215基建与采掘进度计划.docx
《215基建与采掘进度计划.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《215基建与采掘进度计划.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
215基建与采掘进度计划
2.15基建与采掘进度计划
本章提要
介绍编制基建和采掘进度计划的目的，三级矿量与计划检验及投产条件，重点介绍基建计划的编制方法、采掘进度计划编制的人工排队法和关键路线法。
2.15.1概述
为了保证矿山正常持续生产，在基建和生产期间，必须协调采掘关系，合理安排机械设备、动力、人力以及提升、运输、通风、排水、供水等各生产环节，达到降低成本、降低生产材料消耗、提高企业经济效益的目的，因此矿山企业要编制基建和采掘进度计划。
基建进度计划是指在矿山基本建设阶段和生产发展阶段的开拓工程与采准工程的进度计划。
一般是从矿山基建破土动工开始，一直编到达产为止。
采掘进度计划是根据矿床开采顺序、采准对于回采的超前关系、矿块生产能力和新水平的准备时间等条件，编制出的采矿与生产期的开拓、采准工程进度计划。
采掘进度计划的期限根据需要可长可短，有矿井中长期规划，也有矿井五年计划、年度计划乃至月度计划等。
基建进度计划和采掘进度计划一般分开编制，亦可将两者一并编制。
2.15.2三级矿量及投产条件
2.15.2.1三级矿量与计划检验
由于地质条件的复杂性、不确定性和模糊性，使得回采面的日产量和掘进面的日进尺受到诸多随机因素的干扰，导致实际产量（或进尺）与计划产量（或进尺）有出入。
因此，编制的采掘进度计划与实际生产可能出现较大的偏差，所以要求经常地对这些计划进行检验、调整和补充。
其中，最常用的检验方法是三级矿量规定及可采期检验。
2.15.2.2投产条件
投产条件是指矿山按设计规模应完成的基建工程量，应达到的生产能力，并保有一定数量的三级储量。
一般矿山投产时应达到以下标准：
（1）应完成设计所需的基建开拓、探矿、采准、切割工程，形成内外部运输、供电、供水、压缩空气、通风、排水、机修、排土场、采矿工业场地、选矿厂等完整的生产系统。
（2）大型、中型和小型矿山投产时的生产能力应分别达到设计规模的25～30％、30～50％和50％。
投产时的生产能力不能过高或过低。
过高，将加大矿山企业在投产前所需完成的基建工程量，从而增加了一次基建投资额和基建时间；过低，则矿山企业生产发展速度缓慢，达到设计生产能力时间较长。
（3）三级矿量的可采期限符合设计要求。
从投产到达产时间应符合以下要求：
大型矿山，3～5年；中型矿山，2～3年；小型矿山，1～2年。
矿山正式投产前，应由有关部门进行竣工验收，编制投产报告，并由主管部门批准。
2.15.3基建进度计划的编制
2.15.3.1编制基建进度计划的目的
编制基建进度计划是为了合理地确定矿山基建工程量，确定各项工程的施工顺序、开始和结束时间，确定投产和达产时间，以及各个时期所需的人员、设备和材料的数量等。
正确确定工程项目的开始及结束时间，对矿山基建工作具有重要意义，因为它决定了资金投入、施工进度和设备加工订货等事项。
此外，在进度计划中确定出各个时期同时施工的工程数目，并指出工程地点，就可以统计出同时需要的人员和设备数量，为合理安排人力、物力创造条件。
2.15.3.2编制基建进度计划所需的基础资料
（1）设计任务书中的有关规定，如矿山企业年生产能力、投产期限及达到设计生产能力的期限；
