对半露天半地下开采的技术经济分析.pdf

5 O 湖北化工 I 9 9 0 年第 2期 对 “ 半露天半地下” 开采的技术经济分析 刘岳太 大峪口工程建设指挥部 所谓 半露天半地下 开采，是捐介于 。 露天 和 。 地下”开采之间的一种开采形 式 或 方法 ，也是 指 在 我矿 重大 技 措 设 计 露天开采境界之外 ，即已 闭坑”的露天矿 坑 堑沟 中，利用地形条件，掘进极少量 的平硐 巷 ， 采用地下开采的 “ 空场法”， 回采赋存于露天矿坑上盘边坡之内的接近于 露天部 分的矿体 见图1 、 2 阴线B CGH部分 ． 这种 开 采方 法 ，是 在 我 矿露 采 工作 面 数 不能满足全矿产品能力的现实条件 下 产 生 的。通过开采设计，采用 半机械半手工的作 业方式进行开采。我们在黑 山南端和杨龙山 东翼的三层矿共布置 了三个工作面。1 9 8 “7 年 四季度投产 ，当年生产万余吨。1 9 8 8 年生产 近 8万 吨， 1 9 8 9 年上半年生产 3万多吨， 其产 量约古全矿产量的2 O ，为我矿近 3年生产 任务的完成起到 了不可小视；的作用 这种开采方法 ，技术简单，生产力高． 按1 9 8 8 年实际，其平 均 单 产 水 平 为2 2 2 0 吨／ 月面， 为作业方式相同的普通落采平均单 产1 8 2 0 吨／ 月面的1 2 2 ％一 它还具有掘进比很 低 2 2 米／ 万吨 、 见效快的优势 在上述两 处只需掘进平硐 巷 约4 0 0 米，便可 控 制 地质出置约2 3 万 吨；而用普通落采获得 同样 多的矿量则需通过扩大境 界剥离废石近3 7 j 米 。 ．也就是说 ，前者为 3个 月 的 工 作 量 以3 个掘进工作面计 ，后者为 2 年的机 剥工作量 同样按 3 个工作面计 。根据实 际安排 ，其服务年限为 3年， 按保有期 1 年 的 。 开拓矿量” 约8万吨 要求的开拓时 间，前者仅 1 个月 ，后者为 8个月。 由于 这种 开 采方 法 与要 通 过扩 大 境 界的 露天开采相 比，具有上述明显的 技 术 优 势 和经济效益，因而颇得人们青睐．为使大家 对此有一个 比较清楚的认识 ，以正确指导今 后 的生产 ，笔者分别从近期 指 小生产 时期 和远期 指 “ 大生产 ”时期 以及 两 个 时期的关系，进行有 限的经济效果分析． 一 、近期经济效益对 比 ’ 。 半露天半地下”开采的经济根据是 ， 它 与近 期 开采 的 另一 种 形式 “ 扩 大 境界 露 天开 采 ”相 比，经 济 上是 合 理 的。 一 基本计算参数 1 ． 块段 地 质储 量 1 黑山开 采 范 【訇 走 向W1 5 o W 1 5 1 2 之 间 ， 长约 1 2 5 m；倾 向 一 般控 制 在 两 个分段，段高7 111 见图 1；矿体平均 真 厚6 ． 6 m，以走向居中的地 贡剖面W 1 5 o 2 图 1 为计算依据 地质储量为2 2 4 1 2 5 2 ． 8 8 8 ． O e , 万 吨 舞■ u e b , 樱琅的 天生产’的 小弗 ． 大霉。瓣膏遗 蛆 霸 网 1 黑 山W 1 5 0 2 剖 面 2 杨龙山开采范围 走向W1 5 7 一 W 1 5 9 ，长约2 O O m；倾向控制同上 见 图 2 ；矿体平均真厚7 ． 7 m，以走向近 中 的 地质剖面W1 5 8 图2 为据 地质储 量为2 5 7 2 0 0 2 ． 8 8 1 4 ． 8万 吨 以上两处地质储量合计为2 2 ． 8 6 万吨． 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 i 9 9 0 年第2期 湖北化工 6 1 图 2 杨龙W1 5 8 言 旺 面 2 ． 