柏泉鐵礦破碎集中值守系統(tǒng)優(yōu)化改造

牛 成 烏蘭巴特 李守棚

（河北鋼鐵集團礦業(yè)有限公司承德柏泉鐵礦）

柏泉鐵礦碎礦作業(yè)區(qū)年破碎礦石800萬t以上。碎礦作業(yè)區(qū)原崗位間均設置于主體設備附近，由于作業(yè)環(huán)境差、粉塵多，職工長期在車間從事崗位工作，會影響身體健康。因崗位人員負責區(qū)域重要性不同，工作性質(zhì)不同，工作量差異較大。職工互相攀比，推諉的情況時有發(fā)生。每個崗位只是單獨管理自己管轄的區(qū)域，交叉區(qū)域之間事故責任不明確，設備故障率居高不下。

針對上述情況，柏泉鐵礦技術人員通過考察和論證，根據(jù)碎礦作業(yè)區(qū)實際生產(chǎn)工藝計劃，劃分5處集中值守點，將崗位人員全部轉(zhuǎn)移到車間外崗位間。利用自動化、信息化手段對重要節(jié)點全部實行攝像頭監(jiān)控，崗位人員不間斷巡視，實現(xiàn)崗位集中值守［1-8］。

1 碎礦作業(yè)區(qū)工藝簡介

柏泉鐵礦碎礦作業(yè)區(qū)采用三段兩閉路碎礦工藝，粗碎采用1臺PXZ1216型旋回破碎機，排礦粒度為-220 mm；中碎采用2臺HP500型圓錐破碎機、4臺2YAHG2460F型振動篩，產(chǎn)品粒度為-60 mm；細碎采用2臺HFKG160-140型高壓輥磨機、8臺2YAHG2460F型振動篩，最終產(chǎn)品-8 mm產(chǎn)率在80%以上。因選礦料倉存儲空間小，全工藝設備作業(yè)率高達78%。粗、中碎工藝流程見圖1，高壓輥磨機細碎及其干選系統(tǒng)工藝流程見圖2。

2 自動化系統(tǒng)改造方案

柏泉鐵礦碎礦作業(yè)建設時，設備自帶控制系統(tǒng)，部分皮帶機及設備具備連鎖功能。因投產(chǎn)初期設備事故頻發(fā)、設備互不匹配、車間粉塵大等原因，導致部分功能喪失。若想實現(xiàn)集中值守，需對車間自動化系統(tǒng)進行優(yōu)化和完善。全流程自動化改造需分2個階段實施。

第一階段：通過自動化改造，加裝視頻監(jiān)控，修復皮帶機保護裝置、物料顯示系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)等，通過集中值守和崗位巡檢等方式進行人力資源優(yōu)化。首先，在粗碎、中碎、中碎閉路篩分、輥壓、細碎閉路篩分、各轉(zhuǎn)運站等處進行自動化改造，加裝視頻監(jiān)控設備，實現(xiàn)2臺高壓輥磨機和中碎礦倉下料口的遠程監(jiān)控；其次，恢復各料倉料位計；最后，鋪設光纖線路，連通至辦公樓的生產(chǎn)總調(diào)度中心，通過實時監(jiān)控生產(chǎn)和視頻畫面等方式進行生產(chǎn)管控。

第二階段：在中碎返回料皮帶（4#皮帶）、高壓輥磨機產(chǎn)品皮帶（17#皮帶）、干選精礦輸送皮帶（35#皮帶）機頭等區(qū)域進行自動化與遠程監(jiān)控改造，恢復整改區(qū)域內(nèi)皮帶機保護裝置。

2.1 設備優(yōu)化

（1）恢復皮帶機打滑保護、跑偏保護，根據(jù)現(xiàn)場設備實際狀況，不恢復皮帶撕裂保護裝置。

（2）恢復各區(qū)域機頭和機尾視頻監(jiān)控，并由維護人員依據(jù)經(jīng)驗進行定期除塵維護。

（3）所有攝像頭更換為具備防塵、防霧、自動調(diào)焦、夜視的攝像頭。

（4）根據(jù)實際需求對輥壓產(chǎn)品存儲倉和磨礦給礦倉加裝料位計。

2.2 布料小車優(yōu)化

（1）根據(jù)3臺布料小車運行環(huán)境的不同，分別制定優(yōu)化方案：5#皮帶布料車運行環(huán)境較好，粉塵較小，遂采用遠程控制電纜控制布料、視頻監(jiān)控輔助的方式；18#皮帶布料車及36#皮帶布料車運行環(huán)境差，粉塵較大，使用激光測距儀作為定位方案，配合納膜除塵系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程布料。

