Đồ án lộ thiên mỏ cao sơn

C«ng t¸c bèc xóc vµ vËn t¶i lµ mét kh©u c«ng nghÖ quan träng trong d©y truyÒn s¶n xuÊt cña má lé thiªn. Nã ®¶m nhËn c«ng viÖc khÊu ®Êt ®¸ trong g­¬ng vµ kho¸ng sµng cã Ých tõ g­¬ng khai th¸c chÊt lªn ph­¬ng tiÖn vËn t¶i hoÆc lµm kh©u phô trî nh­ phôc vô b¨ng sµng vËn chuyÓn tíi n¬i giao nhËn hµng (b·i th¶i, kho chøa). Chi phÝ bèc xóc chiÕm mét phÇn ®¸ng kÓ trong gi¸ thµnh khai th¸c cña má (chiÕm kho¶ng 15 ÷ 40% gi¸ thµnh khai th¸c toµn má). C«ng ty than Cao S¬n lµ má khai th¸c lé thiªn lín cña n­íc ta. Hµng n¨m má ph¶i bãc tõ 10 ÷ 15 triÖu m3n¨m vµ khai th¸c tõ 1 ÷ 1,5 triÖu tÊn than, v× vËy khèi l­îng c«ng viÖc bèc xóc cña má lµ rÊt lín. §Ó c«ng t¸c bèc xóc cña má ®¹t ®­îc hiÖu qu¶ kinh tÕ vµ n¨ng suÊt cao th× viÖc nghiªn cøu, lùa chän c¸c biÖn ph¸p nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ cña ®ång bé xóc bè vËn t¶i lµ rÊt cÇn thiÕt. Trong phÇn chuyªn ®Ò, ®å ¸n thiÕt kÕ tèt nghiÖp tiÕn hµnh tæng kÕt ®¸nh gi¸ t×nh h×nh bèc xóc vËn t¶i cña má Cao S¬n trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, ®Ó t×m ra nh÷ng tån t¹i trong c«ng t¸c bèc xóc cña má. Tõ ®ã ®Ò ra nh÷ng gi¶i ph¸p hîp lý nh»m n©ng cao n¨ng suÊt ®ång bé trong kh©u xóc bèc còng nh­ hiÖu qu¶ kinh tÕ cña má than Cao S¬n trong t­¬ng lai.

NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn

Sinh viªn: Lª Ngäc §ång Líp Khai th¸c - K45

1

NhËn xÐt cña gi¸o viªn ph¶n biÖn

Sinh viªn: Lª Ngäc §ång Líp Khai th¸c - K45

3

Lời nói đầu

Nhu cầu về năng lợng là nhu cầu không thể thể thiếu với bất

kỳ quốc gia nào trên thế giới

Ngày nay cùng với sự phát trển mạnh mẽ của khoa học kỹthuật ngời ta đã tìm ra rất nhiều nguồn năng lợng mới nh năng l-ợng nguyên tử, năng lợng mặt trời Tuy nhiên than vẫn đợc nhiềuquốc gia trên thế giới coi là nguồn năng lợng chính Ngày nay,nguồn năng lợng hầu nh đã đợc khai thác, một số đã gần hết Vậy

đòi hỏi con ngời phải áp dụng những phơng pháp khai thác hợp lý

để tận dụng triệt để nguồn năng lợng sẵn có trong tự nhiên

Sau một thời gian đi thực tập tìm hiểu thực tế tại Công tythan Cao Sơn dới sự chỉ bảo của cán bộ công nhân viên trongCông ty, với những kiến thức đã đợc trang bị cùng sự hớng dẫncủa các thầy cô giáo trong khoa Khai thác mỏ lộ thiên, đặc biệt

là GS.TS Trần Mạnh Xuân, bản đồ án tốt nghiệp đã đợc hoànthành

Tuy bản thân có cố gắng tìm tòi, học hỏi song do lần đầulàm quen với công tác thiết kế và trình độ còn hạn chế nên bản

đồ án này sẽ không tránh đợc những sai sót Rất mong đợc sự âncần chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn và những ý kiến

đóng góp của các bạn đồng nghiệp

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy, côgiáo trong bộ môn cùng các bạn đồng nghiệp đã giúp đã và chỉbảo để bản đồ án này đợc hoàn thành đúng thời gian quy

định

Phần chung: Thiết kế sơ bộ vỉa 145

-Công ty than cao sơn

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

5

Chơng I

Giới thiệu chung về vung mỏ

Và đặc điểm địa chất của khoáng sàng

I.1 tình hình chung của vùng mỏ

I.1.1 Vị trí địa lý và hành chính của vùng

Công ty than Cao Sơn trớc đây là Xí nghiệp xây dựng mỏ

-Mỏ than Cao Sơn đợc thành lập ngày 6/6/1974 theo quyết định

số 9227 của Bộ điện và Than Từ tháng 6/1974 đến tháng6/1980, Xí nghiệp đợc tiến hành bóc đất đá và xây dựng theothiết kế

Tháng 6/1980, Xí nghiệp xây dựng mỏ - Mỏ than Cao Sơnsản xuất ra tấn than đầu tiên, kết thúc thời kỳ xây dựng cơ bản

và đi vào sản xuất Từ đó Xí nghiệp đổi tên thành Mỏ than CaoSơn trực thuộc Công ty than Cẩm Phả

Tháng 5/1996, Mỏ than Cao Sơn đợc tách ra khỏi Công tythan Cẩm Phả, trở thành một đơn vị hạch toán độc lập trựcthuộc Tổng công ty than Việt Nam theo nghị định số 27 CPngày 6/5/1996 của Thủ tớng Chính phủ về việc tổ chức và hoạt

động của Tổng công ty than Việt Nam

Ngày 5/10/2001, Mỏ than Cao Sơn chính thức đợc đổi tênthành Công ty than Cao Sơn

Công ty than Cao Sơn nằm trên địa bàn thị xã Cẩm Phả,tỉnh Quảng Ninh thuộc vùng Đông Bắc nớc ta Công ty có khai tr-ờng với diện tích 12,5km 2 nằm trong khoáng sàng Khe Chàm vớitoạ độ:

X = 26,7 ữ 30,0

Y = 242 ữ 429,5

Khai trờng phía Đông cách trung tâm thị xã Cẩm Phảkhoảng 12 km về phía Đông Bắc, là một phân khu khai thác lộthiên thuộc khu vực Cao Sơn (mỏ than Cao Sơn)

Phía đông và phía Bắc của khu tiếp giáp bãi thải Đông CaoSơn và mỏ than Cọc Sáu

Phía Tây tiếp giáp công trờng Tây Cao Sơn đang khai thác

Phía Nam giáp mỏ than Đèo Nai

Chiều dài khu vực khoảng 1.4 km, rộng từ 1.1ữ1.3 km , diệntích khoảng 1.5 km2, trong giới hạn toạ độ:

X= 26.880 - 28300Y= 427900 - 429250Z= Từ Lộ vỉa - 80m

(Theo quyết định số: 1682/QĐ-KHĐT ngày 10/8/1998 của Bộtrởng Bộ Công nghiệp), có bản đồ ranh giới kèm theo

Phía Nam là đứt gãy AA’

Phía Đông-Bắc là đứt gãy LL’

Phía Tây là T XIIIA

I.1.2 Hệ thống giao thông

1 Đờng bộ: Theo hai đờng vào khu Đông Cao Sơn

a Từ thị xã Cẩm Phả đi Cửa Ông theo đờng quốc lộ số 18,qua Mông Dơng vào mỏ Cao Sơn, đi qua khu Tây Cao Sơn đếnkhu Đông Cao Sơn, chiều dài khoảng 20 km

b Từ đờng quốc lộ số 18 đi qua khai trờng mỏ than Cọc Sáu

đến khu Đông Cao Sơn, đây là đờng liên lạc chính chở côngnhân đi làm, vận chyuển nguyên, nhiên, vật liệu, than đã sàngtuyển đi Cảng mỏ, than từ khu Đông Cao Sơn đến Máng ga mỏthan Cọc Sáu để vận chuyển bằng đờng sắt đi Cửa Ông, chiềudài tuyến đờng khoảng 10km

2 Đờng sắt

Từ khu Đông Cao Sơn dùng ô tô chở than đến Máng ga Caosơn Từ đây vận tải trung chuyển bằng đờng sắt đi Cửa Ông

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

7

Với vị trí địa lý hệ thống giao thông nh trên, Công ty có đợcthuận lợi rất lớn về giao thông bằng đờng bộ, đờng sắt và đờngbiển từ Công ty đến các vùng trong và ngoài nớc.

