Chương 3 ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC THĂM DÒ, KHAI THÁC ĐÁ GRANIT ỐP LÁT KHU VỰC KRÔNG BÔNG–LẮK
3.3. ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC THĂM DÒ, KHAI THÁC ĐÁ GRANIT ỐP LÁT KHU VỰC KRÔNG BÔNG - LẮK
3.3.2. Định hướng công tác thăm dò, khai thác đá granit ốp lát
Khu vực nghiên cứu có mặt các thành tạo đá gốc và đá lăn. Để thăm dò đá lăn trong điều kiện hiện nay và những năm tiếp theo, nhìn chung vẫn sử dụng phương pháp đo đạc, thống kê các ô chuẩn.
Đối với các thân đá granit được đặc trưng bởi dạng khối, dạng vỉa, thấu kính hoặc thể tường lộ trên mặt hoặc bị phủ bởi lớp phủ mỏng hoặc dày. Với những đặc điểm trên, trong thăm dò có thể sử dụng các loại công trình sau:
a. Thăm dò bằng phương pháp đo đạc, thống kê "ô chuẩn"
Loại công trình này chỉ áp dụng khi thăm dò các mỏ đá lăn. Mục đích của các trạm đo đếm đá lăn là thống kê số lượng, kích thước các tảng đá lăn chung và đá lăn đạt yêu cầu gia công đá ốp lát. Diên tích các trạm đo đếm đá lăn tùy thuộc vào đặc điểm của từng mỏ đá lăn, song diện tích các "ô chuẩn" càng lớn thì tính đại diện càng cao. Thông thường diện tích "ô chuẩn" không nhỏ hơn 100m2.
b. Công trình khai đào:
Trong thăm dò các mỏ đá ốp lát để thu nhận những thông tin đầy đủ và có chất lượng thường sử dụng các công trình dọn sạch vết lộ, hào, giếng, moong khai thác thử nhằm làm sáng tỏ đặc điểm của các thể đá ốp lát, xác định chiều dày lớp đất phủ hoặc ranh giới địa chất còn bị phủ trong diện tích nghiên cứu. Việc lựa chọn công trình khai đào được quyết định bởi cấu tạo địa chất của mỏ, mức độ lộ đá gốc, chiều dày lớp phủ, địa hình và độ bền vững của đất đá. Các công trình khai đào gồm:
Hào: Được thi công khi nghiên cứu các thân đá ốp lát cắm dốc, lộ trực tiếp trên bề mặt hoặc bị phủ bởi lớp phủ mỏng. Ngoài các thông tin về màu sắc của đá, thành phần thạch học, khoáng vật của đá, v.v... hào còn cho các thông tin về khe nứt, độ nguyên khối. Đặc biệt, công trình hào cho phép theo dõi được các đới khe nứt gần nhau, đới đá vỡ vụn và các khe nứt lớn. Tài liệu hào phải mang tính chuyên dụng bằng cách đưa lên bản vẽ tất cả các khe nứt, toàn bộ các số đo về khe nứt và khoảng cách giữa các khe nứt song song kề nhau.
Số lượng các công trình hào cần phải phù hợp với mục tiêu và mức độ chi tiết của công trình thăm dò. Trước hết công trình khai đào phải thể hiện được đặc điểm, hướng và cường độ xuất hiện khe nứt, màu sắc, thành phần thạch học của đá và là cơ sở để lấy các loại mẫu nghiên cứu.
Công trình dọn sạch: Được sử dụng đối với khu vực lộ hoặc có lớp phủ rất mỏng để xác định ranh giới lớp đất phủ và lấy mẫu nghiên cứu chất lượng. Công trình dọn sạch có kích thước 10 x 10m và lớn hơn. Dựa vào công trình dọn sạch xác
định thông tin định hướng (yếu tố thế nằm) và cường độ (khoảng cách giữa các khe nứt song song và mối tương hỗ giữa các hệ thống khe nứt một cách tốt nhất.
- Công trình giếng: Được thi công nhằm mục đích xác định chiều dày lớp đất phủ hoặc mở tầng trên cùng để có thể quan sát trực tiếp đá ở các thành và đáy công trình, lấy mẫu nguyên khối cho thí nghiệm cơ lý. Công trình giếng có thể cho phép hiểu biết một phần nào về định hướng phát triển của khe nứt, nhưng không thể sử dụng để đánh giá định lượng khe nứt vì giếng có tiết diện quá nhỏ.
