Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác các mỏ khai thác quặng sắt lộ thiên việt nam

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất đoàn văn Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác mỏ khai thác quặng sắt lộ thiên việt nam luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà nội, 2011 i1 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất đoàn văn Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác mỏ khai thác quặng sắt lộ thiên việt nam Chuyên ngành: Khai thác mỏ Mà số : 60.53.05 luận văn thạc sÜ kü thuËt ng­êi h­íng dÉn khoa häc: PGS.TS Hå Sĩ Giao Hà Nội, 2011 i2 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả luận văn Đoàn Văn Thanh i3 Mục lục Nội dung Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục chữ viết tắt mở đầu Chương 1: đặc điểm trạng, công nghệ khai thác mỏ quặng sắt lộ thiên việt nam kinh nghiệm khai thác giới 1.1 1.2 1.3 1.4 Đặc điểm trạng mỏ quặng sắt (gốc) lộ thiên Việt Nam Hiện trạng công nghệ, thiết bị mỏ quặng sắt gốc lộ thiên việt nam Tổng quan công nghệ khai thác quặng sắt giới Nhận xét Chương 2: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác quặng sắt lộ thiên việt Nam 2.1 2.2 2.3 2.4 Phân loại mỏ quặng sắt gốc lộ thiên việt nam Nghiên cứu đề xuất Sơ đồ công nghệ, hệ thống khai thác phù hợp cho mỏ quặng sắt lộ thiên Đồng thiết bị phù hợp cho mỏ quặng sắt gốc lộ thiên Nhận xét Chương 3: Tính toán áp dụng cho mỏ sắt nà lũng 3.1 3.2 3.3 3.4 Hiện trạng công nghệ thiết bị khai thác mỏ sắt nà lũng Trình tự khai thác Tính toán thông số hệ thống khai thác Đề xuất lựa chọn đồng thiết bị phù hợp với điều kiện quy mô công suất mỏ sắt nà lũng Kết luận kiến nghị Danh mục công trĩnh đà công bố tác giả Tài liệu tham khảo Trang i1 i2 i3 i5 i9 4 21 27 39 41 41 47 73 85 86 76 89 90 92 102 103 104 i4 danh mục bảng TT Bảng 1.1 B¶ng 1.2 B¶ng 1.3 B¶ng 1.4 B¶ng 1.5 Bảng 1.6 B¶ng 1.7 B¶ng 1.8 B¶ng 1.9 B¶ng 1.10 B¶ng 1.11 B¶ng 1.12 B¶ng 2.1 B¶ng 2.2 B¶ng 2.3 B¶ng 2.4 B¶ng 2.5 B¶ng 2.6 B¶ng 2.7 B¶ng 2.8 B¶ng 2.9 B¶ng 2.10 B¶ng 3.1 B¶ng 3.2 B¶ng 3.3 B¶ng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Nội dung Tổng hợp trữ lượng, chất lượng quặng Việt Nam Tổng hợp tính chất lý đá số mỏ quặng sắt Việt Nam Quy mô thân quặng Thông số hệ thống khai thác mỏ Tổng hợp công tác khoan, nổ số mỏ sắt Việt Nam Đồng thiết bị khai thác có mỏ quặng sắt lộ thiên Việt Nam Danh sách 10 quốc gia sản xuất thép lớn năm 2010 Tr÷ lượng quặng sắt giới Các thông số công st má, kÝch th­íc khai tr­êng mét sè má s¾t giới Thông số khoan số mỏ sắt lộ thiên Canada Tổng hợp công tác khoan sử dụng mỏ sắt Mỹ Tổng hợp thông số nổ mìn sử số mỏ quặng sắt giới Các tiêu biên giới khai trường Các thông