3.9. Hỡnh thức vận tải
Phƣơng thức vận tải bằng ụtụ phự hợp với điều kiện đồi nỳi, kớch thƣớc khai trƣờng chật hẹp nhƣ ở cỏc mỏ than lộ thiờn, vỡ cƣờng độ khai thỏc khi vận tải ụ tụ lớn hơn 1,52 lần cỏc phƣơng thức vận tải khỏc; cụng nghệ vận tải ụtụ linh hoạt, mềm dẻo cho phộp đạt tốc độ xuống sõu Vs = 1520 m/năm. Nhờ vậy mà việc tăng sản lƣợng mỏ thuận lợi hơn so với cỏc hỡnh thức vận tải khỏc. Điều này rất phự hợp khi khai thỏc với gúc bờ cụng tỏc lớn.
Moong lộ thiờn Bắc Làng Cẩm cú đặc điểm: chiều sõu khai thỏc lớn (Hmax = 270m), sản lƣợng nhỏ (than 100.000 tấn/năm, đất búc 3,5ữ4,7 triệu m3/năm), kớch thƣớc khai trƣờng hạn chế. Tuy cung độ vận tải lớn từ 5,5ữ6 km nhƣng thời gian tồn tại ngắn (5 năm). do đú hỡnh thức vận tải bằng ụ tụ vẫn là phự hợp đới với mỏ.
3.9.1. Thiết bị vận tải
Để đảm bảo sản lƣợng mỏ cần sử dụng 21 xe Huyndai cú tải trọng 15 tấn, để vận tải đất đỏ thải và than nguyờn khai từ khai trƣờng về mặt bằng khu chế biến. Chất lƣợng mỏy hầu hết đó cũ, thời hạn khấu hao đó sắp hết.
Với cỏc thiết bị vận tải hiện cú chƣa đỏp ứng đƣợc năng lực vận tải của mỏ, phần lớn mỏ thuờ lại thiết bị từ những đơn vị thi cụng trong khu vực.
Năng suất ụtụ vận tải (loại B) đƣợc tớnh toỏn theo cụng thức:
Q ca = cd m x o T T T V L V . 1200 . 330 , m3/ca (3.13)
Trong đú: Qca - Năng suất ụ tụ, m3/ca; L - cung độ vận tải hàng năm, km; Vtb - vận tốc trung bỡnh của ụtụ, km/h; Tx,Tm, Tcđ - thời gian quay xỳc, đổ tải và dỡ thải; Va - khối lƣợng đất đỏ nguyờn khối trong thựng xe, m3;
nr tx a K V V , m3 (3.14)
Với Vtx - dung tớch thựng xe, m3; Knr - hệ số nở rời của đất đỏ trong thựng.
Số lƣợng ụtụ cần thiết tại đƣợc tớnh theo cụng thức: Nụ = ca Q m Q . , chiếc (3.15)
Trong đú: Q - khối lƣợng cần vận tải hàng năm, m3
; m - số ca làm việc hàng năm của 1 ụtụ, ca/năm
3.9.2. Hệ thống đường ụ tụ
Hệ thống đƣờng vận tải của mỏ gồm hai tuyến:
- Tuyến đƣờng vận tải đất đỏ từ khai trƣờng ra ngồi bói thải số 3 (phớa Tõy Nam), chiều dài 1.420m, chiều rộng 13ữ16m, độ dốc dọc lớn nhất 6,7%.
- Tuyến đƣờng vận tải than nguyờn khai từ khai trƣờng về mặt bằng xƣởng sàng tuyển (phớa Đụng Bắc), chiều dài 2.530m, rộng 10ữ11m, độ dốc dọc lớn nhất 2%.
- Kiểm tra chiều rộng mặt đƣờng theo điều kiện chuyờn chở 2 làn xe: B = 2 (a + y) +x +n, m (3.16) Trong đú: a- chiều rộng của xe, a = 2,5 m; y- chiều rộng của đai an toàn, y = 0,5m; x- khoảng cỏch giữa hai làn xe, x = 0,5 + 0,005V, m; V- vận tốc xe chạy tớnh toỏn , V = 20ữ25 km/h; n - chiều rộng lề đƣờng, n = 2m.
Thay vào tớnh đƣợc B = 9ữ10 m.
