信息处理平台
输电线路智能化信息处理平台,实现实输电线路运行、维护智能化的基础和保证。这样的一个信息化的平台的建立,可以实现网络信息的共享,便于实现输电线路动态监控,用以更好的来提高和保证输电线路运行和维修的智能化水平。
4.3建立快速的应急体制
输电线路是长期暴露在野外的环境中的,由于在野外的环境中的运行,要受到周边环境的影响、和气候等多方面的原因,随时随地都有可能发生突发性的事件。所以建立一套快速的应急体制,来预防、处理各种情况引发的突发的事件所带来的危害,及时的保证输电线路供应的安全,来保证电力的供应。在应用各种科技手段管理输电线路的同时,有效的应急方案体制的建立,也是输电线路运行、维修智能化的一个重要体现。
4.4建立输电线路的有效监控系统
输电线路的监控系统,可以说是各个监控系统的统一的结合,它所包括的监控对象是五花八门的,只有这一系统的有效的应用,才能够及时的处理各种信息,通过对这些信息的综合的有效的处理,来获得各方面的重要信息,用来实现灾害的提前预警,及时的决策等等来提供有力的依据和有效的分析,为制定输电线路、维护智能化提供技术支持和帮助。
4.5建立有效的巡检系统
输电线路的智能巡检系统,就是研发专业的GPS应用软件和GIS应用软件,通过GPS定位系统的的自动定位,来实现巡检的预警与监控,通过对线路的巡检与管理,来保证输电线路的有效的安全运行。
五、结语
输电线路的安全有效的运行,供电系统的最主要的任务与职责。电力不仅仅是工业发展的最大需求因素,也是一个国家能否更好发展的最大的外因。因此,电力的正常供应问题,就是一项重点。能否保证电力的正常供应,如何保证电力的正常供应,这是供电部门值得探讨的问题。输电线路除了要正常的运行供电以外,还要有相关的维护,没有故障是的检巡,对事故的处理措施等等问题都是我们值得去考虑的。如何通过现代化的技术手段,来改进和完善输电线路运行、维修智能化的这一问题,是我们今后的工作重点。通过自主研发和吸取国外的先进的经验与技术,力争使我国的线路运行、维修智能化水平达到领先成果。
参考文献:
[1]郑福斌,输电线路设备档案动态管理系统应用与探究[M].2009(5).
我们对整个系统进行了详细的分析,系统具有可升级性和可扩容性;系统具有可设置性,管理人员可根据需要对系统进行设置;可实现24小时不间断监视;系统基于B/S体系构成;视频码率连续可调,帧率连续可调,音频码率可调;系统支持多种协议(TCP/IP,ARP,ICMP,FTP,DHCP,HTTP,PPPOE,DNS,组播);中心可进行实时视频预览、配置、控制;能实时叠加建筑工地相关信息,工人工作状态,以及与其他设备的连接。通过建立数字化视频系统同网络相联系可以清楚了解现场的情况实施全方位的监管,这样给投资方减少投入资本,节省人力物力。监管部门可以通过INTERNET网络客户端看见公路施工情况和实时画面,对工地进行有效的安全管理,保证监控图像实时回传并且保存在监管部门服务器上,公路工地监控复杂性要求必须使用移动3G网络,摄像机使用三星600线30倍变焦宽动态低照度的高速球,要能够根据现场情况实时推进(需要移动树杆)全部供电通过太阳能供电。
控制中心一般既可以采用公网接入,也可以采用虚拟专网接入。两者具有明显的区别。无论采用哪种接入方式,一般均建议采用2M-10M专线接入。采用虚拟专网接入明显优于公网接入,因为公网接入就要求控制中心的服务器必须有公网地址,采用虚拟专网接入,相对较灵活但是需要有由申请专门的SIM卡拨入用户名和密码采用这种接入方式系统较安全保密性好。相关监管部门对公路建设现场进行监管,因公路工地所处位置偏远面积较大,相关部分要是派工作人员亲自去现场考察要花费大量的人力物力,通过移动网络与工地总部连接可以清楚的监控现场情况;系统对系统内部设备及用户信息进行综合管理。将整个系统的管理、维护工作集中到一台服务器。通过该系统工作人员利用远程监控时刻控制设备的运行状况,及时出现故障,也不用亲临现场,通过网络修改相关参数即可完成维修工作,这样与传统的人工检测节省大量的时间和资金投入。
2系统应用分析
