工程原理采矿法运用

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1盈亏平衡点法

通常是在2种方案之中进行选择:其中一个方案在一组条件下可能更为经济,而另一个方案在另一组条件下可能更为经济。通过变换在该组条件下的某一变量值,并使2方案之间的所有其他不同点保持不变,就可为该变量找到一个使得2个方案经济上相同的值,这个值就称之为盈亏平衡点。在采矿方法选择中经常遇到这样的情况:一种采矿方法矿石的损失和贫化率低,但矿石的成本高,另一种采矿方法矿石成本低,但矿石损失和贫化率大。这时可以用每吨工业矿量的收益作为经济效果指标,确定出采矿方法的使用界限———临界品位。大于临界品位的矿段,可以使用高成本、低损失贫化率的采矿方法,小于临界品位的矿段,应使用低成本高损失贫化率的采矿方法。

2价值工程法

价值工程法在采矿方法选择中应用的实质,是把参加比较的各种采矿方法的技术经济指标,通过价值工程法,评定出各指标的功能重要程度,求出无量纲的功能数值,得出各采矿方法的功能分值,再按各采矿方法价值系数高低,排列出采矿方法的优劣顺序,选出最优方案。下面以某铜矿床为例,说明价值工程法的实质和应用步骤。(1)矿床的地质条件和开采技术条件。该矿床为一厚大缓倾斜矿床,赋存于矽卡岩和硅角岩中。矿体厚度8~50m,倾角为20°,矿石致密坚硬,f=12,矿岩均稳,矿体埋藏较深,地表不许陷落。(2)采矿方法初选。由于地表不许陷落,不能采用崩落法,而选用空场法嗣后充填采空区。矿房宽15m,矿柱宽8m,段高35m。初选的方法有分层回采的房柱法、分段凿岩的阶段矿房法及垂直深孔落矿的阶段矿房法。(3)确定参与比较的项目。该矿是在厚大矿体中回采矿房,故各采矿方法的损失贫化指标相差较小,可以不参与比较。选取参与比较的指标为安全程度、矿房生产能力、采场工人劳动生产率、炸药消耗、采准工作量、施工难易程度、通风条件及采矿成本等8项。(4)定性指标的量化。安全程度、施工难易程度及通风条件等定性指标,采用专家评分法,对初选的3个方法方案的优劣度,按10分制进行评分,汇总后取其平均值。该矿定性指标的评分汇总。(5)确定技术经济指标。通过计算或按类似条件的矿山资料,确定各采矿方法的技术经济指标。(6)确定比较项目的重要程度。上述技术经济指标的重要程度是不同的,可请专家按0,1评分法对参与比较项目的重要程度进行评比,即以一个项目对其他各个项目一一对比,在2个项目中认为重要的得1分,不重要的得0分,不能在两个对比项目中都得1分或都得0分,只能在0与1中选取。每位专家填写一张如表3所示的评分表。将各功能分数相加后,最重要功能得最高分,但最不重要的功能合计值不能得0分,如得0分,则每个功能分别增加1分。然后,再将全体参加评价人员的评分表中的评价值gi汇总于表4中。从表4得出各项功能的平均评价值-gi。(7)计算参与比较的采矿方法功能分值。在初选3种采矿方法中,任选一种方法作为对比的基准,例如,以深孔阶段矿房法作为基准,即以表4中的平均评价值-gi为该法的基准指标,与另2种采矿方法的相应指标对比计算。对于数值大的指标为好者(正比关系),基准指标作为分母;对于数值小的指标为好者(反比关系),基准指标作为分子,所得出的比值再乘以基准方法相对应的平均评价值,即得出所对比采矿方法的该项指标的功能值。(8)采矿方法的功能评价。根据某采矿方法各项的累计功能分值,得出所有采矿方法的功能分值总和,据此求出各采矿方法的功能评价系数(Fi),成本系数(Ci)和价值系数(Vi),从而完成采矿方法评价工作。

3结论

在安全的基础上最大限度地回收地下资源,并达到尽可能高的采矿强度,获得最好的经济效益,应是采矿方法选择的总体原则。目前,多数矿山仍沿用多年的“三大步”选择法,第1步,是依据矿床地质特征,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2步,是依据技术经济参考指标、国家或地区经济因素实行技术经济分析的“中选”;第3步,是依据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。这种作法一是所依据的评价项目、计算公式、典型方案等均显陈旧,尤其在安全因素方面卡得太死,而在资源回收率方面又考虑得太低;二是在各步转换衔接中造成了文字、计算、图表、说明等在时间和人力上的浪费;三是在评定中缺乏现代管理内容,没有一个“数量”概念,易因人而异。要实现采矿方法选择的总体原则就必须紧密结合科学技术发展现状与现代管理内容,确立少而精的“综合分析”及所遵循的评价项目,最终将各种评价因素汇成一个总的“数量”概念,由抽象的定性分析进化成定量分析,用这个“量”的直观数字来评价采矿方法的优劣。