nghiên cứu lựa chọn thông số nổ mìn hợp lý cho mỏ apatit lào cai

Biên giới theo điều kiện tự nhiên là phạm vi cuối cùng mà mỏ lộ thiên có thể khai thác được toàn bộ trữ lượng trong bảng cân đối của khoáng sàng mà vẫn đem lại hiệu quả kinh tế và không

Lời nói đầu

Trong cuộc cách mạng Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa đất nước thì nền công nghiệp khai thác mỏ đóng góp một phần quan trọng trong nền kinh tế quốc dân

Để tận thu khoáng sản có ích nằm sâu trong lòng đất một cách có hiệu quả, đòi hỏi phải

có một đội ngũ cán bộ- kỹ sư được trang bị đầy đủ những kiến thức khoa học- kỹ thuật Hiện nay khai thác quặng Apatit Lào Cai là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong công tác khai thác khoáng sản của đất nước Apatit vừa là nguyên liệu xuất khẩu, vừa là nguyên liệu cung cấp cho các nhà máy sản xuất phân bón hóa học trong cả nước Do tình hình sản xuất của mỏ còn nhiều hạn chế dẫn đến hiệu quả năng suất khai thác chưa cao Nguyên nhân chủ yếu là do các khâu công nghệ trong sản xuất của mỏ còn chưa được đầu

tư hiện đại

Với số liệu và tình hình khai thác thực tế thu được trong quá trình thực tập trên mỏ Apatit Lào Cai em được bộ môn giao cho đề tài thiết kế đồ án tốt nghiệp gồm 2 phần chính:

Phần chung: Thiết kế sơ bộ khai trường đồi 1 Cam Đường 3- mỏ Apatit Lào Cai Phần chuyên đề: Nghiên cứu lựa chọn thông số nổ mìn hợp lý cho mỏ Apatit Lào

Cai thuộc xí nghiệp khai thác II khai trường đồi 1 Cam Đường 3

Trong quá trình làm đồ án em được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo

GS.TS Lê quang Hồng và các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn Khai thác lộ thiên, cán bộ

công nhân viên Công ty Apatit Việt Nam và các bạn đồng nghiệp Do khả năng của em còn

có hạn và thời gian còn hạn chế, hơn nữa do đây là lần đầu tiên làm quen với công tác thiết

kế nên bản đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi sai sót Kính mong thầy giáo, cô giáo trong

bộ môn và bạn đọc đóng góp ý kiến để bản đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Khai thác lộ thiên, cán

bộ công nhân viên Công ty TNHH một thành viên Apatit Việt Nam và cùng toàn thể các bạn đồng nghiệp

Hà Nội, tháng 6 năm 2010

Phần chung Thiết kế sơ bộ khai trường đồi I - Cam Đường 3

Chương I Giới thiệu chung về vùng mỏ apatit và đặc điểm địa chất của khoáng sàng I.1 Tình hình chung của vùng mỏ

I.1.1- Vị trí địa lý vùng mỏ Apatit

Mỏ Apatit Lào Cai thuộc tỉnh Lào Cai, mỏ nằm ở hữu ngạn sông Hồng, nằm ở phía Tây Bắc nước ta Mỏ cách Hà Nội 300 km Khoáng sàng Apatit có độ dài hơn 100 km kéo dài

từ Lũng Pô- Bát Xát đến Bảo Hà- Bảo Yên, chiều rộng thay đổi từ 1÷ 4 km Khoáng sàng Apatit là tập hợp của các lộ đá Apatit đã biến chất của điệp Kốc San, phân bố hầu như liên tục dọc theo bờ hữu ngạn sông Hồng

Khoáng sàng Apatit được chia làm 3 khu vực

- Khu trung tâm: Bát Xát- Ngòi Bo, hiện đang khai thác

- Khu Ngòi Bo- Bảo Hà

Khai trường Đồi 1- Cam Đường 3 thuộc khu mỏ Cam Đường, xã Cam Đường, thành phố Lào cai, tỉnh Lào Cai nằm kéo dài theo hướng Tây bắc- Đông nam giới hạn từ MC26

đến MC33 (theo hệ thống mạng lưới thăm dò địa chất); chiều rộng giới hạn từ tuyến khống

chế (TKC) 200 ÷ 300+50m Phía Tây bắc giáp với khai trường Đồi 2 Cam Đường 2; Phía

Đông nam giáp với khai trường Đồi 2 Cam đường 3; phía Tây nam là thung lũng trồng lúa

phía bên kia thung lũng là khai trường 7 và các khai trường trong khu mỏ Làng Cáng III Khai trường đồi 1-Cam Đường 3 có toạ độ:

X: 399300 ÷ 399700,

Y: 2477800 ÷ 2478100,

I.1.2- Hệ thống giao thông vận tải

Lào Cai có hệ thống giao thông tương đối phát triển về cả đường bộ, đường sắt, đường thủy Trên địa bàn tỉnh có 5 tuyến quốc lộ đi qua với tổng chiều dài hơn 400 km Vùng mỏ

có hệ thống giao thông vận tải chủ yếu là đường ô tô, mạng lưới đường ô tô nội bộ trong

mỏ nối với các khai trường với thành phố và nhà máy tuyển, ga quặng

Đường sắt quốc gia khổ 1000 mm dài gần 100 km có từ hơn 100 năm nay Tuyến đường sắt được kéo dài từ Hà Nội đến Lào Cai dài gần 300 km Vùng mỏ có tuyến đường

sắt công nghệ dài gần 50 km chuyên chở quặng từ ga 2, ga 3 và ga Mỏ Cóc đi nhà máy tuyển Tằng Loỏng

Đường thủy có sông Hồng, sông Chảy nhưng chủ yếu là vận chuyển lâm sản do có

nhiều thác ghềnh Nhưng đó là tiềm năng lớn cho sau này nếu Mỏ Apatit có nhu cầu tăng nhu cầu vận tải

I.1.3- Khí hậu

1- Nhiệt độ: Vùng mỏ có khí hậu lục địa, gió mùa chia làm 2 mùa rõ rệt: Mùa khô hanh

và mùa mưa Mùa khô hanh từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9 cùng năm

Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng và trong ngày khá lớn, mùa đông thường rất lạnh,

từ 8 ÷ 200 có khi xuống 10 hoặc 20 Mùa mưa chịu sự ảnh hưởng khắc nghiệt của thời tiết

2- Lượng mưa: Lượng mưa được tính bằng mm trung bình nhiều năm về hai mùa như sau

Giá trị tối đa 1039 mm bar, Giá trị tối thiểu 991 mm bar

e- Gió và hướng gió

Vùng mỏ ít có gió bão, thỉnh thoảng có gió lốc xoáy tốc độ khá lớn có thể làm đổ cây, tốc mái nhà cấp 4 Gió có hướng Đông Bắc và Tây Nam

Tốc độ lớn nhất trong năm 20m/giây,

Tốc độ gió nhỏ nhất trong năm 0,7÷2,7 m/giây

I.1.4- Cơ sở công nghiệp trong vùng

Trong vùng, ngoài mỏ Apatit còn có các mỏ đang khai thác như: Đồng Sin Quyền- Bát Xát, mỏ sắt Quý Sa- Văn Bàn, Grafit- Sơn Mãn, cao lanh- Kim Tân, đá vôi của nhà máy xi măng Lào Cai, v.v đó là những cơ sở tài nguyên thiên nhiên để phát triển công nghiệp của tỉnh Lào Cai

Hiện nay trong tỉnh Lào Cai đã mở ra khu công nghiệp và thương mại như: Bắc Duyên Hải, Tằng Loỏng, Kim Thành

I.1.5- Cung cấp năng lượng và nước

Hiện nay, theo Hiệp ước tiểu vùng sông Mê Kông mở rộng về trao đổi điện năng trong vùng từ năm 2004, tỉnh Lào Cai sử dụng điện từ tỉnh Vân Nam- Trung Quốc để sinh hoạt

và sản xuất, kinh doanh

Nước cung cấp cho mỏ chủ yếu là ngòi Đường, ngòi Bo, ngòi Đông Hồ Khai trường Cam Đường 3 sử dụng nước do công ty cung cấp từ trạm nước sạch của Công ty

I.1.6- Nhân văn

1- Dân tộc: Vùng mỏ có mật độ dân cư khoảng 30 người/km2 với 15 dân tộc khác nhau Dân cư chủ yếu là người Kinh sống tập trung quanh vùng mỏ Lân cận mỏ, trên các triền núi là dân tộc ít người như: Tày, Nùng, Dao, H’Mông v.v sống chủ yếu bằng nghề chăn thả gia súc, trồng trọt, làm nương rẫy,…

2- Văn hóa: Do có sự giao lưu và quen thuộc với công tác khai thác mỏ Công ty Apait

Việt Nam, nói chung bà con dân tộc trong vùng đã sống chung với công nghiệp nhiều năm nên trình độ dân trí đã phát triển nâng cao nhất định Hơn thế nữa do ánh sáng của Đảng đã

đến tận buôn, bản, làng nên trình độ dân trí của bà con đã phát triển hơn

I.2 Đặc điểm địa chất của khoáng sàng

I.2.1- Địa hình vùng mỏ

Địa hình khu mỏ khá phức tạp gồm những dải đồi núi liên tiếp kéo dài theo phương Tây

Bắc- Đông Nam, thấp dần về phía Tây Nam Khu trung tâm có địa hình nhô cao và thấp dần về phía hai đầu, chia làm 3 khu vực địa hình:

- Khu vực núi cao trên 450 m,

- Khu vực trung bình từ 200 ÷ 450 m,

- Khu vực thấp dưới 200 m

Với đặc điểm địa hình chia cắt như trên sẽ gây nhiều khó khăn cho việc mở đường giao thông và bố trí các công trình trên mặt

I.2.2- Đặc điểm khoáng sàng

Đất đá vùng mỏ thuộc trầm tích biến chất Protorozoi (giả thiết), Paleozoi sớm (Pz1) và các trầm tích Đevon Về mac ma có các xâm nhập Protorozoi giả định, xâm nhập Pecmi muộn