- Moong khai thác thử: Đây là loại công trình bắt buộc trong thăm dò các mỏ đá ốp lát. Moong khai thác thử cho biết các thông tin về chiều dày lớp phủ, chiều dày đới đá phong hóa, yếu tố thế nằm của các hệ thống khe nứt, độ nguyên khối, độ thu hồi đá khối hoặc các cấp khối khác nhau, lấy mẫu công nghệ nghiên cứu tính chất trang trí, công nghệ gia công, chế biến đá ốp lát và tỷ lệ thu hồi sản phẩm cuối cùng. Chính vì vậy, moong khai thác thử phải có tính đại diện cao cho toàn mỏ và phải đảm bảo thu hồi được số lượng đá khối theo các kích cỡ tối thiểu từ 50 m3 trở lên.
c. Công trình khoan: Khoan là công trình thăm dò quan trọng, nhất là trong thăm dò các mỏ đá ốp lát lộ yếu và bị phủ kín. Tài liệu thu thập được từ lỗ khoan cho biết các thông tin về chiều dày lớp phủ, chiều dày lớp phong hóa, lấy các loại mẫu nghiên cứu đá ốp lát theo chiều sâu, các thông tin về các hệ thống khe nứt thoải, nằm ngang,... Nhược điểm của công trình khoan là không cho phép thu thập các tài liệu các tài liệu về định hướng tương hỗ và khoảng cách giữa các mặt phẳng kề nhau của các hệ thống khe nứt thẳng đứng. Do đó, đối với công trình khoan thường áp dụng hệ số hiệu chỉnh (K) để đánh giá khoảng cách giữa các khe nứt song song thuộc các hệ thống khe nứt thẳng đứng. Hệ số K có thể lấy theo kinh nghiệm đã được thực tế kiểm nghiệm ở nhiều nơi là K =2÷3 hoặc hệ số K được lựa chọn trên cơ sở xem xét mối tương hỗ giữa các hệ thống khe nứt thoải và thẳng đứng tại các vị trí đo khe nứt trên mặt.
3.3.2.2. Mạng lưới các công trình thăm dò
Về mạng lưới các công trình thăm dò các mỏ đá granit ốp lát thuộc khu vực Krông Bông- Lắk, trên cơ sở xem xét, tổng hợp tài liệu thăm dò, thực tiễn khai thác các mỏ đá ốp lát granit khu vực và tham khảo kết quả nghiên cứu các công trình đã được công bố, tác giả đưa ra “Mạng lưới định hướng các công trình thăm dò đá granit ốp lát (kèm theo Quy định về thăm dò, phân cấp trữ lượng tài nguyên đá carbonat ban hành kèm theo Quyết định số 26/2007/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2007 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường)” đối với các mỏ đá ốp lát gốc như Bảng 3.4:
Riêng đối với các mỏ đá granit ốp lát lăn chỉ thăm dò đến trữ lượng cấp 122 với khoảng cách giữa các công trình "ô chuẩn" thay đổi trong phạm vi 100 ÷ 150m.
Khoảng cách giữa các công trình nêu trên chỉ là định hướng, không phải bắt buộc trong mọi trường hợp. Trên cơ sở phân tích cặn kẽ các tài liệu săn có về đối tượng thăm dò, so sánh với những mỏ có đặc điểm địa chất, chất lượng tượng tự mỏ đã thăm dò và khai thác, đặc biệt là sự thu thập, tổng hợp kịp thời các số liệu thăm dò sẽ giúp cho việc lựa chọn mạng lưới thăm dò hợp lý nhất.
Bảng 3.4. Mạng lưới định hướng các công trình thăm dò đá granit ốp lát
Nhóm
mỏ Các kiểu mỏ thăm dò Loại hình công trình thăm dò cần áp dụng
Khoảng cách giữa các công trình thăm dò
(m) Cấp trữ lượng 121
Cấp trữ lượng 122
I
Các thân đá dạng khối, dạng vỉa, kích thước lớn, trung bình, nằm ngang hoặc dốc thoải có cấu tạo địa chất và ngoại hình đơn giản; chiều dày và chất lượng ổn định trong toàn thân đá ốp lát.
