朱其昌
(广西锡山矿业有限公司,广西南宁 530021)
在地下矿山生产采准开拓和新建矿山基建开拓井巷工程中,平巷巷道的工程量最多的。以中信大锰矿业有限责任公司大新锰矿60万t/a碳酸锰地采基建工程B标段为例,井巷工程总长度40 620 m,其中平巷长度36 420 m,占井巷工程总量的89%以上[1]。因此,无论是地下矿山生产采准开拓,还是新建矿山基建开拓,降低平巷掘进施工成本,是矿山企业挖掘潜力,提高经济效益的重要措施之一。
平巷掘进施工成本一般由掘进直接费和掘进辅助费两部分构成。直接费为巷道掘进所包含的人工、材料、施工机械费用[2];辅助费为巷道掘进施工服务的提升、排水、通风、运输、照明、机电、其他等辅助系统所发生的费用[3]。
巷道掘进施工成本如图1所示。
图1 平巷成本构成
由平巷成本构成分析知,控制和降低巷道成本也应从直接成本和辅助成本两方面采取措施。
2.1.1 炮眼利用率
炮眼利用率即循环工作面进尺与炮眼深度之比,通常为0.85左右[4]。炮眼利用率高,则直接费成本低。反之,则直接费成本升高。
2.1.2 超挖及欠挖
巷道超挖尺寸不得大于150 mm,欠挖不得超《金属与非金属矿山安全规程》对巷道的要求。在巷道施工中,往往由于周边眼间距和炮眼的质量控制不好,造成超挖和欠挖。巷道超挖,增加渣量。巷道欠挖,则需二次刷帮,以达到规定要求。
2.1.3 炮眼数目
炮眼数目的多少直接影响钻眼工作量、爆破岩石的块径、巷道的形状、爆破器材的使用量等。
2.1.4 单位炸药消耗量
在巷道施工中,单位炸药消耗量的高低,直接影响巷道的直接成本。单位炸药消耗量如表1。
2.1.5 炮眼深度
合理的炮烟深度需要根据岩石性质、巷道断面大小、循环作业方式、凿岩机具、炸药威力、工人技术水平等因素来确定。炮眼深度的大小,不仅影响施工进度,而且对巷道成本也有直接影响。
表1 岩石平巷炸药消耗量
2.2.1 巷道作业面的数目
在地下矿山生产采准开拓和新建矿山基建开拓中,排水、通风、照明、机电等费用很大部分基本是固定的。多工作面平行作业,对巷道的辅助成本影响很大。
2.2.2 巷道的掘进速度
辅助费用是用巷道进尺来摊销的。进尺的多少决定了辅助成本的高低。
根据平巷掘进成本构成与影响因素分析,控制平巷掘进施工成本主要有以下措施:
1)根据岩石性质、巷道断面大小,确定适宜的炮眼深度。炮眼深度理论上以2.5 m为最优。广西锡山矿业公司在中信大锰大新锰矿60万t/a碳酸锰地采基建工程B标段基建施工中,采用 YT-27和YT-28凿岩机打2.5 m深的炮眼,取得了不错的掘进效果,既提高了施工进度,又降低了施工成本。
2)采用光面爆破技术,提高爆破后巷道成型规格,减少掘进超挖量和欠挖现象,同时节省了支护材料的使用量,有利于降低成本。
3)选择合理的炮眼密集系数,提高炮眼利用率。要根据岩石的硬度、最小抵抗线和巷道断面的大小,确定合理的炮眼密集系数,一般要保证炮眼利用率在0.85以上。
4)选择合理的炮眼装药满度系数,控制炸药的单位消耗量。合理的装药满度系数一般在0.5~0.7之间,同时要注意炮眼的堵塞,用水泡泥堵塞为好,可以降低炸药消耗。
5)组织好多头平行作业,加快掘进速度,增加成巷进尺,不仅是工期的要求,同时也是降低巷道施工成本的重要途径。
综上所述,影响平巷施工成本因素很多,控制平巷掘进施工成本的措施也多种多样。只要施工组织合理,控制巷道施工成本的措施得当,巷道施工成本是可以控制在合理范围内的,也必会为企业带来较好的经济效益。
[1]王天凤,刘启明,高金凤,等.中信大锰矿业有限责任公司大新分公司60万t/a地下开采工程方案设计[R].长沙:中冶长天国际工程有限责任公司,2006.
[2]乔锡凤.冶金矿山井巷工程预算定额直接费部分(2006年版)[M].北京:冶金工业建设工程定额总站,2007.
[3]乔锡凤.冶金矿山井巷工程预算定额辅助费部分(2006年版)[M].北京:冶金工业建设工程定额总站,2007.
[4]董方庭,姚玉煌,黄初,等.井巷设计与施工[M].徐州:中国矿业大学出版社,2004.