Về cấu tạo toàn bộ vùng mỏ thuộc cấu trúc nhỏ của đới Phanxipang, nằm trong nếp lõm lớn Cam Đường, giữa nếp lồi Poxen và đới sông Hồng, chúng phân cách với các cấu trúc khác bởi đứt gãy lớn và đứt gãy khu vực

I.2.3- Cấu trúc địa chất khu mỏ

Theo Kanmucop A.F thì điệp Kốc San (KS) gồm 9 tầng ký tự từ KS1÷ KS9 Trên tờ bản

đồ tỷ lệ 1:10.000 có các tầng liên quan đến quặng apatit đó là các tầng KS4, KS5, KS6, KS7 Dựa vào hàm lượng P2O5 trong quặng mà chia ra làm 4 loại quặng: Quặng 1- (QI), quặng 2- (QII), quặng 3- (QIII) và quặng 4- (QIV) Nằm trong mức phong hóa có QI và QIII, nằm dưới mức phong hóa có QII và QIV

Điệp Cốc San gồm các đá cacbonat, thạch anh biến chất ở các mức độ khác nhau

Khu khai trường chỉ có từ KS2÷ KS8

Bảng I.1- Cột địa tầng điệp Kốc San

trung bình (m)

4 Tầng diệp thạch Cacbonat thạch anh- mica than và

diệp thạch, thạch anh cacbonat chứa apatit KS4 40 ÷ 45

5 Tầng quặng apatit, apatit cacbonat KS5 3 ÷ 12

6 Tầng diệp thạch apatit cacbonat thạch anh mica,

diệp thạch cacbonat thạch anh mica chứa apatit

KS6 25 ÷ 40

7 Tầng diệp thạch cacbonat thạch anh

fenfat chứa apatit

KS7 20 ÷ 40

8 Tầng diệp thạch cacbonat thạch anh KS8 180 ÷ 250 Quặng 1: Là quặng apatit đơn khoáng và apatit chứa thạch anh quặng mềm hoặc nửa cứng màu xám nhạt, quặng nằm ở tầng KS5 trên mức phong hóa

Quặng 2: Là quặng apatit domolit thạch anh canxit, quặng cứng và có mầu xám, nằm trong tầng KS5 dưới mức phong hóa

Quặng 3: Là quặng apatit thạch anh mutcovit, quặng mềm hoặc nửa cứng có mầu xám, nâu hay nâu nhạt Quặng 3 nằm trên mức phong hóa, tầng KS4, KS6, KS7

Quặng 4: Là quặng apatit domolit thạch anh và apatit thạch anh mutcovit Quặng nửa cứng hoặc bở rời, màu xám nâu, nâu nhạt hoặc vàng nhạt

Bảng I.2- Thành phần khoáng vật và hóa học các loại quặng

Tt Nội dung QI QII QIII -KS4 QIII- KS6 QIV

Bảng I.3- Tính chất vật lý của quặng

Quặng Tỉ trọng, g/cm3 Độ ẩm tự nhiên, % Hệ số nở rời Hệ số kiên cố

a- Quặng 1; b- quặng 2; c- quặng 3

- Đá măcma: phát triển phong phú nhất trong khu mỏ là các đai cơ Lamprofia ngoài ra còn có mặt của granit fooc fia

Các đá Lamprofia xâm nhập chia cắt, kích thước mạch thay đổi từ vài chục cm đến vài chục mét, có khi hàng trăm mét đến hàng nghìn mét, phổ biến nhất là các mạch xâm nhập

có chiều dày 2÷3 m Hầu hết chúng đều có phương vị trùng với phương vị của vỉa đá gốc

- Mạch nhiệt dịch: Trong khu mỏ gặp nhiều mạch canxit- thạch anh có bề dày chừng vài

cm Các mạch thạch anh có bề dày lơn hơn có khi đạt đến 0,2 ÷ 0,5 m Trong một số mạch thạch anh và Lamprofia thấy có khoáng hoá pyrit

- Đứt gãy: Hệ thống đứt gãy phát triển trong khu mỏ phát triển mạnh, có loại đứt gãy

Đứt gãy này làm dịch chuyển thân quặng nhưng không ảnh hưởng đến trữ lượng mà chỉ ảnh

hưởng đến công tác thăm dò

+ Hệ thống đứt gãy chờm: Gây khó khăn cho công tác thăm dò và làm ảnh hưởng tới trữ lượng Chúng thường xuất hiện nơi thân quặng nằm ngang hoặc hơi thoải, làm cho chiều dày thân quặng không ổn định và để lại các ô không liên tục bám quanh đường đứt gãy

Ngoài ra còn có các khối trượt nằm phủ lên trên nền đất đá gây khó khăn khi tổng hợp tài liệu thăm dò

- Phong hoá hoá học: Nguyên nhân chủ yếu tạo ra ranh giới các loại quặng và phân bố quặng Quá trình rửa lũa cơ học do nước thẩm thấu, gió, rễ thực vật v.v các đá gần mặt

đất bị phong hoá, chiều sâu phổ biến từ 50 ÷ 80 m, sâu nhất là 110 m Tuỳ theo điều kiện

địa hình, những nơi có địa hình cao và bị chia cắt thì lớp phong hoá dày và ngược lại

I.3- Địa chất thuỷ văn

I.3.1- Đặc điểm nước mặt

Nước mặt trong khu mỏ gồm 2 con suối: Năm 1955 mỏ đã được Đoàn 1 nghiên cứu, năm 1956 Xí nghiệp Mỏ Apatit bắt đầu khai thác quặng 1, quặng 3 được tập trung vào các kho bãi chứa; sau năm 1979 quặng 2 được cung cấp cho nhà máy Phân lân Văn Điển và Ninh Bình sản xuất phân lân nung chảy Trong quá trình khai thác Mỏ Apatit đã tiến hành khai thác thăm dò khai thác phục vụ công tác khai thác suối Cóc và suối Pèng đều chảy vuông góc với phương cấu tạo chung và đổ vào ngòi Đường

- Suối Cóc rộng từ 5 ÷ 20 m sâu 0,3 ÷ 1 m, độ dốc lòng suối 5 ÷100, lưu lượng lớn nhất vào mùa mưa 5,23 m3/s và nhỏ nhất vào mùa khô 0,13 m3/s

- Suối Pèng rộng từ 10÷ 30 m, độ dốc lòng suối 10÷ 150, lưu lượng lớn nhất vào mùa mưa 22,51 m3/s và nhỏ nhất vào mùa khô 0,41 m3/s

- Ngòi Đường rộng từ 10 ÷ 50 m có chỗ 100 m, sâu từ 0,5 ÷ 2 m, lưu lượng lớn nhất vào mùa mưa 36,72 m3/s và nhỏ nhất vào mùa khô 1,8 m3/s

Những con suối này thường có lũ đột ngột, thời gian lũ từ 2 ÷ 4 h, chênh lệch mực nước tối đa là 2 m đến độ cao tuyệt đối 120 m Ngoài ra trong suối còn có các lạch nhỏ lưu lượng thường xuất hiện vào mùa mưa và sau những cơn mưa lưu lượng tổng cộng 0,33 m3/s

I.3.2- Đặc điểm nước dưới đất

Nước dưới đất nằm trong 2 đơn vị chứa nước: Tầng chứa nước aluvi (ALQ) và phức hệ chứa nước điệp Kốc San (T1KS)

- Tầng chứa nước aluvi (ALQ): Tầng này tạo thành dải hẹp trong các thung lũng suối Pèng, suối Cóc và ngòi Đường do cuội, sỏi, đá, sét cấu thành, chiều dày trung bình 7 m, mực nước tĩnh thay đổi từ 0,6 ÷ 1,2 m và có quan hệ mật thiết với nước mặt Nói chung tầng này ít ảnh hưởng

đến công tác khai thác

- Phức hệ chứa nước điệp Kốc San (T1KS): Phức hệ này bao trùm toàn bộ khu mỏ trong đó các tầng ít ảnh hưởng là KS2-3-4-5, KS7 ảnh hưởng là KS6, KS8

+ Tầng KS8: Chiếm toàn bộ phần trung tâm mỏ với chiều dài 4000 m chiều rộng 100 ÷

200 m, chiều dày trung bình 200 m Trong những lỗ khoan gặp nước áp lực phun khỏi mặt

địa hình 0,9 ÷ 1,9 m Lưu lượng thay đổi đột ngột từ 4,04 ÷ 22,20 l/s Hệ số thấm K dao

động từ 2,15 ÷ 4,27 m/ngđ, nước không có quan hệ với nước mặt

+ Tầng KS6: Chiều rộng từ 20 ÷ 140 m, chiều dày trung bình 35 m

Q= 0,131÷ 1,688 l/s

K=0,038 ÷ 0,162 m/ngđ+ Nước trong đứt gãy: Các đứt gãy phát triển phong phú Vì mặt địa chất thuỷ văn, đứt gãy F2 có thể ảnh hưởng đến công trình khai thác sau này

I.4- Địa chất công trình

Với mục đích phục vụ thiết kế khai thác cho quặng 2, 3 quặng 2 nằm dưới mức phong hóa hóa học ,quặng 3 nằm trong vỏ phong hoá hoá học và quặng 4 trong đới chưa bị phong

hoá Khu mỏ được chia ra làm 4 đới sau

I.4.1- Đới đất phủ

Lộ ra trên mặt và phân bố khắp nơi Thành phần là sét và sét pha lẫn dăm sạn đá gốc phong hoá nguồn gốc eluvi hay eluvi- deluvi, chiều dày 1 ÷ 15 m, trung bình 10 m Đất có màu xám, xám vàng, bị laterit hoá nhẹ Hàm lượng nhóm hạt cát 47,26%; hạt bụi 24,37%; hạt sét 28,37% Phân tích 13 mẫu trị số dung trọng tự nhiên từ 1,49÷ 1,83 g/cm3; trung bình 1,66 g/cm3; tỷ trọng từ 2,64÷2,76g/cm3; trung bình 2,7g/cm3; lực dính kết 0,07 ÷ 0,25; trung bình 0,16kG/cm3 tương ứng với góc ma sát trong từ 20007’÷ 41056’ trung bình

34011’

