Bài giảng cơ sở khai thác mỏ lộ thiên ( combo full slides 8 chương )

Bài giảng cơ sở khai thác mỏ lộ thiên ( combo full slides 8 chương ) Bài giảng cơ sở khai thác mỏ lộ thiên ( combo full slides 8 chương ) Bài giảng cơ sở khai thác mỏ lộ thiên ( combo full slides 8 chương ) Bài giảng cơ sở khai thác mỏ lộ thiên ( combo full slides 8 chương ) Bài giảng cơ sở khai thác mỏ lộ thiên ( combo full slides 8 chương ) Bài giảng cơ sở khai thác mỏ lộ thiên ( combo full slides 8 chương ) Bài giảng cơ sở khai thác mỏ lộ thiên ( combo full slides 8 chương ) Bài giảng cơ sở khai thác mỏ lộ thiên ( combo full slides 8 chương )

Trang 1

BÀI GIẢNG

CƠ SỞ KHAI THÁC MỎ LỘ THIÊN

Trang 3

MỤC TIÊU

Học phần giới thiệu tóm tắt các nội dung cơ bản trong khai thác mỏ bằng phương pháp lộ thiên dành cho sinh viên ngoại ngành bao gồm: các khái niệm chung về khai thác mỏ lộ thiên, biên giới mỏ lộ thiên; các công tác mở vỉa, hệ thống khai thác và các khâu dây chuyền công nghệ chính trên mỏ lộ thiên

Trang 4

BÀI GIẢNG

CHƯƠNG 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHAI THÁC MỎ LỘ THIÊN

Trang 5

MỘT SỐ VIDEOVỀ KHAI THÁC LỘ THIÊN

1 Giới thiệu chung về mỏ lộ thiên

Trang 6

Chương 1 Khái niệm chung về KTLT

1.1 Các loại hình khai thác mỏ

Trang 7

Khai thác phương pháp KTLT

• Lịch sử phát triển lâu đời

• Khai thác các vỉa khoáng sản

vùi lấp không sâu dưới mặt

đất.

• Thu hồi khoáng sản bằng

những công trình mỏ đào

trực tiếp từ mặt đất.

Trang 8

Khai thác phương pháp Hầm lò

• Khai thác các vỉa khoáng sản vùi lấp sâu dưới mặt đất.

• Thu hồi khoáng sản bằng những đường lò , giếng đứng, giếng nghiêng đào sâu vào lòng đất.

Trang 9

Khai thác bằng năng lượng sức nước

• Lợi dụng áp lực của nước để tách phá và vận chuyển.

• Thu hồi khoáng sản có ích rời rạc, dạng kết hạch như (cát sỏi, titan, sắt, mangan… và dạng hòa tan như muối natri, magie và nhiều khoáng sản quí khác trên cạn, đáy biển và đại dương.

Trang 10

Khai thác bằng lỗ khoan

• Khi mà phương pháp khai thác lộ thiên và hầm lò không thể ápdụng khai thác khoáng sản nằm sâu trong long đất

• Thu hồi khoáng sản có ích thông qua lỗ khoang như: dầu khí,

mỏ khí đốt, nước sạch, muối mỏ, than, lưu huỳnh và một sốkhoáng sản kim loại khác bằng phương pháp hóa lỏng khoángsản

Trang 11

1.2 Khái niệm chung về khai thác mỏ lộ thiên

Trang 12

Chương 1 Khỏi niệm chung về KTLT

1.2 Khỏi niệm chung về khai thỏc mỏ lộ thiờn

1. Định nghĩa về mỏ lộ thiên:

✓ Phương diện kỹ thuật: Để tiến hành khai thác khoáng sản

bằng phơng pháp lộ thiên, từ mặt đất ở ngoài hoặc ở trong biên giới mỏ ngời ta đào các hào và các công trình mỏ cần thiết phục

vụ mục đích lấy khoáng sản và đá bóc từ lòng đất đồng thời vận chuyển chúng đến kho chứa hoặc bãi thải Tổng hợp các hào hố

và các công trình đó được gọi là mỏ lộ thiên

✓ Phương diện hành chính: Mỏ lộ thiên là một đơn vị hành chính,

đơn vị kinh doanh độc lập, chịu trách nhiệm khai thác một phần hay toàn bộ khoáng sàng bằng phương pháp lộ thiên

