Nghiên cứu phương án cải tạo sau khai thác các mỏ thiếc kiểu sa khoáng đặc trưng bởi các trầm tích aluvi và deluvi khu vực huyện quỳ hợp, tỉnh nghệ an

Đặc điểm thủy văn khu vực 1.2.4.1 Đặc điểm chung khu vực - Ngoại trừ mỏ thiếc gốc Suối Bắc phân bố trên núi cao, trong đá cứng, còn lại các mỏ sa khoáng khác đều có đặc điểm chung là

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

-
 -

DƯƠNG NGỌC ƯỚC

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO SAU KHAI THÁC CÁC MỎ THIẾC KIỂU SA KHOÁNG ĐẶC TRƯNG BỞI CÁC TRẦM TÍCH ALUVI VÀ DELUVI KHU VỰC

HUYỆN QUỲ HỢP, TỈNH NGHỆ AN

Ngành: Khai thác mỏ

Mã số: 60520603

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS LÊ THỊ THU HOA

HÀ NỘI - 2013

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu phương án cải tạo sau

khai thác các m ỏ thiếc kiểu sa khoáng đặc trưng bởi các trầm tích Aluvi và

Deluvi khu v ực huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An” là công trình nghiên cứu của

riêng tôi

Các số liệu trong luận văn Thạc sĩ được sử dụng trung thực Kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn này chưa từng được công bố tại bất

kỳ công trình nào khác

Hà N ội, ngày 10 tháng 10 năm 2013

Tác giả luận văn

Dương Ngọc Ước

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁCH BẢNG BIỂU iv

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG KHAI THÁC CÁC MỎ THIẾC KHU VỰC HUYỆN QUỲ HỢP TỈNH NGHỆ AN 3

1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội 4

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CỦA CÁC MỎ THIẾC SA KHOÁNG KHU VỰC HUYỆN QUỲ HỢP 9

1.2.1 Công tác nghiên cứu địa chất 9

1.2.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất 10

1.2.3 Đặc điểm các thân quặng 11

1.2.4 Đặc điểm thủy văn khu vực 12

1.3 ĐẶC ĐIỂM CÔNG TÁC KHAI THÁC MỎ THIẾC SA KHOÁNG .27 1.3.1 Trình tự khai thác 30

1.3.2 Sơ đồ hệ thống khai thác 31

1.3.3 Các khâu công nghệ phụ trợ 31

1.4 TẬP TỤC, CÔNG TÁC SỬ DỤNG ĐẤT TRƯỚC KHAI THÁC TẠI CÁC KHU VỰC KHAI THÁC MỎ 32

1.5 ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CÔNG TÁC KHAI THÁC ĐẾN KHU VỰC 36 CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC KHAI THÁC CÁC MỎ THIẾC KIỂU SA KHOÁNG TỚI MÔI TRƯỜNG 38

2.1 ẢNH HƯỞNG CỦA CÔNG TÁC KHAI THÁC MỎ TỚI MÔI TRƯỜNG38 2.1.1 Khái niệm chung 38

2.1.2 Phân loại các tác hại đến môi trường do khai thác lộ thiên 38

2.1.3 Các tác động chính của khai thác lộ thiên tới môi trường 41

2.2 CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG HIỆN TRẠNG KHU VỰC KHAI THÁC MỎ

THIẾC SA KHOÁNG 49

2.3 PHÂN TÍCH SỰ CẦN THIẾT CÔNG TÁC CẢI TẠO SAU KHAI THÁC MỎ THIẾC SA KHOÁNG KHU VỰC HUYỆN QUỲ HỢP 50

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO SAU KHAI THÁC CÁC MỎ THIẾC KIỂU SA KHOÁNG KHU VỰC HUYỆN QUỲ HỢP TỈNH NGHỆ AN 52

3.1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG ĐỊA CHẤT ĐẶC TRƯNG BỞI TRẦM TÍCH ALUVI VÀ DELUVI 52

3.2 HIỆN TRẠNG KHAI THÁC MỎ 54

3.2.1 Hiện trạng khai thác mỏ Bản Cô 54

3.2.2 Hiện trạng khai thác mỏ Bản Pòong 58

3.3 NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO SAU KHAI THÁC MỎ BẢN CÔ VÀ BẢN PÒONG 60

3.4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KỸ THUẬT CỦA PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO 61

3.4.1 San gạt tạo mặt bằng hoàn thổ 61

3.4.2 Tạo lớp sét chống rửa trôi nước và dinh dưỡng 63

3.4.3 Tạo lớp đất màu để trồng lúa nước 66

3.4.4 Xây dựng hệ thống bờ bao, hệ thống mương dẫn nước 68

3.5 NGHIÊN CỨU, CẢI TẠO ĐẤT TRỒNG LÚA NƯỚC 69

3.5.1 Phân tích đất màu sau khi dùng chất cải tạo đất 70

3.5.2 Chất cải tạo đất 71

3.5.3 Phân tích chất lượng nước mặt, nước tưới trong vùng 71

3.5.4 Phương pháp Phân tích mẫu đất 72

3.6 XÂY DỰNG MÔ HÌNH CANH TÁC CÂY LƯƠNG THỰC 74

3.7 TỔNG HỢP ĐÁNH GIÁ CÔNG TÁC CẢI TẠO 76

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

DANH MỤC CÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Bảng tổng hợp kết quả của quan trắc động thái mực nước qua tầng

chứa nước trong trầm tích Đệ tứ 17

Bảng 1.2: Bảng tổng hợp kết quả hút nước thí nghiệm của tầng chứa nước karst trong đá hoa tầng Lèn Bục 19

Bảng 1.3: Bảng các chỉ tiêu hóa lý của nước mặt 23

Bảng 1.4: Bảng các chỉ tiêu hóa nước ngầm mùa khô khu Na Hiêng 28

Bảng 1.5: Các thông số khoan nổ mìn 32

Bảng 3.1: Tổng hợp khối lượng san gạt ban đầu 62

Bảng 3.2: Chi tiết công việc, chỉ tiêu phân tích cho phần việc tạo lớp đất sét chống rửa trôi nước và dinh dưỡng 64

Bảng 3.3: Khối lượng san gạt tại chỗ đất sét thửa I và II 65

Bảng 3.4: Khối lượng thi công lớp đất sét chống rửa trôi 65

Bảng 3.5: Khối lượng thi công lớp đất màu mỏ Bản Cô 67

Bảng 3.6: Khối lượng thi công lớp đất màu mỏ Bản Poòng 67

Bảng 3.7: Khối lượng đắp đất bờ bao khu vực mỏ thiếc Bản Cô 69

Bảng 3.8: Chi tiết công việc, chỉ tiêu phân tích cho phần việc cải lớp đất màu để trồng lúa nước và đánh giá số liệu đất sau khi dùng chất cải tạo đất: 70

Bảng 3.9: Chỉ tiêu phân tích nước mặt 72

Bảng 3.10: Bảng tổng hợp chi phí cải tạo mỏ thiếc Bản Cô 76

Bảng 3.11: Bảng tổng hợp chi phí cải tạo mỏ thiếc Bản Poòng 77

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ khai thác 31

Hình 1.2: Ruộng canh tác lúa quanh khu mỏ Thiếc Bản Cô 35

Hình 1.3: Ruộng canh tác lúa quanh khu mỏ Thiếc Bản Pòong 36

Hình 2.1: Hiện trạng môi trường khu vực cải tạo mỏ thiếc Bản Pòong 49

Hình 2.2: Hiện trạng khu vực chưa hoàn thổ mỏ thiếc Bản Pòong 50

Hình 3.1: Vị trí cải tạo khu vực mỏ thiếc Bản Cô 57

Hình 3.2: Vị trí cải tạo khu vực mỏ thiếc Bản Poòng 59

Hình 3.3: Phương án cải tạo mặt bằng cải tạo hoàn thổ 60

Danh môc c¸c ký hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t

VLN: VËt liÖu næ

CTPHMT Cải tạo phục hồi môi trường

CTHT Cải tạo hoàn thổ

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TNNH Viện Thổ nhưỡng nông hóa

VAAS Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

TNHH Trách nhiệm hữu hạn

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, trên khu vực huyện Quỳ Hợp tỉnh Nghệ An công tác khai thác thiếc thường gây những tác động tiêu cực đến môi trường, trong đó việc lấy đất khai thác thiếc đã làm mất đi một phần diện tích đất canh tác của nông dân

