2017年10月18日 星期三
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首矿,“绿色创造”

——首钢矿业公司创新驱动、转型升级纪实

2017-5-25 17:05:19 来源:中国矿业报 作者:岳建华 任淑娟

作为国家“首批绿色矿山试点单位”和“矿产资源综合利用示范基地”之一的首钢矿业公司(以下简称“首矿”),积极应对国际铁矿石价格大幅下跌和资源环保严峻形势,抓住京津冀协同发展的战略契机,强化使命担当和大有作为。

多年来,首矿注重发挥国企优势和示范引领作用,以存量资源为基础超前谋划资源接替,推动节能减排和资源综合利用,最终走出一条“依靠‘绿色创造’,实现创新驱动和转型升级,促进人与企业和谐发展”的新路子。

美丽的矿山 我的家

“绿色创造”一:

吃干榨净,资源利用添新绿

“年可创造效益5000多万元,还可减少尾矿库加高、搬迁和征地等费用数亿元;已提出多项专利申请,实现了冶金矿山行业尾矿处置工艺新突破”——这是首矿研发应用“全流程一体化尾矿处置新工艺”所取得的最新成果。

首矿水厂铁矿尾矿高效浓缩和尾砂干排工程对首矿的可持续发展至关重要,自去年年底投入使用以来,截至今年一季度,实现了稳定运行,标志着“全流程一体化尾矿处置工艺”的研发创建工作取得了阶段性成功,达到了国际领先水平,成为首矿历史上又一次革命性创新。该项目系统性解决了水厂铁矿尾矿库库容不足、尾矿浓缩效率低、输送消耗高、尾矿输送管道运行不稳定等问题,取得了显著的经济效益和社会效益。

多年来,我国矿山企业为国民经济发展提供了必需的矿产资源,但同样也带来大量废弃物,占用大量土地资源,存在一定的安全和环境污染等问题。当前,多数矿山为解决尾矿排放问题,仍然采用新建和扩建地面尾矿库的方法,这一做法已无法适应矿山企业和人类社会可持续发展的需要。为此,首矿下决心寻找新的尾矿处置途径,来有效解决这一问题。

水厂铁矿因建矿时间较早,尾矿处置工艺相对落后,可用库容也严重不足,因此寻找先进、科学、合理的尾砂处置新路径,成为摆在首矿面前的重大技术攻关课题。

该项目提出之后,首矿多次组织生产、技术、工程等部门和水厂铁矿联合进行专题研究,明确提出“创建国际一流的尾矿处置工艺”的攻坚目标。为此,首矿成立了尾矿处置新工艺研发团队,确立了“采取‘提升管理、工艺改造、尾矿综合利用’等措施,减少入库尾矿量,降低尾矿库等别,降低安全环保风险”的指导思想,以及“面向尾矿高效浓缩、高浓度输送、尾砂干排、尾矿综合利用等新技术领域”的攻关思路。

2015年底,首矿多次研讨方案并进行论证,还组织专业部门和水厂铁矿有关负责人对尾矿高效浓缩、一级泵站高浓度输送及尾砂干排等进行全面调研,发现规模化的尾矿全流程处置工艺在国内矿山仍处尚处于空白,还没有规模化生产的成功案例。

首矿经过深入细致的调查研究,本着“经济最优、技术最好”的原则,下决心在这一领域打造国内矿山示范工程。按照自主研发的新思路,他们摒弃行业内单一化、区域化的尾矿处理模式,从流程化、一体化的设计思路出发,多次大刀阔斧地改造提升工艺技术方案。

在项目实施过程中,首矿组织相关专业处室、水厂铁矿及协力公司、首矿建、机械厂等内部施工单位(部门)负责人,坚持深入施工现场,靠前指挥、协调解决各类施工问题,为项目顺利实施提供可靠保障。

首钢总公司领导高度关注该项目的实施,2016年底专程到工程现场进行调研指导。水厂铁矿充分发挥创新团队核心作用,不畏艰险、敢于担当,以“优质、高效、低成本”为指导思想,攻克了一个又一个技术难题,创造了多项新工艺和新技术。

