Nghiên cứu lựa chọn các thông số khoan nổ mìn hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả phá vỡ đất đá và bảo vệ môi trường khi khai thác mỏ lộ thiên trên địa bàn tỉnh lào cai

Chất lượng của công tác nổ mìn ảnh hưởng trực tiếp ñến các khâu công nghệ khai thác tiếp theo như: xúc bốc vận tải, nghiền sàng và thải ñất ñá vv… ðồng thời nó tác ñộng có hại ở mức ñộ k

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ ðỊA CHẤT

=========o0o=========

PHẠM VĂN HẢI

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ KHOAN NỔ

MÌN HỢP LÝ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHÁ VỠ

ðẤT ðÁ VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG KHI KHAI THÁC

MỎ LỘ THIÊN TRÊN ðỊA BÀN TỈNH LÀO CAI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ ðỊA CHẤT

=========o0o=========

PHẠM VĂN HẢI

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ KHOAN NỔ

MÌN HỢP LÝ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ PHÁ VỠ

ðẤT ðÁ VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG KHI KHAI THÁC

MỎ LỘ THIÊN TRÊN ðỊA BÀN TỈNH LÀO CAI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số

liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công

bố trong bất kì công trình nào khác

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện Luận văn

này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn ñã ñược

trích rõ nguồn gốc

Học viên thực hiện Luận văn

Phạm Văn Hải

3 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài 2

CHƯƠNG 1: HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG CÁC THÔNG SỐ KHOAN

1.1 Hiện trạng công tác khoan nổ trên mỏ ñồng Sin Quyền 3

1.1.3 Các khâu công nghệ trong dây truyền sản suất mỏ 4

1.1.4 Hiện trạng công tác khoan nổ trên mỏ ñồng Sin Quyền 4

1.1.5 Những yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng công tác khoan nổ mìn

1.2 Hiện trạng công tác khoan nổ trên mỏ Apatit Lào Cai 9

1.2.3 Các khâu công nghệ trong dây truyền sản xuất mỏ 10

1.2.4 Hiện trạng công tác khoan nổ trên mỏ Apatit 11

CHƯƠNG 2: ðẶC ðIỂM ðỊA CHẤT, ðỊA CHẤT CÔNG TRÌNH,

ðỊA CHẤT THUỶ VĂN VÀ PHÂN LOẠI ðẤT ðÁ MỎ ðỒNG SIN

2.1 ðặc ñiểm ñịa chất, ñịa chất công trình, ñịa chất thuỷ văn của mỏ

2.1.2 ðặc ñiểm ñịa chất công trình mỏ ñồng Sin Quyền 17

2.1.3 ðặc ñiểm ñịa chất thuỷ văn của mỏ ñồng Sin Quyền 20

2.1.4 Phân vùng ñộ bền, phân cấp nứt nẻ và tính chất chứa nước của

2.2 ðặc ñiểm ñịa chất, ñịa chất công trình, ñịa chất thuỷ văn của mỏ

2.3.2 Phân loại ñất ñá mỏ cho mỏ ñồng Sin Quyền 26

2.3.3 Phân loại ñất ñá mỏ cho mỏ Apatit Lào Cai 29

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN ẢNH

3.1.2 Ảnh hưởng của ñiều kiện ñịa chất thủy văn 34

3.2.2 Ảnh hưởng của các thông số hệ thống khai thác (HTKT) 35

3.2.3 Ảnh hưởng của các thông số lượng thuốc nổ 37

3.3 Ảnh hưởng của các yếu tố tổ chức kinh tế 48

CHƯƠNG 4: XÁC ðỊNH VÀ LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ NỔ MÌN Ở

MỎ ðỒNG SIN QUYỀN VÀ MỎ APATIT TỈNH LÀO CAI 49

4.2 Lựa chọn phương pháp nổ, thuốc nổ, phương tiện nổ, kết cấu

lượng thuốc, sơ ñồ vi sai, thời gian vi sai, sơ ñồ mạng lỗ khoan 50

4.2.2 Lựa chọn phương pháp nổ, phương tiện nổ, thời gian vi sai và các

4.3.4 Khoảng cách giữa các lỗ khoan (a) và các hàng ( b) 63

4.3.9 Số hàng mìn nh, kích thước bãi nổ L × A 65

4.4 Một số công nghệ nổ mìn ñề xuất áp dụng nhằm tăng cường

chất lượng ñập vỡ cho mỏ ñồng Sin Quyền và mỏ Apatit Lào Cai 65

4.4.2 Sử dụng biện pháp nạp thuốc lưu cột không khí 66

4.4.3 Giảm ñá, quặng quá cỡ bằng biện pháp sử dụng lỗ khoan phụ kết

hợp lỗ khoan chính áp dụng trên các khu vực ñất ñá, quặng có ñộ khối

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Sản lượng khai thác mỏ Sin Quyền năm 2009 - 2011

Bảng 1.2: Kích thước hệ thống khai thác mỏ ñồng Sin Quyền

Bảng 1.3: Tình hình sử dụng thuốc nổ năm 2009 và năm 2011

Bảng 1.4: Các thông số khoan nổ sử dụng trên mỏ Sin Quyền

Bảng 1.5: Tỷ lệ sử dụng thuốc nổ chịu nước 6 tháng của năm 2011

Bảng 1.6: Sản lượng khai thác mỏ quặng Apatit năm 2009 - 2011

Bảng 1.7: Kích thước hệ thống khai thác mỏ Apatit

Bảng 2.1: ðặc ñiểm cấu tạo và kiến trúc

Bảng 2.2: Tổng hợp tính chất cơ lý ñá mỏ ðồng Sin Quyền theo báo cáo thăm dò

năm 1975

Bảng 2.3: Tổng hợp kết quả thí nghiệm bổ sung tính chất cơ lý của ñá và quặng

ñồng mỏ Sin Quyền

Bảng 2.4: Kết quả quan trắc mực nước tại các lỗ khoan nổ mìn năm 2010

Bảng 2.5: Phân vùng ñất ñá khoáng sàng ñồng Sin Quyền (Viện KHCN Mỏ)

