徐世輝，楊周陽，姬吉星

(河南能源化工集團(tuán)永煤公司 城郊選煤廠，河南 永城 476600)

城郊選煤廠火車外運(yùn)裝車過程及質(zhì)量控制實(shí)踐

徐世輝，楊周陽，姬吉星

(河南能源化工集團(tuán)永煤公司 城郊選煤廠，河南 永城 476600)

分析了城郊選煤廠火車外運(yùn)裝車過程與質(zhì)量控制情況，針對裝車準(zhǔn)備環(huán)節(jié)人工勞動強(qiáng)度大，人工清理車廂效率低且揚(yáng)塵危害職工身體健康，裝車系統(tǒng)作業(yè)安全管理難度高，裝車過程中塊煤跌落破碎嚴(yán)重，裝車后續(xù)工作效率低等問題，通過采取一系列技術(shù)和管理手段，對外運(yùn)裝車相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改造和完善，實(shí)現(xiàn)了裝車過程的機(jī)械化與自動化，從而大大降低了職工的勞動強(qiáng)度，有效保證了裝車安全，減輕了煤塵對職工身體危害，并使裝車速度和質(zhì)量得到明顯提升。

選煤廠；外運(yùn)裝車系統(tǒng)；振動平煤裝置；液壓修復(fù)裝置；裝車速度

城郊選煤廠是隸屬于河南能源化工集團(tuán)永煤公司的一座礦井型選煤廠，原設(shè)計能力2.40 Mt/a，于2003年順利投產(chǎn)并達(dá)到設(shè)計能力，后歷經(jīng)數(shù)次擴(kuò)能改造，目前生產(chǎn)能力達(dá)到5.00 Mt/a，選煤工藝為塊煤重介斜輪排矸、末煤兩產(chǎn)品重介旋流器分選、粗煤泥TBS分選和煤泥直接浮選聯(lián)合流程。該廠末煤可實(shí)現(xiàn)全部、部分入選或不入選，工藝靈活，自動化程度高，能夠根據(jù)市場需要和原煤性質(zhì)靈活調(diào)整工藝技術(shù)參數(shù)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同用戶的需要。洗選產(chǎn)品主要有：洗中塊、洗小塊、粒子煤、洗精煤、末原煤，屬低灰、低硫、低磷、高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)年輕無煙煤，主要用于冶金、電力、化工、造氣和民用等行業(yè)[1]。

隨著城郊選煤廠主洗系統(tǒng)處理能力的提高，火車外運(yùn)裝車系統(tǒng)負(fù)荷不斷增大。自建廠以來，該廠外運(yùn)裝車系統(tǒng)從未進(jìn)行過擴(kuò)能升級改造，裝車作業(yè)自動化程度低，職工勞動強(qiáng)度大，作業(yè)環(huán)境惡劣，煤塵污染嚴(yán)重等一系列因素對職工的身體健康造成了很大影響。另外，人工清理車廂、人工平車、人工進(jìn)行火車外脹修復(fù)勞動量大，不僅耗時費(fèi)工，且效率低下，非常不利于人力資源的優(yōu)化配置。此外，火車在選煤廠停留有嚴(yán)格的裝車時間限制，按照規(guī)定的車廂節(jié)數(shù)設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)時間，超出標(biāo)準(zhǔn)時間外按小時收取選煤廠裝車延時費(fèi)用，因此裝車速度慢、效率低導(dǎo)致選煤廠不得不支付大額的裝車延時費(fèi)用，大大增加了選煤廠生產(chǎn)成本。鑒于此，城郊選煤廠亟待提高外運(yùn)裝車工作機(jī)械化和自動化程度，以提高裝車速度和工作效率[2]。

1 存在問題

隨著入選能力的提高，城郊選煤廠外運(yùn)裝車系統(tǒng)負(fù)荷也隨之增大，再加上客戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求愈來苛刻、選煤廠用工人員緊張、自動化程度較低等情況的存在，在正常生產(chǎn)過程中，城郊選煤廠外運(yùn)裝車各個環(huán)節(jié)存在著不少問題。

