Đồ án tốt nghiệp thết kế mỏ lộ thiên

Sau thời gian học tập tại Trường Đại học Mỏ-Địa Chất, em đã được bộmôn Khai Thác Lộ Thiên giới thiệu tới thực tập tại mỏ đá vôi Ninh Dân-Thanh Ba –Phú Thọ Qua các số liệu đã thu thập đượ

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc xây dựng đất nước hiện nay ngành Khai thác mỏ nóichung và ngành Khai thác lộ thiên nói riêng đang giữ một vai trò hết sức quantrọng trong nền kinh tế quốc dân Đây là ngành khai thác khoáng sản phục vụcho nhu cầu trong nước và xuất khẩu.Đặc biệt là cung cấp nguyên liệu chocác ngành xây dựng.Vì vậy, việc chú trọng phát triển ngành khai thác là hếtsức quan trọng

Sau thời gian học tập tại Trường Đại học Mỏ-Địa Chất, em đã được bộmôn Khai Thác Lộ Thiên giới thiệu tới thực tập tại mỏ đá vôi Ninh Dân-Thanh Ba –Phú Thọ

Qua các số liệu đã thu thập được, kết hợp giữa lý thuyết và thực tế sảnxuất em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với hai phần:

- Phần chung:Thiết kế sơ bộ mỏ đá vôi Ninh Dân- Thanh Ba –Phú Thọ

- Phần chuyên đề: Lựa chọn phương án thoát nước hợp lí cho mỏ đá vôi Ninh Dân

Sau thời gian làm việc với sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô trong bộ

môn và các bạn đồng nghiệp, đặc biệt là TS Vũ Đình Hiếu em đã hoàn thành

bản đồ án tốt nghiệp này

Do trình độ và thời gian có hạn bản đồ án khó tránh khỏi những thiếusót Em kính mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy

cô và các bạn đồng nghiệp để bản đồ án thêm phần phong phú và hoàn thiện

Em xin chân thành cảm ơn thầy TS Vũ Đình Hiếu cùng các thầy cô

trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này

Hà Nội, ngày 07 tháng 06 năm 2015

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Nguyễn Văn Chuyền

PHẦN CHUNG

THIẾT KẾ SƠ BỘ MỎ ĐÁ VÔI NINH DÂN –THANH BA- PHÚ THỌ

CHƯƠNG 1

TÌNH HÌNH CHUNG CỦA VÙNG MỎ VÀ ĐẶC ĐIỂM

ĐỊA CHẤT MỎ CỦA KHOÁNG SẢN

1.1 Tình hình chung của khu vực mỏ

1.1.1 Vị trí địa lí mỏ đá vôi Ninh Dân

Mỏ đá vôi Ninh nằm trên địa bàn xã Ninh Dân huyện Thanh Ba tỉnhPhỳ Thọ cách nhà máy xi măng Sông Thao khoảng 1km về hướng Tây Nam

Diện tích mỏ khoảng 20ha xung quanh mỏ là đồng ruộng và khu dân cư

1.1.2 Địa hình

Địa hình khu mỏ tương đối đơn giản, xung quanh là đồi đất không caodạng bát úp, độ cao thay đổi từ 30- 56 m, ở giữa là thung lũng đá vôi có độcao thay đổi từ 24 - 27m

Trong khu mỏ có hai mương dẫn nước có tiết diện nhỏ chảy qua

1.1.3 Mạng lưới giao thông

Hiện nay việc giao lưu giữa mỏ với Nhà máy xi măng Sông Thao, điquốc lộ 2 là đường liên huyện 311 Theo quy hoạch của tỉnh Phú Thọ sẽ đầu

tư xây dựng tuyến đường liên huyện mới không đi sát khu vực mỏ (Cáchđường 311 hiện nay trên 300m về phía bắc khu mỏ), còn đường 311 hiện nay

sẽ trở thành đường nội bộ mỏ

1.1.4 Các công trình xây dựng hiện có tại khu mỏ đá vôi Ninh Dân

Khu mỏ Ninh Dân thuộc vùng trung du Dân cư trong vùng sống chủyếu bằng nghề lúa nước và lâm nghiệp, cuộc sống còn gặp nhiều khó khăn

Quanh khu mỏ có 3 nhà máy: Rượu Đồng xuân, chè Thanh Ba, Ximăng Sông Thao Mạng lưới điện, thông tin liên lạc đã đến các xóm, xã, hệthống trường học bệnh viện rất thuận lợi

Nguồn cung cấp nước chủ yếu là nước ngầm và ao hồ hệ thống kênh

1.1.5 Đặc điểm khí hậu

Khu mỏ nằm trong vùng mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa.Hàng năm có hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9 và mùa khô từtháng 10 đến tháng 3 năm sau Mùa mưa thường có những trận mưa lớn gâyúng, lụt ảnh hưởng đến công tác khai thác mỏ

 Lượng mưa:

- Lượng mưa lớn nhất trong năm: 1800mm

- Lượng mưa nhỏ nhất trong năm: 1498mm

- Lượng mưa trung bình trong năm:1768mm

1.1.6 Lịch sử nghiên cứu địa chất

Công tác nghiên cứu địa chất vùng Thanh Ba, gắn liền với lịch sửnghiên cứu địa chất miền Bắc Việt Nam, chủ yếu là đo vẽ bản đồ địa chất tỉ lệnhỏ 1/200.000 và trung bình 1/ 50.000 Gần đây, từ năm 1972 -1977 đã cómột số công trình thăm dò đá vôi Mánh - Đào Giã - Ninh Dân, Đồng Xa -Ninh Dân Các tài liệu này bị thất lạc không còn lưu ở đoàn địa chất khu vựccũng như ở viện thông tin lưu trữ địa chất

Nhiều năm qua và hiện nay, Công Ty xi măng Đá vôi Phú Thọ đã vàđang tiến hành khai thác tại moong phía Tây Nam mỏ để lấy đá vôi làmnguyên liệu sản xuất xi măng của Công ty, nhìn chung đá vôi ở đây khá tốt, ítxen kẹp tạp chất, thành phần hóa khá ổn định Nhà máy xi măng lò đứngsản xuất xi măng PCB30, PCB40 có chất lượng ổn định được thị trường chấpnhận

1.2 Đặc điểm về địa chất của khoáng sàng

1.2.1 Cấu tạo địa tầng

Tham giá vào cấu trúc địa chất khu mỏ có các phân vị địa tầng sau:

Các đá của hệ tầng Đồng Giao lộ thành dải kéo dài dọc theo thung lũng

2 bên đường 311 Phú Thọ - Thanh Ba Thành phần thạch học gồm: Đá vôi,

đá vôi bị đolomit hóa yếu có xen lớp mỏng, thấu kính đá vôi sét Hệ tầngnày phủ không chỉnh hợp trên các đá của hệ tầng Ngòi Chi

1.2.2 Đặc điểm kiến tạo

Vùng mỏ nằm ven rìa 2 đới cấu trúc: Sông Hồng và Fanxipan Cácđứt gẫy có phương Tây Bắc - Đông Nam đóng vai trò khống chế cấu trúcchung của vùng Các đá của hệ tầng Đồng Giao có cấu tạo dạng khối đếnphân lớp dày, có thế nằm gần như đơn nghiêng về phía Đông Bắc với gócdốc 40 -500

1.2.3 Thành phần vật chất

Đá vôi Ninh dân có màu xám, xám đen đến xám trắng, xám phớt lục Ơnhững chỗ đá vôi nứt nẻ hoặc bị dăm kết hóa, đá vôi thường có màu vàngbẩn của đất sét lấp đầy khe nứt, đôi chỗ có màu hồng do ngấm hyđrôxít sắt

Đá vôi có cấu tạo dạng khối đến phân lớp dày, ít nứt nẻ Kiến trúc hạt đều đến

vi hạt Một vài nơi có xen kẹp một vài thấu kính đá phiến sét màu đen và sétvôi

Thành phần đá vôi Ninh Dân gồm có: Thành phần chủ yếu là Calcit vihạt, calcit tái kết tinh và calcit nhiệt dịch Thạch anh, felspát và khoáng vậtquặng chiếm tỷ lệ rất ít.Phần rìa tiếp giáp giữa hệ tầng Đồng Giao và hệ tầngNgòi Chi đá vôi thường bị đolomit hoá.

Tổng hợp hàm lượng trung bình thành phần hóa cơ bản theo khối trữlượng (Lấy theo báo cáo kết quả chuyển đổi cấp trữ lượng và cấp tài nguyên

đá vôi Ninh Dân lập tháng 8/2006 đã được Hội đồng đánh giá trữ lượngkhoáng sản công nhận) xem bảng: 1- 01

Bảng 1-01 : Bảng tính hàm lượng đá vôi theo phân khối lượng

Tính chất cơ lý cơ bản của đá vôi Ninh Dâu xem bảng: 1 - 02

Đá vôi khu mỏ này rắn chắc, dòn dễ vỡ

Đá vôi Ninh Dân đã và đang được Công ty xi măng Phú Thọ khai tháccùng với đất sét các đồi lân cận để sản xuất xi măng theo công nghệ lò đứngliên tục hơn 30 năm qua Nhà máy đã sản xuất được xi măng PCB 30, PCB

40 có chất lượng ổn đỉnh, được thị trường chấp nhận

Theo báo kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng nguyên liệu đávôi, đá sét, đá cao silic Ninh Dân và xỉ py rit Lâm Thao đưa vào công nghệsản xuất xi măng pooc lăng PC50, PCB 40 và PCB 30 cho dự án đầu tư xâydựng Nhà máy xi măng Sông Thao tại xã Ninh Dân, huyện Thanh Ba, tỉnhPhú Thọ do Viện Vật liệu Xây dựng – Bộ Xây dựng thực hiện cho thấy cácnguyên liệu trên đáp ứng yêu cầu sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất ximăng pooc lăng PC50 Trên nền xi măng pooc lăng PC50 có thể pha tới 30%

xỉ lò cao Thái Nguyên vẫn thu được xi măng pooc lăng hỗn hợp mác PCB40

1.2.5 Đặc điểm địa chất thủy văn , địa chất công trình và điều kiện khai thác mỏ

a Đặc điểm địa chất thuỷ văn

Mỏ đá vôi Ninh Dân nằm ở độ cao 24 - 27m dạng thung lũng kéo dàitheo phương Tây Bắc - Đông Nam, hai bên là những qủa đồi kế tiếp nhau Bềmặt mỏ được cải tạo là ruộng lúa nước

Trong khu mỏ có 2 mương tiêu thoát nước:

- Mương 1 bắt nguồn phía Đông - Đông nam (ngoài mỏ) chảy vào mỏ theohướng Đông Bắc - Tây Nam Lưu lượng nước trong mương đo tháng 6 năm

Bảng 1 - 03 :Bảng kết quả nghiên cứu nước dưới đất các hệ tầng

Đồi chứa nước

thấm TB (m/ng)

nhất

Trung bình

Hệ tầng Cổ Phúc N13 Cp 0,07595 0,0174 0,0485 1,229

Hệ tầng Đồng Giao T2ađg 0,0916 0,06585 0,0812 1,5172

b Đặc điểm địa chất công trình

 Các hiện tượng địa chất động lực

Các hiện tượng địa chất động lựcchủ yếu xảy ra trong khu mỏ là trượt

và Karst Hiện tượng trượt thường xảy ra trong đá phiến hệ tầng Ngòi Chi

và bột kết hệ tầng Cổ Phúc- Các hệ tầng này nằm ngoài phạm vi thăm dò.Hiện tượng Karst xẩy ra trong đá vôi hệ tầng Đồng Giao Tại lỗ khoan 13, 14xác định có hang Karst với độ cao hang từ 1-3 m đến 7,9m Một vài điểmkhác phần ngoại vi khu thăm dò, những ao của dân đào đến đá khi có nướcthấy bị sụt và mất nước.

c Điều kiện khai thác mỏ

Mỏ đá vôi Ninh Dân nằm trong vùng có độ cao thấp hơn cao độ tựnhiên khu vực Dựa trên văn bản yêu cầu của Công ty xi măng đá vôi PhúThọ và được Hội đồng đánh trữ lượng khoáng sản nhà nước phê chuẩn tạiquyết định số 502/QĐ- HĐ ĐGTLKS ngày 6/ 6/2002 Chiều sâu tính trữlượng đến độ cao - 30m, độ chênh cao so với cao độ địa hình tự nhiên ban đầu

từ 50 đến 60m

Việc mở mỏ và khai thác cắt tầng lớn trong mỏ rất thuận lợi Tuy nhiên,quan tâm lớn nhất trong quá trình khai thác mỏ là vấn đề thoát nước mỏ

1.2.5 Trữ lượng

Theo báo cáo kết quả chuyển đổi các cấp trữ lượng và cấp tài nguyên

đá vôi mỏ Ninh Dân lập tháng 8/2006 đã được Hội đồng đánh giá trữ lượngkhoáng sản công nhận (Trữ lượng tính đến ngày 30 tháng 8 năm 2006 - đã trừ

