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一、三立達(dá)翡翠綠花崗石礦山簡(jiǎn)介

廈門(mén)新安德集團(tuán)發(fā)展有限責(zé)任公司開(kāi)發(fā)的三立達(dá)翡翠綠花崗石礦山,位于福建省南平市東南110°方位,距南平市區(qū)58km,離最近的赤門(mén)鄉(xiāng)尤山村1.5km。

礦體賦存于中元古界馬面山群東巖組下段第二、第四巖性段之斜長(zhǎng)透輝石變粒巖中,其產(chǎn)狀受地層的層位及其變質(zhì)程度控制,礦體呈層狀、似層狀;走向近東西,向北傾,傾角25～30°。礦體沿傾向延伸大于100m;沿東西走向延長(zhǎng)400m,厚度10～85m,礦區(qū)面積0.6481平方公里;已探明的地質(zhì)儲(chǔ)量29萬(wàn)多m3,遠(yuǎn)景儲(chǔ)量超過(guò)50萬(wàn)m3。巖性以條紋、條帶狀暗綠色斜長(zhǎng)透輝石變粒巖和透輝鉀長(zhǎng)變粒巖為主,外觀顏色以灰綠、暗綠色為主色,夾雜粉紅、灰白、黃綠色,配以形態(tài)各異的揉皺狀條紋、條帶,構(gòu)成一幅幅美麗生動(dòng)的畫(huà)面,極具裝飾特色。礦石按花色可分為C1、C2、C3及“銀河金”四個(gè)品種。按礦體分布位置,自東向西分為Ⅰ—Ⅲ號(hào)三個(gè)礦體,其間為規(guī)模較大的斷裂破碎帶斷隔。單個(gè)礦體長(zhǎng)度62～180m,厚度10～85m,賦存標(biāo)高540～640m。礦體與南緣的鉀長(zhǎng)花崗巖的侵入和熱液蝕變密切相關(guān)。

該石材品種已申請(qǐng)國(guó)家編號(hào)G3597,經(jīng)國(guó)家建筑材料工業(yè)石材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)試,體積密度3.07(g/cm3),干燥壓縮強(qiáng)度338.5(MPa),干燥彎曲強(qiáng)度21.5(MPa),水飽和彎曲強(qiáng)度20.6(MPa),吸水率0.04%,肖氏硬度64。該品種石材的最大特點(diǎn)是致密堅(jiān)硬,磨拋后光澤度可輕易達(dá)到100度以上,是高檔的花崗石飾面石材品種。w

2開(kāi)采工藝方法選擇

因?yàn)槿⑦_(dá)翡翠綠花崗石的劈裂性極差,曾經(jīng)歷了黑火藥爆破結(jié)合人工打楔劈裂的原始開(kāi)采方法,開(kāi)采出的荒料不能成型,爆傷裂隙嚴(yán)重,荒料率僅為3%,不僅開(kāi)采荒料的質(zhì)量低下,還造成了礦體的嚴(yán)重破壞。

該公司接手開(kāi)采初期,曾使用過(guò)人工排孔鑿巖,結(jié)合導(dǎo)爆索控制爆破,或者水泥膨脹劑等普通花崗石開(kāi)采工藝,均未取得良好的開(kāi)采效果。

從2005年開(kāi)始,結(jié)合該品種花崗石礦體和石材的特性,使用了金剛石串珠鋸全鋸切開(kāi)采工藝方法,取得了成功。開(kāi)采荒料率由原來(lái)的5%一7%,提高到30%一33%。2005年度開(kāi)采砂鋸料的長(zhǎng)度和高度均超過(guò)2.4和1.4m,平均體積5m3,最大砂鋸料體積9m3。砂鋸料所占比例65%,圓盤(pán)鋸荒料所占比例30%。

2006年度仍然采用金剛石串珠鋸全鋸切無(wú)爆破的開(kāi)采工藝,但增加了龍門(mén)切機(jī)鋸切和人工鉆鑿排孔、水泥型膨脹劑劈裂分解的方法,進(jìn)行部分分離體石料的分割和荒料的整形處理,以減少金剛石串珠繩的消耗,降低開(kāi)采成本。因?yàn)?006年礦山處于礦體覆蓋層剝離、形成規(guī)則開(kāi)采臺(tái)階的規(guī)劃整理階段,開(kāi)采荒料率雖然達(dá)不到2005年的水平,但也達(dá)到11.2%0圖1是三立達(dá)翡翠綠花崗石礦山圖片。

