Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 9 PHẦN CHUNG 11 THIẾT KẾ SƠ BỘ MỎ ĐÁ VÔI LÀM VLXD TT TẠI 11 XÃ CAO THỊNH, HUYỆN NGỌC LẶC, TỈNH THANH HÓA 11 CHƯƠNG 1 12 TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU MỎ 12 VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂ[.]
VỊ TRÍ ĐỊA LÝ KHU MỎ
Khu vực mỏ nằm về phía Nam của núi Đồng Hồ, thuộc địa phận xã Cao Thịnh, huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa, cách thị trấn Ngọc Lặc khoảng 22 km về phía Đông Nam; cách Thành phố Thanh Hóa khoảng 50km về phía Tây Bắc (theo đường chim bay) Biên giới trên mặt được khống chế bởi ranh giới xin phép khai thác có tọa độ các điểm góc theo bảng sau:
Bảng 1.1: Tọa độ các điểm góc ranh giới khu vực mỏ Điểm góc Hệ tọa độ VN 2000
Ranh giới khu vực khai thác
Ranh giới khu vực khai trường
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH, SÔNG SUỐI VÀ KHÍ HẬU KHU MỎ
Khu vực mỏ là dạng địa hình núi đá vôi, chiếm một phần diện tích về phía Nam của núi Đồng Hồ Toàn bộ núi Đồng Hồ nằm ở trung tâm của vùng nghiên cứu, được tạo thành bởi nhiều đỉnh núi nối liền nhau và kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam, có độ cao từ trung bình đến thấp, đỉnh cao nhất có độ cao tuyệt đối là 105m, trung bình 75 m, sườn thoải về 2 phía Đông Bắc và Tây Nam; sườn núi dốc 35 0 45 0 tạo thành sống núi với vách đá tai mèo hiểm trở đi lại khó khăn Địa hình bao xung quanh núi là đồng bằng được trồng mía và các loại cây hoa màu khác Nằm cách mỏ khoảng 2,5km về phía Bắc Đông Bắc là các dãy núi như (núi Lũ Mía, núi Hang Cá thuộc các xã Yên Lâm, Cao Thịnh). Địa hình khu vực lập xin khai thác mỏ đã bị một một số hộ dân đã khai thác đá trái phép phục vụ dân sinh, hiện tại đã ngừng khai thác Hiện trạng tạo ra moong khai thác với chiều cao moong cao nhất >30m, thấp nhất là 18m và kéo dài dọc theo sườn núi đá phía Nam với chiều dài moong khai thác khoảng 140m, diện tích moong đã khai thác khoảng 800m 2 , phía dưới chân núi là đất đá thải do hoạt động khai thác đá trái phép trước đây.
Phủ lên bề mặt địa hình núi đá vôi là thảm thực vật thưa thớt, nghèo nàn; chủ yếu là cây gai, cây cỏ hỗn tạp, xen cây thân gỗ nhỏ.
- Sông suối: Khu vực mỏ không có sông suối chảy qua, tại chân núi và trên núi tồn tại một số khe rãnh cạn, là hệ thống thoát nước mưa tự nhiên
* Khí hậu: Khu mỏ thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa và được chia làm
- Mùa mưa: từ tháng 5 - 10 hàng năm Nhiệt độ trung bình 25 0 C, cao nhất
39 0 C Lượng mưa trung bình 1.000 mm, cao nhất 1.500 mm Mùa này vào tháng
6 - 7 thường nắng nóng, có gió Lào và mưa nhiều gây ngập lụt làm thiệt hại mùa màng, gây ách tắc giao thông.
- Mùa khô: từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, mùa này thường có gió mùa Đông Bắc, khí hậu khô hanh, giá rét Nhiệt độ trung bình 15 0 C, thấp nhất
9 0 C, lượng mưa thấp, lượng mưa trung bình 100 mm, cao nhất 200 mm.
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN, ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
1.3.1 Đặc điểm địa chất thủy văn.
- Đặc điểm nước mặt: Trong vùng mỏ không có sông suối, tại chân núi và trên sườn núi tồn tại một số khe rãnh cạn Hệ thống khe này đóng vai trò quan trọng trong việc thoát nước mùa mưa cho mỏ qua các hệ thống khe nứt, hang hốc karst Do đó nước mặt chỉ tồn tại dưới dạng tạm thời do nước mưa cung cấp ít ảnh hưởng đến mỏ.
- Nước dưới đất: Trong vùng nghiên cứu có 2 đơn vị địa chất thủy văn là: Nước chứa trong trầm tích bở rời Đệ tứ (Q) và trầm tích carbonat
+ Nước chứa trong trầm tích Đệ tứ (Q): Diện phân bố nhỏ, chỉ tồn tại trong thung lũng nhỏ giáp biên ở phía Bắc khu mỏ Thành phần đất đá gồm: cát, sạn, dăm, cuội lẫn ít sét màu xám đen, xám vàng Mức độ kết cấu bở rời, khả năng thấm chứa nước tốt Trầm tích Đệ tứ tuy chưa có công trình nghiên cứu nhưng qua kết quả khảo sát đo vẽ phát hiện được 2 mạch nước xuất lộ điểm (giếng khoan của dân) cho thấy chúng có chiều dày từ 0,50m - 4,0m hoặc lớn hơn Khả năng trữ nước thuộc loại trung bình, quan trắc động thái nước ở 2 điểm lộ lưu lượng thay đổi từ 0,1- 0,14l/s
1.3.2 Đặc điểm địa chất công trình
Dựa vào nguồn gốc thành tạo, thành phần thạch học, tính chất cơ lý, đất đá trong khu mỏ có thể chia làm hai loại chính sau:
+ Đất bở rời trạng thái nửa cứng - cứng
Tồn tạị trong các hẻm, mương xói, rãnh xói, hang hốc karst, chiều dày thay đổi từ 0,2 0,4m Đặc tính của loại đất này là mềm rời, dễ rửa trôi, không ảnh hưởng đến điều kiện khai thác mỏ Thành phần chính là dăm sạn mảnh vụn đá gốc và ít sét, mùn thực vật và các mảnh vụn đá vôi
Trong khu mỏ tồn tại 1 loại đá cứng sau: Đá vôi phân lớp mỏng đến vừa, đá thường có màu xám, xám đen, khối lượng riêng trung bình 2,73 g/cm 3 , cường độ kháng nén khi khô trung bình 956kG/cm 2 , khi bão hoà nước trung bình 880 kG/cm 2 , góc ma sát trong trung bình 32 o 20’ Đá có nhiều khe nứt, kích thước vừa và nhỏ, thấm nước, chứa nước tốt, quá trình bào mòn, rửa trôi xảy ra liên tục, khả năng ổn định trung bình.
Các hiện tượng địa chất động lực xảy ra trong khu mỏ chủ yếu là các hiện tượng phong hoá, bào mòn, mương xói, rãnh xói, sụt lở kartơ ít xảy ra Toàn bộ moong khai thác là đá carbonat, đá có độ cứng tương đối cao và khá đồng đều, không xen kẹp các lớp đá mềm yếu, nên hiện tượng trượt lở đá chỉ có thể xảy ra khi độ dốc của sườn >70 o , chiều cao tầng khai thác >10m, hoặc đá treo do nổ mìn tạo ra mà không được kiểm tra để xứ lý.
Qua nghiên cứu mẫu địa chất công trình cho thấy tính chất cơ lý của đá mỏ rất cứng, không hoá mềm được Do đó khi khai thác phải tiến hành nổ mìn làm tơi đất đá, hoặc khoan nêm, chẻ Không đào xúc trực tiếp được bằng các loại thiết bị khai thác.
Hướng cắm của đá đổ về phía Tây Nam đường phương gần song song với chiều dài mặt bằng chân tuyến, hệ thống khe nứt tách trong vùng khá phổ biến và phức tạp, do vậy khi thi công cần đặc biệt quan tâm đến các hiện tượng trượt lở các tảng đá lớn dạng hàm ếch, gây nguy hiểm cho người và thiết bị máy móc.
CHẤT LƯỢNG VÀ TRỮ LƯỢNG ĐỊA CHẤT ĐƯỢC PHÊ DUYỆT
Trong phạm vi khu vực mỏ chỉ có khoáng sản duy nhất là đá vôi, nằm lộ thiên hoàn toàn, mỏ chiếm một phần diện tích phần rìa phía Nam của núi Đồng
Hồ, với chiều dài mỏ trung bình 100 m, chiều rộng 110m, có thể xem như cùng một thân khoáng khá đồng nhất cả về thành phần hoá học cũng như tính chất cơ lý Thân khoáng lộ thiên nổi cao so với địa hình xung quanh với độ chênh cao
68 m (Từ cao độ + 15 m đến cao độ +83m) Đá vôi ở đây thuộc các thành tạo của hệ tầng Đồng Giao - phân hệ tầng dưới (T2ađg 1 ), có nguồn gốc trầm tích sinh hóa
Thành phần gồm đá vôi màu xám đen, đôi chỗ xám đen phớt xanh đen, đá phân lớp mỏng đến vừa, kiến trúc hạt vừa đến mịn, đá cấu tạo cứng rắn chắc, phần trên mặt đá vôi dạng tai mèo và vỡ vụn, đá bị cà nát, dập vỡ khá nhiều dọc sườn núi phía Tây Nam khu mỏ, các lớp đá có xen kẹp ít lớp mỏng đá vôi silic. Đá vôi ở khu vực mỏ cắm về phía Tây Nam, khá ổn định theo đường phương và hướng dốc, sản trạng 220 - 230 0 30 0 -35 0 , thế nằm tương đối ổn định Qua khảo sát đánh giá chất lượng đá vôi tại mỏ và khu vực moong khai thác trái phép trước đây cho thấy đá vôi tại mỏ chất lượng đá đạt từ trung bình - khá Khi mỏ được cấp phép khai thác, phần dưới sâu, bên trong có thể tận thu một phần nhỏ đá khối dạng đông đặc; ít dập vỡ làm đá ốp lát.
Qua kết quả phân tích mẫu thì thành phần hóa học của đá vôi tại đây như sau: CaO: 45,65; MgO: 2,41%; Ckt: 2,67%; Mkn: 39,97%
* Kết quả tính trung bình mẫu phân tích cơ lý: độ ẩm: 0,08 %; độ hút nước: 0,08 %; Khối lượng riêng: 2,71 g/cm 3 ; khối lượng thể tích tự nhiên: 2,67 g/cm 3 ; độ lỗ rỗng: 1,29%; cường độ kháng nén khô: 988 KG/cm 2 ; cường độ kháng nén bão hòa: 870 KG/cm 2 ; hệ số hóa mềm: 0,88(K); góc ma sát trong: 32 0 43 ’ ; Độ bám dính nhựa đường: 5,0; khối lượng thể tích xốp: 1432 kg/m 3 ; hàm lượng hạt thoi dẹt: 7,78%; hàm lượng hạt mềm yếu, phong hóa: 5,21%; độ nén dập trong xi lanh:11,06%; độ mài mòn LA: 31,42%.