Theo tiến trình khai thác, địa hình khu vực Cao Sơnkhông còn bề mặt tự nhiên mà bị phân cách bởi các công trờngkhai thác, các bải thải, công trình xây dựng và các hệ thống đ-ờng vận tải, mơng thoát nớc nhân tạo, vì vậy làm mất cân bằngsinh thái không chỉ trong vùng mà còn sang cả các vùng lân cận

I.1.4 Khí hậu

Công ty than Cao Sơn nằm trong vùng chịu tác động củakhí hậu nhiệt đới gió mùa, gần biển nên mang sắc thái khí hậumiền duyên hải, một năm có hai mùa rõ rệt:

Mùa ma: Từ tháng 4 tới tháng 10, vào mùa này thờng có marào, bão, áp thấp nhiệt đới Lợng ma lớn nhất trong một ngày đêmlên tới 448mm, trung bình vào khoảng 224mm gây ra lầy lộitrong khai trờng, trợt lở tầng khai thác và bãi thải, gây tốn kémchi phí bơm nớc cỡng bức và chi phí thuốc nổ chịu nớc Thêm vào

đó, nhiệt độ trung bình từ 27oC ữ 30oC đã gây ra những khókhăn không nhỏ cho việc khai thác than

Mùa khô: Từ tháng 11 tới tháng 3 năm sau, vào mùa này thờng

có gió mùa Đông Bắc kèm theo ma phùn, đôi khi có sơng mù gâybất lợi cho sản xuất Nhiệt độ thờng từ 13oC ữ 17oC, có khi nhiệt

độ xuống tới 3oC ữ 5oC, lợng ma không đáng kể Nhìn chung mùanày có nhiều thuận lợi hơn so với mùa ma cả về việc khai thác,vận chuyển, cung ứng vật t, quản lý kho tàng v.v

I.1.5 Dân c

Khu vực Cẩm phả có mật độ dân c khá đông, chủ yếu làdân tộc kinh, một số ít là dân tộc Sán Dìu Dân c chủ yếu từcác vùng khác đến c trú, nghề nghiệp chính là khai thác than,ngoài ra làm nghề rừng biển và một số nghề phụ khác

I.1.6 Kinh tế

Cẩm Phả là một thị xã lớn của tỉnh Quảng Ninh, kinh tế tậptrung chủ yếu vào ngành than, ngoài ra có các ngành kinh tế:Nông Lâm - Ng Nghiệp - Thơng nghiệp

I.1.7 Văn hoá

Thị xã Cẩm Phả xây dựng nhiều trờng học tại các phờng, cáctrờng đào tạo Đại học, Trung học chuyên nghiệp, đào tạo cácngành nghề để phục vụ nhu cầu sản xuất Hệ thống thông tin,truyền hình, truyền thanh phát triển mạnh tại các cơ quan xínghiệp và toàn thị xã phục vụ CBCNVC và nhu cầu của nhândân khu vực

I.2 Đặc điểm địa chất khoáng sàng

I.2.1 Điều kiện sản trạng của vỉa khoáng sản

a Đặc điểm các vỉa than

Trong khoáng sàng Cao Sơn, các chùm vỉa 13,14 bị phânnhánh mạnh ở phía Tây hình thành các vỉa 13-1, 13-2, 14-2, 14-

4, 14-5, 14-5a Trong khu vực Đông Cao Sơn có vỉa 14-5 và 13-1.Khoảng cách giữa hai vỉa từ 40 ữ 80m

+ Vỉa 14-5: Nằm trong diện tích khu Đông Cao Sơn, có 66

lỗ khoan thăm dò cắt qua Lộ vỉa 14-5 thể hiện đầy đủ ở cánh

Đông, cánh Bắc, cánh Tây (Tây Cao Sơn)

Chiều dày tổng quát của vỉa thay đổi từ 0.9m (LKCT-T-XIIIB

) đến 29,38m (LK123-T-XII) Trung bình 14,22m Trong đó chiềudày than T1 từ 0,9-26,24m, trung bình 0,69m Toàn bộ vỉaphân bố trong nếp lõm Cao Sơn, chìm sâu nhất ở trục nếp lõmmức – 70m(T-XIIIA), cao nhất mức +120 ở phía Nam – Tây Nam( T-XIIIB; T-XIVD ) Độ dốc vỉa trung bình 210, lớn nhất 700 (LKS 45),nhỏ nhất 80 (LKS 63) Vỉa 14-5 đợc xếp vào nhóm có chiều dàytơng đối ổn định đến ổn định Khảo sát ở 66 lỗ khoan thăm

dò cắt vỉa sử dụng để tính trữ lợng cho thấy chiều dày than T1

nh sau:

- 1 lỗ khoan có chiều dày < 1m : chiếm 1,5 %

- 37 lỗ khoan có chiều dày từ 10-26m : chiếm 56 %

- 20 lỗ khoan có chiều dày từ 5-1 : chiếm 30,3 %

- 8 lỗ khoan có chiều dày từ 1-5m : chiếm 12,2 %Than T2 có ở 34 lỗ khoan làm tăng chiều dày tính trữ lợnglên 5,5%

Đất dá kẹp : Khảo sát trong 64 lỗ khoan có:

- 9 lỗ khoan cắt vỉa không có đá kẹp : Chiếm 14%

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

9

- 10 lỗ khoan cắt vỉa không có đá kẹp : Chiếm 15,6%

- 45 lỗ khoan cắt vỉa có từ 1-4 lớp đá kẹp : Chiếm 70,4%

Số lớp đá kẹp trung bình 2,67 lớp/1 điểm cắt vỉa: Trong

đó loại > 1m là 0,58 lớp /1điểm cắt vỉa, loại < 1m là 2,09 lớp /1

điểm cắt vỉa

Vỉa 14-5 xếp vào nhóm vỉa có cấu tạo tơng đối phức tạp,

số lớp than trung bình là 3,7 lớp/ 1 điểm cắt vỉa, lớn nhất 9 lớp /1

điểm cắt vỉa Chiều dày đá kẹp trung bình cho 1 điểm cắtvỉa toàn bộ là 1,93 m / 1 điểm cắt vỉa, trong đó:

- Loại < 1m trung bình là : 0,93m/1 điểm cắt vỉa

- Loại < 0,5m trung bình là : 0,28m/1 điểm cắt vỉa

- Loại < 0,2m trung bình là : 0,08m/1 điểm cắt vỉa

Thành phần đá kẹp: Chủ yếu là bột kết và sét kết, đá kẹpphân bố trong vỉa tơng đối đều của toàn khu, phổ biến gặpvỉa có 2-4 lớp đá kẹp, độ dốc vỉa trung bình 210, chủ yếu từ15-300 Độ tro trung bình cân than T1 là 11,75%, than T2 là49,27%, đá kẹp là 82,66% và 73,36%( sét kết)

Tỷ trọng trung bình của than T1 là: 1,44g/cm3 than T2 là:1,85g/cm3, đá kẹp là: 2,46 g/cm3 ( bột kết) và 2,2g/cm3 (sétkết)