Bảng 2.6: Phân loại mức ñộ khó khoan của ñất ñá, quặng mỏ ñồng Sin Quyền

Bảng 2.7: Phân loại ñộ khó nổ của ñất ñá, quặng mỏ ñồng Sin quyền

Bảng 2.8: Các ñặc trưng cơ lý của ñất

Bảng 2.9: ðặc trưng cơ lý và khe nứt của ñá cứng

Bảng 4.1: Kết quả tính chọn thời gian vi sai cho các nhóm ñất ñá

Bảng 4.2: Chiều cao cột không khí

Bảng 4.3: Các thông số nổ mìn sử dụng lỗ khoan phụ

Bảng 4.4: Thông số khoan nổ mìn lựa chon theo loại thuốc nổ

Bảng 4.5: Kết quả tính toán thông số khoan nổ mìn trong trường hợp nổ kết hợp

2 loại thuốc

Bảng 4.6: Thông số khoan nổ mìn lựa chon theo loại thuốc nổ mỏ Apatit Lào Cai

Bảng 4.7: Kết quả tính toán thông số khoan nổ mìn trong trường hợp nổ kết hợp

2 loại thuốc mỏ Apatit Lào Cai

Bảng 4.8: Bảng chỉ tiêu thuốc nổ lựa chọn quy chuyển (B4) theo nhóm ñất ñá

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 2.1: Sơ ñồ biểu hiện hướng cắm và hướng phá ñá

Hình 3.1: Sơ ñồ vi sai phù hợp với cấu trúc của vỉa ñá

Hình 3.2: Hướng phá ñá có lợi (a) và hướng phá ñá không có lợi (b) tuỳ theo vị

trí tương ñối của vỉa ñá với mặt sườn tầng

Hình 3.3: Thời gian tác dụng nổ tỷ lệ nghịch với áp lực nổ trong lỗ khoan

Hình 3.4: Biểu ñồ quan hệ giữa bán kính vùng ñập vỡ tương ñối (R/r0) và chỉ số

Hình 3.8: Sơ ñồ mô tả tác dụng nổ vi sai trên cơ sở

Hình 4.1: Sơ ñồ xác ñịnh thời gian vi sai tạo ra sự cộng hưởng ứng suất

Hình 4 2: Sơ ñồ xác ñịnh thời gian vi sai phát huy vai trò mặt tự do

Hình 4.3: Sơ ñồ vi sai phù hợp với cấu trúc phân lớp và hướng cắm của ñất ñá

Hình 4.4: Sơ ñồ hai nhánh lệch pha về thời gian vi sai

Hình 4.5: Sơ ñồ quan hệ giữa hướng khởi nổ với tác dụng chấn ñộng

MỞ ðẦU

1 Tính cấp thiết của ñề tài

Chúng ta ñều biết rằng, trong ngành khai thác mỏ, ñặc biệt là khai thác

mỏ Lộ thiên, công tác nổ mìn vẫn là một khâu công nghệ hàng ñầu có tính tất

yếu trong dây chuyền sản xuất mỏ Chất lượng của công tác nổ mìn ảnh hưởng

trực tiếp ñến các khâu công nghệ khai thác tiếp theo như: xúc bốc vận tải,

nghiền sàng và thải ñất ñá vv… ðồng thời nó tác ñộng có hại ở mức ñộ khác

nhau ñến môi trường Do vậy, việc nghiên cứu trong lĩnh vực nổ mìn có ý nghĩa

quan trọng trong ngành khai thác mỏ, một ngành không thể thiếu trong nền kinh

tế ñang phát triển của mỗi quốc gia và tham gia bảo vệ môi trường, một nhiệm

vụ mà tất cả các nước trên thế giới ñã và ñang không ngừng quan tâm ñến

Ngày nay, trên thế giới ñã ñạt ñược nhiều thành tựu trong việc nghiên

cứu lý thuyết nổ mìn và vật liệu nổ mìn ứng dụng cho các lĩnh vực của nền

kinh tế trong ñó có ngành khai thác mỏ Nhiều nhà khoa học ñã và ñang

nghiên cứu ñể hoàn thiện các phương pháp, các thông số khoan nổ mìn hợp lý,

nhằm nâng cao hiệu quả phá vỡ ñất ñá trên mỏ Lộ thiên Tuy nhiên các công

trình này chỉ tập trung nghiên cứu nhiều vào phương pháp nổ, chủng loại

thuốc nổ, các thông số khoan nổ mìn cơ bản vv… mà chưa quan tâm nhiều

ñến vai trò, tác dụng và chất lượng của các thông số khoan nổ mìn có liên

quan ñến hiệu quả phá vỡ ñất ñá cũng như việc hạn chế, phòng ngừa hoặc giải

quyết các sản phẩm khí, bụi ñộc hại, chất ñộng, ñá văng khi nổ mìn ở các mỏ

cụ thể ở nước ta mà nguyên nhân quan trọng là do sử dụng các thông số khoan

nổ mìn chưa hợp lý

2 Mục ñích của ñề tài

Mục ñích của ñề tài là tính chọn ñược các thông số khoan nổ mìn hợp lý với

các ñiều kiện kỹ thuật và kinh tế cụ thể của một số mỏ lộ thiên Lào Cai nhằm

nâng cao ñược hiệu quả phá vỡ ñất ñá và giảm thiểu ñược những tác ñộng có hại

ñến môi trường

3 đối tượng và phạm vi nghiên cứu của ựề tài

Luận văn chỉ ựi sâu nghiên cứu các thông số khoan nổ mìn hợp lý trên một

số mỏ lộ thiên tiêu biểu của tỉnh Lào Cai như: mỏ Apatit; mỏ ựồng Sin Quyền;

4 Nội dung của ựề tài

- đánh giá hiện trạng công tác nổ ở một số mỏ Lộ thiên Lào Cai;

- Nghiên cứu ựặc ựiểm ựịa chất, ựịa chất công trình, ựịa chất thuỷ văn và

phân loại ựất ựá ựồng Sin Quyền và mỏ Apatit Lào Cai

- Nghiên cứu các yếu tố cơ bản ảnh hưởng ựến hiệu quả nổ mìn;

- Xác ựịnh và lựa chọn các thông số khoan nổ hợp lý cho mỏ;

5 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp phân tắch lý thuyết

Phương pháp thực nghiệm và thống kê

Phương pháp thử nghiệm và thống kê

Phương pháp phân tắch và suy luận

Phương pháp thu nhận hình ảnh

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Luận văn góp phần giải quyết một vấn ựề thực tế ựặt ra hiện nay là hệ

thống hoá các thông số khoan nổ mìn ựang sử dụng trong thực tế các mỏ Lộ thiên

ở Lào Cai tìm ra ựược các thông số khoan nổ mìn hợp lý ựể ựạt ựược mục ựắch

yêu cầu thực tế sản xuất, làm sao ựó vừa có hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao vừa

ựảm bảo ựược vấn ựề về môi trường nói chung ựặc biệt là trong môi trường khai

thác mỏ nói riêng ở một số mỏ lộ thiên vùng Lào Cai

7 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm phần mở ựầu, 4 chương, phần kết luận ựược trình bày trong

