不同矿石品位矿体采矿方法的选择.pdf

第 2 7卷 第 2期 洲 有色盅属设计 N ONF EIX ROUS M ETAL S DK I GN Ⅷ2 7 No 2 洲 ④7 ， 『 不同矿石品位矿体采矿方法的选择 湖 南玲 水 江锡矿 山矿 务局 ，湖 南玲水 江4 1 7 5 0 2 之 间的 关 系一可供 选择 采矿 g - 法 时借鉴 并枣 考 。 关 键 词 { 互 互 监 堑 苎 墨 型 i 墨 兰 主 兰 选 择f 音 ； 中国分类号 rI 1 5 3 3 2 文献标识码 B 文章编号 ] o o 4 - 2 o o o m 一0 0 0 7 0 5 1 问题 的提 出 工业矿石品位 ，即矿 石中有用矿物含量 的多少 ，是影响采矿方法选择 的一 个重要指 标 。矿床在开采过程中，由于矿体赋存条件 的不同 ，矿石品位亦 随着 变化 ，因此必须及 时 地改变采矿方法 ，以达到最 优的开采经济 效果 。本文 以工业矿 石 品位 作为关 键 因素 ， 对人 工壁柱房柱法 和普通房 柱法进行 经济效 益分 析 比较 2经济 效 益分 析 比较 拟定用人工壁柱 房柱法和普 通房柱法 回 采一个沿矿 体走 向长 8 0 m、倾 斜 长 4 0 m、矿 体平 均厚度为 8 m 的厚 矿体 盘 区。根据 经验 和统 计 ，取人工壁柱房柱 法矿 石的贫化率为 1 0 ％ ，矿 石损 失 率 为 1 0 ％；普 通 房 柱 法 矿 石贫化率为 9 ％ ．矿石 损失 率为 2 5 ％ 。 2 ． 1 经济效益 比较 的构成 影响采矿方法经济效益 的技 术经 济指 标 是 多方面 的，诸如矿块 的生产能力 、采准工 程量 、矿石 的损失 率 和贫 化率 、充填 成本 、 采场劳动生产率等。对人工壁柱房柱法和普 通房柱 法的经济效益 比较 ，主要影响 因素是 充填 费用 、矿 石 贫 化 和 损 失 引起 的经 济 损 失 。 设 人工壁柱 房柱法 与普遍 房柱法的经济 效益比较构成为 v ，单位为元。设人工壁柱 房柱 法 的经 济效 益 比较 构成 为 v ． ，单 位 为 元 ；设普 通房 柱 法 的经 济 效益 比较 构 成 为 y 2 ，单位 为元 ；即 YY 1 一Y 2 。 2 1 ． 1 两 种采矿方法 的充填 费用 比较 设人工壁柱 房柱法 充填盘 区采空 区的费 用为 ，单位为元；设普通房柱法充填盘 区采 空区 的费用 为 ，单位为元 。 两种 采 矿 法 崩 落 盘 区 的矿 石 岩 量 Q_ l 2 单位 为 t 可按下式计算 QI 『 2 Q 1 1 ／ 1 一P 1 式 中 0 一 盘区工业矿石量 ，t 。 可根据下式计算 Q。b X cd 式中 n ， b ，c 一 盘 区 的长 、宽 及 矿 体 的厚 度 ，m； d 一矿石 的比重 ，取 2 ． 6 5 1 ／ 。 则 Q8 0X 4 0X 8 X2 ． 6 56 7 8 4 0 t 一 矿 石贫化率 ， ％，人工壁柱房 柱法矿 *收稿 E l 期 1 9 9 81 21 6 Z 维普资讯 8 有色金属设计 第 卷 石贫化 率 为 1 0 ％ ．普 通 房柱 法 矿石 贫 化 率 为 9 ％ ； 广 矿石损失率 ． ％，人工壁柱 房柱 法矿 石损失 率 为 1 0 ％ ；普 通 房 柱法 矿石 损 失 率 为 2 5 ％ ； 将上述数据代A 1 式得 人 工壁 柱房 柱法 采 下 的盘 区矿 石 岩 量 为 Q 8 04 082 ． 