+ Vỉa 14-2:

Phần lớn diện tích phân bố ở khu Tây Cao Sơn (Phía TâyT-XIIIA), phía Đông Cao Sơn (theo báo cáo TDBS 1986) chỉ tồn tạimột diện tích hẹp ở phía Nam T-XIIIA và T-XIIIB có 5 lỗ khoan cắtqua với chiều dày tổng quát trung bình 3,93 m, độ dốc trungbình cân than T1 là12%, than T2 là: 48%, đá kẹp là69,6% (sétkết ) Tỷ trọng trung bình than T1 là: 1,46g/cm3, than T2 là: 1,88g/cm3, đá kẹp là 2,12 g/cm3 (sét kết)

Do đặc điểm phân bố của vỉa nêu trên nên phần vỉa này

đợc nhập chung vào vỉa 14-5, trữ lợng của vỉa 14-5 bao gồm cảvỉa 14-2

+ Vỉa 13-1: Phân bố trên toàn bộ diện tích khu Đông CaoSơn, lộ vỉa lộ ra ở một phần phía Bắc T-XIIIA, XIIIB, XIVD và mộtphần ở phía Nam T-XIVA , T-XIVB

phần lớn diện tích vỉa chìm trong nếp lõm Cao Sơn, trụ vỉachìm sâu nhất ở đáy nếp lõm tơng ứng mức - 110m ( T-XIIIA) ,cao nhất ở trục nếp lồi 151 mức + 70 ( Phía NAm T-XIVB) Vỉa 13-

1 có 45 lỗ khoan cắt qua, chiều dày tổng quát thay đổi từ0,69m (LK571) đến 36,72m (LK74).Chiều dày tổng quát trungbình 11,246m, trong đó than T1 là 7,47m, than T2 là 0,68m

Khảo sát ở 45 lỗ khoan thăm dò cát vỉa đợc sử dụng tính trữ lợngcho thấy chiều dày than T1 nh sau:

+ 3 lỗ khoan có chiều dày < 1m : Chiếm 6,70%

+ 13 lỗ khoan có chiều dày 1-5m : Chiếm 29%

+ 15 lỗ khoan có chiều dày từ 5-10m : Chiếm 33,30%%

+ 14 lỗ khoan có chiều dày > 10m : Chiếm 31,0%

Vỉa 13-1 đợc xếp vào nhóm vỉa có chiều dày tơng đối ổn

định, cấu tạo vỉa tơng đối phức tạp

+ đá kẹp: số lớp đá kẹp trung bình 3,9 lớp /1 điểm cắtvỉa, nhiều nhất 10 lớp /1 điểm cắt vỉa Số lớp đá kẹp < 1mchiếm chủ yếu là 3,17 lớp, nhiều nhất là 9 lớp Số lớp đá kẹp > 1mchiếm 0,73 lớp nhiều nhất là 4 lớp Thành phần đá kẹp chủ yếu làbột kết, sét kết Độ dóc trung bình của vỉa là 250, nhỏ nhất là

120, lớn nhất là 500

Phần lớn có độ dốc từ 20-35o số lớp than trung bình T1, T2trung bình 5,03 lớp, lớn nhất là 11 lớp Độ tro trung bình cân thanT1 là 12,2%, than T2 là 53,03% đá kẹp là 81,88% ( bột kết) và66,85%(sét kết ) Tỷ trọng trung bình than T1 là 1,46g/cm3, thanT2 là 1,99 g/cm3, đá kẹp là 2,27g/cm3 (bột kết), 2,15 g/cm3 (sétkết)

I.2.2 Đất đá

+ Cuội kết: Phân bố rộng rãi trong toàn khu mỏ Đông CaoSơn, chiếm nhiều nhất từ vách vỉa 14-5 trở lên Cuội kết có cấutạo khối xi măng Silíc và các bon nát gắn kết chặt chẽ, màu sắctrắng đục đến xám nhạt

+ Sạn kết: Có cấu tạo khối hoặc phân lớp dày, thành phầnhạt thạch anh chiếm 50-70%, xi măng gắn kết là xi măng cơ sởhoặc xi măng lớp dày, có màu xám sáng Sạn kết mang tínhchuyển tiếp giữa cuội kết và cát kết

+ Cát kết: Có cấu tạo phân lớp từ mỏng đến dày, có màuxám sáng đến xám, là loại đá phổ biến, chiếm tỷ lệ lớn, phổbiến trong khoảng giữa hai vỉa 13-1và 14-5

+ Bột kết: Thành phần chủ yếu là cát Thạch anh 50% và cácvật chất tạo than, vảy xê ri xit, phân lớp tơng đối dày Bột kết cómàu xám đến xám sẫm Phân bố rộng, chiếm tỷ lệ tơng đối lớn,chủ yếu từ trụ vỉa 14-5 trở xuông

+ Sét kết: Có cấu tạo phân lớp mỏng, thành phần chủ yếu

là sét, màu xám đen, phân bố ở sát vách, trụ vỉa than

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

11

vi Mỏ Cao sơn tồn tại các vỉa chính từ 1 đến 14 -5, còn các vỉa

từ 15 đến 22 chỉ phân bố ở phía Nam, không duy trì liên tục

và ít có giá trị công nghiệp

Theo cách phân chia hiện tại, địa tầng đã đợc khống chế

ở đây thuộc phụ điệp Hòn Gai 2 (T3 n-r hg 2 ) Các vỉa thanthuộc chùm vỉa 13 và 14 có chiều dày lớn tơng đối ổn định vàduy trì liên tục, sẽ đợc mô tả chi tiết trong phần đặc tính cácviả than Dới đây mô tả chi tiết các đá theo thứ tự từ hạt thô

đến mịn

1- Cuội kết: Đợc phân bố phổ biến trong khu mỏ Khe

Chàm, Cao Sơn, chúng thờng nằm ở khoảng giữa địa tầng củahai vỉa, phổ biến nhất là vách vỉa 14-5 và vách vỉa 14 - 5a

Tại đây cuội kết thờng tạo thành tầng dày 30 - 40 m đôikhi đạt đến 60m (Lk CS 10), thờng cách vách vỉa 14 -5 khoảng 5

đến 15 m, đôi chỗ nằm trực tiếp lên vách vỉa 14 - 5 (Tại các Lk.S

70, Lk 57, Lk 160 ) Đây là một trong các dấu hiệu để nhận biếtvỉa 14 - 5 trong quá trình đồng danh các vỉa than

Cuội kết thờng có màu trắng, trắng đục, xám trắng, xámnhạt; cấu tạo khối; thành phần hạt vụn chủ yếu là thạch anh: silic

và ít cuội đa khoáng mài tròn kém, chọn lọc kém đến trungbình, xi măng cơ sở, lấp đầy, tiếp xúc thành phần chủ yếu làcát, bột (ít), sét (ít) đôi chỗ có chứa cacbonat Đá gắn kết rắnchắc, độ cứng lớn

2- Sạn kết: Đặc điểm phân bố trong khu mỏ tơng tự nh

cuội kết nhng ít phổ biến hơn, chúng thờng nằm chuyển tiếpgiữa các tầng cuội kết và cát kết đôi khi nằm giã trong các tầng

này Trong giai đoạn thăm dò sơ bộ và thăm dò khai thác rấtnhiều lỗ khoan gặp tầng san kết, với chiều dày lớn nh lỗ khoan CS17; CS 19; CS 22 Sạn kết thờng phân bố ở phần vách vỉa 14 -5

và khoảng giã địa tầng vỉa 14 - 2 và vỉa 13-2

Đá có màu xám sáng, xám nhạt: cấu tạo khối, phân lớp dày:thành phần hạt vụn chủ yếu là thạch anh, silic độ mài tròn, chọnlọc kém đến trung bình: xi măng cơ sở, lấp đầy, tiếp xúc (ít),thành phần chủ yếu cát kết thạch anh, bột kết và sét kết (ít) Đágắn kết rắn chắc

