运用技术经济分析法选用潜孔钻机或牙轮钻机
运用技术经济分析法选用潜孔钻机或牙轮钻机
              中小型露天矿山穿孔设备的技术经济分析
              本文用技术经济分析法比较了两个条件相似的中型露天矿的穿孔情况.结果表明.中小型露天矿选用潜孔钻.配用J-170B型钻具.不论在经济上还是技术方面都是优于牙轮钻.本文所用的技术经济分析法对其它矿山设备选择都有参考价值.
    目前，牙轮钻机和潜孔钻机在我国露天金属矿山穿孔设备中占有绝对优势。在一些大型露天矿.牙轮钻的高效率显示了比潜孔钻明显的优越性，但在中小型露天矿山或其它地面岩石工程中潜孔钻仍占主导地位。近年来，由于牙轮钻比潜孔钻效率高，因而一些使用潜孔钻的中小型露天矿以牙轮钻取代了潜孔钻，而且至今仍有一些中小型露天矿正面临这一问题。针对这种情况，本文调查了两个条件相似的中型露天矿使用牙轮钻和潜孔钻的穿孔情况.比较了实际发生地穿孔技术经济指标，并以此为根据做了简单的技术经济分析，旨在为中小型露天矿穿孔设备的选择和更新提供依据。
一、牙轮钻和潜孔钻的技术特点
    牙轮钻的主要优点是凿岩效率高，由于效率高，其穿孔作业的劳动生产率也高。再就是牙轮钻钻凿的孔径大，因此延米爆破量大，爆破作业的劳动生产率也高。使用牙伦钻的主要缺点是初始投资大且主要用于钻垂直孔，这使牙轮钻在使用的灵活性等方面不如潜孔钻好。但牙轮钻在大型露天矿的使用能充分发挥其优点，可大幅度降低穿孔成本，故不失为一种有效的设备。
    潜孔钻的主要特点如下：轴向压力小，钻孔方向可在很大范围内变化，这对于处理露天边坡和分级开采、减小贫化损失、制定合理的凿岩爆破工艺参数很有意义；钻孔孔径变化范围大，目前在露天和地下钻凿孔径为80~250mm的爆破孔主要由潜孔钻完成，尤其对中小孔径的作业，潜孔钻更有便宜可靠等优越性；潜孔冲击器的性能可以随供气压力而改变，因此潜孔钻的效率可以通过改进潜孔钻具而提高。此外，由于潜孔钻有较强的适用性，它不仅可以用于采场，还可以用在大型露天矿的边坡处理及破碎地带。尽管目前所用潜孔钻的效率低于牙轮钻，而高风压潜孔钻机的出现则扭转了这种局面，其效果明显高于牙轮钻。
总之，从技术特点上看，牙轮钻用于大型露天矿能充分发挥其高效率、高劳动生产率的主要优点，从而可以大大降低穿孔成本，这是一些大型露天矿已经证实的结论。对中小型露天矿
山，一般情况下矿体规模小、规整性差；由于采场面积不大，因此开采水平下降速度快。在这种情况下若用孔径较大的牙轮钻穿孔，一是炮孔大易造成矿石岩石相混加大贫化损失；二是钻机要频繁地来回上下调动，降低了钻机生产率，这不利于牙轮钻发挥其优点。反之，使用潜孔钻则可以避免上述弊病。当然穿孔设备的选择不能仅从技术方面确定，还应从经济方面进行比较。
二、两种钻机技术经济指标的对比
    技术经济指标来自我们所调查的两个年产矿石约100万t的中型露天铁矿A矿和B矿。两个矿山的规模、开采条件和地理环境等大致相同。A 矿一直采用YQ-150和KQ-150两种潜孔钻穿孔，潜孔钻具曾使用过C-150和J-170两种，目前已全部使用新钻具J-170B型。该矿矿石为磁铁石英石，普氏系数f=10~12,围岩主要为角闪斜长片麻岩，f=8~10，局部地段矿岩f=13~16。大部分钻孔在孔深6m后出现地下水，采用湿式凿岩，每台钻机自带一台空压机，工作风压一般为4.5~5.5kg/c㎡，钻头头部直径为175mm，整个矿山生产受到承包制严格考核。
B矿曾使用过潜孔钻YQ-150穿孔，先后配用的钻机为C-150和J-170两种。目前穿孔全部由K
Y-150和KY-250两种牙轮钻完成。该矿矿石普氏系数f=6~8,岩石f=10~12.生产实践证明牙轮钻比原用YQ-150潜孔钻效率显著提高，经济效益较好。
上述说明A、B两矿在生产规模、矿岩条件及其它客观环境方面很相似，具有一定的可比性，故将调查的两矿各钻机的技术经济指标列于表1至表3。
表1说明叶轮钻的穿孔效率比潜孔钻高，且以KT-250钻机为最佳。但只从效率一个指标进行评价是不够的，必须考虑穿孔作业的综合指标——穿孔成本。穿孔成本的比较结果见表2。
表2中的工资是平均值，折旧按11%的年综合折旧率计算，潜孔钻原价13.66万元/台，牙轮钻原价KY-150为32万元/台.
KY-250为65万元/台。由表2知，潜孔钻的穿孔成本最低，KT-150型牙轮钻最高，而KY-250型的牙轮钻的穿孔成本居中。由成本项目看出，占成本比例最高的是备件费用，而备件费用中又以钻具占绝对优势。故对钻具费用进行单独比较，详见表3.
表3说明潜孔钻配用J-170B型钻具时每吨矿岩所耗钻具费用为0.02557元，而KY-150和KY-250型牙轮钻则可分别为0.0512元和KY-250型牙轮钻则可分别为0.0512元和0.0156元。即使
用潜孔钻比牙轮钻要经济。
三、投资年成本的比较
单用实际发生的即使经济指标比较两种钻机的优劣是不充分的。现利用已知的有关数据计算潜孔钻和牙轮钻在允许的的折旧年限内投资和经营的年成本，以便经行有普遍意义的比较和选择。
根据上述各技术经济指标，可得到综合指标比较结果。见表4。
表1中的经营成本=穿孔成本-折旧费。
按照年成本的公式：
AC=(P-L)(A/PN)+Li+D
式中 P——投资；
    L——残值（L 0）；
    D——年经营费用；
    i——贴现率，（取10%）;
    N——服务年限（N=9）。
由此得各种钻机年综合成本为：
主要技术经济指标AC（潜孔钻）
=0.01786+0.06973=0.08759元/t
AC(牙轮钻KY-150)
=0.09130+0.12572=0.22元/t
  AC=(牙轮钻KY-250)
=0.061813+0.07021=0.1320元/t
如果各钻机的作业率及效率不同，则以上数据中的经营成本D不能直接参加计算。现假设两矿山各种钻机的作业率相同（事实上略有差异）。并且认为两矿的矿岩可爆性也接近，这样可以用已取得的效率指标处理经营成本。
D（潜孔钻）=0.06973元/t
D（牙轮钻KY-150）
=0.12572/（453.47356.6）

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