Bãi chứa chủ yếu là bãi chứa quặng 3 và đất đá thải do khai thác trước đây, chất đống trong các sườn đồi và thung lũng Thành phần là sét pha lẫn dăm vụn, đá tảng, quặng apatit

Chiều dày từ 10 ÷ 50 m Phân tích 3 mẫu hạt cát 40,5%; hạt bụi 28,8%; hạt sét 14,2%; dăm sạn 16,5 % Độ ẩm tự nhiên 27%; dung trọng tự nhiên 1,66 ÷ 1,89 g/cm3 Dung trọng khô

là 1,48g/cm3 Tỷ trọng 2,70 ÷ 2,76 g/cm3 Đất đá ở trạng thái xốp rời Hệ số hổng 0,86 Tính thấm nước kém 0,007 m/ng Không trương nở, sức bền cơ học giảm khi độ ẩm trong

đất tăng Lực dính kết 0,255 kG/cm2 và góc ma sát trong 20033’ ở trạng thái cắt tự nhiên giảm tương ứng còn 0,15kG/cm2 và 14014’ khi cắt trong điều kiện bão hoà nước

Bảng I.4- Đặc trưng cơ lý của đất phủ

Cắt tự nhiên Cắt bão hoà Đất đá Số

ε

C kG/cm2

ử0

độ

Cbh kG/cm2

ử0bh

độ

K m/ng

Lớp phủ 13 1,66 2,70 0,16 34011’

Bãi chứa 3 27 1,89 1,48 2,76 0,86 0,225 20033’ 0,15 14044’ 0,007

I.4.2- Đới đá gốc phong hoá mạnh

Nằm dưới lớp phủ Đệ Tứ và các bãi chứa quặng đã khai thác, đất đá thải Đá vây quanh

là đá phiến sét khi phong hoá nhìn bề ngoài giống như sét, sét pha mềm bở, dễ bóp vỡ bằng tay, cát kết tựa như cát pha nhưng còn giữ nguyên mặt lớp Đá Lamprofia bị caolin hoá mạnh, không phân lớp Quặng phong hoá được làm giàu tự nhiên thuộc loại I và III chất lượng cao Nhiều khe nứt và mặt lớp, mặt tiếp xúc giữa đá macma và đá trầm tích bị xoá

mờ do bị lấp đầy vật chất sét, chiều dày từ 10 ÷ 45 m, trung bình 32 m

Tính chất vật lý và sức bền cơ học của đất đá thuộc đới này tương tự như đất lớp phủ Thậm chí đất phong hoá từ các tầng đá mẹ Kốc San khác nhau cũng có những tính chất cơ

lý gần giống nhau

Qua thí nghiệm trên 68 mẫu cho ra kết quả trung bình như sau: Độ ẩm tương đối thấp

17 ÷ 21%, trung bình 18,6% Dung trọng tự nhiên 1,91 ÷ 2,06 g/cm3, trung bình 2,0 g/cm3, sau khi sấy khô làm mất nước chỉ còn 1,63 ÷ 1,76 g/cm3, trung bình 1,68 g/cm3 Tỷ trọng 2,73 ÷ 2,78 g/cm3; trung bình 2,75 g/cm3 Hệ số hổng tương đối lớn 0,55 ÷ 0,71; trung bình 0,63 chứng tỏ đất xốp, ở trạng thái không bị nén chặt Sức kháng cắt tuỳ thuộc vào độ ẩm Lực dính kết trung bình 0,271 kG/cm2 và góc ma sát trong 26005’ khi cắt ở độ ẩm tự nhiên

và giảm tương ứng 0,234 kG/cm2 và 22047’ khi cắt ở độ ẩm bão hoà Hệ số thấm từ 0,02 ÷0,55 m/ng; trung bình 0,163 m/ng

Đất đá thường mềm rời, sức bền cơ học thấp Tương đối thuận lợi cho việc khai đào mở

moong khai thác quặng nhưng dễ mất ổn định, nhất là về mùa mưa

Bảng I.5- Đặc trưng cơ lý của đất đá đới phong hoá mạnh

Cắt tự nhiên Cắt bão hoà Tầng W

I.4.3- Đới đá gốc phong hoá yếu

Nằm dưới đới phong hoá mạnh với ranh giới chuyển tiếp không rõ rệt, mang tính quy

ước Thành phần thạch học như khối II, chủ yếu là đá phiến, đá mạch Lamprofia và quặng

apatit Khó bóp vỡ bằng tay Tốc độ khoan tương đối nhanh 1 ÷ 2 m/h Mẫu lõi khó lấy nguyên dạng, thường bị vỡ thành từng mảnh vụn, cục nhỏ Các khe nứt được lấp đầy bởi vật chất sét chiều dày từ 7,4 ÷ 57,3 m; trung bình 24,4 m

Đặc trưng là khối đá vẫn giữ nguyên khối về cấu trúc nhưng mối liên kết giữa các hạt bị

suy giảm hơn nhiều so với đá tươi chưa bị phong hoá Vì vậy xếp chúng vào loại đá nửa cứng Dung trọng 1,85 ÷ 2,73 trung bình 2,07 g/cm3 Tỷ trọng 2,76 ÷ 3,08 trung bình 2,88 g/cm3 Cường độ kháng nén từ 59 ÷ 306 kG/cm2, trung bình 147 kG/cm2 Cường độ kháng kéo từ 7 ÷ 11 (40), trung bình 22 kG/cm2 Lực dính kết 13,1 ÷ 91,5 KG/cm2, trung bình 42 kG/cm2 tương ứng với góc ma sát trong 28050’ ÷ 34023’, trung bình 31050’

Đới đá gốc phong hoá yếu có cường độ chịu tải tương đối cao, ít bị biến dạng nén dưới

tác dụng tải trọng ngoài, đảm bảo an toàn đối với sự hoạtđộng của máy móc thiết bị và các công trình xây dựng trên mặt nhưng dễ bị biến dạng trượt theo mặt khe nứt yếu

Bảng I.6- Đặc trưng cơ lý của đá nửa cứng

I.4.4- Đới đá cứng chưa bị phong hoá

Nằm dưới cùng và phân cách với đới III bởi ranh giới phong hoá hoá học, bao gồm các tầng Kốc San chứa quặng 2, 4 và không quặng Thành phần chính là đá phiến sét xericit thạch anh- cacbonat- apatit- mica- than bị xuyên cắt bởi các đai mạch Lamprofia Đá rắn chắc ít nứt nẻ Tốc độ khoan không quá 1m/h Mẫu lõi lấy thành thỏi 20 ÷ 40 cm Nhiều khi bị gãy theo mặt phân lớp và khe nứt Mật độ khe nứt trung bình 3,14 khe nứt/m

Trị số dung trọng tự nhiên 2,72 ÷ 2,95 trung bình 2,8 g/cm3 Tỷ trọng 2,8 ÷ 3,05 g/cm3trung bình 2,87 g/cm3 Cường độ kháng nén cao do đá bị biến chất nén ép mạnh, thay đổi trong phạm vi từ 720 ÷ 1738 kG/cm3;trung bình 1185 kG/cm2 Cường độ kháng kéo từ 95

÷ 122 (167); trung bình 130 kG/cm2 Lực dính kết từ 260 ÷ 660; trung bình 424 kG/cm2, tương ứng góc ma sát trong từ 26043’ ÷ 35039’; trung bình 32007’

Bảng I.7: Đặc trưng cơ lý và khe nứt của đá cứng

Khe nứt Tầng Số

mẫu

γ W

g/cm3

Ä g/cm

ϕ 0

độ

Số khe nứt/m

Khoảng cách tb

.1- Tổ chức công tác trên mỏ trong năngày có 3 ca liên tục

Chương II Những số liệu gốc dùng làm thiết kế II.1- Tổ chức công tác trên mỏ

II.1.1- Chế độ công tác

Theo biểu đồ lập lịch kế hoạch làm việc các ngày trong năm, một ngày có 3 ca liên tục

II.1.2- Số ngày làm việc trong năm

- Số ngày làm việc của khai trường:

+ Tổng số ngày trong năm: 365 ngày,

+ Số ngày ngừng làm việc: 87 ngày,

Trong đó: Nghỉ chủ nhật: 52 ngày,

Nghỉ lễ tết: 10 ngày,

Nghỉ do thời tiết: 25 ngày

Do vậy tổng số ngày làm việc của khai trường là: 278 ngày

- Số ngày làm việc trong năm của thiết bị (278-60).0,95= 207 ngày

Trong đó:

60: Số ngày ngừng làm việc để sửa chữa,

0,95: Hệ số xét đến tổn thất thời gian làm việc,

- Số ca làm việc trong ngày đêm,

+ Khâu khoan nổ: 3 ca/ ngày đêm,

+ Khâu xúc bốc, vận tải: 3 ca/ ngày đêm,

+ Khâu sửa chữa thiết bị: 2 ca/ ngày đêm,

+ Hành chính sự nghiệp: 1 ca/ ngày đêm

II.2- Các chủng loại thiết bị sử dụng

- Thiết bị khoan: Máy khoan tự hành của Nga SBU– 100G, đường kính lỗ khoan 110mm

- Thiết bị xúc bốc: CAT- 345B

- Thiết bị vận tải: CAT- 725,

- Thiết bị thải đá: Máy gạt T- 130

- Máy nén khí: PV-10 của Nga

- Vật liệu nổ: + Chất nổ: AD-1

+ Phương tiện nổ: Kíp nổ đốt, kíp nổ điện, dây nổ thường, dây nổ chịu nước

Chương III

Xác định biên giới mỏ III.1- Khái niệm

III.1.1- Khái niệm

Việc khai thác khoáng sản có ích chỉ có thể khai thác bằng phương pháp lộ thiên hay hầm lò hoặc kết hợp cả hai phương pháp lộ thiên ở trên và hầm lò ở dưới

Những vỉa khoáng sàng nằm sâu trong lòng đất chiều dày lớp đất phủ lớn, chiều dày vỉa mỏng thường được khai thác bằng phương pháp hầm lò mang lại lợi ích tối đa nhất