3- Cát kết: Cát kết tơng đối phổ biến trong địa tầng khu

mỏ gồm các loại từ hạt mịn đến thô, đôi chỗ chứa các thấu kính,lớp mỏng bột kết, chúng thờng nằm chuyển tiếp giã các tầng sạnkết và bột kết đôi khi còn nằm xen kẹp trong các tầng cuội kết,sạn kết, phổ biến nằm trên vách hoặc trụ các lớp bột kết Trong

địa tầng Mỏ Cao Sơn tầng cát kết ít gặp ở vách vỉa 14 - 5,chúng thờng nằm trong khoảng địa tầng từ vách vỉa 13 - 2

đến gần trụ vỉa 14 -2 và khoảng giã địa tầng vỉa 12 đến vỉa

13 -1 Gần nh toàn bộ các lỗ khoan thăm dò bổ sung và khai thác

đều gặp cát kết trong các khoảng địa tầng trên Cát kết chủyếu là cát kết thạch anh, đôi chỗ gặp cát kết đa khoáng ( kếtquả phân tích thạch học đá tại Lk 2611- do Đoàn 901 cũ thựchiện)

Đá có màu sắc thay đổi từ xám sáng đến xám đen; cấutạo khối, phân lớp dày đến mỏng; thành phần hạt vụn chủ yếuthạch anh, silic, độ mài tròn, chọn lọc trung bình đến tốt; ximăng dạng lấp đầy, tiếp xúc; có thành phần thờng là sét, bộtkết Đá rắn chắc

4- Bột kết: Bột kết rất phổ biến trong địa tầng khu mỏ

gồm các loại từ hạt mịn đến thô, đôi chỗ chứa các thấu kính, lớpmỏng sét kết, sét than chúng thờng nằm chuyển tiếp giã cáctầng cát kết và sạn kết đôi khi còn nằm xen kẹp trong các tầngcuội kết, sạn kết, dạng thấu kính; phổ biến nằm trên vách hoặctrụ các lớp sét kết, sét than hoặc trực tiếp trên vách, và là trụ cácvỉa than Trong địa tầng Mỏ Cao Sơn tầng bột kết ít gặp ởvách vỉa 14 - 5, chúng thờng nằm trong khoảng địa tầng từvách vỉa 13 - 1 đến gần trụ vỉa 14 -2, cá biệt ở Lk CS 4 cóchiều dày 38,9m

Đá có màu từ xám đến xám đen, cấu tạo phân lớp dày

đến mỏng, nằm ngang, lợn sóng; thành phần hạt vụn chủ yếuthạch anh, silic, độ mài tròn, chọn lọc trung bình đến tốt; ximăng dạng lấp đầy, tiếp xúc, có thành phần thờng là sét, sét

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

13

than Mặt phân lớp thờng có các lớp mỏng sét kết và sét thanchứa hoá đá thực vật, bảo tồn tốt.

5- Sét kết: Sét kết thờng nằm ở sát vách và trụ các vỉa

than và tạo thành các lớp kẹp ngay trong vỉa Đá có màu xám,xám đen đến đen Cấu tạo phân lớp mỏng, phân lớp xiên, xiênchéo, phân phiến, chứa nhiều hoá đá thực vật bảo tồn kém vàvật chất hữu cơ hoá than Đá gắn kết yếu, gặp nớc thờng mềndẻo Trong sét chứa từ 20- 40% đợc gọi là sét than

6- Than: Than đợc thành tạo dới dạng vỉa hoặc chùm vỉa,

nằm xen kẽ trong các tầng đất đá kể trên Khoảng cách giã cácvỉa than thay đổi từ hàng chục đến hàng trăm mét Các vỉa

có chiều dày thay đổi từ vài cm đến hàng chục mét , có vỉaduy trì liên tục, nhng có vỉa chỉ tồn tại trong phạm vi nhỏ dớidạng thấu kính hoặc tách ra từ các vỉa lớn (nh vỉa 14 -4,14-2,14-5a, 13-2) Cấu tạo các vỉa than cũng thay đổi từ đơn giản ( 1

đến 2 lớp kẹp) đến phức tạp ( 3 đến 6 lớp kẹp ) hoặc rất phứctạp ( 7 lớp kẹp trở lên ) và nhiều khi phân nhánh thành các vỉariêng biệt Có vỉa lộ trên mặt nh 145 - 131 nhng cũng còn rấtnhiều vỉa nằm chìm dới sâu

Sơ lợc đặc điểm chất lợng than trong khu mỏ: nhìn chungcác vỉa than trong diện tích khu mỏ Cao Sơn rất tốt nếu trung

Ak trung bình trong các điểm cắt vỉa thờng nhỏ hơn 40%,chiều sâu đới phong hoá không lớn Việc mô tả chi tiết cho từngvỉa chúng tôi trình bày trong chơng chất lợng than

Đặc tính vật lý các vỉa than cho thấy: Than màu đen, vếtvạch đen, ánh bán kim đến ánh nửa mờ; cấu tạo phân lớp ngang,sóng, sóng xiên; vết vỡ dạng vỏ trai, dạng mắt trung bình đếnnhỏ, đôi chỗ dạng bậc

Đặc tính kỹ thuật của than: qua kết quả phân tích hoá kỹthuật trong các giai đoạn cho thấy: than sạch địa chất có Ak =9.17%( vỉa 14 - 5) đến Ak =14,44% (vỉa 13-2); hàm lợng chấtbốc khối cháy trung bình Vch = 6,5 đến 7,5%; Nhiệt lợng khốicháy riêng than Qch = 8100 đến 8500 kclo/kg

Hàm lợng nguyên tố trong than: Cch = 90 ữ94% ; H =2.5ữ4.0%; O=0.5ữ3%; Nch=1ữ1.7%, hàm lợng nguyên tố có hại ởmức thấp: lu huỳnh chung Sch = 0,6%, hàm lợng phốt pho trongthan Quảng Ninh nói chung, than khu Khe Chàm nói riêng đềurất thấp cho nên trong các giai đoạn thăm dò đều phân tích rất

ít mẫu

Qua nghiên cứu kết quả phân tích than của các vỉa trongkhu mỏ cho thấy than thuộc loại chất lợng tốt Nếu so sánh các

chỉ tiêu phân tích với bảng phân loại nhãn than theo tiêu chuẩnQuốc tế cho thấy than ở đây thuộc loại bán Antraxit (Π A)

do qúa trình phong hoá tự nhiên kết hợp với tác động của dòng chẩy trên mặt tạo thành

I.2.4- Kiến tạo

a- Uốn nếp

Nếp lõm Cao Sơn: Cấu trúc uốn nếp chính của khu ĐôngCao Sơn là một nếp lõm thuộc phần đông của nếp lõm Cao Sơnkéo dài từ Bàng Nâu qua Tây cao Sơn đến Đông Cao Sơn, ph-

ơng của trục nếp lõm: Tây bắc- Đông nam, chìm sâu nhất ởtuyến XIIIA (-130m), nâng dần lên ở mức -50m, ở các tuyến XIIIB

XIV và kết thúc ở trục nếp lồi 151 Độ dốc hai cánh nếp lõm không

đồng đều, cánh Bắc dốc 30-500, canh Nam thoải hơn: 10-200.Trên cánh Nam của nếp lõm Cao Sơn hình thành gờ nâng tách

ra làm hai nếp lõm (gọi là hai lòng máng) Bắc và Nam Nếp lõmBắc là phần chính của nếp lõm Cao Sơn, nếp lõm nam chạy sát

đứt gãy A-A’ chìm sâu nhất tới mức – 100m khảo sát theo vỉa13-1)

