浅析某叶腊石矿开采方法的选择_郑华华.pdf

5浅析某叶腊石矿开采方法的选择郑华华（远嘉（中国）矿业有限公司，福建福州350001）【摘要】本文主要阐述了某超大型优质叶腊石矿在确定开采方式时所考虑的因素，并从多方面进行了开采方式对比，最终认定该矿山采用地下开采方式较为合适，为类似矿山开采方式的选择提供了参考。【关键词】叶腊石矿；开采方式；地下开采Analysis on the Selection of Mining Method of Pyrophyllite MineZheng Huahua（Win Great（CN）Mining Co.,Ltd.,Fuzhou 350001,Fujian）【Abstract】This paper mainly discusses the factors considered in determining the mining method of a super-large and high-quality pyrophyllite mine,compares the mining methods from many aspects,and finally decides that the underground mining method is more appropriate for the mine.It provides a reference for the selection of mining methods for similar mines.【Key words】pyrophyllite mine;mining method;underground mining作者简介：郑华华（1982 ），女，采矿工程硕士研究生。收稿日期：2022 年 6 月前言我国南方某省北部某叶蜡石矿，成因类型属火山期后低温热液交代矿床，矿区属低山构造侵蚀地貌，亚热带季风气候。矿区内自下而上分别由鹅宅组(J3e)、赤水组(J3ch)控制的叶蜡石矿分划为二个含矿层，编号为、号矿层，详见矿区地质地形图（图 1）和地质剖面图（图 2）。号矿层赋存于侏罗系上统南园群鹅宅组(J3e)流纹质火山碎屑岩中，矿层总体北西-南东向展布，厚 4.78 84.04m，产状与地层产状一致，走向 NW295 310，倾向 SW，倾角 5 15。根据矿体空间分布与矿石类型，进一步划分为 5 个陶瓷用叶蜡石矿体和 1 个玻纤用叶蜡石矿体。号矿层产于侏罗系上统南园群赤水组(J3ch)流纹英安质火山碎屑岩中，矿层总体北西-南东向展布，厚 1.90 39.76m，产状与地层产状一致，走向 NW295 310，倾向SW，倾角 5 15。矿层内仅含一个陶瓷用叶蜡石矿体。矿区内矿体上部覆盖层在 0 27m 之间，大部分在 15m 以下。矿山水文地质条件属以裂隙含水层充水为主的简单型，工程地质条件属图 1 矿区地质地形图 2 0 2 3 年第 3 期 福 建 冶 金DOI:10.19574/ki.issn1672-7665.2023.03.0136浅析某叶腊石矿开采方法的选择以块状厚层状结构为主的中等类型，矿区地质环境质量良好。1 矿山开采方式的确定矿山开采分为露天开采和地下开采两种常用的方式。对于某特定矿体，采用何种开采方式，要根据其具体赋存条件来研究确定：一般将矿体接近地表和埋藏较浅的部分采用露天开采，深部则采用地下开采。若采用露天开采，还存在一个开采深度界线问题，该深度界线的确定主要取决于经济效益是否符合矿山发展的要求。一般来说，境界剥采比接近或略大于经济合理剥采比的，可采用露天开采，否则就采用地下开采。有些矿床不需要经过大量的技术经济工作就可以比较明显地确定其开采方式，而有些则需作出两种开采方式的设计方案甚至初步设计，并从可达规模、投资、生产成本和经营成本、经济效益等各个方面进行综合技术经济比较和分析才能确定其开采方式。该矿经多方论证，从技术上可行、经济上合理两方面确定矿山按 80 万吨/年的生产规模建设。根据该矿各矿体的赋存状况及其开采技术条件，矿区内矿体厚度大（总平均厚度在90m 以上），局部矿体直接出露地表，且矿体上部覆盖层在 0 27m 之间，大部分在 15m 以下，覆盖层较薄。两种开采方式的优缺点分析详见表 1。由表 1 可以看出，在不考虑其它因素影响，只要露天开采的平均剥采比小于经济合理剥采比，一般情况下露天开采在经济上和技术上的优越性大。但是该矿山采用露天开采时，初步估算露采境界内剥离量约 1021.99104m3，而矿山周围 3 公里范围内适合建较大堆存场地的区域都是基本农田，无合适的堆存场所，场地距离太远又势必增加矿山的经营和管理成本；且建设特大型排土场不仅占用大量的土地，还会对当地生态造成较大影响。