附 件 2 机 械 化 换 人 自 动 化 减 人 科 技 强 安 专 项 行 动 ( 金 属 非 金 属 矿 山 领 域 ) 试 点 示 范 实 施 方 案 ( 中 钢 集 团 山 东 富 全 矿 业 有 限 公 司 ) 安 全 监 管 总 局 规 划 科 技 司 2015 年 12 月
基 本 信 息 项 目 名 称 井 下 大 型 固 定 设 施 无 人 值 守 系 统 项 目 牵 头 单 位 信 息 单 位 名 称 ( 盖 章 ) 中 钢 集 团 山 东 富 全 矿 业 有 限 公 司 通 讯 地 址 山 东 省 济 宁 市 汶 上 县 郭 仓 镇 邮 政 编 码 272516 负 责 人 姓 名 王 占 楼 职 务 / 职 称 总 经 理 联 系 人 姓 名 袁 代 国 职 务 / 职 称 安 全 总 监 项 目 执 行 时 间 2015 年 7 月 至 2016 年 6 月 总 经 费 850 万 元 申 报 级 别 国 家 安 全 监 管 总 局 试 点 示 范 省 级 试 点 示 范 所 属 领 域 煤 矿 金 属 非 金 属 危 险 化 学 品 烟 花 爆 竹 创 新 类 型 自 主 创 新 集 成 创 新 引 进 消 化 国 外 进 口 西 安 利 雅 得 电 气 股 份 有 限 公 司 参 与 单 位 中 钢 集 团 马 鞍 山 矿 山 研 究 院 有 限 公 司 - 2 -
一 试 点 示 范 概 况 1. 企 业 基 本 情 况 ( 企 业 性 质 所 属 行 业 领 域 主 要 经 营 范 围 产 量 营 业 额 等 ) 中 钢 集 团 山 东 富 全 矿 业 有 限 公 司 系 国 家 国 资 委 直 属 中 国 中 钢 集 团 控 股 子 公 司, 主 要 产 品 为 : 铁 精 粉 及 矿 产 附 属 产 物, 设 计 采 选 能 力 为 采 选 原 矿 100 万 吨 / 年, 设 计 服 务 年 限 30 年,2014 年 铁 精 粉 产 量 26.5 万 吨, 产 值 18505.87 万 元 矿 床 采 用 竖 井 开 拓 方 式, 有 主 井 副 井 设 备 材 料 井 和 风 井 4 条 竖 井, 采 用 点 柱 式 上 向 分 层 充 填 采 矿 法 公 司 先 后 获 得 山 东 省 安 全 生 产 先 进 企 业 山 东 青 年 突 击 队 山 东 省 模 范 职 工 之 家 等 荣 誉 称 号, 自 建 矿 起 已 连 续 7 年 未 发 生 轻 伤 及 以 上 安 全 生 产 事 故 2. 试 点 示 范 环 节 基 本 情 况 ( 机 械 化 自 动 化 改 造 的 关 键 环 节 重 点 部 位 情 况 ) 公 司 已 建 成 提 升 系 统 通 风 系 统 35KV 变 电 系 统 -320 中 央 变 电 系 统 井 下 排 水 系 统 供 风 系 统 破 碎 系 统 选 矿 系 统 和 充 填 系 统 等 提 升 系 统 分 为 主 井 提 升 和 副 井 提 升, 主 井 提 升 使 用 JKMD-2.8 4 落 地 多 绳 摩 擦 轮 提 升 机, 配 ZKTD215/40 型 900KW 直 流 电 机, 副 井 提 升 使 用 JKMD-2.25 4 落 地 多 绳 摩 擦 轮 提 升 机, 配 ZKTD215/40 型 500KW 直 流 电 机, 采 用 三 菱 的 FX 系 列 PLC 和 直 流 调 速 器 组 成 的 控 制 系 统, 配 置 岗 位 人 员 48 人 供 风 系 统 采 用 对 旋 式 矿 用 节 能 通 风 机 DK40-6-20/2*160KW2 台, 配 置 岗 位 人 员 8 人 35KV 变 电 系 统 是 全 矿 主 配 电 系 统, 进 线 电 压 为 35V, 次 级 电 压 10KV, 共 计 54 台 高 压 柜,2 台 主 变 容 