Chương 1 TÌNH HÌNH CHUNG CỦA VÙNG MỎ VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHOÁNG SÀNG 1.1. Tình hình chung của vùng mỏ 1.1.1.Vị trí địa lý Mỏ đồng Sin Quyền nằm tại bản Sin Quyền, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai Việt Nam, toạ độ địa lý 22o37’20” vĩ Bắc 103o48’50” kinh Đông. Mỏ nằm ở phía Tây Nam bản Sin quyền cách Bát xát 3km về phía Tây Bắc, chiều dài khoảng 4000m rộng khoảng 800m (Đông nam đến tuyến 21 Tây bắc đến tuyến 12). 1.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội 1. Dân cư Vùng mỏ Sin Quyền được làm trong địa bàn huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai, khu vực này dân cư sống thưa thớt, có vài trục vạn dân sống tập trung chủ yếu ở thành phố Lào Cai và khu mỏ. Đây là một huyện miền núi, nhân dân trong huyện chủ yếu là dân tộc ít người: Giao, Nhắng Pô Lô, Kinh Mán, . . .Điều kiện dân trí thấp, đời sống còn nghèo, gặp nhiều khó khăn. 2. Công nghiệp Trong phạm vi huyện Bát Xát công nghiệp còn hạn chế, chủ yếu là nông nghiệp. Các vùng lân cận có một số khu công nghiệp lớn: Như Mỏ Apatít Cam Đường, nhà máy tuyển quặng Apatít Tằng Loỏng, xi măng Lào Cai. 3. Trữ lượng Tỉnh Lào Cai có đường giao thông với Hà Nội bằng 3 con đường. Đường thủy theo dọc sông Hồng Đường ôtô theo quốc lộ 4E và tuyến đường cao tốc Hà Nội – Lào Cai. Đường sắt Hà Nội – Lào Cai
Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, nghành khai thác mỏ nói chung khai thác quặng nói riêng đóng góp phần quan trọng kinh tế quốc dân Để tận thu khống sản lịng đất cách hiệu bảo vệ mơi trường xung quanh địi hỏi cán - kỹ sư phải không ngừng bồi dưỡng, học tập để nâng cao lực chuyên mơn Là sinh viên ngành khai thác mỏ lộ thiên thuộc trường Đại học Mỏ- Địa Chất, em cử mỏ Đồng Sin Quyền thuộc công ty Mỏ Tuyển Đồng Sin Quyền Lào Cai thực tập tốt nghiệp làm đồ án tốt nghiệp Đồ án gồm hai phần: Phần chung: Thiết kế sơ khu Đông mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai Phần chuyên đề: Nghiên cứu lựa chọn thơng số nổ mìn hợp lý cho khu đông mỏ Đồng Sin Quyền Sau thời gian hướng dẫn TS.Trần Quang Hiếu thầy cô môn Khai thác Lộ thiên trường Đại học Mỏ - Địa chất, với nỗ lực thân góp ý người em hoàn thành đồ án Do thời gian trình độ có hạn, đồ án khơng tránh khỏi sai sót, xin kính mong góp ý thầy cô môn bạn đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn nhiệt tình TS.Trần Quang Hiếu bảo thầy cô môn, cán công nhân viên Công ty Mỏ Tuyển Sin Quyền Lào Cai giúp em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2016 Sinh viên Vũ Phúc Lâm Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm Lớp: Khai thác B-K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên PHẦN CHUNG THIẾT KẾ SƠ BỘ KHU ĐÔNG MỎ ĐỒNG SIN QUYỀN LÀO CAI Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm Lớp: Khai thác B-K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên Chương TÌNH HÌNH CHUNG CỦA VÙNG MỎ VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHỐNG SÀNG 1.1 Tình hình chung vùng mỏ 1.1.1.Vị trí địa lý Mỏ đồng Sin Quyền nằm Sin Quyền, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai Việt Nam, toạ độ địa lý 22o37’20” vĩ Bắc 103o48’50” kinh Đơng Mỏ nằm phía Tây Nam Sin quyền cách Bát xát 3km phía Tây Bắc, chiều dài khoảng 4000m rộng khoảng 800m (Đông nam đến tuyến 21 Tây bắc đến tuyến 12) 1.