2.3.1. Điều kiện địa chất.
Quặng màu xám đen. Phân bố khá đều trong sét, cát màu vàng, nâu với mật độ trung bình đến dày, chiều dày tầng chứa quặng từ 1,5-4m, quặng kích thước lớn đã bị khai thác triệt để chỉ còn lại các mảnh vụn có kích thước <1 cm
đến ~1cm độ mài tròn kém, sau đó đem rửa, đãi cho hàm suất 156,25- 166,6kg/m3, trung bình 161,64kg/m3, hàm l−ợng Mn từ 24,20-24,65%.
2.3.2. Điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình.
2.3.2.1. Điều kiện địa chất thuỷ văn.
a. N−ớc mặt.
Vùng mỏ có sự hoạt động của nước trên bề mặt rất nghèo nàn. Các suối cạn phát triển theo chân núi đá vôi rồi lại được tiêu nước xuống các hạng
cáctơ gần đó. Riêng suối bản Pác Son và bản Sác thường xuyên có nước, nh−ng cũng chỉ là những ngọn suối rất ngắn. Toàn vùng chỉ có 3 điểm lấy n−ớc nhỏ tại bản Pác Son, lũng Tốc Tát, Thông Ngầu. Ngoài ra còn có 2 hồ nhỏ là hồ Bản Ga và hồ Bản Ngắn diện tích khoảng 300-500m2. Hai hồ này do hai nguồn n−ớc lộ ở hang castơ cung cấp n−ớc.
Toàn vùng chỉ có sông Ba Vòng là dòng sông độc nhất. Mực nước trên sông thất th−ờng, biến hóa theo mùa và phụ thuộc vào thời tiết. Kết quả của hai trạm đo máy lưu tốc kế cho biết: mùa mưa lũ nước trong sông tăng lên gấp bội so với mùa khô.
Lưu lượng trung bình mùa khô: 3,5 m3/s Lưu lượng trung bình mùa mưa: 14,5 m3/s Khi m−a lò t¨ng tíi: 106,7 m3/s
Vận tốc trung bình của dòng n−ớc Vcp = 1,029 m/s b. Tầng chứa n−ớc ngầm.
- Lớp chứa nước đệ tứ.
Tại khu mỏ lớp trầm tích đệ tứ rất mỏng. Diện phân bố phức tạp.
Chúng chỉ tồn tại trong lòng các thung lũng diện tích từ 500 - 800m2 chiều dày nhỏ 1-5m, thành phần chủ yếu là cát sét, đất và sỏi sạn thành phẩm, phong hoá của đá phiến silic, sét. Chúng chứa nước tốt song không giữ nước, lớp trầm tích này hẹp, nhỏ nằm ở trên cao, trên bờ mặt của các thung lũng nên khô ráo hoàn toàn. Công tác thăm dò quặng đêluvi ở một số thung lũng vì thế rất dễ dàng, không ảnh hưởng tới điều kiện địa chất thuỷ văn.
- Tầng chứa nước đá vôi sinh vật.
Tầng chứa nước đá vôi sinh vật tồn tại từ tuyến 4 đến tuyến 10, có bề dày từ 90-290m. Nham thạch chủ yếu là đá vôi cứng rắn có nhiều kẽ nứt và hang hốc cactơ.
Trong khoảng 60cm phần trên của tầng đá có thành phần vật chất tương đối đồng nhất, các lớp có bề dày biến đổi từ 20-30cm. Phần dưới đá
phân lớp mỏng hơn (10-15cm) có xen kẽ nhiều lớp silic vôi, vôi sét, đá
silic dạng ngọc bích.
2.3.2.2. Điều kiện địa chất công trình.
Do địa hình khu mỏ khá bằng phẳng, thành phần trầm tích khá đồng nhất. Phương pháp khai thác hiện đại, do vậy để tính toán độ ổn định góc dốc bờ moong khi khai thác bơm hút tổng hợp có thể sử dụng ph−ơng pháp Popov nh− sau:
tgα =
h c tg
γ η
ϕ +
Trong đó:
α - góc dốc bờ moong, (độ)
c - dung trọng của đất đá 2,1 (T/m3) ϕ - góc ma sát trong, 32,08 (độ) c - lùc dÝnh kÕt 2,13(T/m2)
h - chiều cao bờ moong khai thác, 5-10 (m) η - hệ số an toàn lấy từ 1,1 đến 1,4
Các thông số tính toán sẽ đ−ợc lấy theo số liệu trung bình đặc tr−ng của lớp, cốt của đáy tầng khai thác 10,0m, hệ số an toàn lấy 1,2 vì mỏ nằm trong vùng có điều kiện địa chất công trình khá đồng nhất về thành phần thạch học,
độ hạt… Góc dốc bờ moong đ−ợc tính cụ thể ở bảng 2.6.
Bảng tổng hợp tính toán góc dốc bờ moong
Bảng 2.6 Bờ moong khai thác
H(m) tgα α (độ)
5 0,479 35054’
10 0,421 31048’
Tóm lại: Đặc điểm địa chất thuỷ văn, địa chất công trình nêu trên là điều kiện thuận lợi trong quỏ trỡnh khai thỏc, tuyển lựa, loại bỏ đất đá để thu hồi quặng bằng phương phỏp trọng lực và tuyển từ.
