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2.4.5更新的O#39;Hara成本估算器
介绍
包括在SME采矿工程师手册(Hartman,1992)的第二版中,是由O#39;Hara和Suboleski编写的“成本和成本估算”的更新章节(1992年)。它们涵盖了与露天采矿和地下采矿相关的成本。这个部分呈现从他们的纸张提取的材料。然而,演示是有组织的与他们有些不同。所有费用均以美元为单位为1988年第三季度。
坑的形状,大小和坑坡可能差别很大,特别是在山区或山区矿石和/或废石在能力上差异很大。典型的露天矿在北美地区每天产生大约43,000吨(39克拉/天)的矿石和废料约400至500英尺(120至150米),椭圆形外围2200英尺(670米)宽和长4700英尺(1430米)。坑长通常为40英尺(12米)高,并且整体坑的坡度(不包括道路)在有能力的岩石坑中约为57°,而在有氧化或不稳定的坑中约为44°改变了岩石,平均9%的坑内运输道路坡度。
给出的设备尺寸,预生产剥离和维护的公式设施假定露天矿坑的形状和类型与日常吨位相似,但与“典型”露天矿相似。
每日吨位
影响成本的最重要因素是矿山,初级破碎机的大小,以及加工厂按照每天处理的材料吨数来表示。
为了简化讨论,将引入以下术语:
T=吨磨矿/天
To=吨矿石/天
Tw=吨废弃物/天
Tc=矿石通过初级破碎机的吨数/日
Tp=To Tw=总采矿量/天
在这个估算器中,假设该厂每天运行三次8小时班次不管露天矿工作的班次如何,每周7天。许多露天煤矿每周工作7天,但其他矿井每周工作5天。每周采矿5天。
T=5/7To=0.71To(2.46)
本节中的成本指导是基于这样的假设:磨机产能是日采矿吨位的71%。
破碎设备每周可以运行5,6或7天,这取决于矿山的时间安排以及是否有足够的细矿石储存能力在破碎机关闭进行维修或定期维护时保持磨机供应矿石。
据推测,破碎设备的日产能与矿相同,但会每周工作6天,以确保如果在两天的矿场关闭期间,矿石仓没有足够的能力保持磨机供应矿石,那么磨机将被供应碎矿石。
人员编号
开始与人员进行成本讨论似乎有些不寻常,但他们的生产力对于一个企业的盈利能力极其重要,而他们的薪酬是一项重要的成本项目。
使用铁锹和卡车装载和运输矿石的露天矿中需要的矿山人员数量Nop可通过以下公式估算:
0.034Tp0.8坚硬岩石
Nop= (2.47)
0.024Tp0.8柔软岩石
处理T吨低品位矿石的操作工厂所需的人员数Nml可以根据以下公式估算:
5.90T0.3贵金属矿石的氰化
Nml= 5.70T0.3浮选低品位金属矿石 (2.48)
7.20T0.3铁矿石的重力浓度
随着工艺类型和轧机速率的变化,轧机机组尺寸(包括粉碎和/或研磨以及选矿参数)的尺寸如图2.13所示。
露天矿场开采低品位矿石所需的服务人员数量Nsv可估算为矿山和工厂总人员的百分比,如下所示:
Nsv=25.4%(Nop Nml)(2.49)
采矿和碾磨厂所需的行政和技术人员Nat的数量可以估计为采矿,碾磨和服务所需总量的百分比:
Nat=11%(Nop Nml Nsv) (2.50)
应该指出的是,这些公式不包括冶炼厂,炼油厂,矿井城镇服务,精矿运输或异地总部所需的人员,因为许多矿山项目可能不需要这些服务。只要这些服务在矿山项目情况下可以在财务上合理,额外的人员应该分开估算。
矿山相关的资本成本
矿场清理。在开始施工之前,必须首先清除树木,植物和表土。应将土壤覆盖层剥离到极限坑和库存的极限。
平均土壤厚度可以从钻井原木或超声波技术中找到。通过将平均厚度乘以坑区域,确定体积。作为吨位计算的辅助手段,一英亩厚度的潮湿土壤含有约23,000吨的材料。对于这个坑来说,所需面积Ap英亩是
Ap=0.0173Tp0.9 (2.51)
清算成本取决于地形,封面类型和总面积。表达为
$1600Ap0.9
总清算成本= $300Ap0.9 (2.52)
$2000Ap0.9
清算,初始剥离和通路成本被绘制为Tp的函数在图2.14中。
生产前废料剥离。必须剥离矿石上方的岩石覆盖层,露出足够数量的矿石以提供计划的每日矿石吨位,时间为四至六个月。如果由于生产前的废弃物剥离而暴露出的矿石量不足,由于靠近爆破,装载和运输废物的废料台,可能难以继续开采矿石。
矿石接触的位置和所需面积由矿体标测确定。一旦完成,可以计算覆盖在这个矿石上的废石的平均厚度和面积。每平方英尺10英尺的废石每英亩含有大约4万吨废物。
由于最终露天矿的倒圆锥形状,每个水平台上的废矿吨位比率随着每个较低的台架而降低。通常情况下,最上面的矿石工作台的废料/矿石比率至少是最终矿井的废料/矿石比率的两倍。如果Ts是土壤的吨数,Tws是必须剥离以暴露一定数量的矿石以维持四到六个月矿石产量的废石的吨数,则废物剥离的估计成本将是
土壤剥离成本=$3.20Ts0.8土壤深度不超过20英尺 (2.53a)