Trang 13

1.2 Khỏi niệm chung về khai thỏc mỏ lộ thiờn

1

4 5

6

7 8

9 10

Sơ đồ tổng quát của một mỏ lộ thiên 1- Khai tr ường MLT; 2 – Hệ thống đường hào cơ bản; 3 – Ga (vận tải);

4 – Khu chứa khoáng sản có ích; 5 – Xưởng cơ khí; 6 – Bãi thải đất đá;

7 – Nhà máy (x ưởng tuyển); 8 – Biên giới đất đai của mỏ; 9 – Mặt bằng sân công

nghiệp; 10 – Biên giới MLT.

Trang 14

Trang 15

Trang 17

a Thành phần thông số cơ bản mỏ lộ thiên

Thành phần thông số cơ bản mỏ lộ thiên

Bờ công tác

Bờ không công tác

Biên giới bề mặt

mỏ

Trang 18

-Tầng là quá trình khai thác lộ thiên được tiến hành từ trên xuốngdưới theo từng lớp, lớp trên vượt trước lớp dưới 1 khoảng nhất định,tạo thành dạng bậc thang, mỗi bậc thang như vậy gọi là một tầng

Trang 19

- Phân loại: có 2 loại tầng:

➢ Tầng công tác: tầng trên đó có tiến hành công tác khai thác và bóc đá, 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 trợ khác, do đó mặt tầng công tác phải đủ rộng.

➢ Tầng không công tác: tầng trên đó không tiến hành công tác khai thác và bóc đá, tuỳ vào chức năng nhiệm vụ của từng tầng mà người ta gọi là đai vận tải, đai bảo

vệ, đai dọn sạch.

Trang 20

Trang 21

Trang 22

1.3 Cỏc loại khoỏng sản khai thỏc bằng phương phỏp lộ thiờn

➢ Theo điều kiện địa hỡnh mặt đất

- Mỏ cú điều kiện địa hỡnh bằng phẳng.

- Mỏ cú điều kiện địa hỡnh sườn dốc.

- Mỏ cú điều kiện địa hỡnh đỉnh nỳi.

- Mỏ cú điều kiện địa hỡnh dồi nỳi mấp mụ.

➢ Theo vị trớ tương đối giữa mặt đất với thõn quặng

- Mỏ cú thõn quặng lộ ra trờn mặt đất.

- Mỏ cú thõn quặng bị vựi lấp nụng.

- Mỏ cú thõn quặng bị vựi lấp sõu.

➢ Theo góc cắm của khoáng sàng

-Mỏ có thân quặng nằm ngang và dốc thoải khi góc cắm nhỏ hơn 80-100) -Mỏ có thân quặng dốc nghiêng (góc cắm từ 10 0  25 -30 0 ).

-Mỏ có thân quặng dốc đứng (góc cắm ≥ 250  30 0 ).

Trang 23

1.3 Các loại khoáng sản khai thác bằng phương pháp lộ thiên

➢ Theo chiều 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 từ 3 tầng hoặc nhiều phân tầng.

➢ Theo hình dáng thân quặng

- Mỏ có thân quặng dạng ổ (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).

Trang 24

➢ Theo cấu tạo

- Mỏ có cấu tạo đơn giản (thân quặng đồng nhất, không có đá kẹp xen lẫn).

