1、我國礦產資源開采中的損失貧化淺析_地理論文文獻標識碼A文章編號10003037(2000)01003604礦產資源是耗竭性的、不可再生的，是自然資源中使用價值相對較高的部分，是人類生存和發展不可缺少的物質基礎。目前，我國正處于工業化中期的發展階段，是對能源和礦物原料需求量增長最快的經濟發展階段。但從 80 年代初以來，能源和主要礦產品的短缺和礦床品位的降低已是我國經濟發展的主要制約因素，礦產資源的有限性和經濟需求之間的矛盾日益尖銳化，形勢相當嚴峻，更為嚴重的是我國礦床開采中損失、貧化較大使這種矛盾更加激化。如何對我國現有的礦產資源進行合理開采和利用，降低礦床開采中損失率和貧化率，防止浪費和破壞

2、，保護資源和環境，走可持續發展的道路，是目前亟待解決的問題。1 我國礦產資源開采中的損失和貧化現狀由于我國國情、地質、水文、礦床賦存條件以及開采技術水平等原因，礦產資源綜合利用程度和采選回收率指標比較低。我國目前礦產資源的總回收率只達 30% 左右，平均比國外低 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到 75% 的選廠只占選廠總數的 2%，而 70% 以上的伴生綜合礦山礦產資源的綜合利用率不到 2.5%。據有色系統統配礦山 19831991 年綜合資料統計，我國銅礦石的損失率、貧化率分別為 16.26% 和 19.6%，損失銅金屬 1

3、6.6萬t，多采出廢石 2064萬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%，如果計入保留礦柱的損失，整個采礦損失率高達 30%40%。就目前我國礦產資源儲量的保障程度而言，形勢相當嚴峻：煤、磷、鉛、鋅、鐵、銅、鋁、鈾、硫、石油等礦產可采儲量僅為探明儲量的 21%（煤）50%（銅），加之開采中的嚴重損失和浪費，采出礦量已經不能滿足增長消耗的要求；鐵、銅、金、鉀鹽 4 種礦產不能自給；石油及鉛礦由于儲采比小于 30% 而面臨減產的趨勢。就煤

4、炭行業而言，到 1994 年為止，僅國有重點煤礦井田范圍內就有近萬座小煤窯非法開采，破壞可采儲量 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，我國其它礦業亦存在這樣的問題。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法正常開采，估計 30 年后便“無礦可采”，資源損失嚴重，經濟損失巨大，中央電視臺焦點訪談欄目對此作了詳細報道。另外，我國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產品的質量，從而影響其產品的價格、銷售狀況和礦山的總體經

5、濟效益。礦石貧化增加了鐵路運輸和提升系統的壓力，增加了礦石的開采成本，而且對后續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%、高爐的產量增加 3%），并且造成尾礦金屬的損失；混入巖石經采選加工處理后以廢石或尾礦的形式被排掉，排廢不僅花費巨大（據計算，我國鏡鐵山礦在放礦時每混入 1t 巖石累計造成的經濟損失達 135.0 元1），而且也造成嚴重的環境污染。總之，我國礦產資源開采中嚴重的損失和貧化，一方面使礦產資源枯竭加劇，礦井服務年限大大縮短，礦產資源的供求矛盾更加尖銳化；另一方面造成礦山企業生產成本高、經濟效益差，并使企業陷入不能自拔的惡性循環窘境。2 礦

6、產資源開采中損失和貧化的根源礦產資源屬于國家所有，為了保護礦產資源，國家雖然頒布了一系列法律、法規，但仍未能解決破壞、浪費資源的問題，根本原因就在于礦產資源的產權不清，國家所有權虛置，礦產資源名義上國家所有，實際上為占有者所有。礦產資源本身是有價值的，它的價值來源于其有用性、稀缺性，這就決定了為滿足社會對礦產品的需要，優等、中等和劣等條件的礦產資源都必須同時開采。由于資源稀缺性和所有權的存在，開采者要取得資源的開采權，就必須付給所有者一定的開采費用，作為對資源耗竭的補償，這就是資源的稀缺性租金。在同一市場上，由于同等質量礦產品的價值是由供求平衡時開采劣等資源邊際成本決定的，因此，開采中、優等資