掘 进量和剥离量 1 掘进量当采用 半露天半地下 表 1 开采 时，需掘进出入平硐 和脉内平巷两处共 约 4 0 0 m，断 面2． 5 x 2 ． 5 m ． 2 剥离量当采用 扩大境界露天 开采时 ，剥离量两处共3 6 ． 8 5 万m。 仍 以 图 1 ． 2 2据 ，其 中 黑山为7 4 8 1 2 5 9 ． 3 5 万米。 ； 杨 龙出为1 3 7 5 X 2 0 0 2 7 ． 5 0 万米。 二 经济效益对比分析 1 ． 计算说明 这里算了两本帐，一 是开采 。 投入 的 差异；二是 。 收益 的差异．前者只计算 了 开采的 。 直接费用 ；后者只计算 了因采出 矿量的不同而造成的 产品利润 的差值． 2 ． 经济 效 益 对 比 不同开采 方法 的经济效益 对 比 半露天 半地下 2 2 ． 8 6 ’ 80 l 8． 4 毫 2． 52． 54O 0X 2 ． 8 8 0 。7 2 2 2 ． 8 6 0 ． 7 20 ． 一 1 7 ． 7 l 40 0 5 ． 1 0。 1 7 ． 7 1 5 ．1 O 0 。 3 2 9 2 ． 8 40 0 9 2 。 毡 3 。 71 9 l O 3 21 ． 7 2 1 8。 4 3 3。 29 3 。 2 9 3 2 1 8 一 l 9b4 5 4 0 扩 大境界露天 2 2． 8 6 9 5 21 ． 7 2 6 0． 9 5 ％ 2 3 6 。 35 2． 45 2x 2。 4 5 5 按机 剥 5x 3 ． 5 7 1 l 84． 7 6 注 产 品售价按 国家规定3 2 ． 8 元／ 吨；产品工广成本按今 年计 划指标 ． 3 ． 效益对 比结论 1 当只考虑开采费用之投入时，。 半 露 天 半 地 下”的 效 益 高1 8 4 ． 7 6 9 4 ． 0 3 9 0 ． 7 3 万 元 2当增加 “ 产品利 润 损失 因素时 ， 。 半 露天半地下 的效益高1 8 4 ． 7 6 9 0 ． 0 3 一 4 5 ． 4 0 4 5． 3 3 万 元 。 总 之 ，对 近 期 “ 小 生 产 而 言 ， “ 半 露 天半地下 开采的经济效益是 比越的． ’ 、远期经济效益分析 ． 分析从两个方面或以两种方法进行．一 种是 ， 由于“ 半露天半地下” 与。 大生产露天 开采相 比， 不但开采方法不同， 而且作业方式 也有很大 区别， 它们的经济效益肯定不 同． 这 是一种直接对比的方法 计算方法同 一 ． 另 一 种是 ，由于“ 半露 天 半地 下 ”开 采范 围 处于 “ 大 生产”露天开采境界之内，减少了 “ 大生产 ”的矿虽或增大 了剥采比，用此会 ．⋯⋯⋯ 一⋯ ．⋯⋯ 一⋯．⋯一一 ， h ／， 2 一 ● ～ ～ 一 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 5 2 ＼ ． ． 湖北化工 间接的影响 。 大生产”露采的经济效益。 一 “ 半露天半地下 与 。 大生产露 天 开采的经济效益对 比 1 ． 由表 1 可 知， “ 半露天半地下 的开 采投入为9 4 ． 0 3 万元 ，少得产 品利润4 5 ． 4 0 万 元 ． 2 ．。 大生产露天”开采的投入计算 1 工程 量及有 关指标同表 l 扩大境 界露天” ； 2 根据 预可行性研究报告 ， 火 生产 的剥离 直 接 成 本 为 0 ． 6 1 元／ 吨 即 1 ． 6 9 元／ 米。 ；回采直接成本为1 ． 0 元／ 吨， 则 并采 投入 为8 4 ． 0 O 万元 ，其 中 剥 离 费 为 3 6 ． 8 5 1 ． 6 9 6 2 ． 2 8 万元 ，回 采 费 为 2 1 ． 7 2 1 ． 0 2 。1 ． 7 2 万元 3 ． 对 比结论 1 当只考虑投入的开采费时， 。 