- Mỏ có cấu tạo phức tạp (thân quặng gồm nhiều loại có chất lượng khác nhau hoặc có đá kẹp xen kẽ 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 liệu xây dựng (đá vôi, đá granit, đất sét, cát sỏi, )

Trang 25

- Mỏ nguyên liệu luyện kim (đá vôi, đôlômit, grafit, đất chịu lửa, cao lanh, )

- Mỏ nguyên liệu công nghiệp (barit, nguyên liệu cách điện và quang học, kim cương, mica, )

-Mỏ nguyên liệu cho công nghiệp hoá học và thực phẩm (phôtphorit, apatit, lưu huỳnh, pirit, muối khoáng vật,

- Mỏ nhiên liệu: than bùn, than đá, than nâu, diệp thạch cháy,

Trang 26

1.4 Sơ đồ công nghệ và phương tiện cơ giới hóa

Trang 27

Trang 28

1.5 Các giai đoạn phát triển mỏ lộ thiên

Các giai đoạn phát triển mỏ lộ thiên

Xây dựng

cơ bản Đưa mỏ vào sản

xuất

Đạt sản lượng thiết kế

Đóng cửa

và hoàn nguyên

Trang 29

Trang 30

1.7 Ưu nhược điểm của Phương pháp khai thác lộ

Trang 31

1.7 Ưu nhược điểm của Phương pháp khai thác lộ

➢ Ưu điểm

- An toàn lao động cao và điều kiện sản xuất tốt do không gian khaithác rộng

-Năng suất lao động trong các mỏ lộ thiên cao hơn

-Thời gian xây dựng mỏ lộ thiên nhỏ hơn thời gian xây dựng mỏ hầm

lò có cùng công suất - Dễ dàng tiến hành khai thác chọn lọc

-Được phép khai thác những khoáng sản mà phương pháp KTHLkhông được phép khai thác (mỏ có khí và bụi nổ, khí độc )

➢ Nhược điểm

- Phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và thời tiết

- Khó khăn trong việc bố trí bãi thải để chứa đất đá bóc của mỏ

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

Trang 32

1.8 Khoáng sản có ích

KSCI là những khoáng chất và đất đá thu hồi được trong quá trìnhkhai thác mỏ lộ thiên, được sử dụng một cách trực tiếp hoặc gián tiếpqua quá trình gia công chế biến, phục vụ cho các mục đích khác nhaunhư công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, NCKH, quốc phòng

Sự phân biệt giữa khoáng sản và đất bóc (đá thải) chỉ là tương đối.Với sự tiến bộ của công nghệ khai thác và chế biến nhiều loại đất đábóc bắt đầu được sử dụng như khoáng sản và số lượng này ngày càngtăng

Phân loại

+ Khoáng sản kim loại

+ Khoáng sản phi kim loại

+ Khoáng sản nhiên liệu

Trang 33

1.8 Khoáng sản có ích

KSCI là những khoáng chất và đất đá thu hồi được trong quá trìnhkhai thác mỏ lộ thiên, được sử dụng một cách trực tiếp hoặc gián tiếpqua quá trình gia công chế biến, phục vụ cho các mục đích khác nhaunhư công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, NCKH, quốc phòng

Sự phân biệt giữa khoáng sản và đất bóc (đá thải) chỉ là tương đối.Với sự tiến bộ của công nghệ khai thác và chế biến nhiều loại đất đábóc bắt đầu được sử dụng như khoáng sản và số lượng này ngày càngtăng

Phân loại

+ Khoáng sản kim loại

+ Khoáng sản phi kim loại

+ Khoáng sản nhiên liệu

Trang 34

1.9 Đất đá mỏ

Những khoáng chất và đất đá thu hồi được trong quá trình khaithác mà không phải là KSCI thì gọi là đất đá mỏ

Theo đặc tính công nghệ:

- Nhóm 1: Đất đá cứng và cứng vừa (ở trạng thái tự nhiên);

- Nhóm 2: Đất đá tơi vụn (thành tạo từ nhóm trên do đập vỡ nhân tạo

hoặc tự nhiên);

- Nhóm 3: Đất đá đặc xít, mềm và bở rời.

