Bài giảng khai thác mỏ lộ thiên

Khai thác khoáng sản có ích từ trong lòng đất được tiến hành bằng 2 phương pháp chủ yếu sau:Đối tượng môn học “Các quy trình sản xuất trên mỏ lộ thiên” là nghiên cứu các phương tiện cơ giới, phương pháp và tổ chức công tác để hoàn thành các công đoạn sản xuất khác nhau trên mỏ lộ thiên như chuẩn bị khối lượng mỏ để xúc bốc, công tác xúc bốc, công tác vận tải và thải đá. Đối tượng của các quá trình đó là đất đá bóc và các loại khoáng sản khác nhau.Công tác trên mỏ lộ thiên gồm hai dạng chính: bóc đá (bóc, vận chuyển và thải đá trên bãi thải) và khai thác (bóc, vận chuyển và công tác trên kho chứa). Khai thác lộ thiên còn bao gồm cả công tác chuẩn bị mặt đất, các biện pháp nhằm ổn định bờ mỏ, tầng và bãi thải, bảo vệ lòng đất và môi trường như đảm bảo chế độ nước, ngăn ngừa tính tự bốc cháy của đất đá và khoáng sản, sự biến dạng mặt đất và sự khôi phục đất trồng

CHƯƠNG I ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐIỀU KIỆN KHAI THÁC MỎ LỘ THIÊN

1.1 Khái niệm và ý nghĩa của phương pháp khai thác lộ thiên

Khai thác khoáng sản có ích từ trong lòng đất được tiến hành bằng 2 phươngpháp chủ yếu sau:

Đối tượng môn học “Các quy trình sản xuất trên mỏ lộ thiên” là nghiên cứu

các phương tiện cơ giới, phương pháp và tổ chức công tác để hoàn thành các côngđoạn sản xuất khác nhau trên mỏ lộ thiên như chuẩn bị khối lượng mỏ để xúc bốc,công tác xúc bốc, công tác vận tải và thải đá Đối tượng của các quá trình đó là đất đábóc và các loại khoáng sản khác nhau

Công tác trên mỏ lộ thiên gồm hai dạng chính: bóc đá (bóc, vận chuyển và thải

đá trên bãi thải) và khai thác (bóc, vận chuyển và công tác trên kho chứa)

Khai thác lộ thiên còn bao gồm cả công tác chuẩn bị mặt đất, các biện phápnhằm ổn định bờ mỏ, tầng và bãi thải, bảo vệ lòng đất và môi trường như đảm bảo chế

độ nước, ngăn ngừa tính tự bốc cháy của đất đá và khoáng sản, sự biến dạng mặt đất

và sự khôi phục đất trồng

Đặc điểm nổi bật của phương pháp khai thác lộ thiên là muốn lấy khoáng sảnphải bóc đi một lượng lớn đất phủ trên vỉa và đá bao quanh thân vỉa Khối lượng đáphải bóc và vận chuyển vào bãi thải phụ thuộc vào khối lượng khoáng sản khai thác và

hệ số bóc đất giới hạn Hệ số này thay đổi trong một phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào cácđiều kiện địa chất mỏ, kinh tế kỹ thuật mỏ của từng vùng và theo thời gian

1.2 Ưu nhược điểm và điều kiện áp dụng của phương pháp lộ thiên:

1.2.1 Ưu điểm của phương pháp khai thác lộ thiên so với khai thác hầm lò:

- An toàn lao động cao và điều kiện sản xuất tốt do không gian khai thác rộng

- Năng suất lao động trong các mỏ lộ thiên cao hơn, còn giá thành 1 tấn thankhai thác thấp hơn so với các mỏ hầm lò, do các mỏ lộ thiên có khả năng cơ giới hóacao, sử dụng các thiết bị khai thác có khả năng cao …

- Thời gian xây dựng mỏ lộ thiên nhỏ hơn thời gian xây dựng mỏ hầm lò cócùng công suất, chi phí cho xây dựng cơ bản nhỏ hơn so với xây dựng mỏ hầm lò

- Tiến hành khai thác chọn lọc tách riêng các loại quặng khác nhau trong quátrình khai thác vì vậy giảm tổn thất và làm nghèo khoáng sản

- Khai thác được những khoáng sản mà phương pháp khai thác hầm lò khôngkhai thác được đó là những khoáng sản có khí và bụi nổ, khí độc …

1.2.2 Nhược điểm của phương pháp khai thác lộ thiên:

- Phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, các mỏ khai thác lộ thiên chịu ảnh hưởngtrực tiếp vào điều kiện khí hậu vùng miền như: mưa, nắng, gió, bão …

- Khó khăn khi bố trí bãi thải để chứa đất đá, đất bóc của mỏ, trong nhữngtrường hợp riêng biệt nhược điểm này hạn chế việc áp dụng của phương pháp khaithác lộ thiên

- Cần thiết phải đầu tư chi phí cơ bản lớn trong một thời gian ngắn

- Điều kiện sử dụng phương pháp khai thác lộ thiên để khai thác khoáng sản làrất đa dạng Khi kỹ thuật khai thác lộ thiên ở mức độ hiện đại có thể khai thác khoángsản có dạng thế nằm bất kỳ, đất đá vây quanh có độ cứng bất kỳ với hệ số bóc đất 10 -15m3/tấn

1.3 Những khoáng sản được khai thác bằng phương pháp lộ thiên:

Có thể áp dụng phương pháp khai thác lộ thiên để khai thác bất kỳ khoáng sản

thác lộ thiên phụ thuộc vào các chỉ tiêu đặc trưng cho điều kiện thế nằm của vỉa: chiềudày, góc cắm, chiều dày lớp đất phủ và tính chất cơ lý của nó, các yếu tố về địa hình,địa chất thủy văn và khí hậu.

Hầu hết các khoáng sàng được khai thác bằng phương pháp lộ thiên, người taphân biệt theo các dấu hiệu sau đây:

1.3.1 Theo hình dạng của khoáng sản: Địa hình mặt đất của mỏ bình nguyên,

sườn dốc, đỉnh núi, đồi mấp mô Vỉa nằm trên đỉnh núi có thể chỉnh hợp hoặc khôngchỉnh hợp với địa hình

- Khoáng sản có kích thước gần như nhau theo mọi phương được gọi là khoángsàng dạng khối, dạng ổ (hình 1 a & b)

- Khoáng sản có kích thước theo hai phương lớn còn phương thứ ba không lớnlắm được gọi là khoáng sàng dạng vỉa hay dạng mạch (hình 1 c, d, e)

- Khoáng sản có kích thước theo chiều dài một hướng gọi là khoáng sản dạngống, trụ (hình 1f)

Hình 1.1 Những thế nằm chủ yếu của khoáng sản

a, b: Khoáng sàng dạng khối, dạng ổ; c, d, e: Khoáng sàng dạng vỉa hay dạngmạch f: Khoáng sản dạng ống, trụ

c a

b

f

d

e

1.3.2 Vị trí tương đối giữa vỉa và mặt địa hình:

Có thể là trực tiếp lộ ra ngoài hoặc bị phủ một lớp đất dày không lớn lắm,những vỉa kiểu này luôn luôn được khai thác bằng phương pháp lộ thiên (hình 1c)

Những vỉa nằm trên đỉnh núi hoặc sườn núi tùy theo chiều dày của vỉa và khảnăng tạo nên các đường vận tải có thể là đối tượng của khai thác lộ thiên hoặc khaithác hầm lò

Những khoáng sản kiểu hỗn hợp nằm trong lòng núi hoặc sườn núi (hình b, f)thường được khai thác lộ thiên ở phần trên còn hầm lò ở phần dưới)

Khoáng sản có góc nghiêng ≥ 350 gọi là khoáng sản dốc đứng

1.3.4 Chiều dày vỉa:

Gọi là vỉa rất mỏng có chiều dày m ≤ 2  3m, vỉa mỏng nếu tiến hành khai thácbằng một tầng vỉa trung bình, nếu tiến hành khai thác bằng hai tầng hoặc hai phântầng Có thể sử dụng các loại máy xúc có dung tích gầu từ 0,5 ÷ 2m3 xe ủi và nhữngphương tiện khai thác khác

Vỉa mỏng có chiều dày từ 10  20m, khi khai thác các vỉa loại này được tiếnhành trên một tầng hoặc chia thành 2 phân tầng (hình 2a)

Vỉa có chiều dày trung bình từ 20  30m, khi khai thác các vỉa loại này đượctiến hành trên hai phân tầng hoặc bằng nhiều phân tầng (hình 2b)

Vỉa dày có chiều dày ≥ 30m, khai thác các vỉa loại này được tiến hành 3 phântầng trở lên hoặc bằng nhiều phân tầng (hình 2c)

Hình 1.2 Phân loại vỉa theo chiều dày

a- Vỉa mỏng ; b- Vỉa dày trung bình ; c- Vỉa dày

1.3.5 Theo cấu tạo của vỉa:

- Vỉa đơn giản có cấu tạo đồng nhất, không có các lớp đá kẹp xen kẽ khi khaithác không cần phải tiến hành khai thác chọn lọc

- Vỉa phức tạp chứa những loại khoáng sản với chất lượng khác nhau, có cáclớp đá kẹp xen kẽ trong vỉa khi khai thác vỉa phức tạp cần phải khai thác chọn lọc táchriêng khoáng sản và đất đá giảm tổn thất và làm nghèo quặng

- Vỉa phân tán có chứa nhiều khoáng sản khác nhau, khoáng sản đúng tiêuchuẩn chất lượng, khoáng sản phi tiêu chuẩn chất lượng Các loại đất đá mỏ phân bốtheo một quy luật nhất định, khi khai thác các vỉa phân tán buộc phải khai thác chọnlọc

