劉志遠，周慧敏

(海南山金礦業(yè)有限公司，海南 三亞 572500)

開采方案主要包括開采工藝、生產(chǎn)能力、開拓方式及生產(chǎn)規(guī)模是系統(tǒng)性的復(fù)雜工程。通過對影響開采方案的各項因素進行綜合分析可以制定更為科學(xué)合理的開采方案。因此，對于基于經(jīng)濟比較法的大型金礦開采方案選擇的探究有著重要意義。

1 大型金礦案例

礦區(qū)位于中國西北部，海拔最高為1800米，最低為1450米。礦區(qū)的高度差為350米，金礦為該礦區(qū)的主要存儲成分，存儲量為1322萬t，控制資源儲量為136萬t，推斷金礦儲量為1132萬t。該處礦區(qū)的地表有露頭且埋藏較淺，主要由兩種礦化帶組成。東北到西南是礦化帶的具體走向，長度約為730米，平均厚度為6-11米，傾角為50-60度。礦化帶主要由滑石綠泥石片巖與綠泥石片巖構(gòu)成，礦區(qū)礦化帶的圍巖主要由花崗閃長巖、花崗巖以及石英絹云母片巖組成。礦區(qū)總體穩(wěn)定性較差，礦巖的物理力學(xué)參數(shù)為：花崗閃長巖、花崗巖、石英娟云母片巖華石、綠泥石片巖以及綠泥石片巖的松散系數(shù)都為1.5，華石綠泥石片巖與綠泥石片巖的f值為2-6，石英娟云母片巖的f值為2-8，花崗巖與花崗閃長巖的f值為8-12，其中花崗閃長巖、花崗巖以及于石英絹云母片巖的容重皆為2.67。

2 開采方式選擇

2.1 開采模式

相比于地下開采模式露天開采模式的優(yōu)點在于生產(chǎn)安全，勞動條件好、成本低、勞動生產(chǎn)率高、產(chǎn)量大、建設(shè)速度快，機械施工方便、貧化率低、回采率高、資源利用率高且開采工藝較為簡單[1]。相應(yīng)的露天開采方式也有一些缺點，隨著開采深度的逐漸加大，開采金礦的經(jīng)濟利益也逐漸降低。在開采過程中需要剝離巖土，將大量巖石排棄，占用大量土地且會受到氣候條件的嚴(yán)重影響。同時排巖石、卸載、運輸、拆裝以及穿爆都會產(chǎn)生大量的粉塵，污染周圍環(huán)境。如果遇到埋深較深且礦體較薄的礦區(qū)，通常采用地下開采模式能夠獲得較高的經(jīng)濟收益。但是地下開采模式的回采率低，安全性較差，生產(chǎn)能力小，基建時間長且工藝較為復(fù)雜。由于地下開采與露天開采皆有顯著的優(yōu)缺點，在確定開采方案時需要充分結(jié)合礦區(qū)的特質(zhì)，使用排除法可直接將地下開采模式排除。案例礦區(qū)該處礦區(qū)的地表有露頭且埋藏較淺，主要由兩種礦化帶組成。東北到西南是礦化帶的具體走向，礦化帶主要由滑石綠泥石片巖與綠泥石片巖構(gòu)成，且石英娟云母片巖華石、綠泥石片巖以及綠泥石片巖的松散系數(shù)都為1.5適用與露天開采方法，但在確定具體的開采方案前需要對露天底標(biāo)高度需要開展定量分析作業(yè)。如圖1為露天開采。