6 5 1 1 0 ％／ 11 0 ％ 6 7 8 4 0t 普通 房 柱 法采 下 的盘 区矿 石 岩 量 为 Q 2 8 04 082 ． 6 5 12 5 ％／ 19 ％ 5 5 91 2 t 两种采 矿 法 回采 形 成 的采 空 区 体积 V 单位 为 为 VQl 2 ／ d 式 中 d 一 矿石 比重 ，2 ． 6 5 t ／ m ] 。 则人工壁柱房柱法回采形成的采空区体 积为2 5 6 0 0 6 7 8 4 0 ／ 2 ． 6 5 ；普 通房柱 法 回采 形 成 的 采 空 区 体 积 为2 1 0 9 9 5 5 9 1 2 ／ 2． 6 5 。 采空 区的充 填费 用 单位 为元 为 。 VJ l 式 中 J J 一充填成本 ，胶结 充填取 1 0 0元／ m 3 ； 废石 充填 取 2 3 ． 5元／ m s 则充填人工壁柱房柱法 回采 的采空 区的 费用 为 Y 2 5 6 0 O1 0 02 5 6 0 0 0 0 元 充填 普通 房柱 法 回采 的采 空 区 的 费用 为 Y 2 。 2 1 0 O 92 3 ． 54 9 5 8 2 4 元 故 人工壁柱房柱法 比普通房柱法 回采 多 花的充填费用为 t 。 Y I 。 一Y 2 2 0 6 41 7 6 元 2 ． 1 2 矿石贫化引起 的经济 损失 比较 设 人工壁柱房柱法矿石贫化引起 的经 济 损失 为 ，单位 为 元；设普 通房 柱 法矿 石 贫化引起 的经济损失 为 v } ，单 位为元 矿石贫化 引 起 的经 济 损 失 单位 为 元 可从 由于混入废石而增加 矿石 回采 、运 输 、选矿费用以及降低了原矿品位 、影响选 矿回收率而少得精矿两方面来考虑 1 度 石 混 入 而增 加 的 矿 石 回采 、运 输 、选矿费用为 y ．单位为元 。 Y 0I 【 2 、 ，* 2 8 2 式中 Q m 一人工壁柱房柱法和普通房柱法 采下的 盘 区矿 石 岩 量 ，分 别 为 6 7 8 4 0t 和 5 5 9 1 2 t ， 一采 场的废石混入率 ， ％ ；可按 下式计 算 ． ， 】 ／ 一 2 式 中 一 工业 矿石品位 ， ％ ． ≥1 ． 5 ％ ； X l 一 采下矿石品位 ， ％ ； l 1 一p 式中 矿石贫化率，将 b 值代人得人工壁 柱房柱法 采场 的矿石品位 为 0 ． 9 ，普通房 柱法采下 的矿石 品位 为 0 ． 9 1 ； ， 一废石混人品位 ， ％。 根 据 表 外 矿 块 的 平 均 品 位 O ． 7 ％ ～ 1 ． 5 ％ 表内 、外的边界品位 0 ． 7 ％，围岩矿 化与否 ．由胶结 料混 入等因素确定 。此处贫 化率计算未考虑废石 品位 ，即 0 将有关参数和数值代人得人工壁柱房 柱法采下的废石混入率 为 1 0 ％，普通房柱 法采 下的废 石混入 率为 9 ％ ，即废石混 入率 等 于矿 石贫化率 。 2为采矿成 本 ，取 1 6 ． 6 元 ／ t ； 为采场搬运 、机运、提升矿石单 价， 1 1 ． 7元 ／ t 为选 矿 成 本 包 括 制 造 费 用 ，取 4 8 ． 5元 ／ 。 将上述数据代人 2 式得 人工壁柱房柱法 因废石混入 而增加 的矿 石 回采 、运 输 、选矿 费用为 y 0 6 7 8 4 0 l O ％1 6． 6 1 1 ． 7 4 8 ． 5 5 2 1 O 1 1 元 维普资讯 第 2 期 刘橙伟 不同矿石 品位矿体采矿方法的选择 普通房柱法 因废 石混入而增加的矿 石回 采 、运输 、选 矿费用 为 v 。 5 5 1 9 29 ％ 1 6． 