1 .Cơ sở lý luận
1.5. Tổng quan về tình hình khai thác quặng sắt mỏ sắt Thạch Khê và dự kiến
phương án đổ thải
Biên giới và trữ lượng mỏ
Biên giới và trữ lượng khai trường được xác định trên cơ sở các nguyên tắc cơ bản là khai thác có hiệu quả kinh tế và tận thu tối đa tài nguyên thơng qua hệ số bóc biên giới và hệ số bóc trung bình nhỏ hơn hoặc bằng hệ số bóc giới hạn. Biên giới khai trường của phương án được chọn có đáy mỏ kết thúc ở mức-550m.
Bảng 1.5. Các chỉ tiêu cơ bản về biên giới và trữ lượng khai trường
TT Các chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
1
Kích thước bề mặt: - Chiều dài m 3.350
- Chiều rộng m 2.100
- Diện tích ha 527
2 Kích thước đáy: - Chiều dài m 450
- Chiều rộng m 150
3 Cốt cao đáy mỏ: - Đầu phía Nam m -550
-Đầu phía Bắc m -370
4 Chiều sâu: -Đầu phía Nam m 555
-Đầu phía Bắc m 375
5
Trữ lượng quặng địa chất/hàm lượng Fe tr.tấn/% 375,1/60,17
Trong đó:- Magnhetit 224,5/60,24
- Oxy hoá 150,6/60,06
6
Trữ lượng quặng khai thác/hàm lượng Fe tr.tấn/% 369,9/59,19
Trong đó:- Magnhetit 219,8/59,45 - Oxy hố 150,1/58,81 7 Tổng khối lượng đất đá bóc tr.m3 651,4 Trong đó:-Đất đá tơi xốp tr.m3 353,5 + Đất sét tr.m3 64 + Quặng deluvin tr.m3 2,4 8 - Đá cứng tr.m 3 297,9 + Quặng Sunfua tr.tấn 3 9 Hệ số bóc m3/tấn 1,76
Nguồn:Dự án đầu tư khai thác mỏ sắt Thạch Khê điều chỉnh, 2013
- Cấp 121chiếm 19,7%; - Cấp 122 chiếm 80,3%
Trữ lượng quặng nguyên khai trong biên giới khai trường theo phương án chọn là 369,9 triệu tấn với hàm lượng Fe trung bình 59,19%; trong đó quặng manhetit là 219,8 triệu tấn (chiếm hơn 59,4%) với hàm lượng Fe trung bình 59,45%; quặng ơxy hóa là 150,1 triệu tấn (chiếm gần 40,6%) với hàm lượng Fe trung bình 58,81%.
Tổng khối lượng đất đá bóc là 651,4 triệu m3, trong đó đất đá mềm 353,5 triệu m3 (chiếm hơn 54%), đá cứng 297,9 triệu m3 (chiếm gần 46%). Hệ số bóc trung bình là 1,76 m3/tấn.
Cơng suất thiết kế mỏ
- Giai đoạn 1: 5 triệu tấn/năm, kéo dài trong 7 năm (chưa kể 3 năm XDCB), từ năm khai thác thứ 1 đến năm thứ 7, trong đó năm thứ 1 là 4,4 triệu tấn/năm và năm thứ 7 là 8 triệu tấn/năm.
- Giai đoạn 2: 10 triệu tấn/năm, kéo dài trong 29 năm, từ năm khai thác thứ 8 đến năm thứ 36; sau đó giảm xuống dưới 10 triệu từ năm thứ 37 đến năm kết thúc.
