[第4讲]品位管理.ppt

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1、资源工程系 李国清边际品位指标的管理与优化矿山企业管理矿山企业管理边界品位指标的管理与优化边界品位指标的管理与优化1 品位与品位指标体系2 品位指标研究的产生与发展4 边际品位指标的确定方法5 边际品位指标优化理论与具体应用矿石质量管理矿石质量管理1 品位指标概述(1)什么是品位？(2)什么是边界品位和工业品位？(3)边界/边际品位差在哪里？(4)为什么品位管理的经济性很重要？矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述矿石中有用组分有用组分的含量品位有如下表示方法：(1)质量分数(%):最常用的形式(2)克/吨(g/t)法:多用于贵金属矿(3)毫克/吨(mg/t)或克拉/t:用于

2、金刚石矿(4)克/立方米(g/m3)法:多用于重金属砂矿(5)千克/立方米(kg/m3)法:多用于石棉、云母等什么是品位？矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述什么是品位指标体系？单指标体系单指标体系以欧美为主的西方国家一直采用单指标体系计算矿石储量和品位。单指标体系的理论基础就是常见的的边际品位边际品位品位指品位指标体系体系双指标体系双指标体系前苏联和中国等国家使用的双指标体系，双指标是指边界品位边界品位(cut-off grade)和最低工业品位最低工业品位（industrial grade）。矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述作为区分矿石与围岩区分

3、矿石与围岩的一个最低品位界限，有用组分含量低于边界样品所代表的地段一般为围岩或夹石。边界品位不是整个矿体或矿体内某一部分的平均品位针对单个样品制定的指标一般情况下，边界品位应比选矿的尾矿品位高1-2倍。什么是边界品位？矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述指矿体的单个开采块段(或勘探块段)中主要有用组分的最低平均品位最低平均品位，有用组分平均含量达到了这个最低的平均值才具有工业价值的品位。划分矿石品级、区别表内/外储量的分界品位最低工业品位的确定很重要：过高：过高：将有相当大的一部分工业上可以利用的矿石列入表外过低：过低：圈出来的矿体因平均品位降低而失去工业价值。什么是最低工

4、业品位？最合理的工业品位：使富矿周围的贫矿尽可能多地列入能利用(表内)的储量中保证把暂不能利用的贫矿地段圈出来。老分类与老规范1 1 品位指标概述品位指标概述两个指标圈出三个类型？1 1 品位指标概述品位指标概述矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述圈定矿体边界指导矿山企业进行计划和决策决定一个矿块、开采单元甚至爆堆的取舍，确定岩石（矿石）是送往排土场还是选矿厂。单指标并不意味着在整个矿山开采期内使用同一个指标；相反在不同生产期或不同生产技术、经济条件下有着不同的值，正是通过该指标的不断调整来调节各种影响因素的波动，使生产在最优条件下进行。什么是边际品位？边际品位：精细化的基

5、于经济评价的动态的局部的矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述在它们都用作为圈定矿体的指标时，其区别在于经济意义经济意义。边际品位：边际品位：在圈定矿体时，其经济意义体现在所圈定储量的平均品位有直接经济含义。边界品位：边界品位：虽然对于表内矿中出现的低于最低工业品位的矿石是否参与工程平均品位的计算起着约束作用，但它所圈定的表外矿，却不能参与总平均品位的计算，便无所谓经济意义了。边界/边际品位差在哪里？矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述如果采用边界品位时，把表外矿也参与平均品位的计算呢？当总体平均品位达到或超过最低工业品位时，就能利用表外矿，这样做似乎即使

6、边界品位体现了经济意义，又使资源得到最充分的利用。隐含条件：表内矿与表外矿必须同时开采，进行矿石的搭配，使送选矿石始终能达到工业要求，实际上对矿山来说这点很难做到总平均品位必然很低，经济效益很难保证。边界/边际品位差在哪里？矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述矿山生产计划编制生产计划编制的重要依据(长期计划，短期采矿计划)。边际品位决定着矿山的资源基础资源基础。矿山建设可行性研究可行性研究中，在生产能力设计、开采境界设计、服务年限设计等方面，都必须与边际品位的优化问题一起共同考虑。在矿业权评估矿业权评估中，要求通过合理分析矿山的现金流来为矿业权定价。在地质勘探地质勘探中，需

