Phân tích đánh giá công nghệ khai thác quặng hầm lò hiện nay của tổng công ty khoáng sản và đề xuất giải pháp công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả khai thac các mỏ quặng hầm lò

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -o0o LÊ VĂN CHỈNH PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CƠNG NGHỆ KHAI THÁC QUẶNG HẦM LỊ HIỆN NAY CỦA TỔNG CƠNG TY KHỐNG SẢN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CƠNG NGHỆ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC CÁC MỎ QUẶNG HẦM LÒ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -o0o LÊ VĂN CHỈNH PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CƠNG NGHỆ KHAI THÁC QUẶNG HẦM LỊ HIỆN NAY CỦA TỔNG CƠNG TY KHỐNG SẢN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC CÁC MỎ QUẶNG HẦM LÒ Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 60520603 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS ĐỖ MẠNH PHONG HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài cao học cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn PGS.TS Đỗ Mạnh Phong Các số liệu tài liệu nêu đề tài trung thực, đảm bảo khách quan, khoa học Các tài liệu tham khảo có nguồn gốc xuất sứ rõ ràng, luận điểm kết nghiên cứu chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả Lê Văn Chỉnh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu 10 Nội dung nghiên cứu 10 Phương pháp nghiên cứu đề tài .10 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 11 Cơ sở tài liệu 11 Cấu trúc luận văn 11 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ, TỔNG HỢP TRỮ LƯỢNG VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ MỎ QUẶNG KHAI THÁC HẦM LÒ THUỘC TỔNG CƠNG TY KHỐNG SẢN 12 1.1 Khái quát đặc điểm điều kiện địa chất mỏ 12 1.1.1 Vị trí địa lý .12 1.1.2 Đặc điểm địa chất tự nhiên .13 1.1.3 Đặc điểm địa tầng 13 1.1.4 Đặc điểm địa chất thủy văn 14 1.1.5 Đặc điểm địa chất cơng trình số mỏ quặng .15 1.1.6 Đặc điểm địa hình cấu trúc thân quặng số mỏ Tổng cơng ty Khống sản 18 1.2 Tổng hợp đánh giá trữ lượng quặng điều kiện địa chất số mỏ quặng 23 1.2.1 Tài liệu sử dụng 23 1.2.2 Phương pháp yếu tố đánh giá 24 1.2.3 Tổng hợp trữ lượng quặng theo yếu tố địa chất kỹ thuật mỏ 26 1.3 Tổng hợp trữ lượng quặng mỏ áp dụng công nghệ khai thác 28 1.4 Nhận xét 29 CHƯƠNG PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CƠNG NGHỆ KHAI THÁC MỘT SỐ MỎ QUẶNG HẦM LÒ ĐANG ÁP DỤNG TẠI TỔNG CƠNG TY KHỐNG SẢN 30 2.1 Công nghệ khai thác buồng lưu quặng 30 2.1.1 Hiện trạng công tác khai thông chuẩn bị công tác khai thác, vận tải 30 2.1.2 Đánh giá trạng công tác khai thông chuẩn bị công tác khai thác, vận tải khu vực mỏ chì kẽm Lang Hit 34 2.1.3 Nhân xét 35 2.2 Công nghệ khai thác buồng trụ 35 2.2.1 Hiện trạng công tác khai thông chuẩn bị công tác khai thác, vận tải cho mỏ kẽm chì Chợ Điền .36 2.2.2 Đánh giá trạng công tác khai thông chuẩn bị công tác khai thác, vận tải mỏ Chợ Điền 47 2.2.3 Nhận xét 50 2.3 Công nghệ khai thác chia lớp kết hợp với chèn lò 50 2.3.1 Hiện trạng công tác khai thông chuẩn bị công tác khai thác, vận tải 51 2.3.2 Đánh giá trạng công tác khai thông chuẩn bị công tác khai thác, vận tải mỏ vàng Minh Lương 53 2.3.3 Nhận xét 54 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC CÁC MỎ QUẶNG HẦM LÒ 55 3.1 Công nghệ khai thác buồng lưu quặng .55 3.1.1 Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ khai thác 55 3.1.2 Tính tốn áp dụng cho mỏ chì kẽm Lang Hít 58 3.2.3 Nhận xét lựa chọn giải pháp cho công nghệ khai thác buồng lưu quặng 71 3.2 Công nghệ khai thác buồng trụ 71 3.2.1 Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ khai thác buồng trụ 72 3.2.2 Tính tốn áp dụng cho mỏ kẽm chì Chợ Điền 85 3.2.3 Nhận xét lựa chọn giải pháp cho công nghệ khai thác buồng trụ 99 3.3 Công nghệ khai thác chia lớp kết hợp với chèn lò 100 3.3.1 Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ khai thác 100 3.3.2 Tính toán áp dụng cho mỏ vàng Minh Lương 101 3.3.3 Nhận xét lựa chọn giải pháp cho công nghệ khai thác chia lớp kết hợp với chèn lò 108 3.4 Nhận xét chung 109 KẾT LUÂN VÀ KIẾN NGHỊ 110 KẾT LUÂN 112 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mặt cắt đặc trưng thân quặng mỏ chì kẽm Lang Hít 19 Hình 1.2: Mặt cắt đặc trưng thân quặng mỏ kẽm chì Chợ Điền 21 Hình 1.3: Mặt cắt đặc trưng thân quặng mỏ vàng Minh Lương 22 Hình 3.1 Máy khoan YT -28 57 Hình 3.2 Hệ thống khai thác buồng lưu quặng không để lại trụ bảo vệ lị thượng 59 Hình 3.3 Sơ đồ chuẩn bị thân quặng khu mỏ Ba - Mỏ chì kẽm Lang Hít 60 Hình 3.4 Sơ đồ bố trí lỗ mìn gương buồng khai thác 64 Hình 3.5 Hộ chiếu chống thượng khối .65 Hình 3.6 Hộ chiếu chống thượng cạnh khối 65 Hình 3.7 Sơ đồ hệ thống khai thác buồng trụ 74 Hình 3.8 Máy xúc bốc - vận tải PT- .75 Hình 3.9 Máy xúc lật sau ZLD - 17 Trung Quốc 77 Hình 3.10 Một số loại máy xúc bốc - vận tải Trung Quốc .78 Hình 3.11 Hệ thống khai thác buồng trụ, tải quặng tời cào 81 Hình 3.12 Một số loại tời cào Nga Trung Quốc sản xuất .82 Hình 3.13 Các dạng gàu cào 83 Hình 3.14 Sơ đồ hệ thống khai thác buồng trụ, vận tải quặng tời cào .87 Hình 3.15 Sơ đồ bố trí lỗ mìn gương buồng khai thác 91 Hình 3.16 Hệ thống khai thác lớp kết hợp với chèn lò 102 Hình 3.17 Sơ đồ khai thác thân quặng 10B - Mỏ vàng Minh Lương 103 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tổng hợp tính chất lý đá số mỏ quặng kẽm chì .16 Bảng 1.2 Tổng hợp tính chất lý đá số mỏ quặng thiếc 17 Bảng 1.3 Tổng hợp tính chất lý đá số mỏ quặng vàng 18 Bảng 1.4 Tổng hợp trữ lượng theo chiều dày 26 Bảng 1.5 Tổng hợp trữ lượng theo góc dốc vỉa 26 Bảng 1.6 Tổng hợp trữ lượng theo chiều dầy góc thân quặng 27 Bảng 2.1 Bảng tổng hợp số mỏ áp dụng hệ thống khai thác 29 Bảng 2.2 Các tiêu kinh tế kỹ thuật hệ thống khai thác buồng lưu quặng 32 Bảng 2.3 Các tiêu kinh tế kỹ thuật hệ thống khai thác buồng trụ 48 Bảng 2.4 Các tiêu kinh tế kỹ thuật hệ thống khai thác chia lớp kết hợp với chèn lò 57 Bảng 3.1 Đặc tính kỹ thuật máy khoan YT-28 54 Bảng 3.2 Một số tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ khai thác 69 Bảng 3.3 So sánh số tiêu kinh tế kỹ thuật buồng khai thác lưu quặng trước sau thực giải pháp 70 Bảng 3.4 Tính tốn kích thước trụ bảo vệ buồng khai thác 73 Bảng 3.5 Đặc tính kỹ thuật máy xúc bốc - vận tải PT- Nga 75 Bảng 3.6 Đặc tính kỹ thuật máy xúc lật sau ZLD - 17 Trung Quốc 77 Bảng 3.7 Đặc tính kỹ thuật số loại máy xúc bốc - vận tải Trung Quốc .78 Bảng 3.8 Đặc tính kỹ thuật số loại tời cào 82 Bảng 3.9 Một số tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ khai thác buồng trụ 97 Bảng 3.10 So sánh số tiêu kinh tế kỹ thuật khai thác buồng trụ trước sau thực giải pháp 98 Bảng 3.11 Một số tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ khai thác chia lớp kết hợp với chèn lò 107 Bảng 3.12 So sánh số tiêu kinh tế kỹ thuật khai thác buồng trụ trước sau thực giải pháp 108 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nước ta có nguồn tài ngun khống sản đa dạng phong phú như: quặng đồng, vàng, chì-kẽm, thiếc, titan, nikel, angtimol, sắt, bơxit, v.v Tuy nhiên, bên cạnh số loại khống sản có trữ lượng lớn, phân bố tập trung như: quặng sắt, bôxit, đồng hầu hết loại khống sản khác có trữ lượng nhỏ, phân bố phân tán khơng thuận lợi cho công tác