6 】 1 ． 7 4 8 ． 5 3 8 1 4 8 7 元 2 因废石混入降低了原矿品位 、影响 选矿回收率而少得精矿的经济损失 Y 13 ，单 位为元 。 Y 13 { Q L 2 X4 ∈ J 2 ／ X 5 t P 3 式 中 Ql f 2 一人 工 壁柱 房柱 法和 普通 房 柱 法 采下的 盘 区矿 石 岩 量 ，分别 为 6 7 8 4 0 t 和 5 5 1 9 2 t 乜一原 矿 人选 品位 ， ％； 考 虑采 场底板粉矿及矿石运途损失 、部 分废石进矿仓 、高品位矿石直拨炼等因素， 根据选厂 得出的原矿品位 ，本人经过多 次模 拟计算 ，原 矿 品 位约 等 于采 场 矿 石 品 位 的 7 0 ％ ，即人 工壁柱房柱法采下矿 石的原矿 品 位为 0 ． 6 3 x，普通房 柱法 采下 矿石 的原 矿 品 位 为 0 ． 6 3 7 x ； - 2 一人工壁柱房柱法和普通房柱法采 下 的矿 石 而衍 变 成 的原矿 品位 的 选 矿 回收 率，未获得不同原矿品位的选矿回收率这方 面 的数据 选 厂有 必要进 行该 项研 究 ，取 普 通回收率 8 2 ％； 墨一精 矿品位 ，取 1 O ％。 P _每吨精矿盈利，等于精矿的内定价 减 去矿山的总成本 ，元／ f 。 将上 述参数及数据代人 3 式得 人工壁柱房柱法 因废石混入 降低 了原矿 品位、影响选矿 回收率而少得精矿的损失 为 y P 6 7 8 4 O0． 6 3 8 2 ％ ／ 1 0 ％ 3 5 0 4 6 1 P x 元 普通房柱法国废 石混入降低 了原矿品 位 、影响选矿回收率而少得精矿的损失为 Y 。 P 5 5 1 9 2 O ．63 7 8 2％ ／1 0 2 8 8 2 9 0P x 兀 则人工壁柱 房柱法矿石贫化 引起 的经济 损失为 Yl B 5 2 1 0 1 l3 5 0 4 6 1 P x 普通房柱法矿石贫化 引起的经济损失 为 y 2 3 8 1 4 8 72 8 8 2 9 0P x 故人工壁柱房柱法比普通房柱法回采因 矿石的贫化率高而引起的经济损失为 y O 1 一3 “2 3 l 3 9 5 2 46 2l 7 1 元 2 ． 1 ． 3 矿石损失引起 的经济损失 比较 设普通房柱法 比人工 壁柱 房柱 法因矿石 损失率高而引起 的经济损失为 Y ，单位为 兀。 矿石损失引起的经济损失不仅缩短了矿 山服务年 限 ．而且少采 矿石减少了盈 利 。各 种采矿方法 的损 失 率 可 视为 永久 损失 ， 在当时的技术经济条件下难 以回采 ，若社 会 进步 包括技术、经济等可以回采 ，亦是 残 矿回采 ，它与原来采矿方法 的技术经济指 标存在着很大 的差别 ，如按 Y Q 8 c 4 ] 1 e ￡ BR 式 中 Q8 4 一人 工 壁 柱房柱法和普通房柱法 回采损 失的盘区工业 矿石 金 属 含 量 ，t ； 矿 石 再 次 损 失 率 ； 一 采场 底板粉矿及矿石运途 中的损失 ， ％ ； E 选 矿 回 收 率 ， ％ ；e R 一 冶 炼 回 收 率 ， ％ ； 每 吨锑 品盈利 ，等于锑 品 的销 售价格 减 去锑 品的直 接 成本 ，元／ t 。 计算 人 工 壁 柱 房柱法和普通房柱法 回采 因矿石损失 率不 同 而引起各自的经济损失理论上不成立 不能 确定各 个指 标 ，事 实 上 经 济 技术 水 平 也做不到 。因此 只能用人 工壁柱房 柱法和普 通房柱法采下矿石量所得的盈利差额来进行 对比。