7、要合理的边界品位指标来圈定矿体。国家有关政府部门在矿产资源政策矿产资源政策形成中，需要充分考虑边际品位的经济学问题。考虑品位指标的经济性很重要吗品位指标影响了什么？矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述从微观的角度从微观的角度来看来看:对矿山经济效益影响很大现实采矿作业中有时边际品位在高达(+/-)50%的范围中调整直接影响到精矿产出量和相应的成本支出品位的变化还会影响储量，进而影响矿山寿命，因而它还与矿山的持续发展问题相关。从宏观上看，从宏观上看，边际品位的高低，影响到一个国家资源量的多少，因此它还与国民经济发展规划、自然资源有效利用等问题紧密相联系。考虑品位指标的经济性很

8、重要吗品位与经济的关系矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述从从应用广泛性看，应用广泛性看，边际品位问题在矿业中非常普遍，在黑色冶金矿山、有色金属矿山、黄金矿山都有边际品位的经济优化问题，在化工矿山、非金属矿山中的许多矿山中也有品位优化问题。从紧迫性看，从紧迫性看，国外市场经济国家对边际品位优化问题一直非常重视，并通过合理优化取得了良好的经济效益。而在我国，由于长期受计划经济的影响，这一领域研究还没有受到足够的重视，需要深入研究和规范化管理。考虑品位指标的经济性很重要吗品位与经济的关系矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述双指标体系侧重于资源的资源的回收回收

9、单指标体系侧重于获得最大的经济效益经济效益。随着我国市场经济的深入以及矿业权市场的完善，资源充分利用与企业经济效益，两者正在取得一致：采用采用市场经济的手段代替政策手段保证资源市场经济的手段代替政策手段保证资源的最大程度的的最大程度的利用利用。我们国家不能采用单品位指标体系吗？矿山企业管理矿山企业管理1 1 品位指标概述品位指标概述目前采用计算机技术，建立矿床经济模型来确定边界品位，对储量进行动态管理，通过地质统计学品位估值，形成三维实体模型，输入技术经济参数，集合采掘计划编制进行品位优化。我们国家不能采用单品位指标体系吗？向东推进向东推进 .向东推进向东推进 .地质勘探数据地质勘探数据地质勘

10、探数据地质勘探数据地球物理数据地球物理数据地球物理数据地球物理数据测量数据测量数据测量数据测量数据数据库数据库数据库数据库地理信息地理信息地理信息地理信息采矿进度计划采矿进度计划采矿进度计划采矿进度计划动态矿产资源模型动态矿产资源模型动态矿产资源模型动态矿产资源模型环境资源数据环境资源数据环境资源数据环境资源数据SURPACSURPAC系统系统系统系统数据输入数据输入数据输入数据输入数据输出数据输出数据输出数据输出矿山企业管理矿山企业管理钻孔品位显示实体模型连接矿山企业管理矿山企业管理确定矿体确定矿体边界边界矿山企业管理矿山企业管理建立矿快建立矿快模型模型矿山企业管理矿山企业管理矿快模型的矿快

11、模型的矿体约束矿体约束矿山企业管理矿山企业管理矿体品位矿体品位赋值赋值SurfaceUG推进方向推进方向-向东向东视图视图 矿石类型和品位矿石类型和品位视图视图开采过程中的时间段开采过程中的时间段通常情况 第一次复制数据地质师地质师采矿工程师采矿工程师第二次复制数据第三次复制数据测量师测量师各专业之间相互隔离，不能实现数据共享理想情形 地质师地质师采矿工程师采矿工程师测量师测量师共享数据共享数据共享数据共享数据共享数据共享数据各专业之间相互协作，在共同的数信息平台下实现数据共享矿石质量管理矿石质量管理2 品位指标研究的产生与发展(1)国外边际品位研究和应用现状(2)我国开采品位指标的研究现状矿

12、山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展 西方国家实行市场经济，矿山企业对其效益极为关心，因此，对品位问题的研究起步也很早，并逐步取得了显著的成果，形成了一套完善单指标体系，对边际品位实行动态管理。国外边际品位研究和应用现状矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展朴素的全部成本平衡方法：完全完全成本分析法成本分析法，或称为平均成本分析法，它在计算中所采用的成本数据是吨矿全部成本，没有进行边际分析；采用静态分析法静态分析法，即没有考虑资金的时间价值。1918年，经济学家G卡塞尔在他所著的社会经济原理中提出：计算矿石总量

13、的价值要引入折现的方法。1919年，H.D霍斯尔德在工程师评价手册也提出，估算矿石储量价值要考虑资金的时间价值。这些早期的思想对矿石品位指标的研究极富启发性，其影响是非常深刻的。上世纪20年代以前矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展资金资金时间价值时间价值的引入：1922年，Berry首先提出要用净现值来计算边际品位。并以资金时间价值理论证明在传统盈亏平衡分析的基础上永久性地提高矿床边际品位的合理性，其根据是以矿山企业利润最大化为目标，提高品位指标可以尽早取得效益，从而带来时间价值。沉没沉没成本概念成本概念的引入：在经济学的决策成本问题研究中，有一个

