径阳冀东水泥厂2011年2月发生了矿井塌方事故,矿山破碎车间所有设备均受到不同程度损坏,导致全厂2条5 000 t/d水泥熟料生产线停产,经济损失重大。经深入调查发现,事故是由于该矿山工艺设计存在严重安全隐患所致。
径阳冀东水泥矿山破碎是采用平酮竖井的设计思路,该矿山原破碎工艺流程见图1。重型板式喂料机及锤式破碎机放置于竖井底部;在正常工作期间,竖井内部布满石料,落料时扬尘严重,工作环境恶劣,且给日常检修工作带来很大难度;一旦发生竖井口堵料,通常要采用爆破方式处理,这既增加了现场清理工作量,又存在严重的安全隐患。径阳冀东水泥矿山事故,就是由此安全隐患而导致了悲剧的发生,从而造成无法弥补的重大设备损失和人身伤亡。
为解决矿山安全问题并尽快恢复生产,公司要求集团装备研发中心进行现场实地考察,制定一套合理的快速恢复生产方案并全权负责方案的实施。
图1工艺布置,属于传统的石灰石破碎工艺流程,虽然节省了石灰石开采后运输到山下破碎机位置的运输费用,但忽略了其中隐藏的安全隐患。经过实地考察,我们制定出了以下处理方案。
(1)清理事故后竖井底部所有的设备残余,在竖井底部增加下料口和棒阀;
(2)将重型板喂机、破碎机等主机设备集成整合成半移动式破碎机,并布置在竖井上方。
(3)竖井只起到下料、均料的作用,排除生产和检修环节中存在的安全隐患。
整改后的矿山破碎工艺流程见。其中将重型板喂机、破碎机等主机设备集成整合成半移动式破碎机是整个事故处理、恢复生产的关键。
顾名思义,整合后的半移动式破碎机属于可移动式的破碎设备,它既区别于传统破碎机的固定安装形式,又与目前鲜有使用的移动式破碎机有所不同。移动式破碎机是将破碎机安装于带有行走功能的履带底盘,可随开采地点的变化而到达任意地点,其缺点是:(1)台时产量低,每台只能达到250t/h,不能满足我公司矿山生产需要,且设备造价较高,约合人民币500万元/台;(2)目前完全依赖进口,因而维护保养成本也高;(3)使用柴油为燃料,油耗高达60 L/h,因而会对环境造成严重危害;(4)日常操作需要专业技术人员,且扬尘严重、现场工况恶劣,运转率也低于60%。而传统的破碎机是将锤式破碎机安装在一个固定的地点,无法移动。如果将其安装于竖井上方,那当矿山进行降段作业时,需将破碎机系统整体拆除,降段之后再进行重新安装,显然折装工期相对太长,严重影响生产线运转;如果将其安装于竖井下方,那存在严重的安全隐患。