số HTKT Phân loại mức độ khó khoan, khó nổ đất đá, quặng số mỏ sắt Đường kính lỗ khoan phụ thuộc vào dung tích gầu xúc Lựa chọn thiết bị khoan cho mỏ quặng sắt Việt Nam Dung tích gàu xúc Emax, Emin hợp lý n=1 Dung tích gàu xúc Emax, Emin hợp lý n=2 Giá trị Vo qo ôtô với dung tích gàu xúc theo cự ly vận tải Số gàu xúc đầy thùng xe ôtô theo kinh nghiệm Đồng thiết bị mỏ quặng sắt gốc lộ thiên Việt Nam Thông số hệ thống khai thác Thiết bị khai thác có mỏ Nà Lũng Lịch khai thác mỏ sắt Nà Lũng Cao Bằng Các thông số HTKT phù hợp với ĐBTB mỏ sắt Nà Lũng Năng suất tổ hợp thiết bị Chi phí vận hành thiết bị máy xúc ô tô Giá thành m3 đất đá tổ hợp thiết bị Trang 12 17 22 23 26 27 29 31 33 34 35 46 58 76 78 79 81 82 82 83 84 88 89 91 92 94 95 96 i5 danh mơc c¸c hình vẽ, đồ thị TT Hình 1.1 Hình 1.2 H×nh 1.3 H×nh 1.4 H×nh 1.5 H×nh 1.6 H×nh 1.7 H×nh 1.8 H×nh 1.9 H×nh 1.10 H×nh 1.11 H×nh 1.12 H×nh 2.1 H×nh 2.2 H×nh 2.3 H×nh 2.4 H×nh 2.5 H×nh 2.6 H×nh 2.7 H×nh 2.8 H×nh 2.9 H×nh 2.10 H×nh 2.11 H×nh 2.12 H×nh 2.13 H×nh 2.14 H×nh 2.15 Hình 2.16 Tên hình vẽ, đồ thị Trang Phân bố điểm mỏ quặng sắt Việt Nam Mặt cắt đặc trưng mỏ sắt Tiến Bộ 14 Mặt cắt đặc trưng mỏ sắt Sàng Thần 15 Mặt cắt đặc trưng mỏ sắt Quý Xa 16 Mặt cắt đặc trưng mỏ sắt Kíp Tước 17 Mặt cắt đặc trưng mỏ sắt Nà Lũng 18 Mặt cắt đặc trưng mỏ sắt Nà Rụa 19 Mặt cắt đặc trưng mỏ sắt Thạch Khê 20 Sơ đồ dây truyền công nghệ chế biến quặng sắt 30 Mỏ khai thác quặng sắt Iugoc (Ukraina) 30 Mỏ khai thác sắt miền Tây (Mü) 32 Gương công tác máy khấu 2500SM khu qung st 37 Mỏ có dạng nằm sườn núi 41 Mỏ có dạng đồi núi sâu 42 Mỏ hoàn toàn mức thoát nước tự chảy 42 Mỏ có dạng chỉnh hợp với bề mặt địa hình 43 Sơ đồ xác định hiệu kinh tế nâng góc nghiêng bờ 51 công tác Sơ đồ công nghệ khai thác theo phương án bố trí thiết bị 53 xúc bố trí máy xúc bố trí máy xúc Sơ đồ công nghệ khai thác theo phương án bố trí thiết bị 54 xúc bố trí máy xúc bố trí máy xúc Sơ đồ xác định chiều rộng mặt tầng công tác tối thiểu 55 Trình tự đào sâu theo phân tầng 59 S n tỏch quặng đá sử dụng lỗ khoan nghiêng 61 Nổ tách riêng quặng đá theo dải cụt: 61 Sơ đồ nổ tách theo phân tầng (I, II thứ tự nổ xúc) 62 Sơ đồ nổ tách phương pháp vi sai lỗ mìn 62 Sơ đồ điều khiển vi sai định hướng để tách quặng đá 63 theo hướng ngang: (l,2,3 thứ tự nổ vi sai) Sơ đồ công nghệ sử dụng MXTLGN bóc đất đá khai thác quặng có vách trụ thân quặng chỉnh hợp đáy mỏ 66 bị lầy lội Sơ đồ công nghệ sử dụng MXTLGN bóc đất đá khai 67 thác quặng có vách trụ chỉnh hợp, ôtô hoạt động i6 H×nh 2.17 H×nh 2.18 H×nh 2.19 H×nh 2.20 H×nh 2.21 Hình 2.22 Hình 2.23 Sơ đồ công nghệ sử dụng MXTLGN đứng mức trung gian bóc đất đá khai thác quặng có vách trụ chỉnh hợp với nhau, ô tô