Đồ án tốt nghiệp khai thác mỏ lộ thiên mỏ hoàng mai A

Đồ án mỏ lộ thiên Phần chung:Thiết kế sơ bộ mỏ đá vôi Hoàng Mai A – Quỳnh Lưu – Nghệ An Phần chuyên đề: Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động xấu tới môi trường cho mỏ đá vôi Hoàng Mai A – Quỳnh Lưu – Nghệ An

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VÙNG MỎ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CỦA KHOÁNG SẢN 1.1 Tình hình chung của mỏ đá vôi Hoàng Mai A 8

1.1.1 Tình hình tự nhiên……… 8

1.1.2 Đặc điểm văn hóa – xã hội 9

1.1.3 Đặc điểm địa chất khoàng sàng 10

1.1.4 Đặc điểm về chất lượng đá vôi 11

CHƯƠNG 2 NHỮNG SỐ LIỆU GỐC DÙNG ĐỂ LẬP BẢN THIẾT KẾ 2.1 Tài liệu địa chất……… 13

2.2 Chế độ làm việc……… 13

2.3 Các thiết bị sử dụng trên mỏ……… 13

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ 3.1 Khái niệm chung về biên giới mỏ lộ thiên 15

3.1.1 Khái niệm biên giới mỏ lộ thiên 15

3.1.2 Nguyên tắc xác định biên giới của các mỏ đá vôi 16

3.2 Trữ lượng mỏ ……… 17

3.2.1 Chỉ tiêu tính trữ lượng ……… 17

3.2.2 Phương pháp tính trữ lượng……… 17

3.2.3 Kết quả tính trữ lượng ……… 18

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MỞ VỈA 4.1 Khái niệm mở vỉa 19

4.3 Thiết kế tuyến đường hào chính 20

4.3.1 Vị trí, hình dạng tuyến hào 20

4.3.2 Các thông số của tuyến đường hào 20

4.3.3 Khả năng thông xe 26

4.3.4 Tính khối lượng làm đường 27

4.4 Thiết kế tuyến đường hào phụ 33

4.5 Công tác bạt ngọn 33

4.5.1 Mục đích 33

4.5.2 Khối lượng bạt ngọn 34

4.5.3 Phương pháp thi công 34

4.5.4 Trình tự thi công bạt ngọn 35

4.5.5 Thời gian thi công bạt ngọn 36

4.5.6 Tạo mặt bằng khai thác đầu tiên 37

CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG KHAI THÁC VÀ ĐỒNG BỘ THIẾT BỊ 5.1 Khái niệm về hệ thống khai thác 39

5.2 Lựa chọn hệ thống khai thác 39

5.3 Lựa chọn thông số của hệ thống khai thác 42

5.3.1 Chiều cao tầng: H 42

5.3.2 Chiều rộng dải khấu: A 43

5.3.3 Chiều rộng mặt tầng công tác: B min 43

5.3.4 Chiều dài luồng xúc: L x 44

5.4 Đồng bộ thiết bị 45

5.4.1 Lựa chọn đồng bộ thiết bị 45

5.4.2 Phối hợp giữa xúc bốc và vận tải 46

CHƯƠNG 6 SẢN LƯỢNG VÀ TUỔI MỎ 6.1 Sản lượng mỏ 49

6.2 Tuổi của mỏ 50

6.3 Lịch kế hoạch khai thác 50

CHƯƠNG 7 CHUẨN BỊ ĐẤT ĐÁ ĐỂ XÚC BỐC

7.1 Khái niệm 51

7.2 Chọn phương pháp chuẩn bị đất đá để xúc bốc 51

7.3 Yêu cầu đối với công tác khoan nổ mìn 52

7.4 Công tác khoan 52

7.4.1 Lực chọn thiết bị khoan ……… 52

7.4.2 Tổ chức công tác khoan 55

7.5 Công tác nổ mìn 56

7.5.1 Xác định thông số khoan nổ mìn 56

7.5.2 Quy mô một bãi nổ 61

7.5.3 Thời gian hoàn thành bãi khoan 63

7.5.4 Lựa chọn thuốc nổ và phương tiện nổ 65

7.5.5 Phương pháp nổ mìn 66

7.6 Phá đá quá cỡ 67

CHƯƠNG 8 CÔNG TÁC XÚC BỐC 8.1 Khái niệm 70

8.2 Lựa chọn thiết bị xúc 70

8.2.1 Năng suất của máy xúc 71

8.2.2 Số máy xúc cần thiết phục vụ trên mỏ 72

8.3 Tổ chức công tác xúc bốc trên mỏ 72

8.4 Công tác phụ trợ trên mỏ 73

8.4.1 Năng suất máy gạt 73

8.4.2 Số máy gạt cần thiết phục vụ trên mỏ 74

CHƯƠNG 9 CÔNG TÁC VẬN TẢI 9.1 Khái niệm 76

9.2 Lựa chọn hình thức vận tải và kiểu thiết bị vận tải 76

9.3 Năng suất và số ôtô trên mỏ 77

9.3.1 Tốc độ xe chạy 77

9.3.2 Cự li vận tải 78

9.3.3 Thời gian chu kì một chuyến xe 78

9.3.4 Năng suất làm việc của ôtô làm việc trong 1 ca 79

9.3.5 Số ôtô cần thiết phục vụ trên mỏ 80

9.4 Năng lực thông qua của đường và năng lực vận tải 80

9.4.1 Năng lực thông qua của đường: N 80

9.4.2 Năng lực vận tải 81

CHƯƠNG 10 CÔNG TÁC THẢI ĐÁ, THOÁT NƯỚCVÀ CUNG CẤP ĐIỆN MỎ 10.1 Công tác thải đá 83

10.2 Hệ thống cấp thoát nước 83

10.3 Cung cấp điện mỏ 84

CHƯƠNG 11 KỸ THUẬT AN TOÀN, VỆ SINH CÔNG NGHIỆP, CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA CHÁY NỔ VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 11.1 Kỹ thuật an toàn khi thiết kế công tác mỏ và vận tải 85

11.2 Biện pháp chống cháy nổ 89

11.3 Vệ sinh công nghiệp và bảo vệ môi trường 89

CHƯƠNG 12 TỔNG ĐỒ VÀ TỔNG HỢP CÁC CÔNG TRÌNH KỸ THUẬTTRÊN MẶT MỎ 12.1 Xây dựng mặt bằng +6 92

