向家壩水電站長距離帶式輸送機(jī)的運(yùn)行管理

鄧三才，萬忠華，車公義

(1.中國水利水電第八工程局有限公司， 湖南長沙 410007;2.中國長江三峽集團(tuán)公司向家壩工程建設(shè)部， 四川宜賓市 644600)

1 工程概況

向家壩水電站為混凝土重力壩，裝機(jī)容量6400 MW，最大壩高161 m，主體工程混凝土總量1221萬m3。工程所需混凝土骨料由太平灰?guī)r料場提供，采用5條長距離帶式輸送機(jī)將半成品骨料(設(shè)計(jì)總量3200萬t)輸送至壩區(qū)馬延坡砂石加工系統(tǒng)。長距離帶式輸送機(jī)總長31.1 km，總裝機(jī)功率10350 kW，總落差－458 m，主要布置在隧洞內(nèi)(穿越高山、溪溝)，隧洞共9段，總長29.3 km。各帶式輸送機(jī)的技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 長距離帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

長距離帶式輸送機(jī)選用啟停平穩(wěn)、運(yùn)行可靠的CST可控驅(qū)動傳輸裝置、CSB故障安全型制動裝置，選用外資企業(yè)生產(chǎn)的低摩阻托輥，選用合資企業(yè)生產(chǎn)的鋼絲繩芯輸送帶，選用大型輸送機(jī)制造企業(yè)生產(chǎn)的滾筒、頭尾架、中間架等鋼結(jié)構(gòu)件，選用大型科技企業(yè)集成的自動監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)備總投資1.7億元。

長距離帶式輸送機(jī)于2006年5月31日開始安裝施工，2007年6月18日完成重載調(diào)試，2007年6月28日開始投入正常運(yùn)行，根據(jù)合同要求將運(yùn)行至2014年3月。

2 運(yùn)行管理難點(diǎn)

長距離帶式輸送機(jī)是向家壩水電站工程建設(shè)的生命線，目前是國內(nèi)最長距離的帶式輸送機(jī)輸送線，具有跨度大、單線布置、運(yùn)量大且集中、運(yùn)行工況復(fù)雜、工作條件較差、可靠性要求高、管理難度大等特點(diǎn)，運(yùn)行管理難點(diǎn)具體如下。

(1)對于31.1 km長距離帶式輸送機(jī)單線設(shè)備，如何進(jìn)行運(yùn)行管理規(guī)劃、實(shí)施，沒有類似成功的經(jīng)驗(yàn)可借鑒，只能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行探索、完善，需充分考慮影響設(shè)備正常運(yùn)行的各種因素，否則可靠性很難得到保障。

(2)5條膠帶機(jī)為單線聯(lián)鎖運(yùn)行方式，聯(lián)鎖啟動、停機(jī)時間長(啟動需0.5 h，停機(jī)需2 h 10 min)，每條膠帶機(jī)運(yùn)行工況差異大，若出現(xiàn)問題，機(jī)頭、機(jī)尾會發(fā)生堆料，甚至導(dǎo)致輸送帶撕裂，需充分考慮可能出現(xiàn)堆料的各種情況。

(3)B1膠帶機(jī)提升高度－211 m，尾部安裝2臺CSB制動器和1臺盤式制動器，運(yùn)行時電動機(jī)處于發(fā)電工況(輸送量為2700 t/h時負(fù)功率為420 kW)，頭部液壓張緊裝置和輸送帶接頭處于最不利狀態(tài)，制動器、液壓張緊裝置及輸送帶接頭均不能出現(xiàn)任何問題，否則會發(fā)生嚴(yán)重設(shè)備事故。