1.1 裝車準(zhǔn)備環(huán)節(jié)人工勞動強(qiáng)度大

城郊選煤廠裝運(yùn)車間負(fù)責(zé)廠塊煤、末精煤、末原煤等產(chǎn)品火車外運(yùn)，隨著主洗系統(tǒng)小時處理能力的提高，產(chǎn)品火車外運(yùn)環(huán)節(jié)壓力越來越大，每天有上百節(jié)火車車皮需要清理，由于一直采用人工清車方式，因此不僅勞動強(qiáng)度大，耗費(fèi)大量人力，并且清車效率低下。同時，人工清理車廂時揚(yáng)起的大量煤塵也給職工身體健康造成了危害。

1.2 裝車系統(tǒng)作業(yè)安全管理難度高

由于裝運(yùn)車間室外作業(yè)多，工作環(huán)境特殊，根據(jù)近幾年來同行業(yè)的安全狀況來看，對裝車過程的安全控制也至關(guān)重要。據(jù)統(tǒng)計，行業(yè)裝車車間發(fā)生的安全生產(chǎn)事故較選煤廠其他車間普遍偏高。

1.3 裝車過程中塊煤跌落破碎嚴(yán)重

城郊選煤廠塊煤裝車過程中塊煤產(chǎn)品通過膠帶運(yùn)輸至下料溜槽后直接下落至車皮當(dāng)中，而下料溜槽口與火車車皮底部之間高度有3 m以上，因此造成了塊煤產(chǎn)品的大量破碎，導(dǎo)致塊煤限下率時常高于公司和客戶的要求，給選煤廠造成了不必要的損失，也影響了企業(yè)形象。

1.4 裝車后續(xù)工作效率低

外運(yùn)裝車車廂進(jìn)入國鐵有著嚴(yán)格要求：裝車高度不能高出火車車廂10 cm，且車廂不能出現(xiàn)外脹現(xiàn)象。城郊選煤廠為保證裝車高度、車廂外脹程度在國鐵要求范圍內(nèi)，采用人工平車與車廂外脹修復(fù)工作，但人工作業(yè)不僅勞動強(qiáng)度大，而且耗費(fèi)時間長，因此造成了裝車延時費(fèi)用增加，大大提高了選煤廠的生產(chǎn)成本。

2 技術(shù)手段

為提升外運(yùn)裝車工作各個環(huán)節(jié)的機(jī)械化、自動化程度，提高外運(yùn)裝車速度和質(zhì)量，降低職工勞動強(qiáng)度，減少職工工作量，優(yōu)化選煤廠人力資源配置，降低裝車延時費(fèi)用，提高安全管理水平，最終達(dá)到安全高效裝車，城郊選煤廠通過技術(shù)和管理手段對外運(yùn)裝車各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了一系列改造和完善，最終實(shí)現(xiàn)了安全高效裝車。

2.1 自制車皮清理工具來清理車皮

為改善職工工作條件，降低職工勞動強(qiáng)度，提高車廂清理安全性，經(jīng)過選煤廠相關(guān)技術(shù)人員精心研究，自行研發(fā)了一套水力清車工具。該套工具由礦井廢棄高壓噴水槍頭、多級高壓泵、礦井廢舊管道及煤泥水澄清裝置組成。

具體實(shí)施方案如下：在城郊選煤廠裝車車間自建車皮清理用水蓄水池，架設(shè)管道至裝車倉東部；將管道與高壓噴水槍槍頭連接，高壓噴水槍槍頭在裝車2道、3道鐵路上方各配一個；在管道上設(shè)增壓管道泵，以提高噴水壓力。此外，為了回收沖洗車皮的煤泥水，在鐵道兩旁分別設(shè)置一個沉淀池，沖洗水從車上流下來后，經(jīng)由敷設(shè)的渠道流進(jìn)沉淀池中沉淀，沉淀后的上部澄清水回收至蓄水池中，從而實(shí)現(xiàn)了車皮清理用水閉路循環(huán)；沉淀池煤泥則利用自制的挖掘機(jī)挖出，由工作人員清理并運(yùn)輸至煤泥場地[3]。

2.2 實(shí)施裝車全過程視頻監(jiān)控技術(shù)改造

由于裝運(yùn)車間室外作業(yè)勞動強(qiáng)度較大，工作環(huán)境特殊，導(dǎo)致車間安全管理難度較大，安全風(fēng)險系數(shù)高。為此，根據(jù)現(xiàn)場安全工作需要，結(jié)合有關(guān)技術(shù)部門，選煤廠在鐵路沿線安裝了攝像監(jiān)控系統(tǒng)，具體方案是：在新倉東西兩側(cè)和老倉東西兩側(cè)各安裝兩個紅外高清攝像頭，將視頻終端安裝在二、三道操作室內(nèi)，從而形成了對鐵路沿線全方位、全過程的視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了在操作運(yùn)行過程中對鐵路沿線的行人、行車以及員工、外來人員翻鉆車廂等“三違”情況的監(jiān)控，一旦出現(xiàn)，做到及時停車，杜絕各類人身傷害事故的發(fā)生[4]。

