Do an TN : Phần chung: Thiết kế sơ bộ cho mỏ đá vôi trắng Bản Hạt. Phần chuyên đề: Lựa chọn hệ thống khai thác hợp lí cho mỏ đá vôi trắng Bản Hạt

PHẦN CHUNG: THIẾT KẾ SƠ BỘ CHO MỎ ĐÁ VÔI TRẮNG BẢN HẠT CHƯƠNG 1 TèNH HèNH CHUNG CỦA VÙNG MỎ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ CỦA KHOÁNG SÀNG 1.1.Tình hình chung của vùng mỏ 1.1.1. Vị trí địa lý: Mỏ đá vôi trắng Bản hạt thuộc xã Châu Tiến, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An. Mỏ nằm cách thị trấn Quỳ Hợp khoảng 25 km về phía tây. Khu mỏ được giới hạn bới các điểm góc có toạ độ như sau: Số thứ tự Tên điểm khống chế Toạ độ điểm khống chế X Y 1 A 2146454.39 539702.97 2 B 2146454.39 540075.02 3 C 2145981.87 540075.02 4 D 2145981.87 539702.97 Diện tích khu mỏ: 17,6 ha Chiều cao tính từ đường chân núi khu mỏ so với mặt nước biển là: 360 m 1.1.2. Giao thông: Hệ thống giao thông đường sắt: Từ Vinh và Hà Nội có thể đi Nghĩa Đàn theo đường sắt Bắc Nam, đến ga Cầu Giát thuộc huyện Quỳnh Lưu thì rẽ theo đường sắt đi Nghĩa Đàn. Từ Nghĩa Đàn đi đến mỏ 55 km bằng hệ thống giao thông đường bộ. Hệ thống giao thông đường bộ: Từ Vinh hay Hà Nội có thể đi đến mỏ theo quốc lộ 1 A đến ngã ba Yên Lý rẽ theo quốc lộ 48 khoảng 57 km gặp tỉnh lộ 532 đi theo tỉnh lộ 532 là đến mỏ. Toàn bộ đường đi từ Yên Lý đến cách mỏ khoảng 1,5 km đã được rải nhựa. Nhìn chung hệ thống giao thông trong vùng tương đối thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hoá. Hệ thống thông tin liên lạc: Tại bưu cục xã Châu Tiến nằm cách mỏ khoảng 3 km đã có địên thoại, Fax. 1.1.3. Khí hậu Khu vực Bắc Quỳ Hợp có đặc điểm khí hậu đặc trưng của Bắc Trung bộ, chịu ảnh hưởng của chế độ khí hậu nhiệt đới và chia làm hai mùa rõ rệt. Mùa khô: Bắt đầu từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc. Khí hậu khô lạnh, nhiệt độ trung bình 16 200C, cao nhất khoảng 25 – 270C, thường có mưa nhỏ, mưa phùn. Đây là thời gian thuận lợi cho công tác khai thác mỏ. Mùa mưa: Bắt đầu từ cuối tháng 5 đến cuối tháng 10, mùa này chịu ảnh hưởng của gió tây nam, khô, nóng (từ tháng 5 đến tháng 7), lượng mưa lớn tập trung vào tháng 7 và tháng 8 kéo theo lũ quét, lưu lượng mưa lớn nhất là 610 mm. Tổng lượng mưa trung bình năm từ 1194 1681 mm.

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

Lời nói đầu 10

Phần chung: 14

Thiết kế sơ bộ cho mỏ đá vôi trắng bản hạt 14

Chơng 1 14

TèNH HèNH chung CỦA vùng mỏ và đặc điểm địa chất MỎ CỦA khoáng sàng 14

1.1.Tình hình chung của vùng mỏ 14

1.1.1 Vị trí địa lý: 14

1.1.2 Giao thông: 14

1.1.3 Khí hậu 15

1.1.4 Dân c kinh tế 15

1.2 Đặc điểm về địa chất của khoáng sàng 15

1.2.1 Địa tầng khu mỏ: 15

1.2.2 Cấu kiến tạo khu mỏ: 16

1.2.3 Đặc điểm thành phần hoá học của đất đá: 17

1.2.4 Tính chất cơ lý của đất đá: 17

1.3 Điều kiện địa chất thuỷ văn 18

1.3.1 Nớc trên mặt: 18

1.3.2 Nớc dới đất: 18

1.4 Điều kiện địa chất công trình 18

1.5 Đặc điểm về địa hình: 19

1.6 Đá vôi trắng và các lĩnh vực sử dụng 19

1.6.1 Khái quát về đá vôi trắng 19

1.6.2 Các lĩnh vực sử dụng và yêu cầu công nghiệp đối với đá vôi trắng 20

1.7 Nhận xét 24

1.7.1 Ưu điểm 24

1.7.2 Nhợc điểm 24

Chơng 2 25

Những số liệu gốc dùng làm thiết kế 25

2.1 Danh mục các tiêu chuẩn, qui phạm đợc áp dụng trong tính toán và thiết kế 25

2.1.1 Thiết kế đờng trên mỏ 25

2.1.2 Thiết kế khai thác mỏ 25

2.2 Chế độ làm việc của mỏ 25

2.3 Chủng loại thiết bị sử dụng 26

2.3.1 Thiết bị khoan 26

2.3.2 Vật liệu nổ 26

2.3.3 Thiết bị xúc bốc 27

2.3.4 Thiết bị vận tải 27

2.3.5 Thiết bị chế biến 27

2.3.6 Cung cấp năng lợng và các thiết bị phụ trợ 27

Chơng 3 28

XÁC ĐỊNH BIấN GIỚI MỎ 28

3.1 Biờn giới mỏ 28

3.1.1 Khái niệm biên giới mỏ lộ thiên 28

3.2 Biên giới mỏ đá vôi trắng bản hạt 29

Trong đó biên giới khu mỏ đá vôi trắng của mỏ đợc giới hạn bởi 4 điểm góc có toạ độ theo hệ VN- 2000 múi chiếu 3 độ nh sau: 29