(4)B3膠帶機(jī)為V字型布置(中部驅(qū)動裝置位于上行段中部)，帶料急停時下行段底部(3出4進(jìn)部位)發(fā)生疊帶現(xiàn)象，尾部(3#洞)帶料、中部無料(4#、5#洞)、頭部帶料(6#洞)時急停，B3 膠帶機(jī)頭部、B4膠帶機(jī)尾部會發(fā)生堆料，必須連續(xù)下料防止這種情況發(fā)生(若下料至B1膠帶機(jī)的小皮帶上的金屬探測儀經(jīng)常動作，會出現(xiàn)這種最不利的工況)。

(5)長距離帶式輸送機(jī)主要布置在隧洞內(nèi)，驅(qū)動裝置布置在洞口，因隧洞地質(zhì)條件復(fù)雜(積水、掉塊、沉降等)、隧洞口地方簡易公路或施工便道很差、隧洞較小(斷面寬5 m、高4 m，檢修通道最窄處寬1.7 m)等原因，設(shè)備檢修條件較差，需盡量避免使用吊裝設(shè)備作業(yè)，材料配件等需多次轉(zhuǎn)運(yùn)。

(6)主體工程混凝土澆筑高峰持續(xù)時間長(設(shè)計(jì)最大澆筑強(qiáng)度為34.7萬m3/月)，半成品骨料輸送量大，太平灰?guī)r料場海拔高(最高開采高程1483.0 m)，冬季大霧、冰凍天氣嚴(yán)重時毛料鉆爆施工被迫停工，但長距離帶式輸送機(jī)為單線方案(含供電設(shè)施)，不論哪種原因?qū)е麻L時間停機(jī)，都將嚴(yán)重影響主體工程混凝土施工，這對運(yùn)行管理提出了非常高的要求。

3 運(yùn)行管理措施

根據(jù)長距離帶式輸送機(jī)運(yùn)行管理難點(diǎn)，為確保設(shè)備正常運(yùn)行，滿足主體工程混凝土澆筑高峰期砂石料供應(yīng)要求，主要做了以下方面的工作。

3.1 組織結(jié)構(gòu)方面

(1)項(xiàng)目副經(jīng)理兼任作業(yè)工區(qū)主任。長距離帶式輸送機(jī)運(yùn)行管理不是一個單獨(dú)的合同項(xiàng)目，包含在“金沙江向家壩水電站太平料場及馬延坡砂石加工系統(tǒng)工程建設(shè)及生產(chǎn)供應(yīng)”合同內(nèi)，業(yè)主單位是中國長江三峽集團(tuán)公司，施工單位是中國水利水電第八工程局有限公司，施工單位現(xiàn)場管理機(jī)構(gòu)為向家壩砂石項(xiàng)目部，項(xiàng)目部設(shè)立作業(yè)工區(qū)——長膠工區(qū)，負(fù)責(zé)長距離帶式輸送機(jī)及相關(guān)設(shè)備、設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)。為加強(qiáng)執(zhí)行力，提高管理效率，項(xiàng)目部決定由一名副經(jīng)理兼任作業(yè)工區(qū)主任，為業(yè)主、施工單位、設(shè)備廠家等及時落實(shí)長距離帶式輸送機(jī)相關(guān)工作打下了堅(jiān)實(shí)的管理基礎(chǔ)。

(2)對作業(yè)工區(qū)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整?？紤]設(shè)備檢修、安全保衛(wèi)等因素，安裝時在各洞口修建了共7個值班營地，配備機(jī)械工、電工，形成7個班組，對洞內(nèi)段進(jìn)行了責(zé)任劃分。從實(shí)際情況看，這種規(guī)劃不利于整體管理及運(yùn)行人員業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高，管理效率低。在營地已經(jīng)成型、不能重建的情況下，對班組進(jìn)行調(diào)整，設(shè)置兩個機(jī)械班、一個電工班，班組分別由1名副主任分管(配1臺微型車)，資源調(diào)度能力、工作效率得到了很大的提高，運(yùn)行人員對各部位的情況均非常清楚。