khai thác với qui mô lớn, áp dụng giải pháp công nghệ đồng đại Phần lớn mỏ điểm mỏ quặng khai thác phương pháp khai thác lộ thiên, khai thác quặng phương pháp hầm lò hạn chế Các mỏ quặng khai thác phương pháp hầm lị nước ta nói chung Tổng cơng ty Khống sản nói riêng chủ yếu áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác như: sơ đồ công nghệ khai thác buồng lưu quặng, buồng trụ, phá nổ phân tầng, chia lớp ngang.vv Công nghệ khai thác áp dụng hệ thống khai thác chủ yếu thủ công mức độ giới thấp, sản lượng khai thác, suất mức độ an tồn lao động cịn thấp, tổn thất tài nguyên chi phí cao Các mỏ quặng Tổng cơng Khống sản có trữ lượng nhỏ, phân bố phân tán không thuận lợi cho công tác khai thác với qui mô lớn, áp dụng giải pháp công nghệ đồng đại Như vậy, với mục tiêu hồn thiện loại hình cơng nghệ khai thác có để nâng cao sản lượng khai thác, tăng xuất lao động cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao mức độ an toàn, khắc phục triệt để loại hình cơng nghệ vần đề cấp thiết đặt ra, từ đóng góp chung vào nghiệp phát triển bền vững ngành khai thác khống sản Chính đề tài “Phân tích đánh giá cơng nghệ khai thác quặng hầm lị Tổng cơng ty Khống sản đề xuất giải pháp công nghệ nhằm nâng hiệu khai thác mỏ quặng hầm lị” có ý nghĩa thực tế giá trị khoa học Mục đích nghiên cứu Phân tích đánh giá loại hình công nghệ áp dụng khai thác quặng số mỏ Tổng cơng ty Khống sản Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ nhằm nâng hiệu khai thác mỏ quặng hầm lò Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 10 - Đối tượng nghiên cứu phân tích đánh giá cơng nghệ khai thác mỏ chì kẽm Lang Hít, mỏ kẽm chì Chợ Điền, mỏ vàng Minh Lương, Tổng cơng ty Khống sản đề xuất giải pháp công nghệ nhằm nâng hiệu khai thác mỏ quặng hầm lò - Phạm vi nghiên cứu số mỏ quặng khai thác hầm lị Tổng cơng ty Khoáng sản Nội dung nghiên cứu Đánh giá tổng hợp trữ lượng điều kiện địa chất của số mỏ quặng khai thác hầm lò thuộc Tổng cơng ty Khống sản Phân tích đánh giá trạng công nghệ khai thác số mỏ quặng khai thác hầm lị áp dụng Tổng cơng ty Khống sản Đề xuất giải pháp cơng nghệ nhằm nâng cao hiệu khai thác mỏ quặng hầm lò Phương pháp nghiên cứu đề tài - Phương pháp thống kê: tiến hành thu thập, xử lý số liệu công nghệ khai thác áp dụng mỏ khai thác khoáng sản - Phương pháp đánh giá nhanh: sở khảo sát trạng loại hình áp dụng tiến hành đánh giá so sánh với điều kiện áp dụng khu vực nghiên cứu để tìm giải pháp khắc phục - Phương pháp khảo sát thực địa: xem xét địa hình, tham khảo tài liệu địa chất, phân tích phân xưởng áp dụng: Mức an tồn, sản lượng, công suất, suất, làm sở đánh giá nghiên cứu áp dụng vào khu mỏ có điều kiện phù hợp - Phương pháp so sánh: So sánh tiêu cơng nghệ, loại hình công nghệ công nghệ dự kiến áp dụng đánh giá tiêu kinh tế kỹ thuật lựa chọn công nghệ áp dụng hợp lý khu vực khai thác - Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến chuyên gia chuyên ngành, khai thác mỏ Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Kết nghiên cứu làm rõ ưu, nhược điểm loại hình cơng nghệ áp dụng khai thác số mỏ Tổng cơng ty Khống sản đề xuất giải pháp công nghệ nhằm nâng cao hiệu khai thác mỏ quặng hầm lò 97 Đường kính trụ bảo vệ m 3,0 Chiều sâu lỗ mìn m 1,7 10 Tiến độ khấu gương chu kỳ m 1,5 11 Thời gian ca làm việc 12 Số ca làm việc ngày đêm ca 13 Thời gian hoàn thành chu kỳ khai thác ca 14 Sản lượng chu kỳ khai thác Tấn 115 15 Sản lượng khai thác ngày đêm T/ng-đêm 77 16 Sản lượng khai thác tháng Tấn/ tháng 1.925 17 Công suất buồng khai thác Tấn/năm 22.000 18 Năng suất lao động trực tiếp T/công 4,27 19 Tổn thất