山东胶东深部金矿工业指标的论证.pdf

2 0 1 6年第 2期／ 第 3 7卷 黄金 GOLD 山东胶东深部金矿工业指标的论证 李念 占 ， 王敬志 ， 张红巧 1 ． 山东黄金集团烟台设计研究工程有限公司； 2 ． 招远市曹家洼金矿 摘要 山东省胶 东地 区成矿条件 良好 ， 近年来深部找矿取得重大突破 。由于深部开采成本的增 加、 黄金价格的波动等因素直接影响工业指标的确定， 为避免矿产资源浪费， 给矿山企业带来更大 的经济效益 ， 以纱岭金矿为例 ， 通过拟定 多种技术方案进行技术经济综合比较 、 论证， 推荐 出了符合 该矿山的合理的工业指标， 供开采设计时参考。 关键词 工业指标 ； 胶 东地区； 深部开采 ； 金矿资源 中图分类号 T D 2 1 2 文章编号 1 0 0 11 2 7 7 2 0 1 6 0 2 0 0 3 9 0 4 文献标志码 A d o i 1 0 ． 1 1 7 9 2 ／ h i 2 0 1 6 0 2 0 9 工业指标是评价矿床的工业价值、 圈定矿体、 评 估矿产资源的标准依 据， 可分为两大部分 一是指矿 石质量 ， 包括边界品位 、 最低工业 品位及矿床平均 品 位； 二是指开采条件， 包括矿体的最低可采厚度和夹 石剔除厚度 。 随着胶东地 区“ 东部攻 深找盲 ” 勘 查工作 的深 入， 在深部陆续探明了非常可观的地质资源， 但矿 石品位普遍 较低 。考虑深 部开采 地温 、 地 压、 岩爆 等不利因素带来的开采成本增加 以及黄金价格 的 波动等因素 ， 拟以山东省莱州市纱岭金矿 下称 “ 纱 岭金矿” 为例， 通过多种技术方案进行技术经济 综合比较， 分析并论证符合深部矿床开采的工业指 标 。 1 矿体特征 纱岭金矿矿区地处 山东省莱州市北东部 ， 位于焦 家成矿带南段， 控矿断裂为焦家主干断裂。按断裂带 下盘紧靠主裂面往下依次圈定了 I 、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ号4个 矿体群。矿体产出于黄铁绢英岩化碎裂岩带内， 分布 于 ⋯ 9 4 0 2 0 2 0 m标高范围内。矿体平均倾角 l 9 。 ， 平均厚度4 ． 8 2 m， 平均品位 3 ． 2 7 g ／ t ， 变化系数 为 1 1 2 ． 9 5％ ， 属有用组分分布较均匀型矿体。矿体 走 向南侧已尖灭 ， 深部及北部未封闭、 仍具延伸趋势 ， 但矿体厚度变薄， 金品位较低。矿体全部位于当地侵 蚀基准面之下， 顶底板直接进水， 充水含水层渗透性 与富水性弱， 裂隙充水为主， 水文地质条件复杂性中 等。矿床的工程地质勘探类型属顶底板以块状岩类 为主， 主矿体顶板稳定性一般， 其他矿体顶板稳定， 全 部矿体底板稳定 ， 工程地质条件简单一中等的矿床。 区域地质环境 比较稳定 ， 矿物成分稳定 ， 未发现有放 射性物质 ， 矿山生产不会对矿区地质环境产生 明显的 影响 ， 不会引发地质灾害 ， 矿床地质环境质量 良好。 2 矿山开采技术方案 2 ． 1 主要开采方案 根据本矿床资源量及矿体赋存条件， 矿山建设规 模为7 0 0 0 t ／ d 2 3 1 万 t／ a ， 采用采、 选联合生产， 地 下开采， 主、 副明竖井 主、 副盲竖井联合开拓方式， 充填采矿方法。 明主井井筒净直径 5 ． 5 m， 井 口标高 1 8 m， 井底 标高 一 1 0 0 0 m； 盲主井井口标高 一 8 5 0 m， 井底标高 一 2 0 3 0 m。中段高度 5 0 m， 共设 2 0个 中段 ， 第一个 中段标高为 一 1 0 0 0 m， 最低中段标高为 一 1 9 5 0 m。 主井采用 1 4 m 。 底卸式双箕斗互为平衡提升， J K M一 4 4 Ⅲ 型多绳提升机， 电动机功率为2 6 0 0 k W。 明副井井筒净直径 8 ． 0 m， 井 口标高为 1 8 m， 井 底标高 一 1 0 5 0 m； 盲副井井 口标高为 一 8 5 0 m， 井底 标高 一 2 0 8 0 m， 盲副竖井兼作粉矿 回收井。