单臂凿岩台车和人工掘进使用成本对比
臂凿岩台车开挖作业工法
臂凿岩台车开挖作业工法(总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除三臂凿岩台车开挖作业工法一、前言随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，国家对基础设施投入的不断加大，以及国家对基础建设的施工标准（如环保要求、能耗要求、安全质量要求等）的不断提高，在公路、铁路和水利水电工程施工中隧道比重将越来越大；在隧道开挖施工中，传统的隧道施工工艺已不能满足国家对环保、低耗能、经济性和高安全质量的要求，而三臂凿岩台车的施工工艺环境污染少，安全系数较高，成本低，消耗能量少，比传统的隧道施工开挖工法有着显着的优势，是一种值得广泛推广，较为经济、先进的施工工艺。
黔张常铁路项目部于2016年6月率先在黄家台隧道进口工作面投入使用阿特拉斯·科普柯三臂液压凿岩台车。
常规的手持风动凿岩机钻眼在小断面、短隧道、围岩地质较差的施工条件下有一定的优势;而凿岩台车在大断面、长隧道、高类围岩的条件下,则具有钻进速度快,机械化程度高,噪音空气污染少等优点。
对于成本控制,可以通过提高生产进度,提高工人的操作水平以减少超欠挖等手段来降低成本。
钻臂具备全方位平行保持功能和精确的直接定位技术，超欠挖控制可以达到11~15cm, 使其光爆效果远高于人工开挖, 能严格控制开挖质量，大大降低了喷射混凝土用量。
操作人员在固定的操作台上操作钻机，离掌子面有十几米远，且操作平台上面有安全顶棚保证人员安全，可防止落石伤人，安全系数明显比人工风钻开挖高。
凿岩台车开挖采用电力作动力，不产生粉尘，对空气状况改变不大，清洁无污染，只有一定量的噪音，与风钻相比，噪音比较小，操作人员可戴上防噪音弹性耳塞，可大大减少噪音对人体的伤害。
二、工法特点从测量、钻眼、装药都可以通过三臂凿岩台车相关组件完成，较普通开挖台架更为方便、快捷，可提高工作效率。
手持风动凿岩机钻眼钻杆定位方向靠人工控制不够准确, 超欠挖控制达到20~25cm, 其光爆效果低于台车开挖，且钻臂具备全方位平行保持功能和精确的直接定位技术，超欠挖控制可以达到11~15cm, 使其光爆效果远高于人工开挖, 能严格控制开挖质量，大大降低了喷射混凝土用量。
隧道机械化施工成本分析
摘要：文章结合实际工程案例，分别探讨了隧道机械化施工过程中凿岩台车和湿喷台车的工效对比和成本对比，最终确定了凿岩台车及湿喷台车联合施工的工艺、工法，进一步提升了工作效率，降低了安全生产风险，节约了施工成本，可供参考。
关键词：三臂凿岩台车；湿喷台车；成本；空压机；综合效益一、项目概况中交二公局铜怀高速（铜仁段）第三合同段位于贵州省铜仁市碧江区漾头镇境内，途径卢家湾、任家湾、九龙洞村等行政村，路线总长5.154km，主要工程包括三座隧道和661m路基/2段。
作为本标段控制性工程的金斗量隧道围岩主要以中风化岩质灰岩为主。
隧道是岩溶、溶蚀现象的集中分布区，隧道掘进时往往会与地下发育、分布的各种规模岩溶、洞穴、溶蚀现象不期而遇。
二、三臂凿岩台车机械化应用凿岩台车是将一台或几台凿岩机连同推进器安装在特制的钻臂上，并配以底盘，进行凿岩作业的专业设备主要由凿岩机、钻臂、钢结构的车架、走行机构以及其他必要的附属设备组成。
（一）三臂凿岩台车工效对比1.钻爆时间方面：凿岩台车施工方式下，设备较传统工艺优势不明显，主要因为凿岩台车操作平台装药速度慢，仍然需要开挖台车配合，另外隧道位于岩溶发育区，围岩节理裂隙发育破碎，凿岩台车为冲击式钻孔，对孔壁岩体破坏较大，容易出现塌孔无法装药，需人工吹孔方可装药，因此工序增加，抵消了凿岩台车钻孔快的优势。
另外因凿岩台车车身较长，因此凿岩台车目前仅用于上台阶开挖，下台阶开挖仍然采用传统工艺施工。
2.火工品方面：凿岩台车施工方式下，新设备较传统工艺没有优势，主要因为新设备钻头直径45mm比传统工艺大，不耦合装药，造成爆炸能量从炸药传播到空气，再由空气传播到岩石的过程中严重衰减，钻爆效果不佳，爆破方案有待进一步修正和提高，另外掏槽眼施工角度受设备导梁较长影响，掏槽效果不佳，补炮情况较多，均造成火工品用量增加。
3.电力消耗方面：凿岩台车较传统工艺有明显优势，设备自身配置空压机，可不用外接空压机，功率173kW，因此设备省电优势明显，但设备对电力设施要求较高，其中启动时用电功率＞196kW，传统工艺使用电缆线无法满足其要求，另外由于电压随着隧道进尺的增加会有明显的压降损失，经计算隧道开挖至700m时电压将不能满足凿岩台车使用。
