选矿自动化建设工程项目实践.pdf

2 4 0 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年增刊 d o i 1 0 ．3 9 6 9 0 ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 3 ．z 1 ．0 6 2 选矿自动化建设工程项目实践 高扬1 ，李涛2 ，赵浩1 1 ．北京矿冶研究总院，北京1 0 0 1 6 0 ；2 ．山东黄金集团有限公司三山岛金矿，山东烟台2 6 1 4 1 7 摘要近年来，我国矿山生产规模不断增大，低品位、共伴生矿等复杂难选冶矿产更多地得到开发利用，选矿工艺 复杂导致资源节约和综合利用难度大。矿产资源采选新技术的突破、矿产开发利用装备水平的提高，推动矿山生产自动化的 发展。以三山岛金矿80 0 0t ／d 选矿厂电力与综合自动化工程项目的建设实践为例，阐述了新形势下的选厂自动化建设工程 必须以科技进步为基础，以管理创新为手段，转变项目管理模式，符合全面提高矿产资源开发利用效率和水平的要求。 关键词选矿；自动化；项目管理 中图分类号T D 9 2 8 ．9 文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 S O 一0 2 4 0 - 0 4 近年来，我国加速工业化、城镇化进程，矿业 经历2 0 世纪9 0 年代中期的低谷后，再次进入繁荣 阶段。经济的高速发展极大地增加了矿产资源的需 求量，大宗矿产资源的对外依赖度很大，已经威胁 到我国经济的安全运行⋯。立足国内提高保障能 力，要求矿业行业进一步加强资源节约和综合利用。 近年来，我国矿山生产规模不断增大，低品位、共 伴生矿等复杂难选冶矿产更多地得到开发利用。 随着选矿厂生产规模的扩大，选矿工艺日益复 杂，为减少劳动强度、提高生产效率，需要利用自 动化手段实现工艺参数和设备状态的在线监控和操 作，这就对选矿自动化系统提出新的要求[ 2 ] 。同 时，采选新技术、新装备也为选矿自动化发展提供 了新的契机。 为实现矿产资源综合利用与保护，选矿厂的建 设过程，需要以矿山企业为主体，联合工程设计 院、施工单位、供货商、监理单位，共同推进工艺 设备的升级、先进和适用技术的推广。本文以工程 项目管理为基础，介绍选矿自动化工程实施过程中 的新实践。 1项目概况 山东黄金集团有限公司三山岛金矿80 0 0t ／d 探建结合工程由中国恩菲工程技术有限公司设计。 地表选矿厂包括破碎筛分、磨矿浮选、精矿脱水、 尾矿输送、辅助设施5 部分，主工艺设计采用浮选 法回收金精矿。北京矿冶研究总院负责选矿厂电力 与综合自动化工程的具体实施，工作内容包括整体 系统安装与调试、选矿自动化、工业监控、通讯系 统、生产管理系统，工程量清单见表1 。 表1 选矿厂电力与综合自动化工程工程量清单 序号项目名称项目主要内容 选矿厂的自动化需求除保证系统持续、安全、 可靠运行外，还有信息化、可持续发展的需求，建 立面向全厂的生产管理系统，为矿山企业各级人员 提供其所需要的准确、详细的信息。准确理解业主 提出的选矿自动化建设目标要求，应用代表当前趋 势的、最成熟的技术方案和产品配置，借助信息化 工具打造简便快捷、灵活应变的轻量级工程项目平 台，是达到这一目标的三个关键因素。 2 招投标阶段 招投标阶段，承包商认真研读招标文件，踏勘 现场，掌握整体工程的建设进度，通过与业主的沟 收稿日期2 0 1 3 1 0 2 5 作暑简介高扬 1 9 8 2 一 ，男，工程师，硕士，从事矿物加工技术等方面的研究。 万方数据 2 0 1 3 年增刊高扬等选矿自动化建设工程项目实践 2 4 1 通，了解业主对自动化工程的期望[ 引。 2 ．1 工艺流程及工程设计 自控工程具有附属性、复杂性、多样性、专业 性特点。因而，选矿自动化方案必须与工艺流程和 工程设计结合，才能保证系统的合理配置，为安装 施工、集成调试提供便利，在此以碎矿流程为例。 选矿厂碎矿流程采用三段破碎工艺，辊压机排料直 接送至粉矿仓。