量 10000KVA, 一 用 一 备, 后 台 保 护 采 用 UT-99 系 列 综 保 系 统, 配 置 岗 位 人 员 8 人 -320 中 央 变 电 系 统 为 井 下 各 分 段 提 供 电 源, 有 24 高 压 柜, 采 用 DCAP-5000 系 列 综 保 系 统, 配 置 岗 位 人 员 8 人 井 下 排 水 系 统 由 4 台 D280-65 7 多 级 离 心 泵 组 成, 水 泵 引 水 为 手 动 引 水, 机 旁 手 动 操 作 的 控 制 方 式, 配 置 岗 位 人 员 8 人 供 风 系 统 由 6 台 SA-250A 空 气 压 缩 机 组 成, 采 用 有 三 菱 FX 系 列 PLC 控 制 系 统, 配 置 岗 位 人 员 8 人 全 矿 职 工 共 计 284 人, 大 型 固 定 设 施 ( 提 升 通 风 变 电 排 水 供 风 ) 各 系 统 使 用 作 业 人 员 共 计 88 人 以 上 各 系 统 均 采 用 传 统 的 人 工 操 控, 配 备 岗 位 人 员, 设 备 由 人 负 责, 关 键 部 位 由 人 工 定 期 巡 检, 人 工 参 与 较 多, 人 员 违 章 现 象 时 有 发 生, 存 在 误 操 作 隐 患 作 业 人 员 长 期 处 于 粉 尘 噪 音 等 条 件 恶 劣 的 环 境 中, 对 作 业 人 员 的 身 体 健 康 有 一 定 影 响, 关 键 - 3 -
部 位 没 有 监 视 检 测 装 置, 在 设 备 异 常 时, 缺 少 保 护 检 测 装 置, 与 系 统 的 本 质 安 全 化 有 较 大 差 距 系 统 的 自 动 化 程 度 较 低, 使 用 人 工 较 多, 作 业 效 率 低, 产 品 质 量 不 稳 定 公 司 建 设 初 就 把 建 设 集 约 高 效 绿 色 新 型 本 质 安 全 型 智 能 化 矿 山 作 为 建 矿 理 念, 为 下 一 步 大 型 固 定 设 施 系 统 的 无 人 值 守 打 下 良 好 的 基 础, 项 目 改 造 实 施 后, 将 实 现 提 升 通 风 变 电 排 水 供 风 等 系 统 的 集 中 控 制, 实 现 无 人 值 守, 各 系 统 减 少 人 工 参 与, 降 低 人 为 因 素 存 在 的 安 全 隐 患 及 影 响 作 业 人 员 身 体 健 康 的 危 险 因 素, 提 高 系 统 可 靠 安 全 性, 实 现 系 统 的 本 质 安 全 化 二 建 设 目 标 与 考 核 指 标 1. 示 范 效 果 ( 通 过 机 械 化 自 动 化 改 造, 在 换 人 减 人 提 质 增 效 等 方 面 提 高 的 量 化 目 标 减 少 具 体 岗 位 人 数 的 绝 对 数 和 相 对 数 百 分 比 等 ) (1) 通 过 对 全 矿 各 系 统 的 自 动 化 改 造, 实 现 全 矿 各 系 统 ( 提 升 通 风 变 电 排 水 供 风 选 矿 溜 破 充 填 等 ) 由 集 控 中 心 统 一 监 控, 全 矿 职 工 由 284 人 减 少 至 169 人, 减 少 作 业 人 员 的 40.49%, 实 现 大 型 固 定 设 施 ( 提 升 通 风 变 电 排 水 供 风 ) 岗 位 的 无 人 值 守, 增 加 副 井 跟 罐 岗 位 4 人, 集 控 中 心 岗 位 8 人, 由 88 人 减 少 至 11 人, 减 少 作 业 人 员 的 86.36% (2) 通 过 对 各 系 统 的 改 造, 将 大 大 提 高 生 产 效 率, 部 分 存 在 有 害 因 素 的 岗 位 全 部 取 消, 降 低 了 职 业 病 发 生 的 机 率, 部 分 岗 位 减 少 或 取 消 了 人 为 的 参 与, 避 免 因 人 为 因 素 而 引 发 的 故 障 或 事 故, 进 一 步 提 高 了 系 统 的 安 全 可 靠 性, 实 现 本 质 安 全 化 - 4-2. 