Những khoáng sàng có vỉa dốc thoải, nằm ngang chiều dày lớp đất phủ nhỏ, chiều dày vỉa lớn Khoáng sàng có dạng ổ quặng tập trung thành khối lớn, nằm gần mặt đất thường

được khai thác bằng phương pháp lộ thiên Ngoài ra phương pháp lộ thiên còn được áp

dụng để khai thác khoáng sàng sa khoáng, khai thác bằng sức nước

Trong mọi trường hợp nhất định khai thác lộ thiên chỉ có một giới hạn nhất định Tại vị trí không gian của khoáng sàng mà việc khai thác lộ thiên không còn hiệu quả gọi là biên giới của mỏ Biên giới mỏ lộ thiên bao gồm biên giới trên mặt đất và biên giới theo chiều sâu

Biên giới theo điều kiện tự nhiên là phạm vi cuối cùng mà mỏ lộ thiên có thể khai thác được toàn bộ trữ lượng trong bảng cân đối của khoáng sàng mà vẫn đem lại hiệu quả kinh tế và không vượt qua ngoài khả năng kỹ thuật được trang bị như chiều dày vỉa, độ dốc của vỉa, chất lượng loại khoáng sàng có ích, điều kiện địa hình, chiều dày lớp đất đá phủ và tính chất cơ lý của đất đá Biên giới theo điều kiện kỹ thuật là phạm vi cuối cùng của khoáng sàng có thể tiến hành bằng phương pháp lộ thiên trong điều kiện trang bị cho phép

Biên giới theo điều kiện kinh tế là phạm vi cuối cùng mà mỏ lộ thiên có thể mở rộng phạm vi hoạt động tới đó với một hiệu quả kinh tế nhất định, theo điều kiện giá thành quặng khai thác không vượt quá giá thành cho phép vốn đầu tư cơ bản, tác động của các yếu tố thời gian, tiến độ kỹ thuật, sản lượng mỏ, tổn thất và làm nghèo quặng, phương pháp khai thác

Việc áp dụng hợp lý biên giới mỏ lộ thiên mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn cho công tác khai thác mỏ

Hệ số bóc giới hạn được xác định gián tiếp qua các chỉ tiêu kinh tế tính toán của mỏ lộ thiên Chủ yếu phụ thuộc vào điều kiện kinh tế và kỹ thuật có giá trị khác nhau ở từng thời

; b

aG

Gcp: Giá thành cho phép khai thác khoáng sản có ích

Gcp=350.000 đ/tấn (giá thành tính cho quặng 2)

a: Chi phí khai thác 2 tấn quặng 2: a= 176.000 đ/tấn,

b: Chi phí bóc 1m3 đất đá thuần tuý: b=23.200 đ/m3

/tÊn m 7,5 23200

1 3

Kgh = 50000− 76000= 3

Hay Kgh=7,5.2,95 =22,1 m3/ m3 (Tỉ trọng quặng 2: d = 2,95)

III.3- Nguyên tắc xác định biên giới mỏ

III.3.1- Khái niệm chung

Ngạch chi phí tổng quát của khai thác lộ thiên chủ yếu phụ thuộc vào hệ số bóc Mỏ lộ thiên chỉ có thể hoạt động có hiệu quả khi hệ số bóc sản xuất của nó nhỏ hơn hoặc chí ít bằng hệ số bóc giới hạn Bởi vậy, biên giới cuối cùng của mỏ lộ thiên được xác định trên

cơ sở so sánh các hệ số bóc của mỏ với hệ số bóc giới hạn và gọi đó là nguyên tắc xác định biên giới mỏ

Theo tài liệu “Thiết kế mỏ lộ thiên” của PGS.TS Hồ Sỹ Giao đưa ra 5 nguyên tắc xác

định biên giới mỏ như sau:

1, Kgh ≥ Kbg

2, Kgh ≥ Ktb

3, Kgh≥ Kt

4, Kgh≥Ksx + Ko

KK

Trong đó: Kgh, Ktb, Kbg, Kt, Ksx, Ko là hệ số bóc giới hạn, trung bình, biên giới, thời gian, sản xuất và ban đầu của mỏ Đơn vị tính bằng m3/ m3; m3/tấn; tấn/ tấn

Khai trường đồi 1 Cam Đường 3 đối tượng khai thác chủ yếu là quặng I tầng KS5 với hàm lượng 37,36%; quặng II với hàm lượng 28,45% và quặng III với hàm lượng 16% trở lên thì nhập ga mỏ và 14% thì nhập kho khai trường

Với vỉa quặng dốc đứng, chiều dày vỉa ít thay đổi do đó ta chọn nguyên tắc

Kgh ≥ Kbg để xác định biên giới khai trường nhằm đảm bảo nguyên tắc sau:

- Tổng chi phí cho toàn bộ khoáng sàng là nhỏ nhất

- Giá thành sản xuất trong mọi giai đoạn khai thác phải nhỏ hơn hay tối đa bằng giá thành cho phép

- Cơ sở nguyên tắc Kgh ≥ Kbg là xuất phát từ việc tính toán mức tiết kiệm chi phí sản xuất tối đa hoặc tổng chi phí để khai thác toàn bộ khoáng sàng là tối thiểu

III.3.2- Nội dung phương pháp xác định biên giới mỏ dựa trên nguyên tắc K gh ≥≥≥≥ K bg

Có hai phương pháp để xác định biên giới mỏ đó là phương pháp giải tích và phương pháp đồ thị Căn cứ và đặc điểm địa chất của khoáng sàng ta sử dụng phương pháp đồ thị

để xác định biên giới mỏ

Phương pháp đồ thị được tiến hành đo vẽ trực tiếp trên các lát cắt địa chất và dùng phương pháp đồ thị để xác định chiều sâu mỏ

Nội dung của phương pháp đồ thị được xác định như sau:

- Trên các lát cắt địa chất kẻ các đường song song nằm ngang, khoảng cách lớn hơn, nhỏ hơn chiều cao tầng

- Từ giao điểm của các đường nằm ngang với vách và trụ vỉa kẻ các đường xiên biểu thị

bờ dừng phía vách và bờ dừng phía trụ của vỉa với góc ổn định đã chọn

- Tiến hành đo diện tích quặng và diện tích đất đá tương ứng nằm giữa hai bờ mỏ liên tiếp với tất cả các tầng và xác định hệ số bóc biên giới

∆P: Diện tích quặng tương ứng

- Vẽ biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa hệ số bóc giới hạn và hệ số bóc biên giới Hoành

độ giao điểm giữa hai đường biểu diễn là độ sâu cuối cùng cần xác định trên lát cắt đó

- Vẽ lát cắt dọc dựa trên cơ sở xác định chiều sâu cuối cùng trên các lát cắt dọc, ngang

và điều chỉnh

III.4- Xác định chiều sâu khai thác mỏ lộ thiên

* Để xác định biên giới mỏ lộ thiên ta dựa vào phương pháp đồ thị Trên bản đồ địa chất

ta chọn các tuyến mặt cắt 27-29, 29-31, 31-33 của khai trường đồi 1 Cam Đường 3

* Trình tự công tác tiến hành như sau:

- Dựa vào các lát cắt đặc trưng, xây dựng từ tài liệu địa chất trên 4 tuyến mặt cắt đã chọn kẻ các đường song song nằm ngang, khoảng cách các tầng lấy bằng chiều cao tầng khai thác (H = 10m)

- Từ giao điểm của đường nằm ngang với vách kẻ các đường xiên biểu thị bờ dừng phía vách và phía trụ

- Tiến hành đo khối lượng đất đá phải bóc và khối lượng quặng tương ứng khai thác được nằm giữa hai bờ mỏ liên tiếp và xác định hệ số bóc biên giới

)/m(m

Tầng Quặng I Quặng III (m3) Quặng II Đất đá Kbg

Hình III.2- Đồ thị quan hệ giữa K bg , K gh và độ sâu khai thác tuyến 29-31

Bảng III.3: Khối lượng mỏ tuyến lát cắt 31- 33

Tầng Quặng I Quặng III (m3) Quặng II Đất đá Kbg

25 Kgh =22,1

Hình III.3: Đồ thị quan hệ giữa Kbg, Kgh và độ sâu khai thác tuyến 31-33 III.4- Điều chỉnh đáy mỏ

Bằng phương pháp đồ thị với tuyến lát cắt 27-29; 29-31; 31-33 ta xác định được chiều sâu cuối cùng của mỏ, tại các tuyến lát cắt đó là chiều sâu cuối cùng (Hc) giống nhau +90

Do vậy ta không phải điều chỉnh đáy mỏ

III.6- Xác định kích thước của khai trường

III.6.1- Chiều dài khai trường

Vỉa quặng kéo dài theo đường phương do đó chiều dài khai trường ta tính theo chiều dài vỉa quặng trong phạm vi khai thác là 400m Chiều rộng của khai trường 130m Chiều sâu kết thúc khai thác là +90 Diện tích của khai trường là 52000 m2

III.6.2- Chiều rộng đáy mỏ

Chiều rộng đáy mỏ đảm bảo để khai thác được toàn bộ trữ lượng quặng theo thiết kế

đồng thời đảm bảo đủ không gian để thiết bị khai thác hoạt động tốt nhất trên đáy mỏ Vỡ

vậy ta thiết kế đáy mỏ có chiều rộng Bđ = 10m

III.7- Trữ lượng quặng và khối lượng đất đá bóc trong khai trường Đồi 1

III.7.1- Trữ lượng quặng

Do vỉa kéo dài theo đường phương, bề rộng ít thay đổi, địa hình tương đối bằng phẳng

