广西某银矿选矿流程精益化管理研究
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第27卷第1期2019年2月Vol.27No.1Feb.,2019GoldScienceandTechnology
121广西某银矿选矿流程精益化管理研究唐善茂1,2,刘明凯1,王新宇21.桂林电子科技大学,广西桂林541010;2.广西壮族自治区地质矿产勘查开发局,广西南宁530023
摘要:矿山选矿阶段作为矿石的主要加工处理过程,是影响矿石精矿品位和矿山经济效益的重要因素,选矿流程管理不当会造成矿石精矿品位降低和矿山经济效益的流失。通过分析广西某银矿山选矿流程现状,运用鱼刺图分析法列举该流程面临的主要问题,并进一步利用解释结构模型ISM(InterpretiveStructureModeling)流程分析法找出瓶颈影响因素。模型分析结果表明,该银矿选矿流程存在的最主要问题是精益
理念不强、现场管理不当和原矿石品位低,并针对模型分析结论提出该银矿选矿流程精益化管理建议。关键词:银矿;选矿流程;鱼刺图;解释结构模型;精益化管理
中图分类号:C931文献标志码:A文章编号:1005-2518(2019)01-0121-08DOI:10.11872/j.issn.1005-2518.2019.01.121引用格式:TANGShanmao,LIUMingkai,WANGXinyu.ResearchontheLeanManagementofaSilverOreDressingProcessinGuangxi[J].GoldScienceandTechnology,2019,27(1):121-128.唐善茂,刘明凯,王新宇.广西某银矿选矿流程精益化管理研究[J].黄金科学技术,2019,27(1):121-128.
当下,我国矿业经济受资源储量和环境保护政策的双重约束,传统的“以量取胜”的矿业发展道路已经不能适应时代发展[1]。矿山选矿作为保证精矿品位的重要处理过程,极易造成原矿石的浪费,从而导致经济效益的流失,同时,选矿流程管理不当也会造成环境破坏,不利于矿山可持续发展。注重矿山选矿流程的精益化管理,既能推进矿业市场低迷态势下的矿业经济稳步发展,也能为诸如深部开采的矿业创新发展奠定基础[2]。为提高矿山企业选矿生产效率,保障选矿效益最优,国内外学者们对选矿阶段的改善主要停留在工艺上的优化[3-7]。随着管理科学技术的不断发展,也有众多学者在选矿生产中应用科学管理技术手段,陈保廉[8]对加强选矿管理与提高生产效益之间的关系进行了研究;1997年纪洪斋等[9]开始探索企业总体效益受选矿管理的影响程度,认为加强选矿管理能很大程度地提高企业经济效益;高利坤等[10]对选矿厂的生产流程进行剖析,并对选矿厂管理系统的建立进行了研究;吴陆恒等[11]对选矿厂的设备管理系统进行了设计研究,选矿生产管理得以进一步完善;随后,新兴互联网技术被用于矿山选矿管理系统效能的提高,选矿管理趋向效率化[12-13];黄志勇等[14]开展了过程管理在选矿安全环保中的应用研究,矿山选矿管理理论研究进一步丰富。本文选取广西某银矿选矿流程作为研究对象,运用典型管理和流程分析方法,对定性指标进行量化分析,确定选矿流程存在的问题,分析结果更具科学性;基于模型分析结果提出相应的精益化管理实施建议,对该矿山的可持续发展具有重要意义,为矿山选矿提供了创新管理思路。
1矿山背景介绍
广西某银矿山原矿石成分复杂,是国内外银矿床中较为少见的矿物共生组合类型,银主要存在于硫锰矿和方铅矿中,并与菱锰矿和镁锰方解石相伴生,从矿山规模来看,该矿山是我国第二大银矿采
收稿日期:2018-04-27;修订日期:2018-08-13
作者简介:唐善茂(1965-),男,湖北仙桃人,教授,从事地勘经济发展管理与研究工作。tsm@guet.edu.cnVol.27No.1Feb.,2019
采选技术与矿山管理122场,广西区内第一大独立银矿[15]。该银矿成立于1996年,由地勘单位、民营企业和地方政府三方共同持股组成,主要从事矿山开采和原矿石选矿业务,规模较大,软硬件条件及相关设施基础较好。由于经历了20余年的开采,目前矿山保有矿石量为62.81×104t,但是其中的25.38×104t氧化矿已经无法开采利用,保有的原生矿矿石量为37.43×104t,大部分属于边角矿块和保安矿柱,矿山资源储量正在逐年减少。同时由于受西大明山自然保护区确界影响,该矿山环境保护要求较高,未来发展方向亟待探索。在储量限制和环境保护要求下,原矿石洗选业务精益化管理成为目前减少资源浪费、提高精矿品位、保护环境和避免经济效益流失的重要途径。该矿原矿石洗选作业流程主要包括原生矿石的破碎、磨矿和浮选,最终得到精矿和选矿废弃物(图1)。