我國(guó)礦產(chǎn)資源開采中的損失貧化淺析

1、我國(guó)礦產(chǎn)資源開采中的損失貧化淺析_地理論文文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)10003037(2000)01003604礦產(chǎn)資源是耗竭性的、不可再生的，是自然資源中使用價(jià)值相對(duì)較高的部分，是人類生存和發(fā)展不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，我國(guó)正處于工業(yè)化中期的發(fā)展階段，是對(duì)能源和礦物原料需求量增長(zhǎng)最快的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段。但從 80 年代初以來(lái)，能源和主要礦產(chǎn)品的短缺和礦床品位的降低已是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要制約因素，礦產(chǎn)資源的有限性和經(jīng)濟(jì)需求之間的矛盾日益尖銳化，形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻，更為嚴(yán)重的是我國(guó)礦床開采中損失、貧化較大使這種矛盾更加激化。如何對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源進(jìn)行合理開采和利用，降低礦床開采中損失率和貧化率，防止浪費(fèi)和破壞

2、，保護(hù)資源和環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展的道路，是目前亟待解決的問(wèn)題。1 我國(guó)礦產(chǎn)資源開采中的損失和貧化現(xiàn)狀由于我國(guó)國(guó)情、地質(zhì)、水文、礦床賦存條件以及開采技術(shù)水平等原因，礦產(chǎn)資源綜合利用程度和采選回收率指標(biāo)比較低。我國(guó)目前礦產(chǎn)資源的總回收率只達(dá) 30% 左右，平均比國(guó)外低 20%。例如有色金屬礦的采選回收率為 50%60%，采礦綜合回收率為 33%，有益組分綜合利用率達(dá)到 75% 的選廠只占選廠總數(shù)的 2%，而 70% 以上的伴生綜合礦山礦產(chǎn)資源的綜合利用率不到 2.5%。據(jù)有色系統(tǒng)統(tǒng)配礦山 19831991 年綜合資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)銅礦石的損失率、貧化率分別為 16.26% 和 19.6%，損失銅金屬 1

3、6.6萬(wàn)t，多采出廢石 2064萬(wàn)t；鉛鋅礦石損失率、貧化率分別為 10.6% 和 19.7%，損失鉛鋅金屬 54萬(wàn)t；鎢、鉬、錫礦石的損失率為 10.4%、17.6% 和 13.6%，貧化率為 62.1%、26.9% 和 26.4%，如果計(jì)入保留礦柱的損失，整個(gè)采礦損失率高達(dá) 30%40%。就目前我國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的保障程度而言，形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻：煤、磷、鉛、鋅、鐵、銅、鋁、鈾、硫、石油等礦產(chǎn)可采儲(chǔ)量?jī)H為探明儲(chǔ)量的 21%（煤）50%（銅），加之開采中的嚴(yán)重?fù)p失和浪費(fèi)，采出礦量已經(jīng)不能滿足增長(zhǎng)消耗的要求；鐵、銅、金、鉀鹽 4 種礦產(chǎn)不能自給；石油及鉛礦由于儲(chǔ)采比小于 30% 而面臨減產(chǎn)的趨勢(shì)。就煤

4、炭行業(yè)而言，到 1994 年為止，僅國(guó)有重點(diǎn)煤礦井田范圍內(nèi)就有近萬(wàn)座小煤窯非法開采，破壞可采儲(chǔ)量 28億t。加之小煤窯開采用各種原始性、掠奪性方式，采厚不采薄，采淺不采深，吃肥丟瘦，煤炭資源回收率只有 10% 左右，甚至更低。此外，我國(guó)其它礦業(yè)亦存在這樣的問(wèn)題。例如甘肅省廠壩鉛鋅礦由于周圍小窯的越界開采和濫采亂挖破壞其主礦脈，造成該大型露天礦無(wú)法正常開采，估計(jì) 30 年后便“無(wú)礦可采”，資源損失嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)損失巨大，中央電視臺(tái)焦點(diǎn)訪談欄目對(duì)此作了詳細(xì)報(bào)道。另外，我國(guó)礦床開采中所造成的礦石貧化亦不可忽視。礦石的貧化和巖石的混入主要影響礦山企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，從而影響其產(chǎn)品的價(jià)格、銷售狀況和礦山的總體經(jīng)

