ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THAN mỏ tô PAN HUYỆN yên CHÂU TỈNH sơn LA và ĐỊNH HƯỚNG sử DỤNG hợp lý tài NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA ĐỊA CHẤT LƯỜNG THỊ VÂN GIANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THAN MỎ TÔ PAN HUYỆN YÊN CHÂU TỈNH SƠN LA VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN Hà Nội - 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA ĐỊA CHẤT LƯỜNG THỊ VÂN GIANG SINH VIÊN: ĐH4KS ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THAN MỎ TÔ PAN HUYỆN YÊN CHÂU TỈNH SƠN LA VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên khoáng sản Mã ngành : 7520501 Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Chí Công TS Nguyễn Thị Thục Anh Hà Nội – 2018 LỜI CAM ĐOAN Sinh viên xin cam đoan kết nghiên cứu thân hướng dẫn khoa học ThS Nguyễn Chí Cơng TS Nguyễn Thị Thục Anh Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực cho phép quan quản lý Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá sinh viên thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm nội dung đồ án Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Người cam đoan Lường Thị Vân Giang MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nội dung BĐĐC Bản đồ địa chất BCTB Biến chất trung bình CHDCND Cộng hòa dân chủ nhân dân ĐCTV Địa chất thủy văn ĐCCT Địa chất cơng trình TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam THKT Thành hệ kiến trúc TNDB Tài nguyên dự báo TBVN Tây Bắc Việt Nam TB - ĐN Tây Bắc – Đông Nam QL Quốc lộ MỞ ĐẦU Việt Nam quốc gia có nguồn tài nguyên đa dạng phong phú, có vị trí địa chất, địa lý vô độc đáo Là nơi giao cắt hai vành đai sinh khống lớn Thái Bình Dương Địa Trung Hải Là nước nhiệt đới gió mùa phát triển mạnh q trình phong hố thuận lợi cho hình thành khống sản Là quốc gia có hàng nghìn điểm mỏ tụ khống 60 loại khống sản khác Trong phải kể đến nhóm khống sản lượng, đặc biệt khống sản than Việt Nam nước có tiềm than khoáng loại bao gồm than biến chất thấp đến biến chất trung bình biến chất cao Than đóng vai trò sống với sản xuất điện vai trị cịn trì tương lai Khoảng 39% lượng điện sản xuất toàn giới sử dụng than làm nhiên liệu tỷ lệ trì nhiều năm tới Vì năm gần Nhà nước ta có chiến lược khống sản, phát triển cơng nghệ đẩy mạnh khai thác khống sản nói chung than nói riêng Ngồi mỏ lớn Quảng Ninh, cần phải tìm kiếm thăm dị mỏ địa phương khác để khai thác phục vụ nhu cầu địa phương đó, nhằm nâng cao hiệu kinh tế đời sống xã hội nơi có mỏ Trong đó, tỉnh Sơn La tỉnh có tiềm khống sản than loại khoáng sản mà Sơn La hướng tới năm gần Với nhiều điểm mỏ thăm dị khai thác, có mỏ than Tô Pan thuộc xã Chiềng Pằn, huyện Yên Châu, tỉnh Sơn La, mỏ than coi có tiềm lớn phục vụ nhu cầu sử dụng than địa phương Tuy nhiên, mỏ than Tô Pan vào hoạt động nguồn than sử dụng Sơn La than nhập chủ yếu từ Quàng Ninh Để đảm bảo cho mỏ than Tô Pan khai thác bền vững lâu dài, cần đánh giá chất lượng than để xác định hướng sử dụng tài nguyên hợp lý, vừa đảm bảo nơi tiêu thụ cho mỏ hoạt động có lãi, vừa đáp ứng nhu cầu sử dụng địa phương, giảm giá thành sản phẩm chi phí vận chuyển Để góp phần giải vấn đề này, định hướng tiểu ban hướng dẫn, sinh viên giao đề tài “Đánh giá chất lượng than mỏ Tô Pan huyện Yên Châu tỉnh Sơn La định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên” Mục tiêu nghiên cứu - Làm rõ đặc điểm, đặc tính cơng nghệ khống sản than khu vực nghiên cứu - Đánh giá chất lượng than khu vực nghiên cứu - Định hướng sử dụng tài nguyên hợp lý Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm khoáng sản than khu vực nghiên cứu (thành phần khống vật, thành phần hóa học ngun tố khống sản) - Nghiên cứu tính khả tuyển than khả làm giảm lưu huỳnh than khu vực nghiên cứu - Nghiên cứu khảo sát nhu cầu thị trường than địa phương để đưa hướng sử dụng tài nguyên hợp lý Để hoàn thành đồ án sinh viên sử dụng phương pháp nghiên cứu : - Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu - phương pháp khảo sát thực địa - Sử dụng phần mềm mapinfo, tin học địa chất Cấu trúc đồ án Mở đầu Chương Đặc điểm địa lý tự nhiên – kinh tế - nhân văn lịch sử nghiên cứu địa chất vùng Chương Đặc điểm địa chất khoáng sản Chương Đặc điểm chất lượng vỉa than Chương Định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên Kết luận, kiến nghị Tài liệu tham khảo Do thời gian có hạn kiến thức chun mơn cịn nhiều hạn chế nên đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót mặt nội dung lẫn hình thức, sinh viên mong dẫn, giúp đỡ góp ý Thầy, Cô giáo khoa Địa chất để đồ án hoàn thiện Qua đây, sinh viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy, Cô Giảng viên khoa Địa chất, đặc biệt ThS Nguyễn Chí Cơng TS Nguyễn Thị Thục Anh giúp đỡ sinh viên hoàn thành đồ án tốt nghiệp Đồng thời sinh viên xin chân thành cảm ơn cán Phịng Tài ngun khống sản, Sở Tài Nguyên Môi trường tỉnh Sơn La, ban lãnh đạo cán bộ, công nhân mỏ than Tô Pan tạo điều kiện nhiệt tình hướng dẫn sinh viên trình sinh viên trình thu thập tài liệu khảo sát thực địa Cuối sinh viên kính chúc quý Thầy, Cô dồi sức khỏe thành công nghiệp cao q Đồng kính chúc cán cơng tác sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Sơn La Công ty Cổ phần phát triển Việt Mỹ dồi sức khỏe, đạt nhiều thành công tốt đẹp công việc CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – KINH TẾ - NHÂN VĂN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÙNG 1.1 Vị trí địa lý Yên Châu huyện miền núi, biên giới tỉnh Sơn La, nằm trục Quốc lộ 6, cách Hà nội 240 km theo hướng Tây Bắc, cách thị xã Sơn La 64 km phía Đông, khu vực đệm cao nguyên Nà Sản Mộc Châu, có toạ độ địa lý: 1040 10’ –1040 40’ kinh độ Đông, 210 07’ – 21014’ vĩ độ Bắc, phía Đơng giáp huyện Mộc Châu, phía Tây giáp huyện Mai Sơn, phía Bắc giáp huyện Bắc n, phía Nam tiếp giáp với nước CHDCND Lào, có 47 km đường biên giới Mỏ than Tô Pan cách thị trấn Yên Châu 5km phía Tây Bắc, thuộc Tô Pan, xã Chiềng Pằn, huyện Yên Châu, tỉnh Sơn La Diện tích khu vực mỏ 100 10 Vậy than cấp hạt < mm khả tuyển mức độ khó tuyển Chất trung gian than nhiễm bẩn c Nghiên cứu xác định tốc độ sa lắng bùn than Các thí nghiệm nghiên cứu tốc độ lắng đọng bùn than (d< 0,25 mm) nhằm xác định sơ phương án xử lý bùn nước thải trình tuyển rửa làm giàu than Kết - Tốc độ sa lắng than cấp hạt < 0,25 mm nhanh - Chất trợ lắng magnafloc với than cỡ hạt tác dụng 3.4 Thăm dò khả làm giảm lưu huỳnh than Mục đích thí nghiệm khảo sát khả làm giảm lưu huỳnh trình tuyển than Với hy vọng than làm giàu đủ tiêu chuẩn làm nguyên liệu luyện cốc, đáp ứng yêu cầu khác hơ tiêu dùng than Mẫu thí nghiệm, chọn than tuyển (ở cấp tỷ trọng dung dịch < 1,45 g/cm 3) có độ tro Ak 10,55%, Sptchg 9,06% làm mẫu đối chứng Kết ngâm than nước nước vôi ngày, lượng lưu huỳnh giảm 1,49% Nhận xét Làm giàu tha phương pháp trọng lực, tuyển nổi, lượng lưu huỳnh mẫu tuyển giảm < 1% Ngâm thử nước lã, nước vôi ngày, lượng lưu huỳnh giảm khoảng 1,5% Nung q trình luyện cốc thí