3.2 管理制度方面

(1)實(shí)行設(shè)備點(diǎn)檢、帶班巡查制度。按照設(shè)備點(diǎn)檢制度的要求，將設(shè)備關(guān)鍵檢查點(diǎn)、薄弱環(huán)節(jié)全部列出來，明確檢查、處理要求，印成記錄本，明確日常、專業(yè)檢查責(zé)任人，發(fā)現(xiàn)的問題必須及時處理和匯報(bào)，并如實(shí)記錄。設(shè)備每班次運(yùn)行時，嚴(yán)格按照管理制度及操作規(guī)程執(zhí)行，并安排1名作業(yè)工區(qū)副主任帶班，必須對31.1 km全線巡查1次，及時處理各種情況，并如實(shí)記錄。

(2)實(shí)行設(shè)備運(yùn)行管理周報(bào)制度。項(xiàng)目部編制了運(yùn)行管理周報(bào)，每周五發(fā)給主要管理人員及業(yè)主、監(jiān)理單位。周報(bào)包括生產(chǎn)運(yùn)行情況、故障停機(jī)情況、設(shè)備檢修情況、備件使用情況、重點(diǎn)監(jiān)測情況、安全文明施工、廠家服務(wù)情況、會議事項(xiàng)落實(shí)、需要協(xié)調(diào)事項(xiàng)、下周工作安排等10個部分，數(shù)據(jù)詳實(shí)，重點(diǎn)突出，查閱周報(bào)即可詳細(xì)了解各項(xiàng)工作，有利于工作及時落實(shí)，并促進(jìn)管理水平的提高。

(3)對運(yùn)行人員實(shí)行分級動態(tài)管理。運(yùn)行人員中有職工、勞務(wù)工、外協(xié)工，進(jìn)場時業(yè)務(wù)素質(zhì)參差不齊，自設(shè)備安裝開始，項(xiàng)目部就非常重視機(jī)電技術(shù)人員、技能型工人的培養(yǎng)，多次請?jiān)O(shè)備廠家技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場培訓(xùn)、指導(dǎo)，發(fā)放翻印的技術(shù)資料，并指定師傅帶、幫、傳。為鼓勵運(yùn)行人員的積極性，充分體現(xiàn)“責(zé)、權(quán)、利”，在作業(yè)工區(qū)實(shí)行員工分級動態(tài)管理，級別與崗位不完全掛鉤，成本考核獎、定崗定員考核獎等按級別對應(yīng)的系數(shù)及出勤天數(shù)計(jì)算。實(shí)行該制度以來，大部分員工因工作表現(xiàn)突出、努力提高技能等得到晉級，有利于各項(xiàng)工作的開展。

(4)建立安全管理責(zé)任體系。在作業(yè)工區(qū)建立了安全管理責(zé)任體系，實(shí)行全面安全管理。安全管理責(zé)任體系體現(xiàn)了全員、全過程、全方位、全天候，全員即覆蓋了每個工作崗位、每位員工，均有清晰的安全管理責(zé)任;全過程即覆蓋了PDCA全過程，事前預(yù)防、事中監(jiān)管、事后追究;全方位即覆蓋了環(huán)境、職業(yè)健康、勞動紀(jì)律、安全技術(shù)措施、安全生產(chǎn)實(shí)施、防洪度汛、文明施工、機(jī)電設(shè)備及物資安全等相關(guān)的方面;全天候即覆蓋了生產(chǎn)值班24 h。安全管理責(zé)任體系還體現(xiàn)了“以人為本、預(yù)防為主、安全就是效益”的理念。

3.3 設(shè)備技術(shù)方面

(1)認(rèn)真組織設(shè)備驗(yàn)收、咨詢、總結(jié)工作。針對長距離帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行中存在的問題，業(yè)主、施工單位邀請國內(nèi)知名專家，與設(shè)備廠家一起進(jìn)行檢查、分析，投產(chǎn)后1年內(nèi)組織召開驗(yàn)收、咨詢、總結(jié)會議共5次，提出了咨詢意見、整改措施，對設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