hoạt động Trình tự khai thác thân quặng đơn có chiều dày lớn dần theo chiều sâu Sơ đồ công nghệ khai thác thân quặng cấu tạo phức tạp có hướng cắm chỉnh hợp MXTLGN điều kiện đáy mỏ lầy lội Sơ đồ công nghệ khai thác thân quặng cấu tạo phức tạp có hướng cắm chỉnh hợp MXTLGN điều kiện đáy mỏ thoát nước tốt Trình tự khai thác thân quặng gần nằm bất hợp Biểu đồ quan hệ đường kính lỗ khoan chiều cao tầng Quan hệ kích thước cục đá lớn trung bình sau nổ mìn với đường kính lỗ mìn Bảng giải nghĩa chữ viết tắt Viết tắt Nghĩa đầy đủ HTKT Hệ thống khai thác ĐBTB Đồng thiết bị TLGN Thuỷ lực gầu ngược TLGT Thuỷ lực gầu thuận ĐCTV Địa chất thuỷ văn ĐCCT Địa chất công trình QCVN Quy chn ViƯt Nam TCVN Tiªu chn ViƯt Nam BVMT Bảo vệ môi trường 68 69 70 71 71 77 78 mở đầu Tính cấp thiết đề tài: nước ta, công nghiệp khai thác quặng sắt vừa nhỏ lẻ vừa thiếu kinh nghiệm Trừ vài mỏ Công ty Gang thép Thái Nguyên (Quang Trung, Tiến Bộ), mỏ lại Nà Lũng, Ngườm Cháng, Trại Cauđều khai thác quặng eluvi, đêluvi với công suất không đáng kể (150300 ngàn tấn/năm) Cụng nghệ khai thác thủ công bán giới Theo dự báo, nhu cầu tiêu thụ quặng sắt ngành thép Việt Nam tăng cao giai đoạn 2010 2020, ngành sản suất cần có 20 triệu quặng sắt/năm iu ú ũi hi phi tỡm kim đầu tư khai thác mỏ mỏ khai thác phải mở rộng, tăng công suất đáp ứng nhu cầu thực tế Hiện nay, tập đoàn kinh tế lớn đầu tư khai thác mỏ có trữ lượng lớn như: Mỏ sắt Thạch Khê, mỏ sắt Quý Xa, mỏ sắt Nà Lũng, Nà Rụa, v.v… Các mỏ trên, thân quặng gốc có cấu trúc dạng vỉa Điều kiện khai thác mỏ khó khăn, phức tạp thân quặng chìm sâu so với địa hình Đặc biệt, năm tới trữ lng qung eluvi, đêluvi s khai thỏc ht, cỏc m tiếp tục khai thác phần vỉa quặng (gốc) Khi đó, mỏ quặng sắt gốc lộ thiên gặp nhiu khú khn nh: vỉa quặng nằm sâu lòng đất cu trỳc va thay i, phc tp, chiều cao bờ mỏ lớn, đất đá rắn, tng, khai thác mức nước tự chảy, v.v… HiƯn chưa có đề tài, công trình nghiên cứu đề cấp tới việc Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác mỏ quặng sắt (gốc) lộ thiên Việt Nam Vì vậy, để khắc phục tồn nói nâng cao hiệu khai thác cho mỏ, cần thiết phải tin hnh Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác mỏ khai thác quặng sắt lộ thiên Việt Nam Từ đưa sơ đồ công nghệ, đồng thiết bị khai thác phù hợp điều kiện địa chất, sản lượng mỏ quặng sắt gốc, nhằm nâng cao hiệu sản xut kinh doanh cho cỏc m Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài: - Đối tượng nghiên cứu sơ đồ công nghệ, đồng thiết bị khai thác phù hợp với điều kiện địa chất mỏ - Phạm vi nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác phù hợp với điều kiện địa chất mỏ quặng sắt (gốc) lộ thiên Việt Nam Mục đích đề tài: Lựa chọn sơ đồ công