和睦山鐵礦殘采期經濟效益分析

李國平

（馬鋼礦業資源集團姑山礦業有限公司）

我國鋼鐵工業在國民經濟中起支柱性作用，其產量占全球鋼鐵產量50%以上［1］。鋼鐵行業的發展，必然消耗大量的鐵礦石。過去10 a間，我國的鐵礦石年需求量達到了12～13 億t。在開采過程中，受采礦技術裝備和資源條件的影響，大量的礦石無法采出，形成殘礦［2］，許多礦山開始對殘礦進行開采回收［3-4］。和睦山鐵礦分為前和睦山、前觀音山、后和睦山和后觀音山4 個礦段，礦山原設計生產能力70 萬t/a，后擴能至110萬t/a。經過多年高強度開采，礦山已經由生產穩健期逐漸過渡到減產期，并于2021 年實際上進入殘采期。在此期間，后和睦山礦段因地表塌陷區治理回填料漿泄漏已經停產，能否復產存在不確定性；而后觀音山礦段-200 m 中段已經結束回采，-150 m中段礦體規模小，分布零散，開采難度較大。因此，進入2022 年后，礦山生產的重心集中到后觀音山礦段-250、-300 m 中段。然而，后觀音山礦段-250、-300 m中段均接近上中段頂底柱位置，僅剩余1～2個回采分層，不僅可采礦量大幅度減少，而且受上下中段回采作業以及充填不接頂狀況、充填體質量等影響，礦體破碎，礦層下沉嚴重。截至3月底，可采儲量僅剩約110 萬t，同時，-210.5 m 分層出現頂板垂落，開采難度和成本均增加。但近年鐵精粉價格持續上升，對緩解開采成本壓力有一定積極作用。為助力礦山做好殘礦回收工作，本文將從勞動生產率和回采強度兩方面確定礦山最大生產能力，利用盈虧平衡分析確定最小生產能力，合理分配產能，并計算經濟效益。

1 最大生產能力的確定

效益最大化是企業經營工作的中心任務。實現這一目標，其中一條重要的途徑就是盡最大可能提高礦山生產能力，盡可能回收資源避免浪費。但礦山生產能力受多種因素影響，當生產能力達到一定程度時，投入再多的人力物力，生產能力依然難以提升，而且開采的安全性也會大幅降低，因此礦山存在最大生產能力。

1.1 基于勞動生產率的最大生產能力

1.1.1 勞動生產率影響因素

勞動生產率是指勞動者在一定時期內創造的勞動成果與其相適應的勞動消耗量的比值。勞動生產率的主要影響因素如下。

（1）勞動者的平均熟練程度。勞動者的平均熟練程度越高，勞動生產率就越高。勞動者的平均熟練程度不僅指勞動實際操作技術，而且也包括勞動者接受新的生產技術手段、適應新的工藝流程的能力。

（2）科學技術的發展程度。科技發展對勞動生產率有著重大影響，將高自動化設備應用于礦山可以大大提高礦山人員的勞動生產率，降低勞動強度。事實上，采礦技術的發展都是以高科技的機械化設備的發展為基礎。

（3）生產過程的組織和管理。主要包括生產過程中勞動者的分工、協作和勞動組合，以及與此相適應的工藝規程和經濟管理方式，好的組織管理可以事半功倍。

（4）生產資料的規模和效能。主要指勞動工具有效使用的程度，對原材料和動力燃料等利用的程度。

（5）自然條件。主要包括與社會生產有關的地質狀態、資源分布、礦產品位和氣候條件等。礦體儲量大、賦存條件好的礦體能大大提高勞動生產率。

1.1.2 殘礦回采期最大生產能力確定

勞動生產率雖然受多種因素的影響，但是在同一個礦山一段時期內，礦山并沒有進行大規模的機械化改進，勞動者的熟練程度也沒有太大的變化，僅僅是礦體賦存條件和生產管理發生變化，因此勞動生產率可以根據近幾年的勞動生產率變化趨勢進行估計。同時，礦山的勞動者數量是可以確定的，因此可以根據勞動生產率預估礦山最大生產能力。

表1 為進入減產期后近3 a 和睦山鐵礦實際勞動生產率。從其變化情況（圖1）可以看出，進入減產（甚至殘采）期后，采出礦量和勞動生產率逐年下降。這是因為礦山剩余礦量逐漸減少，且分布分散，生產集約化程度受到影響。同時，進入殘采期后，采深增加，地壓增加，加之上部充填體充填質量較差，接頂率低，礦巖穩固性降低，安全生產壓力大，大量的勞動力用于支護工作。部分巷道變形量過大甚至完全無法使用，對殘礦回采的工作造成較大干擾，因而降低了勞動生產率。

按照2019—2021 年勞動生產率數據進行回歸，可以得出殘采期和睦山鐵礦勞動生產率y1與年份t的預測公式：

根據式（1）預測，和睦山鐵礦在2022 年和2023年的勞動生產率分別降到0.083 1和0.035 8萬t/人。

應該指出的是，2021年采出礦量較2019年、2020年下降明顯，勞動生產率急降，這是因為2021年原計劃采出原礦65 萬t，后因2 月份下半月和5、6 月份因故停產，未按照計劃實行。經調整，2021 年最終計劃采礦總量59.14 萬t，實際完成52.52 萬t，如果扣除停產2.5 個月，以及復產后調整時間，實際生產率應該與2020年接近。

