淺析小保當礦井限額設計

張磊

(北京華宇工程有限公司,北京 100120)

淺析小保當礦井限額設計

張磊

(北京華宇工程有限公司,北京 100120)

限額設計是建設單位實現節約投資的有效途徑,也是設計單位提高設計水平的關鍵步驟。由于礦井內、外部建設條件復雜,如何在初步設計批復的概算下完成工程建設是一項重要的課題。本文從小保當礦井的建井因素開始分析其實現限額設計的必要性和可行性,提出設計限額的基本思路和方法,對于其他類似條件礦井實行限額設計具有一定的借鑒意義。

礦井 概算 限額設計 造價控制

限額設計是建設項目投資控制系統中的一項關鍵措施，能有效的控制整個項目的工程投資，同時可以促進設計單位改善管理、優化結構、提高設計水平，是真正做到用最少的投入取得最大產出的有效途徑。限額設計在建筑、電力等行業已有相對成熟的設計模式和管理模式，但礦井地質條件的復雜性和不可預見性對限額設計提出了更嚴苛的要求，小保當礦井作為第四代現代化示范礦井在充分分析建設條件的基礎上力圖實現限額設計，是礦井設計領域對限額設計的一次有意義的嘗試。

1 礦井概況

小保當礦井為國家發改委“十二五”第四代現代化礦井示范項目，屬于陜西榆神礦區三期規劃區總體規劃，位于陜西省榆林市神木縣西南部及榆陽區的東北部，由陜煤化集團陜西小保當礦業有限公司開發建設。

礦井外部建設條件良好，交通便利、電源水源充足，符合地方發展規劃，為陜煤化集團公司“十二五”重點建設項目；內部開采技術條件優越，煤層賦存穩定、厚度大、構造簡單、水文地質條件較簡單，特別適宜建設大型礦井；井田內煤質優良，具有“優質環保煤”之美譽，市場前景好。礦井設計生產能力15.0Mt/a，服務年限73.8a，投產時以一個7.0m大采高綜采工作面達到設計生產能力，配備兩個連采機掘進面。礦井移交生產時井巷工程總長度52110.1m，掘進體積1289868.9m3，其中煤巷及半煤巖巷占總量的85.9%。礦井萬噸掘進率：34.7m。含施工準備期預計建設工期30個月。

小保當礦井是在集成國內外煤礦最新發展成果的基礎上，以全面實現生產本質安全化、運行過程自動化、決策控制智能化、經營管理信息化、資源回收最大化、環境影響最小化的新一代煤礦，符合煤炭工業先進生產力發展方向。將其作為第四代現代化煤礦示范項目，具有輻射面廣、引領性強的優勢，對促進西部地區煤炭資源科學合理開發具有重要的現實意義。

2 實施限額設計的必要性

礦井投產工程量大、建設周期長、投資額度高，同時井田內地質條件往往與實際揭露差別較大，造成了礦井建設投資控制具有相當難度，在當前煤炭行業總體趨勢下行的外部環境下如何控制投資成為項目建設的關鍵，對建設單位來講至關重要。同時實行限額設計對本礦井來講是其示范性的重點之一。

限額設計體現了設計標準、規模、原則的合理確定及有關概預算基礎資料的取定，實現對投資限額的控制與管理。對設計單位來講是促進其改善管理、優化結構、提高設計水平的關鍵，可以有效的控制建設項目的投資，解決技術和經濟的對立統一關系，促使設計與概預算形成有機整體。一般來講，投資分解和工程量控制是實行限額設計的有效途徑和主要方法。

3 實施限額設計的可行性

礦井設計應認真分析礦井的建設條件，弄清有利條件和不利因素，做到有的放矢，可加快礦井的建設速度，提高其經濟效益，為礦井施行限額設計奠定基礎。

小保當礦井施行限額設計具有獨特的優勢：首先，礦井地質條件簡單，地質勘探及三維地震勘探確認井田為一傾角不足1°的單斜構造，首采區發育兩條小斷層，斷距小、延伸距離短，對礦井開采無影響；其次，礦井采用斜井開拓，主斜井安裝12°帶式輸送機擔負煤炭運輸，6°緩坡副斜井采用無軌膠輪車運輸實現井上下“一條龍”運輸，進回風立井布置在井底車場及首采工作面附近，凈斷面7.8m，充分考慮建井期間安裝提升設備的需要以實現快速建井；第三，采掘設備選用技術成熟的產品，采煤機、液壓支架液壓閥、刮板機減速器等關鍵設備或設備關鍵部位采用引進產品，保證了系統的穩定性；最后，建設單位與設計單位前期工作準備充分，對類似條件礦井、相關設備進行了大量的調研論證工作，各系統環節均進行了詳細研究。

對礦井建設不利的因素是井田內地表水較豐富，井田內薩拉烏蘇組含水層厚度較大，對井筒施工有一定的影響。針對以上問題，設計進回風立井井筒采用凍結法施工以確保礦井關鍵線路工程施工萬無一失，雖經核算礦井導水裂隙帶高度不涉及地表水系，設計上仍嚴格按照防治水規定要求制訂了相關措施和應急預案。同時，建設單位已委托科研單位研究礦井保水采煤方案以實現保水、采煤的雙贏。