该项目于2016年12月建成投产后,首矿又针对“建筑砂和干排砂水分高、产率低”等问题持续创新攻关。他们本着科学严谨的态度,邀请科研院所专家前来会诊。经过详尽地研究技改方案,采取项目稳产、提产等一系列措施,建筑砂、干排砂综合产率由30%提升至70%以上,最终达到了设计目标。

业内专家认为,项目集尾矿高效浓缩、建筑砂提取、尾砂干排以及尾矿高浓度一级泵站输送于一体,这一规模化的尾矿全流程处置工艺在国内尚属首创,具有典型示范意义,应用前景广阔。

其实,“全流程一体化尾矿处置新工艺”只是首矿实施科技进步、创新驱动战略和持续推进资源高效利用的最新代表作。近年来,在铁矿石资源紧张,能源和生态环境压力持续增加的背景下,首矿依照“推进资源接替、开展综合利用和强化资源回收”的原则,在国土资源部等部委和首钢总公司的关心支持下,不断加大科技投入和管理力度,为提高资源开采和利用效率效益,做出了不少好文章、大文章。

利用政策支持,推进资源接替。在国土资源部支持下,实施“河北迁安首钢铁矿接替资源勘查”项目,2016年完成二马和杏山接替区两个勘查区的详勘工作。借助国家京津冀协同发展的战略机遇,经首钢总公司、北京市和河北省政府协调,将马城铁矿资源配置给首钢。该矿建成后,将为首钢河北地区钢铁业发展提供更加安全可靠的资源保障。

拓展资源利用途径,提高开采回采率。自主研发了胶带系统在线矿石干选机,通过杏山和水厂东、西排干选回收产线,增加矿石资源回收615万吨。2014年以来,回收水厂铁矿北采区挂帮矿353万吨,通过合理配矿入选南采区极贫次矿148万吨。实施杏山铁矿挂帮矿与深部矿体一体化开拓系统和回采工艺,过渡期间采出挂帮矿等残留矿体近400万吨。2016年水厂铁矿露采回采率、杏山铁矿地采回采率分别比上年提升0.08%、2.96%。

深度开发资源,培育全新产业。在国土资源部、财政部的支持下,2011年,首矿开始建设资源综合利用示范基地。通过深入细致的市场调研,制定了《资源再利用产业“十三五”发展规划》。在这一规划指导下,首矿通过发挥现有产线产能,从2016年至2017年一季度,产销建筑砟、建筑砂、道砟等资源再利用产品近300万吨。同时,新建产线扩大生产规模,以尾砂、建筑砟等系列环保型建材产品为重点,将建成京津冀地区具有一定生产规模的绿色环保建材基地。

井下电机车自动运行

选矿升级改造,提高金属回收率。首矿持续开展选矿“提原品、提效率、降尾品、降选比”工作,通过提高磁滑轮磁场强度,同步优化给矿皮带转速等技术参数,提高了原矿品位,减少了金属流失。结合磁选机技术,利用高场强、大包角磁选机对在用磁选机进行升级改造,提高了金属回收率。应用新型电磁振动高频筛,在二次磨矿前增加了浓缩工艺,达到了优化工艺的目标。2016年金属回收率比2014年提升 1.17%,年节省选矿加工成本2200万元。

“绿色创造”二:

国内首创,杏山地采自动化

近年来,首矿为实现可持续发展,坚持以智能化矿山建设为目标、以两化融合为平台。通过实施计量检测数字化、生产过程数字化和企业决策支持数字化等手段,全力建设国内领先、国际一流的数字化矿山示范工程,以实现传统矿山向现代化矿山的根本性转变。2015年,首矿“露天转地下高效转型建设大型数字化地下金属矿山的研究与实践”项目,获得了“国家科技进步二等奖”。

例如,杏山铁矿数字化建设工程不仅成为首个通过国家安监总局验收的“四个一批”项目,而且且被权威部门确认为“国家地下金属矿山数字化建设示范工程”。

那么,首矿是怎样做到一鸣惊人和硕果累累?