采用 5 6 0 0 m m 2 2 0 0 lfn in 单层罐笼配平衡锤提升， J K M D一 3 ． 5 4 III 型多绳提升机， 电机功率为7 0 0 k W。 井下运输采用 1 4 t 电动机车双车牵引 4 m 底卸 式矿车运输矿石 、 废石 。 井下排 水采 用 两 级 接力 方 式 ， 分 别 在 副 竖 井 一 1 0 0 0 m、 一1 9 5 0 m水平各设 1座排水泵 房及水 仓。泵站内设置 7台 P D 2 8 01 0 01 1型自平衡多 级离心泵， 并预留2台水泵位置。4台使用 2台备用 1 台检修。采用 2条 6 3 5 1 m m 1 8 m m无缝钢管作 为排水管， 一用一备， 并预留 1 条排水管安装位置。 井下供风采用集中供风， 在地面明副井井口附近 设空压机站 ， 内设 7台 V一 6 O ／ 8 B V C 7 1 A 型空压机， 电 收稿日期 2 0 1 6 0 1 1 2 作者简介 李念占 1 9 7 O 一 ， 男， 吉林长春人 ， 工程师； 现从事金属矿山地质专业工程设计工作 ； 山东省烟台市开发区泰山路 1 1 8 号， 山东黄金集团 烟台设计研究工程有限公司， 2 6 4 0 0 6 ； E m a i l l i n 6 1 2 6 ． c o m 黄金 动机功率为3 5 0 k W，5台使用2台备用。供风干管采用 5 1 m l n 8 ra i n无缝钢管， 支管采用 6 1 0 8 m l n5 1T I IT I 无缝钢管。 井下供水采用集 中供水 ， 在 一1 0 0 0 m中段新建 1座生产 高位水池 ， 供水主管路为 4,1 5 9 m m 7 m m 无缝钢管。 通风系统采用侧翼对角式 、 多级机站通风方式 ， 由副井进风、 回风井 回风 。地表集 中制冷后的冷风送 人井下。主风井井筒直径 为 8 ． 0 m。主风井 口标 高 为 1 8 m， 井底标高为 一1 0 0 0 m。 一1 0 0 0 m中段 以下 设南北盲风井 南盲风井井筒直径为 6 ． 5 m， 北盲风 井井筒直径为 4 ． 0 m。两个 风井 井筒 内均设 置人行 梯子间 ， 作为第二安全出 口。 在矿区新建 1座 1 1 0 ／ 1 0 k V总降压变电所 ， 内设 2台 6 3 0 0 0 k VA双 圈有载调压变压器 1台使 用 1 台备用 ， 负责全矿供电。供电电源引 自两处不同 的变 电所 。 地表新建 1 座充填站， 设 3座 1 5 0 0 r n 。 的立式砂仓 ， 2座 3 0 0 t 水泥仓 ， 配备 4台 4, 2 0 0 0 m t n 2 1 0 0 m l n高 浓度搅拌槽等相应的设备。充填管路采用4, 1 5 9 i n l n 7 l n l n 钢塑复合管。 2 ． 2 选矿 工艺方案 根据选矿试验结果 ， 并参照相邻相似矿山的生产 实践经验 ， 采用单一浮选工艺 ， 生产金 品位 5 0 g ／ t 的 金精矿 ， 金浮选 回收率为 9 3％。 1 碎矿。采用三段一闭路破碎 工艺流程 ， 碎矿 产品为 一1 0 m m。主要设备 粗碎采用 1台 C 1 6 0型 颚式破碎机 ， 中碎采用 1台 H P 5 0 0型圆锥破碎机 ， 细 碎采用 2台 H P 5 0 0型 圆锥 破碎 机 ， 筛 分 采用 2台 U S K 3 6 7 2型单层圆型振动筛。 2 磨矿。采 用一段 闭路 磨矿工 艺流程 ， 2个 系 列 。磨矿细度为 一2 0 0目占 6 0％。主要设备 磨矿 采用 2台 MQ Y 5 0 7 0溢 流型球磨 机 ， 分 级采 用 2台 1 0 mm 6 mm水力旋流器组。 3 浮选。2 个系列， 每个系列均采用一次粗选二 次扫选二 次 精选 的浮选 工 艺流 程 ， 浮 选 回收率 为 9 4％。主要设备 2 0台 B SK 3 0型充气式浮选机、 4台B F一 1 0型浮选机、 1 1台 B S K 2 0型充气式浮选 机和 4台 B F一8型浮选机 。 4 精矿脱水。