影响露天矿区生产规模的关键因素分析

【摘 要】露天煤矿生产是一种经营活动，符合一般企业服从规模经济的规律。规模经济是生产过程的规律性现象。在给定的条件下，建设规模决定其生产经营综合经济效益是否达到最佳。一般认为，生产规模越大，生产成本越低，经济效益越好，但生产规模对于露天煤矿，生产规模不是越大越好，规模太大，材料供应和产品运输发生困难，生产成本和销售费用都将相应地加大，并露天煤矿生产规模越大，建设周期越长，投资风险相对加大，这些因素均需反复测算和比较。因此，露天煤矿要利用规模经济的基本规律，实现经济规模。

【关键词】露天矿区；生产规模；经济效益；市场需求；资源条件；技术条件；经济条件

0 引言

露天矿山生产规模是露天矿区开发技术决策要素的核心，其他技术决策均围绕生产规模来决定，例如，矿区总平面布置、设备规格、劳动力数量和投资等。这些要素一旦确定，在短期内难以改变。有的矿山投产后，生产规模不断扩大，其关键技术决策要素不断变化；有的因各种原因迟迟达不到设计生产规模，造成资金及人员的浪费。造成这种现象的原因是：矿山生产规模确定过程中的复杂性及不确定性，同时也反映出对其规律认识的局限性和长期性。一般影响露天煤矿矿山生产规模的因素包括：市场需求、资源条件、技术条件、经济条件和其他条件。

1 资源储量约束

1.1 设计规范的限制

按国家经济管理体制的需要，将露天矿的生产能力及服务年限划分为3类5级并按此制定了相应的露天矿工程建设标难。为了保证露天矿有足够的服务年限，按可采储量计算服务年限时，要考虑一个储量备用系数。储量备用系数是露天矿抵御可能发生风险的一项措施。例如，①地质资料的准确性不足；②开采工艺的适应性不强；③突然发生的滑坡等事故。这些都使可采储量减少、服务年限缩短而造成损失。另外，也为生产发展留有一定余地。根据工程设计研究利地质勘探阶段，结合煤层的复杂程度，储量备用系数大致可按下面方法选取：规划设计（地质普查）一般取 1.3-1.4；可行性研究（地质详查）一般取 1.2-1.3；初步设计（地质精查）一般取 1.1-1.2。

合理的服务年限应能充分发挥设备和工程设施的效能，使投资和生产成本最低；合理地利用资源，一方面，避免服务年限过长使露天矿生产能力偏低，或是矿田划分密度偏稀，提前占有勘探资金和储量价值；另一方面，同一矿区内如有两个以上的露天矿可以接续开采时，每个露天矿的服务年限可小于相应的规定，但是全部接续的服务年限必须达到上述标推。

关于矿田储量、矿山产量规模及服务年限的关系，我国有关部门在技术政策及设计规范上做了具体规定。矿山服务年限应满足：

式中：T为一定产量规模下的矿山服务年限，a；Q为矿田境界内矿石工业储量，Mt；K为储量备用系；A为矿山生产规模，Mt/a；Tg为规程要求的矿山服务年限，a。

在矿山服务年限满足设计规范所要求的矿山服务年限时，矿山的最大产量规模为：

1.2 按泰勒准则可达到的生产规模

根据国际著名的露天矿山经济寿命与矿田储量关系经验公式：

2 技术约束

2.1 按开采强度可达到的最大生产规模

露天煤矿开采强度受到矿床赋存条件的限制，不可能是无限大的。根据矿山的具体条件，可能选用开采工艺和主要设备，不同的矿山生产工艺所能达到最大开采强度差别也很大。这些工艺和设备所能达到的最大生产能力，制约着矿山生产规模。开采强度是露天矿山优化设计的重要内容，圈定开采境界和进行产量规模优化一般是在所能达到的开采强度一定的条件下进行的，由开采工艺的开采强度决定的露天矿生产规模为：

2.2 按主要生产环节可达到的最大生产规模

露天矿山的生产是由矿岩松碎、采装环节、运输环节、排土环节等环节组成的串联系统，各个生产环节利用均衡剥采比折算成生产能力：

2.3 按外部条件可达到的生产规模

外运条件是限制矿山生产规模的一个重要因素，我国露天煤矿多数处于内蒙古、陕西、山西和新疆地区，交通十分不便，承受不了长途运输的费用负担。虽然运输条件是可以改变的，但也受到资金的限制。在有条件时，可以采用就地利用矿石来改善外部条件提高露天矿可达到的最大生产能力，如建设露天矿坑口电厂。

此外，矿山规模还可能受到其他条件的制约，如供水、供电、疏干等。外部条件是可以改变的，当矿山规模受条件约束而变得不合理时，应考虑改善条件，提高外部条件能满足的生产规模。

3 经济约束

3.1 市场规模

市场需求量是影响矿山生产规模的最关键因素。市场需求量大，才能进行大规模建设。反之，没有市场需求或需求最很小，就不能上马或不能建大型矿山。因此，在确定规模之前，必须对市场供求关系进行详细调查、预测，弄清矿石产品有多大市场、矿山建成后能有多大的市场份额、了解用户对产品质量有何具体要求等。

3.2 投资规模

矿山规模往往受到资金条件的制约，即所谓有多少钱开多大矿。资金短缺时，固然可以通过借贷来弥补资金的不足，但贷款是要支付利息的。因此，必须计算矿山偿还本息的能力。投资条件规模可用下式表示：

A=L/C

式中： A为生产规模，Mt/a；L为可能获得的资金，百万元/a；C为单位投资，元/t。

3.3 效益

矿山的生产成本可分为固定成本和可变成本，固定成本在一定范围内与产量无关，可变成本与产量成比例关系，矿山的最低效益应该盈利或至少不亏损，则保证矿山效益的最小规模应为：

式中：A 为保证矿山有起码经济效益的下限规模，万 t/a； Cd为固定总费用，元/a；K1为考虑规模对固定费用影响的系数；Cc为可变的单位费用，元//t；K2为考虑不完全成比例的调整系数；m为煤炭销售价格，元//t。

从上式可以得出：矿山固定费用越大，就越需要增大矿山的下限规模，来分摊固定费用。反之，矿山的市场价格越高，矿山的下限规模可以减小，也不至于引起矿山的亏损。

4 其他条件

矿山生产特别是露天开采对环境的影响较大，如可能占用大量耕地，破坏生态环境，造成地下水位乃至地表沉降，严重影响附近居民生活等，这些不利影响以及人们对改善生存条件的要求，会不断促使国家、地方政府对采矿作业做出越来越多、越来越严格的限制，最终会影响到矿山的建设规模。

5 结束语

总之，合理确定矿山的生产规模（即经济规模），其实质是进行规模经济评价，使所确定的矿山规模符合规模经济的规律而获得规模效益，并应避免出现规模不经济带来收益递减的损失。

【参考文献】

[1]张瑞新，梅晓仁，高永胜.露天开采规划决策系统及其应用[J].中国矿业大学学报，2003，32（3）：270-273.

[2]夏松林.大型露天矿山生产规模优化模型[D].中国矿业大学，2003.