Qua kết quả phân tích cho thấy đá vôi tại mỏ được sử dụng làm VLXD TT với chất lượng tốt, chưa phát hiện thấy khoáng sản khác đi kèm
1.4.2 Trữ lượng địa chất khoáng sản đã được phê duyệt.
Theo Quyết định số 3456/QĐ-UBND, ngày 05 tháng 12 năm 2015 của UBND tỉnh Thanh Hóa về việc Phê duyệt Báo cáo thăm dò khoáng sản mỏ đá vôi làm VLXD TT tại xã Cao Thịnh, huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa, trữ lượng mỏ cấp 121 là: 317.714 m 3 , trong đó:
- Đá vôi làm VLXD TT: 292.296 m 3 (chiếm 92%);
- Đá khối tận thu làm nguyên liệu sản xuất đá ốp lát: 25.417 m 3 (chiếm 8%).
TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT
- Bản đồ địa hình khu mỏ.
- Tài liệu địa chất (Thuyết minh, các bản vẽ: Bình đồ phân khối tính trữ lượng và - các mặt cắt địa chất).
- Một số tài liệu liên quan.
CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC
Chế độ làm việc của mỏ phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Phù hợp với chế độ làm việc của trạm nghiền sàng.
- Luật lao động của nước CHXHCN Việt Nam.
- Phù hợp với điều kiện tự nhiên, thời tiết khí hậu khu vực và các đặc thù của mỏ lộ thiên là làm việc ngoài trời Căn cứ vào các điều kiện trên, chế độ làm việc của mỏ được xác định như sau:
+ Bộ phận lao động trực tiếp và quản lý:
- Số ngày làm việc trong năm : 300 ngày
- Số ca làm việc trong ngày: 1 ca
- Số giờ làm việc trong ca: 8 giờ
- Số ngày làm việc trong năm: 365 ngày
- Số ca làm việc trong ngày: 3 ca
- Số giờ làm việc trong ca: 8 giờ
CHỦNG LOẠI THIẾT BỊ SỬ DỤNG
Hiện tại mỏ sử dụng các máy móc thiết bị như bảng sau
Bảng 2.1 Các loại máy móc thiết bị sử dụng tại mỏ
STT Tên máy móc thiết bị Mã hiệu Số lượng
1 Máy khoan cầm tay D42 mm (YT 27) Chiếc 6
2 Máy nén khí 375 CFMAT Chiếc 1
3 Máy xúc CS 220 (E = 0,9m 3 /gàu)- (cũ) - 2
4 Ô tô ben tự đổ HUYNHDAI (TT 10 tấn) - 1
6 Hệ nghiền sàng liên hợp (mới - 33m 3 /h) - 1
8 Trạm biến áp 560KVA Trạm 1
9 Dụng cụ sản xuất bộ 4
XÁC ĐỊNH HỆ SỐ BÓC GIỚI HẠN
Hệ số bóc giới hạn là chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật quan trọng, phụ thuộc vào điều kiện kinh tế kĩ thuật của từng khoáng sàng, nó được xác định gián tiếp qua các chỉ tiêu kinh tế hợp lý và được xác định theo biểu thức:
Kgh - Hệ số bóc giới hạn tính theo khoáng sản nguyên khai, m 3 /m 3 ;
Cb: Giá bán bình quân tính theo khoáng sản nguyên khai, đ/ m 3 ;
Ct: Giá thành khai thác không kể bóc đất quy về 1 m 3 nguyên khai, đ/ m 3
Cđ: Giá thành bóc đất đá gồm các khâu khoan nổ mìn, xúc bốc, vận tải đất đá, bơm nước mỏ, đ/m 3
- Căn cứ vào đặc điểm địa chất đá vôi tại mỏ ta thấy gần như toàn bộ đất đá trong khu vực khai thác đủ điều kiện khai thác đá làm VLXD TT, có những tập đá có độ nguyên khối cao có khả năng tận thu đá ốp lát
Phủ lên bề mặt địa hình núi đá vôi là thảm thực vật thưa thớt, nghèo nàn; chủ yếu là cây gai, cây cỏ hỗn tạp, xen cây thân gỗ nhỏ.
- Riêng phần đất phủ trên bề mặt địa hình núi đá vôi là thảm thực vật thưa thớt, nghèo nàn; chủ yếu là cây gai, cây cỏ hỗn tạp, xen cây thân gỗ nhỏ sẽ bóc bỏ trong quá trình khai thác, nên không cần xác định hệ số bóc giới hạn vẫn đảm bảo khai thác luôn đem lại hiệu quả kinh tế Biên giới mỏ được sẽ dựa vào các nguyên tắc xác định khác như sau:
NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ
3.2.1 Xác định biên giới mỏ dựa vào điều kiện kinh tế
Biên giới theo điều kiện kinh tế được đặc trưng bởi hệ số bóc đất đá (K), là tỷ số giữa khối lượng đất đá phải bóc và khối lượng quặng (khoáng sản) tương ứng khai thác được.
Biên giới mỏ có hiệu quả kinh tế đảm bảo điều kiện:
Hệ số Kbg, Kgh là hệ số bóc biên giới và hệ số bóc giới hạn, đơn vị tính m 3 / m 3 nguyên khai.
Như đã trình bày ở mục 3.1, thông thường những mỏ khai thác đá, đá vôi, đá dolomite, đá vật liệu xây dựng không xác định biên giới khai thác dựa vào điều kiện kinh tế vì hệ số bóc giới hạn Kbg thường rất nhỏ và Kgh thường rất lớn nên điều kiện này luôn được đảm bảo.
3.2.2 Xác định biên giới mỏ theo điều kiện tự nhiên:
Trữ lượng đá vôi làm VLXD TT của núi Đồng Hồ rất lớn, trong phạm vi đất đá xung mỏ vẫn tồn tại khoáng sản nên biên giới mỏ theo điều kiện tự nhiên lấy bằng phạm vi đất đai mà mỏ được quyền sử dụng theo Luật định
3.2.3 Xác định biên giới theo điều kiện kỹ thuật:
Là phạm vi cuối cùng của khoáng sàng có thể tiến hành bằng phương pháp lộ thiên Khoáng sản chính ở đây là đá vôi làm VLXD TT và đá ốp lát,công nghệ khai thác chúng rất đơn giản vì vậy đối với trình độ công nghệ và khả năng của thiết bị hiện đại như hiện nay thì hoàn toàn đủ điều kiện khai thác,không bị hạn chế bởi điều kiện kỹ thuật.
XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ
Biên giới mỏ được xác định bởi giấy phép thăm dò mỏ đá vôi xã CaoThịnh, huyện Ngọc Lặc và phê duyệt trữ lượng tại quyết định số 3456/QĐ-
UBND ngày 11 tháng 9 năm 2015 của UBND tỉnh Thanh Hóa với các thông tin biên giới mỏ như sau:
Bảng 3.1: Tọa độ các điểm góc ranh giới khu vực mỏ Điểm góc Hệ tọa độ VN 2000
Ranh giới khu vực khai thác
Ranh giới khu vực khai trường
3.3.2 Biên giới theo chiều sâu.
- Biên giới chiều sâu: Trên mực nước tự chảy (+15m)
3.3.3 Diện tích đáy moong sau kết thúc khai thác.
Diện tích biên giới kết thúc khai thác được tính bằng phần mềm autocad 2008 và kiểm tra bằng máy đo diện tích điện tử Digital Pramimeter của Nhật: Diện tích đáy moong kết thúc khoảng4.500 m 2
TÍNH TOÁN TRỮ LƯỢNG KHOÁNG SẢN VÀ ĐẤT ĐÁ BÓC
Trữ lượng khai thác có thể được tính bằng nhiều công thức và cách tính khác nhau, căn cứ vào hệ thống khai thác lựa chọn có nhiều tầng khai thác ở các mức cao độ lẻ và căn cứ vào điều kiện thực tế là bờ mỏ chỉ có 3 phía và khá đồng đều về cao độ nên phương pháp tính đơn giản nhất đối với mỏ đá vôi làm VLXD
TT tại xã Cao Thịnh là lấy trữ lượng địa chất mỏ được phê duyệt trừ đi phần trữ lượng để lại trụ bảo vệ bờ mỏ khi kết thúc khai thác.
Căn cứ theo tích chất cơ lý của đá, điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, thế nằm của đất đá chọn góc kết thúc bờ công tác = 60 0
Trữ lượng khoáng sản không khai thác do để lại đai bảo vệ bờ moong khai thác được xác định như sau:
- h: chiều cao khai thác trung bình bờ mỏ tại ranh giới đai bảo vệ.
- L: chiều dài đai bảo vệ bờ moong;
+ Đối với ranh giới phía Đông Nam khu mỏ, từ mốc số 03 đến mốc 04; L 87; h = 46m;
Thay số vào ta có:
2 × 87= 53.143,0 m 3 ;+ Đối với ranh giới phía Đông Bắc khu mỏ từ mốc 04 đến mốc 05: h 40m, L = 95m.
Thay số vào ta có:
2 × 95 = 43.878,0 m 3 ; + Đối với ranh giới phía Tây Bắc khu mỏ từ mốc 05 đến mốc 09: h = 42m,
Thay số vào ta có:
- Tổng trữ lượng để lại đai bảo vệ là:
- Tổng trữ lượng khai thác được:
(Tổng trữ lượng khai thác được, Q kt = 174.863,0 m 3 ; (Một trăm bảy mươi bảy nghìn một trăm bốn chín mét khối); trong đó:
- Đá vôi làm VLXD TT là: 160.874 m 3 ;
- Đá khối tận thu làm nguyên liệu sản xuất đá ốp lát là: 13.989 m 3 ;
PHƯƠNG PHÁP MỞ VỈA
Mở vỉa khoáng sàng phụ thuộc vào nhiều yếu tố điều kiện địa hình, địa chất, thế nằm của khoáng sản, công suất mỏ, hệ thống khai thác lựa chọn, khả năng nâng công suất mỏ khi có yêu cầu, khả năng cơ giới hoá công tác khai thác.
Việc lựa chọn phương pháp, vị trí mở vỉa phải đảm bảo sao cho hoạt động sản xuất khai thác mỏ đạt hiệu quả cao nhất, an toàn- thời gian XDCB nhỏ nhất.