Tất cả các yếu tố trên trên ảnh hưởng đến công tác tổ chức sản xuất, kỹ thuậtcông nghệ cũng như khả năng và sự hợp lý khi tiến hành công tác mỏ lộ thiên

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA PHƯƠNG PHÁP

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát của mỏ lộ thiên

1- Công trường khai thác; 2- Bãi thải; 3- Nhà máy tuyển;

4- Mặt bằng công nghiệp; 5- phạm vi đất đai của mỏ

2.1.2 Các thông số và thành phần của mỏ lộ thiên:

Kích thướt của mỏ lộ thiên được giới hạn bỡi đáy và bờ của nó, đường giới hạncủa mỏ trên mặt đất gọi là biên giới trên của mỏ, biên giới trên và dưới của nó sẽ thayđổi trong quá trình khai thác, biên giới mỏ đến lúc kết thúc khai thác gọi là biên giớicuối cùng còn chiều sâu của nó lúc đó gọi là chiều sâu kết thúc của mỏ

Biên giới kết thúc của mỏ (chiều sâu kết thúc, bờ kết thúc, kích thước của mỏtrên mặt đất và đáy mỏ) được qui định khi xác định biên giới mỏ lộ thiên (Hình 2)

Hình 2.2 Các thành phần của mỏ lộ thiên

AB- Biên giới trên của mỏ ; CD- Biên giới dưới của mỏ ; GE- Bờ công tác của mỏ ; AG vàHB- Bờ công tác của mỏ ; 1- Tầng công tác ; 2- Đai vận tải ; 3- Tầng không công tác ; Hk-Chiều sâu kết thúc của mỏ ; v và t- Góc dốc kết thúc của mỏ về phía vách và về phía trụ ;

H k

phụ trợ khác do đó mặt tầng công tác phải rộng Bờ không công tác tập hợp các tầngkhông công tác, trên các tầng này không có thiết bị mỏ làm việc, tầng không công táclàm nhiệm vụ là đai vận tải, đai bảo vệ, đai an toàn, đai dọn sạch Mặt tầng khôngcông tác hẹp hơn mặt tầng công tác.

Các thành phần của tầng gồm có: Mặt tầng (mặt tầng trên và mặt tầng dưới),sườn và mép tầng

Hình 2 3 Các thành phần của tầng

1- Mặt trên ; 2- Mặt dưới ; 3- Sườn tầng ; 4- Mép trên của tầng;

5- Mép dưới của tầng ; - Góc dốc sườn tầng ; h- Chiều cao của tầng

2.2 Những sơ đồ và phương tiện cơ giới hóa công tác mỏ lộ thiên:

Mức độ và hình thức cơ giới hóa công tác mỏ được xác định không chỉ bằngcác kết quả kinh tế của phương pháp khai thác lộ thiên và còn phụ thuộc vào chiều sâu

và các thông số khác của mỏ Sản lượng của nó, phương pháp mở vỉa và hệ thống khaithác Việc hoàn thiện cơ giới hóa làm giảm nhẹ lao động của công nhân, tăng năngsuất lao động, giảm chi phí khai thác tính cho 1 tấn khoáng sản và tăng mức tiết kiệmcủa phương pháp khai thác lộ thiên

Thực hiện cơ giới hóa công tác mỏ lộ thiên tiến hành theo nguyên tắc từ giảnđơn đến phức tạp từ cơ giới hóa từng khâu riêng biệt tới cơ giới hóa toàn bộ quá trìnhcông nghệ Sự kết hợp các thiết bị và máy móc được thưc hiện cơ giới hóa quá trìnhsản xuất từ khi bắt đầu tới khi kết thúc là sơ đồ cơ giới hóa Hiện nay trên các mỏ lộthiên được cơ giới hóa đồng bộ, tức là cơ giới hóa hoàn toàn không chỉ ở những khâucông nghệ chính mà cả những khâu công nghệ phụ trợ

- Đặc điểm cơ bản của cơ giới hóa toàn bộ là số lượng, công suất và các thông

số làm việc của thiết bị trong các khâu công nghệ liền nhau

- Những sơ đồ cơ giới hóa được xác định bỡi các yếu tố sau: Phương pháp tiếnhành công tác mỏ, độ cứng của đất đá, quy mô công tác mỏ những yếu tố thế nằm củakhoáng sản

+ Những phương pháp chủ yếu tiến hành công tác mỏ: máy khai thác, súng bắnnước, thiết bị vận tải thải đá, máy khoan khai thác

+ Độ cứng của đất đá quyết định phương pháp tiến hành công tác mỏ và kiểuloại cơ giới như: Đối với đất đá mềm không cần làm tơi bằng khoan nổ mìn, còn đất đárời có thể sử dụng máy xúc rôto và vận tải bằng bằng băng chuyền …

+ Quy mô khai thác xác định trước hết là công suất và kích thước của các thiết

bị sử dụng trong các mỏ có công suất lớn với đất đá tơi, để bốc đất đá người ta thường

sử dụng băng tải hoặc thiết bị thải đá chuyên dùng

+ Điều kiện thế nằm trước hết là góc dốc, chiều dày và chiều sâu của vỉa, xácđịnh khả năng bố trí bãi thải trong và lựa chọn sơ đồ cơ giới hóa

α

h1

3

4

5

2

Trong các sơ đồ công nghệ sử dụng máy xúc gồm các khâu sau: Làm tơi đất đá

và khoáng sản, xúc bốc, vận tải và thải đá

Máy xúc một gầu, máy xúc tay gầu, máy xúc gầu treo có dung tích từ 1  2m3được áp dụng trên mỏ lộ thiên

- Công tác vận tải đất đá và khoáng sản được thực hiện bằng vận tải bằngđường sắt, ô tô, băng tải, ngoài ra còn vận tải bằng sức nước, trục kíp …

- Công tác thải đá: Việc đổ đất đá vào bãi thải gọi là công tác thải đá, công tácthải đá được thực hiện bằng thiết bị xúc thải, máy ủi và các thiết bị khác

Khi khai thác các vỉa nằm ngang và dốc thoải, đất đá thải được thải vào bãi thảitrong bằng các loại máy xúc bóc đá

2.3 Những khái niệm chung về mở vỉa khoáng sàng:

2.3.1 Khái niện chung

Mở vỉa khoáng sàng (mở mỏ) là tạo nên hệ thống đường vận tải, đường liên lạcnối từ điểm tiếp nhận (kho chứa, bunke chuyển tải, bãi thải) hoặc từ hệ thống đườngvận tải quốc gia, từ bến cảng (đường thuỷ, đường bộ ) Trên mặt đất tới các mặt bằngcông tác (tầng bóc đất đá, tầng khai thác quặng, mặt bằng trung chuyển), bóc một khốilượng đất đá khủ ban đầu (nếu cần thiết ) và tạo ra các mặt bằng công tác đầu tiên saocho khi đưa mỏ vào sản xuất, các thiết bị mỏ có thể hoạt động một cách bình thường

và đạt được một tỷ lệ xác định sản lượng thiết kế

Sơ đồ mở vỉa của một mỏ lộ thiên và tập hợp toàn bộ các đường hào cơ bản(hào vận tải chính), hào ra vào mỏ, hào dốc lên xuống giữa các tầng, các hào phụ vàhào chuẩn bị ở thời điểm đưa mỏ vào sản xuất Trong quá trình hoạt động khai thác, sơ

đồ mở vỉa của mỏ lộ thiên phát triển và thay đổi từng phần hay toàn bộ (đôi khi) Tậphợp các động thái đó được gọi là hệ thống mỏ vỉa của mỏ lộ thiên

Việc mở vỉa một khoáng sàng có quan hệ chặt chẽ với việc bố trí tổng mặt bằngkhu mỏ và hệ thống khai thác sử dụng sau này

Vị trí của công trình mỏ vỉa và hình thức mở vỉa trước hết phụ thuộc vào điềukiện tự nhiên của khoáng sàng (địa hình mặt đất, thế nằm của vỉa)

Thiết bị kỹ thuật sử dụng và hướng phát triển công trình mỏ dự kiến Ngoài racũng cần quan tâm tới quy hoặch tổng mặt bằng công nghiệp của mỏ, nhằm đảm bảo

sự thuận lợi và hiệu quả cao giũa các khâu hoạt đọng trong dây truyền sản xuất vàquản lý mỏ sau này

Tuỳ theo điều kiện cụ thể mà vị trí công trình mỏ vỉa có thể bắt đầu từ ngoàibiên giới mỏ (gọi là mở vỉa bằng hào ngoài), từ trong biên giới mỏ (gọi là mở vỉa bằnghào trong) Bố trí dọc theo biên giới mỏ phía trụ (mở vỉa bám bờ trụ), dọc theo vắch

hay trụ vỉa (mở vỉa bám bờ vắch hay trụ vỉa), mở vỉa vuông góc với phương vị vỉa (mởvỉa ngang mỏ).