圖1 露天開采

2.2 開采方案的確定流程

依照礦區(qū)的實際情況，分析適宜的開拓方式類型，將地下開采方案與露天開采方案及露天轉(zhuǎn)地下開采方案進行定向比較分析能得出三類方案。方案一為全露天開采模式，露天開采隨著開采深度的逐漸加大，開采金礦的經(jīng)濟利益也逐漸降低。方案二為露天加斜坡道的開采模式，在開采過程中需要剝離巖土，需要將大量巖石排棄，該種開采方案需要注意開采過程中產(chǎn)生的大量粉塵，盡可能地降低對周圍環(huán)境的污染。方案三為露天加豎井開拓的開采方案，其生產(chǎn)更為安全，勞動條件好、成本低、貧化率低、回采率高、資源利用率高且開采工藝較為簡單。其中方案二又衍生出AB兩種方案，分別適宜不同的露天底部標(biāo)高。經(jīng)過經(jīng)濟比較法能夠從三種方案中篩選出經(jīng)濟效益更高且各方面更為適宜的開采方案。在完成上述流程后，確定礦區(qū)的生產(chǎn)規(guī)模并與前期確定的開采方案進行基于經(jīng)濟比較法的對比，進而確定最終的礦區(qū)開采方案。

2.3 確定開采方案

方案一為全露天開采方案，該方案的開采工藝較為簡單，適用于視野范圍內(nèi)的全部礦體；方案二為斜坡道加露天開采方案，方案中包含的開拓工程主要有采礦區(qū)、斜坡道、東西風(fēng)井以及主斜坡道，斜坡道主要負責(zé)運輸人員、材料、設(shè)備及礦巖，采取無框采取無軌運輸模式進行階段運輸，階段高度為45米，將廢石與礦石在各階段進行裝車并沿斜坡道運輸至地表的廢石場，該種方案的通風(fēng)模式為對角單翼通風(fēng)模式，入風(fēng)口為西風(fēng)井，并從東風(fēng)井回風(fēng)，借助機械排水方法，在井下設(shè)置水泵房與水倉；方案三為豎井開拓加露天開采模式，該項方案的開拓工程主要包含東西風(fēng)井、副井以及主井，將主副井集中設(shè)置于礦體中央，使用箕斗將主井中的礦石進行提升，方案中的副井是罐籠井，主要負責(zé)將產(chǎn)生的廢石提升，并將人員材料設(shè)備進行下放，該種方案采取有軌運輸模式進行運輸，階段高度為45米，其通風(fēng)方式為對角單翼式，依然由西風(fēng)井進行入風(fēng)并從東風(fēng)井回風(fēng)，與方案二相同借助機械排水方法，在井下設(shè)置水泵房與水倉。具體開采方案的選擇需要充分依照礦區(qū)的具體存儲條件，開采方案的經(jīng)濟技術(shù)優(yōu)缺點以及周邊環(huán)境的實際情況進行綜合比較分析[2]。將方案一與方案二的工程費用進行經(jīng)濟比較，并將方案二與方案三的底部標(biāo)高進行測算，估算其開拓方式的具體費用。方案一的全露天開采方案會產(chǎn)生每萬噸7032份的廢石，總體工程費用約為5300萬元；方案二的露天開采加斜坡道開采方法會產(chǎn)生3200萬元的剝離廢石費用以及3000萬元的掘進及支護費用，其工程費用估算總計為6200萬元；方案三的豎井開采加露天開采模式將產(chǎn)生700萬元的剝離廢石費用及4500萬元的掘進及支護費用，其工程費用估算總計為5200萬元，由此可以比較出全露天開采方案與豎井加露天開采方案的工程費用估算總額較少，但全露天開采方案的優(yōu)勢更為明顯，其經(jīng)濟效益較高，生產(chǎn)規(guī)模大，生產(chǎn)工藝交易簡單且安全性有保障，同時全露天開采還具備勞動條件好、成本低、勞動生產(chǎn)率高、產(chǎn)量大、建設(shè)速度快，機械施工方便、貧化率低、回采率高、資源利用率高等顯著優(yōu)勢，明顯優(yōu)于其他兩種方案，因此，綜合考慮之后選擇方案一最為開采方式，即全露天開采方案。