quặng theo công nghệ % 11,2 20 Hệ số làm nghèo % 15,0 3.2.2.3 So sánh số tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ trước sau thực giải pháp Bảng 3.10 So sánh số tiêu kinh tế kỹ thuật khai thác buồng trụ trước sau thực giải pháp STT Tên tiêu Đơn vị Hiện Đề xuất Chiều dày trung bình thân quặng m 2,5 -:- 6,0 Độ kiên cố quặng f 68 68 Gốc dốc thân quặng độ 0-:- 10 -:- 10 Thể trọng quặng nguyên khối Tấn/m3 3,84 3,84 Chiều rộng buồng khai thác m -:- 10 Chiều rộng dải khấu m -:- Chiều cao lớp khấu m 2,0 2,0 Đường kính trụ bảo vệ m 3,0 3,0 Chiều sâu lỗ mìn m 1,4 1,7 10 Tiến độ khấu gương chu kỳ m 1,2 1,5 11 Thời gian ca làm việc 8 98 12 Số ca làm việc ngày đêm ca 13 Thời gian hoàn thành chu kỳ khai thác ca 14 Sản lượng chu kỳ khai thác 15 Tấn 65 115 Sản lượng khai thác ngày đêm T/ng-đêm 39 77 16 Sản lượng khai thác tháng Tấn/ tháng 975 1.925 17 Công suất buồng khai thác Tấn/năm 11.100 22.000 18 Năng suất lao động trực tiếp T/công 2,17 4,27 19 Tổn thất quặng theo công nghệ % 20,0 11,2 20 Hệ số làm nghèo % 15,0 15,0 2.2.3 Nhận xét lựa chọn giải pháp cho công nghệ khai thác buồng trụ Với công nghệ khai thác buồng trụ đưa thiết bị xúc bốc vận tải, thiết bị khoan vào khai thác buồng trụ, cho thấy: - Tăng sản lượng khai thác ngày đêm từ 39 lên 77 tấn, suất lao động tăng từ 2,17 tấn/công lên 4,27 tấn/công điều kiện làm việc cải thiện - Giảm tỷ lệ tổn thất quặng khai thác từ 20% xuống 11,2% - Thời gian chu kỳ sản xuất rút ngắn, công tác điều hành sản xuất đựơc thuận lợi 3.3 Công nghệ khai thác chia lớp kết hợp với chèn lò 3.3.1 Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ khai thác Công tác tổ chức khai thác Công tác tổ chức khai thác chia lớp kết hợp với chèn lị bao gồm khâu cơng nghệ như: Khoan nổ mìn khai thác quặng, vận tải quặng, khoan nổ mìn đá trụ chèn lị,…Một khâu cơng nghệ ảnh hưởng lớn đến suất lao động công tác vận tải quặng buồng khai thác Thực tế khai thác cho thấy số khu vực khai thác mỏ áp dụng công nghệ khai thác chia lớp kết hợp với chèn lò, tổ chức khai thác khấu theo lớp vận tải quặng đầu thượng cột hình thức tải thủ công nên thời gian chu kỳ sản xuất kéo dài ảnh hưởng đến suất khai thác thấp 99 Để khắc phục hạn chế đề xuất phương án tổ chức sản xuất khai thác lò chợ khai thác buồng tạo độ dốc lắp đặt máng trượt để quặng trình khai thác từ lò chợ thượng vận chuyển.Với phương án tổ chức sản xuất giảm thời gian cơng tác vận tải quặng lị chợ qua tăng suất lao động cải thiện điều kiện làm việc cho người lao dộng Tính tốn thơng số kỹ thuật hệ thống khai thác Hiện mỏ vàng Minh Lương,… hệ thống khai thác chia lớp kết hợp chèn lò cho thân quặng mỏ Tuy nhiên, qua thực tế khai thác cho thấy trình khai thác cơng tác vận tải quặng lị chợ nhiều thời gian chu kỳ sản xuất Trong phần tính tốn lựa chọn thơng số kỹ thuật lị chợ sau: - Công tác chuẩn bị: + Chia khối khai thác theo mức chuẩn bị có kích thước như: Chiều cao khoảnh khai thác 30m, chiều dài khoảnh khai thác 50m + Lò chân tầng để tạo diện khai thác đào cos cách lò dọc vỉa vận chuyển 5m để lại trụ bảo vệ 3m + Đào thượng khối để phục vụ cho cơng tác thơng gió lại + Thượng cột khơng chuẩn bị trước chống theo tiến độ khai thác để khoanh khối khai thác với - Công tác khai thác: + Khi chưa tạo độ dốc để vận quặng tiến hành khấu từ thượng khối nâng dần theo từ lên để tạo độ dốc lắp đặt máng trượt để vận tải quặng + Sau tạo độ dốc để lắp đặt máng trượt tiến hành khấu tồn lị chợ theo hướng từ lên, theo chu kỳ khai thác sau khai thác quặng tạo khoảng trống khoan nổ mìn đá trụ để chèn lấp lị Ngồi thượng cạnh khối khai thác chống, chèn theo tiến độ khai thác