Bài giảng cơ sở khai thác mỏ lộ thiên potx

Loại hình KTLT ñược áp dụng ñể khai thác những khoáng sàng có vỉa vùi lấp không sâu dưới mặt ñất, cho phép thu hồi khoáng sản có ích bằng những công trình mỏ ñào trực tiếp trên mặt ñất,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN KHAI THÁC LỘ THIÊN

CHƯƠNG I

I.1 CÁC LOẠI HÌNH KHAI THÁC MỎ

Khoáng sản có ích ñược phân bố trên vỏ trái ñất không giống nhau; ở sâu trong lòng ñất, vùi lấp nông dưới mặt ñất, nằm rải rác dưới ñáy biển, dưới dạng rắn, ñặc xít, bở rời, lỏng, khí, Do vậy, ñể thu hồi chúng cần phải áp dụng các loại hình công ngh khác nhau với nh ng phương ti n thi t bị k thu t khác nhau

Loại hình thứ 1: Khai thác lộ thiên (KTLT) có lịch sử phát tri n lâu ñời, gắn liền với lịch sử phát triển xã hội loài người Loại hình KTLT ñược áp dụng ñể khai thác những khoáng sàng có vỉa vùi lấp không sâu dưới mặt ñất, cho phép thu hồi khoáng sản có ích bằng những công trình mỏ ñào trực tiếp trên mặt ñất, trong những ñiều kiện kinh tế kĩ thuật nhất ñịnh

Hình 1.1 Khai thác mỏ l thiên

Loại hình thứ 2: Khai thác hầm lò (KTHL) Khi khoáng sản có ích nằm sâu trong lòng ñất, do những hạn chế về kĩ thuật hoặc kinh tế, không thể áp dụng KTLT thì người ta phải thu hồi chúng thông qua các hệ thống ñường lò, giếng ñứng hoặc giếng nghiêng, ñào sâu vào lòng ñất

Hình 1.2 Các loại hình khai thác hầm lò, sức nước, lỗ khoan

Loại hình th 3 của ng mỏ khai bằng lưới vớt hoặc bằng thiết bị , bơm, ñặt n i hoặc tầu ngầm ñể thu hồi ng sản dạng rời rạc, dạng kết hạch như , sỏi, titan, sắt, mangan v dạng ho tan như muối natri, v nhiều quặng k ở ñ biển v ñại dương

Loại hình th 4 của ng mỏ thu hồi kho ng sản t ng ñất ng qua c

l khoan ñể khai dầu mỏ, ñốt v nước sạch, muối mỏ, than, lưu huỳnh c ng như một

số kim loại k (bằng lỏng kho g sản)

I 2 KHÁI NI M V KHAI THÁC LỘ THIÊN

1 Định nghĩa về mỏ l thiên

- Phương diện kĩ thuật:

Để tiến khai ng sản bằng phương p lộ , t mặt ñất, ở ng i hoặc ở trong n giới mỏ người ta ñ h o v ng mỏ cần thiết phục vụ mục

ñ lấy k ng sản ñ b t ng ñất ñồng thời vận chuyển ng ñến kho chứa hoặc thải ng h p hố v g nh ñ g i mỏ lộ

- Phương diện hành chính:

Mỏ lộ thiên là một ñơn vị hành chính, một ñơn vị kinh doanh ñộc lập, chịu trách nhiệm khai thác một phần hay toàn bộ khoáng sàng bằng phương pháp lộ thiên

10 8

4 1

6

9

7 5

3 2

Hình 1.3 Sơ ñồ tổng quát của m t mỏ l thiên Các ký hiệu: 1– Khai trường MLT ; 2– Hệ thống ñường hào cơ bản; 3 – Ga (vận tải) ; 4– Khu chứa KSCI ; 5 – Xưởng cơ khí ; 6– Bãi thải dất ñá ; 7– Nhà máy (xưởng tuyển) ; 8– Biên giới ñất ñai của mỏ; 9– Mặt bằng sân công nghiệp; 10– Biên giới MLT

2 Các thành ph n và thông số cơ bản của mỏ l thiên

2.1 T ng và phân t ng

ầng khai th c lộ ñ c tiến t xuống dưới theo t ng lớp, lớp v t trước lớp dưới 1 khoảng nhất ñịnh, tạo dạng bậc thang, m i bậc thang như vậy g i một tầng

Phân tầng là một phần của tầng ñ c chia theo chiều cao ệc chia tầng thành phân tầng có nhiều mục ñích khác nhau:

+ Để t ng cường ñộ khai thác

+ Giảm t n thất và làm nghèo khoáng sản khi khai thác vỉa mỏng, thoải

+ Nâng cao ñộ n ñịnh của sườn tầng khi khai thác qua các lớp ñá yếu

+ Chiều rộng và chiều cao của tầng

- Phân loại: có 2 loại tầng:

+ Tầng công tác: tầng trên ñó có tiến hành công tác khai thác và bóc ñá, nói cách khác, trên tầng công tác có bố trí các thiết bị mỏ làm việc như máy khoan, máy xúc, thiết bị vận tải và các thiết bị phụ tr khác, do ñó mặt tầng công tác phải ñủ rộng

+ Tầng không công tác: tầng trên ñó không tiến hành công tác khai thác và bóc ñá, tuỳ vào chức năng nhi m vụ của từng tầng mà người ta gọi là ñai vận tải, ñai bảo v , ñai dọn sạch, Chiều rộng mặt tầng không công tác nhỏ hơn rất nhiều so với chiều rộng mặt tầng công tác

Hình 1.4 Các yếu tố của tầng

1-Mặt trên của tầng; 2-Mặt dưới của tầng; 3-Sườn tầng trong ñất ñá; 4-Mép trên của tầng; 5-Mép dưới của gương xúc; 6-Mép trên của gương xúc; 7-Sườn tầng trong quặng; 8- máy xúc tay gàu; 9- Ôtô tự ñổ

+ Bờ không công tác: trên ñó có các tầng không làm việc (còn gọi là bờ dừng), nếu ở

vị trí kết thúc (biên giới mỏ) thì gọi là bờ kết thúc

Góc tạo bởi ñường xiên nối t chân tầng thấp nhất tới mép tầng cao nhất với ñường thẳng nằm ngang gọi là góc bờ mỏ Góc của bờ công tác gọi là góc công tác (ϕ), góc của bờ dừng gọi là góc dừng (γ), nếu ở vị trí kết thúc mỏ gọi là góc kết thúc (γkt)

5 1

8- ñai vận tải ; α- góc nghiêng sườn tầng, ñộ ; φ- góc nghiêng bờ công tác, ñộ ;

γV, γT- góc bờ vách và bờ trụ khi kết thúc khai thác mỏ, ñộ; mV-

2.3 Biên giới mỏ

- Biên giới mỏ là vị trí không gian của mỏ lộ thiên

- Biên giới của mỏ ñ c xác ñịnh thông qua:

+ Đường giới hạn trên mặt ñất

+ Đường giới hạn ñáy mỏ

+ Chiều sâu khai thác (kết thúc)

+ Bờ mỏ.(kết thúc)

- Biên giới mỏ ñến lúc kết thúc khai thác gọi là biên giới cuối cùng, chiều sâu mỏ lúc

ñó gọi là chiều sâu khai thác cuối cùng của mỏ, bờ mỏ ứng với chiều sâu kết thúc gọi là bờ kết thúc

3 Các giai ñoạn khai thác của mỏ LT

Để khai thác khoáng sàng bằng phương pháp lộ thiên phải tiến hành qua các giai ñoạn sau:

- Giai ñoạn XDM: Tuỳ theo qui mô, ñiều ki n tự nhiên và k thuật mà giai ñoạn này

có thể kéo dài 2 ñến 3 n m hoặc hơn

+ Tháo khô mỏ, chu n bị mặt bằng (di dời các công trình trên mặt, nắn sông suối, )

+ dựng ng h dụng v ng nghiệp (khu d cư, v n ng nghiệp, kho ng, xưởng )

+ Lắp ñặt thiết bị (thiết bị khai thác,xưởng sửa chữa, ñường dây ñiện, ñường dây thông tin, và các thiết bị phụ tr khác)

+ Mở vỉa khoáng sàng (xây dựng tuyến ñường hào ra vào mỏ, tạo tuyến công tác ñầu tiên, bóc khối l ng ñất ban ñầu, )

- Giai ñoạn ñưa mỏ vào sản xuất và ñạt sản lượng thiết kế: Giai ñoạn này mỏ bắt ñầu

hoạt ñộng kinh doanh với sản l ng ban ñầu nhỏ hơn sản l ng thiết kế, ñồng thời tiếp tục ñầu tư b sung ñể hoàn thành nốt một số công trình như:

+ Lắp ñặt thêm thiết bị + Mở thêm tuyến công tác + Hoàn thiện mặt bằng công nghiệp

Giai ñoạn này kéo dài cho tới khi hoàn tất các công việc xây dựng cơ bản và mỏ ñạt sản l ng thiết kế

- Giai ñoạn sản xuất bình thường: Thời gian của giai ñoạn này tuỳ thuộc trữ lượng

mỏ và qui mô sản xuất của mỏ Sản lượng mỏ (quặng và ñất ñá) của giai ñoạn này có thể không ñổi trong suốt quá trình sản xuất hoặc thay ñổi theo từng thời gian nhất ñịnh (ñối với

mỏ có tuổi thọ lớn)

- Giai ñoạn kết thúc mỏ: Nội dung công vi c của giai ñoạn này là:

+ ận thu phần ng lại ở dưới ñ mỏ v dưới trụ bảo vệ

- An toàn lao ñộng cao và ñiều kiện sản xuất tốt do không gian khai thác rộng

- N ng suất lao ñộng trong các mỏ lộ thiên cao hơn, giá thành khai thác 1 ñơn vị sản

ph m thấp hơn do mỏ lộ thiên có khả n ng cơ giới hoá cao, sử dụng các thiết bị khai thác có

4.2 Nhược ñiểm của phương pháp KTLT

- Phụ thuộc vào ñiều kiện khí hậu và thời tiết

- Khó kh n trong việc bố trí bãi thải ñể chứa ñất ñá bóc của mỏ

- Cần thiết phải ñầu tư chi phí cơ bản lớn trong một thời gian ngắn

5 Ph n loại mỏ l th n

5.1.Theo ñi u kiện ñịa hình mặt ñất

- Mỏ có ñiều kiện ñịa hình bằng phẳng

- Mỏ có ñiều ki n ñịa hình sườn dốc

- Mỏ có ñiều ki n ñịa hình ñỉnh núi

- Mỏ có ñiều ki n ñịa hình dồi núi mấp mô

5.2 Theo vị trí tương ñối giữa mặt ñất với thân quặng

- Mỏ có thân quặng lộ ra trên mặt ñất

- Mỏ có thân quặng bị vùi lấp nông

- Mỏ có thân quặng bị vùi lấp sâu

5.3 Theo góc cắm của khoáng sàng

- Mỏ có thân quặng nằm ngang và dốc thoải khi góc cắm nhỏ hơn 8 0 -10 0 )

- Mỏ có thân quặng dốc nghiêng (góc cắm từ 10 0 ÷ 25 -30 0

)

- Mỏ có thân quặng dốc ñứng (góc cắm ≥ 25 0 ÷ 30 0 )

5.4 Theo chi u dày thân quặng

- Mỏ có thân quặng rất mỏng (m ≤ 2 - 3m)

- Mỏ có thân quặng mỏng khi khai thác bằng 1 tầng hoặc 2 phân tầng

- Mỏ có thân quặng dày trung bình khi khai thác bằng 2 tầng hoặc nhiều phân tầng

- Mỏ có thân quặng dày khi tiến hành khai thác t 3 tầng hoặc nhiều phân tầng

5.5 Theo hình dáng thân quặng

- Mỏ có thân quặng dạng (kích thước 3 hướng gần như nhau)

- Mỏ có thân quặng dạng vỉa (kích thước 2 hướng thì lớn, hướng còn lại kém phát triển)

- Mỏ có thân quặng dạng ống, trụ (kích thước phát triển chủ yếu theo 1 hướng)

5.6 Theo cấu t o

- Mỏ có cấu tạo ñơn giản (thân quặng ñồng nhất, không có ñá kẹp xen lẫn)

- Mỏ có cấu tạo phức tạp (thân quặng gồm nhiều loại có chất lượng khác nhau hoặc

có ñá kẹp xen k khoáng sản, cần thiết phải tiến hành khai thác chọn lọc)

- Mỏ kim loại quí (vàng , bạc, platin) (

- Mỏ quặng phóng xạ (uran, tôri)

- Mỏ kim loại hiếm và nhẹ (tiricôni, tântn, liti, )

- Mỏ vật li u xây dựng (ñá vôi, ñá granit, ñất sét, cát sỏi, )

- Mỏ nguyên li u luy n kim (ñá vôi, ñôlômit, grafit, ñất chịu lửa, cao lanh, )

- Mỏ nguyên li u công nghi p (barit, nguyên li u cách ñi n và quang học, kim cương, mica, )

- Mỏ nguyên li u cho công nghi p hoá học và thực phẩm (phôtphorit, apatit, lưu huỳnh, pirit, muối khoáng vật,

- Mỏ nhiên li u: than bùn, than ñá, than nâu, di p thạch cháy,

Tuỳ theo ñịa hình mặt ñất, chiều sâu vùi lấp thân quặng, góc cắm và chiều dày của thân quặng, cũng như hình dạng và thành phần hoá học của nó mà người ta lựa chọn phương pháp khai thác và thiết bị sử dụng cho mỏ lộ thiên

Hình 1.6 Nh ng dạng thế nằm chủ yếu của khoáng sản

6 Sơ ñồ công nghệ và phương tiện cơ giới hoá trên mỏ l thiên

Xúc và bốc lên phương tiện vận tải

Vận tải

Gia công chế biến

phẩm Tháo khô và thoát

nước

+ ệc thiện cơ giới m giảm nhẹ lao ñộng của ng nh n, tăng năng suất lao ñộng, giảm chi khai cho 1 tấn k ng sản v tăng mức tiết kiệm của phương KTLT

- Mức ñộ và hình thức cơ giới hoá công tác mỏ ñ c xác ñịnh:

+ Bằng các kết quả kinh tế của phương pháp lộ thiên

+ Chiều sâu và các thông số khác của mỏ

+ Sản l ng của nó, phương pháp mở vỉa và hệ thống khai thác

- Nguyên tắc tiến hành cơ giới hoá: t ñơn giản ñến phức tạp, t cơ khí hoá t ng khâu riêng biệt tới cơ khí hoá toàn bộ quá trình công nghệ

- Sơ ñồ cơ giới hoá: Sự kết h p các thiết bị và máy móc ñ c thực hiện cơ giới hoá quá trình sản xuất t khi bắt ñầu ñến khi kết thúc

Đặc ñiểm cơ bản của cơ giới hoá toàn bộ là:

+ Số l ng, công suất và các thông số làm việc của thiết bị trong các khâu công nghệ liền nhau có mối quan hệ và sự phối h p h p lý

+ Các mối quan hệ này ñ c xác ñịnh theo thông số của máy, công suất, cũng như ñơn giá và mức tiết kiệm của chúng

- Những sơ ñồ cơ giới hoá ñ c xác ñịnh bởi các yếu tố sau:

+ Phương pháp tiến hành công tác mỏ;

+ Độ cứng của ñất ñá;

+ Quy mô công tác mỏ, những yếu tố thế nằm của khoáng sản

6.2.1 Khâu làm tơi ñất ñá và khoáng sản có ích

+Có thể dùng phương pháp cơ giới: dùng máy xúc, máy xới, …;

+ Bằng khoan n mìn công nghệ sử dụng là máy khoan kết h p với chất n và phương tiện n với ñất ñá có ñộ cứng f = (7÷14);

+ Phương pháp thuỷ lực: dùng súng bắn nước, ống thẩm thấu, …;

+ Phương pháp vật lý: dùng xung ñi n, siêu âm, …;

+ Phương pháp hoá học: chất trương nở, …

6.2.2 Khâu xúc bốc

Vi c xúc bốc ñất ñá hoặc khoáng sản có 2 nhi m vụ:

+ Xúc ñất ñá ñã ñược làm tơi ở gương tầng vào thùng của phương ti n vận tải thường bằng máy xúc

+ Xúc ñất ñá mềm và tơi không cần làm tơi sơ bộ, máy xúc sẽ xúc bốc trực tiếp t khối nguyên

Để cơ giới hoá khâu xúc bốc:

+ Dùng máy xúc: máy xúc một gầu-máy xúc tay gầu, máy gầu treo, máy xúc nhiều gầu kiểu xích hay kiểu rôto, máy xúc tải, máy chất tải,

+ Các thiết bị xúc bốc thuỷ lực: máy xúc thuỷ lực gầu thuận, gầu ngược, máy bốc, có dung tích từ 1÷2 ñến 35÷100 m 3 , máy bơm bùn, súng bắn nước, tàu cuốc, …, máy khoan xoắn ruột gà,…

+ Ôtô: ôtô tự lật, ôtô kéo moóc, ôtô cần vẹt, ;

+ ận tải liên tục: bằng băng tải, vận tải bằng sức nước, trục kíp,…

6.2.4 Khâu thải ñá

c ñổ ñất ñá thải vào bãi thải gọi là công tác thải ñá

Công tác thải ñá sử dụng: máy xúc (một gầu hoặc nhiều gầu), tàu gạt, thiết bị thải chuyên dùng (cầu thải ñá, công sơn thải ñá,), máy ủi và các thiết bị khác…

Một số mỏ lộ thiên còn ñảm nhận khâu gia công, chế biến quặng như: với mỏ than thì tuyển, phân loại, ; mỏ quặng thì tuyển, làm giàu chất l ng, phân loại, …; mỏ ñá thì nghiền sàng, phân loại theo cỡ,…

Hình 1 Các quá trình sản xuất trên mỏ l thiên

1- khu vực c tầng phủ 2- khu vực xúc bốc tầng ñất mền trên mặt; 3- khu vực khoan và n mìn; 4- khu vực xúc bốc và vận tải; 5- khu vực xúc bốc và thải của máy xúc cần dài; 6- khu vực xúc bốc quặng; khu vực thải và hoàn th

I.3 KHOÁNG SẢN VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA CHÚNG

1 Định nghĩa khoáng sản

Khoáng sản có ích (KSCI) là những tài nguyên thiên nhiên, có nguồn gốc thạch học

từ lòng ñất, có thể khai thác và chế biến một cách hiệu quả ñể sử dụng vào mục ñích khác nhau của con người

Một cách cụ thể với khai thác lộ thiên thì KSCI là những khoáng chất và ñất ñá thu hồi ñược trong quá trình khai thác lộ thiên, ñược sử dụng một cách trực tiếp hoặc gián tiếp qua quá trình gia công chế biến, phục vụ cho các mục ñích khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, NCKH, quốc phòng,

