费用现值法在矿山开拓运输方案选择中的应用
时间：2023-03-10 19:45:04 来源：千叶帆 本文已影响人
王壮壮WANG Zhuang-zhuang
（中蓝连海设计研究院有限公司，连云港 222000）
在项目前期阶段，建设方案的研究和比选是项目决策分析和评价的重要内容。对于地下开采的磷矿项目而言，开拓运输方案的选择更是项目前期阶段建设方案研究的重中之重。磷矿矿山开拓运输系统受到多种因素的影响，不同矿体可供选择的开拓运输方案也不同，当前国内磷矿常用的开拓运输方案有：箕斗竖井、罐笼竖井、箕斗斜井、串车斜井、胶带斜井等。
从技术方面看，往往存着在不同的开拓运输方案均可行，此时要选择最优方案就需要进行方案经济比选，来选择最佳方案。常用的方案经济比选方法有费用现值法、费用年值法、年折算费用法、增量投资收益率法、增量投资回收期法等。
本文在贵州某磷矿开拓运输方案选择实例中运用费用现值法，分析了不同方案的可比建设投资和经营成本，通过费用现值计算和比较，确定了最佳方案，为项目开拓运输方案的最终选择提供依据。
在进行方案比选时，备选方案的计算期相同，且方案效益相同或基本相同时，可采用费用现值法来选择最佳方案。费用现值（简称PC）是用动态的净现值指标来定量化、货币化方案的经济效果，不考虑各方案的投资收益，仅考虑方案寿命周期内的建设投资、经营费用和方案资产的余值回收。费用现值的计算公式为：
公式中，（CO）t表示第t 期现金流出量，包括建设投资和经营费用；
n 表示计算期；
i 表示折现率；
（P/F，i，t）表示现值系数］。
费用现值法不能用于判断单一方案的合格与否，只能用于多方案间的比选，费用现值最小的方案即为最佳方案。
贵州某磷矿生产规模100 万t/a，矿山服务年限为19年。根据矿体的赋存条件、地形条件和工程地质条件，同时满足矿山100 万t/a 的生产能力要求，项目可供选择的开拓运输方案有箕斗竖井方案和胶带斜井方案。
箕斗竖井方案：新建竖井提升矿石，井筒直径5 米。中段井下产出矿石，经过汽车运至主溜井，经破碎后由箕斗提升至地表矿仓。
胶带斜井方案：新建胶带斜井提升矿石，共布置三条胶带，胶带倾角为15°。中段井下生产出矿石，经过汽车运至主溜井，在溜井井口破碎后由胶带提升至地表矿仓。
箕斗竖井方案和胶带斜井方案可比不同部分相关指标详见表1。从表1 中可看出，箕斗竖井方案井巷工程量、劳动定员比胶带斜井方案少，耗电量比胶带斜井方案多。
表1 开拓运输方案指标比较表
根据项目实际情况，从技术方面考虑，箕斗竖井方案和胶带斜井方案均是可行的。两种方案各自的优缺点分析如下。
箕斗竖井方案优点：
①井巷基建工程量较少，井巷工程投资小；
②箕斗提升对矿石要求相对较低。
缺点为：
①竖井管理相对复杂；
②井下排水高差相对较大，电耗较高；
③无轨设备下井及维修相对复杂；
④工业场地不开阔，地面设施布置较困难。胶带斜井方案优点有：
①胶带运输自动化程度高，管理较简单；
②井下排水高差相对较小，电耗较低；
③无轨设备下井及维修相对容易；
④工业场地开阔，可以布置采选联合的工业场地。缺点为：
①井巷基建工程量相对较多，井巷工程投资大；
②胶带对矿石的块度要求较高。
两种开拓运输方案从技术方面看，都有各自比较明显的优缺点，无法从技术上直接判定何种方案为项目的最佳方案，此时，就需要从方案的经济角度，通过费用现值法，对方案的可比建设投资和可比经营费用进行费用现值计算和比较，费用现值最小的方案为项目的最优方案。
4.1 可比建设投资
建设投资估算包含开拓运输方案在可比的范围内，相应的井巷工程费用、地表构筑物费用、设备购置费用、主材费用及安装费用等。两种方案的投资估算详见表2。
表2 开拓运输方案投资估算比较表
箕斗竖井方案巷道长度1362m，井巷工程量为31099m3，地表需配套建设主井提升机房及钢制井架。方案建设投资为5037.99 万元，其中：井巷工程费2243.35 万元，建筑工程费642.20 万元，设备购置费1482.97 万元，主材费367.60 万元，安装费301.86 万元。
胶带斜井方案巷道长度2520m，井巷工程量35242m3，需三台斜井胶带运输机，钢绳芯胶带共计5100m。方案建设投资为5054.29 万元，其中：井巷工程费2576.85 万元，建筑工程费165.12 万元，设备购置费799万元，主材费1020 万元，安装费493.32 万元。
两种方案建设投资相差不大，箕斗竖井方案建设投资略低，比胶带斜井方案少16.31 万元。
4.2 可比经营费用
方案可比经营费用包括原辅材料费（胶带、钢丝绳更换费用）、电费、员工工资及福利费、维修费。方案年均经营费用比较表详见表3。
表3 开拓运输方案年均经营费用比较表
经计算，在可比范围内，箕斗竖井方案年均经营费用749.07 万元，胶带斜井方案年均经营费用590.35 万元，胶带斜井方案年均运营费用比箕斗竖井方案少158.72万元。
4.3 费用现值计算
在项目的可比范围内，费用现值计算公示中的当期现金流出包含当期建设投资费用和经营费用。项目建设期两年，建设期内建设投资投入比例分别为50%、50%，矿山服务年限19 年，项目总计算期为21 年，折现率为10%，计算开拓运输方案的费用现值，两种开拓运输方案费用现值计算详见表4、表5。经计算，箕斗竖井方案费用现值为7859.47 万元，胶带斜井方案费用现值为6300.66 万元，胶带斜井方案费用现值比箕斗竖井方案少1558.82 万元。
表4 箕斗竖井方案费用现值计算表 万元
表5 胶带斜井方案费用现值计算表 万元
通过开拓运输方案的经济比选，胶带斜井方案费用现值比箕斗竖井方案少1558.82 万元，费用现值较低，是项目最佳的开拓运输方案。
项目建设方案会受到多种因素影响，最佳方案的选择既需要考虑技术上的可行性，又需要考虑经济上的合理性。各方案在技术均可行的前提下，在可比范围内，运用费用现值法可以将方案的经济效果定量化、货币化，更为直观的反映出各方案的经济效果优劣，从而为方案比选提供理论依据。
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