Hình thức mở vỉa cũng rất đa dạng: mở vỉa bằng đường hào thẳng (khi mỏ cóchiều dài theo phương lớn và số tầng ít ), mở vỉa bằng hào ziczắc (khi vận tải bằngđường sắt), bằng hào lượn vòng hay đường xoắn ốc (khi mỏ có kích thước mặt bằnghạn chế, vận tải bằng ôtô), bằng hào dốc (khi vận tải bằng băng tải, trục tải mángtrượt) và mở vỉa bằng hầm lò (khi khai thác trên núi cao, hay khi có thể lợi dụng cáccông trình mở vỉa của phần khai thác hầm lò phía dưới)

Tiêu chuẩn để đánh giá một phương án mở vỉa hợp lý là khối lượng và thời gianxây dựng mỏ nhỏ, cung độ vận tải đất đá ra bãi thải và quặng về kho chưá, bến cảngnhà máy gia công chế biến ngắn, trong quá trình tồn tại của mỏ các công trình mở vỉa

ít bị di chuyển, thu hồi được tối đa tài nguyên lòng đất, tận dụng được các cơ sở hạtầng sãn có trong khu vực (điên nước, giao thông ), kết hợp hài hoà với các côngtrình trong mặt bằng công nghiệp, ìt ảnh hưởng đến các công trình nông nghiệp kháctrong vùng lân cận, ít gây tác động làm ảnh hưởng đến môi trường

Việc mở vỉa khoáng sàng có quan hệ chặt chẽ đến hệ thống khai thác và việc bốtrí của công trình trên mặt đất Phương pháp mở vỉa trước hết phụ thuộc vào hình thứcvận tải, điều kiện địa chất của khoáng sàng Với một phương pháp mở vỉa nhất định sẽxác định một trật tự khai thác khoáng sàng, chế độ công tác mỏ và hiệu quả kinh tế củakhai thác lộ thiên nhất định bởi vậy thiết kế mở vỉa là một nhiện vụ kỹ thuật kinh tếquan trọng, đòi hỏi phải có tầm quan sát tổng thể, đồng thời trên nhiều vấn đề củanhiều phương án nghiên cứu

Các tài liệu gốc để thiết kế mỏ vỉa là:

- Bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 1000, 1: 2000

- Các mặt cắt địa chất có vẽ biên giới mỏ

- Đồng bộ và các thông số làm việc của thiết bị đã chọn

- Phương phát triển công trình mỏ và quy mô sản lượng

Trình tự tiến hành thiết kế mở vỉa tuỳ thuộc vào điều kiện ban đầu, thường qua cácgiai đoạn sau:

+ Trên cơ sở các mặt cắt ngang và dọc xây dựng bình độ của mỏ, trên đó có vẽbiên giới mỏ, các đường đồng đẳng tầng và địa hình mặt đất

+ Chọn vị trí bãi thải và các công trình chủ yếu trên mặt đất như sân côngnghiệp, các công trình nhà cửa, đường sá,

+ Chọn vị trí bố trí tuyến hào vào mỏ

+ Tính toán và chọn các thông số của tuyến đường: độ dốc dọc, bán kính cong,hình dạng chỗ tiếp cận hào với mặt tầng công tác, chiều dài các khu vực đường có độdốc không đổi

+ Chọn loại hào (hào trong hoặc hào ngoài), hình dạng đường hào (cụt, lượnvòng, xoắn ốc)

+ Xây dựng sơ đồ tuyến đường hào ở thời điểm đưa mỏ vào sản xuất

+ Xây dựng sơ đồ tuyến đường hào trong một số biên giới trung gian của mỏ vàtrong biên giới cuối cùng của mỏ

Theo trình tự đó, với mỗi phương án tiến hành xác định khối lượng kiến thiết cơbản thời, gian xây dựng mỏ, biểu đồ chế độ công tác tính toán các chỉ tiêu kinh tếchủ yếu và đánh giá so sánh kinh tế các phương án

Sau khi chọn được phương án tối ưu, tiến hành thiết kế chi tiết các tuyến đườnghào trong và ngoài mỏ, xây dựng bản đồ sản xuất của mỏ ở thời điểm kết thúc công tác

xây dựng mỏ, ở cuối các năm sản xuất thứ nhất, thứ hai, thứ ba, và ở thời điểm kếtthúc của mỏ.

* Một số ảnh hưởng đến công tác mở vỉa

- Chọn hình thức hào mở vỉa

Khoáng sàng có thể mở vỉa bằng hào trong hoặc hào ngoài tuỳ thuộc theo địahình và các yếu tố nằm của khoáng sản

- Khi mở vỉa bằng hào ngoài thì có những ưu nhược điểm sau:

1.Ưu điểm: Tuyến đường hào cố định công tác đào hào và công tác xây dựng cơ

bản (đào hào dốc, hào mỏ vỉa) trong mỏ độc lập với nhau do vậy mà rút ngắn đượcthời gian xây dựng mỏ, ngoài ra còn cho phép phân chia các luồng hàng ngay từ thời

kỳ đầu sản xuất

2.Nhược điểm: Khi chiều sâu của mỏ lớn thì khối lượng công tác đào rất lớn, do

vậy chỉ hạn chế áp dụng cho những mỏ nằm nông

Đối với những khoáng sàng sâu thì thường áp dụng mở vỉa bằng hào trong Hàotrong có thể bố trí trên bờ dừng của mỏ (gọi là hào cố định) hoặc trên bờ công tác của

mỏ (gọi là hào di động) Cũng có thể ở một số tầng trên thì dùng hào cố định, còn ởnhững tầng dưới thì dùng hào di động, trong trường hợp đó gọi là hào bán di động

Khối lượng hào trong nhỏ hơn nhiều so với khối lượng hào ngoài vì một phầnlớn được tính vào khối lượng đất bóc, trong trường hợp có cùng độ sâu

Thông thường người ta dùng phương pháp hỗn hợp các tầng phía trên thì sửdụng hào ngoài, các tầng phía dưới thì sử dụng hào trong

Khối lượng xây dựng cơ bản cho phép và chiều sâu hào ngoài sẽ được xác địnhchính xác khi tiến hành tính toán so sánh khối lượng mỏ trên các tầng vận chuyển quahào và chi phí vận chuyển của mỏ với các phương án chiều sâu của hào ngoài khácnhau

Chỉ tiêu kinh tế đặc trưng cho sự hợp lý của khối lượng công tác mở vỉa vàchuẩn bị tầng là chi phí cho công tác chuẩn bị tính cho 1m3 khối lượng mỏ do côngtrình đó phục vụ

2.3.3 Sơ đồ mở vỉa:

Tổng hợp tất cả các hào (lò) mở vỉa đảm bảo sự giao thông liên lạc giữa cáctầng công tác với các công trình tiếp nhận và chuyển tải trong mỏ, trên mặt đất trongmột chu kỳ xác định

Sơ đồ mở vỉa được đặc trưng bằng loại hào mở vỉa, số lượng và vị trí của nótrong không gian ứng với sự phát triển công trình mỏ trong thời kỳ xây dựng mỏ vàkhai thác theo kế hoạch

Đối với HTKT không xuống sâu khi khai thác các vỉa nằm ngang việc tạo nên

sơ đồ mở vỉa được kết thúc lúc đưa mỏ vào sản xuất hoặc phổ biến hơn lúc mỏ đạtđược sản lượng thiết kế Sơ đồ mở vỉa này còn có tác dụng cho đến khi kết thúc khaithác mỏ

2.3.4 Hệ thống mở vỉa: Là trình tự hình thành và thay đổi (phát triển) các sơ

đồ mở vỉa trong suốt đời mỏ để đảm bảo mở các tầng công tác đến chiều sâu cuối cùngcủa mỏ Hệ thống mở vỉa đặc trưng cho việc áp dụng một phương pháp hoặc một sốphương pháp mở vỉa ở các tầng công tác trong không gian của mỏ trong thời kỳ khaithác khoáng sàng nói chung

Phương pháp mở vỉa và hệ thống mở vỉa có mối liên hệ với HTKT và các thông

số của hệ thống khai thác như chiều cao của tầng, số lượng tầng công tác, chiều dàituyến công tác, vị trí của đới công tác, cường độ tiến triển công trình mỏ có ảnh

hưởng đến việc áp dụng những phương pháp, sơ đồ và hệ thống mở vỉa, các thông sốcủa nó một cách phù hợp.

2.3.5 Tuyến đường hào mở vỉa:

Tuyến hào cố định bố trí trên bờ không công tác của mỏ, tuyến hào bán cố định

bố trí trên các khu vực tạm dừng công tác bốc đá của bờ công tác, tuyến hào tạm thời

bố trí trên khu vực đang khai thác của bờ công tác

Tuyến hào ngoài được đào từ mặt đất đến tầng mở vỉa (ED), còn tuyến hàotrong đào dọc theo bờ mỏ (DG, GV, VB, BA)

Khi chọn tuyến đường hào cần phải đảm bảo: độ ổn định của các khu vực trên

đó bố trí tuyến hào cơ bản, tăng thời gian phục vụ của chúng, thuận lợi cho việc bố trícác ga và bãi thải trên mặt đất cũng như lối ra bãi thải, chiều dài đường trên mặt đất vàchiều dài đường nối giữa các hào và đường ở gương phải ngắn nhất

Các thông số chủ yếu của tuyến đường hào là độ dốc khống chế, hiệu số độ caogiữa điểm đầu và điểm cuối của tuyến, bán kính tối thiểu của các đoạn đường vòng,chiều dài lý thuyết và chiều dài thực tế của tuyến đường, số lượng và cơ cấu của cácđiểm tiếp giáp giữa đoạn bằng và đoạn dốc

Chiều dài lý thuyết của tuyến đường được xác định theo công thức:

H0- Độ cao điểm đầu của tuyến đường , m

Hc- Độ cao điểm cuối của tuyến đường, m

H = H0 – Hc ; mI- Góc nghiêng của tuyến đường, độ

i0- Độ dốc khống chế của tuyến đường

AB

CD

GH

AA

E

A B

C D

E G H

0 20 40 60 80 100 120

Hình 2.4 Sơ đồ tuyến đường hào cơ bản

604020 0

Chiều dài thực tế của tuyến đường bao giờ cũng dài hơn tuyến đường lý thuyết

do sự kéo dài đường bỡi các đoạn có độ dốc giảm của các đoạn đường cong và đoạntiếp giáp giữa tuyến đường hào với tầng công tác