Trang 35

1.10 Ôn tập chương 1

Trang 36

BÀI GIẢNG

CHƯƠNG 2 BIÊN GIỚI MỎ LỘ THIÊN

Trang 37

Chương 2 Biên giới mỏ lộ thiên

Trang 38

2.1 Khái niệm biên giới mỏ

- Khái niệm: Biên giới mỏ là không gian giới hạn mỏ lộ thiên đảm bảokhai thác trong giới hạn biên giới đảm bảo kĩ thuật và kinh tế chophép

- Việc khai thác KSCI có thể tiến hành bằng:

+ Phương pháp khai thác lộ thiên

+ Phương pháp khai thác hầm lò

+ Phương pháp phối hợp cả lộ thiên và hầm lò

- Phân loại biên giới mỏ Lộ thiên:

+ Biên giới theo điều kiện tự nhiên

+ Biên giới theo điều kiện kỹ thuật

+ Biên giới theo điều kiện kinh tế

Trang 39

2.2 Hệ số bóc đất đá

a Khái niệm: Tỷ số giữa khối lượng đất đá bóc với khối lượng khoángsản thu hồi được tương ứng khi khai thác gọi là hệ số bóc đất đá(HSB), kí hiệu là K

K = V/Q (m3/m3, t/t, m3/t);

- Ý nghĩa hệ số bóc:

+ Giá trị HSB thể hiện mức độ thuận lợi hay khó khăn về điều kiện tựnhiên, thể hiện trình độ khoa học kỹ thuật của ngành công nghệ mỏ.+ HSB là cơ sở để so sánh- đánh giá kinh tế trong KTLT, là cơ sở đểxác định biên giới mỏ, lập lịch khai thác dài và ngắn hạn cho mỏ cũngnhư để xây dựng kế hoạch giá thành cho mỏ trong từng giai đoạn sảnxuất kinh doanh

Trang 40

Trang 41

V Q

t

c

HSB trung bình là tỷ số giữa khối

lượng đất đá phải bóc với khối lượng

khoáng sản khai thác được trong toàn

bộ phạm vi biên giới mỏ lộ thiên

- KTB = V/Q , m3/m3;

- Ý nghĩa của HSB trung bình:

+ Làm chỉ tiêu đánh giá tổng quát khả năng kinh tế

+ Phản ánh mức độ thuận lợi hay khó khăn về điều kiện tự nhiên củakhoáng sàng

+ Làm chỉ tiêu so sánh khi xác định BGM

Trang 42

a Phân loại hệ số bóc

- Hệ số bóc biên giới, Kbg:

HSB biên giới là tỷ số giữa số gia khối lượng

đất bóc với số gia khối lượng khoáng sản

tương ứng thu hồi được khi mở rộng biên

giới của mỏ trên một khoảng cách không

gian nào đó

- Kbg = V/Q , m3/m3;

- Ý nghĩa của HSB biên giới:

+ Chỉ tiêu so sánh kinh tế- kĩ thuật khi tiến hành cải tạo mỏ, mở rộngbiên giới khai thác

Trang 43

- Hệ số bóc thời gian, Kt:

HSB thời gian là tỷ số giữa số gia khối

lượng đất bóc với số gia khối lượng quặng

tương ứng khai thác được do sự phát triển

của bờ công tác trên một khoảng cách thời

gian (hoặc không gian) nào đó

- KT = Vt/Qt , m3/m3;

- Ý nghĩa của HSB thời gian:

+ Chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá kinh tế của mỏ lộ thiên qua các thời kì sản xuất

+ Chỉ tiêu so sánh khi xác định BGM cho khoáng sàng có vỉa dốc nghiêng

Trang 44

- Hệ số bóc sản xuất, Ksx:

Là tỷ số giữa khối lượng đất đá phải bóc và

khối lượng quặng tương ứng khai thác

được trong một giai đoạn sản xuất nào đó

Trang 45

- Hệ số bóc ban đầu, Ko:

tỷ số giữa khối lượng đất đá bóc trong thời

kỳ XDCB với khối lượng khoáng sản khai

thác được trong toàn bộ phạm vi biên giới

mỏ

- KO = Vo/Q , m3/m3;

- Ý nghĩa của HSB ban đầu:

+ Phản ánh mức độ thuận lợi hay khó khăn của việc mở vỉa khoáng sàng, khối lượng XDCB.