- Nếp lồi 15-1: Phân bố ở phía Đông (T-XIVD), trục chạy gầntheo hớng Nam - Bắc, mặt trục gần thẳng đứng, độ dốc haicánh thay đổi: 35 ữ 400, cánh phía Nam chuyển tiếp sang nếplõm 186, cánh phía Tây chuyển tiếp với nếp lõm Cao Sơn

+ Nếp lõm 186: Phân bố ở phần khu Đông Cao Sơn giáp

đứt gãy LL’, là nếp uốn cuối cùng Trục nếp lõm phát triển theo ớng nam – bắc, dài 700 ữ 800m, mặt trục gần thẳng đứng, độdốc hai cánh thay đổi từ 35 ữ 40o

h-b- Đứt gãy

Bao gồm hai đứt gãy A – A’ và LL’ trong khu Đông Cao Sơn :

Đứt gãy A A’ là đứt gãy thuận, cắm Bắc, góc dốc 65 ữ 75o ởbiên giới phía Nam khu Đông Cao Sơn

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

15

+ Đứt gãy LL’: là đứt gãy nghịch, mặt trợt cắm về phía NamTây Nam, góc dốc 50 ữ 70o, đới phá huỷ 30 ữ 50m ở biên giớiphía bắc và phía đông khu Đông Cao Sơn.

c- Tính chất lý hoá của vỉa than

Than có cấu tạo phân lớp dày, đồng nhất, độ cứng bằng

750 ữ 900 kg/cm2, có màu đen, vết vạch ánh kim, bán ánh kimhoặc ánh mờ Vết vỡ dạng bằng hoặc theo bậc Than có điện trởsuất (ρ) từ 600 ữ 1000 Ω, mật độ riêng 1,1 ữ 1,4g/cm3, dẫn điệnkém Cơ bản than ở khu Đông Cao Sơn có chất lợng tốt, nhiệt lợngcao, lu huỳnh thấp, độ tro thấp thể hiện nh sau:

Bảng 1.1: Các chỉ tiêu chất lợng than

Địa chất thuỷ văn của khu vực Cao Sơn gồm chủ yếu hainguồn nớc

Nớc bề mặt: Tất cả các dòng chảy của nớc mặt đều có

ớng đổ từ phía Nam xuống phía Bắc đến suối Khe Chàm và ớng chảy vào Moong bắc Cọc Sáu hớng này có suối lớn luôn tồn tạidòng chảy Vào mùa ma, nớc từ trên cao đổ xuống khu vực khaithác tạo thành những dòng nớc lớn, lu lợng đến 20.500 lít/giây th-ờng gây ngập lụt Về mùa khô chỉ có các mạch nớc nhỏ, lu lợng nớckhông đáng kể

h-Hiện tại Moong Bắc Cọc Sáu là một hồ nớc lớn, nguồn nớc tậptrung ở đây do suối chảy thờng xuyên vào mùa ma nớc ở xungquanh chảy xuống tơng đối lớn Nớc ở Moong Bắc Cọc sáu chảy

đi qua Cống phía Đông, qua bãi thải mỏ Cọc Sáu Mực nớc ở Moongthay đổi theo mùa: Mùa khô mực nớc ở mức +59 ữ +60, mùa mamực nớc dâng lên mức (+63) ữ (+64)

Nớc ngầm:

Nớc dới đất bao gồm: nớc trong lớp phủ đệ tứ Q và nớc chứatrong tầng chứa than T3n-r

Nớc trong lớp phủ đệ tứ: Phần lớn lớp phủ đệ tứ đã bị bóc đi,phần còn lại nghèo nớc, nguồn cung cấp chủ yếu là nớc ma nên saumùa ma khô cạn nhanh Điểm xuất lộ nớc ở tầng này có lu lợng 0,1

ữ 0,6 l/s và thờng không xuất lộ vào mùa khô

Nớc trong tầng chứa than T3n-r: Lớp chứa nớc trên vỉa 14-5 có

đặc điểm nham thạch là: Cuội kết, cát kết, bột kết, sét kết,riêng sét kết chiếm tỷ lệ nhỏ, còn đá hạt thô có chiều dày lớn 30

ữ 80 m tạo thuận lợi cho nớc dới đất tồn tại và lu thông Nớc tronglớp này không có áp, là lớp nghèo nớc do các tầng khai thác cắ qua,lúc này nớc dới đất đợc tháo đi trở thành nớc mặt chảy qua mơngrãnh Lớp chứa nớc ở giữa vỉa 13-1 và 14-5 đặc điểm nhamthạch chủ yếu là cát kết hạt nhỏ đến vừa và bột kết, hai loại đánày có cấu tạo phân lớp, nứt nẻ nhiều, chiếm tỷ lệ lớn gần 90%

Nớc trong lớp này có tính áp lực yếu, theo kết quả thăm dò

tỉ mỉ và thăm dò bổ xung trớc năm 1986: Lỗ khoan LK387, CS16nớc phun lên mạnh, những năm gần đây khoan vào lớp này nớckhông phun lên mặt đất, nh vậy áp lực đã bị giảm nhiều

Hệ số thẩm thấu: K= 0,014 ữ 0,0378m/ ngày đêm

I.4 Điều kiện địa chất mỏ

I.4.1 Đặc điểm địa chất công trình

Khu Đông Cao Sơn bao gồm các loại đá: Cuội kết, sạn kết,cát kết, bột kết và các vỉa than Tỷ lệ các loại đá từ vách vỉa 14-

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

17

Cát kếtMax-MinTB

Bột kếtMax-MinTB

*-*35

4 Dung trọng (γ ) KG/cm2 2,8-2,42,52 2,67-2,572,59

2,542,67

2,64 2,75-2,652,66

2,712,77

Qua đây đã tạo những thuận lợi và gây khó khăn cho côngtác thiết kế nh sau:

I.5.1 Thuận lợi

Về đặc điểm chung: Khu Đông Cao Sơn là khu vực độclập, có hệ thống đờng giao thông thuận lợi cho việc liên lac, vậnchuyển than khai thác đi ga Cao Sơn, cảng Vị trí thuận lợi choviệc mở bãi thải ngoài (+140 Đông Cao Sơn) giảm cung độ Địahình dốc thoải thuận lợi cho công tác thoát nớc ra suối Mông Dơng

và xuống moong Bắc Cọc Sáu

Nớc trong tầng chứa than nằm trong các lớp đá hạt thô cóchiều dày lớn thuận lợi cho lu thông và thoát nớc đợc trong quátrình khai thác

Khoáng sàng: Vỉa 14-5 khai thác có chiều dày tơng đối ổn

định với độ dốc vỉa và toàn bộ chiều sâu không lớn, than cóchất lợng tốt, độ tro thấp, nhiệt lợng cao, lu huỳnh thấp thuận lợicho thiết kế vỉa 14-5 và đạt yêu cầu về chất lợng than

I.5.2 Khó khăn

Về đặc điểm chung của vùng mỏ trong vùng khí hậu nhiệt

đới gió mùa , nhất là mùa ma gây khó khăn cho khai thác mỏ

Các loại đát đá khu vực có tính chất cơ lý, độ kiên cố lớn,phổ biến là cuội kết, cát kết chiếm trên 58% từ vách vỉa 14-5trở lên, độ cứng trung bình là: 11 ữ 11,5 gây khó khăn cho thiết

kế khai thác cùng với hai đứt gãy lớn: AA' ở biên giới phía Nam, LL' ởbiên giới phía Bắc, Đông Bắc gây ảnh hởng khi thiết kế khai thác

mỏ xuống sâu

Về tính chất khoáng sàng vỉa 14-5 có cấu tạo tơng đối phức tạp với số lớp đá kẹp từ 2- 4 lớp phân bố đồng đều trong toàn khu, bột kết 82,66% sét kết 73,36%, chiều dày trung bình 1,93m/1 điểm cắt vỉa khó khăn cho thiết kế khai thác Nhìn chung khu Đông Cao Sơn

có nhiều thuận lợi cho công tác thiết kế khai thác.