考慮到勞動生產率影響因素眾多，而礦山2020年實際已進入減產期，礦山生產條件發生改變。因此，為提高生產效率，降低采礦成本，礦山在2022年、2023 年改進生產管理模式，加強生產集約化管理，提高生產效率，因此2023 年勞動生產率理論上可以維持2020年的水平，即0.2萬t/a。和睦山鐵礦目前采礦產線人數為399人，按照預測的勞動生產率，2022年、2023年最大生產能力可以達到79.8萬t。

1.2 基于回采強度的最大生產能力

回采強度是指地下采場每平方米每月（年）的采出礦石量，它是反映采礦技術管理水平和采場面積利用程度的指標。根據礦山歷年回采面積與采出礦量的關系，計算實際的回采強度（t/（m2·a）），根據歷史數據建立相應預測模型，進而預測未來2 a 可能達到的回采強度指標，依據未來各分層面積，即可確定和睦山鐵礦殘采期可能達到的最大生產能力。

和睦山鐵礦歷年回采強度數據如表2所示，根據表中數據繪制回采強度折線圖（圖2）。分析圖表數據可以發現，近5 a 來，除2019 年外，整體的回采強度逐年降低，這與可采礦量逐漸減少、回采條件逐漸惡化的客觀條件相一致。

按照2017—2021 年的回采強度數據，可以回歸出回采強度y2與年份t的關系式：

根據回歸公式可以預測和睦山鐵礦2022 年和2023年的回采強度分別降低為14.08和12.44 t/（m2·a）。

后觀音山礦段可采面積約96 393.51 m2，結合和睦山2022 年和2023 年的預測回采強度以及和睦山前3 個月已經采出14.8 萬t，預估和睦山2022 年和2023年最大生產能力可以為80.67和58.2萬t。

2 基于盈虧平衡分析的最小生產能力分析

礦山作為一個企業，盈利是企業運行的中心思想，因此必須維持合理的經濟效益。在固定資產折舊、人工費用支出等成本要素基本固定的條件下，生產能力越小、成本越高，因此，和睦山鐵礦殘采期必須維持一定的生產規模方能保持不會處于虧損的狀態。本節將在分析礦山歷年銷售價格與成本變動基礎上，按照靜態盈虧平衡分析來確定和睦山鐵礦殘采期需維持的最小生產能力，為殘礦資源開采規劃提供依據［5］。

2.1 和睦山鐵礦近年來成本與銷售價格

和睦山鐵礦2019—2021 年原礦產量、原礦與精礦成本、精礦價格匯總于表3，變化趨勢繪于圖3。

注：由于礦山采礦礦石量與入選礦石量存在時間差，本表和睦山礦石量與和睦山采出礦石量并不一致。

由圖3可知，采出礦量越多，精礦成本越低，即精礦成本y3與采出原礦量x呈現負相關關系。回歸擬合方程為

擬合度R2=0.907，結果可靠。

2.2 和睦山鐵礦盈虧平衡最小生產能力預測

從2019年的1月到2021年的7月份，鐵精粉的價格整體呈上升的趨勢（圖4），雖然2021年底出現短期較快下降，但從2022年開始又重現上漲。總體而言，受制于新冠疫情導致的船運受阻，未來鐵精粉價格仍將維持高位震蕩。由于鐵礦石價格波動明顯，未來2 a鐵精礦價格按2019—2021 年的年平均值1 029.2 元/t進行估算。

在不考慮其他影響因素條件下，依據盈虧平衡原則，按照回歸的精礦成本與采出原礦量關系式，未來2 a和睦山鐵礦年生產能力應不低于54.8萬t。

3 殘采期產能分配

基于勞動生產率和回采強度估算的和睦山鐵礦2022 年、2023 年生產能力可以達到80.67 和58.2 萬t，而盈虧平衡對應的年度最低生產能力為54.8萬t。根據預估的殘礦資源采出礦量（截至2022 年3 月底為75.46 萬t），按照集約化生產原則和礦業公司下達的2022 年度生產計劃，確定殘采期為2 a，其中2022 年采礦68 萬t，2023 年1—6月回采剩余的22.26萬t。

4 經濟效益分析

根據式（3）所示精礦成本與采出礦量之間的線性關系，2022 年采礦68 萬t 對應的精礦成本估算852.01 元/t。按照采礦68 萬t、原礦平均品位32%、采選比2.7計算，和睦山2022年精礦產量約為25.18萬t，則估算利潤約為4 461.6萬元，仍然具有較好的經濟效益。2023年采礦量僅有22.26萬t，回采時間不足1 a，屆時設備和人員可能會調動，其經濟效益暫不進行預測。

5 結論

（1）通過近3 a 的生產數據，利用勞動生產率、回采強度和盈虧平衡分析預測殘采期生產能力，根據礦山生產安排分配產能，并預測殘采期經濟效益。經礦山的生產實踐表明，該殘采期經濟預測方法科學可靠，對其他礦山殘采期經濟效益預測具有借鑒意義。

（2）根據預測結果，同時按照集約化生產原則和礦業公司下達的2022 年度生產計劃，安排2022 年產能為68萬t，2023年1—6月份回采剩余的22.26萬t。

（3）估算2022 年精礦成本為852.01 元/t，精礦產量約為25.18 萬t，精礦價格1 029.2 元/t，利潤約為4 461.6萬元。