大型地下矿山设备维修体系的构建与实施

尹更博

（首钢集团有限公司矿业公司，河北唐山 064404）

0 引言

随着国家矿山安全、环保形势的逐步规范、标准，以及各项矿山管控政策收紧，地下采矿将成为矿山行业的主要发展趋势；而地采主流程设备的长周期稳定运行，是整个地下矿山高质量、高效率、高智能生产的基础安全保障。特别是大型非煤地下矿山，受到地采维修成本高、施工安全风险大、国家政策压紧影响检修、智能矿山建设变革需求、维修人员专业化素质水平等多因素制约，因此杏山铁矿结合地采工艺实际，构建实施了一套地采主流程设备维修体系，推行检修改造、优化检修工艺、延长检修周期、调整检修模式、降低维修投入、稳定设备性能精度，形成可借鉴、可推广的地采设备维修管理体系，为地下矿山高效管理可持续发展提供支撑，也为落实首钢集团资源发展战略奠定基础。

1 地采设备维修管理的背景与难点

1.1 设备维修成本持续升高

近年来，在地下矿山主流程设备中，特别是进口凿岩台车、支护台车、运输车辆、破碎设备、矿井提升机等的维修过程中，备件更换、总成修复、检测检验等方面成本费用持续升高，正常磨损点位耐磨件的使用增加，整体地采维修费用基本占地采吨矿成本的10%～30%，远高于露天采矿，而且部分维修技术、备件技术被国外垄断，国内技术跟进提升不及时，极大影响了大型地采矿山的维修成本。

1.2 地采检修安全风险大

安全是地采生产的根本基础，涉及掘进、爆破、支护、提升、风水电等，而设备检修的安全是地采管理中的重点之一。在采场固定设备现场维护保养中，现场环境存在碎石、塌方风险；在矿井设备检修中，特别是钢丝绳的周期更换施工中，井上井下交叉施工，高空坠落风险大；在风水电设备维修中，井上井下联系确认难度大；同时，在基础设施不完备情况下，维修过程中地表与井下，涉及回采、运输、破碎、提升等，统筹协调全局掌控复杂程度高。

1.3 国家政策形势影响

随着国家安全生产政策变化，地采设备的使用、维护及维修也不断提升更高标准，井下运人车辆干式制动必须转为湿式制动，矿井钢丝绳的检查、检测等向科学趋势检测转变，不断对地采设备维修管理提出更要求。同时，环保政策收紧及监督检查的增加，直接制约着矿山企业的正常生产，仅维修过程中焊接工艺就需要配备齐全焊烟除尘器等设施，地采检修的系统性、高效性、标志性管理迫在眉睫。

1.4 智能矿山建设变革需求

“十三五”以来，杏山铁矿大力推行地采数字矿山建设，结合国家安科院试点建设，实施“机械化换人、自动化减人”项目效果突出。“十四五”开始后，智能矿山建设成为发展趋势，远程遥控、自动控制等等成为主流技术，力争实现井下无人则安为本质化安全目标，地下采矿发展步入变革性阶段，但这就更需要地采设备必须有稳定、可靠的运行基础；同时井下固守岗位人员的减少，势必影响设备设施的维护、维修基础；因此，地采设备设施维修频次的减少、维修方式的变化、维修管理的高效，也是智能矿山建设发展的必要基础保障。

1.5 专业维修技术人员紧缺

地下矿山发展离不开技术和人才，而技术又是人才的必要基础；对于大型地下矿山设备维修，涵盖了机械、电气、内燃、自动化、信息化等各个专业方向，不同专业均需要有一定的理论基础、技术经验和管理方法，才能有效驾驭地采主流程设备的维修管理体系建设。当前，各项一线专业维修、管理人员均步入新老交替主要阶段，专业能力断层、技术青黄不接成为国内各个领域断层的瓶颈，因此，多形式培养锻炼专业维修技术人才也成为可持续性发展的重要领域。

2 管理体系构建的原则与框架

2.1 原则

一是与国家法律法规政策高度契合的原则，即所有地采设备改造、检修工艺升级等项目的实施以及管理体系的构建，必须与国家政策法规高度一致；二是保证维修安全和提效降耗原则，主流程设备维修体系构建要以维修安全为核心，发挥设备效能和性能，符合企业长周期发展战略要求；三是科学性、严谨性的原则，构建维修管理体系必须覆盖地采主流程所有设备，建立完整的验证体系，并形成可复制的管理模式。