79 trang với 14 hình, 24 bảng

CHƯƠNG 1 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG CÁC THÔNG SỐ KHOAN NỔ Ở CÁC

MỎ LỘ THIÊN VÙNG LÀO CAI

1.1 Hiện trạng công tác khoan nổ trên mỏ ñồng Sin Quyền

1.1.1 Sản lượng khai thác

1.1.1.1 Khối lượng khai thác mỏ

Tổng khối lượng quặng ñồng trong ranh giới khai thác là: 24.284 ngàn

tấn, ñất bóc là: 121.673 ngàn tấn

1.1.1.2 Sản lượng khai thác hàng năm

Sản lượng khai thác của mỏ ñồng Sin Quyền trong năm 2009 - 2011 thể

1100.000 ( 344.000)

1.260.000 ( 394.000)

1.1.2 Hệ thống khai thác mỏ

Kích thước hệ thống khai thác mỏ ñồng Sin Quyền thể hiện trong

bảng 1.2

Bảng 1.2: Kích thước hệ thống khai thác mỏ ñồng Sin Quyền

1.1.3 Các khâu công nghệ trong dây truyền sản xuất mỏ

1.1.3.1 Công tác xúc bóc

Hiện tại trên công trường khai thác sử dụng 02 loại máy xúc gồm:

- 01 Máy xúc thuỷ lực gàu ngược (TLGN) do hãng Komasu chế tạo có

dung tích E = 2,7 m3

- 04 máy xúc gàu thuận mã hiệu CED 650 – 6 do Trung Quốc sản xuất có

dung tích gầu V = 4 m3 sử dụng ñiện năng và dầu diezen

Từ tháng 5/2008 mỏ ñã ñưa vào hoạt ñộng thêm 02 máy xúc tay gàu

EKG 5A do LB Nga chế tạo có dung tích gàu E = 5 m3

Theo tính năng tác dụng của máy xúc thì các máy xúc Bony 4 m3 và EKG

5A - 5 m3 ñược sử dụng chuyên cho ñất ñá thải Máy xúc thuỷ lực ñược dùng xúc

quặng hoặc tham gia các công tác phụ trợ trên khai trường

1.1.3.2 Khâu vận tải

ðể vận chuyển khối lượng quặng và ñất ñá mỏ sử dụng ô tô vận tải tự ñổ

Bellaz (Belarus) có tải trọng q = 32 tấn

1.1.3.3 Khâu nghiền ñập

Quặng nguyên khai sau làm tơi có kích thước ñảm bảo theo yêu cầu của

hàm nghiền ñược xúc và vận chuyển bằng ôtô ñến bãi chứa và từ ñó ñược ñưa

vào các máy nghiền và qua các giai ñoạn: ðập thô, ñập vừa và ñập mịn

1.1.4 Hiện trạng công tác khoan nổ trên mỏ ñồng Sin Quyền

1.1.4.1 Công tác khoan

ðể khoan ñất ñá, mỏ sử dụng hai loại máy khoan có ñường kính và

phương pháp khoan khác nhau là: Máy khoan xoay cầu YZ - 45B ñường kính D

= 250 mm và máy khoan ñập xoay KQG - 165 ñường kính D = 165 mm

ðể khoan ñá quá cỡ phục vụ nổ mìn lần 2 và làm các công tác phụ trợ mỏ

sử dụng máy khoan ñá cầm tay loại Y28 số lượng 12 chiếc, máy nén khí 02

chiếc loại LGFYD -10/7

Qua số liệu thống kê năm 2011 về tình hình hoạt ñộng của máy khoan cho

thấy: Thời gian hoạt ñộng của máy khoan ñập xoay là 6569 giờ khối lượng khoan

ñạt 82144 m/máy, năng suất bình quân ñạt 68 m/ca Thời gian hoạt ñộng của máy

khoan xoay cầu là 2952 giờ Năng suất ñạt 29860 m/năm

1.1.4.2 Công tác nổ mìn

a Khối lượng ñất ñá cần nổ hàng năm

Khối lượng cần nổ mìn hàng năm của mỏ theo thống kê: Năm 2009 là 1,3

triệu m3; năm 2010 là 4.074.000 m3; năm 2011 là 5.906.000 m3 Trong ñó tỷ lệ

nổ ñất ñá chiếm 92÷93% tổng khối lượng toàn mỏ Khối lượng nổ mìn làm tơi

quặng chỉ có tỷ lệ giao ñộng từ 7÷ 8%

b Tình hình sử dụng thuốc nổ và phụ kiện nổ

Các loại thuốc nổ mỏ ñã và ñang dùng bao gồm:

- Thuốc nổ chịu nước: NT-13, EE-31, ANFO chịu nước

- Thuốc nổ không chịu nước: ANFO thường và AD1

Khối lượng và tỷ lệ các loại thuốc nổ sử dụng trong năm 2009 và năm

2011 xem bảng 1.3

- Sử dụng kíp vi sai trên mặt với thời gian vi sai: 17, 25, 42 ms

- Kíp vi sai xuống lỗ loại dây với thời gian vi sai: 400 ms

- Mồi nổ sử dụng là loại MN 31: 175 g và 400 g dùng cho hai loại lỗ

khoan có ñường kính khác nhau Các loại kíp ñốt, ñiện, dây ñiện, dây cháy chậm

và các loại dây nổ do các xí nghiệp trong nước sản xuất

d Tình hình thực hiện các chỉ tiêu khoan nổ mìn chủ yếu

- Chỉ tiêu thuốc nổ sử dụng: Năm 2009 chỉ tiêu thuốc trung bình của mỏ là

q = 0,37 kg/m3 Năm 2010 chỉ tiêu thuốc nổ trung bình là q = 0,38 kg/m3 Trong

ñó: chỉ tiêu thuốc cho quặng bình quân là q = 0,5 kg/m3; ñất ñá là q = 0,36 kg/m3