12.2 Xây dựng mặt bằng +24 92

12.3 Các công trình 92

12.4 Kho chứa vật liệu nổ 93

CHƯƠNG 13 TÍNH TOÁN KINH TẾ 13.1 Tính toán đầu tư xây dựng cơ bản 94

13.1.1 Chi phí xây dựng mỏ 94

13.2 Giá thánh các khâu trong công nghệ khai thác 96

13.3 Tính toán 1 số chỉ tiêu kinh tế 106

13.3.3 Thuế giá trị gia tăng (T GT ) 107

13.3.4 Thuế tài nguyên (T TN ) 107

13.3.5 Lãi ròng của mỏ (L R ) 107

13.3.6 Hệ số hiệu quả vốn đầu tư 107

13.3.7 Suất đầu tư cơ bản 107

CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG XẤU TỚI MÔI TRƯỜNG CHO MỎ ĐÁ HOÀNG MAI A CHƯƠNG 1 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG MỎ 1.1 Hiện trạng môi trường 110

1.1.1 Đặc điểm địa chất khu mỏ 110

1.1.2 Hiện trạng môi trường tự nhiên khu vực mỏ 111

1.1.3 Đánh giá, dự báo khả năng xảy ra sự cố trong quá trình khai thác và cải tạo ,phục hồi môi trường 112

CHƯƠNG 2 TÁC ĐỘNG XẤU TỚI MÔI TRƯỜNG TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC 2.1.Các tác động trong giai đoạn thi công dự án 114

2.1.1 Tác động tới môi trường không khí 114

2.1.2 Tác động do tiếng ồn và độ rung 114

2.1.3 Tác động do nước thải 117

2.1.4 Tác động do chất thải rắn 117

2.1.5 Tác động đến môi trường đất 117

2.1.6 Tác động đến điều kiện kinh tế-xã hội khu vực Dự án 119

2.1.7.Các sự cố cháy, rủi do 120

2.2 Đánh giá tác dộng khi đưa dự án vào khai thác 120

2.2.1 Tác động tới môi trường khí thải 122

2.2.2 Tác động đến môi trường từ nhiệt độ và tiếng ồn 123

2.2.3 Tác động tới môi trường nước 124

2.2.4 Tác động của chất thải rắn 124

CHƯƠNG 3 CÁC GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG XẤU VỀ MÔI TRƯỜNG

3.1.Giảm thiểu tác động trong giai đoạn thi công dự án 114

3.1.1 Giảm thiểu Tác động tới môi trường không khí 114

3.1.2 Giảm thiểu Tác động do tiếng ồn và độ rung 114

3.1.3 Giảm thiểu Tác động do nước thải 117

3.1.4 Giảm thiểu Tác động do chất thải rắn 117

3.1.5 Giảm thiểu Tác động đến môi trường đất 117

3.1.6 Giảm thiểu Tác động đến điều kiện kinh tế-xã hội khu vực Dự án 119

3.1.7.Các sự cố cháy, rủi do 120

3.2 Đánh giá tác dộng khi đưa dự án vào khai thác 120

3.2.1 Giảm thiểu Tác động tới môi trường khí thải 122

3.2.2 Giảm thiểu Tác động đến môi trường từ nhiệt độ và tiếng ồn 123

3.2.3 Giảm thiểu Tác động tới môi trường nước 124

3.2.4 Giảm thiểu Tác động của chất thải rắn 124

3.2.5 Giảm thiểu các tác động tiêu cực đến kinh tế- xã hội 124

KẾT LUẬN 150

TÀI LIỆU THAM KHẢO 151

MỞ 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 cho cácngành xây Dựng.Vì vậy, việc chú trọng phát triển ngành khai thác là hết sứcquan trọng

Sau thời gian học tập tại Trường Đại học Mỏ-Địa Chất, em đã được bộ mônKhai Thác Lộ Thiên giới thiệu tới thực tập tại mỏ đá vôi Hoàng Mai A – QuỳnhLưu – Nghệ An

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 Hoàng Mai A – Quỳnh Lưu –

Nghệ An

- Phần chuyên đề: Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động xấu tới môi trường cho mỏ đá vôi Hoàng Mai A – Quỳnh Lưu – Nghệ

An

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 ThS Nguyễn Hoàng 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 chính xác và hoàn thiện

Em xin chân thành cảm ơn thầy ThS Nguyễn Hoàng 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 tháng năm 2016

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Lê Thanh Huấn

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VÙNG MỎ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT

CỦA KHOÁNG SẢN 1.1 Tình hình chung của mỏ đá vôi Hoàng Mai A

1.1.1 Tình hình tự nhiên

1 Vị trí địa lý

Mỏ đá vôi Hoàng Mai A nằm trên địa phận của hai đơn vị hành chính xã QuỳnhLộc và Quỳnh Dị, nằm phía Bắc huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An, tiếp giáp vớitỉnh Thanh Hóa Khu mỏ gồm hai khu : khu Nam và khu Bắc, cách xa khu dân cư.Tọa độ trung tâm của khu vực khai thác:

18o48’30” đến 19o08’30” độ vĩ Bắc

105o30’00” đến 105o52’30 độ kinh Đông

2 Địa hình

Vùng Hoàng Mai được cấu thành bởi một hệ thống đồi núi không cao nằm xen

kẽ các vùng đồng ruộng bằng phẳng theo hướng Tây Bắc- Đông Nam Độ cao củađồi và núi trong vùng dao động trên dưới 150m

Mỏ đá Hoàng Mai A là các đỉnh núi có độ cao từ +60,+90 đến 140+ và +165,sườn núi dốc thoải và dốc đứng, bề mặt núi có dạng mấp mô, lởm chởm tai mèo.Tại các vị trí hố trũng, khe nứt, trên bề mặt địa hình phát triển cây thân gỗ và dâyleo với mật độ thưa thớt, xung quanh chân núi là ruộng

3 Khí hậu

Khu vực mỏ đá vôi Hoàng Mai A chiụ ảnh hưởng của vùng khí hậu nhiệt đớimiền Trung Theo tài liệu của trạm khí tượng thủy văn tỉnh Nghê An cho thấy nơiđây có hai mùa rõ rệt trong năm

Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Mùa khô có gió Bắc và Đông Bắc,tốc độ gió trung bình từ 1,7 ÷ 2,5 m/s Nhìn chung trong vùng mùa khô lượng mưakhông đáng kể, nhiệt độ cao, có khi lên đến 35 ÷ 40oC

Mùa mưa : kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 trong năm Trong mùa mưa vùngchịu ảnh hưởng chủ yếu gió Tây và Tây Nam, tốc độ gió trung bình từ 1,0 ÷ 2,4 m/

s Nhiệt độ trung bình trong mùa mưa từ 28÷30oC, có khi tới 30 ÷ 40oC Vùng cólượng mưa chủ yếu trong hai tháng, tháng 9 và tháng 10 kèm theo có bão

Nhiệt độ :

