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后露天矿山企业全周期资源清洁高效利用可持续发展的创新实践
近年来,首钢矿业结合自身后露天开采特点,以技术创新和管理创新融合为引领,聚焦后露天矿山企业资源全周期清洁高效利用,以建设美丽矿山为目标,构建“12145”企业可持续发展管理架构。坚持创新引领,依托全生命周期应用有限资源、高效利用尾矿库土地资源发展光伏产业等商业手段,创新资源接替期管控模式,通过管理手段优化生产关系,促进了企业商业模式和生产组织模式的变革,拓展了可持续发展途径。
实施背景
后露天矿山落实“科技强安”战略的必然选择。
首钢矿业作为步入后露天开采的传统现代化矿山,必须坚持“首钢为首”的管理理念,国家“科技强安”战略,通过技术与管理创新,从根源上消除后露天矿山重大安全隐患。
后露天矿山创新发展模式的客观需要。
我国80%以上大中型金属矿山已进入后露天开采时期,普遍面临高质量转型发展的压力。首钢矿业需要发扬“敢为天下先”的首钢精神,对露天采场边坡、排土场、尾矿库进行安全绿色高效治理,逐步实施生态花园恢复,化解企业发展用地紧张矛盾,助力传统矿山企业向资源清洁高效利用转变。
后露天矿山创新引领经营生产变革的内在需求。
首钢矿业积极践行“两山”理论,还民绿水青山,面向后露天开采、转地下开采、全周期美丽矿山建设出新招、谋新局,形成有始有终的“全周期”美丽闭环,破解时代命题。
内涵和主要做法
顶层设计,构建全周期资源清洁高效利用管理架构。
首钢矿业为推进矿山资源全周期资源清洁高效利用可持续发展,明确了“一个核心、两个融合、一个目标、四个手段、五个原则”的“12145”管理架构思路。“一个核心”即坚持创新资源接替期管控模式,以满足首钢集团对铁精矿原料需求为核心;“两个融合”即主流程工艺技术创新引领大岗位融合提素、大专业融合提效;“一个目标”即以技术创新引领企业商业发展模式转型、资源全周期清洁高效利用引领企业生产组织模式变革,以最终建设美丽矿山为主要目标;“四个手段”即以创新资源接替期管控模式、高价值可持续回收利用矿山固废资源、高效利用尾矿库土地资源发展光伏清洁能源产业、矿山全生命周期生态恢复治理促进美丽矿山建设为主要手段;“五个指导原则”即采矿技术管理与创新资源接替期管控模式长期结合、采场边坡安全生态治理与转地下开采全周期相结合、排土场尾矿库固废资源综合利用与美丽矿山建设长期结合、尾矿库绿电开发利用与转变采选生产组织模式长期结合、构建后露采矿山资源全周期清洁高效利用管理架构与安全智能、生态美丽矿山建设长期结合。
以技术创新为引领,高效挖掘资源接替。
技术创新为采矿安全技术管理提供基础支撑。安全是美丽矿山的根本保障,首钢矿业先后投入治理费用1.22亿元,定期对采场边帮进行稳定性分析研究、安全治理。完成边坡雷达在线监测系统建设,实现了采场边坡位移、爆破振动监测全覆盖,确保了边坡安全稳定。
面向地采管控利用资源实现资源持续供应。资源是美丽矿山生存的基础,首钢矿业居安思危,以满足首钢集团对铁精矿原料需求、实现持续供应为目标,创新资源接替期管控模式,超前谋划战略布局。精准计算采场大盘存量和欠量,科学确定露天开采年限延长到2029年。科学管理减损减排做增量,采取三维爆破技术、供配矿大计划管理、提原降尾等管理措施,减少矿石损失,降低尾矿排放,利用在线矿石干选技术等,化解排土场矿石流失隐患,缓解供矿压力。
挖掘固废资源,实现全生命周期高效应用。
建设高价值排土场固废资源全周期清洁回收项目。绿水青山是美丽矿山的梦想,水厂铁矿印子峪、侯台子两个废弃排土场邻近滦河、村庄,占地2055亩,每年需要投入大量资金进行综合治理。首钢矿业主动压实矿山环境生态治理主体责任,以矿山固废资源高价值可持续回收利用为抓手,以彻底消除安全、环保隐患,造福社会,还滦河西岸“原汁原味”的绿水青山为目标,完成大型绿色智能高效磁铁矿石加工产线建设。项目创新采用棒磨制砂工艺等安全、环保、智能、节能设计,实现了利用排土场固废物回收矿石、生产建材,产生的尾泥等全部回收用于复垦。排土场取土工序采用采掘抑尘、封闭运输、全电力设备采掘和运输等节能环保措施;产线安全、环保设计齐全可靠,厂区及周边、固废处置完毕的排土场均实施花园式生态治理。项目年回收矿石、粗精矿63.98万吨,年生产建筑砟、建筑砂680.53万吨。
