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关于矿产资源开发管理中几个问题的研究*


汪云甲

(中国矿业大学 徐州 221008)

提 要 通过理论分析、实例计算等方式,研究探讨了有偿使用与资源保护关系、核定回采率与实际回采率测算、合理开发利用评价与强制性回采率标准确定等问题,提出了若干旨在促进矿产资源合理开发利用与保护的建议或途径。研究表明,有偿使用能提高对资源浪费的抑制能力,但并不能完全保证其得到合理开发利用,资源管理应采用有偿使用与开发监督检查相结合的模式;核定回采率标准不应迁就某些采矿方法,应主要考虑资源条件,可通过建立统计关系模型来确定;实际回采率可采用地理信息系统等技术实现快速、实时、准确测算;有必要且可以通过强制性回采率标准对某些回采率低的采矿方法及采矿企业进行评价与限制。

关键词 矿产资源 有偿使用 合理开发利用 开采回采率 模型评价

分 类 中图法 TD8

  矿产资源是人类生产和生活资料的基本源泉。我国的矿业规模已居世界第三,从业人口 2000 多万,矿业产值占国民经济总值的 5%~6%,我国 95% 的能源和 80% 的工业原料都依赖于矿产资源,矿产资源是我国社会与国民经济可持续发展的重要物质基础。

  我国矿产资源是丰富的,但人均占有量不足世界平均水平的一半,部分矿产资源不能满足国家需要。矿产资源具有不可再生性、稀缺性、分布不均匀性等特点,因而我国把“保护矿产资源,节约、合理利用资源”定为基本国策。但由于种种原因,矿产资源开发中损失、浪费现象仍十分严重,距合理开发利用尚有很大差距。

  本文以为政府及有关部门宏观调控及管理决策提供依据为目标,分析探讨当前矿产资源开发管理理论研究及实践中存在的几个问题,研究解决途径,以期建立激励机制与调控模式,促进我国矿产资源的合理开发利用与保护。

1 有偿使用与矿产资源保护

  目前比较一致的看法是,要彻底解决矿产资源破坏与浪费问题,必须明确资源产权关系,对矿产资源进行资产化管理,实现矿产资源的有偿使用[1、2]。不少学者认为,有偿使用可以使只顾眼前利益、滥用资源问题得到解决。这就提出有偿使用能否彻底杜绝浪费现象,有偿使用方案及有偿使用后要不要继续考虑开发浪费行为等问题,下面对此进行理论分析。

  设井田或块段储量为 Q,矿井或块段设计年生产能力为 A,在当前技术水平下,该类资源能够达到的 ( 核定 ) 回采率为 k0,另一种开采方案回采率为 k1,两方案开采期间年净收益相同。显然,两方案对应的服务年限分别为

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现讨论 k0 变到 k1 时对开发收益的影响。

  当资源无偿使用时,可推得回采率为 k1 及 k0 时的现值比 b1 为:

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式中γ——折现率。

  当有偿使用且回采率达到 k0 时,市场经济较为发育后,每年交纳的资源费可由下式计算[3、4、5]

Pj=Pfj-Caj-Ij·i (2)

式中 Pj——第 j 年资偿费;Pfj——第 j 年矿产品销售收入;Caj——为获取 Pfj 支付的全部费用;Ij——第 j 年企业的全部资金;i——资金利润率。

  令,

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设γ1、γ2 在开发期间均相同,同时将 Pj、Pfj、Caj、Ij 简化为 P、Pf、Ca 及 I。若资源费一次付清,则相当于在服务年限 n0 及 n1 内,每年需交纳资源费为 P(0) 及 P(1),其式为 (3)、(4)。

P(0)=Pf-Ca(1+γ1) (3)

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此时,现值比为 b2

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  设资源费每年按式 (6) 交纳,则可推得相应比值 b3 为式 (7)。

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  当回采率由 k0 变到 k1 时,若每年净收益是原来的 a 倍,则式 (1)、式 (5)、式 (7) 相应变为下式:

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  由于|b-1|数值大小能直接反映由于回采率不同而引起的开发收益变化情况,显然,|b-1|越大,开发者重视程度会越高,所以可由 b 表示方案对资源浪费的相对抑制能力。分析上述公式,同时考虑计时评价及矿产资源赋存、开发特点,我们不难得到:

  (1) 回采率变化对企业带来的经济效益或损失与开采年限(储量)及贴现率大小有关。开采年限较短(储量较少)或折现率较小时,提高资源回采率的经济效益是显著的。相反,资源回采率变化对总的开发收益现值影响甚微。

  (2) 由于,

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一般应有 P>0,因而

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分析式 (1)、式 (5) 可得,与无偿使用相比,有偿使用能提高对资源浪费的抑制能力,但随开采年限与贴现率的增加而降低。

  (3) 由式 (5) 及式 (7) 可得

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这表明在抑制资源浪费方面,每年考虑回采率征收资源费的有偿使用方案比一次性交纳方案相对效果显著,开采年限越长,折现率越高,相对效果越好。

  (4) 由于矿产资源及开发的特性,决定了回采率较低方案的年经济效益极有可能大于回采率较高方案的效益,即 a 大于 1。此时,分析式 (7)、式 (8)、式 (9)、式 (10) 可见,有偿使用与无偿使用相比,并不总具有相对抑制资源浪费能力,这取决于 a、1/b1 及 k0/k1 的数值,当 a 大于某一定值时,浪费资源不但可以换取高产出,而且会使企业的总现值得到增加。

  (5) 采用计时经济评价,由于先期开发的收益在现值中占的比重较大,这就意味着若仅考虑经济效益,企业应首先开采条件好的资源或富矿,如煤矿应先采厚度较大、煤质较好的煤层,尽管违反开采程序可能破坏附近整个煤层或块段,但仅从现值考虑,仍可能是得大于失。

  上面的讨论至少给我们如下启示:

  (1) 采用计时评价、以企业获得最大利润为目标确定开发方案往往会促使企业选用单位生产费用较低、利润较高、但回采率较低的采矿方法。

  (2) 有偿使用并不能完全保证矿产资源得到合理开发利用,有偿使用及资产化管理后,仍将会出现采富弃贫,采易弃难,采浅弃深,采厚弃薄,以牺牲资源换取开发收益或高产出的现象或方案。

  (3) 由于矿产资源的特点和中国国情,决定了资源资产管理及有偿使用并不应是唯一或最终目标,最重要的还在于促进矿产资源的合理开发利用,保证国民经济的可持续发展,因而在研究资源计价方法和确定有偿使用方式时必须充分考虑贴现与资源保护的矛盾及有偿使用后可能出现的资源浪费现象。

  (4) 从矿产资源埋藏的复杂性、开采经营参数预测的困难性及资源保护的重要性等方面综合衡量,一次性转让大块资源使用权弊处甚多,而根据消耗的工业储量及实际回采率情况定期交纳资源费,采用有偿使用与开发监督检查相结合的管理模式比较可行,且符合我国实际。

2 核定开采回采率与实际开采回采率

  现行“三率”管理及补偿费征收能否有效地抑制开采浪费现象是与核定开采回采率及实际开采回采率紧密相连的。但在实际工作中,却存在核定回采率确定方法不尽科学合理,实际回采率难以掌握等问题,因而使不少人对“三率”管理、对回采率系数提出质疑[6]。显然,解决这些问题,无论对当前矿管工作,还是对今后的资源资产管理及有偿使用都具有重要意义。

2.1 核定开采回采率确定途径

  科学合理确定核定回采率的途径是建立回采率预测模型,下面以煤矿为例讨论其可行性。

  我国大量矿山开采实践表明,影响煤矿开采损失的决定性因素为开采方法与资源条件(主要指地质采矿条件)。我国目前采煤方法众多,对国有重点煤矿(包括部分地方煤矿)而言,选择什么样的巷道布置方式及开采工艺,又在很大程度上取决于资源条件,因而建立预测模型又可归为建立资源条件与开采回采率的关系模型。

