Cẩm Nang Công Nghệ Và Thiết Bị Mỏ - Quyển 1 : Khai Thác Mỏ Lộ Thiên

Đây là công trình cẩm nang tra cứu đầu tiên của Việt Nam về khai thác mỏ .Trong đó giới thiệu đầy đủ công nghệ khai thác mỏ và thiết bị khai thác vận tải, chế biến khoáng sản tại Việt Nam và trên thế giới để có thể dùng làm tài liệu tham khảo và tra cứu cho lâu dài. Công trình tổng hợp những vấn đề chính về công nghệ, thiết bị, có liên quan đến công việc hàng ngày của các kỹ sư mỏ và xây dựng công trình ngầm, các cán bộ kỹ thuật, các nhà quản lý doanh nghiệp về mỏ như giám đốc mỏ, các công ty tư vấn thiết kế, tư vấn đầu tư và có thể dùng tham khảo rất tốt cho các ngành thuỷ lợi, thuỷ điện, giao thông vận tải, xây dựng. Với các nhà đầu tư thì đây là công trình tra cứu để chọn thiết bị công nghệ phù hợp nhất với doanh nghiệp mình. Với các cán bộ kỹ thuật đang làm việc cũng như mới ra trường thì đây là cuốn sách nâng cao trình độ nhanh, thực tế nhất để họ tư vấn cho công ty của mình dùng công nghệ, thiết bị nào là có hiệu quả cho công trình.

Công nghệ

VF) thiết bị

LIÊN HIỆP CÁC HỘI KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VIỆT NAM

CHỦ NHIỆM CÔNG TRÌNH

7S Lê Tuấn Lộc

BIÊN TẬP VÀ HIỆU ĐÍNH PHẦN KHAI THÁC LỘ THIÊN

PGS TS Hồ Sỹ Giao

CÁC TÁC GIÁ THAM GIA CONG TRINH (Xép theo van a, b, c)

TS Nguyễn Anh, tham gia nghiên cứu biên soạn và hiệu đính phần IV - Môi trường mỏ

(chương 24, 25, 26)

GS.TS Nhữ Văn Bách, nghiên cứu biên soạn chương 8 và 9 ~ Công tác khoan nổ mìn

KS Lê Minh Châu, tham gia nghiên cứu biên soạn phần IV — Môi trường mỏ (chương

24, 25, 26)

TS Trần Bá Đề, nghiên cứu biên soạn chương 15 ~ Cung cấp điện mỏ

TS Lê Đăng Hoan, nghiên cứu biên soạn phần IV - Môi trường mỏ (chương 24, 25, 26)

PGS.TS Hồ Sỹ Giao, nghiên cứu biên soạn phần I (Những vấn đề chung - chương 1, 2,

3), chương 5 - Mổ vỉa mỏ lộ thiên, chương 6 - Hệ thống khai thác, chương 7 ~ Làm toi đất đá bằng cơ giới

PGS.TS Nguyễn Văn Kháng, nghiên cứu biên soạn chương 11 ~ Công tác vận tải mỏ

TS Phạm Công Khanh, nghiên cứu biên soạn chương 14 — thoát nước mỏ và hiệu đính

¡ Th8, Nguyễn Ngọc Phú, tham gia nghiên cứu biên soạn chương 12 — Công nghệ đập,

nghiền sàng và tuyển khoáng

TSEKH Nguyễn Thanh Tuân, nghiên cứu biên soạn chương 13 ~ Ổn định bờ mỏ

TS Trần Minh Đản, tham gia nghiên cứu biên soạn chương 18 — On định bờ mồ

GS.TS Trần Mạnh Xuân, nghiên cứu biên soạn chương 4 — Xác định biên giới mỏ và

chương 10- Công tác xúc bốc Hiệu đỉnh các chương 1, 2, 3, ð, 6, 7

Lời giới thiệu

ú a ˆ 2

“Chm nang câu ng VỀ (4422 Ác mài t

Couyte EM Khas tal mo? Lf thd," cue

et hn Aton ^ cây Dank Teen đi Lé BI In

Ya cae cậu đại, that 52 Ca mbt ety

trek LP cb) 1h henge phurg pha vi Sax

Sees (2 "ae vk 44 1Z bi Khat Chale

tro? te teed heh 4z O°? VLE MV Heer

to’ th nF 4 22 Chin 9s 425

Vee vile 222 ch«ơ (bon, a ae

J4.24 VÀ 42, đc dị n gl eas che

hog Hae hye ⁄⁄.2 var “1z «422 es

L9; La", Cag ng de” cao Chae xa

Tư ứ Vưê m2, đz‹ yee ce cong

Gad) thie tah Sieh, nag , Hang hive toy tad bin doe cn T2 222202

cae me” -á^ thd, tua “tá -

JJZnậ, 1-g- 2e

=2 ——

1⁄47 Tuyến / ưa se

Bản quyền tác giả thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Ứng dụng khoa học về khoáng sản Việc sử dụng một phần hoặc loàn bộ nội dung

cuốn sách để in, sao lại dười bất kỳ hình thức nào để phục vụ cho bất

kỳ mục đích gì phải được sự thỏa thuận trước bằng văn bắn của cơ

quan gửi bắn quyền.

LỜI NÓI ĐẦU

Hoàn cảnh ra đời Bộ Cẩm nang Công nghệ và Thiết bị mỏ

Sau hai năm chuẩn bị rất khẩn trương, đến nay Bộ Cẩm nang Công nghệ uè Thiết bị

mỗ - Quyển 1- Khai thác mô lộ thiên đã được hoàn thành Đây là một cố gắng rất lớn của tập thể tác giả các giáo sư, tiến sỹ, các nhà khoa học trong ngành mồ Việt Nam Thay mặt nhóm

các tác giả, chúng tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam, Trung tâm Nghiên cứu và ứng dụng khoa học về khoáng sản, Trường Đại

học Mö - Địa chất, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội có nhiều cố gắng giúp đỡ để

công trình được hoàn thành kịp thời kỷ niệm 60 năm thành lập nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam và chuẩn bị kỷ niệm 40 năm thành lập trường Đại học Mồ- Địa chất

Năm 2002, theo ý tưởng và để xuất của T8 Lê Tuấn Lộc, được các nhà khoa học và quan ly ngành mổ Việt Nam ủng hộ, để tài Nghiên cứu thành lập Bộ Cẩm nang khai thác

mỏ được hình thành Năm 2004, để tài đã được Liên hiệp các Hội KHKT Việt Nam hỗ trợ

vốn nghiên cứu nhưng cũng với một nguồn kinh phí rất hạn hẹp Tuy nhiên, với rách

nhiệm cao trước xã hội và ngành mỏ Việt Nam, tập thể các tác giả đã hoàn thành đúng thời hạn công trình này

Cẩm nang gồm 2 quyển: Quyển I - Khai thác mô lộ thiên, Quyển II ~ Khai thác hầm lò

và xây dựng công trình ngầm Quyển II sẽ được nghiên cứu chuẩn bị xuất bản vào năm tới

'Tầm quan trọng của Bộ Cẩm nang

Đây là công trình cẩm nang tra cứu đầu tiên của Việt Nam về khai thác mỏ (Bao gồm

cả khai thác lộ thiên, khai thác hầm lò và xây dựng công trình ngầm) trong đó giới thiệu

đây đủ về công nghệ khai thác mỏ và thiết bị khai thác vận tải, chế biến khoáng sản của Việt Nam và trên thế giới để có thể dùng làm tài liệu tham khảo và tra cứu cho lâu dai Công trình tổng hợp những vấn để chính về công nghệ, thiết bị, có liên quan đến công

việc hàng ngày của các kỹ sư mỏ và xây dựng công trình ngầm, các cán bộ kỹ thuật, các nhà

quần lý doanh nghiệp về mỏ như giám đốc mỏ, các công ty tư vấn thiết kế, tư vấn đầu tư và

có thể dùng tham khảo rất tốt cho các ngành thuỷ lợi, thuỷ điện, giao thông vận tải, xây

dựng

Đối tượng phục vụ

Đối tượng phục vụ là cán bộ kỹ thuật, kỹ sư mổ, kỹ sư xây dựng công trình ngầm, kỹ

su xây dựng, thuỷ lợi, thuỷ điện, các nhà quản lý mỏ, các công ty tư vấn thiết kế, tư vấn đầu tư và có thể làm tài liệu tham khảo cho các ngành thuỷ lợi, xây dựng , giao thông vận

tải kể cả các nhà doanh nghiệp tư nhân và các công ty trách nhiệm hữu hạn để tra cứu,

so sánh chọn thiết bị nhanh nhất cho việc đầu tư mới cũng như cần thiết cho việc nâng cấp thiết bị, cải tạo công nghệ Với các nhà đầu tư thì đây là công trình tra cứu để chọn thiết

bị công nghệ phù hợp nhất với doanh nghiệp mình Với các cần bộ kỹ thuật đang làm việc

cũng như mới ra trường thì đây là cuến sách nâng cao trình độ nhanh, thực tế nhất để họ

tư vấn cho công ty của mình dùng công nghệ, thiết bị nào là có hiệu quả cho công trình.