采用浓缩、 过滤两段机械脱水工 艺流程。主要设备 浓缩采用 1 台 4 , 3 0 m浓密机， 过 滤采用 2台5 0 rn 陶瓷过滤机， 一用一备。 2 ． 3 主要技术经济指标 根据纱岭金矿的生产现状等统计， 其主要的技术 经济指标有 生产规模 7 0 0 0 t／ d ， 采矿损失率 1 O％， 矿石贫化率8％， 选矿回收率 9 3％， 精矿品位 5 0 1 0～， 金精矿价格 1 1 0 5 0元／ t ， 吨矿成本4 0 6 ． 1 t 。 与周围其他同类型金矿的主要技术经济指标对 t L n 表 1 所示。 表 1 周围同类型金矿主要技术经济指标对比表 序号 项 目XC金 矿 J J 金矿S s金矿纱岭金矿 注 J J 金矿为多条薄细矿脉 ， 地表运输 距离长 ， 故 成本较高 。纱 岭金 矿矿体埋藏在 一 1 0 0 0 m以下， 提升、 排水、 地温、 地压等相关费用较 高 。 3 工业指标的论证 3 ． 1 指标测算 1 矿床平均品位。根据项 目预期收益要求， 按 静态指标测算矿床平均品位， 计算公式如下 ㈩ 式中 为矿床平均品位 1 0 j 为精矿品位 g ／ t ； D { 为精矿价格 元／ t ； s i为选矿回收率 ％ ； C 为原矿 单位成本 元／ t ； 为矿石贫化率 ％ ； K为静 态投 资收益率 ％ ； Z为资源税 元／ t ； R 。 为原矿采矿、 选矿投资 元／ t 经计算 O t 3 ． 3 1 1 0 ～。 2 最低工业 品位 O t 。按收支平衡 的原则 ， 以单 位成本 资源税测算最低工业品位。计算公式 2 如下 。 酱 s z J 经计算 O ／ 2 ． 1 81 0～。 3 边界品位 的确定 。参照 岩金矿地质勘 查规 范 、 类比周围类似矿山实际经验， 推荐边界品位为 1 ． 001 0～ 。 4 最低可采厚度。区内矿体倾角总体较缓为 1 9 。 ～ 3 l 。 ， 参照 岩金矿地质勘查规范 ， 推荐最低可 采厚度取 1 ． 2 i n 。 3 ． 2 方案论证 根据价格法计算的品位 ， 考虑市场材料价格及黄 金价格的波动， 确保矿山盈利， 使企业有较强的抗风 险能力 ， 设计制定 5 个工业指标方案进行比较 如表 2 所示 。其中， I 方案为周围相似矿山采用的工业 指标， Ⅱ 方案为依据计算所得的工业指标， V方案为 一 般工业指标 的下限工业指标。 2 0 1 6年第 2期／ 第 3 7卷 表2 初步制定的工业指标方案 由于V方案为一般工业指标的下限， 但在5个方 案中是最高的， 圈定的矿体资源量最少， 而实际生产 中使用的较少， 本次暂不采用。 1 矿体数量对比。根据初步制定的方案对矿体 进行了试圈定， I 方案圈定矿体为6 9条， Ⅱ方案圈定 矿体为 6 4条 ， Ⅲ方案圈定矿体为 5 8条 ， Ⅳ方案圈定 矿体为5 2 条。Ⅱ 方案比 I 方案矿体少 5条， Ⅱ方案 比Ⅲ方案矿体多6条， 比Ⅳ方案矿体多1 2 条。 2 矿体形态对比。根据初步制定的方案对矿体 进行了试圈定， 通过对比发现 Ⅱ方案比 I 方案矿体 投影面积缩小 1 6 3 6 3 8 m ， 缩小4 ． 9 4％， 矿体形态相 差不 大；Ⅱ方 案 比 Ⅲ 方 案 矿 体 投 影 面 积 大 4 8 4 1 0 6 m ， 扩大 1 4 ． 6 2％； Ⅱ方案比Ⅳ方案矿体投 影面积大 5 2 6 7 5 8 m ， 扩大 l 5 ． 9 1％， 矿体形态相差 较大。Ⅱ 方案圈定矿体比较连续， 夹石较少， 便于矿 山井下采矿作业。 3 资源储量对比。根据初步确定的工业指标方 案， 对矿区范围内圈定的矿体进行了试算， 通过对比发 现 Ⅱ方案比 I 方案估算 的矿石量减少了 1 1 4 0 6 5 4 1 t ， 降幅达 1 1 ． 8％； 金金属量减少 1 6 3 0 7 k g ， 降幅达 4 ． 9 6％ ； 品位提高 0 ． 2 1 g ／ t ， 增幅达 6 ． 1 6％。 Ⅱ方案 比Ⅲ方案估算 的矿石量增加 了 6 0 9 2 5 5 9 t ， 增 幅达 6 ． 