废物剥离成本=$340Tws0.6需要爆破,装载和运输的岩石 (2.53b)
矿山设备
(a)钻头。所需钻孔的尺寸,孔径和数量取决于每天钻出的矿石和废物的吨数
通常,钻孔尺寸的标准直径分别为4,5,6(1/2),7(7/8),9,9(7/8),10(5/8),12(1/4)13(3/3),15和17(1/2)英寸(或102,125,165,200,229,250,270,310,350,380和445mm)。因此钻选择将被限制在这些尺寸之一。
通过钻孔直径为d(英寸)的钻机每天钻出的吨矿石或废物是:
中等可钻的岩石(吨)=170d2
易于钻探的岩石(吨)=230d2 (2.54)
坚硬的可钻石(吨)=100d2
对于定义为“中等”可钻孔的岩石,预期的生产速率大约为每班500英尺。
演练数Nd永远不能少于2。吨位高达25,000吨,应选择两种适当孔径的钻孔。三次演习应该足以达到每天6万吨的日产量,并且需要四次或更多的演习,日产量超过60,000吨。钻井设备的成本由下式给出:
钻井设备成本=Ndtimes;$20,000d1.8 (2.55)
该公式包括25%的钻井和爆破用品和附属设备的配额。
(b)铲斗。每天装载的矿石和废物Tp的每日吨数相对于标称铲斗容量的立方码表示的最佳铲尺寸S是
S=0.145Tp0.4 (2.56)
每日装载Tp吨矿石和废物所需的铲斗尺寸为S的铲斗数量将为
Ns=0.011Tp0.8/S (2.57)
在实践中,所选铲斗的尺寸将是标准铲斗尺寸接近由公式(2.56)计算的尺寸的铲斗尺寸。计算出的铲子数Ns通常不是一个整数。它应该向下舍入。省略的小数表示需要用于补充装载服务的较小尺寸的挖掘机或前端装载机。当然,这种较小的挖掘机或前端装载机必须能够装载适合铲斗尺寸为S的铲斗的卡车。
由辅助推土机和前端装载机辅助的铲车队的总成本将是
加载设备成本=Nstimes;$510,000S0.8 (2.58)
(c)卡车。与铲斗尺寸S(立方码)铲斗相匹配的最佳卡车尺寸t以吨为单位
卡车大小t(吨)=9.0S1.1 (2.59)
露天矿卡车车队所需吨卡车的总吨数Nt以及修理中卡车的补贴大致通过以下公式计算:
Nt(需要的卡车数量)=0.25Tp0.8/t (2.60)
Nt的公式决定了典型条件下卡车车队的规模,其中坑周边外的平均拖运距离和坡度小于坑周边内的拖运距离和坡度。如果初级破碎机的废料堆和矿石堆被很好地从坑边界移除,或者如果坑外的运输道路具有陡峭的坡度,则可能需要增加车队大小以允许更长的行程时间每个负载。
运输设备(包括辅助道路养护设备)的成本由下式给出:
牵引设备成本=Nttimes;$20,000t0.9 (2.61)
图2.15给出了生产车队的资本成本。
露天坑服务
(a)维修设施。露天矿设备维修保养设施的规模主要取决于矿山运输卡车的数量和规模,而卡车的数量和规模又取决于每天运输的矿石和废物的吨位。修理和维修挖掘机和钻机通常由移动修理车辆在现场进行。
露天平台维修车间要求的平方英尺面积(应该是位于露天矿旁)如下:
露天矿修复地车间=360Tp0.4 (2.62)
因此,露天矿所需的维修车间面积为:
矿井大小,吨 10,000 20,000 40,000 80,000
修理车间面积,平方英尺 14,300 18,900 25,000 33,000
建造和装备车间的成本表示为
维修设施的费用== $6000 A0.6t0.1 (2.63)
(b)通信和电力分配。该成本包括具有移动和基地无线电单元的表面电话系统的安装成本以及取决于地雷大小的一个或多个中继器的安装成本。电力分配包括一次变电站,输电线路,便携式滑移变压器和拖缆的安装成本,所有这些都取决于露天矿的大小,以矿石和废弃矿石的每日吨数Tp来衡量。
通信/电子成本== $250 (2.64)
(c)加油系统。该成本包括卡车运输车队和移动服务车辆的柴油,汽油,润滑油和冷却剂的储存和服务
加油系统成本=$28 Tp0.7 (2.65)
露天矿服务成本如图2.16所示。
工厂相关的资本成本
工厂清理和基础准备成本。用于集中建筑物,破碎机建筑物,变电站,仓库和附属建筑物的清除面积Ac(英亩)由下式给出
Ac = 0.05T0.5(2.66)
除了这种清理之外,还必须从最近的现有适宜道路建造道路,以便进入集中站点,起重设备,拟建尾矿水池和供水源。 估计地表植物的清理和通道成本为:
清洁成本= $2000 Ac0.9 轻度缓坡区域,坡度不超过20% (2.67a)
通路= $280,000每英里 在温和的丘陵地带30英尺(9米)宽的砾石路 (2.67b)
对于更不利或更有利的斜坡和树木生长条件,公式应修改为plusmn;30%。
无论建筑物和设施位于何处,都必须剥去土壤覆盖层。 剥土覆土脚的超过成本Do以及面积A英亩将是:
土壤剥离成本= $1000 A0.8Do (2.68)
在去除土壤
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