Các cơ quan, tổ chức có thể tham khảo để sử dụng

Các trường đại học và trung học, các viện nghiên cứu, các thư viện của các trường đại học và thư viện khoa học tổng hợp của các tỉnh thành trong cả nước, các sở công nghiệp, sở khoa học và công nghệ, sở tài nguyên và môi trường, sở xây dựng, giao thông van tai của các

tỉnh thành trong nước, các trung tâm tư vấn thiết kế và đầu tư, các tổng công ty và các công

ty, các bạn quản lý các dự án có liên quan, các doanh nghiệp liên doanh trong và ngoài nước, các công ty tư nhân và công ty TNHH, các đại lý thiết bị của các hãng trong và ngoài nước tại Việt Nam mà các cơ quan này có công nghệ hoặc các thiết bị liên quan đến công nghệ

và thiết bị khai thác

Nội dung công trình

Bộ cẩm nang giới thiệu về cách tính toán công nghệ, trình tự thiết kế công trình, tính năng thiết bị , lĩnh vực sử dụng, ưu nhược điểm, những đặc tính kỹ thuật quan trọng cần chú ý khi chọn thiết bị hay phụ tùng đó, Tính toán công nghệ, chọn và tham khảo thiết bị của các hãng trên thế giới đến năm 2004, bao gồm cả cẩm nang môi trường (kỹ thuật môi trường, tiêu chuẩn môi trường, cách đánh giá tác động môi trường) Trong cẩm nang cũng

thống kê một số các chỉ tiêu KTKT của các công nghệ và thiết bị đã thực hiện trong và ngoài nước Những tài liệu này rất quan trọng để tham khảo khi lập dự án và chọn thiết bị

mỏ

Đây là công trình cẩm nang về mô đầu tiên của Việt Nam nên không thể tránh khối

thiếu sót Kính mong bạn đọc góp ý phê bình để lần sau xuất bản được tốt hơn, khoa học

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

CAM NANG KHAI THAC MO LO THIEN

Cẩm nang khai thác mỏ lộ thiên này là một công trình lớn Cán bộ kỹ thuật khi cần

thiết tham khảo không cần phải đọc hết tất cả Chỉ những phần nào cần cho thực tế ở mô, cho thiết kế hay khi cần tra cứu thiết bị để mua mới hay sửa chữa thì mới cần đến

Cách tra tìm như sau:

Khi cần tìm công thức hay các sơ đồ công nghệ của phần nào thì chỉ cần tra trong mục

lục chỉ tiết

Khi cần tìm công thức hay các sơ đồ công nghệ của phân nào thì chỉ cần tra trong mục lục chi tiết bạn sẽ biết số trang cần tìm, Phần mục lục và giới thiệu để ngay đầu sách để tiện tra cứu Kết cấu công trình gồm bốn phần sau:

Phần I - Những vấn để chung; Phần II - Khai thác mỏ lộ thiên bằng cơ giới; Phần III -

Công nghệ khai thác mỏ lộ thiên bằng sức nước; Phần IV - Kỹ thuật môi trường trong khai

thác mỏ

So với các bộ cẩm nang truyền thống về khai thác một lộ thiên của Nga và các nước

khác ở châu Âu thì có nhiều điểm khác và tính hiện đại rất rõ nét Nhiều thiết bị mới từ

năm 2000 - 2004 đều được đưa vào cẩm nang này Tuy nhiên, có những thiết bị truyền thống nhưng là những thiết bị cơ bản chúng tôi vẫn giới thiệu để bạn đọc tra cứu tham khảo cho có tính hệ thống

Phần Môi trường mỏ là phần mới nhất đã được đưa vào bộ cẩm nang để hướng dẫn lập báo cáo đánh giá tác động môi trường mỏ và hướng dẫn tra cứu về tiêu chuẩn môi trường

cũng như những công việc cần làm cho việc đóng của mỏ mà trước đây chưa để cập đến Đây

là phần rất quan trọng trong khai thác mỏ vì Luật Mỏ và Luật Môi trường đã điểu chỉnh tat

cả các hoạt động về mỏ trong thực tế

Các thiết bị về khai thác, khoan nổ mìn, vận tải mỏ, thiết bị chế biến khoáng sản là một khối lượng thiết bị rất lớn của các hãng trên thế giới, không thể đưa hết vào cẩm nang được, Chúng tôi giới thiệu các trang Web của các hãng tiêu biểu để bạn đọc tự tra tìm trên mạng Internet các thiết bị phù hợp hoặc cập nhật các thiết bị mới, Đây là cách tốt nhất có thể tìm các thiết bị một cách nhanh chóng Tuy nhiên, địa chỉ các công ty và các trang web

này cũng không thể đầy đủ được Mong bạn đọc thông cảm, nếu cần xin cập nhật các trang

web mới

Các công ty sản xuất kinh doanh thiết bị khai thác, vận tải, chế biến khoáng sản và các

trang web tra cứu:

Các thiết bị bơm và ống cấn thoát nước:

1 Các thiết bị ống của TCT VINACONEX: địa chỉ: CÔng ty ống cốt sợi thủy tính

VIGLAFICO> Văn phòng 5, tầng 3, Khu đô thị Trung Hòa Nhân Chính, quận Thanh Xuân,

Hà Nội E-mail: viglafico@fpt.vn website: www vinaconex-group.com

9 Ống của CÔNG TY NHỰA THIẾU NIÊN TIỀN PHONG: Địa chỉ: số 9 An Đà, Ngô

Quyén, Hai Phong website: www.nhuatienphong-tifoplast.com.vn.

3 Ống của CÔNG TY NHỰA THÀNH TRANG: Địa chỉ: 131 Hoàng Quốc Việt - Cầu

Giấy - Hà Nội: Website: www.vesbo.com,

4 Ống nhựa của Công ty VIWAPICO (huộc TCT VINACONEX): Địa chỉ: Khu công nghiệp Quang Minh-Mê Linh-Vĩnh Phúc E-mail:viwapico@fpt.vn

5 Thiét bj bom của CÔNG TY CHẾ TẠO BƠM HẢI DƯƠNG: địa chỉ: 37 đường Hồ Chí

Minh, thành phố Hai Duong Website: www home.vnn.vn/maybom/index.html

6 Bơm nước của CONG TY LIEN DOANH CHE TAO BOM EBARA-HAI DUONG Dia

chỉ: Đường Nguyễn Trãi, thành phố Hải Ducng.fax: 84-320-850180 Dia chi chinh thic tai Nhat Ban: 11-1, Haneda asahi-cho, Ota-ku Tokyo, 144 Japan Tel: Tokyo 743-6111

7 Ống nhựa và phụ kiện của CÔNG TY cổ PHAN NHUA BINH MINH: Dia chi: 240

Hau Giang, Quan 6, thanh phé Hé Chi Minh Website: www.binhminhplastic.com

Thiết bị khai thác, xúc bốc và vận tải chính:

1 Công ty cổ phần ôtô MASAN, Đại lý chính thức cho hãng ôtô KAMAZ Địa chỉ: 88A,

Lý Thường Kiệt, Hoàn Kiếm, Hà Nội Tel: 84-4-9421928 Fax: 84-4-9421975 Email: Masanmotor@fpt.vn

2 Hang ôtô BELAZ: 40 Let Oktiabria Str., 4,222160, Zhodino, Republic of Belarus Tel:

(103751775) 3-27-83 Fax: (103751775) 7-01-37, E-mail: root@belaz.minsk.by

3 Công ty Thiết bị khai thác mổ và xây dựng WIRTGEN (Đức): Wirtgen GnibH-

Hohner Strasse 2D - 53578 Windhagen, Germany Tel: (0) 2645/131-0.Fax: (©) 2645/131-

342

4, Công ty Thiết bị mỏ và xây dựng SANDVIK TAMROCK CORPORATION: Surface

Division P.O.Box 100, FIN - 33311 Tampere, Finland Tel: +358 205 44 121 Fax: +358 205

44 120 Website: www.tamrock.sandvik.com

ð Công ty Thiết bị mô và xây dung KOMAST'SU (Nhật Ban):

Đại lý tại Việt nam: 14 Thụy Khuê, Tây Hề, Hà Nội, Tel: (84-4) 8 430 640 Fax: (84-4) 8

430 842 E-mail: kvn@comastsu-vn.com Website: www komastsu-vn.com

6 Công ty Thiết bị khai thác mỏ va xây dựng LIEBHERR: Liebherr-France SAS No2,

Avenue Joseph Rey, B.P 287, F-68005 Colmar Cedex Tel: +33 389 21 35 10 Fax: +33 389

2137 93, Website: www.liebherr.com E-mail: info@lfr.liebgerr.com,

7, Công ty thiết bị khai thác mổ và xây dựng VDMA: Lyoner Strasse 18, 60528

Frankfurt am Main Tel: +49 69 66 03-16 80 Fax: +49 69 66 03 - 26 80 Website: www.vdma.org E-mail: manfred.schmidt@vdma.org

8 Hang 6t6 KRAZ (Ukraine): 62 Kyivskaya Str, Kremenchug, Ukraine, 39631 Tel: (05366) 59-200, 59-300 Fax: (05366) 59-742 Website: www autokra.com.ua

9 Công ty Thiết bị phụ tùng HÒA PHÁT (Máy xây đựng và máy khai thác đá): 243

Đường Giải Phóng, Đống Đa, Hà Nội Tel (04) 8.693983 Fax: (04) 8.691874 Email:

hoaphat@hn.vn

Thiết bị chế biến khoáng sản:

1 Céng ty ASNDVIK Thiết bị chế biến đá xây dựng: Sandvik Rock Processing, SE

-233 81 Svelada, Sweden Tel: +46 40 40 90 00 Fax: +46 40 40 92 60 Website: www.rockprocessing.sandvik.com

9 Văn phòng đại diện cho Sandvik: GROUP OPENASIA: 168 Bà Triệu, Hai Bà Trưng,

Ha N@i.Tel:04-9782025, Fax: 04-9782027,

3 Hãng thiết bị chế biến khoáng sản metso minerals (Ditc):

Website: www.metsominerals.com

4 Hãng thiết bị chế biến khoáng sản AUBEMA (Đức):

Website: www.Aubema.com, www.alpinehosokawa.com

5 Hãng thiết bị chế biến khoáng sản HUMBOLDT WEDAG AG (Đức: D - 51170

Cologne/Germamy Tel: +49-221-6504-1479 Fax +49-221-6504-1479 Email: info@khd-

ag.de, www humboldt-wedas.de

6 Hãng thiết bị chế biến khoáng sản thyssenkrupp forder technik gmbh (Đức):

SchleebergstraBe 12, D-59320 Ennigerloh Tel: +49(2524) 30-0 Fax: +49(2524) 2252 Email:

info@tkt-tkf thyssenkrupp.com Website: www.eprocessingplants.com

Phần chế biến khoáng sản mới chỉ giới thiệu các công nghệ và thiết bị chuẩn bị khoáng sản và sơ chế khoáng sản là chính Toàn bộ phần tuyển khoáng chưa thể giới thiệu đẩy đủ

trong phần khai thác được, chúng tôi sẽ giới thiệu kỹ hơn ở một tập riêng về tuyển khoáng

Các chữ viết tắt:

DTM: Đánh giá tác động môi trường

ÂTSN: Khai thác sức nước

MỤC LỤC

Trang

Lời giới thiệ.L ch HH H021 1 HH H01 tr tr 3

Lời nói đầu

Hướng dẫn sử dụng cẩm nang khai thác mỏ lộ thiên

PHAN |

NHUNG VAN DE CHUNG

Chuong 1 MOT SO THUAT NGU CO BAN

CUA NGANH KHAI THAC MO LO THIEN

Chuong 2 KHOANG SAN CO ICH

2.1.1 Khoáng sẵn kìm loại (quặng)

3.1.2 Khoáng sản phi kim loại

9.1.3 Khoáng sản làm nhiên liệu

bọ wo Chất lượng khoáng sản có ích

2.2.1 Khái niệm về chất lượn

3.9.3, Chỉ tiêu chất lượng của một số khoáng sản thông dung

9.2.3 Hàm lượng thành phần có ích trong khoáng sản

2,3, Tiểm năng khoảng sản Việt Nam „

2.3.1 Khoáng sản kim loại

3.3.2, Khoáng sản phi kim loại,

3.3.1 Đặc trưng công nghệ của đất đá cứng và

3.2.2 Dac trưng công nghệ của đất đá tơi vụn

3.3.3 Đặc trưng công nghệ của đá đặc sít, mầm và bở rời

3.3 Đánh giá sức cản phá võ của đất đá mô

II

PHAN If

KHAI THAC MO LO THIEN BANG CƠ GIỚI

Chuong 4 BIEN GIGI MO LO THIEN 4.1, Hệ số bóc đất đá

ệ số búc giới hạn (còn gọi là HSD kinh tế hợp lý)