形 成 企 业 标 准 规 范 的 数 量 总 结 形 成 了 2 项 操 作 规 程 :1 中 央 集 控 系 统 安 全 操 作 规 程 2 提 升 系 统 自 动 化 安 全 操 作 规 程 等, 编 制 自 动 化 系 统 定 期 隐 患 分 析 排 查 制 度 集 控 系 统 周 期 定 检 制 度, 完 善 设 备 管 理 制 度 设 备 维 护 检 修 规 程 3. 形 成 可 推 广 可 复 制 的 先 进 技 术 工 艺 方 法 等 方 面 的 数 量 大 型 固 定 设 施 无 人 值 守 系 统 采 用 先 进 的 智 能 监 测 自 动 控 制 技 术 和 计 算 机 网 络 通 讯 技 术 等, 实 现 系 统 的 自 动 化 控 制, 多 个 存 在 有 害 因 素 的 岗 位 实 现 无 人 化, 部 分 岗 位 减 少 或 取 消 了 人 为 的 参 与, 进 一 步 提 高 了 系 统 的 安 全 可 靠 性, 实 现 本 质 安 全 化
(1) 中 央 集 控 系 统 控 制 技 术 中 央 集 控 系 统 应 用 工 业 以 太 网 网 络 构 架, 采 用 计 算 机 网 络 通 信 技 术, 将 通 风 变 电 排 水 供 风 等 系 统 有 效 的 融 合 为 一 体, 实 现 多 种 协 议 通 信, 多 个 系 统 集 成, 建 立 人 机 交 互 实 时 控 制 系 统 和 数 据 库 智 能 分 析 系 统, 实 现 对 各 生 产 系 统 的 监 控 及 系 统 数 据 的 分 析 预 警, 结 合 所 有 系 统 的 视 频 监 控, 形 成 一 站 式 矿 山, 一 键 式 生 产 管 理 系 统 变 电 系 统 通 风 系 统 排 水 系 统 提 升 系 统 中 央 集 控 系 统 供 风 系 统 选 矿 系 统 充 填 系 统 视 频 监 控 系 统 溜 破 系 统 人 员 定 位 中 央 集 控 系 统 框 图 (2) 提 升 系 统 智 能 控 制 技 术 提 升 自 动 控 制 系 统 基 于 工 业 以 太 网 和 PROFIBUS 现 场 总 线 技 术, 增 加 一 套 控 制 系 统 与 原 人 工 控 制 系 统 相 结 合, 补 充 完 善 多 种 智 能 监 视 检 测 设 备, 实 时 监 控 提 升 机 的 运 行 状 态, 同 时 建 立 完 善 的 安 全 监 测 故 障 诊 断 系 统, 提 前 预 知 设 备 存 在 的 异 常 情 况, 将 多 台 设 备 集 中 管 理, 建 立 集 中 控 制 管 理 和 现 场 监 视 的 提 升 智 能 控 制 系 统, 保 证 设 备 安 全 可 靠 和 高 效 的 运 行, 实 现 提 升 机 的 自 动 控 制 和 无 人 值 守 - 5 -
三 主 要 任 务 1. 建 设 方 案 ( 用 于 示 范 的 现 场 已 有 机 械 化 自 动 化 水 平, 与 建 设 目 标 存 在 的 差 距 等 ; 采 取 的 技 术 路 线 和 技 术 先 进 性 ) 大 型 固 定 设 施 无 人 值 守 系 统 改 造 采 用 智 能 监 测 与 自 动 控 制 技 术, 补 充 完 善 多 种 监 视 检 测 装 置, 应 用 工 业 以 太 网 平 台, 结 合 计 算 机 网 络 通 信 技 术, 建 设 集 智 能 电 网 管 理 排 水 智 能 监 控 通 风 控 制 提 升 系 统 管 控 等 为 一 体 的 中 央 集 控 系 统, 实 现 提 升 变 电 所 水 泵 房 风 机 站 空 压 机 房 等 场 所 的 无 人 值 守, 达 到 减 员 增 效 提 高 系 统 本 质 安 全 性 的 目 的, 形 成 一 站 式 矿 山, 一 键 式 生 产 管 理 系 统 提 升 系 统 改 造 视 频 监 控 辅 助 系 统 通 风 系 统 改 造 井 下 排 水 系 统 改 造 工 业 以 太 网 网 络 中 央 集 控 系 统 变 电 系 统 改 造 通 风 系 统 改 造 大 型 固 定 设 施 无 人 值 守 系 统 改 造 路 线 图 2. 