5、濟(jì)效益。礦石貧化增加了鐵路運(yùn)輸和提升系統(tǒng)的壓力，增加了礦石的開采成本，而且對(duì)后續(xù)的選礦和冶煉造成了極大的影響（入爐礦石的品位每增加 1% 可使高爐的焦比降低 2%、高爐的產(chǎn)量增加 3%），并且造成尾礦金屬的損失；混入巖石經(jīng)采選加工處理后以廢石或尾礦的形式被排掉，排廢不僅花費(fèi)巨大（據(jù)計(jì)算，我國(guó)鏡鐵山礦在放礦時(shí)每混入 1t 巖石累計(jì)造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 135.0 元1），而且也造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。總之，我國(guó)礦產(chǎn)資源開采中嚴(yán)重的損失和貧化，一方面使礦產(chǎn)資源枯竭加劇，礦井服務(wù)年限大大縮短，礦產(chǎn)資源的供求矛盾更加尖銳化；另一方面造成礦山企業(yè)生產(chǎn)成本高、經(jīng)濟(jì)效益差，并使企業(yè)陷入不能自拔的惡性循環(huán)窘境。2 礦

6、產(chǎn)資源開采中損失和貧化的根源礦產(chǎn)資源屬于國(guó)家所有，為了保護(hù)礦產(chǎn)資源，國(guó)家雖然頒布了一系列法律、法規(guī)，但仍未能解決破壞、浪費(fèi)資源的問(wèn)題，根本原因就在于礦產(chǎn)資源的產(chǎn)權(quán)不清，國(guó)家所有權(quán)虛置，礦產(chǎn)資源名義上國(guó)家所有，實(shí)際上為占有者所有。礦產(chǎn)資源本身是有價(jià)值的，它的價(jià)值來(lái)源于其有用性、稀缺性，這就決定了為滿足社會(huì)對(duì)礦產(chǎn)品的需要，優(yōu)等、中等和劣等條件的礦產(chǎn)資源都必須同時(shí)開采。由于資源稀缺性和所有權(quán)的存在，開采者要取得資源的開采權(quán)，就必須付給所有者一定的開采費(fèi)用，作為對(duì)資源耗竭的補(bǔ)償，這就是資源的稀缺性租金。在同一市場(chǎng)上，由于同等質(zhì)量礦產(chǎn)品的價(jià)值是由供求平衡時(shí)開采劣等資源邊際成本決定的，因此，開采中、優(yōu)等資

7、源與開采劣等資源相比，必然會(huì)有單位收益的增加，可以獲得高于社會(huì)平均投資效益的超額收益（即級(jí)差收益）。由于優(yōu)等和中等資源相對(duì)稀缺和所有權(quán)的存在，開采者在取得開采優(yōu)等和中等資源權(quán)利時(shí)，不得不把差級(jí)收益交給資源所有者，即資源的級(jí)差租金。礦產(chǎn)資源的價(jià)值等于資源的稀缺性租金和級(jí)差租金之和，它應(yīng)該是資源所有者的收益。我國(guó)礦產(chǎn)資源長(zhǎng)期無(wú)償開采，實(shí)際上是資源的所有者放棄了資源資產(chǎn)的收益。礦山企業(yè)過(guò)度消耗國(guó)家的資源而自己卻不受任何損失，并且還能增加經(jīng)濟(jì)效益，這就助長(zhǎng)了開采者為爭(zhēng)獲超額收益而開采優(yōu)等資源、放棄開采較差資源的行為，造成資源人為的嚴(yán)重浪費(fèi)與破壞。因此，資源長(zhǎng)期無(wú)償占有、使用和產(chǎn)權(quán)關(guān)系不清，是導(dǎo)致礦產(chǎn)資