Các mỏ thiếc phần lớn đều nằm ở các vùng núi, nơi có điều kiện kinh tế khó khăn, quỹ đất đai canh tác, trồng cây lương thực trên tổng diện tích của địa phương còn ít Công tác sau khai thác mỏ cần trả lại diện tích đất giao cho người dân địa phương tiếp tục canh tác và sử dụng hiệu quả Chính vì vậy đề tài: “Nghiên cứu phương án cải tạo sau khai thác các mỏ thiếc kiểu sa khoáng đặc trưng bởi các trầm tích Aluvi và Deluvi khu vực huyện Quỳ Hợp tỉnh Nghệ An” mà tác giả lựa chọn để nghiên cứu là vấn đề có tính cấp thiết và thực tế rõ rệt tại các mỏ thiếc kiểu sa khoáng khu vực huyện Quỳ Hợp, Nghệ

An

2 Mục đích của đề tài

- Đưa ra phương án cải tạo hợp lý sau khai thác các mỏ thiếc kiểu sa khoáng tại khu vực huyện Quỳ Hợp – Nghệ An;

- Xây dựng mô hình trình diễn canh tác trồng cây lương thực đạt hiệu quả

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Diện tích đất sau khai thác tại khu vực mỏ thiếc kiểu sa khoáng huyện Quỳ Hợp – Nghệ An

4 Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan về thực tế công tác khai thác mỏ thiếc Bản Cô, Bản Pòong huyện Quỳ Hợp, Nghệ An

- Tìm hiểu và phân tích tập tục, công tác sử dụng đất trước khai thác tại các khu vực khai thác mỏ

- Phân tích các yếu tố ảnh hưởng môi trường khai thác và chiếm dụng đất canh tác của người dân

- Phân tích địa chất thủy văn, địa chất công trình khu vực khai thác từ đó đưa ra phương án cải tạo hợp lý

- Xây dựng mô hình canh tác trồng cây lương thực đạt hiệu quả

- Kết luận

5 Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập tài liệu, số liệu

- Phương pháp thống kê

- Phương pháp giải tích

- Phương pháp triển khai thực nghiệm

6 Ý nghĩa khoa học và thục tiễn của đề tài

Khẳng định kết quả phương án cải tạo sau khai thác các mỏ thiếc kiểu

sa khoáng đặc trưng bởi các trầm tích Aluvi và Deluvi khu vực huyện Quỳ Hợp tỉnh Nghệ An đạt hiệu quả và có thể áp dụng làm phương án cải tạo cho các mỏ tương tự

7 Cấu trúc luận văn

Luận văn được cấu trúc gồm: Phần mở đầu, 03 chương chính, phần kết luận, các phụ lục và tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG KHAI THÁC CÁC MỎ THIẾC KHU

VỰC HUYỆN QUỲ HỢP TỈNH NGHỆ AN 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN

1.1.1 Vị trí địa lý

Quỳ Hợp là huyện miền núi phía tây bắc của tỉnh Nghệ An, phía bắc giáp huyện Quỳ Châu, phía nam giáp huyện Tân Kỳ và Anh Sơn, phía đông giáp huyện Nghĩa Đàn, phía tây giáp huyện Con Cuông và Quỳ Châu

Các mỏ thiếc tập trung ở các xã: Châu Thành, Châu Hồng, Châu Cường; cách thị trấn Quỳ Hợp khoảng 20-25 km về phía tây- tây bắc

Đi từ Quỳ Hợp đến các mỏ đã có đường ô tô trọng tải cỡ 5-10 tấn

Quỳ Hợp có nhiều khoáng sản quý như: vàng, đá quý, thiếc, ăng ti moan, Riêng quặng thiếc có nhiều và tồn tại ở dạng quặng gốc và nhiều mỏ

sa khoáng có hàm lượng cao Các mỏ Thiếc kiểu Sa khoáng đặc trưng bởi các trầm tích Aluvi và Deluvi thường nằm dưới các thung lũng bản Poòng, bản Mới, bản Cô Quỳ Hợp còn có nhiều núi đá (đá hoa cương, đá granít) Ngoài

ra, suối nước khoáng ở Bàn Khạng (xã Yên Hợp) là loại nước uống có nhiều khoáng chất tốt

a V ị trí địa lý khu vực mỏ thiếc Bản Cô

Mỏ thiếc Bản Cô nằm trên địa phận xã Châu Thành, huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Đây là một mỏ sa khoáng, phân bố trong một thung lũng đầu nguồn của lưu vực sông Con, nằm ở phía Tây của vùng mỏ Quỳ Hợp, cách Thị trấn Quỳ Hợp 22 km về phía Tây Bắc, cách các sa khoáng Bản Hạt và Na Hiêng 7-10 km về phía Tây Nam, cách các sa khoáng Châu Cường và Na Ca 9-13 km về phía Tây Bắc, có toạ độ địa lý: 19023'40'' 19025'15'' vĩ độ Bắc;

105001'45'' 105007'15'' kinh độ Đông

b V ị trí địa lý khu vực mỏ thiếc Bản Poòng

Khu mỏ sa khoáng Bắc Bản Poòng đều thuộc xã Châu Hồng, nằm về phía tây bắc của huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An Thung lũng chứa sa khoáng casiterit Bắc Bản Poòng nằm sát phía tây bắc của khu mỏ Na Hiêng cũ Ngoài

ra còn có 4 thung lũng nhỏ chứa sa khoáng casiterit nằm treo giữa các dãy núi

đá vôi được Đoàn 1 ghép vào cùng báo cáo thăm dò sơ bộ khu mỏ Bắc Bản Poòng năm 1982, gồm 4 thung lũng:

- Thung Băng: dài 120m, rộng 130m;

- Thung Kho: dài 240m, rộng 120m;

- Thung Hồng: dài 300m, rộng120m;

- Thung Duộc: dài 220m, rộng 130m

1.1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội

a Địa hình

Các mỏ có địa hình núi cao trung bình xen kẽ là các thung lũng, bao gồm các dãy núi đá vôi và đá phiến bị phân cắt mạnh Hình dạng của địa hình thường liên quan với thành phần của đá tạo núi có địa hình tương đối bằng phẳng, đỉnh núi tròn, sườn thoải từ 300 - 350 Các dãy núi đá vôi bị hoa hoá

có địa hình dạng karst: vách dựng, đỉnh nhọn, bề mặt đỉnh có dạng “tai mèo” rất hiểm trở

Trong các thung lũng, địa hình tích tụ bãi bồi lại tương đối bằng phẳng hoặc có dạng bậc thang, cao ở phía đầu thung, thấp dần về cuối thung lũng theo dòng chảy Ở nơi thấp nhất có các hang, phễu karst tiêu nước

Thung lũng Bản Cô có độ cao bề mặt địa hình từ 157m - 313m, hình dạng có dạng kéo dài khoảng 2km, rộng trung bình 700m, địa hình thấp dần theo tây bắc - đông nam dọc theo dòng sông Con, độ dốc mặt địa hình từ

20

đến 50

Bao quanh thung lũng là các dãy núi có độ cao từ 250- 350m, có nhiều cây cao và bụi rậm, đôi chỗ còn được che phủ bởi rừng rậm nguyên sinh

Mỏ Bản Poòng

Khu mỏ có địa hình núi cao trung bình, bao gồm các dãy núi đá vôi và

đá phiến bị phân cắt mạnh Cao nhất trong vùng là đỉnh Bù Khạng: 1.085 mét Hình dạng của địa hình thường liên quan với thành phần của đá tạo núi: Dải núi ở phía bắc, tây bắc khu mỏ là đá trầm tích bị biến chất kéo dài theo Tây bắc - Đông nam có địa hình tương đối bằng phẳng, đỉnh núi tròn, sườn thoải

từ 300 - 350 Còn dải núi ở phía nam - đông nam là các dãy núi đá vôi bị hoa hoá có địa hình dạng karst: vách dựng, đỉnh nhọn, bề mặt đỉnh có dạng “tai mèo” rất hiểm trở

Trong các thung lũng, địa hình tích tụ bãi bồi lại tương đối bằng phẳng hoặc có dạng bậc thang, cao ở phía đầu thung, thấp dần về cuối thung lũng theo dòng chảy Ở nơi thấp nhất có các hang, phễu karst tiêu nước

b Các khe su ối, hang kars

Hầu hết nước mặt trong các thung lũng đều chảy vào các hang động karst lớn nhỏ khác nhau ở phần thấp của thung lũng, đặc biệt có hiện tượng

“đoạt dòng” khi có mưa lũ, chỉ sau những trận mưa to mới có dòng chảy thường xuyên trên mặt, còn lại Các thung lũng treo có lượng nước chảy vào

