Trong công cuộc phát triển của nền kinh tế xã hội , ngành công nghiệp khai khoáng đã và đang được Nhà nước chú trọng đầu tư theo nhiều hướng, đặc biệt là ngành công nghiệp chế biến khoáng sản đang trên đà phát triển mạnh mẽ. Để phục vụ cho ngành chế biến khoáng sản đòi hỏi nguyên liệu phải dồi dào, chất lượng phải cao mới đáp ứng nhu cầu cho các ngành công nghiệp trong nước và xuất khẩu. Ở Việt Nam, Kaolin là loại khoáng chất công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Phần lớn chúng được dùng làm nguyên liệu trong sản xuất gốm sứ, gạch chịu lửa, xi măng, kính thủy tinh,… một số ít được sử dụng làm chất phụ gia, chất độn cho các ngành công nghiệp sản xuất giấy, sơn, phân bón, cao su, chất dẻo, xà phòng……. Vùng Trấn Yên thuộc địa phận tỉnh Yên Bái đã được đo vẽ lập bản đồ địa chất và điều tra khoáng sản tỷ lệ 150.000; đã phát hiện nhiều điểm biểu hiện nguyên liệu Kaolin trong đó có mỏ Kaolin khu Đồng Phương. Được sự cho phép của trường Đại học Mỏ Địa chất, khoa Khoa học kỹ thuật Địa chất, bộ môn Nguyên liệu khoáng, em được cử đến thực tập tại Liên đoàn INTEGEO từ ngày 06 tháng 02 đến19 tháng 03 năm 2017. Trong thời gian thực tập tại công tyem đã tham gia khảo sát thực địa và thu thập tài liệu làm đồ án tốt nghiệp. Căn cứ vào kết quả thực tập và tài liệu đã thu thập, bộ môn Nguyên liệu khoáng và khoa Địa chất đã giao cho em viết đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Cấu trúc địa chất vùng Trấn Yên, Yên Bái. Thiết kế lấy mẫu công nghệ Kaolin Khu Đồng Phương”. Trong các giai đoạn trước, công tác tìm kiếm – thăm dò Kaolin còn ở mức độ nghiên cứu hạn chế. Trên các tuyến thăm dò sơ bộ, mỗi thân quặng Kaolin được khống chế bằng 1 công trình khoan hoặc chưa có công trình khống chế. Vì vậy, chất lượng và trữ lượng quặng felspat được đánh giá có độ tin cậy tương ứng với cấp tài nguyên 333 và 334a Từ các dẫn liệu nêu trên cho thấy, để thiết kế khai thác và nâng cao hiệu quả trong quá trình khai thác cần thiết tiến hành công tác thăm dò nâng cấp nhằm đánh giá chất lượng và trữ lượng kaolin theo mức độ nghiên cứu tương ứng với cấp trữ lượng 121 và 122. Mục tiêu của đề tài: Làm sáng tỏ cấu trúc địa chất vùng Trấn Yên; Làm rõ đặc điểm phân bố, chất lượng, tài nguyên – trữ lượng của Kaolin ở khu Đồng Phương. Từ đó thiết kế phương án lấy mẫu công nghệ cho loại hình khoáng sản này. Nhiệm vụ của đề tài: Thu thập, tổng hợp, phân tích các kết quả đo vẽ bản đồ địa chất khu vực để làm sáng tỏ cấu trúc địa chất vùng và các loại khoáng sản trong diện tích nghiên cứu. Nghiên cứu các kết quả công tác thi công các công trình của các giai đoạn trước đó. . Làm sáng điều kiện địa chất thuỷ văn – địa chất công trình và các điều kiện tự nhiên phục vụ cho công tác khai thác mỏ. Nghiên cứu đánh giá chất lượng Kaolin khu Đồng Phương. Thiết kế lấy mẫu công nghệ và yêu cầu nghiên cứu công nghệ. Nội dung của đề tài gồm 4 chương được bố cục như sau: Mở đầu Chương I: Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn và lịch sử nghiên cứu địa chất vùng Trấn Yên tỉnh Yên Bái. Chương II: Đặc điểm địa chất và khoáng sản vùng Trấn Yên – Yên Bái. Chương III: Đặc điểm khoáng sản Kaolin khu Đồng Phương vùng Trấn Yên, tỉnh Yên Bái. Chương IV: Thiết kế lấy mẫu công nghệ Kaolin và yêu cầu nghiên cứu. Kếtluận