3 2％ ； 金金属量增加 1 3 6 6 7 k g ， 增幅达 4 ． 1 6％ ； 品 位降低 0 ． 0 8 g ／ t ， 降幅达 2 ． 3 7％。Ⅱ方案比Ⅳ方案 估算的矿石量增加了7 9 6 4 3 6 4 t ， 增幅达 8 ． 2 6％ ； 金 金属量增加 1 8 9 2 0 k g ， 增 幅达 5 ． 7 5％ ； 品位 降低 0 ． 0 9 3 s i t ， 降幅达 2 ． 7 4％。 4 各方案主要技术经济指标对 比。通过对各方 案圈定的矿体及估算的资源储量比较， 进而对采矿生 产能力 、 服务年限、 吨矿成本进行 比较 。以矿山设计 生产指标为依据 ， 综合比较各方案的经济效益。各方 案主要综合技术经济指标 比较如表 3所示。 表3 各方案主要综合技术经济指标比较表 黄金 Ⅱ 方案 比I 方案的平均每年利润总额高 8 3 1 2万元， 税后利润高 6 2 3 4万元 ； 累计利润总额高 1 1 2 9 0 5万 元 ， 累计税后利润高 8 4 6 7 9万元 ； 矿山服务年 限缩短 3 ． 3 5 a ， 相对资源利用率降低了l 0 ． 5 8％， 投资回收期 提前 1 ． 1 a ， 内部收益率高2 ． 4％。 Ⅱ方 案 比 Ⅲ 方 案 的 平 均 每 年 利 润 总 额 低 3 2 4 7 万元， 税后利润低 2 4 3 5万元； 累计利润总额高 2 3 9 3万元 ， 累计税后利润高 1 7 9 5万元 ； 矿 山服务年 限延长 1 ． 8 6 a ， 相对资源利用率提高 了5 ． 6 5％ ， 投资 回收期延长 0 ． 3 5 a ， 内部收益率低 0 ． 9 4％。 Ⅱ方 案 比 Ⅳ 方 案 的 平 均 每 年 利 润 总 额 低 3 3 2 3万元 ， 税后利润低 2 4 9 2万元 ； 累计利润总额高 2 2 3 7 1 万元 ， 累计税后利润高 1 6 7 7 8万元 ； 矿山服务 年限延长2 ． 2 6 a ， 相对资源利用率提高了7 ． 3 9％， 投 资回收期延长 0 ． 3 6 a ， 内部收益率低0 ． 9 6％。 3 ． 3 论证结果 综上所述 ， 各方案通过对矿体进行试圈定 、 对资 源储量试算、 服务年限及综合技术经济指标比较， 可 以得出 Ⅱ方案 明显优 于其他方案 ， 设计推荐 Ⅱ方案 作为本深部矿床资源储量估算的工业指标为 ①边界 品位 1 ． 0 01 0 ～； ②块段工业 品位 2 ． 2 01 0～； ③矿 床平均品位3 ． 4 0 1 0 ～； ④最低可采厚度 1 ． 2 0 m； ⑤ 夹石剔除厚度 3 ． 0 0 m； ⑥米 克／ 吨， 低于可采厚度 的单工程控制矿体， 按相应 m1 0 ～ 2 ． 6 4值圈定 矿与非矿； ⑦伴生有益组分资源量估算参照 矿产资 源综合勘查评价规范 G B ／ T 2 5 2 8 3 --2 0 1 0 ， 结合矿 床实际， 对伴生银品位 121 0I 6 和硫品位 12％的 矿体进行了伴生组分资源量估算 。 4 结论 1 随着采矿深度 的逐步加大 ， 地温地 压的影响 越来越大 ， 做好深部开采的研究和防护治理工作 ， 确 保矿山安全生产 。 2 随着开采深度的增加 ， 开采成本将增加 ， 建议 随着采选技术的进步和金矿价格的波动 ， 做好指标的 动态评价研究工作 ， 使矿 山企业的经济效益处于最优 状态， 确保金矿资源利用程度最大提高。 3 通过对矿体进行试圈定， 对资源储量试算， 服 务年限和技术经济指标比较， 得出Ⅱ 方案明显优于其 他方案 ， 推荐出适合纱岭金矿深部开采的工业指标 ， 为开采设计提供参考。 [ 参 考 文 献] [ 1 ] 中华人民共和国国土资源部． 岩金矿地质勘查规范 D Z ／ T o 2 0 5 2 0 0 2 [ S ] ． 北京 地质出版社， 2 0 0 3 ． [ 2 ] 矿产资源工业要求手册 编委会． 矿产资源工业要求手册[ M] ． 北京 地质出版社， 2 0 1 0 ． [ 3 ] 国家矿产储量管理局， 国有资产管理局． 