ác định biên giới mỏ lộ thiên

Xác dinh chiều sâu của mỏ lộ thiên trong điểu kiện tự nhiên phức tạp

4.3.3 Xác định biên giới mỏ đối với khoáng sàng quặng phức tạp

4.3.4 Xác định biên giới mỏ lộ thiên bằng phương pháp phương án

4.3.5 Phương pháp xác định biên giới mỗ cho mỏ sa khoáng

Chương 5 MÔ VỈA MÔ LỘ THIÊN

ot - Phân loại phương pháp mở vỉa

- Tuyến đường hào lượn vòng u vo nuoc

- Tuyến đường hào xoắn ốc và tuyến đường hào hỗn hợp

a Mở vỉa bằng hào đốc dit trong mỏ

Mỏ vỉa các tẳng trên sườn núi, vận chuyển bằng ô tô

5.9 Mỏ vỉa khoáng sàng nằm trên núi bằng hầm lò

5.10 Đặc điểm của công tác mở vỉa trên các mô đá

5.11 Tính toán khối lượng hào mở vỉa,

Chương 6, HỆ THỐNG KHAI THÁC MÔ LỘ THIÊN 6.1 Phân loại hệ thống khai thác mồ lộ thiên

6.1.1 Phương pháp phân loại hệ thống khai thác của giao su EF Séské

6.1.2 Phương pháp phân loại hệ thống khai thác của viện sĩ N.V Menhikôv

6.1.3 Phương pháp phân loại hệ thống khai thác của giáo sư viện sĩ V.V,

Rjepxki

12

Chiều rộng mặt tầng công tí

6.4.3 Chiều rộng đải khấu

6.4.4 Chiều đài tuyến công tác và luỗng x

6.4.5, Chiều rộng đai vận chuyển và đại bảo v

6.5, Các trường hợp đặc biệt của hệ thống khai thác

6.7.2 Hệ thống khai thác khấu theo lớp bằng

6.8 Khai thác chọn lọc trong hệ thống khai thác

6.8.1 Phân loại phương pháp khai thác chọn lọc

6.9.1 Quặng công nghiệp và hàm lượng công nghiệp

6.9.2 Trung hoà chất lượng quặng nguyên liệu

6.10 Sản lượng mỏ lộ thiên

6.10.1 Xác định sản lượng mỏ lộ thiên theo yếu tố kỹ thuật

6.10.2 Xac định tốc độ xuống sâu của mỏ

6.10.3 Xác định tốc độ phát triển ngang của công trình mỏ

7.3.2 Các đặc điểm của đầu đập thuỷ lực 138

1.8.3 Các sơ đỗ công nghệ của đầu đập thuỷ lực trên mỏ lộ th 140

ăng suất của dầu đập thủy lực, 140

Chương 8 CÔNG TÁC KHOAN 1.0 MiN

8.4.3 Máy khoan xoay có lưỡi cắt » 150

8.4.3, May khoan đập ~ xoay 151 8.4.4 Năng suất máy khoan 152

8.4.6 Các chỉ tiêu làm việc của máy khoan 157

8.5 Đặc tính kỹ thuật và đặc điểm các loại máy khoan sẵn xuất tại LB Nga 159

8.5.1 Máy khoan xoa 159

8.5.3 May khoan đập - xoay dùng bộ phận đập khí nền 164

Chương 9 CÔNG TÁC NỔ MỈN

Các yếu tố lý thuyết về nổ và chế tạo chất nổ công nghiệp e .188 9.2.1 Phan loại hiện tượng nổ .188 9.3.3 Đặc điểm nổ các lượng thuốc nổ công nghiệp 189

.191

„191 -Ö- 187

197

9.3.2, Ngudn dién và thiết bị kiểm tra mạng 0 198

9.2.3 Đặc điểm chung chất nổ

9.2.4 Phân loại chất nổ công nghiệp

2 ta Phương tiện và phương pháp khởi nổ chất nổ công nghiệp

9.3.1 Phan loai phương tiện và phương pháp khởi nổ

9.3.3 Các sơ đỗ cơ bản và tính toán mạng điện Hổ c.oeereenerrrrrrrertrrrrrir 201

9.4.2 Đánh giá địa chất - mồ khi đá trong khu vực mỏ lộ thiên

9.4.3 Yêu cầu về độ cục đập vỡ của đất da

9.5.7, Các thông số nổ min ở một số xí nghiệp mỏ khai thác lộ thiên

9.6, Phương pháp nổ mìn lỗ khoan nhỏ và mìn buồng

9.8 Cơ giới hoá công vac nổ mìn

9.8.1 Giới thiệu chung

9.8.5 Thiết bị để nạp mìn, tháo khô lỗ khoan và nạp bua

234

235

- 347

247 348 249

259

300

300

304 306

808

10.1.1 Phan loai vA đặc tính kỹ thuật của máy xúc mộ

10.1.2 Lĩnh vực áp dụng của máy xúc một gàu

ding may Ui

Chương 11 CÔNG TÁC VẬN TAL

11,1 Những vấn đề chung .3385

11.1.1 Vật liệu vận tải +335

.339

we B41 -ò B43

11.1.3 Sơ đổ công nghệ vận tải mồ lộ thiên

11.1.4 Tính toán các thông số cơ bản của máy và thiết bị vận tải

n tải bằng băng tải

11.2.4 Vận tải bằng tời cáp treo, tồi vô cực và mônô ray

11.8 Các thiết bị vận tải không liên tục

11.3,1 Vận tải bằng đường sắt,

11.3.2 Vận tải bằng ôtô

16 1() ~ 04

11.3:3 Một số chỉ tiêu kỹ thuật định mức của 'PVN

11.4 Công tác thải đá trên mỏ lộ thiên

11.4.1 Khái niệm chưng về công tác thải da

11.4.2 Phương pháp thải da bằng máy ủi khi vận tải ô tô

11.4.3 Phương pháp thai da bằng công son băng tải

11.4.4 Phương pháp thải đá khi vận tải đường sắt

11.4.5 Phương pháp thải đá bằng máy xúc tay gả

1.4.6 Phương pháp thải đá bằng máy ủi khi vận tải đường s

11,

-# Phương pháp thải đá bằng máy chất tải (máy bốc)

Chương 12, CÔNG NGHỆ ĐẬP, NGHIỀN, SÀNG VÀ TUYỂN KHOÁNG

12.1 Quá trình sàng

12.2.1, Khái niệm quá trình đập nghiền

2.2.2 Các quy luật phá võ vật liệu khoáng sản trong quá trình đập

12.3 Quá trình nghiền và thiết bị nghiền

12.3.1, Thiết bị nghiền tang quay

12.3.2 May nghién bị

12.2.3 May nghién thanh

12 4 May tự nghiền và bán tự nghiền

12.3.ã Máy nghiền siêu mịn

12.5.3 Khử nước sản phẩm tuyển 557

Chương 13 ON DINH BO MO VA BAI THAI MO LO THIÊN

13.1 Dam bao dé én định bờ mỏ lộ thiér Bồ]

18.9 Các phương pháp xác định thông số ổn định tối đa của bờ mỏ 562

18.8, Tĩnh toán độ ổn định sườn đốc khi không có các mặt yếu gây trượt 566

18.4 Tính toán độ ổn định bờ mô có cấu tạo nhiều lớp cẤm vào khai trường

18.5, Xác định các thông số khi tính toán ổn định bờ mỏ

13.6 Đánh giá độ ổn định bờ mỏ theo các số

18.7 Độ ổn định bãi thai

Chuong 14 THOAT NUGC MO LO THIEN

14.1 Phương pháp tháo khô và các biện pháp chống nước mặt và nước ngầm trong

14.2.8 Tính toán lượng nước chảy vào khai trường 612 14 4 Tính toán hệ thống thoát nước theo chiều thẳng đứng - 625 14.3 Xây dựng tường chống thấm trên khai trường mỏ lộ thiên 643

14.3.1 Tinh toán lượng nước ngầm có thể chảy qua tường chống thấm 644

14.3.2.Vat liéu lam tưởng ngăn chống thấm, phương pháp thực hiện và kiểm

Chuong 15 CUNG CAP DIEN MO

15.1 Tổ chức cung cấp điện cho mỏ lộ thiên

êu cầu dối với việc lựa chọn phương án cung cấp điện

1ã.1.3 Xác dịnh thời gian ngừng cung cấp diện và thiệt hại do mất điện

15.1.4 Xác định tổn thất công suất và năng lượng trong hệ thống cung cấ

điệ

15.3.1 Chọn tiết diện dây dẫn theo điểu kiện nung nóng cho phép 668

15.3.2 Tinh chọn tiết diện day dẫn theo điều kiện tổn hao điện áp cho phếp 671 15.3.3 luựa chọn tiết diện đây dẫn theo điều kiện độ bổn cd học 674

15.4 Chiếu sáng ở mỏ lộ thiên 675 15.4.1 Yêu cầu của tính toán chiếu sáng ở mỏ lộ thiên 675

PHAN II!