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội Dân cư Vùng mỏ Sin Quyền làm địa bàn huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai, khu vực dân cư sống thưa thớt, có vài trục vạn dân sống tập trung chủ yếu thành phố Lào Cai khu mỏ Đây huyện miền núi, nhân dân huyện chủ yếu dân tộc người: Giao, Nhắng Pơ Lơ, Kinh Mán, Điều kiện dân trí thấp, đời sống cịn nghèo, gặp nhiều khó khăn Công nghiệp Trong phạm vi huyện Bát Xát công nghiệp cịn hạn chế, chủ yếu nơng nghiệp Các vùng lân cận có số khu cơng nghiệp lớn: Như Mỏ Apatít Cam Đường, nhà máy tuyển quặng Apatít Tằng Loỏng, xi măng Lào Cai Trữ lượng Tỉnh Lào Cai có đường giao thơng với Hà Nội đường - Đường thủy theo dọc sông Hồng - Đường ôtô theo quốc lộ 4E tuyến đường cao tốc Hà Nội – Lào Cai - Đường sắt Hà Nội – Lào Cai Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm Lớp: Khai thác B-K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên Mỏ đồng Sin Quyền giao thông với Lào Cai hai đường - Đường thủy dọc theo sông hồng dài 30km(không sử dụng) - Đường ôtô Sin Quyền – Bát Xát – Lào Cai dài 25km, lại thuận tiện Ngoài thành phố Lào Cai cịn có cửa quốc tế tiếp giáp với tỉnh Vân Nam Trung Quốc khu du lịch SaPa Nói chung Lào Cai thuận lợi cho việc giao thương kinh tế thương mại vói Trung Quốc tỉnh phía bắc nước ta 1.1.3 Ranh giới toạ độ khu mỏ Được thiết kế nằm biên giới thiết kế khai thác khai trường lộ thiên mỏ đồng Sin Quyền khống chế toạ độ sau: Bảng 1.1 Tọa độ vị trí khu vực khai thác mỏ Tên TT điểm góc A B C D E Tên Toạ độ (Hệ UTM) X Y 3.546 2.812 2.690 2.508 2.246 6.548 7.774 8.158 8.450 8.582 TT điểm 10 góc F G H I K Toạ độ (Hệ UTM) X Y 1.985 2.088 2.630 2.655 3.230 8.428 8.108 7.994 7.286 6.366 1.1.4 Đặc điểm địa hình, mạng sơng suối, sở hạ tầng khu mỏ Địa hình nguyên thuỷ khu mỏ nằm địa hình đồi núi cao, độ cao từ +100m ÷ 400m, sườn dốc từ 250- 400, mặt địa hình bị chia cắt mạnh mạng lưới xâm thực dày đặc, suối chảy theo phương Tây Nam - Đơng Bắc (Trong có suối Ngịi Phát nằm vùng công tác) cắt gần vuông góc với dải địa hình Về sở hạ tầng xây dựng xong khu Nhà máy tuyển khoáng đại vào sản xuất, khu Văn phòng, Phịng khách Nhà cán cơng nhân viên xây dựng xong tiện nghi, khang trang 1.1.5 Đặc điểm khí hậu thủy văn Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm Lớp: Khai thác B-K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên Đặc điểm khí hậu vùng có mùa rõ rệt: mùa khơ tháng 10 đến tháng năm sau, mùa mưa từ tháng đến tháng Vùng mỏ vùng khí hậu nhiệt đới, nhiệt độ bình qn hàng năm 22,50C, cao 420, thấp 20 Lượng mưa cường độ mưa vùng mỏ lớn, lượng nước bình quân hàng năm 1363 mm (Bát Xát), 1798 mm (Lào Cai), lượng mưa ngày lớn xác định 212 mm (Bát Xát) 1.2 Đặc điểm địa chất khoáng sàng Lào Cai 1.2.1 Địa chất khu vực Dải quặng Sin Quyền khu vực dài, hẹp tạo thành đới quặng, chiều rộng khoảng km từ bờ sông Hồng hướng phía Nam, chiều dài từ suối Lũng Pơ đến thị xã Lào Cai 60 km Địa tầng lộ đới chủ yếu đá trầm tích đại Proterozoi, Palaeozoi hệ đá biến chất, phân bố cục có hệ đá đại tân sinh Đá macma vùng phát triển, nguyên nhân thành tạo phức tạp, từ mafic đến axit Căn theo quan hệ thành phần mối tương quan từ cổ đến trẻ phân ra: thể xâm nhập Proterozoi muộn gồm thể đá tạp Pt3, PZ; thể xâm nhập kỷ Triat bao gồm siêu Mafic - mafic thể xâm nhập phun trào, thể đá siêu Mafic - mafic, mạch đá Điorit Lũng Thang; thể xâm nhập Granitbiotit - plagiogranit, đá Granitsianit Nậm Chạc Các điểm khoáng hoá phổ biến đới khoáng hoá gồm có: Quặng sắt Sơn Bang, quặng đồng Thùng Sáng, quặng đồng Sin