2012年中国建筑业成果一等奖 中铁一局五公司兰渝铁路项目部QC小组

制图：李建铭
图4-1 排列图
时间：2011年1月20日
图4-2 图山寺隧道
五、目标确定
1、目标：开挖月进度由97m/月提高到125m/月。
小组活动 目标图
图4-3 瓦斯监控中心
120
100
80
60
97m
40
20
0
活动前
125m
目标值
活动前 目标值
图5-1 小组活动目标图 制 图：何齐辉 时间：2011.1.22
出勤率：100%
参加时间（h）
72 72 72 72 72 72 72 72 72 72
小组活动历史
2009年“提高高压富水充 填型溶腔的钻孔效率”获 得国家行业级二等奖
2010年“提高高瓦斯隧道 的通风效率”获得国家行
业级一等奖
A2009年P CD
2A010年P CD
2010年“提高富水岩溶 隧道衬砌防水合格率”
副经理
专科
副组长
4 周铁刚 男 32
工程部长
本科
组员
5 侯超华 男 28
设备部长
本科
成员
6 范永峰 男 26 爆破工程师工程师 本科
成员
7 张 燕 男 27
测量工程师
大专
成员
8 赵 超 男 26 隧道专业工程师
大专
成员
9 程 博 男 27
助工
大专
成员
10 任 佩 女 25
技术员
大专
成员
现场型 ZTYW-2011-1
漏风率高
风管终端用压力表测试风压
6
瓦斯检测 设备落后
检查瓦斯人工和自动监测的说明书， 分析其性能是否满足高瓦斯隧道瓦斯
监测的要求
确认方 法
现场查 阅
现场查 阅
现场调 查
现场调 查
现场检 查及测
试
现场调 查
标准
负责人 完成时间
各项制度健全
何齐辉、 周铁刚
2011-01-26
培训内容齐全 ，考试通过率
100%
起爆成功率低
风压小导致钻孔时间长
钻
瓦斯检测设备落后
爆
瓦斯检测时间长
作
业
稀瓦释斯时浓间度长高
效
隧道内洞室等瓦斯 易积聚处多
率
人工检测瓦斯量大耗时长
低
通风时间长
法
环
图6-1 要因分析鱼刺图
制图：周铁刚
时间：2011年1月23日
根据上图所列末端因素进行逐条确认：
表6-1
要因确认计划表
序号 1
末端因素
瓦斯检测 人员责任
二、小组简介
在严格按照《铁路瓦斯隧道技术规范》和《煤矿安全规程》的规定施工，确保施工安
全的情况下，为了提高隧道掘进速度，安全、顺利和按期贯通图山寺高瓦斯隧道，项目部
成立了“提高图山寺高瓦斯隧道掘进速度QC小组”。本小组成立于2011年1月，小组成员平
均年龄30岁，均接受72小时以上TQC大纲教育。
理由二
目前平均平均月进度97m，低于 合同工期要求月进度120m
选择课题
提高高瓦斯隧道 掘进速度
四、现状调查
2011年1月2日-1月10日，在图山寺隧道开挖过程中，小组成员李 建铭、赵超、周铁刚调阅了近几个月的调度报表如下：
表4-1 月度进度统计表（m）
时间
工区
隧道进 口
2010年9月
85
2010年10月
图6-5 J90自动监测系统的工作界面
结论：瓦斯检测设备能先进能满足要求非主因。
确认七：爆破作业前后保持通风管距掌子面5m转换速度慢 在高瓦斯隧道施工中，为保证瓦斯浓度能得到有效稀释，确保瓦斯浓度 小于0.3%，铁路瓦斯隧道施工技术规范(TB10120-2002)规定:瓦斯隧道应采 用抗静电、阻燃的风管，风管口到开挖工作面的距离应小于5m，但爆破前 必须拆除，防止爆破炸坏通风管。2011年1月22日~1月28日，小组成员周铁 刚、任佩在钻爆作业工序中，连续1周对起爆前将距掌子面5m的
目标能够顺利实现
根据现状调查，提高炮眼 利用率，同时调整一次钻 孔深度减少钻孔时间，则 27d ×24h/d÷ （900min÷60min/h） ×(0.850.7)×3.0m=19.4 m＞ 125m-125 m *0.87=16.3m， 大于于我们的目标值，
六、要因分析
经过QC小组成员的认真调查分析，找出了由于钻爆作业效率低 影响高瓦斯隧道掘进效率低的10个末端因素，
现场调查 比 较
炮眼利用率大于 0.85，有效 进尺与钻爆 设计相符,
周铁刚 侯超华
调查隧道内洞室、断
隧道内洞室等
面变化、二衬台
9
瓦斯易 积聚处
车、超挖较大断 面等瓦斯易积聚
现场调查
多
处数量，及人工
瓦检耗用时间