2选矿流程问题分析该银矿选矿业务经历多年的发展,选矿生产流程较为完善,该矿山企业为了提高选矿产能,对选矿工艺进行了几次改进和技术革新,选矿厂洗选效率有所提高,但未对选矿流程的科学管理进行进一步的优化。随着原矿石储量降低和环境保护要求日趋提高,无法通过量的投入来保障选矿经济效益,同时,该选矿流程因管理不当导致的问题日益严重。运用德尔菲法及相关方法对该银矿面临的问题进行搜集,运用鱼刺图分析法列举选矿流程存在的问题,进一步利用ISM流程分析法找出选矿流程存在的最主要问题[16-17]。2.1选矿流程存在的主要问题通过查阅相关文献资料,结合实地调研,了解矿石选矿各个环节的作业环境及相关设施布局,选矿现场如图2所示。通过调查可知,选矿现场存在环境混乱、设施陈旧、人员散漫和物品摆放无序等问题。进一步根据经典德尔菲法并征询该矿山相关领导和专家组成员的意见[18],认为该矿山选矿经济效益的流失除了受矿石品位降低的影响外,管理及技术人员素质、硬件条件、技术方法和添加剂品质等多方面因素对选矿作业的整体影响亦较大,综合得到该银矿选矿流程主要存在5个方面的问题(表1):(1)人员方面:精益理念不强、技术培训不到位和工作积极性不高;(2)机器设备方面:设备老旧程度高,设备维护频率低;(3)原料方面:原矿石品位低,氧化程度高,浮选药剂效果差;(4)管理方法:各车间缺乏沟通,现场管理不当,自动化作业效率低;(5)环境保护方面:车间环境差,现场器具摆放随意,尾矿处理有待加强。
2.2鱼刺图分析法列举存在的问题为了更直观地了解该银矿目前存在的问题,利用鱼刺图分析来突出人、机、料、法、环各方面存在的主要问题。此外,为了进一步探究选矿流程存在的问题,准确判断该银矿选矿经济效益流失的主要问题,通过对专家组成员意见进行反复分析论证,结合选矿流程实地调研结果,系统化考量该流程存在的问题所得结果与前期调研分析结果一致,确定主要问题为精益理念不强、设备老旧、原矿石品位低、现场管理不当、自动化作业效率低和尾矿处理有待加强(图3)。2.3基于ISM流程分析法的瓶颈因素探析
由于该银矿选矿为粗放式生产模式,选矿流程中存在的问题较为凌乱,且具有一定的关联性,可利用ISM流程分析法找出影响选矿经济效益的瓶颈因素,并对主要问题进行排序。(1)确定主要问题之间的相互关系。定义Pi(i=0,1,2,⋯,6)为各影响因素,P0为选矿经济效益,
P1为精益理念不强,P2为设备老旧程度高,P3为原
矿石品位低,P4为现场管理不当,P5为自动化作业效率低,P6为尾矿处理有待加强。图4表示各因素之间的相互关系,“V”代表行因素对列因素有影响,“A”表示列因素对行因素有影响,“X”表示因素间相互影响。(2)构建邻接矩阵及可达矩阵。根据图4关系
图1广西某银矿选矿流程图Fig.1MineralprocessingflowsheetofthesliveroreinGuangxi2019年2月第27卷·第1期123
唐善茂等:广西某银矿选矿流程精益化管理研究
图,用“1”表示行因素对列因素有影响,否则用“0”表示,构建邻接矩阵A。A=ìíîïïïïïïïïüýþïïïïïïïï0000000101011110000101000000111001110000011000000建立可达矩阵。当(A+I)K-1≠(A+I)K=(A+I)K+1=M(I为单位矩阵)时,则M为其对应的可达矩阵。由于邻接矩阵中只有1和0,属于布尔矩阵,经逻辑运算可得可达矩阵M。
M=ìíîïïïïïïïïü
ýþ
ïïïï
ïïïï
1000000111011110100111001000111011110000111000001
图2选矿作业现场图Fig.2Scenegraphoforedressingprocess
表1广西某银矿选矿流程存在问题分析Table1ProblemanalysisofthesilveroredressingprocessinGuangxi
类别人机料法环问题精益理念不强技术培训不到位工作积极性不高设备老旧程度高设备维护频率低原矿石品位低原矿石氧化程度高浮选药剂效果差各车间缺乏沟通现场管理不当自动化作业效率低车间环境差现场器具摆放随意尾矿处理有待加强原因分析选矿工作人员未接受系统的精益理论培训,缺乏精益管理和生产思维部分工序工作人员不能适应当下岗位,未进行必要的岗前培训选矿流程自动化程度较高,工人空闲较多,容易产生懈怠情况设备工作年限较长,未及时更换现场缺乏设备检修人员,维护主要由设备厂家进行该矿开采年限较长,资源储量有限,开采出来的原矿石品位逐年降低矿石品位降低,保有银矿石含氧化矿较多添加药剂主要为黑药和黄药,因添加比例不当、矿石复杂性导致浮选效率降低破碎、磨矿、浮选各车间相互独立,不能及时交换信息选矿作业管理人员现场管理缺乏一定的科学性由于各车间设备处理来料效率存在不同,流程化作业会导致部分设备空闲车间修建年代早,未进行翻修和改善车间内大型设备固定摆放,其他器具按使用习惯摆放较为随意尾矿处理设备老化,工人环保理念较为陈旧