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摘要：皮带机因其对物料适应性强、输送能力大、结构简单、能耗低等优点在工矿企业生产活动中被广泛应用。但其在高效工作的同时，因其自身连续性运转且速度快，头部、尾部、拉紧部位等部位易发生员工手或身体部位被卷入，造成手或身体绞伤，严重的会使身体被卷入绞碾伤致死。酒钢集团宏兴股份新疆昕昊达矿业有限责任公司，在经历一起员工因皮带机卷入机械伤害死亡事故后，实施皮带机无人值守改造，提升本质安全水平，有效降低发生事故概率。
关键词:皮带机,无人值守,隔离,联锁保护
皮带机是以挠性输送带作物料承载和牵引构件的连续输送机械。一条无端的输送带环绕驱动滚筒和改向滚筒，两滚筒之间的上下分支各以若干托辊支承，物料置于上分支上，利用驱动滚筒与带之间的摩擦力曳引输送带和物料运行。因其结构简单，工作平稳可靠，对物料适应性强，输送能力大，功耗小，在钢铁、煤矿、物流以及交通运输等行业被广泛运用。本文中介绍的酒钢集团宏兴股份新疆昕昊达矿业有限责任公司（以下简称“酒钢昕昊达矿业公司”）拥有各种型号、规格皮带机90余条，分布于选矿、球团、煤气发生炉煤制气等工艺环节中，作为日常生产连接各道工序的大动脉，转运物料达360余万吨/年。
1皮带机存在的主要安全风险
皮带机在高效工作的同时，因其自身连续性运转且速度较快，在经常有人接近的皮带机的头部、尾部、拉紧部位和皮带机改向部位是易挤夹部位，凡是皮带机不能被抬起，产生一个距挤夹50mm以上距离之处的托辊与皮带机之间，也被认为是易挤夹部位，以及凸弧段相邻两组托辊的夹角大于3°的托辊处、承载分支皮带机过渡段内的托辊处、导料槽下方的托辊处、压带轮下方的托辊处及压带轮与皮带机之间也是易挤夹部位，各易挤夹部位均容易使操作者发生手或身体部位被卷入，被转动的机构缠绕等机械伤害，造成被卷入操作者的手或身体绞伤、皮肤裂伤、骨折，严重的会使操作者被卷入绞碾伤致死。2皮带机机械伤害事故原因分析
2.1使用的工器具卷入
该皮带操作工在使用铁锹倒料过程中，铁锹被卷入正在以1.25m/s带速运转的皮带机尾滚筒夹角处，皮带操作工手握铁锹，身体瞬时被一同带入皮带机。（注：据资料表明一般人的极限反应速度在0.2s～0.3s之间，一旦使用的工器具或身体某部进入正在运转的皮带机的危险夹角处，势必会受到机械能的伤害。）
2.2安全防护缺失
酒钢昕昊达矿业公司发生事故的造球1#皮带机下层及机尾滚筒夹角等处的危险部位暴露，危险部位缺少安全防护设施，设备本质安全程度低，皮带操作工在作业过程中存在接触危险部位的安全风险。
2.3设备管理不善
酒钢昕昊达矿业公司对发生事故的造球1#皮带管理不善，事故发生前该皮带机因皮带接头两侧张力不均，皮带机机尾机架有轻度歪斜，导致皮带长期跑偏运行。另因皮带机机头自制刮料器刮料效果差，导致皮带机撒料、掉料严重，如处理不及时，会导致皮带机故障停机，设备隐患及风险长期存在。为保证皮带机能够正常输送物料，需由皮带操作工经常性地对散落物料进行清理，清理作业频次和清理量的增加，间接增加了作业的安全风险。
2.4教育培训效果不佳
酒钢昕昊达矿业公司对员工的安全教育培训形式单一且不具体，没有分工种、分专业，结合生产过程中的危险和有害因素等，有针对性地开展安全教育培训，教育培训过程把关不严，缺乏对培训效果的有效检验手段。