总用时不超过 30min
赵超
能满足爆破作业后
10
瓦斯浓度高稀 释时间 长
调查瓦斯浓度、通风 方式及效果
超时频次 10 3
进尺不满足要求频次 37
初期支护占用时间长
54
2
工序衔接
54
1
制表：赵超
时间：2011年1月15日
此外，小组成员周铁刚、侯超华和程博对调查结果作了进一步 分析统计，其情况见表4-3
寻找主要问题
序号 1 2 3 4 5
表4-4 影响高瓦斯隧道掘进效率的因素调查表
项目 钻爆作业效率低 出碴运输作业工效低 初期作业支护占用时间长 工序与工序之间衔接不紧凑
115
2010年11月
2wenku.baidu.com10年12月
97
91
平均值 97.0
制表：赵超
时间：2011年1月15日
随后，调查组又在2010年9月至2010年12月期间内，每月抽查13 至15个循环,共计54个循环的“钻爆作业、出碴运输作业、初期支护 及三者间工序衔接”所用时间，与类似地质条件的隧道的实际施工水 平所需循环时间比较（同时考虑瓦斯检测时间）。
小组名称 中铁一局集团第五工程有限公司兰渝铁路QC小组 课题类型
成立时间
2011年1月2日
注册号
课题名称
提高高瓦斯隧道掘进速度
活动时间：2011年1月～2011年6月
活动次数：19次
序 号
姓名
性别
年 龄
职务
文化程度 组内职务
1 赵梦晨 男 37
项目经理
本科
组长
2 李建铭 男 35
项目总工
本科
副组长
3 何齐辉 男 39
22/7）铭牌，空压机额定风量为20m3/min,排气压力为0.7MPa
结论：空压机额定风量风压小非主因。
确认五：高压风管漏风率高 小组成员李建铭组织管道班工人，逐一检查了风管接头垫子，发现
风管接头处无漏风现象，并在高压风管的终端采用压力表测风压，所测 风压为0.6MPa，能满足要求。
结论：高压风管漏风率高非主因。
现场测量爆破作业前
爆破作业前后
将距离掌子面 采用计时
保持通
5m的通风管撤
器
7
风管距
回掌子面50m外
现
掌子面
，与爆破后将通
场
5m转换
风管恢复至距掌
测
速度慢
子面5m处的时
量
间。
用时小于25min
周铁刚 任佩
8
钻爆设计与煤 矿专用 炸药电 雷管不 匹配
查阅钻爆设计中的钻 爆参数，并与现 场实际施工情况 对比。
施工时严格按照“先探后掘、不明不挖”的原则进行超前预报，每 100m进行一次TSP超前预报；每25m进行一次超前水平钻孔探测，每次钻3 孔，每孔30m，前后搭接5m；每茬炮选5孔炮孔加深至5m，作短距离探测。 爆破作业要求严格执行“一炮三检制”，即“装药前、装药后和放炮后” 必须进行瓦斯检测，当瓦斯浓度小于0.3%,方可允许作业。爆破后通风 30min，瓦检人员方可进洞开始人工检测，切实做到人工检测与自动监测 系统结果互相符合，以便确切掌握洞内瓦斯浓度，确保施工安全。
确认六：瓦斯检测设备落后 小组成员李建铭、赵超于2011年1月27日在瓦斯检测室查看了专职瓦检员 检测用的光干涉式瓦检仪（CJG10）说明书和瓦斯自动监测系统（KJ90）合格 证，光干涉式瓦检仪CJG10读数能精确到0.01%，且操作简单,读数方便,性能 稳定;KJ90自动监测系统可24小时不间断监测瓦斯浓度,自动生成瓦斯浓度时 间波形图，自动进行分析,可转换成excell报表供打印，瓦斯浓度超标后自动 报警。
所用时间进行了调查，80%用时均达到达40min，影响了作业。
图6-6 采用铁丝逐个风筒固定通风筒 风筒固定方式采用铁丝逐个固定，在前后移动时需将风管逐个结 点解除（或安装），是占用时间多的主因。
结论：移动通风管耗时较多，其方法需要改进，爆破作业前后保
现场检查
通风30min ，瓦检员可 进洞检测瓦
周铁刚
斯浓度
制表：任 佩
时间：2011年1月29日
2011-1-28 2011-1-28 2011-1-26 2011-1-27
确认一：瓦斯检测人员责任心差 2011年1月26日何齐辉、周铁刚查阅了项目部的《瓦斯检测员岗位责
任制》、《瓦斯检测管理制度》，以及瓦检员近4个月的KPI考核指标进行 了查看。
高压风管漏风率高 空风压量机风额压定小
起爆线线径小
未及时在洞外将仪器归零 不电熟雷悉管煤的矿性许能用和炸使药用和方5法段
人
材
机
瓦检人员责任心差