ít hơn và ít bị ngập úng do nước mưa được thoát nhanh theo các hang hốc karst Nước chảy trên mặt tại khu mỏ bao gồm 2 hệ thống chính sau:

- Hệ thống khe suối thứ nhất bắt nguồn từ phía nam, tây nam chảy vào sa khoáng Bản Poòng, Bản Mới, gồm:

+ Khe Què, khe San, khe Tứ chảy vào sa khoáng Bản Poòng, lưu lượng nước lớn nhất khi mưa lũ là 4.182 l/s, nhỏ nhất vào mùa khô là 9 l/s

+ Khe Tà Xó, khe Lưu chảy vào sa khoáng Bản Mới có với lưu lượng nước lớn nhất là 20 l/s, nhỏ nhất là 2 l/s

+ Các suối ở phía bắc bản Na Hiêng chảy vào 2 sa khoáng này rồi đổ vào hang đá lớn ở phía đông bắc bản Na Hiêng Vào ngày mưa lũ, nước thoát vào hang không kịp có thể dâng cao đến 6m tại cửa hang

- Hệ thống khe suối thứ 2 bao gồm vài khe nhỏ, ngắn hoặc là những khe rãnh hẹp, phân bố từ sườn núi cao chảy vào thung lũng I và III Lưu lượng khe nước chảy vào thung lũng I vào mùa mưa là 28 l/s, vào mùa khô chỉ còn

15 l/s

Mỏ Bản Cô

Sông suối và khe nước ở quanh thung lũng Bản Cô phát triển mạnh Giữa thung lũng là một phần thượng nguồn của sông Con, chảy theo hướng tây bắc – đông nam, tiếp nhận nước từ các khe, nhánh suối nhỏ từ hai bên đổ vào Sông Con đoạn chảy qua thung lũng là một phần của thượng nguồn nên nhỏ và hẹp, chảy uốn lượn theo sườn phía đông bắc, thường có lũ quét và úng tạm thời Lưu lượng nước lớn nhất vào mùa mưa là 11.400l/s, mùa khô chỉ còn khoảng 130l/s

Ở phía đông nam ven rìa thung lũng còn có suối Bắc, chiều dài của suối tới 7km, lưu lượng nước lớn nhất 1708l/s, lưu lượng nhỏ nhất 27l/s Phía đông

só suối Mai dài 6km, lưu lượng nước lớn nhất 718l/s, lưu lượng nhỏ nhất 14l/s Phía đông bắc có khe Loòng dài 4km, lưu lượng lớn nhất 306l/s, lưu lượng nhỏ nhất 3,74l/s Phía tây nam có suối Mán dài 4km, lưu lượng nước lớn nhất 2477l/s, lưu lượng nước nhỏ nhất 19l/s Phía tây có suối Bản Cô dài trên 2km, lưu lượng nước lớn nhất 306 l/s, lưu lượng nước nhỏ nhất 1,31l/s

- Hệ thống khe suối thứ 2 bao gồm vài khe nhỏ, ngắn hoặc là những khe rãnh hẹp, phân bố từ sườn núi cao chảy vào thung lũng I và III Lưu lượng khe nước chảy vào thung lũng I vào mùa mưa là 28 l/s, vào mùa khô chỉ còn

15 l/s

Tóm lại cần đặc biệt chú ý tới hệ thống nước mặt ở sa khoáng Bản Poòng vì lưu lượng nước lớn, điều kiện thoát nước mặt khó khăn sẽ gây ngập lụt công trường khi khai thác quặng Ngược lại ở các thung lũng treo lại phải tìm nước để rửa đãi quặng và sinh hoạt nếu muốn khai thác quặng

c Khí h ậu

Khí hậu trong vùng có hai mùa rõ rệt: Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, rất ít mưa, gió lạnh, có sương muối, nhiệt độ thấp nhất là 8,50C,

trung bình từ 180C Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, trong đó từ tháng 5 đến tháng 7 có khí hậu nóng bức và chịu ảnh hưởng của gió Lào, nhiệt độ cao nhất lên tới 360C Sau đó từ tháng 7 đến tháng 9 trời mát hơn nhưng mưa gần như liên tục, lượng mưa lớn nhất trong 1 ngày đêm đạt tới 145,7mm, nhỏ nhất là 6mm Mùa này thường hay có lũ, úng lụt cục bộ hoặc ngập hết đồng ruộng

d Giao thông, kinh t ế, xã hội

Các mỏ thiếc tập trung ở các xã: Châu Thành, Châu Hồng, Châu Cường; cách thị trấn Quỳ Hợp khoảng 20-25 km về phía tây- tây bắc Đi vào khu mỏ

có đường rải đá, xe tải trọng 5-10 tấn có thể đi lại được Tuy nhiên phải qua nhiều đoạn dốc, cua hẹp và ngầm suối

Đi vào mỏ bản Poòng và mỏ Bản Mới tương đối thuận lợi theo đường ô

tô, nhưng Thung lũng I và III là các thung treo trên dãy núi cao, chỉ có lối mòn dốc đứng, đi lại rất khó khăn

Các xã có số lượng dân cư thưa thớt, gồm các dân tộc: Thái, Thanh và một số ít người Kinh, họ sống thành từng bản dưới chân núi dọc theo sườn thung lũng Nghề chính của dân là trồng lúa kết hợp phát rẫy trồng ngô, khoai, sắn, trồng rừng và chăn nuôi Một số người dân buôn bán nhỏ, dịch vụ sửa chữa, mua bán hàng hóa nông sản, chế biến gỗ, khai thác thiếc tự do Nhìn chung trình độ dân trí chưa cao, cuộc sống người dân còn khó khăn Rừng nguyên sinh cơ bản đã bị tàn phá, tình trạng khai thác thiếc tự do đôi khi vẫn còn xảy ra, làm ô nhiễm môi trường, sạt lở vách núi, đục nước suối, gây ra lũ quét, làm xáo trộn bề mặt đồng ruộng và thất thoát quặng

Từ những năm 1982-1992, Xí nghiệp liên hiệp thiếc Nghệ Tĩnh đã xây dựng xưởng tuyển thiếc tại xã Châu Hồng đồng thời tiến hành khai thác quặng tại mỏ Bản Poòng Sau đó đã dừng khai thác do nhiều biến động về tổ chức, thị trường giá thiếc giảm mạnh nên khai thác không hiệu quả Sau đó Công ty TNHHNN MTV Kim loại màu Nghệ Tĩnh (nay là Công ty cổ phần

Kim loại màu Nghệ Tĩnh) chỉ tiếp tục khai thác mỏ Bản Pòong và các mỏ lân cận: Bản Cô, Thung lũng I, Suối Bắc

Hiện tại ở Quỳ Hợp đã có xưởng tuyển và luyện thiếc, công suất 10.000 tấn/năm

Nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên tiềm năng nhiệt, ẩm, gió dồi dào và phân bố đều ở các vùng trong cả nước Nhiệt độ năm ở vùng thấp nhất là 20,90, vùng cao nhất là 27,20 Hàng năm có khoảng 100 ngày mưa với lượng mưa trung bình 1500 ÷ 2000mm, độ ẩm không khí cao trung bình khoảng 80%

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CỦA CÁC MỎ THIẾC SA KHOÁNG KHU VỰC HUYỆN QUỲ HỢP

1.2.1 Công tác nghiên cứu địa chất

Các thung lũng chứa thiếc sa khoáng vùng Quỳ Hợp được Đoàn bản đồ

20 phát hiện từ những năm 1960

Từ năm 1963 - 1972: Đoàn 20, Đoàn 1, Đoàn 40 tìm kiếm chi tiết

và đo vẽ bản đồ địa chất khoáng sản

- Từ 1973 - 1989: Đoàn 1, Đoàn 40, Đoàn 403 tiến hành thăm dò sơ bộ

và thăm dò tỉ mỉ Tổng trữ lượng cấp C1+C2 khoảng 40.000 tấn casiterit

- Năm 1994: tìm tìm kiếm đánh giá mỏ thiếc gốc Suối Bắc,

- Năm 2005: Tổng Công ty KSVN thăm dò sơ bộ thiếc gốc Suối Bắc

- Năm 2010-2011: Công ty CP KLM Nghệ Tĩnh thăm dò bổ sung thiếc gốc Suối Bắc, tính TL 122 +TN 333 = 4.700 tấn Sn

- Trong khoảng 30 năm qua, vùng mỏ đã trải qua rất nhiều biến động

về quản lý, tổ chức, khai thác, thị trường, giá cả

- Đến nay các mỏ đã được tính chuyển đổi cấp trữ lượng và cấp tài nguyên Hiện tại Công ty CP KLM Nghệ Tĩnh đang khai thác các mỏ Bản Cô,

