基本介紹
- 中文名：開採方案
- 外文名：recovery scheme
- 門類：能源開採
- 形式：書面檔案
- 審核部門：各級地礦行政管理機關
- 作用：為實際開採提供政策和技術條件
範本,設計舉例,
範本
一、概述
（一）項目名稱、隸屬關係及礦山位置。
1、項目名稱、隸屬關係。
2、項目位置、交通、地理概況；插圖：交通位置圖或交通位置示意圖。
3、項目建設外部條件及開發現狀。如：為正在生產的擴層擴界或資源整合礦山，應說明礦山的現狀、特點及存在的主要問題。
4、建設（承辦）單位概況及企業性質。
（二）編制依據
1、簡述項目前期工作進展情況及與有關方面對項目的意向性協定情況。
2、列出開發利用方案編制所依據的主要基礎性資料的名稱。如經儲量管理部門認定的礦區地質勘探報告、選礦試驗報告、加工利用實驗報告、工程地質初評資料、礦區水文資料和供水資料等。對改、礦建礦山應有生產實際資料，如礦山總平面現狀圖、礦床開拓系統圖、采場現狀圖和主要採選設備清單等。
二、礦產品需求現狀與預測
（一）該礦產在國內外需求情況和市場供應情況
1、礦產品現狀及加工利用趨向。
2、國內外近、遠期的需求量及主要銷向預測。
（二）產品價格分析
1、國內外礦產品價格現狀。
2、礦產品價格穩定性及變化趨勢。
三、礦產資源概況
（一）礦區總體概況
1、礦區總體規劃情況。
2、礦區礦產資源概況。
3、該設計與礦區總體開發的關係。
（二）該設計項目的資源概況
1、礦床地質及構造特徵。
2、礦床開採技術條件及水文地質條件。
3、礦山資源儲量情況。
4、對地質勘探報告的評述。
四、主要建設方案的確定
（一）開採方案
1、開採範圍、可利用資源儲量和采出資源儲量確定
根據地質報告提交並經國土資源部門評審備案的地質資源量和國土資源部門批准劃定的礦區範圍，確定可利用的礦體，同時說明不可利用礦體及其不可利用原因。最終確定可作為設計的地質資源量和可以采出的地質資源量。對有共生和伴生的礦產，必須體現綜合開採和綜合利用的原則。
2、建設規模、產品方案
（1）可能達到的建設規模。
（2）推薦規模方案的簡要論證（兩個以上方案比較；確定的生產規模大於等於對不同礦種規定的最小生產規模）。
（3）可供選擇的產品方案。
（4）推薦產品方案簡要論證。
3、礦床開採方式
根據礦體賦存情況及開採技術條件等因素，對礦床的開採方式進行分析研究。對於採用露天開採或地下開採優勢不明顯的礦床，應進行開採方式的技術經濟比較，確定最佳方案。當採用露天和地下聯合開採是，應確定二者的合理分布界線及闡明其在實踐上和空間上的互相關係。
4、開拓運輸方案及廠址選擇
（1）根據礦區地形條件和礦床賦存條件，同時考慮工程地質條件和水文地質條件的不利影響因素以及環保要求，提出開拓方式的技術方案比較，最終確定開拓方案和開拓系統，包括：確定井筒位置坐標、井口標高、進出車方位角、井筒斷面、井筒深度以及支護形式和支護措施；確定開採中段高度和中段劃分；確定井筒的使用功能（如主井、副井、風井等）及安全出口；確定井下運輸方式（根據生產規模、運輸距離等條件確定機械運輸還是人工推車運輸）。
（2）根據地表地形條件、外部運輸道路條件以及井口位置、確定工業場地和設施布局，內部運輸及道路等。廠址選擇應提出方案比較：進行技術和經濟論證後，推薦合理的廠址方案。
5、礦山機械
（1）提升方案及設施配置
確定提升方式和提升方案，選擇提升設備和提升機型號、提升機配電功率等與提升有關的輔助設施和設備。
（2）排水方案及設施配置
