《矿建企业以降本提效为目标的机械化施工管理》（唐广辉陈伟光高新风）-安徽煤炭网

中煤第三建设（集团）有限责任公司二十九工程处，隶属于中煤第三建设（集团）有限责任公司，是安徽省国资委管理的一家大型国有矿山建设企业，年施工能力30亿元以上，具有承揽各类立井、斜井、斜巷、平硐、隧道、注浆及建筑安装、路桥施工的能力。建处以来，多次创、破立井施工和平斜巷施工全国纪录，并始终保持着立井和煤巷施工的全国最高纪录，企业综合实力连年位居中国煤炭建筑施工企业第一名，是国家级“守合同、重信用”企业。

建处以来，我处多次创、破立井施工和平斜巷施工全国纪录。施工并主要申报的山西潞安高河矿井工程荣获中国建设工程“鲁班奖”，施工的陕西黄陵矿业二号煤矿工程获评“国家优质工程奖”，施工的山东岱庄、陕西黄陵等50多项立井井筒和斜井及硐室工程分获省部级优质工程和“太阳杯”奖，先后取得省部级以上科技成果40余项。尤其在亚洲第一冻结、世界罕见特厚表土层鲁能菏泽煤电公司郭屯煤矿主井井筒治水工程中，采取静水抛碴封底注浆技术，并一次成功，为我国煤矿深立井治水积累了宝贵经验，该工法被评为部级工法，其关键技术荣获全国“第四届安全生产科技成果”一等奖，并获A级推广项目称号。

2016年以来，二十九处紧紧围绕集团“立足主业、多元发展”的发展理念，通过转型升级，逐步形成了山西、陕西、内蒙7大矿建施工区域和多项非煤工程齐步并进的“7+N”型多元化发展格局。

五阳煤矿是山西潞安矿业集团公司大型现代化生产矿井之一，也是首对开采深度最深的高瓦斯矿井，位于山西省长治市襄垣县王桥镇境内，井田内各类构造较多，地质条件复杂。我单位承建的五阳煤矿南岭风井二期工程，主要包括南岭井底车场巷道（含5个交岔点）、中央1#回风大巷、中央2#回风大巷、中央进风大巷、中央胶带大巷，工程量4717.68m，工期658天，工程合同造价1.54亿元。

近年来，随着科技水平的日益提高，在用工需求、市场需求、环境制约以及政策激励等多重因素的共同作用下，“机器换人”成为矿建施工企业转型升级的必经之路。如何发挥机械化设备的潜能，使企业最大限度地提升生产效率的同时，获得最大的经济效益，是矿建施工企业当前面临的一道严峻课题。我单位施工的五阳煤矿南岭风井二期工程，其中中央回风大巷掘进断面为28.8㎡，中央进风大巷及中央胶带大巷掘进断面为24.48㎡，支护形式为锚网索喷＋双边钢筋梯子梁支护，每延米锚杆支护量达21.25根，锚索6.25根。由于巷道断面大，支护密度高，在施工人工费用不断增加且招工用工难的实际情况下，我单位以五阳项目部为试点进行机械化施工管理创新，期望达到节约人工、降低生产成本、提高施工生产效率的目标，总结机械换人的施工经验。

2017年以来，我单位着力加大机器换人转型力度，先后购置凿岩台车等各类先进机器设备10余部，投入2000余万元，形成了“凿岩台车+装载机（或扒渣机）+支护台车”的岩巷综合机械化施工作业线。在实际施工生产中，项目部精准采用先进的机械化设备和施工工艺，迎头采用“凿岩台车打眼+聚能管爆破”法掘进施工，巷道采用锚杆锚索支护台车进行支护，矸石采用侧卸式装载机装岩配合矿车（皮带运输机）运输出矸。经过近几年的摸索，我单位总结了在大断面岩巷快速、高效机械化掘进的施工管理经验，并取得了一定的实际成效。

1、2017年2月份，我单位利用一期井筒凿井设施施工二期巷道工程，采用YT-28风锤打眼+锚索机支护+耙矸机出渣+卸矸吊盘+吊桶进行施工东、西马头门工程，最高月进尺62米，每个工作面需施工人员50人左右。