MỞ ĐẦU Trong công phát triển kinh tế xã hội , ngành công nghiệp khai khoáng Nhà nước trọng đầu tư theo nhiều hướng, đặc biệt ngành công nghiệp chế biến khoáng sản đà phát triển mạnh mẽ Để phục vụ cho ngành chế biến khoáng sản đòi hỏi nguyên liệu phải dồi dào, chất lượng phải cao đáp ứng nhu cầu cho ngành công nghiệp nước xuất Ở Việt Nam, Kaolin loại khoáng chất công nghiệp sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Phần lớn chúng dùng làm nguyên liệu sản xuất gốm sứ, gạch chịu lửa, xi măng, kính thủy tinh,… số sử dụng làm chất phụ gia, chất độn cho ngành công nghiệp sản xuất giấy, sơn, phân bón, cao su, chất dẻo, xà phòng…… Vùng Trấn Yên thuộc địa phận tỉnh Yên Bái đo vẽ lập đồ địa chất điều tra khoáng sản tỷ lệ 1/50.000; phát nhiều điểm biểu nguyên liệu Kaolin có mỏ Kaolin khu Đồng Phương Được cho phép trường Đại học Mỏ - Địa chất, khoa Khoa học kỹ thuật Địa chất, môn Nguyên liệu khoáng, em cử đến thực tập Liên đoàn INTEGEO từ ngày 06 tháng 02 đến 19 tháng 03 năm 2017 Trong thời gian thực tập công ty em tham gia khảo sát thực địa thu thập tài liệu làm đồ án tốt nghiệp Căn vào kết thực tập tài liệu thu thập, môn Nguyên liệu khoáng khoa Địa chất giao cho em viết đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Cấu trúc địa chất vùng Trấn Yên, Yên Bái Thiết kế lấy mẫu công nghệ Kaolin Khu Đồng Phương” Trong giai đoạn trước, công tác tìm kiếm – thăm dò Kaolin mức độ nghiên cứu hạn chế Trên tuyến thăm dò sơ bộ, thân quặng Kaolin khống chế công trình khoan chưa có công trình khống chế Vì vậy, chất lượng trữ lượng quặng felspat đánh giá có độ tin cậy tương ứng với cấp tài nguyên 333 334a Từ dẫn liệu nêu cho thấy, để thiết kế khai thác nâng cao hiệu trình khai thác cần thiết tiến hành công tác thăm dò nâng cấp nhằm đánh giá chất lượng trữ lượng kaolin theo mức độ nghiên cứu tương ứng với cấp trữ lượng 121 122 *Mục tiêu đề tài: - Làm sáng tỏ cấu trúc địa chất vùng Trấn Yên; Làm rõ đặc điểm phân bố, chất lượng, tài nguyên – trữ lượng Kaolin khu Đồng Phương Từ thiết kế phương án lấy mẫu công nghệ cho loại hình khoáng sản *Nhiệm vụ đề tài: - Thu thập, tổng hợp, phân tích kết đo vẽ đồ địa chất khu vực để làm sáng tỏ cấu trúc địa chất vùng loại khoáng sản diện tích nghiên - cứu Nghiên cứu kết công tác thi công công trình giai đoạn - trước Làm sáng điều kiện địa chất thuỷ văn – địa chất công trình điều kiện tự - nhiên phục vụ cho công tác khai thác mỏ Nghiên cứu đánh giá chất lượng Kaolin khu Đồng Phương Thiết kế lấy mẫu công nghệ yêu cầu nghiên cứu công nghệ Nội dung đề tài gồm chương bố cục sau: Mở đầu Chương I: Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - nhân văn lịch sử nghiên cứu địa chất vùng Trấn Yên tỉnh Yên Bái Chương II: Đặc điểm địa chất khoáng sản vùng Trấn Yên – Yên Bái Chương III: Đặc điểm khoáng sản Kaolin khu Đồng Phương vùng Trấn Yên, tỉnh Yên Bái Chương IV: Thiết kế lấy mẫu công nghệ Kaolin yêu cầu nghiên cứu Kết luận Trong trình nghiên cứu hoàn thiện đồ án em nhận hướng dẫn tận tình cô giáo ThS Nguyễn Thị Thanh Thảo giúp đỡ thầy, cô môn Nguyên liệu khoáng, Khoa khoa học kỹ thuật Địa chất, cán Liên đoàn INTEGEO bạn bè đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô, anh, chị, bạn bè giúp đỡ em hoàn thành đồ án thời gian yêu cầu nhà trường CHƯƠNG I KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ – NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÙNG TRẤN YÊN TỈNH YÊN BÁI I.1 Vị trí địa lý, tọa độ, diện tích vùng Trấn Yên - Yên Bái Khu vực nghiên cứu vùng Trấn Yên huyện miền núi vùng thấp tỉnh Yên Bái, cách thủ đô Hà Nội khoảng 200km, phía Bắc giáp với huyện Văn Yên, phía Nam giáp huyện Hạ Hỏa tỉnh Phú Thọ, phía Đông giáp huyện Yên Bình thành phố Yên Bái, phía Tây giáp với huyện Văn Chấn Tọa độ điểm góc khu vực nghiên cứu tổng hợp bảng 1.1 : Bảng 1.1 Tọa độ điểm góc vùng Trấn Yên Tên điểm A B C D E Toạ độ hệ VN.2000 Kinh tuyến 1050 múi chiếu 60 X (m) Y (m) 2.408 863 479 628 2.411 917 479 245 2.413 147 483 437 2.405 200 489 480 2.402 302 486 248 Toạ độ hệ VN.2000 Kinh tuyến 104,75 múi chiếu 30 X (m) Y (m) 2.409.573 505 473 2.412.628 505 085 2.413.865 509 277 2.405.925 515 334 2.403.020 512 106 Diện tích 55km2 Vùng Trấn Yên phía Tây Bắc thành phố Yên Bái, tỉnh Yên Bái, cách TP Yên Bái 12 km I.2.