Dự án khai thác cát chủ yếu bằng 02 loại hình công nghệ là khai thác cát bằng tàu hút và bằng xáng cạp. Cụ thể như sau:
d4.1. Khai thác cát bằng tàu hút:
Đơn vị tư vấn: Trung tâm Quan trắc TN&MT tỉnh Sóc Trăng 34 Địa chỉ: Số 18 Hùng Vương, Phường 6, thành phố Sóc Trăng, tỉnh Sóc Trăng
Điện thoại: 0299.3629212 - 0299.3827717
d4.1.1. Sơ đồ khai thác cát bằng tàu hút:
Hình 1.4. Sơ đồ khai thác cát bằng tàu hút
Sơ đồ hệ thống khai thác bằng tàu hút
Ghi chú:
(1) Khu vực đã khai thác trước đó
(2) Khu vực đang khai thác
(3) Tàu hút cát
(4) Phao báo hiệu
Máy bơm hút cát
Hệ thốngđường ống
Nước chảy về sông
Thân cát
Sà lan vận chuyển của khách hàng
Máy bơm hút cát
Hệ thốngđường ống
Tieõu thuù
Cửa xả
Nước chảy xuống ống xả ngầm cách bề mặt đáy sông 5 - 7m
Tăng độ đục Thay đổi địa hình đáy sông Chất thải rắn
Khí thải Nước thải Ảnh hưởng giao thông thủy Chất thải rắn
Khí thải
Nước thải
Ảnh hưởng giao thông thủy
1
2
Hướng doứng chảy
Neo Neo
4 4
4 4
30m
50m
3
Đơn vị tư vấn: Trung tâm Quan trắc TN&MT tỉnh Sóc Trăng 35 Địa chỉ: Số 18 Hùng Vương, Phường 6, thành phố Sóc Trăng, tỉnh Sóc Trăng
Điện thoại: 0299.3629212 - 0299.3827717
d4.1.2. Cấu tạo tàu hút cát:
- Tàu hút cát được gắn máy bơm có công suất 300m3/giờ và hệ thống đường ống bơm trên mặt tàu.
- Máy bơm sử dụng động cơ dầu D22 của Trung Quốc, lắp ống hút đường kính 100mm ÷ 110mm. Đầu ống hút được buộc chặt vào ống cứng có thể dìm xuống tầng bùn, cát đáy sông.
Hình 1.5. Sơ đồ cấu tạo của đầu hút cát d4.1.3. Cơ chế hoạt động:
Cơ chế hoạt động của tàu bơm hút cát như sau:
- Đầu ống hút được dìm xuống đến đáy lớp cát (lớp cát có chiều dày dao động từ 3,2m đến 6,3m) nằm bên dưới lớp bùn. Sau đó đầu ống hút đánh tơi lớp cát này, đồng thời hút cát lên khoang chứa cát của thiết bị vận chuyển (do khách hàng đảm nhận) thông qua hệ thống đường ống. Hỗn hợp nước + cát (thông thường tỷ lệ là 7:1) được chứa trong khoang của tàu. Cát nặng sẽ chìm xuống đáy tàu còn nước thì tràn qua cửa thoát nước trở lại sông. Hoạt động diễn ra liên tục và chỉ ngừng khi khoang chứa cát đầy.
Ống hút cát có đường kính 100mm ÷ 110mm bằng nhựa dẻo có thể uốn cong để thuận tiện cho việc dẫn dòng hỗn hợp cát+nước trong khi chất tải. Đoạn nối đầu hút vào ống nhựa dẻo được làm bằng ống nhựa cứng, toàn bộ phần này được ngập trong thân cát. Các đoạn ống chuyển hướng 90 được nối bằng các cút chuyển hướng.
Ống hút được thả xuống sông, trong trường hợp chiều sâu mực nước nhỏ
có thể tự chìm xuống đáy thân cát nhưng trong đa số trường hợp phải dùng cây cứng cột chặt với thân ống cắm xuống thân cát.
Đơn vị tư vấn: Trung tâm Quan trắc TN&MT tỉnh Sóc Trăng 36 Địa chỉ: Số 18 Hùng Vương, Phường 6, thành phố Sóc Trăng, tỉnh Sóc Trăng
Điện thoại: 0299.3629212 - 0299.3827717
Công nhân điều khiển họng xả trên thân tàu đảm bảo cho cát chứa đều trong khoang chứa.
Để tàu bơm hút cát làm việc ổn định cần có hệ thống neo chắc chắn. Tàu càng ổn định thì năng suất làm việc càng cao. Mỗi tàu bơm hút cát được trang bị
02 neo phía đầu mũi.
Khi đến vị trí khai thác, tài công ra hiệu cho hai công nhân phía đầu tàu quăng neo sang hai bên tạo thành hình chữ "V" để neo đậu tàu chắc chắn trong thời gian hút cát.