（2）开拓系统图，通风、运输、提升和排水系统图以及开采顺序；（3）主要井筒地质剖面图，开拓巷道及主要采准巷道长度及断面图；（4）设计所确定的开拓工程量、矿块采准及切割工程量，采用的工作制度、劳动组织、施工方法、机械化水平、掘进定额及掘进速度；（5）各矿块的工业储量；（6）采矿方法图和阶段平面图；（7）井下设备安装工作时间，设计采用的成井（成巷）定额；（8）涌水量大的矿山应有疏干排水方案，充填法开采的矿山应有充填系统的资料；（9）对改建、扩建矿山还需要现有井巷工程图纸资料，如阶段平面图，开拓、通风系统图等。
2.15.3.3基建进度计划的编制方法
一般采用表格式，并结合必要的文字说明。
表的内容可根据设计矿山的具体情况和需要来考虑增加或减少。
在表中标明工程项目名称、工程特征、工程量及完成时间，各项工程在时间上的相互关系，各个时期的人员、设备、生产能力以及三级矿量。
基建进度计划的表格形式见表2.15.1。
基建进度计划的编制步骤如下：
（1）确定施工顺序方案
施工顺序方案对所编制的进度计划能否满足设计任务书要求、是否经济合理有很大的影响，应拟出几个方案进行优选。
根据所设计的开拓系统、阶段及矿体的开采顺序、建设时间等因素，拟订合理的施工顺序方案。
在安排各类井巷工程的施工顺序时，应考虑以下几个原则：
首先安排掘进竖井、斜井、平硐等关键性工程。
井筒到底后，迅速形成提升能力，并使两井筒之间的巷道尽快贯通；迅速形成开拓所需要的通风、运输、压气、排水等生产系统；
为工程量大、施工时间长的硐室施工创造条件，为掘进工作面多头平行作业创造条件；
在地质条件允许、施工力量充足的条件下，尽可能采用主、副井同时施工。
对所选定的施工顺序方案，按开拓及主要采准所需时间，初步校核建设时间能否满足设计要求。
当设计任务书对投产时间无特殊要求时，应以满足最合理的施工顺序为原则编制进度计划。
当施工方案不能满足设计任务书规定的时间要求时，必须重新拟定方案。
可采用快速施工、增加平行施工的巷道数目和补充开拓井巷等方法来提高建设速度。
（2）计算工作量及同时工作矿块数
根据采矿设计的有关资料，以及所选定的施工顺序方案，计算基建时期及达产以前必须完成的各项基建工程量。
对暂时难以确定的工程可予以估算，在编制过程中再进行校正。
例如，在基建时期井筒的掘进深度，既要考虑不使初期工程量过大，又要使投产后在较长时间内不必进行井筒延深工作，为此，应拟出不同的深度方案，估算各个方案的基建时间，寻求合理的基建工程量。
为了使编制计划心中有数，可先计算投产及达产的时期，计算所需同时工作的矿块数（包括备用矿块在内），以及各矿块的矿量和生产能力。
（3）确定施工速度及完成各项工程所需时间
根据井巷工程的特征（断面尺寸、支护形式）、地质条件（工程地质、水文地质等）、采用的劳动组织形式、机械化水平、掘进方法及施工单位的技术力量等因素，确定各项工程的施工速度，一般按类比法估算完成各项工程所需的时间。
（4）排列工程项目
根据所选定的施工顺序方案及施工时间，详细地安排各项工程的施工顺序，编制基建进度计划表。
编制时，需要根据工程项目的空间位置关系、工程项目的性质、施工所需时间及工作队安排等问题，进行综合考虑和合理安排。
首先安排主体工程，然后按开采顺序排列其他项目。
在各个阶段内，先排开拓工程后排采准、切割及回采工程。
基建进度计划一般采用的时间单位为月或季。
各项井巷工程的施工顺序及时间用格线画在年月栏内，在格线上标出工程数量。
（5）指标汇总
在编制计划过程中，应统计下列指标：
年开拓工程量、年采准和切割工程量、同时工作的工作面数、同时工作的凿岩机台数、年保有三级储
矿量和三材（木材、混凝土、钢材）消耗量等。
通过各项指标的汇总，能及时检查进度计划是否满足设计任务书的要求。
