花岗岩矿山开采投资成本分析

      一、三立达翡翠绿花岗石矿山简介

      厦门新安德集团发展有限责任公司开发的三立达翡翠绿花岗石矿山,位于福建省南平市东南110°方位,距南平市区58km,离最近的赤门乡尤山村1.5km。

      矿体赋存于中元古界马面山群东岩组下段第二、第四岩性段之斜长透辉石变粒岩中,其产状受地层的层位及其变质程度控制,矿体呈层状、似层状;走向近东西,向北倾,倾角25～30°。矿体沿倾向延伸大于100m;沿东西走向延长400m,厚度10～85m,矿区面积0.6481平方公里;已探明的地质储量29万多m3,远景储量超过50万m3。岩性以条纹、条带状暗绿色斜长透辉石变粒岩和透辉钾长变粒岩为主,外观颜色以灰绿、暗绿色为主色,夹杂粉红、灰白、黄绿色,配以形态各异的揉皱状条纹、条带,构成一幅幅美丽生动的画面,极具装饰特色。矿石按花色可分为C1、C2、C3及“银河金”四个品种。按矿体分布位置,自东向西分为Ⅰ—Ⅲ号三个矿体,其间为规模较大的断裂破碎带断隔。单个矿体长度62～180m,厚度10～85m,赋存标高540～640m。矿体与南缘的钾长花岗岩的侵入和热液蚀变密切相关。

      该石材品种已申请国家编号G3597,经国家建筑材料工业石材质量监督检验测试中心测试,体积密度3.07(g/cm3),干燥压缩强度338.5(MPa),干燥弯曲强度21.5(MPa),水饱和弯曲强度20.6(MPa),吸水率0.04%,肖氏硬度64。该品种石材的最大特点是致密坚硬,磨抛后光泽度可轻易达到100度以上,是高档的花岗石饰面石材品种。w

      2开采工艺方法选择

      因为三立达翡翠绿花岗石的劈裂性极差,曾经历了黑火药爆破结合人工打楔劈裂的原始开采方法,开采出的荒料不能成型,爆伤裂隙严重,荒料率仅为3%,不仅开采荒料的质量低下,还造成了矿体的严重破坏。

      该公司接手开采初期,曾使用过人工排孔凿岩,结合导爆索控制爆破,或者水泥膨胀剂等普通花岗石开采工艺,均未取得良好的开采效果。

      从2005年开始,结合该品种花岗石矿体和石材的特性,使用了金刚石串珠锯全锯切开采工艺方法,取得了成功。开采荒料率由原来的5%一7%,提高到30%一33%。2005年度开采砂锯料的长度和高度均超过2.4和1.4m,平均体积5m3,最大砂锯料体积9m3。砂锯料所占比例65%,圆盘锯荒料所占比例30%。

      2006年度仍然采用金刚石串珠锯全锯切无爆破的开采工艺,但增加了龙门切机锯切和人工钻凿排孔、水泥型膨胀剂劈裂分解的方法,进行部分分离体石料的分割和荒料的整形处理,以减少金刚石串珠绳的消耗,降低开采成本。因为2006年矿山处于矿体覆盖层剥离、形成规则开采台阶的规划整理阶段,开采荒料率虽然达不到2005年的水平,但也达到11.2%0图1是三立达翡翠绿花岗石矿山图片。

      正常开采时,分台阶高度6一8m,剥离阶段台阶高度2一4m;分离体最大切割规格6x6x8m=288m3。一般砂锯荒料规格为,长2.6x高1.7x厚1.5m=6.6m3;最大荒料规格为,长3.2x高2、厚2m=12.8m3;如果用户有特殊规格尺寸的荒料需求,矿山还可生产更大规格的荒料。