Nhỡn chung, cỏc tuyến đƣờng vận tải trong và ngoài mỏ hiện cú đều đỏp ứng đƣợc chất lƣợng phục vụ cụng tỏc vận tải của mỏ. Tuy nhiờn đó cú những dấu hiệu xuống cấp cục bộ, để đảm bảo chất lƣợng vận tải cần phải thƣờng xuyờn theo dừi và duy tu, bảo dƣỡng.
3.10. Đặc điểm cụng nghệ đổ thải
3.10.1. Cỏc giải phỏp về ổn định bói thải
Để ứng phú với Biến đổi khớ hậu cần lựa chọn cụng nghệ, trỡnh tự và cỏc thụng số bói thải nhằm nõng cao độ ổn định bói thải trong mựa mƣa bóo.
- Xỏc định hệ số ổn định bói thải hợp lý: căn cứ vào cỏc kết quả nghiờn cứu về ảnh hƣởng của cỏc yếu tố tự nhiờn - kĩ thuật đến độ ổn định của bói
thải. Cỏc bói thải của cỏc mỏ than lộ thiờn thuộc Tập đoàn Cụng nghiệp Than - Khoỏng sản Việt Nam (TKV) thƣờng xuyờn chịu ảnh hƣởng của cỏc đợt mƣa bóo. Khi lƣợng mƣa lớn, đất đỏ bị bóo hũa, thấm ró và xảy ra nguy cơ sạt lở cao. Đặc biệt khi chiều cao tầng thải lớn và bói thải nằm trong cỏc khu vực thu nƣớc. Để đảm bảo ổn định cỏc bói thải, cần xỏc định cỏc thụng số của bói thải khi đất đỏ ở trạng thỏi bóo hũa nƣớc hoàn toàn: Kết quả nghiờn cứu cho thấy đất đỏ thải khi bóo hồn nƣớc dung trọng tăng lờn từ 5ữ10%, lực dớnh kết và gúc ma sỏt trong trung bỡnh giảm 10%, dẫn đến độ ổn định của bói thải giảm so với trạng thỏi tự nhiờn.
- Lựa chọn cụng nghệ và cỏc thụng số đổ thải hợp lý: khi cú cỏc trận mƣa lớn, thời gian kộo dài, dẫn đến gia tăng khối lƣợng thể tớch và giảm độ liờn kết giữa của đất đỏ thải. Khi lƣu lƣợng nƣớc trong bói thải tăng đột biến, nƣớc sẽ là nguyờn nhõn phỏ vỡ liờn kết của đất đỏ, dẫn đến hiện tƣợng sạt lở tầng thải. Vỡ vậy, để tăng độ ổn định của bói thải, cụng nghệ đổ thải hợp lý đƣợc lựa chọn là đổ thải theo lớp, chiều cao mỗi lớp phụ thuộc vào loại thiết bị tham gia đổ thải, mức độ yờu cầu đầm chặt đất đỏ và chi phớ làm đƣờng, đổ thải.
- Lựa chọn trỡnh tự đổ thải hợp lý: trỡnh tự đổ thải đƣợc tiến hành từ dƣới lờn trờn, bói thải phỏt triển từ trong ra ngồi. Trong quỏ trỡnh đổ thải luụn luụn duy trỡ độ dốc mặt bói thải từ 3ữ5% để khắc phục hiện tƣợng đọng nƣớc trờn tầng.
- Lựa chọn hỡnh dạng bói thải hợp lý: Hỡnh dạng bói thải liờn quan đến mức độ tập trung hoặc phõn tỏn dũng chảy mặt. Theo kết quả khảo sỏt cỏc bói thải thuộc cỏc mỏ than lộ thiờn TKV, tại những khu vực bói thải cú bỡnh đồ dạng “cỏnh cung lừm” bị xúi lở mạnh hơn cỏc khu vực khỏc. Nguyờn nhõn của vấn đề này là khi lƣợng mƣa vƣợt qua năng lực thoỏt nƣớc của hệ thống mƣơng, rónh tại chõn tầng, bói thải dạng hỡnh cỏnh cung lừm sẽ là khụng gian thu nƣớc mặt từ cỏc khu vực lõn cận và dũng chảy mặt xuất hiện, trong khi đú
cỏc bói thải cú dạng thẳng và dạng cỏnh cung lồi thỡ nƣớc mặt sẽ đƣợc phõn tỏn đồng đều trờn cỏc khu vực của bói thải. Vỡ vậy, cỏc bói thải đƣợc thiết kế đổ thải tạo “dạng cỏnh cung lồi” và dạng “thẳng”, hạn chế tối đa đổ thải dạng “cỏnh cung lừm”.