Tuy nhiên, cũng cần đề phòng sự cố sụt lở vách moong trong quá trình khai thác mỏ. Vì vậy trong quá trình khai thác cần tuân thủ các quy trình, quy phạm về công tác an toàn. Để tránh sự mất an toàn cho người và trang thiết bị trong quá trình khai thác mỏ.
2.3.3. Điều kiện khai thác.
- Do đặc điểm quặng nằm trong tầng phong hoá sét, sét vôi khi ngậm nước để nhão rửa đãi thuận lợi. Do độ dính kết yếu bở rồi không bị nén chặt nên công tác khai thác đào dễ dàng không cần phải nổ mìn mà năng suất vẫn cao.
- Nguồn n−ớc lộ thiên duy nhất ở khu này là sông Bắc Vọng cách Lũng Rạng khoảng 500m độ cao chênh lệch so với mức nước khoảng 80m, trong phạm vi Lũng Rạng cũng có những castơ ở ngay các chân núi đá vôi về phía
Đông và phần trũng có chứa n−ớc về mùa m−a. Tất cả những hang Cáctơ này không gây ảnh hưởng gì tới công việc khai đào và chính những hang này lại là nơi tiêu thụ nước sau mỗi lần mưa, nên không bao giờ có sự ứ đọng nước ở thung lũng lâu dài cho nên điều kiện thuỷ văn không gây ảnh h−ởng gì tới thăm dò cũng nh− khai thác sau này.
2.3.4. Công nghệ khai thác.
- Từ điều kiện tự nhiên, địa chất, điều kiện khai thác công nghệ khai thác đ−ợc lựa chọn: “Khai thác bằng sức n−ớc: dùng súng bắn dòng n−ớc cao
áp lên đất đá, phá vỡ đất quặng thành dòng bùn quặng, bơm dẫn bùn quặng trong đường ống có áp đến các thiết bị tuyển quặng. Tuyển quặng dùng công nghệ tuyển trọng lực và tuyển từ tại chỗ, dùng bãi thải trong, đồng thời hoàn thổ phục hồi môi tr−ờng”.
- Đất quặng sau khi dùng 2 súng n−ớc dịch chuyển song song, bắn phá
tầng đất quặng, thấm rã đất quặng thành bùn quặng.
- Hệ thống khai thác dùng: HTKT gương tầng đối diện, bùn quặng sau khi bị bắn phá, thấm rã sẽ tự chảy theo các máng gỗ về hố bơm bùn. Tại đây bùn quặng đ−ợc chảy qua sàng song, sàng thải loại đá to, chất vào xe cải tiến chuyển ra bãi thải, quặng to đ−ợc nhặt thủ công (tr−ớc sàng lắp súng n−ớc con
để rửa quặng và đất đá).
Bùn quặng được bơm, bơm dẫn bùn quặng trong đường ống có áp đến các thiết bị tuyển quặng.
Các thông số cơ bản của hệ thống khai thác đ−ợc nêu trong bảng 2.7 Bảng 2.7
TT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Chiều cao tầng khai thác h m 3-10
2 Chiều cao tầng kết thúc khai thác Hk m 10-20 3 Chiều rộng mặt tầng công tác dùng 2 súng Bmin m 50 4 Chiều rộng mặt tầng kết thúc khai thác bk m 5-6 5 Góc nghiêng sườn tầng khai thác α độ 65
6 Góc nghiêng sườn tầng khi kết thúc khai thác αkt độ 45 7 Góc nghiêng bờ công tác ϕct độ 26-53
8 Góc nghiêng bờ mỏ γkt độ 26-35
9 B−íc di chuyÓn sóng n−íc As m 6-7
10 Chiều dài tuyến công tác trạm bơm Lk m 50- 200
2.3.5. Lựa chọn đồng bộ thiết bị phục vụ khai thác, tuyển quặng.
Việc lựa chọn thiết bị cơ giới cho khai thác và thiết bị tuyển phải phù hợp với tính chất cơ lý của mỏ, đáp ứng đ−ợc nhu cầu sản xuất lâu dài, mang lại hiệu quả kinh tế.
• Sản l−ợng khai thác đất quặng năm: 250.000-300.000m3/năm.
• Số l−ợng súng n−ớc và bơm bùn: Tính toán theo sản l−ợng.
• Số l−ợng thiết bị tuyển trọng lực: Xác định theo sản l−ợng và công suất thiết bị.
Tổng hợp chủng loại và số l−ợng thiết bị nh− bảng 2.8
Bảng 2.8
TT Tên thiết bị Mã hiệu Đơn vị Số l−ợng
1 Máy gạt công suất 220-240HP D85A-21 Cái 01
2 Máy xúc thuỷ lực gầu ng−ợc PC-200 Cái 01 3 ôtô tự đổ 10-12 tấn Huyndai Cái 02
4 Súng bắn n−ớc 9at ΓMN-150 Cái 05
5 Súng n−ớc con 6 at M-6 Cái 03
6 Bơm n−ớc cao áp 55 KW,
100m3/h LT1115-81 Cái 06
7 Bơm bùn cao áp 55 KW, 138m3/h LTS138-30 Cái 03 8 Xe ôtô chở nguyên liệu FE645CGL Cái 01
9 Xe phun n−ớc PV515MCL Cái 01
10 Xe con 4 chỗ ngồi Cái 01
11 Máy bộ đàm Bộ 03
12 Trạm biến áp 630KVA Bộ 01