向家壩水電站長距離帶式輸送機的運行管理

鄧三才，萬忠華，車公義

(1.中國水利水電第八工程局有限公司， 湖南長沙 410007;2.中國長江三峽集團公司向家壩工程建設部， 四川宜賓市 644600)

1 工程概況

向家壩水電站為混凝土重力壩，裝機容量6400 MW，最大壩高161 m，主體工程混凝土總量1221萬m3。工程所需混凝土骨料由太平灰巖料場提供，采用5條長距離帶式輸送機將半成品骨料(設計總量3200萬t)輸送至壩區馬延坡砂石加工系統。長距離帶式輸送機總長31.1 km，總裝機功率10350 kW，總落差－458 m，主要布置在隧洞內(穿越高山、溪溝)，隧洞共9段，總長29.3 km。各帶式輸送機的技術參數見表1。

表1 長距離帶式輸送機主要技術參數

長距離帶式輸送機選用啟停平穩、運行可靠的CST可控驅動傳輸裝置、CSB故障安全型制動裝置，選用外資企業生產的低摩阻托輥，選用合資企業生產的鋼絲繩芯輸送帶，選用大型輸送機制造企業生產的滾筒、頭尾架、中間架等鋼結構件，選用大型科技企業集成的自動監控系統，設備總投資1.7億元。

長距離帶式輸送機于2006年5月31日開始安裝施工，2007年6月18日完成重載調試，2007年6月28日開始投入正常運行，根據合同要求將運行至2014年3月。

2 運行管理難點

長距離帶式輸送機是向家壩水電站工程建設的生命線，目前是國內最長距離的帶式輸送機輸送線，具有跨度大、單線布置、運量大且集中、運行工況復雜、工作條件較差、可靠性要求高、管理難度大等特點，運行管理難點具體如下。

(1)對于31.1 km長距離帶式輸送機單線設備，如何進行運行管理規劃、實施，沒有類似成功的經驗可借鑒，只能根據實際情況進行探索、完善，需充分考慮影響設備正常運行的各種因素，否則可靠性很難得到保障。

(2)5條膠帶機為單線聯鎖運行方式，聯鎖啟動、停機時間長(啟動需0.5 h，停機需2 h 10 min)，每條膠帶機運行工況差異大，若出現問題，機頭、機尾會發生堆料，甚至導致輸送帶撕裂，需充分考慮可能出現堆料的各種情況。

(3)B1膠帶機提升高度－211 m，尾部安裝2臺CSB制動器和1臺盤式制動器，運行時電動機處于發電工況(輸送量為2700 t/h時負功率為420 kW)，頭部液壓張緊裝置和輸送帶接頭處于最不利狀態，制動器、液壓張緊裝置及輸送帶接頭均不能出現任何問題，否則會發生嚴重設備事故。

(4)B3膠帶機為V字型布置(中部驅動裝置位于上行段中部)，帶料急停時下行段底部(3出4進部位)發生疊帶現象，尾部(3#洞)帶料、中部無料(4#、5#洞)、頭部帶料(6#洞)時急停，B3 膠帶機頭部、B4膠帶機尾部會發生堆料，必須連續下料防止這種情況發生(若下料至B1膠帶機的小皮帶上的金屬探測儀經常動作，會出現這種最不利的工況)。

(5)長距離帶式輸送機主要布置在隧洞內，驅動裝置布置在洞口，因隧洞地質條件復雜(積水、掉塊、沉降等)、隧洞口地方簡易公路或施工便道很差、隧洞較小(斷面寬5 m、高4 m，檢修通道最窄處寬1.7 m)等原因，設備檢修條件較差，需盡量避免使用吊裝設備作業，材料配件等需多次轉運。

(6)主體工程混凝土澆筑高峰持續時間長(設計最大澆筑強度為34.7萬m3/月)，半成品骨料輸送量大，太平灰巖料場海拔高(最高開采高程1483.0 m)，冬季大霧、冰凍天氣嚴重時毛料鉆爆施工被迫停工，但長距離帶式輸送機為單線方案(含供電設施)，不論哪種原因導致長時間停機，都將嚴重影響主體工程混凝土施工，這對運行管理提出了非常高的要求。

3 運行管理措施

根據長距離帶式輸送機運行管理難點，為確保設備正常運行，滿足主體工程混凝土澆筑高峰期砂石料供應要求，主要做了以下方面的工作。

3.1 組織結構方面

(1)項目副經理兼任作業工區主任。長距離帶式輸送機運行管理不是一個單獨的合同項目，包含在“金沙江向家壩水電站太平料場及馬延坡砂石加工系統工程建設及生產供應”合同內，業主單位是中國長江三峽集團公司，施工單位是中國水利水電第八工程局有限公司，施工單位現場管理機構為向家壩砂石項目部，項目部設立作業工區——長膠工區，負責長距離帶式輸送機及相關設備、設施的運行維護。為加強執行力，提高管理效率，項目部決定由一名副經理兼任作業工區主任，為業主、施工單位、設備廠家等及時落實長距離帶式輸送機相關工作打下了堅實的管理基礎。