Căn cứ vào điều kiện thực tế nêu trên và xét theo năng lực doanh nghiệp, chọn một trong các phương pháp mở vỉa sau:
1 Mở vỉa bằng đường hào không có thiết bị vận tải:
Với phương pháp mở vỉa này phần lớn công tác xây dựng cơ bản là công tác xén chân tuyến để đảm bảo góc dốc bờ công tác Ngoài ra từ mặt bằng sân công nghiệp mỏ ta mở đường lên các tầng làm việc, đường chỉ cần đủ điều kiện đảm bảo cho người mang thiết bị khoan tay lên tầng. Để phù hợp với phương pháp mở vỉa này hệ thống khai thác được áp dụng là hệ thống khai thác khấu theo lớp đứng cắt tầng nhỏ từ trên xuống dưới từ ngoài vào trong, đá khai thác tự trượt xuống chân tuyến nhờ lực văng do nổ mìn kết hợp trọng lực hoặc cậy bẩy thủ công.
Phương pháp này có ưu điểm:
- Thời gian xây dựng cơ bản ngắn.
- Không phải đào hào mở vỉa.
- Nhanh chóng đưa mỏ vào sản xuất.
Nhược điểm là: Điều kiện cơ giới hoá thấp, công tác thủ công trên tầng nhiều, khi nhu cầu thị trường phát triển khó nâng cao công suất mỏ.
2 Mở vỉa bằng máng trượt:
Là phương pháp tạo bãi tiếp nhận trung gian ở chân núi, đá được khai thác từ trên xuống tự trượt theo hệ thống máng trượt (xây dựng theo sườn núi) nhờ thiết bị gạt chuyển Phương pháp này giảm được khối lượng vận tải từ đỉnh đến chân núi, song vẫn phải đào hào đưa thiết bị lên núi, đồng thời phải đào hệ thống máng trượt Khối lượng xây dựng cơ bản lớn, đá phải xúc chuyển nhiều lần do phải qua trạm trung gian ở chân tuyến, việc xúc đá dưới chân tuyến gây mất an toàn đo dá lăn.
3 Mở vỉa bằng đường hào vận tải ôtô:
Là phương pháp xây dựng đường hào vận tải trong biên giới mỏ, từ đường hào dẫn đến các tầng khai trường khai thác Sản phẩm và các loại đá thải được xúc bốc trực tiếp lên phương tiện vận tải chở về các trạm tiếp nhận. Ưu điểm của phương pháp mở vỉa này là có thể khai thác với công suất khai thác lớn do cơ giới hoát toàn bộ.
Nhược điểm của phương pháp này là cần đầu tư tuyến đường vận tải bằng ô tô lên tận đỉnh núi cần đầu tư xây dựng cơ bản lớn, lâu đưa mỏ vào sản xuất. Qua phân tích ưu nhược điểm các phương pháp kết hợp với điều kiện địa hình của mỏ là dạng núi đá, sườn núi dốc 35 0 45 0 tạo thành sống núi với vách đá tai mèo hiểm trở đi lại khó khăn, chênh cao từ mặt bằng sân công nghiệp lên đỉnh núi lớn, diện tích mỏ nhỏ và xung quanh ranh giới mỏ có các đơn vị khác cùng khai thác nên không có khả năng mở đường ra ngoài phạm vi ranh giới mỏ. Đồ án chọn phương án “Mở vỉa bằng đường hào không có thiết bị vận tải” là phù hợp.
Căn cứ đặc điểm cấu tạo, thế nằm cụ thể của từng lớp đá cũng như hệ thống khe nứt của chúng Khu vực mỏ được phân thành nhiều tầng khai thác khác nhau Mỗi tầng khai thác có chiều cao h = 3m
Tuyến tiếp nhận được xây dựng tại sườn núi phía Tây Nam - dưới chân núi đá, phát triển tịnh tiến theo hướng Đông Bắc xuyên vào núi đá.
KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC XÂY DỰNG CƠ BẢN
Hiện trạng, đã có tuyến đường nối từ đường liên xã vào đến khu văn phòng và đi theo ranh giới phía Nam, thông số của tuyến đường như sau:
+ Chênh cao thiết kế: Đầu đường: ở cao độ +15 m Tọa độ X; Y: 2218209; 551811 Cuối đường: ở cao độ +15 m Tọa độ X,Y: 2216447; 552196 + Khối lượng đào 0 m 3 ; khối lượng đắp:1.914m 3 (Đã thi công xong) + Độ dốc tuyến đường (Max-min): 0 %
Mặt đường cấp phối đá răm nên hoàn toàn đáp ứng nhu cầu vận tải của mỏ, để tiến hành khai thác mỏ công tác xây dựng cơ bản của mỏ cần thực hiện những công việc như sau:
+ Cải tạo mặt bằng tuyến tiếp nhận đá + Thi công đường công vụ.
+ Bạt ngọn tạo vị trí khai thác đầu tiên.
4.2.1 Cải tạo mặt bằng tuyến tiếp nhận đá Để tiến hành khai thác cần kiểm tra khả năng chứa đá của mặt bằng, nếu cần thiết phải cải tạo mặt bằng tuyến tiếp nhận đá.
Việc tạo nên đống đá trên mặt bằng tiếp nhận có tiết diện ngang S được thực hiện bằng cách nổ mìn liên tiếp N0 tầng có tiết diện ngang của dải khấu Ah:
N0 : sốtầng nổ mìn liên tiếp, chọn nổ 5 tầng liên tiếp
A – chiều rộng dải khấu, A = 1,6 m; (theo Chương 7) h – chiều cao tầng, h =3 m;
Kr – hệ số nở rời của đất đá 1,45 Như vậy tiết diện đống đá nổ mìn được chuyển xuống bãi xúc dưới chân tuyến là: Sđđ = 5× 1,6 × 3 × 1,475 = 35m 2
Khối lượng đá nổ mìn chuyển tải xuống bãi xúc dưới mặt bằng dưới chân núi là: V = S×Lx = 35 × 40 = 1.416 m 3
* Kích thước mặt bằng tiếp nhận đá dưới chân núi
Hoạt động khai thác nhỏ lẻ của các hộ dân trước đây đã tạo ra 1 mặt bằng ở cao độ +15m, chiều rộng vị trí hẹp nhất tại điểm góc ranh giới mỏ số 2 tính đến tuyến đường chắn trước mỏ có chiều rộng 22m, vị trí rộng nhất từ tính từ chân núi đến đường trước mỏ là 50m Chiều dài bãi bằng với chiều dài ranh giới mỏ: 100m Để đảm bảo sản xuất an toàn trên mỏ, dọc theo chiều dài chân tuyến phải chia tối thiểu thành 2 khu vực, trên một khu vực tiến hành công tác xúc bốc, còn trên khu vực kia tiến hành khoan nổ trên tầng Vị trí của hai khu vực này chuyển đổi cho nhau Nghiêm cấm không được thực hiện 2 công tác khoan nổ trên tầng và xúc bốc dưới chân tuyến trên cùng 1 khu vực, cùng 1 thời điểm Trường hợp có những vị trí khó khăn không bố trí được 2 khu vực phải thực hiện tuần tự từng công tác cho đến khi bố trí đủ khoảng cách an toàn giữa 2 công tác. Để nâng cao năng suất của thiết bị xúc bốc, chiều cao đống đá Hđ trên mặt bằng tiếp nhận cần phải lấy trong giới hạn: 0,5Hxmax ¿ Hđ ¿ 1,2Hxmax.
Với máy xúc dự kiến sử dụng có Hxmax là 9,2m vậy chiều cao đống đá tạo thành tại mặt bằng tiếp nhận đá là 4,6 ¿ Hđ ¿11, Chọn Hđ bằng 10 m.
Diện tích mặt bằng cần thiết để chứa hết khối lượng đá nổ mìn là:
Smb = V/ Hđ = 1.416/10 = 140 m 2 Chiều dài mặt bằng tiếp nhận đá dưới chân tuyến cần thiết bằng chiều tuyến công tác là 80m
Theo điều kiện thực tế tại mỏ mặt bằng tiếp nhận đá ở mức +15m có thông số như sau:
Thỏa mãn điều kiện yêu cầu về chiều dài tuyến công tác và đảm bảo an toàn chứa hết lượng đá nổ mìn.
Khối lượng thi công cải tạo chỉ gồm san gạt, tạo phẳng mặt bằng bãi tiếp nhận đá ở chân tuyến cao độ +15m, khối lượng san gạt không đáng kể, thực hiện bằng máy xúc trong vòng 1 ngày là hoàn thành khối lượng.
4.2.2 Thi công đường công vụ.
- Mục đích: Mở tuyến đường công vụ để công nhân vận chuyển máy khoan, thiết bị khai thác lên đỉnh núi khoan - nổ mìn, khai thác theo hệ thống khai thác lớp đứng, vận chuyển đá bằng năng lượng nổ mìn xuống mặt bằng tiếp nhận đá ở cao độ +15m Trong các năm khai thác sẽ thực hiện mở thêm các tuyến đường công vụ để đến các đỉnh khác trong mỏ.
Trong năm xây dựng cơ bản cần tạo tuyến đường công vụ lên đỉnh núi cao độ +80m (tuyến công vụ chính), trên tuyến đường công vụ chính mở tuyến đường công vụ nhánh vào cao độ +40 giữa mỏ để tạo diện khai thác đầu tiên. Thông số các tuyến đường công vụ như sau:
- Các thông số chính của tuyến đường công vụ chính như sau:
+ Chênh cao thiết kế: Đầu đường: ở cao độ +13m Tọa độ X; Y: 2216452; 552208 Cuối đường: ở cao độ +80m Tọa độ X,Y: 2216663; 552122
+ Độ dốc tuyến đường (Max-min): 3,31% - 44,9%.
- Các thông số chính của tuyến đường công vụ nhánh như sau:
+ Chênh cao thiết kế: Đầu đường: ở cao độ +40m Tọa độ X; Y: 2218170 ; 554496 Cuối đường: ở cao độ +40m Tọa độ X,Y: 2218261; 554435
+ Độ dốc tuyến đường (Max-min): 3,31% - 44,9%.
4.2.3 Xây dựng mặt tầng công tác ban đầu.
Là quá trình tạo mặt tầng công tác ban đầu tại gương khai thác, nơi diễn ra hoạt động khoan, nổ mìn Nhằm tiếp tục cải tạo sườn dốc đảm bảo đá nổ mìn ra rơi thuận lợi xuống chân tuyến và mở rộng bãi tiếp nhận đá dưới chân núi nên trong những năm đầu lựa chọn khai thác xén chân tuyến từ cao độ +40m xuống +15m Mặt bằng khai thác đầu tiên được mở tại cao độ +40m diện tích 90m 2 , có tọa độ vị trí mặt bằng như sau: X; Y: 2216592; 552103.