Ngày nay KSCI không chỉ là những tài nguyên khai thác t lòng ñất, mà còn mở rộng cho những tài nguyên lắng ñọng từ ñáy biển và thềm lục ñịa (kết hạch sắt, magan, titan, …) cho tới các hoá chất hoà tan trong nước và bản thân nước nữa

Sự phân biệt giữa khoáng sản và ñất bóc (ñá thải) chỉ là tương ñối Với sự tiến bộ của công nghệ khai thác và chế biến nhiều loại ñất ñá bóc bắt ñầu ñ c sử dụng như khoáng sản

và số l ng này ngày càng t ng

KSCI ñóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Quy mô khai thác và chế biến chúng phản ánh trình ñộ sản xuất vật chất, sự giàu có và sự phát triển kinh tế của một quốc gia

Theo thành phBn hoá học và mục ñích sử dụng người ta chia ra các loại khoáng sản sau ñây:

a- Khoáng sản chứa kim loại (quặng) gồm có:

- Quặng kim loại ñen: chứa sắt, m ng gan, crôm, titan;

- Quặng kim loại màu: chứa ñồng, chì, kẽm, nhôm, niken, thuỷ ngân;

- Quặng kim loại quý: chứa vàng, bạc, platin;

quặng phóng xạ chứa uranium, tôli;

- Quặng chứa kim loại quí hiếm và nhẹ: tilicôni, tantala, …

b- Khoáng sản phi kim loại

+ Dùng làm vật li u xây dựng : granít, ñá vôi, ñá sét, cát sỏi, … ;

+ Nguyên li u dùng cho công nghi p : ñá vôi ñônômit, fluôrit, grafit, manhêtít, ñất sét, cao lanh,…,

+ Nguyên li u dùng cho nông nghi p: atbét, barit;

+ Nguyên li u cách ñi n và quang học: kim cương, mica …

+ g liệu cho ng nghiệp học v thực phẩm: forit, apatit, lưu huỳnh, pirit, muối kho g

c- Nhóm khoáng sản nhiên liệu

Dùng làm nguyên li u chất ñốt: than ñá, than bùn, di p thạch, than nâu

2 Các chỉ tiêu chất lượng m t số khoáng sản thông dụng

- Chất lượng khoáng sản là tổng hợp các tính chất xác ñịnh mức ñộ thuận lợi hay khó khăn và hi u quả kinh tế khi sử dụng

vd : + Chỉ tiêu chất l ng than: ñộ tro, ñộ m, cỡ hạt than, nhi t năng, tạp chất khoáng vật, lưu huỳnh, chất bốc

+ Chỉ tiêu chất lượng quặng: ñó là thành phần hoá học, thành phần khoáng vật

và một số tính chất khác

- Tính chất có ích: một số tính chất thể hi n chất lượng của khoáng sản

- Tính chất có hại: một số tính chất khác làm phức tạp hoặc làm ñắt thêm khi khai thác và chế biến nó

Phân lo i chất lượng của

a- Chất lượng tuyệt ñối: ñ c ñặc trưng bằng t ng h p các chỉ tiêu có tính chất khách quan như thành phần hoá học, tính chất cơ lý, ñặc trưng công ngh ,

b- Chất lượng tiêu thụ (chất lượng yêu cầu): ñược ñặc trưng bởi một hay một số chỉ

tiêu nào ñó theo yêu cầu sử dụng

c- Chất lượng toàn ph n: ñược ñặc trưng cho cả quá trình khai thác, vận tải, chế biến,

tiêu thụ KSCI, thông qua chi phí toàn phần cho 1 tấn KSCI thương ph m

Ctp = Ckt + Cvt + Ccb > Cmin , ñồng/tấn ; (1) Trong ñó:

Ctp - chí phí toàn phần cho một tấn KSCI thương ph m, ñồng/tấn ;

C kt - chi phí khai thác, ñồng/tấn ; Cvt- chi phí vận tải, ñồng/tấn ;

C cb - chi phí chế biến, ñồng/tấn

3 Các phương pháp xác ñịnh chất lượng của khoáng sản

3.1 Phương pháp so sánh riêng ph n ương pháp vi

Đánh giá các chỉ tiêu chất l ng thực tế và chất l ng quy ñịnh theo tính chất có ích

và tính chất có hại của một khối l ng khoáng sản nhất ñịnh

Nếu ta gọi (n) là số lượng tính chất có ích trong KSCI thì (i = 1, 2, 3, n), trong ñó (i) là tính chất có ích thứ i khi xem xét của KSCI Còn (m) là số lượng tính chất có hại trong KSCI thì (j = 1, 2, 3, m), trong ñó (j) là tính chất có hại thứ j khi xem xét của KSCI

KSCI có chất lượng khi:

qci ≥ qcñmi v qchj ≤ qchñmj (2) Trong ñó:

qci , qcñmi - chỉ tiêu chất l ng thực tế và ñịnh mức của thành phần có ích thứ i,

q q

m

1 j

j j ch n

1 i

i i c p

qtp - chỉ tiêu chất lượng thực tế toàn phần của KSCI, % ;

ai, bi- giá trị của thành phần có ích thứ i và có hại thứ j , ñồng ; Z- giá thành của sản phẩm cuối cùng theo yêu cầu, ñồng

KSCI ñạt chất có chất lượng: qtp ≥ 1 và khi các chỉ tiêu chất lượng thành phần có ích

và có hại không vượt quá giới hạn chỉ tiêu ñịnh mức tương ứng: qci ≥ qcñmi và qchj ≤ qchñmj

Ví dụ: Chỉ tiêu chất lượng của một số KSCI thông dụng:

- Quặng sắt: hàm lượng nhỏ nhất của sắt khi ñưa ra luy n ñối với các loại quặng ñược quy ñịnh như sau:

+ Quặng Hematít-manhêtít (Fe3O4): 56÷60% ;

+ Quặng sắt ñôlônit: 45÷50%;

+ Quặng quăczit: 50÷64 %;

+ Quặng Siñêrit (FeCO3): 33÷35%;

- Quặng ng: có hàm lượng ñồng (Cu) lớn hơn 2% là quặng giàu, 1÷2 % có hàm lượng trung bình, 0,7÷1% có hàm lượng nghèo, < 0,7 % có hàm lượng rất nghèo

- Đá vôi: Nếu dùng ñể rải ñường thì σn > (400÷600) kG/cm 2 , hệ số hút nước W ≤ 3%,

hệ số biến mền (0,6÷0,7), trọng lượng riêng γ ≤ 2,1 tấn/m 3 , Nếu dùng ñể sản xuất Cacbua

- Canxi thì hàm l ng CaO > 53%, SiO2 < 1,5%, Mg <1,0%, SO3 <1,0%,

- Than: Chủng loại than ñ c quy ñinh bởi ñộ tro A K (%) như: cám 1-8%, cám 10%, cám 3a-13%, cám 3b-15%, cám 3c-18%, cám 4a-22%, cám 4b- 26%, cám 5- 33%,

2-m 6a- 40%, cá2-m 6b- 45%; cục 2a- 8%, cục 2b- 10%, cục 3- 5%, cục 4a- 6%, cục 4b- 12%, cục 5a- , cục 5b- 12%, cục xô ( 25mm)- 13%

I.4 ĐẤT ĐÁ MỎ

1 Định nghĩa

Những khoáng chất và ñất ñá thu hồi ñ c trong quá trình khai thác mà không phải là KSCI thì gọi là ñất ñá mỏ

Đất ñá mỏ rất ña dạng, nói chung có thể chia làm hai loại: ñá gốc và ñá phủ

Đá gốc thường có chiều dày lớn, ñặc sít và có ñộ cứng lớn bao gồm 3 loại ñá: ñá mác

Đối với ngành KTLT tất cả ñất ñá ñược chia thành ba nhóm: (theo Vi n sĩ Liên Xô B.B Pjievxki):

+ Nhóm 1- Đất ñá cứng và cứng vừa (ở trạng thái tự nhiên);

+ Nhóm 2- Đất ñá ñã bị phá vỡ hay ñất ñá tơi vụn (thành tạo từ nhóm trên do quá trình tự nhiên, nhân tạo);

Đặc trưng công ngh của ñất ñá cứng và cứng vừa là phải làm tơi sơ bộ trước khi khai thác

Bảng 1: Phân loại ñất ñá theo mức nứt nẻ trong nguyên khối

ấp nứt

nẻ Mức ñộ nứt nẻ

Kh.cách T.bình các kẽ nứt,

cm

Số khe nứt trên 1

Do kết quả của n mìn, hoặc phá vỡ bằng cơ giới hay bởi các lực tự nhiên khác, ñất

ñá cứng trở thành tơi vụn và do vậy thuận lợi cho vi c xúc bốc và vận chuyển chúng

Các ñặc trưng công ngh của ñất ñá tơi vụn là ñộ dính kết cỡ hạt và ñộ bền trong mẫu của chúng

Theo ñộ dính kết người ta phân ñất ñá tơi vụn làm 3 cấp:

- Cấp I: Đất ñá ở dạng rời, có nhiều khe hở không khí xen giữa các cục ñá Khi ñắp ñống, ñất ñá có xu hướng l n và tạo thành sườn dốc rõ nét Hệ số nở rời Kr = 1,4÷1,65

- Cấp II: Đất ñá ở dạng rời hơi dính kết, có ít kẽ hở xen kẽ Khi ñắp ñống không có sườn dốc rõ nét H số nở rời Kr = 1,2÷1,3

- Cấp III: Đất ñá bị phá vỡ nhưng không hoàn toàn tách khỏi nhau Độ nứt nẻ tăng lên, nhưng vẫn duy trì ñược sự dính kết giữa chúng Đống ñá có sườn dốc thẳng ñứng H số

