【正文】 月10日10經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估12月10日案件8：袁莊礦Ⅳ32116機(jī)巷施工方案一體化論證一、概述2013年元月份，Ⅳ32116機(jī)巷在掘進(jìn)過程中迎頭出水，最大出水量每小時(shí)20m3 ，由于下山施工，掘進(jìn)施工極其困難，且施工安全受到影響，礦總工程師迅速組織各專業(yè)副總及相關(guān)部門負(fù)責(zé)人召開專題會(huì)議，研究解決Ⅳ32116機(jī)巷施工難題。會(huì)上，首先由地測部門對水患區(qū)域進(jìn)行認(rèn)真分析，確定該區(qū)域出水為Ⅳ32114工作面老塘積水，積水區(qū)域約170m。二、方案比較根據(jù)地測部門提供資料，技術(shù)部門制定了兩套施工方案：方案一：繼續(xù)按原方案施工，如下圖所示：方案特點(diǎn)：邊探邊掘；受出水影響，工字鋼支護(hù)不能滿足安全需求，改為29U型棚支護(hù)；方案二：施工抬高機(jī)巷，如下圖所示：方案特點(diǎn)：迎頭施工水倉進(jìn)行排水；施工抬高機(jī)巷，避開出水區(qū)域；采用工字鋼梯形棚支護(hù)。針對技術(shù)部門提供的方案，相關(guān)部門進(jìn)行了一體化論證，如下：（一）安全比較：方案一雖采用U型棚增加了支護(hù)強(qiáng)度，但水患威脅仍然存在；方案二避開了出水威脅，施工較為安全。經(jīng)比較方案二較為安全可靠。（二）技術(shù)比較：方案一采用U型棚支護(hù)，需邊探邊掘，施工速度慢，按日進(jìn)2m計(jì)算，170m積水區(qū)需85天，嚴(yán)重影響工作面的接續(xù)；方案二施工抬高機(jī)巷，采用工字鋼梯形棚支護(hù)，加上抬高機(jī)巷聯(lián)巷需施工200m，按日進(jìn)5m計(jì)算，過170m積水區(qū)需40天，基本不影響工作面接替，且從已回采的Ⅳ32114工作面來看，回采意義不大，作抬高機(jī)巷更為有利。經(jīng)論證方案二較為優(yōu)化。（三）經(jīng)濟(jì)效果比較：方案一：過170m積水區(qū)需施工170mU型棚，工期85天。每棚材料投入（*）為3500元，支護(hù)材料投入共計(jì)100萬元；雙路排水管路340m，共投入費(fèi)用約2萬元。人工工資投入：按5000元/人/月計(jì)算，共計(jì)85萬元。方案一共投入187萬元。方案二：過170m積水區(qū)需施工200m工字鋼棚，工期40天，每棚材料投入（*）為1200元，支護(hù)材料投入共計(jì)40萬元，人工工資投入：按5000元/人/月計(jì)算，共計(jì)40萬元。方案二共投入費(fèi)用80萬元。方案一比方案二多投入107萬元，即方案二更經(jīng)濟(jì)。經(jīng)安全技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體化論證，決定采用方案二進(jìn)行施工。案例9： 朱莊礦Ⅲ528工作面設(shè)計(jì)方案優(yōu)化2013年以來，朱莊礦為進(jìn)一步提高采掘工作面設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化過程及源頭控制，提高巷道利用率，減少無效成本投入，大力推進(jìn)安全技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體化論證，嚴(yán)格“三按”管理，充分發(fā)揮技術(shù)和管理降成本的作用，有效控制了各項(xiàng)工程的成本投入。下面就Ⅲ528工作面設(shè)計(jì)方案論證做詳細(xì)介紹。一、Ⅲ528工作面概況該面為Ⅲ2采區(qū)左翼第四區(qū)段，上區(qū)段為Ⅲ526工作面，于2012年12月19日回采完畢；下區(qū)段尚未準(zhǔn)備；左至Ⅲ54采區(qū)5煤層火成巖侵蝕邊界，右至FⅢ02斷層，斷層以外為5層火成巖侵蝕區(qū),上覆4層煤未受火成巖侵蝕。該面所采煤層為5煤，層位屬二疊系下統(tǒng)下石盒子組，煤種牌號(hào)為瘦煤，其宏觀煤巖類型為光亮型。根據(jù)工作面及周邊勘探鉆孔揭露煤層資料顯示，該面煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層傾角傾角8176?！?2176。，～,，屬中厚煤層，煤層厚度變化不大，煤層賦存較穩(wěn)定，工作面切眼以里和外段均受火成巖侵蝕，為巖漿巖和天然焦。二、工作面設(shè)計(jì)思路方案一：工作面風(fēng)巷沿空上區(qū)段Ⅲ526機(jī)巷布置，工作面機(jī)巷與風(fēng)巷平行布置，平距200米。