Bản Poòng, Suối Bắc Các mỏ Bản Hạt, Bắc Bản Poòng, Bản Mới và các thung treo chưa khai thác Riêng thung lũng I đã khai thác hết

1.2.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất

Địa tầng: Bao gồm các phân vị sau:

+ Tầng Đèo Sen (Ptđs): phân bố ở phía tây bắc và phía bắc vùng Thành phần chủ yếu là đá phiến mica chứa disten – granat, stourolit Đá có cấu tạo phân lớp và phân phiến rõ, bị vò nhàu, có vi uốn nếp Chiều dày 2.700m

+ Hệ tầng Sông Cả (O3-S1sc): nằm phía tây nam vùng chủ yếu là đá

phiến thạch anh-sericit, gồm 3 phân hệ: dưới, giữa, trên Khoáng hóa chứa thiếc gốc của mỏ Suối Bắc nằm trong phân hệ tầng giữa Chiều dày khoảng 1.800m

+ Tầng suối Mai (PZ1sm): phân bố ở phía tây bắc và tây nam vùng

Gồm đá phiến thạch anh-biotit, đá phiến thạch anh dạng quarzit, kiến trúc vẩy hạt biến tinh Đá có cấu tạo phân phiến, phân lớp rõ Chiều dày từ 800m đến 1000m

+ Tầng Bản Nát (PZ1bn): Phân bố ở phía bắc và phía tây nam vùng Đá

phổ là đá phiến dạng filit, các lớp mỏng quarzit, đá phiến silic, đá phiến sét,

có cấu tạo phân lớp rõ Chiều dày từ 300- 500m

+ Tầng Lèn Bục (PZ1lb): Phân bố rộng khắp trong vùng thành các dãy

núi cao, vách dựng, chủ yếu là đá vôi bị hoa hóa màu xám trắng, hạt vừa, có kẹp lớp mỏng đá phiến thạch anh sericit chiều dày từ 700 - 800m

+ Hệ Đệ tứ: Bao gồm các trầm tích bở rời aluvi có chứa sa khoáng casiterit cấu thành thềm bậc I và thềm bậc II phân bố trong các thung lũng núi

và dọc sông Con Ngoài ra còn có sườn tích chứa casiterit như ở thung lũng Bản Cô

Magma: Trong vùng có đá magma của 2 phức hệ sau:

- Phức hệ magma trước Cambri muộn (PCm3): Bao gồm các khối dạng vỉa, thấu kính nằm theo lớp trong tầng Đèo Sen Thành phần: Granito gneiz Mức độ khoáng hóa nghèo nàn

- Phức hệ magma Pleozoi sớm: (PZ1): Phân bố rất ít trong khu vực nghiên cứu, thành phần: granit biotit, đá mạch pecmatit Khoáng vật liên quan: xenotim, monazit, acenopyrit, đa kim…

+ Đứt gãy bản Hướng và đứt gãy tây nam Bản Poòng: có phương tây bắc - đông nam

Cấu tạo sa khoáng:

Các dãy núi đá nằm hoa xen kẽ với đá phiến, giữa chúng thường là các thung lũng núi

Thung lũng có vách và đáy nền là đá hoa và đá phiến, đáy nền gồ ghề Trong thung lũng là các trầm tích trẻ aluvi bở rời chứa sa khoáng thiếc Các suối đổ về thung lũng rồi thoát vào hang karst

1.2.3 Đặc điểm các thân quặng

1.2.3.1 Đặc điểm các thân quặng khu mỏ Bản Cô

Mỏ sa khoáng casiterit Bản Cô có 9 thân quặng phân bố trong các thành tạo trầm tích aluvi của hai thềm bậc I và bậc II trong thung lũng Bản Cô Đáy nền thung lũng là đá phiến tầng Bản Nát và đá hoa tầng Lèn Bục

Các thân quặng nguồn gốc aluvi đều nằm ngang, hơi nghiêng thỏai và kéo dài theo chiều dài thung lũng, còn các thân quặng nguồn gốc deluvi nằm dốc thoải theo sườn thung lũng Cả 9 thân quặng đều có hình thái phức tạp, kích thước thay đổi, ranh giới với đất đá vây quanh không rõ ràng, có chiều dày và hàm lượng biến đổi theo các phương không ổn định

1.2.3.2 Đặc điểm các thân quặng khu mỏ Bản Poòng

Theo Báo cáo thăm dò sơ bộ năm 1982, khu mỏ sa khoáng casiterit Bắc Bản Poòng có 3 thân quặng chính: TQI, TQII, TQIII, phân bố trong trầm tích aluvi của hai thềm bậc II và bậc I Ngoài ra còn có 9 thân quặng phụ là các thân quặng: IA, IB, IC, IIA, IIB, IIIA, IV, V, VI Trong 4 thung lũng treo có 4 thân quặng: TQVII (thung Băng), TQVIII (thung Kho), TQIX (thung Hồng), TQX (thung Duộc) Đáy nền và vách của thung lũng Bắc Bản Poòng là đá hoa tầng Lèn Bục và đá phiến tầng Bản Nát, của các thung treo là đá hoa tầng Lèn Bục

Các thân quặng nguồn gốc aluvi đều nằm ngang, hơi nghiêng thoải và kéo dài theo chiều dài thung lũng Các thân quặng đều có hình thái phức tạp, kích thước thay đổi, ranh giới với đất đá vây quanh không rõ ràng, có chiều dày và hàm lượng biến đổi theo các phương không ổn định Chúng bị phủ bởi các trầm tích rời nằm bên trên Đáy nền chứa các thân quặng là đá hoa có bề mặt lồi lõm phức tạp

1.2.4 Đặc điểm thủy văn khu vực

1.2.4.1 Đặc điểm chung khu vực

- Ngoại trừ mỏ thiếc gốc Suối Bắc phân bố trên núi cao, trong đá cứng, còn lại các mỏ sa khoáng khác đều có đặc điểm chung là phân bố trong thung lũng có đất đá bở rời, gắn kết yếu, cỡ hạt rất khác nhau, chứa nhiều nước, có hiện tượng cát chảy, sét dính

- Các thung lũng đều có các suối đổ nước về và thoát vào hang karst, thường xảy ra lũ quét và ngập úng Mùa mưa vùng có lượng nước mưa lớn Đáy nền sa khoáng là đá hoa lồi lõm, có nhiều hang phễu karst và nước có áp

- Các đặc điểm trên cho thấy đặc điểm địa chất thủy văn của các mỏ rất phức tạp, cần phải có biện pháp thoát nước, nắn dòng, đắp đập chắn, tháo khô

mỏ hợp lý Góc nghiêng an toàn cho bừ moong khai thác lộ thiên từ 200-300

- Đối với khu mỏ Na Hiêng và Bắc Bản Poòng công tác nghiên cứu ĐCTV-ĐCCT trong giai đoạn thăm dò trước đây còn sơ lược

1.2.4.2 Đặc điểm thủy văn khu vực mỏ Bản Cô

a Đặc điểm nước mặt

Thung lũng Bản Cô có mạng sông suối khá dày Chảy dọc theo thung lũng là một phần thượng nguồn của sông Con Các suối đổ về sông Con từ hai bên sườn thung lũng bao gồm: suối Mán, suối Bản Cô, Khe Loòng, suối Mai, suối Bắc

1 Sông Con: sông Con là dòng sông lớn nhất trong vùng Quỳ Hợp

Tại khu mỏ Bản Cô, phần thượng nguồn của sông Con có ảnh hưởng trực tiếp đến việc khai thác quặng, là nguồn cấp nước mặt chủ yếu phục vụ cho sinh hoạt và tuyển rửa quặng Tuy nhiên mùa mưa có xuất hiện lũ quét và ngập úng tại thung lũng

Sông xuất nguồn cách thung lũng Bản Cô 2km về phía bắc, chảy vào trung tâm mỏ theo hướng tây bắc - đông nam, lưu vực của sông Con trong phạm vi quanh khu mỏ khoảng 25km2 Bề rộng của dòng phần hạ nguồn từ 5 – 7m, phần thượng nguồn từ 2 - 3m Chiều sâu của lòng sông lớn nhất 3m (về mùa mưa), mùa khô thường từ 0,5 - 1m Sông có độ dốc từ 25 - 300

, sự chênh lệch độ cao địa hình từ thượng nguồn (tuyến X) so với hạ nguồn (tuyến I) là 34m do đó nước thoát nhanh và thuận lợi Lưu lượng của sông lớn nhất

là 130,13l/s Nước sông Con là nước bicarbonat canxi, hàm lượng HCO3 từ

83,21 – 81,15%, calci từ 57,01 – 55,28%, là nước axit yếu đến trung tính (từ 5,9 - 7) Độ tổng khoáng hoá từ 0,093 - 0,109 g/l Các đặc tính kỹ thuật nước:

- Hệ số Kn từ 0,277 đến 0,433 là nước có cặn trung bình

- Hệ số Kk từ -0.58 đến -0.867 thuộc nước nửa ăn mòn

- Tổng số vi trùng nửa khí trong 1 ml là 2.560 con

- Tổng số trực khuẩn coly trong 1 lít là 11.050 con

Các suối chảy vào sông Con có thể chia làm 2 hệ thống:

2 Các suối nằm phía trái sông Con: gồm suối Khe Loóng, suối Mai,

suối Bắc Chúng có hướng chảy chung là đông bắc – tây nam, tại các suối đã đặt trạm đo thủy văn khi thăm dò mỏ:

- Suối Khe Loóng (trạm số 6): hướng vận chuyển của suối từ bắc xuống nam, chiều dài của suối khoảng 2km, bề rộng của suối ở phía hạ nguồn là 3m,

ở thượng nguồn là 1m Độ dốc của lòng suối từ 20 - 250

, lưu vực của suối khoảng 2km2 Suối Khe Loóng có lưu lượng lớn nhất 305,62 l/s, lưu lượng nhỏ nhất 3,74 l/s

- Suối Mai (trạm số 7): hướng của suối chảy từ đông bắc xuống tây nam Chiều dài của suối khoảng 3,5km Bề rộng của suối ở phần hạ nguồn từ 5 – 7m, phần thượng nguồn từ 2 – 3m Độ dốc của suối từ 25 – 300

do đó suối thoát nước rất thuận lợi

- Suối Bắc (trạm số 9): ngoài sông Con thì suối Bắc là suối lớn nhất trong thung lũng Chiều dài của suối khoảng 5km, bề rộng của suối phần hạ nguồn từ 5 – 7m phía thượng nguồn từ 2 – 3m, độ dốc của suối trên 300

do đó rất thuận lợi cho việc thoát nước Lưu lượng lớn nhất là 1707,72 l/s, lưu lượng nhỏ nhất 26,63 l/s

3 Các suối nằm phía phải sông Con

- Suối Bản Cô (trạm số 4): hướng vận chuyển của suối từ tây sang đông, chiều dài của suối khoảng 1,6km Lưu lượng lớn nhất là 306,19 l/s, lưu lượng nhỏ nhất là 1,31 l/s

- Suối Mán (trạm số 11): hướng vận chuyển của suối từ tây sang đông Chiều dài của suối 2km, lưu lượng lớn nhất là 2.446,83 l/s, lưu lượng nhỏ nhất 19,05 l/s

Tài liệu quan trắc động thái nước mặt của khu mỏ đã cho thấy chế độ hoạt động của các sông suối trong khu mỏ không bình thường Biên độ dao động về lưu lượng rất lớn, hệ số biến đổi chung của các suối lên đến 76,6%

b Đặc điểm nước dưới đất

Căn cứ vào cấu trúc địa chất, thành phần thạch học, tính chất và mức

độ chứa nước chia ra các tầng chứa nước khác nhau, bao gồm các tầng chứa nước:

- Tầng chứa nước trong đất đá trầm tích rời Đệ tứ (Q)

- Tầng chứa nước trong đá trầm tích hệ tầng Sông Cả dưới (S – DSC1)

- Tầng chứa nước karst trong đá hoa tầng Lèn Bục (PZ1 1b)

- Tầng chứa nước trong đá trầm tích tầng Bản Nát ( PZ1bn )

- Tầng chứa nước trong đá trầm tích tầng Suối Mai (PZ1sm)

1 Tầng chứa nước trầm tích bở rời Đệ tứ

Tầng chứa nước trong trầm tích bở rời Đệ tứ phân bố trong địa hình tích

tụ, diện tích khoảng 2,5km2, một phần nhỏ phân bố trên sườn phía đông Căn

cứ vào vật liệu trầm tích kích thước cỡ hạt, mức độ chứa nước, có thể chia tầng trầm tích Đệ tứ làm 3 lớp sau:

* Lớp đất đá không bão hoà nước: lớp không bão hoà nước phân bố

rộng rãi trong khu mỏ Chiều dày của lớp biến thiên phụ thuộc vào độ cao địa hình của từng bậc thềm Thường biến đổi có quy luật giảm dần từ thầm bậc II (Q2) đến thềm bậc I (Q3) qua các mặt cắt địa chất thuỷ văn địa chất công trình ta thấy trong phạm vi thềm bậc II chiều dài của lớp biến đổi từ 9 – 15m,

ở trong phạm vi phân bố thềm bậc I chiều dày của lớp từ 0,5 – 4m Toàn bộ thân quặng trên sườn phía đông đều là đất đá không bão hoà nước Thành phần của lớp này gồm chủ yếu là cát chiếm 40%, sạn sỏi chiếm 20%, cuội và

đá tảng khoảng 5%

* Lớp đất đá chứa nước: lớp này phân bố chủ yếu trong thềm bậc I (Q3), từ tuyến I – tuyến X, chiều dài của lớp khoảng 1742m, bề dày trung bình của lớp là 31,7m, diện tích phân bố khoảng 0,55 km2

Chiều dày của lớp biến đổi khá phức tạp cả theo chiều dọc và chiều ngang thung lũng Thành phần của lớp chứa nước bao gồm: cát chiếm khoảng

20 - 30%, sạn sỏi chiếm khoảng 15%, cuội, đá tảng chiếm khoảng 20%, sét chiếm khoảng 35% Chất lượng nước của tầng chứa nước trong trầm tích Đệ tứ như sau:

- Độ PH từ 5,7 – 6,5 là nước có tính axit yếu

- Hệ số sủi bọt F từ 1,654 - 47,764 : nước không sủi bọt

- Hệ số ăn mòn Kk từ -1,88 đến -0,02: nước không ăn mòn và nửa ăn mòn

- Tính chất cặn Hh : từ 0,129 – 22,928

- Tổng lượng cặn H : từ 10,646 – 131,399

- Tổng số vi khuẩn ưa khí trong 1ml 11.200 con

- Tổng số trực khuẩn cô li trong 1ml 111,050 con

Tóm lại: Nước trong tầng chứa nước trầm tích Đệ tứ đạt tiêu chuẩn về mặt hóa học khi sử dụng cho công nghiệp và sinh hoạt, nhưng về mặt vi trùng không đạt tiêu chuẩn cho ăn uống vì số lượng trực khuẩn coli cao so với quy định, cần phải xử lý trước khi dùng

B ảng 1.1: Bảng tổng hợp kết quả của quan trắc động thái mực nước qua

t ầng chứa nước trong trầm tích Đệ tứ

Vị trí quan

trắc

Thời gian (tháng- năm)

Độ cao mực nước trung bình (m)

STT

Giếng Tuyến Từ Đến

Độ cao tuyệt đối mực nước lớn nhất (m)

Độ cao tuyệt đối mực nước nhỏ nhất (m)

Mùa mưa

Mùa khô

* Lớp sét cách nước: lớp sét cách nước phân bố hầu như có quy luật nằm trải trên bề mặt đá gốc của tầng đá hoa tuổi PZ1lb phát triển nhiều khe nứt hang hốc karst chứa nước phong phú và một ít nằm trên hệ tầng đá phiến hệ tầng Bản Nát, hệ tầng Sông Cả Thành phần chủ yếu của lớp là sét, chiếm khoảng từ 50 – 60%: sét rất mịn, dẻo quánh, khó tan rã trong nước, cát chiếm khoảng 30% chủ yếu là cát thạch anh, vụn các loại đá phiến, cỡ hạt của cát thường tập trung ở loại cát hạt nhỏ đến rất nhỏ, còn lại khoảng 10% là sạn sỏi

và cuội, kích thước từ 10 – 30mm

Sự thành tạo lớp sét phủ trên đá hoa phát triển nhiều khe nứt hang hốc karst phong phú nước, làm bức tường chắn, ngăn cách mối quan hệ thuỷ lực giữa 2 tầng chứa nước: tầng chứa nước không áp trong trầm tích Đệ tứ với tầng chứa nước karst trong đá hoa hệ tầng Lèn Bục (PZ1lb)

Tóm lại có thể rút ra những đặc điểm địa chất thuỷ văn của tầng chứa nước trong trầm tích Đệ tứ của mỏ Bản Cô như sau :

