机械防护与能源隔离在金属铁矿山的应用

2022-04-07王建林贾英杰

矿业工程 2022年2期

王建林贾英杰

(河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿，河北秦皇岛 066000)

0 引言

庙沟铁矿位于河北省秦皇岛市青龙满自治县祖山镇，始建于1987年，是集露天开采、破碎和磨选为一体的大型国有铁矿山。由于产能需要，二期扩建于1994年投入使用，经过多年的设备改造和更新，目前每年生产能力达80万t铁精粉。近年来，国家对安全生产要求不断提高，面对严峻的安全生产形势，为了保证职工的人身安全，根据集团公司要求，以“美国铝业(秦皇岛)公司安全管理经验”为模板，建设庙沟铁矿机械防护和能源隔离体系，用于庙沟铁矿以及庙沟铁矿在建工程外委施工单位的机械防护与能源隔离管理工作。通过完整的机械防护和能源隔离体系，实现庙沟铁矿生产零事故的目标。

1 机械防护与能源隔离定义

机械防护：对机械设备采用有效的防护隔离措施，限制岗位人员身体的任何部位接触到设备的移动、旋转、切割、冲压、弯曲、夹紧点等风险部位，确保所有人员在设备正常运转期间无法到达设备的危险点，机械防护的核心是减少或杜绝人机交互。

防护方式：机械防护主要采用在运转设备四周增设栏杆、防护罩(网)、联锁装置、红外线检测、安全锁等防护方式。

能源隔离：在作业或生产运行过程中，为了防止能量(包括气能、液压能、热能、机械能、电能及核能等)泄露造成人员伤害、设备损坏或环境污染等损失，对可能产生泄露的能源采用盲板盲死、关闭控制性阀门、开关等措施实施隔离的方式，能源隔离的核心是防止能源的泄露。

隔离方式：针对不同的介质，主要采取盲板盲死、关闭控制性阀门、关闭控制性开关、双截断与放泄等，对采用关闭阀门、开关的隔离措施，还要上锁(防止操作)，对不能上锁的要悬挂警示标志并进行告知。

2 庙沟铁矿机械防护与能源隔离现状

2008年以来，经过多年的安全改造，庙沟铁矿各作业区对所有生产设备运转部位进行了必要防护，做到了“有轮必有罩，有轴必有套”，岗位及其他人员无法靠近设备运转部位，但是，对于能够轻易靠近的运转设备，如皮带运输机、破碎机的破碎腔、球磨机筒体以及分级机等，存在一定的安全隐患。电气部分只是对配电室和变压器室进行了上锁处理，一旦岗位人员进入配电室后，仍能够轻易打开配电柜，存在触电的危险。现场的设备启动箱的启动按钮都是裸露在外的，在平时检修或者抢修设备过程中，如果沟通不到位，岗位人员或者其他无关人员误操作启动设备，可能会发生机械伤害事故，给单位和个人带来不必要的损失,所以在运转设备周围增加围栏并上锁是很有必要的，这样能够有效地隔离人与运转设备，并大幅降低误操作的可能性。

3 锁具选择

将简单的隔离锁具应用于实际的检修安全管理工作中，不断创新，创造性地将事故发生的可能性降低，利用能源隔离锁具锁闭形式彻底消除人为误操作，确保各种检修安全[1]。机械防护与能源隔离的核心就是增加防护栏和上锁，由庙沟铁矿设备保障中心牵头组织各作业区设备主管领导一起研究，根据各作业区现场的实际情况，有针对性地制定了《庙沟铁矿机械防护与能源隔离锁具管理办法》，该办法规定了防护栏的制作标准以及锁具的使用方法，为了减少无关人员接触运转设备和误操作，对配电室、机旁操作箱和设备护栏等按照规定上锁。锁具根据使用类型分为集体锁、个人锁以及主任锁。

集体锁采用三角钥匙的锁，集体锁钥匙是通用的，钥匙放在岗位工隔音间和维修工休息室的指定地点。个人锁选用挂锁，每个挂锁上面贴上标签，标签上面备注个人锁所有人的姓名和联系方式，方便在检修完成后或者需要临时解锁时能及时联系到上锁人。主任锁用在危险性较大的场所，由作业区主管设备主任掌管专用钥匙。

4 庙沟铁矿机械防护具体方案

为了保证机械防护的防护栏统一美观，防护网高度设置为2 m，角钢采用40 mm×40 mm，焊管管径采用DN32 mm，防护网采用钢丝网，网孔孔径不大于5 cm，不得使用尼龙网，防护网一定要焊接牢固，所有栏杆护栏制作完成后刷黄色漆。防护栏安装后确保做到任何人不能接触到运转设备或到达运转设备工作范围内，防止人身伤害事故的发生。需要接触或接近设备时要保证设备处在停止状态，每台独立设备护栏周围留一个检修门，方便维修人员或岗位人员在点检和维修设备时通过检修门靠近设备，检修门平时处于锁闭状态。在作业区现场悬挂机械防护与能源隔离示意图，提示进入作业现场的职工所在位置的风险点，机械防护与能源隔离示意图如图1、2。

图1 中细碎风险源分布图

图2 设备风险源分布图

1)皮带运输机防护。在皮带运输机两侧及上方三面安装隔离护栏，两侧护栏高度设置为2 m×1.5 m，护栏采用可拆卸的安装方式，在皮带运输机两侧焊接焊管，将护栏插进焊管内，保证在检修作业时能够拆装方便。通过改造，使皮带运输机处于隔离状态，防止岗位人员碰触到运转中的皮带运输机，发生皮带绞伤事故。