矿床工业指标管理暂 行办法 国储[ 1 9 9 2 ] 2 1 0 号 [ S ] ． 北京 国家矿产储量管理局， 1 9 9 2 ． Ar g u me n t a t i o n o f t h e i n d u s t r i a l i n d e x e s o f t h e d e e p g o l d mi n e s i n J i a o d o n g， S h a n d o n g L i Ni a n z h a n ， Wa n g J i n g z h i ， Z h a n g Ho n g q i a o 1 ． S h a n d o n g G o l d G r o u p Y a n t a i D e s i g ‘n R e s e a r c h E n g i n e e r i n g C o ． ， L t d ． ； 2 ． Z h a o y u a n C a o j i a w a Gol d Mi n e A b s t r a c t J i a o d o n g r e g i o n i n S h a n d o n g p r o v i n c e e n j o y s f a v o r a b l e m e t a l l o g e n i c c o n d i t i o n s a n d i n r e c e n t y e a r s b r e a k t h r o u g h s i n d e e p p r o s p e c t i n g h a v e b e e n ma d e ． B u t w i t h t h e i n c r e a s i n g d e e p mi n i n g c o s t s a n d t h e fl u c t u a t i o n s o f g o l d p r i c e ， t h e d e t e r mi n a t i o n o f i n d u s t ria l i n d e x e s b e c o me s d i f fi c u l t wi t h t h e m． T o a v o i d w a s t e o f mi n e r a l r e s o u r c e s a n d t o b ri n g g r e a t e r p r o fi t s t o m i n i n g e n t e r p r i s e s ， t h e p a p e r ， w i t h S h a l i n g G o l d Mi n e a s r e s e a r c h s u b j e c t ， c o mp r e h e n s i v e l y c o mp a r e s t h e ma n y t e c h n i c a l s c h e me s d r a f t e d t e c h n i c a l l y a n d e c o n o mi c a l l y a n d ma k e s a r g u me n t a t i o n a b o u t t h e m， r e c o mme n d i n g r e a s o n a b l e i n d u s t ria l i n d e x e s s u i t a b l e t o t h e mi n e ． Ke y wo r d s i n d u s t ri a l i n d e x； J i a o d o n g r e g i o n；d e e p mi n i n g ；g o l d mi n e r a l r e s o u r c e s 编辑 张小瑞 隶 欢迎订阅 2 0 1 6年度 黄金 杂志 芥恭带带芥带蒂芥带恭恭带带带恭恭带芥带恭带芥恭带恭带芥恭带带恭芥恭带带恭带 謦 鬃 鬃