基于PDCA法的墩柱成本管控方案研究及应用

詹 平，郭丽霞，郭书平

（1.山西高河能源有限公司，山西长治047100；2.潞安集团漳村矿劳资科，山西长治046032；3.潞安集团石圪节煤业，山西长治046000）

基于PDCA法的墩柱成本管控方案研究及应用

詹 平*1，郭丽霞2，郭书平3

（1.山西高河能源有限公司，山西长治047100；2.潞安集团漳村矿劳资科，山西长治046032；3.潞安集团石圪节煤业，山西长治046000）

为缓解高瓦斯对回采工作面的影响，将回采工作面的通风方式由“两进两回”变为了“Y+U”型，沿空留巷将起关键性作用。针对沿空留巷墩柱支护技术中墩柱打设成本高的问题，采用PDCA法，找出主要因素，制定相应的方案并施工，经检验效果明显，在相似条件下具有很大的借鉴意义。

沿空留巷；墩柱；成本管控；PDCA法

1 概况

高河能源设计生产能力为6.00Mt/a，属特大型矿井，属高瓦斯矿井，为了保证回采工作面的正常回采，回采工作面采用“两进两回”巷道布置方式。为了缓解瓦斯对生产的影响，通风方式变成了“Y+U”型。为保障“外Y型”通风环路，采用沿空留巷技术将工作面后方至回风与瓦排联络巷之间的一段回风顺槽保留下来，当工作面推进到下一个联络巷时，所留巷道即完成任务。为保证沿空留巷能在设计期内有足够的通风断面，初期采用打木垛方式对沿空留巷进行支护，这种支护方式成本高，支护效果差。为了缓解成本压力问题，引进采用高水材料打设墩柱支护技术来支护沿空巷道[1-3]。结合工作面地质因素和生产条件，对沿空巷支护强度进行了研究，根据高水材料的特性[4-8]，确定了沿空巷道的支护参数形式和具体参数：墩柱的直径为850mm，间距为400mm。通过一段时间的试验发现墩柱打设成本比预期高，为了真正体现新支护技术的实用性、经济性，保证质量的基础上，怎样降低打设成本成了函待解决的问题。

2 墩柱成本分析

2.1 材料成本

根据高河矿的地质和生产条件，沿空巷道采用墩柱支护，墩柱为高水材料凝固而成。墩柱直径为850mm，采用高水材料充填，由于高水材料流动性比较强，打设时往充填袋里充入高水材料，而充填袋外边用金属网片做成圆柱形状，巷道比较高，圆柱形金属网分为上中下3片，根据巷道的高度调节墩柱金属网的高度，金属网片采用铁丝绑扎在一起。为了给充填材料提供一定的围压，在网片外边增加钢箍。每个墩柱需用钢箍8个。墩柱支护形式见图1。

图1 墩柱支护形式图

由于巷道高度无法固定，故计算理论值时以巷道高3.4m计算，单个墩柱打设时理论需要甲料和乙料各0.5t，钢筋网片1片和钢箍数8个。单个墩柱的材料成本为2133元。具体数据见表1。

表1 墩柱材料单价表

2.2 人工成本

要实现正常打设墩柱，至少需要3个工人，需要1个现场安全监护人，为了充分利用人力资源，班长为现场安全监护人，同时参与墩柱打设工作。人工费用平均每天为1060元。

通过以上计算，可以得出单个墩柱打设的理论成本为3193元。

2.3 实际成本追踪

1月7日～2月18日期间对E1302回风顺槽沿空留巷墩柱施工情况进行现场监督情况进行现场施工监督，共监督施工墩柱141个，质量达标的墩柱个数为116个。平均有效成本为3400.51元，高于理论成本，

3 墩柱成本管控方案研究及实施

3.1 PDCA法简介

PDCA法是质量管理中的一种科学程序方法，各字母含义分别为：P(plan)计划。包括方针、目标、活动规划的制定。D(Do)执行，设计具体的方法、方案和计划布局；并逐步实现。C(check)检查。总结执行计划的结果，找出需要解决的问题。A(action)处理。对检查的结果进行处理，总结成果和经验。对于没有解决的问题，应提交给下一个PDCA循环中去解决[9-13]。

3.2 PDCA法实施过程

3.2.1 确定目标

根据分析，结合实际情况，确定目标为：在保证墩柱质量合格率在85%以上的情况下将单个墩柱打设成本控制在3193元。

3.2.2 方案执行

3.2.2.1 因素确定

通过对沿空留巷墩柱支护技术流程的学习，结合现场墩柱打设情况的实地调查，对116个质量合格的墩柱进行分析，确定墩柱打设成本偏高决定性因素由巷道地质因素、人工费用、材料使用费3个方面组成，其中巷道地质因素由巷道高度来体现。根据调查表，排列图如图2所示.

图2 沿空留巷墩柱合格排列图

从调查表可以看出，材料成本高、人工费用高、墩柱打设合格率低是成本不达标的主要因素，巷道高度等地质因素的影响为次要因素。

对材料使用成本高、人工费用高、墩柱打设合格率低这3个主要问题，结合本工程的实际情况进行了详细分析，详见图3。

3.2.2.1.1 主要因素

（1）管理不到位。因墩柱支护属于新技术，对其支护的情况还属于试验阶段，施工队组对墩柱管理经验不足，相关考核制度尚待完善，执行力度仍需加强。施工现场没有严格按照相关制度执行。