地表粗破碎站、井塔、筛分厂房、 中细碎厂房、粉矿仓、皮带廊及转运站等厂房的分 布见图1 。 碎矿流程具有皮带廊距离长、坡度大，厂房高 大、设备分散，破碎、筛分作业设计缓冲矿仓等主 要特点。基于对此情况的深入掌握，选矿自动化方 案在F C SF O 站布署、现场总线通讯网络规划、过 程分段／集中联锁控制程序设计等方面的优化，为 碎矿流程的全系统联动无负荷试车一次成功创造了 良好的条件。同时，针对筛分厂房、中细碎厂房多 平面和主电缆桥架纵向贯通厂房顶部和底部的条 件，施工技术人员通过合理的工序安排，采用新方 法、自制工具，解决电缆敷设过程中的难题，保证 自动化建设工程的整体进度和施工质量。 2 ．2 确定设计、施工及质量验收的规范 规范在工程项目建设过程中是一项非常重要的 内容，是工程设计的原则和保证工程质量的前提。 业主在招标书中注明自动化工程验收规范，建立统一 的施工标准，有利于业主与承包方的沟通。对承包方 而言，可依此编写自控工程施工质量检查报验表。 2 ．3 踏勘现场 踏勘现场是工程投标设计的一个关键环节，现 场考察的结果会影响投标技术方案和商务报价。 1 项目现场的地形情况、气候条件、厂房结 构、工艺设备、综合管网、厂区平面布置等，对于 选矿自控设备选型、施工图设计、施工至关重要。 明确工序交接界限和施工条件检查方案，为更好地 理解招标工程量清单，编写施工组织设计方案提供 依据。 2 选矿自动化建设工程处于选矿厂建设收尾 阶段，在缺少充分的前期介入时，选矿自动化的设 计方案可能会受到建筑、结构、选矿、设备、供 电、给排水等专业施工图和已完工工程的限制，并 与之产生冲突。与业方进行详细的设计交底，能够 快熟悉整个工程的设计和进度现状，才能预见问 题，并提供解决方案，为后序工作提供便利。 3 设计阶段 施工图设计是项目具体实施的依据，内容深度 应满足设备材料订货、安装、调试直至投运。设计 的关键要务是实现业主要求、规范、目标成本的有 机结合。据统计，6 0 ％一7 0 ％的工程费用与设计所 确定的工作量对应[ 3 ] 。施工图设计阶段应与工程开 工准备同时进行，保证项目的设计与实施配套。 3 ．1 标准图集 在工程设计、施工及质量验收规范的框架下， 自动化施工图设计要具备通用、实用的特点。承包 图1 选矿厂总平面示意图 万方数据 2 4 2 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年增刊 方除沿用企业标准图纸和表格模板之外，套用国家 建筑标准设计图集、化工自控安装图册，可减少图 纸数量，降低设计阶段对项目工期的影响。 3 ．2 图纸设计一致性 中国恩菲工程技术有限公司提供完整的自控专 业施工图。招标文件提供的仪表设备清单和工艺参 数、F C S 配置和性能要求，都源于原始设计。为保 证工程一致性，新版自控专业施工图必须在仪表位 号、命名、线缆编号等方面与原版施工图保持一 致，避免自控专业施工过程与其它专业施工生歧义。 3 ．3 设计文档与技术交底 除施工图外，设计阶段形成的文档还包括原始 资料，自控设备选型数据表，三级审查记录，培训 计划、培训资料，F C S 系统配置、编程组态对象和 内存地址分配、系统开发和使用手册等。 承包方完成施工图后，业主应立即组织图纸会 审，建设单位、监理单位、施工单位明确设计意 图，并就施工组织设计要求达成一致。技术交底应 当同时邀请与自动化工程有工序交叉的其它单位参 加，检查工序交接部位的施工进度和质量，如系统 接地、预埋管线，推动前置工序进度和整改。 3 ．4 精细预算 施工图预算是整个工程内容、工作量、单价、 总造价的详细真实清单，是工程进度结算付款和竣 工结算的依据E4 | 。通常情况下，工程进度付款滞后 于实际进度，对于较长工期的建设项目，承包方应 通过建立稳定的供货商合作关系，掌握采购周期。 自控设备订货尤其注意以下方面1 仪表、F C S 系统供货周期长，应考虑提前准备时间、或分批次 订货；2 仪表安装工作涉及材料种类规格众多、 货品质量参次不齐，从源头保证质量；3 自控施 工工艺复杂，现场禁忌返工，应选择成熟的产品、 并且集中测试。 