正常開(kāi)采時(shí),分臺(tái)階高度6一8m,剝離階段臺(tái)階高度2一4m;分離體最大切割規(guī)格6x6x8m=288m3。一般砂鋸荒料規(guī)格為,長(zhǎng)2.6x高1.7x厚1.5m=6.6m3;最大荒料規(guī)格為,長(zhǎng)3.2x高2、厚2m=12.8m3;如果用戶(hù)有特殊規(guī)格尺寸的荒料需求,礦山還可生產(chǎn)更大規(guī)格的荒料。

3開(kāi)采成本構(gòu)成

根據(jù)本礦山的具體情況,將荒料的開(kāi)采成本分成直接成本和間接成本兩大類(lèi)。

直接成本是指與荒料開(kāi)采直接有關(guān)的成本,內(nèi)容包括:直接參與開(kāi)采作業(yè)的人員工資成本,例如串珠鋸、鑿巖機(jī)的操作者和不脫產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)管理人員的工資成本;串珠鋸和鑿巖機(jī)(電動(dòng)式空壓機(jī)驅(qū)動(dòng))的電耗成本;金剛石串珠繩的消耗、鑿巖機(jī)釬桿和釬頭的消耗成本;串珠鋸、鑿巖機(jī)、空壓機(jī)的維修成本;火工材料以及與開(kāi)采有關(guān)的低值易耗品成本。

間接成本包括:挖掘機(jī)、裝載機(jī)、礦山用車(chē)輛的燃油費(fèi)成本;操作這些設(shè)備的人員工資費(fèi)和維修費(fèi)成本;需要交納地方的山本費(fèi)、資源補(bǔ)償費(fèi)、征地賠償費(fèi)等成本;剝離和開(kāi)采需要清運(yùn)的渣土和碎石的費(fèi)用成本;礦山運(yùn)轉(zhuǎn)需要的管理費(fèi)成本;礦山建設(shè)的前期投人折舊費(fèi)成本;以及將荒料從礦山運(yùn)抵廈門(mén)(大約500km)的運(yùn)費(fèi)成本。

4開(kāi)采成本分析

該公司對(duì)開(kāi)采成本的分析,是建立在05和06年度,使用金剛石串珠鋸全鋸切方法,開(kāi)采翡翠綠花崗石的開(kāi)采成本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。

(1)荒料的產(chǎn)量和荒料率

05年和06年翡翠綠花崗石礦山荒料開(kāi)采的年產(chǎn)量和荒料率,06年荒料的產(chǎn)量比05年提高了大約30%。產(chǎn)量的增加是因?yàn)?6年度的純開(kāi)采作業(yè)時(shí)間(除去雨季、假期、設(shè)備維修等天數(shù),實(shí)際大約280天)比05年度增加了大約10%,06年度投人開(kāi)采作業(yè)的串珠鋸也增加到了4臺(tái);06年度工人基本掌握了串珠鋸的開(kāi)采工藝,熟練程度提高。

以采用串珠鋸全鋸切法開(kāi)采翡翠綠花崗石為例,在開(kāi)采臺(tái)階已經(jīng)形成,每個(gè)開(kāi)采工作面上保證至少有一臺(tái)串珠鋸作業(yè)的條件下,如果按照每年300天工作,每天平均1.5個(gè)班制生產(chǎn)計(jì)算,每臺(tái)串珠鋸的年產(chǎn)量估計(jì)可以達(dá)到700w800m3。因?yàn)轸浯渚G是一種非常硬且韌、難于鋸切的石材,所以串珠鋸的單產(chǎn)不是很高,如果開(kāi)采石灰石類(lèi)的米黃系列品種石材,估計(jì)單臺(tái)串珠鋸的年產(chǎn)量至少可以達(dá)到開(kāi)采翡翠綠花崗石年產(chǎn)量的3一4倍。

06年度開(kāi)采荒料率只有05年的三分之一,這是因?yàn)?6年度大量礦山工作是處于為形成臺(tái)階式開(kāi)采布局的開(kāi)采剝離階段,雖然根據(jù)風(fēng)化層和破碎層的具體情況,采取了最大限度回收荒料的措施,但對(duì)荒料率的影響是很大的。

(2)直接開(kāi)采成本分析

這兩年直接開(kāi)采成本的絕對(duì)值是基本相等的。從中可以看出,在串珠鋸全鋸切開(kāi)采翡翠綠花崗石時(shí),串珠繩的消耗幾乎占了直接開(kāi)采成本的一半,操作人員的工資占了大約四分之一,電費(fèi)和維修材料費(fèi)占直接開(kāi)采成本的比例大約在10%一15%之間,鉆頭和釬桿的消耗只占直接開(kāi)采成本的1.6%一2.6%。