2.3 創(chuàng)新設(shè)計了液壓給煤裝置

為防止塊煤裝車過程中造成的破碎，降低塊煤限下率，城郊選煤廠在中、小塊放煤溜槽處創(chuàng)新設(shè)計了一個液壓閘門，在溜槽放煤時，通過閉合液壓裝置，使中塊先在放煤溜槽中儲存，然后緩慢放開液壓閘門，使中塊以極限落差進(jìn)入車皮，以最大限度地減少塊煤的破碎，同時降低了給料速度，使給料更加均勻[5]。

液壓給煤裝置的應(yīng)用不僅有效控制了因落差高帶來的塊煤破碎嚴(yán)重的情況，且提升了裝車的精確度，同時大大降低了現(xiàn)場噪聲與粉塵污染，提升了現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)水平。該裝置的應(yīng)用使塊煤限下率由12%～13%降低至8%左右，塊煤產(chǎn)率提高了1個百分點(diǎn)以上，年可提高經(jīng)濟(jì)效益1 000余萬元，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

2.4 設(shè)計與應(yīng)用實(shí)用裝置解決平煤與車廂外脹修復(fù)難題

(1)自制車皮清理工具，有效解決了人工清理車皮難的問題。人工平車作業(yè)存在崗位勞動強(qiáng)度大、影響裝車速度等問題。選煤廠廠技術(shù)人員反復(fù)研究裝車情況，并自行設(shè)計制作了振動平煤裝置代替人工平車作業(yè)。該裝置主要由平煤板、振動電機(jī)，工字鋼固定裝置、鋼絲繩滑道、提升裝置等五部分組成，其原理是以振動電機(jī)為動力源，帶動平煤板將煤夯實(shí)，工字鋼固定裝置在鋼絲繩上上下滑動起到緩沖作用。振動平煤器不用時可用提升裝置將其提升至距火車高約1.5 m處。該裝置具有安裝容易、結(jié)構(gòu)簡單，安全性能高等優(yōu)點(diǎn)。振動平煤裝置投入使用后，不但有效解決了外運(yùn)煤超高的問題，而且消除了在火車上人工平煤帶來的安全隱患，也杜絕了車幫撒煤的現(xiàn)象，降低了崗位工人的勞動強(qiáng)度，提高了裝車速度，保證了產(chǎn)品的順利外運(yùn)。

(2)設(shè)計了高效車皮外脹液壓修復(fù)裝置。城郊選煤廠處理外脹車皮傳統(tǒng)方法均采用人力，車皮一旦出現(xiàn)外脹需要加固處理時，需借助5 t手拉葫蘆平拉，至少需4人來完成，且員工需在已裝好的車皮上工作，存在一定的安全隱患。為了提高裝車速度，滿足車皮快進(jìn)快出的要求，城郊選煤廠研發(fā)設(shè)計了火車外脹液壓修復(fù)裝置。該裝置設(shè)有液壓缸，液壓缸的兩側(cè)分別連接有拉桿，拉桿的另一端設(shè)有方形掛鉤，當(dāng)火車的車廂由于物料堆積、擠壓而產(chǎn)生外脹變形時，把校正裝置平放到變形車廂的上邊緣，啟動液壓站，通過控制操作閥伸開液壓缸推桿，將兩個方形掛鉤鉤住車廂兩側(cè)邊緣，然后由操作閥控制液壓缸伸縮，使變形的車廂向內(nèi)拉緊，從而得到校正恢復(fù)。火車外脹液壓修復(fù)裝置投入使用后，有效避免了車皮外脹時需工人上車作業(yè)存在的安全隱患。以前處理外脹車皮至少需4人配合來完成，一般用時在20～30 min，現(xiàn)在僅需由一人操作，且只需2～3 min，節(jié)約了大量的人力與物力；原來每節(jié)車廂需要用8股8號鐵絲捆綁，鐵絲消耗量特別大，火車外脹液壓修復(fù)裝置的投入使用大大降低了材料消耗。