竖井掘进成本分析报告
竖井掘进成本分析报告竖井掘进成本分析报告一、引言竖井掘进是石油勘探开发中重要的工程技术之一，其掘进成本是评估井口合理投资的重要指标之一。
本报告旨在对竖井掘进的成本进行全面分析，并提供相关建议。
二、竖井掘进成本分析竖井掘进的成本分析主要包括以下几个方面：1. 人工成本：包括工程师、技术人员、劳动力等人力资源的投入成本。
人工成本在竖井掘进中占据了较大的比重，因为该过程需要大量的劳动力进行实际操作。
此外，技术人员的技能水平和经验对掘进效率也有一定的影响。
2. 设备成本：包括钻机、注浆设备、皮带输送机等各种设备的购买和维护成本。
竖井掘进需要大量的设备支持，其品质和维护状况会直接影响掘进效率和成本。
3. 材料成本：包括钻头、钻管、注浆材料等各种材料的购买成本。
竖井掘进过程中需要使用大量的材料，它们的质量和价格会直接影响成本。
4. 环境成本：包括土地租赁费、环境保护费等与掘进场地和周边环境相关的费用。
竖井掘进需要选择合适的地点，而不同地点的费用差异较大，对成本影响较大。
5. 安全成本：包括安全设备购置费、安全培训费等与保障工人安全相关的投入。
竖井掘进是一个高风险的作业，安全措施的完善与否直接影响工人的生命安全和工作效率。
6. 能源成本：包括电力费用、燃油费用等与能源使用相关的费用。
竖井掘进需要使用大量电力和燃油，其能源成本对于整体成本较为重要。
三、优化建议为了控制竖井掘进的成本，在以下几个方面进行优化是必要的：1. 提高人员技能水平：加强技术人员的培训和学习，提高掘进操作和管理水平，提高施工效率，减少人工成本。
2. 优化设备选择和维护：选购优质设备，并进行定期的维护和保养，确保设备正常运行，减少故障和维修费用。
3. 采购优质材料：选择品质好、价格合理的材料供应商，确保供应链的稳定性，提高施工效率，降低材料成本。
4. 合理选择施工场地：在选址时综合考虑土地租赁费、环境保护费等因素，选择成本较低、环境较好的区域进行掘进，降低环境成本。
传统人工钻爆和凿岩台车施工的对比
传统人工钻爆和凿岩台车施工的对比
一、效率
液压凿岩机比气动凿岩机快50%以上，总体施工速度比人工开挖快，人员配置少，同时因为不需要其他辅助平台，大大节约非钻孔时间。
二、功能
除了正常的爆破孔钻设，凿岩台车还可以用于径向锚杆孔钻设，5～30m超前探孔施工，增强了该设备应对不良地质的探测能力，还可以注浆钻孔，通过更换配套直径钻头，可灵活施作小导管，钻孔角度操作范围大。
三、安全
凿岩台车开挖工作面人员少，仅需要3名司钻手，及2名辅助人员，且人员处于驾驶室或机械后方等安全位置，距离隧道断面有10m以上的安全距离，大大降低了发生危险的几率。
人工开挖时工作面人员密度较大，铁路双线隧道一般20~26人左右，且需要紧挨工作面作业，没有安全保护措施，危险系数较高。
四、施工质量
凿岩台车开孔后，钻杆可以按照水平或固定倾角推进，且凿岩台车钻杆刚度大，不易变形。
在司钻手熟练的操作下，比人工手持风动凿岩机更加易于控制钻孔质量，能提高光爆效果，减少了超欠挖，节约了后期支护及二衬的混凝土用量。
不同孔凿岩方式成本效率等参数对比
任意
水平，向上
孔径
68---120
55---65
深度
60M以内，最深120M
20米以内
国产化钻头成本
国产化冲击器的成本
优化后成本（元//延米）
加干式除尘时45
33
增加分段高度减少的切割工作量
6m³/KT
每米钻孔矿石产量（相对12米分段）
每米孔的矿石产量增加2---3倍
钻孔成本（元/吨）
冲击器注水时18~25；加除尘器时16---22
20----31
吨矿二爆和运输、破碎成本(与偏斜率有关）
较低
中等
适用条件
任意截面。噪音大，粉尘大
小截面，噪音大，粉尘大
综上： 井下潜孔钻机最需要改进的就是： 1、速度。2、精度。
井下气动凿岩钻机的最需要改进的就是：
1、深度（增加冲击功，或减少接头数量），2、精度。
结论： 大分段崩落采矿，气动潜孔钻机吨矿钻孔成本与进口凿岩台车接近，略高于国产液压凿岩台车，综合成本比圆盘气动凿岩钻架吨矿钻孔成本降低15%----20%， 但是适用条件是矿层厚，地质条件完整坚硬，无断层破碎带。另外增加分段高度所带来减少切割工作量比较明显。
采矿孔凿岩成本对比
气动潜孔锤
气动凿岩钻架
效率（米/8小时）
25---30
70
钻头消耗元/米
5
3
冲击器消耗元/米
2
2
钻杆消耗元/米