- Nhiệt độ trung bình hàng năm :25,6oC

- Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối : 40oC

- Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối : 4oC

- Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất (tháng 7): 29oC

- Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất (tháng 1): 17oC

Lượng mưa :

- Lượng mưa trung bình hàng năm 1611 mm

- Lượng mưa trung bình của tháng mùa mưa:97,5 mm

- Lượng mưa cao nhất của tháng mùa mưa(tháng 9):432 mm

- Lượng mưa trung bình của tháng mùa khô: 20,2 mm

4 Sông suối

Sông trong vùng không nhiều, lưu lượng không đáng kể và thay đổi theo mùa,chỉ có sông Hoàng Mai chạy theo hướng Đông – Tây Hệ thống khe và suối ít, lòngsông và lòng suối cạn, toàn bộ khe và suối đều đổ vào sông Hoàng Mai Vào mùamưa đôi khi nước lớn, hệ thống khe và suối thoát nước không kịp gây ngập úng

có thể qua lại dễ dàng Khu mỏ nằm gần bờ biển về phía Đông, thuận tiện cho việcvận tải bằng đường thủy

1.1.2 Đặc điểm văn hóa – xã hội

1 Dân cư

Dân cư trong vùng chủ yếu là người Kinh, sinh sống bằng các nghề nôngnghiệp, lâm nghiệp, khai thác chế biến đá và tiểu thủ công nghiệp Đời sống dân cưtrong vùng tương đối ổn định Mạng lưới y tế được phân bố đều Giáo dục được coitrọng và phát triển

2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

Cơ sở hạ tầng của vùng khá tốt, có nhiều cơ sở công nghiệp

Trong vùng có nhà máy xi măng Hoàng Mai – Nghệ An, mỏ đá Hoàng Mai A, mỏ

đá Hoàng Mai B và các mỏ đá địa phương cùng hoạt động

1.1.3 Đặc điểm địa chất khoàng sàng

đá vôi Hoàng Mai A không vượt quá 500m

2 Đặc điểm địa chất thủy văn

- Nước mặt: trong khu mỏ không có hệ thống sông suối ngoài kênh đào nhà Lê ở

phía Đông, kênh nhà Lê chảy song song với khu mỏ, chiều rộng trung bình10m, chiều sâu trung bình 3m, chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều

Nước mặt của khu mỏ được chảy theo các khe suối và hàng hốc kaster đổ xuốngkênh nhà Lê rồi ra sông Hoàng Mai

- Nước dưới đất : tầng chứa nước trong lớp đất phủ đệ Tứ, lớp đất phủ này phân

bố quanh mỏ

Phức hệ chứa nước trong đá với tuổi Trias thuộc hệ tầng Hoàng Mai, phức hệnày trực tiếp dưới tầng phủ Đệ Tứ Qua điều tra của liên đoàn II Địa chất thủy văncho thấy từ độ cao 0,8m trở xuống gặp 3 điểm lộ nước:

- Điểm lộ 1 có lưu lượng lớn nhất : 50,082 l/s

- Điểm lộ 2 có lưu lượng lớn nhất : 2,948 l/s

- Điểm lộ 3 có lưu lượng lớn nhất : 5,876 l/s

3 Đặc điểm địa chất công trình

Mỏ đá vôi Hoàng Mai A là một khối đá lớn lộ ra trên mặt địa hình từ độ cao +5,

có vách dốc và dốc đứng, trên bề mặt mấp mô lởm chởm, các hố trũng và khe nứtphát triển và không có lớp phủ, có nhiều khe nứt lớn, có những khe nứt tách núi rathành từng khối riêng biệt, chiều rộng khe nứt từ 0,2 ÷ 0,4 m

Dựa vào thành phần thạch học, các tính chất công trình khác, có thể chia đá vôiHoàng Mai A thành hai loại đá: đá vôi công nghiệp và đá vôi đôlômit

Đá vôi công nghiệp có màu xam đen, hạt thô đến hạt mịn, cấu tạo phân lớp,chiều dày từ 2 ÷ 3 m,kết thúc rắn chắc.

Đá vôi đôlômit màu xám nâu, từ hạt mịn đến hạt thô, chiều dày từ 2 ÷ 10 m

1.1.4 Đặc điểm về chất lượng đá vôi

1 Thành phần hóa học

Theo báo cáo kết quả thăm dò tỉ mỉ của Đoàn địa chất 405 thì mỏ đá vôi HoàngMai A gồm hai loại đá vôi có màu xám đen và màu xám sáng Cả hai loại đều cóthành phần hóa học tương đương nhau

Kết quả phân tích toàn diện theo mẫu và kết quả tính toán hàm lượng trungbình theo khối lượng ghi trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Kết quả phân tích hàm lượng trung bình theo khối của mỏ

Các chỉ tiêu tính chất cơ lí của đá vôi Hoàng Mai A thu được kết quả thínghiệm như bảng 1.2

Bảng 1.2 Tính chất cơ lí của đá vôi Hoàng Mai A

CHƯƠNG 2 NHỮNG SỐ LIỆU GỐC DÙNG ĐỂ LẬP BẢN THIẾT KẾ 2.1 Tài liệu địa chất

1 Báo cáo địa chất khu mỏ

2 Bản đồ địa hình khu mỏ tỷ lệ 1/2000

3 Mặt cắt địa chất tuyến TIIIB ,TB tỷ lệ 1/1000

2.2 Chế độ làm việc

Do nhu cầu của ngành xây dựng cao nên nhu cầu xi măng cao chính vì thế mà

mỏ đá vôi Hoàng Mai A phải tiến hành sản xuất quanh năm để đảm bảo sản lượng

Số ngày làm việc trong một năm được tính :

Nm = N – (Ncn + NL+NT), ngàyTrong đó:

N- số ngày tính trong một năm dương lịch, N=365 ngày

Ncn – số ngày chủ nhật trong năm, Ncn = 52 ngày

NL – số ngày nghỉ lễ trong năm, NL= 9 ngày

NT – số ngày nghỉ do thời tiết xấu, NT = 4 ngày

Số ngày làm việc trong năm :

Nm = 365- (52 + 9 + 4) = 300 ngàyChế độ làm việc trong ngày:

+ Khoan nổ : 1 ca/ngày

+ Xúc bốc, vận tải : 2 ca/ngày

- Sửa chữa thiết bị : 2 ca/ngày

- Số giờ làm việc trong ca : 8 tiếng

2.3 Các thiết bị sử dụng trên mỏ

Các thiết bị sử dụng trên mỏ được thể hiện rõ ràng trên bảng 2.1

Bảng 2.1 Tổng hợp các thiết bị đang sử dụng trên mỏ

lượn g

Đơn vị

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ 3.1 Khái niệm chung về biên giới mỏ lộ thiên