Vì vậy trữ lượng quặng được tính theo phương pháp mặt cắt

Q= ∑Qi; tấn

Trong đó: Qi= Si.Li.γi; tấn, Si: Diện tích thân quặng tại mặt cắt thứ i,

Li: Khoảng cách tác dụng tương ứng với mặt cắt thứ i,

γi: Khối lượng riêng của quặng,

III.7.2- Khối lượng đất đá cần phải bóc

V=∑Vi; tấn

Trong đó: Vi= Si.Li.γđ; tấn,

Si: Diện tích đất đá tại mặt cắt thứ i,

Li: Khoảng cách tác dụng tương ứng với mặt cắt thứ i

γđ: Khối lượng riêng của đất đá γđ=2,6 m3/tấn

BảngIII.5: Khối lượng quặng và đất đá

Tt Thông số Đơn vị Khối lượng Ghi chú

Chương IV Thiết kế mở vỉa IV.1- Khái niệm

Mở vỉa khoáng sàng hay một phần khoáng sàng của nó là tạo nên hệ thống đường vận tải, đường liên lạc từ mặt đất đến khoáng sàng đảm bảo việc vận tải khoáng sàng và đất đá

từ các tầng công tác đến các trạm tiếp nhận Việc mở vỉa có quan hệ chặt chẽ với hệ thống khai thác và việc bố trí các công trình trên mặt đất, nó ảnh hưởng đến quá trình ảnh hưởng sản xuất của mỏ, việc mở vỉa hợp lý làm tăng năng suất của thiết bị, phát huy tối đa năng lực sản xuất của các thiết bị trong các dây truyền công nghệ mỏ

Phương pháp mở vỉa phụ thuộc vào điều kiện địa hình, hình thức vận tải và điều kiện thế nằm của vỉa

Trình tự tiến hành mở vỉa tuỳ thuộc vào điều kiện ban đầu, thường qua các giai đoạn sau:

1- Trên cơ sở các mặt cắt ngang, dọc xây dựng bình đồ của mỏ trên đó vẽ các biên giới cuối cùng của mỏ, các đường đồng đẳng tầng và địa hình mặt đất

2- Chọn vị trí bãi thải, các công trình chủ yếu trên mặt như sân công nghiệp, công trình nhà cửa, đường sá

3- Chọn vị trí và bố trí tuyến hào ra vào mỏ

4- Tính toán lựa chọn các thông số của tuyến đường, độ dốc dọc, bán kính vòng, hình dạng chỗ tiếp cận hào với mặt tầng công tác, chiều dài các khu vực đường có độ dốc không

đổi

5- Chọn loại hào (hào trong hoặc hào ngoài) hình dạng đường hào

6- Hình thành sơ bộ tuyến đường hào trong biên giới cuối cùng của mỏ

IV.2- Lập luận để chọn phương pháp mở vỉa cho khai trường

IV.2.1- Mở vỉa bám trụ vỉa

ưu điểm: Khối lượng xây dựng cơ bản nhỏ nhanh đưa mỏ vào sản xuất, giảm chi phí đầu tư, nhanh thu hồi vốn

Nhược điểm: Chất lượng quặng không đảm bảo gây tổn thất và làm nghèo quặng

IV.2.2- Mở vỉa bám vách vỉa

ưu điểm: Khối lượng xây dựng cơ bản nhỏ, nhanh đưa mỏ vào sản xuất, giảm chi phí đầu tư ban đầu, chất lượng quặng đảm bảo, hệ số thu hồi cao

Nhược điểm: Chất lượng đường không tốt

IV.2.3- Mở vỉa bám bờ trụ

ưu điểm: Hào cơ bản cố định do chất lượng đường sá tốt

Nhược điểm: Gây tổn thất và làm nghèo quặng lớn, chậm thu hồi vốn, khối lượng xây dựng cơ bản lớn

IV.2.4- Mở vỉa bám bờ vách

ưu điểm: Khối lượng xúc bốc trong thời kỳ sản xuất nhỏ, điều hoà chất lượng quặng tốt

Nhược điểm: Thời gian xây dựng cơ bản lớn, chậm đưa mỏ vào sản xuất

IV.2.5- Kết luận

Qua phân tích các phương án mở vỉa khai trường đồi 1 Cam Đường 3 ta thấy phương án

mở vỉa bám vách có khối lượng xây dựng cơ bản nhỏ, nhanh đưa mỏ vào sản xuất vỡ vậy giảm chi phí đầu tư, nhanh thu hồi vốn phù hợp với địa hình của khai trường mỏ

IV.3- Thiết kế tuyến đường hào mở vỉa

IV.3.1- Tuyến đường hào mở vỉa

Do điều kiện địa hình khu mỏ đồi 1, khoáng sàng nằm trong sườn đồi, núi dốc thoải nên

ta tiến hành khai thác từ trên xuống, từ độ cao +167,26 mở vỉa hào phía vách

IV.3.2- Thiết kế hào chính trong mỏ

Độ dốc hào phụ thuộc vào thiết bị vận tải và được xác định trên cơ sở khả năng leo dốc

của ôtô được sử dụng, ô tô ở mỏ chủ yếu là có tải khi lên dốc và không tải khi xuống dốc

Độ dốc dọc của tuyến đường: Chọn độ dốc khống chế đường hào từ 6 ÷ 8% Ta chọn i

=8%

Độ dốc ngang của tuyến đường Để đảm bảo cho việc thoát nước và giảm sức cản

chuyển động của xe ôtô thì ta chọn như sau

+ Thoát nước dốc về 2 phía i = 1 ÷ 2%

+ Chống lực ly tâm ở những đoạn đường cong (siêu cao) in = 2 ÷ 5 %

IV.3.3- Chiều rộng đáy hào

1- Hào mở vỉa

Được xác định theo điều kiện làm việc bình thường, an toàn của thiết bị vận tải và phù

hợp với sơ đồ quay xe cần áp dụng, đảm bảo khối lượng đào hào giảm Chiều rộng đáy hào

được xác định theo công thức:

B = Z + 2(A + n) + M + k + t (m)

Trong đó:

Z: Khoảng cách khối trượt lở Z= 3m

A: Chiều rộng làn xe chạy tính cho xe CAT 725 là A= 3,2 m

n: Chiều rộng lề đường n = 1m

M: Khoảng cách an toàn giữa 2 xe M = 1m

k: Chiều rộng rãnh thoát nước k=1 m

r: Chiều rộng từ rãnh thoát nước đến chân tầng t = 0,5 m

Vậy B= 3 +2(3,2+1)+1+1+0,5= 13,9 m

Ta chọn chiều rộng hào là B = 14 m

Hình IV.1- Chiều rộng hào trong

lo: Chiều dài ôtô lo= 10m

M: Khoảng cách an toàn từ ô tô đến mép tầng M=2m

IV.3.4- Bán kính vòng của đường hào

Bán kính vòng đảm bảo giảm sức cản chuyển động của ôtô, đảm bảo sự an toàn cho xe chạy Vấn đề đặt ra là xác định bán kính vòng sao cho cho hợp lý với bán kính vòng quay của tuyến đường

Bán kính vòng của đường hào được xác định theo công thức

(m))i127(

VR

n n

20

δδδδ

δδδδ: Góc ổn định tự nhiên

Hình IV.2- Chiều rộng hào chuẩn bị

1- Máy xúc; 2- Ôtô

IV.4 - Khả năng thông qua của tuyến đường

Khả năng thông qua của tuyến đường xác định theo công thức

;(xe/h)

L

k.n.V.1000N

IV.5 - Khối lượng xây dựng cơ bản

IV.5.1- Hào ngoài

Hào ngoài là loại hào có đầu hào dốc nên khối lượng được tính như sau

3 0

2 0

0

2

m

;gcotH62

bgcotHg

cot3

H2

bi

IV.5.2- Hào trong

Đây là tuyến đường hào bán hoàn chỉnh do β ≥ 100

nên khối lượng đào hào được xác

định theo công thức:

3 2

0

m

;)sin(

2

sin.sin.b

βα

Trong đó: H: Chiều cao tầng h = 10 m

L: Chiều dài hào

b: Chiều rộng đáy hào chuẩn bị b =24 m

α: góc nghiêng thành hào α= 600

Trong quá trình thi công chiều dài hào ở mỗi tầng là thay đổi nên khối lượng thi công ở

mỗi tầng khác nhau

Bảng IV.1: Khối lượng thi công hào chuẩn bị

Tầng Chiều dài hào

150 203 10 24 60494

IV.6 - Chọn vị trí bãi thải

Bãi thải ở khai trường Đồi 1 Cam Đường 3 được chia làm 2 mức +150 và mức +130 Mức 1: Nằm ở mức + 130, bãi thải này tồn tại trong thời kỳ xây dựng cơ bản và giai

đoạn đầu của mỏ, thể tích V= 917000 m3

Mức 2: Được đổ đất đá trên nền bãi thải +130 và được nâng lên +150, đây là bãi thải tồn tại trong suốt thời gian tồn tại của mỏ, thể tích V= 342.000 m3

IV.7 - Phương pháp đào hào

IV7.1- Đào hào chính

Hào ngoài là hào hoàn chỉnh, nằm trờn nền đất đá có độ cứng nhỏ f= 1÷4 bị phong hoá mạnh Do vậy khi đào không cần khoan nổ mìn, ta dùng máy xúc CAT-345B tiến hành xúc, máy gạt tạo mặt bằng nghiêng theo độ dốc của hào

Hào trong là hào bán hoàn chỉnh và hoàn chỉnh phương pháp thi công như hào ngoài Đối với

đá cứng thì dùng máy khoan đập xoay SBU– 100G để khoan lỗ khoan nạp thuốc phá đá Đất đá được máy xúc xúc trực tiếp đổ ra mép hào sau đó dùng máy gạt ủi tạo mặt bằng cho đường hào

Những chỗ không gạt xuống bên sườn núi thì dùng máy xúc xúc lên ôtô chở ra ngoài bãi thải

IV.7.2- Hào chuẩn bị

Dùng máy xúc CAT-345B để xúc trực tiếp Đối với đất đá cứng dùng máy khoan đập xoay SBU– 100G để khoan lỗ khoan nạp thuốc phá đá Đất đá được máy xúc xúc trực tiếp

đổ ra mép hào sau đó dùng máy gạt T-130 tạo mặt bằng cho đường hào Những chỗ không

gạt xuống bên sườn núi thì dùng máy xúc xúc lên ôtô chở ra ngoài bãi thải

IV.7.3 - Trình tự thi công

Trình tự thi công: Với chiều cao tầng H=10m, máy xúc không thể đào hào hoàn chỉnh ngay được mà phải đào theo phân tầng để hạ dần độ cao sau đó dùng máy gạt, gạt tạo mặt bằng nghiêng theo độ dốc của hào ở một số tầng phía trên đất đá có độ cứng nhỏ ta có thể dùng máy xúc xúc trực tiếp, còn các tầng phía dưới dùng khoan nổ mìn và máy xúc kết hợp với ôtô để thi công