机 械 化 自 动 化 改 造 主 要 工 作 内 容 建 设 中 央 集 控 中 心, 作 为 全 矿 各 生 产 系 统 的 控 制 中 心 及 生 产 调 度 中 心, 上 位 机 配 备 组 态 软 件 系 统, 编 制 清 晰 明 了 的 系 统 组 态 画 面, 建 设 全 新 的 人 机 交 互 实 时 控 制 系 统, 组 建 数 据 库 系 统, 进 行 数 据 的 智 能 分 析, 采 用 工 业 以 太 网 网 络 构 架, 建 立 以 光 纤 为 传 输 介 质 的 工 业 以 太 网 网 络, 将 提 升 供 风 通 风 排 水 供 配 电 等 系 统 有 效 的 融 为 一 体, 可 远 程 控 制 各 系 统 和 实 时 监 视 各 系 统 的 运 行 参 数 同 时 建 立 全 矿 视 频 监 控 系 统, 在 全 矿 各 重 点 部 位 安 装 视 频 监 控, 实 时 了 解 现 场 生 产 情 况, 实 现 对 生 产 的 统 一 调 配 及 控 制, 形 成 一 站 式 矿 山, 一 键 式 生 产 管 理 系 统 (1) 提 升 自 动 控 制 系 统 主 井 提 升 系 统 研 发 增 加 一 套 由 西 门 子 S7-300PLC 为 控 制 单 元 的 控 制 系 统 与 原 控 制 系 统 组 成 双 PLC 控 制 的 冗 余 系 统, 安 装 编 码 器 智 能 全 数 字 监 控 器 闸 盘 检 测 油 温 - 6 -
传 感 器 等 检 测 设 备, 可 以 实 时 监 控 提 升 机 的 全 程 运 行, 将 分 散 设 备 实 现 光 纤 通 讯, 建 立 集 中 控 制 管 理 和 现 场 监 视 的 提 升 智 能 监 控 系 统, 将 放 矿 装 载 系 统 融 入 在 提 升 系 统 中, 实 现 从 下 部 矿 仓 放 矿 装 载 皮 带 运 输 提 升 卸 载 原 矿 仓 整 个 过 程 的 自 动 控 制 同 时 建 立 完 善 的 安 全 监 测 故 障 诊 断 系 统, 实 时 自 动 分 析 系 统 数 据 的 变 化, 提 前 预 知 设 备 存 在 的 异 常 情 况, 出 现 异 常 情 况 时, 系 统 自 动 反 应 处 理 停 车, 并 发 出 异 常 报 警, 替 代 了 岗 位 工, 实 现 提 升 系 统 的 无 人 值 守, 降 低 因 人 为 因 素 引 发 故 障 或 事 故 的 几 率, 结 合 重 点 部 位 的 视 频 监 控, 增 加 系 统 的 可 靠 性 安 全 性 副 井 提 升 系 统 同 样 采 用 上 述 改 造 方 法, 增 加 跟 罐 岗 位, 在 各 分 段 罐 笼 旁 安 装 信 号 操 作 箱, 由 跟 罐 岗 位 负 责 各 分 段 的 提 升 操 作 (2) 通 风 系 统 研 发 风 机 远 程 自 动 控 制 系 统, 安 装 以 控 制 单 元 为 主 的 控 制 柜, 补 充 安 装 风 机 电 流 温 度 及 巷 道 风 速 风 量 等 检 测 装 置, 将 数 据 传 输 至 中 央 集 控 系 统, 设 置 各 参 数 的 异 常 报 警, 实 现 井 下 风 机 的 无 人 值 守 结 合 现 场 视 频 监 控, 增 加 系 统 的 可 靠 性 安 全 性 (3)35KV 变 电 所 监 控 系 统 和 -320 中 央 变 电 所 