nghiệm giảm – 4% Vậy thành phần lưu huỳnh than có hy vọng làm giảm Tuy nhiên phải có thí nghiệm, thử nghiệm để lựa chọn phương pháp thích hợp đem lại kết đánh giá xác 3.5 Khả luyện cốc than 3.5.1 Đặc tính hóa học than nguyên liệu Than Tô Pan dùng làm nguyên liệu để thí nghiệm cốc có đặc tính kỹ thuật đơn giản độ dính kết theo bảng 57 Bảng 3.5 Đặc tính kỹ thuật độ dính kết than [1] Đặc tính kỹ thuật đơn giản Loại than Wpt (%) Ak (%) Vch (%) Cỡ hạt (mm) Độ dính kết Qch Kcal/k g S (%) Ppt (%) X (mm) Y (mm) 7805 8,06 0,005 29 17 0-6 8124 9,80 0,008 23 15 0-3 Nguyê n khai 4,18 15,10 42,31 Than 2,92 8,07 41,14 tuyển 3.5.2 Kết sản phẩm cốc a Đặc tính kỹ thuật đơn giản cốc phịng thí nghiệm sau Bảng 3.6 Đặc tính kỹ thuật sản phẩm cốc [1] Loại cốc Than nguyên khai Than tuyển Đặc tính kỹ thuật cốc Hiệu suất cốc Carb on tự % Độ nứt nẻ Wpt % Ak % Vch % Qch Kcal/kg Sch % Ppt % 1,9 23,85 1,25 7744 6,57 0,0025 67 16 17 75,93 0,22 15,65 2,67 8119 7,70 0,0039 74 14 12 76,00 0,21 Rắn Lỏng % % Khí % b Các đặc tính cốc phịng thí nghiệm Bảng 3.7 Đặc tính sản phẩm cốc phịng thí nghiệm [1] Thành phần cỡ hạt cốc % Loại cốc Than nguyê n khai Than tuyển > 60 40-60 40-25 25-10 mm mm mm mm Độ bền cốc 10-5 mm > 60 mm 6040 mm 40-25 mm 83 9,43 2,63 2,33 2,35 64 19 77 5,93 3,36 1,78 1,16 32 28 58 Độ xốp Tỷ trọng g/cm3 54 1,86 50 1,77 25-10 mm c Sản phẩm bán cơng nghệ - Các tính chất sản phẩm bán công nghệ + Khả kết cốc than tốt + Hiệu suất kết cốc đạt 68-70% + Than tuyển làm giàu hiệu suất đạt 74% trở lên + Sản phẩm cốc có ánh kim, màu trắng, khối cốc đồng từ mịn đến xốp, bị nứt nẻ - Các số đặc tính kỹ thuật cơng nghệ cốc Độ tro (Ak), chất bốc (Vch), carbon tự (Ctd), tạp chất có hại (Ppt), cường độ chịu lực, cỡ cục cốc, độ co ngót bánh cốc trước lị đạt tốt so với yêu cầu cốc Thái Nguyên Nhược điểm Lưu huỳnh cốc vượt quy định cốc luyện kim (1,8 – 2%) Bảng 3.8 Chất lượng sản phẩm bán cơng nghệ [1] Đặc tính kỹ thuật Loại cốc Cốc bán công nghệ Wpt % Ak % Vch % Spt % 23.0 0,5 7,0 Carbon tự Hiệu suất kết cốc Cốc luyện kim/cốc khô Độ xốp % Tỷ trọng g/cm3 Độ bền/ cường độ trống quay 76,2 69 94,55 41,2 1,77 247 So sánh chất lượng than cốc Tô Pan với cốc Thái Nguyên Bảng 3.9 Bảng so sánh chất lượng than cốc Tô Pan với than cốc Thái Nguyên [1] Đặc tính kỹ thuật cơng nghệ Loại cốc Cốc Thái Ngun Wpt % Ak % Vch % Spt % Carbon td 20-23 220 Luyện gang Thái Nguyên Cốc Tô Pan 23,05 0,57 7,02 76,2 247 Chưa tuyển 3.6 Nhãn hiệu than Tổng hợp kết nghiên cứu, thí nghiệm chất lượng cơng nghệ than Pan đến nhận định sau : Nhãn than: dựa vào bảng phân loại than Liên Xô cũ (Γ0CT-8180-59) (Γ0CT-8162-59) phân loại ĐonBat Kuznet (Bảng 3.10) Bảng 3.10 Bảng phân loại than Liên Xô cũ [1] Nhãn hiệu than Ký hiệ u Than nâu Lửa dài Than khí Than mỡ Than cốc Gầy kết dính Than gầy Nửa antraxit Antraxit b Độ suốt vỉtinit Đặc tính kỹ thuật cơng nghệ than Qch Kcal/k g 7.000 7.500 8.000 8.500 8.500 8.300 Wpt % Vch % Cch % Hch % >30 10 1-2 8.000 >8.000 A 2-6 98-99 >8.000 Γ Ψ K OC 4 Y mm 10 20 10 Trong suốt “ Nửa “ “ Không “ “ “ -Theo bảng phân loại quốc tế (Hà Lan 1985) , than có nhãn hiệu than nâu, than đá (than đá nhiều Bitum, than Antraxit) Ở Việt Nam, chưa có hệ thống phân loại cụ thể cho loại than Theo nhà nghiên cứu địa chất-khoáng sản than Nguyễn Trí Vát (1970), Bùi Huy Chương (1986) Nguyễn Đạt Khanh (1993-1995): Ranh giới loại than phân chia chia tách theo mức độ biến chất than, (thấp, trung bình, cao) Với tài liệu thực tế thu thập khu Tô Pan, sinh viên chọn