3.3 Trữ lợng khoáng sàng 30

3.3.1 Phơng pháp tính trữ lợng 30

3.3.2 Kết quả tính trữ lợng 30

3.3.3 Trữ lợng khai thác: 31

3.4 Sản lợng mỏ 32

3.5 Tuổi mỏ 32

Chơng 4 33

Thiết kế mở vỉa 33

4.1 Khái niệm mở vỉa 33

4.2 Nội dung và các yếu tố ảnh hởng của công tác mở vỉa 33

4.3 công tác mở vỉa 34

4.3.1 Vị trí đờng hào mở vỉa 34

4.4 phơng án mở vỉa: 34

4.4.1 Hình thức của tuyến đờng hào 35

4.5 Thiết kế tuyến đờng hào mở vỉa 35

4.5.1 Các thông số của tuyến đờng hào 35

4.5.2 Khối lợng công việc xây dựng đờng vận tải 40

4.6 Thiết kế tuyến đờng hào đa thiết bị lên bạt đỉnh núi tạo mặt bằng khai thác đầu tiên 41

4.6.1 Các thông số tuyến đờng di chuyển thiết bị 41

4.7 Tổ chức thi công đào hào 42

4.7.1 Phơng pháp đào hào 42

4.7.2 Các thông số khoan nổ mìn 42

4.8 Công tác bạt ngọn và tạo mặt bằng khai thác đầu tiên 47

4.8.1 Nhiệm vụ công tác bạt ngọn 47

4.8.2 Thi công bạt ngọn 47

4.8.3 Các thông số bạt ngọn 48

4.8.4 Khối lợng công tác bạt ngọn 49

4.8.5 Tạo mặt bằng khai thác đầu tiên đa mỏ khai thác đạt công suất thiết kế 49

4.9 Tính toán thiết bị xây dựng cơ bản 50

4.9.1 Máy khoan 50

4.9.2 Máy khí nén 51

4.9.3 Máy ủi 53

4.10 Thời gian xây dựng cơ bản 55

Chơng 5 56

Hệ thống khai thác và đồng bộ thiết bị 56

5.1 Hệ thống khai thác mỏ 56

5.1.1 Khái niệm chung 56

5.1.2 Lựa chọn hệ thống khai thác 57

5.2 Đồng bộ thiết bị 58

5.2.1 Phối hợp giữa thiết bị chuẩn bị đất đá và thiết bị xúc 59

5.2.2 Phối hợp giữa xúc bốc và vận tải 59

5.3 Các thông số của hệ thống khai thác 60

5.3.1 Chiều cao tầng khai thác, Hk 60

5.3.2 Góc nghiêng tầng công tác, t 60

5.3.3 Chiều rộng giải khấu, A 61

5.3.4 Chiều rộng mặt tầng công tác tối thiểu, Bmin 61

5.3.5 Chiều dài luồng xúc (Lx): 64

5.3 6 Công tác mở vỉa 65

CHƯƠNG 6 70

XÁC ĐỊNH SẢN LƯỢNG MỎ 70

6.1 Sản lượng mỏ 70

6.2 Tuổi mỏ 70

Chơng 7 71

chuẩn bị đất đá để xúc bốc 71

7.1 Khái niệm chung 71

7.2 Công tác khoan 71

7.2.1 Lựa chọn máy khoan 71

7.2.2 Giới thiệu về máy khoan 71

7.2.2 Tổ chức công tác khoan 72

7.2.3 Năng suất máy khoan 73

7.3 Công tác nổ mìn 74

7.3.1 Vật liệu nổ 74

7.3.2 Sơ đồ đấu ghép mạng nổ và cấu tạo lợng thuốc trong lỗ mìn 76

7.3.3 Các thông số của mạng lới khoan nổ mìn 77

7.3.4 Công tác phá đá quá cỡ 81

Chơng 8 82

công TÁC xúc bốc 82

8.1 Khái niệm chung 82

8.2 Năng suất và số lợng thiết bị 82

Chơng 9 85

công TÁC vận tải 85

9.1 Khái niệm chung 85

8.2 Lựa chọn loại ô tô 85

9.3 Các thông số của tuyến đờng 87

9.4.Năng suất ô tô: 88

9.5.Số ô tô phục vụ mỏ 88

9.6 Kiểm tra năng lực thông qua tuyến đờng 89

Chơng 10 91

CÁC CễNG TÁC PHỤ TRỢ 91

10.1 Công tác thoát nớc 91

10.1.1 Tỡnh hỡnh chung của cụng tỏc thoỏt nước mỏ lộ thiờn 91

10.2 CUNG CẤP ĐIỆN MỎ 92

Chơng 11 93

kỹ thuật an toàn và môi trờng mỏ 93

11.1 yêu cầu chung 93

11.2 Các biện pháp kỹ thuật an toàn 93

11.3 Vệ sinh công nghiệp và bảo vệ môi trờng 98

11.3.2 Biện pháp bảo vệ tài nguyên môi trờng 99

Chơng 12 101

tổng bình đồ và các công trình kỹ thuật 101

trên mặt đất 101

12.1 Mặt bằng công nghiệp 101

12.2 Tổng hợp các công trình kỹ thuật 101

Chơng 13 102

PHẦN kinh tế 102

13.1 Chi phí xây dựng cơ bản và vốn sản xuất 102

13.1.1.Chi phí mua sắm thiết bị giai đoạn xây dựng cơ bản 102

13.2 Chi phí sản xuất hàng năm 105

13.3 Các chỉ tiêu kinh tế 108

Phần chuyên đề: 110

Lựa chọn hệ thống khai thác hợp lý cho mỏ đá vôi trắng Bản hạt -Qùy hợp - Nghệ an 110

Chơng 1 111

các phơng án lựa chọn hệ thống khai thác 111

1.1 kháI niệm hệ thống khai thác 111

1.2 Phân loại hệ thống khai thác 111

1.3 Các phơng án lựa chọn hệ thống khai thác 112

1.3.1 Phơng án 1: Hệ thống khai thác khấu theo lớp bằng vận tải trực tiếp 112 1.3.2 Phơng án 2: Hệ thống khai thác hỗn hợp 113

1.4 Tính toán lựa chọn phơng án khai thác 113

A- Phơng án 1: Hệ thống khai thác khấu theo lớp bằng vận tải trực tiếp 113

1.4.1 C«ng t¸c më vØa 113

1.4.2 C¸c th«ng sè cña hÖ thèng khai th¸c 117

1.4.3 C«ng t¸c khoan næ m×n 117

1.4.4 C«ng t¸c xóc bèc 118

1.4.5 C«ng t¸c vËn t¶i 118

1.4.6 tÝnh to¸n phÇn kinh tÕ 118

1.4.7 Chi phÝ s¶n xuÊt hµng n¨m 121

2.1.1 X©y dùng b·i xóc trung gian 126

2.1.2 C«ng t¸c b¹t ngän 126

2.1.3 Thêi gian x©y dùng c¬ b¶n 127

2.2 C¸c th«ng sè cña hÖ thèng 128

2.3 C«ng t¸c khoan næ m×n 128

2.4 C«ng t¸c xóc bèc 128

128

2.5 C«ng t¸c vËn t¶i 128

Ch¬ng 2 137

§¸nh gi¸ hiÖu qu¶ kinh tÕ cña c¸c ph¬ng ¸n 137

2.1 Ph¬ng ¸n 1 : HÖ thèng khai th¸c khÊu theo líp b»ng vËn t¶i trùc tiÕp .137

2.1.1 Chi phÝ x©y dùng c¬ b¶n 137

2.1.2 Chi phÝ s¶n xuÊt hµng n¨m: 137

2.1.3 C¸c chØ tiªu kinh tÕ 137

2.1.4 Nh©n lùc : 138

2.2 Ph¬ng ¸n 2 : HÖ thèng khai th¸c hçn hîp 138

2.2.1 Chi phÝ x©y dùng c¬ b¶n 138

2.2.2 Chi phÝ s¶n xuÊt hµng n¨m: 138

2.2.3 C¸c chØ tiªu kinh tÕ 139

2.2.4 Nh©n lùc 139

2.3 KÕt luËn 139

Tµi liÖu tham kh¶o 141

Lời nói đầu

Trong giai đoạn công nghiệp hoá - hiện đại hoá của nớc ta hiện nay, ngànhcông nghiệp mỏ nói chung và ngành khai thác đá vôi trắng nói riêng, đóng mộtvai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Đá vôi trắng là nguồn cung cấpvật liệu xây làm giấy cao cấp - và cung cấp phụ gia nguyên liệu để sản xuất ximăng trắng, sơn, kem giặt và thức ăn nuôi tôm Với tình hình nền kinh tế đangphát triển của nớc ta nhu cầu tiêu thụ, sử dụng đá ngày càng tăng lên do đó đòihỏi một số mỏ đá vôi trắng hiện nay đang sản xuất với quy mô ch a hợp lý và sảnlợng còn thấp cần phải có dự án thiết kế cải tạo và nâng cao phơng thức khaithác

Nhằm đảm bảo sự kết hợp hài hoà giữa kiến thức lý thuyết đã đ ợc học tập ởtrờng và khả năng hiểu biết thực tế sản xuất cũng nh bớc đầu làm quen với công tácthiết kế khai thác mỏ của ngời kỹ s, vừa qua em đợc bộ môn khai thác Lộ thiên -Khoa Mỏ – Trờng Đại học Mỏ - Địa chất giới thiệu đi thực tập kỹ s tại mỏ đá vôitrắng Bản Hạt – Qùy Hợp – Nghệ An thuộc công ty Cổ phần Kim loại màu Nghệtĩnh, và em đợc giao làm đồ án tốt nghiệp với hai phần:

- Phần chung: Thiết kế sơ bộ cho mỏ đá vôi trắng Bản Hạt.

- Phần chuyên đề: Lựa chọn hệ thống khai thác hợp lí cho mỏ đá vôi

trắng Bản Hạt.

Sau 3 tháng tìm tòi học hỏi, kết hợp giữa kiến thức lý thuyết học tại trờng vớinhững hiểu biết về thực tế sản xuất qua thời gian thực tập, bản đồ án của em đã hoànthành theo yêu cầu đặt ra

Mặc dù đã có sự cố gắng tích cực nghiên cứu, học hỏi của bản thân cùng với

sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo và các bạn, song do bớc đầu làm quen với công tácthiết kế, trình độ và kinh nghiệm có những hạn chế, nên trong bản đồ án khôngtránh khỏi những thiếu sót cả về mặt nội dung cũng nh hình thức Em kính mongnhận đợc những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp đểbản đồ án thêm phần phong phú và hoàn thiện

Em xin chân thành cảm thầy giáo Bựi Xuõn Nam cùng thầy, cô giáo trong

bộ môn khai thác Lộ thiên, Công ty Cổ phần Kim loại màu Nghệ tĩnh, tất cả cácbạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hµ néi, Ngµy……… th¸ng …… n¨m 2016

Trần Văn Đạt

NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.

NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Phần chung:

Thiết kế sơ bộ cho mỏ đá vôi trắng bản hạt

Chơng 1 TèNH HèNH chung CỦA vùng mỏ và đặc điểm địa

chất MỎ CỦA khoáng sàng

1.1.Tình hình chung của vùng mỏ

1.1.1 Vị trí địa lý:

Mỏ đá vôi trắng Bản hạt thuộc xã Châu Tiến, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An

Mỏ nằm cách thị trấn Quỳ Hợp khoảng 25 km về phía tây

Khu mỏ đợc giới hạn bới các điểm góc có toạ độ nh sau:

- Hệ thống giao thông đờng sắt: Từ Vinh và Hà Nội có thể đi Nghĩa Đàn theo

đờng sắt Bắc Nam, đến ga Cầu Giát thuộc huyện Quỳnh Lu thì rẽ theo đờng sắt điNghĩa Đàn Từ Nghĩa Đàn đi đến mỏ 55 km bằng hệ thống giao thông đờng bộ

- Hệ thống giao thông đờng bộ: Từ Vinh hay Hà Nội có thể đi đến mỏ theo

quốc lộ 1 A đến ngã ba Yên Lý rẽ theo quốc lộ 48 khoảng 57 km gặp tỉnh lộ 532 đitheo tỉnh lộ 532 là đến mỏ Toàn bộ đờng đi từ yên Lý đến cách mỏ khoảng 1,5 km

Khu vực Bắc Quỳ Hợp có đặc điểm khí hậu đặc trng của Bắc Trung bộ, chịu

ảnh hởng của chế độ khí hậu nhiệt đới và chia làm hai mùa rõ rệt

- Mùa khô: Bắt đầu từ tháng 11 năm trớc đến tháng 4 năm sau, chịu ảnh hởng

của gió mùa Đông Bắc Khí hậu khô lạnh, nhiệt độ trung bình 16 - 200C, cao nhấtkhoảng 25 – 270C, thờng có ma nhỏ, ma phùn Đây là thời gian thuận lợi cho côngtác khai thác mỏ

- Mùa ma: Bắt đầu từ cuối tháng 5 đến cuối tháng 10, mùa này chịu ảnh hởng

của gió tây nam, khô, nóng (từ tháng 5 đến tháng 7), lợng ma lớn tập trung vàotháng 7 và tháng 8 kéo theo lũ quét, lu lợng ma lớn nhất là 610 mm Tổng lợng matrung bình năm từ 1194 - 1681 mm

1.1.4 Dân c kinh tế

- Đặc điểm về nhân văn: Dân c trong vùng phân bố không đồng đều và tơng đối tha thớt bao gồm các dân tộc nh: Kinh, Thái, Mán Thanh, Thổ Nhân dân sống tập trung thành từng bản, làng nằm rải rác dọc các thung lũng Còn đa số ngời Kinh sống và buôn bán dọc theo đờng tỉnh lộ 532 Trình độ dân trí ngày càng đợc nâng cao, nhiều gia đình đã có đầy đủ tiện nghi sinh hoạt Các xã đều có trờng tiểu học và trạm xá phục vụ nhân dân địa phơng Nhân dân trong vùng có tinh thần giác ngộ cao, chăm chỉ trong lao động sản xuất

- Đặc điểm kinh tế: Sản suất nông nghiệp chủ yếu là trồng lúa, ngô, khoai, sắn, đậu, lạc … năng suất thấp, chủ yếu là tự cung, tự cấp năng suất thấp, chủ yếu là tự cung, tự cấp

Thơng nghiệp chủ yếu là kinh doanh các mặt hàng phục vụ cho nhân dântrong vùng

Công nghiệp bao gồm các doanh nghiệp nhà nớc, doanh nghiệp liên doanhvới nớc ngoài và doanh nghiệp t nhân đang tiến hành khai thác thiếc, khai thác chếbiến đá hoa trắng làm đồ mỹ nghệ, trang sức, chất độn công nghiệp và làm vật liệuxây dựng thông thờng

Điện lới quốc gia đã phủ toàn vùng là điều kiện thuận lợi cho việc khai thác

và chế biến đá vôi trắng Nhìn chung công nghiệp trong vùng đang trên đà pháttriển

1.2 Đặc điểm về địa chất của khoáng sàng.

đổi 260  290o, góc phơng vị hớng dốc thay đổi từ 20 - 25o Trong đá hoa màu trắngthờng có xen kẹp các lớp mỏng hoặc thấu kính đá hoa màu trắng xám với độ trắng <

90 % Ngoài ra đôi nơi có xen kẹp các lớp đá hoa mỏng có hàm lợng MgO trên 1 %

Theo kích thớc hạt đá hoa tầng Lèn Bục có thể phân ra:

+ Đá hoa hạt lớn: Đá có màu trắng khá tinh khiết, cấu tạo phân lớp dày, đávôi bị tái kết tinh, kích thớc hạt can xit từ 3 -5 mm

Kết quả phân tích lát mỏng cho thấy thành phần khoáng vật của đá: Caxit chiếm97- 99%, hầu nh không lẫn tạp chất Đá có kiến trúc ban tinh, hạt lớn

+ Đá hoa hạt vừa: Đá có màu trắng khá tinh khiết, thỉnh thoảng có vài khenứt nhỏ Đá có cấu tạo phân lớp dày, kiến trúc biến tinh

+ Đá hoa hạt mịn: Đá có màu trắng, trắng sữa rất tinh khiết Đá có cấu tạophân lớp dày, kiến trúc hạt mịn

- Tập 2 (PZ1lb2 ) :

Nằm chuyển tiếp trên tập 1, phân bố ở phần phía nam của mỏ Thành phầnchủ yếu là đá hoa hạt mịn, phớt xanh Đá có cấu tạo phân lớp dày, thành phần chủyếu là can xít có lẫn ít tạp chất nhng không đáng kể

Kết quả phân tích lát mỏng cho thấy thành phần khoáng vật của đá chủ yếu làcan xít, đôi chỗ có một vài hạt thạch anh và khoáng vật quặng chiếm tỷ lệ rất ít,không đáng kể.

Các lớp đá hoa hạt thô, hạt vừa và hạt mịn nằm xen kẽ không có quy luật,Ranh giới giữa các lớp đá không rõ ràng là ranh giới chuyển tiếp từ từ

b Hệ đệ tứ (a QIV).

Phân bố dọc theo các thung lũng nằm thành giải Thành phần chủ yếu bao gồmsét, cát, sạn, sỏi bở rời lẫn các tảng lăn đá hoa màu xám vàng, nâu vàng

- Sét dẻo quánh, dễ vê giun

- Cát cỡ hạt từ mịn đến thô, thành phần chủ yếu là thạch anh, ít vảy mica

- Sạn sỏi tròn cạnh, thành phần chủ yếu là thạch anh, các hạt bauxit

Trong các trầm tích đệ tứ có chứa caxiterit nhng kết quả thăm dò của Liên

đoàn địa chất bắc trung bộ cho thấy hàm lợng SnO2 thấp không có giá trị côngnghiệp

1.2.2 Cấu kiến tạo khu mỏ:

Toàn bộ diện tích khu mỏ là các lớp đá vôi bị tái kết tinh thành đá hoa màutrắng Đá có cấu tạo đơn nghiêng và cắm về phía tây nam Phơng vị hớng dốc thay

đối từ 275 - 285 0 góc dốc thay đổi từ 20 - 25 0 Nhìn chung thế nằm của đá khá đơn

điệu, không có cấu tạo uốn lợn hoặc vò nhàu theo đờng phơng cũng nh theo hớngdốc

Khu mỏ không có đút gãy và đới phá huỷ kiến tạo nào cắt qua Hiện tợng bàomòn xâm thực đá hoa khá phát triển đặc trng là dạng địa hình hang hốc castơ, cáckhe nứt thứ sinh khá phổ biến, độ dốc của khe nứt thay đổi từ 60 - 85 0

1.2.3 Đặc điểm thành phần hoá học của đất đá:

Theo kết quả phân tích hoá cơ bản đá vôi trắng Bản Hạt có thành phân hoáhọc và độ trắng nh sau

Bảng 1.1 Bảng thành phần hoá học trung bình của đá vôi trắng

1.2.4 Tính chất cơ lý của đất đá:

Mỏ đá vôi trắng Bản Hạt chịu sự tác động của quá trình biến chất nhiệt đãbiến đổi thành đá hoa Đá có màu trắng, trắng đục, trắng phớt xanh, đôi nơi có cácgiải màu xám, độ hạt của đá thay đổi từ hạt nhỏ đến trung bình Đá có cấu tạo phânlớp dày đến khối, kiến trúc hạt biến tinh Đá thuộc loại tinh khiết Theo kết quả phântích mẫu lát mỏng hàm lợng Canxit chiếm 99 – 100%, rất ít Đôlômit, Thạch anh vàcác khoáng vật quặng

