某铜矿采充综合成本分析研究

安徽省某铜矿 2017 年 7 月试生产，采用高阶段空场嗣后充填采矿法进行回采，至 2019 年 10 月共计采出矿量 460 万 t。矿山充填系统从 2019 年 6月开始运行，截止到 2019 年 10 月，累计充填采空区 9.54 万 m3 ，该矿山其它采场暂未充填[9-10]。

1.1 采矿方法简介

根据该矿山矿体赋存参数和矿岩稳定性，确定阶段高度 60~120 m，采场长度为矿体厚度。__步骤回采矿柱宽度 20 m，采用尾砂胶结充填。第二步骤回采矿房宽度 34 m，阶段高度 60 m，全尾砂或废石嗣后充填采场。当局部地段存在不良结构面和软弱破碎段时，试验研究可靠的安全技术措施，确保采场的稳定性。胶结充填体底部的设计强度要求 R28≥2.1MPa，充填体灰砂比约为 1:6;中央高度(30 m 高度处)的设计强度要求 R28≥1.5 MPa，预计充填体灰砂约比为 1:8，其它部位可以采用较低的灰砂比，预计总体综合灰砂比为 1:8。

1.2 充填系统简介

矿山充填站的布置形式采用地面集中式，具体位置在副井的东北边约 60 m 的地方。地面充填站采用浓密机+立式水泥仓+立式搅拌桶搅拌自流输送工艺。选厂全尾砂输送至充填搅拌站浓密机，充填时，从浓密机中放出尾砂，胶结充填时按一定比例加入水泥及其它胶凝材料代用品，经搅拌后通表+52～−410 m 充填钻孔自流输送到井下−410 m井石门，经−410 m 中段倒段减压后进入−410～−530 m 充填钻孔，最后经−530 m 中段倒段后进入−530～−650 m 充填钻孔，在−650 m 中段充填采场空区。日充填砂浆量为 7408 m3 。考虑到备用和采充不平衡等情况，设 4 套 100 m3 /h 的充填料制备系统。工作制度：每年工作 330 d，每天 3 班，每班 8h。采用连续充填，考虑检修等情况，实际时间按 20 h 计算。

2 采矿成本

采矿直接成本是按采矿环节分别计算，然后汇总成采矿直接成本。按性质和来源包含采切成本、凿岩成本、爆破成本、出矿成本和人工工资及附加。通过对 3 个试验采场进行模拟推演得出该矿山采矿直接成本[11]。

2.1 试验采场概况

分别对 F205、F201、F103 三个试验采场进行采矿成本分析。其中 F205 试验采场位于 2 号盘区5# 采场，−705～−650 m 之间，矿体水平厚度大，下盘倾角 65°～90°;F201 试验采场位于 2 号盘区 1#采场，−705～−650 m 之间，矿体形态较规整，矿体中间有大块夹石，下盘倾角 50°以上;F103 试验采场位于 1# 盘区，−770～−705 m 之间，矿体形态较规整，矿体中间有大块夹石，下盘倾角 50°以上。3个试验采场均选用大直径垂直深孔阶段矿房嗣后充填采矿法，采场垂直矿体走向布置。

2.2 采矿直接成本计算

(1)采切成本。试验采场采切工程主要包括上部凿岩硐室、拉底巷道、出矿巷道、出矿进路和切割天井等工程。根据矿山 2019 年采切工程单价进行核算，F205 试验采场采切工程量合计 932.0 m(14318.03 m³)，采切成本合计 305.0 万元，吨矿采切成本 10.41 元;F201 试验采场采切工程量合计934.6 m(14358.75 m³)，采切成本合计 306.0 万元，吨矿采切成本 15.04 元;F103 试验采场采切工程量合计 994.8 m(14388.3 m³)，采切成本合计 315.74万元，吨矿采切成本 9.42 元。

(2)凿岩成本。试验采场凿岩成本由中深孔凿岩成本和深孔凿岩成本两部分构成，根据采场布孔设计及现场收集的凿岩单价，F205 试验采场凿岩成本合计 193.39 万元，折合吨矿凿岩成本 6.60 元;F201 试验采场凿岩成本合计 97.54 万元，折合吨矿凿岩成本 4.80 元;F201 试验采场凿岩成本合计164.50 万元，折合吨矿凿岩成本 4.91 元。

(3)爆破成本。爆破成本主要由爆破器材消耗构成，包括炸药、雷管、导爆索等，依据爆破领料单及该矿山民爆器材结算价，可计算 F205 试验采场爆破成本为88.70万元，折合吨矿爆破成本3.03元;F201 试验采场爆破成本为 56.25 万元，折合吨矿爆破成本 2.77 元;F103 试验采场爆破成本为76.30 万元，折合吨矿爆破成本 2.27 元。

(4)出矿成本。根据该矿山出矿单价及矿山生产能力核算试验采场出矿单价为 38.49 元/t，F205试验采场出矿量 29.32 万 t，可得 F205 试验采场出矿成本为 1128.48 万元;F201 试验采场出矿量 20.34万 t，可得 F201 试验采场出矿成本为 782.94 万元;F103 试验采场出矿量 33.51 万 t，可得 F201 试验采场出矿成本为 1289.93 万元。

(5)人工工资及附加。该矿山采切、凿岩、出矿均外包给施工队，其成本包含人工工资。因此，试验采场人工工资及附加主要由爆破人工工资及附加构成。依据爆破统计数据结合现场收集到的人工工资，可计算 F205 试验采场人工工资及附加合计 47.18 万元，折合吨矿人工工资及附加 1.61 元;F201 试验采场人工工资及附加合计 36.09 万元，折合吨矿人工工资及附加 1.77 元;F103 试验采场人工工资及附加合计 42.95 万元，折合吨矿人工工资及附加 1.28 元。

2.3 采矿成本分析

将 3 个试验采场采矿直接成本进行汇总，得到试验采场采矿直接成本对比表，见表 1。(1)从表 1 中可以看出，出矿成本占直接成本的比重较大。可通过加强生产组织，更换大型、高效的机械设备等方式提高出矿效率，降低出矿成本。(2)F205 试验采场凿岩成本较其他采场偏差较大，主要原因：一是在凿岩设计结束后会对矿界进行修正，导致矿量发生变化，影响凿岩成本;二是作为试验采场前期凿岩工作由于施工组织等原因造成部分炮孔浪费。(3)F205 试验采场爆破成本波动较大，炸药单耗较高。影响其变化的主要原因是现场生产中爆破材料领料会超过设计量，爆破后未对剩余的爆破材料进行退库，造成爆破成本增加，建议在后续生产中加强爆破生产组织，减少爆破材料的浪费，降低爆破成本。