đi phần trữ lượng đá vôi đã khai thác từ 01/01/2002 đến 30/8/2006 ở khối

9122 là 420,0 nghìn tấn) thì trữ lượng đá vôi của mỏ Ninh Dân Thanh Ba Phú Thọ là 26.421,0 nghìn tấn Chi tiết phân theo khối, cấp trữ lượng và cấptài nguyên xem bảng: 1-04

-STT Tên khối Trữ lượng; 1000 tấn

Với mức độ thăm dò tiến hành, trữ lượng các cấp 121 và 122 đảm bảo

độ tin cậy để đưa vào thiết kế khai thác

Trữ lượng đá vôi toàn mỏ (Lấy theo Báo cáo kết quả chuyển đổi cáccấp trữ lượng và các cấp tài nguyên đá vôi mỏ đá vôi Ninh Dân - Thanh Ba-Phú Thọ lập tháng 8 năm 2006 và đã được Hội đồng đánh giá trữ lượngkhoáng sản công nhận tại quyết định số: 08/CĐ-HĐTL ngày 08/ 11/2006) là26.421 nghìn tấn Trữ lượng đá vôi cấp 121 và cấp 122 là 20.761 nghìn tấn.Trữ lượng đá vôi cấp 121 và cấp 122 huy động vào thiết kế khai thác là19.895 nghìn tấn

Hình 1.1 Toàn cảnh mỏ đá vôi Ninh Dân

CHƯƠNG 2 NHỮNG SỐ LIỆU GỐC DÙNG LÀM THIẾT KẾ 2.1 Các văn bản pháp quy, luật khai thác bảo vệ tài nguyên, các quy phạm TCVN về ATLĐ Các văn bản bao gồm

Thiết kế bản vẽ thi công khai thác mỏ đá vôi Ninh Dân – Nhà máy ximăng Sông Thao, xã Ninh Dân, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ được lập trêncác căn cứ và cơ sở sau:

- Báo cáo kết quả công tác thăm dò khu mỏ đá vôi Ninh Dân - ThanhBa- Phú Thọ do Liên đoàn địa chất Tây Bắc lập năm 2002 và đã được Hộiđồng đánh giá trữ lượng khoáng sản phê chuẩn tại quyết định số: 502/QĐ-HĐĐGTLKS ngày 6/6/2002

- Báo cáo kết quả chuyển đổi các cấp trữ lượng và các cấp tài nguyên

đá vôi mỏ đá vôi Ninh Dân - Thanh Ba- Phú Thọ lập tháng 8 năm 2006 và đãđược Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản công nhận tại quyết định số:08/CĐ-HĐTL ngày 08/ 11/2006

- Thiết kế cơ sở mỏ đá vôi Ninh Dân – Nhà máy xi măng Sông Thao,

xã Ninh Dân, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ lập năm 2006 và đã được SởCông nghiệp Phú Thọ thẩm định tại văn bản số 31/TDDA-CN ngày19/01/2007

- Điều chỉnh Dự án đầu tư xây dựng công trình khai thác mỏ đá vôiNinh Dân – Nhà máy xi măng Sông Thao, xã Ninh Dân, huyện Thanh Ba,tỉnh Phú Thọ lập năm 2006 và đã được HĐQT Công ty Cổ phần xi măngSông Thao phê duyệt tại quyết định số: 19/QĐ-HĐQT ngày 23/1/2007

- Giấy phép khai thác khoáng sản của Bộ Tài nguyên và Môi trườngcấp cho Công ty Cổ phần xi măng Sông Thao khai thác mỏ mỏ đá vôi NinhDân – Nhà máy xi măng Sông Thao, xã Ninh Dân, huyện Thanh Ba, tỉnh PhúThọ

- Luật khoáng sản và các văn bản pháp quy hướng dẫn thi hành luậtkhoáng sản do Chính Phủ và Bộ Công nghiệp ban hành,

- Luật xây dựng và các văn bản pháp quy hướng dẫn thi hành luật xâydựng do Chính Phủ và Bộ Xây dựng ban hành,

- Các quy trình, quy phạm hiện hành đang áp dụng trong ngành khaithác mỏ nói chung và ngành khai thác, chế biến đá nói riêng, cụ thể là: Quyphạm kỹ thuật an toàn khai thác và chế biến đá lộ thiên (TCVN5178 - 90);Quy phạm kỹ thuật khai thác mỏ lộ thiên (TCVN - 5326 - 91); Quy phạm antoàn bảo quản, vận chuyển và sử dụng vật liệu nổ công nghiệp (TCVN 4586 -97);

- Các định mức máy thi công đang áp dụng trong ngành khai thác mỏcũng như trong ngành xây dựng

- 1 tấn clinke cần 1,296 tấn đá vôi

- 1 tấn xi măng cần 0,96 tấn clinke

- Tỷ lệ đá vôi trong vật liệu thô là 78%

- Khối lượng riêng của đá vôi nguyên khối là 2,7 tấn/m3

- Tính chất cơ lý của đất đá f = 9

- Biên giới thiết kế mỏ: Biên giới thiết kế trên mặt mỏ nằm trong ranh giới củacác khối trữ lượng đá vôi cấp 121 và 122 Độ sâu khai thác: Mức -30m (Mứccao tính trữ lượng thăm dò đã được phê duyệt) Diện tích khai trường là 20ha

- Công suất thiết kế mỏ theo đá vôi khai thác là 1.019.800 tấn/năm

- Thời hạn khai thác là 21 năm (kể cả thời gian xây dựng cơ bản và đóng cửamỏ)

- Công nghệ và kỹ thuật: Mỏ được thiết kế khai thác lộ thiên với công nghệkhai thác đơn giản: Khoan lỗ mìn bằng máy khoan thuỷ lực có đường kínhmũi khoan 64 - 102 mm Xúc bốc đá vôi khai thác, đá kẹp và đất phủ bằngmáy xúc thuỷ lực có dung tích gầu xúc 2,5-2,8 m3 Vận tải đá vôi khai thác,

đá kẹp và đất phủ bằng ôtô tự đổ có tải trọng 20-25 tấn Phụ trợ cho công tácxúc bốc là xe gạt bánh xích có công suất động cơ 200-230CV Thoát nước mỏbằng bơm có năng suất Q= 270-280 m3/h và chiều cao đẩy H=70-80m

