主平硐掘进成本计算及细节资料.docx
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主平硐掘进成本计算及细节资料
主平硐掘进、支护成本计算
1、掘进工程量计算
主平硐为矿山人员、材料、矿石运输的主要通道，根据初步设计，矿山采用无轨设备运输，根据其尺寸及安全距离要求，确定主平硐规格为：
4.8mX4.0m（宽X高），采用三心拱结构（f0=1/3B0），墙高2.4m，拱高1.6m，坡度+3‰，巷道净断面积17.57㎡。
根据可行性研究报告，排水系统应该按照最大排水量15L/s来设计，即54m³/h。
查表可知，可选择水沟净尺寸为上宽310mm，下宽280mm，深度230mm的直角梯形水沟断面，为便于清理排水，初期不设置盖板。
水沟净断面积0.07㎡。
图主平硐断面图
2、巷道掘进爆破设计
2.1工程内容
主平硐掘进，采用三心拱断面形式，规格：
4.8m×4m（墙高2.4m，拱高1.6m），主要布置在安山质火山砾凝灰岩中，岩石硬度系数f=12-14，工程地质条件属中等类型。
工程要求每循环进尺达2.7m，巷道断面面积为17.57，每一循环进尺的工程量为47.44m³。
由于该巷道为矿山主要运输巷道，服务整个矿山寿命周期，因此巷道采取光面爆破，必须达到光面爆破的技术质量要求。
2.2爆破方案确定
2.2.1掏槽形式选择
根据每一循环进尺的要求，为保证掏槽质量，爆破采用平行空孔直线掏槽的形式（大孔径桶形掏槽），见炮孔掏槽形式放大图。
2.2.2爆破器材选择
根据该工程含水情况，主要使用成本低廉，运输及使用较安全的铵油炸药，部分含水底孔使用乳化炸药。
雷管选用毫秒延期非电雷管。
2.2.3起爆网路选择
使用串并联起爆网络。
2.2.4装药结构
周边眼采用不耦合装药结构，采用装药器人工装药的方式。
2.3爆破参数计算
2.3.1炮孔直径的确定
根据凿岩机具确定，爆破炮孔直径ø45mm，掏槽空孔直径ø102mm，采用扩孔钻头施工。
2.3.2炮孔深度确定
根据每一循环进尺2.7m的钻进要求，炮孔利用率取90%，确定炮孔深度3m，掏槽孔适当延伸0.1m，装药量适当增加。
2.3.3炮孔数量计算：
参照炮孔数量计算公式：
式中：
N——炮孔数目，个；f——岩石坚固性系数12-14；S——巷道掘进断面积17.57，
岩石硬度f＝12～14。
由此计算，炮孔数量N=51~54。
2.3.4炮眼布置
掏槽眼：
掏槽眼位于巷道中心偏下位置，距离巷道底板1.8m，间距0.4m
辅助眼：
辅助眼间距一般在0.4-0.8m，巷道上部取大值。
周边眼：
周边眼间距0.5-1.0m，眼口距离巷道轮廓线0.1m，底眼眼底低于底板0.1m，装药量介于掏槽眼和辅助眼之间，装药长度为眼深的0.5-0.7。
炮孔布置平面图如图2所示，炮眼个数54个。
图2炮眼布置平面图
2.3.5炸药单耗q的确定
根据岩石硬度系数f=12~14，断面面积17.57㎡，查表1得知q=1.67kg/m³。
表1平巷掘进单位炸药消耗量定额
掘进断面/㎡
岩石坚固性系数f
2~3
4~6
6~10
12~14
15~20
4~6
6~8
8~10
10~12
12~15
15~20
1.05
0.89
0.78
0.72
0.66
0.64
1.50
1.28
1.12
1.01
0.92
0.90
2.15
1.89
1.69
1.51
1.36
1.31
2.64
2.33
2.04
1.90
1.78
1.67
2.93
2.59
2.32
2.10
1.97
1.85
2.3.6每循环的总药量
式中：
Q——每循环爆破岩石体积，S——巷道掘进断面积，L——炮孔深度，——炮孔利用率，一般取0.8~0.95。
根据以上计算，每一循环炸药消耗量Q=1.67*17.57*3*0.9=79.22kg，每炮进尺2.7m，平均每米炸药消耗29.34kg。
3、支护工程量计算