Quyền, quặng đồng Pin Ngan Chải sa khoáng vàng Quang Kim, quặng Molip đen Vi Kẽm, Pyrit Bản Vai điểm khoáng hoá khác 1.2.2 Địa chất mỏ 1.2.2.1 Địa tầng Địa tầng có liên quan chặt chẽ với mỏ có đá trầm tích giới Proterozoi đá biến chất, giới Palaeozoic đá thuộc giới Kainozoi 1.2.2.1.1 Hệ tầng Sin Quyền giới Proterozoi (PRsq) Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm Lớp: Khai thác B-K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên Đặc điểm trầm tích gồm đá trầm tích biến chất phân làm hai hệ tầng PR1-sq PR2-sq Hệ tầng PR1-sq gồm có đá phiến thạch anh hai mica bị migmatit hoá kẹp Graphit Gnei bi migmatit hoá kẹp Graphit Đây phụ hệ tầng chứa quặng chủ yếu 1.2.2.1.2 Hệ tầng Sapa; hệ sini giới Palaeozoi (PZ1-sq) Đặc tính trầm tích gồm đà marble phân bố rải rác mỏ đồng Sin Quyền, không xuất lộ bề mặt 1.2.2.1.3 Hệ tầng Cam Đường, hệ Cambri giới Palaeozoi (∈ 1-cđ) Phân bố Đông Bắc mỏ Sin Quyền, thành phần trâm tích gồm đá phiến thạch anh Xeri-xit hố chứa lớp kẹp than, đá phiến thạch anh Cacbon chứa lớp kẹp than đá phiến Thạch anh clorit biotit 1.2.2.1.4 Giới Kainozoi hệ Đệ tứ (Q) Phân bố thung lũng vùng mỏ Sin Quyền, Từ tuyến 13 đến tuyến 11 hai bên bờ suối Ngòi Phát, chiều dầy mỏng 1.2.2.2 Đá macma Chủ yếu thể xâm nhập Triat thể đá tạp phức hệ Cốc Mỳ tuổi Proterozoi muộn 1.2.2.2.1 Thể đá tạp phức hệ Cốc Mỳ (PRγ 1-pt) Đá xâm nhập phức hệ Cốc Mỳ vùng mỏ Sin Quyền phát triển mạnh phủ gần 30% bề mặt mỏ, chủ yếu Horblendit Granitognei hợp thành 1.2.2.2.2 Thể xâm nhập Triat (Tγp) a, Thể đá xâm nhập chia xâm nhập Gabro - horblendit, xâm nhập Granitbiotit- plagioclaz granit, xâm nhập Plagiopecmatit mạch Thạch anh nhiệt dịch b, Thể xâm nhập Gabro-horblendit phân bố vùng mỏ Sin Quyền, khơng lộ bề mặt Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm Lớp: Khai thác B-K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên c, Thể xâm nhập Granit- biotit- plagioclase granit phân bố đới cà nát hệ tầng Sin Quyền, độ lớn quy mô không giống nhau, dày 0,5-20m, dài 10-300m, có dạng mạch, dạng thấu kính, dạng chuỗi d, Thể xâm nhập Plagiopecmatit phân bố rải rác gần đá xâm nhập Granit- biotitplagioclaz granit, có độ hạt từ trung bình đến thơ, cấu tạo dạng cục, cấu trúc Pecmatit điển hình e, Mạch Thạch anh nhiệt dịch phát triển theo rìa đới cà nát vùng mỏ Sin Quyền, thường phát triển thân quặng đồng đá vây quanh đá xâm nhập Granit- biotitplagioclaz – granit 1.2.2.2.3 Đá biến chất trao đổi Đá biến chất trao đổi tầng chứa quặng chủ yếu, hai phần ba đá gốc thân quặng đồng đá biến chất trao đổi Đá biến chất trao đổi có hình thái phức tạp, khơng gian biến đổi lớn Hình thái có dạng chuỗi mạch, dạng mạch thấu kính, dạng túi dạng mạch nhánh Kích thước mạch không giống nhau, chiều dày từ 0,5-100m, chiều dài từ 1-100m Đường phương 280-3200, hướng cắm Đông Bắc, góc dốc 65900 Phân bố tập trung trung tâm mỏ Sin Quyền, đá biến chất trao đổi hướng Tây Nam có quy mơ biến đổi lớn, phát triển theo chiều sâu 1.2.2.3 Đặc điểm thân quặng quặng mỏ đồng Sin Quyền 1.2.2.3.1 Đặc điểm thân quặng mỏ đồng Sin Quyền Mỏ đồng Sin Quyền gồm có 17 thân quặng thăm dò tỉ mỉ số hiệu thân quặng là: 1, 1a, 2, 3, 4, 5, 6, 6a, 6b, 6c, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 Trong có thân quặng chủ yếu (1, 1a, 2, 3, 4, 7) có trữ lượng chiếm 96,52% tổng trữ lượng toàn mỏ thân quặng nằm biên giới thiết kế khai thác khai trường lộ thiên Các thân quặng mỏ đồng Sin Quyền chủ yếu phân bố