- Đặc điểm địa lý tự nhiên I.2.1- Đặc điểm địa hình Vùng có địa hình chủ yếu đồi bát úp, địa hình núi thấp dạng địa hình trũng phẳng - Dạng địa hình đồi bát úp phân bố khắp vùng có đặc điểm đồi thấp đỉnh tròn, sườn thoải; mặt trồng loại công nghiệp; lộ đá gốc - Dạng địa hình núi thấp thường tạo thành dải kéo dài không liên tục theo phương tây bắc - đông nam đỉnh cao 285,3 m, sườn dốc bị phân cắt mạnh, thực vật chủ yếu rừng trồng, số rừng nguyên sinh, đá gốc lộ tốt - Dạng địa hình trũng phẳng, phân bố thành dải hẹp theo thung lũng suối, nhân dân địa phương cải tạo làm ruộng cấy lúa; lộ đá gốc I.2.2- Đặc điểm sông, suối - Sông: diện tích điều tra sông; giáp phía tây nam vùng điều tra có sông Hồng; không ảnh hưởng tới công tác điều tra địa chất - Suối: vùng điều tra có hệ thống suối phát triển, suối chảy theo hướng đông bắc - tây nam, dài từ đến km, lòng rộng từ đến m, nhiều nhánh nhỏ dài từ vài chục mét đến 200 m, thường chảy nhỏ cạn nước mùa khô - Thảm thực vật: đất thổ cư canh tác, phần lớn diện tích lại trồng loại công nghiệp chè, quế, keo, bạch đàn, phần để hoang hoá Nhìn chung thực vật vùng phát triển I.2.3- Đặc điểm khí hậu Vùng Việt Thành - Nga Quán, Yên Bái thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có hai mùa rõ rệt: - Mùa mưa từ tháng đến tháng 9, lượng mưa trung bình 500 mm, nhiệt độ từ 250C đến 280C, độ ẩm 80% Mùa khô từ tháng 10 đến tháng năm sau, lượng mưa trung bình 80 mm, nhiệt độ từ 220C đến 260C, độ ẩm 65% I.2.4 Động thực vật - Động vật : vùng chủ yếu động vật chăn nuôi hộ dân cư - Thảm thực vật: đất thổ cư canh tác, phần lớn diện tích lại trồng loại công nghiệp chè, quế, keo, bạch đàn, phần để hoang hoá Nhìn chung thực vật vùng phát triển I.3- Đặc điểm kinh tế, nhân văn I.3.1.Kinh tế - dân cư Nhân dân sinh sống vùng Việt Thành - Nga Quán chủ yếu người Kinh, người Dao, Kao Lan, thường tập trung thành làng, nghề trồng công, nông nghiệp, ăn quả; tình hình trật tự trị an ổn định; xã có trường học, trạm xá khám chữa bệnh, có chợ để mua bán trao đổi hàng hoá, nhiều dịch vụ nhỏ bán hàng tổng hợp phục vụ nhu cầu thiết yếu nhân dân địa phương; tất làng có điện lưới Quốc gia I.3.2.Đặc điểm giao thông Đến vùng mỏ đường (TL151), đường sắt (ga Yên Bái ga Cổ Phúc) đường thuỷ (sông Hồng) Trong phạm vi vùng điều tra có đường tỉnh lộ chạy dọc phía tây vùng điều tra từ Nam Cường đến Đào Thịnh, hệ thống giao thông chủ yếu đường đất lớn đường mòn, mật độ thưa, phân bố không đồng đều, thường tập trung khu dân cư, triền núi đường mòn Giao thông, vận chuyển vùng thuận lợi Những thuận lợi khó khắn vùng công tác sau : - Thuận lợi: Công tác giao thông đến vùng thuận lợi đường bộ, đường sắt đường thuỷ; gỗ chống cho công trình khai đào - mua trực tiếp nhân dân công trình, vận chuyển xa Khó khăn: Trong diện tích vùng điều tra phần đất canh tác thổ cư, nhà cửa, hoa màu; phần lại giao cho hộ gia đình quản lý trồng loại công nghiệp Thực vật phát triển làm giảm mức độ lộ đá gốc, gây trở ngại cho công tác địa chất, trắc địa, phải đền bù hoa màu thi công công trình khai đào, khoan máy I.4 Lịch sử nghiên cứu địa chất vùng công tác thăm dò khai thác mỏ Vùng nghiên cứu thuộc đới cấu trúc Sông Hồng, gồm thành tạo biến chất cổ, hoạt động kiến tạo, magma mạnh mẽ phức tạp Đã có nhiều công trình nghiên cứu địa chất khoáng sản, đáng kể công trình nghiên cứu từ sau năm 1954 tới nay, là: - Bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 phần miền Bắc Việt Nam (Dovjicov A.E n.n.k, 1965) - Bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 200.000 tờ Yên Bái (Nguyễn Vĩnh n.n.k, 1972) Các công trình mang tính chất tổng quát khu vực, xác định rõ nét cấu trúc địa chất chung vùng, phân chia đá biến chất khu vực đới Sông Hồng xếp vào hệ tầng: hệ tầng Núi Con Voi hệ tầng Ngòi Chi, làm sở định hướng cho công tác điều tra địa chất, khoáng sản sau Về khoáng