Lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý trong khai thác đá khối nhằm nâng cao chất lượng và tăng khả năng thu hồi khoáng sản tại các mỏ đá ốp lát khu vực nam trung bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN VĂN THỎA LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ TRONG KHAI THÁC ĐÁ KHỐI NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÀ TĂNG KHẢ NĂNG THU HỒI KHOÁNG SẢN TẠI CÁC MỎ ĐÁ ỐP LÁT KHU VỰC NAM TRUNG BỘ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -*0* NGUYỄN VĂN THỎA LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ TRONG KHAI THÁC ĐÁ KHỐI NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÀ TĂNG KHẢ NĂNG THU HỒI KHOÁNG SẢN TẠI CÁC MỎ ĐÁ ỐP LÁT KHU VỰC NAM TRUNG BỘ Ngành Mã số ngành : Khai thác mỏ : 60520603 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Phụ Vụ HÀ NỘI - 2013 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan âylà côngtrình nghiên cứu riêngtôi.Các số liệu,kếtquả nêu trongluậnvăn trungthực,do tácgiả thực hiệnvà cha đợc công bố trongbất kỳcôngtrình khác Tác giả luận văn Nguyn Văn Thỏa Môclôc MỞ ĐẦU 10  CHƯƠNG 12  TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC ĐÁ KHỐI CỦA KHU VỰC NAM TRUNG BỘ 12  ( TỪ BÌNH ĐỊNH TRỞ VÀO TỚI BÌNH THUẬN) 12  1.1 Điều kiện tự nhiên đặc điểm đá ốp lát khu vực Nam Trung Bộ 12  1.1.1 Vị trí địa lý 12  1.1.2 Đặc điểm địa hình, sơng suối 12  1.1.3 Điều kiện kinh tế xã hội 12  1.THốNG KÊ CÁC Mỏ: 13  ĐặC ĐIểM ĐịA CHấT – KHOÁNG VậT: 13  ĐặC TÍNH CƠ LÝ CÁC Mỏ ĐÁ: 16  1.2 HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG 18  1.2.1 Hiện trạng khai thác: 18  1.2.2 Tổng hợp công nghệ khai thác: 19  CHƯƠNG 24  LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ TRONG KHAI THÁC ĐÁ KHỐI NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÀ TĂNG KHẢ NĂNG THU HỒI KHOÁNG SẢN TẠI CÁC MỎ ĐÁ ỐP LÁT KHU VỰC NAM TRUNG BỘ 24  2.1 PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC ĐÁ KHỐI: 25  2.1.1 Phương pháp khai thác hầm lò: 25  2.2.2 Phương pháp khai thác lộ thiên 25  2.2 CÁC CÔNG NGHỆ TÁCH ĐÁ RA KHỎI NGUYÊN KHỐI ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG KHU VỰC NAM TRUNG BỘ 26  2.2.1 Tách đá thủ công 26  2.2.2 Phương pháp khoan 27  2.2.3 Phương pháp khoan nêm 28  2.2.4 Tách đá phương pháp cưa cắt: 31  1, Lựa chọn hệ thống khai thác 32  Tính tốn thơng số hệ thông khai thác 33  a, Chiều cao tầng khai thác (Ht) .33  b Chiều cao tầng kết thúc (Hkt) 33  c Góc nghiêng sườn tầng khai thác (αt) 34  d Góc nghiêng sườn tầng kết thúc (αkt) 34  e Chiều rộng đai bảo vệ (Bv) 34  f Chiều rộng dải khấu (A) .34  g Chiều rộng mặt tầng công tác tối thiểu (Bmin) .34  h Chiều dài tuyến công tác (L) 35  i Góc nghiêng bờ dừng mỏ (γ) 35  Tính tốn khâu cơng nghệ 36  a Công nghệ cưa cắt đá khối lần 36  b Công nghệ khoan tách đá lần 40  2.2.5 Tách đá phương pháp khoan nổ mìn: 44  2.