從Ⅲ52下部石門布置一條聯(lián)巷至5煤層位，在5煤層位布置工作面機(jī)巷，用于工作面的進(jìn)風(fēng)和出煤。工作面切眼布置在里段5煤層火成巖侵蝕邊界。（如圖1所示）方案二：工作面外段機(jī)巷沿空上區(qū)段Ⅲ4210機(jī)巷布置，揭露大斷層（落差9米）后按12176。下山施工90米巖巷至5煤層位，然后跟5煤頂板相繼施工Ⅲ528出煤巷、機(jī)巷。工作面風(fēng)巷沿空上區(qū)段Ⅲ526機(jī)巷布置。方案一、圖1方案二圖2工作面切眼布置在5煤層火成巖侵蝕邊界。另外從Ⅲ4采區(qū)沿空Ⅲ4423風(fēng)巷布置Ⅲ4421機(jī)巷兼作為Ⅲ528工作面的進(jìn)架巷。根據(jù)該區(qū)段相關(guān)地質(zhì)資料分析，5煤層受火成巖侵蝕較為嚴(yán)重，4煤賦存正常，因此設(shè)計(jì)巷道跟4煤層頂板施工至5煤層火成巖侵蝕邊界后按12176。揭5煤，然后跟5煤頂板相繼施工Ⅲ528切眼、機(jī)巷，直至機(jī)巷貫通。（如圖2所示）三、方案比較方案一優(yōu)點(diǎn)：Ⅲ528機(jī)巷布置為一條直巷，減少了綜掘機(jī)拐彎撥門等因素影響，有利于綜掘效能的發(fā)揮。Ⅲ528機(jī)巷少投入一部皮帶機(jī)，減少機(jī)電影響和維護(hù)環(huán)節(jié)。缺點(diǎn)：工作面外段機(jī)巷受火成巖侵蝕，巖巷工程量較大，共計(jì)670米，按我礦巖巷炮掘隊(duì)伍月進(jìn)70米計(jì)算，需9個(gè)半月，施工工期較長，大大延緩了5煤層接替時(shí)間。外段巖巷施工難度大，掘進(jìn)效率低，施工巖石巷道成本較高。巷道利用率低，該段巖石機(jī)巷僅服務(wù)于Ⅲ528這一個(gè)區(qū)段，工作面收作后該段巷道不能重復(fù)使用。方案二優(yōu)點(diǎn)：縮短準(zhǔn)備工期。Ⅲ528外段機(jī)巷布置在4煤層位中，具備綜掘施工條件，能大大縮短工作面掘進(jìn)準(zhǔn)備工期，按我礦煤巷綜掘隊(duì)伍月進(jìn)260米計(jì)算，最多4個(gè)月即可將外段機(jī)巷全部施工完畢。優(yōu)化生產(chǎn)組織。從Ⅲ4采區(qū)和Ⅲ2采區(qū)安排兩支綜掘隊(duì)伍相向施工Ⅲ528進(jìn)架巷——切眼——機(jī)巷，與傳統(tǒng)機(jī)巷——切眼——風(fēng)巷的生產(chǎn)組織方式相比，可提前兩個(gè)月貫通，具備支架安裝條件，有效地緩解我礦接替緊張的局面。 巷道利用率高。Ⅲ528工作面收作后，沿四煤施工的外段機(jī)巷及進(jìn)架巷可分別作為后期Ⅲ4212工作面風(fēng)巷、Ⅲ4421工作面機(jī)巷使用，有效提高了巷道利用率。巷道成本相對較低。缺點(diǎn)： 機(jī)巷準(zhǔn)備期間巷道拐彎次數(shù)多，給綜掘施工帶來一定的影響。 工作面回采期間出煤系統(tǒng)相對復(fù)雜，需增加兩部皮帶機(jī)，不利于機(jī)電管理。 占用掘進(jìn)隊(duì)伍相對較多，該方案需安排三支隊(duì)伍同時(shí)準(zhǔn)備。 技術(shù)管理要求高，如跨采區(qū)相向貫通等。四、安全經(jīng)濟(jì)效益分析直接效益與方案一相比，方案二多準(zhǔn)備煤巷820米，少準(zhǔn)備巖巷500米。我礦巖巷掘進(jìn)總成本4685元/米，煤巷掘進(jìn)投入的支護(hù)材料費(fèi)、人工費(fèi)等與掘進(jìn)煤銷售所得基本相同，因此方案二產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益5004685＝。間接效益⑴方案二大大縮短了工作面準(zhǔn)備工期，保障了我礦5煤層正?；夭山犹?；提高了巷道利用率，為后期4煤層接替做好了充分的準(zhǔn)備。⑵提高了掘進(jìn)機(jī)械化程度，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。⑶為火成巖侵蝕區(qū)工作面設(shè)計(jì)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。五、結(jié)論通過綜合比較分析，方案二明顯優(yōu)于方案一。對Ⅲ528綜采工作面設(shè)計(jì)的優(yōu)化，極大地縮短了工作面準(zhǔn)備工期、提高了掘進(jìn)效率、減少了成本投入，實(shí)現(xiàn)了安全技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體化。案例10： 楊莊礦如何有效實(shí)施Ⅲ644城下充填開采Ⅲ644工作面于2012年10月7日投入生產(chǎn)，截止到2013年3月31日，累計(jì)推進(jìn)108m，累計(jì)采煤面積12420m2，。