价值工程（VE）在矿井延深设计方案比选中的应用

摘要：本文应用价值工程的理论和方法，论述了矿井延深设计方案比选中应用价值工程的程序和过程。是价值工程理论在矿井设计方案选择的一次成功的应用。

关键词：价值工程  VE  矿井延深  设计方案  比选 应用


所谓价值工程，是通过相关领域的协作，对所研究对象的功能与成本进行系统分析，不断创新，旨在提高所研究对象价值的思想方法和管理技术。可用以下公式表示：

V=F/C

式中：

V为value的缩写，即价值；

F为function的缩写，即功能；

C即cost的缩写，即成本费用。

由此可知，价值工程是通过功能与成本的比较，形成比较价值的概念和量值，力求功能与成本的协调，通过尽可能低的成本获得必要的功能。在设计方案的比选中，应以V值高者为优。

现以孔庄煤矿深水平人行回风系统设计方案比选为例，说明价值工程在矿井延深方案比选中的应用。

1  矿井延深设计方案简介

大屯煤电公司孔庄煤矿位于江苏省沛县，设计年产量105万吨，2004年实际年产量已达120万吨，为立井多水平开拓方式。现已开拓到三水平（-785），最深回采深度达-850水平，现矿井三期改造前期准备工作已基本完成，年内有望开工建设。

1.1  备选方案特征

虽然我矿三水平已投产近5年，但深部水平尚无完善的行人系统。人员行走距离远，换乘环节多，工时利用低。个别工作面自人员入井后还需约一时才能到达，工时浪费尤为严重，工人体力消耗大。深部水平的人行系统急需完善。针对深部水平的人行系统及通风系统问题，经过总公司及矿有关部门充分酝酿，提出了三种比较可行的设计方案，运输设备均采用无极绳架空人行车（猴车）。

1、 Ⅱ1人行直接延深方案：即扩修Ⅱ1人行回风下山，于Ⅱ1下口（-620水平）沿原巷道方位坡度延深至-785水平与-785轨道大巷沟通；

该方案充分利用Ⅱ1人行下山，从Ⅱ1人行下山下口直接延深到-785水平，20度下山，与-785西大巷勾通，长度约580米，设计断面16.2m2（4.8宽X3.9米高），将Ⅱ1猴车直接延深到-785水平。其中Ⅱ1人行下山长度约780米，需要按设计断面进行修复。新开巷道580米。

2、上部利用管路集中下山（-375至-620水平），下部再施工一条人行下山至-785水平方案；

该方案充分利用集中管子下山，然后从管子下山下口到-785西大巷之间布置一条人行下山，20度下山，长度约640米，其中人行下山长度约530米，设计断面同方案一。其中集中管子下山长度约880米，需要按设计断面修复。该方案需要重新安装两部猴车，且管子下山中的4趟管路需要移到1#皮带中。

3、人行暗斜井方案，即由-375井底车场附近，施工一条下山直接至-785水平。

从轨道暗斜井上口平车场至-785水平之间，与轨道暗斜井平行布置一条人行暗斜井，然后与-785西大巷勾通，20度下山，总长度约1380米，其中人行下山长度约1230米，设计断面同方案一。该方案需要重 新安装一部猴车。

附图1：孔庄矿深水平人员运输方案设计图

附表1：各方案主要技术参数

1.2 方案选择

方案一巷道工程时比较少，既解决了深水平的人行系统，又可以兼顾深水平的通风，人员设备占用也比较少。主要缺点是人员行走距离较远，1200米，但可采用平巷人车运输解决。
方案二巷道工程量略有增加，人员行走距离短，两部人行车，中间需转乘。但最大的缺点是-375集中下山中管路需移到皮带暗斜井中，至少要移动管路4趟，工程难度大，投入高，且皮带安装管路以后，检修轨道安全间隙不够，存在安全隐患。且无法解决深水平回风问题。

方案三中工程量较大，但不需巷修工程量，系统较简单，但投入太大，工期太长，施工难度大。在方案选择的过程中，由于方案三投入太大，工期太长，结合我矿三期改扩建工程，可行性不大，但对于一、二两个方案由于各有利弊，公司及矿两级领导、工程技术人员争执较大，意见难以统一。为此，在矿总工程师的主持下，利用价值工程方法，进行方案的比选。

2  价值工程的应用过程

2.1应用价值工程，首先要对研究对象进行功能分析，确定研究对象的必要功能，并据此确定各方案的比较因素及其重要度系数。深水平人行回风系统，最主要的功能的就是安全、快捷的完成人员升降工作，及三水平的回风，由此派生的主要比较因素有：

1、巷道布局的合理性：主要指系统是否简单、畅通、人员乘车是否方便、巷道回风路线的长度，巷道的可维护性等；

2、巷道的施工难度：主要指巷道掘进难度，巷道修复难度及施工时对行人回风的影响等。

3、下水平的可用性：由于我矿即将进行三期改扩建，要施工一个混合井，回风系统必然要采用老井系统，而此处是老井与新井沟通的距离最近点；

4、巷道投入使用时间，此巷道主要是为新井投入使用前矿井深水平人员输送，因此越早投入使用越好。

为了得出比较因素的重要度，我们邀请了公司、矿相关方面的领导和工程技术人员对诸因素进行评价，即采用“强制打分法”中的“0-4”打分法。并计算出各因素的功能重要性系数。

附表2：比较因素及其重要度系数（0-4打分法）

2.2各方案功能评分

采用10分制针对每个方案对各功能因素进行打分，满足程度高的打高分，低的打低分。

附表3：方案功能评分

2.3各方案成本及成本系数计算

附表4 方案成本及成本系数计算

2.4最佳方案的选择

根据价值工程的原理，采用系数法计算方案的价值。

附表5   最佳方案的选择

方案总分中由于功能评价系数分数越高说明方案越满足功能要求，据此计算的价值系数越高越好，因此，方案一为最佳，故选取方案一实施。

3 结论

通过以上的方案选取实例，我们可以看出，在各方案各有利弊，定性评价难以下结论时，可以采用价值工程的方法，可以将定性的东西，转化成定量来比较，比较有说服性和科学性。