Pere any Nà v2 v
SIO YHI ROÀNG XẾN
Roe gest aren ac)
i tee he an tents
Pit otitis ante Se Barrer 2 2.2 V2
Trang 2———-¬ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
“TRƯỜNG ĐẠI HỌC MO - DIA CHAT
DAO THI HOANG YEN
NGHIEN COU DAC DIEM, TINH CHAT DICH CHUYEN BIEN DANG BE MAT BAI THAL KHU VUC NGÃ HAI QUANG HANH PHỤC VỤ CÔNG TÁC
QUY HOẠCH HOAN THO BAO VE MOI TRUONG MO
“Chuyên ngành: Kỹ thuật trắc dia
Mã số 60.52.85
Trang 3LOLCAM DOAN
Tôi xin cam đoan luận văn cao học này là công trình nghiên cứu của ring cá nhân tôi Các tài liệu, số liệu được nêu trong luận văn là trung thực |Các luận điểm và các kết quả nghiên cứu chưa từng được ai công bổ trong bit Sứ công trình nào khác,
"Hà nội, ngày 20 tháng 9 năm 2010 “TÁC GIÁ LUẬN VĂN
DAO TH] HOANG YEN
Trang 4MỤC LỤC ‘TRANG PHU BIA, LOICAM DOAN MỤC LỤC DANH MYC BANG BIEU DANH MỤC HÌNH VE MO BAU san 1
HUONG 1 TONG QUAN VỀ NGHIÊN CỬU DICH CCHUYEN DAT DA VÀ BIEN DANG BE MATMO PHỤC VỤ QUY HOẠCH HỒN THƠ Š
1.1 Tác động mơi trường do quá trình khai thác mỗ- sự cần thiết phải quy
"hoạch hoàn thổ, 7 5
1.1.1 Chigm dng va kim ð nhiễm mơi tường đất 5 1.12: Ơ nhiễm môi trường không khí và nguồn nước 7 12 Các phương pháp nghiên cứu sự dịch chuyỂn, biến dạng đắt đá mỏ 3 ° 9
12.1 Nghiên cứu lý thuyết
1:22 Nghiên cứu bằng phương pháp mô hình vật liệu tương đương,
1.23 Nghiên cứu bằng quan rắc thực địa "
1.3 Các yếu tổ ảnh hưởng đến quá trình địch chuyển bign dang bi tha 13 13.1 Các dạng dịch chuyển biến dạng bãi ti “ 1.32 Tác động của các yÊ tổ ngoại sinh đến quá tình địch chuyển đất đá
bãi tải 7
1.3 Tác động của điễu kiện thuỷ văn và địa chất công trình nên bãi thi 9 14 Dự báo độ lún bề mặt bãi thải theo s liệu quan trắc
14.1 Các đại lượng đặc trưng cho quá trình địch chuyển b mặt Bội 1.42 Dự báo lún theo số liệu quan tc
15 Đánh giá độ ôn định mãi dốc,
1.5.1 Phương pháp phân khối Terzanghi 26
1.5.2 Sy biến đổi hệ số ôn định sườn đốc theo thời gin ”
Trang 5
1.53 Méilign hệ giữa hệ số ổn định với các thông số hình học bãi thải 29 -Lố Các biện pháp giảm thiểu quá trình dịch chuyỂn biến dạng đất đá bãi thái 30 1.6.1 Trdg rimg, edi tạo và phục hồi thẩm thực vật 30 1.62 Các giải pháp công nghệ : 32
CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU TÍNH CHAT DICH CHUYEN VA BIEN DANG ĐẮT ĐÁ BÃI THÁI KHU VỰC NGÃ HAI QUANG HANH 35 2.4 Téng quan Khu ve 35 2A, Vit dia one ats 35 3.12 Đặc điềm địa hình ‘ : 38 2.13 Đặc điểm khí hậu : 36 221.4, Đặc điểm địa ch = nt 36 2.15 Đặc điểm thực vật _ SP 139 2.1.6 Die dim din ex —kinh tx Bi ee 40 2.17 Cosi hating 40
2.1 8 Hign trang Khai thác và độ thi = 40 2.1.9, Anh hung cba ba thai đến môi trường khu vực 4 232 Xác định quy luật dịch chuyển biển dạng bề mặt khu vực bãi thải Ngã Hai Quang Hi = 41 232.1 Chọn tuyển, điểm gốc 41 22.2 Quá tình quan tắc _ 2 2:23 Kết quả quan trắc dịch chuyển lún bãi thải khu vục khu vực Ngã Hai (Quang Hanh : en
2.2.4, Đánh giá độ ên định sườn đc bãi thải khu vue Nei Hai Quang Hanh 45 HUONG 3 ỨNG DỰNG CÁC THAM SỐ DỊCH CHUYÊN TRONG CÔNG “TÁC QUY HOẠCH HỒN THƠ BÃI THÁI NGÃ HAI QUANG HANH 7
3.1 Các giải pháp kỹ thuật
32, Tính toán lựa chọn các thông số ải tạ bãi thải
3.2.1 Lựa chọn ác thông số san gạt ải tạo bãi ti 4
Trang 63.22 Lya chon ec hông số xây kỳrọ đá 3.23, Lựa chọn các thông số xây đựng đập 33 Gia php thi cdng
33:1 Giti php thí công đối với công tác san gạt ải ạo bãi thải 3.32 Giải pháp thí công đối với công tác xây dựng kề rọ đã 3.33 Giải pháp th công đối với công tác xây dựng đập 0 đ 3.34 Giải php th công đối với công tác xây dựng kê đá xây
-3⁄ 5 Giải pháp thí công đối với công tác xây đựng dốc nước 3.36 Giải pháp th công đối với công tác trồng cây ph xanh bãi thải 3.3 Giải pháp thí công đối với công tác nạo vết sub
Trang 7DANH MỤC BẰNG BIÊU
Bang 1.l: Một số tính năng kỹ thuật của máy toàn đạc điện tử hãng Leica `
"Bảng L.2: Ảnh hưởng chiều dài luồng gió và khối lượng đất bị xói mòn 16 Bảng l3: Giá tị của hệ số dự trữ ôn định đối với điều kiện khai thác khác
nhau, oe : vn ea
Trang 8DANH MUC HINH VỀ
inh 1.1: Bai thai ehiém dung dt
nh 12 Sa8 dt a hi ha wo Ne Quang Hanh ‘inh 1.3: Suy kiệt nguồn nước,
