Đồ án khai thác lộ thiên Mỏ đá vôi Hang Nước thuộc địa phận xã Quang Sơn Tam Điệp Ninh Bình

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 HANG NƯỚC 1.1.1.Tình hình tự nhiên a. Vị trí địa lý Mỏ đá vôi Hang Nước thuộc địa phận xã Quang Sơn Tam Điệp Ninh Bình. Trung tâm mỏ có tọa độ địa lý (tính theo tờ bản đồ địa hình tỷ lệ 125.000 F48140DaĐồng Giao) như sau: 200 09’53’’ vĩ độ Bắc 1050 50’48’’ kinh độ Đông Mỏ nằm cách trạm đập đá vôi của nhà máy xi măng Tam Điệp khoảng 2 Km về phía Đông. b. Địa hình Mỏ đá vôi Hang Nước có địa hình hiểm trở, gồm nhiều ngọn núi có cao độ trung bình +150 ÷ +200m, đỉnh cao nhất nằm gần ranh giới phía Nam cao + 278m (so với mặt bằng chân núi +70  +75m). Nằm giữa các ngọn núi có các thung lũng phân chia mỏ thành nhiều khối, vách núi dốc đúng, đỉnh núi nhọn dạng tai mèo, trên mặt địa hình có nhiều cây cối và thảm thực vật. Xung quanh chân núi địa hình tương đối bằng phẳng (có xen lẫn nhiều tảng đá) dân địa phương đang canh tác các loại cây ngắn ngày. Xung quanh mỏ còn lác đác vài nhà dân. c. Khí hậu Khu vực mỏ đá vôi Hang Nước chịu ảnh hưởng của vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Theo tài liệu của trạm khí tượng thủy văn Ninh Bình cho thấy nơi đây có hai mùa rõ rệt. Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Mùa khô có gió Bắc và Đông Bắc, tốc độ gió trung bình từ 1,7 ÷ 2,5ms. Nhìn chung trong vùng mùa khô lượng mưa không đáng kể, nhiệt độ cao,cá biệt có ngày xuống đến 5 ÷ 70C. Mùa mưa: kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 trong năm. Trong mùa mưa vùng chịu ảnh hưởng chủ yếu gió Tây và Tây Nam, tốc độ gió trung bình từ 1,0 ÷ 2,5ms. Nhiệt độ trung bình trong mùa mưa từ 20 ÷ 300C, có ngày lên tới 400C. Lượng mưa chiếm 8090% lượng mưa cả năm. Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình hàng năm: 23,20C Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối: 400C Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối: 50C Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất (tháng 7): 290C Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất (tháng 1): 170C Lượng mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm: 1786mm Lượng mưa trung bình của tháng mùa mưa: 98mm Lượng mưa cao nhất của tháng mùa mưa (tháng 9): 443mm Lượng mưa trung bình của tháng mùa khô: 20,2mm

Mỏ đá vôi Hang Nước có địa hình hiểm trở, gồm nhiều ngọn núi

có cao độ trung bình +150 ÷ +200m, đỉnh cao nhất nằm gần ranh giới phía Nam cao + 278m (so với mặt bằng chân núi +70  +75m)

Nằm giữa các ngọn núi có các thung lũng phân chia mỏ thành nhiều khối, vách núi dốc đúng, đỉnh núi nhọn dạng tai mèo, trên mặt địa hình có nhiều cây cối và thảm thực vật Xung quanh chân núi địa hình tương đối bằng phẳng (có xen lẫn nhiều tảng đá) dân địa phương đang canh tác các loại cây ngắn ngày Xung quanh mỏ còn lác đác vài nhà dân

c Khí hậu

Khu vực mỏ đá vôi Hang Nước chịu ảnh hưởng của vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Theo tài liệu của trạm khí tượng thủy văn Ninh Bình cho thấy nơi đây có hai mùa rõ rệt

Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Mùa khô có gió Bắc và Đông Bắc, tốc độ gió trung bình từ 1,7 ÷ 2,5m/s Nhìn chung trong vùng mùa khô lượng mưa không đáng kể, nhiệt độ cao,cá biệt có ngày xuống đến 5 ÷ 70C

Mùa mưa: kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 trong năm Trong mùa mưa vùng chịu ảnh hưởng chủ yếu gió Tây và Tây Nam, tốc độ gió trung bình từ 1,0 ÷ 2,5m/s Nhiệt độ trung bình trong mùa mưa từ 20 ÷

300C, có ngày lên tới 400C Lượng mưa chiếm 80-90% lượng mưa cả năm

Nhiệt độ:

- Nhiệt độ trung bình hàng năm: 23,20C

- Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối: 400C

- Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối: 50C

- Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất (tháng 7): 290C

- Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất (tháng 1): 170C

Lượng mưa:

- Lượng mưa trung bình hàng năm: 1786mm

- Lượng mưa trung bình của tháng mùa mưa: 98mm

- Lượng mưa cao nhất của tháng mùa mưa (tháng 9): 443mm

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

d Sông suối

Sông trong vùng không nhiều , lưu lượng không đáng kể và thay

đổi theo mùa Hệ thống khe và suối ít, lòng sông và lòng suối cạn, toàn bộ khe và suối đều đổ vào sông Vạc Vào mùa mưa đôi khi nước lớn, hệ thống khe và suối thoát nước không kịp gây ngập úng

1.1.2 Đặc điểm văn hóa - xã hội

a.Dân cư

Dân cư sống ở đây chủ yếu là gia đình cán bộ công nhân viên làmvịêc trong nhà máy xi măng và các cơ quan xí nghiệp khác Ngoài ra làm nghề buôn bán, nghề thủ công , làm ruộng… Đời sống dân cư ở đây tương đối ôn định Mạng y tế được phân bố đồng đều.Giáo dục được coi trọng và phát triển

b.Đặc điểm kinh tế - xã hội

Thị xã Tam Điệp là một thị xã công nghịêp giàu tiềm năng, có nhiều cơ sở công nghiệp Ngoài nhà máy xi măng Vicem Tam Điệp ra còn nhiều xí nghiệp khác như nhà máy giầy da xuất khẩu, nhà máy xi măng Pomihoa,công ty cp nhà máy xi măng Hướng Dương,…với nhiệm

vụ xây dựng và quy hoạch mở rộng thị xã Tam Điệp

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHOÁNG SÀNG

Theo báo cáo kết quả thăm dò tỷ mỉ mỏ đá vôi Hang Nước do Đoàn địa chất 306 thực hiện năm 1995 thì đặc điểm địa chất của vùng

mỏ như sau:

1.2.1 Địa tầng

Mỏ đá vôi Hang Nước nằm gọn trong một phân vị địa tầng của Điệp Đồng Giao (T2ađg) và được chia thành hai phụ điệp:

- Phụ điệp Đồng Giao dưới (T2ađg1): Phân bố thành một dải hẹp

ở sát phía Đông Bắc mỏ gồm đá vôi bị đolômít hóa mầu xám, phân lớptrung bình,

phần khoáng vật chủ yếu:

+ Can xít chiếm khoảng : 60 - 65%

Cấu tạo khối, rắn chắc, kiến trúc vi hạt đến hạt nhỏ

- Phụ điệp Đồng Giao trên (T2ađg 2):

Diện tích phân bố chiếm khoảng 80% diện tích khu mỏ Chủ yếu

là đá vôi phân lớp dầy hoặc dạng khối màu xám trắng, ít xám xanh Chỉ gặp rất ít thấu kính nhỏ đá vôi đôlômít hóa mầu xám Thành phần khoáng vật chủ yếu:

+ Cácbonnat (chủ yếu là canxít) ~ 100%

thung Ba cửa, Thung gỗ (là những thung lũng giữa núi) Chiều dầy của tầng thay đổi từ 1m ÷ 2m có chỗ từ 5m ÷ 6m.

Nhìn chung cấu tạo của mỏ khá đơn giản, ngoài các trầm tích củađiệp Đồng Giao không gặp đất đá của các phân vị dị tầng khác Trong

2 phụ điệp và trầm tích trên thì phụ điệp Đồng Giao trên là đối tượng khai thác để làm nguyên liệu sản xuất xi măng nhà máy xi măng Tam Điệp

1.2.2 Đặc điểm địa chất thủy văn

Trong khu mỏ không có dòng nước mặt và khối nước mặt Vào mùa mưa, nước từ các sườn núi đổ vào thung lũng karst, thoát ra ngoàimạng xâm thực ngoài diện tích thăm dò, mùa khô không có nước Dựa theo thành phần thạch học và mức độ chứa nước của đất đá có thể chia

ra các đơn vị địa chất thuỷ văn như sau:

- Tầng chứa nước trong các trầm tích Đệ tứ: Phân bố trên các sườn thấp và cấu tạo phần trên các mặt thung lũng Thành phần là sét hoặc sét pha lẫn dăm vụn của đá gốc phong hoá Chiều dày trung bình 3-5m, một số nơi 10÷11m

Nước có độ pH 7,3-7,5 Kiểu nước bicarbonat calci Độ khoáng hoá 0,17-0,33g/l Tầng chứa nước này phân bố ở địa hình thấp nên không ảnh hưởng đến khai thác mỏ

- Tầng chứa nước trong đá vôi nứt nẻ karst hệ tầng Đồng Giao :

Đá trong tầng là đá vôi dạng khối, phân lớp dày, bị nứt nẻ mạnh Qua quan sát ở các lỗ khoan ngang nằm ở độ cao 70-75m, khoan sâu 200-250m hoàn toàn khô ráo, không gặp nước không thấy hiện tượng thấm rỉ nước Do vậy ở phần cao khối đá không chứa nước

Khi khai thác từ độ cao +75m trở lên nguồn nước chảy vào mỏ chủ yếu là nước mưa rơi trực tiếp vào moong, thoát nhanh ra ngoài bằng cách tự chảy Điều kiện tháo khô mỏ dễ dàng

1.2.3 Đặc điểm địa chất công trình

Theo báo cáo kết quả thăm dò mỏ đá vôi Hang Nước do đoàn địa chất 306 thực hiện năm 1995 thì đặc điểm địa chất công trình như sau:

+ Hiện tượng karst

Địa hình khu mỏ bị phân cắt mạnh bởi hiện tượng karst gồm các thung lũng giữa núi karst, đỉnh núi karst Hình thái trên mặt phổ biến

là thung lũng karst, hang và phễu karst

Thung lũng karst bao gồm các Thung Lụt, Thung Gỗ… Các thung

có kích thước rộng 20÷300m, dài 400÷500m Trên mặt thường phủ mộtlớp terra rosa màu vàng dày 1-2m, phần dưới là lớp mỏng vật liệu sét lẫn dăm, sạn và thân mục thực vật

Trên các sườn núi thấy nhiều hang karst có kích thước to nhỏ khác nhau với kích thước cửa hang rộng1,5÷5m, cao 2÷2,5m, chiều dài 5-6m Trong đáy hang thường chứa lớp mỏng bột sét chứa

photphorit màu vàng hoặc nâu đỏ dày 0,2-0,5m

+ Hiện tượng đá sạt, đá đổ chỉ thấy rải rác trên các sườn cao và dốc ở phía bắc T.III, tại đây vách núi dựng đứng, cao đến 70m, dài 250m theo phương tây bắc - đông nam

Nhìn chung hiện tượng này phát triển không nhiều, khi phá đá nổ mìn cần lưu ý hiện tượng sạt do chấn động

(theo tài liệu quan trắc ở các lỗ khoan)

C.rộ

ng hang (m)

C.rộng hang (m)0,0

0

2,50

0,00

0,2

5

0,70

0,0022,

00

25,00

60

14,00

9

21,1

1,1035,

00

36,00

20

20,80

0

25,2

1,2040,

00

41,00

00

33,60

1

38,0

1,9043,

10

44,20

60

46,50

6

52,0

3,4044,

70

46,20

05

84,50

2,5

555,

60

65,00

5,1

166,30

0,2

201,18

0,9571,

50

73,00

6,3

176,17

0,00

92,

80

94,00

1,20

17

3,6

174,6

1,00

17

4,6

253,5

0,00

Cộ

ng

253,50

21,00

Cộng

176,17

10,31

Cộng

201,18

11,00KC1=

(21/253,50)x100=83%

KC2=(10,31/176,17)x100=5,8%

KC3=(11/201,18)x100=5,4%

KcTB = (Kc1+ Kc2+ Kc3)/3= (8,3+5,8+5,4)/3=6,5%

Ghi chú: Theo báo cáo kết quả thăm dò do đoàn 306 thực hiện

năm 1995 thì cáctơ mới chỉ được khảo sát, đánh giá đối với khu vực

các hang thung lũng và 03 lỗ khoan nằm gần cao độ chân núi còn các khu vực ở trên cao thì chưa có công trình khảo sát hang cáctơ.

