基于動態(tài)經(jīng)濟分析的露天礦境界優(yōu)化

鄧書朝， 和德明， 鄒少坤

（云南文山鋁業(yè)有限公司， 云南 文山 663000）

行業(yè)縱橫

基于動態(tài)經(jīng)濟分析的露天礦境界優(yōu)化

鄧書朝， 和德明， 鄒少坤

（云南文山鋁業(yè)有限公司， 云南 文山 663000）

對原有經(jīng)濟剝采比較法展開分析，原有經(jīng)濟剝采比較法主要有地采成本對比公式以及價格成本計算公式構(gòu)成。根據(jù)現(xiàn)實情況，提出合理的成本計算方法，并作適量調(diào)整，以期對提高所獲效益能有所裨益。

動態(tài)經(jīng)濟分析 露天礦 經(jīng)濟合理剝采比

露天礦境界主要包括底部、邊幫和地表等境界，該因素是獲得效益的不可或缺的因素。露天礦境界可依據(jù)露天礦的形狀特點，明確底部以及地表境界。確定露天礦境界的重要方法是利用經(jīng)濟合理剝采比。而經(jīng)濟合理剝采比主要由2種方法構(gòu)成：地采成本對比法和價格法公式：

地采成本對比法：

式中：A為開采成本明確的經(jīng)濟剝采比值；B、d分別為露天單純開采費用和地下所用費用；e則表示露天礦剝離費用。

價格法：

式中：A1為地采成本價格比值；d、e均與公式（1）的代表意思一致；f用來表示鋁土礦售價。

近年來隨著科學技術(shù)的發(fā)展，其兩種剝采比的理論知識不斷得到豐富，而有關(guān)資料則指出，其公式（1）未涉及到回采率的差異性，且也不能將其運輸費和勘探費用納入其中；公式（2）也應(yīng)將最基本的盈利要求和采空區(qū)復(fù)墾費用納入其中。本次在則現(xiàn)有露天開采境界相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，對經(jīng)濟合理剝采比予以明確的分析。

1 合理經(jīng)濟剝采比分析

1.1 優(yōu)化價格法分析

在計算公式（1）中，由于地下開采費用無法得知，方采用價格與其相當?shù)匿X土礦市場價格來充當，其可得出公式（2）；主要計算出每噸鋁土礦所賣價格將所用實際花費去除以后可得到的剝離數(shù)值。然而該種計算方式存在著一定的漏洞。其一，在公式（2）中未涉及到物流費用等。其二，公式（2）中的f為鋁土礦售價，但是該價格并不是一成不變的，且是根據(jù)市場的需求以及產(chǎn)品的鋁硅比而變化的。具有高鋁硅比時，相應(yīng)的其售價就會提高；反之就會降低。同時當市場對其需求量大時，其售價亦會提高。其三，價格法算出的露天礦境界已經(jīng)達到最優(yōu)境界，幾乎臨近無利潤可開采的情況。但是露天開采主要的目標是為了得到更高的利益，若真正將開采礦情況達到臨近境界，反而會降低經(jīng)濟利潤；故應(yīng)在使其未達到臨近前而確定露天礦境界。

近幾年來的鋁土礦價格波動較大，難以選取合理的固定值[1]；由加之市場不斷處于動態(tài)變化中，因此可選取其平均值作為計算值。并選取鋁土礦質(zhì)量系數(shù)視為鋁土礦類型以及能量的調(diào)節(jié)值，而經(jīng)合理的取值后，可將經(jīng)濟合理剝采比設(shè)定以下公式：

式中：A1是經(jīng)更改后的經(jīng)濟剝采比值；d是鋁土礦合理售價，k是價格調(diào)節(jié)系數(shù)；w表示鋁土礦生產(chǎn)成本（人工費、備件費、物流費等）。

