đồ án tốt nghiệp mỏ cọc sáu

Chơng I Tình hình chung của vùng mỏ và các đặc điểm địa chất của khoáng sàngI.1 Tình hình chung của vùng mỏ I.1.1 Vị trí địa lý và hành chính Công ty Than Cọc Sáu là một doanh nghiệp hạc

Chơng I Tình hình chung của vùng mỏ và các đặc điểm địa chất của khoáng sàng

I.1 Tình hình chung của vùng mỏ

I.1.1 Vị trí địa lý và hành chính

Công ty Than Cọc Sáu là một doanh nghiệp hạch toán độclập chuyên về khai thác và chế biến than Hiện tại Công ty ThanCọc Sáu là ty lớn của tổng Công ty Than Việt Nam Công ty CọcSáu nằm cách trung tâm thị xã Cẩm Phả 6 km về hớng đôngbắc, cách nhà máy tuyển than Cửa Ông 4 km về hớng tây bắc,cách quốc lộ 18A khoảng 3 km về phía bắc

Toàn bộ công ty Than Cọc Sáu nằm trong giới hạn toạ độ:

X : 24.000 ữ28.500

Y : 429.000 ữ432.500Ranh giới của mỏ nh sau:

- Phía bắc giáp công trờng Quyết Thắng của công ty Than

Đông Bắc

- Phía tây bắc giáp công ty Than Cao Sơn

- Phía tây giáp công ty Than Đèo Nai

- Phía đông giáp công trờng Quảng Lợi của công ty Than ĐôngBắc

Địa hình tổng thể của khu mỏ là địa hình đồi núi nhấpnhô, phức tạp Công ty Than Cọc Sáu nằm gần thị xã Cẩm Phả vàcác mỏ than lân cận; là nơi dân c tập trung đông đúc, số côngnhân mỏ tập trung chủ yếu ở các khu vực quanh mỏ ở đâydân tọc kinh chiếm đại đa số, chủ yếu là những ngời di c từ

địa phơng khác đến nh Hải Dơng, Hng Yên, Thái Bình, Nam

Định đến làm việc tại các mỏ than, xí nghiệp nhà máy từ thời

kỳ trớc đây Ngoài ra còn có số lợng không lớn lắm các dân tộcthiểu số nhs: Sán Dìu, Sán Chỉ Trong một vài năm gần đấy sốlợng ngời dân di c từ các nơi khác đến làm than tại Quảng Ninhnói chng và công ty Than Cọc Sáu nói riêng khá lớn kéo theonhiều tệ nạn nh : cờ bạc, mại dâm và ma tuý đồng thời nạn

khai thác bừa bãi và nạn ăn cắp than Vậy những tiêu cực trên

đây cần sớm đợc đẩy lùi và ngăn chặn để nhân dân yên ổnlàm ăn Dân c trong vùng chủ yếu là trong các mỏ than và cácnhà máy xí nghiệp phục vụ khai thác than và chế biến than.Ngoài ra, còn một bộ phận dân c làm các ngành nghề khácnhau, do đặc điểm dân c trong vùng cũng rất phức tạp, mangnhiều màu sắc văn hoá, phong tục tập quán khác nhau

Thị xã Cẩm Phả là một trong những trung tâm văn hoá,kinh tế - chính trị lớn của tỉnh Quảng Ninh, các công trìnhcông cộng, phúc lợi đang dần đợc hoàn thiện

I.1.2 Đặc điểm khí hậu, giao thông, vũ lợng ma

I.1.2.1 Đặc điểm khí hậu

Khí hậu vùng mang tính khí hậu nhiệt đới gió mùa, độ ẩmquanh năm cao, mùa hè nóng lực, mùa đông lạnh Khí hậu chialàm hai mùa: mùa khô bắt đầu từ tháng 10 đến hết tháng 3năm sau, nhiệt độ trung bình trong mùa từ 15oC đến 20oC.Nhiệt độ thấp nhất vào tháng 1, 2, trung bình trong mùa từ

12oC đến 17oC, đôi khi nhiệt độ xuống thấp từ 4oC đến 5oC.Mùa ma bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10, nhiệt độ trungbình từ 22oC đến 28oC, nhiệt độ cao vào tháng 6, 7, 8 lên tới

33oC đến 35oC và có khi lên đến 40oC

Lợng ma lớn nhất từ 170 đến 450mml, trong mùa khô có giómùa đông bắc, vận tốc gió từ 2,5 đến 4m/s, mùa ma chủ yếu

là gió đông nam, vận tốc gió từ 2,3 đến 5m/s

I.1.2.2 Đặc điểm sông ngòi

Mỏ than Cọc Sáu nằm trong vùng duyên hải, địa hình đồinúi nhấp nhô phức tạp, tiếp giáp với vịnh Bái Tử Long, địahình bị chia cắt bởi hệ thống sông suối dày đặc, đại đa sốcác sông suối đều chảy ra biển Trên địa hình của công tythan Cọc Sáu có rất nhiều suối cạn, các suối này chỉ hoạt

động vào mùa ma và thờng chảy tho các sờn núi Với đặc

điểm sông ngòi nh trên, cùng lợng ma lớn vào mùa ma gây khókhăn lớn cho công tác thoát nớc và khai thác củ mỏ nhất là vàomùa ma lũ trong năm