2.5安全工作标准低
酒钢昕昊达矿业公司对设备安全防护装置，长期存在的隐患问题没有提出整改要求，继续冒险组织生产，对员工长期清理散落物料作业活动的危险源辨识不到位，安全操作规程不完善、适宜性差，未对皮带机散落物料清理作业过程详细规定，对作业过程缺乏指导，致使员工安全意识不强，作业过程中长期冒险作业。
2.6安全管理不到位
酒钢昕昊达矿业公司对员工安全监护工作落实不到位，该皮带操作工的安全互保对子没有严格落实作业过程中的“互相保证、互相监督、互相提醒、互相照顾”管理要求，没有监督其安全互保对子执行各项安全管理规章制度、岗位安全操作规程。事故发生时，酒钢昕昊达矿业公司未规范建立健全全员安全生产责任制度，包括皮带操作工的互保对子、师傅，所在班组的班组长、所在作业区的设备管理人员、专职安全管理人员等，均对个人安全责任存在或不清或失职的问题，各级人员安全履职意识和能力不足，事故隐患长期存在没有得到有效治理，导致对现场长期存在的冒险作业行为失管失控。此外，酒钢昕昊达矿业公司安全监督检查不力，对员工日常作业行为、设备的危险和关键部位、生产工序的关键环节等，缺乏有效的监管措施，对人员、设备等出现管理“死角”“盲区”。
该起机械伤害事故是典型为，人的不安全行为和物的不安全状态，两者恰巧在同一时间、同一空间出现，最终发生安全事故，充分印证了以下两个安全管理理论：一是轨迹交叉理论。设备故障（或物处不安全状态）与人失误，两事件链的轨迹交叉就会构成事故。在多数情况下，由于企业管理不善，工人缺乏教育和训练，或者机械设备缺乏维护、检修以及安全装置不完备，导致人的不安全行为或物的不安全状态。二是墨菲定律。如果有两种或两种以上的方式去做某件事情，而其中一种选择方式将导致灾难，则必定有人会做出这种选择。如果事情有变坏的可能，不管这种可能性有多小，它总会发生。
3皮带机事故防范措施
为预防皮带机伤害事故，保障员工在作业过程中的安全与健康，酒钢昕昊达矿业公司实施皮带机无人值守，采用网络化、高清、满足高粉尘工矿环境条件下的方案，完善皮带机的防护装置，提升设备本质安全化水平，消除“物的不安全状态”，实现本质安全。
3.1皮带机实施“硬”隔离
酒钢昕昊达矿业公司依据《带式输送机安全规范》（GB14784-2013），对所有皮带机滚筒的防护实施安装固定式防护罩，从防护罩的边缘到皮带机滚筒中心线的距离，根据皮带机滚筒直径不同，设置距离控制在不小于950mm～1150mm之间，防护罩内侧至皮带机滚筒体端面的距离设置在20mm～80mm之间，防护罩采用金属框架加钢板或多孔板、钢板网、钢丝网组合进行制作。安装的防夹楔与皮带机、滚筒间的间隙符合要求，材质选用减磨材料、型钢或钢板，其长度按照等于滚筒体的长度，厚度在50mm进行设置。对于输送松散物料的皮带机，在凸弧段内相邻两组承载托辊的夹角大于3°的位置，对托辊两侧用防护板进行防护，防护板采用金属框架加钢丝网进行制作，安装在凸弧段第1组托辊前300mm处、高度在成槽形的皮带机边缘线上部250mm和下部200mm之间。在皮带机上下层托辊两侧安装金属框架加钢丝网（开口触及满足指尖4＜e≤6）的防护板，滚筒防护罩采用内侧与滚筒体端面距离在20mm～80mm的金属框架加钢丝网的防护罩，拉紧装置上部改向滚筒的两侧及顶部设置防护网，在重锤下方地面上设置由防护板组成的高度为2.5m的防护区，并在防护板上安装警示标志。