CÔNG NGHỆ KHAI THÁC MỎ LỘ THIÊN BẰNG SỨC NƯỚC

Chương 16 DIEU KIEN VA LINH VUC UNG DUNG

CONG NGHE KHAI THAC MO BANG SUC NUGC

16.3 Tính chất co lý và phản loại đất đá trong khai thác mỏ bằng sức nước 880

16.3 Phương pháp tính lưu lượng nước qua miệng súng bắn nước 681

16.4 Cấu tạo động chảy của súng bắn nưi 684

Ach tinh chi Liêu tiêu hao nước, phương pháp chọn súng bắn nước 687

a

17.2 Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của súng bắn nước điểu khiển bằng tay

Nguyên tắc làm việc cbung củi súng bắn nước điểu khiển tự động và từ xa

17.4 Súng bắn nước tự hành điều khiển từ xa

17.5 Miệng súng bắn nước

17.6 Ống dẫn nước, công dụng, cấu tạo

17.7 Các thiết bị phụ trợ của đường ống

Chương 18 HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

TRONG KHI THÁC MỎ BẰNG SỨC NƯỚC

18.1, Số liệu về hệ thống cấp nước - các bước tính

18,9, Tính đường ống cấp nước

19

ch chon bom bun

_ Cach ghép bam néi tiép và song song

4, Vi du tính toan vé bom bun

Chương 20 BAL THAL BUN

20.2 Tinh chiéu din lắng của đất dá trong bã thải

9 Xác định các thông số của giếng thoát nước -

Chương 31, KHÁI THÁO MÔ BẰNG TÀU CUỐC

770 21.9 Tính toán về khai thác đất đá

772

1 Khai thác đất đá không được làm tới sơ ĐỘ .ccnterertrrrrtrrdetrrdttrdrtrrrtdtrtrdtre

7172

21.1 Đặc điểm cấu tạo và phân loại tàu cuốc

Chương 22, CÔNG NGHỆ KHAI THÁC MÔ BẰNG SỨC NƯỚC

32.1, Phân loại hệ thống khai thác

22.2 Yếu tốc cơ bản của hệ thống khai thé

22.3 Phá vỡ đất đá không làm tơi sơ bộ

2 Lam toi đất đá bằng phương pháp bão hoà nư

Chương 23: CÔNG NGHỆ KHAI THÁC SỨC NƯỚC Ở MỘT SỐ MỎ SA KHOÁNG VIỆT

NAM VA THE GIGI

28.1, Hiệu quả công nghé khai t

93.1.9, Những yếu tế làm giảm hiệu quả sử dụng công nghệ tàu hút bùn ở các

mỏ thiếc vùng Tam Đảo

28.9 Sơ đồ công nghệ khai thác sức nước (KTSN) ở mỏ Crômít Cổ Định Thanh Hoá

23.2.1 Dac diém dia chat mỏ Cổ Định và khu vực KTSN

23.2.2, Sa dé cing nghé KTSN mỏ Crômit Cổ Định qua các thời kỳ

93.3 Khai thác sức nước cho sa khoáng thiếc

23.3.1 Đặc điểm địa chất sa khoáng thi

23.3.2 Công nghệ khai tháe

98.4 Các điều kiện giới han dé ap dung céng nghé KTS

23.4.1 Đặc điểm mỏ quặng sa khoáng Việt Nam

23.4.9 Chiều đây đất phủ tối đa và hàm lượng công ngị

.804

28.5, Ảnh hưởng của công nghệ IUTSN đế

23.6 Cong nghé KTSN ở Liên bang Nga

môi trường sinh thái

807

38.7 Công nghệ IKTSN ở Trung Quốc

24.1.1 Cae dang chất thải rấn

34.1.2 Các biện pháp xử lý chất thải rắn

34.1.3 Quản lý chất thải rấn có khả năng gây ô nhiễm cuereeeeerver 814 24.1.4 Giam thiéu chất thải rắn

24.2.4 Chu trình thuỷ văn trong khai thác mị

34.2.5 Vấn đề nước thải trong khai thác khoáng sản

94.3.6 Công nghệ kiểm soát ô nhiễm nước

8 Cải à phue hồi đất khai thá

trong hoàn thổ sau khai thác mô

24.4, Bui trong khai thác và chế biến khoáng sản

24.4.1 Các nguồn gây ô nhiễm bụi

94.4.2 Ảnh hưởng của chất ô nhiễm không khí

Chương 25 TIỀU CHUẨN MÔI TRƯỜNG YRONG KHAI THÁC KHOÁNG SAN

95.1 Tiêu chuẩn môi trường

25.2 Các thí dụ quốc tế về tiêu ch môi trường

25.3 Các tiêu chuẩn môi trường Việt Nam

Chương 26 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MỖI TRƯỜNG (ĐTM), KIỂM TOÁN MỖI TRƯỜNG

VA QUAN TRAC MOI TRUONG TRONG KHAT THAC MO

26.1 Đánh giá tac déng méi truéng (DTM) 6 Viét Nam

96.2 Phương pháp đánh giá tác động môi trường trong khai thác mô

26.3 Các thành phần cơ bản của một báo cáo ĐTM

96.4 Một số kỹ thuật quan trắc môi trường

Tài liệu tham khảo

2

PHAN 1

NHUNG VAN DE CHUNG

Chuong 1

MOT SO THUAT NGU CO BAN

CUA NGANH KHAI THAC MO LO THIEN

1 Khai thae 16 thién 1a téng hop các hoạt động khai thác mỏ tiến hành trên mặt đất

nhằm mục đích thu hồi khoáng sản từ lòng đất (lòng đất được hiểu là cả trên mặt đất và

dưới mặt đất)

3 Khai trường là nơi tiến hành các hoạt động khai thác lộ thiên, thường được tạo nên

từ các đường hào, tầng bậc và (đôi khí) moong sâu, sắp xếp theo một trật tự xác định

3 Mỏ lộ thiên gỗm một hay một số khai trường, là một đơn vị độc lập về hành chính và sản xuất kinh doanh khoáng sản Một mỏ lộ thiên có thể chịu trách nhiệm khai thác một phần hay toàn bộ một khoáng sàng

4 Khoáng sàng hay mỗ khoáng sản được hiểu là nơi tập trung một hay một số khoáng sẵn có ích ở trạng thái tự nhiên có khả năng khai thác được

5

ằng là dải đất đá (hoặc quặng) nằm ngàng, được tạo ra trong quá trình khai thác lộ

thiên với kích thước xác định Tầng là yếu tố cơ bản của mỏ lộ thiên Tầng có mặt tầng, mép tầng, sườn tầng và chân tầng Thông số cơ bẩn của tầng là chiều rộng mặt tầng, chiểu cao

tầng và góc nghiêng sườn tầng Tầng có thể chia thành phân tầng (thông thường đối với các

tầng quặng)

6 Tuyến công tác là một phần hay toàn bộ chiều đài của tầng mà trên đó đang tiến hành các công việc bóc đất đá hoặc khai thác khoáng sản Tầng chứa tuyến công tác gọi là tầng công tác

7 Bờ mỗ

“Tập hợp các tầng về một phía được gọi là bở mỏ Bờ mỏ mà trên đó các tầng đang hoạt

động gọi là bờ công tác Bờ mỏ mà trên đó các tầng không hoạt động gọi là bờ dừng hay bờ không công tác

8 Góc nghiêng bờ mỏ (góc bờ mỏ)

Góc tạo bởi đường xiên nối từ chân của tầng thấp nhất tới mép của tầng cao nhất và đường thẳng nằm ngang trên mặt cất vuông géa với bờ mỏ Góc bờ công tác thường nhỏ hơn

góc bờ đừng

9 Hệ số bác đất đá (gọi tắt là hệ số bác) là tÌ số giữa khối lượng đất đá phải bóc và khối

lượng quặng tương ứng khai thác được Thứ nguyên: ;n?/:nÊ , m°/£ hoặc tấn liấn

23

10 Biên giới mỏ lộ thiên

Vị trí cuối cùng mà các công trình khai đào lộ thiên phải đừng tại đó gọi là biên giới mổ

lộ thiên Khi nói tới biên giới mỏ lộ thiên người ta thường quan tâm tới chiều sâu khai thác cuối cùng và biên giới phía trên (mặt đất) của nó Biên giới mỏ lộ thiên thường thay đổi theo

thời gian do sự phát triển của khoa học, công nghệ và giá cả thi trường nên người ta còn đưa

xa khái niệm về biên giới tạm thời, biên giới trung gian và biên giới triển vọng

11 Mỏ uía mô lộ thiên Ya việc làm nhằm tạo ra hệ thống giao thông nối từ các đường

giao thông quốc gia (hay khu vựo) tới các mặt bằng công tác đầu tiên của mỏ (bao gồm cả

việc bóc một khối lượng đất đá phủ ban đầu và tạo ra các mặt bằng công tác đầu tiên, sao

cho khi đưa mô vào sẵn xuất có thể đạt được một sản lượng nhất định)

12 Khối lượng mỏ uỉa là khối lượng đất đá của các công trình mổ vỉa phải hoàn thành

để đưa mỏ lộ thiên vào sản xuất

13 Hào cơ bản - tuyến hào chính làm đường vận tải đất đá của vỉa và khoáng sản từ

các gương công tác ra khỏi mỏ

14 Hào chuẩn bị - hào nhằm tạo va mặt bằng công tác đầu tiên cho mỗi tẳng khoáng

sẵn Thông thường hào chuẩn bị được đào đọc theo vỉa, trong đất đá vách và theo phan tầng

để giảm nhỏ chiều rộng đới tổn thất và làm nghèo khoáng sản trong quá trình khai thác

1ã Hào cố định - hào có thời gian tôn tại tương đối lớn hoặc suốt đời mỏ Hào là cố định khi được bố trí trên bờ dùng của mồ Nếu hào có một vài lần thay đối vi trí trong đời mỏ thì gọi là hào bán cố định

16 Hào tạm thời (hào di động) - hào thường xuyên có vị trí thay đổi trong quá trình khai thác Hào là di động khi được bố trí trên bờ công tác, do phải thường xuyên dịch

chuyển theo sự địch chuyển của các tuyến công tác Hào tạm thời thay đổi vị trí theo tuyến

tang

17 Hào đốc - hào nổi từ tầng trên xuống tầng dưới Hào đốc có thể là độc lập hoặc là

một bộ phận của hào cơ bản, có thể là cố định hoặc tạm thời Độ đốc đọc của hào phụ thuộc vào công dụng của hào và thiết bị vận tải

18 Đáy mỗ - mặt bằng công tác thấp nhất của mỏ Khai thác trên sườn núi thìđây mỏ

thường có dạng không hoàn chỉnh (khôag đủ 4 bở mổ) Khi mỏ xuống sâu đưới mức thoát

nước tự chấy, đầy mỏ có đủ bờ mổ bao quanh và thường được gọi là moong khai thác

19 Gương - bề mặt đất đá mà bộ phận công tác của thiết bi mé tac động lên đó Đáy lỗ khoan đang trong quá trình khoan là gương khoan, bể mặt đất đá mà gầu xúc, lưỡi gạt của máy ti tác động lên đó khi làm việc là gương xúc Trong công tác xúc bóc người ta phân biệt