I.1.2.3 Giao thông

a) Đờng bộ

Đờng quốc lộ 18A nằm ở phía Nam công ty Than Cọc Sáu nốiliền giữa Hòn Gai - Cẩm Phả - Cả Ông và các vùng lân cậnkhác Phía Bắc có quốc lộ 18B nối liền Mông Dơng với DơngHuy, hai con đờng này đóng vai trò quan trọng nhất về giaothông đờng bộ trong vùng Hai con đờng này nằm trên địahình đồi núi phức tạp quanh co, lại chịu tải trọng lớn nên chấtlợng đờng giảm nhanh, nhất là vào mùa ma

b) Đờng sắt

Trong vùng có tuyến đờng sắt nối từ mỏ Cọc Sáu đến nhàmáy tuyển than Cửa Ông, tuyến đờng sắt Cẩm Phả - Cửa Ông,tuyến đờng sắt Cao Sơn - Mông Dơng - Cửa Ông Các tuyến đ-ờng sắt này chủ yếu dùng để vận chuyển than từ mỏ ra nhàmáy tuyển than Cửa Ông

c) Đờng thuỷ

Phía Nam công ty Than Cọc Sáu là vịnh Bái Tử Long nênviệc giao thông đờng thuỷ rất thuận lợi Cảng Cửa Ông là cảngthan lớn, từ đây than đợc bốc dỡ lên tàu thuỷ, xà lan và vậnchuyển đi tiêu thụ Đây là thuận lợi lớn cho việc xuất khẩu thancho các nớc trong khu vực cũng nh các nớc trên thế giới Ngoài racòn một số cảng lẻ và nhỏ để vận chuyển than nội địa

I.1.2.4 Vũ lợng ma

- Vũ lợng ma lớn nhất trong ngày là 324mm (ngày 11-7-1960)

- Vũ lợng ma lớn nhất trong tháng là 1089,3mm (tháng 8-1960)

- Vũ lợng ma lớn nhất trong mùa là 2808,8mm (năm 1960)

- Số ngày ma nhiều nhất trong mùa ma là 103 ngày (năm 1960)

- Vũ lợng ma lớn nhất trong một năm là 3076mm (năm 1966)

I.2 Đặc điểm về địa chất khoáng sàng

I.2.1 Cấu tạo địa chất

Khoáng sàn Cọc Sáu thuộc khối địa chất phía nam của dảithan Cẩm Phả Trầm tích chứa than của mỏ Cọc Sáu thuộc giớiMêzôizôi (MZ) hệ Trias (T) thống thờng bậc Nosi- Peti (Tsn-r) vớitổng chiều dài địa tầng gần 1.000m bội kết, sét kết và than

phân bố xen kẽ nhau, địa tầng chứa than có chiều dầy 300

có màu xám, xám sáng, xám tối màu hai cuội kết không đầu và

có cấu tạo dạng khối xi măng gắn kết và xilíc

b) Cát kết

Phân bố trên toàn bộ khu mỏ, phần lớn ở dới trụ vỉa dày 2chiều dày trung bình của lớp cát kết từ 10 đến 15m Cát kết cóCấu tạo dạng khối, độ hạt trung bình đến nhỏ đôi khi có hạtthô, cát kết có màu xám đục đến xám sáng hoặc xám vàng.c) Bội kết

Bội kết thấp gặp trên toàn bộ khu mỏ, có màu tối hầu hết các

lỗ khoan thăm dò đều gặp bội kết trên vách vỉa và dới trụ vỉadày 2 chiều daỳ trung bình của lớp bội kết khoảng 4 đến 5m.Bội kết có cấu tạo phân lớp rõ rệt, thành phần chủ yếu Silíc haysét

d, Sét kết

Nằm phổ biến trên vách vỉa và dới trụ vỉa dày 2 có màu xámtối hoặc xám đen nhạt, Cấu tạo dạng phiến mảng các lớp sét kết

có chiều dày trung bình nhỏ hơn 1m

I.2.3 Đặc điểm kiến tạo

Khoáng sàng Cọc Sáu là phần trung tâm địa chất của dảithan nam Cẩm Phả Trong phạm vi phân bố của khoáng sàng cónhiều đứt gãy và nếp nến lớn nhỏ khác nhau Các đứt gẫy phâncách khoáng sàng Cọc Sáu thành 5 khối địa chất gồm: khối bắc(khối trung tâm), khối phía nam, khối phía đông, khối tâybắc

a) Khối bắc

Khối bắc nằm ở phía bắc của công trờng xúc tả ngạn giới hạnbởi:

- Phía bắc là đứt gãy A – A

- Phía nam là đứt gãy B – B

- Phía đông là đứt gãy Z – Z

- Phía tây là đứt gãy K – K

Trong khối bắc, vỉa than có Cấu tạo rất phức tạp, theo hớng từnam lên bắc và từ tây lên đông bắc vỉa than cánh phânnhánh mạch, các lớp đá kẹp có chiều dày tăng dần do Vậy mật

độ chứa than trong vỉa càng giảm

- Phía tây, tây nam là đứt gãy D – D

Khối trung tâm có diện tích không lớn lắm nhng có cấu tạorất phức tạp và tập trung mọi trữ lợng than lớn của vỉa dày 2khối trung tâm có cấu trúc dạng đơn cắm về hớng đôngbắc với góc dốc 15 đến 20o

c) Khối nam

Khối nam giới hạn bởi:

- Phía tây bắc, tầy và nam là lộ vỉa dày 2

- Phía đông bắc là đứt gãy D – D

- Phía đông là đứt gãy U – U

Khối nam có diện tích phân bố lớn, với Cấu trúc gồm nhiềunếp nổi và nếp lõm liên tiếp Trong khối nam, vỉa dày 2 có Cấutạo tơng đối ổn định