- Lựa chọn giải phỏp thoỏt nƣớc: để đảm bảo cụng tỏc thoỏt nƣớc của cỏc bói thải, cần thiết phải cú giải phỏp kết nối cỏc cụng trỡnh thoỏt nƣớc trờn bói thải với cụng trỡnh thoỏt nƣớc lõn cận. Trờn cơ sở đú xõy dựng kế hoạch nạo vột cỏc suối, kờnh mƣơng dẫn nƣớc, cỏc khe rạch và xõy dựng hệ thống đờ ngăn đất đỏ thải và cỏc hồ lắng bựn xử lý nƣớc. Bờn cạnh đú, cần xõy dựng cỏc cụng trỡnh bảo vệ bói thải bao gồm: tạo mặt tầng thải nghiờng, tạo rónh thoỏt nƣớc và hố tiờu năng dọc chõn tầng thải; xõy dựng cỏc tuyến đờ và mƣơng thoỏt nƣớc bao quanh chõn bói thải, hƣớng dũng chảy vào cỏc hố xử lý mụi trƣờng. Tại những khu vực kết thỳc đổ thải trồng cõy xanh để hạn chế xúi mũn, sạt lở bói thải; tạo đờ ngăn theo cỏc mộp tầng thải, dốc nƣớc ngang tầng thải nhằm ngăn dũng chảy tràn xuống sƣờn tầng.
Hiện tại, khối lƣợng đất đỏ thải của Moong Bắc Làng Cẩm đƣợc đổ tại bói thải số 3. Viện Khoa học và Cụng nghệ Mỏ - Vinacomin đó thiết kế đổ thải và cú tổng dự toỏn riờng cho bói thải số 3 và đó đƣợc Chủ đầu tƣ phờ duyệt thỏng 9/2012. Dự ỏn này kế thừa và điều chỉnh lại lịch kế hoạch và cung độ đổ thải theo thực tế khảo sỏt và thiết kế khai thỏc cho moong Bắc Làng Cẩm.
Khối lƣợng đất đỏ trong biờn giới khai trƣờng phƣơng ỏn điều chỉnh là 17.744.278 m3. Trong đú khối lƣợng cải tạo mỏ là 294.540 m3
và đất búc là 17.449.738 m3.
3.10.2. Thụng số đổ thải
Cỏc thụng số bói thải lựa chọn trờn cơ sở kỹ thuật khai thỏc mỏ lộ thiờn, tớnh chất cơ lý của đất đỏ thải, tài liệu địa chất cụng trỡnh nền bói thải. Cỏc thụng số thiết kế lựa chọn nhƣ sau:
- Chiều cao phõn tầng thải, hpt = 45m;
- Gúc dốc sƣờn tầng thải khi kết thỳc, α = 3032o
;
- Chiều rộng mặt tầng thải khi hoạt động Btmin ≥ 26m, khi dừng tạm thời và khi kết thỳc B = 25m;
- Gúc dốc bói thải 1820o
.
Khu vực đ-ợc đổ vào các tầng từ +60 lên +100, với khối l-ợng 240.115 m3. Do đó, dung tích chứa cịn lại của Bãi thải 3 là: 15.443.365 m3.
Nhƣ vậy, dung tớch bói thải số 3 theo thiết kế đổ thải đó đƣợc phờ duyệt chƣa đảm bảo khối lƣợng đất đỏ thải của moong trong những năm cuối đời mỏ, với dung tớch hiện tại chỉ đổ thải đƣợc gần hết 04 năm đầu (từ năm 2013 đến hết năm 2016). Trong thời gian đổ thải đến trƣớc khi kết thỳc đổ thải tại bói thải số 3. Đề nghị chủ đầu tƣ phải gấp rỳt làm cụng tỏc đền bự, giải phúng mặt bằng để mở rộng bói thải số 3 hoặc khu vực khỏc để đảm bảo khối lƣợng đổ thải từ năm 2016 đến hết đời mỏ, tổng cộng 2.300.913 m3
đất đỏ nguyờn khối.
3.10.3.Cỏc hạng mục xõy dựng khu vực đổ thải
Để trỏnh đất đỏ trụi trƣợt và nƣớc bói thải chảy tràn ra mụi trƣờng xung quanh theo quy định. Thiết kế đổ thải đƣợc phờ duyệt đó xõy dựng cỏc cụng trỡnh bảo vệ bói thải gồm: đờ bao ngồi bói thải, mƣơng thu nƣớc chõn bói thải, đờ chắn đỏ lăn, mƣơng đờ mặt tầng thải và cỏc kố rọ đỏ tại cỏc vị trớ cần thiết.
