Thiết kế sơ bộ khai thác mỏ đồng Sin Quyền khu Đông Lào Cai

Khái quát về nước mặt vùng mỏ, nước mưa và địa hình

Tầng chứa nước bở rời trong hệ Đệ tứ của vùng mỏ phân bố không liên tục, trong khu vực chân núi và thung lũng sông, phía Đông bắc vùng mỏ dày 2 đến 5m, tính chất chứa nước bị ảnh hưởng của nước mưa tương đối lớn, tầng chứa nước đá phiến Xerixit, đá phiến thạch anh Paleozoi phân bố ở Đông bắc vùng mỏ, đa số lỗ khoan đã gặp nước áp lực chiều dày đới phong hoá 110 - 120m. Thông thường đá Granitbiôtit bị Migmatit hoá bị phá huỷ nhiều hơn so với đá Granitôgơnai và càng giàu nươc hơn đới cấu tạo của đá có dạng dải, nhiều thân quặng kẹp lẫn trong đá, rìa thân quặng luôn luôn bị phá vỡ, theo đường phương thân quặng tầng chứa nước giảm từ Bắc xuống Nam.

Tài liệu địa chất

Chế độ làm việc trên mỏ

Loại thiết bị sử dụng trên mỏ 1.Thiết bị khoan và vật liệu nổ

Xác định hệ số bóc giới hạn K gh

Dựa vào tính chất cơ lý của đất đỏ cho thấy góc kết thúc bờ mỏ của công trường Khu Đông là ổn định khai trường khu Đông là khai trường hở nên góc nghiêng bờ mỏ chỉ bao gồm 3 phía: Bờ mỏ phía trụ và bờ mỏ đầu khai trường. - Từ các giao điểm của đường nằm ngang với vách và trụ vỉa, dựng các đường xiên biểu thị bờ dừng phía vách và phía trụ vỉa với góc dốc : γv= 350,γt = 430 cho tới khi gặp mặt đất,do mỏ lựa chọn phương pháp mở vỉa bám vách vỉa nên góc dốc bờ mỏ phía vách nhỏ hơn góc dốc bờ mỏ phía trụ để đảm bảo điều kiện an toàn cho các phương tiện vào làm việc.

Tiến hành xác định chiều sâu khai thác hợp lý của mỏ lộ thiên

Xác định kích thước trên mặt đất và kích thước đáy mỏ

- Chiều dày lớp đá kẹp trong thân quặng > 0,3 m thì tách riêng ra, nếu ≤ 0,3 m thì tính gộp chung vào thân quặng, nhưng phải đảm bảo hàm lượng trung bình của thân quặng. Trữ lượng trong biên giới khai trường được tính toán theo từng tầng dựa trên hình chiếu dọc tính trữ lượng đối với các thân quặng, dựa trên thông số của các khối tính trữ lượng (chiều dầy trung bình khối và hàm lượng trung bình khối).

THIẾT KẾ MỞ VỈA

• Lựa chọn hình thức,phương pháp mở vỉa khoáng sàng 1.Lựa chọn hình thức hào mở vỉa
• Các thông số của hào chuẩn bị
• Các thông số của hào dốc 1.Độ dốc đáy hào dốc
• Tính toán khối lượng đào hào 1.Khối lượng đào hào chuẩn bị

Ưu điểm của phương pháp này là khối lượng xây dựng cơ bản nhỏ, nhanh chóng đưa mỏ vào sản xuất, tốc độ khai thác nhanh và có thể khai thác chọn lọc vỉa quặng.Để đảm bảo góp phần giảm thiểu tỷ lệ tổn thất và làm nghèo quặng trong quá trình khai thác cần thiết phải đào hào phía vách thân quặng và xúc theo gương xúc dọc tầng, tức là máy xúc đứng vuông góc với đường phương của thân quặng và xúc từ vách sang trụ thân quặng. Hào chuẩn bị được đào dưới dạng hào hoàn chỉnh,bám vách vỉa,khi mở vỉa bám vách có ưu điểm là dự trữ sản xuất lớn, làm giảm hệ số bóc trong thời kỳ sản xuất bình thường, đặc biệt khi mở vỉa phía vách thì chất lượng quặng khai thác tốt hơn do đới tổn thất và làm nghèo quặng nhỏ hơn so với mở vỉa phía trụ.

Chọn phương pháp chuẩn bị để xúc bốc 1.Lựa chọn phương pháp chuẩn bị để xúc bốc

Công tác nổ mìn

• Lựa chọn thuốc nổ và phương tiện nổ : 1.Lựa chọn thuốc nổ
• Xác định các thông số trong hộ chiếu nổ mìn lần 1với đất đá

Để làm nổ lượng thuốc nổ có nhiều phương pháp khác nhau, đồ án lựa chọn phương pháp nổ mìn phân đoạn, vi sai vì phương pháp này có nhiều ưu điểm như mức độ đập vỡ đống đá và quặng đồng đều,giảm được chiều rộng đống đá, quặng sau khi nổ, giảm được chỉ tiêu thuốc nổ do việc mở rộng mạng lưới lỗ khoan, nâng cao suất phá đá, quặng, giảm được công tác khoan và giảm tác dụng địa chấn. Quá trình nổ mìn trên mỏ lộ thiên thường phát sinh đá và quặng quá cỡ, lượng đá và quặng quá cỡ phát sinh phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Thông số mạng nổ, phương pháp điều khiển tác dụng nổ, loại thuốc nổ..Với hộ chiếu nổ mìn như trên sẽ làm giảm tỉ lệ đá và quặng quá cỡ xuống còn 2% ÷ 3% tổng lượng đá và quặng phá ra.