Đất ñá chứa sét không ñặc sít có ñộ bền nén không lớn hơn 10 kG/cm 2

Cát ñồng nhất thuộc loại ñất ñá rời, lực dính hầu như không có

- Những khoáng sàng có thể khai thác hoàn toàn bằng khai thác lộ thiên:

+ Vỉa dốc thoải hay nằm ngang, chiều dày lớp ñất phủ không lớn;

+ Hoặc khi vỉa có chiều dày lớn, khi thân quặng dạng , dạng thấu kính, quặng tập trung thành khối nằm gần mặt ñất

⇒ thì áp dụng phương pháp khai thác Lộ thiên là có hiệu quả kinh tế nhất

+ Ngoài ra, phương pháp khai thác lộ thiên còn ñ c áp dụng ñể khai thác những khoáng sàng có cấu tạo ñặc biệt, không thể khai thác bằng hầm lò như khoáng sàng chứa quặng có tính tự bốc cháy, khoáng sàng có cấu tạo ñịa chất quá phức tạp, khoáng sàng chứa loại quặng ñòi hỏi yêu cầu khắt khe về khai thác chọn lọc

- Những khoáng sàng có thể khai thác phối hợp giữa phương pháp khai thác lộ thiên

và hầm lò:

+ Khoáng sàng có vỉa (hoặc mạch) cắm dốc và dốc ñứng

+ Thân quặng ngày càng ăn sâu vào lòng ñất

Tuy nhiên, dù khoáng sàng ñược khai thác chỉ bằng phương pháp Lộ thiên hay hỗn hợp cả Lộ thiên và Hầm lò thì chiều sâu khai thác cuối cùng của mỏ Lộ thiên là xác ñịnh tuỳ theo ñiều ki n tự nhiên, kĩ thuật và kinh tế của khoáng sàng ñó và của ngành khai thác mỏ nói chung Chiều sâu ñó ñ c gọi là biên giới theo chiều sâu của mỏ lộ thiên

1.2 Phân lo i biên giới mỏ Lộ thiên

Trong thực tế có thể xảy ra 3 trường h p: biên giới theo ñiều kiện tự nhiên, biên giới theo ñiều kiện kỹ thuật và biên giới theo ñiều ki n kinh tế

- Biên giới theo ñiều kiện tự nhiên là phạm vi cuối cùng mà mỏ lộ thiên có thể khai thác ñ c toàn bộ phần trữ l ng trong cân ñối của khoáng sàng mà vẫn mang lại hi u quả kinh tế và không v t ra ngoài khả n ng kỹ thuật ñược trang bị Biên giới này thường gặp khi khai thác những khoáng sàng có thân quặng nằm nông gần mặt ñất, các khoáng sàng VLXD có cấu tạo dạng khối nổi trên mặt ñất Các trường hợp này, vi c xác ñịnh BGM ñơn giản và nhanh chóng

- Biên gi i mỏ theo ñiều kiện kỹ thuật: phạm vi cuối ng của k ng ng c thể tiến h nh khai bằng phương p lộ trong ñiều kiện trang thiết bị kỹ thuật cho

- Biên giới mỏ theo ñiều kiện kinh tế: phạm vi cuối ng m mỏ lộ thể

mở rộng phạm vi hoạt ñộng tới ñ với một hi u quả kinh tế nhất ñịnh, theo ñiều kiện gi quặng khai ng v t g th nh cho Biên giới theo ñiều kiện kinh tế

là biên giới h p lý của mỏ lộ thiên mà người ta cần xác ñịnh khi tiến hành thiết kế một mỏ mới hay cải tạo, mở rộng một mỏ cũ

Tuy nhiên, do tác ñộng của yếu tố thời gian và tiến bộ kỹ thuật vào các chỉ tiêu kinh

tế, nên việc xác ñịnh biên giới h p lý cho những mỏ lộ thiên có trữ l ng và thời gian tồn tại lớn sẽ thiếu chính xác Bởi vậy người ta ñưa ra khái niệm biên giới tạm thời và biên giới triển vọng

Biên giới tạm thời: là biên giới của 1 giai ñoạn sản xuất trong một số năm nhất ñịnh (thường 8 ÷ 12 năm) ới những mỏ lộ thiên có thời gian tồn tại lớn, người ta có thể phân chia quá trình sản xuất ra nhiều giai ñoạn, ngăn cách nhau bằng biên giới tạm thời, sao cho

hi u quả hoạt ñộng kinh tế của m i giai ñoạn và của cả quá trình tồn tại của mỏ lộ thiên là lớn nhất

Biên giới triển vọng: của mỏ lộ thiên là biên giới cuối cùng xác ñịnh cho mỏ, trong

ñó ñã quan tâm tới tác ñộng của yếu tố thời gian và tiến bộ kỹ thuật tới quá trình hoạt ñộng kinh tế và kỹ thuật của mỏ trong tương lai Biên giới triển vọng của mỏ lộ thiên là cơ sở ñể quyết ñịnh qui mô ñầu tư xây dựng và sản xuất của mỏ, sơ ñồ bố trí t ng mặt bằng và mặt bằng công nghiệp mỏ, ñịnh hướng về qui mô và chất l ng các công trình xây dựng và là cơ

sở ñể làm thủ tục pháp lý về tài nguyên và ñất ñai cho mỏ lộ thiên

2 Hệ số bóc ñất ñá

2.1 Khái niệm

- Một trong những ñặc ñiểm quan trọng của phương pháp KTLT là:

+ Để thu hồi ñược KSCI từ lòng ñất, cần phải bóc ñất ñá phủ nằm phía trên và xung quanh thân khoáng sản

Vd: Lớp ñất phủ càng dầy, vỉa nằm càng dốc thì khối lượng ñất ñá phải bóc càng lớn + Vốn ñầu tư cơ bản và chi phí sản xuất thường xuyên của MLT phụ thuộc chủ yếu vào tỷ số giữa khối lượng ñất ñá phải bóc và khối lượng khoáng sản thu hồi ñược

+ Mỏ lộ thiên càng thu ñược lợi nhuận lớn khi tỷ số ñó càng nhỏ Ngược lại, lợi nhuận mỏ lộ thiên càng giảm khi tỷ số ñó càng lớn và ñến một mức ñộ nào ñó thì mỏ lộ thiên buộc phải ng ng hoạt ñộng do tỷ số ñó quá lớn, làm cho giá thành khai thác vượt quá giá thành cho phép

Tỷ số giữa khối lượng ñất ñá bóc với khối lượng khoáng sản thu hồi ñược tương ứng

khi khai thác gọi là hệ số bóc ñất ñá (HSB), kí hiệu là K

K =

Q V

(m 3 /m 3 , T/T, m 3 /T);

g c g nghiệp than thường ng ñơn vị m 3 , trong ng nghiệp sắt v LXD dùng ñơn vị T/T, trong khai thác kim loại màu và phi kim loại thường dùng m 3 /m 3 , trong thiết kế BGM thường dùng ñơn vị m 3 /m 3

H

ho

m M

V Q

α

Hình 2.4 Hệ số bóc ban ñầu 2.2 Phân lo i HSB

∑ v ∑ l khối l ng ñất ñ v ng sản trong phạm vi n giới mỏ, c ñịnh bằng phương ño vẽ bản ñồ hoặc cắt ñịa chất

Ý nghĩa của HSB trung bình:

+ Làm chỉ tiêu ñánh giá tổng quát khả năng kinh tế trong suốt thời kỳ hoạt ñộng của mỏ lộ thiên

+ Phản ánh mức ñộ thuận lợi hay khó khăn về ñiều ki n tự nhiên của khoáng sàng

+ Làm chỉ tiêu so sánh khi xác ñịnh BGM cho những khoáng sàng có vỉa nằm ngang, dốc thoải, thân quặng dạng ổ, dạng thấu kính hoặc vỉa cắm dốc nghiêng và dốc ñứng nhưng trữ lượng nhỏ

Với khoáng sàng có vỉa kéo dài theo ñường phương, khối lượng ñất bóc 2 ñầu mỏ không ñáng kể so với khối lượng ñất bóc toàn bộ, ñịa hình bằng phẳng thì HSB trung bình

m

M

h H

C

; m 3 /m 3 Trong ñó:

HC – chiều sâu cuối cùng của mỏ lộ thiên, m ;

M – chiều dày của vỉa khoáng sản, m ; m- chiều dày các lớp ñá kẹp, m ; h0 – chiều dày lớp ñất mặt, m ;

γV , γT – góc nghiêng bờ dừng phía vách và phía trụ vỉa

2.2.2 Hệ số bóc biên giới, BG

HSB biên giới là tỷ số giữa số gia khối lượng ñất bóc với số gia khối lượng khoáng sản tương ứng thu hồi ñược khi mở rộng biên giới của mỏ trên một khoảng cách không gian nào ñó (hình 2.2)

HSB biên giới ñ c dùng làm chỉ tiêu so sánh kinh tế- kĩ thuật khi tiến hành cải tạo

mỏ, mở rộng biên giới khai thác hoặc xác ñịnh biên giới cho mỏ khai thác theo giai ñoạn Khi chiều dày và góc dốc của vỉa không i, ñịa hình mặt ñất bằng phẳng thì trị số của HSB biên giới tăng theo chiều sâu của mỏ

Khi ñiều ki n ñịa hình mặt ñất và vỉa có cấu tạo phức tạp thì HSB biên giới biến thiên không theo qui luật

Với những khoáng sàng có vỉa qui cách và kéo dài theo ñường phương, ñịa hình bằng phẳng thì h số bóc biên giới có thể xác ñịnh theo biểu thức:

H là chiều sâu của mỏ ở ñộ sâu tính toán, m Khi góc cắm của vỉa α ≤ γT thì lấy γT =