- Suất phá ñá kỹ thuật giao ñộng trong khoảng 45÷48 m3/m ðối với lỗ

khoan ñường kính D = 250 mm và 20÷23 m3/m ñối với D = 165 mm Tuy nhiên,

khi ñộ kiên cố tăng thì suất phá ñá giảm Suất phá ñá của quặng chỉ ñạt mức

13÷15 m3/m

e Phương pháp nổ và thông số nổ mìn

Mỏ hiện sử dụng phương pháp nổ mìn vi sai qua hàng qua lỗ, ñây là

phương pháp nổ tiên tiến ñược áp dụng trên các mỏ lộ thiên trong ngành

Tổng hợp các ñịnh mức về chỉ tiêu và mạng khoan nổ thể hiện trong bảng 1.4

Bảng 1.4: Các thông số khoan nổ sử dụng trên mỏ Sin Quyền

4,5 x 4,5 7,0 x 6,5

0,5÷ 0,6 0,42÷0,48

e Quy mô, chất lượng nổ mìn

Quy mô vụ nổ của máy khoan xoay cầu 30.000÷78.000 m3/vụ ðối với

máy khoan ñập xoay quy mô lớn nhất ñến 30.000 m3/vụ

Tỷ lệ ñá quá cỡ phải xử lý tuỳ theo khu vực nổ nhưng bình quân cả

năm là <1% và < 5% ñối với quặng

Việc xử lý ñá, quặng quá cỡ hiện nay là dùng biện pháp khoan nổ lần

2 bằng khoan ñường kính nhỏ hoặc nổ mìn ốp Chỉ tiêu thuốc nổ xử lý lần 2

q = 0,2÷0,3 kg/m3

1.1.5 Những yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng công tác khoan nổ

mìn của mỏ ñồng Sin Quyền

1.1.5.1 ðiều kiện tự nhiên

- Nham thạch trong ñịa tầng mỏ Sin Quyền ña dạng về chủng loại phân

bố trên khắp phạm vi khai trường; ñá có ñộ kiên cố thay ñổi trong phạm vi

tương ñối rộng và ñan xen nhau nên việc xác ñịnh chỉ tiêu thuốc nổ và phân

bố thuốc gặp nhiều khó khăn

- Mức ñộ, hướng khe nứt nẻ trên cùng một bloc của ñất ñá trong

nguyên khối cũng rất ña dạng về kích thước nhất là các khối chứa quặng ðất

ñá thường có ñộ khối lớn, xen kẹp các ñới vỡ vụn dẫn ñến tác dụng của khối

nổ kém, tổn thất năng lượng nổ cao

- Tỷ lệ ñất ñá khó nổ tăng theo chiều sâu khai thác

1.1.5.2 Ảnh hưởng của nước ñến công tác nổ mìn

Nước trong lỗ khoan chủ yếu do nguồn nước mặt và nước mưa cung

cấp ðây là một trong những nguyên nhân chính làm ảnh hưởng xấu ñến chất

lượng nổ mìn

Kết quả theo dõi hiện trạng về nước trong lỗ khoan và tỷ trọng thuốc

nổ chịu nước và mức ñộ nước trong lỗ khoan 6 tháng của năm 2011 ñược thể

hiện trong bảng 1.5

Công tác nổ mìn hiện tại do phân xưởng nổ mìn của Công ty Công nghiệp

Hoá chất Mỏ Tây Bắc ñảm nhiệm

1.2 Hiện trạng công tác khoan nổ trên mỏ Apatit Lào Cai

1.2.1 Sản lượng khai thác

1.2.1.1 Khối lượng khai thác mỏ

Tổng khối lượng quặng Apatit trong ranh giới khai thác là: 791 triệu tấn,(

Quặng Apatit loại I: 34 triệu tấn; Quặng Apatit loại II: 236 triệu tấn.; Quặng

Apatit loại III: 230 triệu tấn; Quặng Apatit loại IV: 291 triệu tấn), ñất bóc là:

15680 triệu tấn

Trữ lượng trên các khai trường của mỏ Apatit còn lại ñến thời ñiểm 30

tháng 11 năm 2011: 72 triệu tấn (Quặng Apatit loại I: 4,7 triệu tấn; Quặng Apatit

loại II: 14,8 triệu tấn.; Quặng Apatit loại III: 41,6 triệu tấn; Quặng Apatit loại IV:

10,9 triệu tấn), ñất bóc là: 14112 triệu tấn

1.2.1.2 Sản lượng khai thác hàng năm

Sản lượng khai thác của mỏ Apatit trong năm 2009 - 2011 thể hiện trong

3.312.000 (1.122.711 )

5.520.000 ( 1.871.186)

1.2.2 Hệ thống khai thác mỏ

Kích thước hệ thống khai thác mỏ Apatit thể hiện trong bảng 1.7

Bảng 1.7: Kích thước hệ thống khai thác mỏ Apatit

- 12 máy xúc thuỷ lực gàu ngược (TLGN) do hãng Komasu chế tạo có

dung tích E = 1,6 m3

- 6 máy xúc tay gàu EKG 5A do LB Nga chế tạo có dung tích gàu E = 5 m3

Theo tính năng tác dụng của máy xúc thì các máy xúc EKG 5A - 5 m3

ñược sử dụng chuyên cho ñất ñá thải Máy xúc thuỷ lực ñược dùng xúc quặng

hoặc tham gia các công tác phụ trợ trên khai trường

1.2.3.2 Khâu vận tải

ðể vận chuyển khối lượng quặng và ñất ñá mỏ sử dụng các loại ô tô vận

tải tự ñổ БeЛAЗ có tải trọng q = 30 - 40 tấn

1.2.3.3 Khâu nghiền ñập

Quặng nguyên khai sau làm tơi có kích thước ñảm bảo theo yêu cầu của

hàm nghiền ñược xúc và vận chuyển bằng ôtô ñến bãi chứa và từ ñó ñược ñưa

vào các máy nghiền và qua các giai ñoạn: ðập thô, ñập vừa và ñập mịn

1.2.3.4 Khâu thải ñá

Công tác san gạt sử dụng Máy gạt T130

1.2.4 Hiện trạng công tác khoan nổ trên mỏ Apatit

1.2.4.1 Công tác khoan

Sử dụng 2 loại máy khoan: Số lượng 10 máy CБY- 100 Γ và 1 máy

CBb-2T ñường kính lỗ khoán 105 mm ñể khoan quặng, ñá, ñất

Sử dụng 7 máy khoan tay ΠP- 20 ñể khoan ñá, quặng 2 quá cỡ và mô

chân tầng

Qua số liệu thống kê năm 2011 về tình hình hoạt ñộng của máy khoan

cho thấy: Thời gian hoạt ñộng của máy khoan CБY- 100 Γ là 6.650 giờ khối

lượng khoan ñạt 83.100 m/máy, năng suất bình quân ñạt 60m/ca; máy khoan

CBb-2T là 2646 giờ khối lượng khoan ñạt 29109 m/năm, năng suất bình quân

ñạt 60m/ca Thời gian hoạt ñộng của máy khoan tay ΠP- 20 là 14495 giờ

Năng suất ñạt 2416m/ca

1.2.4.2 Công tác nổ mìn

a Khối lượng ñất ñá cần nổ hàng năm

Khối lượng cần nổ mìn hàng năm của mỏ theo thống kê: Năm 2009 là

1,5triệu m3; năm 2010 là 2.060.000 m3; năm 2011 là 3.510.777 m3 Trong ñó tỷ

lệ nổ ñất ñá chiếm 92÷93% tổng khối lượng toàn mỏ Khối lượng nổ mìn làm tơi

quặng chỉ có tỷ lệ giao ñộng từ 7÷ 8%

b Tình hình sử dụng thuốc nổ và phụ kiện nổ

- Sử dụng thuốc nổ loại: Amônit N0 1 (AD 1)