Bảng 1.2 Chỉ tiêu cơ lý của đất đá mỏ

Đặc điểm địa chất thuỷ văn của khu vực mỏ khá đơn giản Trong diện tích

mỏ không có khe suối nào chảy qua Gần diện tích mỏ ở phía bắc, cách mỏ khoảng

150 m có suối Bản Hạt bắt nguồn từ sờn Bù Khạng, chiều rộng lòng suối từ 3 -5 m

có nơi đến 9 m Lu lợng nớc con suối này khá lớn, nớc chảy quanh năm cung cấp

đủ nớc cho việc trồng trọt và sinh hoạt hàng ngày của nhân dân trong vùng

Nớc bề mặt khu mỏ chủ yếu là nớc ma, mỏ là núi đá vôi có vách dốc, phơngpháp khai thác lộ thiên từ cốt +360 nên việc tháo khô nớc mặt bằng phơng pháp tựchảy là rất dễ dàng

1.3.2 Nớc dới đất:

Trong khu mỏ ít thấy các mạch nớc ngầm, chỉ thấy các mạch rất nhỏ không

đáng kể, các hang hốc castơ phần lớn là không có nớc hoặc chỉ có nớc vào mùa matrong khoảng thời gian ngắn Theo bản đồ địa chất thuỷ văn của Liên đoàn Địa chấtBắc Trung Bộ thì nớc dới đất không tồn tại trong các phần nổi cao của các núi đá vôi

do đá có cấu tạo khối đặc sít, địa hình khu mỏ phân cắt mạnh tạo thành các núi đứng

độc lập nên không có điều kiện để nớc dới đất xâm thực

1.4 Điều kiện địa chất công trình.

Phân bố trên toàn bộ khu mỏ là đá vôi trắng, lớp phủ hầu nh không có, đácấu tạo phân lớp dày và phân lớp không rõ, đá rắn chắc Thế nằm của đá cắm vềphía tây nam, góc dốc thay đổi từ 20 - 250 Đá có độ cứng trung bình là 8 (f = 8), độkháng nén tơng đối lớn và độ ẩm tơng đối cao

Các khe nứt thứ sinh và hang hốc castơ phát triển khá phổ biến, hình thù vàphơng hớng của chúng không tuân theo quy luật nhất định Các hang hốc castơ này

đều khô ráo hay có đáy ẩm ớt, trong hang hốc thờng thấy các tinh thể can xít màutrắng đục đến trắng trong Hiện tợng castơ hoá trong vùng mỏ phát triển khá mạnh,

đa dạng về chủng loại, kích thớc, hình dáng cũng nh khu vực phân bố Nằm cách mỏkhoảng 600 m về phía đông bắc có hang castơ toàn bộ lu lợng nớc suối Bản Hạt đổvào hang chảy ngầm dới lòng đất dến vài chục km mới xuất lộ

- Khu mỏ có địa hình phân cắt mạnh, mặt địa hình lởm chởm dạng răng ca,núi có độ cao tơng đối lớn nhng các hiện tợng trợt lở ít xẩy ra, các hiện tợng trợt lởtheo mặt lớp có xẩy ra do hiện tợng mất cân bằng trọng lực hoặc hiện tợng đá đổ docác khối đá bị xói mòn chân làm mất cân bằng tự nhiên Hiện tợng trợt lở ít xẩy ra,không làm ảnh hởng đến quá trình khai thác

1.5 Đặc điểm về địa hình:

Vùng mỏ có địa hình tơng đối phức tạp, đặc trng bởi các dãy núi cao và trungbình Nh dãy núi Bù Khạng bắt nguồn từ phía đông dãy Trờng Sơn chạy qua miềnTây tỉnh Nghệ An Các núi có độ cao đến 1087 m, độ dốc sờn thay đổi từ 40  60

độ, bao quanh là những đồi núi thấp và trung bình, có độ cao khoảng 300  700 m,sờn thoải có độ dốc khoảng 25  30 độ Về phía Nam Quỳ Hợp là những caonguyên đá vôi và phát triển kiểu địa hình răng ca lởm chởm, độ cao trung bìnhkhoảng 300  500 m, vách dựng đứng và nhiều hang động Về phía Đông phát triển

đồi núi thấp, độ cao trung bình khoảng 200  300 m, sờn thoải kéo dài

1.6 Đá vôi trắng và các lĩnh vực sử dụng.

1.6.1 Khái quát về đá vôi trắng.

Thuật ngữ đá vôi trắng đợc sử dụng ở Việt Nam và nhiều nớc để gọi đá vôi màutrắng và đá hoa tinh khiết có độ trắng tự nhiên đạt trên 85% ở nớc ta vào nhữngnăm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ 20, thuật ngữ đá vôi trắng đợc sử dụng khá phổ biếntrrong lĩnh vực khai thác và chế biến bột nặng Carbonatcalci

Những năm cuối thế lỷ 20 đầu thế kỷ 21, thuật ngữ đá vôi trắng bắt đầu xuất hiệntrên các tài liệu địa chất, đặc biệt trong lĩnh vực tìm kiếm, thăm dò và đánh giá kinh

tế địa chất tài nguyên khoáng

Hiện nay, theo đa số các nhà nghiên cứu, đá vôi trắng gồm đá vôi, đá hoatinh khiết có độ trắng trên 85% ở trạng thái tự nhiên Trên thực tế, ở nớc ta chủ yếu

là đá hoa khá tinh khiết, chúng là sản phẩm của biến chất nhiệt hoặc biến chất khuvực từ đá vôi Thành phần hoá học đặc trng gồm CaO trên 55%, các tạp chất SiO2;Al2O3; Fe2O3; MgO; MnO; TiO2; Na2O, K2O rất nhỏ và phân bố khá đồng đều

Đá vôi trắng là đá đợc cấu thành chủ yếu là khoáng vật calcit Khoáng vậtcalcit (CaCO3) theo lý thuyết chứa 56% CaO và 44% CO2 Khoáng vật Calcit thờngkhông màu, màu trắng, xám trắng ánh thuỷ tinh hoặc ánh xà cừ, độ cứng 3, tỷtrọng 2,6 - 2,8 Tinh thể Calcit khá đa dạng từ mặt hình thoi, khối mặt tam giác, đếnmặt lăng trụ Thờng gặp các tinh thể ở dạng hạt và sủi bọt mạnh khi gặp HCl

Đá vôi nói chung là một loại đá trầm tích khá phổ biến trong các địa tầng có tuổikhác nhau và đợc thành tạo trong nhiều điều kiện khác nhau: Biển, lục địa, địamáng, miền nền Đá vôi có nguồn gốc: Trầm tích sinh vật và trầm tích hoá học

Đá vôi trắng nói riêng có nguồn gốc trầm tích hoá học đợc thành tạo do sự lắng

đọng từ các dung dịch quá bão hoà CaCO3

Đá vôi trắng đợc thành tạo theo hai loại hình nguồn gốc:

- Biến chất nhiệt tiếp xúc: Là dạng biến chất xẩy ra dới tác dụng đơn thuần của nhiệt

độ trong đá vôi tiếp xúc với các thể magma xâm nhập Quá trình biến đổi đá vôithành đá hoa xẩy ra đồng thời với quá trình kết tinh của magma, trong điều kiệnnhiệt độ từ 500oC đến 12000C, với thời gian tơng đối ngắn so với các dạng biến chấtkhác Đá hoa có màu trắng, sám trắng, hạt mịn đến trung bình Thành phần khoángvật chủ yếu là Calcit, ngoài ra có Đolomit, Tremolit, Xericit chiếm tỷ lệ một vàiphần trăm

- Biến chất khu vực là dạng biến chất xẩy ra dới tác dụng đồng thời của sự nâng caonhiệt độ và áp xuất ở các độ sâu khác nhau và trên một diện khá rộng Kết quả đávôi biến đổi thành đá hoa có màu trắng, từ hạt mịn đến thô, kiến trúc hạt biến tinh,cấu tạo khối Thành phần chủ yếu là Calcit.