- Về diện phân bố của tầng chứa nước gần tương ứng với diện tích phân

bố các thân quặng

- Mức độ chứa nước của tầng rất phong phú

- Nguồn cung cấp nước chủ yếu cho tầng chứa nước là nước mưa và nước suối hiện tại

- Địa hình đáy của tầng chứa nước không thuận lợi cho việc thoát nước

tự nhiên

- Chất lượng nước đảm bảo sử dụng cho công nghiệp và sinh hoạt, nếu dùng cho ăn uống cần phải khử trực khuẩn coli

2 Tầng chứa nước trong trầm tích hệ tầng Sông Cả dưới (S - Dsc1)

Các đá của hệ tầng Sông Cả dưới phân bố toàn bộ ở phần phía tây của thung lũng là một dải kéo dài liên tục trên 2km theo phương tây bắc - đông

nam Chiều rộng trung bình 400m tạo thành 1 phần nhỏ của đáy nền sa khoáng casiterit ở phía tây Đá phổ biến là đá phiến thạch anh – sericit, màu xám sáng, cấu tạo phân phiến Ngoài ra còn gặp cát kết – thạch anh – sericit, bột kết màu xám lục và đá phiến sét màu vàng

Đặc điểm đá của hệ tầng Sông Cả dễ phong hoá trở nên mềm bở Một số điểm xuất lộ có lưu lượng từ 0,02 – 0,12 l/s Nước chỉ tàng trữ và vận chuyển trong các khe nứt kiến tạo Sự có mặt của tầng chứa nước trong trầm tích sông

Cả không ảnh hưởng đến khoáng sàng casiterit Bản Cô vì lưu lượng của tầng rất nhỏ Quá trình khai thác sẽ không khai đào vào tầng chứa nước này

3 Tầng chứa nước karst trong đá hoa tầng Lèn Bục (PZ1lb)

Đá hoa tầng Lèn Bục phân bố ngoài phạm vi khu mỏ về phía tây nam, trong thung lũng chúng đóng vai trò là đáy nền từ tuyến I đến quá tuyến IX Tầng chứa nước này bao gồm đá hoa và đá vôi tái kết tinh, đá có màu trắng, trắng xám, trắng đục đôi chỗ có màu phớt hồng xám đen, hoặc đen, cấu tạo phân lớp

B ảng 1.2: Bảng tổng hợp kết quả hút nước thí nghiệm của tầng chứa

n ước karst trong đá hoa tầng Lèn Bục

Lưu lượng Q (l/s)

Tỷ lưu lượng q (l/s)

Hệ số thấm (m/ng)

Bán kính ảnh hưởng R (m)

Các biểu đồ quan trắc động thái mực nước của tầng chứa nước karst trong đá hoa đều tuân theo quy luật: sự biến đổi động thái mực nước theo mùa

rõ rệt Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 mực nước của tầng dâng cao Mùa khô từ tháng 11 – tháng 4 năm sau mực nước của tầng hạ thấp Như vậy nguồn cung cấp nước cho tầng này chủ yếu là từ nước mưa, còn từ các tầng chứa nước khác không đáng kể Chất lượng của nước của tầng như sau:

- Độ Ph từ 6 – 7, nước có tính axit yếu

- Độ cứng tạm thời từ 0,42 – 10,70 mg/l

- Độ cứng vĩnh viễn 0,04 – 3,74

- Độ cứng tổng quát từ 0,64 – 12,57 mg/l

- Tổng độ khoáng hoá từ 0,039 – 0,454 g/l

- Nước thuộc loại bicarbonat calci và bicarbonat clorua natri kali

Đặc tính kỹ thuật của nước trong tầng:

- Hệ số sủi bọt F từ 8,17 – 45,35

- Hệ số ăn mòn Kk từ 4,07 – -0,190

- Lượng cặn cứng Hh : từ 1,28 – 36,47

- Tổng lượng cặn H : từ 12,23 – 255,30

- Tổng số vi khuẩn ưa khí trong 1ml 150 con

- Tổng số trực khuẩn coli 100 con/1ml

Tóm lại về mặt hoá học thì nước trong tầng chứa nước karst của tầng Lèn Bục đảm bảo tiêu chuẩn để sử dụng trong sinh hoạt và công nghiệp Nhưng về mặt vệ sinh thì phải xử lý trực khuẩn coli nếu dùng nước để ăn uống

4 Tầng chứa nước trong trầm tích tầng Bản Nát (PZ1bn)

Tầng chứa nước trong đá trầm tích tầng Bản Nát (PZ1bn) phân bố thành 1 dải liên tục có chiều dài khoảng 2400m, chiều rộng trung bình khoảng 500m Chúng phân bố từ phía đông nam lên tây bắc dưới đáy của sa khoáng

thuộc phần đông tính từ đưòng trục dài của thung lũng Bản Cô

Đá chủ yếu thường gặp của tầng là filit – grafit có clorit màu xám tối đến đen ánh, hạt rất mịn có cấu tạo phân phiến vi uốn nếp Đá dễ phong hoá trở nên mềm bở tạo thành sét, cát màu đen, xám tro Nước chỉ tàng trữ và vận động trong các khe nứt phong hoá và kiến tạo, mức độ chứa nước trong tầng nghèo, qua 1 số điểm lộ lưu lượng đo được từ 0,01 – 0,05 l/s

5 Tầng chứa nước trong đá trầm tích tầng Suối Mai (PZ1sm)

Đá phiến của tầng Suối Mai phân bố chủ yếu ở phía đông, gồm đá phiến thạch anh – biotit, đá có màu xám – xám tối, hạt vảy mịn, cấu tạo phân phiến rõ ràng thường tạo thành những vi uốn nếp, ở những nơi phong hóa mạnh đá trở nên mềm xốp dễ thấm nước, ngược lại ở những nơi đá không bị phong hoá thì trở thành cách nước

Mức độ chứa nước trong tầng Suối Mai không đồng nhất Nước chỉ tàng trữ trong các khe nứt phong hóa và kiến tạo Về mức độ chứa nước, hình thái hoạt động, tính thuỷ lực của hệ tầng suối Mai gần tương tự như hệ tầng Bản Nát Các tầng chứa nước này hầu như không ảnh hưởng khi khai thác

- Khe Què: chảy từ độ cao gần 290m từ phía tây xuống, lưu vực suối ở

ngoài ranh giới thăm dò, nước suối chảy trên mặt thung lũng bản Poòng và thoát ra khỏi bản ở độ cao 270.5m bằng hang tiêu nước, chiều dài dòng chảy khoảng 1700m, lòng suối rộng từ 1-4m, lưu lượng suối lớn nhất đạt tới 684.79l/s (trạm VII), suối có nước chảy quanh năm, mùa khô lưu lượng dòng chảy chỉ đạt 4.0l/s

- Khe San: chảy ở độ cao 290m từ phía nam, lưu vực suối ở ngoài ranh giới thăm dò, nước suối chảy trên mặt thung lũng bản Poòng và thoát ra ở độ cao 270.5m về phía đông bằng hang tiêu nước, chiều dài dòng chảy khoảng 2300m, lòng suối rộng từ 4-6m, lưu lượng suối lớn nhất đạt tới 456.5l/s (trạm VIII), suối có nước chảy quanh năm, mùa khô lưu lượng dòng chảy chỉ đạt 6.05l/s

- Khe Tứ: chảy ở độ cao 290m từ phía nam, lưu vực suối ở ngoài ranh giới thăm dò, nước suối chảy trên mặt thung lũng bản Poòng và thoát ra ở độ cao 270.5m về phía đông bằng hang tiêu nước, chiều dài dòng chảy khoảng 600m, lòng suối rộng từ 1-2m, lưu lượng lớn nhất đạt tới 40.5l/s (trạm IX), khe suối có nước chảy quanh năm, mùa khô lưu lượng dòng chảy chỉ đạt 1.18 l/s

Cả 3 khe suối trên đều dẫn nước đổ trực tiếp vào khai trường mỏ Bản Poòng và Bắc Bản Poòng

- Khe Tà Xó: chảy về từ độ cao 300m từ phía tây, lưu vực suối ở ngoài ranh giới thăm dò, nước suối chảy trên mặt thung lũng bản Mới và thoát

ra khỏi ở độ cao 270.5m về phía đông bằng hang tiêu nước, chiều dài dòng chảy khoảng 500m, lòng khe rộng từ 1-2m, lưu lượng lớn nhất đạt tới 14.32l/s (trạm XII), có nước chảy quanh năm, mùa khô lưu lượng dòng chảy chỉ đạt 1.86 l/s