- Phương tiện nổ gồm : Dây cháy- Dây nổ - Kíp số 8 - Kíp ñiện thường -

Kíp ñiện vi sai - Dây ñiện- Máy nổ mìn

c Tình hình thực hiện các chỉ tiêu khoan nổ mìn chủ yếu

- Chỉ tiêu thuốc nổ áp dụng - ðối với thuốc nổ Amônit N01:

+ ðối với ñất và quặng cứng vừa: 0,18 kg/m3

+ ðối với ñá cứng và Q 2: 0,35 kg/m3;

+ Nổ mìn lần 2: 0,2 kg/m3

1.3 Những nhận xét và ñánh giá

Thông qua số liệu khảo sát tình hình công tác nổ mìn ở mỏ ñồng Sin

Quyền và mỏ Apatit Lào Cai từ năm 2009 ñến nay chúng tôi có những nhận xét

và ñánh giá như sau:

- Mỏ sử dụng thiết bị khoan có ñường kính phù hợp với với ñồng bộ thiết bị,

ñáp ứng năng suất khai thác Phương pháp khoan phù hợp với tính chất cơ lý ñá mỏ

- Thuốc nổ, phụ kiện nổ sử dụng sản xuất trong nước nên ít bị phụ thuộc

trong khâu cung cấp

- Công tác nổ mìn do Công ty Công nghiệp Hoá chất Mỏ Tây Bắc và

Công ty Apatit ñảm nhiệm ñã ñáp ứng ñược nhu cầu nổ mìn hàng năm của mỏ

Tuy nhiên trong công tác nổ khoan nổ mìn còn có những tồn tại:

- Chưa ñánh giá cập nhật những thay ñổi của ñiều kiện tự nhiên Do vậy

khi tính chất cơ lý của ñất ñá, ñiều kiện ñịa chất thuỷ văn thay ñổi theo quá trình

khai thác thì công tác nổ mìn thường bị ñộng và gặp nhiều khó khăn

- Việc sử dụng thuốc nổ chịu nước có xu thế tăng dần theo mức ñộ xuống sâu

của mỏ là ñiều cần quan tâm, cần phải tìm mọi cách giảm tỷ lệ này ñến mức hợp lý

- Sử dụng thời gian vi sai còn theo cảm tính chưa có cơ sở khoa học

vì vậy chưa phát huy hết tác dụng của loại phương tiện nổ này Chưa chú ý

ñến vị trí ñiểm khởi nổ, sơ ñồ vi sai phù hợp với từng loại ñất ñá và ñiều

kiện ñịa chất

- Chưa có nghiên cứu xác ñịnh mức ñộ ñập vỡ phù hợp với từng loại máy

xúc, từng loại ñất ñá

- Các thông số mạng khoan nhiều chỗ chưa thật sự hợp lý, việc duy trì các

thông số mạng lưới chưa ñều Việc lựa chọn mạng khoan, thông số nổ chủ yếu

dựa vào kinh nghiệm, thiếu chính xác

- Chưa có nghiên cứu xác ñịnh qui mô bãi nổ phù hợp cho ñất ñá,

quặng Chất lượng nổ nhiều bãi chưa tốt, chưa ñều, tỷ lệ quặng quá cỡ còn

cao, hiện tượng mô ñống chưa khắc phục triệt ñể, có nhiều trường hợp ñập vỡ

tơi vụn quá mức cần thiết

- Công tác lập hộ chiếu khoan nổ chưa có sự phối hợp với cán bộ ñịa chất,

trắc ñịa mỏ

- Việc thi công bãi nổ cần chú ý ñến khâu tổ chức thực hiện ñảm bảo ít

ảnh hưởng ñến sản suất chung cho toàn mỏ Có kế hoạch dự trữ lượng thuốc cần

thiết trong trường hợp có những biến ñộng về thời tiết

Từ thực tế trên thấy việc nghiên cứu xây dựng các thông số khoan nổ

phù hợp với ñiều kiện, kỹ thuật công nghệ và ñiều kiện kinh tế của mỏ ñồng

Sin Quyền và mỏ Apatit Lào Cai nhằm nâng cao hiệu quả khoan nổ nói riêng

và hiệu quả sản xuất nói chung là rất cần thiết và cấp bách

CHƯƠNG 2 đẶC đIỂM đỊA CHẤT, đỊA CHẤT CÔNG TRÌNH,

đỊA CHẤT THUỶ VĂN VÀ PHÂN LOẠI đẤT đÁ MỎ đỒNG SIN

QUYỀN VÀ MỎ APATIT LÀO CAI 2.1 đặc ựiểm ựịa chất, ựịa chất công trình, ựịa chất thuỷ văn của mỏ

ựồng Sin Quyền

2.1.1 đặc ựiểm ựịa chất

2.1.1.1 địa tầng

Tham gia vào ựịa tầng của khoáng sàng Sin Quyền gồm có các thành tạo

trầm tắch Trầm tắch biến chất của giới Prêtarôzôi, Palêozôi và một phần nhỏ của

giới Kainôzôi

2.1.1.2 Kiến tạo

Khoáng sàng ựồng Sin Quyền nằm trong các thành tạo trầm tắch biến chất

và là phần nâng lên phắa Tây Nam của ựứt gãy nghịch Sin Quyền

2.1.1.3 đặc ựiểm phân bố và tắnh chất của các thân quặng

a đá chứa quặng

Quặng ựồng khoáng sàng Sin Quyền phân bố chủ yếu trong ựá trao ựổi và

ựá Gơnai biôtắt micmatắt

Quặng ựồng nằm trong ựá trao ựổi thường có hàm lượng cao, thân quặng

ổn ựịnh về chiều dày, quặng thường có cấu tạo dạng dải

Quặng ựồng nằm trong ựá Gơnai biotắt micmatắt thường phân bố ở ven rìa,

hàm lượng ựồng thấp, kắch thước thân quặng không ổn ựịnh, cấu tạo dạng mạch

nhỏ phân tán Tiếp xúc và quan hệ với ựá vây quanh không rõ ràng

Quặng ựồng nằm trong ựá chứa quặng là hỗn hợp giữa ựá trao ựổi và ựá

Gơnai biotắt micmatắt có dạng vát nhọn uốn lượn

b Sản trạng của thân quặng

Hình thái phân bố của các thân quặng bao gồm các dạng chắnh: Thân

quặng dạng mạch chuỗi; thân quặng dạng mạch thấu kính; thân quặng dạng mạch

tách nhánh; thân quặng dạng mạch buồng

c ðặc ñiểm phân bố và tính chất của quặng

1 ðặc ñiểm cấu tạo và kiến trúc:

Bảng 2.1: ðặc ñiểm cấu tạo và kiến trúc

ðặc ñiểm

Nguyên sinh

- Cấu tạo dạng dài - Kiến trúc hạt tự hình

- Cấu tạo xâm tán: - Kiến trúc hạt tha hình

+ Cấu tạo xâm tán dạng ñám hạt - Kiến trúc khảm

+ Cấu tạo xâm tán gần ñơn tinh - Kiến trúc chèn lấp

- Cấu tạo dạng khối ñặc xít - Kiến trúc tách dung dịch cứng

- Cấu tạo dạng dăm kết

- Cấu tạo dạng mạch và mạng mạch

Thứ sinh

- Cấu tạo dạng ñất - Kiến trúc ô mạng

- Cấu tạo dạng vỏ - Kiến trúc riềm

- Cấu tạo mạng lưới - Kiến trúc phóng tia

2 ðặc ñiểm khoáng vật

Tại khoáng sàng ñồng Sin Quyền ñã phát hiện trên 40 khoáng vật nằm

trong các thân quặng, trong số ñó các khoáng vật tạo ñá thuộc các thể ñá trao ñổi

chứa quặng, khoáng vật mạch và khoáng vật quặng

Dưới ñây là 6 nhóm khoáng vật có trong quặng:

- Khoáng vật Sunfua

- Khoáng vật Ôxit và Hiddrooxit

- Khoáng vật Cacbonat và Fluocacbonat

+ Coban có hàm lượng trung bình 0,0039 - 0,0065g/ tấn

+ Lưu huỳnh có hàm lượng thay ñổi tương ñối lớn: thấp nhất 0,03%, trung

2.1.2 đặc ựiểm ựịa chất công trình mỏ ựồng Sin Quyền

Tắnh chất cơ lý của các loại ựá

Kết quả thắ nghiệm ựược tổng hợp trong bảng 2.2 cho khu vực đông Ngòi

Phát và Tây Ngòi Phát

Nghiên cứu bổ xung tắnh chất cơ lý ựá mỏ

Vị trắ lấy mẫu là tại các cao trình khai thác từ +100 ựến +180 ựối với khu

đông và từ +170 ựến +230 ựối với khu Tây Tiến hành thắ nghiệm xác ựịnh tắnh

chất cơ lý với số lượng mẫu cụ thể như sau:

+ Khu đông Ngòi Phát: 25 mẫu

+ Khu Tây Ngòi Phát: 25 mẫu

Vị trắ lấy mẫu và kết quả thắ nghiệm ựược trình bày và tổng hợp trong

bảng 2.3

Bảng 2.2: Tổng hợp tính chất cơ lý ñá mỏ ðồng Sin Quyền theo báo cáo thăm dò năm 1975

mẫu TN

Trọng lượng thể tích (g/cm 3 )

Cường ñộ kháng kéo

σK (Kg/cm 2 )

Cường ñộ kháng nén

σn (Kg/cm 2 )

Lực dính kết C (Kg/cm 2 )

Góc ma sát trong

Bảng 2.3: Tổng hợp kết quả thắ nghiệm bổ sung tắnh chất cơ lý của ựá và quặng ựồng mỏ đồng Sin Quyền

Số lượng mẫu TN

Cường ựộ kháng kéo

σK (Kg/cm 2 )

Cường ựộ kháng nén

C (Kg/cm 2 )

Góc ma sát trong

ϕ

ϕ (ựộ)

Tr lượng thể tắch

γγγγTN

(g/cm 3 )

độ ẩm

tự nhiên

WTN%

1 Khu đông

Ngòi Phát

đá chứa quặng ựồng 10 67,8 1002,5 10 201,3 31,05 2,89 0,147 Gơnaibiôtắt

bị mác matắt hoá 5 99,1 1467 15 367,7 35,60 2,59 0,121 Granitôgnai 5 66,2 979 10 245,4 36,60 2,61 0,165

đá Granit 5 84,7 1253 13 251,6 30,81 2,6 0,142

2 Khu Tây

Ngòi Phát

đá chứa quặng ựồng 10 96,6 1429,5 14 358,2 30,08 3,27 0,205 Gơnaibiôtắt

bị mác matắt hoá 5 59,7 1117 11 266,0 32,82 2,56 0,204 Granitôgnai 5 87,5 1138 11 299,4 34,97 2,57 0,147

đá granit 5 150,8 1960 19,6 506,5 35,30 2,62 0,267

Tắnh chất nứt nẻ của các loại ựá

Trên cơ sở tổng hợp các kết quả khảo sát ựo vẽ ựã ựược tiến hành trong các giai ựoạn thăm dò, cập nhật trên khai trường và ựo vẽ thực tế ựịa chất của Công ty ựồng Sin Quyền cho phép sơ bộ phân vùng và phân cấp nứt nẻ cho các khu vực khai thác thuộc khai trường khu đông và khu Tây Ngòi Phát như sau:

- đới ựá chứa quặng nứt nẻ rất mạnh cấp nứt nẻ I

- đá vách các thân quặng nứt nẻ mạnh cấp nứt nẻ I, III

- đá trụ các thân quặng nứt nẻ từ mạnh ựến trung bình cấp nứt nẻ II, III ựối với khu Tây và III, IV ựối với khu đông

2.1.3 đặc ựiểm ựịa chất thuỷ văn của mỏ ựồng Sin Quyền

Bảng 2.4: Kết quả quan trắc mực nước tại các lỗ khoan nổ mìn năm 2010

TT Khu vực Thời gian LK quan Số lượng

trắc

Tỷ lệ lỗ khoan có nước (%)

Cao trình miệng lỗ khoan (m)

2 Ngòi Phát Tây Mùa khô 63 0,0 +208 đá

Mùa mưa 443 60,74 +196ọ +244 đá, quặng

2.1.4 Phân vùng ñộ bền, phân cấp nứt nẻ và tính chất chứa nước của khoáng sàng ñồng Sin Quyền

ðể phục vụ cho công tác khoan, nổ mìn và khai thác của mỏ trong những năm tới ñề tài ñưa ra giải pháp phân vùng ñất ñá mỏ theo ñộ bền và cấu trúc như trong bảng 2.5

Nhận xét:

- Nham thạch trong ñịa tầng mỏ Sin Quyền ña dạng về chủng loại nhưng chủ yếu

là các loại ñá biến chất, trao ñổi có ñộ kiên cố chủ yếu trong khoảng f = 9-11 Quặng và