1.2 成本比較法分析

成本比較法是利用露天開采費用和地下開采費用等同的條件下，而前者的費用比后者多出來的費用以能承擔的剝離量值。但是公式（1）較為理想化，與實際情況相脫離[2]，主要表現(xiàn)有：上述兩種的條件很難獲取，且等同的可能性較小；在公式（1）中，僅涉及到采礦費用，但是其計算是需要根據(jù)當下市場的情況進行有效地評估，而不是單一固定化的數(shù)字。同時該費用應(yīng)涵蓋選址位置、物流成本；地下開采費用應(yīng)與上述的費用應(yīng)與一致；在運用成本比較法時，其將地下開采費用與露天開采費用相比而確定露天礦境最優(yōu)化是較片面的，其未考慮兩者具有一定的差別性，其后者具有的回采率和效率遠是前者無法比擬的。因兩者開采方式存有差異性，故其成本取值是不相等的[3]。而地下開采費用應(yīng)將巷道掘進費用、支護、維護成本等計算在內(nèi)；露天開采只要形成輸送系統(tǒng)便能夠反復(fù)進行利用。因而露天開采成本取值應(yīng)將安全系數(shù)以及回采率系數(shù)歸入到期內(nèi)，因此其計算公式可調(diào)整為：

式中：A表示為新成本比較值；N用以表示地下開采費用；V2則表示回采率與安全系數(shù)的乘積。

2 動態(tài)經(jīng)濟分析

在上述中理論中充分顯示出當其境界剝采比不超過經(jīng)濟合理剝采比可將其視為開采境界范圍。開采前需要得知相應(yīng)的鋁礦體，因而需要進行前期的剝離；而其剝離量的情況將會對初期的投資以及經(jīng)濟情況具有重要的參考價值。對其邊界層巖石的剝離時間要比實際開采時間較為久，甚至是2～3 a，因而在對露天礦境界剝采比進行計算的同時，要應(yīng)充分考慮到其資金時間價值[4]，并將邊界層巖體剝離時間和礦體開采時間統(tǒng)統(tǒng)歸于初始剝離時間。根據(jù)相關(guān)的資金時間價值理論知識，再結(jié)合實際的露天礦山工程發(fā)展情況，可將邊界不同剝離時間的費用納入到露天礦投產(chǎn)年的費用中，繼而依據(jù)動態(tài)經(jīng)濟分析確定出相應(yīng)的經(jīng)濟合理剝采比固定計算式，因此可得出其結(jié)果遠低于靜態(tài)值。

3 兩者成本比較法比較

地采成本比較法和價格成本比較法進行明確經(jīng)濟合理剝采比是迥然不同的，前者則是明確露天開采和地下開采的情況，若其露天開采費用較地下開采費用還要低，雖需選擇地下開采，但是盡量選取露天開采，因其具有高回采率以及高安全性。后者則是在利益的基礎(chǔ)上，對礦物資源采取回收的方式，進而將其與境界外利益作為對比[5]，以判定不合適露天采礦。而實施地下開采也是圍繞著盈利的中心開展操作，因此只有鋁土礦市場價遠遠高于開采成本，方有開采的價值性。所以根據(jù)原計算方法將兩者的成本計算方法進行對比，發(fā)現(xiàn)價格成本法計算的經(jīng)濟合理剝采比要比地采成本比較法更經(jīng)濟。

在實施開礦時需將地采成本法和價格成本法得出的經(jīng)濟合理剝采比進行分析，且應(yīng)結(jié)合選礦址的實際情況，避免紙上談兵。尤其是在露天開礦的初始階段，其對礦體鄰近情況無法全面了解，更無法獲得具體數(shù)據(jù)。另外，露天開礦最終結(jié)果也是將利益最大化，因此可選取價格比較法進行明確其開采境界。站在價格比較法的角度分析，若經(jīng)濟合理剝采比涉及到因煤種的差異性所產(chǎn)生的鋁礦價格高低不同時，而對采用普通法以及當量法計算經(jīng)濟合理剝采比則會有大大的不同，普通法計算的經(jīng)濟合理剝采比顯著高于當量法效益。而利用資金時間價值的動態(tài)經(jīng)濟確定的經(jīng)濟合理剝采比，其重要的是將所有額外時間納入到初始剝離時間內(nèi)，故可得到，其經(jīng)濟合理剝采比遠低于普通價格法計算的結(jié)果。