（2）因布料小車下料倉較小，已損料位計不再考慮利舊，小車上增設3個攝像頭，分照2處料倉，第3臺用于操作員定位。料倉下料問題由操作人員依據(jù)皮帶及振動篩運行系列數(shù)和經(jīng)驗判斷下料量，實現(xiàn)遠程手動布料。

（3）小車兩頭加裝限位開關進行超限保護。

（4）通過加裝視頻監(jiān)控，各給料皮帶機頭處不再設崗，調(diào)度人員輪巡進行安全監(jiān)視。

優(yōu)化后可實現(xiàn)布料小車的遠程操作，不再進行現(xiàn)場操作，保證人員安全。

2.3 崗位調(diào)整方案

（1）將旋回破碎機崗位、重型皮帶機崗位挪出，并在旋回破碎機南增設崗位間。崗位責任區(qū)域包括旋回破碎機崗、重型皮帶和1#皮帶尾輪2個崗位，崗位工每班2人。

（2）卸礦指揮崗位不動，以便觀察旋回破碎機料倉和指揮下礦。

（3）將圓錐破碎機崗位移至班長交接班室，同時將1#皮帶、2#皮帶、3#皮帶、圓錐破碎機等設備本地信號引至班長交接班室。崗位責任區(qū)包括2臺圓錐破碎機及給礦皮帶、圓錐破碎機給礦料倉、4#皮帶尾輪崗位，崗位工每班2人，利用已有崗位間。

（4）中碎閉路篩分崗、5#布料皮帶崗挪出，在中碎廠房外空地設置崗位間。崗位責任區(qū)包括5#皮帶和卸礦小車、中碎閉路篩分工序3臺振動篩及9#～12#皮帶崗位，崗位工每班2人。

（5）13#皮帶尾輪及14#皮帶為手動放料崗，崗位間不作移動。

（6）15#、16#、17#皮帶崗位均安排在高壓輥磨機崗位間。崗位責任區(qū)包括2臺高壓輥磨機給礦皮帶及給礦料倉、17#皮帶，崗位工每班2人，利用舊崗位間。

（7）32#、33#、34#皮帶及細碎閉路振動篩崗統(tǒng)一移出，在細碎閉路振動篩廠房南門口至14#皮帶尾輪空地處設置崗位間。崗位責任區(qū)包括細碎8臺振動篩及給礦皮帶、8臺干選機及給礦皮帶、32#皮帶、34#皮帶、25#皮帶，崗位班長和崗位工合計每班4人，新建崗位間。

（8）36#布料皮帶行走頻繁，且料倉小，不作變動。

（9）47#皮帶、老13#皮帶崗合并，崗位間不作變動。

3 運行效果

改造后的效果非常顯著，主要表現(xiàn)在：

（1）崗位接觸粉塵時間大大縮短，細碎閉路振動篩分崗可減少50%，其他崗位可減少35%左右。

（2）1人即可監(jiān)控管轄區(qū)域全部關鍵點，減少了崗位人員，降低了崗位人員勞動強度。碎礦作業(yè)區(qū)共計減員6人，人均月工資按5 000元計，年節(jié)約人力成本支出36萬元。

（3）5#皮帶小車能夠?qū)崿F(xiàn)遠程布料，極大地降低了崗位人員的勞動強度。

（4）巡檢小組相比個人點檢，效率和質(zhì)量得到提升，年減少圓錐破碎機過鐵次數(shù)3次以上，減少刮皮帶事故4次以上，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益30萬元以上。

（5）工序協(xié)調(diào)更加通暢，旋回破碎機臺效同比提升68.5 t/h，年創(chuàng)效270萬元。

4 結(jié)語

（1）碎礦作業(yè)區(qū)崗位集中值守可極大地降低崗位人員與粉塵接觸的時間，降低職業(yè)病發(fā)生幾率。

（2）減少崗位人員，降低人力成本。

（3）降低職工勞動強度，提高設備臺效和作業(yè)率，實現(xiàn)降本增效。

（4）對提高企業(yè)競爭力，實現(xiàn)生產(chǎn)的安全穩(wěn)定有很好的推進作用。