泥炭工程学
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第五节 泥炭开采损失率与贫化率的确定

我国泥炭开采的损失率和贫化率都很大,其中既有泥炭产权不清、国家所有权虚置的原因,也有不合理的开采方案、采矿方法、开采工艺的原因。泥炭采矿中的损失率和贫化率是影响泥炭开发效益的主要因素之一。不恰当的损失率、贫化率不仅降低泥炭矿床的经济价值,造成矿山当前的经济损失,而且浪费了宝贵的自然资源,破坏了环境,使国民经济的宏观效益遭到损失。

泥炭开采时的损失率和贫化率与勘探精度、设备选择和开采工艺有密切关系,降低泥炭开采损失率和贫化率固然好,但减少损失、控制贫化意味着增加勘探精度、更换开采设备、采用新型开采工艺与增加开采成本。

一、损失率和贫化率

应用矿床经济评价方法确定经济上合理的损失率和贫化率,首先要计算泥炭开采损失率和贫化率。

泥炭开采损失率按下式计算:

式中 φ——损失率;

Qg——地质储量;

Qm——采出矿量。

泥炭开采贫化率分为围岩混入率和品位降低率,其中围岩混入率按下式计算:

式中 ρ——围岩混入率;

Qe——混入采出矿石中的围岩量;

Qm——采出矿石量。

由于混入泥炭中的围岩难以分离计量,一般采用品位降低率计算贫化率,如下式:

式中 ρi——品位降低率;

αa——地质平均品位;

αe ——采出矿石平均品位。

我国泥炭因采用挖掘机开采越界混层导致的品质降低率在0.1~0.3,应予避免。

二、降低损失率和贫化率的方法

对于不同采矿方法,损失率和贫化率的相互关系分成两种情况。

泥炭主要采用露天开采方法,因此,泥炭损失率和贫化率关系十分密切。泥炭的开采损失率对应着一定的贫化率,应该根据生产实际数据,确定损失率和贫化率的回归方程。损失率是开采减少的储量占地质储量的百分数,贫化率是采出泥炭品位降低量占矿体平均品位的百分数。矿石贫化是由于围岩混入造成的,泥炭开采过程中,挖掘机分层困难,直接将顶底板黏土混入泥炭,无法分离是造成泥炭品位下降的直接因素。一般随开采损失率升高,贫化率也随之升高,但两者一般是非线性关系。

顶底板黏土混入造成的泥炭品位贫化对泥炭企业经济效益具有严重影响,特别是泥炭矿石价值不高,混入杂质降低品位导致泥炭售价明显降低。因此,国外通常采用平面分层开采方式杜绝泥炭品位的贫化。但我国土地紧张、占用费用高昂,不可能采取国外开采方式,长期占用土地逐年分层开采。我国泥炭开采必须采取垂直开采方式,尽快将泥炭开采完毕,腾出土地,复垦农田。但目前采取的挖掘机垂直开采方式由于距离远,观察困难,难以准确分层,过界挖掘就会将泥炭顶底板黏土混入泥炭,难以分离,造成贫化。将表层熟土混入泥炭,还会带来大量草籽,降低泥炭品质。针对中国泥炭开采面临的问题,最有效的方法是采用垂直切块开采,可以有效保证不混层,不会加入顶底板黏土,保护泥炭纤维,提高泥炭层位。开采迹地可以立即复垦整理或者湿地修复。

三、精矿品位的确定

精矿品位是矿床经济评价的不可缺少的参数之一。精矿品位不同,泥炭原料售价和加工利用方向会有明显区别,从而影响矿床的净现值和级差矿利等矿床经济价值。由于泥炭矿石地质特征也是影响精矿品位的基本因素之一,因此,精矿品位确定需要在泥炭勘探报告编制中予以确定。

不同类型的泥炭,经过不同的开采方式、不同的处理方式可以取得不同的精矿品位。即使同一类型泥炭、同一矿床,选用不同的开采方式或不同的处理工艺,也可以取得不同的精矿。

确定精矿品位的方法比较简单,但具体工作中需要根据泥炭类型、泥炭品位、开采方式、处理方法等因素,选定各工序的投资、成本等参数,收集各种研究资料和数据,然后根据泥炭开采、处理、加工等试验提出几个可能采用的指标备选。

在对不同精矿指标进行经济评价中,可以选用静态法,以投资回收期或泥炭产品总费用作为合理指标约定的根据。也可以采用动态法,以单位泥炭处理成本作为确定合理指标的依据。

获得上述指标后,还要做相关投资变化的分析、能耗分析、环境分析和资源回收率分析,最终才能选定哪个指标可以作为精矿品位。