矿山开采掘进工艺
传统人工钻孔与全液压凿岩台车钻孔对比表
在矿山巷道掘进施工中，传统的以气腿式风动钻机施工工艺已不能满足国家对环境保护、低能耗、经济性和安全质量的要求。而以凿岩台车为主的机械化配套施工工艺以其对环境污染少、安全系数高、相对成本低、消耗能量少等优势，比传统的隧道施工工艺有着显著的优势，可有效地改善以往巷道施工存在的弊端，是值得在中小型矿山广泛推广的施工设备和工艺。
现以一段设定的巷道开挖为例对人工风钻开挖和凿岩台车开挖做一使用成本分析比较，以资参考。
一、施工参数设定
巷道长度：2000米
岩石类型：二级围岩
岩石硬度：f=14
断面高度：5米
断面宽度：5米
断面面积（大约）： 22平方米
| 项目 | 凿岩台车 | 人工风钻 |
| 每米消耗钻具 | 153元 | 260元 |
| 每延米人工费 | 103元 | 491元 |
| 每米进尺消耗电费 | 15元 | 225元 |
| 每米维护成本 | 184元 | 70元 |
| 每米火工品费用 | 300元 | 300元 |
| 每米成本合计（估算） | 760元 | 1379元 |
| 总费用 | 152万元 | 275.8万元 |
| 经济效益比较分析从单次循环的开挖进尺上看，采用凿岩台车掘进比人工开挖进尺要高1.1米左右。就理论而言(出渣较为正常)，每天凿岩台车的掘进进度要高出3.3米左右，每月则比人工开挖多掘进90米以上。这样不仅可以将施工工期提前4个月，而且每个月还可节省掉各种办公管理费用，总计的节省费用可达150万元以上。采用人工开挖，虽然避免了一次性凿岩台车的投入，但是从以上人工开挖与凿岩台车开挖的成本分析中可以看出，在人工成本和电费成本上两者相差较大，其运行成本远比使用凿岩台车施工要高。 | ||
详细介绍如下
二、凿岩台车开挖成本计算
1、设备施工参数（理想工作情况下并充分考虑到国家各项法律法规的要求）
每日台班数：2班
每班工作时间（包括准备时间）8小时
钻孔直径:φ45 毫米
断面布孔数:40个
钻杆长度:3.6米
钻孔孔深:3.3米
爆破后进尺深度:3.1米
钻爆循环次数:645次
单次循环钻米数:136米
单次循环爆破方量（大于）:70立方米
每钻米方量:0.52立方米/钻米
2、巷道掘进时间计算
凿岩机钻孔速度（大于）:2.0米/分钟
单孔钻孔完成时间:2.00分钟
单孔钻孔辅助时间（包括推进梁移位、开孔）:1分钟
单孔完成时间小计:3.00分钟
双臂凿岩台车效率X2
3分钟为2个孔
断面全部钻孔完成时间小计:60分钟
台车移动、定位和布孔时间:15分钟
装药时间:20分钟
爆破时间:10分钟
通风时间:15分钟
清理危岩:10分钟
出渣时间:100分钟
支护和清理时间:20分钟
凿岩台车单次循环掘进辅助时间小计:190分钟
单次循环掘进时间合计:250分钟
单次循环实际工作时间（换算成小时）:4.1小时
3、巷道掘进进度
每日工作台班:3班
单次循环进尺深度:3.1米
每日掘进进尺:9.3米
每月掘进进尺（按25天工作日）:232.5米
巷道长度:2000米
巷道施工工期（约）9个月
4、凿岩台车成本分析计算
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）和人工成本。
钻具成本钻杆（价格:1300元/根）
寿命: >1200钻米1.10元/钻米
钻头（价格: 240元/只）
寿命: > 100 钻米 2.40元/钻米
巷道每钻米消耗钻具成本: 3.5元/钻米
巷道每米进尺消耗钻具成本:153.00元/米（(3.5×136)÷3.1）
2:运行成本 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: 15.00元/米（{63度/小时×1小时（钻孔时间）}×0.75元/度÷3.1）
3:机械使用和维护成本此成本包括设备折旧费用、零件费用和机械修理费用。每钻孔8000钻米预算应是设备金额的2％（设备估值RMB1,700,000.00），所以每钻米成本应为4.2元。
巷道每米进尺维护成本: 184.00元/米（4.2×(136÷3.1)
4）人工成本此成本包括钻机操作人员、维护人员和管理人员工资等费用。单机共配备操作人员6人（3班），共计6人（4000元/月）；管理人员1人（6000元/月）。
巷道每延米人工费:103.00元/米（(6×4000+6000)÷232.5÷1.25）
5）火工成本巷道每米进尺火工品费用: 300.00元/米
其它成本 此成本指意外情况下发生的成本。巷道每米进尺其它成本: 5.00元/米巷道每米进尺成本合计（估算）: 760.00元/米
三、人工开挖成本计算开挖断面22m²
人工开挖时每班需6台风钻、7个施工人员，2台以上20m³，120kw空压机（1.5公里以内）、单次循环开挖所需时间为2.5小时，单次循环全部工作时间为4.5小时。每天按3个循环计算（3班），其具体消耗成本（单位进尺成本）
1、巷道掘进进度巷道长度: 2000m
每日工作台班:3班
每班工作小时:8小时
单次循环进尺深度:2m
每日掘进进尺:6m
每月掘进进尺（25天工作日）:150m
巷道施工工期（约）:13个月
钻孔直径:φ28mm
断面布孔数:50个
2、人工开挖成本分析计算:
巷道每米进尺火工品:300.00元/米
巷道每米进尺钻具消耗成本:260.00元/米
巷道每米进尺开挖台架、风钻及风钻配件消耗:70.00元/米
巷道每米进尺人工费:491.00元/米｛（5000×21＋5500）÷30÷1.25｝÷6）（21名施工人员，工资为5000元/月；1名管理人员，工资为5500元/月
巷道每米进尺电费消耗成本:225.00元/米（2×120×2.5=600度电，每天用电量为600×3＝1800；每度电费按0.75元/度计算）
巷道每米进尺空压机折旧、材料等费用:33元/米（折旧:2×200000÷6÷12÷30÷6=30.00元/米；配件材料消耗:3.00元/米）
巷道每米进尺综合成本合计（估算）:1,379.00元/钻米
巷道掘进施工总成本:2,758,000.00元然而随着开挖掌子面与空压房的距离超过1.5公里时，其供风的能耗要增加25%左右，为了满足以上施工要求，则必须增加一台120KW的空压机，空压机折旧、材料等费用将会继续增加（每延米增加费用15元，后续500米施工需增加7500元的费用）
四、经济效益比较分析从单次循环的开挖进尺上看，采用凿岩台车掘进比人工开挖进尺要高1.1米左右。就理论而言(出渣较为正常)，每天凿岩台车的掘进进度要高出3.3米左右，每月则比人工开挖多掘进90米以上。这样不仅可以将施工工期提前4个月，而且每个月还可节省掉各种办公管理费用，总计的节省费用可达150万元以上。采用人工开挖，虽然避免了一次性凿岩台车的投入，但是从以上人工开挖与凿岩台车开挖的成本分析中可以看出，在人工成本和电费成本上两者相差较大，其运行成本远比使用凿岩台车施工要高。
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