按上述步骤编制的进度计划，如果能满足基建期限和达产期限的要求，人员和设备无过大的波动，而且同时工作矿块数不超过矿床在技术上可能布置的矿块数，施工顺序合理，则该基建进度计划可行。
否则，必须改变施工方案或采取某些措施，重新编制，直到达到设计要求为止。
2.15.4采掘进度计划的编制
2.15.4.1编制采掘进度计划的目的
作为矿山生产核心部分的采掘工作面随生产的发展处于不断的动态变化之中。
这一显著特点是矿山生产与一般工厂生产的主要区别之一，它也给矿山的规划、设计、施工和生产所应用的技术手段和管理方法提出了更高的要求。
计划安排不周，便会造成巷道掘进完工过早，维护时间过长，维护费用增加；机械设备装备过早，不能充分发挥效用；或者新回采工作面不能及时准备出来，部分开采工作中断，会出现产量下降等不良效果。
由此可见，开采和掘进准备是矿山生产中的一对主要矛盾。
采掘系统是矿山生产系统中最活跃最重要且处于不断运动中的动态子系统，是整个矿山生产这根链条上的最重要的一环。
编制采掘进度计划是用来确定矿山逐年的回采和准备工作，按开采技术条件进一步核实矿山能否在预定期限内达到设计规模以及矿山能否持续均衡生产；通过具体安排确定矿体、阶段和矿块回采的先后顺序、逐年的矿石产量和质量，以及矿山投产和达到设计产量的日期；根据设计中确定的矿山排水疏干、开拓、生产探矿、采准、切割、回采等工序的时空超前关系，进一步验证基建与生产的衔接和基建进度计划中所确定的工程量，确保矿山持续、均衡地生产。
2.15.4.2编制采掘进度计划的原则
（1）在技术可行、经济合理的前提下，尽可能较早达到设计产量。
在某些条件特殊的矿山，从投产到达产需较长时间，则应考虑分期建设。
（2）根据矿山的开采技术条件，坚持贫富兼采、厚薄矿体兼采、大小矿体兼采的原则，合理安排矿体之间、矿块之间、矿房和矿柱之间的回采顺序。
在不影响合理开采顺序的情况下，为了提高企业的初期经济效益，充分发挥投资效果，可以采取
表2.15.1某金铜矿基建进度计划表
主井地表安装与试车
101112
支护种类
掘进断面
（m2）
工程量
台月进尺
完成该项工作所需时间
（月）
第一年
第二年
第三年
长度
（m）
体积
（m3）
123
456
789
101112
123
456
789
101112
123
456
789
主井
喷混凝土
18.1
335
6350
35
10.2
335/6350
风井
喷混凝土
8.04
112
920
45
2.5
122/920
-40m车场及石门
喷混凝土
132
1405
80
1.7
132m/1405m3
通风平巷及石门
喷混凝土
4.95；4.65
696
3298
80
5.1
576m/2736m3
1台
120m/562m3
-90m车场及石门
喷混凝土
5.01；4.72
110
1027
80
1.4
110/1027
2台1台
运输及穿脉平巷
喷混凝土
4.65；4.95
695
3300
80
8.6
320/1519
375/1781
1台
通风石门
4.72
130
608
80
1.7
130/608
1台
探矿平巷
500
2360
160/80
3.1
1台
采区变电所
21
210
350
0.6
21/210
500/2360
采准及切割工程
1712
6664
70
11.4
1台
215/860
2台
-130m车场及石门
喷混凝土
150
1301
80
1.9
1台
2台
150/1301
3台
3台
运输及穿脉平巷
喷混凝土
5.01；4.72
772
3668
80
5.1
2台
118/572
772/3668
坑内炸药库
喷混凝土
118
572
350
1.7
1台2台
电机车及凿岩机修理硐室
喷混凝土
40
382