8、源損失、浪費(fèi)的主要原因之一。此外，因不合理開采方案、采礦方法、開采工藝以及由于井下諸如塌方、涌水、巖爆（煤突）、災(zāi)害和礦床隨開采深度增加而出現(xiàn)的礦床分岔、品位降低、開采環(huán)境惡化等也是導(dǎo)致礦產(chǎn)資源損失和貧化大的一個(gè)主要原因。在一定的條件下，不同的采礦方法、采礦工藝和生產(chǎn)管理水平其回采率和貧化率也是不同的，如果采礦方法選擇不當(dāng)，采礦工藝不合理，生產(chǎn)管理水平差，損貧指標(biāo)必然高，甚至還會(huì)發(fā)生采場(chǎng)大面積塌方等惡性事件，使開采難以正常進(jìn)行。例如我國(guó)甘肅省白銀有色金屬公司小鐵山礦初期設(shè)計(jì)采用崩落法開采，由于圍巖穩(wěn)定性差，易發(fā)生變形、冒落，在開采初期就造成不穩(wěn)固的上盤巖石塌方，使貧化率高達(dá) 45%，損失率 3

9、0% 以上。為了保證出礦工業(yè)品位，礦山不得不采取以損失換品位的做法，這又造成珍貴礦產(chǎn)資源的嚴(yán)重?fù)p失。1992 年礦山經(jīng)綜合技術(shù)分析和評(píng)價(jià)認(rèn)為，崩落法不適合小鐵山的地質(zhì)礦巖條件，于是決定改崩落法為充填法，開采實(shí)踐證明該礦損失率降到 5% 以下，貧化率降到 10% 以下。因此，正確的采礦方法必須滿足生產(chǎn)安全、礦石損失和貧化率低，生產(chǎn)能力大、勞動(dòng)生產(chǎn)力高、經(jīng)濟(jì)效益好等主要要求。另外，品位指標(biāo)確定不科學(xué)、不合理也是造成礦石大量損失的一個(gè)主要原因。在制定礦產(chǎn)工業(yè)指標(biāo)時(shí)，必須對(duì)一些因素作出評(píng)價(jià)，例如產(chǎn)品價(jià)格、生產(chǎn)成本和選礦回收率等。在我國(guó)，往往是由地質(zhì)勘探部門的工業(yè)設(shè)計(jì)部門參照類似礦山制定，由于占用資料有

10、限，難以全面考慮礦床的開采方式和采礦方法，制定的礦產(chǎn)工業(yè)指標(biāo)常常帶有片面性。當(dāng)一個(gè)礦床進(jìn)入礦山開采評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)時(shí)，產(chǎn)品價(jià)格、礦床開采方式、采礦方法和生產(chǎn)成本的估算值可能會(huì)發(fā)生很大變化，因此在評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)中必須檢查所使用的礦產(chǎn)工業(yè)指標(biāo)是否合適。如果礦產(chǎn)工業(yè)指標(biāo)特別是品位指標(biāo)發(fā)生變化，儲(chǔ)量也會(huì)隨之改變，如果儲(chǔ)量變化很大，則要對(duì)開采規(guī)模、生產(chǎn)成本加以審查，于是還得重新檢查品位指標(biāo)，因此，在設(shè)計(jì)中最終的工業(yè)指標(biāo)選標(biāo)仍是一個(gè)迭代過(guò)程。在露天礦（特別是斑巖型、浸染型礦床）設(shè)計(jì)中，開采境界確定后，仍需要對(duì)品位指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。在露天境界內(nèi)，改變邊界品位意味著開采礦巖量的增減，即是說(shuō)，所定邊界品位高，則可采儲(chǔ)量減少，

11、剝離巖量增大；反之，所定邊界品位低，則可采儲(chǔ)量增大，剝離巖石量便相應(yīng)減少，這種礦巖儲(chǔ)量的變化，必將影響礦山的生產(chǎn)能力和開采的經(jīng)濟(jì)效果。3 解決礦產(chǎn)資源開采中損失貧化問(wèn)題的對(duì)策3.1 進(jìn)行礦產(chǎn)資源資產(chǎn)評(píng)估，實(shí)行礦產(chǎn)資源的有償使用和監(jiān)督檢查制度礦產(chǎn)資源損失、浪費(fèi)首先在于資源產(chǎn)權(quán)關(guān)系。因此，解決礦產(chǎn)資源損失、浪費(fèi)問(wèn)題必須從明晰礦產(chǎn)資源產(chǎn)權(quán)關(guān)系入手。按現(xiàn)代產(chǎn)權(quán)理論2、3，產(chǎn)權(quán)是指對(duì)第一經(jīng)濟(jì)資源的排他性使用權(quán)、收益的獨(dú)享權(quán)和自由轉(zhuǎn)讓權(quán)。產(chǎn)權(quán)理論的產(chǎn)生是為了解決經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中外部性造成的矛盾。通過(guò)產(chǎn)權(quán)界定引導(dǎo)人們?cè)诟蟪潭壬蠈⑼獠啃詢?nèi)在化，從而減少或消除外部性。根據(jù)我國(guó)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的產(chǎn)權(quán)界定可以通過(guò)實(shí)