Tuổi thọ mỏ
Tuổi thọ mỏ được xác định trên cơ sở trữ lượng khai thác trong biên giới khai trường và sản lượng quặng khai thác hàng năm. Với trữ lượng quặng khai thác trong biên giới khai trường là 369.900 ngàn tấn thì tuổi thọ mỏ là 52 năm
Hình 1.4. Sơ đồ giai đoạn chuẩn bịvà xây dựng cơ sởhạtầng kèm dịng thải
Hình 1.5. Sơ đồ giai đoạn hoạt động kèm dịng thải
Giải phóng mặt bằng San gạt Xây dựng cơ sở hạ tầng, đê biển Khí, bụi Chất thảirắn
Nước mưa chảy tràn
Khí, bụi
Chất thải rắn
Nước mưa chảy tràn
Khí, bụi
Chất thải rắn đổ ra bãi thải
Nước mưachảy tràn Nước cấp cho sinh hoạt
Nước cấp cho thi
công xây dựng
Nước thải sinh hoạt và
xây dựng Ngun, nhiên, vật
liệu, năng lượng
Sân Cơng nghiệp
- Bụi, khí thải, ồn, rung -Nước thải: sinh hoạt, công
nghiệp, nước mưa chảy tràn - Chất thải rắn: sinh hoạt, công nghiệp, CTRNH
Khai thác, nổ mìn, xúc bốc và vận chuyển
Sàng tuyển
- Bụi, khí thải, ồn, rung - Chất thải rắn: sinh hoạt, công nghiệp, CTRNH -Nước thải: sinh hoạt, công
nghiệp, nước mưa chảy tràn
Vận chuyển, đổ thải đất đá Vận chuyển quặng thành phẩm đến nơi tiêu thụ Bụi, khí thải, ồn Sử dụng nước, năng lượng, tài nguyên
Phương án đổ thải
Tổng khối lượng đất đá thải là 651,4 triệu m3, trong đó đất đá xốp 353,5 triệu m3, đất đá cứng 297,9 triệu m3.
Bảng 1.6. Khối lượng đất đá bóc đối với từng loại
TT Chỉ tiêu Đơn vị Cát Sét Đá cứng Quặng nghèo Cộng Sunfua S.tích 1 Khối lượng tr.m3 287,1 64 294,9 3 2,4 651,4
Nguồn:Dự án đầu tư khai thác mỏ sắt Thạch Khê điều chỉnh, 2013
Bãi thải được đổ cao nhất là mức +25m so với mực nước biển, tổng dung tích đổ thải là 171,89 triệu m3. Bãi thải này bắt đầu được đổ thải từ năm năm khai thác thứ 8. Từ năm khai thác thứ 8 đến năm khai thác thứ 17 tiến hành đổ thải từ đáy biển lên mức +10m so với mực nước biển. Từ năm khai thác thứ 18 đến năm thứ 25 tiến hành đổ thải bằng băng tảitừ mức +10m lên mức +25m so với mực nước biển.
Hình thức đổ thải tại bãi thải lấn biển sẽ sử dụng phương pháp đổ theo từng tầng, hết tầng này tới tầng khác, sau khi đổ hết tầng +10m sẽ đổ lên tầng +25m.
- Giai đoạn 1: Tiến hành đổ ở đầu phía Nam với trình tự từ trong ra ngồi, từ Nam tới Bắc, diện tích là 233ha, đổ tới cốt +10m với khối lượng là 32 triệu m3.
- Giai đoạn 2: Tiến hành đổ ở khu Trung tâm với trình tự từ trong ra ngồi, từ Nam tới Bắc, diện tích 284ha, đổ tới cốt cao +10m với khối lượng là 34 triệu m3.
- Giai đoạn 3: Tiếp tục đổ ở đầu phía bắc với trình tự từ trong ra ngồi, từ Nam tới Bắc, diện tích 219ha, đổ tới cốt cao +10m với khối lượng là 31 triệu m3.
- Giai đoạn 4: Tiếp tục đổ tới cốt cao +25m với khối lượng 74,89 triệu m3. Trình tự đổ thải cũng được tiến hành từ trong ra ngoài, từ Nam tới Bắc.
Hệ thống đê bãi thảilấn biển
Vị trí: phía Đơng khai trường, chỗ xa nhất cách bờ biển khoảng 1,65km, cách khai trường khoảng 2km.