đá biến chất trao đổi, đá Gneissbiotit migmatit hố, ngồi có phần nhỏ thân quặng phân bố đá Granit, Pecmatit, phận phân bố đá Horblendit Vị trí phân bố Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm Lớp: Khai thác B-K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên đặc điểm thân quặng khác nhau, tổng thể chúng chia làm hai loại đặc trưng sau: Bảng 1.2 Bảng đặc điểm quy mô tồn thân quặng Số thân Tổng độ Độ cao cao Độ cao thấp Độ dày TB quặng 1a 10 11 12 13 dài (m) 2875 2185 2223 2129 2480 1070 508 1005 1580 1070 445 820 330 242 (m) 270 294 240 237 274 269 231 180 160 225 200 212 188 63 (m) -122 -123 -33 -350 40 40 103 -300 -220 -118 -308 -285 -87 -98 (m) 7,79 6,29 3,39 13,94 6,43 3,71 3,04 9,63 9,63 9,23 3,52 8,12 3,67 8,57 1.2.2.3.2 Đặc điểm quặng mỏ đồng Sin Quyền a Cấu tạo quặng + Cấu tạo quặng nguyên sinh (quặng Sulfua): có dạng dải, dạng xâm nhiễm, dạng cục đặc sít, dạng dăm kết, dạng mạch nhỏ dạng mạch mạng, + Cấu tạo quặng ôxit: có dạng đất, dạng vỏ, dạng ổ b Kiến trúc quặng + Kiến trúc quặng nguyên sinh ( quặng Sulfua): có tinh thể tự hình, kiến trúc dạng hạt tinh thể bán hình, dị tinh thể đồng chất, gắn kết, phân ly thể rắn lỏng + Kiến trúc quặng ôxit: kiến trúc dạng ổ, dạng xạ c Quặng đồng Sin Quyền chia gồm loại hình + Quặng đồng nguyên sinh: CuO: 0%-10%, CuS: 90-100% Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm Lớp: Khai thác B-K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên + Quặng đồng hỗn hợp : CuO: 10-30%, CuS: 70-90% + Quặng ôxit : CuO 30%, CuS 70% d Các thành phần có ích quặng có Cu Gồm Fe, TR2O3, Au, Co, S, U, ThO2, Nb2O3, Ta2O3, ngồi cịn có Ca, Se,Ge, Be, Mo, Te 1.3 Điều kiện địa chất thuỷ văn 1.3.1 Khái quát nước mặt vùng mỏ, nước mưa địa hình Vùng mỏ nằm bờ Tây nam Sơng Hồng, đầu bắc dẫy Hồng Liên Sơn, cách Sơng Hồng 500 - 1000m Địa hình Tây nam cao, Đông bắc thấp, phạm vi vùng mỏ nằm vùng đồi núi thấp ven bờ Sông Hồng, rộng - 3km, cao mặt nước biển 100 300m Sơng Hồng dịng sơng lớn vùng Sin Quyền, bắt nguồn từ vùng núi Vân Nam Trung Quốc, phụ cận Lào Cai, lưu lượng nhỏ mùa khô 100m3/s, mùa mưa (tháng 8) lưu lượng lớn 2900m3/s Lưu lượng bình quân 100 - 120m3/s Suối Ngòi Phát suối lớn khu mỏ, bắt nguồn từ vùng núi Tây nam cắt ngang qua vùng mỏ, lưu lượng nhỏ 3,5 m3/s (ngày 26/5/1967), lưu lượng lớn 226 m3/s (ngày 11/6/1968) 1.3.2 Đặc điểm tầng chứa nước mỏ Tầng chứa nước bở rời hệ Đệ tứ vùng mỏ phân bố không liên tục, khu vực chân núi thung lũng sơng, phía Đơng bắc vùng mỏ dày đến 5m, tính chất chứa nước bị ảnh hưởng nước mưa tương đối lớn, tầng chứa nước đá phiến Xerixit, đá phiến thạch anh Paleozoi phân bố Đông bắc vùng mỏ, đa số lỗ khoan gặp nước áp lực chiều dày đới phong hoá 110 - 120m Hệ số thẩm thấu 0,7 - 40 m/ngđ, chứa nước phong phú Nước ngầm khu mỏ chịu chi phối cửa địa hình, mực nước lỗ khoan hai bờ suối Ngòi Phát từ 99 - 106m, đỉnh nước cao mặt đất 2.60 - 5.71m Lỗ Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm Lớp: Khai thác B-K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên khoan hút nước 45E bên suối Ngòi Phát xuống sâu 56.49m, mức nước lỗ khoan 127 bờ giảm xuống 20m 1.3.3 Dự đoán lượng nước chảy vào mỏ Độ cao khai thác thấp khai trường khu Đông - 80m, bố trí kênh ngăn nước mức +100m + Nước ngầm Q= nk(2H - M) M / CLn(R0 - Lnr) (1.1) Trị số hệ số thẩm thấu k công thức khai trường khu Đông lấy 0,013 m/ngđ, khai trường khu Tây lấy 0,148 m/ngđ + Lưu lượng mưa Số liệu mưa: lượng mưa lớn tính tốn theo tần số khác thời điểm khác nêu bảng 1.3 Bảng 1.3 Tần suất khác lượng mưa bão lớn Đơn vị: mm Tần xuất 277,9 206,1 156,6 (%) 10 20 421,2 312,4 237,4 Thời gian 537,2 638,4 389,5 437,6 302,8 359,8 729,9 541,4 411,3 814,3 604,0 458,9 893,2 662,5 503,4 Bảng 1.4 Kết đo lượng nước chảy vào khai trường Mưa bão lớn Danh mục Khai Diện tích mặt nước Lưu lượng nước Nước ngầm Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm Đơn vị m2 m3/ngđ m3/ngđ 10 Nhất 29700 5339 Bình thường mùa khô 350400 3200 5339 5339 Lớp: Khai thác B-K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên 6 Hình 3.6 Sơ đồ vi sai nêm tam giác * Sơ đồ vi sai nêm hình thang Để đảm bảo chất lượng nên sử dụng sơ đồ đơn giản có số lần đặt tải nhiều sơ đồ qua hàng, lỗ, sơ đồ đường chéo Nhược điểm phương tiện khống chế vi sai loại truyền thông không phát huy tối đa số lần đặt tải nổ (tối đa lần) phức tạp thi công, không chắn, kể nổ điện hay nổ dây điện Hình 3.7 Sơ đồ vi sai nêm hình thang 3.3.4 Lựa chọn phương pháp nổ mìn hợp lý Đồ án chọn phương pháp nổ mìn vi sai, phương pháp nổ mìn vi sai hẳn phương pháp nổ mìn tức thời khác điểm sau: Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 174 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên + Có khả điều khiển hưởng phá đá cho có lợi nhờ sơ đồ vi sai thích hợp, điều góp phần nâng cao chất lượng đập vỡ loại trừ vùng ứng suất thấp Tăng cường độ đập vỡ tạo bề mặt tự lựa chọn sơ đồ vi sai va đập khối khí dịch chuyển + Quy mơ nổ mìn tăng lên, chi phí phụ giảm giảm chấn động, giảm hậu xung Sơ đồ vi sai mà mỏ áp dụng sơ đồ vi sai qua hàng qua lỗ, sử dụng sơ đồ tận dụng tối đa ưu điểm sơ đồ vi sai thứ tự qua hàng sơ đồ vi sai theo lỗ,cụ thể sau: + Điều khiển nổ mìn vi sai theo thời gian giãn cắch khác loại thuốc nổ làm nổ thứ tự lượng thuốc, với thời gian giãn cắch ∆T xác định hợp lý tận dụng giao thoa sóng nổ lượng thuốc, tắch đất đá khỏi nguyên khối hình thành nên mặt tự phụ tạo nhiều mặt thoáng tự so với phương pháp điều khiển nổ mìn khác + Sử dụng tối đa lượng thuốc nổ làm cho mức độ đập vỡ đất đá tốt phương pháp điều khiển nổ khác + Khi có nhiều mặt thống tự cho lỗ mìn nổ bãi mìn lượng thuốc nổ nổ tận dụng xảy va chạm cục đá bãi mìn bay nổ lớn nhất, số lần va chạm cục đá nhiều nhất, mức độ đập vỡ đất đá tốt với khối, lớp đá mà đem lại cỡ hạt đồng đều, hợp lý hình dạng, kích thước Giảm tối đa tỷ lệ đá cỡ đống đá nổ mìn + Các lượng thuốc nổ bãi mìn nổ theo trình tự riêng biệt nên áp dụng vào đất đá có độ kiên cố bất kỳ, đất đá không đồng bãi nổ + Đảm bảo hệ thống khai thác theo thiết kế, góc dốc bờ mỏ, tầng khai thác góc nghiêng sườn tầng, chiều rộng mặt tầng, độ cao tầng theo thiết kế, ổn định phẳng Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 175 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên +Mức độ hậu xung sau nổ mìn hợp lý, đống đá nổ mìn tơi gọn, khơng văng xa, từ tạo điều kiện thuận lợi cho cơng tác xúc bốc nâng cao suất, đồng thời giảm chi phí gạt dọn tầng máy xúc + Độ tin cậy nổ mìn cao, đảm bảo nổ hết lượng thuốc (chỉ xảy cố lỗ mìn câm thi cơng khơng u cầu kỹ thuật nạp, nổ mìn đấu ghép mạng nổ chế tạo chất lượng phương tiện điều khiển nổ mìn ) + Cho phép mở rộng thêm mạng lưới lỗ khoan (a,b) điều kiện đất đá nổ mìn có độ kiên cố khơng q lớn + Thuận lợi việc điều khiển hướng dịch chuyển đống đá nổ mìn theo ý muốn + Giảm tối đa sóng chấn động nổ mìn, an tồn tuyệt đối cho cơng trình xung