+ Tổng khối lượng đào đá tạo mặt tầng công tác ban đầu: 144 m 3
Bảng 4-1: Khối lượng xây dựng cơ bản
TT Tên hạng mục công trình Đơn vị Khối lượng
- Độ dốc dọc lớn nhất % 40,0
- Góc dốc taluy sườn đắp độ 45
- Đào nền đường, đá cấp IV, khoan - nổ mìn, Máy khoan đường kính Chọn máy xúc thủy lực gầu ngược, dung tích gầu: 0,5 m 3
XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ XUỐNG SÂU CỦA CÔNG TRÌNH MỎ
Đối với một mỏ có địa hình dạng đồi núi, đáy kết thúc mỏ ở cùng mức với mặt bằng địa phương, mỏ không khai thác xuống sâu so với mặt bằng địa phương, không phải bóc phủ thì tốc độ xuống sâu chủ yếu phụ thuộc vào sản lượng khai tháng hàng năm và phân bố khoáng sản ở trên các tầng.
LỰA CHỌN SẢN LƯỢNG MỎ
Cơ cấu sản phẩm phụ thuộc nhu cầu thị trường, tỷ lệ sản phẩm dự kiến theo bảng sau:
Bảng 6.1: Cơ cấu sản phẩm của mỏ
TT Hạng mục ĐVT Hệ số nở rời
I Đá xây dựng m 3 1,46 11.972 82,0% Đá hộc m 3 10% 2394,4 Đá 4x6 m 3 10% 2394,4 Đá 2 x 4 m 3 20% 4788,8 Đá 1x2 m 3 30% 7183,2 Đá 0,5x1 m 3 5% 1197,2
II Đá khối xẻ (m 3 ) m 3 1,35 1.080 8,0% 0 Đá ốp lát (m 2 ) m 2 75600
III Đất đá san lấp m 3 1,46 1.460 10% 2920
TUỔI THỌ MỎ
Tuổi thọ của mỏ được xác định trên cơ sở trữ lượng khai thác trong biên giới đã được cơ quan có thẩm quyền cấp phép sử dụng và công suất của mỏ tính như sau: T = T1 + T2 + T3, năm (6.1)
T1 - Thời gian XDCB mỏ và phụ trợ : 0,15 năm (3 tháng)
T3 – Thời gian hoàn thổ 0,1 năm (3 tháng)
A - Công suất khai thác: 20.000 m 3 /năm.
Thời gian xin khai thác mỏ là:
CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHUẨN BỊ ĐẤT ĐỂ XÚC BỐC
7.1.1 Lựa chọn phương pháp chuẩn bị đất đá.
Hiện nay có các phương pháp để chuẩn bị đất đá cho xúc bốc như:
Phương pháp cơ giới: Phương pháp này sử dụng bộ phận công tác của các thiết bị cơ giới (thiết bị xúc bốc, máy xới ) để làm tơi đất đá.
Phương pháp khoan nổ mìn: Phương pháp này sử dụng máy khoan để khoan lỗ mìn, sau đó làm nổ lượng thuốc nổ một cách có điều khiển nạp trong lỗ khoan.
Bằng phương pháp sức nước: Phương pháp này sử dụng bơm cao áp tạo ra dòng nước có áp suất cao bắn và phá đất đá (Chủ yếu là cát, đất đá mềm bở) làm cho chúng bão hoà thấm rã.
Phương pháp hoá học: Sử dụng các chất hoá học có tímh hoà tan, trương nở để phá vỡ tính liên kết của đất đá.
Các phương pháp trên đều có ưu, nhược điểm và điều kiện áp dụng cụ thể. Tuy nhiên với đặc điểm của đất đá mỏ chủ yếu là đá vôi có độ giòn cao, có độ cứng f từ 6 đế 8 đất đá thuộc loại đá tướng đối cứng có bền cơ học tương đối cao không hiệu quả khi dùng phương pháp cơ giới và phương pháp sức nước, vì vậy đồ án chọn phương pháp khoan nổ mìn để chuẩn bị đất đá cho xúc bốc, vận tải. Phương pháp này có ưu nhược điểm sau: Ưu điểm: Có khả năng áp dụng cho mọi loại đất đá mỏ, hiệu quả khi đá có độ giòn cao, linh động, tạo ra được cỡ hạt theo yêu cầu, dễ thực hiện, giá thành
Nhược điểm: Tạo ra lượng bụi và tiếng ồn lớn, sinh ra sóng chấn động, sóng đập không khí, đá văng gây mất an toàn, tăng khả năng gây mất ổn định, chu kì không liên tục.
7.1.2 Yêu cầu về kích thước cục đá.
Yêu cầu đối với công tác khoan nổ mìn:
- Mức độ đập vỡ đồng đều, kích thước của cục đá lớn nhất phải đảm bảo cho máy xúc xúc được, cho dung tích thùng xe ô tô vận chuyển được và phù hợp với thiết bị chế biến.
- Hình dạng đống đá nổ mìn phải phù hợp thiết bị xúc bốc.
- Có đủ đất đá cho máy xúc làm việc.
- Tỉ lệ đá quá cỡ ít, mặt tầng bằng phẳng, hậu xung và độ văng xa nhỏ.
- An toàn trong quá trình thi công khoan nổ mìn, giá thành khoan nổ hạ. Yêu cầu đối với công tác khoan nổ mìn:
- Mức độ đập vỡ đồng đều, kích thước của cục đá lớn nhất phải đảm bảo cho máy xúc xúc được, cho dung tích thùng xe ô tô vận chuyển được và phù hợp với thiết bị chế biến.
- Hình dạng đống đá nổ mìn phải phù hợp thiết bị xúc bốc.
- Có đủ đất đá cho máy xúc làm việc.
- Tỉ lệ đá quá cỡ ít, mặt tầng bằng phẳng, hậu xung và độ văng xa nhỏ.
- An toàn trong quá trình thi công khoan nổ mìn, giá thành khoan nổ hạ. Yêu cầu về mức độ đập vỡ đất đả của mỏ như sau:
- Theo điều kiện bốc xúc: Trong đó:
Dcp - Đường kích cục đá cho phép.
E - Dung tích gầu xúc, m3 Dự kiến sử dụng máy xúc thủy lực gầu ngược komatsu PC200 mà mỏ đã có, thì E = 0,5 m3.
Thay vào công thức ta được: Dcp 0,6 m
- Theo điều kiện vận tải: ,m.
Với xe ôtô tải của mỏ là 3,5 tấn, dung tích thùng V = 5m3.
Thay vào công thức ta được: Dcp 0,8 m.
Theo điều kiện sản xuất chế biến xác định đá quá cỡ theo yêu cầu khâu đập sàng như công thức sau: d cp = ( 0,75 ÷ 0,85 ) B ,m
B: Kích thước nhỏ nhất của cửa tháo bunke, đối với thiết bị nghiền đập được chọn ta có B = 0,8 – 1m nên tính được: dcp: 0,8 m.
Kết hợp 3 điều kiện trên ta chọn dcp= 0,6 m.
7.1.3 Khối lượng công tác khoan.
- Khối lượng đá nguyên khối cần phá vỡ bằng nổ mìn lần 1 trong năm:
Akn =Ađ.K2 = 20.000 x 1,05 = 20.100 m 3 /năm (7.1) Trong đó
Ađ khối lượng đá cần phá vỡ trong năm: 20.000 m 3 /năm.
K2- Hệ số hang hốc karst, K2 = 1,05
- Khối lượng đá cần phá vỡ bằng nổ mìn lần 2 trong năm:
+ Khối lượng đá quá cỡ lấy bằng 15% khối lượng đá nguyên khai nổ mìn lần 1 là: 20.000 x 1,46 x 15% = 3.015 m 3 (1,46 là hệ số nở rời của đá) Tổng khối lượng công tác khoan là: 23.115 m 3 /năm.
CÔNG TÁC KHOAN
Như đã phân tích ở chương 5, với yêu cầu của công suất mỏ, công nghệ khoan như hiện tại Mỏ sử dụng máy khoan có đường kính 36- 42mm, để khoan nổ mìn lần 1, khoan nổ mìn lần 2 phá đá quá cỡ, tẩy mô chân tầng và khoan khai thác đá khối, đá ốp lát.
Chọn máy khoan có của mỏ là máy khoan YL27 là phù hợp với điều kiện tự nhiên và tích chất cơ lý của đất đá, hoặc máy khoan có cùng tính năng công suất để thực hiện công tác khoan.
Thông số máy khoan YL27 như bảng sau
Bảng 7-1: Đặc tính kĩ thuật máy khoan YL27
Model YT27 Đường kính lỗ khoan (mm) 36-42
Kích thước (mm) 668 x 248 x 202 Đường kính xi lanh (mm) 80
Khoảng chạy xi lanh (mm) 60 Áp suất làm việc (MPa) 0.4 – 0.63
Tiêu hao khí nén m 3 /phút 3,2 Đường kính ống vào khí nén (mm) 25 Đùng cần khoan (mm) 22 x 108 ÷ 1
7.2.2 Tính toán số lượng máy khoan
Căn cứ vào khối lượng công tác khoan là: 23.115 m 3 đá nguyên khai/năm. Làm việc 300 ngày trong năm, nhu cầu khoan trong ngày là: 77 m 3 /ngày
1 Thiết bị khoan và số lượng:
Khi khai thác đá VLXD thông thường.
Máy khoan được chọn có tốc độ khoan trong trong đá vôi đạt mức 15 - 20m/ca (TB m/ca)
+ Đường kính mũi khoan d = 36-42 mm
+ Tiêu hao khí nén 1,8 ~ 2,2 m 3 /phút/búa khoan
+ Nhân lực hoạt động: 1,5 người/máy
- Số lượng máy khoan cần thiết là:
N= Kx Q V P ngk = 17 1,2 × × 2,67 77 =2 , chiếc Trong đó:
+ K: Hệ số dự trữ năng suất, K = (1,2- 1,25);
+ Qngk: Sản lượng đá nguyên khai của mỏ: 77 m 3 /ngày;
+ V: Năng suất khoan thực tế của máy khoan17m/ngày;
+ P: Suất phá đá thực tế của lỗ khoan: 2,67m 3 /m;
Như vậy để đạt được công suất thiết kế của mỏ và mục tiêu cơ cấu sản phẩm, số lượng máy khoan cần thiết là: 2 chiếc.
Công suất khí nén cần thiết: 2x 3,2 = 6,4 m 3 /phút.
Khi khai thác đá khối.
- Máy khoan D42mm có tốc độ khoan trong trong đá vôi đạt mức 20m- 25m/1ca, do điều kiện khoan đá khối dưới mặt bằng nên đạt 25m/ca.
+ Đường kính mũi khoan d = 42 mm
+ Tiêu hao khí nén 3,2m 3 /1 phút/1 máy.
+ Nhân lực hoạt động: 1,5 người/ máy
+ Hệ số nở rời từ đá nguyên khối ra đá khối là: 1,35.