sản tác giả đề cập đến thể pegmatit, felspat sử dụng làm nguyên liệu sứ gốm, chưa tiến hành nghiên cứu quy mô chất lượng chúng - Công tác đo vẽ đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000, nhóm tờ Đoan Hùng - Yên Bình (Hoàng Thái Sơn n.n.k, 1997), phát điểm lộ pegmatit, xếp vào pha phức hệ Tân Hương, không lấy mẫu xác định chất lượng quặng Nhìn chung công tác điều tra địa chất nghiên cứu chi tiết đá biến chất khu vực cấu trúc địa chất chung vùng Do mật độ điểm quan sát thưa nên chưa phát hết biểu khoáng sản, chưa quan tâm nghiên cứu đầy đủ quy mô chất lượng thể pegmatit Năm 2009 để triển khai lập đề án Liên đoàn Địa chất Tây Bắc tiến hành khảo sát thực địa diện tích 55km2 vùng Việt Thành – Nga Quán, phát thêm nhiều điểm lộ kaolin - felspat, phân tích 21 mẫu hoá, có mẫu hoá felspat 13 mẫu hoá kaolin bước đầu khoanh định 16 thân khoáng kaolin felspat Kết phân tích cho thấy thân khoáng có chất lượng đạt yêu cầu làm nguyên liệu sứ gốm Năm 2014 - 2016 Liên đoàn INTERGEO tiến hành điều tra, đánh giá diện tích 55km2, với khu đánh giá Kết phát thêm 18 thân khoáng kaolin – felspat lớn nhỏ làm rõ cấu trúc 16 thân khoáng cũ Chúng lựa chọn 18/34 thân khoáng để đánh giá tài nguyên cho thân khoáng CHƯƠNG II ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VÙNG TRẤN YÊN – YÊN BÁI II.1 Đặc điểm địa chất, khoáng sản vùng Trấn Yên II.1.1 Địa tầng Vùng Việt Thành- Nga Quán, Trấn Yên, Yên Bái có đá chủ yếu đá phiến kết tinh, xen kẹp lớp, thấu kính mỏng quarzit, chúng Nhà Địa chất trước xếp vào hệ tầng Núi Con Voi hệ tầng Ngòi Chi Dọc theo thung lũng suối lớn có trầm tích bở rời hệ Đệ Tứ GIỚI PROTEROZOI Hệ tầng Núi Con Voi (PP1nv) Hệ tầng Núi Con Voi Nguyễn Vĩnh n.n.k (1972) xác lập trình đo vẽ đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 tờ Yên Bái Trong diện tích vùng điều tra gặp đá thuộc tập hệ tầng Núi Con Voi (PPnv2) Tập (PPnv2): lộ đông bắc vùng, tạo thành dải hẹp kéo dài theo phương tây bắc- đông nam từ xã Việt Thành qua xã Hòa Cuông đến xã Minh Quán Thành phần chủ yếu gneis biotit, gneis - biotit - silimanit đá phiến thạch anh biotit xen kẹp lớp mỏng đá quarzit, đá có chứa granat, graphit Theo kết nghiên cứu công tác đo vẽ Bản đồ địa chất điều tra khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 nhóm tờ Đoan Hùng - Yên Bình (Hoàng Thái Sơn n.n.k, 1997) công tác đánh giá nguyên liệu sứ gốm vùng Văn Yên - Trấn Yên, Yên Bái, đá tập hệ tầng Núi Con Voi có đặc điểm thạch học sau: * Đặc điểm thạch học + Gneis biotit (± silimanit) màu trắng đục xen dải màu nâu sẫm, hạt vừa đến nhỏ, cấu tạo gneis, kiến trúc vảy - hạt biến tinh, thành phần khoáng vật gồm: 10 Các khối tính tài nguyên khống chế hai mặt cắt tuyến cách 100 ÷ 140m diện tích mặt cắt thân quặng giới hạn cho khối tương đối thể tích khối tính theo công thức: V= V= V= V= S1 + S L S1 + S + S1 S S L L (khi diện tích hai mặt cắt chênh ≥ 40%) (khối rìa hình chóp) S L + abL V = (S1 x l1)/2 (khối rìa hình nêm) V = Hoặc tính theo công thức hình nón: S1 l1 Trong đó: S1- diện tích mặt cắt (m2) S2- diện tích mặt cắt (m2) L- khoảng cách mặt cắt (m) a- chiều dày trung bình mặt cắt (m) b- chiều dài cạnh vát (m) l1 khoảng cách từ mặt cắt đến điểm vát nhọn thân e Thể trọng Thể trọng trung bình quặng khối tính tài nguyên hay thân quặng tính theo phương pháp trung bình số học : n dtb = Trong : 43 ∑ dki i =1 n dki: Thể trọng khô mẫu n : Số lượng mẫu thể trọng III.4.5 Công thứ tính tài nguyên a Tài nguyên cấp 333 Tài nguyên tính theo công thức: Q =V ×d k ×tk (tấn) Trong đó: V- thể tích khối (m3) dk tk - thể trọng trung bình khối (t/m3) - độ thu hồi trung bình khối (%) a Tính tài nguyên cấp 334ª * Cho thân khoáng kaolin có công trình mặt chưa có công trình nghiên cứu theo chiều sâu:: Được tính theo công thức: Q= L×m×h×d×tk (tấn) thân