Tình 1.4: Công ty Mỗi trường đang thực foto tog ti ti "Hình L5- Mô hình vật liệu tương đương trong phòng thí nghiệm
"Hình L6: Sơ đồ chuyển dịch bãi thải ean
inh 1.7: ec dang dich chuyén eta khdi ee ee,
"Hình L8: Quan hệ giữa cường độ mưa và năng lượng _ „ "Hình 19: Nước mưa tạo thành dòng chảy trên sườn dốc bãi thải gây sói môn
sgLlở đắt đã bãi thải khu vục Ngã Hai Quang Hanh Brees 18)
Hình 1.10: Trượt ti chân bãi thải — 2 19
"Hình 1.11: Mat trugt ea ba thi trên bŠ mặt tiếp xúc yêu giữa bãi thải và nền 20 Hình 1.12: Mặt trượt rong khi thả khi nền bãi thả yến „20 Hinh 1.13: Nhà ở của công nhân công ty Mơi ==.¬cc
hồn th bãi thải khu vực Ngã Hai Quang Hanh 23
'Hình 1.14: Sơ đồ phân tích lực tác động lên khối đất thứ ¡ Tem
Hình 1.15: Đường cong phân bổ xác suất hệsố ổn định mái dốc 28 Hình 1.16: Quan hệ giữa góc nghiêng và độ cao sườn đốt 29 "Hình 1.17: Quan hệ hệ số ôn định với góc ng le sườn đốc đồi với mừng hợ30
tại mặt trượt chân dốc _ 30
ln L.18: Val oo ing ng tong vệ chẳng xi môn 31
Hình 1.19: Vườn ươm cổ ventivec 32 "Hình L20 "1" an 3
Trang 9MO DAU 1 Lý do lựa chọn đề tài
“Than à nguồn năng lượng và nguyên liệu có vị trí chiến lược trong nền kinh tế Việt Nam Trong 10 năm trở lại đây, ngành công nghiệp khai thác than đã không ngừng phát triển, đạt mức lãng trưởng cao, quy mô ngày cảng mỡ xông, Song song vớ lợi ích, quá trình khai thác khoáng sản là nguyên nhân sy ra sy biến động mạnh mẽ các thành phần mồi trường, gây phá vỡ th hải "hoà vốn có của cảnh quan thiên nhiên Quá trình đào xới, xúc bốc và chuyển dài đất đá đã tạo ra những moong khai thác, những bãi thải tồn tại vĩnh cửu trên một diện tích lớn gây ra sự biển dạng địa hình, ô nhiễm môi tường, chiếm dụng đắt nông — lâm nghiệp Quy hoạch hoàn thổ bãi thi bảo vệ môi trường mồ trở thành nhiệm vụ cấp thiết
Với quy mô khai thác ngày cảng mở rộng và xuống sâu, tốc độ tôn cao và nhân rộng của các bãi thải ngày cảng tăng Dẫn đến những tai biến tác động đến môi trường và con người ừ nguyên nhân bãi thải ngây cảng phức tạp và sâu rộng hơn Trên các bãi thả thường xuyên xÃy ra các dạng trượt
khối, tích lở xói mòn và rửa trôi Dạng trượt khối trên bãi thải đã gây ra nhiều
tai nạn không khiếp cho các mổ như Hà Tu, Quang Hanh
“Quá tình khai thác đã phá vỡ cấu trúc nguyên khối của đắt đá Dẫn đến bu qu làm thay đối cơ bản các ính chất cơ lý của đt đá như ỷ trọng, t số
kháng cắt, mức độ ngậm nuớc, Sau quá trình đỗ thải, bãi thải sẽ chịu nhiều
ếu tổ ngoại inhtác động, gây mắt ơn định, an tồn Nghiên cứu quy luật ảnh "hưởng của ác yếu ổ này tới sự dịch chuyên biển dạng bề mặt bãi thải nhằm căng cấp các số liệu để đưa ra các quyết định đúng đẫn hi lựa chọn phương án quy hoạch hoàn thổ ãi thải mang ý nghĩa ý nghĩa thực iễn và có tính cấp thiết
Trang 10
thai chua duge san ct ng, thực vật phát tiễn thua thot, chủ yêu là một số loại cây bụi phát tiể tự nhiên, khi mưa luôn xây ra các hiện trợng trượt lở đất đá sờn ng gây bồi lấp hệ thống suỗi, phá vỡ tuyển đường liên lạc tạo "nên nguy cơ ngập ạt nhà xưởng, các công trình, hoa mẫu của các hộ dân sống trong khu vực Trước yêu cầu đó, ngày 18/2/2009 Tép Đồn Than đã có cơng ăn số 66/CV-MT "Về việ lập dự án xử lý môi trường mật bằng bãi thải Ngã Hai Quang Hạnh", Để có ác số liệu khoa học phục vụ tính toán, xử ý 6 diy di các thông số cụ thé vé tinh chit va quy luật địch chuyển, biến dạng của bãi thải khu vực Việc lựa chọn để ti “Nghiên cứu tính chất dịch chuyển, biển dạng bŠ mặt bãi thi khu vực Ngữ Hi, Quang Hanh do ảnh hưởng các qua ảnh ngoại sinh phục vụ công tác quy hoạch hoàn thổ bảo vệ môi trường” lựa “chọn các phương án quy hoạch tối ưu cả về kinh tế và kỹ thuật, cả nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế đó -, Cơ sỡ khoa học và thực tiễn của đề tài
"Dưới đây là những điểm chính, tiêu biểu cho ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đ ti:
‘+ Lä một nghiên ctu diy đủ và tổng hợp về các yếu tố ảnh hưởng đến “quy luật dịch chuyỂn và biến dạng bãi thải ở vùng than Cẩm Phả, Quảng Ninh