Khoan 200 300 ÷ 400
Khai đào (chủ yếu là dọn sạch, đo đạc thống kê khe nứt)
25 50
II
Các thân đá dạng khối, dạng vỉa, thấu kính, thể tường, kích thước trung bình, nhỏ, đôi khi là rất nhỏ, nằm ngang đến dốc đứng, có cấu tạo địa chất và ngoại hình tương đối phức tạp; chiều dày và chất lượng không ổn định trong toàn thân đá ốp lát.
Nằm ngang, dốc thoải
Khoan 50 100
Khai đào (chủ yếu là
hào và dọn sạch) 50 ÷ 100 100 ÷ 200
Dốc
Khoan
Theo đường phương
50 100 Theo hướng dốc
25 50
Khai đào (chủ yếu là hào và giếng)
Theo đường phương 50 ÷ 100 100 ÷ 200
Theo hướng dốc
50 100
III
Các thân đá dạng khối, dạng vỉa, thấu kính, thể tường, kích thước nhỏ và rất nhỏ, nằm ngang đến dốc đứng, có cấu tạo địa chất và ngoại hình phức tạp; chiều dày và chất lượng rất không ổn định trong toàn thân đá ốp lát.
Nằm ngang, dốc thoải
Khoan 50
Dốc
Khoan
Theo đường phương
50 Theo hướng cắm
25
3.3.2.3. Các yêu cầu đối với thăm dò các mỏ đá granit ốp lát a. Phân chia nhóm mỏ thăm dò
Để phục vụ công tác thăm dò, theo quy định phân cấp tài nguyên khoáng sản rắn (2006) của Bộ Tài nguyên và Môi trường cần phải phân chia nhóm mỏ thăm dò:
Theo kích thước, hình dạng, độ phức tạp về cấu trúc địa chất và mức độ ổn định về chiều dày, chất lượng các mỏ đá ốp lát được phân chia thành 3 nhóm mỏ cho mục đích thăm dò:
1. Nhóm I: Những mỏ (khoảnh mỏ) gồm các thân dạng khối hoặc vỉa, kích thước lớn, trung bình, nằm ngang hoặc dốc thoải có cấu trúc địa chất (lộ tốt, có mặt 2÷3 hệ thống khe nứt chính…) và ngoại hình (μ<1,4) đơn giản, chiều dày và chất lượng ổn định (Vm, Vc < 40%) trong toàn bộ thân đá ốp lát.
2. Nhóm II: Những mỏ (khoảnh mỏ) gồm các thân dạng khối, dạng vỉa, thấu kính, thể tường kích thước trung bình, nhỏ (đôi khi rất nhỏ), nằm ngang đến dốc đứng, có cấu trúc địa chất (lộ yếu đến tốt, có mặt 3 hệ thống khe nứt chính và khe nứt cát tuyến với khoảng cách giữa các khe nứt song thõa mãn l ≤ 2m hoặc ≤ 3,5m…) và ngoại hình (μ<1,4÷1,6) tương đối phức tạp, chiều dày và chất lượng không ổn định (Vm, Vc < 40÷60%) trong toàn bộ thân đá ốp lát.
3. Nhóm III: Những mỏ (khoảnh mỏ) gồm các thân dạng khối, dạng vỉa, thấu kính, thể tường kích thước nhỏ và rất nhỏ, nằm ngang đến dốc đứng, có cấu trúc địa chất (bị phủ toàn bộ, có mặt 3 hệ thống khe nứt chính và khe nứt cát tuyến với khoảng cách giữa các khe nứt song thõa mãn l ≤ 1,5m hoặc ≤ 2m…) và ngoại hình (μ<1,6÷1,8) tương đối phức tạp, chiều dày và chất lượng rất không ổn định (Vm, Vc < 60÷100%) trong toàn bộ thân đá ốp lát.