chu kỳ sản xuất 3.3.2 Tính tốn áp dụng cho mỏ vàng Minh Lương 3.3.2.1 Công tác khai thông chuẩn bị Tiến hành chuẩn bị cho khối 10B -122 thân quặng 10B mỏ vàng Minh Lương tiến hành sau: Từ đường lò dọc vỉa vận tải mức tiến hành chia tầng khai thác có chiều cao 30m khoảnh khai thác có chiều dài 40m Sau thi xong đường lò vận tải theo tầng tiến hành chia khối khai thác có chiều dài 40m, từ khối đào thượng khối từ mức vận tải lên mức thơng gió để phục cho cơng 100 tác thơng gió, vận chuyển lại q trình khai thác buồng khai thác, thượng cạnh khối chống theo tiến độ khai thác để chia khối khai liền kề * Công tác vận tải: Quặng khai thác vận tải trượt xuống thượng cạnh khối sau rót xuống gng 0,5m3 vận tải ngồi mặt cửa lị theo hệ thống vận tải chung mỏ * Cơng tác thơng gió: Thơng gió cho khối khai thác thực luồng gió chung mỏ, gió từ lị dọc vỉa vận tải qua thượng cạnh khối lên buồng khai thác đến vị trí làm việc Gió thải từ buồng khai thác theo lò thượng khối lên dọc vỉa thơng gió mức sau qua hệ thống thơng gió chung mỏ ngồi 3.3.2.2 Cơng tác khai thác chèn lò đá trụ Lựa chọn khu vực áp dụng Khu vực lựa chọn thiết kế khai thác khối 10B -122 để thiết kế áp dụng đảm bảo cơng tác bố trí đường lị khai thông chuẩn bị phù hợp với phương án công nghệ khai thác lựa chọn Đặc điểm địa chất Khối 10B -122 thân quặng 10B mỏ vàng Minh Lương Theo tài liệu thăm dò địa chất, biên giới khối trữ lượng khoanh nối có dạng hình khối với chiều dày trung bình 0,91 m, chiều dài theo phương khoảng 120 m chiều cao khối khoảng 100 m Tổng trữ lượng khối 10B -122 khoảng 34.065 với hàm lượng vàng 8,61 gAu/tấn, góc dốc thân quặng trung bình 700 Quặng đá vây quanh có độ kiên cố cao, độ kiên cố quặng f =6-:- 8, đá vây quanh có độ kiên cố f = -:- Hệ thống khai thác Công tác chuẩn bị khai thác tiến hành sau: - Từ lò chân tầng buồng khai thác tiến hành đào thượng khối lên mức thơng gió để làm lị thơng gió, vận chuyển vật liệu lại trình làm việc - Công tác khai thác để tạo độ dốc buồng khai thác tiến hành khai thác theo lớp từ thượng khối mở rộng dẫn đầu thượng kết hợp với chèn lò để nâng buồng khai tạo độ dốc từ 15 - :- 250 tiến hành khấu theo chu kỳ tiến gương Xem chi tiết sơ đồ chuẩn bị khai thác theo hỡnh 3.16, 3.17 101 Đátrụ Thânquặng Quặngnguyênkhối Đátrụchènlò Hình 3.16 Hệ thống khai thác lớp kết hợp với chốn lũ Gi chú: 1- Lòdọc vỉavậnchuyển 2- Lòthônggió 3- Lòthượngcạnhkhối 4- Lòthượnggiữakhối 5- Trụbảovệ 6- Lòcắt banđầu( lòchântầng) 7- Lòchợnghiêng 102 T.LK108 840m 830 820 810 800 T LK99 790 L.49 780 770 LK.108 5,20 2,33 5,80 0,65 LC 770 LX770 760 LT gi÷a khèi LT gi÷a khèi T.LK101 LT gi÷a khèi T.L48 LT 40-770-1 750 LT 740-770-2 LT 740-770-3 LT 740-770-4 LCT 745 L.49b LC 740 740 10,0 0,35 740 0,65 LX.108 0,28 730 730 720 10B - 122 0,91m 293,30kg 8,61g/t G L.19 720 LT 678-740 710 710 LC 710 700 14,4 0,75 GL.18-1 690 0B - 333-1 0,91m 185,54kg 10,15g/t 700 LT 678-710 G L.18-2 L.18 690 680 680 LK.99 LC 678 1,82 1,42 LX 678 L.48 670 17,0 0,66 11,5 0,45 19,7 0,70 670 660 0B - 333-2 1,11m 247,08kg 8,07g/t 650 640 Ghi chú: R anh giới khối trữ lượng cấp 122 R anh giới khối tài nguyên cấp 333 R anh giới thân quặng Hỡnh 3.17 S khai thỏc thân quặng 10B - Mỏ vàng Minh Lương 103 Công nghệ khấu quặng a Phương pháp tách phá quặng Hiện có nhiều phương pháp tách phá quặng khác từ quặng nguyên khối: phương pháp dùng thiết bị giới máy combai máy đánh rạch, phương pháp khoan nổ mìn, phương pháp sức nước, phương pháp tự phá hỏa quặng Kinh nghiệm khai thác thực tế cho thấy với quặng có độ kiên cố trung bình trở lên phương pháp tách phá quặng khoan nổ mìn có hiệu Đối với khu