降低巷道支护成本

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1、降低巷道支护成本n 马钢（集团）公司姑山矿业公司n 和睦山巷道支护QC小组 2009年1月马钢集团公司 QC成果发布材料目 录n一、小组概况n二、选择课题n三、现状调查n四、确定目标n五、分析原因n六、主要因素n七、制定对策n八、实施情况n九、效果检查n十、巩固措施n十一、遗留问题一、小组概况 n 本小组成立于2008年1月，现成员共十人；全部 为工程技术人员，组长为马全武，组员的平均年龄 为34岁，受TQC教育面达100%从2008年1月到现在一 直坚持开展活动，取得了较好的成绩。他们的基本 情况如下表。QC小组成员一览表： （表一） 序 号姓名年龄文化程度职位小组分工1马全武 45大 学主

2、 任组 长2汪云满39研究生书 记组 员3陈宪龙40大 学副主任组 员4吴顺来44大 学副主任组 员5刘发平28大 学助 工组 员6梁 峰 27大 学助 工组 员7郎永忠25大 专助 工组 员8罗 虎28大 学助 工组 员9王秀才40大 学技术员组 员10周 磊24大 学助 工组 员二、选择课题n和睦山矿区为姑山矿业公司新建地下矿山，矿床 主要赋存于闪长岩与周冲村组岩层接触带和靠近 接触带的周冲村组灰岩内。矿区主要开采范围为 后和睦山和后观音山两个矿段。矿体与下盘围岩 节理裂隙发育，稳固性差，尤其矿石，以疏松块 状、粉状为主，矿岩节理裂隙比较发育，绝大部 分为破碎岩体和松软矿岩。绝大部分开拓和

3、采准 巷道都需要支护，支护成本大。因此，本小组选 定降低巷道支护成本作为此次攻关的课题。三、现状调查n 和睦山矿区包括后和睦山矿段和后观音山矿段，后 和睦山为首采段。现每年巷道支护量为5000m左右 ，采用以锚网喷联合支护为基本的巷道支护方案， 全断面支护。每米巷道需要22根锚杆、4.5张网片， 每张网片9kg，每根锚杆安装费、材料费为88元，喷 浆单价为1050元/米，每米巷道的支护成本为3226元 。四、确定目标n从现状调查来看和睦山矿区的巷道支护成本过高 ，给矿山的正常生产、建设造成了很大的经济负 担 。n为此，攻关小组制定了QC攻关目标：巷道支护成 本降低到2905元/米左右。n目标值

4、制定的依据：对比国内相同围岩地下矿山 支护指标。查阅相关资料，国内类似围岩的地下 矿山采用喷锚网支护的每米巷道支护材料、施工 费按目前市场价格折算后成本为2905元/米左右。 五、分析原因n和睦山巷道支护QC小组经过深入调查，从人、环 境、工艺等各个方面进行了认真分析，发现和睦 山矿区巷道支护成本过高的原因：新建矿山井下 巷道支护经验不足，巷道支护方式单一，网片搭 接不合理，掘进工艺不合理；矿岩性质较复杂且 变化较大；支护材料价格波动；人工费用增加等 众多因素。详细分析见下图影响巷道支护成本过高的因果图工艺人环境巷道支护成本过高责任心不强支护方式单一 矿岩性质复杂掘进工艺不合理井下巷道支护经验

5、不足能力差支护循环不合理支护材料价格波动培训少考核制度不完善，考核不严作业人员流动大人工费用增加图一六、要因确认n为了确定主要原因，小组人员分别对上述 因果图中的十条末端因素进行了认真的分 析确认。 末端因素一、矿岩性质复杂 n和睦山矿区分后和睦山和后观音山矿段，矿体与 下盘围岩节理裂隙发育，稳固性差，尤其矿石， 以疏松块状、粉状为主，矿岩节理裂隙比较发育 ，绝大部分为破碎岩体和松软矿岩，支护难度大 ，此为客观存在且无法更改的因素 。为非主要原 因。末端因素二、井下巷道支护经验不足 n和睦山矿是新建地下矿山，对井下巷道的支护处 于摸索、学习阶段。锚网喷支护最优参数如：锚 杆规格间距，网片尺寸等