12、行有償出讓特定礦產(chǎn)資源的采礦權(quán)，即明確資源產(chǎn)權(quán)關(guān)系，對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行資產(chǎn)化管理，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的有償使用。這就需要對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行資產(chǎn)評(píng)估。由于礦產(chǎn)資源的可耗竭性、不可再生性和壟斷性以及其賦存條件的復(fù)雜性，一般采用資產(chǎn)評(píng)估中的收益現(xiàn)值法來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的資產(chǎn)評(píng)估。汪云甲等人4通過(guò)對(duì)有償使用方案和有償使用后要不要繼續(xù)考慮開發(fā)浪費(fèi)行為等問(wèn)題進(jìn)行了理論分析后得出：采用記時(shí)評(píng)價(jià)，以企業(yè)獲得最大利潤(rùn)為目標(biāo)確定開發(fā)方案，往往會(huì)促使企業(yè)采用單位生產(chǎn)費(fèi)用低、利潤(rùn)較高但回采率低的采礦方法；有償使用能在一定程度上抑制礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)現(xiàn)象，但并不能完全保證礦產(chǎn)資源得到合理開發(fā)利用。有償使用及資產(chǎn)化管理后，仍將會(huì)出現(xiàn)采富棄貧，

13、采易棄難，采淺棄深，采厚棄薄以及犧牲資源換取開發(fā)收益或高產(chǎn)出的現(xiàn)象和方案。因此，從礦產(chǎn)資源埋藏的復(fù)雜性、開采經(jīng)營(yíng)參數(shù)預(yù)測(cè)的困難性以及資源保護(hù)的重要性方面綜合衡量，一次性轉(zhuǎn)讓大塊資源使用權(quán)弊處甚多，可根據(jù)消耗的工業(yè)儲(chǔ)量及實(shí)際回采率情況定期交納資源費(fèi)，采用有償使用與開發(fā)監(jiān)督檢查相結(jié)合的管理模式。3.2 進(jìn)行礦床技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，選擇合理開采方法和采礦工藝影響采礦方法選擇的因素很多，諸如礦床賦存條件、地質(zhì)水文條件、生產(chǎn)技術(shù)水平等。不同的開采方法其損失率、貧化率是不同的，即使同一種開采方法，由于采礦工藝的不同也會(huì)導(dǎo)致不同的損失率和貧化率。所以，選擇采礦方法時(shí)應(yīng)把損失率和貧化率因素考慮進(jìn)去。由于我國(guó)的國(guó)情、

14、礦產(chǎn)資源特點(diǎn)及可持續(xù)發(fā)展的要求，對(duì)以犧牲資源為代價(jià)換取開采收益或高產(chǎn)出的現(xiàn)象，僅僅靠收取補(bǔ)償費(fèi)或完全有償使用就放任自流顯然不可取，不加以區(qū)分地予以限制亦不可行，還必須通過(guò)對(duì)礦床進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，構(gòu)建合理開發(fā)利用程度評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，科學(xué)合理地確定核定回采率（或損失率）和貧化率。我國(guó)大量礦山開采實(shí)踐表明，影響開采損失與貧化的決定性因素是開采方法和資源地質(zhì)條件，核定回采率應(yīng)主要考慮資源地質(zhì)條件，因而就不應(yīng)過(guò)多遷就損失率和貧化率大的采礦方法。因?yàn)椴傻V方法是可以選擇的，而資源地質(zhì)條件卻是不能改變的，理論上一種特定地質(zhì)資源條件在某地某區(qū)某時(shí)期一定存在與之匹配的損失率和貧化率較低的開采方法，一般而言，低投入