      3开采成本构成

      根据本矿山的具体情况,将荒料的开采成本分成直接成本和间接成本两大类。

      直接成本是指与荒料开采直接有关的成本,内容包括:直接参与开采作业的人员工资成本,例如串珠锯、凿岩机的操作者和不脱产的现场管理人员的工资成本;串珠锯和凿岩机(电动式空压机驱动)的电耗成本;金刚石串珠绳的消耗、凿岩机钎杆和钎头的消耗成本;串珠锯、凿岩机、空压机的维修成本;火工材料以及与开采有关的低值易耗品成本。

      间接成本包括:挖掘机、装载机、矿山用车辆的燃油费成本;操作这些设备的人员工资费和维修费成本;需要交纳地方的山本费、资源补偿费、征地赔偿费等成本;剥离和开采需要清运的渣土和碎石的费用成本;矿山运转需要的管理费成本;矿山建设的前期投人折旧费成本;以及将荒料从矿山运抵厦门(大约500km)的运费成本。

      4开采成本分析

      该公司对开采成本的分析,是建立在05和06年度,使用金刚石串珠锯全锯切方法,开采翡翠绿花岗石的开采成本统计数据的基础上。

      (1)荒料的产量和荒料率

      05年和06年翡翠绿花岗石矿山荒料开采的年产量和荒料率,06年荒料的产量比05年提高了大约30%。产量的增加是因为06年度的纯开采作业时间(除去雨季、假期、设备维修等天数,实际大约280天)比05年度增加了大约10%,06年度投人开采作业的串珠锯也增加到了4台;06年度工人基本掌握了串珠锯的开采工艺,熟练程度提高。

      以采用串珠锯全锯切法开采翡翠绿花岗石为例,在开采台阶已经形成,每个开采工作面上保证至少有一台串珠锯作业的条件下,如果按照每年300天工作,每天平均1.5个班制生产计算,每台串珠锯的年产量估计可以达到700w800m3。因为翡翠绿是一种非常硬且韧、难于锯切的石材,所以串珠锯的单产不是很高,如果开采石灰石类的米黄系列品种石材,估计单台串珠锯的年产量至少可以达到开采翡翠绿花岗石年产量的3一4倍。

      06年度开采荒料率只有05年的三分之一,这是因为06年度大量矿山工作是处于为形成台阶式开采布局的开采剥离阶段,虽然根据风化层和破碎层的具体情况,采取了最大限度回收荒料的措施,但对荒料率的影响是很大的。

      (2)直接开采成本分析

      这两年直接开采成本的绝对值是基本相等的。从中可以看出,在串珠锯全锯切开采翡翠绿花岗石时,串珠绳的消耗几乎占了直接开采成本的一半,操作人员的工资占了大约四分之一,电费和维修材料费占直接开采成本的比例大约在10%一15%之间,钻头和钎杆的消耗只占直接开采成本的1.6%一2.6%。

      06年度矿山虽然调整提高了开采员工的工资水平,但单位开采成本中工资这部分所占的比例不仅没有提高,还有大约1.9%的降幅,这时因为提高开采效率的结果。

      该公司在05年串珠绳消耗指标的基础上,根据不同串珠绳企业能够达到的串珠绳寿命的实际情况,制定了一套按照不同的锯切效率,以锯切统计数核定付款的标准,使串珠绳的实际消耗成本得以控制。这一方法得到串珠绳生产企业的积极配合,也激励了他们提高串珠绳质量的积极性,使得串珠绳的锯切寿命和效率指标都有所提高。

      06年电费比05年增加了大约33%,主要原因是06年度在矿山安装了一台龙门切机用于孤石的修整,所修整的荒料未列人串珠锯开采的荒料统计数中,但电费却计人串珠锯的消耗所致。正常情况下,电费成本应该占直接开采成本的10%左右。钻头钻杆消耗的成本比例只占直接开采成本的1.6%-2.6%,对直接开采成本的影响有限。

      所以采用串珠锯全锯切开采翡翠绿花岗石的直接成本中,串珠绳的消耗占主导地位;其次是人员工资和电费消耗,这三项成本占据了总开采成本的86%左右(06年是85.6%,05年是87.6%)。在考虑是否采用全锯切方法开采花岗石时,首先要核算出串珠绳锯切该石材的寿命和效率,他们直接影响到串珠绳的消耗成本和串珠锯的电费消耗成本。