露天礦開采境界在利用價格法計算時，應(yīng)充分將動態(tài)經(jīng)濟分析法、當量法以及傳統(tǒng)法作詳細的對比，得出結(jié)果可為動態(tài)經(jīng)濟分析計算法＞當量分析法＞普通計算法。在露天礦開采境界中存在著對應(yīng)的關(guān)系，見圖1。

圖1 經(jīng)不同經(jīng)濟合理剝采比計算的露天礦境界情況

在圖1中的A則代表采取動態(tài)經(jīng)濟分析而計算的經(jīng)濟合理剝采比值，其數(shù)值為露天礦境界在此領(lǐng)域內(nèi)的鋁礦石質(zhì)量最優(yōu)[6]，量多，被定為最佳露天礦境界。其次是B，B主要是根據(jù)傳統(tǒng)價格法的計算公式所得露天礦境界范圍，該區(qū)域內(nèi)采用露天開采的方式可獲得較高利益，被視為獲益境界。C處則是運用當量法確定露天礦境界，相對比B處，該處的露天境界范圍變廣，其可將回采率提高，到但是就效益而言，明顯較小。

4 結(jié)語

在以往的經(jīng)濟合理剝采比上進行分析法，發(fā)現(xiàn)其存在著不合理因素，導(dǎo)致露天礦境界的范圍計算與現(xiàn)實有出入，因而基于實際的基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)了回采率以及安全性、鋁礦型等系數(shù)值；進而可以對原有公式進行科學的修正，得出對應(yīng)的公式：另外對當前的普通法和當量法、動態(tài)經(jīng)濟分析法等得出的經(jīng)濟合理采比情況進行分析，其普通法＜當量法＜動態(tài)分析法。故在選擇合理的剝采比方法需要對實際的鋁礦址進行實地考察和分析，并通過具體的情況而運用較為適宜的經(jīng)濟合理剝采比進行運算，方可能將露天境界加以明確，提高其單位的經(jīng)濟效益。和A=

[1] 侯鵬，馬力.基于動態(tài)經(jīng)濟分析的露天礦境界優(yōu)化研究[J].露天采礦技術(shù)，2014，15（1）：22-24；29.

[2] 趙博深.露天礦群開發(fā)設(shè)計理論與工程優(yōu)化研究[D].北京：中國礦業(yè)大學（北京），2015：30-31.

[3] 馬帥.基于浮動圓錐法的三道莊露天礦境界優(yōu)化[D].西安：西安建筑科技大學，2013：19-20.

[4] 宋小美.基于數(shù)字化礦床模型的露天開采規(guī)劃優(yōu)化研究[D].昆明：昆明理工大學，2014：11-12.

[5] 胡敏.沉積型鋁土礦露天開采境界可視化優(yōu)化設(shè)計研究[D].長沙：中南大學，2012：33-34.

[6] 劉闖，白潤才，劉光偉，等.復(fù)合煤層露天礦下部煤層開采境界優(yōu)化[J].煤炭學報，2015，10（9）：2 085-2 090.

（編輯：苗運平）

Optimization of Open-pit Boundary Based on Dynamic Economic Analysis

Deng Shuzhao,He Deming,Zou Shaokun
（Yunnan Wenshan Aluminum Co.,Ltd.,Wenshan Yunnan 663000）

The original economic stripping comparative method is analyzed.The calculation formula is mainly composed of mining cost comparison formula and price cost calculation formula.And according to the actual situation, this paper puts forward reasonable cost calculation method and appropriate adjustments in order to be helpful to improve the efficiency.

dynamic economic analysis,open-pit mine,reasonable stripping ratio

TD854.1

A

1672-1152（2017）01-0043-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.01.18

2016-10-28

鄧書朝（1983—），男，云南鎮(zhèn)雄人，助理工程師，工學學士，研究方向為采礦設(shè)計（采場的單體技術(shù)設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)場服務(wù)，采場安全）。