Hệ thống khai thác có liên quan chặt chẽ tới đồng bộ thiết bị trong mỏ Hệ thống khai thác

đảm bảo cho các máy móc thiết bị dùng trong quá trình sản xuất chính và phụ hoạt động được an

toàn, có năng xuất cao Mối liên hệ giữa hệ thống khai thác và đồng bộ thiết bị sử dụng thể hiện ở

sự phù hợp giữa các thông số của yếu tố hệ thống khai thác với các thông số làm việc của thiết bị Như vậy hệ thống khai thác của mỏ lộ thiên là trình tự xác định để hoàn thành công tác chuẩn bị xúc bốc và khai thác, đảm bảo cho mỏ lộ thiên hoạt động được an toàn, kinh tế và thu hồi đến mức tối đa trữ lượng công nghiệp khoáng sảng có ích trong lòng đất

Lựa chọn hệ thống khai thác cùng với đồng bộ thiết bị phù hợp sẽ nâng cao năng suất của thiết bị, đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác

V.2- Đồng bộ thiết bị mỏ

Căn cứ vào điều kiện sản xuất của mỏ apatit Lào cai ta có thể chọn đồng bộ thiết bị như sau:

V.2.1- Công tác khoan nổ

Hiện tại khai trường đồi 1 đang sử dụng các loại máy khoan sau:

BảngV.2- Máy khoan sử dụng cho mỏ

1 Khoan đập xoay SBU– 100G Khoan đất đá cứng đến cứng vừa

Thuốc nổ dùng AD-1 là thuốc nổ chính và để nổ phá đá quá cỡ

V.2.2 - Công tác xúc bốc

Công tác xúc bốc giữ vai trò chủ đạo trong quá trình khai thác mỏ, đây là công tác có tính quyết định đến sản lượng mỏ Đối với khai trường đồi 1 Cam Đường 3 ta dùng máy xúc thuỷ lực gàu ngược CAT-345B là chủ yếu dùng để xúc đất đá và quặng 2 đồng thời để thu hồi tối đa trữ lượng quặng bằng phương pháp xúc chọn lọc quặng 2 và 3 đã được làm tơi sơ bộ bằng khoan nổ mìn

V.2.3- Công tác vận tải

Công tác vận tải là khâu có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả làm việc của máy xúc Nhiệm vụ của khâu vận tải là chuyên chở toàn bộ khối lượng quặng và đất đá thải về ga chuyển tải, kho và bãi thải để phù hợp với máy xúc làm việc ta chọn thiết bị vận tải là CAT-725

V.2.4 - Công tác phụ trợ

Để dọn mô chân tầng và gạt bãi thải ta sử dụng máy gạt T- 130 gạt đất đá ở nền tầng và

bãi thải

V.3- Lựa chọn hệ thống khai thác

Hiện nay có một số hệ thống khai thác có thể áp dụng cho khai trường đồi 1

V.3.1- Hệ thống khai thác dọc một bờ công tác, bãi thải ngoài

ưu điểm: Tuyến công tác dài có khả năng tăng sản lượng mỏ tận thu được hết tài

nguyên

Nhược điểm: Không điều hoà được khối lượng công tác xúc bốc và chuẩn bị tầng Không có khả năng vận chuyển tập trung và đường hào cơ bản không được bố trí trên bờ dừng của mỏ

V.3.2- Hệ thống khai thác dọc hai bờ công tác, bãi thải ngoài

Hào mở vỉa phát triển từ phía vách ra hai biên giới dọc

ưu điểm: khối lượng xây dựng cơ bản nhỏ nhanh đưa mỏ vào sản xuất

Nhược điểm: Điều kiện sản xuất gặp nhiều khó khăn, công trình hào cơ bản không cố

định dẫn đến chi phí bảo dưỡng lớn

V.3.3- Hệ thống khai thác ngang một bờ công tác dùng bãi thải trong

Vị trí mở vỉa ở đầu mỏ có phương vuông góc với đường phương của vỉa

ưu điểm: Khối lượng quặng trong thời kỳ sản xuất tương đối điều hoà và cơ bản nằm cố định trên bờ dừng Sử dụng bãi thải trong thì giảm giá thành vận chuyển

Nhược điểm: Chiều dài tuyến công tác ngắn chất lượng không đảm bảo

V.3.4- Hệ thống khai thác nghiêng một bờ công tác dùng bãi thải ngoài

Công trình phát triển từ trung tâm ra hai bên với phương vuông góc đường phương của vỉa

ưu điểm: Nhanh đưa mỏ vào sản xuất, khối lượng quặng và đất đá trong thời kỳ sản

xuất tương đối điều hoà

Nhược điểm: Phụ thuộc chủ yếu vào địa hình chất lượng quặng không đảm bảo, việc xây dựng đường gặp nhiều khó khăn

V.3.5- Kết luận

Do đặc điểm của khoáng sàng khai trường đồi 1 Cam Đường 3 là vỉa nằm ở sườn đồi núi dốc thoải (β=30÷350), góc cắm vỉa ít thay đổi (γ=60÷650), chiều dày lớp đất đá phủ nhỏ nên có thể sử dụng được nhiều hệ thống khai thác khác nhau, do yêu cầu lấy quặng 2 để phục vụ sản xuất, phù hợp với cách đào hào mở vỉa và chuẩn bị ta chọn hệ thống khai thác là:

Hệ thống khai thác nghiên xuống sâu dọc một bờ công tác

bãi thải ngoài vận tải bằng ôtô V.4- Các thông số của hệ thống khai thác

Theo điều kiện:

Quặng II áp dụng biện pháp khai thác chọn lọc ta chia tầng thành phân tầng có chiều cao H =

5 m để phù hợp với chiều cao xúc chọn lọc của máy xúc thuỷ lực gầu ngược CAT-345B Mục

đích làm giảm tỷ lệ tổn thất và làm nghèo

V.4.2- Góc nghiêng sườn tầng

Với tính chất cơ lý của đất đá và quặng nêu trên thì thì chọn góc nghiêng sườn tầng α= 600

V.4.3- Chiều rộng khoảnh khai thác

Chiều rộng khoảnh khai thác được xác bởi các thông số của thiết bị xúc và ôtô nhận tải

1- Theo điều kiện nổ mìn

L.H.q.g.m.4g56,0g.75,0

W

2 ct

++

∆: Mật độ nạp mìn ∆=0,9 kg/dm3

=> g=7,85.1,052.0,9=7,8 kg/m

q: Chỉ tiêu thuốc nổ

3 tn

cp k 0 3 4

m/K

.d

5,0)

d.d.10.3,36,0.(

f

1000Q

Qch=1000kcal/kg năng lượng nổ của thuốc nổ chuẩn gramonit 79/21

Qtt=850kcal/kg năng lượng nổ của thuốc nổ tính toán- thuốc AĐ-1

1

5,0)

105,0.1.10.3,36,0.(

10.9,2.13,0

q

5 / 2 3

11.10.36,0.8,7.0,1.48,7.56,08,7.75,0

W

2 ct

++

Kiểm tra điều kiện ta thấy Wct< Wat

Để đảm bảo cho công tác khoan nổ thì việc lựa chọn lỗ khoan nghiêng là hợp lý Góc

nghiêng được lựa chọn là β = 640

V.4.4- Chiều rộng mặt tầng công tác

Chiều rộng nhỏ nhất của mặt tầng công tác phải đảm bảo điều kiện hoạt động dễ dàng cho các thiết bị xúc bốc và vận chuyển Chiều rộng nhỏ nhất của mặt tầng công tác phải chứa đủ đống đá nổ mìn, dải đường vận tải, đường dây cáp động lực chiếu sáng, khoảng cách an toàn

Chiều rộng mặt tầng công tác xác định theo công thức

Bmin= A+X+C1+C2+T+Z; m

Trong đó: A: Chiều rộng dải khấu, m; X: Chiều rộng phần ngoài đống đá, m;

C1: Khoảng cách an toàn từ mép đường đến mép sụt lở tự nhiên C1 =2 m

C2: Khoảng cách an toàn tính từ mép đường đến mép dưới của đống đá nổ mìn C2 = 2 m T: Chiều rộng đai vận tải đảm bảo cho hai làn xe vận tải an toàn T=8 m

Z: Chiều rộng đai an toàn

Kn: Hệ số đặc trưng cho mức độ khó nổ của đất đá Kn = 2,5

Kδ: Hệ số kể đến góc nghiêng của lỗ khoan so với mặt phẳng nằm ngang

Hình V.2: Sơ đồ xác định chiều rộng mặt tầng công tác

V.4.5- Chiều dài tuyến công tác và luồng xúc

Chiều dài tuyến khai thác và luồng xúc được xác định theo điều kiện đảm bảo sản lượng

đất đá nổ mìn cho máy xúc CAT-345B làm việc trong thời gian quy định

Chiều dài luồng xúc: min 60 . ;0

Trong đó: Tx: Thời gian làm việc của máy xúc trong 1 ngày đêm, Tx= 18 giờ

V.5- Xác định các thông số làm việc của khai trường

V.5.1- Chiều rộng đai bảo vệ, đai dọn sạch, đai vận chuyển

1- Chiều rộng đai vận chuyển: a

Đai vận chuyển được bố trí ở bờ dừng, nó được nối liền giữa các tầng công tác và có

chiều rộng phù hợp với chiều rộng yêu cầu của thiết bị vận tải và nó bao gồm khoảng cách

an toàn ( Z ), chiều rộng luồng xe (T), rãnh thoát nước (K) Z = 2,4 m, T = 10m ứng với hai làn xe, K = 1 m

a= Z + T + K = 2,4+ 10 +1 = 13,4 m

2- Chiều rộng đai bảo vệ (b)