3.1.1 Khái niệm biên giới mỏ lộ thiên

Việc khai thác các khoáng sản có ích có thể tiến hành bằng phương pháp lộthiên cũng như phương pháp hầm lò hoặc kết hợp cả hai phương pháp Tuy vậy,dùkhoáng sản chỉ được khai thác bằng phương pháp lộ thiên hay hỗn hợp lộ thiên-hầm lò thì chiều sâu khai thác cuối cùng của mỏ lộ thiên là xác định, tùy theo điềukiện tự nhiên, kỹ thuật và kinh tế của khoáng sàng đó và của ngành khai thác mỏnói chung Chiều sâu đó được gọi là biên giới mỏ theo chiều sâu của mỏ lộ thiên

Để thiết kế mở vỉa khai thác bất kỳ một khoáng sản nào bắt buộc ta phải có giớihạn cụ thể cho nó, có thể là giới hạn theo điều kiện tự nhiên, giới hạn theo điềukinh tế hoặc là giới hạn theo điều kiện kỹ thuật Công việc xác định hạn cụ thể nàychính là xác định giới hạn biên giới mỏ cho khoáng sàng đó

Biên giới mỏ phụ thuộc rất nhiều các yếu tố khác nhau: tính chất cơ lý của đất

đá, chiều dày và góc cắm của vỉa, địa hình khu mỏ và chất lượng của khoáng sàng.Ngoài ra biên giới mỏ cũng chịu sự tác động của vốn đầu tư khi xây dựng cơ bản,sản lượng mỏ và phương pháp khai thác cũng như trình độ khoa học kỹ thuật

Biên giới mỏ lộ thiên được chia làm ba loại : biên giới theo điều kiện tự nhiên,biên giới theo điều kiện kinh tế và biên giới theo điều kiện kỹ thuật

- Biên giới theo điều kiện tự nhiên: là phạm vi cuối cùng mà mỏ lộ thiên cóthể khai thác được toàn bộ phần trữ lượng trong cân đối của khoáng sàng mà vẫnmang lại hiệu quả kinh tế và không vượt ra ngoài khả năng kỹ thuật được trang bị.Biên giới này thường gặp khi khai thác các khoáng sàng có thân quặng nằm trênmặt đất, các khoáng sàng vật liệu xây dựng có cấu tạo dạng khối nằm nổi trên mặtđất Trong các trường hợp này, việc xác định biên giới là đơn giản và nhanh chóng

- Biên giới theo điều kiện kỹ thuật là phạm vi cuối cùng của khoáng sàng cóthể tiến hành bằng phương pháp khai thác lộ thiên trong điều kiện trang thiết bị chophép Ngày nay với thiết bị hiện đại và trình độ khoa học kỹ thuật cao, người ta cóthể khai thác những khoáng sàng có độ sâu hàng 500 ÷ 700m,nằm dưới mức nướcbiển 200 ÷ 300m hoặc hơn

- Biên giới theo điều kiện kinh tế là phạm vi cuối cùng mà mỏ lộ thiên có thể

mở rộng phạm vi hoạt động tới đó với một hiệu quả kinh tế nhất định, theo điều

kiện giá thành quặng khai thác không vượt quá giá thành cho phép Biên giới theođiều kiện kinh tế là biên giới hợp lý của mỏ lộ thiên mà người ta cần xác định khitiến hành thiết kế một mỏ mới hay cải tạo, mở rộng một mỏ cũ.

Tuy nhiên, do tác động của yếu tố thời gian và tiến bộ kỹ thuật vào các chỉ tiêukinh tế nên việc xác định biên giới hợp lý cho những mỏ lộ thiên có trữ lượng vàthời gian tồn tại lớn sẽ thiếu chính xác Bởi vậy người ta đưa ra khái niệm biên giớitạm thời và biên giới triển vọng

Biên giới tạm thời là biên giới của một giai đoạn sản xuất trong một số nămnhất định Với những mỏ lộ thiên có thời gian tồn tại lâu, người ta có thể phân chiaquá trình sản xuất ra nhiều giai đoạn, ngăn cách nhau bằng những biên giới tạmthời sao cho hoạt động kinh tế của mỗi giai đoạn và của cả quá trình tồn tại của mỏ

lộ thiên là lớn nhất

Biên giới triển vọng của mỏ lộ thiên là biên giới cuối cùng, xác định cho mỏtrong đó đã quan tâm tới tác động của yếu tố thời gian và tiến bộ kỹ thuật tới quátrình hoạt động kinh tế và kỹ thuật của mỏ trong tương lại Biên giới triển vọng của

mỏ lộ thiên là cơ sở để quyết định quy mô đầu tư xây dựng và sản xuất của mỏ, sơ

đồ bố trí tổng mặt bằng và mặt bằng công nghiệp mỏ, định hướng về quy mô vàchất lượng các công trình xây dựng và là cơ sở để làm các thủ tục pháp lý về tàinguyên và đất đai cho mỏ lộ thiên

3.1.2 Nguyên tắc xác định biên giới của các mỏ đá vôi

- Đá khai thác trong phạm vi biên giới mỏ phải đảm bảo chất lượng yêu cầulàm nguyên liệu sản xuất xi măng

- Biên giới khai thác phù hợp với ranh giới được ghi trong giấy phép khai thác

Theo nguyên tắc trên, khu A7 mỏ Hoàng Mai A có biên giới xác định như sau:

- Biên giới phía Bắc: giáp đường nối khu mỏ với Quốc lộ 1A

- Biên giới phía Nam: giáp với đồng ruộng

- Biên giới phía Tây : cách Quốc lộ 1A khoảng 700m

- Biên giới phía Đông : khai trường A8

- Biên giới phía trên của khu mỏ được xác định trùng với cao độ của đỉnh núi cao nhất sau khi bạt ngọn trong đó đỉnh núi cao nhất có độ cao +116m

- Biên giới phía dưới (biên giới đáy mỏ ) được xác định là độ cao +10 m, cao

độ này trên cao độ ngập lụt của khu vực

Ta tính trữ lượng dựa trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1 : 1000 bằng phương pháp bình

đồ phân tầng, mỗi mặt cắt với một độ cao nhất định, khoảng cách đều 10 m

Xét hai bình đồ có diện tích là Si và Si+1 :

- Khi các ngọn có dạng khối chóp cụt và diện tích 2 mức Sivà Si+1 chênh lệch nhau 40% tính theo công thức sau:

- Khi các ngọn có dạng khối chóp cụt và diện tích 2 mức Si và Si+1 chênh lệch nhau

> 40% tính theo công thức sau:

Thường các mỏ đá vôi có độ rỗng từ 0,07 ÷0,1 đơn vị thập phân

Theo tài liệu tham dò mỏ không có đất phủ, do đó các công thức trên ta

không đề cập đến các hệ số này

m 2

ThÓ tÝch,

m 3

HÖ sè thu håi (Karst:

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MỞ VỈA 4.1 Khái niệm mở vỉa

Mở vỉa khoáng sản là công việc đầu tiên ở mỏ nhằm mục đích tạo nên

đường vận tải nối liền các gương khai thác, tới mặt bằng mỏ và bãi thải, bóc đất đá phủ ban đầu (nếu cần) và tạo ra mặt bằng công tác đầu tiên sao cho khi đưa mỏ vàohoạt động các thiết bị mỏ có thể hoạt động một cách bình thường và khai thác một lượng khoáng sản có ích theo tỷ lệ của sản lượng thiết kế

Phương pháp mở vỉa và hệ thống mở vỉa phải gắn với hệ thống khai thác đã chọn, nói cách khác việc áp dụng một số lượng hạn chế hoặc thậm chí một phương pháp

mở vỉa theo khả năng kỹ thuật cũng như sự hợp lý về kinh tế

Căn cứ vào địa hình, điều kiện địa chất, vị trí đổ thải, và việc phát triển của công trình mỏ để thiết kế chọn vị trí mở vỉa ban đầu sao cho chi phí xây dựng là nhỏ nhất

và đảm bảo được điều kiện kỹ thuật, khai thác an toàn cho người và thiết bị, nhanh chóng đưa mỏ vào sản xuất

Mục đích của công tác mở vỉa khoáng sàng đá là tạo đủ điều kiện đưa mỏvào sản xuất và thu hồi được các loại đá theo yêu cầu Ở phạm vi bên ngoài mỏ,nội dung mở vỉa là công tác làm đường giao thông để nối liền giao thông khu

mỏ với hệ thống giao thông quốc gia.Ở trong phạm vi mỏ thì nội dung mở vỉabao gồm: đào hào mở đường lên núi, bạt đỉnh núi và tạo mặt bằng công tác banđầu

4.2 Phương pháp mở vỉa

Căn cứ vào địa hình, điều kiện địa chất, vị trí đổ thải và việc bố trí tổng đồmặt bằng vào hướng phát triển công trình mỏ để thiết kế chọn vị trí mở vỉa banđầu sao cho chi phí xây dựng là nhỏ nhất và đảm bảo được điều kiện kỹ thuật,khai thác an toàn cho người và thiết bị tiền hành khai thác

Ta chọn phương án mở vỉa bám sườn núi, sử dụng đường hào bán hoànchỉnh bám sườn núi để giảm được sự đào núi cũng như giảm chi phí mở vỉa

Để tạo được mặt bằng khai thác đầu tiên, nơi diễn ra quá trình khai thác,xúc bốc vận tải thì ta phải bạt đi những đỉnh núi cao của khu A7như các đỉnh :

A7A có cốt cao là +116 m, A7B có cốt cao là +106m, A7C có cốt cao là +106 m

Tuyến đường hào mở mỏ ban đầu :

+ Nối từ đầu đường lên mỏ mức +26 m lên bãi xúc mức +90 m của khu A7A và các đường nhánh vào các khu A7B, A7C, để vận chuyển đá từ gương khai thác về trạm đập

- Tuyến đường hào phụ: dùng để đưa máy khoan, máy ủi lên phục vụ công tác đào hào và công tác bạt ngọn tạo diện khai thác ban đầu

4.3 Thiết kế tuyến đường hào chính

4.3.1 Vị trí, hình dạng tuyến hào

- Đoạn 1-2: từ điểm đầu đường lên mỏ có cốt cao +26 m lên khai trường mức +90 m tức phân khu A7A Đoạn này sẽ là tuyến trục chính của hệ thống đường lên khai trường mỏ

- Đoạn 3-4 : từ điểm có cốt cao +50 nằm trên đoạn 1-2 lên khai trường khu A7C

có cốt cao +90m tạo đường vận tải lên mở vỉa khai thác đỉnh núi +106 m

- Đoạn 5-6 : từ điểm có cốt cao +78 nằm trên đoạn 1-2 lên khai trường khu A7B

có cốt cao +90 m tạo đường vận tải lên mở vỉa khai thác đỉnh núi +106 m

4.3.2 Các thông số của tuyến đường hào

Tuyến đường phải đảm bảo cho xe chạy thông suốt và bảo đảm tốt khi mỏnâng cao sản lượng khai thác sau này

Các thông số chính của ô tô vận tải Komatsu HD325 – 7R dựng làm thiết

kế được thể hiện ở bảng 4.1

Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật của ô tô HD325 – 7R

1 Độ dốc dọc của tuyến đường

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 thành vận 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 xuống sâu là: khi ô tô xuống dốc thì ở chế độ không tải, khi lên dốc thì ở chế độ có tải Dựa vào đặc thù

đó, kết hợp với thực tế công tác mở vỉa hợp lý ở các mỏ đá vôi ở Việt Nam đồ án lựa chọn i = imax = 8% Trên những đoạn đường cong bán kính nhỏ ta phải bố trí siêu cao, và giảm độ dốc dọc của tuyến đường để xe chạy an toànimin = 3 %

2 Chiều dài tuyến đường

- Tuyến đường chính đoạn 1-2:

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

Trong đó:

Hc : độ cao cuối cùng của đường hào, Hc = +90 m;

Hd : độ cao xuất phát của đường hào, Hd = +26;

Kd: hệ số kéo dài tuyến đường, Kd = 1,1;

i0: độ dốc khống chế của tuyến đường, phụ thuộc các thông số của thiết bịvận tải Mỏ dùng phương tiện vận tải là xe Komatsu HD325 – 7R tải trọng 32tấn, chọn i0 = 8%;

Thay các giá trị vào công thức (4.1) ta được:

L1 ¿ 90−26

Chiều dài tuyến đường chính đoạn 1- 2: L1= 880 m

- Tuyến đường rẽ nhánh đoạn 3-4:

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

L2 =H c−H d

i0 Km; (4.2)Trong đó:

Hc : độ cao cuối cùng của đường hào, Hc = +50 m;

Hd : độ cao xuất phát của đường hào, Hd = +90 m;

Kd: hệ số kéo dài tuyến đường, Kd = 1,1;

i0: độ dốc khống chế của tuyến đường, phụ thuộc các thông số của thiết bịvận tải Mỏ dùng phương tiện vận tải là xe Komatsu HD325 – 7R tải trọng 32tấn, chọn i0 = 8%;

Thay các giá trị vào công thức (4.2) ta được :

L2 = 90−500,08 1,1 = 550 m

Chiều dài tuyến đường đường 3-4 : 550 m

Chiều dài thực tế của tuyến đường xác định theo công thức :

c d

0

,mi

(H -H )

