露天矿运输方案比选方法.docx

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1、露天矿运输方案比对方法邓瑞杰，王忠鑫，李慧智(中煤国际工程集团沈阳设计讨论院 辽宁 沈阳110015)摘要：通过分析我们国家露天矿常用的运输方式的投资与运营本钱的组成，列出其对应的现金流量表示意图，从而进行 各方案的净现值比拟，来确定在技术条件允许的前提下，经济效果最好的露天矿运输方案。关键词：露天矿；运输；现金流；净现值中图分类号：TD216文献标识码：AThe selecting method ofopen-pit mine transportationDENG Rui-jie, WANG Zhong-xin,LI Hui-zhi(ShenyangDesign and Research I

2、nstitute of China Coal Technology & Engineering Group Corp, Shenyang, 110015,China) Abstract:This article analysed open-pit mine transportation investment and coststructureand listed the corresponding cash flow draft, so that we can compare each scenarionet present value and decide which is the best

3、 under the technical permission.Key words:open-pit mine; transportation; cash flow; net present value引言对某一露天矿而言，在技术可行的前提下，其运输方案往往是有多种选择的，我们要确定一个露天矿 的最优运输方案，有多种比对方法，但采纳动态经济评价指标来进行比拟和确定是最牢靠的。通常，对于 较简洁的运输系统，在投资水平相当的前提下，采纳平均单位运输本钱作为评价指标即可满意比对要求， 不需考虑资金的时间价值；但对于简单的运输系统方案，那么需同时对动态指标即流出的净现值进行比对， 以净现值最小的方案，

4、作为推举方案。本文以国内普遍采纳的卡车运输工艺和卡车一半移动破裂站一带式 输送机一排土机工艺，以及工作面自移式破裂站一带式输送机一排土机工艺作为例子，给出方案比对的方 法。由于露天矿的设施选型是相互影响的，当采掘或卡车选型发生变化时会相应影响与之相关的设施选型 及相关配套工程，并最终影响露天矿的投资与运营本钱。为了分析便利，本文假定运输方案的变化对采掘 和排土设施的影响是微小的，可忽视的。1卡车运输方案的投资与运营本钱卡车运输方案的投资卡车运输方案的投资主要包括卡车设施购置、运输、安装、调试等费用，记为2国，同时也包括帮助 设施的购置、运输、安装、调试等费用，记为帮助。那么我们可以设定卡车运输

5、方案的总投资为：尸卡车总二户卡车+P帮助。1. 2卡车运输方案的运营本钱收稿日期：作者简介：邓瑞杰(1987-),男，助理工程师，2022年于中国矿业高校本科毕业，现从事露天煤矿设计工作。这里以单台卡车为讨论对象，分析其年直接运营本钱。1. 2. 1单台卡车的年燃油消耗费用。卡车尸q】X /油耗XT卡车Xki(1)式中：。卡车】一一单台卡车年油耗费用，元；Qi燃油价格，元/L；/油耗一一单台卡车小时耗油量，L/h；T卡车一一单台卡车年工作小时数，h；k.单台卡车年工作时间采用系数。1. 2. 2单台卡车的年修理保养费用对卡车的修理保养是卡车正常生产的重要条件，所需费用也是本钱的重要组成局部，单

6、台卡车的年修 理保养费：。卡车2二户单台卡车XK卡车1(2)式中：。卡车2单台卡车的年修理保养费，元；单台卡车一一卡车单台总购置费，元；K卡车单台卡车年修理费用系数。1. 2. 3单台卡车的年材料消耗费用.1单台卡车的年帮助油耗费用帮助油耗主要是指各种润滑油脂，液压油等消耗，一般与燃油的消耗有肯定的比例关系：C卡车31二。卡车1XK卡车2(3)式中：。卡车31单台卡车年帮助油耗费用，元；K卡车2-一帮助油耗费用系数。.2单台卡车的年轮胎消耗费用矿用V型卡车的轮胎一般都较昂贵，且订货周期长，轮胎消耗费用的多少与矿山大路的质量及岩石的 硬度有关，一般将此条件分为3种状况：有利条件，轮胎寿命：300