根据围岩稳固情况，初步选择主平硐支护形式为锚网支护的联合支护形式。
锚杆采用ø40mm的管缝式锚杆，间距750mm，排拒1m，每排布置7根锚杆，采用气腿式凿岩机安装。
锚网采用网孔80mmX80mm的钢筋网。
左右两侧圆弧顶各支护一半，每米巷道护网面积S=（1.231÷2×2+3.906）×1=5.137㎡。
4、避难硐室及配电柜硐室掘进
每隔80m在巷道无风水管路一侧掘进避难硐室，主要用于行人躲避车辆，规格长X宽X高：
2mX2mX2m。
为便于掘进施工用电，主巷道每隔100m掘进配电柜硐室，规格长X宽X高：
1.5mX1.5mX2m，设置铁栅栏护门。
5、风、水、电管线安装
在巷道左侧距底板高2m位置敷设动力电缆，巷道另一侧距离底板1.8m位置敷设风、水管线，风筒位于风水管线上方0.4m，照明线靠近顶板，距风筒0.3m。
动力电缆每隔3m设置电缆悬挂装置，每隔100m设置余圈；
风、水管线每隔3m设置统一悬挂托架；
风筒及照明电线沿线敷设用于悬挂风筒的铁丝，可通过锚杆及锚网固定，电线用塑料扎带捆绑。
6、人员定额
初步计划项目定员46人，其中现场操作工28人，后勤管理人员18人。
掘进爆破采用两班工作制度，部分工种实行20×10休假制度。
参考morritos矿山人员工资，考虑1.58工资附加系数计算，现场操作工人月工资总额28068.24$，管理人员月工资总额25465.88$，共计月工资53534.12$。
人员定额明细表见表2。
表2项目人员定额明细表
岗位
工种
白班
晚班
轮休
总计人数
月单位工资/$
月总工资/$
工资及附加/$
一
现场操作工
1.58
1
凿岩
凿岩台车操作手
1
1
1
3
735.29
2205.88
3485.29
凿岩台车助手
1
1
1
3
441.18
1323.53
2091.18
2
撬顶、支护
气腿钻机操作手
1
1
1
3
529.41
1588.24
2509.41
气腿钻机助手
1
1
1
3
441.18
1323.53
2091.18
3
铲装
铲运机司机
1
1
1
3
647.06
1941.18
3067.06
4
运输
运矿卡车司机
1
1
1
3
588.24
1764.71
2788.24
5
维修
设备维修工
1
1
2
647.06
1294.12
2044.71
电工
1
1
2
735.29
1470.59
2323.53
6
爆破
爆破工
1
1
1
3
588.24
1764.71
2788.24
7
监工
监工
1
1
1
3
1029.41
3088.24
4879.41
小计
10
8
10
28
6382.35
17764.71
28068.24
二
管理人员
1
项目经理
1
1
3500.00
3500.00
5530.00
2
翻译
1
1
1764.71
1764.71
2788.24
3
安全工程师
1
1
2
1176.47
2352.94
3717.65
4
采矿技术人员
1
1
1500.00
1500.00
2370.00
5
测量技术人员
2
1
3
647.06
1941.18
3067.06
6
采购
1
1
882.35
882.35
1394.12
7
仓库
1
1
2
441.18
882.35
1394.12
8
财务
1
1
588.24
588.24
929.41
9
出纳
1
1
529.41
529.41
836.47
10
人事
1
1
588.24
588.24
929.41
11
厨师
1
1
2
441.18
882.35
1394.12
12
帮厨
1
1
2
352.94
705.88
1115.29
小计
13
0
5
18
12411.76
16117.65
25465.88
总计
23
8
15
46
18794.12
33882.35
53534.12
7、每米巷道成本计算
7.1每米巷道掘进成本计算