2)井采作业区台车。井采作业区共有两辆台车，在台车作业区域3 m范围内加装可移动式防护栏，方便在台车移动到新的作业区域时重新安装防护栏，保证在台车作业过程中其他无关人员无法靠近台车，避免发生危险。

3)铲运机。井采作业区共有3台铲运机，铲运机属于移动设备，用于井下装运矿石。铲运机驾驶室门挂上岗位个人锁和维修个人锁，检修时悬挂警示牌，同时按照移动设备标准，在铲运机驾驶室外增加声光报警器和警示灯，提示周围人员远离铲运机，避免因铲运机作业发生碰撞事故。

4)道路实现人车分离。在矿区内实行人车分离，按照地形和实际需要设置相应的隔离桩实现人车分离，保证矿区内行人安全。

5 庙沟铁矿能源隔离实施方案

5.1 变压器隔离措施

1)室内变压器。变压器通高压，属于重大危险点，无关人员随意靠近存在触电的危险。由于变压器平时维护量比较少，不需要经常开关变压器室，所以变压器室设置一把主任锁。需要检修变压器时电工班长找作业区主管主任提出书面申请，写明作业时间、作业人员以及作业内容，经过主管主任确认之后，电工班长拿专用钥匙去开锁，维修电工如果在检修未完成时需要离开，由检修电工上个人锁后方可离开，检修完成后由电工班长上好主任锁并归还专用钥匙。

2)露天变压器。受场地限制，庙沟铁矿作业区现场共安装了10台露天变压器用于生产供电，在露天变压器周围设置围栏，围栏高度统一设置为2 m，在围栏上安装防护网，在围栏一侧设置一个检修门，用于检修出入，检修门安装主任锁。

5.2 机旁操作箱隔离方案

由于机旁操作箱数量较多，如果统一更换，费时太多，所以由各作业区统计该作业区机旁操作箱数量及尺寸，按照现有机旁操作箱尺寸定制护罩，将启停钮和转换开关罩起来，实现能源隔离的目的。新增加的护罩上留出3个锁孔，在检修作业时能够让电工、维修工和岗位工同时上3把个人锁,在设备检修时，由参与检修的人员将个人锁锁在机旁操作箱护罩的锁孔上，在检修完成后由上锁人撤去个人锁，只有当所有个人锁都解除后才能够启动机器，有效地防止在检修过程中有人私自启动机器，给正在检修作业的人员造成伤害。改造效果见图3、4。

图3 水泵启动箱

图4 圆锥启动箱

5.3 照明箱及检修电源隔离方案

1)照明箱隔离方案。改造前，作业区的照明灯开关采用DZ47空气开关，开关照明灯时，需要岗位人员打开配电箱，然后手动去操作开关的通断，存在触电风险。改造后，用交流接触器控制灯的开关，在配电箱面板上增加启停控制按钮，配电箱里面安装接触器，每个接触器控制一路灯，使岗位人员无法直接接触到开关和电源，降低触电风险。

2)检修电源隔离方案。在每个检修电源箱旁边安装一个防水防触电型墙壁插座，墙壁插座上级安装漏电保护器，墙壁插座用于平时接抛光机、手电钻等手持电动工具，不需要维修人员去手动操作断路器，降低触电风险。

3)电焊机电源。在改造之前，使用电焊机时，需要维修人员在电源箱里面的断路器上安装电焊机一次线，通过改造，在原来的检修箱旁边安装上专用的插座，电焊机一次线安装上专用插头，避免每次使用电焊手动操作断路器断电，降低触电风险。

5.4 配电室和配电柜能源隔离方案

1)配电室大门上一把主任锁，配电室逃生门在内部上锁，外部禁止上锁，配电室大门钥匙由主任掌管，每次开门做好开门记录，详细记录开门人、进入时间、离开时间以及进配电室事由。

2)配电室内配电柜门安装3个锁位，能够同时上一把集体锁、两把个人锁。平时配电柜前后门上集体锁，保持配电柜处于锁闭状态；需要检修时，由电工停电操作后，在配电柜门上挂上电工和维修工个人锁，在检修完成后，电工和维修工分别撤去个人锁后，再由电工进行送电操作，有效避免由于维修工在检修过程中，由操作人员误操作启车带来危险。

5.5 水阀门隔离方案

水阀门作为能源风险点，在检修过程中，如果岗位人员未与维修工沟通私自打开水阀门，存在一定的危险，所以对水阀门也进行能源隔离。具体操作方法是用链锁锁定水阀门，需要检修时由维修人员关闭阀门并上个人锁，检修完成后再由维修工打开个人锁并打开阀门送水。

5.6 天车隔离方案

天车主要是在厂房内吊装备品备件使用，在吊装过程中存在物体坠落的风险，所以在天车大梁上安装红色警示灯，警示灯随着钩具上升下降而改变光圈大小，警示天车下面的人员远离光圈，防止物体坠落砸伤下面工作人员。

5.7 移动设备

庙沟铁矿的移动设备主要包含吊车、钩机、装载机、推土机以及牙轮钻等车辆，在可移动车辆驾驶室四周安装红色警示灯，在车顶安装声光报警器，在移动设备启动后，声光报警器启动，警示周围人员车辆启动，同时驾驶室四周的红色警示灯启动，灯光照在移动车辆四周3 m范围内，警示周围人员不能进入车辆3 m范围内，避免发生碰撞危险。