(4.3)Trong đó:

Hc : độ cao cuối cùng của đường hào, Hc = +90 m;

Hd : độ cao xuất phát của đường hào, Hd = +78 m;

Kd: hệ số kéo dài tuyến đường, Kd = 1,1;

i0: độ dốc khống chế của tuyến đường, i0= 8%;

Thay các giá trị vào công thức (4.3) ta được:

L3 =90−780,08 1,1 = 165 mChiều dài tuyến đường chính đoạn 5 – 6: L3 = 165 m

Vậy tổng chiều dài tuyến đường:

Lc = L1 + L2 + L3 = 880 +550 + 165 = 1595 m

3 Chiều rộng tuyến đường

Chiều rộng làn xe ngoài cùng được xác định theo công thức sau:

B = b+c2 + x + y (4.4)Trong đó:

b: bề rộng của thùng xe, a = 3,66 m;

c: cự ly giữa 2 bánh xe, c = 3,36 m;

x: khoảng cách từ sườn thùng xe đến làn xe cạnh;

y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy;

Theo Zamakhaev đề nghị tính x,y dựa vào công thức sau:

y = 0,5 + 0,005.v (m)

x = 0,5 + 0,005.v (m) khi làn xe chạy ngược chiều;

v = 30 km/h – tốc độ xe chạyThay các giá trị vào công thức (4.4) ta có:

Bc =3,66+3,362 + 2 (0,5 + 0,005.30) = 4,81 m ;Vậy chiều rộng làn xe ngoài cùng của đường Bm = 4,81 m

Khi đó chiều rộng nền đường được xác định cùng với các công trìnhtrên mặt như rãnh thoát nước, đai bảo vệ, khoảng cách an toàn… được thể hiệntrên mặt cắt sau:

C1 K C

Hình 4.2 Mặt cắt ngang tuyến đường

Chiều rộng nền đường được xác định:

Bđ = 2.Bm + z + b + c + c1 + k, m; (4.5)Trong đó:

Bm: chiều rộng làn đường, Bm = 4,81m;

z: khoảng cách an toàn mép ngoài nền đường, z = 1m;

b: chiều rộng tường phòng hộ, b = 1m;

c: chiều rộng nền đường phía trong, c = 1m;

c1: khoảng cách rãnh thoát nước tới mép trong nền đường, c1=0,5m;

k: chiều rộng rãnh thoát nước, k = 0,5 m;

Thay các giá trị vào công thức (4.5) ta được:

Bđ = 2 4.81 + 1 + 1 + 1 + 0,5 + 0,5 = 13,62m

4 Bán kính lượn vòng

51.99 53.31

53.9

54.31

54.55

54.69 54.8 54.85

54.92

56.04 56.46 57.1

57.68

Hình 4.3 Bán kính lượn vòng đoạn đường cong

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

độ di chuyển động của ô tô và loại đường Bán kính lượn vòng được xác địnhtheo công thức:

Trong đó:

v



i

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

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

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

Thay vào công thức trên ta tính được:

R min =32 m.

5 Độ mở rộng trên đường cong

Có thể xác định năng lực thông xe lý thuyết lớn nhất của một làn xenhư sau:

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

Lo = 50 m - khoảng cách an toàn khi 2 xe chuyển động theoquy phạm 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 = 740,740 m3/năm;

Kr – hệ số nở rời của đất đá trong thùng xe, kr = 1,4v0 – dung tích thùng xe, v0 = 24 m3

1 x1, 4 43, 210 24

740,740

xe/nămTheo chế độ của mỏ là 300 ngày/ năm mà mỗi ngày làm việc là 16h nên

số xe chạy trong 1 giờ là:

NT = 300.1643210 = 9 xe/ giờ

Như vậy với khả năng thông xe, tuyến đường đảm bảo khả năng thông

xe đáp ứng theo công suất mỏ và có thể đáp ứng nâng cao công suất theo yêucầu khi cần phải tăng sản lượng mỏ

4.3.4 Tính khối lượng làm đường

Dùng phần mềm Nova TDN 2004 để thiết kế tuyến đường mở vỉa cho khu

A7 dựa trên bản đồ địa hình tỉ lệ 1 : 1000 Phần mềm đưa ra được trắc dọc, trắcngang cũng như bảng diện tích và khối lượng đào đắp tuyến đường mở vỉa đoạn1-2, 3-4 và 5-6 được tổng hợp trong bảng 4.1

Đào rãnh

Đắp nền

Đào nền

Đào rãnh

Đắp nền Đào nền

Đào rãnh C1 0.33 1.09 0.28

V = 17192 + 186077 + 1178 =204447 m3.

1 Tổ chức thi công đào đường hào

Căn cứ vào điều kiện địa hình của mỏ ta chọn được vị trí hào mở vỉa,

để công tác đào hào đảm bảo các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật và nhanh chóng đưa

mỏ vào sản xuất ta áp dụng phương pháp cắt tầng nhỏ nổ mìn bằng búa khoantay, kết hợp với máy gạt để gạt đá xuống sườn núi

* Công tác san nền

- Công tác đào đất đá:

+ Nổ mìn phá đá dung máy khoan con BBD – 43WK và máy nén khíPDS – 265

+ Sử dụng máy ủi để san gạt đường

+ Sử dụng máy xúc thủy lực gầu ngược để xúc bốc đất đá

+ Vận chuyển đất đá bằng máy ủi và ôtô

Để hoàn thành tốt công việc thi công đào hào thì số máy khoan con BBD – 43WK cần thiết là:

N KC= V

Q NKC+P KC NKC= QNKCV+ PKC

,cái; (4.11)Trong đó:

V: khối lượng đào hào chính, V = 204447 m3;

QNKC: Năng suất năm của máy khoan con

QNKC = Qp.n , m/năm;

QP: Năng suất của máy khoan trong ngày, QP = 28 m/ngày;n: Số ngày làm việc trong năm, n = 300 ngày;

QNKC = 28.300 = 8400 m/ngày

PKC: Suất phá đá 1m dài lỗ khoan con, PKC = 3,6 m3/m;

Thay các giá trị vào công thức (4.11) ta được:

NKC =8400.3,6204447 = 6,67 cáiLấy tròn NKC = 7 cái

Bảng 4.3 Đặc tính kỹ thuật của máy khoan con BBD – 43WK

TT Các chỉ tiêu Đơn vị Giá trị

Bảng 4.4 Đặc tính kỹ thuật của máy nén khí PDS – 265

* Công tác làm đường

- Dùng lao động thủ công kết hợp với cơ giới Vận chuyển vật liệu cấpphối, đá sỏi bằng ôtô