3 開采規(guī)模的確定

基于比較經(jīng)濟法選擇金礦的開采方案，需要確定開采規(guī)模。露天金礦的生產(chǎn)規(guī)模需要在可行性條件下對最優(yōu)的生產(chǎn)方案進行探究，其中的最優(yōu)主要是指經(jīng)濟效益最大化。依照現(xiàn)有的開采技術(shù)條件對可能達到的金礦生產(chǎn)規(guī)模進行估算，選取相應(yīng)的建設(shè)規(guī)模方案，并對各方案的投資回報率進行分別計算?；诮?jīng)濟比較法綜合分析各項方案的優(yōu)劣。為更好地確定礦區(qū)的生產(chǎn)規(guī)模及礦區(qū)的服務(wù)年限，應(yīng)使其內(nèi)部收益率與累計凈現(xiàn)值達到最大，進而確定合理的生產(chǎn)規(guī)模及最優(yōu)服務(wù)年限。在對各項方案進行比對時，主要采用最小投資費用法、內(nèi)部收益率法以及凈現(xiàn)值法核對各項方案的礦區(qū)盈利能力[3]。各項建設(shè)規(guī)模方案的具體經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)如下。方案a的建設(shè)規(guī)模為60萬t，項目總投資額為,9525萬元，達到生產(chǎn)能力的時間為一年，開采年限為十七年，穩(wěn)產(chǎn)年數(shù)為十五年，內(nèi)部收益率為7.45%，凈現(xiàn)值為每萬元-157.0。方案b的建設(shè)規(guī)模為80萬t，項目總投資為10583萬元，達到生產(chǎn)能力的時間為兩年，開采年限為十三年，穩(wěn)產(chǎn)年數(shù)為十一年，內(nèi)部收益率為%7.78，凈現(xiàn)值為-114.0。方案c的建設(shè)規(guī)模為一百萬t，項目總投資額為11465.5萬元，達到生產(chǎn)能力的時間為兩年，開采年限為十年，穩(wěn)產(chǎn)年數(shù)為九年，內(nèi)部收益率為8.1%，凈現(xiàn)值為-105.5。方案d的建設(shè)規(guī)模為120萬t。項目總投資為12230萬元，達到生產(chǎn)力的時間為三年，開采年限為七年，穩(wěn)產(chǎn)年數(shù)為五年，內(nèi)部收益率為6.95%，凈現(xiàn)值為-211.6。經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)中的凈現(xiàn)值是將各項投資方案所形成的現(xiàn)金凈流量，按照現(xiàn)金資金成本的貼現(xiàn)率進行折現(xiàn)并與原始投資額的現(xiàn)值的做差。凈現(xiàn)值法就是依照凈現(xiàn)值數(shù)額的大小來評判投資方案的優(yōu)劣，若凈現(xiàn)值為正則方案可行性極強；凈現(xiàn)值的數(shù)額越大，則表明方案更為優(yōu)質(zhì)，所能獲得更高的投資收益。內(nèi)部收益率法能夠有效將投資項目期限內(nèi)的收益，與投資方案的投資總額緊密相連，并計算出該項投資方案的具體收益率，便于對照同類行業(yè)標(biāo)的的基準(zhǔn)投資收益率，進而判斷可否進行投資。上述投資方案a、b、c、d根據(jù)凈現(xiàn)值法計算出了相應(yīng)的數(shù)值。由于四種方案的凈現(xiàn)值皆為負。在折現(xiàn)率為0.1的情況下，方案c的凈現(xiàn)值數(shù)額最大，能夠獲取最高的投資收益率，并且根據(jù)上述四種方案的各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)來看，能夠確定出投資方案c的現(xiàn)金流價值更高，能夠獲得顯著的投資經(jīng)濟收益。因此選擇方案c，建設(shè)一百萬t/a規(guī)模的礦區(qū)。

4 結(jié)論

綜上所述，大型金礦的開采方案與管理設(shè)備、地質(zhì)條件等多種因素有關(guān)。本文以中國西北部區(qū)域的大型金礦為例，給出了全露天開采、斜坡道加露天開采方案以及豎井開拓加露天開采方案?；诮?jīng)濟比較法全面分析三種方案的經(jīng)濟效益和技術(shù)情況，選用了全露天開采方案并確定開采規(guī)模為一百萬t/a。