浅析矿井施工设计的经济探讨

摘要：通过对矿井建设项目的总工期、投资、建设期盈利及利息进行优化,可以得到经济优化的施工组织设计。在实际工作中,应根据不同的情况,围绕提高煤矿基本建设经济效益这一中心,不断地调整、优化施工组织设计,才能以最少的资金投入取得最大的经济效益。

关键词：矿井施工；组织设计；经济

引言：

矿井施工组织是对矿井各建设阶段的建设顺序、施工方案、组织与管理方式等进行统筹安排。所谓优化就是对上述安排进行定量和定性的分析,研究如何以最少的消耗来组织建设项目的施工,以取得最大的经济效益。现代施工组织设计的核心是以方案优化为重点,以经济效益为中心。因此,经济优化是现代施工组织优化的重要内容。

任何建设方案都反映出一定的经济效果,衡量其经济效果的指标有建设工期、建设投资、建设期盈利以及建设期利息等。施工组织经济优化的目的就是要尽量使这些指标达到最优。

1 矿井建设总工期优化

1.1 矿井建设合理工期的概念

矿井建设总工期是指矿井从施工准备开始至矿井建成为止的全部时间。合理的总工期应该是根据现场的实际条件,采用先进合理的工程进度指标,经过施工组织优化所确定的工期。它是在矿井建设经济效益最大化目标下的最优工期。因此,它不同于传统意义上的最短工期和建造成本的最低工期。合理工期应包括三个方面的含义:一是建设方案技术上的可行性；二是安全上的可靠性；三是经济上的合理性。

1.2 矿井建设总工期合理性分析模型

通常人们希望尽早建成工程项目,使其尽快发挥投资效益。但要缩短工期就必须采取相应的措施,需要增加相应的费用。因此,在确定施工方案时首先要对方案进行成本效益分析,综合评价其经济效果以决定取舍。缩短建设工期的经济收益主要应考虑节省投资和提前出煤两个方面的因素。

1.2.1 投资节省计算模型

投资节省效益主要表现为矿井建设可变费用(人工费、施工机械使用费、井巷工程辅助费、现场经费、企业管理费、建设单位管理费及投资利息等)节约额、建设期贷款利息减少额与扣除措施工程费用增加额之后的动态余额。

如果一个m年建设期的工程项目(甲方案)工期提前m而在(mm)年后建成(乙方案)，甲方案逐年投资为乙方案逐年投资为贷款年利率为i，则两个方案在建成时的总投资分别为：

1.2.2 提前出煤效益计算模型

提前出煤效益是指由于工期缩短而使矿井提前建成提前发挥投资效益所获得的利润。若考虑时间价值因素，则至乙方案投产时的利润折现值为：

式中：E为贴现至投产年的利润现值；Et为第t年的利润。

1.2.3 缩短工期方案经济评判模型

令B1表示缩短工期方案的经济效益，则

若B1≥0则说明缩短工期方案在经济上是合理的,应当采纳；反之则不合理,不应采纳。在对所有缩短工期方案都进行经济合理性分析之后,在施工组织设计中采用那些经济合理的方案便会得到合理的建设工期。

2 矿井建设投资优化

2.1 矿井建设投资划分

矿井建设总投资从施工的角度可分为永久工程费用和临时工程费用。永久工程是指那些矿井初步设计提出的为满足矿井投产后的正常生产、生活以及环保等需求所必需的工程；临时工程是指施工企业为进行建筑安装工程施工所必需的生产和生活用的各种临时性设施,一般要在矿井正式移交前予以拆除(井巷工程除外)。

2.2 利用永久工程建井与总投资的关系

为了降低矿井建设总投资,人们提出了充分利用永久工程建井,减少临时工程投资的方案,并在实践中取得了一定的经济效果。但同时也存在一些问题:一是增加了施工准备期的工作内容,加长了准备阶段的工期,使前期投资比重加大,增加了建设期利息；二是有些永久工程或设备在施工企业使用了若干年后,到投产时往往已经处于损坏或半损坏状态,国家或企业不得不进行维修甚至更换新的设备,最终造成总投资的增加,而不是节约。因此,利用永久工程或设备在建设单位又有了阻力,从而造成了大量工程来临膨胀,同样给国家和企业造成经济损失。

由此可见,过多或过少地利用永久工程建井都将造成矿井建设总投资的增加。在施工组织设计中合理确定利用永久设施建井的规模和时间,是确保矿井建设投资最省的重要措施。

2.3 利用永久或临时工程费用要素

(1)拟利用的永久工程造价Ⅰ永、提前建造年数n及利用年数n、使用费C永。一般永久工程造价高于临时工程造价，拟利用的永久工程需要提前施工，永久设备要提前购置和安装，这将导致贷款利息的增加。