+ HSB ban đầu cũng được dùng làm chỉ tiêu so sánh khi xác định biên giới mỏ



Trang 46

- Kgh = Vmax/Q , m3/m3 ;

- Ý nghĩa của HSB giới hạn:

+ Chỉ tiêu so sánh khi xác định biên giới mỏ

Phụ thuộc vào điều kiện kinh tế và kỹ thuật cụ thể của từng từng vùng mỏ,

từng loại khoáng sản và từng thời gian

CK = a + KSX.b ≤ GCP

Trong đó: CK- giá thành quặng khai thác lộ thiên, đ/T; GCP- giá thành cho phép của loại khoáng sản được thiết kế khai thác, đ/m 3 ; a- giá thành riêng cho khâu khai thác khoáng sản, đ/m 3

(không kể bóc đá); b – giá thành bóc đất đá, đ/m 3

Trang 47

2.3 Nguyên tắc xác định biên giới mỏ

5 KTB≤ KGH  KBG

6 KTB  KGH  KBG và KGH  KT

Trang 48

➢ Trình tự xác định biên giới mỏ lộ thiên

1 Trên cơ sở tính chất cơ lý của đất đá, cấu tạo địa chất và địa chấtthủy văn của khoáng sàng, chọn góc nghiêng bờ dừng theo điều kiện

Trang 49

➢ Xác định biên giới mỏ theo nguyên tắc Kbg  Kgh

Phương pháp giải tích

Chiều sâu cuối cùng được xác định theo biểu thức:

Trong đó: M – chiều dày nằm ngang của vỉa, m; m – chiều dày nằm ngang của các lớp đá kẹp cần bóc tách riêng, m; - góc nghiêng bờ dừng phía vách và trụ vỉa, độ.

Trang 50

➢ Xác định biên giới mỏ theo nguyên tắc Kbg  Kgh

Phương pháp đồ thị

- Trên mặt cắt ngang đặc trưng, kẻ các đường song song nằm ngang

- Kẻ các đường xiên biểu thị bờ dừng phía vách và trụ vỉa với góc bờ

mỏ đã chọn cho tới khi gặp mặt đất

- Tiến hành đo diện tích khoáng sản và đá bóc tương ứng nằm giữa 2 vịtrí bờ mỏ liên tiếp đối với tất cả các tầng và xác định hệ số bóc biêngiới KBG

- Vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ giữa hệ số bóc giới hạn (không đổi) và hệ

số bóc biên giới (thay đổi theo chiều sâu khai thác) theo các kết quả tínhtoán trên Hoành độ của giao điểm 2 đường biểu diễn là độ sâu của mỏcần xác định trên mặt cắt đó

Trang 51

➢ Xác định biên giới mỏ theo nguyên tắc Kt  Kgh

Trang 52

➢ Xác định biên giới mỏ theo nguyên tắc Kt Kgh

Phương pháp đồ thị

1 Căn cứ vào phương pháp mở vỉa đó chọn bố trớ hào chuẩn bị trờn cỏc tầng.

2 Từ mép đáy hào chuẩn bị trên các tầng, kẻ các đường xiên biểu thị bờ công tác với góc nghiêng (so với đường nằm ngang) cho tới khi gặp đường mặt đất.

3 Đo khối lượng đất đá phải bóc, khối lượng quặng tương ứng trên các tầng và xác định Kt.

4 Vẽ biểu đồ mối quan hệ giữa HSBGH không đổi và HSBTG thay đổi với chiều sâu khai thác Hoành độ của giao điểm 2 đường biểu diễn KGH và Kt là độ sâu “thời gian” (Ht) của mỏ.

5 Từ độ sâu Ht vẽ các đường xiên biểu thị bờ công tác phớa vỏch và phớa trụ Từ

mép trên của bờ công tác (điểm A và điểm B) vẽ các đường xiên biểu thị bờ dừng

phía vách và phía trụ với góc nghiêng

Định dạng
Số trang	178
Dung lượng	27,78 MB
File đính kèm	khai thác lộ thiên.zip (11 MB)