Đai bảo vệ được hình thành khi bạt thêm bờ mỏ nhằm tăng thêm sự ổn định của bờ mỏ,

ngăn ngừa các hiện tượng vùi lấp do trượt lở đất đá từ tầng trên xuống tầng dưới Kích thước của đai bảo vệ tuỳ thuộc vào tính chất cơ lý của đất đá trên bờ mỏ, tổ chức công tác khoan nổ, thời gian tồn tại và tốc độ của mỏ

Theo quy phạm an toàn thì chiều rộng đai bảo vệ không nhỏ hơn 0,2.h tức là đai bảo vệ không nhỏ hơn 2m Như vậy đai bảo vệ của khai trường mỏ thì cứ 10m lại để lại đai bảo vệ

từ 2- 5m tuỳ thuộc vào loại đất đá trên từng tầng của khai trường

3- Đai dọn sạch

Đai dọn sạch là đai có chiều rộng đủ để các thiết bị hoạt động được an toàn như máy

gạt, ôtô, máy xúc làm việc theo chu kỳ Chiều rộng đai dọn sạch từ 6 -19 m và cứ 3 tầng

để lại một đai dọn sạch để nâng cao độ ổn định của bờ mỏ

Tuỳ theo điều kiện sử dụng mà ta thiết kế bờ dừng có giá trị khác nhau nhưng phải đảm bảo các điều kiện sau:

- Đảm bảo độ ổn định bờ mỏ

- Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

Vơi khai trường đất đá có f = 3÷12(13) ta chọn góc nghiêng của bờ dừng là γv = γt =

300

3- Góc nghiêng bờ công tác

Góc nghiêng bờ công tác phụ thuộc vào phương pháp khai thác đảm bảo cho tầng trên

bờ mỏ đủ điều kiện chiều rộng và để hoạt động đúng nghĩa làm đảm bảo cho năng suất thiết bị và độ an toàn Góc nghiêng bờ dừng được xác định bằng biểu thức sau

α+

=

ϕ

gcot.HB

Htg

10tg

+

=

ϕ = 130

Bảng 12: Các thông số cơ bản của HTKT lựa chọn trong đồ án

uan trọng, có ảnh hưởng đến kết quả

Chương VI Sản lượng và tuổi mỏ

VI.1- Khái nhiệm

Sản lượng mỏ là một chỉ tiêu kinh tế quan trọng, có ảnh hưởng đến kết quả hoạt động của xí nghiệp Việc xác định sản lượng mỏ phải phù hợp với điều kiện tự nhiên kỹ thuật của mỏ và phải phụ thuộc vào nhu cầu của thị trường đối với khoáng sản đó, mặt khác phải

đem lại hiệu quả kinh tế Do vậy việc tính toán sản lượng mỏ đòi hỏi sự hợp lý về các mặt

kinh tế và kỹ thuật

Để xác định sản lượng mỏ hàng năm, trước hết ta phải dựa vào điều kiện kỹ thuật như

năng suất của đồng bộ thiết bị và sản xuất ra phải có lãi để đảm bảo quá trình hoạt động của mỏ

Tại sản lượng được xác định trên cơ sở trữ lượng quặng phân bổ theo các tầng và tốc độ xuống sâu của mỏ hàng năm

Sản lượng của mỏ tính theo tốc độ xuống sâu được áp dụng theo công thức

1 - Xác định sản lượng mỏ theo tốc độ xuống sâu

Sản lượng của mỏ tính theo tốc độ xuống sâu được áp dụng theo công thức :

Aq = Vs Sq η ( 1 + r) ; m3 / năm

Trong đó :

Sq: Diện tích thân quặng trên tầng

η: Hệ số thu hồi quặng η = 0,85

r: Hệ số làm nghèo quặng r = 10%

Vs: Tốc độ xuống sâu hàng năm

Ta nhận thấy Aq phụ thuộc vào Vs và Sq, hai đại lượng này luôn thay đổi theo từng tầng

và chiều dài của từng tầng luôn khác nhau Diện tích quặng trên từng tầng cũng luôn thay

đổi

- Tốc độ xuống sâu của mỏ

Do áp dụng hệ thống xuống sâu dọc một bờ công tác bãi thải ngoài khai thác theo lớp nghiêng nên tốc độ xuống sâu hàng năm phụ thuộc vào thời gian chuẩn bị tầng mới (Tc) mà

Tc lại phụ thuộc vào chiều dài của tầng và năng suất của thiết bị xúc bốc Tốc độ xuống sâu

Thời gian chuẩn bị tầng mới phụ thuộc vào thời gian đào hào dốc, đào hào chuẩn bị

và thời gian mở rộng tầng Để tăng tốc độ xuống sâu tức là giảm thời gian chuẩn bị tầng

Trong đó bố trí một máy xúc tham gia đào hào dốc, sau đó đào hào chuẩn bị và mở rộng blốc cuối cùng của tuyến công tác Các máy xúc khác sẽ lần lượt đưa vào mở rộng trên các blốc còn lại

Do đó thời gian chuẩn bị tầng mới sẽ là:

Tc = td + m.(tc + tm); năm Trong đó: td- Thời gian đào hào dốc; năm

tc - Thời gian đào hào chuẩn bị; năm

tm- Thời gian mở rộng tầng; năm

1- Thời gian đào hào dốc

)gcot.H33,0b5,0(Q.C.i

HQ

V

x 2

C: Hệ số giảm năng suất của máy xúc khi đào hào dốc C = 0,6

bd :Chiều rộng đáy hào dốc bd=24m

Trong đó: Lx: Chiều dài tuyến công tác Lx= 73 m

H: Chiều cao tầng khai thác H =10 m

bo: Chiều rộng đáy hào chuẩn bị bo=24 m

Qx: Năng suất của máy xúc Qx= 480654 m3/năm

C: Hệ số giảm năng suất gầu xúc khi đào hào C =0,6

m

Q

H.B

L

t =

Lx= 73 m- Chiều dài tuyến công tác

H=10 m- Chiều cao tầng khai thác

B0: Khoảng cách cần thiết để mở rộng tuyến tầng công tác đảm bảo cho việc mở rộng

09,01t

VI.3- Khối lượng hàng năm của mỏ

Dựa trờn bỡnh đồ và các tuyến mặt cắt của khai trường ta thấy tầng 110 với trữ lượng

Vs.Sq=19848 m3/ năm có thể xem là tầng đặc trưng cho các tầng về trữ lượng quặng của khai trường đồi 1

Aq = Vs Sq η ( 1 + r) ; m3 / năm

Trong đó :

Sq - Là diện tích thân quặng trên tầng

η - Là hệ số thu hồi quặng ; η = 0,85

Việc chuẩn bị đất đá để xúc bốc có thể bằng nhiều phương pháp Đối với điều kiện cụ

thể về đất đá và thiết bị của mỏ Apatit Lào Cai thì việc chuẩn bị đất đá bằng phương pháp khoan nổ mìn là phù hợp

Các công tác chuẩn bị đất đá để xúc bốc được tiến hành theo các giai đoạn như: Khoan

nổ mìn và các tác phụ trợ

VII.1- Công tác khoan

VII.1.1- Yêu cầu và hình thức của tác khoan nổ

1-Yêu cầu

Đảm bảo đầy đủ khối lượng đất đá và quặng cho máy xúc làm việc Mức độ đập vỡ phải

tương đối đồng đều, kích thước đất đá phải tập trung tạo điều kiện cho máy xúc làm việc

đạt năng suất cao, xúc chọn lọc tốt Đảm bảo tốt các yêu cầu về điều kiện an toàn, đạt hiệu

đất đá với phương pháp nổ mìn om thì chỉ tiêu thuốc nổ nhỏ

Quặng và đất đá sau khi nổ mìn phải đảm bảo theo yêu cầu để phục vụ cho máy xúc đạt năng suất cao và đảm bảo điều kiện kinh tế

VII.1.2- Mức độ đập vỡ theo yêu cầu

1- Xác định đá quá cỡ theo thiết bị xúc bốc đã chọn

Ta chọn thiết bị xúc bốc máy xúc thủy lực tay gàu ngược CAT-345B có đường kính cỡ hạt được xác định theo công thức

m

;E)8,075

Căn cứ vào đặc điểm của vỉa quặng và đất đá vây quanh tại mỏ Apatit Lào Cai, do đất

đá có độ cứng khác nhau, cho nên mỏ Apatit Lào Cai có nhiều loại máy khoan phù hợp với

từng loại đất đá Nhưng trong bản đồ án này chỉ chọn SBU-100G

Bảng VII.1- Thông số kỹ thuật của máy khoan

STT Thông số kỹ thuật Đơn vị SBU-100G

8 Chiều dài cần khoan mm 900

2- Năng suất máy khoan

Qk= Vk.Tca.ηt; m/ca

Trong đó: Vk: Tốc độ khoan của máy khoan; m/h

Tca: Thời gian làm việc trong 1 ca Tca=8 h

ηt: Hệ số sử dụng thời gian ηt = 0,7

- Tốc độ khoan của máy khoan SBU-100G theo “Giáo trình các quá trình sản xuất trên

mỏ lộ thiên”- Trần Mạnh Xuân- trang 37

h/m

;K.d.k

K

n.W.6

,

0

V

f 2 k 1

nd: Số lần đập của đầu choòng khoan trong 1 phút nd=2000 lần

K1: Hệ số phụ thuộc vào sự thay đổi của mức độ khoan K1=1

,1.5,10.13.1

2000.8.6,0

VII.2.4- Số máy khoan cần thiết cho mỏ

Số máy khoan cần thiết được xác định trên cơ sở năng suất sản lượng hàng năm của mỏ

chiÕc

;Q

Qn: Năng suất năm của máy khoan Qn= 21443 m/năm

L: Số mét máy khoan cần thực hiện trong một năm

b.1nWH

−+

b: Khoảng cách giữa các hàng khoan b = 4 m

Lk: Chiều sâu khoan Lk= 11 m

( )

11.3

4.13410.4L

.n

b.1nWH

12376

1,1.