3 loại gương xúc: gương xúc dọc tang, gương xúc ngang tầng (còn gọi là gương xúc bên

hông), gương xúc bể mặt

20 Gương xúc dọc tổng - gương có hướng xúc vuông gốc với hướng di chuyển của máy xúc Đặc trưng của gương đọc tầng là chiều rộng của dải khấu (hay luồng xúc) nhỏ Gương đọc tầng thường đàng cho máy xúc nhiều gàu khi xúc đất đá, hoặc dùng cho máy xúc tay

gầu khi khấu khoáng sản, khi dọn vách trụ vía

21 Gương xúc ngàng tổng - gương có hướng xúc trùng với hướng di chuyển của máy xúc Đặc trưng của gương ngang tầng là chiều rộng của đải khấu (hay luồng xúc) lớn Gương ngang tầng thường dùng cho máy xúc tay gầu,máy xúc tải khi xúc bóc đất đá Máy ủi có thể

24

làm việc với gương ngang tầng đốc thoải

29 Gương xúc bê mặt - là gương nằm ngang Đặc trưng của gương xúc bể mặt là chiều

dày của lớp xúc nhỏ Gương xúc bể mặt được dùng cho máy ủi, máy cạp, máy xúc tải, khi

xúc bóc đất đá, dọn sạch vào trụ vỉa, san gạt mặt bằng

23 Khấu khoáng sản (đất đá) là việc xúc trực tiếp khoáng sản (đất đá) bằng một

phương thức nào đó như: khấu khoáng sản bằng thủ công, bằng máy xúc, bằng sức nước Dùng máy xúc xúc đất đá, hay khoáng sẵn được làm tơi vụn bằng khoan nổ mìn thì không gọi là khấu Trong trường hợp này thì gọi là khấu đất đá bằng khoan né min

24 Dải hấu - phần không gian tạo ra trong đất đá nguyên khối do xúc bóc trực tiếp

bằng máy xúc hoặc dùng khoan nổ mìn làm tơi sơ bộ trước khi xúc theo một hướng xác định,

c6 kích thước dài và rộng khác nhau Dải khấu và luồng xúc có thể trùng hoặc khác nhau

28 Luông xúc - phần không gian tạo ra trong đất đá nguyên khối hoặc trong đống đá

nổ mìn do một lượt đi chuyển làm việc của máy xúc theo hướng xác định Khi xúc bóc đất đá

mềm không cẩn làm tơi sơ bộ thì luồng xúc và đải khấu là trùng nhau Khi xúc đống đá nổ

min thì luông xúc khác dải khấu

26 Luông xúc dọc tầng - luỗng xúc có hướng di chuyển của máy xúc song song với tầng

Luông xúc này thường được sử dụng khí khai thác các thân quặng dang via, dang mach kéo đài và khi khấu các thân quặng dạng khối theo lớp xiên

37 Luông xúc ngưng tầng - luông xúc có hướng di chuyển của máy xúc vuông góc với

tầng Loại này thường được sử dụng khi khai thác các thân quặng dạng khối, theo lớp bằng, đôi khi cho các thân quặng đạng vỉa đốc thoải, có chiều rộng dai khấu lớn

98 Luông xúc cháo tầng - luồng xúc có hướng đi chuyé ổn của máy xúc chéo góc với tầng

Người ta sử dụng luỗng xúc này ö một số trường hợp đặc biệt để khấu các vỉa quặng móng,

31 Quặng (than) nguyên khai

Quặng (than) thu hồi từ gương khai thác chưa qua gia công chế biến ổ nhà máy tuyển

Quặng (than) sau khi khai thác được gia công chế biến sơ bộ trong mỏ cũng gọi là quặng (han) nguyên khai

39 Quặng tính (than sạch)

Quặng (than) đã được qua khâu gia công chế biến ở nhà máy tuyển để đạt được một chất lượng cụ thể nào đó theo quy định của tiêu chuẩn Nhà nước hoặc theo yêu cầu của

khâu gia công chế biến tiếp theo

33 Quặng (than) thương phẩm

Quặng (than) nguyên khai hoặc đã qua gia công chế biến có một chất lượng cụ thể nào

đó được thị trường tiêu thụ chấp nhận Quặng (than) thương phẩm có thể là đã qua tuyển là

25

để làm giàu hoặc cũng có thể là đã qua khâu chế biến sâu sau đó, tuỳ theo yêu cầu của thị

trường và có lợi về kinh tế

34 Tốc độ dịch chuyển của tuyến công tác

Khoảng cách dịch chuyển theo phương nằm ngang, vuông gốc với phương vị của tu n công tác trong một đơn vị thời gian (m/năm), còn gọi là tốc độ phát triển ngang của tuyến công tác

35 Tốc độ xuống sâu của mỏ lộ thiên

Khoảng cách dịch chuyển theo phương thẳng đứng của đáy mỏ trong một đơn vị thời gian (m/năm) Nếu đáy mỏ không trùng với tầng khai thác khoáng sản thì cần phân biệt tốc

độ xuống sâu của đáy mỏ và tốc độ xuống sâu của tầng khoáng sản

36 Chuẩn bị đất đá

Tach va dap vd dit đá khỏi nguyên khối theo một cổ bạt xác định nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho thiết bị xúc bóc làm việc có hiệu quả Có nhiều phương pháp chuẩn bị đất đá:

khoan-né mìn, cơ giới, điện, hoá, sức nước, trong đó phương pháp khoan — nổ mìn là được

sử dụng rộng rãi nhất Phương pháp cơ giới @ới) gần đây cũng được sử dụng nhiều trên một

số mỏ có đất đá nút nề nhiều Đất đá mềm, có thể xúc trực tiếp thì không cần chuẩn bị

37 Tiểu thất khoáng sản

Hiện tượng mất mát khoáng sản trong quá trình khai thác (do nổ mìn, xúc lẫn vào đất thải, vương vãi khi vận tải, bao tổn khi đọn sạch mặt tầng hoặc vách trụ vỉa, do để lại đưới

1u bảo 3, được đặc trưng bằng tỷ lệ tổn thất khoảng sản (tỷ số giữa khối lượng khoáng

sản cân đối bị mất đi trong quá trình khai thác và khối lượng khoáng sản theo tính toán)

38 Lâm nghèo khoáng sản

Hiện tượng làm giảm chất lượng khoáng sản trong quá trình khai thác, do xúc lẫn đất

đá hoặc quặng phí tiêu chuẩn vào quặng khai thác, được đặc trưng bằng tỷ lệ làm nghèo khoáng sản đý số giữa khối lượng đất đá, khoáng sẵn bẩn lẫn vào và khối lượng khoáng sản nguyên khai thu hồi được)

39 Tỷ lệ thu hội khoảng sản là tỷ số giữa khối lượng khoáng sản cân đối thu hồi được

và khối lượng khoáng sản cân đối theo tính toán

4n Tỷ lệ thu héi khodng sẵn nguyên khai

Tỷ số giữa khối lượng khoáng sẵn nguyên khai thu hổi được và khối lượng khoảng sẵn nguyên khai cân đối theo tính toán Tỷ lệ thu hồi khoáng sẵn nguyên khai có thể lớn hơn hay nhố hơn 1 (đơn vỆ tuỷ theo khối lượng khoáng sản bị tổn thất và khối lượng đất đá làm bẩn trong quá tình khai thác

41 Trung hoà khoáng sẵn

Tổng hợp các thao tác công nghệ và biện pháp tổ chức nhằm tạo nên sự đồng nhất về

thành phần hoá học hoặc thành phần vật chất, cổ hạt, cho khối lượng khoáng sản nguyên liệu trước khi đưa vào gia công chế biến

43 Khối lượng mô

Bao gồm khối lượng đất đá phải bóc và khối lượng khoáng sẵn tương ứng thu hồi được

Tuy theo yêu cầu tính toán mà người ta sử dụng các chỉ tiêu sản lượng mỏ theo khoáng sản,

26

theo đất đá hoặc theo khối lượng mỏ

43 Chế độ công tác mỏ lộ thiên

Sự phân bố khối lượng đất đá phải bóc và khối lượng khoáng sẵn tương ứng khai thác được theo vị trí không gian trên toàn bộ chiều sâu khai thác của mỏ lộ thiên Chế độ công

tác mỗ được đặc trưng bằng biểu đồ biểu thị mối quan hệ không gian (theo chiển sâu khai

thác) giữa khối lượng đất đá phải hóc và khối lượng khoáng sẵn tương ting khai thác được

Biểu đồ chế độ công tác là cơ sở để xây dưng lịch kế hoạch khai thác cho mỏ lộ thiên

41 Hệ thống khai thúc mỏ lệ thiên

Trình tự và phương thức tiến hành các công tác mỏ trên khai trường một cách có hiệu

quả về kình tế, thủ hếi tối đa tài nguyên lòng đất, đảm bảo an toàn kỹ thuật và bảo vẽ môi

trường

27

Chương 2

KHOANG SAN CO ICH

2.1 PHAN LOAI KHOANG SAN CO [CH

Theo thành phần hoá học và hướng sử dụng, khoáng sản có ích (gọi tắt là khoáng sản)

được phân thành các dang sau

2.1.1 Khoáng sản kim loại (quặng)

Quang kim loai đen, chứa các kim loại: sắt (Fe), mangan (Mn), crôm (Cr), titan (Ti)

Quang kim loại mầu, chứa các kim loại: đồng (Cu), chì (Pb), kém (Zn), nhôm (AD, thiée (Sn), niken (Nj), antimon (Sb), Quang kim loại quy: vang (Au), bac (Ag), bach kim (Pt) Quiing kim loại phóng xạ, chứa eáe nguyên tố: uran (U) và thori (Th)

Quặng kim loại nhẹ, kim loại hiếm và phân tán chứa các nguyên tố: nhôm (Al), magie (Mg), bérili (Be), liti (Li), ziriconi (Zr), tantali (Ta), niobi (Nb), thuỷ ngân (Hg), gecmani (Ge), Telua (Te), scandi (Sc), cadimi (Cd), hafini (Hf)

2.1.2 Khoang san phi kim loai

Vật liệu xây dựng: đá granit, đá gơnal, đá vôi, sét, á sét, cát, si

Nguyên liệu dùng cho luyện kim: đá vôi (CaCO,), đôlômít (CaCO,MẸCO,), fiuorit (CaF,), grafit (than chi), manhegit (MgCO,), sét chịu lửa, caolin,

Nguyên liệu dùng cho công nghiệp: amian (atbet, sợi đá), tan (hoạt thạch), barit, mica, fenspat, pecmatit, thach anh áp điện và quang học, kim cương, côrinđôn (Al,O,),

Nguyên liệu dùng cho công nghiệp học hoá và thực phẩm: photphorit, apatit, lưu huỳnh và pyrit, asen (As), bo (B), muối ăn, đá phấn,