参考 金属矿 床地下 开采 冶金工 业出版社 P 2 3 2、 6 一l 6 式 ，采用普通 房 柱法 矿石的损失率高 比人 工壁柱房 柱法 开采因矿石损失引起的经济损失可根据下式 计算 Y Q’ 1 一 E 2 一 1 一 E 1 l E 8 R 4 式 中 p’一盘 区 的 工 业 金 属 含 量 ， 为 维普资讯 1 0 有色金属设计 第 卷 6 7 8 4 0t ； -q - ， 一人工 壁柱 房柱 法和 普通 房柱 法 的矿石损失率 ，分别 为 2 5 ％和 1 0 ％； 一 采 场 底 板 粉 矿 及 矿 石 运 途 中 的损 失 ，取 2 ％； 、e 一人工壁柱房柱 法 和普通 房柱 法 采下的矿石 而衍变成 的原矿 品位的选矿 回收 率 ，取 8 2 ％ ； E 8 一 冶炼 回收率 ，取 9 0 ％ ； 一 每吨锑 品盈 利 ，等 于锑 品的销 售价 格减去锑 品的直 接成 本 ，元／ t 将上述参数和数值代人 4 式得 Y 6 7 8 4 0 1 5 ％ 12 ％ 8 2 ％ 9 0 ％ R7 3 6 0 R x 元 即人工 壁柱 房柱 法 比普通房柱法 回采 因 矿石损失 率低 而少 产生 的经 济 损 失为 7 3 6 0 元 。 由上述 式子可知 人工壁柱房柱法 与普 通房柱法的经 济效益 比较构成 Y Y I Y 2 为 v 一 2 2 0 3 7 1 3 0 6 2 1 71 7 3 6 0P , x 元 以万元 为单 位 ，则 Y 一2 2 0． 3 76． 21 7 1 P xO． 7 3 6 R x 5 2 ． 2人工壁 柱房 柱 法和 房柱 法 开 采不 同工 业矿石品位的经济效益 分析 比较 我局是采 、选 、冶联合企 业 ，精矿盈 利 只是 内部利润 ，只有 当锑 品卖 出去以后获得 的利润才算是真正盈利。一般锑 品盈利比精 矿盈利大得多 ，为了便于分析起见．将 5 式 中的6 ． 2 1 7 1 P x略去 ，于是得 Y 一2 2 O． 3 70 7 3 6 P , x 6 1 当上述两种采矿方法 的经济 效果 相 同时 ，即 Y0 。由 6 式 得 一 2 2 0． 3 70． 7 3 6R x 0 即 2 2 0． 3 7 ／ 0 ． 7 3 6 R 7 童家 院 矿 床 二 号 矿 体 的 平 均 品 位 为 3 ． 5 ％ ～ 4 ． 5 ％ ．将其分别代人上式相应得出 为 8 5 5 4 ． 7和6 6 5 3 ． 7 。 这一 盈 利 指 标 基本 符合 我局的 实情 ，因为 1 9 9 8年 以来 我 局零 号锑 白 、二 号锑 、筛分锑 白的平均 销售成本 为 9 0 3 2 ． 2 7 、1 0 3 3 5 ． 7 3 、1 0 8 1 6 ． 3 8 元／ t ，而 我局 的期 间 费用 管 理费 用 、营业 外 支 出、 冶化 厂和锌厂 亏损等 和上缴的各种费税相 当大 ，锑 品 的 销售 价格 要 1 ． 7～1 ． 9万元 ／ t 我 局 才 能 保 本 或 微 利 ，即 要 求 盈 利 指 标 为6 5 0 0～8 5 0 0 元／ t 。故 当锑 品盈 利 为 8 5 5 4． 7 元／ l 、人工 壁柱 法和普通 房柱法 回采 矿体 品位 为 3 ． 5 ％，或 当锑 品盈利 为6 6 5 3 ． 7 元／ l 、人工壁柱 法和普通 房柱法 回采 矿体 品 位达到 4 ． 5 ％时 ，它们 的 比较 经济 效果 才相 同。即 品位较 低 3 ． 