Khối đông bắc có cấu tạo vỉa rất phức tạp, có cấu trúc đơn

I.2.4 Các đứt gãy chính

a) Đứt gãy Z – Z

Đứt gãy Z – Z là đứt gãy nghịch, chạy theo hớng tây

bắc-đông mại trợt cắm về phía bắc-đông với góc dốc từ 50 đến 80o.Cành tây nâng lên, cành đông hạ xuống, biên đô theo mặt trợtthay đổi từ 55 đến 90cm

a) Đứt gãy D – D

Đứt gãy này kéo dài từ đứt gãy B – B ở phía tây bắc đến đứtgãy U – U ở phía nam, mặt trợt cắm về phía đông bắc với gócdốc từ 50 đến 80o Biên độ theo mặt trợt từ 20 đến 80m, đớiphá huỷ rộng từ 10 đến 15 Cành đông bắc nâng lên, cànhtây nam hạ xuống Do ảnh hởng của đứt gãy D – D nên cấu tạo

và chiều của dày 2 ở cành thay đổi đột ngột, đặc biệt làphần đông nam khi thăm dò qua đứt gãy D – D ngời ta thất rằngchiều dày của vỉa giảm từ 78m xuống còn 2,8m

b) Đứt gãy B – B

Đây là đứt gãy lớn nhất của khoáng sàng của Cọc Sáu, nóphân chia khoáng sàng thành các khối khác nhau Đứt gãy B – Bcha đợc nghiên cứu kỹ lỡng nhất là cành phía bắc, các hệ chìmcha đợc đồng danh Vì Vậy cha xác định đợc phần nâng lên hạxuống Đứt gãy B – B xuất phát từ đứt gãy K – K ở phía tây đến

đứt gãy Z – Z ở phía đông bắc, phơng chạy theo hớng tâydông, mặt trợt cắm về phía bắc với góc dốc 65o, huỷ hoại các

đứt gãy rộng từ 10 đến 15m

Cũng là đứt gãy phân vùng kiến tạo, từ đứt gãy U – U về phía

đông là khu vực trầm tích không chứa than, đứt gãy có mặt trợtcắm về phía tây với góc dốc mặt trợt thay đổi từ 65 đến 80o,

đứt gãy lộ ra dới lớp đất phủ có hình cánh cung chạy theo hớnggần bắc- nam

e) Đứt gãy nghịch D2 – D2

Đứt gãy nghịch D2 – D2 xuất phát từ đứt gãy B – B2 chạy theophơng gần vĩ tuyến đến đứt gãy Z – Z Mặt trợt cắm về phíabắc với góc dốc từ 70 đến 80o Biên độ dịch chuyển theo mặttrợt từ 30 đến 35m

f) Đứt gãy nghịch D3 – D3

Phơng của đứt gãy theo hớng đông- tây, mặt trợt cắm vềphía bắc, góc dốc mặt trợt thay đổi từ 65 đến 80o Biên độdịch chuyển theo mặt trợt biến thiên khoảng 15 đến 20m

I.2.5 Các vỉa than và tính chất của chúng

Trong phạm vi khoáng sàng mở Cọc Sáu có vỉa dày 2 vàvỉa G là trữ lợng công nghiệp, bởi Vậy ta chỉ nghiên cứu kỹ 2vỉa than này

a) Vỉa mỏng 1

Trong điều kiện kinh tế kỹ thuật hiện nay thì vỉa mỏng 1không có giá trị công nghiệp Trụ của vỉa mỏng 1 là một lớpAcgilít tiếp đến là cuội kết dày khoảng 20 đến 30m

b) Vỉa dày 2

Nằm trên vỉa mỏng 1 khoảng 40 đến 80m, vỉa có cấu tạophức tạp, vỉa dày 2 phân bố không liên tục lộ ra ở phần trungtâm và phía nam Cọc Sáu Vỉa dày 2 có nhiều lớp đá kẹp xen kẽgiữa các lớp than Chiều dày lớp đất đá kẹp biến thiên từ 0,06

đến 21,3m Tổng chiều dày của các lớp đá kẹp thay đổi từ 0

đến 64 lớp Tổng số đá kẹp chiếm 31,39% chiều dày của vỉa.Trong đó, kẹp trong vỉa chiếm 23,39% độ tro thấp, tỷ lệ thancục ít có nơi gựp than bở rời và than cám

Trụ vỉa sày 2 thờng là Acgilít tiếp đến là Alêvrô hoặc làAcgilít xen kẽ với Alêvrôlít màu xám đen dày từ 2 đến 10m , sau

đó là sa thạch và cuội kết

Vách vỉa dày 2 thờng có lớp ãgilít màu đen xếp mỏng tối đachỉ 4m, trên Acgilít là Alêvrôlít tiếp đến sa thạch hạt thô có khigựp cuội kết hoặc sạn kết

c) Vỉa trên dày 3

Nằm trên vách vỉa dày 2 từ 50 đến 100m, có điêlf phổ biếnkhông rộng Vỉa đợc gặp ở một số công trình phía đông nam(LK- 358, LK- 361 ) cấu tạo vỉa rất đơn giản, chiều dày tổngquát thay đổi từ 0,55 đến 14,45 nham thạch, vách và trụ vỉathờng là sét kết và bội kết

d) vỉa G4 trong giới hạn khoáng sàng của mỏ Cọc Sáu

Vỉa G4 có diện phổ biến không rộng, phía dày của vỉa lộ ramột dải từ bắc đến nam Chiều dày của vỉa hay đổi ở phạm

vi rộng, vỉa có cấu tạo phức tạp, nham thạch, vách và trụ vỉa ờng có sét kết

th-I.2.6 Chất lợng than

* Đặc tính vật lý

Than có màu đen ánh kim, than cục giòn, dễ vỡ vụn, thông ờng có dạng khối mềm dễ vỡ thành than cám thuộc loại Antrxít

th-* Đặc tính hoá học

Bảng đặc tính hoá học của than

Vỉa dày 2 Vỉa dày G

ch¸y

Bảng đặc tính hoá học của vỉa than và lớp đá kẹp

Đặc tính (m)