06年度礦山雖然調(diào)整提高了開(kāi)采員工的工資水平,但單位開(kāi)采成本中工資這部分所占的比例不僅沒(méi)有提高,還有大約1.9%的降幅,這時(shí)因?yàn)樘岣唛_(kāi)采效率的結(jié)果。

該公司在05年串珠繩消耗指標(biāo)的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同串珠繩企業(yè)能夠達(dá)到的串珠繩壽命的實(shí)際情況,制定了一套按照不同的鋸切效率,以鋸切統(tǒng)計(jì)數(shù)核定付款的標(biāo)準(zhǔn),使串珠繩的實(shí)際消耗成本得以控制。這一方法得到串珠繩生產(chǎn)企業(yè)的積極配合,也激勵(lì)了他們提高串珠繩質(zhì)量的積極性,使得串珠繩的鋸切壽命和效率指標(biāo)都有所提高。

06年電費(fèi)比05年增加了大約33%,主要原因是06年度在礦山安裝了一臺(tái)龍門(mén)切機(jī)用于孤石的修整,所修整的荒料未列人串珠鋸開(kāi)采的荒料統(tǒng)計(jì)數(shù)中,但電費(fèi)卻計(jì)人串珠鋸的消耗所致。正常情況下,電費(fèi)成本應(yīng)該占直接開(kāi)采成本的10%左右。鉆頭鉆桿消耗的成本比例只占直接開(kāi)采成本的1.6%-2.6%,對(duì)直接開(kāi)采成本的影響有限。

所以采用串珠鋸全鋸切開(kāi)采翡翠綠花崗石的直接成本中,串珠繩的消耗占主導(dǎo)地位;其次是人員工資和電費(fèi)消耗,這三項(xiàng)成本占據(jù)了總開(kāi)采成本的86%左右(06年是85.6%,05年是87.6%)。在考慮是否采用全鋸切方法開(kāi)采花崗石時(shí),首先要核算出串珠繩鋸切該石材的壽命和效率,他們直接影響到串珠繩的消耗成本和串珠鋸的電費(fèi)消耗成本。

(3)間接開(kāi)采成本分析

運(yùn)輸費(fèi)和折舊費(fèi)成間接開(kāi)采單項(xiàng)成本占間接開(kāi)采成本比例對(duì)照表本是間接開(kāi)采成本的最大支出,各占間接開(kāi)采成本的32%一35%左右。工程機(jī)械類(lèi)的其余設(shè)備使用成本占間接開(kāi)采成本的12%左右,礦山管理費(fèi)占間接成本的15%,05年和06年這兩項(xiàng)成本變化不大。

除因06年度規(guī)劃開(kāi)采臺(tái)階使礦山剝離量加大,引起排土成本增加外,06年度其余單項(xiàng)間接成本都比05年有所降低,降低的幅度見(jiàn)表4。06年度折舊成本和管理成本的降低,得益于荒料產(chǎn)量的提高;其他設(shè)備使用成本的降低,是因?yàn)?6年度工程機(jī)械保養(yǎng)維修工作到位,維修成本大幅度降低;運(yùn)輸成本的降低,是由于06年度的荒料全部為串珠鋸開(kāi)采,荒料的不規(guī)則系數(shù)(毛方體積與驗(yàn)收體積的比值)較05年相比降低許多;因?yàn)樾略翀?chǎng)征用的土地補(bǔ)償費(fèi),是05年支付的,06年度只支付開(kāi)采荒料的部分,所以06年度山本費(fèi)有較大幅度的降低。

05年和06年度直接開(kāi)采成本的絕對(duì)值基本相等,但06年度總的開(kāi)采成本比05年度降低了大約25%,所以引起06年度直接開(kāi)采成本占開(kāi)采總成本的比例有所提高。

串珠鋸全鋸切開(kāi)采翡翠綠花崗石的主要成本是折舊費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)、串珠繩消耗和礦山管理費(fèi)成本。其中折舊費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)和礦山管理費(fèi)這三項(xiàng)成本,占據(jù)了開(kāi)采總成本的55--60%(05年占61.5%,06年占55.3%),因?yàn)檫@三項(xiàng)成本與礦山開(kāi)采的前期投人、礦山外部條件、地理位置條件和礦山管理方式有關(guān),不同礦山這三項(xiàng)成本都是不同的。