7、04000h；一般条件，轮胎寿命：20003000h；不利条件，轮胎寿命：15002000h；卡车轮胎年消耗费用：。卡车32-C轮胎X (T卡车Xk 1 /G轮胎)(4)式中：。卡车32单台卡车轮胎年消耗费用；。轮胎一一卡车轮胎更换费用，元；G轮胎卡车轮胎寿命，ho.3单台卡车的年车厢衬板消耗费用车厢衬板的消耗，主要来自于装车中的物料冲击，运行中的承载和卸车中的磨损。其本钱与卡车单价、 卡车年工作量以及衬板质量相关。C卡车33二户单台卡车X 0台年X K卡车3(5)式中：。卡车33一单台卡车的年车斗钢板消耗费用，元；。台年单台卡车的年运输力量，t;K 4 3车厢衬板消耗费用的阅历系数。综上，那

8、么单台卡车的年材料消耗费用可表述为：。卡车3二。卡车3百。卡车32+。卡车33。1.2. 4单台卡车的年工资本钱这项本钱设为。卡车4,按我们国家常用的三班工作制分析，一般1台卡车需配备四名司机，其工资福 利待遇与露天矿所在地标准相关。1. 2. 5单台卡车对应的道路养护费用本费用参照有色金属工业矿山剥离工程预算定额，取矿山养护的单位费用为0. 08元/吨公里C卡车5=0. 08 X Q台年X L卡车(6)式中：/卡车一一卡车运输物料的平均运距，km。2. 2. 6单台卡车对应的帮助设施的年运营管理费用这个项费用和帮助设施价格有关，通常按下式计算：。卡车6二帮助XK帮助1 / N (7)式中：。

9、卡车6单台卡车的帮助设施的年运营管理费用，元；K帮助I帮助设施的运营管理费用系数。N卡车数量，台。综上所述，那么卡车运输方案的直接运营本钱可以表述为：C卡车总二C卡车1 + C卡车2+卡车3+C卡车4+C卡车5+C卡车6。2半移动破裂站一带式输送机方案的投资与运营本钱半移动破裂站一带式输送机方案的投资由于本工艺属于综合工艺方案，因此其购置费应包含卡车运输方案局部。破裂站环节的投资包括破裂 站的购置、运输、安装、调试等费用，记为尸半移动，带式输送机环节的投资包括胶带的购置、运输、安装、 调试等费用，记为4胶带。工作面卡车局部的投资参见“1.1卡车运输方案的投资”，其投资记为P半卡车。那么 半移动

10、破裂站一带式输送机方案的总投资为：月半移动-胶带总二产半移动+X胶带+P半卡车。2.1 半移动破裂站一带式输送机方案的运营本钱由于本工艺属于综合工艺方案，因此其运输局部的运营本钱包含工作卡车和端帮半移动破裂站一带式 输送机两局部，卡车局部的本钱计算方法参见“L 2卡车运输方案的运营本钱”，记为C半卡车总。3. 2. 1半移动破裂站一带式输送机方案的年修理费用：C半移动-胶带1=P半移动-胶带总X K半移动-胶带1(8)式中：。半移动-胶带】一一半移动破裂站一带式输送机方案的年修理费用，元；K半移动一胶带半移动破裂站一带式输送机方案的年修理费用系数。2. 2. 2半移动破裂站一带式输送机方案的用

11、电消耗：C半移动-胶带2二q2义尸功率XT半移动-胶带XK半移动-胶带2(9)式中：。半移动-胶带2半移动破裂站一带式输送机方案的用电消耗费用，元；q2电费，元/度；，功率半移动破裂站一带式输送机方案的总功率，kW；T半移动-胶带一-一半移动破裂站一带式输送机方案的年工作小时数，h；K半移动一胶带2半移动破裂站一带式输送机方案的用电消耗系数。半移动破裂站一带式输送机方案的年材料消耗费用：C半移动-胶带3二4胶带XT半移动-胶带/G胶带+R托辑XT半移动-胶带/G托轻+C轻齿(10)式中：。半移动.胶带3半移动破裂站一带式输送机方案的年材料消耗费用，元；G胶带胶带的使用寿命，h；A托辑一一对应托