Ltt- Chiều dài thực tế

Kd- Hệ số kéo dài tuyến đường

Gia số tăng chiều dài của tuyến đường có thể xác định theo công thức:

lt- chiều dài nằm ngang của đoạn tiếp giáp, m

ig -độ dốc được giảm của đoạn tiếp giáp, %

Tỷ số giữa chiều dài thực tế của tuyến đường và chiều dài lý thuyết gọi là hệ sốkéo dài tuyến đường, giá trị này có thể tham khảo các số liệu sau:

- Trong khi chỗ tiếp giáp trên độ dốc đã giảm 1,2 ÷ 1,3

Độ dốc cho phép lớn nhất của tuyến đường hào xác định theo điều kiện có tảilên dốc của thiết bị vận chuyển gọi là độ dốc khống chế của tuyến đường Khi giảm độdốc khống chế thì khối lượng công tác xây dựng mỏ tăng lên nhưng đồng thời hiệu quả

sử dụng các phương tiện vận tải cũng tăng lên khi vận chuyển bằng ôtô thì độ dốckhống chế của đường hào xác định theo điều kiện đảm bảo khối lượng vận chuyển quahào chính và công suất động cơ của thiết bị:

 : Hiệu suất truyền động của động cơ (0,85  0,9))

Kb : Hệ số bì của ô tô

Wc : Khối lượng hào cần vận chuyển qua đường hào trong ca, t/ca

la : Sức cản chuyển động cơ bản của ô tô, KG/t

Giá trị độ dốc khống chế của đường hào tùy thuộc vào hình thức vận chuyển, cóthể tham khảo bảng sau:

- Kiểu sâu: Liệt kê vào kiểu này gồm các mỏ than, quặng và phi quặng vỉa dốcxiên và đứng, các mỏ này theo nhịp độ khai thác được xuống sâu dần dần chiều sâucuối cùng có thể đạt đến 800m.

- Các mỏ nằm trên sườn núi: Đặc điểm chủ yếu của các mỏ này là các vỉa đềunằm trên mức thoát nước tự chảy

- Các vỉa vừa nằm trên núi vừa nằm dưới sâu : Gồm các mỏ than, quặng, mỏnguyên liệu hoá học … địa hình mặt đất của các mỏ này rất phức tạp

- Các mỏ nằm dưới nước: Trong trường hợp này các vỉa khoáng sản nằm dướinước, lớp đất phủ nằm không dày lắm (quặng nằm dưới đáy sông, hồ, thềm lục địa)

Các mỏ lộ thiên nói trên khác nhau bỡi công tác chuẩn bị, trình tự khai thác vịtrí thải và đồng bộ cơ giới hoá khai thác mỏ

Khai thác mỏ kiểu mặt đất là kinh tế nhất, trong đó khoáng sản được khai thácngay trên toàn bộ chiều dày của nó còn đất đá bốc được đổ vào bãi thải trong

Khi khai thác mỏ kiểu sâu đất đá bóc và khoáng sản được bốc theo từng lớp vớimột trình tự nhất định, khối lượng mỏ phải chở lên mặt đất còn đá bóc phải đổ ra bãithải ngoài

Khi khai thác các mỏ nằm trên sườn núi thì khối lượng mỏ thường được vậnchuyển từ trên xuống dưới hoặc có thể lợi dựng lực trọng lượng để đưa quặng xuốngdưới

Việc khai thác mỏ kiểu vừa trên núi vừa dưới sâu có đặc tính trung gian giữakiểu 2 và 3

3.2 Kích thướt và hình dạng khai trường :

- Khai trường mỏ lộ thiên là một vật thể khối hình học được đặc trưng bằngchiều dài và chiều rộng của nó trên mặt đất cũng như chiều sâu Khai trường mỏ lộthiên còn bao gồm cả phần đất dùng để bố trí bãi thải mặt bằng công nghiệp và cáccông trình phục vụ sản xuất khác

- Chiều sâu cuối cùng của mỏ kiểu mặt đất được xác định bằng các điều kiện tựnhiên và thay đổi không nhiều trong suốt thời kỳ tồn tại của mỏ, chiều sâu cuối cùngcủa mỏ kiểu sâu, kiểu nằm trên núi và kiểu hỗn hợp được quy định khi thiết kế mỏ

- Chiều dài đáy mỏ Lđ và chiều rộng của nó Bđ được xác định khi khoanh biêngiới mỏ trên mức chiều sâu kết thúc của nó Kích thướt nhỏ nhất của đáy mỏ được quyđịnh trên cơ sở đảm bảo điều kiện an toàn khi xúc bốc và chất tải (Lđ ≥ 100m ; Bđ ≥30m)

- Góc dốc kết thúc của bờ mỏ được quy định bỡi điều kiện ổn định của bờ cũngnhư đảm bảo bố trí các đai bảo vệ trên bờ mỏ Chiều dài trên mặt đất của mỏ theophương Lm và chiều rộng của nó Bm được quy định bỡi kích thướt của vỉa và đáy mỏ

Chiều sâu của mỏ và góc dốc kết thúc của bờ mỏ, điều kiện địa hình và điềukiện địa chất công trình và thuỷ văn

Các thông số của khai trường cần phải đảm bảo sử dụng có hiệu quả thiết bị mỏ

và vận tải, chiều dài của khai trường phải tương ứng với sản lượng của mỏ

Lt =

n

L fN L

Nx : Số máy xúc làm việc trên khai trường

Lx : Chiều dài của một tuyến xúc, m

N : Số tầng công tác

* Tăng chiều dài khai trường có những ưu điểm sau :

Tăng trữ lượng khoáng sản trong giới hạn của khai trường có khả năng tăng sảnlượng của mỏ

Giảm hệ số bốc trung bình và giảm hệ số bốc thời gian do giảm khối lượng bốchai đầu mỏ, giảm chi phí chung và giá thành khai thác khi tăng sản lượng mỏ và giảm

hệ số bốc thời gian

* Nhược điểm khi tăng chiều dài khai trường :

Tăng quãng đường vận chuyển của các phương tiện vận tải theo các mặt tầngcông tác cũng như theo các đai vận tải, tăng thời gian chuyến xe

Tăng khối lượng chuẩn bị để đảm bảo tăng sản lượng mỏ do tăng chiều dài hàochuẩn bị, số hào ra vào tầng

Bỡi vậy việc tăng hoặc giảm quá mức chiều dài của khai trường (tuyến côngtác) sẽ dẫn đến tình trạng làm xấu các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của công tác mỏ lộthiên

* Người ta có thể chia hình dạng và kích thướt của khai trường theo các kiểu sau : Kiểu bình thường, kiểu dài và kiểu tròn.

- Kiểu bình thường được đặc trưng bỡi tỷ số giữa chiều dài khai trường Lm vàchiều rộng của nó Bm không lớn lắm còn chiều sâu kết thúc của mỏ dưới 100m

- Kiểu dài là khai trường có kích thướt rất lớn theo phương (Lm = 3  5km)chiều sâu của mỏ đạt đến 150  200m

- Kiểu tròn được đặc trưng với các mỏ có chiều sâu bất kỳ khi khai thác các vỉadạng ổ có chiều sâu lớn 200  800m

3.3 Định nghĩa và phân loại hệ thống khai thác (HTKT) :

3.3.1 Khái niệm chung:

Hệ thống khai thác mỏ lộ thiên là trình tự hoàn thành công tác mỏ trong biêngiới một khai trường hay một khu vực của nó Hệ thống đó cần phải đảm bảo cho mỏ

lộ thiên hoạt động an toàn, kinh tế, đảm bảo sản lượng yêu cầu, thu hồi tối đa tàinguyên trong lòng đất, bảo vệ môi trường xung quanh khi khai thác khoáng sản có ích

Hệ thống khai thác là trình tự hoàn thành các công tác khai thác và công tác mở vỉachuẩn bị tầng trong giới hạn khai trường

- Khi khai thác các vỉa dốc nghiêng và dốc đứng thì việc chuẩn bị tầng mớiđược tiến hành không chỉ trong một thời kỳ sản xuất bình thường để tạo nên tuyến bốc

đá và khai thác mới, do vậy hệ thống khai thác lúc này được đặc trưng bằng trình tựhoàn thành

Công tác bóc đất khi khai thác khoáng sản có ích và chuẩn bị tầng mới NhữngHTKT như vậy có thể gọi là HTKT xuống sâu

- HTKT đối với các vỉa nằm ngang và dốc thoải trong thời kỳ khai thác đượcđặc trưng chỉ bằng trình tự tiến hành công tác bốc đá và khai thác và sự thay đổi chiềudài tuyến công tác hoặc chiều cao tầng, kích thước của mặt tầng công tác NhữngHTKT như vậy có thể gọi là HTKT không xuống sâu

3.3.2 Phân loại: Theo hướng dịch chuyển của tuyến công tác người ta chia ra:

- HTKT dọc, một bờ hay hai bờ công tác trong đó tuyến bốc đá và tuyến khaithác dịch chuyển song song với trục dài của khai trường

- HTKT ngang một bờ hay hai bờ công tác trong đó tuyến bốc đá và tuyến khaithác dịch chuyển song song với trục ngắn của khai trường

- HTKT rẽ quạt trong đó tuyến bốc đá và bóc đá dịch chuyển theo hình rẽ quạtvới mộ trung tâm quay hay nhiều trung tâm quay

- HTKT vành khuyên trong đới công tác bao trùm tất cả các bờ mỏ theo chu vicủa mỏ, việc khai thác được tiến hành bằng những dải vành khuyên từ trung tâm tớibiên giới của khai trường hoặc ngược lại

- Trong tất cả các phương án HTKT chỗ để bố trí bãi thải có ý nghĩa quan trọngnhất, vị trí bãi thải xác định hướng vận chuyển của đất đá bóc

Ngoài ra hệ thống khai thác cũng có liên quan mật thiết với đồng bộ thiết bị sửdụng thông qua các thông số làm việc của khai trường và các đặc tính của thiết bị