cách phân loại than theo mức độ biến chất phản ánh bảng phân loại (Bảng 3.11) 60 Bảng 3.11 Bảng phân loại than theo mức độ biến chất [1] T T Tên gọi Than Nâu Than Mỡ1 Kết Mỡ Dính Mỡ An tra xit Ký hiệu M1 M2 M3 0,6 Vch % 25 N Phân loại quốc tế Hà Lan 1985 Các tiêu công nghệ Wpt % >10 Rvt % 0,3-0,5 Vch % >4 40 15 >9 10 Khí-khí mỡ Mỡ cốc 40 – 50% - Than Tơ Pan loại than sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, đáp ứng nhu cầu công nghiệp sinh hoạt Tuy nhiên, cần phải tìm hiểu thêm giải pháp công nghệ để tuyển làm giàu than để nâng cao thêm chất lượng có hiệu Đặc biệt giải pháp làm giảm lưu huỳnh than Kiến nghị Hoạt động khai thác mỏ than khu vực nghiên cứu có ý nghĩa mặt kinh tế, khoa học kỹ thuật, giúp cho việc phát triển văn hoá kinh tế khoa học kỹ thuật sử dụng nhân lực tỉnh Sơn La nói chung khu vực xã Chiềng Pằn huyện Yên Châu nói riêng Muốn đạt mục tiêu kinh tế khai thác có hiệu quả, việc đánh giá chất lượng than để phục vụ nhu cầu đời sống người vô quan trọng Qua trình nghiên cứu, khảo sát thực địa, hồn thành Đồ án, sinh viên có số kiến nghị sau: - Ban hành sách sử dụng than hợp lý, chủng loại chất lượng phù hợp cho hộ sử dụng than: điện, xi măng, phân bón, giấy hộ 69 khác Đặc biệt ưu tiên sử dụng than khai thác địa phương nhằm tạo điều kiện cho mỏ ổn định sản xuất, giảm giá thành chi phí vận chuyển, phát triển than bền vững lâu dài - Đẩy mạnh đầu tư đổi mới, đại hóa cơng nghệ nhằm nâng cao suất lao động, chất lượng sản phẩm, giảm tiêu hao vật tư tổn thất tài nguyên trình khai thác - Cần tiến hành thử nghiệm công nghệ làm giảm lưu huỳnh than - Cần phải tính tốn khả đầu tư cơng tác tuyển làm giàu than - Tiếp tục nghiên cứu hướng sử dụng than cho ngành công nghiệp khác công nghệ tuyển, luyện than thích hợp - Trong q trình khai thác cần có biện pháp bảo vệ mơi trường Do tạp chất lưu huỳnh cao ảnh hưởng nhiều đến môi trường nên vấn đề bảo vên môi trường khai thác chế biến cần quan tâm 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Liên đoàn địa chất Tây Bắc (1999).Kết đánh giá than mỡ khu Tô Pan Yên Châu – Sơn La, Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Sơn La [2] Viện địa chất môi trường (2006),Báo cáo đánh giá điều kiện địa chất Sơn La, Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Sơn La [3]TS Phạm Hữu Giang (2010), Tình hình tuyển than mỡ Việt Nam.Trường Đại học Mỏ - Địa chất [4] Báo cáo đánh giá khoáng sản Sơn La (2007), Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Sơn La [5] Tạp chí Năng lượng Việt Nam (2016), Nhu cầu sử dụng than cho ngành công nghiệp nhiệt điện [6] Bản đồ Địa chất Khoáng sản tỉnh Sơn La (2007), Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Sơn La [7] TCVN 8910:2011, Yêu cầu kỹ thuật than thương phẩm [8] Báo Sơn La (2012), Huyện Yên Châu 71 ... HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA ĐỊA CHẤT LƯỜNG THỊ VÂN GIANG SINH VIÊN: ĐH4KS ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THAN MỎ TÔ PAN HUYỆN YÊN CHÂU TỈNH SƠN LA VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN Chuyên... phần giải vấn đề này, định hướng tiểu ban hướng dẫn, sinh viên giao đề tài ? ?Đánh giá chất lượng than mỏ Tô Pan huyện Yên Châu tỉnh Sơn La định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên? ?? Mục tiêu nghiên... đó, tỉnh Sơn La tỉnh có tiềm khống sản than loại khoáng sản mà Sơn La hướng tới năm gần Với nhiều điểm mỏ thăm dị khai thác, có mỏ than Tô Pan thuộc xã Chiềng Pằn, huyện Yên Châu, tỉnh Sơn La, mỏ