α

2.2.3 Hệ số bóc th i gian TG

HSB thời gian là tỷ số giữa số gia khối lượng ñất bóc với số gia khối lượng quặng tương ứng khai thác ñược do sự phát triển của bờ công tác trên một khoảng cách thời gian (hoặc không gian) nào ñó (hình 2.3)

KTG =

T T

HSB thời gian luôn thay i trong quá trình phát triển của MLT Khi mỏ mới ñưa vào sản xuất, HSB thời gian thường không lớn và ñạt giá trị cực ñại khi công trình mỏ phát triển tới biên giới phía trên của mỏ, sau ñó giảm dần và ñạt giá trị cực tiểu khi mỏ bước vào giai ñoạn kết thúc

HSB thời gian ñ c xác ñịnh bằng cách ño vẽ trực tiếp trên các lát cắt ñịa chất hoặc trên bình ñồ phân tầng Nếu khoáng sàng có vỉa kéo dài theo ñường phương thì có thể xác ñịnh theo biểu thức:

ϕ1,ϕ2 – góc nghiêng bờ công tác phía vách và phía trụ vỉa, ñộ;

H1, H2 – chiều cao ñới công tác ở phía vách và phía trụ, m;

M,m – chiều dày của vỉa và của các lớp ñá kẹp ở ñộ sâu khai thác tương ứng,

m

2.2.4 Hệ số bóc sản xuất SX

HSB sản xuất là tỷ số giữa khối lượng ñất ñá phải bóc và khối lượng quặng tương ứng khai thác ñược trong một giai ñoạn sản xuất nào ñó

Thực chất KSX là giá trị trung bình của KTG trong từng giai ñoạn

Với những mỏ lộ thiên nhỏ,thời gian tồn tại ngắn thì thời gian ổn ñịnh của HSB sản xuất có thể kéo dài suốt cả ñời mỏ, trong trường hợp ñó người ta gọi là HSB sản xuất trung bình và ñược tính theo biểu thức:

KSX =

0 0





V V

−

−

; m 3 /m 3 ; Trong ñó:

Q, V - khối lượng khoáng sản khai thác ñược và khối lượng ñất ñá phải bóc trong toàn bộ phạm vi biên giới mỏ, m 3 ;

Q0, V0 – khối lượng khoáng sản thu hồi ñược và khối lượng ñất ñá phải bóc trong thời kỳ XDM, m 3

Đối với một mỏ cụ thể thì HSB ban ñầu phản ánh mức ñộ thuận lợi hay khó khăn của

vi c mở vỉa khoáng sàng, khối lượng XDCB HSB ban ñầu cũng ñược dùng làm chỉ tiêu so sánh khi xác ñịnh biên giới mỏ

- Khối lượng ñất ñá bóc xây dựng cơ bản ñược xác nh như sau:

VXDCB = Vn – Vsx (m 3 )

Trong ñó:

V n – Khối lượng ñất ñá bóc theo lịch khai thác hàng nIm toàn mỏ

V sx - Khối lượng ñất ñá bóc sản xuất

Vsx = Pn x Ksxhl

P n – Khối lượng khai thác theo lịch hàng nIm của mỏ

2.2.6 Hệ số bóc giới hạn GH gọi là HSB kinh tế hợp

HSB giới hạn là tỷ số giữa khối lượng ñất ñá phải bóc tối ña cho phép Vmax và khối lượng khoáng sản tương ứng khai thác ñược QKT trong ñiều ki n có lợi về kinh tế khi khai thác khoáng sàng bằng phương pháp lộ thiên

KGH=

K

MAX Q

V

; m 3 /m 3

HSB giới hạn là một chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật quan trọng, nó phụ thuộc vào ñiều ki n kinh tế và kỹ thuật cụ thể của từng khoáng sàng, từng vùng mỏ, từng loại khoáng sản và từng thời gian Trong thiết kế, HSB giới hạn ñ c dùng làm chỉ tiêu chuẩn ñể xác ñịnh biên giới cuối cùng của MLT

HSB giới hạn ñược tính gián tiếp qua các chỉ tiêu kinh tế, trong trường h p t ng quát

CK- Giá thành quặng khai thác lộ thiên, ñ/T;

GCP- Giá thành cho phép của loại khoáng sản ñ c thiết kế khai thác, ñ/m 3 ; a- Giá thành riêng cho khâu khai thác khoáng sản, ñ/m 3 (không kể bóc ñá);

b – Giá thành bóc ñất ñá, ñ/m 3

II.2 NGUYÊN TẮC VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ LỘ THIÊN

1 Nguyên tắc xác ñịnh BGM l thiên

1.1 Nguyên t c chung

Đ g hiệu quả kinh tế của phương giới mỏ lộ

+ n c v chỉ HSB ñất ñá và trị số giới hạn của nó ñể làm nguyên tắc so sánh + Để ñảm bảo cho MLT luôn luôn thu ñ c l i nhuận, kể cả thời kỳ khó khăn nhất, thì HSB ñất ñá của mỏ trong mọi lúc phải nhỏ hơn hoặc tối ña là bằng HSB giới hạn

+ Tuỳ theo ñiều ki n cụ thể của khoáng sàng, phương pháp tiến hành công tác mỏ và quan ñiểm khoa học khác nhau mà người ta dùng HSB trung bình, biên giới, thời gian hay sản xuất trung bình, làm chỉ tiêu so sánh với HSB giới hạn Các nguyên tắc ñó tóm tắt như sau:

ñó giá thành thực tế của một ñơn vị sản phẩm lại lớn hơn giá thành cho phép Ngược lại có thể gặp trường hợp giá thành thực tế của sản phẩm trong mọi giai ñoạn sản xuất luôn nhỏ hơn giá thành cho phép nhưng tổng mức lợi nhuận thu ñược nhỏ hơn khi khai thác ñến ñộ sâu lớn hơn

Do vậy, khi chọn nguyên tắc ñánh giá ñể xác ñịnh biên giới mỏ lộ thiên phải xuất phát từ 2 yêu cầu:

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

- Giá thành sản phẩm trong mọi giai ñoạn sản xuất phải nhỏ hơn giá thành cho phép

Để ñạt ñược ñồng thời cả 2 yêu cầu trên không phải bao giờ cũng thực hi n ñược Do vậy, khi thiết kế biên giới mỏ, ngoài việc lựa chọn nguyên tắc ñánh giá còn phải cải thi n chế ñộ công tác của mỏ lộ thiên ñể ñạt ñ c các yêu cầu trên

1.2 Phân lo i khoáng sàng theo ñi u kiện xác ñịnh biên giới

Công tác thiết kế thường gặp những khoáng sàng có ñiều kiện tự nhiên khác nhau Do vậy, ñể xác ñịnh biên giới cho m i trường h p ñó phải lựa chọn nguyên tắc và phương pháp xác ñịnh cho thích hợp với từng ñiều ki n cụ thể

Với khoáng sàng ñơn giản thì tuỳ theo ñiều ki n vùi lấp nông, sâu), ñộ dốc vỉa quặng

mà lựa chọn nguyên tắc xác ñịnh biên giới Ví dụ, với những vỉa nằm ngang hay dốc thoải,

có chiều dầy ñất phủ không lớn thì dùng nguyên tắc KGH ≥ K BG và KGH ≥ KTB ñể xác ñịnh

giới mỏ ới vỉa c ñộ dốc lớn, chiều lớp ñất phủ lớn sử dụng nguy n tắc KGH ≥ KT ñể xác ñịnh ñộ sâu cuối cùng của mỏ…

Những khoáng sàng ñược gọi là ñơn giản khi chúng có ñịa hình mặt ñất tương ñối bằng phẳng, chiều dầy và góc cắm ít thay ñổi, sự phân bố chất lượng quặng trong không gian tương ñối có qui luật

ới những khoáng sàng phức tạp thì vi c lựa chọn nguyên tắc xác ñịnh BGM khó khăn hơn, thậm chí không thể áp dụng theo 1 nguyên tắc nhất ñịnh mà phải tiến hành theo nguyên tắc riêng

Khoáng sàng ñ c coi là phức tạp khi vỉa có hình dạng không qui cách (dạng , dạng thấu kính, vỉa bị uốn nếp, phõn nhành,…), chất l ng quặng thay i theo ñộ sâu và theo bề mặt không có qui luật, khoáng sàng ñồng thời chứa nhiều loại quặng có giá trị khác nhau, ñịa hình không bằng phẳng,…

c xác ñịnh BGM thường ñược tiến hành trên cơ các lát cắt ngang hoặc trên bình

ñồ phân tầng Khi vỉa có chiều dài theo ñường phương lớn, có thể bỏ qua khối l ng 2 ñầu

mỏ thì BGM thường ñ c xác ñịnh trên một số lát cắt ngang ñặc trưng, sau ñó tiến hành ñiều chỉnh trên lát cắt dọc ới những khoáng sàng có kích thước theo ñường phương hạn chế, khối l ng 2 ñầu mỏ ñáng kể so với khối l ng toàn ñất bóc toàn bộ thì

ỉa ñ c gọi là có chiều dài theo ñường phương lớn khi thỏa mãn bất ñẳng thức:

T V

GH

ctg ctg

f

f ctg

ctg

K ctg

M

L

γ γ

γ γ

) 1 1

Trong ñó:

L- chiều dài vỉa theo ñường phương, m;

M- chiều dầy nằm ngang của vỉa, m;

d

γ

γv, t, - gúc nghiêng bờ dừng phía vách, phía trụ vỉa; 2 ñầu mỏ, ñộ;

f – sai số cho phép khi tính HSB trung bình, thường lấy từ 0,15 ñến 0,2;