大 生产露天 的效益 高9 4 ． 0 3 8 4 1 0 ．0 3万 兀 ． 2 当增加 。 产品利润 损失因素时， 大生产露天 的效益高9 4 ． 0 3 4 5 ． 4 0 8 4 5 5 ．4 3 万元 。 总之， 待到“ 大生产” 时期开采要合算些。 二 对 。 大生产 经济效益影响 1 ． 分析的基本思路 对照图 l、2，采出CB GH矿量，当用 。 露天 开 采时，则需同时剥除去AB CD岩 石量，此对“ 大生产”无影 响 ；当用。 半露天 半 井下 开 采 时 ，则遗 留下来 的AB CD岩 石量需由 。 大生产 来剥除 或部分剥除 ． 显然，这是 由于近期的 。 半露天半地下。开 采，而转嫁来 的一种额外的 。负 担 ， 给 。 大生产 带来 了效益损失．同 时，还有派 生出的其它经济损失 如B F G矿量的损失 ． 不 同的剥离方案，所额外承担的剥离量 不同，派生的矿量损失有或 无，其效益受到 的影 响程度也不同． 2 ．。 大生产”剥离的模拟方案 根据 上述思路，图 l、2中剥 离境界线 AB 以外 即图中A B 线左部 的剥离是 大 1 9 9 0 第年 2期 生产”本身应该剥离的；A B 线以内 即 图 中AB 线右部 则是 小生产 时期 半 露 天半井下 转嫁来的剥离．对 巳形成的现状 条件 C B C H为采空区，上部保留A B C D 岩 体 ， “ 大生产 的剥离设计，可有以下 3 种 方 案 1 全部剥离剥离境界线为B C 即 矿体顶板线 ，需承 担 转 嫁的剥 离 量 为 AB CD范围的岩体量，即3 8 ． 8 5 万米。 。 2 大部剥离剥离境界线 为e b ，需 承担转嫁的剥离量为AB b e 范围的岩 体 量， 即 、5 8 6 1 2 5 1 2 2 3 X 2 O 0 3 1 ． 7 9 万米。 ， 3 小部剥离剥离境界线 为E B ，需 承担 转嫁 的剥离量为 AB E范围的岩体量， 即 3 2 5 1 2 56 8 4 2 0 0一1 7 ． 7 4 米。 。 同时， 如图示要损失B F G 范 围的矿 万石量， 即 8 8 x 1 2 5 1 3 1 X 2 0 02 ． 8 8 1 0 ． 7 1 万 吨 3 ． 各方案的经济效益 表 2 不同剥离方案的效益比较 ～～ ＼壅～ 案 全部剥离 大部 剥离 小部剥1 謇 经济损失 ～ ＼ 转嫁 剥离量 万米3 3 6 ． 8 5 3 1 ． 7 0 1 7 ． 7 4 损失矿量 万吨 l 0 ． 7 1 承 担剥离直接费 万元 6 2 ． 2 8 5 3 ． 7 4 2 0 ． 0 8 产 品利润损失 万元 2 0 2 ． 0 7 损失 合计 万元 6 2 ． 2 8 5 3 ． 7 4 2 3 2 ． 0 5 注 1剥离直接成 本按 予可行 性研 究报告 1 ． 6 9 元／ 吨 ； 2 产品工厂成本按 予 可行性研究报 告 1 2 ． 口 4 元／ 吨 销价按现行规定3 2 ． 8 元／ 吨，魁产 品利润一 l 0 ． 7 1 0 ． 9 5 3 2 ． 8 一 l 2 ． 口 42 0 2 0 7 万元． 4． 结论 1 无论采用何种剥离方案，均 要 承 担转嫁的经济 损失。其 中， “ 小部 剥离”虽 然承担的剥离黄较小，但产品利润 损 失 很 大 ，从经济 角度看 ，以 “ 大部剥 离 较好． 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 1 9 9 0 - - 第2期 湖北化工 5 3 2 从技术上看， 。 大部剥离 虽 然 经济损失较小 ，但存在生产安全或采空区处 理问题 ，包括 技术上的可行性和处理费用， 全部剥离 这个问题更大．