Vỉa dày 2

Vỉa G4Khu đông Khu trung

tâm

KhunamChiều dày tổng quát 15,08ữ10

9,1

20,60ữ109,1

2,8ữ74,3

7,9ữ46,7Chiều dày trung

19,7ữ77,9 2,8ữ51,

0

4,6ữ44,8Chiều dày than hữu

Qua nhiều năm khai thác, địa hình bề mặt nguyên

thuỷ mỏ than Cọc Sáu đã biến đổi hoàn toàn Với đặc

điểm trên nớc mặt có ảnh hởng rất lớn đến điều kiện

địa chất thuỷ văn của mỏ Hiện nay, hệ thống dòng

chảy nớc mặt trong mỏ bao gồm hệ thống các mơng,

Dài (m) Tiết diện

6 Lß tho¸t níc sè 1 600 4,2 11,2

b) Nớc ngầm

Nớc ngầm ở mỏ Cọc Sáu đợc tàng trữ và vận động trongtâng tiềm thuỷ phân bố trên trụ vỉa dày 2 và tầng chứanớc áp lực nằm phía dới trụ dày 2 Hai tầng chứa nớc này đợcngăn cách bởi lớp đá sét kẹp và kết dày

Hệ thống thẩm thấu trung bình của bờ mỏ từ 0,1 đến0,25m/ ngày, đêm nớc ngấm trong các tầng đá đợc phânthành 2 tầng

- Tầng thứ nhất : phân bố trên vách vỉa dày 2 từ 80 đến100m, mực nớc thuỷ tích thay đổi từ 40 đến 90m, hệ

số thẩm thấu tầng này từ 0,07 đến 0,32m/ ngày đêm

- Tầng thứ 2 : phân bố trên vách vỉa dày 2 với chiều dày

từ 50 đến 70m hệ số thẩm thấu từ 0,02 đến 0,1 ngày

đêm trong cùng một tầng chứa nớc ap lực và lu lợng thay

đổi từ 0,49 đến 1,9281/ sec hệ số thẩm thấu trungbình 0,07 đến 0,32m/ ngày đêm

Hai tầng chứa nớc có quan hệ mật thiết và luôn bổ xungcho nhau Với điều kiện địa chất thuỷ văn nh vậy đã ảnhhởng rất lớn đến công tác khai thác của mỏ nhất là vào giai

đoạn mùa ma (tháng 4 đến tháng 10 hàng năm)

I 4 điều Kiện Địa Chất Mỏ

a) Đặc điểm địa chất công trình

Vùng mỏ Cọc Sáu là vùng núi đá bị hao mòn ở dạng cânbằng vững chắc có lớp phủ đè từ ở mỏ ít có hiện tợng sụtlún, sụt lở tự nhiên Độ khoáng hoá của nham thạch, lực dínhkết có xu hớng giảm dần từ hạt thô đến hạt mịn Khi thiết

kế cải tạo mỏ, cần chú ý đến độ dốc của bờ công tác đểkhông làm mất thế cân bằng vững chắc của bờ mỏ Đất

đá có độ cứng là:

f= 7 đến 14 là chủ yếu chiếm khoảng 68%

* Trữ lợng địa chất:

Qua thăm dò địa chất cho thấy trữ lợng sơ bộ nh sau:

Độ cao trữ lợng (tấn )+ 250 - + 200 410210+ 200 - + 150 100000+ 150 - + 50 380750

- 50 - -100 7028900

- 100 - -150 14972080

- 100 - -150 8984010

CHƯƠNG II Những Số Liệu Dùng Làm Thiết Kế

- Số ngày làm việc trong năm :

- Số ca làm việc trong ngày : 3 ca

- Số giờ làm việc trong ca : 8 giờ

II- 2 Những Số Liệu Gốc Và Tài Liệu Bản Đồ Dùng Cho Thiết Kế

II-2.1 Tài Liệu Địa Chất

a) Tài liệu địa chất tổng hợp

- Bản đồ kế hoạch khai thác năm 2003 Tài liệu thăm dò.

Khảo sát địa chất công trình, địa chất thuỷ văn của mỏCọc Sáu

- Bản đồ mặt bằng cung cấp điện, nguyên lý cung cấp điệncho toàn mỏ

II- 2.2 Tài liệu kỹ thuật khai thác

- Khoan xoay cầu CБW – 250 MH

- Thuốc nổ:zec nô, A4phô chịu nớc, AD1, thuốc nổ quốcphòng E E 31

* Xúc bốc

- Máy xúc tay gầu зKT- 4,6b, зKT- 5A của Liên Xô

- Máy xúc thuỷ lực gầu ngợc Pc-650, Pc-750 của Nhật

* Máy thiết bị vận tải

- Máy gạt D-85A của Nhật

II.2.3 Tài liệu kinh tế

- Giá thành một tấn thannguyên khai 138.000đ/tấn

- Giá thành một tấn than sạch 169.892đ/tấn

- Giá bán trung bình một tấn than thơng phẩm330.000đ/tấn

- Chi phí bóc đất là 21.000đ/m3

- Chi phí vận tải một tấn than nguyên khai 3.500đ/tấn

- Giá thành tính riêng cho khâu khai thác than30.258đ/m3

- Hệ số thu đổi than thơng phẩm 68%

- Chi phí vận tải một tấn than nguyên khai từ mỏ về xởngtuyển 2.200đ/tấn

II.3 sự cần thiết và khả năng tháo khô khoáng sàng

- Diện tích thu nớc bề mặt của mỏ cọc sáu là 280 ha Mỏ phảiphối hợp nhiều biện pháp để tháo khô khoáng sàng phục vụ choviệc khai thác xuống sâu tơí mức (-105) hiện tại và các năm saucòn xuống sâu hơn