技术培训不到位 人工瓦斯检测时间长
补炮频率高,降低作业效率
爆破作业前后保持通风管距掌子面5m转换慢 掌子面瓦斯稀释速度慢
钻爆设计与煤矿专用炸药电雷管不匹配 有效进尺小、循环时间长、光爆差
心差
确认内容
检查《瓦斯检测员岗位责任制》、《 瓦斯检测管理制度》、瓦检员KPI考
核指标
2
技术培训 查阅《职工培训登记册》、《爆破员
不到位
培训教案》和《考试试卷》
3
起爆线径 小
现场调查起爆线的直径
空压机额
4
定风量风 现场检查风压机的铭牌，核实空压机 风量风压
压小
5
高压风光 现场检查风管接头垫子是否完好，在
图6-4 爆破工考试成绩
结论：技术培训不到位非主因。
确认三：起爆线线径小 2011年1月26日，小组成员赵梦晨查阅了起爆线说明书和合格证， 起爆所用起爆母线线径为2.1×1mm2＞2×1 mm2，满足要求。
结论：起爆线线径满足要求，起爆线线径小非主因。
确认四：空压机额定风量风压小 小组成员李建铭，在图山寺洞口空压气站察看了空压机（型号l--
图6-2 瓦斯检测中心的上墙制度
图6-3 瓦斯员KPI考核指标
结论：制度健全，管理体系运转正常有序，瓦检员KPI指标为优秀和
良好，未出现不合格及合格情况，瓦斯检测人员责任心差非主因。
确认二：技术培训不到位 2011年1月26日李建铭、程博在办公室调阅了《职工培训登记册》、
《爆破员培训教案》和《考试试卷》。《职工培训登记册》显示所有爆破 工均已参加了培训，《爆破员培训教案》的内容包括了“3#煤矿许用炸药、 5段煤矿许用电雷管的性能、钻爆设计，瓦斯隧道爆破作业技术要求”等 内容；均通过了培训考试，成绩优良。
表4-2 类似地质条件的隧道工序循环时间
作业工序
用时（min ）
钻爆作业（钻孔3.2m,进尺2.7m）
测量放 样
钻孔、装药爆 一炮三
破
检
出碴 运输
50
310
90
180
初期 支护
240
工序 衔 接时 间
30
制表：赵超
时间：2011年1月15日
表4-3 现场调查资料汇总表
工序 钻爆作业 出碴运输
调查循环 54 54
提高高瓦斯隧道掘进速度
发布人：任佩
中铁一局集团第五工程有限公司兰渝铁路QC小组
一 、工程概况
图山寺隧道全长3216m，进出口各设置800m长平导一座。它位于川中 产油产气地层，该地层埋深2000-2800m，天然气等有害气体顺着岩层构 造裂隙上逸，并在隧道洞身范围岩裂隙或缝隙中局部游散富集，形成气 囊，定测时单孔天然气最高浓度9500ppm，计算隧道天然气含量60873m3， 瓦斯压力0.2KPa，天然气绝对涌出量3.033m3/min，为高瓦斯隧道。
其他 合计
频数 47 3 2 1 1
频率（%） 累计数（%）
87.0
87.0
5.6
92.6
3.7
96.3
1.9
98.1
1.9
100
N=54
制表：侯超华
时间：2011年1月20日
根据上述调查表,用排列图寻找主要问题。由排列图可以看出,产
生高瓦斯隧道掘进速度低的主要问题是钻爆作业效率低，其累计频
率达87.0%。
线径 D≥2×1.0mm2
风量 Q≥20m3/min,排
气压力 ≥0.6MPa
李建铭 程博 赵梦晨
李建铭
2011-1-26 2011-01-26 2011-01-26
压力≥0.6MPa
要求同时使用 人工检测和自 动监测，测量 精度达0.1%
李建铭 赵超
2011-01-27
李建铭 赵超
2011-1-28
2、目标实现的依据：
集团公司兰渝铁路指挥部、项 目部领导高度重视，向QC攻关 组注入了专项资金，购置了爆 破振速测定仪，配置了开挖支
护工序信息管理平台。
项目部所管的同样地质条件下 的郭家岩隧道、冶长坪隧道等 低瓦斯隧道每月掘进达130m/ 月，都汶高速公路紫坪铺瓦斯 隧道曾经达到过单工作面月掘
进度117m/月。
获国家行业级一等奖
2011年“减小下穿既有线 浅埋隧道施工地表沉降量”
QC成果获全国工程建设优 秀质量管理小组一等奖
A2010年P CD
A2011年P CD
我QC小组从2009年至今 开展质量活动从未间断， 年年有课题，年年有活动， 年年有成果，年年都获奖。
图2-1
三、选题理由
理由一
根据业主要求该隧道必须在2011年7月20日正 式贯通，目前的掘进速度不能满足贯通日期