根据计算，每一轮炮掘进费用1276.43$，每米掘进成本472.75$。
表3每一循环掘进费用与单位成本计算
名称
单位
型号
单价/$
用量
掘进总价/$
每米单价$/m
单价比重
一、直接材料费用
进尺2.7m
1
钻头
个
直径45mm
80
1.10
88.00
32.59
2
钻头
个
直径102mm
170
0.02
3.40
1.26
3
钻杆
根
BARRAM/FT-3812'
490.5
0.10
49.87
18.47
4
钻杆连接杆
个
SHANK10ALETAS
280
0.03
8.59
3.18
5
雷管
个
火雷管
1.11
54.00
59.95
22.20
6
导爆索
m
0.26
10.00
2.60
0.96
7
炸药
kg
4.5
79.22
356.49
132.03
8
乳化炸药
kg
2.56
13.50
34.56
12.80
9
用水
m³
0.88
7.92
6.97
2.58
小计
610.42
226.08
47.82%
二、动力费用
1
发电机燃油（凿岩2h+通风0.5h）
加仑
2.65
31.25
82.72
30.64
2
空压机燃油（装药1h）
加仑
2.65
5
13.25
4.91
3
铲运机用油2h
加仑
2.65
8
21.18
7.84
4
矿车用油
加仑
2.65
2
5.29
1.96
小计
122.44
45.35
9.59%
三、直接人工费用
1
钻机操作手
58.09
1
58.09
21.51
2
钻机助手
34.85
1
34.85
12.91
3
爆破工
46.47
1
46.47
17.21
4
铲运机司机
51.12
1
51.12
18.93
5
卡车司机
46.47
1
46.47
17.21
6
电工
58.09
1
58.09
21.51
7
维修工
51.12
1
51.12
18.93
8
监工
81.32
1
81.32
30.12
小计
427.53
158.34
33.49%
四、其他费用
1
其他费用（机油、润滑油、轮胎、配件等）
116.04
42.98
小计
116.04
42.98
9.09%
五、每轮炮费用总计
1276.43
472.75
说明：
1、morritos5-7月份数据显示，凿岩台车使用1根钻杆，约服务45mm钻头10.82个；
2、凿岩台车使用1个连接杆约消耗35.86个45mm钻头；
3、发电机燃油按照凿岩2小时，通风0.5小时计算；
4、空压机燃油按照装药时间1小时计算；估计每一轮跑矿车油耗1加仑；
5、操作工人及维修、监工等工资全部摊销至掘进成本；
6、其他费用（机油、润滑油、轮胎、配件等，以及装药器、梯子、浮石撬棍等折旧）按照以上总费用的10%取值。
7.2每米巷道支护成本计算
按照每班支护巷道2.7m计算每米巷道支护成本为118.85$，计算明细见表4。
表4每米巷道支护成本计算明细表
名称
单位
型号
单价/$
每米用量
每米价格/$
单价比重
一、直接材料费
1
钻头
个
直径38mm
24
0.09
2.24
2
钻杆
根
BARRENOCONICOH22X8
231.93
0.0086
2.00
3
管缝式锚杆
根
ø40mm
4.97
7
34.79
4
锚网
㎡
1.17
5.137
6.01
小计
45.04
37.90%
二、动力费用
1
空压机油耗（钻孔+挂网3h）
加仑
2.65
15
39.75
小计
39.75
33.45%
三、直接人工费用
1
气腿钻机操作工
41.82
1
15.49
2
气腿钻机助手
34.85
1
12.91
小计
28.40
23.89%
四、其他费用
1
其他费用（凿岩机、管线维修保养等）
5.66
小计
5.66
4.76%
五、支护费用总计/$
118.85
7.3每米巷道安装成本计算
估算每米巷道安装费用24.27美元，计算明细见表5.
