1、礦山設計原理礦山設計原理（地下開采部分（地下開采部分2）2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證 礦山生產能力礦山生產能力，是指礦山企業在正常時期可能達到的是指礦山企業在正常時期可能達到的單位時間（年或日）內生產的產品數量。單位時間（年或日）內生產的產品數量。一般用年產量表示，也有用日產量表示的。生產能力是礦山主要的技術經濟指標之一，是礦山企業生產能力是礦山主要的技術經濟指標之一，是礦山企業設計中非常重要的問題，它是建設的依據，它決定設備設計中非常重要的問題，它是建設的依據，它決定設備數量、職工定員、基建工程量大小以及投資多少、投產數量、職工定員、基建工程量大小以及投資多少、投產時

2、間和投產后的經濟效果；它還是許多技術方案確定的時間和投產后的經濟效果；它還是許多技術方案確定的 重要影響因素。重要影響因素。 2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證礦山規模的分類礦山規模的分類：為便于對企業的管理，按年產量的大小，將礦山企業劃分為大、中、小幾種規模。劃分的標準因開采方式（露天、地下）和礦種不同而不同。礦山規模的劃分標準由國土資源部發文頒布。礦山規模的劃分標準由國土資源部發文頒布。例如2004年調整后的部分礦種礦山生產建設規模規定：礦種類別礦種類別 計量單位計量單位/年年 大型大型 中型中型 小型小型煤（地下開采）煤（地下開采） 原煤萬噸原煤萬噸 120 120-4

3、5 45煤（露天開采）煤（露天開采） 原煤萬噸原煤萬噸 400 400-100 100鐵（地下開采）鐵（地下開采） 礦石萬噸礦石萬噸 100 100-30 30鐵（露天開采）鐵（露天開采） 礦石萬噸礦石萬噸 200 200-60 60石膏石膏 礦石萬噸礦石萬噸 30 30-10 10石棉石棉 石棉萬噸石棉萬噸 2 2-1 12.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.1礦山生產能力的確定要考慮的主要因素礦山生產能力的確定要考慮的主要因素礦山企業生產能力，是根據礦床的地質條件、資源條件、技術經濟條件，礦山企業生產能力，是根據礦床的地質條件、資源條件、技術經濟條件，綜合分析政治、經濟、

4、技術、安全和時間因素確定的。綜合分析政治、經濟、技術、安全和時間因素確定的。（不是拍腦袋隨便確定的)在確定礦山生產能力時要考慮的主要因素有： 1.礦床開采自然條件礦床開采自然條件：儲量、品位、礦床產狀及分布等； 2.國民經濟對該種礦產原料的需求情況國民經濟對該種礦產原料的需求情況； 3.礦區開采技術經濟條件礦區開采技術經濟條件：投資，水、電、設備供應，外 部運輸等。最后確定的礦山企業生產能力應該在以上幾個條件同時允許的最后確定的礦山企業生產能力應該在以上幾個條件同時允許的范圍內。范圍內。顯然，在以上三個方面的主要影響因素中，后兩個方面不是礦山設計者能確定的（實際上是兩個限制條件），而根據礦床開

5、采自然條件來確定或者驗證礦山企業可能的生產能力是礦山設計者的任務。2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法在礦山企業設計中，確定礦山生產能力時，設計者可能遇到兩種情況：在礦山企業設計中，確定礦山生產能力時，設計者可能遇到兩種情況：主管部門（或礦山企業）在下達的設計任務書中已規定出礦山生產能力；主管部門（或礦山企業）在下達的設計任務書中已規定出礦山生產能力；設計單位受上級主管部門（或礦山企業）委托確定生產能力，然后呈報設計單位受上級主管部門（或礦山企業）委托確定生產能力，然后呈報上級主管部門批準，再下達設計單位。上級主管部門批準，再下

6、達設計單位。在前一種情況下在前一種情況下，設計者的任務是，效驗設計任務書規定的礦，設計者的任務是，效驗設計任務書規定的礦山生產能力在技術上的可能性和經濟上的合理性。山生產能力在技術上的可能性和經濟上的合理性。在后一種情在后一種情況下況下，設計者的任務是，根據國家技術經濟政策，按技術上的，設計者的任務是，根據國家技術經濟政策，按技術上的可能性和經濟上的合理性，確定礦山企業的生產能力。而兩種可能性和經濟上的合理性，確定礦山企業的生產能力。而兩種情況確定生產能力的方法則是相同的，即，從技術和經濟兩個情況確定生產能力的方法則是相同的，即，從技術和經濟兩個方面，保證礦山生產能力在技術上是可能的，同時在經

7、濟上是方面，保證礦山生產能力在技術上是可能的，同時在經濟上是合理的。合理的。2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法2.2.1技術上可能的礦山企業生產能力技術上可能的礦山企業生產能力按技術可能性確定生產能力的方法有三種：按技術可能性確定生產能力的方法有三種： 按按同時回采礦塊數同時回采礦塊數 按按年下降速度年下降速度 按按新水平準備新水平準備。2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法2.2.1技術上可能的礦山企業生產能力技術上可能的礦山企業生產能力1.按合理開采順序同時回