2、2017年4月，我单位采用CM2-18全液压履带式凿岩台车打眼＋ZL-30EFB侧卸式装岩机＋SDJ800胶带输送机+矸石仓+P90耙矸机出渣+卸矸吊盘+吊桶进行施工二期回风井井底车场巷道和中央1#、2#回风大巷工程，最高月进尺75m，每个工作面需要施工人员36人左右，胶带输送机、耙矸机等辅助人员需要15人。

优点：工作面爆破后可将矸石运出并储存在矸石仓内，实现工作面掘进支护连续作业。利用工作面一侧临时缓存矸石和水平矸石仓同时存矸，可以暂时缓解吊桶提升的压力。

缺点：设备转载环节多、战线长，影响因素多，设备的维护量大。配套占用的人员多、工效低。装载机碾压工作面造成淤泥积水多，文明施工差。

3、2017年7月，我单位采用CM2-18全液压履带式凿岩台车打眼＋ZPY40/120履带挖掘式扒渣机＋SDJ800胶带输送机出渣+矸石仓+P90耙矸机+卸矸吊盘＋吊桶进行施工二期1#、2#短路贯通巷工程，最高月进尺72m，每个工作面需要35人左右，胶带输送机、耙矸机等辅助人员需要15人。

优点：工作面爆破后可将矸石运出储存在水平矸石仓内，实现工作面支护出矸连续作业，水平矸石仓可以暂时缓解吊桶提升的压力，文明施工有所改善。

缺点：设备转载环节多、战线长，影响因素多，设备的维护量大。配套占用的人员多、工效低，工作面无法储存矸石，大块矸石对胶带输送机损坏大。

4、2018年4月，我单位采用CM2-18全液压履带式凿岩台车打眼＋ZPY40/120履带挖掘式扒渣机＋SDJ800胶带输送机出渣+矸石仓+P90耙矸机+矿车进行施工二期中央胶带大巷、中央进风大巷等工程。受矿方车皮供应影响最高月进尺62m，每个工作面需要35人左右，胶带输送机、耙矸机等辅助人员需要20人。

优点：工作面爆破后可将矸石运出储存在水平矸石仓内，实现工作面支护出矸连续作业。水平矸石仓可以暂时缓解吊桶提升的压力，文明施工有所改善。

缺点：设备转载环节多、战线长，影响因素多，设备的维护量大。大块矸石对设备损坏大，破除大块矸石及配套占用的人员多，人工推车距离远，施工效率低。

5、2019年1月，我单位采用CM2-18全液压履带式凿岩台车打眼＋CMM2-25全液压锚杆锚索支护台车+ZL-30EFB侧卸式装岩机+矿车进行施工二期中央进风大巷等工程，最高月进尺3月份85m，每个工作面需要35人。

优点：工作面设备多，机械化程度高，实现打眼、支护、出矸的全机械化作业，提高了安全系数，劳动强度大幅降低。

缺点：设备的维护量大，但配套辅助人员大幅度降低，只需电机车司机和跟车工。

6、2019年3月，我单位采用CM2-18全液压履带式凿岩台车打眼＋ZPY40/120履带挖掘式扒渣机+拖拽桥式装载皮带+列式矿车进行施工二期中央胶带大巷等工程，最高月进尺5月份82m，每个工作面需要35人。

优点：运输环节简单，大块矸石可以直接上矿车，节约胶带输送机和耙矸机操作维护人员及设备维修费用，机械化程度高，实现打眼、出矸的全机械化。特别是出矸实现了列车连续运输，出矸效率高，文明施工有较大改观，安全系数大大提高，劳动强度大幅降低。

（二）现有的两套机械化配套作业线施工效率及成本状况对比

中央进风大巷（东、西）断面及支护参数相同，东侧由2932队负责施工，巷道长度786m，西侧由2930队负责施工，巷道长度660m，巷道主要指标参数如下：

根据巷道技术特征，采用钻爆法全断面掘进，配套岩巷机械化作业设备，打眼采用CMJ2－18履带式全液压凿岩台车，1-5段毫秒延期电雷管正向装药，串联引爆，煤矿许用三级乳化炸药，分次装药分次爆破，支护由MQT-130锚索机支护拱部和出渣平行作业，出矸完毕后，CMM2-25全液压锚杆锚索支护台车支护剩余锚杆和锚索，矸石由ZL-30EFB侧卸式装岩机装运矿车并运输至地面。