- Nớc mặt đợc thoát ra ngoài mặt bằng mơng +30, chảy vào lọthoát nớc +28 thoát ra biển

- Nớc ngầm: Thoát xuống mơng tả ngạn (-170 ) dùng bơn thoátcỡng bức lên đập tụ Nam (-60 ) Sau đó bơm lên mơng +30thoát về cửa lò +28 ra biển

- Hiện tại mỏ đã xây dựng khá hoàn chỉnh, hệ thống rãnh vàmơng thoát nớc tự chảy nhằm hạn chế tối đa lợng nớc chảy vào

mỏ xuống đáy moong

+ Trạm bơm mức +30: bơm toàn bộ nớc từ hố tụ nớc +30 bằngbơm D- 125 và Z-300 lên mơng thoát nớc 60K chảy về là +28thoát ra biển

+ Trạm bơm đông tụ bắc: Bơm toàn bộ lợng nớc từ đông tụbắc lên hố chứa nớc đông tụ nam –60 lên mức +28 thoát ra biển.Trạm có 3 bơm D-1250

+ Trạm bơm –40 đông tụ nam: Là trạm bơm trung gian cónhiệm vụ bơm toàn bộ lợng nớc ở đông tụ nam mức –60 lên mức+28 thoát ra biển Trạm đặt 4 máy bơm là (1 bơm D-1250, 2bơm D-200 và 1 bơm Z-300 )

chơng IIIxác định biên giới mỏ lộ thiên

III.1 Khái niện về biên giới mỏ lộ thiên

III.1.1 Biên giới mỏ lộ thiên

Để khai thác khoáng sàng, việc đầu tiên là xác định biêngiới mỏ lộ thiên Biên giới mỏ có ảnh hởng đến kết quả hoạt độngsản xuất kinh doanh của mỏ lộ thiên sau này, cũng nh ảnh hởng

đến quy hoạch mặt bằng xây dựng với các công trình kinh tếkhác

Biên giới mỏ lộ thiên bị ảnh hởng bởi các yếu tố tự nhiên nh:Chiều dầy và góc dốc của vỉa, chất lợng khoáng sản khai thác

Điều kiện địa hình, chiều dầy lớp đất đá phủ, tính chất cơ lýcủa đất và các yếu tố kinh tế kỹ thuật nh: Giá trị của khoángsản, giá thành khai thác, các khâu gia công chế biến quặng,vốn đầu t cơ bản, tác động chủ yếu của yếu tố thời gian vàtiến bộ kỹ thuật, sản lợng mỏ tỷ lệ tổn thất và làm nghèoquặng Phơng pháp tiến hành công tác mỏ

Việc xác định không hợp lý biên giới mỏ lộ thiên sẽ mang lạihậu quả xấu trong quá trình hoạt động kinh tế của xí nghiệpmỏ

III.2 nguyên tắc xác định biên giới mỏ

2.1 Nguyên tắc xác định biên giới mỏ

a) Khi đánh giá hiệu quả kinh tế của phơng án biên giới mỏ lộthiên ngời ta thờng căn cứ vào chỉ tiêu hệ số bóc đất và chỉ sốgiới hạn của mỏ để làm nguyên tắc so sánh để làm cho mỏ lộthiên luôn thu đợc lợi nhuận Với điều kiện thực tế của mỏ cọcsáu, mỏ có vỉa phức tạp, nhiều nếp uốn đứt gãy, do đó để xác

định biên giới của đồ án chọn nguyên tắc Kgh ≤Kbg là hợp lýnhất nguyên tắc này đảm bảo các yếu tố

- Tổng chi phí khai thác khoáng sàng là nhỏ nhất

b) Phơng pháp xác định biên giới mỏ

Phơng pháp đồ thị

Phơng pháp đồ thị sử dụng những lát cắt ngang đo đạc

từ thăm dò địa chất Phơng pháp này tốn kém, số lợng bản đồ

lớn nhng độ chính xác cao, với những mỏ phức tạp đảm bảo choviệc đầu t kinh tế phù hợp với thực tế mỏ và nền kinh tế quốcdân Với tình hình của mỏ Cọc Sáu đồ án sử dụng phơng pháp

đồ thị để xác định biên giới mỏ Các bớc thực hiện đợc tiếnhành nh sau:

- Trên các lát cắt ngang đặc trng kẻ các đờng song song nằmngang với khoảng cách chiều cao tầng

- Từ giao điểm các đờng nằm ngang với vách và trụ vỉa Lần lợt

từ trên xuống dới kẻ các đờng xiên biểu thị bờ đứng phía vách vàphần trụ đã chọn cho đến khi gặp mặt cắt

- Tiến hành đo diện tích khoáng sàng khai thác và đất đá bóctơng ứng nằm ở giữa hai vị trí bờ mỏ liên tiếp đối tất cả cáctầng và xác định hệ số bóc biên giới

- Vẽ lát cắt dọc, đa kết quả chiều sâu xác định cuối cùng của

mỏ trên lát cắt ngang và lát cắt dọc và điều chỉnh đáy mỏ2.2 Chọn góc nghiêng bờ đứng theo điều kiện ổn định