（2）施工时充填袋破损或坠包。充填袋整体被高强度钢筋网围绕，且施工时工人操作不规范，划破充填袋情况时有发生。

（3）工序分散，各环节交流不够。施工方案对劳动组织、人员配备及人员协作的规定是否合理，施工现场各个环节人员交流是否顺畅，合作是否密切。

3.2.2.1.2 次要因素

（1）设备故障。检查设备是否老化，是否定期进行维护及保养，设备运转是否正常，设备操作是否规范。

（2）施工人员质量意识差。经过调查分析，施工人员工作认真，责任心强，定期对员工进行质量意识教育，施工人员素质符合施工要求。

（3）充填点巷道高于充填袋。施工现场巷道高度不定，且属于采煤工作面后方，巷道高度不稳定，高度过高，充填袋需要接补，故破损几率大，漏料严重。

（4）各运输环节材料损失。在各材料运输过程中因材料包装和人为的一些因素存在少量损失。

3.2.2.2 方案研究及实施

3.2.2.2.1 管理不到位

图3 影响因素关联图

（1）编制《沿空留巷墩柱支护作业考核与验收制度》。编制了《沿空留巷墩柱支护作业考核与验收制度》，规范了考核标准与考核流程，明确了打设墩柱需在施工人员、监理及工程部验收人员同时在场的情况下方可进行。将《沿空留巷墩柱支护作业考核与验收制度》及时印发到每一个施工班组，并请工程部技术人员系统讲解了沿空留巷墩柱的理论知识、施工工艺、技术创新及施工要点，提高了管理及施工人员的理论水平及实践技能。组织施工人员进行了统一考试，考试成绩全部通过，平均分为80分，详细情况将表2。

表2 学习情况统计表

（2）召开专题会议，提高管理人员、施工人员的重视程度。召开关于节约墩柱打设成本的专题会议，由广及细、由浅入深的强调成本控制的重要性，明确各级管理人员的管理职责，提高了全体人员的把关意识，增强了管理力度。

（3）严格执行相关制度，保证现场落实确保制度落实。技术人员严格落实《沿空留巷墩柱支护作业考核与验收制度》，对施工中重复出现的质量问题严管重罚，使施工人员的不规范行为大幅降低。

（4）严格执行墩柱打设质量考核制度，规范墩柱打设间距。

3.2.2.2.2 施工时充填袋破损或坠包

作业前及时将底板浮煤清理干净，保证墩柱打设在实底板上，针对作业点顶网开裂、坠包现象，先进行补网，充填后再及时用托板、斜茬等背实。作业前及时将底板浮煤清理干净，保证墩柱打设在实底板上，针对作业点顶网开裂、坠包现象，先进行补网，确保安全，充填后若顶板不接顶，及时用托板、斜茬等背实，保证接顶严密，通过采取这一系列措施，取得了理想的效果。

3.2.2.2.3 工序分散各环节交流不够

制定统一的施工流程，严格按照施工流程和技术规范施工，施工现场增设负责协调工作的班组长，负责协调沟通，加强交流。

3.2.3 效果检验（表3）

表3 墩柱支护成本控制改善校验表

在实施后的十月份对墩柱支护打设成本进行了跟踪检验，检查结果如下：通过效果检查，墩柱平均打设成本控制在3193元内，墩柱质量合格率达到95.3%。效果明显。

3.2.4 方案处理

通过目标确定、方案执行、效果检验等步骤，结果表明本论文采用的方法得当，效果明显，在相似条件下具有借鉴意义。

4 结论

本文通过对墩柱打设成本高的影响因素分析，采用PDCA方法对墩柱打设成本进行成本管控方案研究，主要得到以下结论：

（1）确定了沿空留巷的墩柱支护技术，计算出了墩柱打设的理论成本。通过成本追踪发现实际成本远高于理论成本。

（2）引入质量管理中PDCA法，对墩柱成本管控方案进行研究，分析得出管理不到位、工序分散，各环节交流不够、施工时充填袋破损或坠包为主要因素，设计了解决方案并提出了具体措施。经检验，取得良好的效果。

[1]杨绿刚.深部大采高充填开采沿空留巷矿压规律及协同控制研究[D].中国矿业大学（北京），2013.

[2]郝海金,宋朝阳,王军.晋城9#煤采用高水充填作巷旁支护试验研究[J].煤，2000，9(2)：31-33.

[3]耿建平.高水材料巷旁充填沿空留巷技术探讨[J].山西建筑，2003，29(8)：67.

[4]张力亚.超高水材料充填开采设计方法及地表移动控制分析[D].中国矿业大学，2012.

[5]冯光明,王成真,李凤凯，等.超高水材料开放式充填开采研究[J].采矿与安全工程学报，2010（4）：453-457.

[6]冯光明,孙春东,王成真，等.超高水材料采空区充填方法研究[J].煤炭学报，2010(12)：193-1968.

[7]冯光明,丁玉,朱红菊，等.矿用超高水充填材料及其结构的实验研究[J].中国矿业大学学报，2010(6)：813-819.

[8]李兴尚,许家林,朱卫兵,庄德林.垮落矸石注浆充填体压实特性的颗粒流模拟[J].煤炭学报，2008(4)：373-377.

[9]邢文英.QC小组基础教材[M].2版.中国社会出版社，2008.

[10]曲晓梅.QC小组活动实用参考[J].管理工程师，1999(6)：23-24.

[11]蔡意达,盛雅蓉.QC小组活动中的PDCA循环[J].电子质量，2009（1）：42-44.

[12]邢文英.QC小组活动指南[M].中国社会出版社，2003：134-139.

[13]徐明达.创新型QC小组活动指南[M].机械工业出版社.

TD72

B

1004-5716(2015)05-0090-04

2014-09-29

2014-10-18

詹平（1982-），男（汉族），四川自贡人，工程师，现从事煤矿管理技术工作。