根據以上分析，項目可設定合理的限額控制目標和實現標準，使之與項目規模、技術發展、環保安全和職業衛生、建設標準、社會發展相適應。

4 礦井限額設計的措施及保障方法

研究以前限額設計的成敗案例，造成工程造價失控的原因主要集中在以下幾個方面：

(1)設計對技術先進性和經濟合理性的關系認識淺薄。在方案設計和初步設計階段往往重視技術，忽視經濟。方案決策過程中注重形式，對其背后的功能、造價、技術的可行性、使用維護成本等方面的因素考慮不足。(2)方案設計及初步設計的深度不夠，由于時間倉促等原因造成設計相互參考問題嚴重，初步設計與施工圖差別大，甚至結構形式發生重大變化。(3)設計概算的深度不夠、質量不高。概算的編制大都是擴大單價的計算，概算不夠細化，工程材料消耗量、人工消耗量無法核定，也無法分析材料、人工的價差，與施工圖預算相比差距甚大。(4)設計優化、合理性分析不足。施工圖設計過程中為安全考慮，保障系數和材料選取都留有較大的富余量，與初設的設計參數差別較大，設計的合理性分析工作不足。(5)設計管理滯后。重點體現在對設計流程控制、設計概算管理上，這項工作僅僅落在執行規范上，基本上沒有設計優化、合理性評估、成本分析、意見反饋等工作內容。(6)設計標準定位不清。設計到竣工過程中設計標準的變化是造成工程造價失控的主要原因之一，同時設計范圍及變更控制不力造成設計范圍擴大、變更數量過多。

針對以上造成項目造價偏差的主要因素，設計小保當礦井主要在縱向和橫向兩方面下功夫，主要設計保障措施如下：第一，優化工程設計。做好前期準備工作，如對設計方案進行多方案的比選確定、加強地面勘探以保證建筑結構形式合理等；找到最優化方案并確定其合理性以控制設計范圍的變更，如有變更應控制在限額之內，遇重大設計變更采取先算賬后變更的辦法來控制工程造價；推行價值工程設計，使其功能和成本實現有機結合；將大量在實踐中行之有效、成熟的設計按簡化、優化的原則提煉出來成為標準化設計；選用先進成熟的技術和裝備，以減少施工和設備風險；將審定的工程量先分解到各專業，然后再分解到各單位工程、分部分項工程，通過層層工程量限額設計、嚴格審核實現對投資限額的控制和管理；嚴格控制設計變更，由于初步設計受到外部條件的限制，施工圖階段的施工變更不可避免，特別是對于涉及建設規模、產品方案、工藝流程或設計方案的重大變更應進行嚴格控制和審核。第二，提高設計概算質量。重視工程造價資料的積累與總結，加強專業協同，優先選用概算定額。建立臺帳管理制度，將施工圖預算與設計概算進行分析對比，主要是對建設標準、工程量和材料價差等因素進行逐項對比分析，找出工程造價超降原因，如是設計原因應找出解決辦法，并及時將信息反饋給設計人員，以便采取措施。第三，實行全員、全過程投資控制，使可控目標在控制范圍內，充分考慮不可控因素的影響。限額設計要求主動控制和自我控制，其成果與各項工作和各個生產環節緊密相關，明確參加該建設項目的各層組織和人員實行限額設計的職責，做到分工明確，各司其職，各負其責，通過各自任務的完成來實現總的限額目標。同時，限額設計貫穿于勘測設計全過程的各個環節。要在每個專業每道工序中都把限額設計作為重點工作內容，明確限額目標，各個專業限額的實現是實現總限額的保證。第四，合理的設計周期。科學合理的設計周期是實行限額設計的基礎和保障。第五，建立工程資料數據庫，對工程造價資料進行積累總結。設計是一項動態工作，必須不斷的調整和平衡限額指標，不斷調整設計工作內容。首先要確保工程信息、法規政策、材料設備價格的實時更新，其次根據地區、年份對已竣工工程和基建工程的主要設備、材料的價格進行分類匯編，為工程市場主體的工程造價控制提供依據。同時，發揮單位內部、外部兩個反饋的作用，對施工、進度等相關信息進行整理、歸納、分析、研究，從中吸取經驗教訓，使設計管理工作不斷提高，逐步建立起標準化的系統。

5 結語

綜上所述，控制造價的關鍵在設計階段，只有把技術與經濟有機結合、嚴格控制設計變更、加強設計監理、積極引入競爭機制等方面進行不斷地探索和研究，也只有設計人員懂經濟、概預算人員懂技術，雙方緊密聯系，相互配合，正確處理技術先進與經濟合理兩者之間的對立統一，才能使工程造價控制達到良性循環。但限額設計也不是一味的節約投資，而是功能與造價的有機統一，在滿足功能要求的前提下達到節約資金、控制成本的目的。小保當礦井已進入施工階段，實踐成果是檢驗設計產品的唯一標準，期待在設計單位和建設單位的共同努力下，小保當礦井按初步設計投資如期屹立在陜北大地，成為第四代現代化礦井的典范。

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[2]亢海霞.淺析限額設計在工程造價控制中的作用.建筑知識：學術刊,2013年11期.

[3]范杰.淺析限額設計對工程造價的控制.科技情報開發與經濟,2006.

[4]陸嘯宇.國內外工程造價模式對比分析及研究[D].同濟大學,2008,(03).

[5]萬科-成本限額管理作業指導書.

張磊(1982—),男,山東德州人,工程師,PMP,2005年畢業于山東科技大學采礦工程專業,現從事煤炭工程設計工作。