矿山上部约 852.64104m3为相对价值较低的陶瓷用叶腊石矿，露天开采时，前 10 年采出的矿石都是陶瓷用叶腊石矿，无优质的玻纤用叶腊石矿来调配均化，市场短时间内难以消化，需再建设一处大型矿石堆场，堆场的投资较大，且企业会积压大笔资金，经营成本较高；而地下开采则可分矿层分区开采，一个盘区采陶瓷用叶腊石矿，另一个盘区采玻纤用叶腊石矿，两个盘区采出的矿石根据实际需要调配均化至符合玻纤用叶腊石矿质量要求，再供应给用户使用，做到利益最大化。另外，地下开采更利图 2 地质剖面图表 1 露天与地下开采优缺点分析表序号开采方式优点缺点1露天开采（1）受作业空间限制较小，可采用大型机械设备，生产能力提高相对容易；（1）直接在地面开挖，对环境的破坏相对更严重，后期植被恢复治理投资大；（2）劳动生产率高；（2）需要把大量的剥离物运往废石场排弃，废石场占地较多；（3）开采成本低；（3）气候条件如严寒和冰雪、酷热和暴雨等，对露天开采作业有一定的影响；（4）矿石损失贫化小；（4）露天爆破作业受周边居住环境的影响较大。（5）在地面作业，安全性更高。2地下开采（1）地面开挖工程量小，对环境的破坏相对小，植被恢复相对投资少；（1）受井下作业空间限制，生产能力提高相对较难；（2）废石产生量小，占地相对较少；（2）劳动生产率相对较低；（3）不受恶劣天气的影响，作业时间有保证。（3）生产系统复杂、辅助系统多、开采成本相对较高；（4）矿石损失贫化高；（5）井下作业，安全性相对较差。7于保护青山绿水。为了最终确定适合该矿的开采方式，拟定量分析该矿在露天开采与地下开采时的经济效益。根据该矿的矿石品位，玻纤用矿石与陶瓷用矿石采用 2:1 的比例配矿均化，其矿石品质仍符合玻纤用矿石的工艺指标要求。该矿采用地下开采时拟按矿层采用分盘区开采的布置方式，各个分区的开拓方式均为斜坡道开拓无轨自卸汽车运输，其中盘区开采陶瓷用矿石，I 盘区开采玻纤用矿石，盘区较 I 盘区超前开采；前期 I 盘区采用浅孔留矿法采矿，盘区采用水平进路房柱法采矿，后期则在矿柱回收并崩落采空区顶板的基础上改用无底柱分段崩落法采矿，以利于尽可能提高矿山的回采率。参照国内类似矿山的数据计算，该矿两种开采方式的技术经济参数详见表 2。由表 2 可以看出，对本项目而言，采用露天开采时，前期采出的矿石主要为市场短期难以消化的陶瓷用叶蜡石矿，需专门建设陶瓷用叶蜡石矿的堆存场和大型排土场，占用土地数量多，征地及青苗补偿等投资大；采用地下开采可通过调配使产品达到玻纤用叶蜡石矿要求，无需建设上述设施，虽然总投资仍大于露天开采，但其年税后利润达到 2585.16 万元，远高于露天开采的 487.03 万元，静态投资收益率17.43%，也远高于露天开采的 8.29%，且在企业取得更好效益的同时，相对于露天开采，每年可为国家多创造 1801.88 万元的税收，优势明显。因此，经定量分析后，最终确定矿山采用地下开采方式。2 结束语工业化进程的加快导致资源的消耗量剧增,现在人类正面临着资源危机，特别是不可再生矿产资源危机。因此，矿产资源的合理规划、开采、利用已经成为一项非常重要的任务，针对各个矿床选择合适的开采方式是采矿工程所进行的第一个关键步骤，对选择开采方法的探析也具有非常重要的意义。参考文献：1 廉忠豪.浅析采矿工程中的开采方法的合理选择 J.商,2014(05):115.2 刘凯.采矿工程中开采方法合理选择分析 J.山东工业技术,2015(02):82.3 杨彪.固体矿床开采方式影响因素和选择方法探讨 J.矿业工程研究,2017,32(01):1-6.4于润仓.采矿工程师手册(下)M.北京:冶金工业出版社,2009.5 付宇峰.浅谈采矿方法选择对矿产资源开采量的影响 J.世界有色金属,2021(06):31-32.6 张永辉.地下矿山开采技术及其趋势探微 J.华东科技：综合,2020(3):401.浅析某叶腊石矿开采方法的选择表 2 露天与地下开采的技术经济参数对比序号参数名称露天 开采地下 开采1总投资/万元14800208002每吨开采成本/元40803每吨经营费用/元30204前期 10 年每年产量/万吨玻纤用矿石1050陶瓷用矿石70306回采率/%97857贫化率/%2108年销售收入/万元7575138759销售税金及附加/万元资源税（2.5%）189.38346.88矿产资源补偿费（2%）151.5277.5增值税984.751803.7510年总成本/万元5600800011年总利润/万元649.373446.8712所得税（25%）/万元162.34861.7213年税后利润/万元487.032585.1514 投资利润率/%4.3916.5715年基本折旧费/万元740104016静态投资收益率/%8.2917.4317静态投资回收期/a12.065.74备注：陶瓷用叶腊石售价 75 元/吨，玻纤用叶蜡石售价 180 元/吨