杏山铁矿,首钢总公司第一座地采矿山。建设初期,首钢总公司就提出了“建成国内最先进的地下数字矿山”的奋斗目标,并明确了地下采矿自动化的高标准要求,但国内尚无地采自动化的成功范例,这意味着没有任何借鉴的样板,为此多家设计院拿方案也相当谨慎。

鉴于此况,首矿决定闯出一条“自主设计、研发和施工”的新路子,由计控检验中心的“马著创新工作室”承担这一艰巨任务。

在考察国外地采自动化矿山之后,“马著创新工作室”的4名成员敢打敢拼,竟用一年时间,先后设计出23套方案,共计682张图纸,简称为 “十大控制系统”和“六大安全系统”,完全满足杏山铁矿的自动化需求,其地下采矿自动化、信息化水平堪称国内领先水平。

“十大控制系统”,即在地面对地下采矿提升、破碎、通风、排水、供电等环节,实现了全面远程控制。“六大安全系统”,则可实现井下人员的实时定位,5分钟之内完成个人信息的采集传递。若井下一旦发生险情,从确认人员位置到升井逃生,15分钟即可完成。

“机械化换人、自动化减人”,为这一全国示范矿山的显著特点。近年来,杏山铁矿通过运用“十大控制系统”和“六大安全系统”,先后实现了井下电机车地面远程遥控、井下电机车的全自动运行。

至于“井下电机车全自动运行”,则将井下电机车装矿、司机驾驶、放矿等多个工种融为劳多得一体,其实时情况由井下显示转移至地面监管,实现了网络化、数字化、可视化的全新管理方式;操作人员由原先在高粉尘、强噪声、潮湿的井下作业场所,转移至工作环境更为洁净而舒适的地面主控室。

这一地下采矿自动化新技术,不仅提高了生产组织效率,开创了国内井下地采运输生产的先河,且打破了国外同行的技术垄断。若能在国内大中型矿山企业推广应用,可解放数以万计的井下操作工。

2015年,首矿“井下电机车远程操控技术”被国家安监总局列入“第一批新型适用安全技术及装备推广目录”。杏山铁矿亦被评定为“机械化换人、自动化减人”的全国示范矿山。

截至目前,杏山铁矿采矿作业已基本实现全过程自动化控制,职工总数比建矿初期精简了200多人,等于减少了1/4的井下操作人员。这一高效转型升级的成功运作,有效延长了矿山服务年限,减少了大量占用土地和对生态环境的人为干扰等,在国内同行业具有十分典型的示范作用和推广价值。

杏山铁矿 雄姿英发

乘胜追击、愈战愈勇的首矿,又利用这一成功经验和人才技术优势,在“绿色创造”的苍天大树上,结出了丰硕甜美的创新果实。2016年,首矿同中铝云铜携手并肩,合作实施了“云南普朗铜矿一期采选工程有轨运输无人驾驶系统设计、采购及施工总承包项目”。

这一次,又以马著为首的创新团队进驻高原普朗铜矿。在设计之初,他们就瞄准提升民族品牌、建设国际一流的井下自动控制系统的目标。实践证明,普朗铜矿所采用的无人驾驶运输系统所涵盖的技术,同样达到了国内先进水平,即使在国际上也是处于领先地位。

项目亮点之一的65吨电机车,现为国内最大的井下运输变频机车,在国际上也是屈指可数。该电机车是首矿速力公司与国内具有80多年生产历史的老牌制造商共同设计研发制造,控制软件属于首矿自主研发项目。

项目亮点之二的20立矿车,为世界井下运输系统的最大吨位矿车,由一家具有40多年制造历史的国外公司生产。为了满足高原地区气候条件的动力需求,首矿速力公司工程技术人员对此车提出了多条完善设计意见。

自普朗铜矿井下有轨运输无人驾驶系统项目启动以来,首矿创新团队牢固树立市场意识、品牌意识、服务意识,克服高原反应、气候多变、水土不服等困难,做到了系统谋划、精心组织、精细施工、确保质量。日前,电机车重载试车已获成功,相当于攻克了项目重要进度节点。

“绿色创造”三:

使命担当,人与企业共发展

伴随近几年国家资源保护和环境治理力度不断加大,为提高资源利用水平和促进节能减排工作,首矿积极履行社会责任,围绕发展“绿色矿业”、建设“绿色矿山”,全力推进“经济用能、治污减排和恢复生态”工作,全面提升经济运行质量,改善矿山生态环境,塑造负责任的大型国企的良好形象。

与此同时,在加快创新驱动、全面发展的同时,首矿运用自身健全的科技管理创新体系,大力营造浓厚的学习创新氛围,培育出一支高素质的人才队伍,实现了员工与企业的共同发展。

