关于采矿方法选择法改革的浅见.pdf

t ’ 4 有色矿 冶 1 9 8 0年 第 3蝴 关于采矿方法选 择法改革的浅见 青城 予 铅 矿黄 英奇 王维 阔 提 要 支试n 法选择的 序 采矿方僖选挥_ 二 的改革 意地， } 惟 采矿 方法 不仅对矿 床开采 的主 要技术 经济指标 有着 决定 性 的影 响 ，而且 涉及到 矿 山其它 各项 工艺 、矿工安 全 与健 康等多 方 面 ，是影 响矿 山总经济效 益最重要 的因 素之～ 然而 因地 下矿床 赋存条件 与矿岩 物理机械 性质及 各地 气候 与经济地理 条件 等千差 万别 ，使 方法 的选择更显 为复杂 。 对 这项 有 着重 大意 义的工作 ，应 同其 它建 设 方案 的选择 一样 ，要 从技术经济 和社会 三方面进 行综合 分析评 价 ，慎重确 定。采 矿方法 选择也 完全应该 改革 ，应该 引入更 新更 好 的科学 方 法。张志 礼等 同志 已提 出 了价 值 工程 评价 法在采矿 技术经济分析 中 的应 用等较有 见解的 论著 。本 文 ，试从方 法选择 的程序 ，评 价项 目、价 值工程综合 分析 等方 面提 出一点关于 采矿方法 选择方 面 的改革 性意见 ，供商 榷 。 一 、采矿 方 法选择 的程 序 笔者认 为 ，在安 全 的基础上 最太 限度 地 回收地下 资源 ，并 达到最可能 高的采矿 强度 ，获得最 好的经济效 益 ，应 是采矿法 选择 的总原 则 。而多年 来， 国内外所沿 用 的 “ 三 大步”选 择法 ，第 一步 以矿床地质 特征 结合 生 产、技 术、安 全及 国家需 求情 况进行方案 的技术性 初选 第 二步 以技 术 ‘ ● - ’ ● ’ ’ ‘ _● - ’ ‘■■ ● ’ ● ■ ’r ●■ ’ ●■ ● ‘● ■ ’ ’ ● ● ●t‘ ● ● ’ ● ■ _ ．_ ．● ■ ’ ‘●● ■ r ■ - ． ‘● ●● ． ． ● 但 应该 指 出，一般 金属矿 山平 巷断面 型 掘进机样 机，经初 试，该 机可以切割 硬 小 ，长度短 ，又 囡掘 进 机要经 常拆 、 装 、 搬 岩 ，可 以获 得顶 、底 板水平宽 度不 同的巷 运 。而 目前 国内外掘 进 机都 比较笨重 ，不 道断 面 ， 掘进机 机动性强 ， 能解 体为可 运输 灵活 。置此 国 内外金属矿 山使 用掘进 机掘 部件 ，随着高压水 射流 3 5 0 0 巴和 振动 进甚 少，随 着掘 进机的使 用和发 展，可 以 技术的应 用掘进机 制造工业 正方兴末 艾。 予见，一批小巧灵龙的轻型掘进机在不久 综上所述，巷遭掘进技术和工艺发展 的将来一 定能 问世 ，并得 到较快的发 展。 的方 向之 一是使 用联 合掘进机 ，它 能使掘 目前在 硬岩 中开拓巷 道是用钻爆 法或 进工作安 全 、高效 ，减小掘进对 围岩 的扰 大型全 断面掘进 机来完成 ，把 钻爆法 的灵 动，提高 围岩 的 自撵能 力 ，联 合掘进机 可 活性 同全断面掘进 机的安 全性 、高效 率和 以装 自动 化设备和微 处理 机，使 作 业实 现 高 生产率 结合起来 ，多年来 一直是采 矿 [ F 1 动化 ，枷进笨 碹的体 力 劳动将 f 】 1 操作 人 怍者所 煳 旧。1 9 7 9 年美 旧罗宾斯公 司开 员的控 制所代替 。 始 研 制这方 J 面的掘进 机 。