KGH – hệ số bóc giới hạn, m 3 /m 3

1.3 Trình t tiến hành khi xác ñịnh biên giới

Trình tự thiết kế BGM LT ñ c tiến hành như sau:

1 Trên cơ sở tính chất cơ lý của ñất ñá, cấu tạo ñịa chất và ñịa chất thủy văn của khoáng sàng, chọn góc nghiêng bờ dừng theo ñiều ki n ổn ñịnh

2 Kiểm tra góc nghiêng bờ dừng theo ñiều ki n bố trí các tuyến vận chuyển trên các tầng kết thúc tùy theo phương pháp mở vỉa ñã chọn

3 Xác ñịnh HSB GH

4 Lập luận và chọn nguyên tắc xác ñịnh BGM

5 Chọn phương pháp xác ñịnh BGM

6 Xác ñịnh chiều sâu cuối cùng và biên giới phía trên của MLT

2 Phương pháp xác ñịnh biên giới mỏ theo nguyên tắc KGH KBG

2.1 Phương pháp thị

Phương pháp ñồ thị ñ c tiến hành bằng cách trực tiếp ño vẽ và tính toán khối lượng ñất ñá và khoáng sản trên mặt cắt và dùng ñồ thị ñể nhận biết kết quả Nội dung của phương pháp như sau:

- Trên mặt cắt ngang ñặc trưng, kẻ các ñường song song nằm ngang với khoảng cách lớn hơn, bằng hoặc nhỏ hơn chiều cao tầng, tuỳ theo mức ñộ phức tạp của ñịa hình, của vỉa khoáng sàng và về yêu cầu về mức ñộ chính xác

- Từ giao ñiểm của các ñường nằm ngang với vách và trụ vỉa, lần lượt từ trên xuống dưới, kẻ các ñường xiên biểu thị bờ dừng phía vách và trụ vỉa với góc bờ mỏ ñã chọn cho tới khi gặp mặt ñất

- Tiến hành ño diện tích khoáng sản và ñá bóc tương ứng nằm giữa 2 vị trí bờ mỏ liên tiếp ñối với tất cả các tầng và xác ñịnh hệ số bóc biên giới

- Vẽ mặt cắt dọc, ñưa các kết quả xác ñịnh chiều sâu của mỏ trên các mặt cắt ngang vào mặt cắt dọc và ñiều chỉnh ñáy mỏ

Khi ñiều chỉnh ñáy mỏ cần chú ý ñộ dốc và chiều dài khu vực ñáy mỏ phaỉ ñảm bảo ñiều ki n hoạt ñộng bình thường cho các thiết bị xúc bốc, vận tải phù h p với sơ ñồ mở vỉa

ñã chọn Phần trữ lượng cắt ñi và bù vào (ñể cho ñáy mỏ bằng phẳng) phải bằng nhau Sau khi ñã ñiều chỉnh trên lát cắt dọc, ñưa kết quả lại lát cắt ngang và xác dịnh biên giới phía trên của mỏ trên bình ñồ mặt ñất

2.2 Phương pháp giải tích

Phương pháp giải tích thường chỉ ñ c áp dụng trong thiết kế sơ bộ ñể chọn phương

án hợp lí và làm cơ sở cho các quyết ñịnh sơ bộ khác và phương pháp này cho phép nhanh chóng xác ñịnh ñ c phương án BGM bằng những số liệu cho trước nhưng ñộ chính xác không cao do sự phức tạp và không qui cách về kích thước hình học của vỉa khoáng sàng

Đối với những vỉa khoáng sàng có kich thước kéo dài theo ñường phương, bỏ qua khối lượng 2 ñầu mỏ, các tính toán có thể tiến hành trên lát cắt ngang thì chiều sâu cuối cùng

ñ c xác ñịnh theo biểu thức:

HK =

T V

GH

ctg ctg

m m M K

m chiều nằm ngang của lớp ñ kẹp cần g, m

HC theo giá trị P và Sq mới

3 Phương pháp xác ñịnh biên giới mỏ theo nguyên tắc KGH ≥ Kt

Biên giới mỏ xác ñịnh theo nguyên tắc KGH ≥ Kt ñược tiến hành trên 2 bước – bước thứ nhất xác ñịnh chiều sâu “thời gian” (chiều sâu mà tại ñó các công trình ñạt tới biên giới phía trên) và bước thứ 2 xác ñịnh chiều sâu cuối cùng của mỏ

- Khi dùng phương pháp giải tích thì chiều sâu “thời gian” Ht xác ñịnh theo biểu thức:

2

b K

M – chiều dày nằm ngang của vỉa,m ; b0- chiều rộng ñáy hào chuẩn bị, m;

ϕ- góc nghiêng bờ công tác, ñộ

- Khi dùng phương pháp ñồ thị ñể xác ñịnh BGM thì trình tự tiến hành như sau:

1 Căn cứ vào phương pháp mở vỉa ñó chọn bố trí hào chuẩn bị trên các tầng

2 Từ mép ñáy hào chuẩn bị trên các tầng, kẻ các ñường xiên biểu thị bờ công tác với góc nghiêng ϕ(so với ñường nằm ngang) cho tới khi gặp ñường mặt ñất

3 Đo khối l ng ñất ñ phải , khối l ng quặng tương ứng tầng v c ñịnh Kt

4 ẽ biểu ñồ mối quan h giữa HSBGH không ñổi và HSBTG thay ñổi với chiều sâu khai thác (hình 2) Hoành ñộ của giao ñiểm 2 ñường biểu diễn KGH và Kt là ñộ sâu “thời gian” (Ht) của mỏ

5 Từ ñộ sâu Ht vẽ các ñường xiên biểu thị bờ công tác phía vách và phía trụ Từ mép trên của bờ công tác (ñiểm A và ñiểm B) vẽ các ñường xiên biểu thị bờ dừng phía vách và phía trụ với góc nghiêng γ ,v γ Giao ñiểm của 2 ñường xiên này với vách và trụ vỉa là ñộ sâu cần tìm Do vỉa cắm xiên nên chiều sâu của mỏ có giá trị H1 và H2 khác nhau, ñương nhiên chiều sâu cuối cùng của mỏ sẽ nằm trong khoảng giữa 2 giá trị ñó Tương ứng với mép bờ dừng ở 2 vị trí H1 và H2 ta xác ñịnh Kt max1 và Kt max2 sau ñó dùng phương pháp ñồ thị ñể xác ñịnh Hc Để ñơn giản có thể lấy HC là giá trị trung bình của H1 và H2

CHƯƠNG III

M VỈA MỎ LỘ THIÊN

III.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CÔNG TÁC MỞ VỈA CHO MỎ LỘ THIÊN

1 Khái niệm về mở vỉa

g mở vỉa k ng ng ñ mở lối t mặt ñất ñến vỉa k ng sản v ñảm bảo sự giao t ng vận tải giữa tầng ng trong mỏ ñể vận chuyển k ng sản ñến kho chứa, ñất ñ ra i thải

ệc mở vỉa k ng ng hay tầng ng t c ñ c tiến bằng ñặc biệt cơ bản, chuẩn bị) o ñ ñược ñ bắt ñầu từ mặt ñất hoặc từ một tầng trung gian ñ v kết ở mức cao của tầng ng của tầng cần mở

2 Các phương pháp mở vỉa

- phương mở vỉa bằng thức của mở vỉa:

+ Mở vỉa bằng hào cơ bản;

+ Mở vỉa không có hào mở vỉa;

+ Mở vỉa bằng lò ngầm (giếng nghiêng, giếng ñứng, lò bằng);

+ Mở vỉa bằng phương pháp phối h p

- ị trí công trình hào mở vỉa:

+ Công trình mở vỉa bám bờ vách của mỏ;

+ Công trình mở vỉa bám bờ trụ của mỏ;

+ Công trình mở vỉa bám vách hoặc trụ của vỉa;

+ Công trình mở vỉa ngang mỏ

- Công tác mở vỉa khoáng sàng có quan hệ chặt chẽ ñến:

+ HTKT ñã lựa chọn (vị trí công trình mở vỉa: mở vỉa phía bờ vách, mở vỉa bám bờ trụ, mở vỉa bám vách và trụ vỉa, mở vỉa ngang mỏ);

+ c bố trí các tổng ñồ mặt bằng khu mỏ

+ Hình thức vận tải, ñiều ki n thế nằm của vỉa

⇒ ới một phương pháp mở vỉa nhất ñịnh sẽ xác ñịnh một trật tự khai thác khoáng

sàng, chế ñộ công tác mỏ và hiệu quả kinh tế của KTLT nhất ñịnh

⇒Bởi vậy, thiết kế mở vỉa là một nhiệm vụ kĩ thuật – kinh tế quan trọng, ñòi hỏi

người thiết kế phải có tầm quan sát t ng h p ñồng thời trên nhiều vấn ñề của nhiều phương

án nghiên cứu

- Tiêu chuẩn ñể ñánh giá một phương án mở vỉa hợp lý là:

+ Khối lượng và thời gian xây dựng mỏ nhỏ,

+ ng ñộ vận tải ñất ñ ra thải v k ng sản về kho chứa, bến cảng hay

m gia g chế biến ngắn

+ g tồn tại của mỏ g nh mở vỉa bị di chuyển + hồi ñ c tối ña ng trong ng ñất, tận dụng ñ c cơ sở hạ tầng sẵn c trong khu vực, kết h p với ng h trong mặt bằng ng nghiệp

+ g ảnh hưởng ñến ng ng nghiệp k trong v ng cận,

g ñộng xấu m ảnh hưởng tới m trường

3 Các loại tuyến ñường hào mở vỉa và phạm vi áp dụng

- cơ bản k nhau về:

+ ị tương ñối so với giới của mỏ + Độ dốc của

+ Số tầng do một tuyến hào phục vụ;

+ Chức năng của hào;

+ Thời gian phục vụ của hào

Hào mở vỉa có thể là lộ thiên hoặc hầm lò; có thể xiên, ñứng hay nằm ngang; tiết diện của hào có thể hoàn chỉnh, không hoàn chỉnh

- Theo vị trí tương ñối so với biên giới mỏ: hào trong, hào ngoài và hào h n h p

- Theo ñộ dốc của hào: hào nằm ngang, hào dốc xiên, hào dốc ñứng

- Theo số tầng mà hào phục vụ: hào chung, hào nhóm, hào riêng

  riêng: M i một tầng có hào riêng của mình, ñộc lập với các hào khác và có lối

lên mặt ñất riêng (nó có thể ñặt trong hoặc ngoài mỏ) Sử dụng ở các mỏ không sâu lắm nhưng khối l ng vận chuyển t các tầng lớn, trong ñiều kiện phức tạp, bãi thải phân tán

Hào nhóm: Nó phục vụ cho một nhóm tầng Trên mỏ lộ thiên chúng ta thường gặp

loại hào nhóm Nó ñảm bảo công tác vận tải chắc chắn, tách t ng luồng hàng ñất ñá và khoáng sản riêng biệt, ñảm bảo vận chuyển hết khối l ng ra khỏi mỏ (trong khi khối l ng ñào hào không lớn lắm)

Hào chung: Mở vỉa hào chung là khi tất cả các tầng của mỏ ñ c mở bằng một hệ thống hào, tất cả khối l ng mỏ ñ c vận chuyển qua hệ thống hào này và chỉ có 1 lối duy nhất lên mặt ñất Nó ñ c sử dụng cho các mỏ không sâu, có tải l ng mỏ không lớn ñ c tập chung vận chuyển trên một ñường hào chung, tiết kiệm ñ c khối l ng ñào hào

- Theo thời gian phục vụ của hào:

+ Hào cố ñịnh: hào ñ c bố trí trên bờ không công tác của mỏ

+ Hào tạm thời: hào ñ c bố trí trên các tầng ñang công tác của bờ công tác

+ Hào bán cố ñịnh: hào ñ c bố trí trên tầng tạm d ng công tác trên bờ công tác

4 Khái ni m v sơ ñồ và hệ thống mở vỉa

- Sơ ñồ mở vỉa là t ng h p tất cả các hào mở vỉa ñảm bảo sự giao thông liên lạc giữa các tầng công tác với các công trình tiếp nhận, chuyển tải trong mỏ và trên mặt ñất trong một thời kỳ xác ñịnh

- Sơ ñồ mở vỉa ñược ñặc trưng bởi:

+ Loại hào mở vỉa (hào ra vào mỏ, hào dốc lên xuống giữa các tầng, các hào phụ và hào chuẩn bị)

+ Số lượng hào

+ Vị trí của hào trong không gian ứng với vị trí nhất ñịnh của công trình mỏ Trong trường hợp tổng quát một sơ ñồ mở vỉa ñược hình thành trong một thời gian nào ñấy của ñời mỏ và nó thực hi n một phương pháp hoặc phối hợp các phương pháp mở vỉa nhất ñịnh ñối với giai ñoạn ñó trong ñiều ki n ñịa chất mỏ cụ thể

- Vi c thay ñổi sơ ñồ mở vỉa bao gồm:

+ Công tác ñào hào nghiêng ở các tầng dưới ñó

+ Tăng hoặc giảm số hào mở vỉa trên tầng

+ Đào các hào mới thay cho các hào cũ tạo nên các hào mở vỉa kiểu khác ñể thay ñổi hình thức vận tải,…

- H thống mở vỉa là trình tự hình thành và thay ñổi (phát triển) các sơ ñồ mở vỉa trong suốt ñời mỏ ñảm bảo mở vỉa các tầng công tác ñến chiều sâu cuối cùng của mỏ

Hệ thống mở vỉa ñ c ñặc trưng cho:

+ Việc áp dụng một phương pháp mở vỉa

+ Hoặc phối h p một số phương pháp mở vỉa các tầng công tác trong không gian của mỏ trong thời kỳ khai thác khoáng sản nói chung

III.2 CÁC THÔNG SỐ CỦA TUYẾN ĐƯỜNG HÀO MỞ VỈA

Vị trí của tuyến ñường hào mở vỉa trong không gian xác ñịnh:

+ Bình ñồ: tức là bởi hình chiếu bằng

+ Mặt cắt dọc của tuyến ñường: tức hình chiếu ñứng của tuyến

- Xác ñịnh tuyến ñường vận chuyển là xác ñịnh bình ñồ và trắc ñồ dọc của tuyến + Tuyến hào ngoài ñ c ñào t mặt ñất ñến tầng mở vỉa (ED)

+ Tuyến hào trong ñ c ñào dọc theo bờ mỏ (DG, GV, VB, BA) hình 3.1

H×nh 3.1 TuyÕn ®−êng hµo c¬ b¶n

- Tiết diện ngang của hào:

+ Hình thang (gọi là hào hoàn chỉnh);

+ Hình tam giác (gọi là hào bán hoàn chỉnh);

+ Nửa hình thang, nửa tam giác (gọi là hào dạng trung gian) tuỳ theo ñiều ki n ñịa hình mà hào ñi qua

+ Chiều cao hào phụ thuộc vào ñiều kiện ñịa hình tại khu vực hào ñi qua

+ Chiều dài hào phụ thuộc ñộ chênh cao giữa ñiểm ñầu với ñiểm cuối tuyến hào và ñộ dốc dọc của hào

LHlt

d

c d

i



 −

, m

Chiều dài thực tế của tuyến hào bao giờ cũng lớn hơn chiều dài hào theo lý thuyết do

sự kéo dài ñường bởi các ñoạn có ñộ dốc giảm của các ñoạn ñường cong và ñoạn tiếp giáp giữa tuyến hào với tầng công tác

Do vậy chiều dài hào thực tế LHtt LHlt Kd với Kd – hệ số kéo dài tuyến hào (Kd 1,1 ÷ 1,6)

2

3

h h h H

H×nh 3.2 C¸c h×nh thøc tiÕp gi¸p cña tuyÕn ®−êng víi tÇng c«ng t¸c

ạng của tuyến hào

Dạng của tuyến hào có thể là ñơn giản hoặc phức tạp

+ Đơn giản: Nếu chiều dài hào thực tế không v t quá chiều dài của mỏ theo phương thì tuyến ñường hào ñó nằm toàn bộ trên một bờ mỏ, hay tuyến ñường không bị chuyển hướng trên suốt chiều dài

+ Hào phức tạp: Nếu chiều dài hào thực tế v t quá chiều dài của mỏ theo ñường phương hay tuyến ñường hào chuyển hướng thì:

Có thể bố trí hào nằm trên một bờ mỏ nhưng i hướng ít nhất 2 lần (dạng l n vòng) hoặc nằm trên tất cả các bờ mỏ và i chiều liên tục (dạng xoắn ốc)

- Tuyến hào cố ñịnh bố trí ngoài mỏ hoặc trong mỏ khi nằm trên bờ không công tác, tuyến hào bán cố ñịnh bố trí trên các khu vực tạm d ng công tác, tuyến hào tạm thời bố trí trên khu vực ñang khai thác của bờ công tác

- Hào mở vỉa nên xuất phát t ch thấp nhất của ñầu mỏ ñể giảm khối l ng xây dựng mỏ

III.3 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO HÀO

1 Khối lượng hào cơ bản

Khối l ng hào cơ bản tính vào khối l ng xây dựng cơ bản, bao gồm khối l ng của

hệ thống hào ngoài, hào trong ñể tạo nên tuyến công tác ñầu tiên

Đối với hào có ñộ dốc không lớn lắm:

+ Khối l ng hào hoàn chỉnh ñ c tính theo biểu thức:

2  c α





, m 3 ; Trong ñó:

H – chiều sâu cuối cùng của hào,m ;

B – chiều rộng ñáy hào, m ;

α - góc dốc sườn hào, ñộ;

i - ñộc dốc của hào, ñơn vị

+ Đối với hào bán hoàn chỉnh:

2 2

2

1 1 ) sin(

2

sin sin

γγ

α

γα

γ - góc nghiêng sườn núi, ñộ

Hào bán hoàn chỉnh ñ c ñào trên sườn núi hay trên bờ mỏ

- Trong ñiều kiện ñịa hình phức tạp và tuyến hào cong trong bình ñồ ñể tính khối

++

 L

Trong ñó:

S1, S2, , Sn – diện tích các mặt cắt kề nhau, m 2 ; L1, L2, , Ln-1 – khoảng cách tác dụng giữa các mặt cắt kề nhau,m

Mật ñộ cắt càng dày thì ñộ chính xác càng cao

2 Khối lượng hào chuẩn bị

Hào hay hố chuẩn bị ñược ñào cho mỗi tầng ñể tạo nên tuyến công tác ñầu tiên cho tầng ñó, thường nó là tiếp tục của hào nghiêng mở tầng

+ Độ dốc: Hào chuẩn bị có ñộ dốc không lớn chỉ cần ñủ ñể thoát nước

+ Tiết diện ngang của hào chuẩn bị:

Hình thang: khi mỏ khai thác xuống sâu Công trình mỏ ñược phát triển bắt ñầu từ hào chuẩn bị theo một bờ hoặc 2 bờ tới biên giới mỏ

Hình tam giác: Khi mỏ có dạng ñồi núi + Chiều rộng ñáy hào chuẩn bị:

phải ñủ ñể các phương ti n vận tải chạy an toàn

bố trí các thiết bị ñào hào, ñảm bảo khả năng làm vi c bình thường của máy xúc khi xúc bốc giải khấu ñầu tiên của tầng

+ Góc dốc của sườn hào chuẩn bị: thường bằng góc dốc sườn tầng công tác, sườn hào chuẩn bị trùng với biên giới kết thúc của mỏ có góc dốc ñảm bảo ñộ n ñịnh lâu dài của bờ

mỏ

- Khối l ng hào chuẩn bị:

+ Hào dạng hình thang tính theo biểu thức:

cb ( B + H ctgα)HL, m 3 ; Trong ñó:

L – chiều dài hào, m

+ Hào dạng hình tam giác:

cb

) sin(

2

sin sin 2

γα

γα

−

!