+ Công suất khai thác đá khối là: 1.600 m 3 /năm.
- Số lượng máy khoan cần thiết để khai thác và tạo hình đá khối được tính toán như sau:
Sau khi hoàn thành giai đoạn bóc phủ, quá trình khai thác đá khối là tách khối ra khỏi thân núi đá tự nhiên theo 3 mặt: Hai mặt đứng và một mặt ngang. Giai đoạn đầu khi mở tầng là 4 mặt: 3 mặt đứng và một mặt ngang Song do mỏ đá tự nhiên ở đây có cấu tạo phân lớp vừa đến mỏng do vậy chỉ cần khoan tách đá theo mặt đứng (Khoan cắt vuông góc với lớp đá), còn mặt ngang lợi dụng khả năng bóc tách lớp của đá- Không cần khoan bóc tách Cự ly khoan theo tuyến thẳng là 200mm/lỗ Như vậy để có thể tách 1m 3 đá ra khỏi thân núi tự nhiên cần phải thực hiện 10m khoan đường kính 42 mm Đá khối từ thân núi ra có thể chưa có hình khối theo yêu cầu, hoặc quá cỡ, do vậy cần phải khoan thêm 2 m khoan để tạo hình, tổng mét khoan là: 14 m/1m 3 đá khối
Chế độ làm việc: 300 ngày/năm
Thời gian làm việc hữu ích: 8 h/ngày
Hệ số sử dụng thiết bị hữu ích: 0,85.
Số máy khoan cần thiết khi khai thác đá khối, đá ốp lát là
Số lượng máy khoan D42mm cần thiết cho hoạt động của mỏ: 5 chiếc + Công suất khí nén cần thiết: 5 x 3,2 = 16 m 3 /phút.
7.2.3 Lựa chọn, tính toán số lượng máy nén khí.
Hiện tại mỏ đã có 01 máy nén khí 375 CFMAT công suất cung cấp khí nén là 10 m 3 /phút
Tính toán máy nén khí:
- Sử dụng máy nén khí 375 CFMAT, công suất cung cấp khí nén là: 10m 3 /phút.
- Số máy nén khí cần thiết là: Nnk = = 16 10 =1,6 chiếc Chọn 2 chiếc
Qt: Tổng lượng cho công tác khoan, Qt = 16 m 3 /phút.
Q: Lưu lượng máy nén khí tạo ra 10 m 3 /phút.
Như vậy số máy nén khí phục vụ cho mỏ là 02 chiếc, kể cả dự phòng, Đã có 1 chiếc và cần phải đầu tư thêm máy 1 nén khí Đặc tính kĩ thuật của máy nén khí như sau:
Bảng 7-2: Đặc tính kĩ thuật máy nén khí 375 CFMAT
TT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
1 Công suất động cơ HP 105,3
2 Tiêu thụ nhiên liệu g/kwh 210
3 Phương pháp làm mát máy Dầu
4 Lưu lượng khí cung cấp m 3 /phút 10
5 Áp suất danh định KG/cm 2 7
7 Kích thước (dài x rộng x cao) mm 3.760x1.829x1.588
CÔNG TÁC NỔ
7.3.1 Lựa chọn loại thuốc nổ.
Việc lựa chọn loại thuốc nổ cần phải căn cứ vào tính chất cơ lí của đất đá, ảnh hưởng của nước trong lỗ khoan, mức độ dễ cung ứng cũng như mức độ an toàn và tính kinh tế của loại thuốc nổ Với đặc điểm của đất đá mỏ có độ cứng từ f=68, đất đá không bị ngậm nước
Căn cứ vào công nghệ khai thác và hệ thống khai thác lựa chọn thuốc nổ AD-1 với lỗ khoan nhỏ, kíp nổ thường để nổ mìn lần 1 và nổ mìn lần 2 phá đá quá cỡ.
7.3.3 Lựa chọn loại phương tiện nổ. Đồ án lựa chọn phương tiện nổ mìn điện do loại phương tiện này có nhiều ưu điểm vượt trội so với các phương pháp khác như rất linh hoạt, an toàn, chắc chắn, có thể điều khiển mọi sơ đồ nổ và có độ chính xác cao.
+ Kíp điện : Sử dụng kíp vi sai điện do Bộ Quốc phòng sản xuất.
Có đặc tính kỹ thuật sau:
- Dòng điện định mức (đảm bảo điều kiện nổ) I = 1,2A.
- Dòng điện an toàn: Iat = 0,18A.
- Đường kính ngoài của kíp : dk = 8mm.
+ Máy nổ mìn chọn loại máy nổ mìn Kobla: BM-100D (100 kíp) do Hàn Quốc sản xuất, với các đặc tính kỹ thuật sau:
- Khả năng kích nổ mạng nổ có điện trở tối đa là: 300
Bảng 7.4.Bảng đặc tính kĩ thuật của các loại thuốc nổ
STT Thông số kĩ thuật Đơn vị AĐ-1
2 Tốc độ kích nổ km/s 3,63,9
3 Đường kính tối thiểu mm
4 Khả năng công nổ cm 3 350360
6 Nhiệt lượng nổ kcal/kg 986
7 Khả năng kích nổ kíp số 8
8 Khả năng chịu nước Không
7.3.2 Lựa chọn phương pháp nổ. Để làm nổ lượng thuốc nổ có nhiều phương pháp khác nhau, đồ án lựa chọn phương pháp nổ mìn là nổ mìn điện Có đặc tính kỹ thuật như sau:
+ Kíp điện K8: Sử dụng kíp điện K8 do Bộ Quốc phòng sản xuất
+ Dòng điện định mức (đảm bảo điều kiện nổ) I = 1,2A.
+ Dòng điện an toàn: Iat = 0,18A.
+ Đường kính ngoài của kíp : dk = 8mm.
+ Dây đấu ghép mạng, dây điện 500m/cuộn.
+ Chọn loại máy nổ mìn BMK1/100, có đặc tính kỹ thuật như sau:
+ Khả năng kích nổ mạng nổ có điện trở tối đa là: 300
TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ NỔ MÌN LẦN 1
Khối lượng cần khoan nổ trong năm:
7.4.1.Đường kính lỗ khoan, d k : Đường kính lỗ khoan: dk = 42m Áp dụng lỗ khoan thẳng đứng
7.4.2 Chỉ tiêu thuốc nổ, q (kg/m 3 ):
Chỉ tiêu thuốc nổ tính toán theo công thức thực nghiệm của BN.Kutudop: q = 0,13 4 f (0,6 + 3,3.d0.dk) Ktn , kg/m 3 (7.2)
Trong đó: f: Hệ số kiên cố của đất đá (f = 8).
: Dung trọng tự nhiên của đá: T/m 3 ( = 2,71 T/m 3 ). dk: Đường kính lượng thuốc, m (dk = 0,042) d0: Kích thước trung bình của khối nứt nẻ, m (d0 = 0,5m) dcp: Kích thước cỡ hạt hợp quy cách,m (dcp < 0,6 m).
Ktn: Hệ số quy chuyển của thuốc nổ Ktn = 1. q=0,13.2,71.√ 4 7 (0,6+3,3.0,7.0,042).[ 0,5 0,6 ] 0,4 1000 986 =0,3 (kg/m 3 ).
Chiều sâu lỗ khoan được tính theo công thức
+ (Lkt là chiều sâu khoan thêm, thường = 0,1h = 0,3 m)
+ là góc nghiên lỗ khoan (áp dụng lỗ khoan thẳng đứng: = 90 0 )
- Chiều sâu lỗ khoan Lk = 3,3 m.
7.4.4 Đường kháng chân tầng, Wct:
Xác định theo đường kính lỗ khoan: Wct = (30- 40).d = 35.0,042 = 1,5 m. (7.4)
7.4.5 Khoảng cách giữa các lỗ khoan trong một hàng, a: a = m t × = (0,8-1,3)Wct = 1,25 × 1,5= 2 (m) (7.5)
7.4.6 Khoảng cách giữa các hàng lỗ khoan, b:
Khi sử dụng sơ đồ mạng nổ 1 hàng: b = 0 (m).(7.6)
Khi sử dụng sơ đồ mạng nổ 1 hàng n1 = 1
7.4.8 Suất phá đá của 1m lỗ khoan
7.4.9 Số lỗ khoan trong một hàng, n 2 :
Căn cứ công suất khai thác mỏ 20.000 m 3 /năm tương ứng khối lượng khoan nổ lần 1 là 66m 3 đá nguyên khai trong ngày (tính 300 ngày/năm) Để đảm bảo hoạt động của mỏ ổn định nhịp nhàng tránh chồng chéo giữa các khâu công tác và đảm bảo lượng đá nổ mìn ra đủ cho một chu kỳ xúc của máy xúc Xác định chu kỳ nổ mìn của mỏ 2 ngày/lần.
Số lượng lỗ khoan cần thiết cho một đợt nổ mìn:
- Qca: Sản lượng đá cần nổ mìn trong một ca sản xuất: 66m 3 /ca
- SLK Suất phá đá của lỗ khoan: 2,6 m 3 /m.
Tính được n2= 26lỗ, Vậy chiều dài thực tế của bãi nổ là:
+ Tổng số kíp k8 nổ mìn lần 1 trong năm:
Một đợt nổ gồm 26 kíp xuống lỗ, một năm nổ 150 lần
+ Tổng số mét dây điện 1 trong 1 đợt nổ:
Chiều dài dây điện xuống lỗ: 26x 3,3 = 70m.
Chiều dài dây điện trên mặt từ bãi nổ đến vị trí người thợ nổ mìn ẩn lấp
300 m, tận dụng lại được 250m, bị pha hủy 50m, vậy chiều dài dây điện 1 đợt nổ là 70+500m, 1 năm là: 18.000 m
7.4.10 Khối lượng thuốc nổ cho cả bãi nổ, Q:
+ Khối lượng thuốc nổ của 1 lỗ khoan: Q1
+ Tổng khối lượng thuốc nổ tính cho cả bãi nổ là: Qb
Qb = n2 x Q1 = 2,7 x 26 = 70,2 (kg) + Tổng khối lượng thuốc nổ lần 1 sử dụng trong năm là: Qn
Chiều dài cột thuốc: lt1 = Q p 1 = 2,7 1,36 =1,98 (m) (7.10) Trong đó:
+ Q1: Khối lượng thuốc nổ của 1 lỗ khoan
+ p: Lượng thuốc nạp trong một mét lỗ khoan, p = Π 4 d 2 = Π 4 0,042 2
Chiều cao cột bua được xác định theo công thức: lb= kb.dk, m
Trong đó: kb: hệ số phụ thuộc vào loại đất đá(kb ÷ 35), giá trị nhỏ với đất đá dễ nổ, giá trị lớn với đất đá khó nổ; dk: đường kính lỗ khoan, lb= 30×0,042 = 1,3 m.
