機(jī)械化換人自動(dòng)化減人試點(diǎn)示范實(shí)施方案

1、“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”科技強(qiáng)安專項(xiàng)行動(dòng)（金屬非金屬礦山領(lǐng)域）試點(diǎn)示范實(shí)施方案一、試點(diǎn)示范概況1.企業(yè)基本情況。（企業(yè)性質(zhì)、所屬行業(yè)領(lǐng)域、主要經(jīng)營(yíng)范圍、產(chǎn)量、營(yíng)業(yè)額等。）公司主要產(chǎn)品為：鐵精粉及礦產(chǎn)附屬產(chǎn)物，設(shè)計(jì)采選能力為采選原礦100萬噸/年，設(shè)計(jì)服務(wù)年限30年，2014年鐵精粉產(chǎn)量26.5萬噸，產(chǎn)值18505.87萬元。礦床采用豎井開拓方式，有主井、副井、設(shè)備材料井和風(fēng)井4條豎井，采用點(diǎn)柱式上向分層充填采礦法。公司先后獲得山東省安全生產(chǎn)先進(jìn)企業(yè)、山東青年突擊隊(duì)、山東省模范職工之家等榮譽(yù)稱號(hào)，自建礦起已連續(xù)7年未發(fā)生輕傷及以上安全生產(chǎn)事故。2.試點(diǎn)示范環(huán)節(jié)基本情況。（機(jī)械化自動(dòng)化改造的關(guān)鍵

2、環(huán)節(jié)、重點(diǎn)部位情況。）公司已建成提升系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、35KV變電系統(tǒng)、-320中央變電系統(tǒng)、井下排水系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、破碎系統(tǒng)、選礦系統(tǒng)和充填系統(tǒng)等。提升系統(tǒng)分為主井提升和副井提升，主井提升使用JKMD-2.8×4落地多繩摩擦輪提升機(jī)，配ZKTD215/40型900KW直流電機(jī)，副井提升使用JKMD-2.25×4落地多繩摩擦輪提升機(jī)，配ZKTD215/40型500KW直流電機(jī)，采用三菱的FX系列PLC和直流調(diào)速器組成的控制系統(tǒng)，配置崗位人員48人。通風(fēng)系統(tǒng)采用對(duì)旋式礦用節(jié)能通風(fēng)機(jī)DK40-6-20/2*160KW2臺(tái)，配置崗位人員8人。35KV變電系統(tǒng)是全礦主配電系統(tǒng)，進(jìn)線電

3、壓為35KV,次級(jí)電壓10KV,共計(jì)54臺(tái)高壓柜，2臺(tái)主變?nèi)萘?0000KVA，一用一備，后臺(tái)保護(hù)采用UT-99系列綜保系統(tǒng)，配置崗位人員8人。-320中央變電系統(tǒng)為井下各分段提供電源，有24高壓柜，采用DVP-9000系列綜保系統(tǒng)，配置崗位人員8人。井下排水系統(tǒng)由4臺(tái)D280-65×7多級(jí)離心泵組成，水泵引水為手動(dòng)引水，機(jī)旁手動(dòng)操作的控制方式，配置崗位人員8人。供風(fēng)系統(tǒng)由6臺(tái)SA-250A空氣壓縮機(jī)組成，采用有三菱FX系列PLC控制系統(tǒng)，配置崗位人員8人。全礦職工共計(jì)284人，大型固定設(shè)施（提升、通風(fēng)、變電、排水、供風(fēng)）各系統(tǒng)使用作業(yè)人員共計(jì)88人以上各系統(tǒng)均采用傳統(tǒng)的人工操控，配

4、備崗位人員，設(shè)備由人負(fù)責(zé)，關(guān)鍵部位由人工定期巡檢，人工參與較多，人員違章現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，存在誤操作隱患。作業(yè)人員長(zhǎng)期處于粉塵、噪音等條件惡劣的環(huán)境中，對(duì)作業(yè)人員的身體健康有一定影響，關(guān)鍵部位沒有監(jiān)視檢測(cè)裝置，在設(shè)備異常時(shí)，缺少保護(hù)檢測(cè)裝置，與系統(tǒng)的本質(zhì)安全化有較大差距。系統(tǒng)的自動(dòng)化程度較低，使用人工較多，作業(yè)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。公司建設(shè)初就把“建設(shè)集約高效、綠色新型、本質(zhì)安全型智能化礦山”作為建礦理念，為下一步大型固定設(shè)施系統(tǒng)的無人值守打下良好的基礎(chǔ)，項(xiàng)目改造實(shí)施后，將實(shí)現(xiàn)提升、通風(fēng)、變電、排水、供風(fēng)等系統(tǒng)的集中控制，實(shí)現(xiàn)無人值守，各系統(tǒng)減少人工參與，降低人為因素存在的安全隱患及影響作業(yè)人員