nghệ, đồng thiết bị khai thác phù hợp với điều kiện địa chất sản lượng mỏ quặng sắt gốc, nhằm nâng cao hiƯu qu¶ s¶n xt kinh doanh cho doanh nghiƯp má Nhiệm vụ nội dung nghiên cứu đề tài: - Tổng hợp, đánh giá trạng công nghệ khai thác mỏ quặng sắt lộ thiên Việt Nam - Nghiên cứu kinh nghiệm khai thác mỏ quặng sắt nước - Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ, hệ thống khai thác phù hợp với mỏ quặng sắt (gốc) lộ thiên Việt Nam - Nghiên cứu, lựa chọn đồng thiết bị khai thác phù hợp với điều kiện khai thác quy mô sản lượng mỏ quặng sắt (gốc) lộ thiên Việt Nam - TÝnh to¸n ¸p dơng cho mét má Phương pháp nghiên cứu: - Sử dụng phương pháp thống kê, phân tích kích thước hình học mỏ, đánh giá tổng hợp điều kiện tự nhiên, kỹ thuật gắn với mỏ quặng sắt lộ thiên phạm vi nghiên cứu công nghệ khai thác - Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến chuyên gia khai thác mỏ, máy mỏ, điện, vận tải mỏ, v.v ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn: - Gãp phần bổ sung vào sở khoa học việc lựa chọn sơ đồ công nghệ, hệ thống khai thác phù hợp với điều kiện mỏ quặng sắt nước ta; - Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ, hệ thống khai thác hợp lý góp phần tăng suất đồng thiết bị đảm bảo an toàn lao động, nâng cao hiệu kinh tế cho mỏ Cấu trúc luận văn: Cấu trúc luận văn gồm 106 trang phân bố chương Luận văn: Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác mỏ khai thác quặng sắt lộ thiên Việt Nam hoàn thành nhờ hướng dẫn nhiệt tình thầy hướng dẫn khoa học PGS TS Hồ Sĩ Giao, đồng nghiệp phòng Công nghệ khai thác mỏ lộ thiên, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Vinacomin, Hội Khoa học công nghệ mỏ Việt Nam, Tập đoàn công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam, Tổng công ty Khoáng sản - Vinacomin, mỏ sắt Nà Lũng, mỏ sắt Nà Rụa, mỏ sắt Thạch Khê, mỏ sắt Kíp Tước, v.v Xin cảm ơn Ban Giám hiệu trường đại học Mỏ - Địa chất, Ban chủ nhiệm khoa Mỏ, Bộ môn Khai thác lộ thiên, Phòng Đào tạo sau Đại học đà giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn! ... thiên Việt Nam - Nghiên cứu kinh nghiệm khai thác mỏ quặng sắt nước - Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ, hệ thống khai thác phù hợp với mỏ quặng sắt (gốc) lộ thiên Việt Nam - Nghiên cứu, lựa chọn đồng... gốc lộ thiên việt nam Tổng quan công nghệ khai thác quặng sắt giới Nhận xét Chương 2: Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác quặng sắt lộ thiên việt Nam 2.1 2.2 2.3 2.4 Phân loại mỏ quặng sắt. .. trạng, công nghệ khai thác mỏ quặng sắt lộ thiên việt nam kinh nghiệm khai thác giới 1.1 1.2 1.3 1.4 Đặc điểm trạng mỏ quặng sắt (gốc) lộ thiên Việt Nam Hiện trạng công nghệ, thiết bị mỏ quặng sắt