(2)對作業工區組織結構進行調整。考慮設備檢修、安全保衛等因素，安裝時在各洞口修建了共7個值班營地，配備機械工、電工，形成7個班組，對洞內段進行了責任劃分。從實際情況看，這種規劃不利于整體管理及運行人員業務素質的提高，管理效率低。在營地已經成型、不能重建的情況下，對班組進行調整，設置兩個機械班、一個電工班，班組分別由1名副主任分管(配1臺微型車)，資源調度能力、工作效率得到了很大的提高，運行人員對各部位的情況均非常清楚。

3.2 管理制度方面

(1)實行設備點檢、帶班巡查制度。按照設備點檢制度的要求，將設備關鍵檢查點、薄弱環節全部列出來，明確檢查、處理要求，印成記錄本，明確日常、專業檢查責任人，發現的問題必須及時處理和匯報，并如實記錄。設備每班次運行時，嚴格按照管理制度及操作規程執行，并安排1名作業工區副主任帶班，必須對31.1 km全線巡查1次，及時處理各種情況，并如實記錄。

(2)實行設備運行管理周報制度。項目部編制了運行管理周報，每周五發給主要管理人員及業主、監理單位。周報包括生產運行情況、故障停機情況、設備檢修情況、備件使用情況、重點監測情況、安全文明施工、廠家服務情況、會議事項落實、需要協調事項、下周工作安排等10個部分，數據詳實，重點突出，查閱周報即可詳細了解各項工作，有利于工作及時落實，并促進管理水平的提高。

(3)對運行人員實行分級動態管理。運行人員中有職工、勞務工、外協工，進場時業務素質參差不齊，自設備安裝開始，項目部就非常重視機電技術人員、技能型工人的培養，多次請設備廠家技術人員進行現場培訓、指導，發放翻印的技術資料，并指定師傅帶、幫、傳。為鼓勵運行人員的積極性，充分體現“責、權、利”，在作業工區實行員工分級動態管理，級別與崗位不完全掛鉤，成本考核獎、定崗定員考核獎等按級別對應的系數及出勤天數計算。實行該制度以來，大部分員工因工作表現突出、努力提高技能等得到晉級，有利于各項工作的開展。

(4)建立安全管理責任體系。在作業工區建立了安全管理責任體系，實行全面安全管理。安全管理責任體系體現了全員、全過程、全方位、全天候，全員即覆蓋了每個工作崗位、每位員工，均有清晰的安全管理責任;全過程即覆蓋了PDCA全過程，事前預防、事中監管、事后追究;全方位即覆蓋了環境、職業健康、勞動紀律、安全技術措施、安全生產實施、防洪度汛、文明施工、機電設備及物資安全等相關的方面;全天候即覆蓋了生產值班24 h。安全管理責任體系還體現了“以人為本、預防為主、安全就是效益”的理念。

3.3 設備技術方面

(1)認真組織設備驗收、咨詢、總結工作。針對長距離帶式輸送機設計、安裝、調試、運行中存在的問題，業主、施工單位邀請國內知名專家，與設備廠家一起進行檢查、分析，投產后1年內組織召開驗收、咨詢、總結會議共5次，提出了咨詢意見、整改措施，對設備運行參數進行調整，對薄弱環節進行改造，提高了設備運行的可靠性。

(2)認真開展設備完善、優化工作。參考國內外長距離帶式輸送機技術、管理情況，結合向家壩實際情況，在運行期間不斷進行設備完善、優化工作，對提高設備性能及可靠性起到了非常重要的作用。如:在CST驅動裝置上安裝了在線濾油機，過濾液力傳動油中的油泥和雜質，延長油品使用時間;購置油品質量檢測分析儀，將按時換油改為按質換油;在B1膠帶機頭部安裝皮帶接頭探測儀，用于加強接頭劣化監控;購置鋼絲繩芯輸送帶點修補、邊修補硫化機，用于輸送帶日常硫化修補。