(2)認(rèn)真開展設(shè)備完善、優(yōu)化工作。參考國內(nèi)外長距離帶式輸送機(jī)技術(shù)、管理情況，結(jié)合向家壩實(shí)際情況，在運(yùn)行期間不斷進(jìn)行設(shè)備完善、優(yōu)化工作，對提高設(shè)備性能及可靠性起到了非常重要的作用。如:在CST驅(qū)動裝置上安裝了在線濾油機(jī)，過濾液力傳動油中的油泥和雜質(zhì)，延長油品使用時間;購置油品質(zhì)量檢測分析儀，將按時換油改為按質(zhì)換油;在B1膠帶機(jī)頭部安裝皮帶接頭探測儀，用于加強(qiáng)接頭劣化監(jiān)控;購置鋼絲繩芯輸送帶點(diǎn)修補(bǔ)、邊修補(bǔ)硫化機(jī)，用于輸送帶日常硫化修補(bǔ)。

(3)認(rèn)真開展設(shè)備“小改小革”工作。自設(shè)備安裝開始，項(xiàng)目部每年布置一定的“小改小革”任務(wù)，鼓勵廣大職工積極參與，“小改小革”有利于提高設(shè)備性能，將設(shè)備故障消除在萌芽狀態(tài)，減少故障停機(jī)時間。2008年項(xiàng)目部制定了科技進(jìn)步獎勵辦法，為“小改小革”提供了更好的氛圍，對皮帶清掃器優(yōu)化改造、冷卻流量傳感器優(yōu)化利用、B2膠帶機(jī)跑偏調(diào)整、下料斗堵塞堵塞檢測裝置改造、電動機(jī)柜小車控制改進(jìn)等一批“小改小革”成果進(jìn)行了獎勵。

(4)認(rèn)真落實(shí)設(shè)備年度檢修計(jì)劃。為備戰(zhàn)主體工程混凝土澆筑高峰期(2010～2011年)，自2009年起，每年均制定長距離帶式輸送機(jī)年度檢修計(jì)劃，并認(rèn)真落實(shí)。檢修計(jì)劃以設(shè)備順利完成年度生產(chǎn)任務(wù)后仍能正常運(yùn)行為前提，包括液力傳動油更換、滾筒更換(或包膠)、CSB制動器更換、電氣試驗(yàn)、鋼絲繩芯輸送帶檢測等內(nèi)容，并請?jiān)O(shè)備廠家到現(xiàn)場檢查指導(dǎo)。檢修計(jì)劃一般在混凝土澆筑量較少的月份實(shí)施，為高峰期設(shè)備連續(xù)正常運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4 生產(chǎn)運(yùn)行方面

長距離帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)為日運(yùn)行方案，日工作班制:非高峰期2班制、高峰期3班制，日運(yùn)行時間:非高峰期14 h、高峰期20 h。長距離帶式輸送機(jī)使用高壓電動機(jī)，全部啟動需0.5 h，半成品骨料從太平料場運(yùn)輸?shù)今R延坡砂石加工系統(tǒng)需2 h 10 min。2007年、2008年上半年按設(shè)計(jì)方案運(yùn)行，每天只能輸送3萬t半成品骨料，主體工程混凝土澆筑時，各項(xiàng)工作均比較被動。

在充分了解設(shè)備性能、做好檢修工作的前提下，項(xiàng)目部開始連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn)，2008年7月13日運(yùn)行24 h，輸送半成品骨料61089 t，首次突破6萬t。多次連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn)證明，長距離帶式輸送機(jī)能滿足混凝土月澆筑強(qiáng)度45萬m3的要求，為高峰期連續(xù)正常運(yùn)行積累了經(jīng)驗(yàn)，并初步確定主體工程混凝土澆筑高峰期生產(chǎn)運(yùn)行方案為“輸送量2400～2700 t/h、每班次8 h、連續(xù)48 h運(yùn)行一次、全線檢修一天”，生產(chǎn)任務(wù)緊張時可延長運(yùn)行時間。