quanh khu vực nổ mìn, an tồn cho người thiết bị với khoảng cách (Rat) quy định 3.3.5 Phương pháp đấu ghép phương tiện nổ mìn 3.3.5.1 Đấu ghép dây (kíp) dẫn tín hiệu với khối mồi nổ lỗ mìn Hình 3.8 Sơ đồ đấu ghép dây (kíp) dẫn tín hiệu với khối mồi nổ lỗ mìn Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 176 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên Kỹ thuật đấu ghép:Luồn đầu kíp sợi dây dẫn tín hiệu qua lỗ rỗng (4) xuống rãnh (6) sau đẩy lên lỗ rỗng (5) Vị trí dừng kíp (2) khoảng lỗ rỗng (4) Kéo dây (5) ngược lên phía đảm bảo cho kíp (2) tiếp xúc chặt chẽ với khối mồi nổ (1) khơng bị tuột ngồi Với phương pháp tín hiệu nổ truyền qua dây dẫn (5) làm cho kíp (2) nổ, khối mồi nổ nổ kích nổ cho thuốc nổ bãi mìn 3.3.5.2 Đấu ghép điều khiển vi sai bề mặt bãi mìn Dùng dây tín hiệu : TLD ÷ TLD (kế tiếp) TLD ÷ LLHD xuống lỗ mìn 3.3.5.3 Phương tiện nổ hãng ICI(Austaylia) Hình 3.9 Sơ đồ đấu ghép phương tiện điều khiển nổ hãng ICI Trong đó: 1:Dây dẫn tín hiệu nổ TLD 7: Nắp đống hộp 2: Kíp nổ vi sai 8: Mấp khố hộp 3: Dây dẫn TLD 9:khối mồi nổ 4:Dây dẫn truyến tín hiệu xuống lỗ mìn 10:Lượng thuốc nổ Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 177 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên 5: Hộp nối chùm 11: Lượng bua cát 6: Rãnh nắp dây TLD LLHD 12, 13,14,15: Hướng truyền nổ Kỹ thuật đấu ghép: Mở khoá hộp nối chùm, đặt theo chiều thuận đầu dây (không có kíp) vào rãnh (6) đóng nắp hộp(7,8) Với phương pháp tín hiệu nổ truyền từ (12)÷(2) làm kíp (2) nổ với thời gian tính ms, từ truyền tín hiệu vào thành ống dẫn đến kíp TLD đồng thời đến kíp LLHD bên lỗ mìn Trình tự nổ mìn đường dẫn tín hiệu nổ theo hướng truyền nổ: 12, 13, 14, 15 3.4 Lựa chọn thông số nổ mìn hợp lý cho khu đơng mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai Để nâng cao hiệu công tác nổ mìn q trình khai thác mỏ có nhiều biện pháp khác nhau: + Lựa chọn thuốc nổ hợp lý + Lựa chọn phương tiện nổ hợp lý +Lựa chọn hình thức khởi nổ lượng thuốc hợp lý + Lựa chọn sơ đồ nổ hợp lý + Xác định thơng số nổ mìn hợp lý + Kết hợp biện pháp Thực tế khu Đông mỏ đồng Sin Quyền công ty lựa chọn thuốc nổ, phương tiện nổ, phương pháp điều khiển nổ, áp dụng sơ đồ nổ hoàn toàn phù hợp với điều kiện mỏ Do đồ án sâu vào xác định thông số nổ hợp lý để nâng cao hiệu cơng tác nổ mìn mỏ Khi tăng tiêu thuốc nổ tỷ lệ đá q cỡ giảm, đường kính lỗ khoan nhỏ thể tích vùng đập vỡ khơng điều chỉnh nhỏ Như cần tăng mức độ đập vỡ cần tăng tiêu thuốc nổ giảm đường kính lỗ khoan Nhưng thực tế tiêu thuốc nổ cần sử dụng đảm bảo mức độ đập vỡ hợp lý, nghĩa Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 178 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên tổng chi phí khâu khoan nổ-xúc bốc-vận chuyển-thải đá (nói chung chi phí sản xuất kinh doanh) nhỏ *Đường kính lỗ khoan Hiện đường kính lỗ khoan xác định (do thiết bị khoan đầu tư từ trước) Máy khoan KQG-150Y ta chọn dk= 165mm Do vậy, việc xác định thông số hợp lý xuất phát từ đường kính lỗ khoan, tính chất lý đất đá, yếu tố hệ thống khai thác, mức độ đập vỡ hợp lý *Chỉ tiêu thuốc nổ Xác định tiêu thuốc nổ hợp lý vào tính chất lý đất đá, phương pháp nổ loại thuốc nổ sử dụng, đường kính lỗ khoan đặc biệt kích thước cục đá yêu cầu Sử dụng công thức bán thực nghiệm B.N Kutuzôv 0,5 q = 0,13.