15、往往導(dǎo)致高損失和高貧化，反之亦然。因此，科學(xué)合理的開采方法是從技術(shù)上降低礦石損失率和貧化率的一個(gè)主要途徑。目前，灰色局勢(shì)決策法5在采礦方法的優(yōu)化選擇中得到廣泛應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。3.3 適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，采用動(dòng)態(tài)品位指標(biāo)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，由于價(jià)格的波動(dòng)，礦與非礦的界限即邊界品位不再是一成不變的。開采邊界品位的控制合理與否，直接關(guān)系到礦床資源開采的經(jīng)濟(jì)效益，不合理的邊界品位會(huì)導(dǎo)致兩種趨向：一是開采和處理無(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦巖（即礦石的貧化率大），這會(huì)增加采礦和繼后加工的成本，從而降低了利潤(rùn)產(chǎn)出；二是本具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦巖未采或丟棄，從而導(dǎo)致礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)?？傊吔缙肺贿^(guò)高或過(guò)低的控制都會(huì)降低

16、資源開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，為了適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的要求，提高資源開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益，礦山企業(yè)采用動(dòng)態(tài)品位指標(biāo)是必須的。為了使所建的模型具有普遍性，假設(shè)礦山企業(yè)是一采選冶聯(lián)合企業(yè)，采取露天開采，最終產(chǎn)品為冶煉成品，忽略通貨膨脹等細(xì)節(jié)因素的影響，則在一定服務(wù)年限內(nèi)開采整個(gè)礦體地質(zhì)儲(chǔ)量獲得最大稅前利潤(rùn)的優(yōu)化模型可表達(dá)為下式：約束條件為：其中，uk 為第 k 年礦山采剝量；Uok 為第 k 年礦山最大可能采剝能力；So 和 Ro 為選廠和冶煉廠年金屬生產(chǎn)能力；t 為生產(chǎn)年限；Co 為年固定生產(chǎn)成本；Cm、Cc 和 Cs 分別為采礦、選礦和冶煉單位可變成本；gk 為第 k 年開采邊界品位；Y 為礦體儲(chǔ)

17、量；Rk 為第 k 年金屬價(jià)格；re 和 rv 分別為選冶綜合回收率及采礦回收率；b 為剝采比；i 為貼現(xiàn)率；Rmin 為年金屬最低產(chǎn)出量；gmin 為可能最小入選礦石品位；gmax 為可能最大地質(zhì)品位；T(gk) 和 E(gk) 分別為“邊界品位礦量比例”分布函數(shù)和“邊界品位平均品位”分布函數(shù)。3.4 優(yōu)化并改造采礦方法，進(jìn)行礦床低貧損開采低貧損開采模式是放礦理論研究6的新成果。東北大學(xué)在低貧損開采方面，特別是無(wú)底柱分段崩落法低貧損開采研究方面取得了理論上的突破，并在我國(guó)的弓長(zhǎng)嶺、鏡鐵山、白銀深部銅礦等礦山得到了初步的驗(yàn)證。結(jié)果表明：白銀深部銅礦實(shí)施低貧損開采模式以后，無(wú)底柱采場(chǎng)的礦石損失率

18、與貧化率預(yù)計(jì)分別由 20%、25% 降到 7%、12%（厚礦體）和 12%、15%（中厚礦體），由此帶來(lái)的礦石采、選經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)計(jì)算每年可望達(dá)到 2000 萬(wàn)元左右。目前，這種方法已開始在我國(guó)其它金屬礦山推廣應(yīng)用。無(wú)底柱分段崩落法低貧損開采模式充分利用崩落礦巖在自重下的自然移動(dòng)規(guī)律，改變傳統(tǒng)采場(chǎng)結(jié)構(gòu)與放礦方式，充分利用礦巖流動(dòng)空間的連續(xù)性，采用“轉(zhuǎn)段回收”的方式使礦石擺脫廢石的摻雜而以純礦石的形式放出，并充分回收上分段暫時(shí)殘留于采場(chǎng)的礦石，由于該方法克服了礦石損失與貧化之間此起彼伏的矛盾，從而克服了傳統(tǒng)無(wú)底柱分段崩落法礦石損失貧化大的弊?。ㄓ捎谄邢?，有興趣者請(qǐng)與作者聯(lián)系）。4 主要結(jié)論一般而言