1.3.ĐẶC ĐIỂM VỀ CHẤT LƯỢNG ĐÁ VÔI

Hàm lượng CaO (theo khối trữ lượng): Từ 51,66% ÷ 55,13%

Ghi chú: CaO và MgO tính theo mẫu đơn, còn các ôxít khác tính theo mẫu tổng hợp

Kết quả ở bảng trên cho thấy đá vôi mỏ Hang Nước ổn định đảm bảo yêu cầu làm nguyên liệu cho sản xuất clinhker

1.3.2 Tính chất cơ lí đá mỏ

- Đối với đất phủ ở các thung lũng: Kết quả nghiên cứu 4 mẫu đất thuộc nguồn gốc êluvi - eluvi đệ tứ cho thấy nhóm hạt sét chiếm 34%, hạt bụi 21÷ 29%, hạt cát 30,5÷36,5%, hạt dăm vụn 5 ÷10

% đến 25,5% Độ ẩm 21÷ 25 %, dung trọng tự nhiên 1,92 ÷ 1,95 g/cm3,dung trọng khô 1,55 ÷ 1,58g/cm3 tương ứng góc ma sát trong 21 ÷ 28o.

- Đối với đá vôi: đá vôi mỏ Hang Nước có màu sắc đặc trưng là trắng đục, xám trắng đến trắng, ít gặp đá mầu xám xanh Đá có cấu tạokhối rắn chắc kết quả thí nghiệm 34 mẫu cơ lý đá và 20 mẫu thể trọng,

độ ẩm cho thấy các chỉ tiêu cơ lý như sau:

Bảng 1.3 - Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý

T

Đơnvị

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 chất khu mỏ tỷ lệ 1/2000

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

2.2 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC

- Căn cứ vào điều kiện thời tiết của khu vực tỉnh Ninh Bình nói

chung và khu vực Đồng Giao nói riêng có ảnh hưởng trực tiếp đến công tác khai thác mỏ;

- Căn cứ điều kiện làm việc của mỏ: Thiết bị khai thác làm việc trên địa hình núi cao, việc chiếu sáng ca đêm phụ thuộc vào bản thân các thiết bị mỏ;

- Căn cứ vào năng suất thiết kế của trạm đập 600tấn/giờ và nhu cầu sử dụng đá vôi làm nguyên liệu sản xuất xi măng nhà máy xi măngTam Điệp;

a Chế độ làm việc của công đoạn khoan, nổ mìn và xúc, ủi trung chuyển đá: Là 280 ngày - 2 kíp/ngày- 6 giờ/kíp

b Chế độ làm việc của công đoạn xúc và vận chuyển đá vôi về trạmđập:

Thực hiện theo thời gian làm việc của trạm đập đá vôi, trung bình 319 ngày/năm ( lấy theo thời gian hoạt động của lò nung

+ Thuốc nổ: AD – 1, ANFO, nhũ tương ;

+ Phương tiện nổ: kíp nổ vi sai phi điện trên mặt có độ chậm 17ms, 25ms, 42ms và loại xuống lỗ có độ chậm 400ms do Xí nghiệp hóa chất Z 21 sản xuất Khối mồi nổ K – 175, P400 hoặc tương đương;

- Xúc bốc: Sử dụng máy xúc thủy lực gầu ngược KOMASTU PC – PC450 dung tích gàu 1,6m3

- Thiết bị vận tải: ôtô vận tải tải trọng 20 tấn

SV: Vũ Tiến Hùng 10 Lớp: Khai thác A–

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 sàng khoáng sản có ích có thể tiến hành bằng phương pháp lộ thiên, bằng phương pháp hầm lò hoặc bằng

phương pháp phối hợp lộ thiên (phần trên) và hầm lò (phần dưới) Tuy nhiên, dù khoáng sàng được khai thác chỉ 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

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 có thể khai thác được toàn bộ phần trữ lượng trong cân đối của khoáng sàng mà vẫn mang 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 những khoáng sàng có thân quặng nằm nông trên mặt đất, các khoáng sàng vật liệu xây dựng có cấu tạo dạng khối nổi trên mặt đất 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 có thể tiến hành khai thác bằng phương pháp lộ thiên trong điều kiện trang thiết bị cho phép Ngày nay với những thiết bị hiện đại và trình độ khoa học kỹ thuật cao, người ta có thể khai thác những

khoáng sàng có thân quặng vùi lấp sâu hàng 500 ÷ 700m, nằm dưới mức nước biển 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 theo điều kiện kinh tế là biên giới hợp lýcủa mỏ lộ thiên mà người ta cần xác định khi tiến 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 tiêu kinh tế nên việc xác định biên giới hợp lý cho những mỏ

lộ thiên có trữ lượng và thời gian tồn tại lớn sẽ thiếu chính xác Bởi

vậy người ta đưa ra khái niệm biên giới tạm thời và biên giới triển vọng

Biên giới tạm thời là biên giới của một giai đoạn sản xuất trong một

số năm nhất định Với những mỏ lộ thiên có thời gian tồn tại lớn, người ta có thể phân chia quá trình sản xuất ra nhiều giai đoạn, ngăn cách nhau bằng những biên giới tạm thời sao cho hiệu quả hoạt động kinh tế của mỗi giai đoạn và của cả quá trình tồn tại của mỏ lộ thiên làlớn nhất

Biên giới triển vọng của mỏ lộ thiên là biên giới cuối cùng, xác định cho mỏ trong đó đã quan tâm tới tác động của yếu tố thời gian và tiến bộ kỹ thuật tới quá trình hoạt động kinh tế và kỹ thuật của mỏ trong tương lai 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 và chất lượng các công trình xây dựng và là cơ sở để làm các thủ tục pháp lý

về tài nguyên và đất đai cho mỏ lộ thiên

Biên giới mỏ lộ thiên phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: 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, trình độ khoa học kỹ thuật mỏ

Đối với các mỏ đá vôi ở Việt Nam, phần lớn các mỏ này đều lộ ra trên bề mặt địa hình và tạo thành những đồi núi liên tiếp nhau trên mặtđất nên có địa hình rất phức tạp Do đặc thù riêng của mỏ đá ở nước tanên việc xác định biên giới mỏ lộ thiên thường áp dụng theo điều kiện địa hình và dựa trên những phần khoáng sản lộ ra trên bề mặt địa hình