2.3 Chế độ làm việc đối với công tác khai thác

- Số ngày làm việc trong năm : 280 ngày/năm

- Số giờ làm việc trong ngày: 7 giờ/ngày

- Số giờ làm việc trong năm: 1960 giờ/năm

2.4 Các chủng loại thiết bị sử dụng.

Bảng 2-01 : Đặc tính kĩ thuật các thiết bị mỏ

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI 3.1 Biên giới mỏ

3.1.1 Khái niệm biên giới mỏ.

Việc xác định biên giới mỏ lộ thiên phụ thuộc vào sự ảnh hưởng củanhiều yếu tố như: Chiều dày và góc dốc của vỉa, chất lượng của khoáng sàng

có ích, điều kiện địa hình, tính chất cơ lý của đất đá mỏ

Chiều sâu khai thác cuối cùng của mỏ lộ thiên là xác định, tùy theođiều kiện tự nhiên, kỹ thuật và kinh tế của khoáng sàng đó và của ngành khaithác mỏ nói chung Chiều sâu đó được gọi là biên giới theo chiều sâu mỏ lộthiên

Trong thực tế có thể xảy ra 3 trường hợp : biên giới theo điều kiện tựnhiên, biên giới theo điều kiện kỹ thuật và biên giới theo điều kiện kinh tế

Tuy nhiên do tác động của yếu tố thời gian và tiến bộ khoa học kỹ thuậtvào các chỉ tiêu kinh tế, nên việc xác định biên giới hợp lý cho những mỏ lộthiên có trữ lượng và thời gian tồn tại lớn sẽ thiếu chính xác Bởi vậy người tađưa ra khái niệm biên giới tạm thời và biên giới triển vọng

1 Máy khoan ATLASCOPCOECM, đường kính 102 mm

5 Máy xúc TLGN Komatsu PC450-7 dung tích gầu 2,1 m3

6 Ô tô DAEWOO trọng tải 24 tấn

7 Máy ủi KOMASTUD85EX công suất 240CV

8 Xe tưới nước đường

9 Xe tải trọng 15 tấn chở mìn

10 Máy bơm thoát nước khai trường Q=270-280m3/giờ H=70-80m

thuộc vào vốn đầu tư xây dựng cơ bản, sự tác động của các yếu tố thời gian,tiến bộ của khoa học kỹ thuật, sản lượng mỏ và phương pháp khai thác.

3.1.2 Nguyên tắc xác định biên giới mỏ

Xác định biên giới mỏ lộ thiên chịu ảnh hưởng và phụ thuộc vào nhiềuyếu tố như:

- Các yếu tố tự nhiên: góc dốc của vỉa, chiều dầy vỉa, chất lượng của khoángsản có ích, điều kiện địa hình, tính chất cơ lý của đất đá

- Ngoài ra khi xác định biên giới mỏ lộ thiên, còn chịu ảnh hưởng của vốn đầu

tư khi XDCB, các yếu tố thời gian, các tiến độ về khoa học kỹ thuật, sảnlượng mỏ và phương pháp khai thác

- Khoáng sản đá vôi cố đặc điểm nằm lộ trên mặt đất thành những dãy núi cóđịa hình phức tạp Vì vậy việc xác định biên giới mỏ chủ yếu phụ thuộc vàonhững phần lộ trên mặt đất

3.1.2 Biên giới mỏ đá vôi Ninh Dân

Biên giới mỏ được xác định dựa trên nguyên tắc:

- Đá vôi khai thác trong biên giới mỏ phải đảm bảo chất lượng , đáp ứng đượcyêu cầu làm nguyên liệu sản xuất xi măng

- Ranh giới khai thác phải phù hợp với ranh giới được ghi trong giấy phép khaithác mỏ do Bộ công nghiệp cấp và nằm trong phạm vi đã tiến hành thăm dòđịa chất

- Khai thác tối đa trữ lượng đá trong biên giới, tránh lãng phí

- Các thông số khai trường khi kết thúc khai thác phải đảm bảo an toàn, đảmbảo ổn định bờ mỏ, đảm bảo điều kiện thuận lợi để hoàn thổ và phục hồi môitrường

- Biên giới khai trường lấy theo ranh giới cấp phép khai thác mỏ đá vôi NinhDân – Thanh Ba – Phú Thọ của Bộ Tài nguyên và Môi trường cấp phép choCông ty Cổ phần xi măng Sông Thao Cụ thể như sau:

- Biên giới trên mặt: nằm trong giới hạn các điểm góc có toạ độ như sau: xem

bảng 3-01

Bảng 3-01: Bảng xác định biên giới trên mặt bằng các điểm góc

Bảng 3-02: Bảng tổng hợp công tác xác định biên giới mỏ

1 Kích thước khai trường

4 Trữ lượng đá vôi địa chất cấp 121 và cấp 122 tấn 20.761.000

5

Trữ lượng đá vôi địa chất cấp 121

và cấp 122 huy động vào khai

THIẾT KẾ MỞ VỈA 4.1 Những vấn đề chung về mở vỉa

Mở mỏ khai thác đá vôi là công việc đầu tiên ở mỏ nhằm mục đích tạonên những đường vận tải nối liền các tầng khai thác tới mặt bằng sân côngnghiệp mỏ, bóc đất đá phủ ban đầu (nếu cần thiết) và tạo ra mặt bằng công tácđầu tiên sao cho khi đưa mỏ vào sản xuất, các thiết bị mỏ có thể hoạt độngmột cách bình thường và khai thác một lượng khoáng sản có ích theo tỷ lệ xácđịnh của sản lượng thiết kế.Khi khai thác các mỏ khoáng sản bằng phươngpháp lộ thiên phải tiến hành vận chuyển một khối lượng mỏ, bao gồm khoángsản từ tầng công tác đến trạm tiếp nhận trên mặt đất hoặc trong mỏ

Các trạm tiếp nhận có thể là bãi thải trong hoặc bãi thải ngoài đối với

đá bóc; các kho, các trạm nghiền sàng hoặc nhà máy tuyển đối với khoángsản Các tầng công tác trong mỏ và các trạm tiếp nhận khối lượng mỏ trên mặtđất có độ chênh cao khác nhau Do đó khi thiết kế đường giao thông vận tảitrong mỏ cần phải đảm bảo cho thiết bị vận tải mỏ làm việc được chắc chắn

và có hiệu quả kinh tế Muốn vậy phải bố trí hợp lý không những trong bình

đồ mà còn ngay cả trong trắc đồ dọc Nhiệm vụ này được giải quyết trongthiết kế mở vỉa khoáng sàng