Tổng mặt bằng mỏ

Sơ đồ các phân xưởng

• Bãi thải

Bên trong kho thuốc nổ bố trí 2 gian kho thuốc nổ nhũ tương chứa 25t, 1 gian kho vật liệu khởi nổ, bể nước cứu hỏa, phòng quản lý và phong báo động. Các gian kho trong kho thuốc nổ bố trí dọc theo đường đồng mức 175m, liên hệ giữa các bộ phận thuận tiện, đồng thời cũng thuận tiện cho việc tiếp nối với các con đường bên ngoài.

Kho và dung tích kho chứa,công tác cơ giới hóa kho bãi và bốc dỡ 1.Kho và dung tích kho chứa

Khu vực này bố trí xưởng duy tu bảo dưỡng ô tô khai thác,, kho vật liệu và kho phụ kiện khai trường, bãi để xe, nhà ăn và nhà tắm. Từng công trình kiến trúc ở khu vực duy tu ô tô khai trường bố trí dọc theo đường đồng mức 150m, thuận tiện tiếp nối với đường chính khu mỏ.

Vị trí công trình phục vụ cho mỏ và mặt bằng sản xuất và đời sống 1.Văn phòng mỏ

Nhiệm vụ của trạm cấp xăng dầu ô tô khai thác là trữ và cấp phát xăng dầu, dầu điêzen và các loại dầu mỡ bôi trơn máy móc. + Kết hợp với các thiết bị : ô tô tự đổ, máy gạt, máy xúc tại các bãi thải đất đá và bãi thải quặng đuôi.

Khu mặt bằng công nghiệp 1.Hệ thống đường giao thông

• Nhà máy tuyển khoáng

Bố trí ở mức +143, quặng khai thác được ô tô tự đổ vận chuyển đến kho quặng nguyên khai phía trước đập thô, độ hạt của quặn là 0-1000mm.Dưới kho quặng nguyên khai có đặt một máy cấp liệu kiểu tấm loại nặng GBZ1800x10000, quặng sau khi qua đập có độ hạt lớn nhất 225mm, đồng thời được băng tải số 1 chuyển vào kho đệm đập vụn. Trạm chuyển tải bố trí cùng mức với phân xưởng đập,sàng; bao gồm các băng tải có nhiệm vụ vận chuyển quặng sau khi đập thô vào kho quặng mịn, sau đó chuyển đến kho quặng đệm trước sàng lần 2.Trên kho quặng đệm có đặt cần đẩy điện động thông qua thiết bị tính toán vật liệu khống chế để thực hiện phân chia quặng.

Xác định chi phí đầu tư xây dựng cơ bản và vốn sản xuất 1.Vốn đầu tư xây dựng cơ bản

Xác định giá thành các khâu công nghệ khai thác

• Chi phí khâu khoan đá C k : 1.Chi phí khấu hao thiết bị C kh

Q1- khối lượng thuốc nổ cần thiết để nổ mìn lần 1 đảm bảo khối lượng đất bóc trong năm;. Công tác sửa chữa lớn thiết bị bao gồm các công việc từ bảo dưỡng, trung tu và đại tu các loại thiết bị và được tính bằng 10% thiết bị mua sắm ban đầu.

Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của công tác khai thác mỏ 1.Xác định giá thành khai thác 1 tấn quặng kể cả đất bóc

• Lãi và mức sinh lãi của xí nghiệp

Các yếu tố tổ chức kinh tế

Trước hết là quy mụ một loại bói nổ, rừ ràng tăng quy mụ 1 bói nổ thỡ sẽ giảm được các chi phí phụ, nhưng nó cũng bị hạn chế bởi khả năng thi công và thời gian cho phép nạp nổ và có liên quan tới tổ chức của toàn bộ dây truyền công nghệ sản xuất.Quy mô bãi nổ hợp lý sẽ đảm bảo đồng bộ các thiết bị làm việc nhịp nhàng năng suất đem lại hiệu quả kinh tế cao. Sau đó là việc tổ chức công tác nạp nổ, việc làm tốt các công tác chuẩn bị như điều chỉnh chiều sâu lỗ mìn, chuẩn bị bua, phân công người thực hiện nạp nổ, lấp bua, đấu nối mạng nổ, cảnh giới bãi mìn sẽ giảm thời gian ngừng công nghệ, bên cạnh đó phát huy tính hiệu quả của các loại thuốc nổ chịu nước.