  在大量现场调研分析基础上,这里提出影响煤矿开采损失的主要资源条件因素结构,如图 1。作者根据大同、平顶山、兖州、淮北、焦作等 11 个矿资料,建立了有关主要地质因素与采区及矿井回采率的回归模型,部分结果如下:

y1=1.5934x1-0.2017 R=0.990

y1=0.4574(34237.18)1/x2 R=0.974

y1=0.4605(25.6513)1/x3 R=0.975

y1=17.4778x4-0.5543 R=0.988

y1=0.9063-1.1598×10-4x1-8.9324×10-4x2-12.0748×10-4x3-5.4496×10-4x4 R=0.969

式中 x1、x2、x3、x4 分别为断层、煤厚变化、倾角、采深因素量化值,x1=ni/Si,即为评价面积 Si 与断层总数 ni 的比值,x2=σ/x,σ为煤厚标准差,x 为平均煤厚,x3、x4 分别为煤层倾角与埋藏深度平均值,y1 为采区回采率,R 为相关系数。

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图 1 影响开采损失的资源条件因素
Fig.1 The affecting factors of mining loss

  为了全面反映所有资源条件与回采率的关系,作者运用模糊数学、数理统计、神经元网络等方法研究了资源条件综合评价问题[7],由大同、西山、兖州、开滦、淮南等 12 个矿区 107 个块段资料建立的工作面回采率 (y) 与资源条件关系模型如下

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式中 Z=1-D,D 为特殊困难系数,x 为修正后的采前综合评价值,D、x 均由实际地质勘探资料评价而得。

  上述研究尽管尚属初步探索性的,但从中还是可以看出资源条件与回采率的关系,说明预测开采回采率的可行性。即我们可根据全国或某一地区有关开采历史资料,综合应用矿业工程与应用数学等学科知识,建立资源条件评价、分类、回采率等预测模型,开发其软件系统,利用该系统,输入从勘探等资料可以获得的参数与信息,得到评价区域资源条件综合评价值、类别、标准回采率及所对应的开拓开采方法,在此基础上,即可确定核定(标准)回采率。

  作者认为,核定回采率应主要考虑资源条件,而不应过多迁就回采率较低的采矿方法。因为采矿方法是可以选择的,而资源条件却是难以改变的,理论上某一特定资源条件在某地区某时期一定存在与之匹配的效益及回收程度均较高的开采方法,一般而言,低投入往往导致低回采率,反之亦然。在我国,回采率标准应代表国有重点矿山中等偏上回收水平,显然,利用足够多的这类矿井资料建立的模型,正反映了当前我国不同资源条件在该水平下的回采率期望值,因而可以据此确定核定回采率。而低于该回采率就应付出经济等方面的代价,这样就能促进各类矿山采用正规采矿方法,提高资源利用水平。

2.2 实际开采回采率测算方法探讨

  目前实际回采率难以掌握,固然有其涉及动用储量、采出量、推销量,具有空间性、动态性、测算工作量很大等原因,更重要的还在于现行测算方法本身落后所至。作者认为,这一问题固然复杂,但仍有内在规律,可化繁为简,如煤炭损失不外包括面积、厚度、落煤损失三部分,具有地理信息的特征,可以运用计算机、数字化仪、扫描仪等设备及地理信息系统等方法,对开采储量变动情况进行统计、分析,进而实现对开采回采率的自动测算。因此,当务之急是研究相应方法及软件系统,制定有关图表、数据标准及格式,届时矿管人员只需抽查这些图表、数据,保证其正确性,而测算检查将由计算机自动完成,这样就能保证回采率测算的快速实时准确。从当前科技水平及设备来看,这个目标无疑是能够实现的。