vực thiết kế, quặng có độ kiên cố f = -:- 8, phương pháp tách phá quặng đá trụ lựa chọn phương pháp nổ mìn lỗ khoan nhỏ Các thiết bị vật liệu sử dụng: - Loại máy khoan: búa khoan khí nén YT-28 (Trung Quốc); - Máy nén khí W3.5/7 sử dụng khí nén từ trạm khí nén trung tâm tồn mỏ (nếu có); - Thuốc nổ: AĐ - 1; - Loại kíp nổ: Kíp điện vi sai; b.Cơng tác đập vụn quặng lần Để đảm bảo cỡ hạt sau nổ mìn thuận lợi cho cơng tác tháo rút quặng, cục quặng cỡ sau nổ mìn đập vụn lần thủ công, sử dụng búa chèn G10 dùng khoan nổ mìn quặng q cỡ có kích thước lớn c.Cơng tác tải quặng Quặng khai thác buồng theo chu kỳ khai thác tự trượt máng trượt tải thủ cơng xuống thượng cạnh khối sau chất tải lên goòng 0,5 m3 vận tải ngồi cửa lị theo hệ thống vận tải chung mỏ d Công tác chống thượng cạnh khối khai thác Thượng cạnh khối chống liền theo tiến độ khấu theo hướng dốc có tiết diện 3,6 m2 chia làm ngăn ngăn lại, ngăn thơng gió vận chuyển vật liệu Thượng chống để ngăn đá chèn lò buồng khai thác với buồng khai thác e Công tác chèn lò Sau vận tải hết quặng buồng khấu tiến hành khoan nổ mìn bắn đá trụ để chèn lấp khoảng không gian khai thác đảm bảo chiều cao khai thác từ 1,8 -:- 2m Cơng tác khoan nổ mìn thực khoan nổ mìn khai thác quặng Tính tốn khối lượng đá chèn lấp khoảng trống khai thác 104 Đất đá bóc từ hơng dùng làm vật liệu để chèn khoảng khơng gian khai thác Vì vậy, chiều dầy lớp đất từ hơng cần bóc xác định theo điều kiện chèn khoảng không gian khai thác Md = Mq ; (m) K t K d 1 Kc Trong đó: Mq – Chiều dầy thân quặng; Mq = 0,91 m Kt – Hệ số tời đất đá; Kt = 1,34 -:- 1,5 Kc – Hệ số chèn đầy khoảng không gian khai thác; Kc = 0,75-:0,8 Kd – Hệ số sử dụng đất đá để chèn; Kd = 0,85 -:- 1,0 Thay số ta được: Md = 1,34 m Công tác tổ chức sản xuất Công tác tổ chức sản xuất bố trí ca sản xuất sau, ca thực cơng tác khoan nổ mìn khai thác quặng ca thực cơng tác chèn lấp lị Các cơng việc chu kỳ khai thác bao gồm: + Khoan lỗ mìn khai thác quặng; + Nạp, nổ mìn thơng gió; + Cơng tác củng cố: thực thường xuyên ca đồng thời với q trình thực cơng việc, trừ thời gian nạp, nổ mìn thơng gió; + Kiểm tra trạng thái đá vách, chọc cậy đá om; + Vận tải quặng khai thác; + Chống thượng cạnh khối; + Khoan lỗ mìn đá chèn lị; + Nạp, nổ mìn thơng gió; + Công tác củng cố: thực thường xuyên ca đồng thời với trình thực cơng việc, trừ thời gian nạp, nổ mìn thơng gió; + Kiểm tra trạng thái đá vách, chọc cậy đá om; san lị; + Vệ sinh cơng nghiệp Tính tốn số tiêu kinh tế kỹ thuật a Sản lượng quặng khai thác chu kỳ Qd = Br  r  mk  t (T); Trong đó: 105 Bd - Chiều dài buồng khấu, Bd = 40 (m); r - Tiến độ khấu, r = 1,2 (m); mk - Chiều rộng lớp khấu hay chiều dầy thân quặng, mk = 0,91 m; t - Trọng lượng thể tích quặng,  = 2,88 (T/m3); Thay số: Qd = 126 (T) c Sản lượng quặng khai thác ngày đêm Qng.đ = Qck  n ca  kck , (T) n ck Trong đó: nck- Số ca hoàn thành chu kỳ, nck = (ca); nca - Số ca khai thác ngày đêm, nca = (ca); kck - Hệ số hoàn thành chu kỳ, kck = 0,9; Thay số: Qng.đ = 126 x3 x0,9 = 68 (T) d Sản lượng quặng khai thác tháng Qtháng = Qng.đ  nt (T) Trong đó: nt - Số ngày làm việc tháng, nt = 25 (ngày); Thay số: Qtháng = 68 25 = 1.700 (T) e Công suất khai thác buồng Qnăm = Qtháng nthkcd, (T/năm) Trong đó: nth - Số tháng làm việc năm, nth = 12 (tháng); kcd - Hệ số tính đến thời gian chuyển diện khai thác, kcd = 0,95; Thay số: Qnăm = 1.700  12  0,95 = 19.380 (T/năm), làm tròn Qnăm = 19.400 T/năm g Năng suất lao động trực tiếp NSLĐ = 68/18 = 3,78 (T/cơng) Trong đó: N cn - Số cơng nhân bố trí làm việc buồng khai thác ngày đêm, N cn = 18 (người) h Hệ số làm nghèo quặng Hệ số