- Khe Huổi Muồng: chảy về từ độ cao 290m từ phía bắc, lưu vực suối

ở ngoài ranh giới thăm dò, nước suối chảy trên mặt thung lũng bản Mới và

thoát ra khỏi ở độ cao 270.5m về phía đông bằng hang tiêu nước, chiều dài dòng chảy khoảng 1000m, lòng khe rộng từ 1-2m, lưu lượng lớn nhất đạt tới 490.67l/s (trạm VI), có nước chảy quanh năm, mùa khô lưu lượng dòng chảy đạt 2.38 l/s

- Khe Py Hy: chảy về từ độ cao 285m ở phía đông bắc, lưu vực suối ở ngoài ranh giới thăm dò, nước suối chảy trên mặt thung lũng bản Mới và thoát ra khỏi ở độ cao 270.5m về phía đông bằng hang tiêu nước, chiều dài dòng chảy khoảng 2500m, lòng khe rộng 2,5m, lưu lượng lớn nhất đạt tới 1776l/s (trạm IV), có nước chảy quanh năm, mùa khô lưu lượng dòng chảy chỉ đạt 7.89 l/s

Về thành phần hóa học nước mặt theo kết quả phân tích 24 mẫu vào mùa khô và 1 mẫu mùa mưa như bảng sau:

B ảng 1.3: Bảng các chỉ tiêu hóa lý của nước mặt

Đánh giá chất lượng nước mặt thuộc nước nhạt, axít yếu, nước cặn cứng,

ít cặn không ăn mòn, không sủi bọt Tên gọi theo Cuốc Lốp là nước Bicacbônat Canxi Natri

Ngoài ra còn vài khe nhỏ ở phía đông bắc cũng chảy và đổ vào hang ngầm ở gần khu mỏ làm cho sự tiêu thoát nước mặt càng hạn chế, gây thêm nhiều khó khăn khi khai thác

b Đặc điểm nước dưới đất

Căn cứ vào đặc điểm cấu trúc địa chất, thành phần thạch học và kết quả khảo sát, đo vẽ địa chất thủy văn, quan trắc nước mặt, nước ngầm, bơm nước

8 5 16

36 41

2 14 16

3 73 072

0

) ( Na K Mg pH Ca

SO Cl HCO

thí nghiệm ở các công trình thăm dò trong thung lũng Bản Poòng, Bản Mới và Bắc Bản Poòng có thể nhận thấy việc nghiên cứu về ĐCTV của công tác thăm

dò mới chỉ tập trung ở tầng chứa nước không áp trong trầm tích Đệ tứ Các địa tầng đá vôi, đá hoa, đá phiến thuộc trầm tích cổ chưa có công trình nghiên cứu về địa chất thuy văn, việc đánh giá chỉ mang tính nội suy từ kết quả đo vẽ ĐCTV và quan trắc lâu dài ở các điểm lộ nước trong khu mỏ

1 Tầng chứa nước trong lỗ hổng trầm tích Đệ tứ

Tầng chứa nước trong lỗ hổng trầm tích Đệ tứ phân bố rộng rãi trong các thung lũng chứa sa khoáng, địa tầng được chia làm 3 lớp từ trên xuống, gồm:

- Lớp sét pha cát có rất ít sạn sỏi: màu vàng xám, phân bố liên tục khắp

bề mặt thung lũng với chiều dài 1.320m, chiều rộng khoảng 400 - 450m Chiều dày tương đối ổn định, trung bình khoảng 3 – 5m Vật liệu trầm tích chủ yếu là: sét chiếm 80 – 90%, cát khoảng 5 – 10% Lớp này không chứa quặng Mức độ nén chặt kém Lớp có khả năng dẫn và chứa nước

- Lớp cát, sỏi, cuội, đá tảng lẫn sét: màu vàng, vàng nhạt đến xám Lớp này nằm trực tiếp dưới lớp sét pha cát, gặp liên tục trong địa tầng với chiều dài khoảng 1.320m, chiều rộng từ 260 – 300m Hình dạng lớp phức tạp, độ dày thay đổi từ 1 – 27,5m trung bình 10m Vật liệu trầm tích gồm có: cát chiếm 20 – 40%, sỏi chiếm từ 10 -30%, đá phiến 15%, cuội 15 – 20%, đá tảng

1 – 3% Lớp này tuy quy mô phân bố trên mặt nhỏ hơn lớp sét pha cát nhưng mức độ chứa quặng tương đối đồng đều và tập trung nên là đối tượng nghiên cứu chính Nước được tàng trữ trong các lỗ hổng giữa các hạt, khả năng vận động dễ dàng, đây là địa tầng chứa nước chính của các thung lũng

Lớp sét pha cát có ít sỏi cuội: lớp này phân bố rộng rãi, chiếm ưu thế trong trầm tích rời của thung lũng, có màu vàng, vàng nâu, nâu đỏ và nằm trực tiếp trên mặt đáy nền Lớp phân bố liên tục từ thượng nguồn đến hạ

nguồn dài 1.320m, rộng trung bình 400m Tỷ lệ sét chiếm 82%, cát chiếm khoảng 11%, sỏi khoảng 1 – 5% và ít cuội Tính nén chặt của lớp tương đối tốt Hàm lượng casiterit trong lớp thay đổi từ (100 – 200)g/m3 đến (1000 – 2000)g/m3 Chiều dày trung bình khoảng 9m Quan sát các công trình giếng thăm dò đào trong lớp này đều ổn định không bị sập lở, có độ bền vững khá tốt Khả năng chứa nước của tầng hạn chế vì lượng sét cao

Theo kết quả quan trắc lâu dài, mực nước ngầm tại các giếng như sau: + Tại thung lũng Bản Poòng:

- Mực nước ngầm cách mặt đất nông nhất là 0.72m(LK14-5)

- Mực nước ngầm cách mặt đất sâu nhất là 3.92m(LK6-5)

- Độ cao tuyệt đối mực nước max ZH=+285.91m (LK4-5)

- Độ cao tuyệt đối mực nước min ZH=+273.92m(LK14-1)

- Biên độ dao động mực nước tại điểm quan trắc max là ∆H = 6 85,m (LK4-5)

- Biên độ dao động mực nước tại điểm quan trắc min là ∆H= 0 52,m (LK10-1)

Đường thủy đẳng cao từ mức +271 đến mức +285 dạng chữ C không khép kín, hở về phía đông bắc và là hướng vận động chính của dòng ngầm Càng về phía tây đường thủy đẳng cao càng tăng, mức tăng lớn nhất đã xác định ở công trình G20-6 là +285m Hướng vận động của dòng ngầm trùng với hướng vận động của dòng mặt, đều tập trung đổ về hang ngầm ở phía đông bắc Động thái mực nước biến đổi theo khí tượng thủy văn vào mùa mưa mực nước dâng cao gần mặt đất, mùa khô hạ thấp cách mặt đất lớn hơn Miền tàng trữ là thung lũng mỏ, miền tiêu thoát ở về phía đông bắc thung lũng Nguồn

và miền cung cấp nước cho tầng ngầm gồm:

- Nước mưa

- Nước suối chỉ có từ suối khe Què, khe Tứ, khe San chảy về từ phía tây

- Nước của tầng ngầm thuộc trầm tích Đệ tứ nằm ở phía bắc mỏ với giới hạn khoảng 400m bằng độ rộng thung lũng Nguồn cấp này trong điều kiện hiện tại chưa đáng kể nhưng lúc khai thác mỏ khi hạ thấp mực nước xuống dưới mức +270m thì lại là nguồn cấp nhiều nhất (mức +270m là mức tiêu thoát nước mặt xuống hang)

- Nước từ tầng chứa nước khe nứt của đá gốc ở bao quanh thung lũng + Tại thung lũng Bản Mới:

- Mực nước ngầm cách mặt đất nông nhất là 0,91m(LK14-8)

- Mực nước ngầm cách mặt đất sâu nhất là 18,62m(LK20-18)

- Độ cao tuyệt đối mực nước max ZH=+297,22m(LK20-18)

- Độ cao tuyệt đối mực nước min ZH=+284,47m(LK12-18)

- Biên độ dao động mực nước tại điểm quan trắc max ∆H =16,16m (LK20-18)

- Biên độ giao động mực nước tại điểm quan trắc min ∆H =0,91m (LK14-8)