Góc nghiêng bờ đứng đợc xác định theo điều kiện cơ bảncủa mỏ Cọc Sáu, với tính chất cơ lý của đất đá thì góc ổn

định của bờ mỏ đợc xác định với hệ số ổn định là 1.04-1.06

Đồ án chọn góc bờ đứng 35 0 = ﻻ

III.3 xác định hệ số bóc giới hạn

Hệ số bóc giới hạn là chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật quan trọngdùng làm cơ sở để xác định biên giới mỏ và lập lịch kế hoạchhàng năm Hệ số bóc giới hạn đợc xác định trên cơ sở giá bánbuôn mỗi tấn than nguyên khai

Trong đó:

Kgh = C0(a+ Cv + Ct)

b

C0 : gi¸ thµnh b¸n 1 tÊn than nguyªn khai; C0 =169.892®/tÊn

a : chi phÝ khai th¸c 1 tÊn than nguyªn khai; a =30.285®/tÊn

CV : chi phÝ vËn chuyÓn 1 tÊn than nguyªn khai tõ má vÒnhµ m¸y tuyÓn;

Bảng III.1 xác định Kbg cho mặt cắt tuyến XIII

Bảng II.2 xác định Kbg cho mặt cắt tuyến XVI

Số liệu của các mặt cắt tuyến (XIII, XVI, XVIII) trong

bảng sau

Mặt

cắt

Chỉ tiêu

Chiều sâu cuối cùng -102 -116 -132

Biên giới phía trên 986 1035 1038

mỏ, sau đó đa lại mặt cắt ngang để xác định biên giới mỏ

Các số liệu điều chỉnh đợc ghi vào bảng sau:

Mặt

cắt

Chỉ tiêu

Chiều sâu cuối cùng -120 -120 -120

Biên giới phía trên 1025 1036 1012

Chiều dài tác dụng cảu

mặt cắt

Biên giới mỏ than Cọc Sáu nh sau:

- Chiều dài toàn mỏ : 2350m

- Chiều rộng trên mặt đất : 1000m

- Chiều rộng đáy mỏ : 80m

- Chiều dài theo phơng vỉa : 1200m

- Cối cao đáy mỏ : -120m

Mỏ vỉa là một yếu tố quan trọng ảnh hởng đến quá trìnhsản xuất trên mỏ, mỏ vỉa hợp lý làm tăng năng xuất củ thiết bị,phát huy tối đa năng lực sản xuất của thiết bị trong dây truyềncông nghệ mỏ Mỏ vỉa khoáng sàng có quan hệ đến hệ thốngkhai thác, các công trình trên bề mặt và điều kiện địa lý củamỏ.

Mỗi phơng án mỏ vỉa sẽ xác định một quá trình khai tháckhoáng sàng, chế độ công tác của mỏ và hiệu quả công tác nhất

định với điều kiện thực tế của công ty khai thác than Cọc Sáu,khi khai thác xuống sâu địa hình đồi núi nên cần thiết phải sửdụng hình thức mỏ vỉa bằng hào nhóm Mỗi hào đọc lập nhauphục vụ cho một số tầng hoặc nhiều tầng và có đờng hào riênglên mặt đất

IV.2 lựa chọn phơng án mỏ vỉa cho mỏ than cọc sáu

Việc chọn vị trí mở vỉa hợp lý sẽ giải quyết những vấn

đề:

- Thời gian xây dựng cơ bản nhỏ

- Nâng cao chất lợng khoáng sàng khai thác và giảm tổnthất

1 Mở vỉa bám vách vỉa (1)

- Ưu điểm: phơng pháp này có thời gian xây dựng cơ bản vàkhối lợng xây dựng cơ bản nhỏ, hệ số tổn thất và làm nghèoquặng giảm

- Nhợc điểm: do bờ mỏ luôn luôn thay đổi trong quá trình sảnxuất nên tuyến đờng hào mỏ vỉa cho những tầng dới nằm ởnhững bờ mỏ không cố định, tức là tuyến đờng hào luôn

thay đổi cùng với tốc độ xuống sâu và tốc độ phát triểnngang của công trình, do đó chất lợng đờng vận tải xấu.

2 Mỏ vỉa bám trụ vỉa (2)

- Ưu điểm: thời gian và khối lợng xây dựng cơ bản nhỏ

- Nhợc điểm: chất lợng đờng vận tải kém do thờng xuyên thay

đổi bờ công tác, hệ số tổn thất và làm nghèo quặng tăng

3 Mỏ vỉa bám bờ vách (3)

- Ưu điểm: đảm bảo chất lợng than, hệ thống đờng vận tải là

cố định nên chất lợng đờng tốt

- Nhợc điểm: khối lợng và thời gian xây dựng cơ bản là rất lớn

4 Mỏ vỉa bằng hào chuẩn bị bám bờ trụ (4)

- Ưu điểm: tuyến đờng vận tải cố định

- Nhợc điểm: khối lợng và thời gian cơ bản lớn, hệ số tổn thất

và làm nghèo quặng nhỏ

5 Mở vỉa bằng vào chuẩn bị đào trên nóc vỉa than (5)

- Ưu điểm: khối lợng xây dựng cơ bản nhỏ Nừu hào đợc đào từvách sang trụ thì hệ số tổn thất và làm nghèo quặng tăng

- Nhợc điểm: chất lợng than kém, đờng vận tải không ổn địnhvì đào hào trong than và vận chuyển than nên than bị vỡvụn không hiệu quả kinh tế