MMI 2 0 --3 0 0 1 新 ■■● -’ 维普资讯 有色 矿冶 1 9 8 9年 第 3期 5 经 济参考 指标为依 据 ，国家或地 区经济 因 素 实行 技术经济分析“ 中选” ，第 三步 以 较 详细 的技术 方案 设计及矿 山具体 情况进 行 方案 综合 分析 ，最 后确定 方案 。这 种作 法 在 目前存 在如下弊 端 一 是所 依据 的评 价项目、计算公式 、典型方案等 都 显 陈 旧，尤 其在安 全因素 方面卡得 较死 ，而 在 资源回 收率方面又 考虑 的太 低 二是 在各 步转换 衔接 中造 成 了文 字 、数字 计算 、图 面说明等在时间和人力上的浪费；三是在 评定 中缺 少现代 管理 内容及技术 发展的观 点 ，没有一个 总的“ 数量 ”概 念， 易因人 而 异 。 因而 ，为 实现上 述 总原 则 ，笔者认为 采矿 方法 的选 择工作应 从 以下 几点改革 其一 ，在程序上简 化为 方案 筛选”“ 和 以价 值工程方 案评价 法综台分析 确定方 案两 步 ，其二应 紧 密结 台科学技 术和国 民 经济发 展现状 与现代管 理 内容确 立 较新 的 少而精 的筛选和 综 合分析 两步所 共 同遵循 的评价 项 目，并确 定出它们 的重 要 性 系 数 ，与某方 案对于它 的满足程度 系数 ，这 样最 终便可将 各种评价 因素 汇集成 一个总 的 l拨量 ”概念 ， 由抽象 的定 性分析 进化 成 为定量分析 其 三 ，在进 行技术经 济综 合分析 时 ，建 议 一律采用“ 价值工程 方案 评价 法” 为基本方 法 ；其 四，对某 些个 别 矿 山或 特殊时期可 制定 出适赢邵 擞个别 情况 的变异性评 价项 目及 方法 ，但啄 刚 卜 亦 应基本如 上述三 点 。 二、 方 案 筛 选 l、技术选择 笔 者 认为 采矿 方法 的技术性选 择 刚素 太多 ，太烦 琐 不易掌握 也 易偏 激， 因而按 其作 用程 度 与起作 用 的时间先后依 次归 纳 为 以下十 点 ；第一 ，矿 床赋存 条件 ，其 中 有 体 厚度 、倾 角、长 度 、斜深 、矿床 地 质构 造 ，与矿 岩的物 理机械 性 质等 。这 是 确定 与淘汰 大批采矿 方法 的首 要 因 素 ； 第二 ，目家或矿 山对投 产时 间、生产视棋 等 方面 的要求 ；第三 ，矿 产 的 种 类 、品 位 、矿 量 、价 值与 国民经济 的需 求情况 ， 第 四 ，矿体 的产状及连续 性 ，有 用成份分 布 及与 围岩接 触情 况，含 硫 杂 量 、其 它地质 及水 文地质条 件 等；第五 ，对矿 床 的研 究程度 与 储量远景情 况 }第 六 ，地压 管理和空区处理方面的 要 求，第 七 ，技 术 、设备 、势力 、主要 材料 来源 等特定技 术 与经 济地理条 件 }第八 ，选矿 、冶炼 等 部 门在 化学成分和 物理性质 等方面 对采矿 的要求 ；第九 ，开采深度 及矿 内外气候条 件 等方 而 的因素 }第十 ，采 选作 业废石 ， 尾砂的贮 存需 要等 。 设计部 门应集思 广义 ，认真地经过 上 述 十个 凶索 的逐次与综 合运 用 ，从技术 上 确 定 出三 、 四个暂 定方案 ，提 交进行方 案 设 计 。 2、方 案设计 方 案设计 应达 到技 术设 计的深度 ，并 应 结台矿体具体 情 况使 某蝗 重要 环节近似 施 工设 计的程度 。