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

- Đá khai thác trong phạm vi biên giới mỏ phải bảo đảm chất lượng yêu cầu làm nguyên liệu sản xuất xi măng và phục vụ cho các mục đích khác

- Biên giới khai thác phải phù hợp với ranh giới được ghi trong giấyphép khai thác mỏ do Bộ Công nghiệp cấp

- Khai thác được tối đa trữ lượng đá trong biên giới đã xác định, tránh lãng phí tài nguyên

- Các thông số khai trường khi kết thúc khai thác phải đảm bảo an toàn và đảm bảo độ ổn định bờ mỏ, phù hợp với điều kiện địa chất

SV: Vũ Tiến Hùng 12 Lớp: Khai thác A–

thuỷ văn, địa chất công trình và điều kiện địa hình khu mỏ, đảm bảo điều kiện thuận lợi để phục hồi môi trường mỏ.

3.2 Biên giới thăm dò và trữ lượng địa chất

3.2.1 Biên giới thăm dò địa chất:

- Ranh giới phía dưới là cao độ +75m (cao hơn địa hình mặt bằngxung quanh chân núi 5÷10m)

- Ranh giới các biên phía trên: Là ranh giới tính trữ lượng địa chất

3.2.2 Trữ lượng địa chất:

Bảng 3.1- Tổng hợp trữ lượng mỏ

Cấp trữ lượng và cấp tài nguyên

Trữ lượng và tài nguyên

3.3 Biên giới và hiện trạng khai thác mỏ

3.3.1.Biên giới khai thác

Theo giấy phép khai thác số: 633/GP-BTNMT ngày 28/5/2004 của Bộ Tài nguyên và Môi trường thì biên giới khai thác mỏ đá vôi Hang Nước như sau:

- Biên giới phía trên được giới hạn bởi các điểm A,B,C,D,E,F,G,H,I

Bảng 3.2 Tọa độ ranh giới khu khai thác

- Biên giới phía dưới là cao độ +100m

3.3.2 Hiện trạng trữ lượng khai thác:

Theo giấy phép khai thác khoáng sản 633/GP-BTNMT ngày 28/5/2004 của Bộ Tài nguyên và Môi trường trữ lượng đá vôi được phép khai thác trong 30 năm là 53.490.000 tấn Mỏ đã khai thác từ năm 2005, tính đến thời điểm 01/01/2013 trữ lượng đá vôi còn lại đượcphép khai thác: 40.969.599 tấn ( bảng 3.2)

SV: Vũ Tiến Hùng 14 Lớp: Khai thác A–

Bảng 3.2 -Tính trữ lượng đá vôi còn lại sau 8 năm khai thác (tấn)

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MỞ VỈA

4.1 KHÁI NIỆM MỞ VỈA

Mở vỉa khoáng sàng là công việc đầu tiên ở mỏ nhằm mục đích tạonên đường vận tải nối liền các gương khai thác, tới mặt bằng mỏ vàbãi thải, bóc đất đá phủ ban đầu (nếu cần thiết) và tạo ra mặt bằngcông tác đầu tiên sao cho khi đưa mỏ vào sản xuất, các thiết bị mỏ cóthể hoạt động một cách bình thường và khai thác một lượng khoángsản có ích theo tỷ lệ xác định của sản lượng thiết kế

Phương pháp mở vỉa và hệ thống mở vỉa có mối liên hệ với hệ thốngkhai thác, nói cách khác việc áp dụng một số lượng hạn chế hoặc thậmchí một phương pháp mở vỉa phải theo khả năng kỹ thuật cũng như sựhợp lý về kinh tế của mỏ

Căn cứ vào địa hình, điều kiện địa chất vị trí đổ thải và việc bố trítổng mặt bằng vào hướng phát triển công trình mỏ để thiết kế chọn vịtrí mở vỉa ban đầu sao cho chi phí xây dựng là nhỏ nhất và đảm bảođược điều kiện kỹ thuật, khai thác an toàn cho người và thiết bị, nhanhchóng đưa mỏ vào sản xuất

Mục đích của công tác mở vỉa khoáng sàng đá là tạo đủ điều kiệnđưa mỏ vào 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 đểnối liền giao thông khu mỏ với hệ thống giao thông quốc gia Ở trongphạm vi mỏ thì nội dung mở vỉa bao gồm: đào hào mở đường lên núi,bạt đỉnh núi và tạo mặt bằng công tác ban đầu

Ta chọn phương án mở vỉa bám vách vỉa, sử dụng đường hào bánhoàn chỉnh bám sườn núi

Khu khai thác đầu tiên sẽ phải mở mỏ tại khu vực có trữ lượng ởcấp chắc chắn (cấp A, B) nên khu khai thác đầu tiên sẽ là các đỉnh núiĐ/N0-2 , Đ/N0-4A, Đ/N0-4C, Đ/N0-4D, Đ/N0-5

Tuyến đường hào mở mỏ bao gồm:

- Tuyến đường hào chính:

+ Nối từ đầu đường lên mỏ đến mức +160m, điểm này tiếp giápvới bãi xúc BX/N-3B, được dùng để vận chuyển đá từ gương khai thác

về trạm nghiền sàng

+ Các đoạn tuyến rẽ vào các bãi xúc BX/N-1, BX/N-3A

- Tuyến đường hào phụ: dùng để đưa máy khoan, máy ủi lên núiphục vụ công tác đào hào và bạt ngọn

4.3 THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG HÀO CHÍNH

4.3.1 Vị trí, hình dạng tuyến hào

- Đoạn 1: từ điểm đầu đường lên khai trường mức +160 Đoạntuyến này sẽ là tuyến trục chính của hệ thống đường trên khai trườngmỏ

- Đoạn 2: từ điểm giao với tuyến trục chính rẽ lên BX/N-1 ở mức+65m tạo tuyến đường vận tải lên mở tầng khai thác đỉnh núi Đ/N-2

để đưa thiết bị lên làm việc và vận tải đá khai thác, đá thải,…

- Đoạn 3: từ điểm giao với tuyến trục chính rẽ lên BX/N-3A ở mức+75m tạo tuyến đường vận tải lên mở tầng khai thác đỉnh núi Đ/N-4A,Đ/N-4C để đưa thiết bị lên làm việc và vận tải đá khai thác, đá thải,…