(3)認真開展設備“小改小革”工作。自設備安裝開始，項目部每年布置一定的“小改小革”任務，鼓勵廣大職工積極參與，“小改小革”有利于提高設備性能，將設備故障消除在萌芽狀態，減少故障停機時間。2008年項目部制定了科技進步獎勵辦法，為“小改小革”提供了更好的氛圍，對皮帶清掃器優化改造、冷卻流量傳感器優化利用、B2膠帶機跑偏調整、下料斗堵塞堵塞檢測裝置改造、電動機柜小車控制改進等一批“小改小革”成果進行了獎勵。

(4)認真落實設備年度檢修計劃。為備戰主體工程混凝土澆筑高峰期(2010～2011年)，自2009年起，每年均制定長距離帶式輸送機年度檢修計劃，并認真落實。檢修計劃以設備順利完成年度生產任務后仍能正常運行為前提，包括液力傳動油更換、滾筒更換(或包膠)、CSB制動器更換、電氣試驗、鋼絲繩芯輸送帶檢測等內容，并請設備廠家到現場檢查指導。檢修計劃一般在混凝土澆筑量較少的月份實施，為高峰期設備連續正常運行奠定了堅實的基礎。

3.4 生產運行方面

長距離帶式輸送機設計為日運行方案，日工作班制:非高峰期2班制、高峰期3班制，日運行時間:非高峰期14 h、高峰期20 h。長距離帶式輸送機使用高壓電動機，全部啟動需0.5 h，半成品骨料從太平料場運輸到馬延坡砂石加工系統需2 h 10 min。2007年、2008年上半年按設計方案運行，每天只能輸送3萬t半成品骨料，主體工程混凝土澆筑時，各項工作均比較被動。

在充分了解設備性能、做好檢修工作的前提下，項目部開始連續運行試驗，2008年7月13日運行24 h，輸送半成品骨料61089 t，首次突破6萬t。多次連續運行試驗證明，長距離帶式輸送機能滿足混凝土月澆筑強度45萬m3的要求，為高峰期連續正常運行積累了經驗，并初步確定主體工程混凝土澆筑高峰期生產運行方案為“輸送量2400～2700 t/h、每班次8 h、連續48 h運行一次、全線檢修一天”，生產任務緊張時可延長運行時間。

4 生產運行情況

自2007年6月28日投產至2011年8月底，長距離帶式輸送機累計運行11420 h、輸送半成品骨料2718萬t(2010年全年累計輸送1000.2萬t)，期間沒有發生人身、設備安全責任事故，沒有發生影響砂石料供應的情況，目前設備狀況良好。

最高單日紀錄:2009年5月22日，輸送半成品骨料68434 t。

最高單次紀錄:2011年3月8日至3月14日，連續運行130 h，輸送半成品骨料345942 t。

最高單月紀錄:2010年12月，輸送半成品骨料1572448 t(2010年12月供應成品骨料153.8萬t，2011年1月14日供應6.86萬t，為世界人工砂石骨料生產供應最高紀錄)。

5 管理改進建議

長距離帶式輸送機正常運行已超過4年，期間遇到了許多的困難，對于類似的工程，提出以下幾點建議:

(1)受地形條件限制，B1膠帶機落差大，B3膠帶機為V字型布置，運行工況復雜，為降低安全風險，適當減小了輸送量，在條件允許的情況下，建議盡量簡化設計;

(2)設備選型時應盡量選用知名廠家生產的性能優良、技術先進、質量可靠的產品，在設計時做好專業配合、接口銜接、系統整合等工作，這是設備正常運行的前提;

(3)應設計、安裝完備的檢測保護裝置、自動監控系統及網絡通信系統，運行管理人員能在中央控制室及遠程終端進行監控，能及時、準確掌握設備運行狀況;

(4)不宜在沿線分散修建值班營地(人員管理難度大、管理效率低)，運行人員應在方便的部位集中居住，可用值班車輛將運行人員送至機頭、機尾部位的值班室;

(5)應根據實際情況認真做好運行管理規劃，包括定崗定員、組織結構、管理制度、營地規劃、車輛配置、檢修計劃、運行方案等各個方面，并在投產后盡早完善。

6 結束語

長距離、大運量、高速度帶式輸送機在國內外大型工程中的應用是目前和未來的主流。向家壩水電站長距離帶式輸送機是在復雜地形條件下通過長距離變坡運行輸送半成品砂石骨料，這條輸送線的建設及運行管理凝聚了設計、業主單位、咨詢專家、監理、施工單位、設備廠家等多方面的心血和智慧，在解決了眾多技術難點之后成功安裝、運行，將為國內外大型水電工程、礦山工程等隧洞長距離帶式輸送機的應用提供寶貴的經驗。

［1］中國水電工程顧問集團中南勘測設計研究院.金沙江向家壩水電站長距離帶式輸送機輸送線實施設計方案復核報告［R］.長沙:中南勘測設計研究院，2006.