14、著名的沉没成本概念，它是指在决策分析之前已经发生的资源投入，并且已经不可挽回，因此它与决策分析无关。在这种思想指导下，在矿石开采中的许多场合下包含沉没成本，这些成本与边际品位决策分析无关。上世纪20年代初至60年代中期矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展边际品位指标定义边际品位指标定义的形成：“采出矿石采出矿石的平均品位的平均品位应是能够提供某一最低额度的利润，而采出矿石的应是能够提供某一最低额度的利润，而采出矿石的最小品位应能抵偿其自身的开支。最小品位应能抵偿其自身的开支。”这一简洁的思路，至今在许多矿山的开采实践中得以体现。边际分析边际分析法法的

15、出现：边际分析法是新古典经济学的一个重要分析工具。在这一时期里，研究者应用边际分析法研究矿石开采成本对边际品位决策的影响，与边际分析法相联系的增量分析也得到了应用。上世纪20年代初至60年代中期矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展边际分析法形成：边际分析法形成：将品位分布、成本收益结构、资金时间价值、生产能力平衡关系等，统一地纳入到边际分析的框架下来动态边际品位初露端睨：动态边际品位初露端睨：Ulf Henning首次对Berry所述的用单一值的动态盈亏平衡品位指标来指导整个矿山服务年限内的开采活动的做法提出了质疑。他认为：“为了使矿山开采的净现值达

16、到最大化，必须在整个开采时期不断地调整其最优边际品位，而这种指标系列是逐步递减的”上世纪60年代中期至70年代中期矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展Lane KLane K：主张先求出可以充分发挥采、选、冶三种能力的三项经济上的极限品位指标和使这三种能力两两均衡的三项均衡品位指标，然后从这六项品位指标中选出最佳品位指标。至于收支平衡品位，他认为只是在贴现率为零和采矿能力不足时的最佳品位指标。Taylor.H.KTaylor.H.K：为边际分析法的应用铺垫了广泛的基础，在这种基础上可以对各种采矿方法的边际品位指标问题进行研讨,提出应区分“边际品位”与

17、“盈亏平衡品位”(或极限品位)，后者是由某一特定的财务需求所决定的；上世纪60年代中期至70年代中期矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展关于关于价格波动时的边际品位最优调整问题价格波动时的边际品位最优调整问题：在传统的理念中，人们直观地认为当价值升高时，应调低边际品位。对此，Taylor用一个两周期生产的简例，证明了当价格升高时了当价格升高时应提高边际品位应提高边际品位，这被后来称之为“新理念”。上世纪70年代中期至80年代后期矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展在矿业评估中运用实物期权分析实物期权分析的思

18、想开始出现。人们研究存在边际经济矿石的情况下，随着价格的波动，决策者可以选择开采或放弃这些矿石，由于存在这种选择性，矿山价值得到提高，但对于对矿山价值有影响而同时又依赖于矿山价值来确定其数值的边际品位。上世纪70年代中期至80年代后期矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展高度集中的计划经济体制时期：高度集中的计划经济体制时期：实现实物产品数量为目标对各种金属数量的计划指标，以实现上级下达的计划为目标产品统购统销矿山企业以完成精矿生产计划指标作为核算形式，盈利或亏损对企业的经营没有很大的影响。我国开采品位指标的研究现状国家：品位指标的决定主要是从满足金属

19、需求去考虑下达工业指标企业：把这一指标作为一种法定的条文，在生产中贯彻执行。矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展改革开放以后：改革开放以后：产品的需求与供给不单纯地依赖于本国的经济系统，而是通过国际贸易在世界市场上得以实现如何合理的、有效地利用资源以实现经济目标的最优化，而不是从金属数量计划上来考虑问题企业将更加关心自身的生存与发展及效益追求对其资源的利用效率越来越重视我国开采品位指标的研究现状矿石开采品位指标问题的研究开始活跃矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展采用双指标体系，即最低工业品位与边界品位：采

20、用双指标体系，即最低工业品位与边界品位：指标确定方法：指标确定方法：类比法 尾矿倍数法 价格法 方案法等等技术经济因素：技术经济因素：考虑比较少分析研究的主体：分析研究的主体：设计部门和有关矿产资源管理部门。上世纪70年代末以前矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展（1）对现行的品位指标的再计算（2）关于品位指标定义的讨论（3）关于指标体系设置问题的探讨（4）资金时间价值问题的讨论（5）品位分布和矿床模型的研究（6）级差品位的研究与应用（7）西方国家边际品位计算方法的介绍与评论上世纪70年代后期至80年代后期矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究