N = = Lấy N = 1 chiếc

Ví công tác nổ mìn không thực hiện liên tục mà chỉ thực hiện cục bộ trong thời gian khi

nổ min phá đá nên 1 máy không thể đáp ứng đủ yêu cầu khoan nổ trong thời gian ngắn nên

ta chọn thêm 1 máy khoan SBU-100G để hoàn thành công tác khoan trong mỏ

Vậy: số máy khoan là 2 chiếc

+ Để phá đá quá cỡ, mô chân tầng và đá phong hoá lỏi ta dùng máy khoan tay PR-20

đường kính mũi khoan là 34 mm, chiều dài mũi khoan là 375 mm

VII.2.5- Tính toán máy nén khí

Trên khai trường mỏ hiện tại đang sử dụng loại máy nén khí PR-10 là chủ yếu

Bảng VII.1- Đặc tính kỹ thuật máy nén khí PR-10

STT Thông số kỹ thuật Đơn vị Độ lớn

1 Năng suất làm việc m3/phút 5÷6

2

3

áp suất làm việc Công suất động cơ

1,1.8,4

Vì vậy để phục vụ cho máy khoan SBU-100G hoạt động có hiệu quả ta sử dụng 2 máy nén khí là đủ

VII.2.6- Tổ chức công tác khoan trong mỏ

Tổ chức công tác khoan phải đảm bảo hiệu quả cao nhất của máy khoan và an toàn cung

với mối quan hệ chặt chẽ lẫn nhau giữa công tác khoan và các quá trình khác trên mỏ Để

đạt được yêu cầu trên thì công tác khoan được tổ chức theo khu vực và theo tuyến Khi khoan các lỗ khoan hàng ngoài sát với mép tầng thì máy khoan phải được đặt thẳng góc với

mép tầng ngoài phạm vi của lăng trụ trượt lở, để đảm bảo an toàn thì máy khoan được di chuyển theo sơ đồ zich zắc

4

a

b 1

2

3

Hình VII.2- Sơ đồ tổ chức công tác khoan

Hình VII.3- Máy khoan SBU-100G hoạt động trên khai trường

VII.3- Thông số cơ bản cho khoan nổ mìn

VII.3.1- Các thông số của mạng lưới khoan nổ

1- Chỉ tiêu thuốc nổ tính toán (q)

Được xác định theo công thức

3 tn

5 / 2

cp k 0 3 4

m/kg

;K.d

5,0)

d.d.10.3,36,0.(

f

Tiến hành khoan 3 hàng mìn, chọn mạng lỗ khoan là ô vuông, khoảng cách giữa các

hàng và lỗ khoan được tính như sau:

* Với máy khoan SBU-100G ta có:

m

a

W=nên ta có a = m.W; m

WA

412

73 a

8- Chiều sâu khoan và chiều dài bua

a- Chiều sâu khoan thêm (Lkt)

Lkt = (5÷10).dk = 1 m

b- Chiều dài bua (Lb)

Chiều dài bua ảnh hưởng đến sự bay xa của đất đá khi nổ mìn, đến chiều rộng của đống

đá và hiệu quả sử dụng năng lượng nổđể làm vỡđất đá Nếu tăng chiều dài của bua sẽ làm

giảm được sự văng xa của đất đá và chiều rộng của đống đá, khi đó chiều dài của cột thuốc

trong lỗ khoan sẽ giảm và dẫn đến phải thu hẹp mạng lưới lỗ khoan, chi phí khoan sẽ tăng

lên vì vậy phải tính Lb hợp lý theo tính chất cơ lý của đất đá và theo điều kiện an toàn

- Chiều dài bua nhỏ nhất cần đảm bảo

+ Lb = (0,5 ÷ 0,75).W; m

W: Đường cản chân tầng W = 4,0 m

Lb = (0,5 ÷ 0,75).4 =3,0 m

+ Lb = (20 ÷ 30).dk

dk: Đường kính lỗ khoan

Lb= (20 ÷ 30).0,105 =3,0 m

Từ hai điều kiện trên ta thấy Lb=3,0 m là hợp lý

c- Chiều dài lỗ khoan

Sử dụng lỗ khoan nghiêng

m2,12)110(64sin

1)

LH(sin

1

β

=

VII.4- Tính lượng thuốc nổ

VII.4.1- Lượng thuốc nổ trong lỗ khoan hàng đầu

+ Lượng thuốc nổ trong một lỗ khoan hàng đầu

Q1= q.a.Wct.H = 0,36.4.4.10 = 57,6kg

+ Tổng lượng thuốc nổ trong lỗ khoan hàng đầu

∑Q1= N.Q1=19.57,6 =1095 kg

N: Số lỗ khoan trong 1 hàng N = 19 lỗ

VII.4.2- Lượng thuốc nổ trong lỗ khoan hàng sau

+ Lượng thuốc nổ trong một lỗ khoan

VII.4.3- Chiều cao cột thuốc thực tế

1- Khả năng chứa thuốc của một mét lỗ khoan (g)

(Đã tính ở phần V.4.3)

g =7,8 kg/m

+ Chiều cao cột thuốc hàng ngoài

m g

Q

8 , 7

6 , 57

1

1 = = =

+ Chiều cao cột thuốc hàng trong

m g

Q

8 , 7

6 , 57

W ct

c

A-A A

2- Thể tích đất đá nổ ra của lỗ khoan hàng trong

- Thể tích đất đá nổ ra của một lỗ khoan hàng trong

+ Nổ mìn với lượng thuốc phân đoạn

+ Nổ mìn với lượng thuốc liên tục

+ Nổ tạo biên

Mỗi phương pháp nổ mìn đều có những ưu nhược điểm riêng, qua đánh giá và phân tích thì đồ án lựa chọn phương pháp nổ mìn vi sai thì có những ưu điểm sau: với thời gian giãn cách tính bằng phần nghìn giây thì nó đảm bảo chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cao hơn so với nổ tức thời vì khi nổ vi sai giữa các lỗ mìn và các hàng mìn phát nổ trước tạo các mặt tự do phụ cho phát nổ sau, tạo ra sự giao thoa của sóng ứng suất, tạo nên cường độ đập vỡ đất đá

ỏ õ

tốt hơn Do đó làm tăng tác dụng hữu ích năng lượng nổ dẫn đến đảm bảo được mức độ

đập vỡ đất đá, khống chế được các thông số hình học của đống đá nổ mìn, tác động chấn động nhỏ, giảm chi phí thuốc nổ, chất lượng tạo nền tầng tốt

Thời gian dãn cách vi sai được xác định theo công thức

t = k.W; ms Trong đó: k : Hệ số phụ thuộc vào tính chất của đất đá k = 3 ÷ 6

W: Đường cản chân tầng W = 4 m

Việc tính toán thời gian vi sai và lựa chọn sơ đồ vi sai thích hợp là một điều hết sức quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả nổ Ta lựa chọn thời gian vi sai ∆t=25ms Mạng nổ

sử dụng là mạng ô vuông do mạng này có ưu điểm là có sự phân bố đồng đều năng lượng

nổ trong khối đá và có khả năng mở rộng mạng lưới lỗ khoan hơn so với các mạng khác

Hình VII.3- Sơ đồ mạng ô vuông với sơ đồ qua hàng, qua lỗ

1- Lỗ khoan, 2- Dây nổ

N01, , N04: Số hiệu kíp vi sai tương ứng với thời gian vi sai

Hình VII.4 - Công tác nạp mìn trên khai trường VII.7- Thuốc nổ và phương tiện nổ

Dùng AD-1 làm thuốc nổ chính

Sử dụng phương tiện nổ: Kíp nổ số 8, kíp điện vi sai, dây cháy, dây nổ, dây điện

Sử dụng máy nổ mìn EXD

Bảng VII.3- Đặc tính kỹ thuật của thuốc nổ AD-1

1 Thành phần chế tạo (%)

đồ án d <1,0 m

+ Đập vỡ lần hai đá quá cỡ

Đập vỡ lần hai đá quá cỡ hiện nay có các phương pháp sau: Phương pháp nổ mìn,

phương pháp cơ học, phương pháp vật lý điện Nhưng hiện nay ở mỏ và Công ty Apatit Việt Nam chỉ dùng phương pháp nổ mìn để đập vỡ lần hai đá quá cỡ là nổ mìn đắp và nổ mìn lỗ khoan nhỏ Nhưng do nổ mìn đắp thường không hiệu quả và gây mất an toàn khi nổ,

do đó ở khai trường đồi 1 Cam Đường 3 thường sử dụng phương pháp nổ mìn lỗ khoan nhỏ

D: Đường kính của cục đá quá cỡ, m

4

13

Hình VII.5- Sơ đồ nổ mìn sử lý đá quá cỡ

VII.9- Khoảng cách an toàn khi nổ mìn

Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4586-1997- “Vật liệu nổ công nghiệp yêu cầu an toàn về bảo quản, vận chuyển và sử dụng”

VII.9.1- Bán kính an toàn về sóng chấn động (R c )

R K a.3 Q;m

c

c =

Kc: Hệ số phụ thuộc vào tính chất nền công trình cần bảo vệ Kc=3

a: hệ số phụ thuộc vào chỉ số tác dụng nổ a=1

Q: Tổng khối lượng thuốc nổ trong 1 đợt Q= 3284 kg

m

R c = 3 1 3 3284 = 45

VII.9.2- Bán kính an toàn về sóng đập không khí (R b )

Bán kính an toàn do sóng đập khôn khí phụ thuộc vào Kb

+ Đối với người ẩn nấp: R b = 15 3 3284 = 223m

+ Đố với người không ẩn nấp: R b = 30 3 3284 = 446m

VII.9.3- Bán kính an toàn về đá văng

Khoảng cách này phụ thuộc vào đường cản ngắn nhất

+ Bán kính an toàn do đá văng đối với người là: R ≥ 300m

+ Bán kính an toàn do đá văng đối với thiết bị là: R =150m

Bảng VII.2- Tổng hợp thông số khoan nổ mìn, mạng ô vuông, f=10

9 Chiều cao cột thuốc hàng ngoài Ltt1 m 7,3

10 Chiều cao cột thuốc hàng trong Ltt2 m 7,3

20 Khối lượng thuốc trong lỗ khoan hàng đầu Q1 kg 57,6

21 Khối lượng thuốc trong lỗ khoan hàng trong Q2 kg 57,6