‘© Lin đầu tiên đưa ra các tính chất, quỉ luật địch chuyển và biển dạng cho bãi thải Ngã Hai, Quang Hanh làm căn cứ khoa học cho việc quy hoạch tối ưu hoàn thổ bãi thải này,
+ Kết quả nghiên cứu là những đóng góp nội dung mới cho lý thuyết 6n
inh bãi thải, góp phần nâng cao trình độ đào tạo cho sinh viên chuyên ngành
“Trắc địa mỏ- Công trình
Trang 116 Qua đó đã khẳng định vai tò vàý nghĩa của Trắc địa mô trong công tác bảo vệ và cải tạo môi trường tên các vùng mô
+ Khi cải tạo các b nghiên cứu của để
.3, Mục đích nghiên cứu của đề tài
-Xác định các tính chất dịch chuyển, biển dạng bề mặt bãi thấi do ảnh hưởng của ác yếu tổ ngoi sỉnh phục vụ công tác quy hoạch hoàn thổ bãi tá bảo vệ mỗi trường
4, Nội dụng đề tài và các vẫn đề cần giải quyết - Xây đựng tổng quan về bãi thải mô;
~ Xây dựng tổng quan về cơng tác quy hoạch hồn th bãi thi
khác có thể tham khảo, áp dung các kết quả
~ Nghiên cứu các yếu tổ ngoại sinh ảnh hưởng đến độ ôn định bãi thải; ~ Nghiên cứu các biện pháp giảm thiểu tác động của những yếu tổ ngoại sinh gây mắt ôn định bãi thi
- Phân tích, đánh giá độ ôn định bãi thải khu vực Ngã Hai ~ Quang Hanh 5, Bồ cục luận vẫn:
- Mỡ đầu
~ Chương 1 Tổng quan về nghiên cứu dịch chuyển đất đá và biển dạng bể mặt mỏ phục vụ quy hoạch hoàn thé
~ Chương 2 Nghiên cứu tính chất dịch chuyển và biển dạng đất đá bãi thải khu vực Ngã Hai, Quang Hanh
~ Chương 3 Ứng đụng các tham số địch chuyển để lựa chọn phương pháp quy "hoạch hoàn thổ bãi thải khu vực Ngã Hai, Quang Hanh
~ Kết luận và kiển nghị
Luận văn này được hoàn thành tại bộ môn Trắc địa mỏ, khoa Trắc địa,
Trang 12
‘on sâu sắc tới GVC TS Vương Trọng Kha - người đã hướng
7 thm Wing bi
dẫn khoa học tận tình chibi em rong suốt quá tình học tp và nghị Em xi chân hành cản ơn Đan chỗ nhện và các hy cô giáo rong bộ các môn Trắc địa tường đại bạc Mỏ: Địa chất đã giáp đỡ vàto itu kiện thuận lyi cho em hon hành luận văn này
'Tôi xin cảm ơn các đồng nghiệp bạn bè, người thân đã ủng hộ, động viên
tôi ong suốt quá tình học tậpvàlàm luận văn,
Trang 13CHƯƠNG 1
TONG QUAN VE NGHIEN CUU DICH CHUYEN DAT DA VA BIEN
DANG BE MAT MÔ PHỤC VỤ QUY HOẠCH HỒN THƠ
14 Tác động môi trường do quá trình khai thác mỏ- sự cần thiết phải ‘guy hoạch hoàn thổ
Khai thc than nhằm phát tiển kính ~ xãhội ở Việt Nam hiện nay đáng là hụ cu cần tiếc Tuy nhiên, mỗi năm ngành than ải rà khoảng 150 triệu tần đất đá, số ít được dùng sanlấp và xây dụng, còn lại được gom đỗ các bãi, có những bãi thải cao tới 300m (bãi Nam Đào Nai), Những khối ni nhân tạo này có th "di động”, sạtlỡ bắt cứ lúc nào khi có mưa lũ gây ra sự hay đổi địa hình và có ức động xắu đến môi tường
Trang 14"Mỗi tường đất là nơi trú ngụ của con người và hẳu hết các nh vật can, là nên móng cho các công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và văn hóa của ơn người Đt là một nguồn tài nguyên quý giá, ơn người sử dụng tài nguyên đắt vào hoạt động sản xuất nông nghiệp để đâm bảo cung cấp lương
thực thực phẩm cho con người Tuy nhiên với quy mô ngày cảng mở rộng,
Khai thác ngày cảng xuống sâu hộ số óc đất ngày cảng lớn, khối lượng đẫtđổ "hải ngày cảng tăng, điện ích đất canh tc, rừng, thâm thực vậ ở Quảng Ninh ngày cảng giảm Đặc thù của khai thác mô lộ tiên là muốn lẤy được khoáng, sản có ích cẩn phải bóc tách đt đá trên bề mặt tạo nên các công trình mỏ nằm rực tiếp trên mặt đất ễ tiếp cận và iến hành khai thác khoáng sả Do đó quá tình khai thác lộ thiên cảng được mở rộng về mức độ và quy mô tì lượng đất đ thải căng tăng nhanh và diện tích được sử dụng để chứa đất đã thải cũng tăng theo tỷ lệ thuận, đồng nghĩa với đồ là điện tích đất canh tác nông lâm của khu vực ngày cảng bị thụ hẹp Các bãi thi hình thành cũng làm tiến đổi cảnh quan khu vực do tạo nên bề mặt địa hình hoàn toàn mới, được đặc rœng bởi các moong khai thác sâu, cc công tình khác kết hợp với những Đi thải cao,
ĐẤt đá bãi thải trượt lở đi chuyển xuống những vùng thấp, tạo nên những “đồng suối đắt” gây thiệt hại tới nhà cửa, cơn người và hiện tượng sa mạc hoá các vùng đất Tháng 8/2006, bãi thải Nam Đèo Nai vùi lấp một con
mương dải hai km và một số nhà dân, Tập đoàn TKV phải mắt hơn hai năm