3.2皮带机实施无人值守
酒钢昕昊达矿业公司将皮带机区域进行全封闭，在进、出口安装栅栏门，栅栏门上装电气解锁配电箱，并配电插销锁实现栅栏门自锁功能。考虑区域噪音、视线等环境问题，安装扬声喇叭、摄像装置，便于各岗位之间的联系和视频监控。视频监控采用IP网络监控模式，前端为网络红外高清摄像机，后端为NVR网络视频摄像机存储，采用工业级交换机作为视频流交换平台，并定制监控软件，各皮带机关键区域监控摄像机通过统一的NVR进行存储，存储时间保证不少于3个月，便于后期调取录像。栅栏门侧安装网络可视对讲机，通讯传输至生产集控中心远控平台端，生产集控中心配置工作人员负责管理。在员工进入皮带机区域前拨通对讲与生产集控中心进行联系、报备，经生产集控中心工作人员确认、记录信息后操作解锁，皮带机栅栏门开启，人员进入皮带机区域。
3.3皮带机实施联锁保护
酒钢昕昊达矿业公司为使皮带机更加安全可靠，在皮带机上分段距离安装声光报警装置，将声光报警装置与远程启动控制进行联锁，当远程按下皮带机启动按钮后，声光报警装置先启动发出声光报警信号，警示周边作业的人员，皮带机即将启动。声光报警信号在设定的报警时间结束后，皮带机延迟启动。另在皮带机区域进出栅栏门上安装行程开关和增配一组控制箱，配置12V直流继电器，开关接点串联接入对应皮带机的控制回路，利用控制器释放输出触点功能，实现栅栏门超时开启，皮带机立即停止的安全联锁，防止非准入人员进入皮带机区域。同时，为皮带机操作人员配备智能安全帽，在人员跌落、受到猛烈撞击或脱帽时后台会收到报警，支持GPS定位，方便管理人员调配和救援，实现作业人员动态实时监控，同时在信号较弱的皮带机区域加装信号放大器，保障生产集控中心工作人员与皮带机操作人员联系畅通。
3.4解决皮带机“落料”清理问题
皮带机卫生量的产生主要是机头、机尾散落物料，机头位置落料通过使用聚氨酯皮带清扫器代替传统的刮料器，实现将皮带机工作面大部分粘料清理至下料口内。另外皮带机下方设置下料溜槽或接料槽，将皮带机部分粘料清理在固定的位置。皮带得跑偏问题主要是由于皮带机滚筒粘料所造成的，针对这点酒钢昕昊达矿业公司使用皮带机包胶滚筒代替传统的钢制滚筒，包胶滚筒滚皮的优点是使用周期长且不易粘料，在可逆皮带机或者经常跑偏的皮带机上安装滚皮宽度为550mm～600mm的包胶滚筒，对防止皮带跑偏有较好的效果。同时，在皮带机支架上层每隔10m～20m安装1组机械式纠偏托辊，上层纠偏托辊两侧的护栏外移100mm,防止护栏卡组造成纠偏托辊失效，支架下层每隔10m～20m安装1组纠偏托辊，纠偏托辊均采用锥形摩擦托辊，实现自动调偏。解决皮带机漏斗堵料问题。漏斗堵料是由于仓壁粘料堆积和漏斗尺寸小及角度不适造成，通过在仓壁安装高分子尼龙衬板，同时将部分漏斗尺寸增加、角度根据现场空间增加到最大，在漏斗口的位置安装防堵料报警及停机装置，将该装置与皮带机进行联锁，当料位达到设定的位置皮带机自动停机，避免事故扩大，实现皮带机运行不带料、不落料，降低了员工的清理量和作业产生的安全风险。
3.5管控“人的不安全行为”，杜绝违章