监 控 系 统 应 用 智 能 电 网 管 理 系 统 及 计 算 机 网 络 通 信 技 术, 远 程 控 制 开 关 柜 的 通 断, 实 时 监 控 电 流 电 压 功 率 等 系 统 参 数 及 变 电 系 统 的 运 行 状 态, 一 旦 出 现 问 题 可 自 动 切 除 故 障 设 备 并 报 警, 实 现 变 电 所 的 无 人 值 守, 变 电 所 内 各 方 位 安 装 视 频 监 控, 增 加 系 统 的 可 靠 性 安 全 性 (4) 井 下 排 水 系 统 研 发 安 装 一 套 以 西 门 子 S7-200PLC 控 制 器 为 控 制 单 元 的 控 制 系 统, 补 充 完 善 温 度 流 量 压 力 液 位 等 检 测 装 置, 实 时 监 控 系 统 参 数, 将 手 动 引 水 系 统 改 造 成 射 流 泵 自 动 引 水 系 统, 运 用 自 动 控 制 技 术, 设 置 各 参 数 的 异 常 报 警, 实 现 井 下 排 水 系 统 的 自 动 控 制 和 无 人 值 守, 结 合 多 个 部 位 的 视 频 监 控, 增 加 系 统 的 可 靠 性 安 全 性 (5) 视 频 监 控 系 统 为 加 强 各 系 统 监 视, 将 在 各 系 统 重 点 部 位 安 装 高 清 视 频 监 控, 在 集 控 中 心 安 装 视 频 监 控 管 理 软 件, 覆 盖 全 矿 所 有 生 产 系 统, 能 够 直 观 有 效 的 发 现 存 在 的 问 题, 增 加 系 统 的 可 靠 性 安 全 性 - 7 -
四 进 度 计 划 ( 按 照 2016 年 6 月 完 成 验 收 的 时 间 节 点, 合 理 安 排 工 作 进 度 ) 序 号 工 程 简 介 及 内 容 计 划 时 间 1 确 定 实 施 方 案 2015 年 7 月 2 主 井 提 升 系 统 改 造 2015 年 8-12 月 3 副 井 提 升 系 统 改 造 2015 年 8-12 月 4 5 6 方 案 实 施 通 风 系 统 改 造 井 下 排 水 系 统 改 造 变 电 系 统 供 风 系 统 改 造 2015 年 10 月 -2016 年 1 月 2015 年 12 月 -2016 年 2 月 2016 年 1-3 月 7 建 立 中 央 集 控 系 统 和 网 络 构 架 2016 年 1-4 月 8 系 统 的 试 用 改 进 完 善 2016 年 5 月 9 系 统 验 收 2016 年 6 月 五 保 障 措 施 ( 从 机 构 人 员 资 金 现 场 制 度 等 方 面 提 出 保 障 措 施 ) (1) 为 加 快 大 型 固 定 设 施 无 人 值 守 系 统 的 建 设, 公 司 领 导 高 度 重 视, 组 建 大 型 固 定 设 施 无 人 值 守 系 统 改 造 小 组, 以 矿 业 公 司 总 经 理 连 民 杰 为 组 长, 公 司 总 经 理 王 占 楼 为 副 组 长, 各 部 门 负 责 人 为 成 员, 主 要 负 责 项 目 的 实 施 计 划 编 制 及 执 行, 负 责 项 目 的 组 织 协 调, 确 保 项 目 资 金 筹 备 技 术 攻 关 实 施 进 度 等, 负 责 项 目 的 成 果 总 结 及 验 收, 达 到 预 期 目 标 (2) 公 司 与 山 东 科 技 大 学 西 安 建 筑 科 技 大 学 组 成 互 通 有 无 的 技 术 交 流 机 制, 与 西 安 利 雅 得 电 气 股 份 有 限 公 司 及 中 钢 集 团 马 鞍 山 矿 山 研 究 院 有 限 公 司 形 成 长 期 良 好 的 合 作 关 系, 为 大 型 固 定 设 施 无 人 值 守 系 统 建 立 运 行 完 善 提 供 长 期 的 技 术 支 持 (3) 为 加 快 大 型 固 定 设 施 无 人 值 守 系 统 项 目 预 计 逐 步 投 资 850 万, 其 中 提 升 系 - 8 -