为应用的实时动态显示各种信号源的画面在将以上基于3G网络的交互式监控体系应用于项目日常质量、进度工作,取得了良好的效果。项目比预计工期提前2个月,通过交互式监控体系发现质量隐患20余处,均进行了整改,质量验收合格率达到100%。更值得指出的是,和同省近似路段相比,该项目管理人员节约30%,且项目资料完整。而利用3G建设交互式监控体系仅投入50余万元。这充分说明了基于3G网络的交互式监控体系高效、便捷、少投入的特点。
3结论
关键词:半干式制砂技术;高品质环保砂石;深化研究
中图分类号:C29 文献标识码:A 文章编号:
1绿色环保及建筑市场的需要
绿色建造技术被列入了国家“十一五”的发展纲要中,国家重视绿色经济和循环经济的发展,绿色建造涵盖了产品生命周期从产品的规划、设计、施工生产、使用运行、废弃处置全过程各个环节的环境及资源所涉及的内容,主要包括绿色选址、绿色资源、绿色生产、绿色产品。所以在设计及施工阶段就必须从矿山开采、资源利用、能源消耗、粉尘、噪音、废水处理回收利用等多方面全方位进行绿色建造。
我国因环保与生态建设的需要,《中华人民共和国环境影响评价法》于2003年9月1日起施行,随着国家限制天然砂石料的开采使用,可供合法开采的天然砂越来越少,建筑业用砂需求有较大缺口,基本是靠小砂石加工厂生产,除水电、核电有专业的施工队伍负责设计、采购、建设、运行外,其他行业还没有形成专业化生产,而铁路、机场的主要结构部分的砼还依然采用天然砂石料,因受建筑工地及天然砂石开采的限制,往往1t天然砂运到建筑工地时,运费已是砂价的6~12倍。而我国天然砂的再生资源已远远不能满足于当地建筑市场的需求量,因供大于求,价格的快速增长,大大加重了建筑业生产成本。
而航空机场跑道、铁路及高速铁路工程、公路重要桥梁高性能砼的技术规范标准还没有放开对人工砂石的使用,就其原因是市场上缺乏高品质的人工砂石料,特别是对高品质砼的人工砂石需求更是建筑业界普遍关注的问题。
高品质的人工制砂绿色环保技术是指在提高生产效率或优化产品效果的同时,又能减少资源和能源消耗率,减轻污染环境质量,促进可持续发展的技术。
2水电与建筑业对人工砂石的品质要求
2.1 水电建设工程对人工砂石骨料的质量要求
水电工程用量较大的砼有大坝常态砼、大坝碾压砼、大坝反滤料、水工建筑物抗冲磨防空蚀砼等。其中大坝常态的碾压砼强度虽然不高,按建筑业用砂分属Ⅲ类,但因其水工建筑物的特性,即混凝土的和易性、保水性、密实性、抗渗性、防裂性、温度收缩、耐久性等力学指标,而大坝碾压砼中的石粉含量要求是没有一个天然砂场能满足要求的,大坝反滤料的连续级配Ⅰ反、Ⅱ反对砂的不同需要量等,都对人工砂提出了较高的品质要求,水电砼用细骨料(砂)试验指标与规范质量指标对比见表1。
2.2 建筑工程对高品质人工砂的质量需求
航空机场跑道、铁路及高速铁路工程、公路重要桥梁高性能砼是在原GB/T 14684-2001《建筑用砂规范》的基础上根据各行业设计要求的不同而调整了其中的指标。
表1水电砼用细骨料(砂)试验指标与规范质量指标对比表
2.3建筑工程对高品质人工骨料的需求
表2粗骨料的有害物质含量限值
粗骨料应采用二级或多级级配,其松散堆积密度应大于1500kg/m3,紧密空隙率宜(应)小于40%,吸水率应小于2%(用于干湿交替或冻融破坏环境条件下的混凝土应小于1%)。
不同行业对人工砂石骨料的技术质量要求也是不同的,主要表现在以下几个方面:①骨料分级不同;②对骨料中针片状含量的要求不同;③骨料中连续级配监测控制点不同。
3半干式制砂工艺的特点
半干式制砂技术是在整个工艺流程的生产过程中全面的考虑节能降耗、绿色环保、智能优质的设计理念。
3.1 以破代磨、多破少磨
半干式制砂工艺技术主张以破代磨,多破少磨的设计思路。通过应用半干式制砂工艺技术,在达到或优于人工制砂骨料质量要求的同时,摒弃或部分摒弃一些传统且高能耗的制砂设备。
对于岩石的磨蚀性偏低,功指数Wi适中的岩石,常采用三段破碎工艺。粗碎采用开路生产,常用的一次破碎设备有:旋回破碎机、反击式破碎机,采用开路生产。中碎采用闭路生产,常用的二次破碎设备有:反击式破碎机、圆锥破碎机;制砂三次破碎设备有石打铁立轴式破碎机,制砂环节配高频双层筛分机将3-5mm的粗粒料进入调整石打铁立轴式破碎机形成开路生产便可获得优质的成品砂。
3.2前湿后干、干湿混合
