基于净现值法采场周边设施对露天境界影响的分析

李晓斌 杨利明

(中冶京城(秦皇岛)工程技术有限公司)

基于净现值法采场周边设施对露天境界影响的分析

李晓斌 杨利明

(中冶京城(秦皇岛)工程技术有限公司)

从经济技术角度，分析了白云鄂博西矿露天开采最终境界与采场周边现有工业设施的相互影响关系。结果表明：露天采场北帮外扩影响现有工业设施，南帮对现有破碎车间有影响。根据具体情况，决定外扩露天北帮境界，收缩露天南帮境界，以保证露天境界优化的效益最大化。

净现值分析 露天开采 境界优化

近年来，随着国家钢铁企业的不断发展，对铁矿石的需求日渐扩大，而新兴露天矿却日益减少，绝大部分是在矿床补充勘探后的基础上对已生产露天境界进行优化[1]，达到扩大产能、增大原矿生产规模或延长矿山服务年限的目的。上述露天矿的特点是矿山开拓系统、周边排土场、工业设施以及公辅设施均已形成，外扩露天境界增加境界内的矿、岩量，但对境界外的排土场、工业设施以及公辅设施将产生影响，这种影响不但是数量上的关系，还体现在时间因素上。通过编制进度计划的方式将时间属性加入到方案比较中[2]，对矿山境界优化有重要意义。

1 矿山生产概况

白云鄂博西矿位于内蒙古自治区包头市白云鄂博区，截止2014年，矿山形成东西两个露天采场。西采场最低开采标高1 524 m，最高开采标高1 596 m，共有7个工作平台；东采场最低开采标高1 524 m，最高开采标高1 608 m，共有8个工作台阶。东、西采场局部已经靠帮，矿山现采用公路开拓运输。

露天采场北侧100 m外自东向西设置了9个汽车直排排土场，西侧100 m外由北向南设置了5个汽车直排排土场，南侧为西矿选矿厂的生产区域。

经过补充勘探后，白云鄂博铁矿西矿矿石储量级别、矿石储量发生了较大变化，因此需要对原露天境界进行优化。

2 境界优化对现有工业设施的影响分析

白云鄂博铁矿西矿露天采场北侧有矿山供电线路、固定运输道路以及矿山排土场，南侧有选矿厂破碎车间等，露天境界优化后，均对上述设施产生不同程度的影响。

2.1 对北帮工业设施的影响

露天采场北侧现有排土场、供电线路和固定运输道路为保证露天境界外扩，形成了两个方案。

2.1.1 方案Ⅰ：境界外扩

搬迁或改建露天采场北帮境界外排土场、供电线路和固定运输道路等工业设施，露天开采境界北帮优化前后对比见图1。

图1 露天开采境界优化前后对比

受境界外扩影响的工业设施有：排土场清理量890万m3，供电线路长5 572 m、固定运输道路路面面积为114 810 m2。为保证矿山生产效益最大化，在不影响矿山正常生产的前提下，对上述设施分年逐步实施搬迁或改建。完成时间及产生费用见表1。

表1 受境界外扩影响的设施搬迁或改建工程量及费用

2.1.2 方案Ⅱ：收缩境界

收缩露天采场北帮境界后，境界内共减少矿石2 355.3万t，含铁围岩 2 115.8万t，废石12 370.8万t。北帮境界优化前后对比见图2，因收缩境界而减少的分层矿、岩量见表2。

根据采剥进度计划编排，矿山服务年限共27 a，露天境界北帮受现有设施影响的矿石和含铁围岩自第14 a开始回采，废石自第1 a后开始剥离，矿石、含铁围岩以及废石均至矿山开采结束。

图2 境界变化部位示意

2.1.3 净现值分析

按露天境界北帮不外扩、收缩的经济效益为零，采用净现值法对方案Ⅰ进行分析，结果见表3。

净现值分析结果表明，露天开采境界外扩，需搬迁或者改建的投资为14 403万元。露天采场北帮境界外扩部分年采剥费用1 672～11 323万元，自第14 a至矿山开采结束，采出矿石8～416万t/a、含铁

表2 受北帮设施影响的分层矿岩量

表3 方案Ⅰ净现值结果表

围岩8.8～341.4万t/a，选矿加工费用840～37160万t/a，精矿收入2575～120713万元/a，毛利润-16075～73057万元/a，按照8%折现率贴现，净现值为-10474～12443万元/a，净现值合计为6131万元。由此可见，方案Ⅰ在经济上较优，同时生产中也具有可操作性。

2.2 对南帮工业设施的影响

紧邻露天采场南侧的工业设施有选矿厂破碎车间以及其它工业设施。受影响境界内的矿量860.52万t，含铁围岩量854.15万t，废石7 695.18万t(见图1)。

综合分析后认为，由于白云鄂博铁矿西矿目前为生产矿山，尽管受现有工业设施影响的矿量和含铁围岩量较多，但重建破碎车间势必影响到选矿厂的正常生产。为不影响矿山的生产连续性，采用收缩露天采场南帮境界的方案，对于因此受影响的矿石以及含铁围岩，待适时采用地下开采方式回收。

3 结 论

(1)采用净现值法分析了白云鄂博西矿露天开采最终境界与采场周边现有工业设施的影响关系，最终确定采用外扩露天境界北帮，可不受现有设施影响；收缩露天采场南帮境界，以保证矿山生产的连续性。

(2)露天矿最终境界的确定，受开采时间、生产工艺要求等影响，应该根据市场变化，通过采矿、剥离岩石的成本变化分析矿山的经济效益，确保露天采场境界优化的效益最大化。

[1]B.C.霍赫里亚科夫，陈 遵.露天开采境界确定方法的误差[J]. 矿业工程，1992(2)：27-34.

[2] 杨 彪，罗周全，廖江南，等.露天矿山开采境界动态化圈定[J].煤炭学报，2010(3)：368-372.

2015-02-16)

李晓斌(1980—)，男，工程师，硕士，066004 河北省秦皇岛市经济技术开发区龙海道71号。