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐÁ KHỐI TIÊN TIẾN ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 45  2.3.1 Phương pháp khoan cắt dây kim cương tách khối đá khỏi nguyên khối 45  1.Các thông số hệ thống khai thác : 45  a Chiều cao tầng khai thác (hkt,m) 46  b Chiều cao tầng kết thúc (Hkt,m) 46  c Góc nghiêng sườn tầng khai thác (αk, độ) 46  d Góc nghiêng sườn tầng kết thúc (αkt, độ) 46  e Chiều rộng bề mặt công tác tối thiểu (Bmin, m) 46  f Góc nghiêng bờ cơng tác (ϕct, độ) 47  g Góc nghiêng bờ kết thúc (γkt, độ) 47  h Chiều dài tuyến công tác tầng (Lct, m) 47  Tính tốn khâu cơng nghệ 48  * Công tác khoan, cắt tách khối đá khỏi nguyên khối 49  a Công tác khoan .49  +Sản lượng loại đá .49  2.3.2 Phương pháp tách đá dòng nước cao áp 53  2.3.3 Phương pháp tách đá nhiệt 54  2.3.4 Phương pháp tách đá khoan – nêm 57  2.3.5 Phương pháp khoan nổ mìn 59  2.3.6 Cưa dao phay vòng: 59  2.3.7 Cưa dao phay kiểu xích: 60  2.4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ TRONG KHAI THÁC ĐÁ KHỐI NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÀ TĂNG KHẢ NĂNG THU HỒI KHOÁNG SẢN TẠI CÁC MỎ ĐÁ ỐP LÁT KHU VỰC NAM TRUNG BỘ 63  2.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ thu hồi khối 63  2.4.2 Lựa chọn công nghệ khai thác 64  CHƯƠNG 68  KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ KHOAN NỔ MÌN TÁCH ĐÁ KHỐI TẠI KHU VỰC NAM TRUNG BỘ VÀ KẾT QUẢ ÁP DỤNG CHO MỎ ĐÁ ỐP LÁT TẠI MỎ ĐÁ GRANIT KHU VỰC HÒN GIỒ XÃ NHƠN HẢI, HUYỆN NINH HẢI TỈNH NINH THUẬN 68  3.1 CÁC YÊU CẦU KHI NỔ TÁCH ĐÁ KHỐI: 68  3.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ NỔ TÁCH ĐÁ KHỐI: 68  3.2.1 Các yếu tố tự nhiên: 68  3.2.1.1 Tính chất lý đá: .68  3.2.1.2 Độ nứt nẻ hướng nứt đá: 68  3.2.1.3 Độ phân lớp, phân phiến hướng cắm phân lớp: 69  3.2.1.4 Độ hạt cấu trúc đá: 69  3.2.2 Các yếu tố kỹ thuật công nghệ: 70  3.2.2.1 Ảnh hưởng chất lượng khoan: 70  3.2.2.2 Ảnh hưởng số mặt tự do: .70  3.2.2.3 Ảnh hưởng thông số khoan: 70  3.3.2.4 Ảnh hưởng loại thuốc nổ phương tiện nổ sử dụng: 71  3.3.2.5 Ảnh hưởng phương pháp nổ: 72  3.3.2.6 Ảnh hưởng thông số lượng thuốc: .73  3.3.3 Các yếu tố tổ chức, kinh tế: 75  3.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KHOAN NỔ MÌN TÁCH ĐÁ KHỐI: 75  3.4.1 Xác định khoảng cách lỗ khoan: 75  3.4.2 Xác định lượng thuốc lỗ khoan: 77  3.4.3 Xác định tiêu thuốc nổ mặt: 78  3.4.4 Phân bố lượng thuốc mặt tácng khai thác áp dụng hệ thống khai thác theo lớp bằng, vận chuyển trực tiếp góc bờ cơng tác ϕ ≤ 200 3.6.2.9 Chiều rộng dải khấu (A) Bề rộng giải khấu khai thác đá khối có kích thước lớn khơng nổ mìn, Để tách đá sử dụng phương pháp: Cắt dây xích gắn kim cương cắt máy cưa cắt kết hợp, nêm tách Do bề rộng giải khấu lấy bề rộng khối: AK = BK = 1,3 - m 3.6.2.10 Chiều dài tuyến công tác tầng (Lct, m) Chiều dài tuyến công tác phụ thuộc vào địa hình, hệ thống khai thác cơng nghệ khai thác Đối với mỏ Hòn Giồ ta chọn chiều dài tuyến công tác tầng Lct = 40-60m 84 Bảng 3.1:Tổng hợp thông số HTKT STT 10 Các thông số Chiều cao phân tầng khai thác (hpt) Chiều cao tầng khai thác (hkt) Chiều cao tầng kết thúc (Hkt) Góc nghiêng sườn tầng khai thác (αk) Góc nghiêng sườn tầng kết thúc (αkt) Chiều rộng bề mặt cơng tác tối thiểu (Bmin) Góc nghiêng bờ cơng tác (ϕct) Góc nghiêng bờ kết thúc (γkt) Chiều dài tuyến công tác tầng (Lct) Chiều rộng dải khấu Đơn vị m m m độ Giá trị 1,0 10-20 75 độ 70 m độ 24 ≤ 20 độ