khoáng kaolin Trong đó: + L: chiều dài thân khoáng + m: chiều rộng thân khoáng kaolin + h: chiều sâu trung bình dự đoán + d: thể trọng trung bình quặng + tk: độ thu hồi trung bình III.4.6 Kết đánh giá trữ lượng, tài nguyên khoáng sản 44 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ LẤY MẪU CÔNG NGHỆ KAOLIN KHU ĐỒNG PHƯƠNG VÙNG TRẤN YÊN – YÊN BÁI IV.1 Cơ sở lựa chọn mẫu công nghệ IV.1.1 Nhiệm vụ lấy mẫu công nghệ Nghiên cứu tính chất công nghệ khoáng sản nhằm lựa chọn phương pháp sơ đồ làm giàu hợp lý điều kiện bắt buộc giai đoạn thăm dò khai thác mỏ Thông thường, mẫu công nghệ lấy từ công trình khai đào với trọng lượng từ 500 – 1000kg (đôi lớn hơn) nghiên cứu phòng thí nghiệm tới hàng trăm thử nghiệm công nghiệp Nghiên cứu phòng thí nghiệm thử nghiệm bán công nghiệp thường viện nghiên cứu đảm nhận, thử nghiệm công nghiệp tiến hành phân xưởng tuyển công nghiệp hoạt động phân xưởng tuyển thử nghiệm 45 IV.1.2 Các dạng mẫu công nghệ Đặc trưng thử nghiệm mẫu công nghệ phương pháp tiến hành đa dạng Chúng phụ thuộc vào dạng tính chất tự nhiên khoáng sản, hướng sử dụng nguyên liệu khoáng giai đoạn công tác thăm dò Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà lấy loại mẫu công nghệ sau: Mẫu công nghệ nhỏ: lấy tương ứng với kiểu quặng tự nhiên theo công trình thăm dò Thông thường, mẫu lấy cách gộp phần lại sau rút gọn mẫu rãnh để tiến hành nghiên cứu công nghệ phòng thí nghiệm Các mẫu công nghệ thử nghiệm cách nghiền, phân loại theo độ hạt làm giàu phương pháp tuyển trọng lực, tuyển nổi, tuyển từ Nghiên cứu mẫu công nghệ phòng thí nghiệm tiến hành với số lượng mẫu lớn nên kết thử nghiệm không cho phép đánh giá tính biến hóa không gian tính chất công nghệ nguyên liệu khoáng, mà sử dụng để thành lập đồ mặt cắt làm giàu khoáng sản Mẫu công nghệ - khoáng vật: chủ yếu lấy đại diện cho kiểu quặng tự nhiên khối quặng riêng biệt Về nguyên tắc, mẫu lấy từ tập hợp số lượng lớn mẫu rãnh lấy độc lập theo phương pháp chuyên môn Mẫu công nghệ khoáng vật thử nghiệm phòng thí nghiệm để lựa chọn phương pháp sơ đồ chế biến nguyên liệu khoáng Trọng lượng mẫu tới hàng trăm kilogam, số lượng vài chục mẫu Mẫu kiểu (hạng) quặng công nghệ: không lấy theo kiểu quặng tự nhiên, mà lấy đại diện cho kiểu hạng quặng công nghệ thân khoáng, đới khu vực mỏ Mẫu lấy phương pháp chuyên môn áp dụng chủ yếu giai đoạn nghiên cứu chi tiết mỏ khoáng để thử nghiệm công nghệ phòng thí nghiệm lớn bán công nghiệp Kết thí nghiệm cho phép lựa chọn chế độ làm giàu chế biến nguyên liệu khoáng tối ưu Trọng lượng mẫu hàng tấn, số lượng vài mẫu Mẫu công nghệ tổng hợp: đặc trưng cho kiểu quặng định mỏ khu vực khai thác Thông thường, mẫu lấy cách gộp vật liệu số hạng công nghệ theo tỷ lệ định sử dụng để thử nghiệm bán công nghiệp công nghiệp nhằm hiệu chỉnh chế độ công nghệ xác hóa số kinh tế - kỹ 46 thuật chế biến nguyên liệu khoáng Trọng lượng mẫu tới hàng trăm tấn, số lượng không vượt một vài mẫu IV.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến lấy mẫu công nghệ IV.2.1 Đặc điểm phân bố tính chất khoáng sản - Đặc điểm phân bố thân khoáng Đặc điểm phân bố, hình thái, kích thước thân khoáng có ảnh hưởng không nhỏ đến lựa chọn công trình phương pháp lấy mẫu công nghệ khoáng sản Các thân khoáng hoàn toàn lộ thiên lớp phủ, mẫu công nghệ lấy trực tiếp vị trí lấy mẫu; khoáng sản nằm lớp phủ mỏng phải tiến hành thi công công trình khai đào để lấy mẫu; thân khoáng nằm sâu cần thiết phải lấy mẫu công nghệ công trình khoan đường kính lớn,… Khu vực Đá Ngang có địa hình chủ yếu đồi bát úp, đỉnh tròn, sườn thoải Các thân khoáng Kaolin (pegmatit? bị phong hóa) màu trắng đục, trắng loang lổ, Thân khoáng cắm phía Tây Nam nằm thoải từ 10 đến 300 pegmatit? bị phong hóa, phần thân khoáng phân bố gần bề mặt địa hình tạo nên nguyên liệu khoáng