ñá kẹp giữa các thân quặng có ñộ kiên cố cao ñộ khó nổ thuộc nhóm III - IV

- Mức ñộ nứt nẻ của ñá mạnh ở các ñới vỡ vụn và ñộ khối lớn ở các thân quặng (d0 > 2,5-3 m) Các chất nhét giữa các khối có ñộ liên kết kém nên ảnh hưởng rất lớn ñến tác dụng phá vỡ khi sử dụng phương pháp nổ mìn

- Hoạt ñộng của nước ngầm nhất là trong khu vực ñá chứa quặng rất phức tạp, chủ yếu là nước có áp Thông qua ñánh giá tại các lỗ khoan ñịa chất cho thấy mức ñộ trữ nước của quặng rất lớn Càng xuống sâu thì tỷ lệ chứa nước tại các lỗ khoan nổ mìn càng tăng cao và ñạt tới 100% vào mùa mưa

Bảng 2.5: Phân vùng ựất ựá khoáng sàng ựồng Sin Quyền (Viện KHCN Mỏ)

2 đới phong hoá

Gơnaibiôtắt bị micmatắt hoá Granitôgơnai đá biến chất trao ựổi

Phân bố từ 20ọ50m so với bề mặt ựịa hình 8ọ9 I, II

Chỉ có nước vào mùa mưa

3 đới ựá vây quanh

các thân quặng

Gơnaibiôtắt bị micmatắt hoá Granitôgơnai

Vách, trụ các thân quặng Rộng 20 -40 m

Khu đông 9 ọ11 Khu Tây 12 - 15

Vách quặng II,III

d0 =0,3 -0.5m Trụ quặng III, IV

quặng

Khu đông 12 Khu Tây 12ọ15

<05 m 0,5 Ờ 1,0 Chứa nước ngầm

2.2 ðặc ñiểm ñịa chất, ñịa chất công trình, ñịa chất thuỷ văn của mỏ Apatit Lào Cai

Mỏ quặng Apatit Lào Cai là mỏ lộ thiên kiểu ñồi núi cao (+370) với quy

mô khai thác trung bình Hoạt ñộng khai thác của mỏ chia làm nhiều khai trường (Khai trường 10; khai trường 11 K2; khai trường 14-15b; Khai trường 15A, khai trường 17; khai trường 21; khai trường 22; khai trường Mỏ Cóc; khai trường 93/7, khai trường 8b; ðồi 2 Cam ñường 2 và khai trường 6….) Hiện nay khai trường 15A ñã khai thác hết trữ lượng Khu trung tâm của mỏ là khai trường 15

B thuộc khu Ngòi ðum Theo tài liệu ñịa chất và khai thác thì khu mỏ 15 B nằm cách thành phố Lào Cai 7km về phía Nam Toạ ñộ ñịa lý của khu mỏ:

22026’33’’- vĩ ñộ bắc và 103058’10’’-Kinh ñộ ñông

Về thành phần nham thạch của khu mỏ tính từ tầng Cốc San 4 (KS4) trở

ñi như sau:

- Diệp thạch mutcovit- thạch anh- apatit-Cacbonat (KS4)

- Diệp thạch dolomit-Apatit-thạch anh-mucovit (KS4)

- Apatit cacbonat (KS5) ñây là tầng quặng chủ yếu gồm quặng loại 1 và loại 2

- Diệp thạch cacbonat-apatit-thạch anh và cacbonat - Apatit- thạch anh (KS6) Tầng này chứa một phần quặng với thành phần cacbonat-Apatit-thạch anh

- Diệp thạch cacbonat - thạch fenpat và cacbonat - thạch Apatit (KS7)

anh Diệp thạch cacbonat anh xerixit anh thach anh, xen kẽ các lớp ñá vôi anh dolomit, các ñá macma, lamprofia, granitpocfia, granitpocfia - mutcovic, các mạch nhiệt dịch canxit và canxit thạch anh (KS8)

- Nhìn chung ñất ñá mỏ thay ñổi liên tục, không ñồng nhất ít nứt nẻ…

Về tình hình ñịa chất thuỷ văn của khu mỏ không ảnh hưởng nhiều ñến công nghệ khai thác, do mỏ ở ñịa hình tương ñối cao và thoát nước bằng phương pháp tự chảy Nước trên mặt chủ yếu là nước suối và nước mưa Nước mưa ñược chảy tập trung vào các con suối chảy xung quanh mỏ ðặc biệt có con suối lớn Ngòi ðum cách

công trường khoảng 700m ðối với mực nước ngầm thì chỉ có tầng thứ 8 (KS8) mới thấy triển vọng có nước do ñó các lỗ mìn khai thác sẽ luôn khô ráo về các mùa khô

2.3 Phân loại ñất ñá

ðất ñá mỏ rất ña dạng, ñặc tính thay ñổi theo từng khu vực từng ñộ cao rất phức tạp Vì vậy phải tiến hành phân chia chúng thành từng nhóm, từng cấp, từng loại có phạm vi thay ñổi tính chất không lớn Trên cơ sở ñó giúp cho việc tính toán các thông số chính xác hơn, phù hợp với thực tế

2.3.1 Cơ sở phân loại ñất ñá mỏ

Có nhiều tác giả ñưa ra các phương pháp phân loại khác nhau về ñất ñá mỏ tuỳ theo dấu hiệu ñặc trưng Trong công tác khoan nổ chủ yếu dùng các phương pháp phân loại sau ñây:

2.3.1.1 Phân loại ñất ñá theo hệ số ñộ kiên cố của giáo sư M.M.Prôtôñiacônôp

Cơ sở của phân loại là hệ số ñộ kiên cố f, nó ñặc trưng cho ñộ bền của ñất

ñá khi nén theo 1 trục

6

,10.8,9100

n n

Theo giá trị của f, toàn bộ ñất ñá mỏ ñược chia làm 10 cấp (từ I ñến X) với f giảm dần từ 20 ñến 0,3

ðây là phương pháp phân loại ñơn giản, dễ thực hiện và áp dụng, ñược sử dụng rộng rãi ñến ngày nay Tuy nhiên nó có hạn chế là không phân biệt về cơ học phá vỡ ñất ñá, nghĩa là coi quá trình phá huỷ ñất ñá khi khoan và khi nổ là như nhau, ñiều ñó là không ñúng vì khi nổ vai trò phá huỷ của ứng suất kéo là ñáng kể hơn ứng suất nén