5、身體健康的危險(xiǎn)因素，提高系統(tǒng)可靠、安全性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的本質(zhì)安全化。二、建設(shè)目標(biāo)與考核指標(biāo)1.示范效果。（通過機(jī)械化、自動(dòng)化改造，在換人減人、提質(zhì)增效等方面提高的量化目標(biāo)。減少具體崗位人數(shù)的絕對(duì)數(shù)和相對(duì)數(shù)百分比等。）（1）通過對(duì)全礦各系統(tǒng)的自動(dòng)化改造，實(shí)現(xiàn)全礦各系統(tǒng)（提升、通風(fēng)、變電、排水、供風(fēng)、選礦、溜破、充填等）由集控中心統(tǒng)一監(jiān)控，全礦職工由284人減少至169人，減少作業(yè)人員的40.49%，實(shí)現(xiàn)大型固定設(shè)施（提升、通風(fēng)、變電、排水、供風(fēng)）崗位的無人值守，增加副井跟罐崗位4人，集控中心崗位8人，由88人減少至12人，減少作業(yè)人員的86.36%。（2）通過對(duì)各系統(tǒng)的改造，將大大提高生產(chǎn)效率，部分

6、存在有害因素的崗位全部取消，降低了職業(yè)病發(fā)生的機(jī)率，部分崗位減少或取消了人為的參與，避免因人為因素而引發(fā)的故障或事故，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的安全可靠性，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全化。2.形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的數(shù)量。總結(jié)形成了2項(xiàng)操作規(guī)程：中央集控系統(tǒng)安全操作規(guī)程提升系統(tǒng)自動(dòng)化安全操作規(guī)程等，編制自動(dòng)化系統(tǒng)定期隱患分析排查制度、集控系統(tǒng)周期定檢制度，完善設(shè)備管理制度、設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程。3.形成可推廣、可復(fù)制的先進(jìn)技術(shù)、工藝、方法等方面的數(shù)量。大型固定設(shè)施無人值守系統(tǒng)采用先進(jìn)的智能監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，多個(gè)存在有害因素的崗位實(shí)現(xiàn)無人化，部分崗位減少或取消了人為的參與，進(jìn)一步提

7、高了系統(tǒng)的安全可靠性，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全化。（1） （1）中央集控系統(tǒng)控制技術(shù)中央集控系統(tǒng)應(yīng)用工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將通風(fēng)、變電、排水、供風(fēng)等系統(tǒng)有效的融合為一體，實(shí)現(xiàn)多種協(xié)議通信，多個(gè)系統(tǒng)集成，建立人機(jī)交互實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫智能分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各生產(chǎn)系統(tǒng)的監(jiān)控及系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析預(yù)警，結(jié)合所有系統(tǒng)的視頻監(jiān)控，形成一站式礦山，一鍵式生產(chǎn)管理系統(tǒng)。提升系統(tǒng)中央集控系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)變電系統(tǒng)排水系統(tǒng)供風(fēng)系統(tǒng)選礦系統(tǒng)充填系統(tǒng)溜破系統(tǒng)人員定位視頻監(jiān)控系統(tǒng)中央集控系統(tǒng)框圖（2）提升系統(tǒng)智能控制技術(shù)提升自動(dòng)控制系統(tǒng)基于工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，增加一套控制系統(tǒng)與原人工控制系統(tǒng)相結(jié)合

8、，補(bǔ)充完善多種智能監(jiān)視檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)建立完善的安全監(jiān)測(cè)故障診斷系統(tǒng)，提前預(yù)知設(shè)備存在的異常情況，將多臺(tái)設(shè)備集中管理，建立集中控制、管理和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視的提升智能控制系統(tǒng)，保證設(shè)備安全、可靠和高效的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的自動(dòng)控制和無人值守。三、主要任務(wù)1.建設(shè)方案。（用于示范的現(xiàn)場(chǎng)已有機(jī)械化、自動(dòng)化水平，與建設(shè)目標(biāo)存在的差距等；采取的技術(shù)路線和技術(shù)先進(jìn)性。）大型固定設(shè)施無人值守系統(tǒng)改造采用智能監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制技術(shù)，補(bǔ)充完善多種監(jiān)視檢測(cè)裝置，應(yīng)用工業(yè)以太網(wǎng)平臺(tái)，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，建設(shè)集智能電網(wǎng)管理、排水智能監(jiān)控、通風(fēng)控制、提升系統(tǒng)管控等為一體的中央集控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)提升、變電所、水