7、源與開采劣等資源相比，必然會有單位收益的增加，可以獲得高于社會平均投資效益的超額收益（即級差收益）。由于優等和中等資源相對稀缺和所有權的存在，開采者在取得開采優等和中等資源權利時，不得不把差級收益交給資源所有者，即資源的級差租金。礦產資源的價值等于資源的稀缺性租金和級差租金之和，它應該是資源所有者的收益。我國礦產資源長期無償開采，實際上是資源的所有者放棄了資源資產的收益。礦山企業過度消耗國家的資源而自己卻不受任何損失，并且還能增加經濟效益，這就助長了開采者為爭獲超額收益而開采優等資源、放棄開采較差資源的行為，造成資源人為的嚴重浪費與破壞。因此，資源長期無償占有、使用和產權關系不清，是導致礦產資

8、源損失、浪費的主要原因之一。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）、災害和礦床隨開采深度增加而出現的礦床分岔、品位降低、開采環境惡化等也是導致礦產資源損失和貧化大的一個主要原因。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，采礦工藝不合理，生產管理水平差，損貧指標必然高，甚至還會發生采場大面積塌方等惡性事件，使開采難以正常進行。例如我國甘肅省白銀有色金屬公司小鐵山礦初期設計采用崩落法開采，由于圍巖穩定性差，易發生變形、冒落，在開采初期就造成不穩固的上盤巖石塌方，使貧化率高達 45%，損失率 3

9、0% 以上。為了保證出礦工業品位，礦山不得不采取以損失換品位的做法，這又造成珍貴礦產資源的嚴重損失。1992 年礦山經綜合技術分析和評價認為，崩落法不適合小鐵山的地質礦巖條件，于是決定改崩落法為充填法，開采實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安全、礦石損失和貧化率低，生產能力大、勞動生產力高、經濟效益好等主要要求。另外，品位指標確定不科學、不合理也是造成礦石大量損失的一個主要原因。在制定礦產工業指標時，必須對一些因素作出評價，例如產品價格、生產成本和選礦回收率等。在我國，往往是由地質勘探部門的工業設計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，制定的礦產工業指標常常帶有片面性。當一個礦床進入礦山開采評價和設計時，產品價格、礦床開采方式、采礦方法和生產成本的估算值可能會發生很大變化，因此在評價和設計中必須檢查所使用的礦產工業指標是否合適。如果礦產工業指標特別是品位指標發生變化，儲量也會隨之改變，如果儲量變化很大，則要對開采規模、生產成本加以審查，于是還得重新檢查品位指標，因此，在設計中最終的工業指標選標仍是一個迭代過程。在露天礦（特別是斑巖型、浸染型礦床）設計中，開采境界確定后，仍需要對品位指標進行優化。在露天境界內，改變邊界品位意味著開采礦巖量的增減，即是說，所定邊界品位高，則可采儲量減少，

11、剝離巖量增大；反之，所定邊界品位低，則可采儲量增大，剝離巖石量便相應減少，這種礦巖儲量的變化，必將影響礦山的生產能力和開采的經濟效果。3 解決礦產資源開采中損失貧化問題的對策3.1 進行礦產資源資產評估，實行礦產資源的有償使用和監督檢查制度礦產資源損失、浪費首先在于資源產權關系。因此，解決礦產資源損失、浪費問題必須從明晰礦產資源產權關系入手。按現代產權理論2、3，產權是指對第一經濟資源的排他性使用權、收益的獨享權和自由轉讓權。產權理論的產生是為了解決經濟活動中外部性造成的矛盾。通過產權界定引導人們在更大程度上將外部性內在化，從而減少或消除外部性。根據我國的特點，實現礦產資源的產權界定可以通過實

12、行有償出讓特定礦產資源的采礦權，即明確資源產權關系，對礦產資源進行資產化管理，實現礦產資源的有償使用。這就需要對礦產資源進行資產評估。由于礦產資源的可耗竭性、不可再生性和壟斷性以及其賦存條件的復雜性，一般采用資產評估中的收益現值法來進行礦產資源的資產評估。汪云甲等人4通過對有償使用方案和有償使用后要不要繼續考慮開發浪費行為等問題進行了理論分析后得出：采用記時評價，以企業獲得最大利潤為目標確定開發方案，往往會促使企業采用單位生產費用低、利潤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資源的浪費現象，但并不能完全保證礦產資源得到合理開發利用。有償使用及資產化管理后，仍將會出現采富棄貧，