Nội dung công tác mở vỉa là: tạo nên hệ thống đường giao thông vận tảinối từ các điểm tiếp nhận trên mặt đất tới các tầng công tác (tầng bóc đá vàtầng khai thác khoáng sản) hoặc chuyển tải trong mỏ Đảm bảo vận chuyểnkhối lượng mỏ ra khỏi mỏ đến các trạm tiếp nhận và đưa các vật tư, vật liệu

nổ cũng như công nhân vào mỏ làm việc

Hào mở vỉa được bắt đầu từ mặt đất hoặc từ một tầng công tác nào đó

và được kết thúc ở độ cao của mặt bằng công tác của tầng cần mở

- Mở vỉa bằng đường hào cơ bản vận tải bằng ôtô: Hào cơ bản là hàonghiêng dùng để mở vỉa các tầng công tác Tuỳ theo mặt địa hình, hào cơ bản

có tiết diện ngang là hoàn chỉnh hoặc bán hoàn chỉnh Hào cơ bản có thời giantồn tại dài và dùng để xây dựng đường ôtô mỏ.Các thông số của hào cơ bản làchiều rộng đáy hào b0, chiều sâu hào h0, độ dốc dọc đường i, góc dốc sườnhào ỏ0, chiều dài của hào trong bình đồ l0, và khối lượng của hào V0 Chiềurộng đáy hào cơ bản được xác định theo hình thức vận tải hoặc phương phápđào hào Chiều rộng tối thiểu của đáy hào cơ bản không nhỏ hơn tổng kíchthước ngang của phương tiện vận tải, khoảng cách an toàn giữa chúng và cáckhoảng cách khác, kể cả rãnh thoát nước Chiều rộng đó phải đảm bảo đàohào thuận lợi của công nghệ và thiết bị đào hào áp dụng.Độ dốc của hào cơbản được quy định tuỳ thuộc vào hình thức vận tải áp dụng.Khi vận tải bằngôtô lên dốc độ dốc là 6-8%, và có tải xuống đốc là 10-12% Góc dốc sườn hào

cơ bản được quy định tuỳ thuộc vào thời gian phục vụ, tính chất cơ lý của đất

đá, mức độ ngậm nước của chúng Đối với hào cơ bản có thời gian phục vụlớn đào qua đất đá rời và nửa cứng góc dốc của sườn hào không được lấy lớnhơn góc dốc tự nhiên của đất đá Trong đất đá cứng góc dốc sườn hào có thểlấy bằng 50-600 hoặc hơn Khi hào có độ cao lớn (bờ hào gồm một số tầng)góc chung của bờ mỏ phải đảm bảo điều kiện ổn định lâu dài của bờ Số tầngcủa mỏ lộ thiên có thể từ 1-2 đến 15 tầng và hơn Tổng hợp tất cả các hào cơbản, đảm bảo mở vỉa cho tất cả các tầng của mỏ gọi là hệ thống các hào cơbản Tùy thuộc vào vị trí của hào cơ bản ghép vào hệ thống hào, chức năng

riêng (mở riêng cho từng tầng và có lối lên mặt đất riêng); hệ thống các hào

cơ bản nhóm (hào nhóm được mở cho một nhóm tầng, mỗi nhóm có một lốilên mặt đất riêng); hệ thống các hào cơ bản chung (được mở cho tất cả cáctầng của mỏ và chỉ có một lối lên (hoặc xuống) mặt đất duy nhất Dạng tuyếnhào trên bình đồ có thể là thẳng hoặc lượn vòng hoặc xoắn ốc Hào có thểnằm toàn bộ trên nền đá gốc, hoặc nửa đào nửa đắp Mặt bằng quay xe (chỗlượn vòng) thường bố trí trên phần nửa đào nửa đắp

- Mở vỉa bằng máng trượt: khi sử dụng các phương pháp khai tháckhông có phương tiện vận tải trực tiếp làm việc ở gương, như khai thác bằnglớp đứng xúc chuyển bằng máy xúc, máy ủi hoặc máy bốc khai thác theo lớpbằng xúc chuyển băng máy ủi hoặc máy bốc thì vật liệu được đưa xuống chânnúi (mặt bằng tiếp nhận) theo mặt trượt (sườn núi hoặc bờ mỏ) hoặc theománg trượt Tiết diện ngang của máng thương có dạng hình thang với gócnghiêng thành máng 45-600.Chiều rộng đáy máng không nhỏ hơn ba lần kíchthước lớn nhất của hòn đá lớn nhất Độ dốc của máng lấy 55-650 trên toàn bộchiều dài máng, hoặc thay đổi trên từng đoạn nhằm giảm động năng của cáchòn đá khi lăn theo máng Nếu chiều dài máng lớn hơn 50-70m thì phân dướicủa máng nên giảm độ dốc xuống còn 45-500 để hạn chế vận tốc rơi và độvăng xa của đá Dọc theo chiều dài tuyến công tác phải có ít nhất 2 máng, đểtrong khi một máng đang nhận tải (rót đá từ miệng máng xuống) thì máng kiatiến hành chuyển tải ở chân máng (xúc đá chuyển vào phương tiện vận tải).Khi khai thác theo lớp đứng xúc chuyển bằng máy xúc hoặc máy ủi thì đá đưaxuống chân núi không theo máng trượt mà rải dọc theo tuyến khai thác, trượtqua các tầng để xuống chân núi (lớp đầu tiên trượt theo mặt dốc sườn núi) Để

đá trên các tầng lăn xuống đến chân núi, ngay từ khi mở mỏ phải tiến hành cảitạo bề mặt sườn núi ở những nơi cần thiết (xén bớt chân núi, phá các mô đálớn) Độ dốc của bờ mỏ thường lấy bằng 55-650 Khi sử dụng phương pháp

mở vỉa này ngoài việc xây dựng máng và xén chân tuyến, phải làm đườngđưa thiết bị lên tầng công tác đầu tiên, như máy khoan và thiết bị xúc bốckhác làm chức năng xúc chuyển Khối lượng đào hào trong trường hợp này ít

hơn so với đường hào dùng cho ôtô do tăng được góc dốc và giảm chiều rộngđáy hào Mặc dầu vậy, việc áp dụng phương pháp này cũng bị hạn chế khigóc của sườn núi lớn (khối lượng làm đường hào lớn) Trường hợp này có thểtiến hành đắp đường từ mặt đất lên độ cao cho phép, rồi từ đó có thể đào tiếpđường hào hoặc mở tầng khai thác đầu tiên.