確定排水方案、選擇水泵型號、數量、排水管道。
（3）通風方案及設施配置
確定通風設備和設施。
（4）壓氣設施
確定壓氣機及其機站位置，選擇壓氣設備和壓氣管道。
（二）防治水方案
當礦床水文地質條件複雜或有徑流大量滲漏時，需採取地下和地表的防治水措施，以確保全全生產，應進行全面防治水方案的綜合比較，並提出推薦方案。
五、礦床開採
（一）露天開採
1、露天開採境界：闡明圈定露天開採境界的原則、方法及所採用的經濟合理剝采比；
2、確定露天采場最終邊坡要素；
3、圈定露天開採境界，應進行不同境界方案比較，確定最優境界。
4、礦山工作制度、生產能力及驗證。
5、采剝工作：確定采剝工作主要工藝過程及采剝工作面主要結構參數，計算年采剝總量及生產剝采比。
6、主要設備選型：選擇采、剝、運主要工藝設備。
7、廢石綜合利用（處理）方案。
（二）地下開採
1、確定礦區開採總順序並闡明首采地段選擇的原則和依據。
2、驗證可能達到的生產能力和推薦的生產能力。
3、利用遠景儲量擴大生產能力或延長礦山生產年限的可能性。
4.開採崩落範圍的確定。
5.採礦方法及其選擇
（1）簡述開採技術條件和水文地質條件對採礦方法選擇的影響。
（2）採礦方法的選擇和比較，論證推薦採礦方法對資源充分利用的合理性。
6、礦塊的結構參數及礦井、採區、礦塊（工作面）的採礦回採率。
（三）井下爆破器材設施
根據生產規模及爆破器材用量和開拓系統、生產規模及有關規定確定井下爆破器材庫，對不便於設爆破器材庫的礦山應提出其他方案的供應措施。
（四）確定基建工程量及基建時間。
六、選礦及尾礦設施
（一）選礦方案
1、選礦實驗研究及評價。
選礦實驗研究主要成果，並對其做出技術經濟評價，指出存在問題及今後工作意見；大、中型礦山應進行工業或半工業實驗結果，應有加工評價實驗結論。
2、根據選礦試驗研究結果及評價資料提出推薦的選礦方案。
3、對難選礦種，根據已掌握的技術確定是否需要建中間試驗廠，並提出擬建規模、工藝流程和主要設備選擇。
（二）尾礦設施
1、初步確定尾礦量並簡述尾礦品位及其他特徵。對於因技術或市場原因暫不能利用的礦產，應有保護的措施。
2、尾礦庫址選擇（應具有壩址選擇階段的工程地質資料）。
3、尾礦綜合利用構想。
4、尾礦水的處理利用。
七、供配電
根據礦山用電設施、設備以及供電負荷等級確定供電電源、供電負荷以及供電系統，井下開採必須採用雙電源供電。
八、環境保護
（一）礦山地質環境報告
1、對採礦引起的地質災害，如崩塌、滑坡、土石流、尾礦垮壩等應做出評價，並提出切實可行的監測預防措施。
2、對採礦引起的區域地質條件做出影響評價。
3、露天開採應做邊坡穩定性評價；坑采的，應作采空塌陷範圍預測。
4、礦山閉坑時對造成的地質災害提出處理措施。
（二）礦山環境影響報告書、水土保持和土地復墾方案應按國家有關規定編寫相應的內容
九、投資估算及技術經濟評價
（一）根據基建工程量、設備設施等估算項目建設投資，簡述投資構成，附投資構成及估算表。
（二）根據產品產量、產品價格計算銷售收入，根據動力、材料消耗以及工人工資等計算生產成本（附材料消耗及成本計算表）；根據國家財務和稅收政策等有關規定、計算利稅額、所得稅、稅後利潤以及投資返本年限等技術經濟指標（附綜合主要技術經濟指標表）。
十、開發方案簡要結論
（一）設計利用礦產資源儲量和根據礦床規模確定的設計生產規模及礦山服務年限
（二）產品方案
（三）廠址及開拓運輸方案
（四）采、選工藝及其他技術方案（如礦機、供電等）