kaolin thường phân bố đến độ sâu đến – 15m Các thân khoáng nằm bề mặt địa hình, nên tương đối thuận lợi cho công tác lấy mẫu - Tính chất khoáng sản Khoáng sản có hàm lượng thành phần có ích phân bố đồng đều, dạng bở rời thường thuận lợi cho lấy mẫu công nghệ giảm chi phí cho công tác Trong khu mỏ Đá Ngang Kaolin có hàm lượng SiO2 trung bình 57,25%, Al2O3 30,28%, Fe2O3 0,84% phân bố đồng toàn khu mỏ IV.2.2 Công trình thăm dò áp dụng Khu mỏ Đá Ngang thi công công trình thăm dò gồm giếng, hào, công trình khoan lấy mẫu Vì vậy, công tác lấy mẫu công nghệ tương đối thuận lợi sử dụng công trình cũ IV.3 Lấy mẫu công nghệ IV.3.1 Nguyên tắc chung thiết kế lấy mẫu công nghệ a Thiết kế lấy mẫu công nghệ tiến hành giai đoạn thăm dò Ngay giai đoạn thiết kế phương án thăm dò, mẫu công nghệ đặt ra, nhiên 47 công tác lấy mẫu thường tiến hành có kết thi công công tác thăm dò; kết thúc công tác thi công thực địa b Để bảo đảm cho công tác làm giàu chế biến khoáng sản đạt hiệu tối đa thu hồi thành phần có ích giảm giá thành đơn vị sản phẩm nhận được, yêu cầu mẫu công nghệ phải có tính đại diện cho khoáng sản diện tích thăm dò Trong trường hợp đối tượng thăm dò đơn giản, tương đối đồng toàn khu mỏ, mẫu công nghệ lấy khối tính trữ lượng cấp cao cấp 121 mỏ loại I, II trữ lượng cấp cao cấp 122 với mỏ thuộc nhóm III, IV Khi mỏ có nhiều thân khoáng, mẫu công nghệ bố trí lấy thân khoáng có trữ lượng lớn chất lượng khoáng sản đặc trưng cho thân quặng khác Tóm lại, để thiết kế lấy mẫu công nghệ khoáng sản cần có phương án thăm dò, tốt có kết nghiên cứu bổ sung trình thi công phương án thăm dò kết thúc công tác thi công thực địa Đối với kaolin khu Đá Ngang, mục đích thăm dò làm nguyên liệu sản xuất gốm sứ, lấy mẫu công nghệ lấy phải đáp ứng lĩnh vực sử dụng đại diện cho toàn mỏ có độ tin cậy cao IV.3.2 Khái quát phương án thăm dò kaolin khu Đồng Phương IV.3.2.1 Cơ sở phân chia nhóm mỏ thăm dò Khu vực điều tra có địa hình chủ yếu đồi bát úp, đỉnh tròn sườn thoải, độ cao tuyệt đối từ 30 - 110m Địa chình cấu thành đá phiến thạch anh – biotit , đá amphibolit có mức độ phân cắt trung bình Thân khoáng có dạng giả vỉa, dạng thấu kính, kaolin (pegmatit? bị phong hóa) có màu trắng loanh lổ màu vàng nhạt Cấu tạo định hướng, kiến trúc hạt vừa Đá vây quanh đá phiến thạch anh - biotit thuộc tập hệ tầng Ngòi Chi (PP-MPnc2) Thân khoáng có dạng thấu kính kéo dài 700m theo phương cắm phía đông bắc 65 ÷ 80∠25 ÷ 30 Kết phân tích cho thành phần SiO2 từ 48,58 đến 58,38% trung bình 49,6%; Al2O3 từ 27,16% đến 35,23%, trung bình 31,06%; Fe2O3 từ 0,48% đến 1,25% trung bình 0,91% 48 Ảnh hưởng hoạt động kiến tạo, đá bị ép, vò nhàu, tạo nếp uốn nhỏ nếp uốn dạng lượn sóng cánh đơn nghiêng Trong khu mỏ thăm dò không chứa hệ thống khe nứt hay uốn nếp Từ yếu tố nêu trên, vào… Bố trí thăm dò vào nhóm mỏ loại II, tài liệu thăm dò đến cấp 121 122 IV.3.3.2 Công trình thăm dò mạng lưới thăm dò Như trình bày thân khoáng có dạng thấu kính kéo dài 700m, theo phương đông bắc cắm dốc 65 ÷ 80∠25 ÷ 30, đồng thời nằm lớp phủ 3-5m để thăm dò dự kiến sử dụng công trình khai đào khoan thẳng đứng lấy mẫu lõi liên tục Căn vào nhóm mỏ dự kiến thông tư số 06/2006/QĐ-BTNMT ngày 07 tháng 06 năm 2006 Bộ trưởng Bộ Tài nguyên Môi trường, dự kiến thiết kế mạng lưới thăm dò sau: - Tuyến trục có phương vị 1150 Tuyến ngang vuông góc với tuyến trục có phương vị 25,020 Đối với trữ lượng cấp 121 tuyến thăm dò cách 50- 100 m công trình tuyến cách 20 – 25 m Đối với trữ lượng cấp 122 tuyến thăm dò cách 100 – 200 m công trình tuyến cách 50 – 100m Phương thức bố trí công trình thăm dò thể sơ đồ địa chất bố trí công trình thăm dò , mặt cắt địa chất tính trữ lượng kaolin IV.3.3 Lấy mẫu công nghệ IV.3.3.1.Lựa chọn vị trí thiết kế công trình lấy mẫu Căn vào đặc điểm phân bố kaolin diện tích