3.10.4. Trỡnh tự đổ thải
Quỏ trỡnh đổ thải đƣợc thực hiện từ dƣới lờn, từ trong ra ngoài theo đỳng quy trỡnh thiết kế lựa chọn. Sau khi xõy dựng xong cỏc cụng trỡnh bảo vệ bói thải, tiến hành xõy dựng diện đổ thải đầu tiờn tại mức +55 m. Từ vị trớ diện cụng tỏc đầu tiờn phỏt triển bói thải ra biờn giới trờn đổ thải toàn bộ diện tớch thiết kế giai đoạn 1. Đối với mức dƣới cựng đổ theo lớp 5m nhằm tăng hệ số lu lốn, tăng độ ổn định nền bói thải. Sau khi đổ xong từ mức +55 m lờn mức
+60m, tiếp tục đổ hoàn thiện mức +60 m theo giới hạn. Cỏc tầng trờn đổ thải theo tầng 10m. Trỡnh tự đổ thải chung đƣợc tiến hành từ dƣới lờn trờn, từ trong ra ngoài, từ Đụng sang Tõy, đổ hết tầng dƣới mới tiếp tục phỏt triển lờn tầng tiếp theo.
3.10.5. Cụng nghệ đổ thải
Căn cứ vào điều kiện địa hỡnh ở bói thải, thiết kế lựa chọn cụng nghệ đổ thải theo chu vi, đổ thải theo lớp, chiều cao lớp 45 m, cỏc mức trờn chiều cao lớp 10 m để tăng hệ số lu lốn dẫn đến tăng độ ổn định nền bói thải. Cụng nghệ đổ thải đƣợc thực hiện bằng ụ tụ kết hợp với mỏy gạt. Trờn tuyến thải chia thành 2 khu vực: khu vực dỡ tải và khu vực san gạt.
Tại vị trớ mộp tầng trờn bói thải để lại đờ an toàn. Để mặt tầng thải luụn khụ rỏo, bói thải cú độ dốc vào phớa trong với i = 3ữ5%.
Để đảm bảo an tồn, tại vị trớ mộp bói thải sử dụng đờ an tồn với kớch thƣớc phự hợp với từng loại xe cụ thể nhƣ sau:
- Kớch thƣớc đờ chắn cú chiều cao h = 0,5, m ( - đƣờng kớnh lốp xe) - Chiều rộng chõn đờ an toàn: b = cotg ( gúc nghiờng của sƣờn bói thải).
Cỏc thụng số đổ thải (bảng 3.12), sơ đồ cụng nghệ đổ thải (hỡnh 3.8).
Bảng 3.12: Cỏc thụng số cơ bản của bói thải
TT Thụng số Đơn vị Giỏ trị
1 Cốt cao bói thải m +190
2 Chiều cao tầng thải m 1520
3 Chiều rộng bặt tầng thải m 25
3 Số tầng thải tầng 78
4 Gúc dốc sƣờn tầng thải độ 30
5 Gúc dốc bói thải “ 1820
a, i = 3 - 5 % i = 3 - 5% i = 3 - 5% 30° H B - B máy gạt ô tô khu vực san gạt khu vực dỡ tải 80 - 1 00 m B B b, ctag i = 3 - 5% n Hỡnh 3.8: Sơ đồ cụng nghệ đổ thải a. Bỡnh đồ; b. Mặt cắt
3.11. Thoỏt nƣớc mỏ
3.11. 1. Số liệu tớnh toỏn
Trong khu mỏ khụng đủ điều kiện đặt trạm quan trắc khớ tƣợng nờn tài liệu đƣợc lấy ở trạm khớ tƣợng thành phố Thỏi Nguyờn. Tài liệu thu thập bao gồm: lƣợng mƣa, nhiệt độ khụng khớ, độ ẩm tƣơng đối, độ bốc hơi, mực nƣớc lũ, cỏc hiện tƣợng thời tiết bất thƣờng.