1.6.2 Các lĩnh vực sử dụng và yêu cầu công nghiệp đối với đá vôi trắng

Nh chúng ta đã biết, đá vôi nói chung và đá vôi trắng nói riêng đợc sử dụng cho rất nhiều lĩnh vực công nghiệp ở Việt Nam ở Việt Nam đá vôi trắng đợc khai thác, chế biến, sử dụng cho khá nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau Có thể phân chia các lĩnh vực sử dụng đá vôi trắng ở nớc ta thành các nhóm chính sau:

- Sản xuất bột nhẹ

- Sản xuất bột nặng

- Sản xuất đá ốp lát, đá khối, đồ mỹ nghệ cao cấp

Sản xuất bột nhẹ.

Bột nhẹ là bột Calci Carbonat kết tủa đợc viết tắt từ tiếng Anh là PCC

(Precipitation Calcium Carbonate) Bột nhẹ đợc sử dụng trong các lĩnh vực công nghiệp sản xuất giấy, mỹ phẩm, nhựa, sơn, cao su, kem giặt

Để xản xuất bột nhẹ yêu cầu đá vôi trắng có hàm lợng CaO  54,0%; MgO

- Độ hấp phụ dầu COP: > 50 cc/100g CaCO3

- Lợng mất khi nung: 43%

Bảng 1.3: Chất lợng bột nhẹ cho cao su

Chỉ tiêu Bột nhẹ hoạt tính Bột nhẹ bình thờng

Loại I Loại II Loại I Loại II Loại III Loại IVNgoại cảnh b trắng b trắng b trắng b trắng b trắng b trắng

lý quí giá sẵn có nh: Giá rẻ, màu đẹp, ít hấp phụ dầu và kích thớc hạt tuỳ ý

Đá vôi, đá hoa để sản xuất bột nặng Carbonat Calcit làm chất độn yêu cầu chất lợng nh sau: CaCO3  97%; CaO  54%; MgO  0,5%; SiO2  0,5%; SO3  0,2%; Fe2O3 + Al2O3  0,5%; tỷ trọng: 2,7g/cm3, độ hấp phụ dầu  23g/100g CaCO3 và độ trắng  85%

Đá trắng đợc nghiền đến cỡ hạt từ hạt thô ( 75m) đến siêu mịn ( 6m) Các đặc tính kỹ thuật chủ yếu của chất độn là: Tinh khiết về thành phần hoá học, trơ

ỳ hoá học, độ trắng và độ phản chiếu cao, cỡ hạt và sự phân bố cỡ hạt cũng nh hình dáng các hạt, có độ dẻo và đặc tính lu biến, các đặc tính hấp phụ đều đối với dầu, mực và chất nhuộm màu, tỷ trọng và mật độ phù hợp

Bột thô đợc sử dụng trong các sản phẩm nh ximăng liên kết tờng khô, matit, vật liệu trần, sơn cấu trúc, vật liệu cố kết, vật liệu quét thảm, lớp mài asfalt

Bột mịn sử dụng trong công nghiệp giấy, chất dẻo, cao su, sơn, thực phẩm và công nghiệp màng mỏng polyme, dợc phẩm, chất chống vón, làm cấu hình tổ hợp cho bộ phận xúc tác khử khí thải của ô tô, xe máy

Sản xuất đá khối, đá ốp lat và đồ mỹ nghệ cao cấp

Đá ốp lát và trang trí dùng để làm vẻ đẹp bên ngoài cho các công trình, lát sàn, bậc thang, ốp cột, trụ nên đòi hỏi đá phải có sức tô điểm (văn hoa phải đẹp), không lẫn các khoáng vật dễ gây ố, dễ bị ô xy hoá nh pyrit, các sunfua khác

Để làm đá ốp lát và trang trí, đồ mỹ nghệ cao cấp thờng sử dụng đá vôi hạt mịn có màu trắng, xám đen, xám trắng , đá hoa màu trắng tinh khiết, trắng có vân

rõ, trắng xám xanh Đá vôi dùng làm đá ốp lát, mỹ nghệ, trang trí phải đáp ứng những đòi hỏi về độ nguyên khối, phẩm chất tô điểm, độ bền lâu và sức chịu đựng

đục đẽo

Tuỳ thuộc vào các lĩnh vực sử dụng và điều kiện khai thác, đá ốp lát tự nhiên phải đáp ứng các chỉ tiêu về thể trọng, tỷ trọng, độ hút nớc, sức chịu lạnh, giới hạn bền nén, sức chịu mài, sức kháng đập

Theo tiêu chuẩn đối với đá hoa độ hút nớc không đợc quá 1,5%; độ bền nén >800KG/cm3

Trong lĩnh vực điêu khắc và mỹ nghệ đòi hỏi đá vôi, đá hoa có màu sắc, vân hoa đẹp hạt mịn, không nứt nẻ khuyết tật để chế tác các đồ mỹ nghệ và tạo các bức tợng có sức hấp dẫn cao đối với các du khách

Từ các số liệu đã trình bày cho thấy đá vôi trắng của mỏ Bản Hạt có thànhphần khoáng vật, tính chất cơ lý, thành phần hoá học, độ trắng hoàn toàn đáp ứngyêu cầu sử dụng làm nguyên liệu chế biến bột nặng, sử dụng cho nhiều lĩnh vựccông nghiệp khác nhau Vấn đề quyết định phẩm cấp và giá trị sử dụng, giá trị kinh

tế là công nghệ chế biến

1.7 Nhận xét

1.7.1 Ưu điểm.

Mỏ đá vôi Bản Hạt là loại đá hoa màu trắng, khoáng vật can xít chiếm 97

-99 % khá tinh khiết, hạt từ mịn đến thô, độ trắng đạt ≥ 96% nên hoàn toàn có thể sửdụng làm đá ốp lát hoặc bột đá siêu mịn phục vụ cho các ngành công nghiệp Nhìnchung đá có cấu tạo dạng vỉa, cắm về phía tây nam với góc dốc từ 20 - 25 0, có xenkẹp các lớp hoặc các thấu kính đá hoa không đạt chỉ tiêu tính trữ lợng

- Đá thuộc loại cứng và tơng đối đồng nhất về thành phần hoá học và tínhchất cơ lý

- Đá có độ ổn định cao, không xẩy ra hiện tợng trợt, đổ Góc dốc thoải nênrất thuận lợi cho công tác khai thác

- Điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình đơn giản Không có n ớcngầm, nớc mặt không đáng kể do không tồn tại dòng nớc chảy trên mặt thờngxuyên, độ ẩm nhỏ

Tóm lại: Trên cơ sở phân tích các u điểm và nhợc điểm ta thấy phần nhợc

điểm không đáng kể, chỉ mang tính cục bộ Phần u điểm là chủ yếu nên việc ápdụng một hệ thống khai thác hợp lý sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao

Chơng 2 Những số liệu gốc dùng làm thiết kế

2.1 Danh mục các tiêu chuẩn, qui phạm đợc áp dụng trong tính toán và thiết kế

2.1.1 Thiết kế đờng trên mỏ

- Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô Việt Nam TCVN – 4054 – 85

- Qui trình thiết kế áo đờng mềm 22 TCN – 211 – 93

- Tiêu chuẩn xây dựng 20 TCN – 104 – 83

- Qui định về các điều lệ an toàn giao thông của Bộ giao thông vận tải

2.1.2 Thiết kế khai thác mỏ

- Bản đồ địa chất khu mỏ tỷ lệ 1: 2000

- Bản đồ địa hình của mỏ đá Bản Hạt tỷ lệ 1: 1000

- Bản đồ tổng mặt bằng tỷ lệ 1: 2000

- Nguyên lý thiết kế mỏ lộ thiên của trờng Đại học Mỏ - Địa Chất

- Qui phạm an toàn trong khai thác và chế biến đá lộ thiên viết tắt là: TCVN 5178 – 90

- Qui phạm an toàn về bảo quản, vận chuyển và sử dụng vật liệu nổ viết tắt là TCVN

- Nm : Số ngày làm việc trong năm

- N : Số ngày tớnh trụng 1 năm :365 ngày

- Ncn : Số ngày chủ nhật 52 ngày

- Nl : Số ngày nghỉ lễ trong năm: 9 ngày

- Nt : Số ngày nghỉ do thời tiết trong năm : 4 ngày

Vậy số ngày làm việc của mỏ sẽ là Nm =300 ngày

 Bờn xỳc bốc vận tải

Do đặc tính công tác bên xúc bốc làm liên tục chỉ được nghỉ thứ 4 để bảo dưỡng thiết bị, máy móc.