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礦山的管理費(fèi)占總成本的10%左右,而且兩年中基本沒(méi)有變化。排土成本主要與開(kāi)采作業(yè)中的剝離工程有關(guān),不同礦體條件該成本所占的比例也不同。山本費(fèi)與國(guó)家有關(guān)政策和礦山所在地區(qū)的政府政策有關(guān)。所以在進(jìn)行開(kāi)采成本分析時(shí),這幾項(xiàng)成本可不予考慮,只需分析研究直接開(kāi)采成本的影響因素即可。

5降低開(kāi)采成本途徑

從上面的分析得知,占據(jù)開(kāi)采成本主要部分是荒料運(yùn)輸成本、折舊成本、管理費(fèi)用成本和串珠繩消耗成本。根據(jù)目前礦山的實(shí)際情況,以及05和06年度串珠鋸全鋸切開(kāi)采成本的統(tǒng)計(jì),針對(duì)影響全鋸切方法開(kāi)采翡翠綠花崗石的成本因素,提出如下降低開(kāi)采成本的建議。

(1)荒料的產(chǎn)量

荒料的產(chǎn)量與開(kāi)采的折舊和管理費(fèi)成本有關(guān),提高產(chǎn)量可降低開(kāi)采成本中一些固定支出的成本,例如管理費(fèi)用成本,折舊費(fèi)用成本。由于工藝技術(shù)的日益成熟,以及礦體臺(tái)階的形成,可以通過(guò)進(jìn)一步提高每臺(tái)串珠鋸的生產(chǎn)效率,或者適當(dāng)補(bǔ)充一些串珠鋸,來(lái)提高荒料的產(chǎn)量。

(2)運(yùn)費(fèi)成本

荒料的運(yùn)輸費(fèi)用與荒料運(yùn)抵目的地與礦山之間的距離有關(guān),除去燃料費(fèi)、過(guò)路費(fèi)調(diào)整等因素的影響外,影響運(yùn)費(fèi)成本的主要因素是荒料的不規(guī)則系數(shù)。串珠鋸全鋸切開(kāi)采出的荒料,不規(guī)則系數(shù)可保持在1.15以下;排孔鑿巖結(jié)合導(dǎo)爆索控制爆破開(kāi)采時(shí),荒料的不規(guī)則系數(shù)一般是1.3一1.4,有時(shí)甚至達(dá)到1.6;后者將比前者在運(yùn)費(fèi)上增加大約30%。所以在礦山對(duì)荒料整形處理,可以降低荒料的運(yùn)輸成本。

(3)開(kāi)采荒料率

礦山的開(kāi)采荒料率的高低,可影響到排土和其他設(shè)備使用成本。提高荒料率,可以降低工程機(jī)械使用的成本費(fèi)用,以及渣土排放所支出的成本,因?yàn)樵趧冸x量相同的條件下,開(kāi)采荒料率越高,產(chǎn)出的荒料數(shù)量就越多,這兩項(xiàng)成本也就越低。

(4)串珠繩消耗成本

串珠繩消耗是直接開(kāi)采成本的主要部分,幾乎占據(jù)直接開(kāi)采成本的50%?？陀^上應(yīng)尋找合適的串珠繩供應(yīng)商,選擇性能、質(zhì)量好的串珠繩產(chǎn)品。當(dāng)串珠繩的指標(biāo)與理想性能指標(biāo)有差距時(shí),可按照不同鋸切效率分檔,制定一套暫行的、按照串珠繩實(shí)際使用壽命計(jì)算的支付標(biāo)準(zhǔn)。待壽命指標(biāo)達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)后,再逐步提高鋸切效率的指標(biāo),最終形成一套科學(xué)、合理、供需雙方都能接受的串珠繩付款結(jié)算辦法。主觀上應(yīng)要求串珠鋸操作工嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,遵守導(dǎo)向輪、串珠繩的使用規(guī)定,保證串珠繩的使用壽命和切割效率的最大發(fā)揮。

(5)開(kāi)采人員的工資成本

開(kāi)采人員的工資成本與礦山使用的設(shè)備數(shù)量有關(guān),與開(kāi)采班制和工種定員規(guī)則有關(guān)。在條件允許的情況下,可采用每天兩班制生產(chǎn),盡量保持每臺(tái)串珠鋸1.3個(gè)操作工的合理定員編制;提高串珠鋸操作工的操作工藝水平,縮短鋸機(jī)安裝、調(diào)整、穿引和連接串珠繩的輔助時(shí)間,也是降低人員工資成本的途徑。