Hệ thống khai thác xác định trình tự hoàn thành công tác mỏ thì đồng bộ thiết bịxác định lại công suất và bố trí thiết bị, đảm bảo sự hoàn thành khối lượng công tác mỏvới trật tự xác định mối quan hệ giữa hệ thống khai thác và kết cấu đồng bộ thiết bị sửdụng trong mỏ lộ thiên thể hiện bởi các yếu tố của hệ thống khai thác như :

Chiều cao tầng, chiều rộng mặt tầng công tác, độ dốc dọc tuyến đường, chiềudài tuyến công tác, chiều dài luồng xúc với thông số làm việc của các thiết bị sử dụng

Bảng phân loại hệ thống khai thác ở mỏ lộ thiên

Kí hiệu Hướng phát triển theo bình đồ Vị trí bãi thải Hướng phát triểntheo mặt cắt

Nhóm HTKT không xuống sâu (A)

Ngang, hai bờ công tác (h)

AR Rẽ quạt tâm quay cố định (c)

Rẽ quạt tâm quay thay đổi(t)

BN Ngang, một bờ công tác (m)Ngang, hai bờ công tác (h)

BR Rẽ quạt tâm thay đổi(t)

Ghi chú: Cách ghi ký hiệu HTKT, ví dụ: HTKT xuống sâu, với tuyến công tác dọc, hai bờ công tác, bãi thải ngoài khai thác theo lớp dốc nghiêng: BD (h, b, d)

Hình 3.1 Các hệ thống khai thác trên mỏ lộ thiên

A- Không xuống sâu ; B- Xuống sâu ; m- Một bờ công tác ; h- Hai bờ công tác I- Tuyến dọc ; N- Tuyến ngang ; R- Tuyến rẻ quạt ; V- Tuyến vành khuyên

g- Từ giữa ra (li tâm) ; n- Từ ngoài vào (hướng tâm)

hoặc thay đổi không đáng kể, tuyến công tác chỉ phát triển theo phương nằm ngangvới khoảng cách dịch chuyển trung bình hàng năm là: Vn =

m

m

L h n

- Trường hợp chung khi khai thác các vỉa dốc nghiêng và dốc đứng, tuyến côngtác dịch chuyển song song có thể có 7 phương án vị trí ban đầu và phương phát triểncủa công trình mỏ

Hình 3.2 Các phương án vị trí ban đầu và phương phát triển của công trình

mỏ

- Các phương án 1&2 áp dụng trong điều kiện đơn giản, điều hòa được khốilượng công tác xúc bốc và chuẩn bị tầng, có khả năng vận chuyển tập trung và đườnghào cơ bản được bố trí cố định trên bờ dừng của mỏ Nhưng có nhược điểm là tuyếncông tác ngắn, tổ chức làm việc khó khăn và chất lượng quặng không được đảm bảo

do trên mọi tầng đồng thời phải tiến hành hai công tác xúc bốc đất đá và khai thácquặng

- Phương án 3&4 có khối lượng công tác xây dựng cơ bản là nhỏ nhất nhưngđiều kiện sản xuất cũng khó khăn do các công trình hào cơ bản không cố định phức tạptrong việc xây dựng, bảo dưỡng đường sá và dự trữ sản xuất không có hoặc có khôngđáng kể

- Phương án 5, công trình mỏ bắt đầu phát triển từ bờ mỏ phía vách do vậy khốilượng công tác xây dựng cơ bản rất lớn, thời hạn đưa mỏ vào sản xuất bị kéo dài,nhưng có ưu điểm là khối lượng công tác xúc bốc trong thời kỳ sản xuất bình thườngtương đối nhỏ và điều hòa, các hào cơ bản được bố cố định trên bờ dừng của mỏ nên

tổ chức xây dựng bảo dưỡng đường sá và vận chuyển được cải thiện

- Khi sử dụng phương án 6 công trình mỏ bắt đầu phát triển từ bờ mỏ phía trụ,hào cơ bản được bố trí cố định trên bờ dừng của mỏ mà không cần bạt thêm bờ mỏ,giảm được một cách đáng kể khối lượng xây dựng cơ bản và nhanh chóng đưa mỏ vàosản xuất

Trình tự tiến triển công trình mỏ chủ yếu phụ thuộc vào độ dốc của vỉa, khi khaithác các vỉa dốc nghiêng thì công trình mỏ thường phát triển theo phương án 6 từ bờ

5

7

46

tuyến vòng hoặc tuyến cụt, tùy kích thướt và hình dạng của khai trường, hình thức vậnchuyển và sản lượng mỏ lộ thiên Khi độ dốc của vỉa tăng, theo phương án 6 khốilượng công tác xây dựng cơ bản cũng tăng lên rất nhanh, do vậy đối với các vỉa dốcđứng thường áp dụng phương án 3 & 4 - HTKT dọc, hai bờ công tác, công trình mỏbắt đầu phát triển từ giữa ra 2 phía (h.b), khi áp dụng HTKT này thì sự phát triển côngtác mỏ trên 2 bờ không đều nhau, do khối lượng đất bóc bên bờ trụ bao giờ cũng nhỏhơn so với bên bờ vách.

- Khi dùng HTKT ngang 2 bờ công tác (Phương án 7) thì khối lượng công tácxây dựng cơ bản tương đối nhỏ và khoảng cách vận chuyển là ngắn nhất (h.d) nhưngđòi hỏi tốc độ dịch chuyển ngang và tốc độ xuống sâu của công trình mỏ lớn

Đa số các trường hợp khai thác vỉa dạng lòng máng phải đều sử dụng HTKTdọc hai bờ mỏ với đới công tác thay đổi - công trình mỏ bắt đầu từ 2 vách vỉa pháttriển vào giữa, phương phát triển của tuyến công tác vuông góc với đường phương củavỉa (h.e)

Để cải thiện điều kiện ổn định của bờ mỏ, đôi khi tận dụng được từng phần bãithải trong, khi khai thác vỉa dạng lòng máng tuyến công tác cũng có thể phát triển theođường phương của vỉa với vị trí ban đầu của hào chuẩn bị là điểm có chiều dày lớp đấtphủ nhỏ nhất (h.g)

b

c

Hình 3.3 Hệ thống khai thác các vỉa dốc nghiêng và dốc đứng

a,b- Dọc một và hai bờ công tác ; c,d- Ngang một và hai bờ công tác ;e,g- Hệ thống khai thác dọc và ngang đối với các vỉa dạng lòng máng

3.5 Hệ thống khai thác rẻ quạt và vành khuyên:

3.5.1 HTKT rẻ quạt : HTKT có tuyến công tác phát triển không song song

với nhau mà chéo nhau theo dạng rẻ quạt với một tâm quay hay nhiều tâm quay

Hình 3.4 Hệ thống khai thác rẻ quạt của mỏ lộ thiên có vỉa cắm dốc

HTKT rẻ quạt thường được áp dụng đối với các khống sàng cĩ vỉa dốc thoải

và nằm ngang, thiết bị vận chuyển là đường sắt đơi khi kết hợp máy xúc nhiều gầu đểchuyển đất bĩc từ gương cơng tác vào bãi thải trong

- Khi khai thác các vỉa dốc và cĩ kích thướt mặt bằng hạn chế cũng cĩ thể dùngHTKT rẻ quạt phân tán với hệ thống tuyến hào xoắn ốc Điểm quay của tuyến cơng táctrên mỗi tầng là điểm tiếp giáp giữa đoạn nằm ngang của tuyến với hào mở vỉa Nhượcđiểm chính khi áp dụng HTKT rẻ quạt trên các mỏ lộ thiên cĩ vỉa cắm dốc là sự phân

bố khối lượng cơng tác xúc bĩc của các thời kỳ sản xuất khơng hợp lý Ở thời kỳ đầusản xuất khối lượng đất bĩc là lớn nhất sau đĩ giảm dần cho đến khi kết thúc mỏ

Đặc điểm chủ yếu của HTKT rẻ quạt là tốc độ dịch chuyển của mọi điểm trêncùng một tuyến cơn tác khơng như nhau, tốc độ dịch chuyển của mọi điểm trên cùngmột tuyến cơng tác khơng như nhau, càng xa tâm quay tốc độ dịch chuyển càng lớn vàtại mút của tuyến cơng tác tốc độ dịch chuyển là lớn nhất Do vậy hướng đi của cácmáy xúc trên các tầng và của một máy xúc ở các thời điểm khác nhau trên một tầng làkhơng như nhau

3.5.2 HTKT vành khuyên - ly tâm:

Áp dụng cho các thân quặng tương đĩi ngắn cĩ dạng mặt bằng trịn xoay và cáckhống sàng khai thác vật liệu xây dựng tự nhiên Đặc điểm của HTKT này là tuyếncơng tác phát triển đều từ trung tâm về mọi phía với kích thướt (chiều dài) ngày cànglớn (h.a) Đối với các khống sàng mạch quặng cĩ dạng vịm thường được áp dụngHTKT vành khuyên - hướng tâm (H.b), với phương phát triển của tuyến cơng tác là từngồi biên vào trung tâm Đặc điểm của HTKT vành khuyên - hướng tâm là kích thướt

của tuyến cơng tác ngày càng ngắn lại và đạt tới giá trị nhỏ nhất khi kết thúc cơng trình

mỏ ở trung tâm

- HTKT này thường áp dụng để khai thác các mỏ granit, đá hoa, hoặc khai tháccác mỏ than cĩ dạng lịng chảo, vỉa cắm khơng dốc lắm và điều kiện địa hình chophép

- Nhược điểm chủ yếu khi sử dụng các hình thức HTKT vành khuyên là sựphân bố khơng đều của khối lượng cơng tác qua các giai đoạn sản xuất và sự thay đổichiều dài tuyến cơng tác trên các tầng quá lớn dẫn đến sự thay đổi số lượng thiết bị cầnthiết bị bố trí trên đĩ

Hình 3.5 Hệ thống khai thác vành khuyên hướng tâm và li tâm

3.6 Hệ thống khai thác trên các mỏ đá:

3.6.1 Hệ thống khai thác (HTKT) khấu theo lớp dốc đứng, cắt tầng nhỏ :

Hệ thống khai thác khấu theo lớp dốc đứng, cắt tầng nhỏ được nghiên cứu và ápdụng trên một số mỏ đá nhỏ Ưu điểm của HTKT này là đầu tư cơ bản nhỏ, thời gianxây dựng mỏ ngắn, khơng địi hỏi các thiết bị đắt tiền, tận dụng các thiết bị sẵn cĩ hiệnnay ở các mỏ đá, phù hợp với điều kiện địa hình dốc đứng, khĩ khăn trong việc đưathiết bị lớn lên núi

Nhược điểm của phương pháp này là sản lượng không cao năng suất lao độngthấp, công việc thủ công trên tầng còn nhiều, điều kiện an toàn lao động kém Bêncạnh đó kỹ thuật tạo mặt tầng còn chưa hoàn thiện, tỷ lệ đá lưu lại trên các tầng lớn.