施工分三班“滚班”循环作业,另一班合理组织平行交叉作业，平行作业主要包括临时轨道铺设、掘砌水沟、喷浆成巷、文明施工等，车班检修人员维修保养装载机、凿岩台车和支护台车。

①掘进班接班（打眼放炮）→②出矸班接班，安全检查临时支护、出矸、上茬炮初喷→③支护班接班，支护。喷浆作业可与掘进班组平行作业，在工作面后方喷浆成巷，水沟掘砌和文明施工。

①掘进班作业时间：打眼深度2.7m，凿岩机钻孔速度约为2.0米/分钟，单孔钻孔完成时间2分钟，单次完成全部钻孔时间小计2小时30分，断面全部钻孔完成时间（含台车移动、定位和布孔），小计3小时30分，装药、连线爆破时间2小时，合计5小时30分钟。

②出矸班作业时间：通风时间20分钟，清理危岩20分钟，临时支护和出渣时间3小时30分钟，上循环初喷1小时30分钟，合计5小时40分钟。

③支护班作业时间：支护台车进、出工作面及施工准备30分钟，锚网支护6小时，合计6小时30分钟。

单次循环进尺2.5m，单次循环掘进时间合计17小时40分钟。正规循环率取0.85，月进尺86.6m，确保不低于80m。

人员月平均工资7500元，队组月工资总额23.25万元，延米人工费2906元（23.25万元÷80m）。

①、凿岩台车工作中的成本主要包括消耗的钻具成本、运行成本、设备维护成本（零件消耗），每延米合计1040元。

巷道每米进尺消耗钻具成本620元/米；凿岩台车的运行成本包括消耗的油料（即柴油、机油、液压油）和电费，油料成本在运行成本中所占比例相对较小，可以忽略不计；巷道每米进尺消耗电费120.00元/米；机械使用和维护成本300元/米（此成本包括设备折旧费用、零件费用和机械修理费用）巷道每米进尺使用维护成本。

②、装载机工作中的成本主要为柴油消耗、机械使用和维护成本

日常对装载机出渣时油耗进行测算，每延米实际油耗15.2L,每延米燃油费91元。机械使用和维护成本320元/米（此成本包括设备折旧费用、零件费用和机械修理费用），小计411元/米。

支护台车的成本主要包括消耗的钻具成本、运行成本、设备维护成本（零件消耗）。巷道每米进尺消耗钻具成本60元/米，运行成本主要是用电成本214元/米（电机功率110kW），巷道每米进尺使用维护成本300元/米，小计：574元/米。

机械化配套成本合计2025元/米，机械台班人工费包含在人工费中。

综上所述，中央进风大巷（东）机械化配套一：CM2-18全液压履带式凿岩台车＋ZL-30EFB侧卸式装岩机＋CMM2-25全液压锚杆锚索支护台车作业，巷道延米实际工料机成本费用为7400.5元。

根据巷道技术特征，采用钻爆法全断面掘进，配套岩巷机械化作业装备，打眼采用CMJ2－18履带式全液压凿岩台车，1-5段毫秒延期电雷管正向装药，串联引爆，煤矿许用三级乳化炸药，分次装药分次爆破，矸石由ZPY40/120履带挖掘式扒渣机→矿车→地面，手持式钻机支护。

施工分三班“滚班”循环作业,另增加一班（喷浆班）合理组织平行交叉作业，平行作业主要包括临时掘砌水沟、喷浆成巷、文明施工等，车班检修人员维修保养凿岩台车和扒渣机。

①掘进班接班（打眼放炮）→通风→②支护一班接班→安全检查，施工准备→打设拱部锚杆锚索、喷浆→③支护二班接班→安全检查，施工准备→出矸→打设墙部锚杆→喷浆。喷浆班不参与工序的滚动循环，可与掘进班组平行作业，在工作面后方喷浆成巷，水沟掘砌和文明施工。

①掘进班作业时间：打眼深度2.7m，凿岩机钻孔速度2.0米/分钟，单孔钻孔完成时间2分钟，单次完成全部钻孔时间小计2小时30分，断面全部钻孔完成时间（含台车移动、定位和布孔）小计3小时30分，装药、连线爆破时间2小时，合计5小时30分钟。