khắc phục hậu quả sự cổ, gây thiệt hại trên 7 tỷ đồng Các bãi thải tập trùng khác như như Đèo Nai, Dương Huy, Hà Tu và Coe Sáu cũng trong tỉnh trạng,
Trang 15
"Hình 12 Sạ lở đt đá bãi that Ru vue Nga Hai Quang Hanh 1-12 Ơ nhiễm mơi trường khơng khí và nguồn nước
- Khai thác than là nguyên nhân chủ yêu gây ra ô nhiễm mỗi trường không khí ở Quảng Ninh Quá trình vận chuyển đất đ từ khai trường khai thác than ra bai thải bằng các phương tiện vận chuyển vận tải, các hoạt động
'khoan nỗ mìn, sàng nghiền đã sản sinh ra một lượng nhất định khí thải độc hai
sây ô nhiễm môi tường như: SOạ, NO Lượng đất bụi từ các bãi tải phát án ‘vio méi tường ngày càng tăng cùng ốc độ gia tăng ác ãi tải, bãi than,
Trang 16
Hin 1.3: Suykigt nguén made
"Đứng trước những vấn đề rên, để bảo vệ mỗi trường và phát triển bền vững trong hoạt động khai thác m cần tiền hành hoàn nguyên môi trường, trả lại trạng th cân bằng cho môi trường
Trang 17
3: Các phương pháp nghiên cứu sự dịch chuyển, biến dạng đất đá mỏ `Xác ịnh quy luật dịch chuyên biến dạng là một ưong những nhiện vụ kỹ thuật quan trọng nhất trong công tác quy hoạch hoàn thổ bi thải Có thể chịa "hành 3 phương pháp nghiên cứu dịch chuyển đắt đá mổ:
12.1, Nghiên cứu ý thuyết
Sit dung ác tính chất cơ học của quá tình dịch chuyển đất đá, thông qua tường
rồi để xác định mối quan hệ giải tích giữa các đại lượng dịch chuyển, biển
toán học, vật lý, cơ học, cơ lý đá như thuyết đàn hồi, tính déo, mi
dạng, Nhược điểm của phương pháp là do tại mỗi điễn trên bề mặt ít, tong những thời điểm khác nhau, điều kiện địa chất, khai thác khác nhau tì quá tình địch chuyên biển dạng bị chỉ phối theo các qu luật dịch chuyển vàbiến dạng không giống nhau, khả năng xác định chính xác các thông số đt đá mỏ đại diện cho cả một vũng ai thác lớn là rất khó khân
1.323 Nghiên cứu bằng phương pháp mô bình vậtliệu trưng đương “Theo phương pháp này, cần xây dựng các mô hình bằng vật iệu tương đương, đảm bảo tính đồng dạng giữa thực địa và mô hình về mặt hình học và sơ bọc Tính đồng dạng được đặc trưng bằng các hằng số đồng dạng hạ hằng số lệiễu tị mối quan hệ giữa mô hình và thực địa
Điều kiện cơ bản để xây dựng mô hình vật liệu tương đương cho việc dự báo độ ân định bờ bãi thi là ~_ Đồng dạng về cơ học: toh ml 3 Trong đó
gục là góc ma sắt trong mô hình và tong thực tế (ĐV: độ)
Trang 1810 1, là kích thước của mô hình và thực tế ĐV: m) ~ ˆ Đồng dạng về hình học: ca Tự
“Trong đó: Hụ,HỊ,là chiều cao bờ dốc trên mô hình và thực tế, m;
~_ Các gốc mãi đốc của mô hình và thực ế bờ mô phải bằng nhau trong,
thời điểm cân bằng tới hạn và đảm bảo các tỷ
Trong đó: ơụ =œ, là góc của mái đốc mô hình và thực tế, độ;
Ísw; 'Íe là chiều cao tích đt của mô hình và thực tẾ mị
ac ke (aster: Hy =Ceats(45°-2), ms pee)
Sau khi xây đựng mô hình tương đương thoả mãn các yêu cầu, ẽ tiến ảnh các công tác khai thc trên mô hình và quan ắc quả tình dịch chuyển bằng cích đo đạc với độ chính xác cao các
qua một hệ thống theo dõi sự dịch chuyển ác vé
Ưu điểm của phương pháp này là cho kết quả nghiên cứu nhanh chồng, giảm nhẹ được nhiều khối lượng công tác đo thực địa và có khả năng điều chỉnh, thay đối các hông số địa chất- khai thác trong một phạm vi rộng để
lượng địch chuyển biển dạng
phù hợp với đối tượng nghiên cứu Qua đó cho phép khảo sát, nghiên cứu đến chỉ tiết các yếu tổ gây ảnh hưởng đến đại lượng dịch chuyển biển dang bề mặt
Trang 19
“Hình 1.5- Mé hình vật liệu tương đương trong phòng thí nghiệm
12.3 Nghiên cứu bằng quan trắc thực địa
Quan tắc là việc đo đạc trực tiếp sự dịch chuyển của bờ đốc mỏ thông “qua các điểm mắc bằng máy ắc địa có độ
Các trạm quan rắc được thành lập rên khu vực cần nghiên cứu Trạm “quan tắc được xây dụng theo nguyên tắc: ngoài các mốc cỗ định và mắc khống chế cần có thêm các móc trung gian đặt tại các vị tí đặc biệt Mắc cổ định phải đặt ngoài vùng dịch chuyển, được đặt cách mép mái đốc bãi thải bing chiều cao mái dBc, mốc ở chân bãi thải cách chân khoảng 30m, khoảng cách giữa các mốc lẤy bằng một nửa chiều rộng luỗng thải Cu tạo “mốc cần đạt được các yêu cầu: mắc phải lên kết chặt với khối đá để thể hiện được sự dịch chuyển của bờ bãi thải nối chung, đảm bảo sử dụng thuận lợi tong thời gian quan trắc, tâm mốc rõ rang, không bị biển dang do thời úết Tiến hành xá định vị tí của các mốc trung gian qua từng thời kỳ bing mấy móc, dụng cụ và các phương pháp trắc địa để xác định các đi lượng dịch chuyển biển dang