2.1.3 Khoáng sản làm nhiên liệu

"Than nâu, than đá, điệp thạch cháy, than bùn

2.2 CHẤT LƯỢNG KHOÁNG SẢN CÓ ÍCH

2.2.1 Khái niệm về chất lượng

Chất lượng khoáng sản được đánh giá thông qua các chỉ tiêu biểu thị tính chất có ích

và có hại đối với mục đích sử đụng chung Nó có thể là một hay một số trong các chí tiêu

sau: thành phần hoá học, độ cứng, cỡ hạt, độ mài mòn, độ ẩm, khối lượng riêng, tỷ trọng, độ

tro, chất bay hơi, vân sắc, độ bóng, Chất lượng đánh giá theo phương pháp này được gọi là chất lượng sử dụng:

28

Qị¡> qui và Q; Š Qui › anv

trong dé: q, và q, - chí tiêu chất lượng thực tế có ich của các thành phần thứ i và có hại thứ j

khi sử dụng;

qụ và quy - chỉ tiêu chất lượng định mức (theo yêu cầu sử dụng) của thành phần có

ích thứ ¡ và có hại thứ j

Để đánh giá chung chất lượng của một loại khoáng sản nào đó người ta còn dùng chỉ

tiêu chất lượng tổng hợp, trong đó có kể đến ảnh hưởng của các thành phần có ích cũng

như

có hại đối với giá trị của sản phẩm cuối cùng

San - Đan, „ti G “2 :

Ge =

trong dé: q,, qj- chỉ tiêu chất lượng thư tế của thành phần có ích thứ 1 và của thành

phần có

hại thứ j trong quặng;

a, và a„ giá trị chất lượng của thành phần có ích thứ ¡ và có bại thứ ÿ;

G- giá trị của sẵn phẩm cuối cùng

Các giá trị a, và bj được xác định trên cơ sở giá trị các thành phần có ích và chỉ phí chế

biến nguyên liệu để nhận được sản phẩm cuối cùng

2.2.2 Chỉ tiêu chất lượng của một số khoáng sản thông dụng

Quảng sắt, Hàm lượng nhỏ nhất của sắt khi đưa vào luyện đối với các loại quặng

là 0,8- 1,99

Độ ẩm cho phép tuỳ thuộc vào loại quặng và bằng õ-33%, kích thước cd hat 3-150mm,

hàm lượng bột quặng không lớn hơn 10-30%

Quặng có chứa chất kiểm (CaO và MgO) làm tăng hiệu quả của lò cao, do giảm

được

tiêu hao các chất trợ dung

Quiing mangen Quảng mangan dùng trong công nghiệp luyện kim đen và màu, để chế tạo thép cacbon, thép đặc biệt, hợp kbm mầu đặc biệt, Chỉ tiêu chất lượng cơ bản của mangan khi dùng luyện km là thành phẩn hoá học của nó Quặng oxit mangan thường chứa 19-40% Mn; 4.5% SïO,; 0J-0,8P; 5-2496 CaO, Nếu là quặng sắt - mangan dừng cho luyện kim không qua tuyển thì hàm lượng sắt và mangan trong quặng không được nhỏ hơn 40-50% Quặng déng Quang đồng trong công nghiệp luyện kim mầu, dùng để chế

chứa 0,7-1% đồng là quặng nghèo Khí hàm lượng đồng đưới 0,7 gọi là rất nghèo Trong số các loại quặng đồng công nghiệp thì các loại quặng da kim đồng - chì - kẽm và đồng - niken

có giá trị công nghiệp lồn

Quảng đa bún chỉ - bêm Trong quặng này thường có chứa bạc, đồng, thiếc, cacbon, cadimi, vàng và những thành phần khác Theo thành phần só ích người ta phân thành 5

loại chính: kẽm, chỉ - kẽm, đồng - chi - kẽm, thiếc - chì -kẽm và asen - chì - kẽm

Quang chita hon 4% chi, hoặc 4-7 % chì - kẽm được gọi là quặng giàu Gọi là quặng nghèo khi chứa 1,5 - 34 kẽm, hoặc đưới 4% chì - kẽm Khi tỉ lệ giữa chì và kẽm từ 1:1,5 đến

hị tổng hàm lượng của chúng trong quảng đo kim không được dưới 39a,

Quậng nhôm Quặng nhôm chủ yếu dùng trong công nghiệp là bauxit Bauxit là nhiên

liệu ban đầu để chế tạo 6xiy nhôm (Ai,0,) Sau đó dùng phương pháp điện phân để thu hồi

nhôm nguyên chất

Chỉ liêu chất lượng quặng nhôm là hàm lượng Al,O, trong bauxit không dưới 28% Các tạp chất có hại là ôxit silie, canxit, dolomit, siđêrit, pyrit, Bauxit dùng để sản xuất vật liêu chịu lửa phải chữa trên 46% Al,O,

Than đá Trên thế giới, Khoảng 70% than đá khai thác được đùng làm nhiên liệu Phần

còn lại dùng để luyện cốc, chế tạo sản phẩm tổng hợp, khí than,

Đặc trưng cho chất lượng của than là các chỉ tiêu: hàm lượng cacbon, oxy, nitở, độ tro,

độ ẩm, tí lệ chất bay hơi khi nung, hàm lượng lưu huỳnh, nhiệt năng, tính thiêu kết, tỷ lệ sản phẩm bán cốc, trọng lượng riêng và độ nóng chảy của tro

Chất lượng của than được quy định theo phân loại công nghiệp và tiêu chuẩn tiêu thụ Thí

đụ, đối với than đá là tỉ lệ chất bay hơi và tính thiêu kết, đối với than antraxit và bán antraxit -

tỉ lệ chất bay hơi và nhiệt năng, đối với than bùn là hàm lượng cacbon và độ Ẩm

Dé véi Da voi la nguyên liệu phổ biến đùng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp: xây

dụng, luyện kim (làm chất trợ dung), hoá chất (sản xuất axêtylen, amoniae, nước đá khô,

phất, bón, , gìn thông vận tải,

Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu của đá vôi là tính chất cơ lý (độ mài mòn, độ cứng, độ bền

nón, độ ngậm nước, hệ số biến mềm, khối lượng riêng ) và thành phần hóa học của nó

Khi dùng rải đường người ta quan tâm tới các chỉ tiêu độ bền nén (> 40 ~ 60 MPa), hệ

số hút nước (< 3%), hệ số biến mềm (0,6 - 0,7), khối lượng xiêng © 2,1 Tim, Khi dùng để

sản xuất cacbua canxi thì hàm lượng CaO > 539%, SiO, < 1,5%, MgO <1,0%, SO, < 1,0%

Đất sét chịu lửa cà caolin Đất sét chịu lửa và caolin dùng để sản xuất các sản phẩm

chịu lửa, làm lúp đệm lót trong các lò luyện kim Chỉ tiêu chất lượng chính của chúng là

thành phần hoá học, thành phẩn khoáng vật (hàm lượng Al,O,, silíe, sắt, titan, chất kiểm, ), nhiệt độ nóng chảy (không nhỏ hơn 1580°C) và cỡ hạt của nó

30

Cát thạch anh Cát thạch anh sử dụng làm vật liệu chịu lửa, dùng trong xây dựng, công nghiệp thuỷ tỉnh, công nghiệp điện tử, Khi dùng làm vật liệu chịu lửa lót trong lò luyện thép thì nhiệt độ nóng chảy của cát không được nhỏ hơn 1650°C, với hàm lượng SiO, > 90-95% Tạp chất có hại của cát là Al,O,

Chỉ tiêu chất lượng nói chung của cát là thành phần khoáng vật, thành phần hoà bọc

và cỡ hạt của nó

2.2.3 Hàm lượng thành phần có ích trong khoáng sản

Hàm lượng thành phần có ích (TPCI) trong khoáng sản thường được dùng làm chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá chất lượng chủ yếu của khoáng sản Hàm lượng TPCI trong khoáng sản gốc (nguyên vỉa) bị thay đối qua quá trình khai thác, sàng tuyển (làm giàu) và gia công chế

biến (luyện) để ra sản phẩm cuối cùng

Nếu gọi œ là hàm lượng TPCI của khoáng sản gốc thì sau khi khai thác, hàm lượng TPCI trong khoáng sản nguyên khai chỉ còn là œ ', với œ '< œ Hiện tượng đó gọi là sự làm nghèo chất lượng khoáng sản do quá trình khai thác và được đặc trưng bằng tỷ lệ làm nghèo

trong đó ơ' là hàm lượng TPCI có trong đất đá làm bấn hoặc trong quặng nghèo, phí công

nghiệp, bị lẫn trong khoáng sẵn nguyên khai

Từ đó ta có:

Khoáng sản tỉnh thu hổi được ( Q) cũng có khối lượng nhỏ hơn so với khoáng sản

nguyên khai (Q„) và được đặc trưng bằng hệ số thu hồi khoáng sản sau khi tuyển

Œ=@,/9/)

Do mot phan nhỏ TPCI theo bã sàng ngoài ra trong khi tuyển, nên khối lượng TPCI

thu hồi được nhỏ hơn so với trong khoáng sản nguyên khai Sự thất thoát đó được đặc trưng

bằng suất thực thu TPCI khi tuyển É;}:

-_ +4 (L-r)a’

cùng là:

(2.9)

trong đó ö - hàm lượng TPCI trong sản phẩm cuối cùng Nếu lấy mốc từ khoáng sản nguyên

khai thì hệ số thu hổi sẩn phẩm cuối cùng từ khoáng sản nguyên khai

ng

„ được gọi là tổng mức thực thu TPCI từ

khoáng sản nguyên khai vào sản phẩm cuối cùng:

2.3 TIEM NANG KHOANG SAN VIET NAM

2.3.1 Khoáng sản kim loại

Quậng sắt Có trên 200 khoáng sàng và điểm quặng với trữ lượng 1,1 ứÿ ấn (đự báo L8

tỷ tấn) trong đó có các khoáng sàng lớn là Thạch Khê, Bản Lũng, Trại Cau, Quy Sa,

Quang đồng Trữ lượng dự báo của quặng đồng Việt Nam là 5,4 siệu đấn Mô đang khai thác là Sin Quyển (Tào Cai) có trừ lượng đã đánh giá là 1,3 triệu tấn

Niken, Cé mét khoang sing dang tham đồ chí tiết với trữ lượng dự báo là 150 ngàn tấn

ở Bản Phúc (Sơn La)

Mangan Đã phát hiện được 34 khoáng sàng và điểm quặng với trĩ lượng đã thăm dò

là l8 triệu iấn (trữ lượng dự báo 7+8 triệu đến), tập trung nhiều ở Hà Tĩnh, Cao Bằng, Tuyên Quang