12、辐的购置费用，元；G托辑托辐的使用寿命，h；。辐齿一一破裂机中辐齿的年消耗费用，元。2. 2.4半移动破裂站一带式输送机方案的年移设费用包括破裂站和胶带的移设，我们设为。半移动.胶带4。2.2 . 5半移动破裂站一带式输送机方案的年工资本钱，本本钱与设施定员数和工种相关，每位员工的工资 及福利待遇与露天所在地标准相关。我们可以将年工资本钱设为。半移动一胶带5。那么半移动破裂站一带式输送机方案的年直接运营本钱为：C半移动-胶带总二 C半移动-胶带i+ C半移动-胶带2+C半移动-胶带3+C半移动-胶带i+C半移动-胶带5+C半卡车总。3自移式破裂站一带式输送机方案的投资与运营本钱自移式破裂站一带

13、式输送机方案的投资自移式破裂站环节的投资包括自移式破裂站的购置、运输、安装、调试等费用，记为自移式，带式输 送机环节的投资包括胶带的购置、运输、安装、调试等费用，记为8胶带。那么自移式破裂站一带式输送机方 案的总投资为：P自移式-胶带总二P自移式+巴胶带O自移式破裂站一带式输送机方案的运营本钱3. 2.1自移式破裂站一带式输送机方案的年修理费用：C自移式-胶带i=P自移式-胶带总X K自移式-胶带1(11)式中：。自移式-胶带1自移式破裂站一带式输送机方案的年修理费用，元；K自移式一胶带】一一自移式破裂站一带式输送机方案的年修理费用系数。4. 2.2自移式破裂站一带式输送机方案的用电消耗：C自

14、移式-胶带2=qzXP功率XT自移式-胶带XK自移式-胶带2(12)式中：。自移式-胶带2自移式破裂站一带式输送机方案的用电消耗费用，元；q2电费，元/度；P功率.自移式破裂站一带式输送机方案的总功率，kW；T臼移式一胶带自移式破裂站一带式输送机方案的年工作小时数，h；K自移式一胶带2自移式破裂站一带式输送机方案的用电消耗系数。自移式破裂站一带式输送机方案的年材料消耗费用：。自移式-胶带3二R胶带XT自移式-胶带/G胶带+R托机XT自移式-胶带/G托里+C辑齿(13)式中：。自移式-胶带3自移式破裂站一带式输送机方案的年材料消耗费用，元；G胶带一一胶带的使用寿命，h；乌托辐对应托辐的购置费用，

15、元；G托辑一一托辑的使用寿命，h；C根齿一一破裂机中辐齿的年消耗费用，元。3. 2. 4自移式破裂站一带式输送机方案的年移设费用主要来自于胶带移设，我们设为。自移式-胶带4。3. 2.5自移式破裂站一带式输送机方案的年工资本钱，本本钱与设施定员数和工种相关，每位员工的工资 及福利待遇与露天所在地标准相关。我们可以将年工资本钱设为C自移式.胶带5。那么自移式破裂站一带式输送机方案的年直接运营本钱为：。自移式-胶带总二 。自移式-胶带1+ 。自移式-胶带2+。自移式-胶带3+C自移式-胶带，l + C自移式-胶带5。4卡车数量确实定当露天矿完成剥采比均衡后，依据年产量便可确定逐年剥离量，即我们可以

16、给定一个年产量0年，假 如再给定一个综合运距卡车以后，我们便可以确定出卡车的数量。介年=Tk/k2/(吨/年)/(14)式中：T卡车卡车年工作小时数，h；入车一一卡车车厢容积，m3；Y物料容重，t/m3 ；kl卡车年工作时间采用系数；k2卡车车箱容积采用系数；t卡车工作一次循环时间，ho那么我们可以通过以下关系式求出卡车的数量：N=。年/(。台年XK在籍)(15)式中：K在籍卡车在籍系数； N卡车数量，台。5破裂站一带式输送机系统规模确实定关于破裂站(包括半移动和自移式)的规模，当给定年力量。年以后我们便可以通过相关算式确定破 裂站需要的小时总力量，并依据设施制造水平和露天矿开采台阶数，确定单