Kết cầu ưrạm quan trắc có thể là một số điểm, một tuyển, đa tuyển hoặc cưới dạng lưới ð vuông, Những tuyển quan tắc được bổ tí vuông góc với
Trang 202
ỳ đường phương của bờ bãi thải (heo hướng dịch chuyển của khối đt đá là thuận tiện, cho nhiều thông tin và được sử dụng nhiều nhất Tuyển được bổ trí ở những khu vực kém ổn định như góc đc, chiều cao lớn, bờ đổ thải có hiề thiết bị làm việc Độ chính xác và chủ kỳ đo phải đảm bảo để xác định được các đại lượng, dịch chuyển, đánh giá được biến dạng Sai số xác định độ địch chuyển
không quá + 10-15mm Sai số xắc định vị trí điểm tong một lần đo không, quá + 10m Sai số xác định dịch chuyển mốc các đoạn 20m không vượt quá 57mm
XXử lý số liệu bao gồm việxử lý số đo, tinh ác thông số ịch chuyển biển dạng, phân ích kết quả đo, đánh giá ôn định và dự bảo dịch chuyển biển dạng Xử lý số liệu đo còn bao gồm việc kiểm tra số đo, kết quả đo, bình si, | hig chink ínhđộ chênh ao độ cao và diều dị hằng giữa các mốc
Phương pháp quan trắc này cho kết quả nghiên cứu rất đáng ún cậy, những đội hỏi có thời gian thực hiện âu dài, chỉ ph ập trạm và quan trắc lớn
"Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm, iễu kiện nghiên cứu và ứng dụng khác nhau Kết quả của phương pháp này sẽ bổ sung cho các phương pháp kia và ngược hại
CQuan trắc dịch chuyên đẳ:đá mổ bằng máy toàn đạc điện tử:
Ngày nay, cùng với sự phát viễn của khoa học kỹ thuật, các phương, pháp nghiên cứu dịch chuyển truyền thống với các Hiếtbị quang cơ dần được thay thể bằng công nghệ hiện đại như máy toàn đạc điện tử, tư liệu viễn thắm, TRadar, thiết bị quế Lazer định vị toàn cầu rong đồ phương pháp quan trắc dịch chuyên bằng máy toàn đạc điện tử là phương pháp được sử dụng rộng rãi
Trang 213
ƒ quan ắc dịch chuyên đất đá mỏ và biển dạng địa hinh(13) Tinh ming kỳ
thuật của một số loại máy toàn đạc điện t sử dụng ph biến ở mô được thé hiện rong bing 1116]
Bảng 1.1: Một sổ tính năng kỹ that cia may toan dae din thing Leica aL, Độchnhxác | Dgchinbxde TO đo góc đo cạnh C1700 Ts 2mm + 2ppm FE (TCR) 703 Bộ 2mm+2ppm | Coo Lazer TC (TCR) 705 SP 2mm+2ppm | CôđoLeer | TC (TCR) 405 = 2mm+2ppm | CôdoLser |
"Độ chính xác xác định dịch chuyển đất đá mỏ bằng máy toàn đạc điện tử (Luận án trang 63)
Ứng dụng máy toàn đạc điện tử trong quan trc dịch chuyển biển dạng bãi thải thể hiện một số ưa điểm sau
~ Nẵng cao độ chính xác; ~ Tăng năng uất lo động;
Thao tác dễ dịng, giảm thời gian tao tác ngoại nghiệp, tránh được ảnh hướng của các yế tổ thiên nhiên:
~ Phù hợp với tang tiết bị hiện cổ trên thực tế các mỏ
`Với các lý do rên, ác giả đã sử dụng may TCR 405 ~ hiện đang có trong cơ quan ni tắc giả công tác để đo dịch chuyển và biển dạng bãi thải Khu vục Ngã Hai Quang Hanh,
Trang 224
đầu, cùng với thời gian tốc độ dịch chuyên chậm dần và tiến tới ôn định Quá trình địch chuyển bãi thải diễn ra phúc tạp, phụ thuộc nh vào các yếu tổ,
~- Tắc động của các yế tổ ngoại sinh;
~_ Điều kiện thuỷ văn và địa chất công trình nên bãi thấ; = Tinh chit co ý đất đá tả
= Công nghệ, chiều cao, thời gian đổ thi; = Hinh dang va kh thước bãi thi
Hình Ló- Sơ đỗ chuyên dịch bãi thải
1211: Các dạng dịch chuyển biển dạng bãi thất
Khi hiện tượng dịch chuyển biến dạng bãi tải xây m, mái đc bãi ải bị phá uỷ Tấtcả các mi đố đều có xu hướng giảm độ dốc đến trạng thái ôn inh tựnhin Các hình thức ịch chuyển đất đásuờn đốc bãi thải có thể được hân loi như sau định L7)
Trợ là hiện tượng phổ biển và nguy hiểm nhấc C6 thé tro tinh iếm di chuyỄn tuyến tính theo mặt phân lớp và song song với mặt đấ hoặc
Trang 231s
, “Sđp lở: là hiện tượng phổ biến ở bờ bãi thi, thể hiện ở hiện tượng tách, lần các khối đất đá xuống chân dốc bãi thải Quá trình sập lở làm thoải góc dốc sườn bãi thi