2.3.1.2 Phân loại ñất ñá theo ñộ nứt nẻ

Cơ sở phân loại là tần số khe nứt (n) hay khoảng cách trung bình giữa các khe nứt

tự nhiên của tất cả các hệ thống nứt nẻ (d0) Theo phân loại này toàn bộ ñất ñá mỏ ñược chia thành 5 cấp (từ I ñến V) với tần số nứt nẻ giảm dần (n>10 ñến n<0,65) hay khoảng cách trung bình giữa các khe nứt tăng dần (từ d0< 0,1 m ñến d0>1,5 m)

2.3.1.3 Phân loại ñất ñá theo mức ñộ khó khoan

Chỉ tiêu mức ñộ khó khoan ñược tính khi coi mức ñộ tham gia của các lực cắt và nén trong quá trình phá huỷ là như nhau, ñất ñá coi như không nứt nẻ (coi

ñộ bền của ñất ñá trong mẫu) có kể tới ảnh hưởng của dung trọng ñá trong quá trình thổi phoi khoan:

Cấp II: ðộ khoan trung bình, Tk= 6-10 tương ứng loại 6, 7, 8, 9, 10

Cấp III: Khó khoan Tk= 11-15 tương ứng loại 11, 12, 13, 14, 15

Cấp IV: Rất khó khoan Tk= 16-20 tương ứng loại 16, 17, 18, 19, 20

Cấp V: Cực kỳ khó khoan Tk= 21 - 25 tương ứng loại 21, 22, 23, 24, 25 Với ñất ñá có Tk>25 thuộc loại ngoại hạng

Sử dụng chỉ tiêu Tk giúp việc tính toán máy khoan, công suất chế ñộ khoan

và tốc ñộ kỹ thuật của máy khoan ñược dễ dàng, chính xác hơn trong các ñiều kiện ñịa chất cụ thể

2.3.1.4 Phân loại ñất ñá theo mức ñộ khó nổ

Có nhiều tác giả phân loại theo các ñiều kiện riêng ðể có cơ sở tính toán xác ñịnh các thông số nổ mìn cần ñi sâu tìm hiểu vấn ñề này

Cơ sở phân loại ñất ñá theo ñộ khó nổ là chỉ tiêu thuốc nổ trong ñiều kiện chuẩn (thuốc nổ Amônit N06 hoặc Gramônit 80/20, Zernôgranulit 79/21; ñiều kiện nổ chuẩn: số mặt tự do, yêu cầu mức ñộ ñập vỡ, và một số vấn ñề khác.) ðiều kiện chuẩn càng sát thực tế thì chỉ tiêu thuốc nổ càng sát với chỉ tiêu thuốc nổ thực tế

2.3.2 Phân loại ñất ñá mỏ cho mỏ ñồng Sin Quyền

2.3.2.1 Phân loại ñất ñá mỏ theo mức ñộ khó khoan

Từ các số liệu ñịa chất và kết quả xác ñịnh mẫu bổ xung kết quả xác ñịnh mức ñộ khó khoan của mỏ Sin Quyền thể hiện trong bảng 2.6

Bảng 2.6: Phân loại mức ñộ khó khoan của ñất ñá, quặng mỏ ñồng Sin Quyền

Quặng ñồng 1470 191 3,16 14,7 13,8 III khó khoan

Granibiotit 1138 2,57 11,8 10,8 III khó khoan

2.3.2.2 Phương pháp phân vùng ñất ñá theo mức ñộ khó nổ

Phân loại ñất ñá theo mức ñộ khó nổ của mỏ ñồng Sin Quyền thể hiện trong bảng 2.7

Bảng 2.7: Phân loại ñộ khó nổ của ñất ñá, quặng mỏ ñồng Sin quyền

ðộ khó nổ

Bền nén (kg/cm 2 )

Bền kéo (kg/cm 2 )

Bền cắt (kg/cm 2 )

Dung trọng (T/m 3 )

2.3.2.3 Phân vùng nham thạch theo tính chất cơ lý và cấu trúc ñất ñá mỏ ñồng Sin Quyền

- Mặc dù chưa có bản ñồ nham thạch nhưng việc phân chia phân vùng ñất

ñá, quặng theo ñới trong ñịa tầng mỏ và khoảng cách theo thân quặng về mức ñộ kiên cố, nứt nẻ và các tính chất khác giúp cho việc ñịnh hướng trong công tác lập

hộ chiếu khoan, nổ của mỏ ñược dễ dàng và chuẩn xác cao hơn

2.3.3 Phân loại ñất ñá mỏ cho mỏ Apatit Lào Cai

Bảng 2.8: Các ñặc trưng cơ lý của ñất

Cắt tự nhiên Cắt bão hoà

K m/ng

C KG/cm 2

Tính chất cơ lý ñá thể hiện ở ñộ bền, nén, kéo, cắt ðộ bền nén, kéo càng lớn thì càng khó phân huỷ Trong ñất ñá và quặng giới hạn bền kéo thường nhỏ hơn giới hạn bền nén, vì vậy nó sẽ bị phá huỷ nếu phát sinh ứng suất kéo khi nổ

Căn cứ vào bảng phân loại của prôtôñiacônôv thì tầng chứa quặng 2 có ñộ cứng f= 8-12, quặng 3 có f= 3-4 và các tầng ñá có ñộ cứng f= 12-15

ϕ0

ñộ

Khe nứt

Số khe nứt/m

Khoảng cách tb

Hướng nứt nẻ, ñặc biệt là hướng phân lớp ñất ñá có ảnh hưởng ñáng kể tới tốc ñộ sóng ứng suất trong ñất ñá mỏ Do ñó, tuỳ theo vị trí tương ñối của lượng thuốc nổ so với hướng phân lớp hay khe nứt mà năng lượng sóng ứng suất hấp thụ nhiều hay ít Khi nổ mìn trong ñất ñá và phân lớp thì hướng phá huỷ mạnh nằm theo hướng vuông góc với mặt tiếp xúc

Hướng cắm của phân lớp so với mặt sườn tầng là nguyên nhân tạo ra mô chân tầng khi nổ Có hai trường hợp ñặc trưng là hướng cắm nghịch và hướng cắm thuận Trường hợp hướng cắm thuận thì dưới tác dụng của lực nổ và sóng ứng suất nén (kéo) sẽ tạo ra hướng phá ñá có hiệu quả Còn trường hợp hướng cắm nghịch thì hướng của lực nổ, ứng suất nén (kéo) ñều không thuận lợi dễ ñể lại mô chân tầng

(a)

2 3

1

(b)

1

2 3

Hình 2.1: Sơ ñồ biểu hiện hướng cắm và hướng phá ñá

a- Hướng cắm thuận; b- Hướng cắm nghịch 1- Hướng của lực tác dụng; 2- Sóng phản xạ kéo; 3- Sóng nén