Khoáng sàng được khấu lần lượt theo từng tầng từ trên xuống dưới, từ trên cùngđến tầng cuối cùng, hết lớp ngoài đến lớp trong

Hình 3.6 Trình tự khấu các tầng từ trên xuống dưới

Đá tơi vụn khi nổ được hất xuống chân núi khoảng15 ÷ 20%, đá lưu lại trên cácđai bảo vệ sẽ lần lượt dọn sạch bằng thủ công khi chuẩn bị khai thác xuống tầng đó

Để nâng cao sản lượng của mỏ có thể khoan nổ đồng thời một lúc trên nhiềutầng theo thứ tự tầng trên tiến trước, tầng dưới tiến sau

Để đảm bảo an toàn cho máy xúc, tuyến công tác được chia làm 3 khu vực :khu vực 1 tiến hành khoan nổ, cậy gỡ ở gương công tác, khu vực 2 khoan nổ lần 2 phá

đá quá cỡ ở chân tuyến và là khu vực dự trữ, khu vực 3 để cho thiết bị xúc bốc và vậntải ở chân tuyến làm việc

Các thông số cơ bản trong phương pháp khai thác này là chiều cao tầng h, chiềurộng mặt tầng B, chiều rộng đai bảo vệ Bv, Góc nghiêng bờ công tác  , số lượng búakhoan cần thiết N và chiều dài khu vực khấu Lk

- Chiều dài khu vực xúc phụ thuộc vào sản lượng mỏ hàng ngày, số ngày cầnthiết để xúc hết đống đá nổ mìn cũng như phụ thuộc vào lượng xuất đá của một tầng

và số tầng đồng thời làm việc

Lk =

n h W

k T

.

.

; mTrong đó:

αwưB

Qng- Sản lượng ngày của mỏ, m3/ngày ; T- Thời gian dự trữ để xúc hết đống đá,ngày ; k- Hệ số dự trữ kể đến tổn thất đá khi nổ và rơi ; W- Đường kháng chân tầng, m

; h- Chiều cao tầng, m ; n- Số tầng đồng thời hoạt động

Đồng bộ thiết bị sử dụng cho phương pháp này chủ yếu tập trung ở chân tuyến,các khâu công tác ở gương khai thác chủ yếu thực hiện bằng thủ công và bán cơ giới

Hình 3.7 Hệ thống khai thác khấu theo lớp dốc đứng, cắt tầng nhỏ

1- Máy xúc ở chân núi ; 2- Ôtô ; 3- Máy khoan nhỏ ; 4- Các lỗ khoan trên tầng ; 5- Đường cho máy ủi lên bạc ngọn

3.6.2 Hệ thống khai thác (HTKT) khấu theo lớp xiên xúc chuyển :

HTKT này áp dụng khi điều kiện địa hình không cho phép đưa các thiết bị vậntải lên núi, hoặc khi cung độ vận tải trên núi quá lớn Khai thác theo lớp xiên xúcchuyển có thể áp dụng để khai thác trên toàn bộ chiều cao của khoáng sàng hoặc chỉ ápdụng cho từng phần của nó

* Ưu điểm: Khả năng cơ giới hoá cao, có thể đáp ứng nhu cầu sản lượng lớn và

điều kiện an toàn tốt hơn

* Nhược điểm: Làm tăng khối lượng công tác mở vỉa và chuẩn bị, sau mỗi lớp

khấu thiết bị xúc bốc phải chuyển từ tầng thấp nhất lên tầng cao nhất, ở giai đoạn đầucủa mỗi lớp khai thác khối lượng đá tiêu hao tạm thời để lấp nay các đai bảo vệ lớn

Khấu xong mỗi tầng lại phải tiến hành dọn sạch đá trên đa i bảo vệ của tầng kếtiếp Thiết bị xúc chuyển trong phương pháp này có thể là máy xúc, máy ủi hoặc máybốc

Các thông số cơ bản trong phương pháp khai thác này là chiều cao tầng h, chiềurộng khoảnh khai thác A, chiều rộng đai bảo vệ Bv …

Hình 3.8 Hệ thống khai thác khấu theo lớp xiên xúc chuyển bằng máy ủi hoặc máy bốc

1- Máy xúc ; 2- Ơtơ tải đá ; 3- Máy khoan ; 4- Đường chuyển thiết bị lên núi

5- Đống đá ở chân tuyến

- Chiều cao tầng hợp lý để năng suất làm việc của máy xúc cao nhất là 13m, khidùng máy xúc 2 - 3m3 thì h = 7  10m, và 5  7m cho máy xúc cĩ dung tích gầu nhỏhơn 2m3

- Chiều rộng khoảnh khai thác (dải khấu) khi xúc chuyển bằng máy xúc là:

A = 0,8 (Rx + Rd) - Bv ; mTrong đó:

Rx, Rd- Bán kính xúc và bán kính dễ lớn nhất của máy xúc, m ; Bv- Chiềurộng đai bảo vệ, xác định theo điều kiện rơi của đá tơi vụn

Bv = h(cotg  cotg), mTrong đĩ:

- Góc nghiêng sườn tầng ( = 80  850) ; - Góc nghiêng bờ công tác, bảođảm cho đá lăn xuống hết chân tuyến thường ( = 55  600)

Chiều rộng đai bảo vệ tương ứng với chiều cao tầng

Hình 3.9 Sơ đồ xác định chiều rộng dải khấu

3.6.3 Hệ thống khai thác (HTKT) khấu theo lớp bằng:

HTKT khấu theo lớp bằng là HTKT có góc bờ công tác  = 0, công trình mỏlần lượt phát triển từ trên xuống dưới hết lớp này đến lớp khác

Ưu điểm cơ bản của HTKT này là khả năng cơ giới hoá cao, đáp ứng được nhucầu sản lượng lớn, khối lượng công tác mở vỉa và chuẩn bị nhỏ, điều kiện làm việc antoàn và thuận lợi, tổ chức và điều hành công tác trên mỏ đơn giản và tập trung

HTKT này có phương và trình tự phát triển công trình rất phong phú, dễ dàngthoả mãn theo điều kiện địa hình, hình thức thiết bị xúc bốc và vận tải, cũng nhưphương pháp nổ mìn và sử dụng

Hình 3.10 Sơ đồ hệ thống khai thác khấu theo lớp bằng

1- Máy xúc ; 2- Ôtô vận tải đá ; 3- Máy khoan ; 4- Đường vận tải

Hình 3.11 Sơ đồ hệ thống khai thác khấu theo lớp bằng, chuyển tải

1- Máy xúc ; 2- Ôtô vận tải trên tầng khai thác ; 3- Máy khoan ; 4- Đường ôtô lên núi 5- Máng rót ; 6- Đống đá ở mặt bằng chân tuyến ; 7- Máy bốc xúc chuyển ; 8- Ôtô vậntải

Hình 3.12 Sơ đồ HTKT khấu theo lớp bằng vận tải trực tiếp

Hình 3.13 Sơ đồ HTKT khấu theo lớp bằng chuyển tải qua sườn núi

1- Máy khoan ; 2- Máy xúc lật làm việc trên tầng ; 3-Máy xúc lật làm việc ở chân tuyến4- Ôtô ; 5- Đống đá trên mặt bằng trung gian ; 6- Đống đá dưới chân tuyến

3.7 Đồng bộ thiết bị sử dụng trên mỏ lộ thiên :

Đồng bộ thiết bị sử dụng trên mỏ lộ thiên có ý nghĩa quyết định trong việc pháthuy hiệu qủa hoạt động sản xuất kinh doanh của mỏ lộ thiên, các thiết bị được coi làđồng bộ khi chúng có sự phù hợp với nhau về thông số làm việc, năng suất làm việc và

số lượng tương đương Đồng bộ thiết bị được coi là hợp lý đối với một mỏ là phù hợpvới điều kiện tự nhiên (Địa hình mặt đất, điều kiện thuỷ văn và địa chất công trình, thếnằm và cấu trúc vỉa quặng ) và điều kiện kỹ thuật (quy mô sản lượng và thời gian hoạtđộng của mỏ )

Đồng bộ thiết bị trên mỏ bao gồm từ thiết bị khoan nổ, xúc bốc, vận tải, bãithải, nghiền sàn phân loại đến các thiết bị phụ trợ như bơm thoát nước, làm đường, vệsinh công nghiệp, cơ khí sửa chữa

* Những nguyên tắc cơ bản đối với việc lựa chọn đồng bộ thiết bị là :

1- Kết cấu của đồng bộ thiết bị lựa chọn phải phù hợp với tính chất cơ lý củađất đá mỏ (độ cứng, độ dính kết, trạng thái cấu trúc ), điều kiện thế nằm của vỉa (chiềudày, góc cắm, cầu trúc thân quặng ) thời tiết khí hậu và địa hình khu vực

2- Kết cấu của đồng bộ phải phù hợp với kích thước của khai trường, quy môsản xuất và thời gian tồn tại của mỏ

3- Số lượng chủng loại thiết bị trong đồng bộ và trong từng công đoạn càng ít,công suất càng lớn thì đồng bộ làm việc càng chắc chắn và càng có hiệu quả

4- Các thiết bị trong từng công đoạn và trong toàn bộ dây chuyền sản xuất phải

có sự phù hợp nhau về thông số làm việc năng suất và số lượng Với những thiết bịhay hỏng hoặc hoạt động đơn chiếc phải có hệ số dự trữ năng suất lớn, năng suấtchung của đồng bộ phải phù hợp với sản lượng yêu cầu của mỏ

5- Đồng bộ thiết bị phải chọn sao cho chi phí lao động trong các khâu sản xuấtchính và phụ là ít nhất và không làm phát sinh các công đoạn phụ trong dây chuyềnsản xuất, kết cấu dây chuyền đồng bộ thiết bị đơn giản và luôn tận dụng triệt để côngsuất của đồng bộ.