(6)其他設(shè)備使用費(fèi)成本

提高挖掘機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械的設(shè)備完好率,科學(xué)合理地安排剝離與開(kāi)采作業(yè)的協(xié)調(diào)工作等,都能夠降低工程機(jī)械的使用成本。

目前翡翠綠花崗石礦山已經(jīng)形成四個(gè)主開(kāi)采臺(tái)階,今年的目標(biāo)是將其分解成六個(gè)高度6一8m的開(kāi)采臺(tái)階,每個(gè)開(kāi)采臺(tái)階工作面的長(zhǎng)度60一100m。當(dāng)全部開(kāi)采臺(tái)階的作業(yè)面形成后,可考慮在合適的位置安裝一臺(tái)臂長(zhǎng)40m,最大起吊重量30噸的桅桿吊,用于串珠鋸、大孔鑿巖機(jī)以及荒料的吊裝和位移;將挖掘機(jī)專(zhuān)門(mén)用于開(kāi)采剝離、輔助分離體翻倒和大分離體原地轉(zhuǎn)動(dòng)等作業(yè),減少目前為完成上述操作,挖掘機(jī)等工程機(jī)械穿行于各臺(tái)階之間的工作量,從而降低工程機(jī)械燃油消耗和其他使用成本。

(7)電費(fèi)成本

編制合理的串珠鋸操作規(guī)程,提高鋸機(jī)操作人員的素質(zhì)和自覺(jué)性,杜絕串珠鋸空轉(zhuǎn)鋸切現(xiàn)象。采用電動(dòng)空壓機(jī)時(shí),縮短空壓站與鉆孔作業(yè)面之間的距離,檢修送風(fēng)管路及每個(gè)連接環(huán)節(jié),消除漏氣現(xiàn)象。上述措施都可減少空壓機(jī)的電能消耗。

(8)開(kāi)采設(shè)備的維修和輔助材料消耗成本

選擇質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的串珠鋸和大孔鑿巖機(jī),可減少開(kāi)采機(jī)械停機(jī)和維修的成本。

9)提高鉆孔的準(zhǔn)確度

提高交匯鉆孔的貫通率,爭(zhēng)取達(dá)到90%以上;保證交匯點(diǎn)的貫通質(zhì)量,使交匯孔的貫通量不得小于最小鉆孔直徑的60%;可降低鉆鑿補(bǔ)充孔的耗氣成本(電費(fèi)),人員的工資成本,因穿引串珠繩耗費(fèi)過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間,而增加的額外人工成本。

(10)釬桿鉆頭消耗成本

選擇質(zhì)量好的鉆頭,提高鉆工磨制釬頭的技術(shù)水平,以及鉆孔技能。例如磨制鉆頭韌口角度、中心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)度的準(zhǔn)確性,鉆孔通過(guò)不同礦體條件(裂隙、夾層、包裹體等)的層位時(shí),如何正確操作鑿巖機(jī)等,不僅可降低鉆頭釬桿消耗,還可提高鉆孔準(zhǔn)確度。

(11)排土成本

為排除礦山剝離出的渣土、碎石而城市的運(yùn)輸成本,與渣土場(chǎng)與礦山的距離、礦山開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng)的建立和布局有關(guān)?？梢酝ㄟ^(guò)合理布局礦山開(kāi)拓運(yùn)輸系統(tǒng),選擇合適的渣土場(chǎng),修筑坡度合適的渣土運(yùn)輸?shù)缆?可控制渣土排除的成本支出。

(12)山本費(fèi)

該項(xiàng)成本與國(guó)家的有關(guān)政策,礦山所在地政府的政策有關(guān),每個(gè)礦山都有一個(gè)固定的成本支出,總成本隨著荒料產(chǎn)量的提高而增加。

從表面上看,采用機(jī)械化方法開(kāi)采花崗石,尤其是采用金剛石串珠鋸部分鋸切或全鋸切開(kāi)采花崗石,似乎成本很高。但經(jīng)過(guò)兩年多的開(kāi)采實(shí)踐,我們的體會(huì)是,石材開(kāi)采必須按照《石材露天礦山技術(shù)規(guī)范》所要求的步驟進(jìn)行,只要做到科學(xué)探查,規(guī)劃開(kāi)采,嚴(yán)格礦山管理,完善機(jī)械化開(kāi)采工藝規(guī)程,提高員工的操作技能,開(kāi)采成本是可以控制和降低的。