21、的产生与发展品位指标研究的产生与发展沿着双指标法的框架进行品位指标的多目标最优化。沿着单指标体系分析的框架，用边际分析法进行品位优化研究。复杂模型求解方法的研究。边际品位优化问题涉及的因素很多，而且各因素之间的关系往往很复杂，因此，所建立起来的最优化模型的求解十分困难。崩落法放矿截止品位优化研究方面的进展。上世纪80年代后期以来矿石质量管理矿石质量管理3 边际品位指标的确定方法(1)盈亏平衡法(2)最大DCF/VPN法(3)边际优化方法矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展根据盈亏平衡品位来确定矿石的边界品位。对于一个给定的块段：品位越高，其开采价值就

22、越大只要块段中所含矿物的价值高于其开采与加工费用，将其作为矿石开采就可以使企业的总盈利增加使矿物的价值等于其开采加工费用时的品位称为盈亏盈亏平衡品位平衡品位平均品位高于盈亏平衡品位的是盈利矿块，有开采价值，反之，则为非盈利矿块盈亏平衡法矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展盈亏平衡法临界状态：收入=成本矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展盈亏平衡法临界状态：收入=成本矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展盈亏平衡法临界状态：收入=成本矿山企业管理矿山企业管理2 2 品

23、位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展盈亏平衡法临界状态：收入=成本矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展如果还要考虑投资呢？若年产1吨矿石的单位投资指标是I，Fpr是资金还原系数 每生产一吨矿石需要偿还：IFpr盈亏平衡法临界状态：收入=成本矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展如果还要考虑盈利呢？收入=成本+盈利每考虑每一吨矿石需要盈利的金额P：盈亏平衡法临界状态：收入=成本矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展原矿开采成本：25元/吨(原矿)废石剥离/排土

24、成本：14元/吨(原矿)原矿处理成本(选矿成本)：77元/吨(原矿)冶炼成本：1000元/吨(精矿)铜售价：40000元/吨(金属)选矿回收率：85%冶炼回收率：84%用盈亏平衡法计算其边际品位用盈亏平衡法计算其边际品位盈亏平衡法一个例子：一个露天矿矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展考虑一下盈亏平衡的原则：开采获利=不开采获利情况之一：可采可不采，不开采获利为0情况之二：必须剥离，需要花费剥离成本盈亏平衡法一个例子矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展考虑一下盈亏平衡的原则：开采获得的收入=所需投入的成本情

25、况之一：可采可不采，投入的成本为0情况之二：必须剥离，需要花费剥离成本盈亏平衡法一个例子矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展矿山品位指标研究的最基础思路分析简单，通俗易懂衍生出很多品位优化的方法对于采用多目标的决策方法中，总盈利肯定是其中一项权重相当大的评价指标盈亏平衡法基础地位矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展传统的传统的盈亏平衡法盈亏平衡法：假设成本与价格在整个时空跨度上是静态静态的的(固定的固定的)，因此，得到的边界品位是一个与矿石质量、时间和位置无关与矿石质量、时间和位置无关的静态区分标准实际情况

26、：实际情况：价格是变动的价格影响是有反馈的(互为自变量和因变量)品位指标是影响是长期的盈亏平衡法的问题之一：价格是确定的吗？矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展传统的传统的盈亏平衡法盈亏平衡法：在价格高位期降低边界品位，矿山可以利用高价位时机，开采那部分在低价位期因不能盈利会被遗弃低低品位矿石品位矿石，从而增加总利润实际情况实际情况：当价格升高时，盈亏平衡品位降低，引起矿石平均品位下降如果在高价位期出售更多的成品矿会带来更大的利润，即使永久牺牲低品位矿，在经济上也是划算的。在高价位期开采低品位矿石增加的利润，总是低于将相同矿量的高品位矿推迟到低价位期

27、销售所损失的盈利。盈亏平衡法的问题之二：是最优的吗？矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展固定成本：每个生产周期所发生的成本金额固定成本：每个生产周期所发生的成本金额(元元)和生产能力有关和生产年限有关和储量变化有关和边界成本有关盈亏平衡法的问题之三：看看我们简化掉了什么？矿山企业管理矿山企业管理2 2 品位指标研究的产生与发展品位指标研究的产生与发展g是什么品位？是什么品位？公式中的参数：每生产1吨如果我们把范围扩大到一个爆堆？一个采场？如果我们把范围扩大到一个块段？如果我们把范围扩大到一个矿床？是一定范围的平均品位。和边界品位的关系？盈亏平衡法的问题之四：看看我们容易弄错什么？资源工程系 李国清本讲课程结束！