- Mở vỉa không có hào: phương pháp này được áp dụng khi khai thác

mỏ vật liệu ngậm nước hay dưới nước Dùng máy xúc gầu treo, máy xúc gầungoạm bố trí trên mặt đất hoặc trên phà xúc lên, hoặc dùng tàu hút để khaithác

4.3.Các khái niệm cơ bản về mở vỉa

- Sơ đồ mở vỉa: là tổng hợp tất cả các hào mở vỉa, đảm bảo giao thôngliên lạc giữa các tầng công tác và tầng vận chuyển trong một thời kỳ xác định

Sơ đồ mở vỉa đặc trưng bằng kiểu, số lượng và vị trí của hào mở vỉa trongkhông gian đối với vị trí xác định của công trình mỏ đang hoạt động

- Hệ thống mở vỉa: là quá trình thay đổi các sơ đồ mở vỉa trong suốtthời gian tồn tại của mỏ Hệ thống mở vỉa được đặc trưng bằng phương pháp

mở vỉa và sơ đồ mở vỉa trong suốt cả thời kỳ khai thác khoáng sàng nóichung

- Tiêu chuẩn đánh giá phương pháp mở vỉa hợp lý: một phương án mởvỉa được đánh giá là hợp lý khi thoả mãn các điều kiện sau:

+ Khối lượng và thời gian xây dựng mỏ nhỏ;

+ Cung độ vận tải đất đá và khoáng sản ngắn;

+ Trong quá trình tồn tại của mỏ các công trình mở vỉa ít bị di chuyển;+ Thu hồi tối đa tài nguyên trong lòng đất;

+ Tận dụng các cơ sở hạ tầng có sẵn có kết hợp hài hoà với các côngtrình công nghiệp trong mặt bằng;

+ ít ảnh hưởng tới các công trình khác;

4.4.Lựa chọn phương pháp mở vỉa cho mỏ

Công tác mở vỉa mỏ đá vôi Ninh Dân gồm có các công việc sau: Xâydựng đường ôtô trong mỏ nối từ khu vực khai thác đầu tiên của mỏ nối vớiđường 311 hiện có để lên trạm đập đá vôi của nhà máy xi măng Sông Thao,bóc đất xây dựng cơ bản mỏ (bóc đất phủ và tạo tầng khai thác đầu tiên), đắp

đê bao quanh khai trường để ngăn nước chảy tràn vào khai trường và đàomương thoát nước khai trường

4.5 Thiết kế hình dạng tuyến hào chính

4.5.1 Độ dốc khống chế của tuyến hào

a Độ dốc dọc của tuyến đường, i 0

Việc chọn độ dốc dọc lớn nhất của tuyến đường là một vấn đề kinh

tế-kỹ thuật lớn Đối với từng đối tượng cụ thể phải tuỳ theo điều kiện địa hình,lưu lượng và thành phần xe chạy, dùng những chỉ tiêu khái quát về giá thànhvận tải, giá thành công trình mà tiến hành tính toán chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật

để chọn trị số tối ưu Đặc thù công việc vận tải ở mỏ đá khi khai thác xuốngsâu là: khi ô tô xuống dốc thì ở chế độ không tải, khi lên dốc thì ở chế độ cótải Dựa vào đặc thù đó, kết hợp với thực tế công tác mở vỉa hợp lý ở các mỏ đávôi ở Việt Nam đồ án lựa chọn i = imax = 8% Trên những đoạn đường congbán kính nhỏ ta phải bố trí siêu cao, và giảm độ dốc dọc của tuyến đường để xechạy an toàn imin = 3 %

b Độ dốc ngang tuyến đường, i n

Độ dốc ngang tuyến đường lấy theo điều kiện thoát nước tốt cho tuyếnđường, in= 0,3%

4.5.2 Chiều rộng của đáy hào.

Chiều rộng tuyến đường hào phụ thuộc vào chiều rộng của các thiết bị vận tải,

số làn xe chạy, khoảng cách an toàn giữa các làn xe và giữa xe với thành hào.

a b k m

B 1

Hình 4.1: Mặt cắt ngang tuyến hào

Chiều rộng tuyến đường hào dành cho hai làn xe chạy được xác địnhtheo công thức sau:

Trong đó:

a – Chiều rộng của ôtô, a = 2,5m

b – Chiều rộng của phần lề đường, b = 1,2m

k – Chiều rộng của rãnh thoát nước, k = 0,8 m

m – Khoảng cách an toàn giữa hai làn xe, m = 1,0m

tiếp giáp hay diện lượn vòng trên tuyến đường, k d =1,1

Từ đây ta có chiều dài tuyến đường thực tế từ +0xuống mức -10 là

Ltđ = 138 m

4.5.4 Góc nghiêng sườn hào

MÆt c¨t A-A

b A

Hình 4.2: Mặt cắt biểu diễn góc nghiêng sườn hào

Đất đá mỏ có hệ số độ kiên cố là f = 9 Tra bảng góc ổn định bờ mỏ củaProtodiaconop ta xác định được góc ổn định của sườn hào là 700

4.5.5 Bán kính vòng cho phép của đoạn đường vòng

Bán kính cong cho phép của cả đoạn đường cong phụ thuộc vào tốc độ

di chuyển của ôtô và loại đường Bán kính lượn vòng được xác định theocông thức

R min = ( is)

v

±

µ 127

Tốc độ của xe chạy trên đường, v=30 km/h.

: Hệ số bám dính của lốp xe với mặt đuờng, µ =0,16.

: Độ siêu cao của đoạn đường ở đoạn cong, i s =6%=0,06.

Thay vào công thức trên ta tính được:

v: Vận tốc ôtô ở đoạn đường cong: v= 12 km/h

L a : khoảng cách giữa 2 trục ngang của xe , L a = 7 m

K = 1,2 - hệ số không đồng đều của xe;

Lo = 50 m - khoảng cách an toàn khi 2 xe chuyển động theo quyphạm an toàn

=>

1000x30x2

x1, 2 1440 50

, xe/h

* Nhu cầu vận tải của mỏ được xác định:

1 0

x

m r

Am – sản lượng của mỏ, Am = 1019800 m3/năm;

Kr – hệ số nở rời của đất đá trong thùng xe, kr = 1,4v0 – dung tích thùng xe, v0 = 12 m3

1

1019800

x1, 4 118976 12

xe/nămTheo chế độ làm việc của mỏ là 280 ngày/năm và mỗi ngày làm việc 7hnên số xe chạy trong 1h là:

Như vậy với khả năng thông xe, tuyến đường đã đảm bảo khả năngthông xe đáp ứng theo công suất của mỏ Và có thể đáp ứng nâng cao côngsuất theo yêu cầu khi cần phải tăng sản lượng của mỏ

4.6 Đường ôtô trong mỏ

Đường ôtô trong mỏ nối từ khu vực khai thác đầu tiên của mỏ nối vớiđường 311 hiện có để lên trạm đập đá vôi của nhà máy xi măng Sông Thaođược thiết kế từ khu vực khai thác đầu tiên của mỏ (mức + 23m) nối vớiđường 311 hiện có (mức +30m) để lên trạm đập đá vôi mức +48m Đường ôtôtrên có các thông số cơ bản sau:

- Chiều rộng nền đường: 12 m

- Chiều rộng mặt đường (2 làn xe): 9 m

- Độ dốc dọc lớn nhất của đường < 10%

- Chiều dài đường : 233,26 m

- Kết cấu mặt đường bằng BTXM mác 300 gồm các lớp sau:

Chi tiết thiết kế đường ô tô trong mỏ xem trong tập hồ sơ thiết kếđường ô tô trong mỏ

4.7 Công tác bóc đất phủ

Bề mặt mỏ bị phủ một lớp đất phủ có chiều dày trung bình 2,2m Đểtạo tầng khai thác đầu tiên phù hợp với hệ thống khai thác đã chọn cần phải

Mức bóc phủ trung bình đầu tiên là mức + 23 m Khối lượng bóc đất phủ là70.926 m3 Công tác bóc đất phủ được thực hiện bằng máy xúc thuỷ lực gầungược xúc chuyển lên ôtô chở về bãi chứa đất phủ - khu vực phía Tây nam

mỏ Cung độ vận tải đất phủ trung bình khoảng 1,0 km Phụ trợ cho công tácbóc đất phủ là xe gạt bánh xích có công suất > 200 CV

Vị trí, giới hạn bóc đất phủ tạo diện khai thác đầu tiên xem bản vẽ số:XMST - 3KT - 02 - 01

4.8 Tạo tầng khai thác đầu tiên

Sau khi đã bóc lộ đá với diện đủ rộng thì tiến hành khoan nổ mìn làmtơi đá tạo tầng khai thác đầu tiên (chi tiết công tác khoan nổ mìn làm tơi đátrước khi xúc bốc xem trong phần khoan nổ mìn) Để đảm bảo cho mỏ sớmđạt công suất thiết kế thì phải tạo diện khai thác đủ rộng để có thể bố trí được

2 gương khai thác đồng thời (Bố trí 2 máy xúc làm việc đồng thời) Dự kiếntạo 2 mức khai thác đầu tiên là mức +20 m và mức +15 m với chiều dài tuyếncông tác tối thiểu là 250m và chiều rộng mặt tầng công tác tối thiểu là 25m.Khối lượng bóc đá tạo tầng khai thác đầu tiên là 111.774 m3 Công tác xúcbốc đá tạo tầng khai thác đầu tiên đượcthực hiện bằng máy xúc thuỷ lực gầungược (có dung tích gầu xúc >2 m3)xúc chuyển lên ôtô tự đổ (có tải trọng >

12 tấn) chở về bãi chứa tạm (sau đó được sử dụng để sản xuất xi măng nếu đáđạt chất lượng làm nguyên liệu sản xuất xi măng khi nhà máy đi vào sản xuấthoặc được sử dụng làm vật liệu xây dựng thông thường nếu đá không đạt chấtlượng làm nguyên liệu sản xuất xi măng) Cung độ vận tải đá bóc tạo tầngkhai thác đầu tiên trung bình khoảng 1,0 km Phụ trợ cho công tác bóc đá là

xe gạt bánh xích có công suất > 200 CV

Vị trí, giới hạn tầng khai thác đầu tiên xem bản vẽ số: 01

XMST-3KT-02-4.9 Đê bao quanh khai trường

Để ngăn nước chảy tràn vào khai trường, đặc biệt là về mùa mưa cầnphải đắp đê bao quanh khai trường Đê bao được đắp cao tới mức +31m (cao

từ 2-5m so với địa hình hiện tại) Đê bao trên có các thông số cơ bản sau:

- Chiều rộng mặt đê: 4 m

- Mái dốc ta luy 1 :1

- Chiều dài đê bao : 1.456,24 m

- Kết cấu đê bao: đất đầm chặt đạt K=0.95

4.10 Mương thoát nước khai trường

Để thoát nước khai trường cần phải đào mương thoát nước khai trường.Mương thoát nước khai trường được đào sâu từ 1- 4 m so với địa hình hiệntại Mương thoát nước khai trường trên có các thông số cơ bản sau:

- Chiều rộng đáy mương: 3 m

- Mái dốc ta luy 1 :1

- Chiều dài mương : 1.052,62 m

Vị trí của tuyến mương thoát nước khai trường xem bản vẽ: 3KT-02-01

XMST-Chi tiết thiết kế mương thoát nước khai trường xem trong tập hồ sơthiết mương thoát nước khai trường

4.11 Trình tự khai thác.

Trình tự khai thác mỏ đá vôi Ninh Dân được lựa chọn phù hợp với đặcđiểm địa hình, địa chất và hiện trạng khai thác mỏ Cụ thể như sau: Khai tháckhu vực trung tâm mỏ trước (Từ đầu phía tây moong khai thác hiện tại pháttriển tiếp về phía Tây) và phát triển dần về phía Tây Bắc và phía Tây nam Do

mỏ khai thác dưới mức thoát nước tự chảy và khai thác với công suất tươngđối lớn nên trong quá trình khai thác mỏ luôn tồn tại tối thiểu 2 tầng khai thác

Về mùa mưa thường tập trung khai thác ở các tầng trên cao để tránh bị ngậpnước Về mùa khô tiến hành bơm cạn moong và tập trung khai thác ở các tầngdưới và thực hiện khai thác xuống sâu mỏ Việc lựa chọn trình tự khai thácnhư trên có ưu điểm: Khu vực khai thác đầu tiên có trữ lượng chắc chắn, khốilượng đầu tư XDCB ban đầu giảm, cung độ vận tải đá vôi khai thác thời kỳđầu gần và thuận lợi cho công tác bóc tách đá kẹp, thuận lợi cho công tácthoát nước mỏ,

Lịch khai thác mỏ được lập phù hợp với yêu cầu đá vôi hàng năm củanhà máy xi măng và phù hợp với trình tự khai thác đã lựa chọn Lịch khaithác mỏ xem bảng 4- 01

Tình hình phát triển khai trường các năm khai thác thứ nhất, năm khaithác thứ hai, năm khai thác thứ ba (năm đạt CSTK mỏ) và năm kết thúc khaithác mỏ xem các bản vẽ số: XMST – 3KT - 02 - 02÷ 05.

