Cost Estimation Handbook for Small Placer Mines

Bureau of Mines Information Circular11987

Cost Estimation Handbook for Small Placer Mines

UNITED STATES DEPARTMENT OF THE INTERIOR

Information Circular 9170

Cost Estimation Handbook for Small Placer Mines

By Scott A. Stebbins

UNITED STATES DEPARTMENT OF THE INTERIOR Donald Paul Hodel, Secretary BUREAU OF MINES David S. Brown, Acting Director

As the Nation's principal conservation agency, the Department of the Interior has responsibility for most of our nationally owned public lands and natural resources. This includes fostering the wisest use of our land and water resources, protecting our fish and wildlife, preserving the environment and cultural values of our national parks and historical places, and providing for the enjoyment of life through outdoor recreation. The Department assesses our energy and mineral resources and works to assure that their development is in the best interests of all our people. The Department also has a major responsibility for American Indian reservation communities and for people who live in island territories under U.S. administration.

Library of Congress Cataloging-in-Publication Data

Stebbins, Scott A. Cost estimation handbook for small placer mines

tlnformation circular B u r e a u of 5ltnes: !ili(l I Includes bibliographies. S u p t of Docs no I 28 27 9170 I Hydraulic mining-Costs. I Title 11. Series. Inibrmatlon c ~ r c u l a r( U n i t e d S t a t e s B u r e a u of Mtnesl. Y 170

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in :ht, S u p e r i n t e n d e n t of Documents L' S Govel.nmrnt P r i n t i n g OfTlce

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CONTENTS

Page

Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Section 1.-Placer Mine Design

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Panning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Churn drilling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bucket drilling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rotary drilling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trenching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seismic surveys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Backhoes (hydraulic excavators) . . . . . . . . . . . . . . . Bulldozers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Draglines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dredges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Front-end loaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Rear-dump trucks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scrapers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Conveyors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Feedhoppers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jig concentrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Sluices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Spiral concentrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Table concentrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trommels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vibrating screens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sample mill design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Supplemental systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Buildings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Camp facilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . General services and lost time . . . . . . . . . . . . . . . . . Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pumps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Settling ponds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cost estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cost equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cost date adjustments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Site adjustment factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Laborrates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Financial analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Section 2.-Cost Estimation

Capital and operating cost categories . . . . . . . . . . . . Capital costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Panning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Churn drilling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bucket drilling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trenching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . General reconnaissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Camp costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seismic surveying (refraction). . . . . . . . . . . . . . . . Rotary drilling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Helicopter rental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Accessroads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clearing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Page

Preproduction overburden removal . . . . . . . . . . . . . 24 Bulldozers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Draglines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Front-end loaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Rear-dump trucks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Scrapers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Mine equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Backhoes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Bulldozers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Draglines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Front-end loaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Rear-dump trucks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Scrapers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Processing equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Conveyors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Feedhoppers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Jig concentrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Sluices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Spiral concentrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Table concentrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Trommels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Vibrating screens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Supplemental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Buildings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Employee housing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Pumps . . . . . .

Settling ponds

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46 47

Operating costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

Overburden removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Bulldozers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Draglines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Front-end loaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Rear-dump trucks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Scrapers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

Mining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Backhoes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Bulldozers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Draglines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Front-end loaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Rear-dump trucks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Scrapers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Conveyors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Feedhoppers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Jig concentrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Sluices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Spiral concentrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Table concentrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Tailings removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Bulldozers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Draglines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Front-end loaders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Rear-dump trucks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Scrapers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Trommels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Vibrating screens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Supplemental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Employee housing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Lost time and general services . . . . . . . . . . . . . . . 74

Pumps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Appendix..Example of cost estimate . . . . . . . . . . . . . 79

ILLUSTRATIONS

Paee

1. Sample flow sheet, slulce mill. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . f 0 2. Sample flow sheet, jig mill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.1 3. Sample flow sheet, table mill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1. 2 4. Exploration cost summary form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1 5. Capital cost summary form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.6 6. Operating cost summary form. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.7 A-1. Sampleflowshset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.0 A-2. Capital cost summary form completed for example estimation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 A-3. Operating cost summary form completed for example estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

TABLES

1. Sample material balance, sluice mill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. 0 2. Sample material balance, jig m i l l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 3. Sample material balance, table mill.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 4. Cost date indexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

UNIT OF MEASURE ABBREVIATIONS USED IN THIS REPORT

BCY d/a ft ft2 ft2iyd3

fth gpm h hishift hp in kW kW/yd3

lb/yd lb/yd3 LCY LCYia

bank cubic yard day per year foot square foot square foot per cubic yard foot per hour gallon per minute hour hour per shift horsepower inch kilowatt kilowatt per cubic yard pound per loose cubic yard pound per yard pound per cubic yard loose cubic yard loose cubic yard per year

min minh

st sth t r oz t r oz/yd3

loose cubic yard per hour

micrometer

minute minute per hour

short ton short ton per hour troy ounce troy ounce per cubic

yard weight percent yard per hour cubic yard cubic yard per day cubic yard per

square foot cubic yard per hour year

 ................
................

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