13、采易棄難，采淺棄深，采厚棄薄以及犧牲資源換取開發收益或高產出的現象和方案。因此，從礦產資源埋藏的復雜性、開采經營參數預測的困難性以及資源保護的重要性方面綜合衡量，一次性轉讓大塊資源使用權弊處甚多，可根據消耗的工業儲量及實際回采率情況定期交納資源費，采用有償使用與開發監督檢查相結合的管理模式。3.2 進行礦床技術經濟評價，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、地質水文條件、生產技術水平等。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導致不同的損失率和貧化率。所以，選擇采礦方法時應把損失率和貧化率因素考慮進去。由于我國的國情、

14、礦產資源特點及可持續發展的要求，對以犧牲資源為代價換取開采收益或高產出的現象，僅僅靠收取補償費或完全有償使用就放任自流顯然不可取，不加以區分地予以限制亦不可行，還必須通過對礦床進行技術經濟評價，構建合理開發利用程度評價的指標體系，科學合理地確定核定回采率（或損失率）和貧化率。我國大量礦山開采實踐表明，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條件，核定回采率應主要考慮資源地質條件，因而就不應過多遷就損失率和貧化率大的采礦方法。因為采礦方法是可以選擇的，而資源地質條件卻是不能改變的，理論上一種特定地質資源條件在某地某區某時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、往往導致高損失和高貧化，反之亦然。因此，科學合理的開采方法是從技術上降低礦石損失率和貧化率的一個主要途徑。目前，灰色局勢決策法5在采礦方法的優化選擇中得到廣泛應用，并取得了良好的經濟效果。3.3 適應市場經濟規律，采用動態品位指標在市場經濟條件下，由于價格的波動，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，直接關系到礦床資源開采的經濟效益，不合理的邊界品位會導致兩種趨向：一是開采和處理無經濟價值的礦巖（即礦石的貧化率大），這會增加采礦和繼后加工的成本，從而降低了利潤產出；二是本具有經濟價值的礦巖未采或丟棄，從而導致礦產資源的浪費。總之，邊界品位過高或過低的控制都會降低

16、資源開發的經濟效益。因此，為了適應社會主義市場經濟規律的要求，提高資源開發的經濟效益，礦山企業采用動態品位指標是必須的。為了使所建的模型具有普遍性，假設礦山企業是一采選冶聯合企業，采取露天開采，最終產品為冶煉成品，忽略通貨膨脹等細節因素的影響，則在一定服務年限內開采整個礦體地質儲量獲得最大稅前利潤的優化模型可表達為下式：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能力；t 為生產年限；Co 為年固定生產成本；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

17、量；Rk 為第 k 年金屬價格；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 為貼現率；Rmin 為年金屬最低產出量；gmin 為可能最小入選礦石品位；gmax 為可能最大地質品位；T(gk) 和 E(gk) 分別為“邊界品位礦量比例”分布函數和“邊界品位平均品位”分布函數。3.4 優化并改造采礦方法，進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。東北大學在低貧損開采方面，特別是無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，并在我國的弓長嶺、鏡鐵山、白銀深部銅礦等礦山得到了初步的驗證。結果表明：白銀深部銅礦實施低貧損開采模式以后，無底柱采場的礦石損失率

18、與貧化率預計分別由 20%、25% 降到 7%、12%（厚礦體）和 12%、15%（中厚礦體），由此帶來的礦石采、選經濟效益經計算每年可望達到 2000 萬元左右。目前，這種方法已開始在我國其它金屬礦山推廣應用。無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規律，改變傳統采場結構與放礦方式，充分利用礦巖流動空間的連續性，采用“轉段回收”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殘留于采場的礦石，由于該方法克服了礦石損失與貧化之間此起彼伏的矛盾，從而克服了傳統無底柱分段崩落法礦石損失貧化大的弊病（由于篇幅有限，有興趣者請與作者聯系）。4 主要結論一般而言