8、采礦塊數確定礦山生產能力按合理開采順序同時回采礦塊數確定礦山生產能力 原理原理：一個礦山可同時回采的礦塊是有限的，最多可同時回采礦塊同一個礦山可同時回采的礦塊是有限的，最多可同時回采礦塊同時生產時所達到的總生產能力即為礦山所可能達到的最大生產能力。時生產時所達到的總生產能力即為礦山所可能達到的最大生產能力。 合理開采順序：一個階段回采為最合理。合理開采順序：一個階段回采為最合理。 同時回采礦塊數：占一個階段可布置礦塊數一定比例。同時回采礦塊數：占一個階段可布置礦塊數一定比例。 qtN計算公式計算公式 A= Kk式中： A礦山生產能力， 噸/年； q 礦房生產能力， 噸/日； t 年工作日數；

9、N單階段可布置的有效礦塊數， 個； 同時回采礦塊的有效利用系數； Kk由礦房采出的礦石量占礦塊采出礦石量的比重，%。2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法2.2.1技術上可能的礦山企業生產能力技術上可能的礦山企業生產能力1.按合理開采順序同時回采礦塊數確定礦山生產能力按合理開采順序同時回采礦塊數確定礦山生產能力 計算公式中有關參數的選?。河嬎愎街杏嘘P參數的選?。?q 礦房生產能力礦房生產能力， 通過采礦方法設計計算，初步驗證可參照類似礦山選定； t 年工作日數年工作日數，設計中礦山工作制度部分確定；N單階段可布置的有效礦塊數單階

10、段可布置的有效礦塊數，根據階段礦體賦存參數和礦塊尺寸布置確定；同時回采礦塊的有效利用系數同時回采礦塊的有效利用系數，從設計參考資料參照類似礦山選定，一般為0.30.5；進路回采時為0.20.25. Kk由礦房采出的礦石量占礦塊采出礦石量的比重由礦房采出的礦石量占礦塊采出礦石量的比重，通過采礦方法設計計算，初步驗證可參照類似礦山估算。 2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法2.2.1技術上可能的礦山企業生產能力技術上可能的礦山企業生產能力2.按礦床開采年下降速度確定礦山生產能力按礦床開采年下降速度確定礦山生產能力 原理原理：根據采礦

11、技術條件類似礦山的開采強度經驗指標，即用類似礦根據采礦技術條件類似礦山的開采強度經驗指標，即用類似礦山的礦床開采每年下降的深度，折算到所設計礦山中去，概略地求出年山的礦床開采每年下降的深度，折算到所設計礦山中去，概略地求出年產量。產量。 礦床開采年下降深度：在當前的開采技術水平和管理水平條件礦床開采年下降深度：在當前的開采技術水平和管理水平條件下，在礦山實際生產中年開采下降深度是有限的。下，在礦山實際生產中年開采下降深度是有限的。 VSK計算公式計算公式 A= 1式中： A礦山生產能力， 噸/年； V 礦床開采年下降速度， 米/年； S 礦體水平可采面積，米2； 礦石體重，噸/米3； K工業礦

12、石回收率，%； 廢石混入率（貧化率），%。2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法2.2.1技術上可能的礦山企業生產能力技術上可能的礦山企業生產能力2.按礦床開采年下降速度確定礦山生產能力按礦床開采年下降速度確定礦山生產能力計算公式中有關參數的選?。河嬎愎街杏嘘P參數的選?。?S 礦體水平可采面積礦體水平可采面積，從所設計礦山階段平面圖上計算（量?。嶋H 值；礦石體重礦石體重，取地質報告中給出值； K工業礦石回收率工業礦石回收率，通過采礦設計計算，注意！注意！不是礦塊工業礦石回收 率，是全礦工業礦石綜合回收率；廢石混入率（貧化率），

13、廢石混入率（貧化率），通過采礦方法設計計算出，初步驗證可取類 似礦山值；V 礦床開采年下降速度礦床開采年下降速度，根據所設計礦山的礦體賦存條件和開采方式，從設計參考資料中選取基本數值，然后乘以礦體厚度修正系數k1和礦體傾角修正系數k2，得出實用值。具體數值見下表。 年下降速度是一項來自實踐的綜合性指標，是礦山綜合水平的反映，年下降速度是一項來自實踐的綜合性指標，是礦山綜合水平的反映，包含有管理水平和經濟合理性因素，具有一定程度的可靠性。包含有管理水平和經濟合理性因素，具有一定程度的可靠性。 2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法2

14、.2.1技術上可能的礦山企業生產能力技術上可能的礦山企業生產能力2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法2.2.1技術上可能的礦山企業生產能力技術上可能的礦山企業生產能力3.按新階段準備時間確定礦山生產能力按新階段準備時間確定礦山生產能力 原理原理：為保證礦山能持續生產，必須使新階段開拓、采準等準備時間為保證礦山能持續生產，必須使新階段開拓、采準等準備時間小于開采一個階段所需的時間，因此，礦山開采的強度（礦山生產能力）小于開采一個階段所需的時間，因此，礦山開采的強度（礦山生產能力）受到新階段準備時間的限制。受到新階段準備時間的限制。