(2)永久工程或设备移交前的维修费C维。

(3)临时工程造价Ⅰ临及残值R临。

(4)临时工程或设备使用费C临。

2.4 利用永久工程建井经济合理性评判模型

令B2表示利用永久工程建井方案的经济效益，则

若B2≥0说明利用该永久工程建井在经济上是合理的，否则不宜利用(能使建井工期缩短的除外)。

3 建设期盈利优化

3.1 矿井建设期间盈利的可能性

煤矿建设的特点之一是与矿井配套的单项工程多,如洗(选)煤厂、自备热电厂(或热电车间)、铁路专用线等。这些配套项目既制约矿井的正常生产,又具有独立发挥投资效益的能力。在通常条件下,这些配套项目应与拟建矿井主体的建设进度相适应,最终与矿井同步投产运行。但在下列条件时可提前建设配套项目,提高建设期的盈利水平。

(1)配套项目在技术上可实现提前建设、独立运营；

(2)选煤厂有足够的原料煤来源；

(3)施工电源难以解决或需建造大量的临时输电线路；

(4)公路运输能力低，费用高，难以满足建设需要；

(5)经技术经济论证，提前建设配套项目经济效益较好。

3.2 配套项目提前建设经济分析要素

(1)配套项目提前建设投资额I，建设期生产年数n；

(2)建设期逐年产量Qt(t=1,2,・・・,n)；

(3)固定生产成本CF，单位产品可变成本CV，产品综合售价P；

(4)若不提前建设自备电厂，采用临时供电系统所需投资I临电。

3.3 配套项目提前建设经济合理性评判模型

(1)选煤厂或铁路专用线提前建设合理性评判模型。令B3表示提前建设的经济效益，则

评判标准：B3≥0

(2)自备电厂提前建设合理性评判模型。令B4表示提前建设的经济效益，则

评判标准：B4≥0

在矿井建设施工组织设计中,对于那些在建设期间就能够发挥一定经济效益的盈利性工程,应根据现场的实际条件,经技术经济论证后合理安排开竣工时间,使其在建设期间发挥最大的经济效益。

4 建设期利息优化

4.1 施工组织设计与建设期利息

建设期利息是矿井建设总投资的组成部分，与施工组织安排有着密切的关系。建设期利息最低原则是指在资金投入量一定的情况下，通过合理安排,尽量减少建设资金的无效占用时间，使建设期利息达到最低。在矿井建设三类工程网络计划图中,一般非主要矛盾线上的单位工程都有一定的时差。从理论上讲,按最晚开工时间组织施工是利息最低的方案,但因此会降低工期的可靠性,进而影响项目总工期。因此,在施工组织设计中应留有一定余地,并根据不同情况对矿建、土建、设备及安装工程做出不同的安排。

4.2 建设期利息优化分析要素

(1)网络计划中某非关键工程最早开工时间T E S( j )和最迟开工时间T L S( j ) , 则时差Tj = T L S( j )―T E S( j ) (j= 1,2,・・・,n)；

(2)网络计划中某非关键工程的投资Ⅰj；

(3)网络计划中非关键工程个数n；

(4)施工组织设计确定的开工时间T D S( j ) , T E S( j )≤T D S( j ) ≤T L S( j ) , 则实际时差Tj= T L S( j )―T D S( j )。

4.3 建设期利息优化评判模型

由于建设期利息的合理性与施工进度计划中非关键工程的时差利用程度直接有关,因此,只需对非关键工程的网络时差利用效果系数K进行计算,即可对建设期利息的优化作出评判。K值由下式求出,即

根据实践经验，对于井巷工程和井下安装工程，若K=0.65―0.75；对于土建工程和地面安装工程，若K=0.75―0.85即可认为施工组织设计在确保矿井建设总工期的前提下实现了建设期利息最低。

5 结束语

对矿井建设项目的总工期、投资、建设期盈利及利息进行了优化给出了各自的定量分析模型，有助于提高矿井建设施工组织及管理水平。

参考文献：

[1] 杨维好等.特殊地层条件下井壁破坏治理与防治技术研究之一[J].中国矿业大学学报.1996(4):1～5.

[2] 杨俊杰等.由混凝土强度理论分析井壁破坏特征和机理[J].淮南矿业学院学报.1995(4):18～23.

[3] 《采矿工程设计手册》张荣立、何国伟、李铎主编，煤炭工业出版社出版。