（五）綜合回收、綜合利用方案
（六）主要技術經濟指標
附：綜合主要技術經濟指標表
（七）對工程項目扼要綜合評價
（八）存在的主要問題及建議
十一、礦山安全設施及措施要求
（一）根據礦山建設條件及生產特點，分析存在的主要危險、有害因素
（二）確定應配套的安全設施以及應採取的對策措施
（三）提出安全管理要求
（四）評價安全可靠性及安全預期效果
十二、附圖
1、開拓系統縱投影圖
2、帶有礦區範圍、崩落範圍的地質地形圖
3、礦區總平面圖
4、主要勘探線剖面圖
5、露天開採終了境界平面圖
6、採礦方法標準圖
設計舉例
以《某礦開採方案探討》為例，研究開採方案的最終選擇與確立。
採礦方案初選
根據礦體的賦存情況、礦體特徵及開採技術條件等,可以使用的開採方法有崩落法和充填法。由於採礦方法不同,可選擇首采地段差異,導致開採規模、廠址不同,因而結合採礦方法、廠址等共存在6個可供選擇的方案。
- 充填法開採,膠帶斜井盲副井開拓,近廠址選廠方案。礦體採用大直徑深孔空場嗣後充填法開採,開拓系統選用膠帶斜井、盲副井方案,生產規模1000萬t/a,選礦廠和採礦工業場地均布置在礦區附近的山溝內。
- 充填法開採,盲主、副井開拓,近廠址選廠方案。礦體開採選用大直徑深孔空場嗣後充填法,開拓系統選用盲主井、盲副井方案,生產規模為1000萬t/a,選礦廠和採礦工業場地均布置在在礦區附近的山溝內。
- 充填法開採,膠帶斜井（平硐）、盲副井開拓,遠廠址選廠方案。礦體採用大直徑深孔空場嗣後充填法開採,開拓系統選擇膠帶斜井、膠帶接力平硐、盲副井方案,生產規模為1000萬t/a,選廠布置在遠離礦體的開闊場地內,採礦工業場地布置在選廠附近。
- 崩落法開採,膠帶平碉、盲副井+盲廢石井開拓,遠廠址選廠方案。採用自然崩落法開採,開拓系統選擇膠帶平硐,盲副井+盲廢石井方案。根據生產規模驗證和資源量,生產規模前期24年為660萬t/a,後期18年為1320萬t/a,選礦廠布置在遠離礦體的開闊場地內,採礦工業場地布置在選廠附近。
- 崩落法開採,膠帶斜井、盲副井+盲廢石井,近廠址選廠方案。採用自然崩落法開採,開拓系統選擇膠帶斜井、盲副井+盲廢石井方案,生產規模同4,選礦廠和採礦工業場地均布置在礦區附近的山溝內。
- 崩落法開採,盲主、副井開拓,近廠址選廠方案。礦體採用自然崩落法開採,開拓系統選擇盲主井、盲副井方案,生產規模同4,選礦廠和採礦工業場地均布置在礦區附近的山溝內。
採用充填法開採時,出礦後的空區需要用尾砂充填。遠廠址距離礦區直線距離約為9.1km,高差約為400m,將尾砂再輸送回礦區,在技術上具有一定的難度,且電耗高、充填用尾砂的輸送成本高。據此,不對遠廠址方案進行詳細研究。另外兩種充填方案的區別在於開拓系統的不同,通過對開拓方案的技術經濟比較,膠帶斜井提升礦石具有明顯的經濟優勢。因此對於充填法開採,設計推薦膠帶斜井、盲副井開拓,近廠址選廠方案。採用崩落法開採時,因膠帶斜井提升礦石的方案比豎井提升礦石更具有經濟優勢,因此本次分析不再考慮豎井提升方案。
綜上所述,可能的採礦方案還存在充填法開採、膠帶斜井、盲副井開拓、近廠址選廠方案,崩落法開採、膠帶斜井、盲副井+廢石井開拓、近廠址選廠方案和崩落法開採、膠帶平硐、盲副井+盲廢石井開拓、遠廠址選廠方案。
各採礦方案簡述
根據初步比較結果,現將參與技術經濟比較的三種方案分述如下。