4 施工阶段 施工阶段一般包括开工准备、工程施工、项目 自检、技术培训、项目验收等过程。工程管理成为 承包方的工作重心，在此阶段，需要完整的现场项 目部岗位人员配置、标准化和流程化的工程项目实 施指引、全过程的项目管理计划和项目实施计划。 4 ．1 无纸化管理 工程项目产生大量施工文档，文档集中管理可 以实现分类归档、便于查询的作用，但是不便于检 索查阅、即时变更、更新存档。本项目首次采用工 程项目的无纸化管理方案，利用平板电脑的方便、 触屏、拍照、联网等优点，提供一套新的掌控工程 过程资料、进度、质量的流程，其与传统方式对比 的优势见表2 。 表2无纸化管理优点 无纸化管理的实施，即改变了工作习惯，也改 变了施工现场给纸张堆积的现象。在推广应用过程 中，一方面要完善文档内容、模板，保证工程施工 文档有“纸”可查，另一面更要强调使用者的无纸 化意识，扩展工程管理功能，使之成为信息化的工 程平台。 4 ．2 施工组织 工程项目施工组织关系人数众多、工作流程复 杂、组织结构多样。通常选矿自动化工程配置较多 技术性、智力型项目组成员，为改变技术人员承担 体力型工程组织管理的现状，提供技术智力型服 务，承包方的业务组织结构需要突破垂直型、或扁 平型的束缚，尝试提升工程项目管理水平的方案。 图2 是一种动态的、更多团队协作的组织结构，技 术和服务部门按照岗位责任、进度计划的要求，协 助现场工程项目部完成表3 详述的施工组织工作。 图2 工程项目组织管理结构 表3施工组织工作内容明细 4 ．3 工程管理 基于计算机、网络的信息化工程管理方式，同 万方数据 2 0 1 3 年增刊高扬等选矿自动化建设工程项目实践 2 1 4 3 样在工程管理各个方面体现出快捷、稳健的优点， 节约大量时间，提高工程效率。不同项目的工程管 理信息统一和共享，同样增加工程管理的应对能力。 1 进度。动态修正的项目进度计划，有利于 合理安排设计变更增加的工程量、调整施工工序， 协调材料设备进场和人工安排，减少停工和窝工。 2 质量。按需求、有计划的设备材料订货与 库存管理，提高了大量材料手工管理的不准确性， 避免因材料短缺、或积压，导致施工过程材料替代 和施工中断，保证工程质量。 3 安全。选厂工业监控系统优先施工、投入 运行，具备2 4 小时监控和视频录像功能，为材料 安全和成品保护提供有力的保障措施。 4 成本。以工程量清单为基础，及时复核工 程量，并统计施工过程中大量消耗的人工、材料， 推动成本控制和工程支付，缩短资金周转时间，规 避经营风险。 5 工程竣工 承包方负责选矿自动化整体系统安装与调试， 拟定工艺试车方案，参与单机试车、无负荷联动试 车、清水试车和带料试生产。随着工程的推进，经 历施工过程自查、质量复查、监理报验、工程初验 等环节，工程质量符合规范要求，竣工图、设备资 料归档符合合同条款规定，选矿自动化项目通过监 理组织的工程竣工验收。交付文件按照监理要求编 制，并且参照G B ／T5 0 3 2 8 2 0 01 健设工程文件归 档整理规藕勤执行。 6 结论 以三山岛金矿选矿厂的工程实例出发，总结项 目各阶段的实践经验，只有技术力量、项目管理、 风险规避、施工组织等方面的共同提高，才能取得 更大的项目收益。本项自动化工程对于国内拟建大 型黄金矿产资源综合开发项目的选矿自动化方案立 项、设计具有借鉴作用。 参考文献 [ 1 ] 任红岗，敖显军，杨清波，等．新形势下我国矿业企业发 展战略分析[ J ] ．有色金属工程，2 0 1 2 ，2 3 2 7 2 9 ． [ 2 ] 李振兴，文书明，罗良烽．选矿过程自动检测与自动化综 述[ J ] ．云南冶金，2 0 0 8 3 3 7 - 4 2 ． [ 3 ] 乔海军，米建国．在沙特地区承揽E P C 工程注意事项 [ J ] ．有色金属工程，2 0 1 2 ，2 4 5 0 5 3 ． [ 4 ] 彭勇胜．浅谈工程造价在工程投资过程的作用[ J ] _ 工程 经济，2 0 0 7 1 2 5 2 6 ． 万方数据