②支护一班作业时间：通风时间20分钟，清理危岩20分钟，拱部锚网支护6小时，合计6小时40分钟。

③支护二班作业时间：出渣时间3小时，墙部锚网支护2小时30分钟，初喷1小时30分钟，合计7小时。

单次循环进尺2.5m，单次循环掘进时间合计19小时10分钟，正规循环率取0.85，月进尺79.8m，确保不低于75m。

工种	人数	工作内容
队长	1	全面安全、质量、进度、成本管理
副队长	3	班组施工作业现场管理和协调
技术员	1	工程技术质量管理和薪资考核
打眼爆破班	6	打眼、爆破作业安全生产质量管控
支护一班	8	拱部支护作业安全生产质量管控
支护二班	9	墙部支护、喷浆、出渣作业安全生产质量管控
喷浆成巷班	5	后部水沟、地坪、喷浆成巷作业安全生产质量管控
机修班	3	设备保养、维修
合计	36

人均工资7500元，队组月工资总额27万元，延米人工费3600元（27万元÷75m）。

①、凿岩台车工作中的成本主要包括消耗的钻具成本、运行成本、设备维护成本（零件消耗），每延米合计1040元。

巷道每米进尺消耗钻具成本620元/米；凿岩台车的运行成本包括消耗的油料（即柴油、机油、液压油）和电费，油料成本在运行成本中所占比例相对较小，可以忽略不计；巷道每米进尺消耗电费120.00元/米；机械使用和维护成本300元/米（此成本包括设备折旧费用、零件费用和机械修理费用）。

②、扒渣机工作中的成本主要为运行成本、设备维护成本（零件消耗）。

运行成本主要是用电成本50元/米（电机功率55kW），巷道每米进尺使用维护成本300元/米，小计350元/米。

手持式钻机的成本主要包括消耗的钻具成本、空压机用电、运行成本、设备维护成本（零件消耗）。

巷道每米进尺钻具消耗成本295.50元/米，巷道每米进风钻及风钻配件消耗80.00元/米，巷道每米进尺电费消耗成本286.40元/米，巷道每米进尺空压机折旧、材料配件等费用35元/米，小计：696.9元/米。

机械化配套成本合计2086.9元/米，机械台班人工费包含在人工费中。

综上所述，中央进风大巷（西）机械化配套二：CM2-18全液压履带式凿岩台车＋ZPY40/120履带挖掘式扒渣机＋手持式钻机支护作业，巷道延米实际工料机成本费用为8156.4元。

现使用的两套方案对比可以看出，单次循环进尺相同，但循环时间缩短，配套方案一每月可多掘进至少5m，人工减少5人，施工工期可提前20天以上，工料机成本对比可节约59.4万，另外设备租赁及各种办公管理费用减少，总计的节省费用可达100万元以上。以下是成本分析对比表：

成本项目	机械化配套一		机械化配套二
成本项目	延米费用（元）	786m总费用（元）	延米费用（元）	786m总费用（元）
人工成本	2906.00		3600.00
机械成本	2025.00		2086.9
材料成本	1149.00		1149.00
费用小计	7400.5	5816400.00	8156.4	6410930.40

岩巷机械化作业线的设备布置受巷道断面、巷道长度、巷道坡度的影响，矸石的储存（水平矸石仓或竖直矸石仓）的位置及空间大小、巷道岩性等对是否使用岩巷作业线、采用何种形式的设备配套等具有决定作用。因此，必须从巷道布置入手，统筹考虑、超前谋划。

在使用岩巷作业线前，组织队组部分骨干员工到厂家进行脱产培训，对设备参数、保养维修知识进行系统理论培训，在岩巷作业线的设备来矿后，我单位组织操作人员在地面进行实操培训和现场设备拆卸、安装以及现场调试阶段，对操作和维修工进行了现场培训。

每周项目部由生产、技术、机电经理牵头相关维护、操作、管理人员组织一次交流会，探索相互的学习心得和经验。队组之间相互每月交流一名副队长、一名班长，求同存异，取长补短。针对制约生产的瓶颈性问题进行创新改造和QC小组技术攻关，通过技术研讨解决了安全生产过程中的技术难题。