创新生产管理模式,打造首钢优质建材新名片。首钢品牌是美丽矿山建设的追求,水厂铁矿磁铁矿石加工产线项目建成后,围绕年底实现“稳质量、创品牌”,量化了“投产期、达产期、提产期、稳产期”四个小阶段目标的管理引导机制。组织各专业制定6方面24个控制措施,将产线效率、产线作业率、产品产率、产品质量异议等4个指标作为一级管控指标,同时向下衍生出二级指标和三级指标,搭建起一套互为联系、相互支撑的指标构架。围绕智能化建材产线建设,自主开发了9个分控单元11个自控程序,将排土场取料纳入采矿一体化智能平台管理、磁铁矿石加工产线纳入智能化工控“一张图”,提升了产线智能化管理水平。
应用闲置土地发展绿电,实施商业模式创新。
引入商业合作伙伴,高效应用闲置土地资源。低碳是美丽矿山的责任,践行“双碳”目标永无止境。首钢矿业充分利用闭库尾矿库坡面进行绿化实现固碳增绿,建设光伏发电,挖掘面积广阔的库顶区域,实现“绿电碳减排+生态治理”目标,拓展了尾矿库“绿化”新概念。为高效应用闲置土地资源,在水厂铁矿尹庄尾矿库划出3000余亩库顶土地,引进商业合作伙伴中电建迁西新能源有限公司,共同高效开发闲置土地资源,联建100兆瓦光伏工程。实现了板上发电、板下固沙的生态效应,对推进采矿业尾矿库生态治理,促进经济绿色低碳发展具有重要示范意义。该项目每年可节约标准煤4.68万吨,减少二氧化碳排放3.12万吨,减少二氧化硫排放0.13万吨,所发电力就地用于首钢矿业绿色开发和矿石加工,成为首钢矿业践行“两山”理论,践行国企责任担当的生动体现。项目投入以来,年实现绿证效益2193万元。
充分消纳绿色电能,催生生产组织模式变革。尹庄尾矿库光伏发电工程2024年6月17日正式投入使用,采用“自发自用,余电上网”模式,所发电力由首钢水厂110kV变电站用电负荷就地消纳,实现生产组织经济用电效益最大化。为鼓励各单位多用绿电,首钢矿业制定光伏消纳率指标、组织供电线路改造、优化设备检修时间、安排用电设备在光伏发电高峰时段全负荷运转,不仅最大限度降低电价,也降低了原来设备在夜间电价低谷期全负荷运转带来的安全风险。光伏绿色发电,使得企业由原来的“用电大户”、需要控制用电设备开动,向“家有余电”、需要增加用电设备开动转变。从而促使首钢矿业逐步淘汰耗油多、污染大的矿车,引进用电的矿车,促进运输工序向清洁无污染转型,年可节省电费2600万元以上。
管理创新优化生产关系,支撑高质量发展。
管理创新是美丽矿山建设的催化剂。首钢矿业实践企业资源全周期清洁高效利用、建设美丽矿山的过程,本质是一个通过管理手段优化新生产关系的过程。需要打破专业、区域、岗位壁垒,以提效率、调结构、降成本为目标,以主流程工艺技术创新引领“大工序、大岗位”融合提素,以安全、环保、生产、技术等多专业融合促进矿山“大管理”融合提效,促进生产关系优化升级。
专业融合提升管理效率降成本。水厂铁矿以工序流程高效低耗为纵轴,以专业管理安全智能高效为横轴,以促进矿山高质量转型升级为核心点,构建大专业、大工序管理模式,促进各专业融合,提升管理效率。技术经济指标的进步带动了经营生产成本的降低,其中火药费降低496万元、柴油费降低144万元、钢球费节支90万元、采矿电费节支445万元、选矿电费节支53万元。
技术创新引领,整合工序岗位间的生产关系。水厂铁矿在完成选矿“一张图”升级的基础上,把破碎、磁选、过滤工序纳入一个作业单位进行集中管理,融合后实现了专家和领军人才的共享。各专业联合开展破碎系统均匀稳定给矿和破碎振动筛筛网优化调整研究。以大区域化为导向重塑破碎工序岗位,破碎新厂工序原设置5个小区域,磁选新厂工序原设置4个小区域。通大区域化融合重塑,破碎新厂工序融合3个区域,精简岗位9人,磁选新厂工序融合3个区域,精简岗位6人。通过岗位融合提素,水厂铁矿减员增效为1239.5万元。
资源全周期清洁高效利用是美丽矿山建设的长效机制。社会价值是美丽矿山建设的重要评价。近年来,首钢矿业结合自身后露天开采特点,践行新发展理念,坚持技术创新和管理创新融合引领,把发展光伏和建材产业、清洁能源推广应用等资源全周期清洁高效利用措施和美丽矿山建设长期结合,引领企业社会价值的提升。
创新实践的效果
后露天矿山企业全周期资源清洁高效利用可持续发展的创新实践,是首钢精神在新时代矿山企业管理应用中的生动体现,给矿山企业带来的不仅是每年破亿元的经济效益,还促进了后露天矿山商业模式和生产组织模式的变革,拓展了美丽矿山发展途径,烙印了“后露天矿山全周期资源清洁高效利用”新名片,促进了技术和管理融合创新,提升了后露天矿山向美丽矿山转型发展核心技术驾驭能力。(本文获得第二十六届首钢管理创新成果二等奖,本版刊发时有删节)