9、泵房、風(fēng)機(jī)站、空壓機(jī)房等場(chǎng)所的無人值守，達(dá)到減員增效、提高系統(tǒng)本質(zhì)安全性的目的，形成一站式礦山，一鍵式生產(chǎn)管理系統(tǒng)。提升系統(tǒng)改造通風(fēng)系統(tǒng)改造井下排水系統(tǒng)改造變電系統(tǒng)改造通風(fēng)系統(tǒng)改造工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中央集控系統(tǒng)視頻監(jiān)控輔助系統(tǒng)大型固定設(shè)施無人值守系統(tǒng)改造路線圖2.機(jī)械化自動(dòng)化改造主要工作內(nèi)容。建設(shè)中央集控中心，作為全礦各生產(chǎn)系統(tǒng)的控制中心及生產(chǎn)調(diào)度中心，上位機(jī)配備組態(tài)軟件系統(tǒng)，編制清晰明了的系統(tǒng)組態(tài)畫面，建設(shè)全新的人機(jī)交互實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，組建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的智能分析，采用工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，建立以光纖為傳輸介質(zhì)的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，將提升、供風(fēng)、通風(fēng)、排水、供配電等系統(tǒng)有效的融為一體，可遠(yuǎn)程控制各

10、系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)視各系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。同時(shí)建立全礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在全礦各重點(diǎn)部位安裝視頻監(jiān)控，實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的統(tǒng)一調(diào)配及控制，形成一站式礦山，一鍵式生產(chǎn)管理系統(tǒng)。（1）提升自動(dòng)控制系統(tǒng)。主井提升系統(tǒng)研發(fā)增加一套由西門子S7-300PLC為控制單元的控制系統(tǒng)與原控制系統(tǒng)組成雙PLC控制的冗余系統(tǒng)，安裝編碼器、智能全數(shù)字監(jiān)控器、閘盤檢測(cè)、油溫傳感器等檢測(cè)設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控提升機(jī)的全程運(yùn)行，將分散設(shè)備實(shí)現(xiàn)光纖通訊，建立集中控制、管理和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視的提升智能監(jiān)控系統(tǒng)，將放礦裝載系統(tǒng)融入在提升系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)從下部礦倉放礦、裝載、皮帶運(yùn)輸、提升、卸載、原礦倉整個(gè)過程的自動(dòng)控制。同時(shí)建立完善的安全監(jiān)測(cè)

11、故障診斷系統(tǒng)，實(shí)時(shí)自動(dòng)分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變化，提前預(yù)知設(shè)備存在的異常情況，出現(xiàn)異常情況時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)反應(yīng)處理停車，并發(fā)出異常報(bào)警，替代了崗位工，實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)的無人值守，降低因人為因素引發(fā)故障或事故的幾率，結(jié)合重點(diǎn)部位的視頻監(jiān)控，增加系統(tǒng)的可靠性、安全性。副井提升系統(tǒng)同樣采用上述改造方法，增加跟罐崗位，在各分段罐籠旁安裝信號(hào)操作箱，由跟罐崗位負(fù)責(zé)各分段的提升操作。（2）通風(fēng)系統(tǒng)。研發(fā)風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)，安裝以控制單元為主的控制柜，補(bǔ)充安裝風(fēng)機(jī)電流、溫度及巷道風(fēng)速、風(fēng)量等檢測(cè)裝置，將數(shù)據(jù)傳輸至中央集控系統(tǒng)，設(shè)置各參數(shù)的異常報(bào)警，實(shí)現(xiàn)井下風(fēng)機(jī)的無人值守。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控，增加系統(tǒng)的可靠性、安全性。 （3

12、）35KV變電所監(jiān)控系統(tǒng)和-320中央變電所監(jiān)控系統(tǒng)。應(yīng)用智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，遠(yuǎn)程控制開關(guān)柜的通斷，實(shí)時(shí)監(jiān)控電流、電壓、功率等系統(tǒng)參數(shù)及變電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)問題可自動(dòng)切除故障設(shè)備并報(bào)警，實(shí)現(xiàn)變電所的無人值守，變電所內(nèi)各方位安裝視頻監(jiān)控，增加系統(tǒng)的可靠性、安全性。（4）井下排水系統(tǒng)。研發(fā)安裝一套以西門子S7-200PLC控制器為控制單元的控制系統(tǒng)，補(bǔ)充完善溫度、流量、壓力、液位等檢測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)，將手動(dòng)引水系統(tǒng)改造成射流泵自動(dòng)引水系統(tǒng)，運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)，設(shè)置各參數(shù)的異常報(bào)警，實(shí)現(xiàn)井下排水系統(tǒng)的自動(dòng)控制和無人值守，結(jié)合多個(gè)部位的視頻監(jiān)控，增加系統(tǒng)的可靠性、安全性

