CHƯƠNG 4 XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ LỘ THIÊN
4.1. Khái niệm về biên giới mỏ lộ thiên
Việc khai thác KSCI có thể tiến hành bằng phương pháp khai thác lộ thiên, phương pháp khai thác hầm lò hoặc phương pháp hỗn hợp (lộ thiên phần trên và hầm lò phần dưới).
Với các khống sàng nằm sâu trong lịng đất, chiều dày lớp đất phủ lớn hơn so với chiều dày vỉa quặng thì phương pháp khai thác hầm lị sẽ đạt được hiệu quả kinh tế lớn hơn.
Đối với những khoáng sàng dốc thoải hoặc nằm ngang, chiều dày lớp phủ không lớn; khi thân quặng có dạng ổ, dạng thấu kính, quặng tập trung thành khối nằm gần mặt đất thì áp dụng phương pháp khai thác lộ thiên sẽ đạt hiệu quả kinh tế cao hơn.
Ngoài ra phương pháp khai thác lộ thiên còn được sử dụng để khai thác những khống sàng có cấu tạo đặc biệt, khơng thể khai thác hầm lị được như những khoáng sàng chứa quặng có tính tự cháy, có cấu tạo địa chất phức tạp,…
Những thân khống có dạng vỉa hoặc dạng mạch cắm dốc và dốc đứng, ngày càng ăn sâu vào lịng đất thì phần trên được khai thác bằng phương pháp lộ thiên, phần dưới bằng phương pháp hầm lò.
Trong tất cả các trường hợp trên, dù khoáng sàng được khai thác chỉ bằng phương pháp lộ thiên hay hỗn hợp lộ thiên - hầm lị thì chiều sâu khai thác cuối cùng của mỏ lộ thiên là xác định, tùy theo điều kiện tự nhiên, kỹ thuật và kinh tế. Chiều sâu đó được gọi là biên giới của mỏ lộ thiên.
Trong thực tế có thể xảy ra 3 trường hợp: biên giới theo điều kiện tự nhiên, biên giới theo điều kiện kỹ thuật và biên giới theo điều kiện kinh tế.
Biên giới theo điều kiện tự nhiên là phạm vi cuối cùng mà mỏ lộ thiên có thể khai thác được toàn bộ phần trữ lượng trong cân đối của khoáng sàng mà vẫn mang lại hiệu quả kinh tế và khơng vượt ra ngồi khả năng kỹ thuật được trang bị. Biên giới này thường gặp khi khai thác các khống sàng có thân quặng nằm nơng gần mặt đất, các khoáng sàng vật liệu xây dựng có cấu tạo dạng khối nằm nổi trên mặt đất. Trong các trường hợp này, việc xác định biên giới mỏ đơn giản và nhanh chóng.
Biên giới theo điều kiện kỹ thuật là phạm vi cuối cùng của khống sàng có thể tiến hành khai thác bằng phương pháp lộ thiên trong điều kiện trang thiết bị cho phép. Ngày nay, với những thiết bị hiện đại và trình độ khoa học kỹ thuật cao, cho phép khai thác những khống sàng có thân quặng vùi lấp sâu từ 500700 m, nằm dưới mực nước biển 300500 m hoặc lớn hơn.
Biên giới theo điều kiện kinh tế là phạm vi cuối cùng mà mỏ lộ thiên có thể mở rộng phạm vi hoạt động tới đó với một hiệu quả nhất định theo điều kiện giá thành quặng khai thác không vượt quá giá thành cho phép. Biên giới theo điều kiện kinh tế là biên giới hợp lý của mỏ lộ thiên mà người ta cần xác định khi tiến hành thiết kế một mỏ mới hay cải tạo, mở rộng mỏ cũ.
Tuy nhiên, do tác động của yếu tố thời gian và tiến bộ khoa học kỹ thuật đối với các chỉ tiêu kinh tế, nên việc xác định biên giới hợp lý cho những mỏ lộ thiên có trữ lượng lớn và thời gian tồn tại lâu sẽ thiếu chính xác. Do đó người ta đưa ra khái niệm biên giới tạm thời và biên giới triển vọng.
Biên giới tạm thời là biên giới của một giai đoạn sản xuất trong một thời gian nhất định (thường 812 năm). Với những mỏ lộ thiên có thời gian tồn tại lớn, người ta có thể phân chia q trình sản xuất ra nhiều giai đoạn được ngăn cách bằng những biên giới tạm thời, sao cho hiệu quả hoạt động kinh tế của mỗi giai đoạn và của cả quá trình tồn tại của mỏ lộ thiên là lớn nhất.
Biên giới triển vọng của mỏ lộ thiên là biên giới cuối cùng xác định cho mỏ, trong đó đã quan tâm tới các tác động của yếu tố thời gian và tiến bộ kỹ thuật tới quá trình hoạt động kinh tế và kỹ thuật của mỏ trong tương lai. Biên giới triển vọng của mỏ lộ thiên là cơ sở để quyết định quy mô đầu tư xây dựng và sản xuất của mỏ, sơ đồ bố trí tổng mặt bằng và mặt bằng cơng nghiệp, định hướng về quy mơ và chất lượng các cơng trình xây dựng và là cơ sở để làm các thủ tục pháp lý về tài nguyên và đất đai cho mỏ lộ thiên.