làm nghèo quặng xác định theo công thức sau: 106 R= B ; (%) Tq Trong đó: T q – Sản lượng quặng nguyên khai; T q = 113 + 19 = 132 B - Số lượng đất đá pha lẫn vào quặng, B = L.r.m d d; L – Chiều dài buồng khấu; L = 40m r – Tiến độ khai thác, r = 1,2m m d - Chiều dầy đá trụ, vách lẫn nổ mìn, m t = 0,3m d - Thể trọng đất đá; d = 2,65 (T/m3) Thay số vào ta được: R = 28,90 (%) Bảng 3.11 Một số tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ khai thác STT Tên tiêu Đơn vị Khối lượng Chiều dầy thân quặng m 0,91 Góc dốc thân quặng độ 65 Thể trọng quặng T/m3 2,88 Chiều cao tầng khai thác m 30 Chiều dài theo phương khối khai thác m 40 Chiều sâu lỗ mìn m 1,4 Hệ số sử dụng lỗ mìn Tiến độ chu kỳ khoan nổ m 1,2 Sản lượng chu kỳ khai thác 126 10 Thời gian hoàn thành chu kỳ ca 11 Hệ số hoàn thành chu kỳ - 0,8 12 Số cơng nhân lị chợ ngày đêm Người 18 13 Sản lượng khai thác lò chợ ngày đêm Tấn/ngđ 68 14 Sản lượng khai thác lị chợ tháng Tấn/tháng 1.700 15 Cơng suất lị chợ Tấn/năm 19.400 16 Năng suất lao động trực tiếp Tấn/công 3,78 17 Hệ số tổn thất % 10  14 18 Hệ số làm nghèo % 28,90 0,95 107 3.2.2.3 So sánh số tiêu kinh tế kỹ thuật buồng khai thác trước sau thực giải pháp Bảng 3.12 So sánh số tiêu kinh tế kỹ thuật buồng khai thác trước sau thực giải pháp STT Tên tiêu Đơn vị Hiện Đề xuất Chiều dầy thân quặng m 0,91 0,91 Góc dốc thân quặng độ 65 65 Thể trọng quặng T/m3 2,88 2,88 Chiều cao tầng khai thác m 25 30 Chiều dài theo phương khối khai thác m 30 40 Chiều sâu lỗ mìn m 1,4 1,4 Hệ số sử dụng lỗ mìn 0,95 0,95 Tiến độ chu kỳ khoan nổ m 1,2 1,2 Sản lượng chu kỳ khai thác 94 126 10 Thời gian hoàn thành chu kỳ ca 5 11 Hệ số hoàn thành chu kỳ - 0,9 0,9 12 Số cơng nhân lị chợ ngày đêm Người 18 18 13 Sản lượng khai thác lò chợ ngày đêm Tấn/ngđ 50 68 14 Sản lượng khai thác lò chợ tháng Tấn/tháng 1.250 1.700 15 Sản lượng lò chợ Tấn/năm 14.200 19.400 16 Năng suất lao động trực tiếp Tấn/công 2,78 3,78 17 Hệ số mét lò chuẩn bị sản xuất m/1000T 40,70 22,26 18 Hệ số tổn thất % 10  14 10  14 19 Hệ số làm nghèo % 24,79 28,90 3.3.3 Nhận xét lựa chọn giải pháp cho công nghệ khai thác chia lớp kết hợp với chèn lò - Với thông số kỹ thuật lựa chọn áp dụng hợp lý tăng sản lượng thác ngày đêm từ 50 lên 68 tấn, suất lao động tăng từ 2,78 tấn/công lên thành 3,78 tấn/cơng; giảm chi phí mét đào lị chuẩn bị sản xuất 108 - Khi khấu nâng góc dốc lên 250 giải vấn đề vận tải quặng buồng kết hợp với lắp máng trượt để vận tải rút ngắn thời gian vận tải trình khai thác 3.4 Nhận xét chung: Sau thực giải pháp mặt kỹ thuật thay đổi cách mở vỉa chuẩn bị cho diện khai thác theo công nghệ khai thác, đưa thiết bị giới vào khâu xúc, vận tải, khoan nổ mìn nâng sản lượng khai thác, giảm tỷ lệ tổn thất làm nghèo quặng khai thác, giảm khối lượng đào lị chuẩn bị, giảm chi phí cho số công đoạn khai thác cải thiện điều làm việc cho người lao động Tuy nhiên loại hình cơng nghệ áp dụng cho điều kiện thân quặng khác cần tiếp tục nghiên cứu để hồn thiện cơng nghệ đầu tư thiết bị khai thác để tăng sản lượng, giảm chi phí, mức độ an toàn khai thác 109 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận: Kết nghiên cứu đề tài “Phân tích đánh giá cơng nghệ khai thác quặng hầm lị Tổng cơng ty Khống sản đề xuất giải pháp công nghệ nhằm nâng hiệu khai thác mỏ quặng hầm lò”cho thấy sau: Luận văn phân tích đánh giá tổng quát mỏ quặng khai thác hầm Tổng cơng ty Khống sản sơ đồ cơng nghệ khai thác áp dụng tiêu kinh tế kỹ thuật cho điều kiện loại hình khống sản khác Trên thực tế áp dụng loại hình công nghệ khai thác phạm vị nghiên cứu đề tài cho thấy nhiều tồn mặt kỹ thuật tổ chức