Ngày làm việc 3 ca Mỗi ca 6 giờ

- KÝp ®iÖn vµ m¸y ®o ®iÖn trë cña kÝp

- KÝp vi sai phi ®iÖn

- Måi næ TMN – 15 H

- D©y phi ®iÖn xuèng lç 400 ms

- D©y phi ®iÖn trªn mÆt 17 ms, 42 ms

2.3.3 ThiÕt bÞ xóc bèc

- M¸y xóc PC750 (Komatsu- NhËt b¶n): Dung tÝch gÇu xóc 3,8 m3

- M¸y ñi D9R ( Catterpiller-Mü)

2.3.6 Cung cấp năng lợng và các thiết bị phụ trợ

Máy nghiền bột đá siêu mịn của Trung Quốc sản xuất

Chơng 3 XÁC ĐỊNH BIấN GIỚI MỎ 3.1 Biờn giới mỏ.

3.1.1 Khái niệm biên giới mỏ lộ thiên.

Việc khai thác các khoáng sàng khoáng sản có ích có thể tiến hành bằngphơng pháp lộ thiên, bằng phơng pháp hầm lò hoặc bằng phơng pháp phối hợp -cả lộ thiên (phần trên) và hầm lò (phần dới) Tuy nhiên, dù khoáng sàng đợc khaithác chỉ bằng phơng pháp lộ thiên hay hỗn hợp lộ thiên - hầm lò thì chiều sâukhai thác cuối cùng của mỏ lộ thiên là xác định, tuỳ theo điều kiện tự nhiên, kỹthuật và kinh tế của khoáng sàng đó và của ngành khai thác mỏ nói chung Chiềusâu đó đợc gọi là biên giới theo chiều sâu của mỏ lộ thiên

Trong thực tế có thể xảy ra 3 trờng hợp: biên giới mỏ theo điều kiện tựnhiên, biên giới theo điều kiện kỹ thuật và biên giới theo điều kiện kinh tế

Biên giới theo điều kiện tự nhiên thờng gặp đối với các khoáng sàng vậtliệu xây dựng (nh đá vôi) có cấu tạo dạng khối nổi trên mặt đất Nó là phạm vicuối cùng mà mỏ lộ thiên có thể khai thác đợc toàn bộ phần trữ lợng trong cân

đối của khoáng sàng mà vẫn mang lại hiệu quả kinh tế và không v ợt ra ngoài khảnăng kỹ thuật đợc trang bị

3.1.2 Nguyên tắc xác định biên giới của các mỏ đá

Việc xác định biên giới của các mỏ đá vôi đợc dựa trên các nguyên tắc sau:

- Ranh giới khai thác phải phù hợp với ranh giới đợc ghi trong giấy phép khaithác mỏ do Bộ công nghiệp cấp và nằm trong phạm vi đã tiến hành thăm dò địa chất

- Khai thác tối đa trữ lợng đá trong biên giới, tránh lãng phí

- Đá vôi nằm trong biên giới mỏ phải đảm bảo yêu cầu chất lợng khi sử dụng:sản xuất vật liệu cho ngành giao thông, sản xuất vật liệu cho ngành xây dựng, vàcung cấp vật liệu để sản xuất giấy, sơn cao cấp

- Trữ lợng đá nằm trong biên giới mỏ phải đảm bảo cho các mỏ hoạt động

đ-ợc ổn định, lâu dài và có khả năng tăng sản lợng khi nhu cầu tiêu thụ đá trên thị ờng tăng lên

tr Biên giới mỏ nằm trong khu vực khai thác không ảnh hởng đến các khu vựcdân c xung quanh và các trục đờng giao thông chính trong suốt thời gian hoạt độngcủa mỏ

- Các thông số của biên giới kết thúc mỏ phải phù hợp với độ ổn định và tínhchất cơ lý của đất đá, điều kiện địa chất thuỷ văn của mỏ, các quy trình và quy phạm

an toàn trong khai thác lộ thiên

3.2 Biên giới mỏ đá vôi trắng bản hạt.

Mỏ đá trắng Bản Hạt nằm lộ trên mặt đất có độ cao từ +360 đến +425 so vớimặt nớc biển Mỏ không có lớp phủ nên việc quy định biên giới mỏ đơn giản hơn sovới các khoáng sản khác Tuy vậy việc xác định biên giới mỏ đảm bảo nhữngnguyên tắc sau

- Chất lợng đá nằm trong khu vực khai thác đảm bảo yêu cầu về chất lợng bột

đá siêu mịn có độ trắng đạt ≥ 90 % Trữ lợng đá trong biên giới mỏ đảm bảo cho mỏkhai thác ổn định lâu dài, có khả năng tăng sản lợng khi nhu cầu thị trờng tăng lên

- Biên giới khu vực mỏ trong quá trình khai thác đảm bảo an toàn không ảnhhởng tới môi sinh môi trờng, hệ sinh thái động thực vật ở khu vực dân c lân cận vàcác trục đờng giao thông chính trong quá trình khai thác

- Các thông số của biên giới kết thúc, phù hợp với tính chất cơ lý của đá vàcác quy phạm an toàn trong biên giới khai thác lộ thiên Với điều kiện tự nhiên cụthể của khoáng sàng Bản Hạt thì khối lợng đá khai thác từ mức +360 trở lên rất lớn

đảm bảo cung cấp một khối lợng đá cho xởng nghiền bột đá siêu mịn trong một thờigian dài vì vậy để tiện cho công tác khai thác ta lấy biên giới kết thúc của mỏ ở độcao +360 m

- Nh vậy biên giới mỏ đợc xác định trên bản đồ nh sau:

+ Phía nam giáp núi đá phiến thạch anh xerixit

+ Phía bắc giáp mỏ đá trắng Minh Sơn

+ Phía đông giáp núi đá

+ Phía tây giáp núi đá phiến thạch anh xerixit

Trong đó biên giới khu mỏ đá vôi trắng của mỏ đợc giới hạn bởi 4 điểm góc

có toạ độ theo hệ VN- 2000 múi chiếu 3 độ nh sau:

Bảng 3.1 Toạ độ các điểm góc chỉ giới khu mỏ:

Tên điểm X(m)Toạ độ (VN – 2000 múi 3 độ)Y(m)

Xét hai bình đồ có diện tích là Si và Si+1:

- Nếu chênh lệch giữa hai diện tích này là nhỏ hơn 40% thì áp dụng công thức sau

để tính thể tích:

  3 1

i

i h 1 ; m 2

S S

.

m h

S S S

Thờng các mỏ đá vôi có độ lỗ hổng từ 7 đến 10%, ta chọn 10%

3.3.2 Kết quả tính trữ lợng

cách(m)

Hệ sốthuhồi(%)

Khối lợng(m3)

Khối lợng

đá bóc( m3)

Thể trọng(Tấn/m3)

Trữ lợng( Tấn)

- Đá bóc : 164.474,0 m3

3.3.3 Trữ lợng khai thác:

- Trữ lợng khai thác trong biên giới khai trờng đợc xác định trên cơ sở biên giới khu mỏ đá vôi trắng Bản Hạt Trữ lợng khai thác mỏ đợc xác định theo phơng pháp tính khối lợng theo phơng pháp trung bình giữa các mặt bình đồ theo chiều caocủa các đờng đồng mức trừ đi phần khoáng sản không có ích, độ hổng do các hang cactơ.và tổn thất khai thác khi

- Tổn thất khai thác do để lại bờ mỏ trong khai thác đá lộ thiên lấy bằng 3% Bằng cách sử dụng phần mềm AUTOCAD 2008 kết hợp với các công thức nh phần

đã nêu trong phơng pháp tính trữ lợng kết quả đợc thể hiện dới bảng sau

Bảng tính trữ lợng khai thác

TT K.thác Tầng Trữ lợng địa chất

(m 3 )

Trữ lợng khai thác (m 3 )

Đá bóc (m 3 ) Tỷ trọng

Trữ lợng KT (tấn)

3.4 Sản lợng mỏ

Cơ sở để tính sản lơng mỏ trớc hết ta dựa vào yêu cầu của xởng nghiền bột đásiêu mịn, ngoài ra sản lơng mỏ còn phụ thuộc địa hình, diện công tác, số lợng côngnhân, thiết bị và vốn đầu t xây dựng cơ bản Với công suất của xởng nghiền tiêu thụ280.000 tấn bột đá siêu mịn /năm

Nh vậy số khối lợng đá vôi trắng đảm bảo chất lợng cần khai thác trong mộtnăm là:

Mở vỉa khoáng sàng là công việc đầu tiên ở mỏ nhằm mục đích tạo nênnhững đờng vận tải nối liền các gơng khai thác tới mặt bằng mỏ và bãi thải (tầngbóc đất đá, tầng khai thác quặng, mặt bằng trung tuyến), bóc đất đá phủ ban đầu(nếu cần thiết) và tạo ra mặt bằng công tác đầu tiên sao cho khi đa mỏ vào sản xuất,

các thiết bị mỏ có thể hoạt động một cách bình thờng và khai thác một lợng khoángsản có ích theo tỷ lệ xác định của sản lợng thiết kế.