方案Ⅰ：充填法開採、膠帶斜井、盲副井開拓、近廠址選廠方案。礦體採用大直徑深孔空場嗣後充填法開採,開拓系統選用膠帶斜井、盲副井方案,生產規模可達1000萬t/a,選礦廠和採礦工業場地集中布置在礦體附近的山溝內。
首采中段為440m,鑿岩、充填和迴風水平為500m,有軌運輸水平在380m,破碎水平設在320m,皮帶裝礦水平在290m。井下回採的礦石經破碎後下放到皮帶裝礦水平直接給膠帶裝礦,然後通過兩段膠帶接力運往選廠的粗礦堆。廢石不出坑,用於充填井下空區。
根據開採的需要,此方案還設一條直通地表的輔助斜坡道、一條進風井和兩條迴風井。輔助斜坡道主要負責大件無軌設備進出坑內,以及部分人員材料的運輸,斜坡道的最低標高為440m中段。進風井除了給井下供給新鮮風流外,還負責井下有軌水平大件的下放。
方案Ⅱ：崩落法開採、膠帶斜井、盲副井+廢石井開拓、近廠址選廠方案。採用自然崩落法開採,開拓系統選擇膠帶斜井、盲副井+盲廢石井方案,生產規模前期24年為660萬t/a,後期18年為1320萬t/a,選礦廠和採礦工業場地均布置在礦體附近的山溝內。
首采中段確定為920m,有軌運輸水平為640m,破碎水平為580m,裝礦水平為540m。回採的礦石經過破碎後下放到裝礦水平直接給膠帶裝礦,然後通過斜井運往選廠的粗礦堆。生產期間的廢石通過廢石提出坑內,然後由無軌卡車運至廢石場。
根據生產還需在地表增設一條輔助斜坡道、一條迴風井和一條進風井。輔助斜坡道和進風井功能同充填法方案,斜坡道的最低標高為920m中段。
方案Ⅲ：崩落法開採、膠帶平硐、盲副井+盲廢石井開拓、遠廠址選廠方案。採用自然崩落法開採,開拓系統選擇膠帶平硐、盲副井+盲廢石井方案,生產規模前期24年為660萬t/a,後期18年為1320萬t/a,選礦廠和採礦工業場地均布置在遠離礦區的開闊場地內。
首采中段確定為920m,有軌運輸水平為760m,破碎水平為700m,裝礦水平為660m。回採的礦石經過破碎後下放到裝礦水平直接給膠帶裝礦,然後通過平酮運往選廠的粗礦堆。生產期間的廢石通過廢石提出坑內,然後由無軌卡車運至廢石場。
輔助斜坡道、迴風井、進風井同方案Ⅱ。
採礦方案經濟技術比較
為了選擇最優的開採方案,設計中對上述的3種方案進行了詳細的技術經濟比較,比較結果分別見表1和表2。
由表2中的比較結果可知,方案Ⅲ的經濟效益相對較差,不作為
表2 技術經濟比較
本次研究的選擇方案。如果選擇方案Ⅱ,即崩落法開採、近廠址選廠方案,在技術上自然崩落法生產工藝簡單,出礦位置固定,比較容易實現規模化、自動化、無人化開採,且採礦成本較低,被譽為“地下岩石廠”。
表1 採礦方案比較
因其前期規模小,前期投資較小,所以也可獲得較好的經濟效益。如果選擇方案Ⅰ,即充填法開採、近廠址選廠方案,充填法開採的首采位置相對靈活,前期可以很快達到較大的生產規模,且回採的礦石品位相對較高,氧化率低,選礦回收率較高,有利於儘快回收投資。另外採用充填法開採可以防止由採礦引起的岩層大幅度移動、地表沉陷,並在保護生態和環境以及礦業可持續發展方面日益顯示出其重要的作用,更加符合資源、經濟、環境相互協調的發展方向。
根據比較結果,方案Ⅰ項目投資的財務淨現值比方案Ⅱ約多8.7億元,充填法開採的經濟效益好於崩落法。據此推薦方案Ⅰ,即充填法開採、近廠址選廠方案。
結論
礦山整體開採方案的選擇,無論對基建投資還是今後的生產運營都有很大的影響,在設計決策時需要對所有的因素進行全面分析,然後根據其各種因素的相關性進行組合最佳化分析,避免因片面的分析而影響最終的選擇結果,並影響礦山的生產效益。