6- Khi chọn đồng bộ thiết bị phải quan tâm đến giá thành sản phẩm, khối lượngđầu tư cơ bản (suất đầu tư cơ bản) khối lượng sắt thép sử dụng và năng lượng tiêu hao

7- Trong mọi trường hợp đồng bộ thiết bị phải hoạt động chắc chắn, an toàn ítgây ô nhiễm môi trường và không ảnh hưởng đến các ngành kinh tế khác trong cácvùng lân cận

Trong đồng bộ thiết bị trên mỏ thì thiết bị xúc bốc thường được chọn đầu tiên

và được coi như thiết bị chủ yếu của mỏ, thiết bị xúc bốc được chọn trên cơ sở : quy

mô sản xuất (sản lượng quặng và đất bốc), tính chất cơ lý của đất đá (đá cứng phảikhoan nổ mìn, hay đá mềm có thể xúc trực tiếp, đất đá ngậm nước thì phải dùng máyxúc gầu treo ), thiết bị xúc bốc có thể là máy xúc tay gầu, máy xúc thuỷ lực, máy xúcgầu treo, máy xúc gầu ngoạm, máy ủi, máy xúc tải

Mối quan hệ đồng bộ được quan tâm đầu tiên là tổ hợp máy xúc - ôtô, mốiquan hệ đó được biểu thị qua biểu thức xác định tải trọng ôtô (qô) theo dung tích gầuxúc (E, m3) và khoảng cách vận tải (L, km)

qô = (4,5 E + a) , tấnTrong đó

d d

K q

K E n

.

.

Trong đó :

n- Số gầu xúc đầy ôtô ; kđ- Hệ số xúc đầy gầu ; đ- Khối lượng riêng của đất đát/m3 Kr- Hệ số nở rời của đất đá trong gầu xúc

- Sau thiết bị vận tải là thiết bị khoan lỗ mìn, thiết bị khoan được chọn trên cơ

sở tính chất cơ lý của đất đá Để khoan trong than, đất đá mềm thì dùng máy khoanhoạt động trên nguyên tắc cắt, để khoan trong đất đá cứng, giòn dùng máy khoan hoạtđộng theo nguyên tắc đập hoặc đập - xoay

- Sự đồng bộ của thiết bị khoan với các thiết bị khác sử dụng trên mỏ lộ thiênthể hiện ở chất lượng của đống đá nổ mìn (khối lượng, kích thước và cỡ hạt) trong đó

cỡ hạt là yếu tố quan trọng

- Nếu gọi d là kích thướt lớn nhất của cục đá thì yêu :

+ Đối với thiết bị xúc bốc : d  0,75 3 E , m

+ Đối với thiết bị vận tải ô tô : d  0,5 3

o

V , m

+ Đối với vận tải băng tải : d  0,5B - 0,1 , m

+ Đối với thiết bị nghiền đập : d  (0,75 - 0,85)b , m

B- Chiều rộng băng tải ; b- Chiều rộng miệng bun ke cấp liệu, m

CHƯƠNG 4 XÁC ĐỊNH CÁC THễNG SỐ LÀM VIỆC CỦA

Khi khai thỏc cỏc vỉa dốc nghiờng và dốc đứng chiều cao tầng cú ảnh hưởngđến cỏc chỉ tiờu chung của mỏ như khối lượng xõy dựng cơ bản, thời gian xõy dựng

mỏ, tốc độ xuống sõu của mỏ, chiều dài tuyến đường vận chuyển

Khi tăng chiều cao tầng thỡ giảm được số tầng vận chuyển do đú rỳt ngắn chiềudài tuyến đường toàn bộ, giảm được chi phớ bảo dưỡng đường và chi phớ vận chuyểncủa mỏ, nõng cao năng suất làm việc của mỏy xỳc do giảm số lần di chuyển mỏy trờntầng và tăng được chiều cao đống đỏ nổ mỡn, giảm được khối lượng cụng tỏc khoan lỗmỡn, giảm số lượng cỏc đai bảo vệ, đai vận chuyển trờn bờ dừng nờn giảm được phầnnào khối lượng đất búc trong phạm vi biờn giới mỏ

Nhược điểm chủ yếu khi ỏp dụng tầng cao là tăng xỏc suất trượt lở và phỏ hoạiphần trờn của tầng, tỷ lệ đỏ quỏ cỡ tăng lờn do vậy tăng chi phớ phỏ nổ lần hai làm hạnchế tốc độ xuống sõu của mỏ và giảm chiều dài tuyến cụng tỏc làm tăng hệ số tổn thất

W- Đường cản chõn tầng, m

b- Khoảng cỏch giữa cỏc hàng mỡn, m

- Theo điều kiện an toàn, khi xúc trong đất đá mềm không cần khoan nổ thì:

h  Hxmax (Hxmax Chiều cao xúc lớn nhất của máy xúc), khi xúc trong đất đá nổmìn thì h  1,5Hxmax Khi xúc trong đất đá rời rạc ít dính kết không có nguy cơ sụt lở

đột ngột thì có thể h  2,5Hxmax

4.1.2 Chiều rộng mặt tầng cụng tỏc:

- Phải đảm bảo điều kiện hoạt động dễ dàng cho cỏc thiết bị xỳc bốc và vậnchuyển, chiều rộng nhỏ nhất của mặt tầng cụng tỏc được xỏc định theo chiều rộngkhoảnh khai thỏc, chiều rộng dải vận chuyển, khoảng cỏch đặt thiết bị phụ thuộc vàođai an toàn

- Khi khai thỏc bằng phương phỏp khoan nổ mỡn tầng cao thỡ chiều rộng củamặt tầng cụng tỏc phụ thuộc vào cụng dụng của chỳng - khoan - vận chuyển hay chỉdựng vận chuyển mà cú những giỏ trị khỏc nhau

- Chiều rộng tối thiểu của mặt tầng cụng tỏc khi sử dụng mỏy xỳc tay gầu đượcxỏc định từ chiều rộng của đống đỏ nổ mỡn (A + X), tuyến vận chuyển T, khoảng cỏch

an toàn từ mộp đống đỏ nổ mỡn đến tuyến đường C và chiều rộng đai an toàn Z

- Chiều rộng đai an toàn ở mép ngoài tầng lấy bằng chiều rộng của lăng trụtrượt lở

Z = h (ctg ÷ ctg) , mTrong đó :

Chiều rộng đống đỏ nổ mỡn (A+X) được xỏc định theo cụng thức thực nghiệmsau:

) sin(

) 1 ( ,, ,

Kn- Hệ số đặc trưng cho mức độ khú nổ của đất đỏ

Kn- Hệ số đặc trng cho mức độ khó nổ của đất đá (Kn = 3  3,5 ; 2,5  3 ; 2 2,5 tơng ứng với đất đá dễ nổ, trung bình và khó nổ); K- Hệ số kể đến góc nghiêngcủa lỗ khoan so với mặt phẳng nằm ngang (K = 1 + 0,5sin2(900 - ) ; - Góc nghiêng

lỗ khoan) ; h- Chiều cao tầng ; qt- Chỉ tiêu thuốc nổ theo tính toán, kg/m3 ; n- Số hàngmìn ; b- khoảng cách giữa các hàng mìn, m ; Kv- Hệ số kể đến độ văng xa của đất đá

nổ mìn

4.1.3 Chiều rộng khoảnh khai thỏc:

- Phụ thuộc chủ yếu vào cỏc thụng số làm việc của cỏc thiết bị xỳc bốc, hỡnhthức vận chuyển sử dụng và phương thức khai thỏc

- Khi khai thỏc trong đất đỏ mềm, vận chuyển bằng ụ tụ thỡ chiều rộng gươngxỳc càng nhỏ càng tốt do giảm được gúc quay c?a mỏy, rỳt ngắn được chu kỳ xỳc nhất

là khi ụ tụ vào nhận tải theo sơ đồ lượn vũng

- Khi xỏc định chiều rộng khoảnh khai thỏc cần quan tõm đến số lượng hàngmỡn khi nổ, kớch thước đường khỏng chõn tầng và khoảng cỏch giữa cỏc hàng mỡn

Chiều rộng khoảnh khai thỏc A xỏc định theo điều kiện nổ mỡn được tớnh theo

- Khi để dọn sạch đống đỏ nổ mỡn mỏy xỳc phải làm việc 2 luồng thỡ chiều rộngcho phộp của đống đỏ nổ mỡn là : A + X  0,8 (Rx + Rd) + A - c , m