6、都要在不断的实践来总 结。此过程必然会支护成本的增加，但是必不可 少的，为非主要原因。 末端因素三、支护材料价格波动 ：n巷道支护所用的各种钢材、水泥等材料都需要到 市场上购买。受市场经济的影响，材料的价格经 常会上下波动，从而对支护成本有一定的影响。 此种因素不能消除，为非主要原因。末端因素四、人工费用的增加 n科技在进步，社会在发展，人们的生活生活水平 也在不断提高。人工费用每年都有所增加，这是 客观条件决定的。为非主要原因。末端因素五、掘进工艺不合理 n采用一般爆破掘成巷道的形状凸凹不平，支护的 时候网片不能紧贴岩壁，喷浆以后行成的支护层 不能和围岩形成很好的整体，导致受力不均，支 护层

7、很容易变形破坏，支护效果差，必须进行二 次支护，加大了成本。为非主要原因。末端因素六、支护方式单一 n和睦山矿区地下矿岩性质多样，支护都采用全断 面喷锚网支护，围岩稳固的巷道没有采用支护成 本更低素喷、临喷等支护方式;巷道用途、尺寸和 周围矿岩的稳固性不同，而支护参数却一样。造 成了浪费加大了支护成本。为主要原因。图二、锚网喷支护作业流程图末端因素七、支护循环不合理 n锚网喷支护作业每8米循环支护增加一次搭接需11 根锚杆。对一般围岩较稳固的巷道来说，这样搭 接太频繁，浪费了大量的材料，增加了成本。为 主要原因。末端因素八、考核制度不完善、考核不严 n施工人员责任心不强，没有完善的考核支护且考

8、 核不严。在施工时，支护前不清理作业面，支护 时锚杆角度不打垂直，安装树脂锚杆时不装树脂 ，网片搭接不到位。致使巷道支护容易出现片帮 、冒顶等问题，增加二次支护量，从而加大了支 护的成本。为主要原因。末端因素九、施工人员流动性大 n施工的队伍经常变动，工作时间短，施工人员技 能参差不齐，再加上对现场环境不熟悉，支护效 果差，增加二次支护量，从而加大了支护成本， 通过强化培训和现场监督可以得到改善。为非主 要原因。末端因素十、施工人员培训少 n施工人员没有经过专门的技能培训，质量意识、 成本意识淡薄，不能按支护方案正确的施工，掘 进时巷道断面凸凹不平，支护层受力不均容易被 破坏；支护时锚杆角度打

9、的不垂直，使锚杆除了 受拉力外还受到剪力作用，容易被破坏，支护效 果差，增加二次支护量，从而加大支护成本。为 主要原因七、制定对策根据以上分析，制定对策表如下：表二序号要因对策目标措施负责人完成日期1支护方式单一确定最优 的支护方 式根据围岩性质 选择 最优支护 方式 研究矿岩性质和各种支护 方式的优缺点。根据锚杆 拉力参数实验结 果，确定 合理的支护方式梁 峰 王秀才 罗 虎 2008年12月2支护循环不合 理确定合理 的搭接循 环长 度 减少不必要的搭 接一般稳固性好的巷道支护 时合理的延长支护循环长 度，有浮石和滑面时采用 管缝式锚杆临时锁 固，做 到无搭接或少搭接。梁 峰 刘发平 郎永

10、忠 2008年12月3考核制度不完 善,考核不严加强管理 考核力度减少二次支护量（1）加派监督人员 （2）制定详细 的考核措 施 （3）严格纪律的检查 ， 考核力度加强 马全武 汪云满 陈宪龙2008年12月4培训少强化培训 提高施工 人员技能 水平施工人员完全按 规范施工（1）经常组织 学习和技 能培训 （2）定期开展技术大比武 活动周 磊 王秀才 罗 虎2008年12月八、实施对策n 和睦山巷道支护质量管理小组，认真研 究分析和睦山矿区矿岩的性质，并对现在 国内地下矿山支护方式进行了大量研究， 在矿领导及有关部门的大力配合下，制定 了以下实施方案： 对策一、选用最优的支护方式n研究矿岩性质

11、和各种支护方式优缺点。做锚杆拉 力实验，结果显示：稳固性较好的巷道树脂锚杆 抗拉作用大于管缝式锚杆，而粉矿和破碎带巷道 用管缝式锚杆支护效果好，所以除粉矿和破碎带 外围岩稳固性较好的巷道支护都采用树脂锚杆加 网片喷浆支护。巷道围岩非常固定的不支护或稳 固的用支护成本更低的素喷或临喷。具体参数见 （表三）对策二、增加每次支护循环长度，减少锚杆数 n 稳固性较好的巷道支护时合理的延长支护循环 长度，有浮石和滑面时采用管缝式锚杆临时锁固 ，局部围岩不好的情况下，先局部锚网喷支护， 最后巷道掘进到一定长度在一次性全断面锚网喷 支护，做到无搭接或少搭接。减少平均每米巷道 支护所需的锚杆数，节约成本。针对

