柏泉鐵礦破碎集中值守系統優化改造

牛 成 烏蘭巴特 李守棚

（河北鋼鐵集團礦業有限公司承德柏泉鐵礦）

柏泉鐵礦碎礦作業區年破碎礦石800萬t以上。碎礦作業區原崗位間均設置于主體設備附近，由于作業環境差、粉塵多，職工長期在車間從事崗位工作，會影響身體健康。因崗位人員負責區域重要性不同，工作性質不同，工作量差異較大。職工互相攀比，推諉的情況時有發生。每個崗位只是單獨管理自己管轄的區域，交叉區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，根據碎礦作業區實際生產工藝計劃，劃分5處集中值守點，將崗位人員全部轉移到車間外崗位間。利用自動化、信息化手段對重要節點全部實行攝像頭監控，崗位人員不間斷巡視，實現崗位集中值守［1-8］。

1 碎礦作業區工藝簡介

柏泉鐵礦碎礦作業區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，最終產品-8 mm產率在80%以上。因選礦料倉存儲空間小，全工藝設備作業率高達78%。粗、中碎工藝流程見圖1，高壓輥磨機細碎及其干選系統工藝流程見圖2。

2 自動化系統改造方案

柏泉鐵礦碎礦作業建設時，設備自帶控制系統，部分皮帶機及設備具備連鎖功能。因投產初期設備事故頻發、設備互不匹配、車間粉塵大等原因，導致部分功能喪失。若想實現集中值守，需對車間自動化系統進行優化和完善。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，加裝視頻監控，修復皮帶機保護裝置、物料顯示系統、自動化系統等，通過集中值守和崗位巡檢等方式進行人力資源優化。首先，在粗碎、中碎、中碎閉路篩分、輥壓、細碎閉路篩分、各轉運站等處進行自動化改造，加裝視頻監控設備，實現2臺高壓輥磨機和中碎礦倉下料口的遠程監控；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總調度中心，通過實時監控生產和視頻畫面等方式進行生產管控。

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

2.1 設備優化

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

（2）恢復各區域機頭和機尾視頻監控，并由維護人員依據經驗進行定期除塵維護。

（3）所有攝像頭更換為具備防塵、防霧、自動調焦、夜視的攝像頭。

（4）根據實際需求對輥壓產品存儲倉和磨礦給礦倉加裝料位計。

2.2 布料小車優化

（1）根據3臺布料小車運行環境的不同，分別制定優化方案：5#皮帶布料車運行環境較好，粉塵較小，遂采用遠程控制電纜控制布料、視頻監控輔助的方式；18#皮帶布料車及36#皮帶布料車運行環境差，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、視頻監控系統，實現遠程布料。

（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皮帶及振動篩運行系列數和經驗判斷下料量，實現遠程手動布料。

（3）小車兩頭加裝限位開關進行超限保護。

（4）通過加裝視頻監控，各給料皮帶機頭處不再設崗，調度人員輪巡進行安全監視。

優化后可實現布料小車的遠程操作，不再進行現場操作，保證人員安全。

2.3 崗位調整方案

（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人即可監控管轄區域全部關鍵點，減少了崗位人員，降低了崗位人員勞動強度。碎礦作業區共計減員6人，人均月工資按5 000元計，年節約人力成本支出36萬元。

（3）5#皮帶小車能夠實現遠程布料，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，效率和質量得到提升，年減少圓錐破碎機過鐵次數3次以上，減少刮皮帶事故4次以上，產生直接經濟效益30萬元以上。

（5）工序協調更加通暢，旋回破碎機臺效同比提升68.5 t/h，年創效270萬元。

4 結語

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

（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率，實現降本增效。

（4）對提高企業競爭力，實現生產的安全穩定有很好的推進作用。