统 使 用 225 万 元, 集 控 系 统 使 用 资 金 450 万 元, 井 下 排 水 系 统 55 万 元, 井 下 通 风 系 统 使 用 资 金 65 万 元, 变 电 系 统 35 万 元, 供 风 系 统 20 万 元, 为 项 目 改 造 提 供 的 强 大 的 资 金 支 持 (4) 为 解 决 技 术 力 量 的 不 足, 公 司 不 断 引 进 技 术 人 才, 目 前 高 级 工 程 师 7 人, 工 程 师 20 人, 其 它 技 术 人 员 25 人, 为 集 控 系 统 的 正 常 运 行, 提 供 了 坚 实 的 技 术 后 盾 (5) 在 项 目 建 设 中 公 司 定 期 开 展 项 目 进 展 分 析 会, 掌 握 项 目 进 展 情 况, 针 对 存 在 技 术 等 其 它 问 题, 积 极 沟 通 协 调, 攻 克 难 题, 积 极 推 进 项 目 改 造, 同 时 逐 步 建 立 或 完 善 安 全 操 作 规 程 相 关 管 理 制 度 等, 保 证 项 目 改 造 规 范 有 序 的 进 行 六 建 设 前 后 对 比 分 析 1. 示 范 前 景 分 析 ( 示 范 作 用 与 意 义 成 本 效 益 分 析 ; 示 范 试 点 建 设 前 后 用 工 和 生 产 效 率 方 面 的 对 比 分 析 ) (1) 通 过 对 大 型 固 定 设 施 无 人 值 守 系 统 改 造, 实 现 各 岗 位 的 无 人 值 守, 项 目 实 施 前 后 用 人 对 比 情 况 如 下 : 作 业 场 所 应 用 前 岗 位 用 人 情 况 应 用 后 岗 位 用 人 情 况 减 人 数 量 主 井 提 升 系 统 16 0 16 副 井 提 升 系 统 32 4 28 通 风 系 统 8 0 8 35KV 变 电 所 8 0 8-320 变 电 所 8 0 8 井 下 排 水 系 统 8 0 8 供 风 系 统 8 0 8 项 目 实 施 前 后 对 比 情 况 表 增 加 副 井 跟 罐 岗 位 4 人, 增 加 集 控 中 心 岗 位 8 人, 由 88 人 减 少 至 12 人, 减 - 9 -
少 职 工 76 人, 以 人 均 年 用 工 成 本 6 万 元 计 算, 每 年 降 低 人 工 成 本 456 万 元 (2) 项 目 改 造 实 施 后, 每 年 增 产 27 万 吨 原 矿, 每 年 可 增 加 效 益 840 万 元, 项 目 运 行 一 年 后 预 期 产 生 经 济 效 益 1296 万 元, (3) 依 靠 多 种 科 技 手 段, 提 高 系 统 的 可 靠 性, 实 现 大 型 固 定 设 施 岗 位 的 无 人 值 守, 减 少 或 取 消 人 为 参 与, 避 免 因 人 为 因 素 而 引 发 的 故 障 或 事 故, 进 一 步 提 高 了 系 统 的 安 全 可 靠 性, 实 现 系 统 本 质 安 全 化 2. 示 范 企 业 建 设 完 成 后 与 国 内 同 等 条 件 下 普 遍 用 工 情 况 的 对 比 分 析 根 据 金 属 非 金 属 矿 山 安 全 规 程 规 定, 提 升 变 电 排 水 等 岗 位 采 用 岗 位 值 守 双 岗 作 业 大 型 固 定 设 施 岗 位 的 无 人 值 守 系 统 改 造 实 施 后, 多 个 岗 位 实 行 无 人 守 值, 在 减 人 方 面 取 得 显 著 效 果, 降 低 了 生 产 成 本, 提 高 生 产 效 率, 增 加 了 系 统 的 安 全 可 靠 性, 通 过 智 能 矿 山 的 建 设 达 到 矿 山 管 理 智 能 化, 实 现 了 矿 山 生 产 本 质 安 全 化 - 10 -