具体 内容应为 以 下 五 点 其 一，确定各 方案的采 场主要构 成要 素 ，绘 制典型部位 的采准 、切割设 计图 ． 设计 出各 种工程量 及有关 参数 。 其二 ，确定 回采 工艺 ，选取与 计算主 要 技术经 济指标 ，如 矿石产 量、矿 块 生产 能 力 ，劳动 生产率 、矿 石损 失 率 、贫 化 率 、采 掘 比等等 。 其三 ，设 计安 全 防护措 施 ，预计 出安 全 防护效果 ，如顶 盘稳 固性 ，通 风防尘状 况 ， 对舻 内大气 污染 状况 等 ， 并做 出包括 设 备设 施 费在 内的各 方案安全 防护费概算 。 其 p 【 i 、设 计 配 置 主 要 穿 爆 、 装 运 、设 备 、设 施与材 料及其有 关工艺 流程如顸 - f● I 维普资讯 6 有 色矿 冶 1 9 8 9年 第 3期 浆 、锚喷 、充填 等 。 其五 、计算有 关 职工工时 消耗 及工资 费 ， 计算 主要 设备 折 旧费 包括 维裣费 、 运输 费等 ，主 要材料费 ，能源 消耗量与 动力费 等等，进 而编制 出各方 案采 出矿 石 的漏斗 成本或 出窿成本为 止的设 计预算 。 在 经过 以上 五点工作 后 ，将 备方案提 交综 合分析 比较 。 3．对 矿 坑 矿 体 的技 术选择 与 方 案设计结 果 1基 本情况 某 矿体 ，成分为方 铅矿含 黄铁矿 ，呈 层状 ，羽毛状 与细 脉浸 染状产 出 ，赋存 于 Ⅲ号 断裂上下 盘 的云母质 白云石 大理岩 和 变粒岩 层位问 ，品位 P b4 ，S 9 ，储 量1 0 ． 8 万 吨 B级 ，矿 体 厚 6～ 1 8 M 平 均 1 2 M， 矿体 倾 角7 O 左右 ， 走 向长2 0 0 M， 设计 段6 0 M 中间段 ，倾 斜延深4 2 M ， 矿石 较稳 同 ，f 1 0 N 1 2 ，容 重 r4 ． 3 T ， M。 ，匍岩 中等 稳 固f 8～ l 0 ，容重 r 2 ． 7 T／ M ， 水 文 地质 条 件 较 好 ， 无 明 显 的 渗漏 水，矿 体 埋深9 O M，地表允许 崩 落 ， 矿 内计划要 求产量 1 0 0 吨／ 日左右 。 2技术 选择 与方案设 计结果 。 按前述 技术选择 的十 因素 筛选 出浅孔 留矿 法、 中深 孔天井 崩矿 留 矿 法 、分 段 法 、有底 柱分段 崩落法 四个方 案 。 I浅孔 留矿 法 沿走 向将设 计段 G 0 米 划分为两个 矿房 ，采准切 割 工 程 量 1 2 9 6 M，采准 系数 为1 2米 ／ 千 吨 ，以 3台 7 6 5 5 轻型 凿岩 机打跟 ，每 班放 炮， 以一条 沿 走 向双 面斗 电耙 巷 出矿 ，矿 块生 产能力 不 能两个矿块 同时作 业 采 2 5 0 T／ 日，出 8 0 T／ 日，采矿 工效 1 4 ． 7 T／ I班 ，矿 石损 失率 5 ，贫化率 包括 出矿 1 8 ；采矿 设备维检 费0 ． 3 0 元 ／ T，材 料费0 ． 8元 l／ T， 动力费O ． 6 元 ， ／ T，直接工 资费 0 ． 8 元／ T，其 它费用0 ． 4 0 元1， T，详见表 1。 