目前工作面采用“三八”制作業(yè)，圓班生產(chǎn)500噸。在生產(chǎn)過程中，楊莊礦不斷摸索、論證，確保實(shí)現(xiàn)效益最大?，F(xiàn)頂板采用全面鋪網(wǎng)、煤壁采用打錨桿進(jìn)行管理；防治水管理方面，采用簡易留巷作為放水通道進(jìn)行防治水管理?；夭芍虚_展的論證項(xiàng)目有：一、風(fēng)巷留巷方案論證方案一：膏體充填沿空留巷，隨工作面推進(jìn)，留設(shè)墻體步步緊隨。留巷前，6000mm的錨索加槽鋼進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，沿風(fēng)巷走向在原有支護(hù)的基礎(chǔ)上再加強(qiáng)布置1排錨索，錨索距充填墻700mm，錨索排距為1200mm，每2根錨索用2m長10槽鋼連接。，錨桿規(guī)格為M20L2200mm。上下兩肩角處錨桿分別向頂?shù)装鍍A斜15176。施工，錨桿株排距為900900mm。在工作面后方150m范圍內(nèi)，在巷道內(nèi)每排布置4根單體液壓支柱進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。工作面后方150m范圍之外可漸次撤除單體支柱。優(yōu)點(diǎn)：墻體強(qiáng)度大，留設(shè)巷道更加穩(wěn)定。留設(shè)的巷道可以做為放水、行人。留巷成功后，該技術(shù)可為類似條件下留巷提供技術(shù)借鑒。缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜，技術(shù)含量高，工人掌握困難。成本高，經(jīng)計(jì)算成本為13332元/m。方案二：堆砌矸石垛沿空留巷沿風(fēng)巷下幫在老塘向機(jī)巷側(cè)堆砌矸石垛，，并使用規(guī)格為M22L3200mm雙頭螺紋式錨桿配合網(wǎng)、鋼筋梯和鋼帶進(jìn)行固定，隨工作面推進(jìn)，堆砌矸石垛墻體步步緊隨。留巷前，6000mm的錨索加槽鋼進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，沿風(fēng)巷走向在原有支護(hù)的基礎(chǔ)上再加強(qiáng)布置1排錨索，錨索距充填墻700mm，錨索排距為1200mm，每2根錨索用2m長10槽鋼連接。優(yōu)點(diǎn)：工藝簡單，工人容易掌握。成本相對較低，經(jīng)計(jì)算成本為4418元/m。留設(shè)的巷道可以做為放水、行人及下個(gè)工作面使用。缺點(diǎn)：留設(shè)墻體強(qiáng)度低，留設(shè)巷道不穩(wěn)定。矸石袋堆砌，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，工效低，影響工作面充填開采。方案三：簡易留巷，做為放水通道使用后運(yùn)機(jī)拉移后，在風(fēng)巷老塘挑“一梁三柱”木料棚，棚距600，梁為￠2003000mm半圓木，腿為￠2002600mm圓木，并在木料棚下沿放水通道充填兩排矸石袋（），加強(qiáng)支護(hù)。優(yōu)點(diǎn)：工藝簡單，工人容易掌握，對工作面正常充填開采影響較小。成本低，經(jīng)計(jì)算成本為1296元/m。可以做為放水、行人使用。鑒于2012年11月份中國礦業(yè)大學(xué)所重新提供的地表開采沉降預(yù)計(jì)，為確保地面沉降在控制范圍內(nèi)，該采區(qū)工作面不能順序接替，且工作面之間需留設(shè)20m煤柱，留巷意義不大。因此，該工作面目前采用方案三簡易留巷，只做為放水使用。二、工作面頂板、煤壁管理方案論證方案一：工作面全面鋪網(wǎng)，煤壁打錨桿管理工作面全面鋪網(wǎng)，且在前梁端頭采用M20L2200mm型錨桿配合2m長M型鋼帶適當(dāng)打錨帶固定金屬網(wǎng)；。優(yōu)點(diǎn)：有效的防止了掉頂、片幫現(xiàn)象。有效的控制了頂板下沉，提高了充填率。缺點(diǎn)：工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，影響工作面推進(jìn)。成本高。方案二：工作面局部破碎段進(jìn)行鋪網(wǎng)，煤壁繼續(xù)打錨桿管理工作面頂板正常管理。優(yōu)點(diǎn)：成本低，破碎段考慮1/3工作面長度。缺點(diǎn)：工作面頂板狀況變化較快，不能及時(shí)進(jìn)行鋪網(wǎng)管理，頂板下沉控制較差。工作面初期采用方案二進(jìn)行回采，支架拉移后，老塘未充填前，局部直接頂就已經(jīng)冒落，頂板下沉較大。后期改為方案一，頂板控制較好。