      (3)间接开采成本分析

      运输费和折旧费成间接开采单项成本占间接开采成本比例对照表本是间接开采成本的最大支出,各占间接开采成本的32%一35%左右。工程机械类的其余设备使用成本占间接开采成本的12%左右,矿山管理费占间接成本的15%,05年和06年这两项成本变化不大。

      除因06年度规划开采台阶使矿山剥离量加大,引起排土成本增加外,06年度其余单项间接成本都比05年有所降低,降低的幅度见表4。06年度折旧成本和管理成本的降低,得益于荒料产量的提高;其他设备使用成本的降低,是因为06年度工程机械保养维修工作到位,维修成本大幅度降低;运输成本的降低,是由于06年度的荒料全部为串珠锯开采,荒料的不规则系数(毛方体积与验收体积的比值)较05年相比降低许多;因为新渣土场征用的土地补偿费,是05年支付的,06年度只支付开采荒料的部分,所以06年度山本费有较大幅度的降低。

      05年和06年度直接开采成本的绝对值基本相等,但06年度总的开采成本比05年度降低了大约25%,所以引起06年度直接开采成本占开采总成本的比例有所提高。

      串珠锯全锯切开采翡翠绿花岗石的主要成本是折旧费、运输费、串珠绳消耗和矿山管理费成本。其中折旧费、运输费和矿山管理费这三项成本,占据了开采总成本的55--60%(05年占61.5%,06年占55.3%),因为这三项成本与矿山开采的前期投人、矿山外部条件、地理位置条件和矿山管理方式有关,不同矿山这三项成本都是不同的。

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      矿山的管理费占总成本的10%左右,而且两年中基本没有变化。排土成本主要与开采作业中的剥离工程有关,不同矿体条件该成本所占的比例也不同。山本费与国家有关政策和矿山所在地区的政府政策有关。所以在进行开采成本分析时,这几项成本可不予考虑,只需分析研究直接开采成本的影响因素即可。

      5降低开采成本途径

      从上面的分析得知,占据开采成本主要部分是荒料运输成本、折旧成本、管理费用成本和串珠绳消耗成本。根据目前矿山的实际情况,以及05和06年度串珠锯全锯切开采成本的统计,针对影响全锯切方法开采翡翠绿花岗石的成本因素,提出如下降低开采成本的建议。

      (1)荒料的产量

      荒料的产量与开采的折旧和管理费成本有关,提高产量可降低开采成本中一些固定支出的成本,例如管理费用成本,折旧费用成本。由于工艺技术的日益成熟,以及矿体台阶的形成,可以通过进一步提高每台串珠锯的生产效率,或者适当补充一些串珠锯,来提高荒料的产量。

      (2)运费成本

      荒料的运输费用与荒料运抵目的地与矿山之间的距离有关,除去燃料费、过路费调整等因素的影响外,影响运费成本的主要因素是荒料的不规则系数。串珠锯全锯切开采出的荒料,不规则系数可保持在1.15以下;排孔凿岩结合导爆索控制爆破开采时,荒料的不规则系数一般是1.3一1.4,有时甚至达到1.6;后者将比前者在运费上增加大约30%。所以在矿山对荒料整形处理,可以降低荒料的运输成本。

      (3)开采荒料率

      矿山的开采荒料率的高低,可影响到排土和其他设备使用成本。提高荒料率,可以降低工程机械使用的成本费用,以及渣土排放所支出的成本,因为在剥离量相同的条件下,开采荒料率越高,产出的荒料数量就越多,这两项成本也就越低。