17、台破裂站的力量。对于带式输 送机，当给定0年后，需依据物料的运输距离上胶带、松散系数及不均衡系数等综合确定带式输送机的带宽、 带速和带长等参数。6技术经济评价从露天矿的角度而言，设施的投资以及运营本钱在现金流里属现金流出。因此，哪一种运输方案的净 现值越小，那么意味着其现金流出量越小，那么方案越优。净现值的求解公式：月/+4(l+r) + 4(l+r) %,+ An(1 ) nAn (1 +r)(16) 式中：F方案现金流净现值，元；A逐年的现金流量，元；r社会贴现率；刀对应的现金流年度序数。6.1 卡车运输方案图1卡车运输方案现金流量示意图本方案物料运输完全由卡车来完成。初期由于设施购置，有

18、较大的现金流流出；接下来的现金流出来 自于卡车运输的直接运营本钱，并且随着工程位置的变化，运距的变化等因素，会导致卡车直接运营本钱 逐年变化：随着生产的进行及设施折旧年限的到来，期间还会发生因设施更新而消失的现金流出，并因设 施淘汰残值而发生小幅现金流入。那么其现金流量示意图如图1所示，其净现值可以表述为：6.2 半移动破裂站一带式输送机方案图2半移动破裂站一带式输送机方案现金流量示意图本方案由卡车一半移动破裂站一带式输送机完成。在初期较大的现金流出来自设施购置，在目前制造 水平下，通常本方案的这个现金流出要明显高于卡车运输工艺的现金流出；以后的现金流出主要来自于本 方案的直接运营本钱，由于本

19、方案工作面以外的运输使用了“以电代油”设施，用消耗电代替消耗油，从 而运营本钱会降低；随着生产的进行工程位置到达肯定的位置后，需要对破裂站进行移设，通常此时会产 生出一次比平常增加较多的现金流出；最终有小量来自于设施残值的现金流入。其现金流量示意图如图2 所示，其净现值可以表述为：6.3 自移式破裂站一带式输送机方案图3自移式破裂站-带式输送机方案现金流量示意图本方案完全取消了卡车运输，带式输送机直接铺设于工作面。在现有设施制造水平下，本运输方案在 初期也有较大的现金流出，尤其是自移式破裂机主要来自于国外厂商，因此，初期投资较大；而后由于全 部采纳电力作为能源，所以运营本钱较低，现金流出量较小

20、；最终有肯定的现金流入来自于设施的残值。 那么其现金流量示意图如图3所示，其净现值可以表述为：7结语本文依据实际例子，给出了类似露天矿运输方案的比对方法，该方法考虑到了资金的时间价值，可以 更精确的解决露天矿运输方案比对的问题。但各露天矿应针对其详细生产状况，在确定年煤炭产量与剥离 量以及综合运距后，以估算出设施的投资与运营本钱为基础，并据此列消失金流量表，求解净现值分卡车、 尸半移动-胶带、/自移式-胶带， 以净现值最小，本钱最低，为最优方案。对于公式中给出的一些阅历系数和社会贴现 率r,需依据不同阶段及不同露天矿取相应的数值。由于融资的需要，在方案比对中还应考虑设施投资所带来的融资本钱，但

21、由于融资本钱是综合的，且 随着逐年还款额而发生变化，因此，在基本方案比对中可依据需要进行取舍，本文比对中未考虑融资本钱 变化所带来的影响，需要的用户可参阅相关资料增加该局部本钱的比对内容。参考文献：1骆中洲,I.露天采矿学(上册)M.第一版.徐州：中国矿业高校出版社，1986.2张达贤.露天矿线路工程M.第一版.北京:煤炭工业出版社，1984.3车兆学，才庆祥，刘勇.露天煤矿半连续开采工艺及应用技术讨论M.第一版,徐州：中国矿业高校出版社，2006.4卢明银，张振芳.矿业经济学M.第一版.徐州：中国矿业高校出版社，2022.5马立强，张东升,屠世浩,矿业技术经济学M.第一版.徐州：中国矿业高校出版社，2022.6周玉民.露天矿汽车运输合理运距确实定J.煤矿机械，2002, (8): 85-86.7方海秋.露天矿运输方案比拟中的数学解析法J.化工矿山技术，1987: 8-11.