thăm dò cấp trữ lượng dự kiến thăm dò, dự kiến thiết kế lấy mẫu công nghệ diện tích tính trữ lượng cấp 121 122 Dựa vào phương án thăm dò , dự kiến bố trí công trình lấy mẫu công nghệ công trình hào Trong trường hợp cần thiết thay hào giếng Vị trí số lượng công trình lấy mẫu công nghệ trình bày bảng sau 49 Bảng IV.1 Vị trí số lượng lấy mẫu công nghệ STT Kí hiệu hào X(m) Tọa độ Y(m) Kích thước hào Dài Rộng Khối lượng(kg) IV.3.3.2 Kĩ thuật thi công hào lấy mẫu công nghệ -Thi công hào phương pháp thủ công - Hào có độ sâu 2m dùng xẻng để hất đất lên bề mặt phía sườn thấp cách xa khoảng 1m - Hào sâu 2m sử dụng tời, sọt để vận chuyển đất đá kaolin - Khi độ sâu hào h=8m cần lưu ý thông gió trước xuống hào - Nếu đất yếu độ sâu hào >2m phải chống chèn IV.3.3.3 Phương pháp lấy mẫu - lấy mẫu phương pháp thể tích khối - Trong trình lấy mẫu cần có biên kĩ thuật địa chất theo dõi, chụp ảnh ( có), lấy mẫu công nghệ Trường hợp phải đào giếng thay hào cần phải có định chủ biên phương án thăm dò IV.3.4 Yêu cầu nghiên cứu mẫu công nghệ - Mẫu công nghệ phải chuyển đến phòng thí nghiệm nhằm mục đích dựa vào phương pháp phân tích rơnghen nhiễu xạ, thạch học… để thành phần khoáng vật, cấu tạo,kiến trúc Kaolin khu Đồng Phương - Mẫu công nghệ phải nghiên cứu, phân tích, làm rõ thành phần hóa học để biết hàm lượng SiO2, Al2O3, Fe2O3 nguyên tố có hại khác quặng nguyên khai - Mẫu công nghệ Kaolin khu Đồng Phương phải gia công mẫu phân tích qua rây 0,21mm để xác định độ thu hồi IV.4 Các vấn đề bảo vệ môi trường IV.4.1 Vấn đề bảo vệ môi trường 50 Diện tích thăm dò thuộc vùng rừng núi, nằm không xa khu dân cư, có địa hình đồi núi thấp, điều kiện giao thông thuận lợi, thực vật phổ biến chè, quế, bạch đàn Để bảo vệ môi trường, trình thi công c ô n g t r ì n h thăm dò lấy mẫu công nghệ ý vấn đề sau: - Hạn chế chặt phá diện tích thăm dò - Trong trình thăm dò, ý đến công tác an toàn lao động cho công nhân nhân dân khu vực - Trong trình thi công công trình ý xê dịch so với vị trí thiết kế gặp to sau kết thúc thi công công trình tiến hành san lấp theo quy định - Trong trình thi công khoan làm đường hạn chế tối đa việc gây thiệt hại tới cối, chủ yếu tận dụng đường mòn, đường cũ để vận chuyển thiết bị thi công công trình - Trong trình thi công hào, khoan thường xuyên ý biện pháp bảo đảm an toàn cho người gia súc, không đổ dầu mỡ, dung dịch khoan đất đá thải xuống khu vực xung quanh, không làm ảnh hưởng đến nguồn nước mặt môi trường đất khu vực Để phục hồi cảnh quan tự nhiên bảo vệ tài nguyên khoáng sản, tất công trình sau thu thập tài liệu lấy mẫu cần san lấp để không ảnh hưởng đến môi trường sinh thái cảnh quan tự nhiên IV.4.2 Những biện pháp bảo vệ tài nguyên - Trong trình thi công công trình thăm dò công trình lấy mẫu công nghệ, phải đặc biệt ý công tác bảo vệ tài nguyên khoáng sản, cụ thể phải tiến hành lấy mẫu phân tích mẫu lý toàn diện, mẫu hóa kết hợp mẫu lấy phân tích giai đoạn thăm dò trước để đánh giá có mặt hay không khoáng vật quặng, có mặt hay không nguyên tố quý nguyên tố kim loại có giá trị kinh tế cao 51 - Công tác gìn giữ bí mật tài nguyên khoáng sản khu thăm dò phải lưu ý với tất người tham gia trực tiếp hay gián tiếp thi công công trình thăm dò Bảo vệ tài liệu theo quy định bảo mật tài liệu địa chất chưa phép công bố 52 KẾT LUẬN Sau gần tháng làm việc khẩn trương, với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy, cô giáo Bộ môn Nguyên liệu khoáng, khoa Khoa học kỹ thuật Địa chất; đặc biệt giúp đỡ tận tình cô giáo Ths Nguyễn Thi Thanh Thảo, đến em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Cấu trúc địa chất vùngTrần Yên – Yên Bái Thiết kế lấy mẫu công nghệ Kaolin khu Đồng Phương.” thời gian quy định Với kết nghiên cứu trình bày đưa số kết luận sau: - Tham gia vào cấu trúc địa chất vùng nghiên cứu