2
2
整机折旧元/米
9
7
人工工资元/米
14
6
辅助材料成本元/米
2
2
辅
平均每米钻孔成本（元/延米）
55
33
偏斜率
液压掘进凿岩台车相对人工风钻的优点
江西鑫通机械井下用液压掘进凿岩台车相对人工风钻有如下优点：
1、节约能源：
对一定钻进能力的钻车来说，电动液压系统所需功率，只有气动钻进功率损耗的。
功率损失小，故可节约能源。
2、凿岩效率高、速度快：
经试验对比，在同类岩石和相同孔径的条件下，凿深孔用液压凿岩机比气动凿岩，凿岩速度提高二倍以上，液压凿岩速度可达0.8-2.5米/分。
3、钻杆成本低：
由于液压凿岩参数可调整，因此能在不同岩石条件下选择最优凿岩参数。
又由于液压凿岩冲击应力波平缓，传递效率高，因此钻具和钎杆一般可节约15-20％。
4、降低凿岩成本：
由于液压压力比气动压力高10倍左右，因此在同样冲击功率时液压凿岩机活塞受力面积小，冲击活塞面积接近钎尾面积，应力传递损失小，受力均匀，寿命高、故障少、故成本费可降低30％左右。
5、液压凿岩施工可提高施工质量：
由于液压凿岩爆破后巷道规格尺寸和表面规矩平整。
采用光爆锚喷先进技术。
该钻车能保证钻孔深度和间距的精度，故可提高工程的施工质量。
1/ 1。
掘进队掘进巷道成本核算
掘进队掘进巷道成本核算
1、人工工资每米350元。
2、车辆运输费每米按照20吨，每吨15元,20*15=300元
3、铲车费用每米按照20吨，每吨10元，20*10=200元
4、锚杆每米5根，每根31.5元，5*31.5=157.5；锚索每米一根，每根105元；网片40元=302.5元。
5、掘进机小型消耗材料每米100元（包括截齿、齿座、油脂、油管等）。
6、掘进工作面勤杂工每米30元。
7、管理人员费用每米100元。
8、掘进机维修工每米80元。
9、安全费用每米200元。
共计：每米费用1162.5元。
以上费用不包括掘进机大型配件购买费用。
以矿方现在给的单价，通过以上计算，我在各方面也在精打细算，也无法持平当前各项费用，本人也无力承担亏损，希望矿委会加以考虑。
2017年11月29日。
东沟煤矿掘进成本核算明细
东沟煤矿掘进成本核算明细一、人工费：单台固定工人及费用：1、机组司机：3人×7000元=21000元2、支护工：9人（每组3人）×5000/人=45000元3、捡石头、炮工：6人×5000元/人=30000（每班2人）4、机修工：1人×6000元/人=6000元5、电修工：1人×6000元/人=6000元6、班长：3人×7000元/人=21000元（每班1人）小计：129000元两套配备人员：1、跟班付队长：3人×8000元/人=24000元（每班1人）2、安全员：3人×5000/人=15000元（每班1人）3、运料工：2人×3000元/人=6000元4、瓦检员：1人×5000元/人=5000元5、队长：1人×10000元/人=10000元6、经营队长：1人×6000元/人=6000元7、杂工：2人×3000元/人=6000元8、统计：2人×3000元/人=6000元小计：78000元单台人工费用总计：129000+39000=168000元按每台每月掘进进度为500米计：168000元÷500米=336元/米二、机组配件（包括油脂）100元/米包括：泵、油缸、马达、油管、油脂、截齿、履带板、等。
三、运输费用统计：1、三轮车费用：吨煤运价：目前运距1200米。
按平均运距1700米计。
倍率为：1700米/1200米=1.42目前吨煤运价为：9.6元/吨则均价为：9.6元/吨×1.42=13.6元/吨巷道断面：4.5m×3.5m高煤层厚度为：3m 岩石为：0.5m煤：比重1.3 岩石：比重2.3计算每米吨算：4.5×3.0m×1.3m=17.55吨4.5m×3.0m×2.3m=5.2吨合计每米吨数为：22.75吨。
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单臂液压凿岩台车和人工开挖的使用成本对比分析
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，望能对潜在客户起到正确的引导作用。
一、施工参数设定
巷道长
度： 20 00 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
二、凿岩台车开挖成本计算
掘进设备型号：阿特拉斯科普柯凿岩台车Boomer 281D16