13、。（5）視頻監(jiān)控系統(tǒng)。為加強(qiáng)各系統(tǒng)監(jiān)視，將在各系統(tǒng)重點(diǎn)部位安裝高清視頻監(jiān)控，在集控中心安裝視頻監(jiān)控管理軟件，覆蓋全礦所有生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠直觀有效的發(fā)現(xiàn)存在的問題，增加系統(tǒng)的可靠性、安全性。四、進(jìn)度計(jì)劃（按照2016年6月完成驗(yàn)收的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，合理安排工作進(jìn)度。）序號(hào)工程簡(jiǎn)介及內(nèi)容計(jì)劃時(shí)間1確定實(shí)施方案2015年7月2方案實(shí)施主井提升系統(tǒng)改造2015年8-12月3副井提升系統(tǒng)改造2015年8-12月4通風(fēng)系統(tǒng)改造2015年10月-2016年1月5井下排水系統(tǒng)改造2015年12月-2016年2月6變電系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)改造2016年1-3月7建立中央集控系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架2016年1-4月8系統(tǒng)的試用、改進(jìn)、

14、完善2016年5月9系統(tǒng)驗(yàn)收2016年6月五、保障措施（從機(jī)構(gòu)、人員、資金、現(xiàn)場(chǎng)、制度等方面提出保障措施。）1.為加快大型固定設(shè)施無人值守系統(tǒng)的建設(shè)，公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，組建大型固定設(shè)施無人值守系統(tǒng)改造小組，以礦業(yè)公司總經(jīng)理連民杰為組長(zhǎng)，公司總經(jīng)理為副組長(zhǎng)，各部門負(fù)責(zé)人為成員，主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目的實(shí)施計(jì)劃編制及執(zhí)行，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的組織協(xié)調(diào)，確保項(xiàng)目資金籌備、技術(shù)攻關(guān)、實(shí)施進(jìn)度等，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的成果總結(jié)及驗(yàn)收，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。2.公司與山東科技大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)組成互通有無的技術(shù)交流機(jī)制，與西安利雅得電氣股份有限公司及中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司形成長(zhǎng)期良好的合作關(guān)系，為大型固定設(shè)施無人值守系統(tǒng)建立、運(yùn)行

15、、完善提供長(zhǎng)期的技術(shù)支持。3.為加快大型固定設(shè)施無人值守系統(tǒng)項(xiàng)目預(yù)計(jì)逐步投資850萬，其中提升系統(tǒng)使用225萬元，集控系統(tǒng)使用資金450萬元，井下排水系統(tǒng)55萬元，井下通風(fēng)系統(tǒng)使用資金65萬元，變電系統(tǒng)35萬元，供風(fēng)系統(tǒng)20萬元，為項(xiàng)目改造提供的強(qiáng)大的資金支持。4.為解決技術(shù)力量的不足，公司不斷引進(jìn)技術(shù)人才，目前高級(jí)工程師7人，工程師20人，其它技術(shù)人員25人，為集控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)后盾。5.在項(xiàng)目建設(shè)中公司定期開展項(xiàng)目進(jìn)展分析會(huì)，掌握項(xiàng)目進(jìn)展情況，針對(duì)存在技術(shù)等其它問題，積極溝通協(xié)調(diào)，攻克難題，積極推進(jìn)項(xiàng)目改造，同時(shí)逐步建立或完善安全操作規(guī)程、相關(guān)管理制度等，保證項(xiàng)目改造規(guī)范

16、有序的進(jìn)行。六、建設(shè)前后對(duì)比分析1. 示范前景分析。（示范作用與意義、成本效益分析；示范試點(diǎn)建設(shè)前后用工和生產(chǎn)效率方面的對(duì)比分析。）（1）通過對(duì)大型固定設(shè)施無人值守系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)各崗位的無人值守，項(xiàng)目實(shí)施前后用人對(duì)比情況如下：作業(yè)場(chǎng)所應(yīng)用前崗位用人情況應(yīng)用后崗位用人情況減人數(shù)量主井提升系統(tǒng)16016副井提升系統(tǒng)32428通風(fēng)系統(tǒng)80835KV變電所808-320變電所808井下排水系統(tǒng)808供風(fēng)系統(tǒng)808項(xiàng)目實(shí)施前后對(duì)比情況表 增加副井跟罐崗位4人，增加集控中心崗位8人，由88人減少至12人，減少職工76人，以人均年用工成本6萬元計(jì)算，每年降低人工成本456萬元。（2）項(xiàng)目改造實(shí)施后，每年增產(chǎn)27萬噸原礦，每年可增加效益840萬元，項(xiàng)目運(yùn)行一年后預(yù)期產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1296萬元，（3）依靠多種