γ d f ( 0,6 + 3,3.d o d k ). d cp 2/5 (3.6) K TN kg/m3 Trong đó: = 2,7 T/m3 - Trọng lượng thể tích đất đá f -Hệ số độ kiên cố đất đá trung bình,f = 12 - Kích thước trung bình khối nứt nguyên khối với f=12, ta chọn d0= 1,1m dk = 0,165 m - Đường kính lỗ khoan; KTN - Hệ số quy đổi thuốc nổ theo nhiệt lượng nổ xem bảng 3.2 Bảng 3.1 Thông số thuốc nổ Loại thuốc nổ AĐ1 Nhũ tương Hệ số quy đổi(KTN) 1,09 Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 179 Mật độ nạp 1000 1300 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên ANFO thường 1,13 900 dcp- Mức độ đập vỡ theo điều kiện xúc cho phép: d cp ≤ 0,75.3 E , m (3.7) E = m3 - Dung tích gầu xúc ⇒ dcp≤ 1,19 m, chọn dcp = 1,19 m Thay số: 2/5 q = 0,13.2,7 10 (0,6 + 0,33.10-3.1,1.0,165) 0,5 ÷ 1,14 1,1= 0,3 kg/m3 *Chiều cao tầng Chiều cao tầng tính sở phụ thuộc vào điều kiện làm việc an toàn máy xúc: h ≤1,5.Hxmax = 1,5.10,069 = 15,1m (3.8) Theo phân tích chương II chiều cao tầng cao suất phá đá cho 1m lỗ khoan lớn, ta tính cho cụ thể thơng số nổ mìn cho chiều cao tầng h= 13 m mà mỏ áp dụng Các thông số tổng hợp bảng sau * Chiều sâu lỗ khoan Chiều dài lỗ khoan xác định theo công thức: LK = h + LKT , m sin α (3.9) Trong đó: h– chiều cao tầng, h = 13 m α - góc nghiêng sườn tầng, α = 70 o Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 180 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên LKT – chiều sâu khoan thêm, m LKT = (0,1÷0,2)h = 0,1 x 13= 1,3m LK = 13 + 1,3 = 15,1m sin 70 *Đường kháng chân tầng Xác định theo công thức: Wct = (30-40)dk, m (3.10) Với dk-Đường kính lỗ khoan, dk= 0,165m Ta chọn Wct = 37 x 0,165= m *Khoảng cách giữ a hàng lỗ khoan a=m.Wct= 1.6= 6m (3.11) *Khoảng cách lỗ khoan hàng Vì mạng nổ sử dụng theo sơ đồ hình vng b=a=6m *Lượng thuốc nổ cần nạp cho lỗ khoan Q + Hàng ngồi: Q1 = q.a.Wct.h, kg/lỗ (3.12) Trong đó: q = 0,3 kg/m3 - Chỉ tiêu thuốc nổ a = m - Khoảng cách lỗ khoan Wct = m - Đường kháng chân tầng h = 13m - Chiều cao tầng Q1 = 0.3.6.6.13 =140 kg/lỗ + Hàng trong: Q2 = q.a.b.h = 0,3.6.6.13= 140 kg/lỗ (3.13) *Chiều cao cột thuốc LT Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 181 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên Chiều cao cột thuốc(LT) xác định tùy thuộc vào tiêu thuốc nổ, mật độ nạp, đường kính lỗ khoan, thơng số mạng nổ chiều cao tầng + Chiều cao thuốc hàng ngoài: LTN = Q1 197 = = 10,2m p 19,23 (3.14) + Chiều cao cột thuốc hàng trong: LTT = Q2 197 = = 10,2m p 19,23 (3.15) *Chiều cao cột bua Lb + Hàng ngoài: LbN = LK – LT N = 15,1 – 7,3 = 7,8 m (3.16) + Hàng trong: LbT = LK – LT T = 15,1 – 7,3= 7,8 m (3.17) *Suất phá đá 1m lỗ khoan S S= a.h.[Wct + (n − 1).b] ,m / m n.Lk (3.18) Trong đó: n = - Số hàng lỗ khoan a =6 m - Khoảng cách lỗ khoan hàng b = 6m - Khoảng cách hàng h = 13 m - Chiều cao tầng Wct =6 m - Đường kháng chân tầng Lk = 15,1 m - Chiều dài lỗ khoan Thay số: S= 6.13.[ + (3 − 1).6] = 31 m3/m 3.15,1 (3.19) 3.5 Tính toán tiêu kinh tế 3.5.1 Chi phí theo thông số cũ *Chi phí khoan Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 182 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên Dựa vào giá thành khoan bình quân m lỗ khoan, mỏ giá thành khoan 1m khoan là: Co = 164000 đ/m Giá thành khoan tính cho m3 đất đá: E Kd = (3.20) Co , đ/m3 S S – suất phá đá, S = 29,8 m3/m => E Kd = C o 164000 = = 5500 đ/m3 S 29,8 *Chi phí nổ mìn En = K.q.GTN (3.21) Trong đó: K – hệ số kể đến chi phí phương tiện nổ, chi phí nạp nổ so với chi phí thuốc nổ, K = 1,07 – 1,1 q = 0,3kg/m3 – tiêu thuốc nổ; GTN = 10900đ/kg – giá thành thuốc nổ trung bình => En = 1,1.0,3.10900 = 3597 đ/m3 Chi