4.3.2 Các thông số của tuyến đường hào

Tuyến đường phải đảm bảo cho xe chạy thông suốt và tồn tại cho

đến khi kết thúc khai thác ở mức +100

a Độ dốc dọc của tuyến đường

Chọn độ dốc dọc tuyến đường lớn nhất là một vấn đề kinh tế - kỹthuật lớn Đối với từng đối tượng cụ thể phải tuỳ theo điều kiện địahình, 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 chỉtiêu kinh tế - kỹ thuật để chọn trị số tối ưu Đặc thù công việc vận tảicủa mỏ, khi ô tô lên dốc thì ở chế độ không tải, khi xe xuống dốc thì ởchế độ có tải Do vậy kết hợp giữa chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật và thực tếsản xuất thì độ dốc dọc tối đa của tuyến đường là i = 8 ÷ 10%

b Chiều dài tuyến đường

- Tuyến đường chính đoạn1:

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

L1=(H c−H d)

i0 K d

, m (4.1)Trong đó:

+ Hc - độ cao cuối cùng của đường hào, H c = +160m

+ Hd - độ cao xuất phát của đường hào, H d = +70m

+ Kd - hệ số kéo dài tuyến đường, K d = 1,2

+ io - độ dốc khống chế của tuyến đường, phụ thuộc các thông sốcủa thiết bị vận tải, chọn io = 8%

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

L1 =

160−70

0,08 .1,2 = 1350m

Chiều dài tuyến đường chính đoạn 1: L1 = 1350m

- Tuyến đường rẽ nhánh đoạn 2:

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

L2=(H c−H d)

i0 K d

, m (4.2)Trong đó:

+ Hc - độ cao cuối cùng của đường hào, H c = +65m

+ Hd - độ cao xuất phát của đường hào, H d = +70m

+ Kd - hệ số kéo dài tuyến đường, K d = 1,2

+ io - độ dốc khống chế của tuyến đường, chọn io = 10%

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

L2 =

−(65−70)

Chiều dài tuyến đường chính đoạn 2: L2 = 60m

- Tuyến đường rẽ nhánh đoạn 3:

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

L3=(H c−H d)

i0 K d

, m (4.3)Trong đó:

+ Hc - độ cao cuối cùng của đường hào, H c = +75m

+ Hd - độ cao xuất phát của đường hào, H d = +70m

+ Kd - hệ số kéo dài tuyến đường, K d = 1,2

+ io - độ dốc khống chế của tuyến đường, chọn io = 10%

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

L3 =

75−700,1 .1,2 = 60mChiều dài tuyến đường chính đoạn 3: L3 = 60m

Vậy tổng chiều dài tuyến đường chính:

Lc = L1 + L2 + L3 = 1350 +60 + 60 = 1470m

c Chiều rộng tuyến đường

Chiều rộng mặt đường thiết kế được xác định theo công thức sau:

B m=2 [a+c2 +x + y] , m (4.4)Trong đó:

a - bề rộng của thùng xe, a = 3,84 m

c - cự ly giữa hai bánh xe, c = 3,34 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:

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 đượcthể hiện trên mặt cắt sau:

Hình 4.1 Mặt cắt ngang tuyến đườngChiều rộng nền đường được xác định:

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

Bm - chiều rộng mặt đường, Bm = 9,58m;

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 = 0,5m;

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

vt b - vận tốc trung bình của ôtô, vt b = 20 km/h

ψ - hệ số bám dính giữa bánh xe và mặt đường, ψ = 0,1

in - độ dốc ngang của phần xe chạy, in = 3 ÷ 6%

Thay các giá trị vào công thức (4.6) ta được:

Rmin= 202

127.(0,1+0,03)=24 ,2

m

f Độ mở rộng trên đường cong

Để xe chạy được an toàn trên đoạn đường cong ngoài việc bố trísiêu cao ta cũng mở rộng trên dường cong với trị số sau:

La - khoảng cách từ trục bánh xe sau đến chắn trước của ô tô, La

= 6,1 m

R - bán kính cong của đường, R = 24,3 m

V - tốc độ xe chạy đoạn cong, v = 10 km/h

Thay các giá trị vào công thức (4.7) ta được:

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

N= 1000 v

d , xe/giờ (4.8) Trong đó:

v - tốc độ xe chạy đều nhau cho cả dòng xe, v = 20km/h

d - khoảng cách tối thiểu giữa 2 xe, có thể xác định theo côngthức:

d = a + b.v + c.v2, mvới: a, b, c là các hệ số khoảng cách an toàn được chọn theo phảnứng tâm lý người lái xe nhanh hay chậm và điều kiện hãm xe

Am - sản lượng của mỏ, Am = 660370 m3/năm

Kr - hệ số nở rời của đất đá trong thùng xe, Kr = 1,4

4.3.4 Tính khối lượng làm đường

Trong đó:

Li - khoảng cách tương ứng giữa hai mặt cắt i và i+1, m

Si, Si + 1 - diện tích các mặt cắt thứ i và i+1, m 3

Diện tích các mặt cắt được xác định theo mặt cắt ngang (tại những

vị trí có địa hình thay đổi) dọc theo trục của tuyến đường dựa trên bản

c.Tổ chức thi công đào đường hào

Căn cứ vào điều kiện địa hình của mỏ ta chọn được vị trí hào mởvỉa, để công tác đào hào đảm bảo các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật vànhanh chóng đưa mỏ vào sản xuất ta áp dụng phương pháp cắt tầngnhỏ nổ mìn bằng búa khoan tay, kết hợp với máy gạt để gạt đá xuốngsườn núi

* Công tác san nền

- Công tác đào đất đá :

+ Nổ mìn phá đá dùng máy khoan cầm tay đường kính mũi khoan

D =32 -42 mm (kèm theo máy khí nén và kiện)

+ Sử dụng máy ủi để san gạt đường

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

+ Vận chuyển đất đá bằng máy ủi kết hợp với ô tô

Để hoàn thành tốt công việc thi công đào hào thì số máy khoan ầmtay cần thiết là:

N KC= V

Q NKC .P KC , cái (4.11)Trong đó:

V - khối lượng đào hào chính, V = 240356 m3

QN K C - năng suất năm của máy khoan con, m/năm.