- Lu lèn mặt đường dung lu bánh lốp kết hợp với lu bánh sắt loại 8 ÷

12 tấn, mặt đường thi công bằng cơ giới kết hợp thủ công nhưng cơ giới là chủyếu Thi công mặt đường theo đúng quy trình thi công hiện hành Vật liệu làmmặt đường phải đủ cường độ và kích thước theo quy định Khi thi công nếu gặpnền đường có cường độ yếu hơn cương độ quy định phải có biện pháp xử lýriêng

* Công tác làm công trình thoát nước

Rãnh hình thang sâu 0,5m bố trí ở những đoạn nền đường là nền đá có

độ dốc lớn Thi công rãnh cùng thời gian với thi công nền đường, tùy từng điềukiện địa hình cho phép

2 Thời gian đào hào

n dh

p S

V

T =

n.Q , tháng; (4.12)Trong đó:

Vn: khối lượng đất đá phải đào khi làm đường, Vn = 204447 m3;n: số máy khoan phục vụ làm đường, n = 7 cái;

Qp: năng suất thực tế cảu máy khoan trong tháng, Qp = 728m/tháng;

S: suất phá đá của 1m lỗ khoan, S = 3,6 m3/m;

Thay các giá trị vào công thức (4.12) ta được:

Tdh = 7.728.3,6204447 = 11,1 thángThời gian hoàn thành các công việc khác trong công tác làm đườngđược lấy bằng 30% tính theo thời gian đào hào:

Tp = 11,1.30% = 3,33 thángVậy tổng thời gian đào đường hào là 15 tháng

4.4 Thiết kế tuyến đường hào phụ

Mục đích xây dựng tuyến đường này là đưa máy xúc, máy ủi lên tạo mặtbằng khai thác đầu tiên của các phân khu A7A, A7B, A7C từ mức +116 xuống+90(A7A), +106 xuống +90(A7B), +106 xuống +90(A7C)

Bảng 4.5 Bảng thông số cơ bản tuyến đường và khối lượng đào đường phụ

4 Khối lượng đào m 3 4282 2835 3211 10328

Vậy khối lượng đất đá đào và đắp đường hào phụ là:

V = 10328 + 100 = 10428 m3

Bảng 4.6 Bảng tính toán khối lượng đào toàn bộ đường hào

TT Chỉ tiêu Đơn vị Hào chính Khối lượng Hào phụ Tổng

Căn cứ vào HTKT và đồng bộ thiết bị đã lựa chọn thì nhiệm vụ bạt ngọnđược quy định như sau:

Bạt ngọn, tạo mặt bằng ở các phân khu A7A mức +116 ÷ +90, A7B mức+106 ÷ +90, A5 mức +106 ÷ +90 để thiết bị khoan lớn hoạt động được

Kích thước các mặt bằng các mức mở tầng mới sau khi bạt ngọn có cácthông số sau:

S: diện tích đáy chóp, m2;

S1, S2 : diện tích 2 mức cao liên tiếp, m2;H: chiều cao giữa các mức;

K: hệ số cacsto, Lấy K = 10%;

Bảng 4.7 Kết quả tính tính toán khối lượng bạt ngọn

4.5.3 Phương pháp thi công

Căn cứ vào đặc điểm địa hình, HTKT và đồng bộ thiết bị đã lựa chọn,điều kiên thực tế và trình độ kỹ thuật hiện tại, đồng thời để tận thu sản phẩm,phương án hợp lý cho công tác bạt ngọn của mỏ như sau:

Sử dụng phương pháp nổ mìn lỗ khoan con, cắt tầng nhỏ, bắn bay lớpxiên Đá nổ mìn ra tự rơi xuống sườn núi và đọng lại ở các mức tầng +116,+106và +106 của các phân khu tương ứng A7A, A7B vàA7C Phần đá đọng lại ởmặt tầng các mức trên sẽ được gạt xuống các bãi xúc mức +90, +90 và +90 đây

là mặt bằng khai thác đầu tiên đề xúc bốc, vận tải trực tiếp bằng ôtô

h

2 3 4 5 6

7 8 9 10 11

- Dùng máy khoan xoay đập khí nén lỗ nhỏ (d = 42mm) và khi cần sửdụng cả lượng thuốc dắp để phá vỡ các mỏm đá “tai mèo” lởm chởm, những hòn

đá “mồ côi” thế không ổn định, tạo điều kiện thuận lời và an toàn cho công nhânlàm việc

- Buộc dây an toàn cố định theo đường đi phải leo trèo, có độ dốc lớn.Lắp đặt đường đây dẫn khí nén từ vị trí đặt máy khí nén tới độ cao cần thiết sửdụng ở các đỉnh núi

Bước 2:

Khoan nổ mìn từ trên các mỏm núi theo phương pháp cắt tầng nhỏ Đất đá

bị phá vỡ sau khi nổ tự lăn theo sườn núi và xuống các mức chân tuyến Dùngmáy gạt gạt gom đá đợi đến khi hào mở vỉa hoàn thành tới +90, + 90, +90 thì gạtxuống cho máy xúc vào ô tô làm việc

Khi phá vỡ đất đá đến các mức +90, +90, +90 của các phân khu thì coinhư công tác bạt ngọn kết thúc

Hình 4.3 Trình tự thi công công tác bạt ngọn khấu theo lớp xiên cắt tầng nhỏ

1,2,3…trình tự khấu

hướng khấu h: chiều cao khấu

4.5.5 Thời gian thi công bạt ngọn

Các đỉnh núi khu vực dự kiến mở tầng khai thác đầu tiên cách nhau 170 ÷300m do vậy có thể tiến hành đồng thời công tác bạt ngọn cũng như khai tháccác phân khu A7A, A7B và A7C

Thời gian hoàn thành công tác bạt ngọn phụ thuộc chủ yếu vào công táckhoan nổ mìn làm tơi đất đá

Theo đặc điểm địa hình khu vực đỉnh núi, có thể bố trí được 4 ÷ 6 búakhoan làm việc đồng thời Đối với phân khu A7Acó khối lượng bạt ngọn lớnđồng thời có chiều dài tương đối từ 140 ÷ 190m có thể bố trí nhiều thiết bị cũngnhư nhân lực nhằm rút ngắn thời gian bạt ngọn.