350
1.1
40/382
1台
359/1382
采准、切割工程
359
1382
70
3.6
1台
-170m车场及石门
喷混凝土
160
1360
80
2
160/1360
390/2436
2台
1台
水泵房水仓等
喷混凝土
4.8～11.7
390
2436
30,70
7.2
1台
1台
1台
总计
6432
37240
年开拓工程量
年基建采准工程量
年基建切割工程量
年基建探矿工程量
同时工作凿岩机数
年保有三级储量
年三材消耗量
m3
m3
m3
m3
台
开拓储量（t）/准备储量（t）/回采储量
木材（m3）/混凝土（m3）/钢材（kg）
9397
1517
5～8
12468
6068
860
2～5
1707
2691
172
2360
3～4
133580/174165/437392
127/2584/139367
措施优先回采富矿。
（3）在遵守合理回采顺序的前提下，对各个矿体或矿块的矿石产量进行必要的调节，使矿山各种产品逐年的产量和品位在较长的时间内保持稳定。
如果由于地质或其他原因引起矿石产量和品位不可避免地发生波动，其波动范围应设法控制在满足选矿和冶炼要求的范围内。
（4）矿山采掘进度计划必须与基建进度计划相适应，使基建与生产很好地衔接，使开拓、生产探矿、采准、回采有合理的时空超前关系，保有的三级矿量能满足矿山持续、均衡地进行生产，否则应对基建工程量和基建进度计划进行必要的调整。
（5）尽量使每年所需的采掘设备、人员和材料消耗保持平衡或基本平衡。
（6）保持矿山通风条件良好与运输畅通，安全、卫生、防火设施完善等。
2.15.4.3编制采掘进度计划所需的基础资料
（1）设计矿山的年产量，规定的投产、达产时间和投产规模；
（2）矿床开拓、运输、通风系统图；（3）各阶段的平面图、矿体纵投影图及各种井巷断面图；（4）各阶段、各矿体（或矿块）的工业储量及品位；（5）矿体的回采顺序；（6）基建进度计划表；（7）设计所采用的采矿方法图（包括矿柱回收方法）及主要技术经济指标（包括凿岩机台班效率和矿块日生产能力等）；（8）采准、切割和回采计算资料，采准和切割的井巷工程量；（9）矿石开采的损失率和贫化率；（10）如系改建或扩建矿山，还需矿山近期的生产进度计划及开采现状图。
2.15.4.4编制采掘进度计划的方法
目前编制矿山采掘进度计划的方法主要有：
人工排队法、动态规划法、关键路线法和计算机模拟法等。
不同的方法具有不同的特点，可根据实际条件选用，这里主要介绍人工排队法和关键路线法。
（1）人工排队法
编制矿山采掘进度计划的人工排队法又称为工程排队法，它是在严格遵守编制采掘进度计划有关原则的前提下，根据矿体的赋存状况和矿山各类巷道的相互关系，将各类工程按照一定的衔接关系和开工的先后次序进行排队，以确定出各类工程的开工时间和完工时间。
基本思路
安排采掘进度计划常根据以下列两种基本思路进行编制
a）开拓→准备→回采
以开拓为主线，回采应在满足水平开拓和采准巷道掘进准备的前提下来安排。
这种编制采掘进度计划的思路与生产过程是一致的，但是由于矿山生产的主要目的是回采，准备和开拓应在满足回采的要求进行安排，所以这种方式编制采掘进度计划不仅要花费较长的时间，而且其结果常常会出现不适合回采需要的现象。
b）回采→准备→开拓
以回采为主线，采区准备和水平开拓工程的安排是在满足回采的前提下进行的。
它编制采掘进度计划的思路虽与矿山的生产过程相反，但目的明确，在回采的接替时间上也有保证。
但是这种编制采掘进度计划的方式，要求回采、准备和开拓共同协调安排，统筹兼顾，因此用这种方式编制采掘进度计划时，难度较大。
在编制矿山采掘进度计划时应以回采作为矛盾的主要方面，矿山的准备和开拓工作应由回采工作决定，在正常情况下，应根据第二种方式编制矿山采掘进度计划；但在采掘关系失调的情况下，准备和开拓就成为矿山生产过程矛盾的主要方面，只能根据当前的实际情况限制矿山的正常生产，采用第一种方式编制采掘进度计划，采取必要的措施来理顺矿山的采掘关系。
采掘工程排队的基本方法
a）回采工程排队的基本方法
根据上级主管部门下达的产量计划或矿山设计生产能力，结合本矿的实际情况，粗略地拟定一个分工作面和分采区的产量安排，作为分区安排回采工程的参数指标；根据采区矿体赋存条件，拟定开采方法，确定工作面长度、采高、工作面推进速度、矿山正规循环率和有关参数等技术经济指标，若为已设计采区，应采用采区设计时选择的有关参数；用分矿体的底板等高线图，根据已设计的方案要求和初步拟定的生产方式，在底板等高线图上画出相应的区段或工作面，并注明工作面编号、相应的开采方法、所使用的机械设备、开采时间、可采矿量、工作面长度等基本技术参数；编制回采工作面接替表，根据编制矿山采掘进度计划的原则和有关的技术参数，确定所有回采工作面的相互衔接关系，并将其填入回采工作面接替表中；在接替表中当一个回采工作面采完以后，安排另一个工作面接替时，要注明接替时间及生产能力等参数，最后可以汇总出全矿（或采区）分月回采产量安排；在编制矿山采掘进度计划时，除要符合有关政策规定外，还要注意各水平和各采区产量的合理分布，并考虑提升、运输、通风及供电等环节的综合平衡与协调。
b）准备和开拓工程项目排队的基本方法
当回采工作面的接替关系确定后，根据各工作面开始开采的时间和所在位置，确定有关巷道的掘进时间和掘进的先后顺序。
根据矿山开拓、采区准备方式以及开采方法，确定出矿山在编制采掘进度计划时间范围内所需要开掘的所有巷道的名称、长度、断面及支护方式等，若已有相关设计，则应根据该设计并结合生产实际条件确定这些参数；根据矿山的技术装备等，确定出矿山中各类巷道的掘进方法、机械化程度和掘进队数目等，有条件的应将掘进队划分成用于掘进开拓与准备巷道和用于掘进回采巷道两部分；根据矿山的实际技术水平，确定用不同的掘进方法掘进各类巷道时的掘进速度；按照要求投产或移交生产的时间安排施工顺序，依据底板等高线上勾出的设计线，分区、分队、分工作面地安排工程进度，注明所有巷道最迟开工与完工的时间；编制开拓准备巷道和回采巷道的掘进计划接替表，在表中应注明巷道的施工时间和进尺数，同时将工程安排填写在巷道掘进接替表内，注明巷道的性质、类别、规格、支护形式、进度和劳动力配备等数据。
某煤矿按人工排队法编制的采掘进度计划如表2.15.2所示。
人工排队法评述
人工排队法是目前应用得最广泛的一种方法，它的主要特点有：
由于整个采掘进度计划是由熟悉矿山生产的工程技术人员编制而成，考虑的因素比较全面，因此，所编制出的采掘进度计划使用性较好；编制的方法比较简单，易于掌握；全部计划的编制工作都由人工进行，工作量大，且对于设计单位和制定生产计划的单位来说，有许多工作是重复进行的；检验接替关系合理与否的唯一标准是满足采掘时空关系的要求，而符合这一要求的方案会有很多个，人工排队法无法将这些方案进行详细的比较优化，因此，人工排队法编制出的采掘进度计划方案往往只是可行方案，而不一定是最优方案。
（2）关键路线法
基本思想
关键路线法是统筹法的重要组成部分。
统筹法是一门进行生产组织安排和管理的数学方法，它以工序所需时间为参数，用工序之间相互联系的网络图和较为简单的计算方法，反映出所研究系统的全貌，求出对全局性有影响的关键路线及关键路线上的工序，从而对工程的所有工序做出比较合符实际的安排。
在关键路线法的运算中，经过对网络图中各条路线的路长比较后，找出一条（或若干条）所需工时最长的路，这样的路在工序流线图上称为关键路线。
一般利用计算法来求一个网络图的关键路线，即利用事项最早时间、事项最迟时间和工序总时差来确定其关键路线。
根据矿山生产的要求，在采掘进度计划的编制过程中必须贯彻“以采定掘、以掘保采、采掘并举、掘进先行”的原则。
因此，在使用网络法编制矿山采掘进度计划时，不能单纯以时间参数最长的原则来确定关键路线，而要以回采工作面（或采区）的接替路线为关键路线，因为回采工作面的结束才标志着一项接替计划的结束。
换句话说，回采工作面的接替应是时间最长的路线之一。
如果在这条路线中含有除回采生产工序以外的掘进工序，说明采掘已失调，需要对采掘进度计划进行优化，加强掘进工作，以缩短工作面（或采区）的准备时间。
用关键路线法编制矿山采掘进度计划的步骤如下：
a）给出所要解决问题的初始方案。
初始方案的确定可以采用人工排队法，也可采用其他方法。
b）绘制初始网络图和计算有关参数。
根据有关规则绘制出网络图，并计算网络图中事项的最早时间、事项的最迟时间和工序的总时差，确定出网络图的关键路线。
c）对初始网络图进行参数分析。
目的是对初始接替方案的正确性进行判断。
关键路线是否为回采工作面的接替路线所组成？
非关键路线上的工序的总时差是否合理？
等等，都需要在参数分析中解决。
d）对初始方案进行调整优化。
针对在参数分析时所找出的初始网络图存在的不足，有针对性地进行调整优化。
调整工作主要分为两类：
一类是调整关键路线，使其成为由回采工作面接替路线所组成的有向通路，关键路线的长度为整个计划期内所有回采工作面生产时间的总和；第二类是调整工序时间和工序的衔接关系，使非关键路线上的工序总时差合理。
从理论上讲，使所有工序的总时差为零（即非关键路线都成为关键路线）的接替方案最优。
但在实际工作中做到这一点是非常困难的，甚至有时是不可能的。
因为各工序之间具有相互制约的关系，当调整一个工序的施工时间或衔接关系时，其他工序的总时差也将发生相应的变化，因此，它是一个整体优化的问题。
采掘进度计划的编制
现通过实例来说明利用关键路线法确定矿山采掘进度计划的方法与步骤。
a）基本条件
某矿井采煤队为一个机采队，月计划推进度为60米，现有五个采煤工作面供采煤队接替。
原计划两个掘进队为采煤队的回采做准备，各掘进工作面的情况见表2.15.3所示。
在编制本计划之前，3301工作面已采完，3302工作面刚投入生产。
b）初始网络图的编制及参数计算
采煤队对5个工作面的接替顺序为：
3302工作面→3303工作面→3304工作面→3305工作面→3306工作面。
根据采掘工作面的接替关系及各工序的时空关系编制的各工序之间相互衔接的关系如表2.15.4所示，所对应的初始网络图如图2.15.1所示,初始接替的方案网络图的有关参数计算如表2.15.5所示，知初始接替方案的关键路线是：
1→2→5→6→3→7→12→20→25,关键路线的长度为57.67个月。
c）初始网络图的参数分析
由图2.15.1和表2.15.5可做出如下几点分析：
首先，关键路线的长度为57.67个月，而5个工作面的回采总时间为57.49个月，关键路线不是回采工作面接替路线。
问题在于回采3301工作面时，3302工作面准备不出来，采掘接替略显紧张，3302工作面准备完工的时间延迟了0.18个月。
其次，初始网络图中共有32道工序（含8道虚工序），其中有24道工序的总时差长达一年多（13.74个月），这说明本采区的采掘比过小，即
表2.15.3回采及掘进工作量表
工作面编号
可采期
（月）
掘进工作量
掘进队名称
名称
工作量（m）
工期（月）
3302工作面
7.34
无
升级会员 