表5每米巷道安装成本计算
名称
单位
型号
单价/$
用量
每米造价/$
一、直接材料费
1
动力电缆
m
13.85
1
13.85
2
照明线
m
0.85
1
0.85
3
风管
m
1.79
1
1.79
4
水管
m
1.54
1
1.54
5
风筒
m
2.38
1
2.38
6
风水管托架
个
1
0.33
0.33
7
风筒悬挂铁丝
m
0.48
1
0.48
8
照明线悬挂铁丝
m
0.43
1
0.43
9
电缆托架
个
1.08
0.33
0.36
10
配电开关柜
个
200
0.01
2.00
11
水阀接头
个
7.69
0.03
0.26
二、人工费
安装由电工、支护工等完成，费用不计入
0.00
小计
24.27
注明：
1、风水管托架间隔3m；水阀接头按照30m一个
2、100m设置配电柜一个；
3、动力电缆按照每米90人民币估算，照明线按照每米5.5人民币估算，风管按照每米1.79美元估算，水管按照10元一米估算，2mm铁丝按照2800块1000m计算，2.3mm铁丝按照3100块1000m估算，电缆托架按照7块钱一个计算，配电开关柜按照200美元造价，水阀接头按照50人民币一个估算。
7.4管理成本计算
管理费用主要为人员工资，根据人员工资定额25465.88美元，按照每班掘进2.7m计算，每月按照28天全勤计算，月掘进量151.2米，管理成本每米168.43$。
根据以上计算，每米巷道掘进费用472.75$，支护费用118.85$，安装费用24.27$，管理费用168.43$，共计784.3美元。
表6每米巷道掘进费用统计
编号
项目
费用
1
巷道掘进费用
472.75
2
支护费用
118.85
3
安装费用
24.27
4
管理费用
168.43
小计
784.30
需要说明的是，以上基本按照每天正常工作，月维修2天计算，若出现停工时间过长，工序耗时过长等现象，单位成本还会增加。
另部分材料成本单价为估算数值、供电、供水方式及所需工程不确定，还需前往项目所在地调查市场后继续调整完善。
粒状铵油炸药最佳装药密度0.95-1.0g/cm³
选择不同段位雷管，采用微差爆破。
近年来，浅眼爆破可采用导火索、火雷管起爆法，但要求必须一次点火，近几年导爆管起爆法广泛应用。
根据岩石的可爆性不同，辅助眼间距一般可取0.4-0.8m，周边眼间距0.5-1.0m，周边眼眼口距巷道轮廓线0.1-0.3m。
掏槽孔：
创造自由面，为其他炮孔的爆破创造有利条件；
辅助孔：
扩大和延伸掏槽的范围，大量崩落矿石；
周边空：
控制巷道断面规格形状。
为了提高其他炮孔的爆破效果，掏槽孔应比其他炮孔加深0.15-0.25m。
辅助孔、周边孔布孔规则：
（1）布孔均匀，一般辅助孔取0.5-1m，周边孔取0.4-0.8m，周边孔距巷道轮廓线取0.1-0.2m。
（2）孔底布置需注意：
间距0.4-0.7m，抛渣爆破时，取小值；孔口高出0.1-0.2m，孔底低于底板0.1-0.2m，抛渣爆破时，孔加深0.2m左右；装药量介于掏槽孔和辅助孔之间，装药高度为孔深的0.5-0.7倍，抛渣爆破时，每孔增加1-2个药卷。
3、避难硐室掘进
每隔80m在巷道无风水管路一侧掘进避难硐室，主要用于行人躲避车辆，规格长X宽X高：
2mX2mX2m。
4、配电硐室
为便于掘进施工用电，主巷道每隔100m掘进配电柜硐室，规格长X宽X高：
1.5mX1.5mX2m，设置铁栅栏护门。
2、爆破参数
（1）炮孔数目
计算公式如下：
式中N——炮孔数目，个；f——岩石坚固性系数12-14；S——巷道掘进断面积17.57，
岩石类别：
中硬岩，即岩石硬度f＝12～14。
由此计算，N=51~54