毛料含泥量大于2%的岩石,在中碎前的半成品料源须充分冲洗,使骨料中不含泥或其它有害物质,在中碎、细碎过程中采用半干式生产。
3.3智能节能
自动化控制是将其工艺流程控制与生产性试验调整修正的参数输入中控系统,中国水电九局研发的“半干式制砂智能化控制技术”,不仅可以使破碎设备处于最佳运行和自我保护状态,而且还可以和给料设备、给水、高频筛分连锁,使工艺流程中的设备总是处于满负荷运行。严格控制生产过程中各环节的用水需求,加入适量水可控制破碎过程中粉尘扬弃到大气中,节能重点是:水、电、磨耗件,设备满负荷运行及利用率。
实践经验表明,加和不加自动化控制系统,可以使破碎机的效率相差20%~30%。
3.4 绿色环保
砂石加工系统的绿色环保工程,根据不同岩性,在充分了解国际国内破碎加工设备的性能和优缺点及适应性后,采用较先进的优质设备配置,降低原材料的耗损量,保护生态环境。
从设计开始遵照“环境安全”的原则,从设计总图布置,单体造型,平面布置,给水排水,降噪、除尘、噪音小于80db,空气中粉尘全是小于30mg/m3,开发使用节能和环境友好的生产设备和生产工艺流程,工厂化生产、绿化空地、硬化通道,骨料和人工砂不需要二次脱水,便为合格产品,砂石含水率控制在3%~4%之间,骨料含水率小于1%,不产生粉尘,实现绿色的制造过程。
4半干式制砂工艺技术在国内水电市场的应用
4.1 半干式制砂技术建设的人工砂石系统统计表
半干式制砂技术建设的人工砂石系统统计表见表3。
4.2在建的沙沱水电站人工砂石系统
沙沱水电站是乌江干流梯级开发方案中的第九级,总装机容量1120MW;沙沱水电站大坝属碾压混凝土重力坝,工程总计有混凝土270.8万m3,其中常态混凝土119.73万m3,碾压混凝土151.07万m3,砂石加工系统设计规模为粗碎处理能力1500t/h,成品骨料生产能力为1150t/h,共需制备砂石骨料约595.76×104t,其中碎石(特大石、大石、中石、小石)387.24×104t,砂208.52×104t。满足沙沱水电站高峰月浇筑强度15万m³万混凝土所需的砂石骨料。
表3半干式制砂技术建设的人工砂石系统统计表
矿山岩石结构:茅口组O1h厚层、中厚层灰岩,含少量燧石结核和条带;O1t 地层中厚白云质灰岩,含少量燧石团块;岩石湿抗压强度为90~110MPa。岩层产状N50°E,NW∠7°~N30°W,NE∠10°。采料范围内包括f1、f2两条断层;夹层主要有J4,瘤状泥灰岩夹泥岩,厚1.8m;裂隙两组,以方解石脉胶结为主。溶蚀深度约8m,弱风化深度与强溶蚀底界相当。
4.2.1沙沱水电站砂石加工系统流程
沙沱水电站砂石加工系统工艺流程简图见图1。
图1沙沱水电站砂石加工系统流程简图
4.2.2沙沱砂石系统的成品砂石质量指标
沙沱水电站砂石加工系统2007年4月投产,现正利用坝肩开挖料进行生产,经过多次调试,系统成品骨料质量已趋于稳定,主要技术指标见表4。
表4成品粗骨料主要技术指标
4.2.7绿色环保、节能降耗的实测指标
沙沱水电站砂石系统采用的是半干式制砂工艺,生产废水的排放指标SS≤150mg/L,回收率≥85%,生产噪音≤85dB,空气中的粉尘含量≤28mg/m3。
5结语
防止施工用水污染原河流势在必行。湿法制砂沿用棒磨机制砂所排放的大量粉泥会导致河流的严重环境污染,要解决粉泥污染投入的费用很大;而干法制砂,当系统规模大于200t/h时,粉尘污染环境的治理费用往往将大于制砂成本。故砂石系统需要对制砂工艺进行研究,采用先进的制砂工艺解决砂石骨料加工中的资源利用、能源消耗、粉尘、噪音、人工砂分级、细度模数及石粉含量问题;粉砂、废水的回收利用及粉砂的脱水问题;砂石生产的粉尘控制问题;同时,进一步研究新的石粉回收工艺,提高石粉的回收率,既要改善碾压混凝土性能,达到节能降耗,又要解决环境保护问题,
半干式制砂技术应用于石灰岩、玄武岩、砂岩已有成功事例,说明应用范围较广,近几年来我公司结合工程实例作了大量的工艺试验与砂石品质试验研究工作,认为要实现节能降耗、绿色环保应首选半干式制砂工艺技术,特别是在沙沱水电站曾对石灰岩进行的“半干式制砂智能化控制技术”的深化研究取得实效性成果,为高品质人工砂石生产提供了较充分的理论基础依据。