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

19

Chơng II

Những số liệu gốc dùng làm thiết kế

II.1 tài liệu địa chất

1 Báo cáo sơ bộ tình hình địa lý, địa chất khu mỏ

2 Bản đồ địa hình, điạ chất khu mỏ Đông Cao Sơn, Tỷ lệ 1/2000

3 Mặt Cắt địa chất tuyến XIVc, tỷ lệ:1/2000

4 Mặt Cắt địa chất tuyến XIX, tỷ lệ:1/2000

5 Mặt Cắt địa chất tuyến XX, tỷ lệ:1/2000

TL - số ngày nghỉ lễ tết = 8 ngày/năm

TCT- số ngày nghỉ cuối tuần = 96 ngày Từ đó ta tính

- Ntb: Số ngày nghỉ thứ bảy trong năm = 52 ngày

- Ncn: Số ngày nghỉ chủ nhật trong năm = 52 ngày

- Np: Số ngày nghỉ phép trong năm =12 ngày

Nh vậy số ngày công chế độ 1 năm là:

Ncb = 365 - (52+52+8+12) = 241( ngày/năm)

II.2.2 Đối với công tác khai thác

+ Đối với thiết bị: NTB = 365 - (T1 + T2 + TMB), ngày

Trong đó:

- T1: thời gian sửa chữa lớn thiết bị trong năm T1 = 50 ngày

- T2: Thời gian kiểm tu bảo dỡng định kỳ trong năm 3 thángkiểm tu 1 lần, mỗi lần = 10 ngày Các tháng còn lại bảo dỡng mỗitháng 1 lần, mỗi lần 3 ngày Từ đó tính đợc T2 = 51 ngày

TMB: Số ngày ma bão phải ngừng sản xuất trong năm

TMB =14 ngày ( lấy theo kinh nghiệm )

NTB = 365 - (50 + 51 + 14) = 250 ngày

Số ngày làm việc trong năm đợc tính:

Ntb = 365-( Nsc + Llt + Nt + Ndt) (ngày/năm)Trong đó:

- Nsc: Số ngày sửa chữa trong năm

Nsc = N1 + N2 + N3 + N4

- N1: Số ngày đại tu thiết bị , phân bổ theo năm = 20 ngày/ năm

- N2: Số ngày trung tu =28 ngày/ năm

- N3: Số ngày tiểu tu =12 ngày/ năm

- N4: Số ngày nghỉ bảo dỡng = 24 ngày/ năm

Nsc = 20+28+12+24 = 84 ngày/ năm

- Nlt: Số ngày nghỉ lễ , tết trong năm =8 ngày/ năm

- Nt: Số ngày nghỉ do thời tiết trong năm = 10 ngày/ năm

- Ndt: Số ngày dự trữ trong năm =21 ngày/ năm

- Nh vậy số ngày làm việc trong một năm của thiết bị là:

Ntb = 365-(84+8+10+21) = 242 ngày/ năm

II.3 Các chủng loại thiết bị sử dụng trên mỏ

II.3.1 Khâu khoan nổ

- Dùng máy khoan xoay CБШ- 250 khoan bãi mìn lớn

- Dung may khoan TamRock để khoan sử lý

- Dùng búa khoan BK -70 để khoan đá quá cỡ

- Khâu nổ mìn: Dùng vật liệu nổ là thuốc: ANFO, ANFOchịu nớc, AD

II.3.2 Khâu xúc

- Dùng máy xúc tay gầu ЭKΓ- 8U và máy xúc tay gầu ЭKΓ4,6 xúc đá

- Dùng máy xúc thuỷ lực gầu ngợc PC - 750 để xúc than

II.3.3 Khâu vận tải

Dùng xe tự đổ CAT775E trọng tải 58 tấn, xe Belaz 7555B trọng tải 55 tấn, HD_465_5 tải trọng 55 tấn để vậnchuyển đất đá ra bãi thải ngoài

-Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

21

- Dùng xe tự đổ БЕЛАЗ - 540 trọng tải 27, xe trung xa 15tấn tấn để vận chuyển than ra kho than băng tải.

- Dùng hệ thống băng tải vận chuyển than giao cho Công tytuyển than Cửa Ông tại máng ga

Biên giới mỏ lộ thiên còn chịu ảnh hởng của các yếu tố tựnhiên nh:

- Chiều dày vỉa

- Góc cắm của vỉa

- Điều kiện địa hình

- Chiều dày lớp đá phủ

- Tính chất cơ lý của đất đá vách, trụ

- Các chỉ tiêu công nghệ khai thác (tổn thất và làm nghèoquặng)

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

23

- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.

Việc chọn nguyên tắc đánh giá để xác định biên giới mỏ lộ

thiên xuất phát từ yêu cầu: Tổng chi phí cho khai thác toàn bộ

khoáng sàng là nhỏ nhất (đầu t tiết kiệm nhất, lãi tối đa) và giáthành sản xuất trong mọi giai đoạn sản xuất phải nhỏ hơn haybằng giá thành cho phép

Do đó nếu xác định biên giới mỏ không hợp lý sẽ làm giảm tính u việt và hiệu quả công nghệ khai thác mỏ, đồng thời làm

ảnh hởng xấu đến các hoạt động của doanh nghiệp

III.2 Xác định hệ số bóc giới hạn

Hệ số bóc giới hạn (còn gọi là hệ số bóc kinh tế hợp lý) làmột chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật quan trọng trong thiết kế, hệ sốbóc giới hạn là tiêu chuẩn chính để xác định biên giới cuối cùngcủa mỏ lộ thiên

Gcp: Là giá thành khai thác một tấn than cho phép đảm bảocân bằng thu chi Gcp = 300.000 đ/T

a - giá thành khai thác một tấn than cha kể chi phí bóc đất

150 120 000

300 − ≈

7,51 (m3/t) = 10,5 (m3/

m3)

III.1.2 Chọn nguyên tắc xác định biên giới mỏ

Lựa chọn nguyên tắc xác định biên giới mỏ căn cứ vào đặc

điểm của vỉa than 14-5 khu Đông Cao Sơn có độ dốc nhỏ: γ tb=

20 ữ 220, chiều dày lớp đất phủ trung bình, do điều kiện vỉa14-5 có cấu tạo địa hình đơn giản nên ta chọn nguyên tắc xác

định biên giới mỏ: Kgh ≥Kbg và kgh ≥ ktb

III.1.3 Xác định chiều sâu khai thác hợp lý của mỏ

Vỉa 14-5 có thế làm và chiều dầy tơng đối ổn định lên ta

sử dụng bằng phơng pháp đồ thị: Đo vẽ trực tiếp trên các lát cắtngang đặc trng để xác định biên giới mỏ Trong bản thiết kế sửdụng hai lát cắt ngang đặc trng và một lát cắt dọc để tínhtoán

+ Trên lát cắt ngang đặc trng (Tuyến XIX, Tuyến XXI) kẻcác đờng song song chia vỉa thành các khoảng

+ Từ giao điểm của các đờng kẻ đó với vách và trụ vỉa, kẻcác đờng xiên biểu thị bờ dừng của mỏ

+ Tiến hành đo diện tích than khai thác và đất đá bóc

t-ơng ứng nằm giữa 2 vị trí bờ mỏ liên tiếp đối với tất cả các độcao và xác định hệ số bóc biên giới:

+ Xác định hệ số bóc đất biên giới : Kbg =

Q

V

∆

∆

+ Vẽ đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa hệ số bóc giới hạn,

hệ số bóc biên giới với chiều sâu khai thác, hoành độ của giao

điểm 2 đờng Kgh và Kbg = f(H) là độ sâu của mỏ cần xác địnhtrên lát cắt đó

+ Đa các kết quả xác định chiều sâu cuối cùng của mỏ trêncác lát cắt ngang vào các lát cắt dọc ( tuyến XIVc) và điềuchỉnh đáy mỏ

Kết quả tính toán thể hiện trong các bảng: 3.1, 3.2, 3.3 và

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

25

§å thÞ 3.1: BiÓu diÔn quan hÖ gi÷a K bg vµ chiÒu dµi khai

th¸c (L m ) theo tuyÕn XIV c

B¶ng 3.2: Khèi lîng má trªn mÆt c¾t ngang tuyÕn XIX

27

III.4 Xác định kích thớc biên giới mỏ trên mặt đất và kích thớc

đáy mỏ

Để xác định kích thớc biên giới mỏ trên mặt đất và kích

th-ớc đáy mỏ, căn cứ vào thế nằm của vỉa 14-5 Căn cứ vào các látcắt đặc trng thì tơng ứng với lát cẳt dọc tuyến XIV là mức(+30m), lát cắt ngang tuyến XX là (+48m), lát cắt ngang tuyếnXIX là (+18m)

Qua kết quả tính toán đo vẽ trên mặt cắt ta thấy các mặtcắt đều có 1-2 tầng có giá trị Kbg>Kgh, còn hầu hết các tầng có

Kgh > Kbg Điều này cho phép ta khai thác hết chiều sâu của vỉa

Đảm bảo thoát nớc khi khai thác dới mức +40: Điều chỉnh đáy

mỏ thành 2 cấp Trên mặt cắt dọc tuyến XIVC từ lỗ khoan LK 149

III.5 Trữ lợng than và đất đá bóc trong biên giới mỏ

Trữ lợng than công nghiệp trong biên giới đợc tính toán bằngphơng pháp hình học với khoảng cách tác dụng giữa các mặt

cắt Diện tích quặng trên các mặt cắt nhân với khoảng cáchtác dụng giữa chúng Kết quả tính căn cứ vào chiều dài vỉa đợcxác định trong giới hạn khai thác, đợc kết quả nh sau:

Bảng 3.4: Trữ lợng than và đất bóc trong biên giới mỏ

Trữ lợng than

(m3) Khối lợngđất bóc

(m3)

Tổng khối ợng mỏ (m3) Thể trọng

l-than3.385.800 35.550.90

0 38.936.700 γ T = 1,4 T/m3

Chơng IV

Thiết kế mỏ vỉa

IV.1 chọn phơng pháp mở vỉa khoáng sàng

Mở vỉa khoáng sàng nhằm tạo nên các đờng vận tải nối liền

từ mặt bằng công nghiệp đến các tầng công tác, tạo nên cácmặt bằng công tác đầu tiên cho thiết bị xúc bốc, vận tải làm

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

29

việc Mở vỉa là một yếu tố quan trọng, nó ảnh hởng đến quátrình sản xuất trên mỏ, mở vỉa hợp lý làm tăng năng suất củathiết bị phát huy tối đa năng lực sản xuất của các thiết bị trongcác dây truyền công nghệ mỏ

Căn cứ vào địa hình khu Đông Cao Sơn nằm trên sờn đồithoải, hớng cắm của vỉa 14-5, vị trí đổ thải tại bãi thải phía

Đông khu vực Chọn vị trí mở vỉa khoáng sàng bám vách vỉa

1- Phía Đông Bắc: Mở vỉa từ mức (+70) Bắc Cọc Sáu tới

(+140) Đông Cao Sơn bằng hệ thống hào ngoài bán hoàn chỉnh

2- Phía Tây: Mở vỉa từ mức (+140) ữ (+165) bằng hệ

thống hào bán hoàn chỉnh và hoàn chỉnh

+ Mở vỉa hào trong từ mức (+140) ữ (-10) bằng hệ thốnghào bán hoàn chỉnh

IV.2 Chọn vị trí hào chính, trật tự khai thác ở khai trờng

Căn cứ theo điều kiện địa hình khu Đông Cao Sơn cótuyến đờng liên lạc từ mỏ Cọc Sáu đi qua, vị trí đổ thải đất đá

đến bãi thải phía đông, đông bắc, hớng vận chuyển than vềMáng Ga Cao Sơn, đi cảng Cao Sơn Chọn vị trí mở vỉa, trật tựkhai thác nh sau:

1 Hào ngoài: Mở từ mức (+70) Bắc Cọc Sáu ữ (-140) Đông

Cao Sơn, tuyến hào này là bán hoàn chỉnh, từ đây mở hào vàocác tầng phía đông theo mức +130 trở xuống

Hào này là tuyến đờng liên lạc chính với mục đích vậnchuyển đất dá ra bãi thải phía Đông, Đông Bắc Cao Sơn, vậnchuyển than, nhiên liệu, vật t, đa đón CBCN

2- Hào trong: Mở từ mức (+140) ữ (-10) Đông Cao Sơn,

tuyến hào này hoàn chỉnh và bán hoàn chỉnh., từ đây mở hàokhai thác bóc đất phía Tây khu Đông Cao Sơn

Hai hệ thống tuyến hào mở vỉa trên liên hệ rất mật thiếtthông qua mức giao thông tại mức +140 thuận lợi cho việc rútngắn cung độ vận chuyển, giảm khối lợng và thời gian xây dựngcơ bản, hạn chế ảnh hởng của nớc ngầm, nớc mặt trong quátrình khai thác mỏ

IV.3 Tính toán khối lợng đào hào mở vỉa

Khối lợng đào hào trong xây dựng cơ bản gồm khối lợng của

hệ thống hào ngoài, hào chuẩ bị, hào trong

IV.3.1 Chọn bán kính vòng cho phép

Khi tuyến đờng hoà đổi hớng thì ta phải tính toán thiết

kế đoạn đờng vòng sao cho xe chạy an toàn Bán kính vòng của

đoạn đờng cong càng lớn thì lực ly tâm càng nhỏ, nhng khối ợng đắp lại tang vì thế ta phải chọn bán kính vòng sao cho hợplý

l-Công thức tính bán kính đoạn đờng vòng:

Rmin = *( , )

n i

v

+

15 0 127

2

Trong đó:

- v: Vận tốc xe chạy trên đoạn đờng vòng = 20 km/h

- in: độ dốc ngang của mặt đờng = 4 0/0

Rmin = *( , . )

04 0 15 0 127

20 2

IV.3.2 Chiều dài hào ngoài

Chiều dài hào ngoài từ mức (+70) ữ (+140) xác định theocông thức:

Ln = Kd *

o i

H

(m)Trong đó:

- Ln : Chiều dài thực tế tuyến hào ngoài

- Kd: Hệ số kéo dài tuyến hào phụ thuộc vào thiệt bị vận tải

IV.3.3 Chiều dài hào trong

IV.3.3.1 Chiều dài hào

Mức +140 Đông Cao Sơn ữ(-10) Đông Cao Sơn tính theocông thức :

31

Møc +140 §«ng Cao S¬n ÷ (+170) T©y Nam Cao S¬n tÝnhtheo c«ng thøc :

Lt = Kd

io

H

= 1,2 * 030,07 = 514 (m)

IV.3.4 Chiều rộng đáy hào

IV.3.4.1 Chiều rộng cơ bản

Chiều rộng đáy hào xác định theo công thức:

Bn = Z+2*( n+A) + M + K (m)Trong đó:

+ Z: Là khoảng cách an toàn từ mép ngoài (khối trợt lở) = 3m

+ n: Chiều rộng lề đờng = 1m

+ A: Chiều rộng 1 luồng xe chạy = 3,7 m

+ M: khoảng cách an toàn giữa hai làn xe = 1m

+ K: Chiều rộng rãnh thoát nớc = 1,2 m

Chiều rộng hào ngoài: B = 3 + 2*(3,7 + 1) + 1+1,2 = 15(m)Hình 4.1: Sơ đồ xác định chiều rộng hào ngoài