（1）单位炸药消耗量q
表平巷掘进单位炸药消耗量定额
掘进断面/㎡
岩石坚固性系数
2~3
4~6
6~10
12~14
15~20
4~6
6~8
8~10
10~12
12~15
15~20
1.05
0.89
0.78
0.72
0.66
0.64
1.50
1.28
1.12
1.01
0.92
0.90
2.15
1.89
1.69
1.51
1.36
1.31
2.64
2.33
2.04
1.90
1.78
1.67
2.93
2.59
2.32
2.10
1.97
1.85
炸药单耗q取1.67kg/m³。
（2）每循环的总药量
式中Q——每循环爆破岩石体积，S——巷道掘进断面积，L——炮孔深度，
——炮孔利用率，一般取0.8~0.95。
根据以上计算，Q=1.67*17.57*3*0.9=79.22kg，每炮进尺2.7m，平均每米炸药消耗29.34kg。
岩石体重2.75t/m³，矿石体重3.03t/m³。
（5）管缝式锚杆
管缝式锚杆是一种全厂锚固，主动加固围岩的锚杆，多采用卷压成型的加工工艺。
干体长1.6~2m或更长，杆体直径38.1~41.5mm，比钻孔直径大1~3mm，管壁厚2~2.5mm，开缝12.7~14mm。
尤其适用于软岩地层，当钻孔产生横向位移时，锚固力更大。
但由于杆体为空心结构，打入围岩后产生透水通路，而且管体易遇水锚蚀，因此不适用于含水量大的岩层和膨胀性矿物的软岩岩层中。
根据围岩情况，常用锚杆间距600-800mm，排拒1m。
一般情况下，锚杆的长度要大于两倍的锚杆间距。
锚网支护是将铁丝网、钢筋网或塑料网等用托盘固定在锚杆上所组成的复合支护形式。
（1）铁丝网一般采用直径3-4mm的镀锌铁丝编制而成，分经纬网和菱形网，后者较好；
（2）钢筋网是由钢筋焊接而成的大网格金属网，网格为150mmX150mm；（3）塑料网具有成本低、轻便、抗腐蚀等特点，但是强度和刚度较低。
3、管、线布置要求
（1）管道布置的一般要求
管道应布置在人行道一侧，管子的架设一般采用托架、管墩及锚杆吊挂等方式，并考虑检修的方便。
（2）电缆布置的一般要求
1.人行道一侧最好不敷设动力电缆
2.动力电缆和通讯电缆一般不敷设在巷道的同一侧，如必须在同一侧时，则应各自悬挂，且将动力电缆设置在通讯、照明电缆的下方。
3.电缆与风水管路平行敷设时，电缆要悬挂在管路的下方，隔开300mm以上的距离。
4.电缆坠落时，严禁落在运输设备上。
关于电缆与充填管、运输设备的最小距离应符合《冶金矿山安全规程》中的规定，在保证安全生产的前提下选取。
5.敷设电缆时两悬挂点的间距应不大于3m，两根相邻电缆的上下距离不得小于200mm。
6.电缆到巷道顶板的距离一般不小于300mm，当有数根电缆时，一般不小于200mm。
（3）水沟设计
1.水沟位置一般设在人行道一侧。
2.水沟坡度与平巷坡度相同，一般不小于3‰，巷道底板的横向排水坡度不小于2‰。
3.在支护巷道中的水沟，在靠边墙一侧应加宽基础100mm，以便铺设水沟盖板。
水沟的底板一般情况下高于结构基础面50-100m。
梯形和不规侧断面形状的巷道中，水沟不应沿棚脚窝，水沟一侧的掘进面距棚脚窝不应小于300mm。
4.水沟断面形状一般为等腰梯形、直角梯形、矩形，水沟侧帮坡度，当为混凝土或不支护时，一般为1：
0.1~1：
0.25。
5.泄水孔每3-6m设一个，其尺寸为40X40mm。
WMC建议排水系统应该按照最大排水量15L/s来设计，即54m³/h。
由下表可知，选择水沟净尺寸为上宽310mm，下宽280mm，深度230mm。
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