如果采用 小 部剥离 ，虽消除了 这 个 问题，但丢弃 了 图 中B F G三角矿体 ，经济损失也惊 人 总 之，设计上必须全面慎 重考虑 ，并处理好技 术 、安 全 、经 济三 方 面 的 问 题。 三 、综合评述， 兼述可行性条件 一 综合评述 1 ． 从上可知， “ 半露天半地下 、 。 扩 大境界露天 和 “ 大生产露天”三种开采形 式 ，它们的投入和少收益分 别 为1 3 9 ． 4 3、 1 8 4 ． 7 6 和 8 4 ． o 0 万 元 。显 然 ，其 经济 效 益 以 大生产露天 为最优。 半露天半地下 虽次之，但这仅是从目前 近期 利 益 而 ． 口● 2 ． 由于 半露天半地下”开采后 ， 。 大 生产 将承担它转嫁的经济 损失 ，根据模拟 的三种剥离方案 ，其损 失 分 别 为6 2 ． 2 8、 5 3 ． 7 4 和2 3 2 ． 0 5 万元 ．其实质是 ， 半 露 天 半地下 存在两次 投入”，一次 近期 为1 3 9 ． 4 3 万元，二次 远期 就是上面这三 个数。这样，它的总投入 含少收益 应分 别 为1 3 9 ． 4 3 6 2 ． 2 8 2 C 1 ． 7 1万 元 ，1 3 9 ． 4 3 5 3． 7 4 1 9 3 ． I 7 万元 这两个方案还 应 增 加采空 区 处 理 费 和1 3 9 ． 4 3 2 3 2 ． 0 5 3 7 I ． 4 8 万元。所以从长远利益出发，它的效 益并不比 。 扩大境界露天”好，因这种方法 不存在转嫁问题 ，即无二次 投入 ，仅有 一 次 投 入” 1 8 4 ． 7 6 万元 。 上述 。1 是一种对 比分析 ，具 有象征 性 ，因为 。 半露天半地、下” 已为既成现实． 这种比较只是说 明各开采方式本身 的 经 济 性。但归根结底 ，要落实到最终的 经 济 效 益，即上述 。 2 的结局一一这是一种 。 实 质性 的分析效果 ，概 言之， 。 半露天半地 下”开采 投入 最大 ，而 经济效益最差． 一二 。 半露天半地下”开采方法的可 行性条件 这种开采 疗法 ，在 当前的确解决 了全矿 生产能力不足的实际问题，而且从 当前看 ， 亦具 有经济上相对的合理性．但是 ，从全局 或长远利益看， 又确是得 不偿失的。 特别是 ， 如果考虑到若干年后矿石产品的增值时，损 失将更大。要避免此不 良后果，主要应 以矿 山现行露采能力为依据 ，做好合理排产和超 产 ，技术上提 供的可行性条件是极有限的． 1 ． 只适用 按矿床开采设计 “ 永久性 闭 坑的露天矿 ，用以开采残 留的矿体 ． 实 质 上，就是一般的矿床开采顺序一一 先 露 天 ，后 地下 。 它 与正规 的地 下开 采所 不 同 的，主要是因地质或开采技术条件 所 限 ， 。 露天 不能完 全采出而 “ 地下开采 又不 适合的，显然是延深不大 的矿体． 2 ． 只适用于按矿床开采设计 “ 阶段性 露天 闭坑，并将转入 “ 地下开采 的矿 体。 实质上 ， 就是以 “ 半露天半地下 的开采 形 式进 人 。 地 下 开 采 的首 期开 采水 平． 与 正规地下开采所不同的，只是利用有利的开 采条件 ，进行既不违背矿床开采顺序，又能 局 部 独立 进行 开 采 。需 要 注 意 的是 ， 在开 采 设计时，应力求块段 的相对集中，避免形成 另教的开采区域，影 响正体开发环境。 根据上述条件，对虽已 “ 阶段性 露 天 闭坑，但继续开采仍 采用露天开采方式 的矿体 ，贝 Ⅱ 不适用“ 半露天半地下 开采 ， 或者说只宜采用 “ 扩大境界露天开采 。否 则，就会违背上述一般的矿床 开采顺序。就 会给 “ 大生产 露天开采设计造成如前所述 的 “ 无所适从 的局面，并造成上述的经济 损失． 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