Tổng chiều dài tuyến đê chắn bãi thải lấn biển là: 9.183m. Được chia làm 2 loại như sau:
+ Tuyến đê bảo vệ khu vực cảng dài: 1.200m.
Tuyến đê loại 1 (cao độ đáy tự nhiên từ-5,00 đến-10,00m)
- Cao độ đỉnh đê: Lựa chọn cao độ đỉnh đê là +7,80m(cao độ Nhà nước) - Chiều cao tường 4,6m; Chiều rộng 3,3m. Cao độ đỉnh tường là +6,50m. Dưới đáy móng gia cố lớp đá dăm dày 30cm.
- Đỉnh tường dùng khối BTXM thuỷ công B20
- Mái đê phía biển: Mái dốc m = 1,5m. Kết cấu bằng các khối bê tơng định hình Tetarpod vàđá lõiđê 10-100kg (sử dụng đá mỏ chọn lọc)
- Phía biển bố trí thềm giảm sóng chiều rộng trung bình 13,5m
Tuyến đê loại 2 (cao độ đáy tự nhiên từ 0.00 đến-5.00m)
- Cao độ đỉnh đê: Lựa chọn cao độ đỉnh đê là +6,50m(cao độ Nhà nước) - Tường đỉnh: Dùng khối BTXM thuỷ công B20. Chiều cao tường 4,6m; Chiều rộng 3,3m. Dưới đáy móng gia cố lớp đá dăm dày 30cm.
- Mái đê phía biển: Mái dốc m = 1,5m. Kết cấu bằng các khối bê tơng định hình Tetarpod và đá lõiđê 10-100kg (sử dụng đá mỏ chọn lọc)
- Phía biển bố trí thềm giảm sóng chiều rộng trung bình 10m.
Tuyến đê chắn sóng bảo vệ khu cảng
- Cao độ đỉnh đê: Lựa chọn cao độ đỉnh đê là +7,80m(cao độ Nhà nước) - Kết cấu mái đê: Mái dốc m = 1,5m. Bố trí kết cấu như sau.
+ Khối bê tơng định hình Tetarpod trọng lượng G = 18,14 tấn. + Khối bê tơng địnhhình B15 kích thước 0.8x0.8x0.8m
+ Đá lõiđê 10-100kg (sử dụng đá mỏ chọn lọc).
- Phía biển bố trí thềm giảm sóng chiều rộng 15m. Phía bờ bố trí thềm giảm sóng chiều rộng 8m. Đầu đê được gia cố vững chắc đảm bảo an toàn cho quá trình hoạt động của tuyến đê.
- Kết cấu đoạn đầu đê: Mái dốc m = 1,5m. Kết cấu bằng các khối bê tơng định hình Tetarpod và đá lõiđê 10-100kg (sử dụng đá mỏ chọn lọc)
- Cao trình đỉnh đầu đê là 8,80m(cao độ Nhà nước).
Công nghệ đổ thải
Sử dụng hệ thông băng tải kéo dài kết hợp với băng tải nối dài, và máy rót thải để đổ kín diện tích bãi thải. Băng tải nối dài được dịch chuyển trên mặt bãi thải theo hình rẻ quạt với tâm quay là điểm cuối của tuyến băng tải kéo dài. Hình dạng chung của bãi thải trên bề mặt khi đó có hình rẻ quạt.
Bảng 1.7. Các chỉ tiêu kỹ thuật củaphương án đổ thảilấnbiển
TT Các chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
1 Dung tích tr.m3 171,89
2 Cốt caoso với mực nước biển m +25
3 Số tầng thải tầng 2
4 Diện tích ha 923
5 Chiều dàiđê chắn m 9.183
Trong đó:-Giai đoạn 1 m -
-Giai đoạn2 m 7.983
-Đê bảo vệ m 1.200
6 Khối lượng đá thải đắp đê chắn tr.m3 2,7
7 Thời gian đổ năm 18
Nguồn:Dự án đầu tư khai thác mỏ sắt Thạch Khê điều chỉnh, 2013