12、不同的矿岩和不同规格的巷道支护参数修改具体如下 ：表三围岩性质 支护形 式 巷道规格 每圈锚 杆数 排间距 每米锚 杆数量 网片规格 一类围岩 二类、三类围 岩 素喷四类围岩石 锚网喷3.44m2.92m 3.84m3.12m 2.74m2.92m11根 11根 9 根850mm17根 17根 14根2.05m1.05m粉矿或破碎带 锚网喷3.44m2.92m 3.84m3.12m 2.74m2.92m11根 11根 9 根700mm22根 22根 18根2.05m1.05m稳定性较好的 切巷 不支护2.74m2.92m进路粉矿和破碎带巷道，锚杆间距（800mm700mm）锚 杆数具体视巷道规

13、格而定（见上表）。斜井、联巷、进路 中的非粉矿围岩巷道,锚杆间距（850mm850mm）锚杆数 具体视巷道规格而定（见上表）。短掘短支和锁大块时使 用管缝式锚杆。对于特殊规格巷道和特殊地质，锚杆和网 片数量由现场决定,但锚杆间距参照上面的数据。图三、网片和树脂锚杆图四、采准巷道锚网喷支护示意图图五、管缝锚杆和网片支护未喷浆前照片对策三、完善支护质量考核标准，加强管理 考核力度 n完善考核制度，严格考核。每天下井到施工现场 检查支护质量是否合格，严格监督施工人员是否 按方案参数正确作业，指导人员正确施工，发现 不合格的立即汇报，并提出处理意见，责令立即 改正。减少二次支护量，降低支护成本。对策四

14、、提高施工人员的技能水平n定期或不定期的组织技术人员给施工人员讲解巷道 支护的基本理论、支护质量标准规定；并请技能高 的工人讲课传授经验; 经常举行技术大比武，提高施 工人员的积极性和技能水平，使掘进和支护都能按 要求正确施工。从而减少二次支护量，降低支护成 本。九、效果检查 n巷道支护质量管理小组成立以来，长期坚持在生 产一线，及时跟踪观察，及时修改支护参数，制 定了合理的支护质量考核标准和管理考核制度， 攻关取得了显著效果，节约了大量成本：图六、树脂锚网喷支护后照片n2008年以来和睦山完成8100米的掘进工程量，其中5500米采 准巷道以锚网喷方式支护，共使用锚杆约100500根，200

15、8年 以前每米巷道锚喷支护平均使用22根锚杆以上，每米巷道需 要22根锚杆和4.5张网片，每张网片9kg，每根锚杆安装费、 材料费为88元，喷浆单价为1050元/米每根锚杆的材料和安 装费用为：88元。由于市场价格波动的不可控性，故此次攻 关后，在市场材料价格不变的情况下平均锚网喷支护成本降 低至2900.4元/米。 n用现在改进后的锚网喷支护节约：n （550022100500）881804000元，约180万元。 n2008年以来采用改进后的支护方案提高了采准进度，巷道的 成巷率和利用率达到了99以上在掘进和支护过程中未发生 一例安全事故。所以本小组此次攻关是非常成功的。322629052

16、900.42700280029003000310032003300巷道支护成本实施前目标值实施后时间效果对比图巷道支护成本（元/米）图七、效果对比图（支护材料价格不变的情况下）十、巩固措施 n所有的质量管理都必须建立在现场管理之上。和睦 山巷道支护管理小组成员在充分理解了质量就是效 益的深刻内涵后，决定实行以下措施进行巩固。n1、积极深入现场一线，跟踪巷道掘进支护情况，掌 握第一手资料，摸清矿岩的性质，选择合理的支护 方案，用实践来指导技术攻关。n2、严格监督，把纪律考核贯穿到巷道支护工程的全 过程当中。十一、遗留问题n和睦山矿区包括后和睦山矿段和后观音山矿段。后 和睦山矿段是首采段，其支护成本过高难题已被本 小组攻克。后观音山是下一个阶段回采的重点，其 矿岩性质更加复杂；采用房柱法和浅孔溜矿法等方 法回采，这样暴露空