IV.3.4.2 Chiều rộng hào chuẩn bị

Xác định với điều kiện ôtô vào nhận tải theo sơ đồ quay

đảo chiều:

Bcb = R0+ 0,5*b0 + lo + 2* m (m) Trong đó:

- R0: Bán kính vòng tối thiểu của ô tô БЕЛАЗ = 11m

33

Bnα

N =

at l

K n

v* *

* 1000

(xe/h) Trong đó:

- N: Số xe ô tô chạy cùng chiều trong 1h

- v: Vận tốc trung bình của xe ô tô: 18km/h

- n: Số làn xe chạy cùng một hớng =1

- K: Hệ số điều hoà giữa các xe chạy = 0,6

- lat: khoảng cách an toàn giữa hai xe chạy cùng chiều =50m

Nh vậy:

N =

50

6 , 0

* 1

* 18

* 1000

= 216 (xe/h)

Số lợng xe chạy ở trên đảm bảo đủ năng lực thông qua củatuyến đờng, đáp ứng theo yêu cầu sản xuất khu Đông Cao Sơn.IV.5 lựa chọn phơng pháp đào hào

IV.5.1 Đào hào mở vỉa

Dựa vào đặc điểm của địa hình thực tế khu vực ĐôngCao Sơn dốc thoải theo sờn núi áp dụng phơng pháp đào hào là

sử dụng máy xúc tay gầu thuận ЭKГ-8U với máy gạt

Đào hào trong trờng hợp đất đá mềm tơi: áp dụng theo

ph-ơng pháp xúc trực tiếp đổ thải ra sờn dốc, kết hợp với máy gạt 85A gạt đẩy đất đá và tạo nền hào

D-Đào hào khi gặp đất đá cứng và cứng vừa: áp dụng phơngpháp kết hợp giữa máy gạt thi công tạo nền và tiến hành khoan

nổ mìn làm tơi đất đá

Để đảm bảo đợc chiều rộng đáy hào, với khối lợng khôngthể xúc tải hết đất đá: áp dụng phơng pháp kết hợp giữa máyxúc ЭKГ-8U và xe ô tô БЕЛАЗ thực hiện công tác xúc bốc, vậnchuyển đất đá đổ thải ra ngoài khu vực khai trơng của mỏ.Phơng pháp đào hào thể hiện theo hình vẽ 4.3 sau:

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

35

Hình 4.3: Sơ đồ đào hào bán hoàn chỉnh

Ký hiệu:

1: Máy xúc Rd: Bán kính dỡ tảicủa máy xúc

2: Địa hình sờn núi Rx: Bán kính xúc củamáy xúc

3: Khối đất đá máy xúc tải γ : Góc nghiêng của

s-ờn núi

β: Góc dốc của đống đá

IV.5.2 Đào hào dốc và hào chuẩn bị

β α R

Thi công đào hào trong điều kiện đất đá có độ cứng f từ8-13 nên phải tổ chức thi công khoan nổ mìn làm tơi đất đá,sau đó bố trí máy xúc ЭKГ-8U và xe ô tô БЕЛАЗ 40 tấn để thựchiện công tác xúc bốc và vận chuyển đất đá ra bãi thải ngoài.Sơ đồ đào hào tơng tự nh sơ đồ theo hình vẽ 4.4

Hình 4.4: sở đồ đào hào chuẩn bị

IV.6 Chọn bãi thải khi xây dựng mỏ

Trong giai đoạn xây dựng cơ bản, có một phần khối lợng

đất đá cần phải đắp để mở rộng đờng khi đào hào mở vỉakhối lợng kiến thiết cơ bản cần thải là: 1.56.000 m3 đợc bóc và

đổ ra bãi thải ngoài +140 Đông Cao Sơn Chọn phơng pháp thải

đá theo chu vi hình rẻ quạt, xe ô tô dừng cách bờ chắn an toàncủa bãi thải tối thiểu là 2m để đổ thải, kết hợp với máy gạt D-85Agạt đẩy đất đá xuống nền bãi thải Trong quá trình đổ thảitheo sơ đồ quay đảo chiều

Từ khu khai thác Đông Cao Sơn đến bãi thải (+140) có cung

độ vận chuyển ngắn: L= 1600m, bãi thải có dung tích lớn, chứa

đợc 350 triệu m3 đất đá, phục vụ tốt cho công tác đổ thải toànkhu Cao Sơn, vì thế với bãi thải đã chọn đáp ứng công tác đổthải trong giai đoạn xây dựng cơ bản và khai thác sau này củakhu Đông Cao Sơn

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

37

R

: 2.193.936 142.857 731.312 731.312 731.312

đảm bảo cho mỏ hoạt động đạt yêu cầu sản lợng, kinh tế và antoàn, thu hồi tối đa lợng quặng trong lòng đất, đảm bảo tốt môitrờng xung quanh Hệ thống khai thác có quan hệ mật thiết với

đồng bộ thiết bị, thể hiện qua các yếu tố nh: Chiều cao tầng,chiều rộng mặt tầng công tác, chiều rộng khoảnh khai thác,chiều dài luồng xúc của máy xúc, các yếu này phải phù hợp với

đặc tính kỹ thuật của các thiết bị

Chọn Hệ thống khai thác hợp lý sẽ nâng cao năng xuất thiết

bị, an toàn trong quá trình khai thác mỏ, sử dụng hiệu quảnguồn nhân lực, vốn đầu t, đạt hiệu quả cao trong SXKD

V.1.2 Chọn hệ thống khai thác áp dụng cho khu Đông Cao Sơn

Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thuỷvăn, cấu tạo và phân bố của vỉa 14-5, sự ảnh hởng của nếp lồi

151, nếp lõm 186, các đứt gãy AA’, LL’ và vị trí, trình tự mởvỉa đã chọn, có thể áp dụng hai phơng án khai thác vỉa 14-5 nhsau:

1- Phơng án 1: Công trình mỏ phát triển từ Đông sang

Tây, hệ thống khai thác xuống sâu, dọc 1 bờ công tác đổ thải

ra bãi thải ngoài theo phân loại hệ thống khai thác của viện sỹVvrjevxki

2 Phơng án 2: Công trình mỏ phát triển từ Tây sang

Đông, hệ thống khai thác xuống sâu dọc 1 bờ công tác, đổ thải

ra bãi thải ngoài theo phân loại hệ thống khai thác của viện sỹVvrjevxki

Phân tích hai phơng án trên cho thấy phơng án 1 u việthơn phơng án 2 ở những u điểm nổi trội sau:

- Khai thác và hạch toán kinh tế độc lập theo khu vực dokhông kết hợp khai thác với công trờng Tây Cao Sơn

Sinh viên: Lê Ngọc Đồng Lớp Khai thác - K45

39

- Chi phí xây dựng cơ bản ít do tận dụng vỉa than lộ ratrên mặt đất nên khối lợng đất đá phủ mỏng, khối lợng xâydựng cơ bản nhỏ nhanh chóng đa mỏ vào giai đoạn sản xuất.

- Thuận lợi cho cải tạo mặt bằng do tận dụng đợc các tầngkhai thác cũ của Bắc Cọc Sáu

- Thuận lợi cho công tác thoát nớc của mỏ do địa hình cao,nớc ma chảy xuống moong Bắc Cọc Sáu

- Cung độ vận chuyển ngắn So với phơng án 2 giảm đợccung độ vận chuyển từ 800 ữ 1000 m từ đó giảm công tác chiphí vận

Qua phân tích: Chọn hệ thống khai thác theo phơng án 1