7.4.13 Khối lượng mét khoan nổ lần 1 trong năm
7.4.15 Tổng thể tích đất đá phá vỡ, V:
TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ NỔ MÌN LẦN 2
Đá sau khi nổ mìn ra ngoài việc đảm bảo kích thước cho thiết bị xúc bốc làm việc còn phải phù hợp với cửa tiếp liệu của máy nghiền Căn cứ vào thiết bị xúc bốc (kích thước gầu xúc: E = 0,4- 0,7m 3 ), kích thước lớn nhất của miệng máy nghiền Roto một giai đoạn (250x400mm) như đã lựa chọn Đá đưa vào máy nghiền phải có kích thước lớn nhất không vượt quá 0,6m chiều rộng của miệng máy nghiền (kích thước lớn nhất cho phép: 210 - 340mm), do vậy lượng đá quá cỡ sau khi nổ mìn lần 1 khá lớn, cần phải tiến hành nổ mìn lần 2 Thực tế cho thấy khi sử dụng hệ thống khai thác trên- với đường kích lỗ khoan áp dụng (36 - 42mm) thì lượng đá quá cỡ lên tới 15 -20% Có nhiều phương pháp nổ mìn phá đá quá cỡ tuy nhiên căn cứ điều kiện đá của mỏ và khả năng đầu tư Đồ án lựa chọn dùng chất nổ để phá đá quá cỡ: Nổ mìn lỗ khoan con và nổ mìn ốp.
- Phương pháp nổ mìn lỗ khoan con: Dựng lỗ khoan đường kích nhỏ f 32mm khoan sâu vào hòn đá (Chiều sâu thường lấy bằng 0,25 - 0,5 chiều dày của cục đá) sau đó tiến hành nạp thuốc và nổ mìn Chỉ tiêu thuốc nổ áp dụng q 0,15kg/m 3
- Phương pháp nổ mìn ốp thường được áp dụng để phá vỡ các cục đá quá cỡ nhỏ (dưới 1m 3 và dạng hơi dẹt) Khi đó trọng lượng lớp thuốc khi nổ mìn đắp tính theo công thức của L I Barôn:
K tn × K đ k , kg (7.13) Trong đó: qn- Tiêu chuẩn thuốc nổ tính toán, kg/m 3 (Khi hệ số độ kiên cố f = 5-8; qn tương ứng là: 2,0kg/m 3 ) b, c- Chiều rộng và chiều dày của cục đá, m
Ktn- Hệ số tính đến chất lượng của thuốc nổ, có thể lấy: Đối với amonit,
Kđk- Hệ số tính đến hình dạng cục đá không quy cách, Kđk= 1,7; Đối với thuốc amonit thì:
Chi phí thuốc nổ để nổ mìn đắp cao nhưng bù lại không mất chi phí khoan và thiết bị ép khí.
Phương pháp nổ mìn đắp thường được áp dụng để phá vỡ các cục đá quá cỡ nhỏ (dưới 1m 3 và dạng hơi dẹt) Cục đá lớn hơn phá vỡ bằng phương pháp này không hợp lý mà có thể dùng phương pháp nổ mìn đắp kiểu đặc biệt hoặc nổ mìn lỗ khoan con
Phương pháp nổ mìn đắp dùng thuốc nổ đóng bánh: Thuốc nổ được gói trong vỏ dạng phẳng hay dạng vòm làm bằng chất dẻo Thuốc được đặt lên mặt hòn đá quá cỡ và nổ bằng kíp nổ hoặc kíp điện Hiệu quả của công tác này tăng lên nếu sử dụng lượng thuốc tập trung đặc biệt
- Lượng thuốc nổ dùng phá đá quá cỡ:
+ Khối lượng đá quá cỡ % khối lượng đá nguyên khai nổ mìn ra 20.100 x 15% =3.015 m 3
+ Chỉ tiêu thuốc nổ dùng để phá đá quá cỡ được tính bằng chỉ tiêu nổ mìn lỗ khoan con = 0,15kg/m 3
+ Tổng lượng thuốc nổ dùng phá đá quá cỡ trong năm: 3.015 m 3 x 0,15 kg/m 3 = 452,25 kg.
+ Kích thước cục đá quá cỡ trung bình là 1 m 3 , nên số cục cần nổ mìn lần
Dự kiến tổng số kíp k8 nổ mìn lần 2 trong một năm: 3.015 kíp.
TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG PHƯƠNG TIỆN NỔ
- Loại thuốc nổ sử dụng: AĐ-1, quy cách thỏi 32300g.
- Tổng khối lượng thuốc nổ lần 1 sử dụng trong năm là: 10.500 kg.
- Tổng khối lượng thuốc nổ lần 2 sử dụng trong năm là: 452,25 kg.
- Tổng khối lượng thuốc sử dụng trong năm: 10.952,25 kg.
- Tổng số lượng kíp nổ lần 1 sử dụng trong năm là: 3.900 kíp.
- Tổng số lượng kíp nổ lần 2 sử dụng trong năm là: 3.015 kíp.
- Tổng số lượng kíp nổ (K8) sử dụng trong năm: 6.915 kíp.
PHƯƠNG PHÁP NẠP MÌN VÀ LẤP BUA
Thi công nạp mìn với các loại thuốc nổ AĐ-1 dùng phương pháp nạp mìn thủ công vì các loại thuốc nổ này hiện nay được cung ứng sẵn với dạng bao gói. Việc đấu ghép mạng nổ tiến hành theo hộ chiếu khoan nổ và các biện pháp an toàn cần thiết.
Thành phần bua gồm cát, sét để công tác lấp bua rẻ, đơn giản người ta thường sử dụng trực tiếp phoi khoan có trộn thêm sét Công tác lấp bua được tiến hành thủ công.
KHOẢNG CÁCH AN TOÀN NỔ MÌN
7.7.1 Xác định khoảng cách an toàn đá bay
Khoảng cách an toàn và vùng nguy hiểm khi nổ mìn được xác định phù hợp với hướng dẫn trong QCVN 01:2019/BCT Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về an toàn trong sản xuất, thử nghiệm, nghiệm thu, bảo quản, vận chuyển, sử dụng, tiêu hủy vật liệu nổ công nghiệp và bảo quản tiền chất thuốc nổ Khi nổ mìn làm tơi đất đá bằng phương pháp nổ mìn, bán kính nguy hiểm cho đá bay được xác định là:
- Đối với thiết bị, công trình: 150 m.
7.8.2 Khoảng cách an toàn về chấn động. Đối với nền công trình, nhà cửa được xác định theo công thức
Kc: Hệ số phụ thuộc vào tính chất nền công trình cần bảo vệ, Kc = 4,0.
: Hệ số phụ thuộc vào chỉ số tác dụng nổ, = 1.
Qd: Khối lượng thuốc nổ của 1 đợt nổ Q1d = 70,0 kg.
7.8.3 Khoảng cách an toàn do tác dụng sóng đập không khí
Rd =3 × K1 × =2 × 10 × √ 70 = 167 m Trong đó: 2 là hệ số an toàn khi nổ mìn trên cao
Tổng hợp các thông số nổ mìn thể hiện bảng sau:
Bảng 7-4 các thông số khoan nổ mìn
STT Các thông số Đơn vị Số lượng
2 Đường kính lỗ khoan mm 42
5 Chỉ tiêu thuốc nổ kg/m 3 0,3
7 Khoảng cách giữa các lỗ khoan trong một hàng m 2
8 Khoảng cách giữa các hàng lỗ khoan m 0
11 Số hàng lỗ khoan,n1 hàng 1
12 Số lỗ khoan trong 1 hàng lỗ 26
13 Chiều dài thực tế của bãi nổ m 58
14 Khối lượng thuốc nổ của cả bãi nổ kg 70
16 Suất phá đá trung bình m 3 /m 2,6
18 - Khoảng cách an toàn về đá bay
- Khoảng cách an toàn về chấn động.
- Khoảng cách an toàn do tác dụng sóng đập không khí m
STT Các thông số Đơn vị Số lượng
CÔNG TÁC XÚC BỐC
LỰA CHỌN THIẾT BỊ XÚC BỐC
Trong chương 5 - hệ thống khai thác và đồng bộ thiết bị mỏ đã chọn được thiết bị xúc bốc là máy xúc dung tích gầu E: 0,5 m 3 Là loại máy xúc mà Doanh nghiệp tư nhân Phúc Hương đã có từ trước.
Nhu cầu xúc bốc của mỏ gồm xúc đá nguyên khai dưới chân tuyến, phục vụ công tác khác của mỏ Tổng công suất hàng năm của mỏ là 20.000 m 3 đá nguyên khối, với hệ số nở rời tính chung cho các sản phẩm là 1,46 thì khối lượng cần xúc bốc trong năm là: 20.000 x 1,46 = 29.200 m 3
+ Công tác xúc bốc đá thành phẩm tại mặt bằng sân công nghiệp:
Khi bán đá thành phẩm, xúc cẩu đá khối, đá ốp lát hay công tác phụ khác tạm tích 50% khối lượng máy xúc thực hiện tại mặt bằng hàng năm là: 29.200 x 0,5= 14.600 m 3 /năm
Tổng khối lượng thực hiện xúc bốc hàng năm: 43.800 m 3 /năm.
TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT VÀ SỐ LƯỢNG MÁY XÚC
- Tính toán năng suất của máy xúc theo công thức sau:
Kxd - hệ số xúc đầy gầu, Kxd = 0,8 kr - hệ số nở rời cuả đất đá trong gầu, kr = 1,35
TC - thời gian chu kỳ xúc, TC = 40 sec.
T - thời gian làm việc trong ca, T = 8 h
N - số ngày làm việc trong năm, N = 300 ngày. n - số ca làm việc trong ngày, n = 1
Thay số vào ta tính được: Qx = 44.800 m 3 /năm (150 m 3 /ca).
Số máy xúc phục vụ cho mỏ:
Nx = 43.800 / Qx = 1 chiếc Vậy chọn 1 chiếc máy xúc dung tích gầu 0,5 m 3 để phục vụ công tác xúc và phụ trợ mỏ.
LẬP HỘ CHIẾU XÚC
Đất đá sau khi nổ mìn sẽ tự văng xuống bãi tiếp nhận đá dưới bãi xúc trung gian nên sơ đồ công nghệ xúc bốc là xúc bên hông, xúc chất tải cho ô tô ở cùng mức máy đứng, ô tô vào nhận tải theo hình thức quay đảo chiều.
Các thông số của gương xúc:
Việc xác định chiều cao gương xúc theo điều kiện tự sụt lở của đất đá:
Hxmax - chiều cao xúc lớn nhất của máy xúc.