rán: nguyên nhân gây ra lún là đất đá bãi thải là đất đá
lớn Nước thẩm thấu vào trong đất làm tăng sự nén chặt giữa các lớp đất Hiện
số độ rỗng
tượng lún xảy ra nhiễu nhất rong giải đoạn đầu hình thành bãi thi
“Hình L7: các dạng dịch chuyển của khối đất đá trên sưởn đốc 1.32 Tae dng của các yếu tổ ngoại sinh đến quá trình dịch chuyển đất (46 bãi thải
Trang 24
16
dây chuyền các hạt chuyển động này va vào các hạt khác và buộc chúng phải chuyển động theo vib phn in theo các hướng khác nhau Mức độ phí huỷ dắt phy tude vio dia inh khu vực Bi thải ó độ đc cảng cao thì tốc độ gió cảng mạnh và đất đá cảng bị phá huỷ mạnh mẽ, cường độ ắc bụi cảng lớn hơn Bên cạnh đồ đn hì
vật che phủ nên giócótc độngrt lớn, sự xói môn đất cảng ting
trống tải, bŠ mặt bãi thải gần như không có thâm thực 'Những số liệu thu thập trong nhiều năm của 44 trạm khí tượng thuỷ văn miễn bắc Capcazơ cho thấy:
-X6i man đất có thể xuất hiện khi gió đạtới tốc độ từ 8-]2m/s; ~ Xói mon dit xy ra dng kể khi tốc độ gió đạt tới 12-15m/5; ~ Xi môn đất xây ra mạnh mẽ khi tốc dộ gió đạt tới 16:25m/5 “Theo A.G.Galei công bổ, đối với các hạt có kích thước Imm bit du
chuyển động được khi tốc độ gió là 9.6mm/s Các hạt đất có kích thước
1.5mm bắt đầu chuyển động khi tốc độ gió là 11.09mm/s X6i mn do gi tuy không gây ảnh hưởng tới kết cầu các công trình xây dụng cũng như các hệ
thống cơ sé he ting, nhưng lại ảnh hưởng rất lớn tới môi trường sống của con người cũng như môi trường sống của động thực vật [31]
“Theo A.G.Galei và L.E.Xmianova đưa ra bing 1
ảnh hưởng chiều đầi nơi phát sinh gió đến độ xói mòn đất do tác động của đông không khí:
"Bảng 1.2: Ảnh hưởng củ
liệu tương quan
cài luằng gió và khỔi lượng đất bị xói mòn
'Chiễu đãi nơi phát sinh gió (m), lim [550m ]1700m Tượng đắt bị sối môn (kg) chuyển qua băng 100m [1750 [3842 | 6490
sau 1h khi tốc độ gió là 8.5m/s
Trang 25
~ Lún bề mặt
- Trượtlỡ sườn dốc (hiện tượng trượt khối);
~ Bảo mòn bể mặt
'Khi các hạt mưa lớn đập xuống đất, 10% năng lượng của chúng dùng, tách và làm tung các hạt đt lên khoảng không Theo Nguyễn Quang
Mỹ [27], khi đường kính hạt mưa rơi là Imm thi te 46 cuối cùng chạm đắt đạt 3 /8nưs, khi đường kính hạt mưa là šmm tốc độ hạt mưa cuối cùng khi chạm đất đạt 9m/s, động năng của hạt mưa khí đó tăng lên hàng trăm lần Hơn "nữa địa hình bãi thải là địa hình trồng trọ, không có thảm thực vật che phủ, nên động năng của mưa đập hoàn toàn xuống đất
"năng của lượng mưa 1 mm Yin? os 20 as theo Kelkar theo Wishmeier “Cường độ mua mm/h so 100 50 200
Hình 18: Quan hệ giữa cường độ mưa và năng lượng
Trang 261 2
‘Mua va lige x6i của dòng chảy tỷ lệ với khối lượng nước (M) và bình phương vận tốc của dòng chảy (V)
‘Van tốc đồng chảy = /3g5 ; tong đó g là gia tốc trọng lực, h là chiều cao đốc Khi d6 I= mgh
Vi g li hing sé nên năng lượng của dòng chảy phụ thuộc vào độ cao bãi thải, góc dốc sườn bãi thải và khối lượng nước Vì vậy có thể khẳng định lượng mưa, độ cao bãi thải, góc dốc sườn bãi thải là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xói mòn và trôi lắp hàng ngàn mét khối đắt đá bãi thải Hơn nữa trong quá tỉnh đi chuyển trên bãi thải, một phần nước thẩm thấu xuống đất gây hiện tượng sụt lún bŠ mặt và rượt sườn dốc bãi thải
Trang 2719
chất công trình nền bãi thải
1.3.3 Tác động của điều kiện thuỷ văn và
'Nguyên nhân chủ yếu của hiện tượng trượt là do sự không phù hợp giữa các thông số của bãi thải và khả năng chịu tải của đất đã thải (vùng đắt đđã mềm yếu đông nhất) cũng như đất đá nền bãi thải Tuỷ thuộc vào vị tí của “mặt trượt mà người ta chia thành 3 kiểu: trượt tại chân bãi thải, trượt tiếp xúc và trượt ngoài chân bãi thi [20]
~ Trượt tại chân bãi thải được đặc trưng bằng mặt trượt cong tạo trong khối đá hải và đã ra ở mép dưới của mái đốc bị E
Hình L10: Tư ti chân bãi ải
~ Trượt tiếp xúc (trượt dưới chân) được đặc trưng bởi mặt trượt gẫy khúc
Trang 28
“Hình 1.11: Mặt trượt khối đất đá thải tên bề mặt tiếp xúc yếu với nền - Trượt ngoài chân bãi thải xuất hiện khí đổ thải trên nền đất đá có khả năng chịu tải kém hoặc trong đất đá duy trì một ứng lực lớn Mặt trượt có