trầm tích có tuổi từ Protezozoi đến Đệ tứ thành tạo magma xâm nhập phức Cẩm Ân phức hệ Tân Hương - Trong vùng nghiên cứu, hoạt động magma kiến tạo xảy mạnh mẽ làm cho đá bị uốn nếp, ép nén vò nhàu phá hủy mạnh Nhìn chung, hoạt động magma kiến tạo làm phức tạp hóa cấu trúc địa chất vùng - Trong khu mỏ Đồng Phương, thân khoáng có dạng mạch, thấu kính Kết thăm dò khoanh nối thân quặng có kích thước quy mô khác - Căn vào dạng công trình thi công kết thăm dò, dự kiến vị trí, công trình phương pháp lấy mẫu công nghệ, đưa yêu cầu nghiên cứu mẫu Kaolin mỏ khu Đồng Phương Do thời gian trình độ thân hạn chế, lần viết đồ án tốt nghiệp mang tính tổng hợp cao nên không tránh khỏi sai sót Vì vậy, em mong bảo thầy, cô giáo ý kiến đóng góp bạn đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện tốt Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình thầy, cô giáo Bộ môn Nguyên liệu khoáng, khoa Khoa học kỹ thuật Địa chất, Trường đại học Mỏ - Địa chất tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới cô giáo Ths Nguyễn Thị Thanh Thảo, người trực tiếp hướng dẫn, tận tình bảo em việc suốt trình viết đồ án 53 Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn tới quan tâm, động viên giúp đỡ gia đình, bạn bè suốt thời gian năm học tập, nghiên cứu trường Đại học Mỏ - Địa chất, trình hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Tùng Lâm 54 DANH MỤC – CÁC BẢN VẼ KÈM THEO I Danh mục I.1: Danh mục bảng STT 10 11 12 13 Nội Dung Bảng 1.1 Tọa độ điểm góc vùng Trấn Yên Bảng 1.2 Tọa độ diện tích khu Đá Ngang Bảng III.1 Kết phân tích thành phần hóa Bảng III.2 Kết thống kê hàm lượng SiO2 Bảng III.3 Kết thống kê hàm lượng Al2O3 Bảng III.4 Kết thống kê hàm lượng Fe2O3 Bảng IV.1 Vị trí số lượng lấy mẫu công nghệ Trang 14 I.2 Danh mục hình vẽ STT Nội Dung Hình 1.1 Sơ đồ vị trí giao thông vùng nghiên cứu Hình 1.3 Sơ đồ gia công mẫu kaolin Hình III.2: Biểu đồ tần suất xuất hàm lượng SiO2 Hình III.3: Biểu đồ tần suất xuất hàm lượng Al2O3 55 Trang Hình III.4: Biểu đồ tần suất xuất hàm lượng Fe2O3 II Bản vẽ Bản vẽ số 01 Sơ đồ giao thông vùng Trấn Yên – Yên Bái Tỷ lệ 1:2.500.000 Bản vẽ số 02 Sơ đồ địa chất khoáng sản vùng Trấn Yên – Yên Bái Tỷ lệ 1:25.000 Bản vẽ số 03 Sơ đồ địa chất bố trí công trình thăm dò mỏ Kaolin – Fespat khu Đồng Phương - Trấn Yên - Yên Bái Tỷ lệ 1:5.000 Bản vẽ số 04 Bình đồ phân khối dự tính trữ lượng kaolin khu Đồng Phương – Trấn Yên – Yên Bái Tỷ lệ 1:2.000 Bản vẽ số 05 Mặt cắt địa chất tính trữ lượng theo tuyến thăm Kaolin khu Đồng Phương – Trấn Yên – Yên Bái Tỷ lệ 1:2.000 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Nguyễn Văn Lâm, PGS.TS Nguyễn Phương, Tìm kiếm thăm dò mỏ khoáng sản rắn, Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội, 2009 Tống Duy Thanh, Vũ Khúc chủ biên, Các phân vị địa tầng Việt Nam Trần văn Trị nnk, Địa chất tài nguyên Việt nam, Nhà xuất khoa học - tự nhiên công nghệ, 2005 Quy định thăm dò, phân cấp trữ lượng tài nguyên khoáng sản rắn ban hành kèm theo Quyết định số 06/2006/QĐ-BTNMT ngày 07 tháng 06 năm 2006 Bộ trưởng Bộ Tài nguyên Môi trường 56 Báo cáo điều tra, đánh giá tiềm nguyên liệu Kaolin Felspat vùng Việt Thành – Nga Quán, huyện Trấn Yên – Yên Bái 57 ... hoàn thiện đồ án em nhận hướng dẫn tận tình cô giáo ThS Nguyễn Thị Thanh Thảo giúp đỡ thầy, cô môn Nguyên liệu khoáng, Khoa khoa học kỹ thuật Địa chất, cán Liên đoàn INTEGEO bạn bè đồng nghiệp... hành điều tra, đánh giá diện tích 55km2, với khu đánh giá Kết phát thêm 18 thân khoáng kaolin – felspat lớn nhỏ làm rõ cấu trúc 16 thân khoáng cũ Chúng lựa chọn 18/34 thân khoáng để đánh giá tài... hornblend, có granat; so sánh thành phần thạch học đá khu vực tương đồng với đá thuộc khu Đồng Phương II.2.3- Khoáng sản Kết thi công khoanh định đánh giá 13 thân khoáng lớn nhỏ bằng: lộ trình