3 管理手段

3.1 將外運(yùn)裝車工作納入市場化管理體系

為保證外運(yùn)裝車管理工作能具體落到實(shí)處，切實(shí)發(fā)揮質(zhì)量監(jiān)督、考核實(shí)施效果，選煤廠以落實(shí)責(zé)任為重點(diǎn)，狠抓產(chǎn)品外運(yùn)管理工作不放松，將裝運(yùn)車間產(chǎn)品外運(yùn)裝車績效考核結(jié)果納入廠內(nèi)部市場化運(yùn)作，切塊工資占50%，改變了以往只對各車間單項(xiàng)指標(biāo)考核、考核片面、獎罰局限于部分崗位或部分人員，裝車質(zhì)量考核調(diào)控力度不夠、全員意識不強(qiáng)的局面。例如，近年來公司對選煤廠的外運(yùn)量需求比較大，鐵運(yùn)處、銷售公司多次跟廠領(lǐng)導(dǎo)研究裝車提速的問題，裝運(yùn)車間為了更好的激勵各班組，制定了“裝車時間考核辦法”：從空車帶進(jìn)二三道后鐵牛出坑開始計算時間，到裝車完畢，根據(jù)每趟裝車品種的不同計算裝車時間，如：裝末精煤、末原煤是4 min/節(jié),裝中小塊10 min/節(jié),小粒子煤20 min/節(jié)來計算,一批車裝完時間在計劃時間范圍內(nèi)視為合格，月底市場化考核根據(jù)每個班裝車時間合格率進(jìn)行計算，合格率第一名的班組獎勵1 000元；第二名班組獎勵800元;最后一名獎勵600元。最終以有效的獎勵機(jī)制推進(jìn)各班組多裝車、裝好車，確保裝車無事故發(fā)生。

3.2 優(yōu)化裝車作業(yè)流程

為提升外運(yùn)裝車效率，壓縮車輛停放時間，城郊選煤廠積極與運(yùn)銷處、鐵運(yùn)處溝通，運(yùn)用各種管理手段，優(yōu)化裝車作業(yè)流程，有效提高了裝車作業(yè)精細(xì)化程度。

(1)優(yōu)化車皮列檢程序，縮減車皮加固時間。選煤廠之前車皮列檢程序?yàn)榛疖囇b好后，鐵運(yùn)處員工和當(dāng)班班長一起巡檢火車車皮，對需要加固的車皮進(jìn)行記錄，列檢后由當(dāng)班班長通知機(jī)修工中有電焊作業(yè)證的人員進(jìn)行加固，導(dǎo)致加固時間大大增加。為此，裝運(yùn)車間創(chuàng)新性培養(yǎng)多技能人才，鼓勵員工考取多個職業(yè)技能證書，通過培養(yǎng)，大批崗位操作工具有了電焊作業(yè)證，把火車列檢過程改為邊裝車邊檢車，使加固人員不再局限于機(jī)修人員，從而大大提高了車皮加固效率，縮短了車皮加固時間。

(2)申請車皮變“被動”為“主動”，避免了來車無煤等裝現(xiàn)象的發(fā)生。原來選煤廠車皮是由運(yùn)銷處按照計劃分配，因此經(jīng)常造成產(chǎn)品與車皮需求不吻合，車皮等裝現(xiàn)象發(fā)生。針對這種情況，選煤廠積極與運(yùn)銷處進(jìn)行溝通，將原有的運(yùn)銷處按計劃分配車皮改為主動申請車皮，倉內(nèi)有什么煤，就申請什么品種煤的車皮，從而避免了來車無煤等裝的現(xiàn)象。

(3) 優(yōu)化鐵牛出坑程序，提高裝車作業(yè)效率。以往火車車皮進(jìn)入選煤廠后，二、三道車皮必須到位后，鐵牛才能出坑。經(jīng)技術(shù)人員深入現(xiàn)場研究發(fā)現(xiàn)，三道倒車時并不影響二道裝車。為提高裝車速度，選煤廠積極與鐵運(yùn)處溝通，將裝車程序優(yōu)化為調(diào)好一道，鐵牛出坑一道，從而提高了作業(yè)效率。

城郊選煤廠通過優(yōu)化裝車作業(yè)流程，大大壓縮了人工作業(yè)、車皮停留時間，提高了裝車效率。以往選煤廠24 h最多裝車150列左右，現(xiàn)最高裝車數(shù)量為210列，裝車效率大大提升。