Căn cứ vào địa hình, điều kiện địa chất, vị trí đổ thải, việc bố trí tổng mặtbằng và hớng phát triển công trình mỏ để thiết kế chọn vị trí mở vỉa ban đầu sao chochi phí xây dựng là nhỏ nhất và đảm bảo đợc điều kiện kỹ thuật, khai thác an toàncho ngời và thiết bị, nhanh chóng đa mỏ vào sản xuất

4.2 Nội dung và các yếu tố ảnh hởng của công tác mở vỉa.

Phơng pháp mở vỉa trớc hết dựa vào hình thức vận tải vị trí hào mở vỉa phảithuận lợi và an toàn cho ngời và thiết bị làm việc, đồng thời phải đạt đợc yêu cầu vềsản lợng mỏ ngay trong những năm đầu tiên, đảm bảo thời gian mở vỉa là ngắn nhất,nhanh chóng đa mỏ vào sản xuất, trang bị kỹ thuật phù hợp, chi phí công tác mở vỉa

là nhỏ nhất

Công tác mở vỉa phụ thuộc vào các yếu tố:

- Điều kiện địa hình

- Điều kiện địa chất mỏ

- Phơng tiện trang bị vận tải

- Hớng phát triển của công trình, bố trí các công trình trên mặt bằng côngnghiệp mỏ

Nội dung của công tác mở vỉa:

- Chọn vị trí đờng hào

- Chọn hình thức đờng hào

- Tính khối lợng đào hào

- Thi công đào hào

Đối với khai thác đá là khoáng sàng nằm trên mặt đất nên trong công tác mởvỉa còn thêm công tác bạt ngọn núi, cải tạo sờn núi và xén chân tuyến

4.3 công tác mở vỉa

4.3.1 Vị trí đờng hào mở vỉa

- Khu mỏ có diện tích kéo dài gần theo hớng Bắc – Nam, chiều dài khoảng600m chiều rộng 300  500m, độ cao thay đổi từ 360  425m

- Hớng vận tải đá từ khu mỏ đá về xởng nghiền bột đá

Căn cứ theo các yếu tố:

- Tận dụng tối đa đờng, bãi xúc, cơ sở hạ tầng hiện có của mỏ

- Chi phí đầu t xây dựng cơ bản mỏ là thấp nhất nhng hiệu quả đem lại là caonhất

- Phù hợp với quy hoạch khai thác chung của toàn mỏ là khai thác hết triệt

để trữ lợng tài nguyên đã đợc cấp trong giấy phép khai thác

- Có khả năng phối hợp điều động thiết bị và con ngời làm việc giữa khai ờng cũ và mới một cách thuận lợi nhịp nhàngcùng làm việc thuận lợi đạt năng suấtcao

tr Đảm bảo công tác an toàn và vệ sinh môi trờng cho ngời và thiết bị cũng

nh đảm bảo các điều kiện làm việc cho các cơ quan liền kề, điều kiện canh tác xungquanh mỏ của dân c trong vùng

Trình tự khai thác mỏ sẽ đợc tiến hành từ cao xuống thấp , từ Bắc đến Nam

Trên cơ sở phân tích trên đồ án chọn vị trí hào mở vỉa nh sau:

Căn cứ vào điều kiện địa hình và tính chất cơ lý của đất đá trong khu vực Căn

cứ phơng pháp khai thác đã lựa chọn do đó khi thiết kế mở vỉa cho mỏ đá Bản Hạtcần những nội dung sau

- Làm đờng cho ô tô lên núi nhận tải

- Làm đờng di chuyển thiết bị

- Bạt đỉnh và tạo mặt bằng công tác đầu tiên

4.4 phơng án mở vỉa:

Công tác mở vỉa là một công tác rất quan trọng và có ý nghĩa đặc biệt trongcông tác mỏ, nó là một trong bốn bớc hoạt động cơ bản của mỏ và có quan hệ chặtchẽ đến hệ thống khai thác đợc chọn, cũng nh việc bố trí các công trình trên mặt đất.Việc mở vỉa cho mỏ sẽ trực tiếp ảnh hởng giá thành khai thác, công tác và hình thứcvận tải, thời gian xây dựng cơ bản, khối lợng xây dựng cơ bản, phơng phát triểncũng nh thứ tự khai thác công trình mỏ

Để tiến hành việc khai thác mỏ đá Bản Hạt ta mở vỉa khoáng sản bằng các ờng hào trong, tuyến đờng hào có dạng bán hoàn chỉnh, hào có thể nằm hoàn toàntrên đá gốc hoặc nửa đào, nửa đắp Đờng hào này đợc nối vào đờng vận tải chungcủa khu mỏ và dẫn đến trạm đập nghiền

Dựa vào địa hình và tiết kiệm chi phí cho khâu vận tải Tuyến đờng mở vỉa sẽ

đợc thiết kế nh sau:

-Tuyến đờng thiết kế từ mức +360 đến mức + 410 Đờng cho phép chạy 2 làn

xe vào nhận tải ở mức +410 và tạo diện khai thác đầu tiên

-Tuyến đờng từ mức + 410 đến + 420, thiết kế cho di chuyển thiết bị lên bạt

đỉnh, bạt đỉnh đến cao độ + 420

4.4.1 Hình thức của tuyến đờng hào.

ở các mỏ đá vôi nớc ta thờng áp dụng đờng hào mở vỉa không hoàn chỉnh Mỏ

đá trắng Bản Hạt thiết kế tuyến đờng hào không hoàn chỉnh và nửa đào nửa đắp

Dạng bán hoàn chỉnh Dạng nửa đào nửa đắp Dạnghoàn chỉnh

Hình 4.1 Các dạng hào

4.5 Thiết kế tuyến đờng hào mở vỉa

4.5.1 Các thông số của tuyến đờng hào

4.5.1.1 Độ dốc dọc của tuyến đờng

Chọn độ dốc dọc tuyến đờng lớn nhất là một vấn đề kinh tế - kỹ thuật lớn

Đối với từng đối tợng cụ thể phải tuỳ theo điều kiện địa hình, lu lợng và thành phần

xe chạy, dùng những chỉ tiêu khái quát về giá thành vận tải, giá thành công trình màtiến hành tính toán chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật để chọn trị số tối u Đặc thù công việcvận tải của mỏ, khi ô tô lên dốc thì ở chế độ không tải, khi xe xuống dốc thì ở chế

độ có tải Do vậy kết hợp giữa chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật và thực tế sản xuất, tác giả

đa ra độ dốc hợp lý của tuyến đờng là imax = 10 0/0

Để xe chạy đảm bảo an toàn trên những đoạn đờng cong bán kính nhỏ ta phải

bố trí siêu cao với trị số in = 3  6 0/0

4.5.1.2.Chiều dài tuyến đờng

Chiều dài tuyến đờng đợc xác định theo công thức sau :

Ltđ = 1000  

00 / 0

1 2

i - Độ dốc dọc tuyến đờng, 0/00, trung bình i = 100 0/00Thay số vào (4.1) ta đợc :

Bm = 10,1 m : Chiều rộng mặt đờng;

Z = 1m: Khoảng cách an toàn mép ngoài nền đờng;

b = 1 m: Chiều rộng tờng phòng hộ;

c1 = 0,5m: Khoảng cách rãnh thoát nớc tới mép trong nền đờng;

c2 = 0,5m: Chiều rộng nền đờng phía trong;

c3 = 0,5m: Chiều rộng nền đờng phía ngoài;

Bán kính cong cho phép của cả đoạn đờng cong phụ thuộc vào tốc độ chuyển

động của ô tô và loại đờng Bán kính lợn vòng đợc xác định theo công thức:

Rmin =

 i n

v

 ψ 127

2, m (4.4)Trong đó:

V = 30 Km/h: vận tốc của ô tô khi qua đoạn cong ;

z y

B m

B d

y

ψ = 0,1: Hệ số bám dính giữa bánh xe và mặt đờng;

in = 3 – 6 0/0: Độ dốc ngang của phần xe chạy

Thay số vào (4.4) ta đợc:

Rmin = 39 m

4.5.1.5 Độ mở rộng bụng đờng trên đờng cong

Để cho xe chạy đợc an toàn trên đoạn đờng cong, ngoài việc bố trí siêu cao tacòn mở rộng trên đờng cong với trị số:

E =

R

v R

L A

1 , 0

2

 , m (4.5)Trong đó:

LA = 5,2 m : Chiều dài từ trục bánh xe sau đến cái chắn trớc của ô tô

R = 39 m : Bán kính cong của đờng;

V = 30 km/h: Tốc độ xe chạy đoạn cong

* ở đoạn chỉ đào trong đá:

+ Đờng nằm trên nền đá vôi vững chắc

+ Đờng sẽ mất dần trong quá trình khai thác

- Để hạn chế vốn đầu t và qua thực tế sử dụng đờng vận tải đá vôi trắng BảnHạt hiện nay, đồ án lựa chọn kết cấu đờng là cấp phối đá dăm dày 20cm

- Rãnh thoát nớc có kích thớc: 50 x70cm (rộng x sâu), đợc bố trí bên lề đờng

đào, tổng chiều dài rãnh thoát nớc: 600m, khối lợng đào: 210m3 Do đào trong đáliền khối, mặt đờng hẹp rãnh không cần xây và gia cố

- Góc dốc sờn đào trong đá vôi lấy bằng 750 ở phần đắp, mái ta luy bằng 450

4.5.1.7 Khả năng thông xe

Khả năng thông xe của đờng:

K

S

n V

N 1000. . . , xe/h (4.6)Trong đó:

V = 30km/h - vận tốc xe chạy;

n = 2 - số làn xe chạy;

K = 0,6 - hệ số không đồng đều của xe;

S = 50 m - khoảng cách an toàn khi 2 xe chuyển động theo quy phạm

an toàn

=> 0 , 6 720

50

2 30 1000

9528 12

260

Nh vậy với khả năng thông xe, tuyến đờng đã đảm bảo khả năng thông xe

đáp ứng theo công suất của mỏ Và có thể đáp ứng nâng cao công suất theo yêu cầukhi cần phải tăng sản lợng của mỏ

4.5.2 Khối lợng công việc xây dựng đờng vận tải

4.5.2.1 Phơng pháp tính toán khối lợng đào đắp

Khối lợng đào hào đợc tính theo phơng pháp mặt cắt sử dụng công thức sau

để tính:

1 , 3

S S

d i

d i



Trong đó:

Li: Khoảng cách tơng ứng giữa hai mặt cắt Si, Si+1, m;

Si, Si+1: Diện tích các mặt cắt thứ i và i+1

Diện tích các mặt cắt đợc xác định theo mặt cắt ngang (tại những vị trí có địahình thay đổi) dọc theo trục của tuyến đờng dựa trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000

Bảng 5.1 Bảng khối lợng các công việc xây dựng đờng vận tải

4.6.1 Các thông số tuyến đờng di chuyển thiết bị

Để đa thiết bị, máy móc lên bạt các đỉnh phải tiến hành xây dựng đờng dichuyển thiết bị lên đỉnh

4.6.1.1 Bề rộng nền đờng

Căn cứ vào kích thớc của máy khoan, máy ủi chọn chiều rộng nền đờng của

đờng Chiều rộng nền đờng đợc xác định :

4.6.1.3 Kết cấu mặt đờng di chuyển thiết bị

Thiết bị di chuyển trên đờng là loại bánh xích, đi lại không thờng xuyên nênmặt đờng nằm trực tiếp trên đá gốc của nền đờng sau khi phá đá đợc hoàn thiệnbằng phẳng theo yêu cầu kỹ thuật

Trong đó:

Li- Khoảng cách tơng ứng giữa hai mặt cắt Si, Si+1, m;

Si, Si+1 - Diện tích các mặt cắt thứ i và i+1 Diện tích các mặt cắt đợc xác định theo mặt cắt ngang (tại những vị trí có địahình thay đổi) dọc theo trục của tuyến đờng dựa trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000

4.7 Tổ chức thi công đào hào

4.7.1 Phơng pháp đào hào

Để công tác đào hào đảm bảo các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật và nhanhchóng đa mỏ vào sản xuất đồ án áp dụng phơng pháp khấu theo lớp đứng cắt tầngnhỏ nổ mìn bằng lỗ khoan con, kết hợp với máy gạt để gạt đất đá xuống đắp đờng vàxuống sờn núi

- Đối với phần đắp của đờng, khi mặt địa hình có góc dốc dới 120 phải dọnsạch cây, dây leo trớc khi đổ vật liệu đắp, ở chỗ địa hình có góc dốc > 120 phải tiếnhành đánh cấp trớc khi đắp (mỗi cấp cao 1,5m)

- Trớc khi làm áo đờng, nền đờng ở chỗ đắp phải đợc lu lèn chặt với hệ số lèn

K = 0,95 (toàn bộ chiều dày nền đờng, sâu 1,5m tính từ mặt đờng)

5 , 0

dt - Đờng kính thỏi thuốc nổ, dt = 42 mmKtn- Hệ số quy đổi của thuốc nổ, do dùng amonit phá đá số 1 nên Ktn =1

dcp- Kích thớc cỡ hạt cho phép đợc xác định theo các điều kiện:

4.7.2.3 Chiều sâu khoan thêm, L kt

Với đất đá thuộc loại cứng, chiều sâu khoan thêm đ ợc xác định theo côngthức:

Lkt = 10.dt = 10.0,045 = 0,45 m (4.12)

4.7.2.4 Chiều sâu lỗ khoan, L k

Để lợng thuốc nổ trong lỗ khoan phân bố đồng đều trong suốt chiều cao tầng.Khi đó ta áp dụng nổ mìn bằng lỗ khoan nghiêng với    75 0 Chiều dài lỗkhoan đợc xác định:

Có nhiều công thức để xác định đờng kháng chân tầng Dựa vào tính chất cơ

lí của đất đá mỏ đá vôi trắng Bản Hạt, đờng kháng chân tầng đợc xác định theo côngthức sau:

4.7.2.6 Khoảng cách giữa các lỗ khoan, a

Để đất đá sau khi nổ mìn văng đợc ra xa với khối lợng lớn, ta bố trí lợngthuốc nổ đồng loạt, khi đó khoảng cách giữa các lỗ mìn đợc xác định:

d k , kg/m

(4.19)Trong đó:

dk = 0.045 m  - Mật độ nạp mìn trong lỗ khoan, do dùng thỏi thuốc nên :

 = tn

k

t d

d

2

P =1,385 kg/m

4.7.2.10 Chiều cao lợng thuốc, Lti

27 , 2

1 

P

Q

= 1,81 m+ Chiều cao lợng thuốc ở hàng thứ hai:

Lt2 =

385 , 1

1 , 3

2 

P

Q

= 2,2 m+ Chiều cao lợng thuốc ở hàng thứ hai:

Lt3 =

385 , 1

2 , 3

+ Chiều dài bua ở hàng thứ hai:

Lb2 = Lk – Lt2 = 3,57 – 2,2 =1,37 m+ Chiều dài bua ở hàng thứ ba:

Lb3 = Lk – Lt3 = 3,57 – 2,3 =1,27 mKiểm tra lại: Lbmin = 1,27 > 0.75 W = 0,75 1,35 = 1,01 m Do đó chiều dài bua tínhtoán hoàn toàn hợp lý

4.7.2.12 Suất phá đá

54 , 3 3

) 6 , 1 ).

1 3 ( 35 , 1 (

3 6 , 1

) ).

1 ( (

b n

W H a

Đỉnh từ cao độ + 425 m bạt xuống cao độ +420 m.

+ Dùng máy khoan RH 751 - 35 (dk = 45 mm) và khi cần sử dụng cả lợng thuốc

đắp để phá vỡ các mỏm đá "tai mèo" lởm chởm, những hòn đá "mồ côi" thế nằm không

ổn định, tạo điều kiện thuận lợi và an toàn cho công nhân làm việc

+ Buộc dây an toàn cố định theo đờng đi phải leo trèo, có độ dốc lớn Lắp đặt

đờng dây dẫn khí ép từ vị trí đặt máy nén khí tới độ cao cần thiết sử dụng ở cácmỏm núi

lb

lt

1243

h

A - A

L kt

1, 2,3 Tr×nh tù khÊuHíng khÊu, h - ChiÒu cao khÊu

h 2

3 4 1