一是推进节能管理,全力优化经济用能结构。围绕经济用电,确定三大降低电费途径,即“优化主变容量、减少基本电费,强化躲峰用电、降低电度电价;提高功率因数、赢得电网奖励”,2015年~2016年先后停运水厂总降一台主变,对大石河总降两台主变实施减容,年减少基本电费1500多万元。在内部实施厂矿、车间两级市场化电结算,使躲峰用电、管控功率因数成为基层的自觉行为,目前矿业公司电价比社会平均水平低约4分钱。在优化用能结构方面,利用钢厂冲渣水及发电余热,实施供暖、供浴热源改造,彻底结束了首矿南区使用燃煤锅炉的历史。2016年“三矿”吨精电费比2014年降低24.8%,吨精水费由降低26%,原煤消耗降低72%。

二是推进本质减排,提升治污减排综合效益。按照“依法管控、超前治理、注重效果、持续达标”的原则,加大前瞻性治理投入,实现了生产、生活废水零排放,关闭垃圾填埋场,停运南区锅炉,实施北区锅炉脱硫治理。目前正在实施两矿的除尘系统升级改造,改造后的粉尘排放降低到现行标准的50%,达到国家特别排放限值要求。2016年大气污染物排放总量比2014年降低了84%。

三是履行社会责任,着力恢复矿山生态环境。首矿按照核准的生态恢复治理、土地复垦、水土保持等方案,高标准完成了孟家冲尾矿库、大采排土场等停用采排场的治理。如今,昔日的荒滩野坡已变成了茵茵绿洲,天鹅、野鸭畅游其中,“土场变林场、砂库变公园”已成为事实。作为昔日“亚洲第一大矿”的水厂铁矿,已成为“国家第一批绿色矿山试点单位”;作为首钢第一座地采矿山的杏山铁矿等13个单位,被评为“唐山市花园式单位”。

四是坚持以人为本,全员创新,遍地开花结硕果。近年来,首矿千方百计满足人才成长和自我实现的需要,借助创新驱动和人才战略促进全员转型提高素质。首矿通过多年探索,已经形成“四个结合、两个延伸”的全员创新模式,且各单位领导班子成员做到全部进工作室,亲自抓课题创新,通过技术与管理创新相结合、专群结合、团队与岗位创新相结合、条块结合,把团队建设和“创新、创优、创业”活动向专业系统延伸、向基层延伸,进而不断取得新成果和新成效。

2016年以来,首矿115个职工组成的“创新工作室”,围绕降本增效、转型提效、市场开发等重点工作,完成课题攻关600多个项目,全体员工充分发挥了创新主体作用。

水厂铁矿“米红伟工作室”通过组织磁滚筒参数优化,使新厂精矿粉生产效率提高了7%。2016年共完成攻关课题12项、创效511万元。

大石河尾矿库美景

杏山铁矿“李文明创新工作室”,实施了281台车的自主施工管缆井及优化管缆井爆破设计的研究应用,掘进效率提高约13%,并降低了材料消耗,降成本达27.4万元。

如今,遍布首矿各个层面的“创新工作室”就如同烂漫山花一样,不仅成为创新驱动和转型升级的中流砥柱,也培养出一大批闻名遐迩的青年科技骨干,“马著创新工作室”被评为“北京市工人先锋号”;“90后”运输部内燃机车司机陈庆立,成为“全国钢铁行业技术能手”;“80后”杏山铁矿于连友、孟凡忠,在“全国冶金矿山行业技能大赛”中,分获281台车冠亚军,并被评为“全国冶金矿山行业技术能手”;水厂铁矿矿车司机王文超,被评为“首都最美劳动者”等。

在国民经济步入发展新常态的大背景下,以创新为引擎推进“绿色矿业”发展和“绿色矿山”建设,已成为国人的共识。建设“绿色矿业”及“绿色矿山”,是新时代赋予国企人的历史使命,也是首矿几代人的执着追求和使命担当。

如今,面对“两个百年”的“中国梦”奋斗目标,首钢矿业公司将与时俱进,全力构建“绿色矿山”、“高效矿山”、“和谐矿山”,守护好矿山人美丽富饶的“绿色家园”!□

水厂干排回收资源

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