Chiều dài của luồng xúc phụ thuộc vào sản lượng mỏ hàng ngày, số ngày xúc hết đống đá và năng xuất của máy xúc được xác định theo điều kiện đảm bảo cho máy xúc, xúc hết khối lượng đã nổ mìn và đạt năng suất lớn nhất của máy xúc Chiều dài luồng xúc được xác định theo công thức:
T - số ngày cần xúc hết đống đá đã nổ mìn, T = 2 ngày;
A- Chiều rộng khoảnh khai thác A = 1,6 m;
TX - số giờ làm việc của máy xúc trong ngày, TX = 8 h;
E - dung tích gầu của máy xúc, E = 0,5 m 3 ; n - số chu kỳ xúc trong 1 phút, (40s) n = 1,5;
KX - Hệ số xúc, KX = 0,85; h0- Hệ số sử dụng thời gian, h0 = 0,8. m số tầng khai thác đồng thời, m = 5 Thay số vào công thức ta được LX = 40 m.
Chiều dài tuyến công tác phụ thuộc vào hình dạng và kích thước khai trường Trong quá trình khai thác tuyến công tác sẽ được dịch chuyển Chiều dài tuyến công tác thường lấy bằng 2-3 lần chiều dài luồng xúc, để bố trí thành các khu vực xúc bốc và nổ mìn, Lct = 80 m Do bãi xúc dưới chân tuyến có chiều dài 100m nên đủ bố trí khoảng cách an toàn giữa tuyến công tác là 20m nên đảm bảo an toàn Đồng thời nghiêm túc thực hiện các nội dung đảm bảo an toàn sau:
Bảng 8.2 Các thông số của gương xúc đá
Thông số h hg Ax Bd Lx Lct
KHÁI NIỆM
Nội dung chủ yếu của công tác vận tải trên mỏ lộ thiên là khoáng sản từ bãi xúc tiếp nhận đá về mặt bằng sân công nghiệp, cung cấp cho trạm đập nghiền hoặc về nhà máy chế biến đá ốp lát
Từ các đặc điểm của công tác vận tải mỏ: Khối lượng công tác vận tải lớn; hàng chủ yếu của mỏ chỉ có một hướng vận tải xuống dốc; khoảng cách vận tải tương đối ngắn; kích thước của các cục đá vận chuyển không đồng đều; có mối liên hệ chặt chẽ giữa các khâu khác với khâu vận tải; có giờ chết cố định lớn Ta có các yêu cầu cơ bản về vận tải mỏ:
- Khoảng cách vận tải nhỏ nhất, cố gắng tạo đường cố định
- Trên mỏ nên sử dụng ít hình thức vận tải.
- Dung tích và độ bền của thiết bị vận tải phù hợp tính chất cơ lí đất đá, thiết bị xúc bốc.
- Hình thức vận tải chắc chắn, ít giờ chết cho thiết bị xúc bốc.
- Hình thức vận tải an toàn, kinh tế và phù hợp với khả năng công nghệ hiện có.
Tổng khối lượng thực hiện vận tải hàng năm
Vận tải đá qua nổ mìn từ mặt bằng tiếp nhận đá dưới chân núi lên trạm đập 29.200 m 3 /năm.
LỰA CHỌN HÌNH THỨC VẬN TẢI CHO MỎ
Việc lựa chọn thiết bị vận tải trong mối quan hệ với đồng bộ thiết bị cần phải dựa trên các yêu cầu như tính chất cơ lý của đất đá, mối quan hệ giữa thiết bị xúc- vận tải, cung độ vận tải.
- Căn cứ vào địa hình mỏ là núi đá vôi, địa hình chênh, cắt phức tạp, cung độ vận chuyển ngắn, loại hàng hóa vận chuyển là đá vôi qua nổ mìn với nhiều kích thước khác nhau nên thiết bị vận tải hợp lý là ô tô.
- Căn cứ vào thiết bị xúc bốc là máy xúc nên thiết bị vận tải hợp lý phối hợp với máy xúc là ô tô.
LỰA CHỌN THIẾT BỊ VẬN TẢI CHO MỎ
Trong chương 5 đồ án đã lựa chọn loại ôtô dùng để vận chuyển là xe ô tô tải trọng 3,5 tấn để vận chuyển đất đá từ mặt bằng dưới chân tuyến lên t trạm đập và ô tô chở sản phẩm bán cho khách hàng, như tính toán nhu cầu vận tải của mỏ là: 43.800 m 3 /năm Đặc tính kĩ thuật của loại xe này trong bảng 9.1 sau.
Bảng 9.1 Đặc tính kĩ thuật của ôtô 3,5 tấn
TT Tên các thông số Đơn vị Giá trị
1 Loại ô tô tải tự đổ Cửu Long -
2 Tải trọng cho phép chở tấn 3,5
3 Trọng lượng toàn bộ tấn 9,3
4 Kích thước bao dài rộng cao mm 5820 x 2280 x 2710
7 Bán kính quay nhỏ nhất m 5,75
8 Tốc độ chuyển động lớn nhất km/h 75
TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT VÀ SỐ LƯỢNG Ô TÔ
* Tính toán số ôtô phục vụ 1 máy xúc:
Thời gian chu kỳ vận chuyển của ô tô (Tck) bao gồm thời gian chạy trên đường kể cả khi có tải, khi không tải và khi dỡ tính theo công thức sau:
Trong đó: tdt- thời gian dỡ tải: 60 sec tct - thời gian chạy có tải: C
L r sec, tkt - Thời gian chạy không tải: k k
- Lc, Lk: Chiều dài quãng đường ô tô chạy có tải và không có tải trung bình là 400 m.
- Vc, Vk: Tốc độ xe chạy có tải và không tải: chọn tốc độ xe: 20km/h, 25 km/h tương ứng 5,56 m/s; 6,94 m/s.
TCK = 72+58 + 60= 190 sec. tx - thời gian xúc đầy xe: tx = d d c r k E t k q
d - Trọng lượng thể tích của đá: 2,71 T/m 3
E - dung tích gầu xúc: 0,5 m 3 kd - hệ số xúc đầy gàu: 0,8 kr - hệ số nở rời của đá trong gàu xúc: 1,35 t’c - thời gian chu kì xúc: 40 s tx 3,5×1,35×40
Số ô tô phục vụ 1 máy xúc: Nô= 190 174 +1=2 chiếc
* Tính toán số ôtô theo công suất mỏ và năng suất vận tải của ô tô
- Năng suất ôtô tính theo công thức sau:
Trong đó: q - tải trọng ô tô: 3,5 tấn.
T - thời gian làm việc trong ca: 8h kt - hệ số sử dụng tải trọng: 0,98 n - số ca làm việc trong ngày: 1 hc - Hệ số sử dụng thời gian trong ngày: 0,8
TC - thời gian chu kì xe chạy:
TC = tx + td + tC + tk + tm tx - thời gian xúc đầy xe: 174 sec td - thời gian dỡ hàng: 60 sec tC - thời gian chạy có tải: 72 sec, tk - Thời gian chạy không tải: 58 sec, tm - thời gian trao đổi ở trạm đập và gương xúc: 100 sec
thời gian chu kì xe chạy: TC = 174 + 60 + 74+ 58 + 100 = 466 sec.
- Số ôtô cần thiết: Nô = Q A v o N x 1,2= 29.200 × 2,71
Như vậy theo 2 cách tính đều tính được số ô tô phục vụ công tác vận tải mỏ là 2 chiếc
Sử dụng lại tuyến đường hiện trạng mỏ.
9.6 NĂNG XUẤT THÔNG QUA CỦA TUYẾN ĐƯỜNG
Khả năng thông qua của tuyến đường vận tải ngoài mỏ xác định theo công thức sau:
V: Vận tốc trung bình của xe trên toàn tuyến đường: 25 km/h n: Số làn xe chạy: 2 k: Hệ số điều hoà: k=0,5 ÷ 0,8
L0: Khoảng cách giữa 2 xe chạy cùng chiều: 40 ÷ 60 m
60 = 416 , (xe/h) Khả năng thông qua của tuyến đường vận tải trong mỏ bằng 416 xe/h Nhu cầu vận tải của mỏ trong một năm được xác định theo công thức như sau:
Am: Khối lượng vận tải của mỏ: Am = 29.200 m3/năm
V0: dung tích thùng xe, đồ án lựa chọn ô tô có tải trọng là 3,5 tấn, có thể tích thùng xe: 5 m 3
Kr: hệ số nở rời của đá trong thùng xe: Kr =1,15
Thay số vào công thức ta được: N =8.551 xe/năm tương ứng 4 xe/giờNhư vậy so sánh Nh < N vậy tuyến đường có khả năng đáp ứng được nhu cầu vận chuyển của mỏ và có khả năng đáp ứng nhu cầu vận chuyển khi nâng cao công suất mỏ trong thời gian tồn tại của mỏ.
SƠ ĐỒ CHẾ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN KHOÁNG SẢN
- Đối với đá VLXD: Ô tô tự đổ vận chuyển đá sau nổ mìn đạt tiêu chuẩn về kích thước đổ vào bunke cấp liệu của trạm đập Đá qua máy nghiền hàm được đưa qua sàng rung, 1 phần sản phẩm đá cỡ 4 x6 được băng tải đưa ra đánh đống, phần còn lại được đưa vào nghiền côn và sàng rung lần 2 để ra các loại đá cỡ hạt nhỏ hơn.
- Đối với đá xẻ: Khai trường Cưa dàn nước Đánh bóng Cắt theo quy cách Đóng thùng Nhập kho, bảo quản, xuất hàng.
- Sản lượng mỏ được xác định là 20.000 m 3 đá/năm Trong đó:
+ Khối lượng đá khối AK là 1.600 m 3 /năm.
+ Khối lượng đá VLXDTT: ATT là 18.400 m 3 /năm
- Với hệ số nở rời tính chung cho các loại sản phẩm: 1,46 thì khối lượng đá đưa vào khâu chế biến là: 29.200 m 3 /năm.