sản xuất Trong công tác khai thác mỏ quặng hầm lị có quy mơ công suất nhỏ, suất lao động thấp, tỷ lệ tổn thất làm nghèo quặng cao, mức độ giới khâu khai thác thấp Để khắc phục mặt kỹ thuật công nghệ khai thác cho mỏ quặng đề tài đề xuất số giải pháp để giới hóa số khâu khai thác, giảm tỷ lệ tổn thất khai thác, giảm chi phi đào lò chuẩn bị, cho điều kiện địa chất khu mỏ khác để nâng cao suất cải thiện điều kiện làm việc Để giải vấn đề công nghệ khai thác áp dụng sản xuất đề tài đề xuất giải pháp công nghệ khai thác cho điều kiện khác mỏ quặng hệ thống khai thác buồng lưu quặng, buồng trụ, phá nổ phân tầng, chia lớp chèn lò đá trụ, nâng cao suất khai thác, giảm tỷ lệ tổn thất quặng, giảm chi phí đào lị chuẩn bị, giới hóa số khâu công nghệ khai thác cải thiện điều kiện làm việc II Kiến nghị: Cần phải nghiên cứu thêm để hồn thiện cơng nghệ khai thác mỏ quặng có điều kiện địa chất khác để lựa chọn phương pháp mở vỉa hợp lý, giới hóa cơng đoạn khai thác, giảm tỷ lệ tổn thất làm nghèo quặng khai thác, nâng cao suất cải thiện điều kiện làm việc Khi áp dụng lựa chọn công nghệ khai thác cho khu vực có điều kiện địa chất khác vào sản xuất thơng số kỹ thuật phải xác định hợp lý hiệu kinh tế cao 110 Với mỏ quặng khai thác hầm lị Tổng cơng ty Khống sản cần phải đầu tư thiết bị vào khai thác để nâng cao sản lượng khai thác cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động./ 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO QCVN 01 : 2011/BCT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia an toàn khai thác hầm lị Ban hành kèm theo thơng tư 03/2011/TT-BCT ngày 15 tháng 02 năm 2011 Bộ Công Thương NXB lao động QCVN 02 : 2008/BCT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia an toàn bảo quản, vận chuyển, sử dụng tiêu hủy vật liệu nổ công nghiệp (Ban hành kèm theo định số 51/2008/QĐ-BCT ngày 30 tháng 12 năm 2008) TCVN 6780 -1-:- : 2009 Yêu cầu an toàn khai thác hầm lò mỏ quặng phi quặng Quy hoạch phân vùng thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng quặng vàng, đồng, niken, molipđen Việt Nam đến năm 2015, có xét đến năm 2025 phê duyệt theo định số 11/2008/QĐ-BCT ngày 05/06/2008 Bộ trưởng Bộ Công thương Các Dự án đầu tư xây dựng cơng trình khai thác mỏ quặng hầm lị đơn vị thuộc Tổng cơng ty Khống sản - Vinacomin Đặng Văn Cương, Trần Văn Huỳnh (1993), Cơng nghệ khai thác hầm lị, Tập I, II, III, Giáo trình, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Đỗ Mạnh Phong (2001), Khai thác quặng phương pháp hầm lị, Giáo trình, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Đỗ Mạnh Phong, Trần Văn Huỳnh, (2001), Mở vỉa khai thác hầm lò, Giáo trình, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Đỗ Mạnh Phong, Vũ Đình Tiến (2007), Áp lực mỏ hầm lị, NXB giao thơng, Hà Nội 10 Trần Văn Thanh (2011), Hồn thiện cơng tác tổ chức sản xuất khai thác mỏ Hầm lị, Giáo trình, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 11 Các nghiên cứu Báo khoa học công nghệ mỏ NXB Viện khoa học Công nghệ mỏ-Vinacomin ... XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC CÁC MỎ QUẶNG HẦM LÒ 55 3.1 Công nghệ khai thác buồng lưu quặng .55 3.1.1 Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ khai thác. .. Điền, mỏ vàng Minh Lương, Tổng công ty Khống sản đề xuất giải pháp cơng nghệ nhằm nâng hiệu khai thác mỏ quặng hầm lò - Phạm vi nghiên cứu số mỏ quặng khai thác hầm lị Tổng cơng ty Khống sản Nội... nghệ nhằm nâng cao hiệu khai thác mỏ quặng hầm lò 11 - Ý nghĩa thực tiễn: Giải vần đề tồn công nghệ khai thác quặng hầm lò áp dụng Tổng cơng ty Khống sản nói riêng mỏ quặng khai thác hầm lị củaViệt