- Khi xỳc bốc trong đõt đỏ mềm thỡ chiều rộng khoảnh khai thỏc lấy bằng chiềurộng luồng xỳc trung bỡnh của may xỳc và bằng : A = 1,7 Rxt

Rxt- Bỏn kớnh xỳc trờn tầng mỏy đứng, m

Hình 4.2 Sơ đồ xác định chiều rộng khoảnh khai thác theo số hàng mìn

4.2 Chiều dài tuyến công tác và luồng xúc:

Chiều dài tuyến công tác phụ thuộc vào hình dạng và kích thướt của khaitrường và ảnh hưởng bỡi các yếu tố kỹ thuật như sản lượng mỏ, chiều dài luồng xúc,năng suất máy xúc, điều kiện hoạt động của các thiết bị vận chuyển Chiều dài củatuyến công tác được coi là hợp lý trong những điều kiện tự nhiên và kỹ thuật cụ thể khi

nó đảm bảo sản lượng kế hoạch của mỏ, tốc độ phát triển bình thường của tuyến côngtác và chi phí cho xúc bốc và vận chuyển là nhỏ nhất

4.2.1.Chiều dài của tuyến công tác (L t ) :

Thường bằng chiều dài theo phương của khai trường Lm, nhưng cũng có thể nhỏhơn hoặc lớn hơn tuỳ theo phương thức phát triển của công trình mỏ, giá trị Lt trên cáctầng không như nhau và trên một tầng cũng luôn thay đổi trong quá trình phát triển củatuyến công tác

Khi vận chuyển bằng ô tô, chiều dài tuyến công tác hợp lý theo điều kiện kinh

4.2.2 Chiều dài luồng xúc:

Là chiều dài tuyến do một máy xúc đảm nhiệm xúc bốc, chiều dài luồng xúcphụ thuộc vào năng suất làm việc của máy xúc, hình thức vận chuyển sử dụng trêntầng

Chiều dài luồng xúc xác định theo điều kiện đảm bảo khối lượng đất đá nổ mìncho máy xúc làm việc trong thời hạn quy định và dự trử cần thiết được xác định theocông thức:

Lxmin = E n x k n o

A h

T t



.

60



h

t- Số giờ làm việc ngày đêm của máy xúc, h ; T- Số ngày cần thiết để xúc hết

đống đá nổ mìn, ngày ; h- Chiều cao tầng, m ; A- Chiều rộng khoảnh khai thác, m ; Dung tích gầu xúc, m3 ; nx- Số lần xúc trong một phút ; kx- Hệ số xúc ; o- Hệ số đảmbảo gơng xúc

E Khi vận chuyển bằng ôtô, chiều dài luồng đảm bảo điều kiện lên dốc của xexác định theo biểu thức : Lxmin  1000i 2R

0

 ; mTrong đó :

i0- Độ dốc khống chế của đờng hào, % R- Bán kính vòng nhỏ nhất của ôtô, m

4.3 Chiều rộng đai vận chuyển và đai bảo vệ :

- Cỏc tầng trờn bờ khụng cụng tỏc (bờ dừng) của mỏ được chia thành cỏc đaivận chuyển, bảo vệ và dọn sạch Đai vận chuyển nối liền với cỏc tầng cụng tỏc cúchiều rộng phự hợp với chiều rộng yờu cầu của thiết bị vận chuyển kể cả chiều rộng tự

do và khoảng cỏch an toàn khi chuyển động của thiết bị vận chuyển Cỏc đai an toànđược hỡnh thành khi bạt thờm bờ bỏ nhằm tăng thờm độ ổn định của bờ cũng như đểngăn ngừa hiện tượng vựi lấp và tụt lở của cỏc tảng đỏ từ tầng trờn lăn xuống

- Kớch thướt của cỏc đai phụ thuộc vào tớnh chất và tỡnh trạng của đất đỏ vàchiều cao của bờ, phương phỏp và cụng tỏc tổ chức khoan nổ trong mỏ thời gian tồntại và độ dốc của bờ Chiều rộng của đai bảo vệ theo nguyờn tắc an toàn khụng đượcnhỏ hơn 0,2 chiều cao tầng và cứ 15m trong đất đỏ mềm, 30 một trong đất đỏ cứng,theo chiều thẳng đứng thỡ để lại một đai bảo vệ, nếu khụng ỏp dụng những biện phỏpkhoan nổ đặc biệt trờn cỏc tầng ở vị trớ kết thỳc của bờ mỏ thỡ chiều rộng của đai bảo

vệ cú thể đạt tới 8 ữ 12m hoặc hơn tuỳ theo chiều cao của tầng

- Để nõng cao độ ổn định của bờ mỏ cú thể ỏp dụng cỏc biện phỏp sau: Giảmbớt khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan, dựng lỗ khoan nghiờng cú đường kớnh nhỏ hoặc nổmỡn lỗ nhỏ khoan với gúc nghiờng phự hợp với gúc ổn định của bờ, ỏp dụng cỏcphương phỏp nổ mỡn vi sai, sau khi ỏp dụng cỏc biện phỏp đú thỡ chiều rộng đai bảo vệ

cú thể lấy từ 4 - 6m và trường hợp đặc biệt cú thể hơn

- Chiều rộng tối thiểu của đai vận chuyển bao gồm : Chiều rộng rónh thoỏt nước

K lấy 0,5 ữ 0,7m, chiều rộng vệt xe chạy T lấy bằng 3m (khi 1 đường sắt và 7,5m khidựng 2 đường sắt) Chiều rộng đai an toàn phụ thuộc vào chiều cao tầng và tớnh chất

cơ lý của đất đỏ trong tầng, khi đất đỏ mềm dễ phong hoỏ thỡ Z khụng nờn nhỏ hơn 2 ữ4m, ngoài ra phải tớnh đến diện tớch phũng tụt lở thỡ nờn lấy Z = 4 ữ 6m

- Khi vận chuyển bằng ụ tụ thỡ chiều rộng vệt xe chạy tuỳ thuộc vào loại ụtụ vàthường lấy bằng 6,5 - 7,5m nếu xe chạy 2 chiều, 3 - 3,5m nếu xe chạy một chiều

Hình 4.3 Kết cấu của bờ

a- Đai vận chuyển ; b- Đai bảo vệ

4.4 Góc nghiêng của sườn tầng và bờ mỏ :

- Phụ thuộc vào các yếu tố tự nhiên (độ dốc và hướng cắm cắm của vỉa, điềukiện địa chất và địa chất thuỷ văn, tính chất cơ lý của đất đá) và yếu tố kỹ thuật (thờigian tồn tại, công dụng của tầng và bờ, phương pháp khai thác)

- Góc nghiêng của bờ tuỳ theo tính chất sử dụng mà khác nhau Góc nghiêngcủa bờ không công tác (bờ dừng) gọi là góc dừng của bờ và có trị số lớn hơn gócnghiêng của bờ công tác

Góc nghiêng của bờ dừng được chọn theo 2 điều kiện :

1- Đảm bảo tính ổn định của bờ (góc ổn định của bờ)

2- Đảm bảo điều kiện kỹ thuật của bờ (bảo vệ, dọn sạch,vận chuyển)

Góc nghiêng ổn định của bờ dừng tính theo điều kiện ổn định rất phức tạp vì nó

bị ảnh hưởng đồng thời bỡi các yếu tố tự nhiên và kỹ thuật nói trên, thông thường góc

ổn định chọn theo thực nghiệm như bảng sau :

Góc nghiêng bờ dừng mỏ lộ thiên (độ) Tính chất

- Gúc nghiờng bờ dừng xỏc định theo điều kiện kỹ thuật phụ thuộc vào kết cấubờ:

tg =

h n



.

; độTrong đú :

n- Số tầng trên bờ mỏ ; bv, bo, b- Chiều rộng các đai vận chuyển, bảo vệ và dọn sạch ; o- Góc nghiêng sờn tầng ; h- chiều cao tầng

Khi khai thác trong đất đá cứng, ổn định, chiều sâu mỏ 150  100m thì góc ổn

định có thể lấy tới 550

- Nguyờn nhõn chớnh gõy ra hiện tượng tụt lở bờ mỏ thường khụng phải do toàn

bờ khụng ổn định mà do trong bờ cú những khu vực yếu về ổn định và cấu trỳc do đúkhụng nhất thiết phải chọn giỏ trị gúc nghiờng của bờ ở mọi vị trớ là như nhau mà phảituỳ thuộc vào tỡnh hỡnh cụ thể để thiết kế bờ mỏ cho hợp lý

- Gúc nghiờng bờ cụng tỏc  chủ yếu phụ thuộc và phương phỏp khai thỏc của

mỏ, gúc nghiờng bờ cụng tỏc phải bảo đảm sao cho cỏc tầng trờn bờ mỏ cú đủ chiềurộng để cỏc thiết bị (mỏy khoan, mỏy xỳc, ụtụ) hoạt động được dễ dàng đảm bảo antoàn

Trị số gúc nghiờng bờ cụng tỏc được xỏc định theo biểu thức :

tg =

o

hctg B

h



 min

Bmin- Chiều rộng tối thiểu của mặt tầng cụng tỏc

- Gúc nghiờng bờ cụng tỏc trờn cỏc mỏ lộ thiờn thay đổi từ 16 - 250 Khi vậnchuyển bằng ụtụ thỡ gúc nghiờng bờ cụng tỏc lớn hơn khi vận chuyển bằng đường sắt.Khi sử dụng tuyến hào xoắn ốc, tuyến cụng tỏc phỏt triển theo dạng rẻ quạt thỡ trị sốgúc nghiờng bờ cụng tỏc khụng như nhau trờn mọi khu vực của bờ