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（包括掏槽孔、轮廓孔）： 40个
（因为对超欠挖要求不高，轮廓孔可以少一些，但掏槽孔要多一些）
钻杆长
度： 3.
7 米
钻孔孔
深： 3.4 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）： 1.00 分钟
单孔完成时间小
计： 3.00 分钟
断面全部钻孔完成时间小
计： 120.00 分钟
台车移动、定位和布孔时间： 20.00 分钟
装药时
间： 20 .00 分钟
爆破时
间： 10 .00 分钟
通风时
间： 15 .00 分钟
清理危
岩： 10 .00 分钟
出渣时
间： 10 0.00 分钟
（建议采用无轨设备出渣，用时会更短）
支护和清理时
间： 20.00 分钟
（如果岩石稳定，则可以不计算）
凿岩台车单次循环掘进辅助时间小计： 195.00 分钟
单次循环掘进时间合
计： 315.00 分钟
单次循环实际工作时间（换算成小时）： 5.25 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： 20 00米
巷道施工工期
（约）： 9个
月
巷道总钻米
数： 87720m
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。
1）钻具成本
钻杆（进口，价格： 2700元/根）
寿命： >1200 钻
米 2.30 元/ 钻米
钻头（国产，价格： 240元/只）
寿命： > 100 钻
米 2.40元/ 钻米
钎尾（进口，价格：2700元/根）
寿命： >3500 钻
米 0.80元/ 钻米
连接套（进
口）
0.10 元/钻米
巷道每钻米消耗钻具成
本： 5.60元/钻米
巷道每米进尺消耗钻具成
本： 246.00元/
米
（(5.6×136)÷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：
104.00元/ 米
（{170度/小时×2小时（钻孔时间）+45度/小时×2}×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RMB3,000,000.00），所以每钻米成本应为7.5元。
巷道每米进尺维护成
本：
309.00元/米
（7.5×(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），维护人员2人，共计8人（4000元/月）；管理人员1人（6000元/月）。
巷道每延米人工
费： 130.00元/米
（(8×4000+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
6）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： 10.00元/米
巷道每米进尺成本合计（估算）： 1099.00元/米
巷道掘进施工总成
本： 2,198,000.00元
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）如下：
1、巷道掘进进度
巷道长
度： 20 00m
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： 2 m
每日掘进进
尺： 6 m
每月掘进进尺（25天工作
日）： 150 m
巷道施工工期
（约）： 13个
月
钻孔直
径：φ28 mm
断面布孔
数： 50个
2、人工开挖成本分析计算：
1）巷道每米进尺火工
品： 300.00元/米
2）巷道每米进尺钻具消耗成
本： 260.00元/米
3）巷道每米进尺开挖台架、风钻及风钻配件消耗： 70.00元/米
4）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）
5）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）
6）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50万元以上。
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。
以下是成本分析对比表：。