4 生產(chǎn)運(yùn)行情況

自2007年6月28日投產(chǎn)至2011年8月底，長距離帶式輸送機(jī)累計(jì)運(yùn)行11420 h、輸送半成品骨料2718萬t(2010年全年累計(jì)輸送1000.2萬t)，期間沒有發(fā)生人身、設(shè)備安全責(zé)任事故，沒有發(fā)生影響砂石料供應(yīng)的情況，目前設(shè)備狀況良好。

最高單日紀(jì)錄:2009年5月22日，輸送半成品骨料68434 t。

最高單次紀(jì)錄:2011年3月8日至3月14日，連續(xù)運(yùn)行130 h，輸送半成品骨料345942 t。

最高單月紀(jì)錄:2010年12月，輸送半成品骨料1572448 t(2010年12月供應(yīng)成品骨料153.8萬t，2011年1月14日供應(yīng)6.86萬t，為世界人工砂石骨料生產(chǎn)供應(yīng)最高紀(jì)錄)。

5 管理改進(jìn)建議

長距離帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行已超過4年，期間遇到了許多的困難，對于類似的工程，提出以下幾點(diǎn)建議:

(1)受地形條件限制，B1膠帶機(jī)落差大，B3膠帶機(jī)為V字型布置，運(yùn)行工況復(fù)雜，為降低安全風(fēng)險，適當(dāng)減小了輸送量，在條件允許的情況下，建議盡量簡化設(shè)計(jì);

(2)設(shè)備選型時應(yīng)盡量選用知名廠家生產(chǎn)的性能優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠的產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)時做好專業(yè)配合、接口銜接、系統(tǒng)整合等工作，這是設(shè)備正常運(yùn)行的前提;

(3)應(yīng)設(shè)計(jì)、安裝完備的檢測保護(hù)裝置、自動監(jiān)控系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，運(yùn)行管理人員能在中央控制室及遠(yuǎn)程終端進(jìn)行監(jiān)控，能及時、準(zhǔn)確掌握設(shè)備運(yùn)行狀況;

(4)不宜在沿線分散修建值班營地(人員管理難度大、管理效率低)，運(yùn)行人員應(yīng)在方便的部位集中居住，可用值班車輛將運(yùn)行人員送至機(jī)頭、機(jī)尾部位的值班室;

(5)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況認(rèn)真做好運(yùn)行管理規(guī)劃，包括定崗定員、組織結(jié)構(gòu)、管理制度、營地規(guī)劃、車輛配置、檢修計(jì)劃、運(yùn)行方案等各個方面，并在投產(chǎn)后盡早完善。

6 結(jié)束語

長距離、大運(yùn)量、高速度帶式輸送機(jī)在國內(nèi)外大型工程中的應(yīng)用是目前和未來的主流。向家壩水電站長距離帶式輸送機(jī)是在復(fù)雜地形條件下通過長距離變坡運(yùn)行輸送半成品砂石骨料，這條輸送線的建設(shè)及運(yùn)行管理凝聚了設(shè)計(jì)、業(yè)主單位、咨詢專家、監(jiān)理、施工單位、設(shè)備廠家等多方面的心血和智慧，在解決了眾多技術(shù)難點(diǎn)之后成功安裝、運(yùn)行，將為國內(nèi)外大型水電工程、礦山工程等隧洞長距離帶式輸送機(jī)的應(yīng)用提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

［1］中國水電工程顧問集團(tuán)中南勘測設(shè)計(jì)研究院.金沙江向家壩水電站長距離帶式輸送機(jī)輸送線實(shí)施設(shè)計(jì)方案復(fù)核報(bào)告［R］.長沙:中南勘測設(shè)計(jì)研究院，2006.