Đồ thị l-ợng m-a trung bình tháng tại Thái Nguyên
0 100 200 300 400 500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Thời gian (tháng) L- ợ n g m - a (m m )
Hỡnh 3.9: Đồ thị lƣợng mƣa trung bỡnh hàng thỏng tại Thỏi Nguyờn
3.11.2. Đặc điểm cụng tỏc thoỏt nước mỏ
Căn cứ vào đặc điểm địa hỡnh khu mỏ và mức phõn thuỷ của khu vực thấy rằng: mức thoỏt nƣớc tự chảy khu vực Tõy Bắc và Bắc là +45 m; khu vực Đụng Nam và Nam là +37 m. Trong những năm tới khi xuống sõu khai thỏc việc thoỏt nƣớc mặt cỏc tầng cao từ +45 m trở lờn đối với khu vực Tõy Bắc và Bắc; từ mức +37 m trở lờn đối với khu vực Đụng Nam và Nam đƣợc thực hiện bằng tự chảy. Cỏc mức từ mức +45 m trở xuống đối với khu vực Tõy Bắc và Bắc; từ mức +37m trở xuống đối với khu vực Đụng Nam và Nam đƣợc thực hiện bằng bơm cƣỡng bức, cỏc mỏy bơm nƣớc đặt trờn phà làm bằng thộp tổ hợp và đƣợc hạ dần theo trỡnh tự xuống sõu của khai trƣờng.
3.11.3. Thoỏt nước khai trường:
Việc thoỏt nƣớc mặt bờn ngoài khai trƣờng khu vực Tõy Bắc và Bắc; Đụng Nam và Nam, đƣợc thực hiện bằng cỏc mƣơng thu nƣớc. Cỏc mƣơng thu nƣớc này đƣợc tớnh toỏn trong Dự ỏn đầu tƣ đó đƣợc phờ duyệt, hiện tại trờn bờ mỏ đó hỡnh thành hệ thống thoỏt nƣớc mặt đảm bảo cụng tỏc thoỏt nƣớc ngoài khai trƣờng. Trong Bỏo cỏo này, với phƣơng ỏn biờn giới đƣợc chọn, phớa Nam, Đụng Nam và Tõy Nam khai trƣờng mỏ cần thiết phải xõy dựng bổ sung và cải tạo lại cỏc hệ thống thoỏt nƣớc cú sẵn. Cỏc tớnh toỏn thiết kế cụ thể nhƣ sau:
1.Thoỏt nước mặt khu Đụng Nam
a. Lƣợng nƣớc lớn nhất tập trung về mƣơng sau 1 ngày đờm: QT = 35.881 m3/ng.đ
b. Thiết kế cỏc thụng số mƣơng thoỏt nƣớc:
Để thoỏt đƣợc lƣợng nƣớc trận mƣa lớn nhất QT=35.881 m3/ng.đ (tƣơng ứng với 0,42 m3/s), cỏc thụng số mƣơng đƣợc xỏc định nhƣ sau:
- Độ dốc lũng mương: Lũng mƣơng đƣợc đào trong tầng phủ ờluvi,
thành phần chủ yếu là sột đƣợc đầm chặt bằng thủ cụng, để đảm bảo lũng mƣơng khụng bị bồi lắng và xúi lở độ dốc của mƣơng đƣợc chọn id = 0,8%.
- Tốc độ dũng chảy: Để đảm bảo cho lũng mƣơng khụng bị bồi lắng,
xõm thực, đối với dũng chảy chứa chất lơ lửng cú độ hạt từ cỏt trở xuống (d < 0,2 mm) chọn tốc độ dũng chảy V = 1,0 m/s.
2. Thoỏt nước mặt phớa Tõy Nam
Phớa Tõy Nam tại đƣờng dõn sinh hƣớng từ phớa bói thải số 3 đi về khu Nhà văn húa mới. Lề đƣờng phớa Nam chƣa cú rónh thoỏt nƣớc, do vậy cần thiết xõy dựng rónh thoỏt nƣớc hƣớng nƣớc về khu vực quy định. Cỏc tớnh toỏn và thiết kế đƣợc tớnh toỏn nhƣ thoỏt nƣớc mặt khu Đụng Nam. Cỏc thụng số thiết kế nhƣ sau:
+ Khối lƣợng đào mƣơng: V = 407,85 m3
+ Diện tớch thu nƣớc 100.000 m2; lƣu lƣợng nƣớc yờu cầu thoỏt QTT =
35.881 m3/ng.đ = 0,42 m3
/s.
Với cỏc thụng số thiết kế đƣợc chọn đảm bảo thoỏt nƣớc mặt ngoài biờn giới khai trƣờng khu Tõy Nam an toàn (QTK > QTT).