5 ％ 时 ，盈 利 大 可 以 补偿 人工壁柱房柱法的高充填费用 ；普通房 柱法则 由于品位较低其损失率高的经济损失 相对降低 当品位较高时，普通房柱法则由 于每吨锑品的盈利少，损失率高引起的经济 损失亦相对减少 ；盈利少时 ，人工壁柱房柱 则由于品位高可补偿高充填费用。 2 当采用人工壁柱房柱法比普通房柱 法的经 济 效果 好 时 ，即 Y0 。 由 6 式 得 2 1 4 ． 2 3 4 ／ 0． 7 3 6 R 如果锑品盈利为8 5 5 4． 7 元／ t ，开采工业 矿石的 品位 大 于 3 ． 5 ％时 3 ． 5 ％ ～4 ． 5 ％ ， 则人工壁柱房柱法优于普通房柱法 。 3 当采用 人工壁柱房柱法 比普通 房柱 法的 经济 效果 差 时 ，即 Y0 。 由 6 式 得 2 1 4 ． 2 3 4 ／ 0 ． 7 3 6 R 如果锑 品盈利 为6 6 5 3 ． 7 元／ t ，开采 工业 矿石的 品位 小 于 4 ． 5 ％时 4 ． 5 ％ ～3 ． 5 ％ ， 则普通房柱法优 于人工壁柱房柱法 。 为 了加深 对 上述 内容 的理 解 ，特 举 下 例 。当锑 品盈利 R为7 4 8 5 ． 7 元／ t 时 ，如 何选择采矿方法 将 7 4 8 5 ． 7 代人 7 式 得 4． 0％ 即 工 业 矿 石 品位 为4％ ～4 5％时 ， 应 下转第 册 页 维普资讯 第 2 期 何虹 县镇 中学的设计探索 遗憾和不足 ，真希望再有一次这样的机会， 品。 能够创作 出更具特色又富于时代气息的作 ] [ 0 口 口 口 口 口 口 I l 厂 _ ] - -- -- -- -- -一 - - - - - - - - - - 一 ． 1 I I l l I 图 2教 学楼正立 面 图 上接第 1 0页 选择 人工壁柱房柱法 开采 ，工 业矿 石品位为 3 、 5 ％ 一 4 ．0 ％时 ，应选择普通房柱法开采。 现在矿山的原矿品位较低 ，当然高品位 矿石直拨炼是降低原矿品位的主要原因 ，但 是加强采矿过程中的贫化管理和杜绝废石进 矿仓尤 为必要 ，地质工 程师如何运用勘探工 程及采准 、回采揭露的地 质资料 ，准确地确 定工业矿石的品位也值得深入研究。下面再 对低 品位矿 体 品位小 于 3 ． 5 ％开 采的经 济效益进行演算。 取工业矿石 品位 分 别为 3 ． 0 ％， 2 、 5 ％，2 ． 0 ％代人 7 式相应 得 出锑 品盈 利 R应 为9 9 8 0． 5 ，1 1 9 7 6 ． 6 ，1 4 9 7 0 ． 8 。 即要求锑品的销售价格 [ 销售成本 “ 锑品 盈利R ” ] 为1 9 9 8 0 ． 5 ， 2 1 9 7 6 、 6 ， 2 4 9 7 0 ． 8 元 ／ t 。 近年来锑 品价 格处 于低 潮 ，锑品的平均 销售价格 为 1 3 5 0 美元／ t x 8 ． 2 41 1 1 2 4 元 ／ t ， 我局 出现 严重 亏损 由上可 知 ，低 品位矿 体 的开采只能用普通房柱法开采。若从经济角 度 出发 ，正常品位的矿体也宜用普通房柱法 开采。但普通房柱法 回采的采空区是用废石 充填 ，它的填 满系数低 、压缩率大 ，不利 于 地压管理 ，我局 已有南 矿 3次大面积地压 活 动 的深刻 教 训。另外 ，我局 又 是百 年 老矿 ， 资源非常珍贵；且普通房柱法开采，矿石的 损失率高 。因此人工壁柱房柱法必须占有相 当的比重 。在 当前的经济形势下，如何适当 增加普通房柱法的比重 ，并且保障矿山可持 续发展 不 发生大 面积 地压活 动 ，应 当进 行采矿方法的优化配置 维普资讯