技术经济指标 表 1 序 项 日 方案 浅璺 I 中蜘 I 分 I 分崩 Ⅳ I 秉 准切 割] 一 挥帑 M 1 2 0 6 T 5 6 T 5 6 1 9 1 1 2 呆准 E M， T 吃 1 2 T T l 8 3 块生产靛刀T ／ 2 5 0 平均5 0 0 1 5 D 加D 4 矿块 矿能力 T ／ B 0 1 6 0 1 5 0 3 0 0 5 暑矿 掌予 而 l理 T／ 工 班 1 5 2 0 2 5 1 8 6 损 火率 弼 8 1 2 1 0 1 8 T 贫 化室 弼 l 0 l 2 1 0 2 0 8 设稀 维 橙 黄 ， T 0 3 0 5 0 3 0 6 口 埘利 无 T 0 8 0 6 0 6 1 ． 0 1 0 i ， |l 畿 记 f 。t 0 6 0 8 0 6 1 0 1 l 直 接工 物 费 元／ T 0 8 0 6 1 0 6 0 8 l 2 之赞 元 门、 0 6 0 5 1 0 4 0 8 l 3 吨矿井巷掘苗费 元， T 1 2 0 T 0 T 1 8 1 4 矿漏 斗 成本 元 门’ 4 3 0 0 T 0 3 2 0 6 0 0 -● ， ． ● 维普资讯 有 色 矿 冶 1 9 8 9年 第 3期 7 Ⅱ分段 法 沿 走向布置 一 个 矿 房 ，沿 倾斜划 分为三层 分段凿岩 巷 包 括 拉底 堪 ，存矿 房 中央拉 开垂直矿 体 的切 割槽 ，从 中央 向两翼后退 式崩矿 ， 1～ 2 周 一 次集 中爆 破 ， 以矿 房 中央为 界划分两 条 电耙 巷对 向耙矿 ，采场及 电耙 巷均作 中 央抽 出两翼入风 的对角式 通风 ，分 段巷道 内 以 3台0 1 4 5 ，和 3台O 1 3 8 凿岩 机钻 凿 中深孔 扇形炮 眼，详见表 1。 Ⅲ 中深孔 天井 崩矿 留矿 法 沿 走 向布置一 个矿 房 ，在矿 体两 翼及 中央上 、 下盘打 四条带有 凿岩峒室 的天井 ，在矿 房 底 部形成 拉底 层空 间 后 ， 以 2～ 3台 Y G -- 4 0 机打水平扇 形 中深孔 后 ，每 1～ 2周 依 次由下向上集 爆 ，以矿 房 中央为 界 的两 条 电耙巷作对 向耙矿 ，通风基本 同 Ⅱ 方案 ，其 它详 见表 1。 I v 有底 柱分段崩落 法沿走 向划 分两 个矿 痔 ，分段高 1 4 M共 三层 分段巷 道 G ，每矿房每层 分 段均设 一底盘沿 走 向分段 平 巷，兼 作行人 ，入 风， 以备分 段 乎巷垂 走 向拉 开3 条横 向进 路， I 奠3 台O 1 4 5 机和 3台0 1 3 8 机打 眼， 由顶盘 向底 盘方向后 退 式崩矿 第一 次爆破崩 落 6～ 8M厚酌 顶 盘围岩形 成覆盖岩 层 ；每 矿房设 一条 溜井 ，配 1台z Y Q一 1 2 G型轮胎式 风动 装 运机 出矿 ，从 底盘通风井 以局扇 机强制压 入新风 ．经进路未 端作爆 堆通风 。 三 、 以价 值 工程 方 案评价 法综合 分析 确 定方 案 在 以上技 术选择 与方 案设计 的 基 础 上 ，本文采 用D ARE] fl 杖 评分法 等对上 J 1 个方 案进行综 台分析 。 1、确 立评价项 目及 其重要性 系数 本文 认为参予综合 分析 评价 的固定 项 日应 如 表 2所 示 。 评价项目表 表 2 I墟田j 1l l 崩。 I R j Ⅳ 分崩 指 亿 i 标 j 杯 1 再 广一_广一] J 。 ⋯ 1 j I 2 ． G 。 8 0 。； ㈣ ； l 5 ． 