15、 驗證判別式驗證判別式 Tk Tj Tk= Qj K/A (1) QjK按新階段準備時間確定生產能力計算式按新階段準備時間確定生產能力計算式 A= Tj (1)式中： A礦山生產能力， 噸/年； Qj階段中可采礦石工業儲量，噸； Tj 新階段開拓等準備時間，年； 階段回采超前開拓、采準系數； K工業礦石回收率，%； 廢石混入率（貧化率），%; Tk 階段開采時間，年。2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法2.2.1技術上可能的礦山企業生產能力技術上可能的礦山企業生產能力3.按新階段準備時間確定礦山生產能力按新階段準備時間確定礦山生

16、產能力計算公式中有關參數的選取計算公式中有關參數的選?。?Qj階段中可采礦石工業儲量階段中可采礦石工業儲量 在開拓系統設計劃定階段范圍后，依據地質儲量分布計算出各階段在開拓系統設計劃定階段范圍后，依據地質儲量分布計算出各階段 內的可采工業儲量。內的可采工業儲量。 Tj 新階段開拓、采準等準備時間新階段開拓、采準等準備時間 通過排采掘進度計劃得出。通過排采掘進度計劃得出。階段回采超前開拓、采準系數階段回采超前開拓、采準系數 超前系數值視礦床埋藏要素穩定情況而定。礦床埋藏要素穩定，有超前系數值視礦床埋藏要素穩定情況而定。礦床埋藏要素穩定，有 用礦物分布均勻，用礦物分布均勻，=1.1=1.11.21

17、.2；礦床埋藏要素不穩定，有用礦物分；礦床埋藏要素不穩定，有用礦物分 布不均勻，布不均勻，=1.2=1.21.51.5；礦床埋藏要素極不穩定，有用礦物分布極；礦床埋藏要素極不穩定，有用礦物分布極 不均勻，不均勻，=1.5=1.52.02.0。如果不能滿足如果不能滿足Tk Tj 的要求，應采取措施，加快新水平的準備；若經的要求，應采取措施，加快新水平的準備；若經過采取綜合措施仍不能滿足過采取綜合措施仍不能滿足Tk Tj 的要求，則按新階段準備時間確定的要求，則按新階段準備時間確定礦山生產能力。礦山生產能力。2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能

18、力的確定方法2.2.2經濟上合理的礦山企業生產能力經濟上合理的礦山企業生產能力 通過礦山開采經濟分析可知，對一定通過礦山開采經濟分析可知，對一定儲量儲量的礦山，當生產的礦山，當生產能力不同時，其開采礦石的成本不同。如，礦山生產能力大了，能力不同時，其開采礦石的成本不同。如，礦山生產能力大了，投資大，均攤礦石成本高；礦山生產能力小了，服務年限長，投資大，均攤礦石成本高；礦山生產能力小了，服務年限長，固定運營費高（如排水費），均攤礦石成本也高。因此，對一固定運營費高（如排水費），均攤礦石成本也高。因此，對一定儲量的礦山，存在一個經濟上合理的礦山生產能力。定儲量的礦山，存在一個經濟上合理的礦山生產能

19、力。因此，在礦山企業設計中，需要按經濟合理性來確定礦山生產因此，在礦山企業設計中，需要按經濟合理性來確定礦山生產能力。能力。按經濟合理性確定礦山生產能力的方法有兩種：按經濟合理性確定礦山生產能力的方法有兩種： 1.按最小成本法確定礦山生產能力按最小成本法確定礦山生產能力 2.按合理服務年限確定礦山生產能力按合理服務年限確定礦山生產能力下面重點介紹第二種方法。下面重點介紹第二種方法。2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法2.2.2經濟上合理的礦山企業生產能力經濟上合理的礦山企業生產能力在礦山企業設計中，通常用經濟合理的礦山服務年限來

20、確定礦在礦山企業設計中，通常用經濟合理的礦山服務年限來確定礦山生產能力，或者驗證礦山生產能力的經濟合理性。山生產能力，或者驗證礦山生產能力的經濟合理性。礦山生產能力與計算服務年限之間有如下關系：礦山生產能力與計算服務年限之間有如下關系： QKz QKz A= 或 Tj = Tj (1z) A (1z) 式中： A礦山生產能力， 噸/年； Q礦床工業儲量，噸； Tj 礦山企業計算服務年限，年； Kz工業礦石總回收率，%； z礦石總貧化率，%; 2.礦山生產能力的確定和驗證礦山生產能力的確定和驗證2.2礦山生產能力的確定方法礦山生產能力的確定方法2.2.2經濟上合理的礦山企業生產能力經濟上合理的礦山企業生產能力由此可知，對于一個特定礦山，礦山生產能力和計算服務年限之間有一個對應關系。（礦山服務年限也是礦山一項重要指標） 經濟合理的礦山服務年限是指在儲量有限的條件下，當礦經濟合理的礦山服務年限是指在儲量有限的條件下，當礦山年產量與為一定時，采出的礦石成本最低