Crémit M6 crémit Cổ Định là mổ đang được khai thác, trữ lượng 10 /riệu đấn Có khả năng phát hiện thêm các khoáng sàng crômit khác nữa dọc đối đút gãy sâu Sông Mã

Titan (inmenit) Đã phát hiện được gần 70 khoáng sàng và điểm quặng - chủ yếu là sa

khoáng ven biển (trong đó có 5 khoáng sàng lớn, 7 trung bình, nằm ở ven biển Hà Tĩnh,

Thừa Thiên-Huế, Bình Định, Bình Thuận ) với trữ lượng 19,5 sriệu tấn (dụ báo 19-39 triệu

tấn)

Bauait Việt Nam có 3 loại hình bauxit chính - bauxit peemi khoảng 70 khoáng sàng và điểm quặng với 590 đriệu tấn (Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, ) và bauxit laterit kainozoi

với trừ lượng 3,7+3,5 tý tấn (dự bao - 6,6+7,5 ty tdn) phân bố ở các tỉnh Lâm Đồng, Đắc Lắc,

Kon Tum, Khánh Hoà,

Thiếc Đã phát hiện được hơn 100 khoáng sàng và điểm quặng nằm trong 4 vùng

quặng chính là Tam Đảo, Pia Oắc, Quỳ Hợp và Lâm Đồng với trữ lượng gần 160 ngàn tấn

Ngoài ra một số mỏ đã đi vào giai đoạn kết thúc như Bic Ling, Tinh Tic

Antimon Đã phát hiện được hơn 50 khoáng sàng và điểm quặng (Mậu Dué, Lang Vai,

Khuôn Pục, Khe Chim, Linh Quang ) Tri lugng dit bao khoang 1,5 triéu tdn

32

Chi-kém D& phat hién khoảng 500 khoáng sàng và điểm quặng (79 khoáng sàng đã

được điểu tra đánh giá) với trừ lượng 7,8 riệu tấn (trữ lượng dự báo là 31 #iệu tấn) Các

vùng quặng điển hình là Chợ Điển, Chợ Đôn, Làng Mích, Tòng Bá,

Vonfram Đã phát hiện khoảng 10 khoáng sàng và điểm quặng Trong đó mỏ Thiên Kế đang được khai thác với trữ lượng đã được đánh giá là 170 ngèn tấn, Khoáng sàng đa kim Núi Pháo @Đại Từ - Thái Nguyên) với trữ lượng các cấp A, B, C, và C„ đã được duyệt sẽ thu hôi được 237,6 ngàn tấn

Vàng, Đã phát hiện khoảng 300 khoáng sàng và điểm quặng, trữ lượng ước tính khoảng 150-300 tấn (trữ lượng dự báo là 1,8 ngàn tấn)

2.3.2 Khoáng sản phí kim loại

Apatit, Apatit Lao Cai là khoáng sàng duy nhất không chỉ của Việt Nam và của cả khu

vực Đông Nam Á Trữ lượng 9,5 tỷ zấn (trữ lượng dự báo là ð £ÿ đến) Bao gồm 4 loại quặng:

loại I (phong hoá), loại H (nằm trong tầng Kocsan 5), loại III (nằm trong tầng Kocsan 4, 6 và

7) và quặng loại IV (nằm trong tầng Kocsan 6) với thành phần hoá học và khoáng vật giới thiệu ở bảng 2-1 và 3-3

Bảng 2.1 Thành phần hoá học của apatit Lao Cai

Bảng 2.2 Thành phần khoáng vật của apatit Lao Cai

Hằm lượng % trong quặng

Bar Đã phát hiện khoảng 40 khoáng sàng và điểm quặng với trữ lượng dự báo 20-25

triệu tấn (Tuyên Quang, Bắc Giang, Nghệ An)

Grafit Đã có 10 mỏ được phát hiện với trữ lượng ước tính 50 triệu tấn,

Fiuorit Trữ lượng đự báo là 300 ngàn tấn, phân bố ở các khoáng sàng Bình Dương,

Xuân Lãnh, Đông Pao, Núi Pháo - Đá liầu

Fenspat D& phát hiện được 19 khoáng sàng và điểm quặng Trữ lượng tin cậy 24 triệu tấn, trữ lượng dự báo trên 60 triệu rấn (Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Kon Tum )

Pyrit D& phát hiện trên 100 khoáng sàng và điểm quặng (trong đó 17 địa điểm đã được tiến hành thăm đồ (Giáp Lai, Ba Trại, Bản Gôn, ) với trữ lượng dự báo 3-10 triệu tấn

Đất hiểm Đã phát hiện 23 khoáng sàng và điểm quặng (5 điểm có nguồn gốc thành tạo

nội sinh: Yên Phú, Đông Pao, Nam Nậm Xe, Bắc Nậm Xe, ) trữ lượng đã thăm đồ là 9,3

triệu tấn Trữ lượng dự báo 21-40 triệu tấn

Cao lanh Đã phát hiện 186 khoáng sàng và điểm quặng với trữ lượng dự báo là 1,7 #ÿ tấn (Lao Cai, Yên Bái, Hải Dương, Thừa Thiên-Huế, Lâm Đồng, Bình Dương )

Đá uôi Các đá thuộc họ eacbônát nói chung và đá vôi nói riêng của nước ta vô cùng đổi

đào, tập trung thành từng khối lớn hoặc kéo đài qua nhiều tỉnh, trong đó đá vôi có trữ lượng

lớn tập trung chủ yêú nằm ở khu vực miền Bắc: Cao Bằng, Hà Giang, Tuyên Quang, Lao

Cai, Lai Châu, Sơn La, Thái nguyên, Lạng Sơn, Hoà Bình, Hà Nam, Ninh Bình, Thanh

Hoá ở khu vực miền Trung và miền Nam có đá vôi nhưng rất thưa thớt Trữ lượng là vô cùng lớn

Grand Có mặt hầu hết ở các tỉnh miễn Trung như Nghệ An (Quế Phong, Quy Hap, Anh Sơn), Hà Tĩnh (Hương Sơn, Tây Hương Khê, Cửa Sót, Kỳ Anh ), Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên (Tây Đồng Hới, biên giới Việt Lào, đèo Bạch Mã), Quảng Nam - Đà Nẵng (đèo Hải Vân, bán đáo Sơn Trà, Tây bắc Đại Lộc, Quế Sơn, ), Gia Lai, Kon Tum (Đắc Tô,

Tây nam Kon Tum), Quảng Ngãi, Bình Định (Bình Sơn, Sơn Tịnh, Ba Tơ, An Lão, Sa Huỳnh, Phù Mỹ, Phù Cát, Phước Nai), Phú Yên, Khánh Hoà (Đèo Cả, Vân Dạ, Ninh Hoà,

Hồn Tre, Tuy Hoà, Cam Ranh), Đắc Lắc (Buôn Hể, Phú Túc), Lâm Đồng (Đà Lạt, Bảo Lộc,

Đức Trọng), Thuận Hái (Bình Sơn, Phú Nhiên, Thiên Giáo, Hàm Tân, Núi Ong, Núi Bé) Trữ lượng khá đổi đào

Bazan Phát hiện thấy nhiều nhất ở eao nguyên niền Trung như Gia Lai, Kon Tum,

Đắc Lắc, Lâm Đồng Ngoài ra, một số tỉnh khác cũng có nhưng không nhiều: Nghệ An,

Quang Binh, Quảng Trị, Thừa Thiên, Phí Yên, Khánh Hoà, Đá bazan ở Sông Bé (Phước

Hoa, Bu Ra, Léc Ninh) va Đồng Nai Quân Lộc, Đinh Quán, Bà Rịa, Xuyên Mộc) thường bị phủ một lớp đất dày và đá bị phong hoá nhiều

2.3.3 Khoáng sẵn làm nhiên liệu

Than đá Chủ yếu tập trung ở phía Đông Bắc Việt Nam trên chiều đài 130 ưu từ Phả

Lai dén Van Hoa, rộng 10-30 Em, với điện tích 1400 Am” - duce goi 1A Bé than Quang Ninh Các chỉ số chất lượng kỹ thuật của than Quảng Ninh có giá trị trung bình:

Nhiệt lượng cháy: Q,, = 8000 - 8500 kCal/kg

Ngoài Quảng Ninh, than đá còn xuất hiện ở một số vùng trong nội địa như Núi Hồng, Khánh Hoà, Na Dương, Khe Bố, Nông Son, Lang Cam

Tổng trữ lượng than đá đã được đánh giá (từ mức - 300 zm trở lên) là 3.693.117 ngàn tấn, trong đó thuộc Bể than Quảng Ninh là 3.428.905 ngàn đến và khu vực nội địa là

164.12 ngàn tấn (chưa kể phần tài nguyên dự báo đưới mức -300 của bể than Quảng Ninh

là 786.744 ngàn tấn)

Than néu Than nâu ở nước ta phát hiện thấy ở 9 địa điểm: Na Dương (Lạng Son) và động bằng sông Hồng (Hưng Yên, Thái Bình, Hà Tây, Hà Nội Than Na Dương có đặc điểm: mầu nâu đen, độ ứng £ = 121,5, độ tro trung bình A* = 97,84%, hàm lượng lưu huỳnh §„, = 5:6%, có tính tự bốc cháy khi nhiệt độ lên đến 150°Ơ Nhiệt năng trung bình Q„„ = 7915:7397 kealJhg trữ lượng đã được đánh giá là 96.319 ngàn tấn,

Bể than đồng bằng sông Hồng có tiểm năng rất lớn, với điện tích khảo sat 3500 km? ti

độ sâu -3500m thì trữ lượng phỏng đoán lên tới 210 tỷ ấn Khu vực tìm kiếm tỉ mỉ của TVN

phối hợp với KEDO (NhậU có diện tích 932 kmẺ, sâu tới -1700 m phát hiện được trữ lượng trên 30 £ÿ tấn than, Than đồng bằng sông Hồng có đặc điểm: nhiệt lượng khô trung bình Qạ,

= 6022 bC@l (kg, chất bốc khô trung bình Vụ, = 42,86%, độ tro khô trung bình A* = 11,846, lưu huỳnh S„, = 0,63%, độ ẩm phân tích W¿ = 17,66%

Than bùn Trên toàn lãnh thể nước ta đã phát biện được trên 200 khoáng sàng và điểm

than bùn Trữ lượng đã tìm kiếm thăm dò (cấp À + B + Œ, + C2) là 348.189 ngàn tấn, đã khảo sát (cấp P,) là 96.351.8 ngàn tấn và kháo sất sơ bộ - dự đoán (cấp P;) là 171.675,5 ngàn

m’, phần bổ như sau:

"Theo du báo thì tiểm năng than bùn củaViệt Nam là đáng kể - 7100 triệu m', trong đó

đồng bằng Nam Độ là 5000 triệu mỸ, đồng bằng ven biển miền Trung là 450 triệu mỸ và đồng bằng Bắc Bộ là 1650 triệu m' Hiệp hội Than bùn thế giới đã xếp hạng nước ta là một,

trong 57 nước có tiểm năng than bàn, Đặc tính than bùn Việt Nam như s

Chương 3

ĐẤT ĐÁ MỎ

3.1 KHÁI NIỆM CHUNG

Đất đá mỏ là đối tượng xúc bóc chủ yếu của mỏ lộ thiên, chiếm tới 80-86% hoặc hơn Theo nguồn gốc sinh thành, đất đá mô được chia thành:

- Đất đá có nguồn gốc măcma, bao gồm các đá phún xuất và các đá xâm nhập

- Đất đá có nguồn gốc trầm tích, bao gồm các đá trầm tích nguyên sinh và các đá trầm

tích thứ sinh

- Đất đá có nguồn gốc biến chất, bao gỗm các đá biến chất từ đá măcma và các đá biến chất từ đá trầm tích

Do quá trình tiếp xúc lâu ngày với không khí, nước, thời tiết khí hậu, phần đất đá lộ

xa ngoài thường bị thay đổi về tinh chất cơ lý, thành phần hoá học, khoáng vật và được

gọi là đất đá phong hoá Phần nằm sâu phía dưới vẫn giữ nguyên được tính chất ban đầu,

gọi là đất đá gốc và thường có chiều dày lớn,

Những đặc trưng cơ bán của đất đá mỏ là mật độ, độ rỗng, độ ẩm, độ mài mòn, độ đính

kết độ giòn, độ ổn định, độ kiên cố (thường gọi là độ cứng), hệ số nở rời, sức cản phá vỡ dưới cáo tác dụng khác nhau Những đặc trưng đó là cơ sở để lựa chọn phương pháp và phương

tiện phá vỡ và tách đất đá ra khỏi nguyên khối để xúc bóc, chuyên chở và chất chúng vào

các bãi thải,

Trong khai thác mỏ người ta phân đất đá thành 3 nhóm chính:

- Đất đá cứng và cứng vừa (ở trạng thái tự nhiên)

- Đất đá tơi vụn (thành tạo từ nhóm trên đo quá trình đập vỡ nhân tạo hoặc thiên tạo)

- Đất đá

sít, mềm, và bở rời,

3.2 CÁC ĐẶC TRUNG CÔNG NGIIỆ CỦA ĐẤT ĐÁ MO

3.2.1 Đặc trưng công nghệ của đất đá cứng và cứng vừa

Đất đá thuộc loại cứng bao gồm phần lớn các đá biến chất, các đá phún xuất và một phần các đá trầm tích như thạch anh, granit, các đá bazan, gabrô, cát kết (sa thạch) silie, cuội kết (cônglômêrat) cố giới hạn bển nén một trục trên mẫu bão hoã nước là 50 MPa Đất

đá thuộc loại cứng vừa bao gồm các đá phún xuất và biến chất bị phong hoá, các đá trầm tích nguyên sinh như đá phiến sót, đá phiến sót thạch pha cất, sa thạch - vôi, đám kết, alêvrôlit, argilit, Giới hạn bển nén một trục trên mẫu bão hoà nước của đất đá cứng vừa là

30 - 50 MPa

36

Đặt trưng công nghệ của đất đá cứng và cứng vừa là phải làm tơi sơ bộ trước khi

Người ta còn dùng hệ số làm yếu cấu trúc ^ (bằng tỷ số giữa lực dính kết của cục đá khi

tách khỏi nguyên khối K„, và lực dính kết của nó trong mau K,) va chi tidu Am hoe A, (bằng

tỷ số của bình phương tốc độ sóng đọc trong nguyên khối và trong mẫu của đất đá đó) để đánh giá mức độ nứt nẻ của đất đá (bảng 3.2)

Bảng 3.2 Đánh giá mức độ nứt nẻ theo hệ số làm yếu cấu trúc 3 và chỉ tiêu A;

3.2.2 Đặc trưng công nghệ của đất đá tơi vụựn

Do kết quả của nổ mìn, hoặc phá vỡ bằng cơ giới hay bởi các lực tự nhiên khác (sụt lỗ

phong hoá, ) đất đá cứng trở thành tơi vụn và do vậy thuận lợi cho vì

chuyển chúng Các đặc trưng công nghệ của đất đá tơi vụn là độ dính kết, cỡ hạt và độ bền trong mẫu của chúng

ệc xúc bóc và

“Theo độ dính kết người ta phân đất đá tơi vụn làm 3 cấp:

Cap I: Đất đá ở dạng rời, có nhiều khe hở không khí xen giữa các cục đá Khi đấp đống,

đất đá có xu hướng lăn và tạo thành sườn dốc rõ nét Hệ số nổ rời K, > 1,4 - 1,65

Cấp II: Đất đá ở dạng rời - hơi dính kết, có ít khe hở không khí xen kẽ Khi đắp đống

Bảng 3.3 Phân loại đất đá theo cỡ hạt

3.2.3 Đặc trưng công nghệ của đá đặc sít, mềm và bở rời

Đất đá đặc sít bao gồm đất sét cứng, đá phấn, than nâu và than đá, quặng chứa sét

Độ bền nén một trục là 5 - 90 MPa Ở nguyên khối chúng có thể duy trì được độ đốc tới

60 -70° với chiều cao 10 - 12m Với các thiết bị xúc bóe có lực cắt lớn hơn 0,8 — 0,4 MPa thì có

thể xúc trực tiếp mà không cần làm tơi sơ bộ Góc nội ma sat bang 16 - 35°, Lage dinh — 0,5 —

4MPa

Đất đá mềm bao gồm các loại sét pha, cát pha, than mềm, các đá biến chất hoặc phún

xuất đã bị phân huý, Giới hạn bển nén một trục là 1 - 5 MPa Góc nội ma sắt 14 - 23° Lực dính - 0,05 - 1 MPa Giữ được sườn đốc 50 - 70° vdi chiéu cao 5 - 15m, Có thể xúc bóc trực tiếp với lực cắt không nhỏ hơn 0,2 — 0,3 MPa Khi khô sẽ trở thành đá cứng vừa, nhưng khi

gặp nước sẽ bị trương nở và mềm trở lại

lên trong điểu kiện độ Ẩm không quá lớn, không có đồng nước ngắm và được đấp đống cao

trong thời gian đài

Cát đồng nhất thuộc loại đất đá rời Góc đốc của chúng trong đống cũng như trong

nguyên khối không vượt quá góc nội ma sát (19 - 37°)

Lue đính kết gần như không có Chỉ khi chúng nằm đông đặc và có độ hạt không đều

thì lực đính kết mới đạt được dưới 0,03 - 0,05 MPa,

3.3 DANH GIA SUC CAN PHA VO CUA DAT DA MO

Hiện nay, phần lớn các mỏ lộ thiên vẫn quen dùng thang độ cứng (còn gọi là độ kiên cố)

của giáo sư Prôtôđiacônôv trấn (ø„ MPa - ứng suất kháng nén một trục của đất đá) Thang độ cứng này không đặc trưng đẩy đủ cho sức cẩn phá võ của đất đá mỏ trong các

khâu kho: n nổ mìn, xúc bóc, chúng

Tuy theo phương thức phá vỡ đất đá mà người ta sử dụng các chỉ tiêu khác nhau Mức độ khó phá vỡ tổng quát của đất đá được xác định theo công thức nghiệm thực

38

sau:

Py = 0,08K, (6, + 6, + 5) + 0,57 (3.1)

trong đó: K, - hệ số kế đến độ nứt nẻ của đất đá;

Gq Sy y - Ứng suất kháng nén, kháng cắt và kháng kéo của đất đá, MPa;

y - khối lượng riêng của đất đá, tim”,

Xiức độ khé khoan của đất đá trong công nghệ tạo các lỗ mìn là:

Mức độ khó nổ mìn được biểu thị gián tiếp thông qua tiêu chuẩn thuốc nổ sử dụng cho

một mét khối đất đá:

qụ=0,2(G, + ơ, + Ø) + 2y gím” (3.3)

Trong các hình thức đánh giá trên, đất đá mỏ đều được chia thành 5 cấp (, IE, HI, IV

và V) và 25 loại (1, 2, 3, và 25) với mỗi cấp có 5 loại tính từ đễ đến khó, theo mức độ khó đập võ Ðạ, khó khoan Pụ và khó nổ thông qua chỉ tiêu thuốc nổ qạ dùng cho một mét khối đất

da (g/m) Bang 3.4 giới thiệu cách phân loại đất đá theo các phương thức phá vỡ nói trên

Thực tế, với một loại đất đá cụ thể có thể có cấp và loại khác nhau trong khi đánh giá mức

độ khó phá vỡ tổng quát, mức độ khó khoan và mức độ khó nổ

Tương tự, người ta phân loại đất đá theo mức độ khó xúc khi xúc đất đá trong nguyên

khối theo công thức thực nghiệm:

- Thạch anh bị cao lanh hoá, manhôti, than, điệp thạch sét - cát 0,01 - 0,03

1 ~ Alêvrolit phong hoá mạnh, đölômit, sidérit, diaba, gabré - didrit 0,025 - 0,045

- Poocfia, siênit - điôrit phong hoá mạnh, siênit 0,05 - 0,065

- Poocfia - thạch anh, granit, pooclia - granodiérit, 0,05 - 0,075

Il 1 - Ba sing phong hoá, đôlômit, giespilit 0,07 - 0,085

- Poocfia, sa thạch xi măng vôi 0,08 - 0,15

- 8a thạch sét, đá vôi phong hoá, thạch anh 0,10 - 0,25

~ Gabro - didrit, diaba, secpentin

Để kể đến hình dạng cụ thể và loại kích thước của thiết bị xúc bóc sử dụng khi xác định

mức độ khó xúc thực tế trong đất đá nguyên khối và trong đống đá tơi vụn thì:

Máy xúc gàu treo 1,05 - 1,25

Máy xúc nhiều gàu kiểu xích 14-19

Mức độ khó xúc P„„ và P„ được chia thành 10 cấp với 30 loại theo mức độ từ dễ đến khó

Trong vận tải, mức độ khó vận tải được chia thành 5 cấp với 10 loại:

Cap I, rat dé vận tải, P, < 2

Cấp II, đễ vận tải, 9 < P, < 4

40