Lựa chọn loại thuốc nổ

• Cơ sở lý thuyết về thuốc nổ

Chế tạo thuốc nổ phải chú ý sao cho sau phản ứng nổ tạo thành các chất chủ yếu: Hơi nước, CO2 và ôxy, nghĩa là các sản phẩm ít độc hại với cơ thể con người và môi trường.Mức độ nguy hiểm của thuốc nổ khi nổ trên quan điểm tạo thành khí độc….được biểu thị bằng khái niệm cân bằng ôxy. Khi phân hủy nổ hoàn toàn thì toàn bộ năng lượng nổ chất nổ thoát ra dưới dạng nhiệt lượng nổ.Nhiệt lượng nổ là số khối lượng nhiệt sinh ra khi phân hủy một đơn vị trọng lượng( 1mol, 1kg) hay một đơn vị thể tích( lít, m3) chất nổ.Chính nhiệt lượng nổ thoát ra khi nổ sẽ sinh công làm nén ép và phá vỡ, dịch chuyển môi trường.

Lựa chọn phương tiện nổ

• Cơ sở lý thuyết về phương tiện nổ

+ Chủ động khống chế trình tự nổ trước nổ theo ý muốn, kiểm tra được tình trạng mạng nổ trước khi nổ bằng thiết bị đo. Trên cơ sở lý thuyết về phương tiện nổ và phân tích ưu nhược điểm của các phương tiện nổ hiện nay, đồng thời căn cứ vào điều kiện đất đá, địa hình, thời tiết khu mỏ….Mỏ sử dụng phương tiện và phương pháp nổ mìn phi điện là hợp lý.

Lựa chọn phương pháp nổ

• Phương pháp nổ mìn vi sai

Theo Giáo sư Kutuzov, với thời gian vi sai nhỏ (5ms) thì xảy ra sự giao thoa của sóng nổ. Lựa chọn thời gian vi sai theo điều kiện cụ thể của từng vụ nổ, môi trường nổ, tính chất cơ lý đá và các vụ nổ thực nghiệm. Sau khi xác định được thời gian vi sai, kết hợp với các thông số về chất nổ, vật liệu nổ, sẽ nâng cao hiệu quả công tác nổ mìn, bảo đảm an toàn cho các vùng lân cận. Sơ đồ vi sai có ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng đập vỡ, kích thước đống đá sau khi nổ mìn và tác dụng địa chất.Việc lựa chọn sơ đồ nổ thích hợp phụ thuộc vào mục đích của vỉa quặng, hướng phát triển của công trình mỏ, các thông số của hệ số khai thác và quy mô khai thác mỏ. Khi thay đổi vị trí điểm khởi nổ, chế độ đặt tải và thời gian vi sai giữa các lượng thuốc nổ ta có các sơ đồ vi sai khác nhau. + Sơ đồ nổ vi sai với chế độ đặt tải n = 2 phát huy được vai trò của mặt tự do phụ, tạo ra trường ứng suất phản xạ kéo, kéo đất đá văng định hướng nhưng lại không phát huy được sự giao thoa cộng hưởng của trường ứng suất do lượng thuốc nổ sinh ra nên sau khi nổ chất lượng đập vỡ kém, tăng tác dụng chấn động. phụ cho 2 lỗ mìn nổ đồng thời tiếp theo). + Khi đã có nhiều mặt thoáng tự do cho các lỗ mìn nổ tiếp theo trong bãi mìn và năng lượng của thuốc nổ khi nổ đã được tận dụng thì sẽ xảy ra sự va chạm của các cục đá trong bãi mìn bay ra khi nổ lớn nhất, số lần va chạm của các cục đá là nhiều nhất, vì thế không những mức độ đập vỡ đất đá tốt với các khối, lớp đá mà còn đem lại cỡ hạt đồng đều, hợp lý về hình dạng, kích thước.

Lựa chọn các thông số nổ mìn hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả nổ mìn tại khu Đông mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai

Xác định chỉ tiêu thuốc nổ hợp lý căn cứ vào tính chất cơ lý của đất đá, phương pháp nổ và loại thuốc nổ sử dụng, đường kính lỗ khoan và đặc biệt là kích thước cục đá yêu cầu. Xác định chỉ tiêu thuốc nổ hợp lý căn cứ vào tính chất cơ lý của đất đá, phương pháp nổ và loại thuốc nổ sử dụng, đường kính lỗ khoan và đặc biệt là kích thước cục đá yêu cầu.

Tính toán chỉ tiêu kinh tế

• Chi phí nổ đá

Như vậy nếu sử dụng các thông số mới thì chi phí sản xuất nói chung giảm đi so với trước đây, nếu kể đến khó khăn hơn cho các khâu phá đá quã cỡ và giảm năng suất khâu vận tải khi tăng thành phần cỡ hạt thì trị số giá thành chung sẽ tăng lên một phần song chắc chắn vẫn luôn đảm bảo chi phí sản xuất chung nhỏ hơn trị số trước đây.