Qua các u nhợc điểm của từng phơng án, lựa chọn phơng án

mỏ vỉa cho mỏ Cọc Sáu là “Hệ thống mỏ vỉa hỗn hợp hàongoài kết hợp với hào trong, hào nhóm” công trình mở pháttriển từ vách vỉa sang 2 phía, khai thác xuống sâu

H.4.2 Má vØa b¸m v¸ch vØa

IV.3 Tuyến đờng hào

Do địa hình mỏ than Cọc Sáu phức tạp, kích thớc trênbình đồ của mỏ không lớn, mỏ khai thác xuống sâu, quan hệchiều sâu và kích thớc của mỏ không cho phép xây dựngtuyến đờng hào đơn giản Do Vậy, để tuyến hào mỏ vỉacủa mỏ phù hợp với điều kiện tự nhiên, điều kiện địa chất

mỏ và thực tế đã có, đề án sử dụng tuyến đờng hào hỗn hợp.IV.3.1 Hào ngoài chính

Mỏ than Cọc Sáu đã khai thác từ lâu và tồn tại ba tuyếnngoài:

- Tuyến hào nối liền với đờng quốc lộ 18A từ mức +30 đếnmức +78 (Khu vực tuyến 2 của mỏ ) do địa hình phức tạo nên

đợc chia làm 2 luồng là đờng lên mỏ (đờng lên dốc ) và dờngxuống dốc

- Tuyến hào mức +70 (giáp công ty than Đèo Nai )đi theo hớngtây bắc đến mức +229 (kho mìn và bãi thải Mông Dơng)

- Tuyến 3: Hào phía đông giáp khai trờng Quảng Lợi

IV.3.2 Tuyến hào trong

- Tuyến hào từ mức +21 đến mức +80 phía tây nam

- Tuyến hào từ mức +21 đến mức +70 ở phía bắc

- Tuyến hào từ mức +21 đi qua tầng khai thác xuống mức –

115 đáy moong

IV.4 xác định các thông số của tuyến đờng hào

IV.4.1 Độ dốc khống chế của tuyến hào 10

Độ dốc khống chế của tuyến hào phụ thuộc vào hình thức

và các thông số của thiết bị vận tải Hiện tại mỏ sử dụng hìnhthức vận tải là ôtô BєLAZ-540,

HD-320, có độ dốc khống chế là

I0 = (60-80 )0/00 vì mỏ khai thác xuống sâu, đờng trơn vàtăng tuổi thọ cho xe, trong tính toán chọn Io = 600/00

IV.4.2 Chiều rộng đáy hào

Chiều rộng đáy hào đợc xác định theo điều kiện làmviệc an toàn và hiệu quả của thiết bị vận tải Theo sơ đồ

quặng đảo chiều ở đáy hào và đảm bảo khối lợng đào hàonhỏ nhất.

Chiều rộng đáy hào xác định theo công thức:

b0 = Z + T + K ; mTrong đó:

đối với đất đá các tầng của mỏ Cọc Sáu, chọn δ = 450

Thay số: Z = 15 (Cotg 450 – Cotg 650 ) = 1,7m

Chọn Z = 2m

K : chiều rộng rãnh thoát nớc, chọn K = 1,5m

T : chiều rộng dải vận tải, m

Khi hào có một làn xe chạy: T = T’+ C1 + C2 , m

C1 : khoảng cách an toàn từ mép đai vận tải đến mép sạt

lở tự nhiên của tầng Chọn C1 = 1,5m

C2 : khoảng cách an toàn từ mép rãnh thoát nớc đến mép

đai vận tải, chon C2 = 1,5m

Để thiết bị vận tải hoạt động đợc dễ dàng và an toàn, phùhợp với thiết bị đào hào, sơ đồ quay xe ở đáy hào, ta chọnchiều rộng đáy hào là:

Khi có 1 làn xe: b0= 15(m)

Khi có 2 làn xe: b0= 20(m)

IV.4.3 đoạn tiếp giáp giữa hào cơ bản với mặt tầng khi vận tải bằng ô tô

Hình thức tiếp giáp: với các hào nằm ở tầng trên đã khaithác xong độ dốc khống chế giảm, chiều dài khu vực có độ dốcgiảm Lt giảm phụ thuộc vào hình thức tiếp giáp

H.4.3 Sơ đồ xác định chiều rộng đáy hào khi có một làn xe

h.4.4 Sơ đồ xác định chiều rộng đáy hào khi có hai làn xe

- Đối với tuyến đờng hào đơn giản, đờng ô tô nối sẽ tiếp cận tớicác hào trên khu vực nằm ngang hang dốc thoải dài 20 đến40cm.

- Đối với tuyến đờng hào theo kiểu lợn vòng chỗ tiếp cận cũngnên bố trí đờng nằm ngang Trên các khu vực cong có bán kínhcong nhỏ hơn 50m, để đảm bảo an toàn cho xe chạy Cần làmthêm khu hoà hoãn dài khoảng 50m, độ dốc 2% nhằm giảm sứccản chuyển động của ô tô

Độ dốc của đờng trên khu vực cong đợc xác định:

Ic= i0+6- 0,1*R, (%)Trong đó: R: bán kính lợn vòng

R= 15,7m (Tính trong chơng X )Thay số:

Ic= 0,06 + 6 - 0,1 *15,7 Vậy độ dốc tầng trên khu vực cong chọn

Ic= 3 – 4 %H.4.5 Hình thức tiếp giáp của tuyến đờng

với các tầng công tác

h.4.6 sơ đồ tiếp giáp giữa hào với đờng ô tô

nằm trên bờ mỏ

h.4.7 sơ đồ tiếp giáp của hào với mặt tầng công tác

IV.4.4 Chiều dài tuyến đờng hào

Chiều dài lý thuyết của tuyến đờng hào đợc tính theo

công thức:

Trong đó: H0: độ cao điểm đầu của tuyến hào (m)

Hc: độ cao điểm cuối của tuyến hào (m)

i0 : độ dốc khống chế của tuyến đờng hào (độ)Chiều dài thực tế của tuyến hào bao giờ cũng dài hơnchiều dài lý thuyết do sự kéo dài của đoạn có độ dốc giảm ởcác đoạn cong và các đoạn tiếp giáp giữa tuyến hào với mặttầng

Ltt= kđ Llt

kđ: hệ số kéo dài tuyến đờng: kđ= 1,2

Hào ngoài:

- Hào ngoài phía nam:

- Hào ngoài phía tây bắc:

Vậy tổng tuyến hào ngoài là 1867m

Hào trong:

- Hào cơ bản phía tây nam:

- Hào dốc cơ bản xuống đáy mỏ:

; m

IV.5 tính toán khối lợng đào hào và phơng pháp đào hào

IV.5.1 Hào ngoài

Mỏ than Cọc Sáu đã khai thác từ nhiều năm nay Hiện tại,

mỏ đã có tuyến đờng hào ngoài cố định, nền dải nhựa hoặc

đổ bê tông nên trong đồ án không cần tính toán khối lợng đàohào

IV.5.2 Hào trong

Khối lợng hào mỏ vỉa tính trong thời kỳ xây dựng cơ bảnhoặc cải tạo mỏ bao gồm:

Khối lợng đào hào dốc : Vđ

Khối lợng đào hào chuẩn bị : VcbKhối lợng hào mở vỉa : V= Vđ+ Vcb

Trong đó:

ho: Chiều cao tầng, ho= 15m

α: góc nghiêng sờn hào, α= 65o

bo: chiều rộng đáy hào theo điều kiện làm việcbình thờng của thiết bị vận tải, bo= 20m

io: độ dốc khống chế của tuyến đờng hào, io=0,06

Thay số:

* Tính khối lợng hào chuẩn bị:

Khối lợng hào chuẩn bị đợc tính theo công thức:

Vcb= (b+ h cotgα) H L (m)Trong đó:

ơng pháp đa nó vào phơng tiện vận tải

h.4.9 sơ đồ xác định chiều rộng đáy hào

chuẩn bị khi vận tải bằng ô tô

* Khi phơng tiện vận tải bằng ô tô vào nhận tải; Theo sơ đồquặng đảo chiều thì chiều rộng đáy hào đợc xác định theocông thức sau:

bh= Ra+ 0,5 ba+La+m (m)

Trong đó:

Ra: bán kính vòng nhỏ nhất của ô tô, Ra= 9,5m

ba: chiều rộng của ô tô, ba= 3,2mm: khoảng cách nhỏ nhất giữa ô tô và mép dới của bờhào, m= 2m

Thay số: bh= 9,5+ 0,5.(3,2+ 8,2)+ 2,2= 19,2m

Để đảm bảo an toàn cho máy xúc và ô tô làm việc, chọn

bh= 20m, chiều dài hào chuẩn bị đợc xác định theo điều kiệncủa máy xúc khi đào hào tơng xứng với chiều dài B lúc xúc

* Khi khai thác đá cứng vừa, vận tải bằng ô tô L= Lb.l= 280m.Vậy: Vcb= (20+ 15.cotg65o) 15 250= 26239m3

IV.5.3 Phơng pháp đào hào

Mỏ than Cọc Sáu sử dụng phơng pháp khoan nổ mìn đểphá vỡ đất đá Sau đó dùng máy xúc ЭKT- 5A để xúc bốc lên ô tôHD- 320, BELAZ- 540, CAT- 769 vận tải ra bãi thải Do khai thácxuống sâu nên công tác đào hào của mỏ gặp khó khăn Mỏ sửdụng máy xúc thuỷ lực gầu ngợc loại PC- 650 kết hợp máy xúc taygầu ЭKT- 5A để đào hào Phơng pháp này đợc áp dụng đối vớicác tầng nằm dứơi mức thuỷ chuẩn Trình tự tiến hành nh sau:

Dùng máy xúc thuỷ lực gầu ngợc đào hào thoát nớc tiênphong, đáy rộng 2m, sâu 5 đến 7m, dài 40m dẫn nớc tới hố thunớc sâu 8m, rộng 5m dài 20m Hào này và hố chuẩn bị thu nớc

có khối lợng 4000m3 Dùng máy xúc tay gầu đào hào chuẩn bị

IV.6 Khả năng thông qua của tuyến đờng

Khả năng thông qua của tuyến đờng đợc tính theo công

k : hệ không đồng đều của xe, k = 0,6

S : khoảng cách an toàn giữa hai xe chọn S =50m

Mỏ làm việc 3 ca trong ngày là 24 giờ, giữa các ca có thờigian nghỉ và giao ca Nên khả năng thông qua của tuyến đờngtrong mỏ một ngày đêm là:

N = 480 x 22 = 10560 xe/ngày-đêm

IV.7 bãi thải khi xây dựng mỏ

Khi tiến hành xây dựng mỏ cần tiến hành xác định hớng

đổ thải của đất đá Hiện tại mỏ than Cọc Sáu đang đổ thải ởbãi thải phía bắc, bãi thải đông bắc Trong tơng lai sử dụng bãithãi đông tụ bắc

Tên chỉ tiêu đơn

vị

Bãi thải

đôngbắc

Bãi thảibắc

Bãi thảitrong

đông tụbắcCốt cao độ thải M +180 -

+330

+35 - +210

+90 +120Dung tích bãi