在操作司机间PK，例如凿岩台车和支护台车司机，固定左、右帮，从喷浆厚度、混凝土配合比、眼痕率、光面爆破、支护质量、设备影响时间和操作时间等各种考核，大大提高了岩巷光爆成型和喷浆质量。

机械化的重点在于施工机械的设备管理水平，要深刻全员植入“设备操作保养就是带给我们工资的衣食父母”理念，设备管理七分操作，三分保养维修，针对操作严格按照操作规程进行作业，备运转时，专业维修人员现场盯靠，确保出现故障第一时间解决。设备不用时，维护人员错时超前检修，确保下一循环作业时设备零故障，出现故障时进行责任追究。

实践证明，采用机械化施工作业同普通法相比具有以下优势：一是生产成本降低。采用传统工艺施工时，一个圆班出勤需58人，采用机械化作业后，一个圆班出勤仅需35人，每个圆班就可减少23个人工，减少人员约40%；材料成本上，钎子较定额消耗量降低60%，炸药雷管消耗量降低32%。二是施工效率提升。打眼施工速度提升20%且作业现场基本无噪音，原先需要两个班组16人耗时12小时完成的巷道支护任务，现在仅需6人耗时7.5小时即可完成。三是人均工效提高。人均月产值同普通法施工相比提升至7.3万元，施工效率提升近50%; 在掘进断面为28.84㎡的高密度支护岩巷中，独头月平均掘进进尺达75m以上；2018年，我单位使用11台机械设备，200余名一二线施工人员全年累计完成进尺1445m，实现产值5527万元，在岗职工全员劳动生产率达21.25万元／年；四是提高了安全系数，由于作业人员操作位置远离工作面，或是处于支护体下工作，防止了空顶作业，有利于安全生产。五是改善工作环境，施工中伴随着的震动、噪音、粉尘都比以前小，改善了职工工作环境，从而减少了职业病的发生。

我单位实行机械化施工作业基本实现了降本提效的目的，但是从实际成效来看，还存着一系列影响机械化施工深入推进的不利因素，主要表现在：

一是机械本身设计存在诸多细节缺陷。装载机无法实现大块矸石自动处理破碎，仍需人工风镐手动破碎；凿岩台车管路布置不合理，打顶帮部炮眼时，外露锚索线容易损伤胶管; 支护台车两臂钻车帮、顶不能同时施工，无法实现平行作业，钻机不能较好实现前探功能等等，从一定程度上影响了施工生产和效率的提升。

二是任何环节出现问题都会影响整体施工进度。由于机械化施工流程性强，自动化程度高，“牵一发而动全身”，某环节的故障就会影响到整个施工生产整体效率，面对新机器设备，操作及维修人员实际经验相对不足，容易出现操作不当问题，造成机械影响，从而影响施工生产整体进度。

三是由于施工条件实际的差异化，机器本身无法与实际完全匹配，通过创新优化，改善细节缺陷才能更有效地发挥机器施工的优越性。我单位虽然在实际施工过程中采用了聚能管爆破技术，创新了滴水打眼法等施工工艺，但对机器本身优化设计综合性技能人才相对缺乏。

机器换人终究是淘汰施工生产落后产能，转变的是劳动力结构，提升的是施工生产效率，只有通过智能化转型，施工生产力才能得到进一步解放，职工才能拥有更多的时间和精力，从事更为高级的生产劳动。我们必须通过多种宣传形式，积极引导职工摆正心态，积极转变旧思想旧观念，认识到机器换人对施工生产的促进作用，主动迎接机器时代、智能时代的到来，始终让职工思想观念走在技术发展的前面，形成勇于创新的新理念新动力。

在当前的机器时代大背景下，传统的矿建施工技能已远远满足不了企业发展的需要，要想抢抓矿建发展新机遇，实现大踏步前进，必须进行深入学习，尤其是新知识、新技能的掌握。这就要求我们职工必须保持对学习的“饥渴”和“不满足”，从大处说，就是要引导职工保持一份对新技术工艺的好奇心，积极运用新产品、尝试新应用。从具体讲，就是要组织有针对性的培训，提升机械化操作技能水平，让更新的工艺、更新的设备成为推动矿建施工生产的强大利器。