, m 3

CHƯƠNG IV

H THỐNG KHAI THÁC MỎ LỘ THIÊN IV.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG KHAI THÁC

1 Khái niệm HTKT

Hệ thống khai thác (HTKT) của một mỏ lộ thiên ñ c ñặc trưng bởi t ng h p các công trình mỏ như ñường hào, các tầng công tác,…, trình tự tiến hành các công tác chuẩn bị, bóc ñá và khai thác quặng…

- " #$ # MLT là trình tự hoàn thành công tác khai thác mỏ lộ thiên trong giới hạn một khai trường hay một khu vực của nó Hệ thống ñó c%n ñảm bảo cho MLT hoạt ñộng ñược an toàn, kinh tế, ñảm bảo sản lượng theo yêu c%u, thu hồi tới mức tối ña tài nguyên trong lòng

ñất, bảo vệ lòng ñất và môi trường xung quanh

- HTKT MLT có quan h chặt chẽ với ĐBTB

+ Nếu nói HTKT là trình tự hoàn thành công tác khai thác mỏ thì ĐBTB là công cụ

ñể hoàn thành công tác ñó

+ Mối liên quan giữa HTKT và ĐBTB sử dụng thể hiện ở sự phù h p giữa các thông

số của HTKT (chiều cao, chiều rộng của tầng công tác, chiều rộng tầng vận chuyển, ñộ dốc ñường hào, chiều dài tuyến công tác, chiều dài tuyến công tác,…) với các thông số làm việc của thiết bị sử dụng

Trong trường h p t ng quát, công tác mỏ bao gồm công tác khai thác, bóc ñá và công tác chuẩn bị

- HTKT có vận chuyển: Đất ñá thải ñược vận tải ra bãi thải bằng thiết bị vận tải như ô

tô, ñường sắt, băng chuyền vào bãi thải trong hay ra bãi thải ngoài

- HTKT h n h p: Đất ñá ở các tầng trên ñ c ñưa ra bãi thải ngoài hoặc vào bãi thải trong bằng các thiết bị vận tải còn ñất ñá ở các tầng dưới ñ c ñưa vào bãi thải trong trực tiếp bằng máy xúc hoặc cầu thải ñá Hoặc phối h p các HTKT trên với nhau

+ Thường gặp khi khai thác các vỉa nằm ngang và dốc thoải

+ Đối với nhóm HTKT này thì sau khi kết thúc công tác XDM, việc mở vỉa và chuẩn

bị cho tầng mới là không cần thiết, lúc này HTKT ñ c ñặc trưng chỉ bằng trình tự hoàn thành công tác bóc ñá và khai thác Công tác chuẩn bị tiếp theo chỉ có thể tiến hành khi cải tạo mỏ

: Nhóm HTKT xuống sâu: bao gồm những HTKT ñặc trưng bằng trình

tự hoàn thành công tác bóc ñá, khai thác và công tác chuẩn bị

+ Thường gặp khi khai thác các vỉa dốc xiên và dốc ñứng

+ Đối với nhóm HTKT này, công tác chuẩn bị ñược tiến hành trong thời kỳ XDM cũng như trong thời kỳ khai thác bình thường Công tác chuẩn bị trong thời kỳ khai thác bình thường bao gồm vi c mở vỉa và cắt tầng mới

Trong mỗi nhóm, theo hướng dịch chuyển của tuyến công tác trong bình ñồ người ta chia ra thành các HTKT sau:

+ HTKT dọc một hoặc hai bờ công tác, trong ñó tuyến bóc ñá và khai thác dịch chuyển song song với trục dài của khai trường

+ HTKT ngang một hoặc hai bờ công tác trong ñó tuyến bóc ñá và tuyến khai thác dịch chuyển song song với trục ngắn của khai trường

+ HTKT vành khuyên, trong ñó ñới công tác bao trùm tất cả các bờ mỏ theo chu vi của mỏ và việc khai thác ñ c tiến hành bằng những dải vành khuyên t trung tâm ñến biên giới của khai trường hoặc ng c lại

+ HTKT rẻ quạt, trong ñó tuyến bóc ñá và tuyến khai thác dịch chuyển theo hình cánh quạt với một tâm quay hay nhiều tâm quay

Trong tất cả các phương án HTKT, vị trí bãi thải có ý nghĩa rất quan trọng Vị trí của bãi thải xác ñịnh hướng vận chuyển của ñá bóc

Nội dung của công tác thiết kế HTKT là chọn HTKT và ĐBTB sử dụng trên cơ sở lập luận khoa học và so sánh các chỉ tiêu kinh tế của các phương án, tính toán các yếu tố của HTKT (chiều cao tầng, chiều rộng mặt tầng công tác, chiều dài luồng xúc h p lý,…) và các thông số chủ yếu của MLT (kích thước khai trường, góc nghiêng bờ mỏ)

IV.2 CÁC THÔNG SỐ CỦA HTKT

1 Chiều cao tầng, , m

ều cao của tầng một trong g số quan trọng của HTKT

- Điều ki n xác ñịnh chiều cao tầng ñược coi là hợp lý khi ñảm bảo:

+ An toàn trong công tác mỏ

+ Năng suất cao của thiết bị

+ Tốc ñộ xuống sâu của mỏ

+ Thời gian và khối l ng XDM

+ T ng chiều dài tuyến công tác, chiều dài ñường vận tải, Khi qui ñịnh chiều cao tầng, người ta căn cứ vào yếu tố an toàn là yếu tố quan trọng nhất

- Chiều cao tầng khi khai thác các vỉa nằm ngang và dốc thoải thường căn cứ vào chiều cao lớp ñất phủ cũng như chiều dày các lớp ñá kẹp Khi khai thác các vỉa dốc xiên và dốc ñứng, chiều cao tầng ñược qui ñịnh theo các chỉ tiêu tổn thất và làm nghèo quặng, sản lượng mỏ yêu cầu

- Theo ñiều ki n an toàn,

+ Khi xúc ñất ñá mềm không cần phá vỡ bằng nổ mìn, chiều cao tầng không ñược vượt quá chiều cao xúc lớn nhất của máy xúc

+ Khi xúc ñất ñá cứng và cứng vừa ñã ñược làm tơi, nhìn chung chiều cao tầng có thể tới 1,5 chiều cao xúc lớn nhất của máy xúc, tuy nhiên còn phụ thuộc vào chất lượng ñập vỡ ñất ñá

- Theo ñiều ki n ñảm bảo năng suất của thiết bị xúc bốc thì chiều cao tầng không

ñ c nhỏ hơn 2/3 chiều cao trục tựa tay gầu của máy xúc

-Theo ñiều kiện thiết bị sử dụng và tính chất cơ lý của ñất ñá thì chiều cao tầng có thể xác ñịnh theo công thức:

H = 0,7 a & ( & ) (α b)

bα

−+ sin 1

sin sin '' '

r '

, m Trong ñó:

a = 0,8(Rx+Rd) – chiều rộng của ñống ñá sau khi n mìn,m;

Rx, Rd – bán kính xúc và bán kính dỡ của máy xúc,m;

α , - góc nghiêng sườn tầng và sườn ñống ñá nổ mìn, ñộ;

Kr – hệ số nở rời của ñất ñá n mìn;

85 , 0 , 0

¦

; , 0 55 , 0

Hd – chiều cao dỡ hàng của máy xúc,m;

Ho – chiều cao từ mặt ñất tới mép thùng xe ô tô,m;

E – khoảng cách cần thiết t mép thùng xe tới ñáy gầu xúc khi dỡ hàng, e = 0,5 ÷ 0,7m

2 Chi u r ng mặt tầng công tác, ct , m

- Chiều rộng nhỏ nhất của mặt tầng công tác phải ñảm bảo:

+ Điều ki n hoạt ñộng dễ dàng cho các thiết bị xúc bốc và vận chuyển sử dụng + Phải ñủ ñể chứa ñống ñá n mìn

+ Phải ñủ giải ñất ñể bố trí ñường vận tải, ñường ñiện và các khoảng cách an toàn cần thiết

- Trong trường h p t ng quát, chiều rộng mặt tầng công tác tối thiểu ñ c xác ñịnh theo công thức:

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

Trong ñó:

A - chiều rộng khoảnh khai thác, m;

X - chiều rộng phần mở rộng chân ñống ñá sau khi n mìn, m;

A + X = Bñ - chiều rộng ñống ñá n mìn, m ; C1,, C2 - khoảng cách an toàn tính t chân ñống ñá ñến mép trong của ñường vận tải và t mép ngoài ñường vận tải tới mép sụt lở tự nhiên của tầng, m;

T- chiều rộng dải vận tải, m ;

Z - chiều rộng ñai tr t lở tự nhiên của tầng, m