3.3 產(chǎn)品外運(yùn)異常信息反饋與處理

裝車過程中發(fā)現(xiàn)塊煤限下率高或末原煤、末精煤質(zhì)量異常時，由調(diào)度室安排相關(guān)部門及時處理存在的問題，對于已裝的車輛則匯報值班廠領(lǐng)導(dǎo)，根據(jù)情況安排卸車并及時和運(yùn)銷處溝通，提前做好與用戶的溝通工作，堅(jiān)決杜絕不合格產(chǎn)品出廠。同時，進(jìn)行生產(chǎn)控制調(diào)節(jié)，避免類似情況再次發(fā)生。

4 效果分析

通過采取上述一系列技術(shù)手段與管理手段，城郊選煤廠基本實(shí)現(xiàn)了外運(yùn)裝車過程的機(jī)械化與自動化，在大大降低職工勞動強(qiáng)度、安全得到有效保證、減輕煤塵對職工身體危害的同時，使裝車速度和質(zhì)量得到了明顯提升。

通過創(chuàng)新設(shè)計與應(yīng)用液壓給煤裝置，城郊選煤廠塊煤限下率從改造前的12%～13%降低至8%左右，如果塊精、末精煤價格差價按照300元，塊煤率按照15%計算，年可增加經(jīng)濟(jì)效益15%×500萬×5%×300元=1 125萬元，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀；并且裝車速度的提高，每年可節(jié)約選煤廠外運(yùn)裝車延時費(fèi)用60余萬元。此外，通過建立液壓站、創(chuàng)新設(shè)計振動平煤器，實(shí)現(xiàn)了車廂外脹的液壓修復(fù)，解決了人工平車的難題，不僅減輕了職工勞動強(qiáng)度，并且消除了裝車質(zhì)量控制過程中的諸多安全隱患。生產(chǎn)實(shí)踐表明，城郊選煤廠火車外運(yùn)裝車過程的質(zhì)量控制取得了良好效果，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。

[1] 郝春建，姬吉星，景雷剛.城郊選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)改造實(shí)踐[J]. 選煤技術(shù)，2012(4):43-46.

[2] 戴少康. 選煤工藝設(shè)計實(shí)用技術(shù)手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2010.

[3] 蔡湘輝. 選煤廠“清車”作業(yè)過程存在主要危險有害因素及相應(yīng)防護(hù)對策[J]. 中國科技博覽，2009(28):13-15.

[4] 馮桂東，王洪彥，鄭少輝. 煤炭裝車自動化技術(shù)研究與開發(fā)[J]. 煤炭科技，2006(4):3-5.

[5] 周 榮，郝春建，陳常州.城郊選煤廠塊煤防破碎系統(tǒng)的研究與實(shí)踐[J]. 煤炭加工與綜合利用，2009(5):10-12.

Practice research on loading operation for outward train transportation and quality control in Chengjiao coal preparation plant

XU Shi-hui,YANG Zhou-yang,JI Ji-xing

(Yongcheng Coal Electricity Company Chengjiao Coal Preparation Plant,Henan Energy and Chemical Industry Group Co.,Ltd.,Yongcheng,Henan 476600,China)

Analysis of the situation of loading operation for outward train transportation and quality control in Chengjiao Coal Preparation Plant,described the main problems,such as high strength manual labor of loading preparation,low efficiency of cleaning up compartment and raising much of coal dust harm to workers by the artificial,difficult security management,serious drop crushing of lump coal as well as low efficiency of follow-up work,etc. Therefore,related processes in loading operation for outward train transportation has been modified and improved by a series of technical and management measures. The application shows that the mechanization and automation of loading operation is achieved,which greatly brings down labor intensity of staff,guarantying safety in loading operation,reducing harm of coal dust to staff,improving loading speed and quality. It is significant for economy and society benefit.

coal preparation plant; loading system for outward train transportation；loading speed; hydraulic pressure repairing apparatus; vibration flatting coal device

1001-3571(2015)02-0043-04

TD948.7

B

2014-10-21

10.16447/j.cnki.cpt.2015.02.012

徐世輝(1987—)，男，河南省信陽市人，助理工程師，從事選煤生產(chǎn)技術(shù)與管理工作。

E-mail：594312825@qq.com Tel:15249755053