Việc di chuyển vị trí khai thác của tàu tương đối đơn giản. Trong phạm vi khu vực khai thác có thể nới dài dây neo, dưới lực đẩy của nước sông tàu sẽ trôi xuống hạ lưu một đoạn tương ứng với chiều dài dây neo được nới ra. Tàu hút cát chỉ được khai thác trong khu vực đã cắm phao báo hiệu.
d4.2. Khai thác bằng xáng cạp đặt trên sà lan tự hành:
d4.2.1. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của xáng cạp:
Hình 1.6. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của xáng cạp
1 - Sà lan.
2 - Thân máy xúc.
3 - Máy phát và hộp giảm tốc.
4 - Tời.
5 - Cần xúc.
6 - Cáp nâng gầu.
7 - Cáp đóng - mở gầu.
8- Puli đầu cần.
9 - Puli cáp đóng - mở gầu.
10 - Khung gầu.
11 - Gầu ngoạm.
12 - Bánh xích di chuyển.
13- Cáp cố định máy xúc vào sà-lan (nhờ các tăng đơ căng cáp).
14 - Cáp nâng - hạ cần.
15 - Ván lót.
Máy phát (3) truyền chuyển động cho tời (4) qua bộ giảm tốc. Tời (4) có 2 tam bua trên cùng 1 trục. Một tam bua dùng để cuộn và nhả cáp khi nâng và hạ gầu, còn tam bua kia để cuộn và nhả cáp khi đóng - mở gầu. Cáp (6) và (7) khi gầu lên xuống hoặc khi đóng - mở luôn ở trạng thái thẳng (không bị chùng). Khi
mở gầu, cáp được nới ra làm cho khoảng cách giữa 2 puli số (9) dài ra và khung
1 15
1
1
10 9
5
6
7
14
3
2 4
13 12
Đơn vị tư vấn: Trung tâm Quan trắc TN&MT tỉnh Sóc Trăng 37 Địa chỉ: Số 18 Hùng Vương, Phường 6, thành phố Sóc Trăng, tỉnh Sóc Trăng
Điện thoại: 0299.3629212 - 0299.3827717
gầu (10) giãn ra nhờ các khớp xoay giữa khung với gầu và giữa puli với gầu. Ở
vị trí gầu mở, thả gầu xuống lớp vật liệu cần xúc và kéo căng cáp (6) lên, 2 nửa gầu ngoạm vào vật liệu, đồng thời cáp (7) nâng gầu lên đến độ cao rót cần thiết. Khi rót vật liệu lên phương tiện vận chuyển cần cùng với thân máy xúc quay, đưa gầu đến vị trí cần thiết và nới lỏng dây cáp (7) gầu sẽ mở.
d4.2.2 Cơ chế hoạt động:
Sơ đồ hệ thống khai thác bằng xáng cạp
Hình 1.7. Sơ đồ hệ thống khai thác bằng xáng cạp
R H.cotg A = 50m
1 2 L = 1.730m tb m Hướng khai thác
Đơn vị tư vấn: Trung tâm Quan trắc TN&MT tỉnh Sóc Trăng 38 Địa chỉ: Số 18 Hùng Vương, Phường 6, thành phố Sóc Trăng, tỉnh Sóc Trăng
Điện thoại: 0299.3629212 - 0299.3827717
Ghi chú:
Xáng cạp
Sà lan Phao tiêu
Neo
Đường bờ
R = Hcotg - Khoảng cách an toàn tới bờ sông
A = 50m - Chiều rộng luồng xúc
Lx = 1.730 m - Chiều dài luồng xúc
- Xáng cạp được định vị và di chuyển khi khai thác bằng các tời neo thả chìm xuống đáy sông (nhằm tránh gây vướng cho các sà lan, tàu thuyền chở cát
và các phương tiện khác).
- Xáng cạp sẽ được đưa vào biên giới mỏ, không gây ảnh hưởng đến luồng giao thông thủy hiện tại. Từ đây, xáng cạp sẽ xúc cát cho đến hết chiều dày thân cát lên sà lan của khách hàng cặp sát bên. Đợi cát róc nước sà lan sẽ vận chuyển cát trực tiếp tới nơi tiêu thụ.
Để đáy sông sau khi khai thác không tạo thành các hố nham nhở thì vị trí xúc của gầu lần thứ hai phải trùng lên vị trí xúc của gầu trước đó ít nhất là 1/3 đến 1/4 chiều rộng của gàu xúc. Sơ đồ khai thác được thực hiện bằng cách chia khu vực khai thác thành các luồng, chiều rộng mỗi luồng bằng dây cung do cần máy cẩu tạo thành góc quay tối đa.