QN K C = Qp.n , m/năm

Qp - năng suất của máy khoan trong ngày, QP = 28m/ngày.

n - số ngày làm việc trong năm, n = 280 ngày

QN K C = 28.280 = 7840 m/năm

PK C - suất phá đá 1m dài lỗ khoan con, PK C = 3,6 m3/m

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

NK C =

2403567840.3,6 = 8,5 cáiLấy tròn NK C = 9 cái

- Công tác đắp nền :

Đối với nền đường đắp lấy đá nổ mìn ở phần nền đào, khai thác đá

từ khu vực lân cận để đắp đường và phải đảm bảo đầm nén kỹ trướckhi rải đá cấp phối mặt đường Xếp hòn to phía ngoài, hòn vừa ởtrong, hòn nhỏ để chèn, chèn bằng búa Trong quá trình đắp bằng đá

mỏ phải trộn thêm đất dính nếu cần thiết và xử lý cho đúng độ ẩmtrước khi san đều thành lớp Nếu không có lu thì không được dùng đấtlẫn đá kích thước to quá 10cm

* Công tác làm mặt đường

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

- Lu lèn mặt đường dùng 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 cơgiới là chủ yếu Thi công mặt đường theo đúng quy trình thi công hiệnhành Vật liệu làm mặt đường phải đủ cường độ và kích cỡ theo quyđịnh Khi thi công, nếu gặp nền đường có cường độ yếu hơn cường độquy định phải có biện pháp xử lý riêng

* Công tác làm công trình thoát nước

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

độ dốc dọc lớn Thi công rãnh cùng thời gian với nền đường, tuỳ từngđiều kiện địa hình cho phép Thi công bằng thủ công là chủ yếu

d.Thời gian đào hào

T dh= V n n.Q p S , tháng (4.12)Trong đó:

Vn - khối lượng đất đá phải đào khi làm đường, Vn =240356

N - số máy khoan phục vụ làm đường, n = 9 cái

Qp - năng suất thực tế của máy khoan trong tháng,Qp =728

m/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:

T dh=2403569.728.3,6= 10,2 thángThời gian hoàn thành các công việc khác trong công tác làmđường được lấy bằng 30% tính theo thời gian đào hào:

Tp = 10,2.30% = 3,1 thángVậy tổng thời gian đào đường hào là 13,3 tháng

4.5 CÔNG TÁC BẠT NGỌN

4.5.1 Mục đích

Theo Qui phạm kĩ thuật an toàn trong khai thác và chế biến đá

lộ thiên (TCVN 5178-2004 ), điều 2.1 và 2.2 qui định về công tác chuẩn bị khai trường, ngoài việc dọn sạch cây cối chướng ngại trên phạm vi mở tầng, tạo đường đi lại cho công nhân thì phải tạo mặt bằng chuẩn bị mở tầng khai thác Căn cứ vào hệthống khai thác và đồng bộ thiết bị đã được lựa chọn thì nhiệm vụ bạt ngọn được qui định như sau:

- Bạt ngọn các phân khu Đ/N-1 từ độ cao +180 xuống

+170,phân khu 2 từ cao độ +190 xuống +180, phân khu

Đ/N-5 từ độ cao +220 xuống +210, phân khu Đ/N-4A từ cao độ +180 xuống +170, khu Đ/N-4D từ +150 xuống +140, khu Đ/N-4C từ +160 xuống +150 ; tạo mặt bằng khai thác đầu tiên với hệ thống khai thác khấu theo lớp xiên xúc chuyển hoặc san gạt xuống mặt bằng xúc bốc và vận tải trực tiếp bằng ô tô ở mức +100m

S - diện tích đáy chóp, m2

S1, S 2 - diện tích 2 mức cao liên tiếp, m 2

H - chiều cao giữa các mức, m2

- Dùng máy khoan xoay đập khí nén lỗ nhỏ (d = 42mm) và khi cần

sử dụng cả lượng thuốc đắp để phá vỡ các mỏm đá "tai mèo" lởmchởm, những hòn đá "mồ côi" thế không ổn định, tạo điều kiện thuậnlợi và an toàn cho công nhân làm việc

- Buộc dây an toàn cố định theo đường đi phải leo trèo, có độ dốclớn Lắp đặt đường dây dẫn khí nén từ vị trí đặt máy nén khí tới độ caocần thiết sử dụng ở các mỏm 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 mứcchân tuyến

Khi phá vỡ đất đá đến các mức của các phân khu+180,+150,+140,+170,+210 thì coi như công tác bạt ngọn kết thúc

123456121110987

h

Hình 4.3 Trình tự thi công 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 cáchnhau 200  300m do vậy có thể tiến hành đồng thời công tác bạtngọn cũng như khai thác các phân khuĐ/N-5,Đ/N-2,Đ/N-4A,Đ/N-4C,Đ/N-4D

Thời gian hoàn thành công tác bạt ngọn phụ thuộc chủ yếu vàocông tác khoan nổ mìn làm tơi đá

Theo đặc điểm địa hình khu vực đỉnh núi , có thể bố trí được 4

- 6 búa khoan chạy khí ép làm việc đồng thời Đối với phân khuĐ/N-1 có khối lượng bạt ngọn lớn đồng thời có chiều dài tươngđối từ 140-160m nên có thể bố trí nhiều thiết bị cũng như nhânlực nhằm rút ngắn thời gian bạt ngọn

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

T bn= V bn

n Q ca .S , tháng (4.15)Trong đó:

Vb n - khối lượng bạt ngọn, m3 (xem bảng 4.7)

N - số máy khoan phục vụ công tác bạt ngọn

Qc a - năng suất của búa khoan, Qc a = 728 m3/tháng

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

Phân khu Đ/N-1 bố chí 12 búa khoan

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

đá phục vụ cho máy xúc, ôtô làm việc Để đảm bảo cho máy xúc ôtôlàm việc an toàn thì mặt bằng khai thác đầu tiên phải có kích thước tốithiểu như sau:

Đ/N-Bảng 4.3 Kết quả tính toán khối lượng tạo mặt bằng khai thácST

Thời gian thi công tạo mặt bằng khai thác đầu tiên chủ yếu phụthuộc vào công tác xúc bốc đá

Thiết bị sử dụng xúc bốc đá là máy xúc thuỷ lực gầu ngược có dungtích gầu xúc 1,6m3

Thời gian tạo mặt bằng khai thác đầu tiên là:

Tm b =

V bn

Q thg , tháng (4.16)Trong đó:

Vb n - khối lượng tạo mặt tầng công tác đầu tiên, m3 (xem bảng4.3)

Qt h g - năng suất làm việc của máy xúc, Qt h g = 35255 m3/thángThay số vào (4.16) ta được:

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 tiến hành các công tác chuẩn bị, xúc bốc và khai thác sao cho mỏ

lộ thiên hoạt động được an toàn, hiệu quả kinh tế cao và thu hồi tối đa tài nguyên lòng đất đất và tác động xấu đến môi trường là nhỏ nhất.HTKT mỏ lộ thiên có liên quan chặt chẽ tới đồng bộ thiết bị sử dụng trong mỏ HTKT được coi là hợp lý khi đảm bảo việc khai thác mang lại hiệu quả 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, cácgiải pháp công nghệ và kỹ thuật sử dụng ngăn ngừa có hiệu quả và hạnchế được các tác động làm suy giảm môi trường cũng như khắc phục tối đa các hậu quả xấu do khai thác gây ra đối với môi 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 và chiều rộng của tầng công tác, chiều rộng tầng vận chuyển, độ dốc đường hào, chiều dài tuyến công tác, chiều rộng và chiều dài luồng xúc… với đặc tính kỹ thuật của các thiết bị sử dụng trong mỏ

Với điều kiện mỏ đá vôi Hang Nước, việc lựa chọn HTKT cho mỏ làyếu tố quan trọng tạo nên sự phát triển và tồn tại của mỏ, yêu cầu phảiphù hợp với những điều kiện trên

5.2 LỰA CHỌN HỆ THỐNG KHAI THÁC

a khu khai thác số 1:

- Giai đoạn 1(khai thác từ độ cao +140m trở lên): Sử dụng hệ thống khai thác theo lớp xiên hoặc lớp bằng xúc chuyển đá xuống tập kết tại các bãi xúc dưới chân núi

- Trình tự khai thác từ cao xuống thấp, từ ngoài vào trong Đá hỗn hợp sau khi nổ mìn dự kiến khoảng 10% tự văng xuống các bãi xúc, còn lại khoảng 90% nằm trên mặt tầng khai thác sử dụng máy xúc, máy ủi để xúc, ủi trung chuyển xuống các bãi xúc gần nhất Đá vôi tại các bãi xúc được máy xúc, xúc đưa lên ôtô tự đổ vận chuyển vềtrạm đập.

- Giai đoạn 2 (Khai thác từ cao độ +140m trở xuống): Khai thác theo phương pháp lớp bằng, xúc bốc vận tải trực tiếp

b khu khai thác số 2

* Đối với đỉnh Đ/N0-4A, Đ/N0-5 và Đ/N0-6 thuộc khối trữ lượng 3-122

- Giai đoạn 1 (khai thác từ cao độ + 170m trở lên): Sử dụng hệ thống khai thác theo lớp xiên, hoặc lớp bằng dùng máy xúc máy ủi để xúc, ủi

đá từ trên mặt tầng khai thác xuống tập kết tại các bãi xúc dưới chân núi Trình tự khai thác và phương pháp bốc xúc, vận chuyển sau khi nổmìn tương tự như phương pháp khai thác của giai đoạn 1 khu khai thác

dự kiến khoảng 10% tự văng xuống các bãi xúc, còn lại khoảng 90% nằm trên mặt từng khai thác sử dụng máy xúc, máy ủi để xúc, ủi trung chuyển xuống các bãi xúc gần nhất Đá vôi tại các bãi xúc được máy xúc, xúc lên ôtô vận chuyển về trạm đập

Hình 5.1 Sơ đồ HTKT theo lớp bằng vận tải trực tiếp1-máy xúc, 2- ôtô, 3- đường hào, 4- máy khoan

Hình 5.2 Các thiết bị làm việc trên mỏ

5.3 LỰA CHỌN THÔNG SỐ CỦA HỆ THỐNG KHAI THÁC

- Theo điều kiện xúc: chiều cao tầng không vượt quá 1,5 chiều cao xúc lớn nhất:

H ≤ 1,5.HX m a x

H ≤ 1,5.10,425 = 15,64m

- Theo điều kiện thiết bị sử dụng và tính chất cơ lý của đất đá thì chiều cao tầng có thể xác định theo công thức:

kr - hệ số nở rời của đất đá sau khi nổ mìn, kr = 1,4

α, β - góc nghiêng sườn tầng và sườn đống đá nổ mìn, α = 750,

Thay các giá trị vào các công thức (5.1) ta được: H = 11,18m

Để phù hợp với hai điều kiện ta chọn H = 10m

5.3.2 Chiều rộng dải khấu: A

Theo điều kiện nổ mìn:

A = Wc t + (n – 1)b, m (5.2)Trong đó:

Wc t - đường kháng chân tầng, Wc t = 4m

n - số hàng mìn, n = 2

b - khoảng cách giữa hai hàng mìn, b = 4m

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

A = 4 + (2 – 1)4 = 8m

5.3.3 Chiều rộng mặt tầng công tác: B m i n

Chiều rộng nhỏ nhất của mặt tầng công tác phải đảm bảo điều kiện hoạt động dễ dàng cho các thiết bị xúc bốc và vận chuyển sử dụng

Z - chiều rộng đai an toàn, Z = 1.5m

T - chiều rộng tuyến vận tải, m

T = 2R, m

R - bán kính quay ôtô, R = 9m

T = 2.4 = 8m

Thay các giá trị vào công thức (5.3) ta được:

Bm i n = 22,1 + 1 + 8 + 1 + 1.5 =33.6 m , lấy Bm i n =34m

5.3.4 chiều dài tuyến công tác trên các tầng

Chiều đài tuyến công tác được xác định theo điều kiện đủ khối lượng đá sau nổ mìn đảm bảo cho máy xúc làm việc với năng suất tối

đa, trong quá trình khai thác tuyến công tác sễ được dịch chuyển Sau khi khai thác xong một tuyến công tác cần phải dịch chuyển sang vị trímới nên chiều dải khoảnh bằng chiều dài tuyến công tác (L bk=L ct), chiềudài tối thiểu của máy xúc (L bk) được xác định theo điều kiện đảm bảo

để máy xúc xúc hết khối lượng đã nổ mìn và đạt được năng suất lớn nhất của máy xúc, chiều dài máy xúc được xác định bởi công thức:

L xmin= n Q ca T d k

A h = 3.540.2 1,158.10 = 46mTrong đó:

T d = 3 ngày,số ngày làm việc của mấy xúc theo dự chữ đống đá nổ mìn

H t= 10m, chiều cao tầng

Q ca= 540 m3/ca Năng suất ca thực tế của máy xúc

A=8 m, chiều rộng dải khấu

n=2, số ca làm việc của máy xúc trong ngày

k=1,15, hệ số kể đến hang cacto và tồn tại trong quá trình nổ mìn vàxúc chuyển đá

khi áp dụng hệ thống khai thác theo lớp xiên , chiều dài tuyến khai thácddaauf tiên trên đỉnh phải bao gồm 3 khu: khu vực đang xúc

chuyển , khu vực đang khoan và khu vực dự trữ đá tơi vụn Chiều dài tuyến khai thác trên tuyến :

L kt= 46.3 =138m

5.4 ĐỒNG BỘ THIẾT BỊ

5.4.1 Lựa chọn đồng bộ thiết bị

Đồng bộ thiết bị trên mỏ lộ thiên có ý nghĩa quyết định trong việc phát huy hiệu quả hoạt động sản xuất kinh doanh của mỏ Các thiết bị được coi là đồng bộ khi chúng có sự phù hợp lẫn nhau về thông số làmviệc Một đồng bộ được coi là hợp lý khi nó phù hợp với điều kiện tự nhiên như (địa hình, điều kiện địa chất thủy văn, địa chất công trình, thế nằm của vỉa và cấu trúc thân quặng V V ) Đồng bộ thiết bị trôn

mỏ gồm các thiết bị đáp ứng dây chuyền công nghệ khi lựa chọn đồng

bộ phải tuân theo những nguyên tắc sau:

+ Kết cấu của đông bộ phải phù hợp với tính chất cơ lý của đất đá bao quanh

+ Kết cấu của đồng bộ thiết bị phải tương ứng với kích thước khaitrường, quy mô sản suất, thời gian tồn tại mỏ, chất lượng sản phẩm ngoài ra phải có đủ độ mềm dẻo cần thiết khi có sự thay đổi nhỏ điều kiện làm việc

+ Các thiết bị trong từng công đọan phai phù hợp nhau về các thông số làm việc, nâng suất phù họp với nhau và phù hợp vơi sản lượng mỏ đông thời phải có dự phòng sử dụng khi cần thiết

+ Số lượng thiết bị trong cùng công đoạn càng lớn càng ít càng năng suất tuy nhiên phải phù hợp cho cả hệ thống khai thác và phù hợpvới khả năng đầu tư, giá thành sản phẩm

+ Đồng bộ thiết bị đặc biệt phải đảm bảo về mặt an toàn và không gây ô nhiễm môi trường

Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất khu mỏ, đất đá bao quanh vỉa có độ cứng f= 9.Đồng thời phù họp với HTKT, phương pháp mở vỉa đã chọn ta chọn đồng bộ thiết bị cho mỏ như sau:

a Công tác khoan

Máy khoan máy Rock đường kính mũi khoan ∅ = 102 ÷ 105mm

10

5.4.2 Kiểm tra mối quan hệ đồng bộ thiết bị

Mối quan hệ giữa dung tích gàu xúc và tải trọng xe ô tô đảm bảo điều kiện

sau:

Q=(4,5 E +a) √3L ,tấn

Trong đó:

Q - tải trọng ô tô, tấn ;

E - dung tích gàu xúc E = 1,6 m3;L- khoảng cách vận chuyển đất đá từ gương ra băi thải; L = 1÷2km

a - hệ số được xác định theo E; Với E ≤ 4 nên a = 2;

Vậy: Q = (4,5×1,6+2)√32= 12,6 tấn

Chọn đồng bộ ta sử dụng loại xe 12 ÷ 20 tấn là hợp lý

CHƯƠNG 6

XÁC ĐỊNH SẢN LƯỢNG MỎ

6.1 SẢN LƯỢNG MỎ

Căn cứ công suất nhà máy xi măng Tam Điệp và định mức thực tế

sử dụng nguyên liệu đá vôi, công suất khai thác mỏ đá vôi Hang Nướcnhư sau:

4000tấn clinker/ngày x 1,27tấn đá vôi/tấn Clinker x

1.783.000tấn đá vôi/năm tương đương 660370 m3/n ă m

Trong đó:

4.000TClinker/ngày: Sản lượng Clinker của nhà máy tính theongày.

1,27 tấn đá vôi/Tclinker: Định mức thực tế sử dụng đá vôi củanhà máy

319 ngày/năm: Thời gian hoạt động của Lò nung clinker trong 1năm

1,1 là hệ số tổn thất trong khai thác và vận chuyển đá vôi từ mỏ

về trạm đập

6.2 Thời gian tồn tại của mỏ: 30 năm ( theo giấy phép khai thác

khoáng sản số 633/GP-BTNMT ngày 28/5/2004)

Hiện trạng mỏ tại thời điểm 01/01/2013:

Mỏ đá vôi Hang Nước bắt đầu đi vào khai thác từ 01/2005 đến ngày31/12/2012 khai thác được 12.520.401tấn đá vôi, tính tại thời điểm01/01/2013 trữ lượng đá vôi được phép khai thác còn lại 40.969.599tấn được thể hiện Bảng 3.2 và Bản đồ hiện trạng mỏ đá vôi Hang Nướclập ngày 31/12/2012

CHƯƠNG 7 CHUẨN BỊ ĐẤT ĐÁ ĐỂ XÚC BỐC

7.1 KHÁI NIỆM

Việc chuẩn bị đất đá để xúc bốc trong trường hợp chung bao gồm tổng hợp các biện pháp nhằm thay đổi tình trạng khối đá để tạọ điều kiện cho công tác xúc bốc, vận tải và thải đá được thuận lợi và đạt năng suất cao Việc chuẩn bị đất đá để xúc bốc tốt cũng là một yếu tố

để tăng thêm độ bền của các thiết bị xúc bốc vận tải Đối với đất đá cứng, việc chuẩn bị đất đá được tiến hành bằng phương pháp khoan nổ mìn với mục đích làm tơi đất đá Do vậy, cấu tạo địa chất mỏ, tính chất cơ lý của đất đá là những yếu tố ảnh hưởng cơ bản tới hiệu quả của công tác nổ mìn