Thời gian thi công bạt ngọn được tính theo công thức:

bn V S

ca

Q

bn n. , tháng; (4.15)Trong đó:

Vbn: khối lượng bạt ngọn, m3 (bảng 4.7);

n: số máy khoan phục vụ công tác bạt ngọn;

Qca: năng suất của búa khoan, Qca = 728 m3/tháng;

S: suất phá đá của 1m lỗ khoan, S = 3.6 m3/m;

Đối với các phân khu A7A: bố trí 2 đội với 12 búa khoan

TbnA7A = 12.728.3,666209 = 2,1 thángĐối với các phân khu A7B, A7C,: bố trí 2 đội với 12 búa khoan

Phân khu A7B: TbnA7B = 12.728.3,649861 = 1,6 tháng

Phân khu A7C: TbnA7B = 12.728.3,658752 = 1,8 thángTổng thời gian thi công bạt ngọn là Tbn = 2,1 + 1,6 + 1,6 = 5,3 tháng

4.5.6 Tạo mặt bằng khai thác đầu tiên

Sau khi bạt ngọn, tiến hành tạo mặt bằng khai thác đầu tiên để chứa đáphục vụ cho máy xúc, ôtô làm việc Để đảm bảo cho máy xúc và ôtô làm việc antoàn thì mặt bằng khai thác đầu tiên phải có kích thước tối thiểu như sau:

- Chiều rộng: 25m

- Chiều dài: 30 ÷ 50m

Mặt bằng khai thác đầu tiên của các phân khu A7A, A7B và A7C là cácmức +90, +90 và +90

Bảng 4.8 Kết quả tính toán khối lượng tạo mặt bằng khai thác

m 3

1 A7A +90 67.520

Khối lượng tạo mặt bằng khai thác đầu tiên được tổng hợp trong bảng 4.8

Việc thi công tạo mặt bằng khai thác đầu tiên được thực hiện như sau: Saukhi làm đường đến mức đã chọn của các phân khu +90, +90, +90 thì tiến hànhđưa máy khoan thủy lực, máy xúc thủy lực và ôtô lên các mức trên để xúc bốc

và vận chuyển đá tạo mặt bằng khai thác đầu tiên ở chân tuyến

Thời gian thi công tạo mặt bằng khai thác đầu tiên chủ yếu phụ thuộc vàocông tác xúc bốc đá

Thiết bị sử dụng xúc bốc đá là máy xúc thủy lực gàu ngược có dung tíchgầu xúc 3,5m3

Thời gian tạo mặt bằng khai thác đầu tiên là:

bn thg

mb

V

Q, tháng ; (4.16)Trong đó:

Vbn: khối lượng bạt ngọn, m3 ( bảng 4.8);

Qthg: năng suất làm việc của máy xúc, Qthg = 24.345 m3/tháng;

Thay số vào (4.16) ta được:

- Phân khu A7A: TbnA7A = 6752024345 = 2,7 tháng

- Phân khu A7B: TbnA7B = 1448024345 = 0,6 tháng

- Phân khu A7C: TbnA7B = 1914024345 = 0,8 thángVậy tổng thời gian tạo mặt bằng khai thác đầu tiên là:

Tmb = 2,7 + 0,6 + 0,8 = 4,1 tháng

Bảng 4.10 Tổng khối lượng xây dựng cơ bản

TT Tên công việc Khối lượng (m 3 ) Thời gian (tháng)

Vậy tổng khối lượng xây dựng cơ bản là 490.837 m3 trong thời gian 25,4 tháng.

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) của mỏ lộ thiên là trình tự và phương thức tiếnhành các công tác chuẩn bị, xúc bốc và khai thác sao cho mỏ lộ thiên hoạt độngđược an toàn, hiệu quả kinh tế cao và thu hồi tối đa tài nguyên và tác động xấuđến môi trường là nhỏ nhất

HTKT mỏ lộ thiên có liên quan chặt chẽ tới đồng bộ thiết bị sử dụngtrong mỏ HTKT được coi là hợp lý khi đảm bảo việc khai thác mang lại hiệuquả kinh tế cao, các máy móc và thiết bị dùng trong các quá trình sản xuất chính

và phụ hoạt động an toàn và có năng suất, các giải pháp công nghệ và kỹ thuật

sử dụng ngăn ngừa có hiệu quả và hạn chế được các tác động làm suy giảm môitrường cũng như khắc phục tối đa các hậu quả xấu do khai thác gây ra đối vớimôi trường Mối liên quan giữa HTKT với đồng bộ thiết bị sử dụng thể hiện ở

sự tương thích giữa các thông số làm việc của khai trường như: chiều cao vàchiều rộng của tầng công tác, chiều rộng tầng vận tải, độ dốc đường hào, chiềudài tuyến công tác, chiều rộng và chiều dài luồng xúc…với đặc tính kỹ thuật củacác thiết bị sử dụng trong mỏ

Lựa chọn HTKT hợp lý sẽ làm cho thiết bị hoạt động được an toàn, nângcao năng suất làm việc, đồng thời sử dụng hiệu quả nhân lực và vốn đầu tưnhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao cho xí nghiệp mỏ

Với điều kiện mỏ đá Hoàng Mai A, việc lựa chon HTKT cho mỏ là yếu tốquan trọng tạo nên sự phát triển và tồn tại của mỏ, yêu cầu phải phù hợp vớinhững điều kiện trên

5.2 Lựa chọn hệ thống khai thác

Căn cứ vào điều kiện địa hình của mỏ, đồng bộ thiết bị khai thác sử dụng

và sản lượng của khu A7 mỏ đá vôi Hoàng Mai A, lựa chọn “Hệ thống khai tháckhấu theo lớp bằng, vận tải trực tiếp”

Ưu điểm: Có khả năng cơ giới hóa cao, đáp ứng được nhu cầu sản lượng

lớn, khối lượng công tác mở tầng và chuẩn bị nhỏ, điều kiện làn việc an toànthuận lợi, tổ chức điều hành công tác trên mỏ đơn giản và tập trung

Nhược điểm: khối lượng xây dựng cơ bản lớn, thời gian xây dựng cơ bản

mỏ kéo dài, thi công đường hào khó khan khi địa hình mặt đất của mỏ phức tạp,góc dốc sườn núi lớn

Công tác phụ trợ đáng quan tâm khi sử dụng HTKT khấu theo lớp bằng làviệc gờ đá ở mép sườn núi, đặc biệt đối với khu vực sườn núi thoải, đườngkháng chân tầng lớn (khi khoan các lỗ khoan gần rìa núi) Nếu không phá bỏ hếtcác rìa đá trên tầng kế nhau thì sẽ dẫn đến thu hẹp diện tích công tác các tầngkhai thác tiếp theo và sau đó sẽ tiến hành công tác cải tạo mỏ rất phúc tạp và tốnkém Để khắc phục hiện tượng này khi khai thác ở khu vực rìa của sườn núi cóđường kháng lớn cần tiến hành khoan các lỗ khoan phụ, khoan xiên

Hình 5.2.Các thiết bị xúc bố vận tải đang làm việc

Hình 5.3 Búa đập thủy lực đang phá đá quá cỡ sau nổ mìn