2.5. Nhận xột chƣơng 2
Do hạn chế về độ dài của luận văn nờn tỏc giả chi nhận xột về cỏc cụng tỏc liờn quan đến chuyờn ngành hầm lũ:
1. Lũ dọc vỉa vận tải. 4. Lũ nối.
2. Lũ dọc vỉa thụng giú. 5. Lũ thỏo quặng.
Về phần mở vỉa do điều kiện địa hỡnh của khu mỏ và đặc điểm của cỏc thõn quặng nằm rải rỏc cỏch xa nhau nờn dự ỏn sử dụng phƣơng phỏp mở vỉa bằng lũ bằng xuyờn vỉa và lũ dọc vỉa cho từng thõn quặng và đặc điểm địa hỡnh khu mỏ là đồi nỳi nờn việc sử dụng phƣơng phỏp mở vỉa bằng lũ xuyờn vỉa kết hợp lũ dọc vỉa là hợp lý nhất.
Về phần hệ thống khai thỏc dự kiến ỏp dụng thỡ tỏc giả thấy rằng :Ở hệ thống khai thỏc lƣu quặng mặc dự là giỏ thành khai thỏc nhỏ nhƣng hệ số làm nghốo quặng cao nờn ở khõu này nú sẽ ảnh hƣởng trực tếp đến giỏ thành và hiệu quả tuyển sau này, một vấn đề nữa là ở hệ thống khai thỏc này, hệ số mất mỏt quặng cao do để lại trụ bảo vệ làm mất mỏt tài nguyờn trong lũng đất. Nhƣng xột về điều kiện địa chất- kỹ thuật thỡ nú chỉ ra đc cỏc yờu điểm. Do vậy, cần phải đƣợc tiến hành tớnh toỏn so sỏnh với hệ thống khai thỏc để làm thế nào khai thỏc đƣợc tụi đa tài nguyờn và đảm bảo lợi nhuận kinh tế.
CHƢƠNG 3
LỰA CHỌN HỆ THỐNG KHAI THÁC HỢP Lí CHO THÂN QUẶNG TQ1.1 NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC
3.1. Lựa chọn mặt bằng sõn cụng nghiệp
Địa hỡnh khu mỏ gồm cỏc đồi nỳi cao với độ cao tuyệt đối từ 100
350m, cú phƣơng kộo dài Tõy Bắc - Đụng Nam, sƣờn dốc nghiờng về phớa Đụng Bắc. Cỏc sƣờn nỳi đều dốc, địa hỡnh bị phõn cắt mạnh.
Trong giới hạn khai trƣờng thiết kế, cỏc thõn quặng cú đặc điểm chung nhƣ sau: phõn bố gần song song với nhau, phƣơng vị đƣờng phƣơng chung là 140320, cỏc thõn quặng thuộc loại dốc đứng, cắm về phớa Đụng Bắc với gúc dốc 60 80. Hỡnh thỏi cỏc thõn quặng là dạng mạch, thấu kớnh đứt đoạn phức tạp. Tổng hợp điều kiện cỏc thõn quặng và đất đỏ võy quanh cho thấy:
- Lớp đỏ ở phớa trờn quặng (vỏch): cú kết cấu tƣơng đối bền vững, bao gồm cỏc đỏ Gneisbiotit, Granitogneis, đỏ phiến thạch anh 2 mica và ớt đỏ khỏc nằm xen kẹp nhau, cỏc lớp dày từ 0,50m 30m, độ kiờn cố f = 7 8.
- Lớp đỏ chứa quặng bao gồm đỏ biến chất trao đổi và Gneisbiotit bị micmatit húa. Đỏ bị nộn ộp, ớt bị nứt nẻ, kiến trỳc dạng hạt, vảy cấu tạo dạng dải, khối rắn chắc tuy nhiờn cú chỗ bị nứt nẻ dập vỡ khỏ mạnh, độ kiờn cố f = 810.
- Lớp đỏ dƣới quặng bao gồm cỏc đỏ Gneisbiotit, Granitogneis, Amphybol, đỏ vụi hoa húa và ớt đỏ khỏc. Đỏ trong lớp này thƣờng rắn chắc ớt nứt nẻ cú kết cấu địa chất cụng trỡnh bền vững, độ kiờn cố f = 10 12.
Tổng hợp trữ lƣợng mỏ trong ranh giới khảo sỏt thiết kế theo chiều dày cho thấy:
- Cỏc thõn quặng cú chiều dày thay đổi từ 1,2m 7,8m, trung bỡnh
3,66m và đƣợc xếp vào nhúm thõn quặng dày trung bỡnh đến dày. Tổng trữ lƣợng địa chất khu mỏ: 5.154.210 tấn quặng, trong đú trữ lƣợng cỏc thõn quặng cú chiều dày 1,2 3,5m là 2.550.608 tấn chiếm 49,5%; trữ lƣợng cỏc
thõn quặng cú chiều dày > 3,5m là 2.603.602 tấn chiếm 51,5%.
- Trữ lƣợng khu mỏ tập trung chủ yếu ở 02 thõn quặng chớnh TQ1.1 và TQ1.2 là 3,29 triệu tấn, chiếm 63,8% tổng trữ lƣợng toàn mỏ. Trong đú phần trữ lƣợng cú chiều dày >3,5m chiếm 60% trữ lƣợng 02 thõn quặng.
Tổng hợp đỏnh giỏ trữ lƣợng địa chất mỏ theo chiều dày thể hiện trong bảng 3.1
Bảng 3.1: Trữ lượng địa chất mỏ phõn theo theo chiều dày
THÂN QUẶNG TRỮ LƢỢNG ĐỊA CHẤT (tấn) TỔNG CỘNG TỶ LỆ (%) 1,2m 3,5m 3,5m 7,8m
Quặng Kim loại Quặng Kim loại QUẶNG KIM LOẠI TOÀN MỎ 2.550.607,9 17.192,7 2.603.602,4 21.910,9 5.154.210,3 39.103,6 100,0 TQ1.1 1.013.754,0 5.906,4 886.829,4 6.725,0 1.900.583,3 12.631,4 36,87 TQ1.2 284.879,6 2.956,4 1.103.679,8 11.093,8 1.388.559,4 14.050,2 26,94 TQ2.1 428.281,9 2.816,9 22.108,3 124,7 450.390,3 2.941,6 8,74 TQ2.2 121.404,0 640,8 403.001,3 2.316,3 524.405,3 2.957,1 10,17 TQ1A.1 201.468,5 1.842,5 - - 201.468,5 1.842,5 3,91 TQ1A.2 158.041,3 1.382,1 138.996,5 1.410,0 297.037,9 2.792,1 5,76 TQ5.1 111.534,0 565,0 48.987,0 241,2 160.521,0 806,2 3,11 TQ7.1 231.244,7 1.082,5 - - 231.244,7 1.082,5 4,49 LV -:- 150 243.800,1 1.621,9 173.085,3 1.033,0 416.885,5 2.654,9 8,1 TQ1.1 40.521,7 236,1 102.049,9 667,5 142.571,6 903,6 2,77 TQ2.1 148.210,7 1.109,7 22.048,4 124,3 170.259,1 1.234,0 3,30 TQ2.2 1.958,3 11,2 - - 1.958,3 11,2 0,04 TQ5.1 53.109,5 265,0 48.987,0 241,2 102.096,4 506,2 1,98 +150 -:- -50 2.236.749,9 15.111,2 2.335.975,0 19.921,3 4.572.724,9 35.032,5 88,7 TQ1.1 973.232,2 5.670,4 783.145,6 6.046,5 1.756.377,8 11.716,9 34,08 TQ1.2 284.879,6 2.956,4 1.041.759,7 10.464,0 1.326.639,3 13.420,3 25,74 TQ2.1 280.071,2 1.707,3 59,9 0,3 280.131,1 1.707,6 5,43 TQ2.2 119.445,7 629,6 403.001,3 2.316,3 522.447,1 2.945,9 10,14 TQ1A.1 185.730,3 1.702,5 - - 185.730,3 1.702,5 3,60 TQ1A.2 141.975,0 1.241,6 108.008,5 1.094,3 249.983,5 2.335,9 4,85 TQ5.1 58.424,5 300,0 - - 58.424,5 300,0 1,13 TQ7.1 192.991,3 903,4 - - 192.991,3 903,4 3,74 -50 -:- - ĐÁY 70.057,9 459,6 94.542,0 956,6 164.599,9 1.416,2 3,2 TQ1.1 - - 1.633,9 11,0 1.633,9 11,0 0,03 TQ1.2 - - 61.920,1 629,9 61.920,1 629,9 1,20 TQ1A.1 15.738,1 140,0 - - 15.738,1 140,0 0,31 TQ1A.2 16.066,4 140,5 30.988,0 315,7 47.054,4 456,2 0,91 TQ7.1 38.253,37 179,07 - - 38.253,37 179,07 0,74
3.2. Lựa chọn hệ thống khai thỏc
3.2.1 Đề xuất cỏc hệ thống khai thỏc cú thể ỏp dụng
Với dặc điểm của thõn quặng TQ1.1 là chiều dày 3,5m, gúc dốc 70° , đỏ vỏch và trụ bền vững nờn tỏc giả đề xuất cỏc hệ thống khai thỏc cú thể ỏp dụng nhƣ sau:
- Hệ thống khai thỏc lƣu quặng;
- Hộ thống khai thỏc theo lớp nghiờng kết hợp với chốn;
- Hệ thống khai thỏc theo lớp ngang kết hợp với chốn.
3.2.2 Hệ thống khai thỏc lưu quặng
3.2.2.1 Điều kiện và phạm vi ỏp dụng
Hệ thống khai thỏc này, tầng đƣợc chia thành cỏc khối bằng cỏc lũ thƣợng. Quặng trong khối đƣợc khai thỏc theo lúp từ dƣới lờn và đƣợc lƣu lại để chống giữ tạm thời khoảng khụng gian đó khai thỏc và làm sàn cho cụng nhõn làm việc.
Hệ thống khai thỏc đƣợc ứng dụng trong điều kiện sau:
- Quặng và đất đỏ bao quanh cú độ bền vững lớn. - Cỏc thõn quặng cú chiều dày trung bỡnh.
- Gúc dốc thõn quặng khụng nhỏ hơn 60°.
- Quặng khụng cú khả năng tự chỏy và dớnh kết. - Mặt tiếp xỳc giữa quặng và đất đỏ bao quanh đều.
3.2.2.2 Đỏnh giỏ ưu nhược điểm của hệ thống khai thỏc
Để đảm bảo khoảng khụng gian tự do trong gƣơng khai thỏc tới bề mặt lƣu quặng đủ để cho cụng nhõn làm việc, sau mỗi đợt phỏ nổ cần tiến hành thỏo sơ bộ khoảng 25-30% khối lƣợng quặng đƣợc phỏ nổ trong một đợt. Sau khi phỏ nổ toàn bộ quặng trong khối, ngƣời ta sẽ tiến hành thỏo quặng toàn phần.
Hệ thụng khai thỏc lƣu quặng ỏp dụng cú ƣu nhƣợc điểm nhƣ sau: • Ƣu điểm:
+ Khối lƣợng cụng tỏc chuẩn bị nhỏ;
+ Năng suất lao động của cụng nhõn cao và giỏ thành khai thỏc thấp;
+ Cú khả năng kiểm tra thƣờng xuyờn trạng thỏi đỏ vỏch và điều kiện thụng giú thuận lợi;
+ Cú khả năng trung bỡnh húa lƣợng ion kim loại ừong quặng nguyờn khai. • Nhƣợc điểm:
Hộ số làm nghốo quặng lớn, hệ số tổn thất quặng cao; Khú phõn loại quặng và đất đỏ ngay trong gƣơng khai thỏc.
3.2.2.3 Cụng tỏc chuẩn bị và cỏc thụng số của hệ thống khai thỏc
Trong phƣong ỏn này, từ lũ dọc vỉa trong quặng (1) ngƣời ta đào lũ thƣợng trong quặng (3) để tạo ra khối khai thỏc và từ lũ thƣợng này đào lũ nối (4) vào buồnơ khai thỏc. Cỏc lũ nối này cú thể nằm ngang hoặc nghiờng về phớa buồng để trỏnh hiện tƣợng vƣơng vói quặng vào cỏc lũ thƣợng, khoảng cỏch giữa chỳng từ 4m -:- 6m.
1. Lũ dọc vỉa vận tải. 4. Lũ nối.
2. Lũ dọc vỉa thụng giú. 5. Lũ thỏo quặng.
3. Lũ thƣợng. 6. Trụ bảo vệ.
Cỏc lũ nối nằm ngang đƣợc đào xong trƣớc khi chống cố định lũ thƣợng trờn suốt chiều cao của nú.
Cỏc lũ nối nghiờng 30° -:- 40° đƣợc đào từ buồng ra lũ thƣợng theo mức độ khai thỏc quặng trong buồng.
Ở đỏy khối khai thỏc, ngƣời ta đào cỏc phễu và họng sỏo thỏo quặng, khoảng cỏch giữa chỳng 4m -:- 8m. Khi chiều dài khối khai thỏc lớn, ngƣời ta cũn đào thờm phụ ở giữa khối để thụng giú, làm lối đi dự trữ, đƣa thiết bị và vật liệu vào gƣơng khai thỏc.
Để cú thể khai thỏc đƣợc, phớa trờn cỏc phễu thỏo quặng ngƣời ta phải tạo ra lũ cắt ban đầu. Quặng sau khi đó phỏ nổ cú thể đƣợc thỏo trực tiếp vào thiết bị vận chuyển hoặc cú thể thỏo xuống cỏc cỳp xuyờn vỉa và ở quặng đƣợc xỳc lờn cỏc thiết bị bằng mỏy xỳc, trong trƣờng hợp này lũ dọc vỉa vận chuyển đƣợc đào trong đỏ trụ.
3.2.2.4 Cụng tỏc khấu quặng
Quặng trong khối đƣợc khõỉ thỏc theo lúp từ dƣới lờn với chiều cao mỗi lớp từ 2m ữ 2,5m bắt đầu từ lũ cắt. Quặng đƣợc phỏ nổ bằng cỏc lỗ khoan nhỏ cú chiều dài từ 1,5m † 2,5m, với chiều dài gƣơng nổ mỗi đợt là 10m. Sau khi phỏ nổ quặng sẽ đƣợc thỏo sơ bộ 20% ữ 30%.
3.2.2.5 Thụng giú an toàn
Giú sạch đƣợc đƣa vào lũ dọc vỉa vận tải (1) qua lũ thƣợng (3) sau đú qua cỏc lũ nối (4) và qua gƣơng khai thỏc. Giú bẩn sẽ đi từ gƣơng khai thỏc qua cỏc lũ nối và lũ thƣợng đối diện lũ dọc vỉa thụng giú (2) và ra ngoài. Để giú sạch đi đỳng hƣớng quy định cần xõy dựng cỏc cửa chắn giú ở nơi cần thiết ở cỏc lũ thƣợng.
1. Lũ dọc vỉa vận tải. 2. Lũ dọc vỉa thụng giú. 3. Lũ thƣợng. 4. Lũ nối. 5. Lũ thỏo quặng. 6. Trụ bảo vệ. Hỡnh 3.2. Sơ đồ thụng giú 3.2.2.6 Cụng tỏc vận tải
Sau khi phỏ nổ mỗi lớp cần thỏo sơ bộ 20% -:- 30% khối lƣợng quặng để đảm bảo khoảng khụng gian tự do 1,8 m -:- 2m cho cụng nhõn làm việc. Quặng đƣợc thỏo xuống qua cỏc lũ thỏo quặng (5) sau đú đƣợc chất lờn gũong tại lũ dọc vỉa vận tải (1) và đƣợc đảy thủ cụng ra lũ xuyờn vỉa cỏc mức xuống lũ thƣợng vận tải gặp lũ xuyờn vỉa vận tải chớnh rồi ra ngoài.
Ngƣời và vật liệu đƣợc đƣa từ lũ xuyờn vỉa vào gặp lũ dọc vỉa vận tải (1) sau đú qua lũ thƣợng (3) và qua cỏc lũ nối (4) vào gƣơng khai thỏc.
3.2.2.7 Cụng tỏc thoỏt nước
Việc thoỏt nƣớc chủ yếu bằng phƣơng phỏp tự chảy. Nƣớc sinh ra trong quỏ trỡnh khai thỏc sẽ đƣợc đƣa xuống hệ thống rónh thoỏt nƣớc ở lũ dọc vỉa vận tải qua lũ xuyờn vỉa cỏc mức và chảy ra ngoài.
2
-s ---- Hƣớng giú sạch ôs ---- Hƣớng giú bẩn
3.2.3. Hệ thống khai thỏc theo lớp nghiờng kết hợp với chốn
3.2.3.1 Đặc điểm và phạm vi ỏp dụng
Ở hệ thống khai thỏc này, quặng đƣợc khai thỏc theo lớp nghiờng từ dƣới lờn và khoảng khụng gian đƣợc khai thỏc đƣợc chống giữ bằng vật liệu chốn.
Hệ thống khai thỏc theo lớp nghiờng kết họp với chốn đƣợc sử dụng trong điều kiện sau:
- Thõn quặng cú chiều dày trung bỡnh.
- Quặng cú độ bền vững lớn.
_ Đất đỏ xung quanh kộm bền vững.
_ Gúc dốc thõn quặng lớn hơn 60 -:-70°.
_ Mặt tiếp xỳc quặng giữa quặng và đất đỏ đều. _ Trong thõn quặng khụng chứa đất đỏ kẹp. _ Giỏ trị kinh tế quặng lớn.
3.2.3.2. Cụng tỏc chuẩn bị và thụng số của hệ thống khai thỏc.
Ban đầu tiến hành đào lũ dọc vỉa vận tải (1). Từ lũ dọc vỉa vận tải tiến hành đào hai lũ thƣợng hai bờn (3) cho đến biờn giới phớa trờn của khối khai thỏc. Tiến hành đào lũ dọc vỉa thụng giú (2) để thụng giú cho khối khai thỏc. Lũ rút quặng (4) đƣợc hỡnh thành trong quỏ trỡnh khai thỏc ừong quỏ trỡnh chốn vật liệu. Trong trƣờng hợp để lại trụ bảo vệ phớa trờn lũ dọc vỉa vận chuyển thỡ lớp cắt ban đầu đƣợc đào từ cỏc lũ thƣợng vào. Khi khụng để lại trụ bảo vệ thỡ lũ dọc vỉa vận chuyển đƣợc đào với chiều cao là 3m- 5m và sau đú đƣợc chống giữ ở độ cao bỡnh thƣờng của đƣờng lũ, bằng cỏch nhƣ vậy ngƣời ta đó tạo đƣợc lúp cắt ban đầu. Để bảo vệ đƣờng lũ khỏi bị phỏ hủy khi khai thỏc lớp thứ hai, ngƣời ta xếp lờn trờn vỡ chống của đƣờng lũ một lớp gỗ và tạo ra
2 2. Lũ dọc vỉa thụng giú. 3. Lũ thƣợng. 45m 4. Lũ rút quặng 5. Vật liệu chốn. 6. Tụm lút, 3.2.3.3 Cụng tỏc khấu quặng
Quặng trong khối đƣợc khấu theo lúp nằm nghiờng từ lũ rút quặng ra 2 bờn block bằng cỏc lỗ khoan nhỏ với hệ thống khoan đứng, chiều dài lỗ khoan từ 2-:-3m và chiều dài gƣơng mỗi đợt nổ là 10m.
3.2.3.4 Thụng giú an toàn
1. Lũ dọc vỉa vận tải. 4. Lũ rút quặng.
2. Lũ dọc vỉa thụng giú. 5. Vật liệu chốn.
3. Lũ thƣợng. 6. Tụn lút.
Hỡnh 3.4. Sơ đồ thụng giú
Giú sạch đƣợc đƣa vào lũ dọc vỉa vận tải (1) lũ thƣợng (3) sau đú qua gƣơng khai thỏc. Giú bẩn đi từ gƣơng khai thỏc qua lũ thƣợng phớa đối diện sau đú qua lũ dọc vỉa thụng giú (2) và ra ngoài. Để giú sạch đi đỳng hƣớng quy định cần xõy dựng cửa chắn giú nơi cần thiết ở cỏc lũ thƣợng.
3.2.3.5 Vận tải
Quặng sau khi nổ mỡn đƣợc thỏo qua lũ rút quặng (4) xuống lũ dọc vỉa vận tải (1) và đƣợc chất lờn goũng sau đú đƣợc đẩy ra ngoài.
Ngƣời đi vào làm việc đi theo lũ dọc vỉa (1) qua lũ thƣợng (3) và đến gƣơng khai thỏc.
Vật liệu chốn đƣợc đƣa từ lũ thụng giú (2) qua lũ thƣợng (3) và vào gƣơng khai thỏc.
Hƣớng giú sạch ------ Hƣớng giú bẩn
3.2.3.6 Thoỏt nước
Sử dụng phƣơng phỏp thoỏt nƣớc tự chảy. Nƣớc trong quỏ trỡnh khai thỏc đƣợc đƣa xuống cỏc hệ thống rónh thoỏt nƣớc tại lũ dọc vỉa vận tải, ra ngoài.
3.2.3.7 Cụng tỏc chốn lũ
Vật liệu chốn: sử dụng đất đỏ từ bói thải lộ thiờn khai thỏc mạch quặng Hl-HI 1, dất đỏ trong quỏ trỡnh xõy dựng cơ bản, quỏ trỡnh đào lũ chuẩn bị và lấy ở đất dỏ thải tại xƣởng tuyển.
Vật liệu chốn đƣợc đƣa từ lũ thụng giú (2) qua lũ thƣợng (3) và vào gƣơng khai thỏc. Tại đõy vật liệu chốn đƣợc đƣa vào bằng phƣơng phỏp thủ cụng, do mặt vật liệu chốn trƣớc đú đắp theo cỏc lúp nghiờng 20° nờn quỏ trỡnh đƣa vật liệu chốn và thỏo quặng tại gƣơng khai thỏc sẽ dựa vào khả năng tự trƣợt do quỏ trinh chốn cũng nhƣ thỏo quặng sẽ rất thuận tiện và nõng cao năng suất lao động của cụng nhõn.
Trờn bờ mặt vật liệu chốn đƣợc lút một lúp tụn mỏng. Lúp tụn này cú tỏc dụng ngăn khụng cho quặng vụn sau khi nổ mỡn lẫn vào vật liệu chốn do đú giảm đƣợc tổn thất trong khai thỏc. Bờn cạnh đú, do mặt lớp tụn rất trơn nờn nú sẽ làm tăng khả năng tự trƣợt của quặng khi thỏo quặng gúp phần làm tăng năng suất lao động của cụng nhõn. Bờn cạnh đú, Giỏ thành của tụn rẻ hơn rất nhiều so với cỏc vật liệu loại khỏc nhƣ xi măng hay gỗ,...
Thứ tự cỏc cụng việc đƣợc tiến hành nhƣ sau: trƣớc khi nổ mỡn tiến hành lút tụn lờn bề mặt lớp vật liệu chốn. Quặng sau khi nổ mỡn sẽ tự trƣợt một phần xuống lũ rút quặng, phần cũn lại sẽ đƣợc đẩy xuống bằng thủ cụng. Sau khi tải quặng xong, lúp tụn sẽ đƣợc dỡ ra và vật liệu chốn đƣợc đƣa để chốn lớp mới, chu kỳ tiếp theo lại tiến hành tƣơng tự nhƣ trờn.
3.2.4. Hệ thống khai thỏc theo lúp ngang kết hợp với chốn