Bảng: 4–01 : Tình hình phát triển mỏ qua các năm

CHƯƠNG 5

HỆ THỐNG KHAI THÁC VÀ ĐỒNG BỘ THIẾT BỊ

5.1 Khái niệm về hệ thống khai thác

Hệ thống khai thác (HTKT) mỏ lộ thiên là trình tự hoàn thành công tác

mỏ trong biên giới một khai trường hay một khu vực của nó Hệ thống đó cầnphải đảm bảo cho mỏ lộ thiên hoạt động an toàn, kinh tế, đảm bảo sản lượngyêu cầu, thu hồi tối đa tài nguyên trong lòng đất, bảo vệ môi trường khi khaithác khoáng sản có ích

HTKT và đồng bộ thiết bị sử dụng có mối liên hệ mật thiết thông quacác thông số làm việc của khai trường và các đặc tính của thiết bị HTKT xácđịnh trình tự hoàn thành công tác mỏ thì đồng bộ thiết bị xác định lại côngsuất và bố trí thiết bị đảm bảo sự hoàn thành khối lượng công tác mỏ với trật

tự xác định mối quan hệ giữa HTKT và kết cấu đồng bộ thiết bị sử dụng trong

mỏ lộ thiên thể hiện bởi các yếu tố của HTKT như: chiều cao tầng, chiều rộngluồng xúc, chiều rộng mặt tầng công tác và vận tải, chúng phải phù hợp vớicác thông số làm việc của các thiết bị đã chọn

Lựa chọn HTKT hợp lý sẽ làm cho thiết bị hoạt động được an toàn,nâng cao năng suất làm việc, đồng thời sử dụng hiệu quả nhân lực và vốn đầu

tư nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao cho xí nghiệp mỏ

Với điều kiện mỏ núi đá áng Dâu, việc lựa chọn hệ thống khai thác cho

mỏ là yếu tố quan trọng tạo nên sự phát triển và tồn tại mỏ, yêu cầu phải phùhợp với những điều kiện trên

5.2 Lựa chọn hệ thống khai thác

Địa hình khu mỏ tương đối đơn giản, xung quanh là đồi đất không caodạng bát úp, độ cao thay đổi từ 30 - 56 m, ở giữa là thung lũng đá vôi có độcao thay đổi từ 24 - 27m

Trong khu mỏ có hai mương dẫn nước có tiết diện nhỏ chảy qua

Mỏ khai thác với sản lượng tương đối lớn: 1.019.800 T/n

Để phù hợp với điều kiện địa chất, điều kiện khai thác và công suất mỏ,chọn hệ thống khai thác theo lớp dốc xiên, vận tải trực tiếp, đất đá đổ bãi thảingoài

Phương án : Hệ thống khai thác khấu theo lớp xiên vận tải trực tiếp

- Ưu điểm: Khai thác được trong điều kiện mỏ xuống sâu không ảnhhưởng đến thời tiết (mùa khô xuống sâu, mùa mưa khai thác các tầng trêncao) xúc bốc, vận tải trực tiếp trên tầng

- Nhược điểm phải thoát nước cưỡng bức, đầu tư các thiết bị công suấtlớn như máy bơm thoát nước, máy xúc, phương tiện vận tải gặp nhiều hạn chế

do mỏ nằm gần khu dân cư

a

A A

5.3 Lực chọn thông số của hệ thống khai thác.

5.3.1 Chiều cao tầng khai thác

Hình 5.3 : Mặt cắt ngang tầng khai thác

Chiều cao tầng khai thác được lựa chọn phù hợp với điều kiện địa chất

mỏ, sơ đồ công nghệ khai thác và đồng bộ thiết bị sử dụng Mỏ dự kiến sửdụng máy xúc thuỷ lực gầu ngược có dung tích gầu xúc 2,0 m3 để xúc bốc đá

khai thác, vậy phù hợp nhất là chọn chiều cao tầng khai thác Ht = 5 m (Tối đa

là 10 m)

5.3.2 Chiều cao tầng kết thúc

Chiều cao tầng kết thúc được lựa chọn phù hợp với tính chất cơ lý của

đá, đảm bảo bờ mỏ ổn định lâu dài khi kết thúc khai thác mỏ Lấy Hkt =10 m

5.3.3 Góc nghiêng sườn tầng khai thác

Theo kết quả tính toán góc dốc bờ mỏ trong báo cáo thăm dò mỏ đá vôiNinh Dân – Thanh Ba – Phú Thọ lập năm 2002 thì góc ổn định bờ mỏ là 75-800 Để đảm bảo an toàn trong khai thác (Nguy cơ sụt lở do hang động cactơ,nứt nẻ do nổ mìn ), chọn góc nghiêng sườn tầng khai thác là 750

C Z

h

min

d

1 2

B

B A

Hình 5.4 : mặt cắt biểu diễn B ctmin

xúc bốc, vận tải hoạt động an toàn và có năng suất cao, chiều rộng mặt tầngcông tác tối thiểu được xác định như sau:

Bmin = Bđ + C1 + T + C2 + Z (5.1)Trong đó:

- Bđ là chiều rộng đống đá nổ mìn, m

- C1 là khoảng cách an toàn tính từ mép đống đá nổ mìn đến mép đường

xe chạy Lấy C1 = 1,5m

- C2 là khoảng cách an toàn từ mép ngoài đường xe chạy đến mép sụt lở

tự nhiên của tầng Lấy C2 = 1,5m

- Z là chiều rộng đai an toàn, m

- T là chiều rộng vệt xe chạy, m

Chiều rộng đống đá nổ mìn (B đ ) được xác định theo công thức sau:

Bđ = Kn x Kv x q x Ht + b(n-1) (5.2)Trong đó:

- Kn là hệ số phụ thuộc vào mức độ khó nổ của đất đá Lấy Kn = 5,0

- Kv là hệ số phụ thuộc mức độ nổ chậm giữa các phát mìn Lấy Kv = 0,9(Mỏ nổ mìn vi sai với ∆ t = 25ms)

- q là chỉ tiêu thuốc nổ Lấy q = 0,4 kg/m3

- b là khoảng cách giữa các hàng lỗ khoan, lấy b = 3,5m

- n là số hàng lỗ khoan, lấy n = 2

Thay các giá trị trên vào công thức (5.2) ta có:

Bđ = 5,0 x 0,9 x 0,4 x 5 + 3,5 (2-1) = 12,5m

Chiều rộng đai an toàn (Z):

Chiều rộng đai an toàn được xác định theo công thức sau:

Z = Ht (cotgρ - cotgα) (5.3)Trong đó:

- Ht là chiều cao tầng khai thác, lấy Ht = 5m

- αlà góc nghiêng sườn tầng khai thác, lấy α = 750

- b1 là chiều rộng xe, lấy b1 = 3,0m

- m là khoảng cách an toàn giữa 2 xe khi chạy ngược chiều nhau, lấym=1,5m

Thay các giá trị trên vào công thức (5.4) ta có:

T = 2 x 3 + 1,5 = 7,5mThay các giá trị Bđ, C1, C2, T, Z vào công thức (5.1) ta có: