煤矿大断面硐室砼砌碹综合机械化作业线

煤矿大断面硐室砼砌碹综合机械化作业线一、实施背景我公司于2013年9月承接孟津煤矿-347m水平排水系统改造工程，该项工程为河南能源重点工程之一，任务重，工期紧，尤其是泵房硐室砌碹施工，将直接影响到矿方整体工程排序和安装工期。泵房设计长度80m，直墙半圆拱型；毛断面48㎡，毛宽6600mm，毛高7830mm，墙高4380mm；净断面36㎡，净宽5500mm，净高7130mm，锚网喷+锚索+砌碹联合支护，砌碹厚度450mm，砼强度C30，工期40天。孟津矿-347m水平泵房硐室断面设计图如图一所示。图一：泵房硐室断面图但是用传统的钢木组合模架，小尺寸模板，砌碹施工精度难以保证，混凝土纵横向接缝多，表明平整度较差，加上混凝土大多采用人工上料、人工浇筑，机械化程度低，劳动强度大，质量不易保证，施工周期长，不能保证工程按期完工。为解决这一施工难题，公司领导通过研究于2014年3月成立全液压砼砌碹综合机械化作业线研发小组，研发适用于煤矿井下大断面巷道（硐室）砌碹工程的综合机械化作业线。从而加快施工进度，提高工程质量，创造良好的经济效益。二、设计方案该综合机械化作业线（如图二）总体设计要求是安全可靠、确保质量、快速高效和经济实用。整体钢模（如图三）由拱模、侧模、钢架、液压系统和行走导向轮五大部分组成，便于对所砌碹位置整体性行走、立模、定位、浇筑、脱模一个作业循环；侧装机用于骨料的运输和装卸，节省了劳动力，减轻了劳动强度；搅拌机用于骨料按照混凝土配合比准确计量搅拌；输送泵用于混凝土的输送，可以增大输出距离，满足现场施工要求，使混凝土在一定的压力下充填浇筑到位，并且泵送混凝土不易离析，塌落度不大，通过输送管输送，不会污染环境，能实现文明施工。附表综合机械化作业线设备器具配备明细表图二：序号名称规格型号单位数量备注1整体钢模3×5.5×7.13m套12乳化液泵BRW125/31.5台13液压千斤顶最大行程500mm根324搅拌机JJ-300台2备用一台5侧装机ZCY-45台16输送泵HBMD-15/8-30S台17输送管Φ=125mm，L=75m根253m/根图三：整体钢模结构示意图三、主要内容1、作业法特点该作业线由整体钢模（3m）、ZCY-45侧装机、JJ-300搅拌机、HBMD-15/8-30S输送泵组成。提高了施工效率，减少了劳动力投入，缩短了施工工期。工艺流程如图四所示。图四：工艺流程示意图2、创新点1）操作便捷、施工方便、易于掌握、便于在煤矿砌碹工程施工中推广应用；2）整体性好，刚性大，变形小，稳定性高，模版使用周期长；3）机械化程度提高了，节省了大量的劳动力、材料、和机械费用，提高了工效；4）混凝土的质量容易保证，外观光顺平整，综合机械化程度高，人为的影响因素小，混凝土的配合比控制准确，混凝土的搅拌质量高，保证了混凝土的强度、表面光洁度和平整度；5）节省水泥、材料及砂石料的耗用，减少对工作面环境的破坏；施工场地干净，便于文明施工。四、完成时间及效果分析2014年6月该项目研发成功，投入到孟津煤矿-347m水平直排水泵房使用，经实践证明，煤矿大断面巷道（硐室）砼砌碹综合机械化作业线使用效果良好，浇筑的砼表面质量优良，施工进度达到预期效果，节省了劳动力，降低了工人的劳动强度，取得了极佳的经济效益和社会效益。主要体现在：1、节约碹胎材料费用：整体钢模刚度大、强度高，钢模使用寿命长，可多次周转，而传统钢木组合模架变形损坏较大，周转次数少，维修费用高，据初步测算，该作业线可节约碹胎材料费用8-10万元。2、节约人工费用：传统施工工艺每班次浇筑需要劳动力25-30人，每模（2m）立模、浇筑、拆模时间长达72小时，而该作业线机械化程度高，仅需10人左右，每模（3m）支模、浇筑、拆模时间也只需16小时左右，极大地减少了劳动力投入。按每工155.5元/班，循环进度按3m计算，传统施工工艺需人工费：30人×9班×155.5元×1.5=62977.5元；该作业线施工工艺需人工费：10人×2班×155.5元=3110元，由此可见，每循环进度（按3m计）可节约人工费用为62977.5-3110=59867.5元。按整个泵房砌碹工程施工结束，可推算出节约人工费用：80/3×59867.5元=159.65万元。3、节约砼材料费用：传统的施工工艺无法避免漏浆现象，造成材料的极大浪费，而该作业线则避免这种现象。经过成本推算，每方混凝土成本为400元，按砼损失率5%/m³计算，可节约材料成本20元/m³，每模（3m）可节约材料费用：20元/m³×12m³×3=720元。按整个泵房砌碹工程施工结束，可推算出节约材料费用：720元×80/3=1.92万元。综上所述，整个泵房砌碹工程如期完工，可节约施工成本合计171.57万元。4、社会效益：该作业线的应用明显缩短了施工工期，提高了工程的内在质量和外观质量，得到了业主、监理和社会各方的认可，扩大了企业的社会影响。成果登记登记号批准日期义煤公司技术创新成果验收登记表科技成果项目名称煤矿大断面硐室全液压砼衬砌综合机械化作业线科技成果属于（2）1-科技创新项目2-技术革新项目3-四新应用项目4-五小成果5-QC成果项目开始日期2014.3项目完成日期2014.6项目验收鉴定部门义煤公司技术中心项目验收鉴定日期2014.8项目单位初验意见（包括对运行、应用情况、效益评述等）经实践证明，煤矿大断面硐室砼砌碹综合机械化作业线在孟津矿-347m水平直排水泵房砌碹工程中使用效果良好，浇筑的砼表面质量优良，施工进度达到预期效果，节省了劳动力，降低了工人的劳动强度，取得了极佳的经济效益和社会效益。主管领导签字：2014年8月12日验收小组意见：验收小组成员签名：年月日公司技术委员会意见：技术委员会主任签字（盖章）：年月日主要技术文件目录及来源（可附后）（）1、研究报告：（）2、应用证明（）3、效益证明（）4、查新报告主要参与人员名单序号姓名出生年月技术职称学历工作单位对成果创造性贡献1李社勋1965.02高工本科永兴工程项目总负责2程可为1963.06高工本科永兴工程项目总负责3王喜亭1963.01工程师大专永兴工程项目负责人和设计研发4任建文1969.11工程师本科永兴工程机电安装负责人5张杰1973.03助工本科永兴工程施工现场负责人6贾献棕1963.07工程师大专永兴工程生产负责人7畅乐1982.01工程师大专永兴工程生产技术指导和设计研发8展玉灵1964.08工程师本科永兴工程机电技术指导9王利红1968.01工程师大专永兴工程机电技术指导10荆刚1986.09助工本科永兴工程生产技术指导11王立平1974.05工程师大专永兴修造公司生产及加工12贺恩1983.03助工大专永兴修造公司工艺设计13闫娟丽1989.12技术员本科永兴修造公司图纸设计14余鹏飞1984.02技术员大专永兴修造公司实践应用注：重大项目一般不超过15人，一般项目5-10人。成果应用证明项目名称煤矿大断面硐室砼砌碹综合机械化作业线应用单位永兴工程有限责任公司通讯地址河南省义马市朝阳路15号应用成果起止时间2014年03月～2014年06月经济效益（万元）年度171.57新增产值（产量）新增利税（纯收入）年增收节支总额171.57应用情况及社会效益：2014年6月该项目研发成功，投入到孟津煤矿-347m水平直排水泵房使用，经实践证明，煤矿大断面巷道（硐室）砼砌碹综合机械化作业线使用效果良好，浇筑的砼表面质量优良，施工进度达到预期效果，节省了劳动力，降低了工人的劳动强度，取得了极佳的经济效益和社会效益。主要体现在：1、节约碹胎材料费用：节约碹胎材料费用8-10万元。2、节约人工费用：10人×2班×155.5元=3110元，由此对比，每模（3m）可节约人工费用为59867.5元。按整个泵房砌碹工程施工结束，可推算出节约人工费用：80/3×59867.5元=159.65万元。3、节约砼材料费用：经过成本推算，每方混凝土成本为400元，按损失率5%/m³计算，可节约材料成本20元/m³，每模（3m）可节约材料费用：20元/m³×12m³×3=720元。按整个泵房砌碹工程施工结束，可推算出节约材料费用：720元×80/3=1.92万元。综上所述，整个泵房砌碹工程如期完工，可节约施工成本171.57万元。4、社会效益：该作业线的应用明显缩短了施工工期，提高了工程的内在质量和外观质量，得到了业主、监理和社会各方的认可，扩大了企业的社会影响。应用单位（盖章）（纸面不敷，可另增页）2014年8月12日