- Chế độ làm việc của trạm nghiền sàng
+ Số giờ làm việc trong ca 7h/ca
+ Số kíp làm việc trong ngày 1 ca/ngày
+ Số ngày làm việc trong năm 264 ngày/năm;
+ Hệ số sử dụng thời gian 0,9
Công suất nghiền sàng cần đáp ứng:
Hình 10.1 Sơ đồ công nghệ chế biến
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ
Để đảm bảo sản xuất đá liên tục, đáp ứng được yêu cầu chọn lọc đối với từng chủng loại đá theo yêu cầu thị trường, cần 01 trạm nghiền sàng với công suất 25 tấn/h
* Chọn máy nghiên hàm giai đoạn 1:
Chọn máy đập hàm FE 500-750, công suất: 50 tấn SP/h, công suất điện:
* Chọn máy nghiền côn giai đoạn 2:
Chọn máy nghiền côn PYZ Φ 600,
Công suất: 25 tấn SP/h, công suất điện: 30 kW
Tổng hợp thiết bị chế biến đá VLXD TT như bảng 10-1
Bảng 10-1 Thiết bị chế biến đá VLXD TT
TT Tên thiết bị Mã hiệu Công suất, kW Số lượng Đơn vị Tổng
6 Chiếu sáng Đèn cao áp 1 4 4
Bảng 10-2 Thiết bị chế biến đá xẻ
TT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Kích thước cơ bản mm 5500x2400x1500
2 Bàn cắt đá 1500mx 2900 mm 1500x 2900
3 Tốc độ cắt có tải s/m 30-40
4 Quy cách đá hiệu quả mm 2500x3000
1 Kích thước bàn làm việc mm 2200×1500
2 Cự ly nâng hạ mm 0-700
4 Công suất máy chủ KW 5,5
5 Động cơ điện nâng hạ KW 0,55
6 Kích thước ngoại hình mm 2500×2200×2400
ĐỊNH BIÊN LAO ĐỘNG PHÂN XƯỞNG CHẾ BIẾN
- Bộ phận chế biến: 5 người
- Bộ phận trực điện, sửa chữa thiết bị:
Tổng cộng lao động trực tiếp: 6 người.
CHỌN VỊ TRÍ BÃI THẢI
Do mỏ có hoặc có rất ít đất phủ, chúng có diện phân bố nhỏ, tồn tại trong các hẻm, mương xói, rãnh xói, hang hốc karst, chiều dày thay đổi từ 0,2 0,4m,không thể thu hồi bóc bỏ nên không phải thiết kế bãi thải.
TÌNH HÌNH CHUNG CÔNG TÁC THOÁT NƯỚC CỦA MỎ
Dịa hình mỏ có hình dạng lòng chảo, phần lớn nước mưa rơi xuống ranh giới mỏ đều cần phải thoát nước, tháo khô đáy mỏ, đòi hỏi phải thực hiện tốt công tác thoát nước mới duy trì được công nghệ khai thác và quá trình tồn tại sản xuất tại mỏ Hệ thống sông suối trong khu khai thác ít phát triển, chỉ có một số khe nhỏ theo các rãnh, mương xói tạo thành dòng nước vào mùa mưa, thường cạn vào mùa khô Toàn bộ diện tích khai thác nằm ở địa hình dương trên mực thoát nước tự chảy, vì vậy không gây lũ lụt và ảnh hưởng đến việc khai thác sau này.
Trên cơ sở các kết quả điều tra địa chất thuỷ văn - địa chất công trình, dựa vào qui mô và chiều sâu khai thác có thể đưa ra những nhận định về điều kiện thoát nước của mỏ như sau:
+ Để tháo khô lượng nước chảy vào mỏ, biện pháp tốt nhất là bố trí hợp lý công trình khai thác mỏ và cần có mương thoát nước nối liền đáy công trình khai thác với dòng chảy trên mặt ở địa hình trũng thấp ra hệ thống hố lắng, tại đây các cặn và vật chất cứng được lắng đọng, sau đó nước được cho thoát ra hệ thống thoát nước chung của vùng.
+ Khu vực khai thác là núi cao, địa hình dốc nước thoát nhanh Đáy mỏ khai thác cao độ +15 m nằm trên mực thoát nước tự chảy do vậy nước ngầm không ảnh hưởng đến quá trình khai thác, cũng như không chịu ảnh hưởng của lũ lụt.
+ Lượng nước chảy vào mỏ khai thác chủ yếu là nước mưa, do vậy để bảo đảm sản xuất liên tục cần phải tháo khô mỏ bằng hệ thống tiêu thoát nước tự chảy vào mùa mưa.
XÁC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC CHẢY VÀO MỎ
12.2.1 Lượng nước mưa (nước mặt) chảy vào mỏ
Lượng nước chảy vào mỏ trên thực tế chỉ có lượng nước mưa rơi trên bề mặt mỏ (Q), có thể tính được theo công thức:
- F: Diện tích mỏ, khai trường và đất thuê thêm là: 20.469,0 m 2
- A: Lượng nước mưa lớn nhất trong năm (m), ngày mưa lớn nhất trong năm đạt lưu lượng 400mm/tháng Thay số liệu vào công thức tính toán ta được:
Lượng nước chảy vào mỏ trong một ngày đêm là: 273 m 3 /ng.đêm
Trong phạm vi khai thác, cốt cao đáy mỏ cao hơn mực nước ngầm và sự ảnh hưởng của nước ngầm không đáng kể Do vậy thiết kế không cần phải tính toán lượng nước ngầm.
PHƯƠNG PHÁP THÁO KHÔ VÀ THOÁT NƯỚC CHO MỎ
Đảm bảo duy trì hệ thống khai thác, dây truyền công nghệ, hoạt động sản xuất an toàn và hiệu quả thì phải thực hiện tháo khô một cách nhanh chóng, an toàn và hiệu quả kinh tế.
Căn cứ vào dặc điểm địa hình, địa chất thuỷ văn của khu mỏ, sự liên hệ các công trình khai thác, hệ thống thoát nước theo phương pháp tự chảy
Phương án thoát nước là tự chảy theo hệ thống mương dẫn vào hố lắng lắng đọng vật chất trước khi được thải ra môi trường bên ngoài Các thông số của rãnh thoát nước mỏ như sau: Dốc dọc rãnh: 2-3%, chiều rộng rãnh 0,5m,sâu rãnh: 0,4m.
AN TOÀN TRONG CÔNG TÁC KHOAN – NỔ MÌN
Cần tính toán, thiết kế hệ thống khoan nổ mìn đảm bảo an toàn.
13.1.1 Góc dốc sườn tầng khai thác và kết thúc
Góc nghiêng sườn tầng được xác định dựa vào các yếu tố tự nhiên (góc dốc hướng cắm của vỉa, điều kiện địa chất, ĐCTV, ĐCCT…) và yếu tố kĩ thuật…
Trong thiết kế, góc nghiêng sườn tầng thường chọn theo tính chất cơ lí của đất đá trong tầng (Bảng 8-16/tr.168- Cơ sở thiết kế mỏ lộ thiên) Đối với đất đá mỏ góc nghiêng sườn tầng có thể lấy giá trị, = 6575, chọn p Trong trường hợp điều kiện địa chất của đất đá của tầng xấu đi giá trị trên có thể điều chỉnh thấp đi để đảm bảo an toàn.
13.1.2 Chiều cao tầng công tác.
Chiều cao tầng là thông số quan trọng trong quả trình thiết kế, chiều cao tầng hợp lí phải đảm bảo cho tổng chi phí khai thác, bóc đất đá và bảo vệ nhỏ nhất đồng thời phải đảm bảo an toàn cho môi trường làm việc.
Theo điều kiện kĩ thuật đã xác định được chiều cao tầng như sau:
Chiều cao tầng bóc đá: H=3 m;
13.1.3 Bảo vệ vật liệu nổ tại nơi công tác:
Theo Tiêu chuẩn kĩ thuật an toàn về vật liệu nổ công nghiệp (TCVN4586-
1997), mục 4.3 Bảo quản vật liệu nổ công nghiệp tại nơi nổ mìn, khi chưa tiến hành nổ mìn như sau:
Từ khi đưa vật liệu nổ (VLNCN) đến nơi sẽ tiến hành nổ, VLNCN phải được bảo quản, canh gác, bảo vệ cho đến lúc nạp Người bảo vệ là thợ mìn hoặc công nhân đã được huấn luyện.
Nếu khối lượng cần bảo quản để sử dụng cho nhu cầu một ngày đêm thì phải để ngoài vùng nguy hiểm Trong trường hợp này cho phép chứa VLNCN trong hầm lộ thiên hoặc nhân tạo, trong thùng tải, trong xe ôtô, xe thô sơ, toa xe hoặc xà lan Nơi chứa cố định hoặc di động cách xa khu dân cư và các công trình công nghiệp một khoảng cách an toàn.
Nếu khối lượng cho một ca làm việc thì cho phép để trong giới hạn vùng nguy hiểm, nhưng phải canh gác bảo vệ và không được để các phương tiện nổ và bao mìn mồi ở đó.
13.1.4 Bán kính vùng nguy hiểm khi tiến hành nổ mìn lỗ khoan lớn.
Mục đích chính của công tác nổ mìn trên mỏ là phá vỡ đất đá thành hạt có kích thước nhất định phù hợp với thiết bị mỏ Bên cạnh đó công tác nổ mìn cũng gây ra các tác dụng không mong muốn:
- Phá vỡ đất dấ đồng thời làm cục đất đá văng xa.
- Gây tác dụng sóng chấn động, sóng đập không khí, đá văng Những tác dụng này có thể gây nguy hại cho người, thiết bị và công trình xung quanh, để đảm bảo và ngăn ngừa những tác hại đó trong công tác nổ mìn phải xác định khoảng cách an toàn.
13.1.5 Khoảng cách an toàn nổ mìn.
Tuyệt đối tuân thủ các quy định về khoảng cách an toàn khi nổ mìn như các khoảng cách an toàn chấn động, sóng đập không khí và đá văng.
- Khi thực hiện việc khoan lỗ mìn, máy khoan và người khoan phải được bố trí ở những nơi bằng phẳng, đảm bảo an toàn trong tính toán kỹ thuật và an trong qui định.
- Khi máy khoan đang làm việc thợ vận hành máy khoan không được phép rời xa máy Phải để ý các hiện tượng khác thường khi thực hiện khoan và các hiện tượng khác thường của máy Hết mỗi ca phải bàn giao máy cho người thực hiện vận hành ca tiếp sau, người nhận máy phải kiểm tra máy trước khi hoạt động.
- Khi đưa máy vào làm việc phải tuân theo đúng những qui định nhằm đảm bảo an toàn cho máy móc thiết bị: Cho máy chạy không tải 2 đến 3 phút, kiểm tra các chức năng của máy, choòng khoan, mũi khoan,…thực hiện khoan đúng với hộ chiếu khoan.
- Khi đưa máy khoan vào làm vị trí làm việc phải đảm bảo khoảng cách an toàn cho máy khoan và người làm việc (cách mép tầng 2 ÷ 3 m).
BIỆN PHÁP CÔNG TÁC XÚC BỐC
Máy xúc làm việc phải tuân thủ theo hộ chiếu xúc, khi máy xúc làm việc những người không phận sự miễn vào khu vực trong bán kính 20 m, lái xe khi vào nhận tải phải tuân theo quy định về khoảng cách mở đáy gàu rỡ tải, tín hiệu của người lái máy xúc.
Cấm máy xúc thực hiện những việc sau: Để lại hàm ếch khi xúc, không đưa gàu qua buồng lái của ô tô Đổ thải từ quá cao (