Đối với các mỏ thuộc nhóm I và nhóm II khi thăm dò chuẩn bị lập dự án khả thi và thiết kế khai thác phải đạt trữ lượng cấp 121 và 122. Đối với các mỏ nhóm III chỉ cần thăm dò đến trữ lượng 122.
b. Yêu cầu công tác thăm dò
- Để đảm bảo việc nghiên cứu, đánh giá mỏ đá ốp lát một cách đúng đắn và tránh những lãng phí do thăm dò quá chi tiết những mỏ (khoảnh mỏ) không có giá
trị công nghiệp, công tác thăm dò phải được tiến hành theo trình tự các bước từ nghiên cứu trên mặt đất đến nghiên cứu dưới sâu, từ thi công các công trình theo mạng lưới thưa đến các công trình theo mạng lưới đan dày. Thực hiện nghiêm túc các yêu cầu về tính đầy đủ, về chất lượng của công tác thăm dò; áp dụng tổ hợp phương pháp nghiên cứu, thiết bị kĩ thuật thăm dò hợp lý và đồng thời tiến hành đánh giá kinh tế - địa chất kết quả nghiên cuus theo từng giai đoạn. Mức độ nghiên cứu mỏ phải đảm bảo khả năng khai thác tổng hợp đá ốp lát, đất bốc và bảo đảm giải quyết được vấn đề bảo vệ môi trường khi khai thác.
- Mỏ hoặc khoảnh mỏ được lựa chọn thăm dò cho lập dự án khả thi về khai thác phải được chứng minh bằng nghiên cứu dự án đầu tư là có triển vọng giá trị công nghiệp và việc khai thác, gia công đá ốp lát là có hiệu quả kinh tế tại thời điểm đánh giá và được dự định khai thác công nghiệp trong những năm tới và chỉ tiến hành trong phạm vi ranh giới đã xác lập bằng các nhiệm vụ do người sử dụng mỏ yêu cầu về số lượng, trữ lượng và chất lượng đá ốp lát.
Trong dự án đầu tư phải xác định phạm vi diện tích và độ sâu của phần thăm dò chuẩn bị lập dự án đầu tư có xem xét đến yếu tố tổn hại ít nhất về diện tích canh tác.
Việc có mặt các hộ tiêu thụ cụ thể các loại đá ốp lát đã phân chia trong mỏ cũng là yêu cầu bắt buộc để tiến hành thăm dò chuẩn bị lập dự án đầu tư về khai thác mỏ.
- Để thăm dò lập dự án đầu tư các mỏ (khoảnh mỏ) phải có nền địa hình ở tỷ lệ phù hợp với kích thước, đặc điểm địa chất và đặc điểm địa hình địa phương. Bản đồ và bình đồ địa hình mỏ đá ốp lát thường lập ở tỉ lệ 1/1000 ÷1/2000. Khi mỏ có kích thước nhỏ và địa hình phức tạp, tỷ lệ nền địa hình có thể tăng đến 1/500; mỏ có kích thước lớn và địa hình bình ổn, tỷ lệ nền địa hình có thể giảm đến 1/5.000.
Tất cả các công trình thăm dò và khai thác, các vết lộ tự nhiên có lấy mẫu và mô tả địa chất phải được đưa lên bản đồ bằng máy trắc địa.
- Đối với vùng mỏ phải có bản đồ tỷ lệ 1/10.000 ÷ 1/25.000 kèm theo các mặt cắt địa chất và cột địa tầng phù hợp với yêu cầu của quy phạm đo vẽ bản đồ địa
chất thuộc tỷ lệ đó. Trên bản đồ địa chất phải phân chia các dạng thạch học của đá.
Bản đồ và các mặt cắt địa chất phải thể hiện được cấu trúc địa chất của vùng, vị trí và cấu trúc địa chất chính và các tổ hợp thạch học - magma, thạch học trầm tích của đá, quy luật phân bố của tất cả các mỏ đã biết trong vùng và các diện tích có triển vọng phát hiện các mỏ mới.
Các kết quả nghiên cứu địa vật lý đã tiến hành trong vùng cần được sử dụng khi lập bản đồ địa chất và các mặt cắt phải thể hiện trên bản đồ gốc kết quả xử lý các dị thường địa vật lý ở tỉ lệ tương ứng với tỉ lệ bản đồ địa chất.
- Cấu tạo địa chất mỏ (khoảnh mỏ) phải được nghiên cứu chi tiết và thể hiện trên bản đồ địa chất tỷ lệ 1/1.000 ÷ 1/2.000 (tùy theo kích thước và độ phức tạp của mỏ), trên các mặt cắt địa chất và các tài liệu bản vẽ khác.