dạng cong đều đạn bao trùm cả đắt đã nÊn và đira ngoài sườn dốc bãi thải
Trang 29ỳ
a
'Việc tính tốn các thơng số giới hạn của bãi thải ngoài và trong được
tiến hành theo hệ số dự trữ ôn định Giá tị của hệ số dự trữ ôn định phụ thuộc
vào nhiều yếu tổ,
“Bảng L3: Giá ịcủahệs dư nữ bn định đi với điều ện kia thúc khóc như Đẩãthải | Loạibithải | Nữnbãhả j Wp dyer Cling vi cing |Ngmi Bến T05 vừa Trong Phin lp T8§=T1 Bin 11 An Phan 16} T 11+12 Dit eit—sét toi 3 Bến pa T1=Iễ ad "Phân lớp 12 Bến T2 ma _Yếu, phân l‹ 1.2413 it sétyéu i Bến AE 12 eee Phan lop 12+13'
1.4 Dự báo độ lần bỀ mặt bãi thải tho sổ liệu quan trắc 1-41 Các đại lượng đặc trưng cho quá trình dịch shuyễn bề mặt
Trang 30n
dịch chuyển, biến dạng bề mặt bãi hi sẽ giáp lựa chọn các phương phíp quy hoạch hợp lý
CQuá tình dịch chuyển và biến dạng đắt đã được đặc trưng bằng các đại lượng: dịch chuyển lớn dịch chuyển ngang; độ nghiêng; K- độ cong; biến dạng ngang; R bn kính cong Giá tr của chúng được xác định như sau:
Ha - Hy
‘Trong 4 H.1, H; độ cao mốc quan tric theo chu
‘nis nis các đại lượng địch chuyển lún trước và sau của hai mốc quan trắc gần nhau;
Ì hiền d giữa hai mốc quan tắc;
y lui Bá độ nghiêng đoạn sau và đoạn trước; Dj, Ds: Khoảng cách từ mắc cổ định đến mổ qua trắc
Đội với mỗi loại ông tình, các đi lượng dịch chuyển có những tác động iêng ảnh hưởng đến sự bằn vũng cổng tỉnh Trên bề mặt bãi thi khu vực Ngã Hai Quang Hành đang tên một số công tình dân sinh và công nghiệp, một số cổ dạng kéo di, dự báo quá tình dịch chuyển lần là vẫn đề quan rọng và cấp tiết để bảo đâm an ton cho các công tính trên,
quan tắc của hai lần
Trang 312
A TOÁN -TIẾN BỘ - CHẤT LƯỢNG - HIỆU QUẢ 1Ì
“Hình 1.13: Nhà ở công nhân công ty Môi trường đang thực thì cơng tác hồn thổ bãi thải khu vực Ngã Hai Quang Hanh
1.42 Dựy báo lún theo số liệu quan trắc
“Quá trình sụt lún bãi thải diễn ra và có kết thúc, người ta đã đưa ra dạng hàm gần với quy luật dịch chuyển bãi thải dưới dạng hàm số mũ d-e*9) Gan ae “Trong đó:
Tì,— Giá trị địch chuyển lún sau thời gian ‘a Gis tr dịch chuyển toàn phần;
Trang 32
4
dự báo gi ị dịch chuyển lún toàn phần thing qua kết quả đo đạc một số chủ kỷ thông qua hàm dự báo địch chuyển bãi tải nồi trên
`Với chụ kỷ quan trắc n> 3, các giá tị quan tắc cùng độ chính sác, áp dụng phương pháp số ình phương nhỏ nhất [VV] = min ta tính được ác giá tr gn ng cia a,b ia, by vi cic thông số a, b
"hương trình sả số của tị quan tắc cổ dạng:
Vi=a(l-e™)-ny
Phuong tinh sai sé sau khi khai tiễn uyễn tinh 6 dang Vi= Ard + Byda Ly “Trong đó: Bị= ae ti(- €9”) Aa Lett Li=ny ae (I-e*) `Ma trận hệ phương trình số hiệu chỉnh có dạng, V=AX+L 3.12 Hệ phương tình chuẫn dang ma trận A.AX “Giải hệ phương ìnhchuẳn ta có ers " `" a 4
Trang 33+
ằ 'Hệ số phương trình 3.12 sẽ được xác định và sai số trung phương trọng
số đơn vị được tính theo công thức Sai số trung phương của các ấn số cho ta độ chính xác của các tham số a, bia Or Wn “rong đó Quis Qu la phi tử đường chéo của ma trận nghịch đảo của phương trình chu
Sau khi xác định các tham số a, b đại lượng dịch chuyển lún tại thời
điểm nhất định trong tương lai (tô
sa
ơ A0) c dự báo như sau xe =a(-e
Để đính giáđộ chính xác của dự báo dịch chuyên biển dạng tatiến hành lập hàn trọng số và xá định veet bệ số him trong “fl Le la sạ tạ c0 Sai số trung phương dự bảo sẽ được tính theo công thức; Mi) =ụ ÝF 9P
'Ngoài việc dự báo lún như ở rên, ta còn có thể dự báo thời gian tắt lún
XXết về mặt lý thuyết, theo công thức 3.11 thì giá tị nụ đạt tới giá trị lún cực
Trang 34
26
y = 1.095= 005, "Từ đó xác định được = In(0.05/(c) = 2.996/5 1.5 Đánh giá độ ôn định mái đốc
"Đánh giáđộ ổn định mái đốc là vẫn đ cơ bản trong nghiên cứ địch chuyên biển dạng bãi thải vì các trường hợp ầm thay đổi hộsố ôn din mi
dốc có thểcoilà nguyên nhân cơ bản mây ra sự dịch chuyển đất đã trên sườn dốc Để đánh giá độ bn định mái đốc có thễ áp dụng nhiễu phương pháp
Trang 35ÿ —_ P,Pa lueđlyởhaimặtbênkhôihới Hi, Hua —lụe ma sắt tiên ai mặt bên khối th ï `Ni— phản lực pháp tuyển lên dy efcủa khối thứ