3 合理开发利用评价指标与强制性回采率标准

  在矿产开发管理及矿山规划设计工作中,常常遇到对工效较高、成本较低但浪费较大的开采方法或矿山的评价与选择问题。由于我国的国情、矿产资源特点及可持续发展的要求,对以牺牲资源为代价换取开采收益或高产出的现象,仅仅收取补偿费或完全有偿使用就放任自流显然不足取,不加区分地予以限制亦不可行,还必须构建合理开发利用程度评价的指标体系,提出必须达到的强制性(最小)回采率标准,采用经济与行政手段相结合方法,保证矿产资源最大限度地得到合理开发利用。

  这里提出的强制性回采率与核定回采率的区别在于,当某矿山或某种方法开采回采率低于后者时,理论上给予一定经济补偿后仍允许开采,但不得低于前者。作为政府行为,提出强制性回采率必然有两个作用,一是以此抑制杜绝低投入的落后开采方法而导致的回采率极低现象,二是对高投入高产出但回采率较低的开采方法是否允许存在或发展作出评价,制定相关政策。显然,强制性回采率是合理开发利用评价指标体系的重要组成部分,必须考虑资源条件、当前技术水平及资源供需状况等因素,同时应利于促进科技进步。

  基于上述考虑,本文初步提出一种可用于评价及强制性回采率标准确定的判别式,见式 (11) 及式 (12):

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式中,Pto、Pt 分别表示用标准方案(回采率为 k0)及评价方案(回采率为 k1)开采某块资源时,第 t 年获得的收入,Po、P 为(静态)总收入,Cto、Ct 为相应(可比)费用,Co、C 为(静态)总(可比)费用,α为系数,用来控制折现在资源保护方面的负面影响,α=0 时,式 (11) 即变为式 (12)。这里收入、费用是对国民经济评价而言的,判别式的正确性取决于费用的准确识别计算,Cto 应采用全国或某地区先进水平的平均值。这里“可比”仅指与开采方法有直接关系且可比较的费用,包括资源费,但象小矿依托大矿使成本降低,大矿由于机构臃肿、离退休人员负担重使成本升高等部分,应予扣除。由于收入、费用与 k0、k1 有关,因此满足判别式的最小回采率 kmin 可作为强制性回采率。如作者利用山东兖州兴隆庄矿资料[8],得到该矿放顶煤开采的强制性回采率可用式 kmin=0.9337k0(α=0) 或 kmin=0.8891k0(α=1) 确定。

4 结语

  通过以上讨论可以看出,矿产资源合理开发利用是一个多层次的复杂系统,影响因素众多,因而必须考虑矿产资源及开发的特性和我国的国情,将其纳入社会经济系统中,多学科、全方位地对该问题进行系统分析与模拟,揭示运用经济行政杠杆调节矿产资源合理开发利用的方式,力度变化对各类矿山企业、对社会经济系统的影响规律及反馈机制,解决困扰矿管部门已久的回采率标准确定、实际回采率测算问题,必须充分考虑有偿使用及资源资产化管理后仍可出现的以资源高投入换取低成本高产出现象,只有这样,才能制定出切合实际的合理开发利用激励机制与调控模式。

参考文献

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4周进生.河北省涞源铜矿小立沟矿产资源评估.国有资产管理,1993(12)
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6吴鉴.矿管之路.北京:地质出版社,1996
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8李志伟,杜安良.兴隆庄矿综采放顶煤的技术经济效益.煤矿现代化,1995(3)

作者简介

汪云甲,男,1960 年 9 月生,1982 年毕业于中国矿业大学,留校从事矿产资源开发管理、矿产经济等方面的教学科研工作,同时攻读硕士、博士学位。现任中国矿业大学副教授、矿产经济与资源保护研究室主任,地矿部“两会”矿管专委会理事。近年来,主持或参加纵横向科研项目 20 余项,发表论文 40 多篇。

煤炭科学基金资助项目.煤层地质条件的开采工艺性评价.中国矿业大学,1993
*地矿部矿管软科学研究项目 (97-001)。


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资源保护和管理∶不可再生的资源
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