2.2 框架

地下矿山主流程设备按照生产工艺划分，主要分为地表皮带运输系统、提升运输系统、破碎计量系统、井下运输系统。四大系统设备自上而下分布在8 个水平面作业，共计包含电动铲运机、井下电机车、破碎机、计量斗、提升机、皮带机及附属设备等48 类型、351 台设备。在构建主流程设备维修管理体系方面，主要包含4 个工作体系、13 个具体项目。即：设备创新管理体系、检修工艺升级体系、设备延长使用周期体系、维修技能提升体系四大体系。

3 构建实施的体系与措施

3.1 构建地采矿山主流程设备创新管理体系

（1）建立管理组织保障：一是成立领导小组，坚持主要领导带头，提升监督保障能力；二是建立工作小组，明确分工和阶段目标，分步分阶段推进实施；三是依托创新团队，发挥一线骨干作用，实施创新头脑风暴，营造创新浓厚氛围。

（2）坚持内外培训交流：以解决实际技术难题为着手点，运用“走出去、请进来”形式，有针对性地与国内外尖端技术行业、同类地下矿山等开展专项交流培训，拓宽地采设备先进技术视野，加深对地采设备尖端技术管理的认知与驾驭（图1）。

图1 走出去、请进来

（3）修订完善管理制度：围绕地采设备维修实际，修订了各工艺检修作业标准指导书324 项成册，梳理了设备点检标准、自检自修标准等3150 项，提出合理化改造建议120 项，实现地采维修规范性、标准性的可学习、可复制、可推广目标。

3.2 优化主流程设备检修工艺管理体系

（1）实施检修工艺升级（图2）：一是对主流程设备检修项目、工时、资源等进行梳理，对检修危险系数高、难度系数大、检修作业时间长的项目进行工艺升级，明确检修工时升级目标；二是在检修工时明确后，对所有检修项目进行归类整理，系统建立日检、周检、月检、全流程检修组织体系。如“一种竖井罐道绳更换工艺”改进，实现检修工时减低50%目标。

图2 检修工艺升级

（2）优化检修管理模式：结合地采主流程设备维修1130 种项目，明确类别项目，按照“日常计划合零为整”模式，减少零碎停机时间，集中力量有效检修，固化“32413”周检修模式；按照“重点项目化整为零”模式，减少长时间停机维修，降低重点检修的时间，提升设备作业效率。

3.3 实施主流程设备延长检修周期体系

结合地采工艺设备，采取各类有效措施，不断延长设备使用寿命，延长检修周期。比如：10 立底侧卸矿车轮分体，提高运行周期；实施主卸矿站壁挂衬板改造，延长检修周期（图3）；积极开展新型耐磨材料试验，对比分析Mn16、Mn13、ZJM13、65Mn、NM450、NM500、合金柱衬板、陶瓷衬板、耐磨层衬板、镶嵌式合金衬板等数据，不断改进材料结构，延长使用寿命（图4、图5）。

图3 主卸矿站壁挂衬板改造

图4 破碎机颚板

图5 改进材料结构

3.4 构建设备维修技能提升管理体系

（1）深化开展操检合一：结合智能矿山建设以及本质化安全发展，拓展岗位、修理的职责范围，实现有机结合、相互转变，大力推行技能取证、操作培训，建立有效管理机制，逐步达到了“岗位人员既会操作又会检修”、“修理人员既会检修又会操作”的目标。

（2）坚持实战提升水平：结合进口设备大中修、矿井提升机维修、电气自动化控制维护等契机，积累实战经验，达到“一人多技”、“一技多能”的水平，为地采维修技术发展夯实基础。

4 构建与实施效果

（1）经济效益。“十三五”以来，通过构建实施设备维修管理体系，推进各项有效措施落实，维修成本降低幅度大，实现节支增效，包括：进口设备总成修复、矿井钢丝绳检修工艺升级、铲运机铲刃优化、重板支重轮改进、耐磨件试验等，累计效益1500 余万元。

（2）管理效益。建立设备维修管理体系，既有效降低职工劳动强度，又培养核心维修技能人才，提升地下矿山主流程设备精细化、科学化水平，并且为矿山行业可持续发展储备有效人才力量和技术力量。

（3）社会效益：国内地下矿山发展趋势强劲，深部开采、大型储量、智能智慧矿山等方面发展突猛，构建地采设备维修管理体系，可为其他大型非煤地下矿山主流程设备维修管理提供借鉴、指导意义。

5 结语

大型非煤地下矿山采矿工艺类似，主流程设备维修受限制因素多，通过一系列管理措施的构建实施，大大提高了科学维修、经济维修、有效维修的程度，其中具体措施有利于主流程设备的系统管理，特别是对新建、在建地下矿山的工艺设计和正式生产有建设意义。