Các tài liệu bản vẽ phải thể hiện được hình dạng, thế nằm, kích thước và cấu tạo bên trong của tầng khoáng sản, đặc biệt là địa hình vách và trụ tầng khoáng sản và vị trí các loại đá ốp lát khác nhau với độ chi tiết đủ cho phép tính trữ lượng và lập dự án khai thác mỏ.
- Phần gần bề mặt phải được nghiên cứu chi tiết, cho phép xác định được thành phần và bề dày lớp phủ; vị trí các điểm lộ đá gốc lên bề mặt; ranh giới trên của đá gốc chưa phong hóa (đá gốc tươi), vị trí và đặc điểm các phá hủy kiến tạo, phải xác định được mức độ và quy luật khe nứt ở các vết lộ. Những mục đích trên phải tiến hành nghiên cứu vết lộ, thi công hào giếng, dọn sạch vết lộ.
- Thăm dò các mỏ đá ốp lát ở dưới sâu chủ yếu được thực hiện bằng khoan lấy lõi.
Các công trình khai đào được thực hiện để nghiên cứu phần bề mặt của mỏ, xác định độ thu hồi đá hàng hóa, lấy mẫu công nghệ và kiểm tra khoan. Phải thi công công trình khai đào, khối lượng của chúng và tỷ lệ so với công trình khoan phải xác định cho từng trường hợp cụ thể, phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo của mỏ.
Các lỗ khoan phải khoan qua toàn bộ chiều dày thân đá ốp lát hoặc đến độ sâu tầng dự kiến khai thác. Trong trường hợp thứ hai phải có các lỗ khoan đơn lẻ cắt qua toàn bộ chiều dày thân ốp lát hoặc đến độ sâu có khả năng khai thác lộ thiên.
Khi đá nằm nghiên hoặc cắm dốc và và chiều dài thân đá ốp lát lớn thì độ sâu, góc nghiêng và khoảng cách giữa các công trình phải bảo đảm thu được mặt cắt qua toàn bộ chiều dài thân đá ốp lát dọc theo tuyến thăm dò.
Khi thăm dò các thân đá ốp lát dốc đứng, để thu được tiết diện lớn phải sử dụng khoan xiên.
- Sự phân bố của các công trình thăm dò, loại công trình thăm dò và khoảng cách giữa chúng phải được xác lập trên cơ sở đặc điểm địa chất mỏ, điều kiện thế nằm, hình thái, kích thước và đặc điểm phân bố của các thân đá ốp lát, độ ổn định về chiều dày, thành phần thạch học, chất lượng cũng như phương pháp khai thác dự kiến.
Trong quá trình thiết kế các đề án thăm dò có thể sử dụng các số liệu về loại hình công trình thăm dò, mật độ công trình thăm dò ở Bảng 3.4; song chỉ có tính định hướng. Đối với từng mỏ, mạng lưới thăm dò hợp lý phải được luận giải theo các tài liệu địa chất hiện có và các số liệu khai thác của các mỏ tương tự về điều kiện thế nằm, hình thái và kích thước thân đá ốp lát, cấu tạo bên trong của thân đá ốp lát, mức độ nứt nẻ, mức độ biến đổi có thể về chất lượng.
- Các khoảnh và các tầng được chọn để khai thác trước tiên phải được thăm dò chi tiết nhất. Trữ lượng của các khoảnh và các tầng này của nhóm mỏ I và nhóm II phải được thăm dò chủ yếu ở cấp 121 và 122.
Trong trường hợp, khi các khoảnh và các tầng dự định khai thác trước tiên không đặc trưng về đặc điểm cấu tạo địa chất, chất lượng đá ốp lát và các điều kiện khai thác, thì cần phải nghiên cứu chi tiết các khoảnh khác đạt được các yeu cầu nêu trên. Các số liệu thu thập được từ các khoảnh nghiên cứu chi tiết được để đánh giá được độ tin cậy được các thông số tính trữ lượng ở các phần còn lại của mỏ về điều kiện khai thác mỏ.
- Công nghệ sử dụng phải đảm bảo lấy mẫu lõi khoan theo chiều dài của từng hiệp khoan đạt tới 80% trở lên. Trong đó, tổng chiều dài các cột lõi khoan nguyên vẹn mà từ đó lấy mẫu thử nghiệm tính chất cơ lý phải không dưới 50% tổng chiều dài của từng dạng thạch học đá.