      (4)串珠绳消耗成本

      串珠绳消耗是直接开采成本的主要部分,几乎占据直接开采成本的50%。客观上应寻找合适的串珠绳供应商,选择性能、质量好的串珠绳产品。当串珠绳的指标与理想性能指标有差距时,可按照不同锯切效率分档,制定一套暂行的、按照串珠绳实际使用寿命计算的支付标准。待寿命指标达到预期标准后,再逐步提高锯切效率的指标,最终形成一套科学、合理、供需双方都能接受的串珠绳付款结算办法。主观上应要求串珠锯操作工严格遵守操作规程,遵守导向轮、串珠绳的使用规定,保证串珠绳的使用寿命和切割效率的最大发挥。

      (5)开采人员的工资成本

      开采人员的工资成本与矿山使用的设备数量有关,与开采班制和工种定员规则有关。在条件允许的情况下,可采用每天两班制生产,尽量保持每台串珠锯1.3个操作工的合理定员编制;提高串珠锯操作工的操作工艺水平,缩短锯机安装、调整、穿引和连接串珠绳的辅助时间,也是降低人员工资成本的途径。

      (6)其他设备使用费成本

      提高挖掘机、装载机等工程机械的设备完好率,科学合理地安排剥离与开采作业的协调工作等,都能够降低工程机械的使用成本。

      目前翡翠绿花岗石矿山已经形成四个主开采台阶,今年的目标是将其分解成六个高度6一8m的开采台阶,每个开采台阶工作面的长度60一100m。当全部开采台阶的作业面形成后,可考虑在合适的位置安装一台臂长40m,最大起吊重量30吨的桅杆吊,用于串珠锯、大孔凿岩机以及荒料的吊装和位移;将挖掘机专门用于开采剥离、辅助分离体翻倒和大分离体原地转动等作业,减少目前为完成上述操作,挖掘机等工程机械穿行于各台阶之间的工作量,从而降低工程机械燃油消耗和其他使用成本。

      (7)电费成本

      编制合理的串珠锯操作规程,提高锯机操作人员的素质和自觉性,杜绝串珠锯空转锯切现象。采用电动空压机时,缩短空压站与钻孔作业面之间的距离,检修送风管路及每个连接环节,消除漏气现象。上述措施都可减少空压机的电能消耗。

      (8)开采设备的维修和辅助材料消耗成本

      选择质量可靠、性能稳定的串珠锯和大孔凿岩机,可减少开采机械停机和维修的成本。

      9)提高钻孔的准确度

      提高交汇钻孔的贯通率,争取达到90%以上;保证交汇点的贯通质量,使交汇孔的贯通量不得小于最小钻孔直径的60%;可降低钻凿补充孔的耗气成本(电费),人员的工资成本,因穿引串珠绳耗费过长的时间,而增加的额外人工成本。

      (10)钎杆钻头消耗成本

      选择质量好的钻头,提高钻工磨制钎头的技术水平,以及钻孔技能。例如磨制钻头韧口角度、中心线对称度的准确性,钻孔通过不同矿体条件(裂隙、夹层、包裹体等)的层位时,如何正确操作凿岩机等,不仅可降低钻头钎杆消耗,还可提高钻孔准确度。

      (11)排土成本

      为排除矿山剥离出的渣土、碎石而城市的运输成本,与渣土场与矿山的距离、矿山开拓运输系统的建立和布局有关。可以通过合理布局矿山开拓运输系统,选择合适的渣土场,修筑坡度合适的渣土运输道路,可控制渣土排除的成本支出。

      (12)山本费

      该项成本与国家的有关政策,矿山所在地政府的政策有关,每个矿山都有一个固定的成本支出,总成本随着荒料产量的提高而增加。

      从表面上看,采用机械化方法开采花岗石,尤其是采用金刚石串珠锯部分锯切或全锯切开采花岗石,似乎成本很高。但经过两年多的开采实践,我们的体会是,石材开采必须按照《石材露天矿山技术规范》所要求的步骤进行,只要做到科学探查,规划开采,严格矿山管理,完善机械化开采工艺规程,提高员工的操作技能,开采成本是可以控制和降低的。