2 0 2 5 J 】 8 J 乐掘 r fM／ q - 吨 矿 生产能力 T ， E 采 矿 J 效 1 “ ／工 损失 率 贫化 卑 蓐 吨 隔 斗成A 元 ／ T 安生防护性 分 l 8 2 0 1 0 对表 2中无具体 的指标 的评 价项 目， 如 “ G”项 ，按 l O 分 制直接对 比打 分，对 数 字小者为 优的D、E、F三项 要进行 无量 纲标 准化将 化标后数 字填入对应 栏 中m综 合 为 一个指标 。 此外依据 各矿 山或各矿床 的一些个别 特殊情况与要求在评价项 目中还 可 增 补 以组织 技术能力对 本方 案适应 性 ；闲置 设 备设施 的再 利用要 求等变异 项 目，使评 价更能符 合某些特 定情况 - - 覃．- ． 0 0 0 0 加 0 0 3 0 i T 0 4 i 3 8 加4 l 维普资讯 ’ 8 有色 矿冶 1 9 8 9年 第 3期 但 表 2中参予 评价 的各项 目 重 要 程 度有别 。故本文 依据矿 山生 产实 践 和 国 民经济需 要等情况 将其重 要程度 按 ] 0分 制予 以直接 对比评分 ， 以确 定各项 目赴总 评价 中的重 要程度 ，称为重要 性系 数。见 戒 8。 重 要性 系数 Pj 表 指 标 I 评定 t l 评定 执 再耍性亳敛 f A B 表 3 2、确 定方 案满足程度 系数 参 与综 合 比较 的各方 案对前述统 一的 | 平价项 目满足程度 尚有不 同 ，因此应 以表 2中无量 纲标准化后 的数据 对 比计算 满足 程度系数，数字高者为 优。步 骤，第 一 步 依 次把各方 案从A至G项各数 字指 标 “ 前者 比后者”作 为前一方 案的该评 价项 口的暂定满 足程度 系数 ；第 二步 将 最后 一 个方 案修正满 足系数定 为一 ，而后反序 号逐次 周数字倍 比关系修 定其它各方 案满 足程度 系数 ， 即，令 Ⅳ方 案T偿Ⅳ 1， 则 T摩Ⅲ 1 xT Ⅲ，TI C - I I l T 暂 l I x T 杆Ⅱ⋯⋯ ， ，第 三步 依 修正 满足程 度系数 求算 出各 方案对各 评价 项 目的满足 程度系 数 T i 即备评 价项 日满足程度 4 系数T i ∑T J 镌Ti f f 详见表 4。 J 1 l 1 、 汁辩 各方 案 洋价 系数 MJ n 侬公式 MJ ∑P i T i i 1 计算 出备方案评价 系数 见表 5。 式 - p J 一方 案序 号数 ，本 文J l～ 4 n 一 评 价项 目数，本文n 7 i 一评价 项 目序 号 数，本文i 1～7 讣算方 法 将每 一评价 项 的重要 性系 数P i 分 别乘 m各方案 列该 评价 项 目的 满足 程度 系数T i ，然后将 各方案所得 的P i Ti 之积分 别求和 ，即得 出各方案MJ 之值 。 由表 5可见本文 本例四个 方案的评 价 系数为 M I0 ． 2 1 、 MI H0 ． 3 1 ，M Ⅱ 0 ． 2 6 ，MⅣ 0 ． 2 2 ，显然经综 合分析评 价 的结果 以Ⅲ方案 分段崩落 法为最 优方案 ， 巾深孔 天井崩矿 留矿法 Ⅱ方 案 次之 。 四 、 结 论 目前 在采矿方 法选择上 有两种 必须克 服 的弊病 一是 ，一些矿 山 ，尤其 老矿， 只 是 按生 产 习惯性 的套 用某种方法 ，很少 去 认真进行 按步 骤 的方法 选择工作 ，只贪 图方便省 事 ，不 冒风 险，没有往 改善技术 经 济指标 ，与提高 资源回 收率及增 加经济 效 益 上去考虑 ；二是不少 设计人员 ，以至 “ 设 计研 究”人 员也还是 囡 循 守旧，按 五 、六十 年代的老 模式 ，老 评价项 目击搞 方案选择 ，往往事 倍功半 ，弄来弄 去还 是 拘泥 于定 性分析 或说“ 印象判决” 之 中。 