T— phân lực tế tuyển ở đầy efkhôi thir Hệ số ôn định F được tính theo công thức: M, tlk, My Trong dé 1» cudng 49 chéng eft cia dit tai mst truot L-độ 'R— bán kính gây trượt, Coi hợp lực P„ H, P„; và His có giá tị bằng nhau, tác dụng cùng ng trượt
phương và ngược chiều Khi đó: _N,=n.eosơu; Tí“ ụsind, “Tổng mômel gây trượt đổi trượt Ô:
XTR=E(Wieosa)R “Tổng mômel chống trượt,
XI =E (Nteo, + oldR
“Trong đó tụ ~ cường độ chống cất của đắt đá tại đáy ef của khối đá thứ ¡ C¡— lực dính kết đơn vị tại đấy ef của khối đất đã thứ ¡ (gi B6e ma sit trong đất đ tại đây ef của khối đất đá thứ ï "Hệ số ổn định của khối trượt được xác định theo công thức
đới âm cụng k
ới tâm cung khối trượt O:
_ Mu, _ X QMUgg teJ) OMe Lance yk
1.52 Sự biến đổi hệ số ôn định sườn đốc theo thời gian
Trang 36Khôn: Tí, ist hn HÐ 715238215210 Hadđnem én! 6 + G6 học HỘ d6 20 35 38 Hgớớm Kg 6 in én ih Tena itu học Không Lay xì SP ấn Em “Hình 1.15: Đường cong phân bồ xác suất hệ số ẫn định mái đắc ‘A ~ Trường hợp mái dốc trong trạng thi tự nhiên
Trang 37»
71.5.3 Mối liên hệ giữa hệ số ồn định với các thông số hình học bãi
Một vấn đề quan trọng trong việc hoàn thổ bãi thải là xác định kích thước tối vu cho bãi thải thoả mãn các điều kiện sau:
~ Chiếm dụng điện tích đất đai ít nhất (điện tích đấy nhỏ nhất) ~ Độ cao bãi thải hợp lý nhất theo hướng quy hoạch hoàn thổ
~ Gic dốc sườn bãi thải hợp lý nhất, bảo đảm độ ổn định, tránh các tai trường do nguyên nhân địch chuyển đất đá
biến
"Độ cao H và gốc nghiêng suờn dốc mỏ là ha đại lượng có quan hệ chặt chẽ với nhau Độ ổn định của sườn đốc phụ thuộc vào bai yếu tổ này, Dựa trên mỗi quan hệ giữa hệ số Gn din (N) và góc nghiêng sườn đốc mỏ, Taylor đã ập quan hệ giữa 3 thông số , ÿ, H với hệ số ên định N à lập thành biễu
Trang 3830 a do od “Hình 1.17: Quan hệ hệ số ổn định với góc nghiêng sườn đóc khi mặt trượt ở vị trí chân dốc 1.6 Các biện pháp giảm thiểu quá trình địch chuyển biến dạng đất đá bãi thai
1.6.1 Tring rừng, cải tạo và phục hồi thảm thực vật
“Tắt cả các loại thảm thực vật đều là những yếu tổ chóng xối mòn hiệu
“quả Mức độ tác dụng của thảm thực vật phụ thuộc loại và trạng thầi của thực cvật Thực vật cảng tốt,
tốt Các loại rừng thiên nhiên cũng như rừng trồng đều đóng vai trở quan trọng, dày cảng cao tì vai rò bảo vệ đt và giữ nước cảng
Trang 3931 he
fcionsemss| | sven | | crams tảitipMtl| | aoe aman
sinter | | Gitte) | aioveaa
3 me, [nam
th pH hyn “Tang cá tượng củ ðf và tính cô vi han : ty aby 7
‘idm eg ey ‘nt viele ba uta
“Hình 1.18: Vai tr eta ring tring rong việc chẳng sối môn Trồng cỏ veiver cải tạo bãi ải đất đã là ứng dụng mới nhất của “TRY Ý tưởng rồng cổ v<iver ải tạo bãi thải m6 xuất phát từ những nghi cu và kinh nghiệm của một số nước đã áp dụng như Austii, Mỹ, Nam ph “Tây bạn nha Những nước này trồng cô veriver cho việc ải tạo những bãi thai Khai thác than, vàng, bauxite va dem Ii higu qui cao Trude 46, Vigt nam trồng cổ veiver ở khu vực đồng bằng sông Cửa long để bảo vệ các tuyển để
kè vượt lũ, chống xâm thực mặn Với bộ rễ đài tới ba đến bốn mứt, vào lòng đấ, hiển đắt đá không bị xôi môn, rửa tồi, giúp chống sạ lờ bờ
Trang 40
2
Fal te ng th tre be ait, hing 1 in
sạch đắt và cải tạo môi trường các bãi thải
“Hình 1.19: Viedn wom c6 ventiver
"Một điểm nỗi trội là cỏ vetiver có khả năng sống và sinh trưởng tốt trên "bãi thải than, điều mà các cây cỏ khác khó trụ được Phương pháp trồng cỏ
'vertiver cũng đơn giản, khả năng sống đạt 98% và khá phù hợp với điều kiện
"Việt nam TIKV bắt đầu trồng cổ vetver từ tháng 10/2007 tại các bãi thải có "nguy cơ sạt lở cao như Cọc sáu, Hồng thái, Nam Đèo nai, Hà tu và Núi béo Nam 2009, TKV đấy nhanh trồng mới 50ha, tại các bãi thải mới như Đông tụ bắc, Đông Cao sơn, Đông- Bắc khe Rè, bãi thải Bắc, Nam Cao sơn và Khe chim IIL Do đất bã thải nghèo chất dinh dưỡng, chỉ cằn bộ rễ cỏ vetiver đạt
.độ đài hai đến bốn mét như hiện nay thì việc sạt lỡ bãi thải sẽ cơ bản được "khống chế Trong thời gian ngắn, mẫu xanh sẽ lại về trên các bãi thải, vốn là
những khu *đất chết” của vùng mô trước đây
1.62 Các giải pháp công nghệ