酒钢昕昊达矿业公司制定《皮带系统作业安全管理要求》，明确规定皮带下方、机架、头尾轮、改向/配重滚筒及托辊黏料处理，更换托辊、托辊支架、清扫器、挡料皮以及进入漏斗内等作业必须办理停电手续。实行每班定时清扫皮带卫生，清扫时必须停机，并2人以上作业，卡断2道事故开关、挂牌，并电话报告生产集控中心。同时规定皮带系统狭窄侧卫生清扫必须停电，并将其纳入酒钢昕昊达矿业公司安全生产“红线”行为清单进行管控。依据《企业安全生产标准化基本规范》并结合实际，制定《深入开展反违章工作的实施方案》，组织各级人员培训学习，深入理解、认识习惯性违章的危害，持续开展全员、全方位的安全风险辨识工作，不断完善岗位安全操作规程和风险管控责任清单，建立习惯性违章具体行为清单，按性质将违章细分为“作业性违章、装置性违章、指挥性违章和管理性违章”，持续开展安全生产反违章工作，开展违章行为专项整治工作，规范特殊人群日常安全管理，营造全员反违章的浓厚氛围。坚持以现场为中心，通过现场检查、视频回放等多种管理手段，查处各类习惯性违章行为，严查严处并曝光各类违反安全生产“红线”的行为，保持高压态势，使员工养成按章作业的行为习惯。
3.6压紧压实各级人员安全责任
酒钢昕昊达矿业公司按照《中华人民共和国安全生产法》，建立健全全员安全生产责任制度，责任清单和考核标准。按月开展安全履职检查，按季度开展评分排序，对履职不到位的进行检讨、约谈、通报、考核，以“扫面子”“扣票子”的方式，倒逼各级人员自觉履职。在全公司范围内推行安全生产网格化管理，将公司组织机构（作业单元）划分成若干网格，以落实岗位责任为抓手，明确界定网格内的人、事、物、环、管的工作职责和工作任务，构建起一个“自下而上”，全覆盖、无盲区的安全生产管理网络，实施管理技术人员安全包保、责任挂靠网格，建立起“层层负责、人人有责、各负其责”的工作体系。针对皮带机管理，各级管理技术人员对生产集控中心工作人员“呼叫应答”执行情况及作业人员接触皮带机“三要素”落实情况进行检查，按照管理制度落实责任。
3.7注重安全教育培训的实效性
酒钢昕昊达矿业公司结合实际，创新安全教育培训方式，采取“理论+实践”“线上+线下”模式，强化安全教育培训与考核。同时，完善安全生产互保、联保、自保管理制度，辨识单人、偏远高岗位安全风险，制定控制措施，监督落实，推进落实安全互保制度化、规范化，使“四个互相”职责真正落实落细，发挥作用。
3.8多措并举监管方式多样化
酒钢昕昊达矿业公司在生产现场安装视频监控，对员工日常作业点位、设备的危险和关键部位、重点危险场所等实施24h全程监控，定期通过视频回放，检查作业过程。实施行为观察，通过“人盯人”观察整个作业过程，从中识别出作业活动中可能存在的风险环节，加以辨识和控制；针对特殊时段（夜间、交接班、餐前餐后）实施不定期巡检巡查。按照责、权、利对等原则，制定安全管理绩效考核办法，完善安全生产激励机制，制定安全生产星级办法，通过正向激励和反向处罚“双管齐下”，进一步落实全员安全生产责任，提升安全绩效。
4结语
酒钢昕昊达矿业公司通过分析皮带机安全风险，采取皮带机隔离、联锁，无人值守等方式，全面提升了皮带机系统的本质安全水平，通过不断强化安全管理，完善构建“生命至上安全第一”的安全文化体系，健全全员覆盖的安全教育培训体系，健全科学完备、执行严格的安全生产制度体系，建设严格高效的安全管理体系，打造本质安全型员工、设备、设施、环境、岗位，增强了预防皮带机事故的能力。
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