因而，克服 上两 种弊 病，研讨一个 选择的 新程 序 、确 立几 个大 家基本 公认 的新 的评 价项 目，应 用价值 工程方 案评价法 、决策 权 分析等现 代方 法综 台分析 评判采 矿方法 方 案，是 当今广大 采矿工作 者的义不 容辞 的 任 务 。 ∞ 一 蚰 6 3 T 柏 如 盯 7 3 0 4 4 6 ．●I _ ，． ● 、 维普资讯 有 色矿冶 1 9 8 9年 第 3期 9’ 各方案评价系数表 表 4 对 比 方 案 评 价 波 孔渭日 I ； l 深j L 无 井 嘣 矿浊 分 聘 采n 耵 底柱 骨段 崩 往 I I I Ⅳ 代 P j Ti P i T； Ti Pi T} Ti P； Ti Ti Pi TI A 0 09 0 l 0 口 口 2 0 34 口 口 3 0 34 0 0 3 0． 1 3 0 0l n 口 l g 0 1 2 *0 口 2 25 0 2 3 口． 04 0 2 2 0 0 4 0 43 0 08 C 0 l 2 0 l 0 *口 0 2 25 0 2 6 0 03 0 32 0 0 4 0 2 3 0 03 一 D 口 1 4 0 34 0 0 5 0 2 3 口 口3 0 28 0 0 4 0． 1 5 口 02 E 0 0T 3 0 0 0 2 O 2 5 0． 0 2 一 0 30 0 0 2 0． 1 5 0 0t F 口 2 3 0 2 3 *0 0 5 5 0 2 T 口 口 6 0 33 0 0 B 0 1 T 0 04 一 G 0 1 6 0 l 4 0 0 2 0 2 0 0 0 5 口 3 6 0 0 6 ’ 0 2 1 口 03 一 *谰平 i 0 口 * 口 2l 0 26 0 3 1 口 口2 L 1 应用 好本文所论 方法 的关健 在如下 四 点 ； 其一 ，必须按前 述十点 因素 精心搞 好 技术 性选择 ，切勿使 较有希望 的某方案 被 淘 汰在初 步筛选 中“ 宁可 多 留一个 ， 也不 漏 掉 一个 ” ，其二 ，应按 技术设计程 度认真 进行方案 设计 与有关 参数 计算及 选取 其 三，应集 思广议 、博览 资料，通视 多矿 实 践确立周 全的评 价项 目，对各评价 指标 的 处理尤 应慎重 ，凡有设计 计算值 的不应 选 取经验 值，凡有 经验值的 不要强行 给分 ， 凡无 数量指标 的抽象项 目则均应 以1 0 分 制 强行给分 ，但 要力 求适 中，其 四，确定重 要 性系数 时，应 由设计部 门在充 分 占有资 料 ，广 泛征 集意见 基础上集 体给定为 宜， 必 要时也按 F D法 0 1 法 由设计部 门 内 外 苦干专 家各 自给 分后汇 总，但 应谨 防流 于 形 式 。 总之 ，本 文所述采矿 方法选择 工作 的 改 革 的核心 ，一是 要运 用十大 因素 认真 进 行 筛选确定 出技术上 可 行的少数方案 ，二 是 要 以价值 工程方 案评价法 将全部评价 项 月综合 化成可相互 对 比的一个 量” ，以 便 用这 个 量” 的直观 数字评 判优劣 决策 方 案 。 ■ ■ ． ，● I 维普资讯