Đường thủy đẳng cao từ mức +271m đến mức +297m dạng chữ C không khép kín, hở về phía đông bắc và là hướng vận động chính của dòng ngầm Càng về phía tây đường thủy đẳng cao càng tăng, mức tăng lớn nhất đã xác định ở công trình G20-18 là +297m Hướng vận động của dòng ngầm trùng với hướng vận động của dòng mặt, đổ về hang ngầm ở phía đông bắc Động thái mực nước biến đổi theo khí tượng thủy văn vào mùa mưa mực nước dâng cao gần mặt đất, mùa khô hạ thấp cách mặt đất lớn hơn Miền tàng trữ tại thung lũng mỏ, miền tiêu thoát ở về phía đông bắc Nguồn và miền cung cấp nước cho tầng ngầm gồm:

- Nước mưa

- Nước suối từ khe Tà Xó phía tây, khe Huổi mường phía tây bắc, khe Py

Hy phía bắc

- Nước của tầng ngầm thuộc trầm tích đệ tứ nằm ở phía bắc mỏ với giới hạn khoảng 470m bằng độ rộng thung lũng Nguồn cấp này trong điều kiện hiện tại chưa đáng kể nhưng khi khai thác mỏ hạ thấp mực nước xuống dưới mức +270m thì lại là nguồn cấp nhiều nhất (mức +270 là mức tiêu thoát nước mặt xuống hang)

- Ngoài ra còn có nước từ khe nứt của đá gốc bao quanh thung lũng

Về thành phần hóa học nước ngầm vào mùa khô khu Na Hiêng, kết quả phân tích 19 mẫu nước như bảng sau:

B ảng 1.4: Bảng các chỉ tiêu hóa nước ngầm mùa khô khu Na Hiêng

(Ngu ồn: Báo cáo xây dựng cơ sở dữ liệu địa chất các mỏ thiếc Quỳ hợp, Nghệ An)

Đánh giá chất lượng nước ngầm mùa khô thuộc nước nhạt, axít yếu, nước cặn trung bình, rất ít cặn không ăn mòn, không sủi bọt Tên gọi theo Cuốc Lốp là nước Bi cacbônat canxi, cụng thức :

Đánh giá chất lượng nước ngầm mùa mưa thuộc nước nhạt, axít yếu, nước cặn trung bình, ít cặn, không ăn mòn, không sủi bọt, lượng hấp thụ xà phòng 1025-5780 g/m3 Tên gọi theo Cuốc Lốp là nước Bicacbônat canxi, công thức:

2 Phức hệ chứa nước khe nứt trong trầm tích Paleozoi (PZ1)

Các trầm tích biến chất giới Paleozoi gồm tầng Suối Mai, tầng Lèn bục phân bố rộng khắp trong vùng Thành phần thạch học: đá phiến mica chứa granat cấu tạo phân lớp, màu đen, đen xám, hạt mịn; và đá hoa, đá vôi tái kết

1 6 16

22 58

10

3 84 219

0

)

Ca

Cl HCO

69

3 88 224

.

Mg Ca

HCO

−

=

tinh cấu tạo khối, màu trắng, trắng đục, trắng xám, phớt đen, phớt hồng

Địa tầng của trầm tích trong khu mỏ có chiều dày tới 2700m Nước chỉ tồn tại trong các khe nứt và hang hốc karst, nhiều cửa hang ngầm ở độ cao +270m là nơi duy nhất tiêu thoát nước mặt và nước ngầm Phức hệ chứa nước khe nứt trong trầm tích Paleozoi (PZ1) chưa có công trình nghiên cứu, chỉ dựa vào một số điểm lộ, tuy nhiên vì có nhiều hang ngầm nên khả năng chứa nước

sẽ không nhiều

Theo báo cáo thăm dò tỉ mỉ năm 1973, tầng đá gốc Paleozoi chứa nước

có áp trong tầng Lèn Bục, nhưng trong báo cáo chưa có tài liệu bơm nước thí nghiệm trong địa tầng này, còn các dẫn liệu khác như: mực nước có áp ở lỗ khoan chưa đủ thuyết phục cho sự tồn tại tầng nước có áp trong khu mỏ, đó chỉ là nội suy từ khu vực lân cận

Từ các tài liệu quan trắc thủy văn của báo cáo nhận thấy khi khoan qua tầng Đệ tứ vào đá gốc 0,5m lại có mực nước áp lực mà mực nước áp lực chưa thấy lỗ khoan nào cao hơn mực nước tĩnh tầng Đệ tứ Muốn xác định riêng mực nước của tầng đá gốc phải chống ống cách ly, chân ống trám xi măng, song công tác này không thấy trình bày trong phương pháp thi công, vì vậy chưa đủ cơ sở để đo mực nước trong tầng đá gốc

1.3 ĐẶC ĐIỂM CÔNG TÁC KHAI THÁC MỎ THIẾC SA KHOÁNG 1.3.1 Trình tự khai thác

Các mỏ trong khu vực khai thác chủ yếu áp dụng hệ thống khai thác cuốn chiếu Tiến hành khai thác triệt để sa ở từng khu vực Trong quá trình khai thác đất màu tận dụng được trong quá trình thải được vận chuyển để gọn vào một khu vực để phục vụ công tác hoàn thổ sau này, phần đất đá còn lại được đổ vào phần không gian đã khai thác Phần sa khai thác được đem về khu vực xưởng tuyển tiến hành tuyển trọng lực

về các điểm tập kết sau đó dùng máy xúc có dung tích gàu lớn xúc chất tải lên ô tô tự đổ chở về xưởng tuyển

1.3.3.2 Công tác v ận tải

Trên cơ sở khối lượng cũng như cường độ làm việc ở các mỏ sa khoáng

sử dụng loại ô tô có tải trọng 13 tấn để vận chuyển sa; loại ô tô có tải trọng 20 tấn để vận tải đất đá thải

Đất đá thải Quặng ( Sa thiếc)

Bãi thải trong Xưởng tuyển

Đá, bùn tuyển

Sản phẩm tinh quặng

(Ngu ồn: Thuyết minh thiết kế cơ sở mỏ thiếc Bản Cô)

1.4 TẬP TỤC, CÔNG TÁC SỬ DỤNG ĐẤT TRƯỚC KHAI THÁC TẠI CÁC KHU VỰC KHAI THÁC MỎ

Quỳ Hợp là một trong 8 huyện miền núi tỉnh Nghệ An có dân số khoảng 40.000 người gồm các dân tộc: Thái, Thanh và người Kinh, họ sống thành từng bản dưới chân núi dọc theo sườn thung lũng sông Con Nghề chính của

dân là trồng lúa kết hợp phát rẫy trồng ngô, khoai, sắn, trồng rừng và chăn nuôi

Về nông, lâm nghiệp: Tại thi trấn Quỳ Hợp có một lâm trường khá lớn, chuyên khai thác và trồng rừng và có Nông trường "3-2" ở Nghĩa Đàn, nông trường Tây Hiếu, Đông Hiếu, chuyên trồng cây công nghiệp như chè, cà phê, cao su, mía

Về công nghiệp: Đang dần phát triển, có các xưởng cơ khí, dịch vụ sửa chữa, xây dựng, khai thác mỏ, chế biến gỗ, cưa xẻ đá, tuyển luyện thiếc

Về thương nghiệp: Tương đối phát triển vì giao thông ngày càng thuận lợi, tại thị trấn Quỳ Hợp và các xã đều có cửa hàng bách hóa, cửa hàng mua bán nông lâm sản và có chợ huyện để phục vụ dân sinh

Về văn hóa: Hầu hết trẻ em đến tuổi đi học đều được đến trường Ở huyện Quỳ Hợp đã có trường phổ thông cấp III, ở các xã đều có trường cấp I

và cấp II

Qua nhiều thế hệ, khi khoa học kỹ thuật chưa phát triển, đồng bào dân tộc đã biết xây dựng hệ thống thủy lợi để dẫn nước từ các khe suối quanh khu vực về đồng ruộng trong canh tác lúa, đây là một trong những thành tựu đáng

kể của người dân trong xã Cùng với mương, hệ thống đập làm bằng tre và đá ngăn nước từ suối dâng lên cao chảy vào các mương đưa nước tới ruộng Để chia nước vào các ruộng là các lái (mương nhỏ) và lin (ống dẫn nước bằng cây bương, cây vầu tới từng thửa ruộng) dẫn nước tới từng chân ruộng để ruộng nào cũng đủ nước cho lúa phát triển ổn định trong chu kỳ Nhờ hệ thống này mà canh tác nông nghiệp của người dân được chủ động và hiệu quả, không còn phụ thuộc vào thời tiết, vào trời như trước đây

Các tri thức bản địa về canh tác lúa nước phong phú đã làm cho nền nông nghiệp lúa nước của người dân tương đối phát triển như ngoài kỹ thuật dẫn thủy nhập điền người dân còn biết đốt rạ lấy tro tăng màu cho đất, các kỹ