phí cho hai khâu là: E = EKd + En = 5500 + 3597 = 9097 đ/m3 3.5.2 Chi phí theo thông số *Chi phí khoan Dựa vào giá thành khoan bình quân m lỗ khoan, mỏ giá thành khoan 1m khoan là: Co = 164000 đ/m Giá thành khoan tính cho m3 đất đá: E Kd = Co , đ/m3 S (3.21) S – suất phá đá, S = 31 m3/m Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 183 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên => E Kd = C o 164000 = = 5290 đ/m3 S 31 *Chi phí nổ mìn En = K.q.GTN (3.22) Trong đó: K – hệ số kể đến chi phí phương tiện nổ, chi phí nạp nổ so với chi phí thuốc nổ, K = 1,07 – 1,1 q = 0,3kg/m3 – tiêu thuốc nổ; GTN = 10900đ/kg – giá thành thuốc nổ trung bình => En = 1,1.0.3.10900 = 3597 đ/m3 Chi phí cho hai khâu là: (3.23) E = EKd + En = 5290 + 3597 = 8887 đ/m3 Như sử dụng thơng số chi phí sản xuất nói chung giảm so với trước đây, kể đến khó khăn cho khâu phá đá quã cỡ giảm suất khâu vận tải tăng thành phần cỡ hạt trị số giá thành chung tăng lên phần song chắn ln đảm bảo chi phí sản xuất chung nhỏ trị số trước BẢNG 3.2 Bảng tổng hợp thông số nổ mìn hợp lý cho mỏ TT Tên thơng số Đường kính lỗ Cơng thức tính tốn Giá trị Phương án Phương I 165m án II 165m khoan dk Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 184 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên Đường cản chân tầng Wct Wct = − 0,75 p + 0,56 p + 4.m p.q.h.Lk 6,0m 6,0m 2.m.q.h Chiều cao tầng h Khoảng cách lỗ Wct = (30-40)dk H≤ 1,5 Hxmax a = m.Wct 12m 6,0m 13m 6,0m khoan a Khoảng cách b= a 6,0m 6,0m hàng lỗ khoan b Chiều sâu khoan LKT= (5-15)dk 1,65m 1,3m thêm LKT Chiều sâu lỗ 14,5m 15,1m khoan LK Chiều cao cột h + LKT sin α LTN = Q1 p 10,3m 11,18m LTT = Q2 p 10,3m 11,18m LbN = LK – LT N 4,2m 7,8m : LbT = LK – LT T 4,2m 7,8m 29,8 m3/m 31 m3/m 0,46kg/m3 0,3 kg/m3 5500đ/m3 5290đ/m3 5515,4 3597 LKT = (0,1÷0,2)h LK = thuốc hàng ngồi LTN Chiều dài cột thuốc hàng 10 LTT Chiều cao cột bua hàng 11 LbN Chiều cao cột bua hang 12 LbT Suất phá đá trung S= bình S 13 Chỉ tiêu thuốc nổ q 14 Chi phí khoan 15 Ekd Chi phí nổ mìn a.h.[Wct + (n − 1).b ] n.Lk 0,5 q = 0,13.γ d f ( 0,6 + 3,3.d o d k ). d cp E Kd C = o S En = K.q.GTN En Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 2/5 K TN đ/m 185 đ/m3 Lớp: Khai thác B - K56 Đồ án tốt nghiệp Ngành khai thác lộ thiên Kết luận Chuyên đề nghiên cứu lựa chọn thơng số nổ mìn hợp lý nhằm nâng cao hiệu cơng tác nổ mìn cho khu Đơng mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai hoàn thành giải vấn đề sau : + Qua phần chuyên đề, khu Đông mỏ đồng Sin Quyền cần ưu tiên sử dụng nổ mìn với thơng số mới, chiều cao tầng 13 m với sơ đồ bố trí mạng lỗ khoan hình vng Đây yếu tố quan trọng nâng cao hiệu nổ mìn nói riêng hiệu sản xuất nói chung + Bằng biện pháp sử dụng lỗ khoan phụ kết hợp lỗ khoan áp dụng khu vực đất đá, quặng có độ khối lớn nhằm giảm đá quặng cỡ +Tương ứng với loại đất đá theo mức độ phân nhóm mỏ, có giá trị tiêu thuốc nổ hợp lý.Xét theo giá trị trung bình theo mức độ kiên cố đất đá mỏ f=12, tiêu thuốc nổ hợp lý theo đồ án chọn q=0,42kg/m nâng cao hiệu cơng tác nổ mìn mỏ +Để nâng cao hiệu nổ mìn ngồi việc lựa chọn thơng số nổ mìn hợp lý cần tổ chức chặt chẽ từ khâu thiết khâu theo dõi thực tế để xác định xác chủng loại đất đá theo mức độ khó nổ, phân bố không gian lớp đất đá giúp cho việc lựa chọn xác thơng số nổ mìn sơ đồ điều khiển thời gian vi sai hợp lý nhằm phát huy tối đa hiệu nổ Sinh Viên : Vũ Phúc Lâm 186 Lớp: Khai thác B - K56