第六届中国国际砂石骨料科技大会——论文节选

第六届中国国际砂石骨料科技大会——论文节选

 

01砂石骨料篇

 

中国人工砂石骨料的研发与应用

王忠禄

中国水利水电第九工程局有限公司

摘要：

世界建筑业对砂石骨料的大量需求，2018 年达到 400 亿吨，使得人工砂石骨料取代天然砂石骨料成为必然趋势，同时也加快并推动了这一趋势的发展进程。从质量指标不稳定的干式制备技术、高耗能的湿式制备技术到绿色环保型的半干式制备技术，中国人工砂石骨料生产技术走过了近 60 年的发展历程。“智能节能、低碳环保”的特大型绿色环保人工砂石骨料系统的问世，引领了中国人工制砂工艺 技术的的发展潮流。运用智能化半干式技术生产出优于规范标准的高品质人工砂石骨料应用于水电大坝、核电华龙一号、高速铁路、高速公路特大桥、超高层建筑、机场跑道等高性能混凝土领域。本文拟以人工砂为主线介绍砂石骨料的研发应用。

Abstract:

a large number of sand and aggregate will be demanded by building industry in the world. The quantity demand reaches 40 billion tons of sand and aggregate in 2018; therefore, the artificial sand and aggregate replaces the natural sand and aggregate, which becomes inevitable tendency, and it speeds and drives the development process of the tendency. Production technology of Chinese artificial sand and aggregate has developed nearly 60 years already from the construction method of dry sand workmanship technology of unstable quality index, the construction method of moist sand workmanship technology to the construction method of semi-dry sand workmanship technology of green and environment-friendly type. The super-huge scale green and environment-friendly artificial sand and aggregate processing system of “Intelligent Energy-saving and Lowcarbon Environmental Protection” has appeared which leads the development tendency of Chinese artificial sand and aggregates processing technology. The intelligent semi-dry technology will be applied, which is superior to the standard high quality artificial sand and aggregates in hydropower station and dam, Hualong One, high speed railway, grand bridge of highway, super high-rise building, runway in the airport, etc. The essay follows artificial sand and aggregate to introduce the research and application for sand and aggregates.

论文亮点

人工砂石生产技术从干式、湿式发展到节能、低碳、环保的半干式制砂工艺技术，其主要关注产品质量、工艺技术、环保节能控制。

（1）根据岩性成分、功指数、磨蚀指数选择各段破碎设备类型。

（2）根据各种粒径骨料高峰时段的最大需求之和与生产不均匀系数的积进行平衡计算，确定系统的生产规模。

（3）半干式制砂工艺设计除注重骨料破碎加工设备的选择外，矿石含泥高时，在粗破前宜选择棒条给料机在 给料时分级筛分脱泥，粗破后应将小于20mm的骨料用洗石机洗涤干净，20mm-80mm 的骨料可用 0.25-0.3Mpa 压力的水在筛面冲洗，粗破一筛后 5-60mm 的骨料宜进入立轴破加工小石和成品砂，粗、中破后的粗骨料，需在进入成品仓前经检查筛分冲洗脱粉 ；采用水力旋流器配高频振动脱水筛回收石粉、负压吸水，粉泥水经沉淀池加 速沉淀，脱泥设备回收，高速立轴破和旋盘破是制砂的低能耗首选设备；矿石破碎后，当石粉含量过高时宜用选粉设备脱粉。

（4）低碳环保的制砂工艺技术除必须满足各种骨料的质量指标外，还要控制各种材料及能源消耗，半干式制 砂用量水应控制在 0.15-0.35m³/t 之间为宜，回收利用率 90% 以上，用电不大于 5.5kwh/t。

（5）半干式制砂技术采用自动化控制、水处理的分级回收实现零排放，适应范围较广。

（6）半干式制砂技术现已应用于水电、机场、核电、公路、桥梁、码头及特种高品质混凝土的多级骨料生产， 经十多年不同规模、不同岩性的实践证明是智能节能、低碳环保的制砂技术，宜大力推广使用。

（7）高性能混凝土必将引领建设领域的未来 , 而高品质机制砂石骨料支撑着这一产业的发展原矿石的物理化学性能决定骨料的内在品质，制造工艺技术决定骨料外观粒型和级配，核心是工艺技术的智能节能，绿色矿山开采，高品质人工砂石骨料绿色生产，才能产出高性能混凝土，砂石骨料分级，认证编号进入采购名录，有助于砂石产 业的发展，依托于大数据，将砂石产业链向上下游延伸，至力于共创共享共赢，为中国建设提供高品质砂石骨料和高性能混凝土。

 

浅谈智能制造系统在砂石骨料行业上的应用

刘可、韩嵩崟

北方重工集团有限公司

摘要：

主要介绍了智能制造系统的概念及其应用，通过分析数据可以预测需求、预测制造、解决和避免不可见问题的风险及利用数据去整合产业链和价值链。

Abstract:

This paper introduces the concept and application of intelligent manufacturing system. By analyzing data, it predicts demand, manufacturing, solves and avoids the risk of invisible problems and uses data to integrate industry chain and value chain.

论文亮点

在新一轮全球工业革命中（包括德国工业4.0、美国工业互联网和中国制造2025等）各国都在构建自己的工业云平台，砂石骨料行业相继投入了大量资金、技术和人力成本研发设备的自动化改造、数字化建设，依托物联网与云计算平台，人工智能与数据挖掘等先进技术，迅速提升企业远程运维服务能力，帮助企业实现，设备在线远程监控、故障诊断和预测性维护管理，砂石骨料设备售出后，存在使用地域分散，设备种类繁多、故障原因复杂、售出后不易管理等难题，在管理、维护保养、维修、售后服务等方面令企业顾此失彼，头痛不已，虽然企业也具备一定的信息化水平，但远远无法解决使用者需求，企业向数字化、智能化转型，建设设备远程运维平台成为企业解决当下难题的有效方式，因此，研究砂石骨料关键技术装备的远程运维技术，建设远程运维平台服务具备巨大的市场经济价值并起到行业标杆作用，智能云服务专家系统是基于云计算技术的设备全生命周期管理系统，目标是实现工程现场设备的设备管理、数据采集、数据存储、故障预警、报警通知、设备监控、设备生产制造过程管理、备品备件管理以及售后服务管理，为目标客户提供全面的、直观的、实时的设备全生命周期管理手段。同时需满足大规模现场设备的接入需求，提供可动态伸缩的高实时应用服务。

 

02固废利用篇

 

矿山资源综合利用及商业模式简介

徐维利、赵小青、王滔、向华仙、周宇

中国葛洲坝集团投资控股有限公司；

中国葛洲坝集团易普力股份有限公司

摘要：

本文通过对矿山环境恶化、伴生大量固废物的现状以及当前政策的分析，提出了矿山资源综合利用的新思路，以及实施的路径；同时进行了矿山资源综合利用商业模式的探讨。

Abstract:

Based on the analysis of the present situation and current policy of mine geological environment deterioration and associated large amount of solid waste, this paper puts forward a new idea of comprehensive utilization of mine resources and the implementation path. At the same time, the business model of comprehensive utilization of mine resources is discussed.

论文亮点

主要商业模式介绍：

ppp——公私合营模式

政府主导矿山综合利用和生态修复，并将部分责任以特许经营权方式转移给矿山企业，政府与社会主体建立起“利益共享、风险共担、全程合作”的共同体关系，政府减轻在生态恢复治理上的财政负担，矿山企业减小投资的风险。该模式需要合理选择合作项目和考虑政府参与的形式、程序、渠道、范围与程度，这是困扰政府和企业的问题。

政府给予资金补贴或政策支持

该模式由矿山开采企业独自承担矿山综合利用方案的制定以及实施。政府对合理利用废石渣发展砂石骨料“变废为宝”的矿山企业予以资金补贴或政策支持；帮助矿山企业转型升级。在矿山开采完毕后，矿山企业对矿山生态环境进行治理修复，满足标准后，政府给予矿山企业优先开发利用权利。

矿山环境治理恢复基金制

2017年11月，财政部、国土资源部、环境保护部联合发布正式文件《关于取消矿山地质环境治理恢复保证金建立矿山地质环境治理恢复基金的指导意见》，明确取消过去矿山环境治理保证金制度，但企业应承担矿山环境治理恢复责任，以基金的方式筹集矿山环境治理恢复资金；可引入社会资本，发挥市场的主导作用，即企业垫资和社会融资以政府给予的特许权为基础参与矿山环境治理项目，实现利益的最大化。

 

03装备研发篇

 

基于EDEM模拟球磨机的破碎和衬板磨损分析

M. S. Powell、N.S. Weerasekara、S.Cole、R.D. LaRoche、J. Favier、宋孚杨（译）

昆士兰大学；DEM Solution（德颐姆方案）公司；

DEM Solution（德颐姆方案）公司中国办事处

摘要：

球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。通过旋转筒体产生离心力将钢球带到一定高度后下落，对物料产生重击和研磨的作用。然而，球磨机衬板在磨损时的形状变化对研磨效率有显着影响。离散元素法（DEM）是一种用于模拟颗粒过程动力学的计算方法。本文介绍了使用 EDEM 软件进行的球磨机 3D 仿真分析，该软件可用于分析球磨机的物料破碎行为分析和预测衬板的磨损率。

Abstract:

The ball mill is the key equipment for crushing the material after it has been crushed. The centrifugal force is generated by rotating the cylinder to bring the steel ball to a certain height and then fall, which causes heavy impact and grinding on the material. However, the shape change of the ball mill liner during wear has a significant effect on the grinding efficiency. The Discrete Element Method (DEM) is a computational method used to simulate the dynamics of particle processes. This paper introduces the 3D simulation analysis of the ball mill using EDEM software, which can be used to analyze the material crushing behavior of the ball mill and predict the wear rate of the liner.

论文亮点

提出了球磨机衬板磨损演化的拟合与预测方法。这是在一个直径8米的球磨机上，用四个已测得的衬板的实际数据来进行的测试。磨损模型可用于初始型线和拟合磨损常数，在不改变矿石类型和衬板材料的情况下，预测衬板随时间的变化。然而，在这次实验中，磨损“常数”被发现是取决于衬板的角度。这需要进一步研究。碰撞能量分布被推导出来，并将其应用于简化的断裂模型中，以此来得出不同衬板结构的相对磨损率。这一方法的可实施性得到了证明，在不同粒径等级的矿石被输送到研磨机中，随着衬板剖面的变化给出了一个可测量的能量分布的变化。DEM模拟可用于计算大型工业研磨机机球团的碰撞能谱和碰撞速率。然后使用简化模型计算破碎率和磨损率数据。衬板廓线预测与磨速预测相结合，将为先进的衬板设计提供有力的工具——在衬板设计阶段，提供一个平衡衬板的使用寿命和磨机性能的方法。

 

04矿山生态修复篇

 

浅析废弃矿山环境治理修复项目管控要点

陈斌

山东众联矿业有限公司

摘要：

党的十九大将坚持人与自然和谐共生纳入新时代发展中国特色社会主义的总体方略，将“绿水青山就是金山银山”写入党章，自然资源部亦已成立国土修复司主管国土空间生态保护修复工作，矿山过度开采造成的遗留问题、历史欠账将要逐一解决。由于矿山环境治理修复工作在我国开展时间短，建设单位专业技术人员数量不足，相关的管理经验少，造成实施过程中出现很多问题，本文结合实际工程管理阐述在矿山环境治理修复项目中，项目承担单位即建设单位应注意管控的若干问题。

Abstract:

The Nineteenth National Congress of the Communist Party of China will insist on the harmonious coexistence of human beings and nature as the general strategy of developing socialism with Chinese characteristics in the new era. It will write “Green water and green hills are Jinshan and Yinshan” into the Party Constitution.The Ministry of Natural Resources has also established the Department of Land Restoration to be responsible for the protection and restoration of land and space ecology. The remaining problems and historical debts caused by over-exploitation of mines will be Because of the short time of mine rehabilitation work in China, the insufficient number of professional and technical personnel in construction units and the lack of relevant management experience, many problems have arisen in the implementation process. This paper expounds some problems that should be paid attention to by project undertakers, i.e. construction units, in the process of mountain rehabilitation combined with actual project management.

论文亮点

文章结合实际工程管理认为在矿山环境治理修复工程中，项目承担单位即建设单位应注意管控以下几个要点 ：

1. 注重原始地形地貌实地勘察测量，确保测量数据科学真实的反映山体现状；

2. 治理方案设计要按照因地制宜、综合治理的原则，充分结合山体地形、地貌及当地风土人情，并兼顾安全性、经济性；

3. 委托跟踪审计单位介入，实施过程监督控制；

4. 重视并加强对监理单位的管理，充分发挥其积极作用；

5. 加强施工单位管理工作，保证质量、安全、进度、造价满足相关要求；

6. 做好周边及地邻关系的协调工作，保证项目不受干扰，正常有序的开展；

7. 山体治理修复产生石料的处置工作要合法合规；

8. 统筹管理各参建单位资料的编制与汇总，保证资料规范、真实、全面的反映项目建设全过程。

来源：中国​砂石协会