4.7.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc phân chia nhóm mỏ thăm dò
Kinh nghiệm thực tiễn công tác thăm dò trong nhiều năm qua cho thấy, đặc điểm cấu trúc địa chất mỏ, hình dạng, kích thước, điều kiện thế nằm của thân khoáng và số lượng trữ lượng khoáng sản, cũng như đặc điểm biến hóa của các thông số địa chất thân khoáng là những yếu tố cơ bản ảnh hưởng quyết định đến việc lựa chọn phương pháp và hiệu quả kinh tế của công tác thăm dò. Chính vì vậy, chúng được xem là những yếu tố cơ sở để phân chia nhóm mỏ thăm dò. Dưới đây là một số yếu tố chính ảnh hưởng đến việc phân chia nhóm mỏ thăm dò.
1. Số lượng trữ lượng đặc trưng cho quy mô mỏ được so sánh chỉ đối với cùng một loại khoáng sản. Theo kích thước, các thân khoáng và mỏ được chia thành 4 nhóm là rất lớn,
94 lớn, trung bình và nhỏ. Bảng 4.1 dẫn ra các nhóm mỏ được phân loại theo số lượng trữ lượng khoáng sản.
Bảng 4.1. Phân loại nhóm mỏ theo số lượng trữ lượng
Loại khoáng sản Quy mô mỏ (tấn)
Rất lớn Lớn Trung bình Nhỏ
Sắt n.1010 n.109 n.108 n.107
Đồng n.107 n.106 n.105 n.104
Vàng gốc 100 50 ÷ 100 10 ÷ 50 10
Vàng sa khoáng 50 25 ÷ 50
Các thân khoáng rất lớn là các thân khoáng kéo dài hàng trăm mét hay nhiều kilomet.
Các thân khoáng cỡ trung bình gồm những bưới, thấu kính, mạch và nhiều thân khoáng khác kéo dài hàng trăm mét. Đặc trưng cho các thân khoáng nhỏ là những thể dị ly, các ổ, ống và mạch nhỏ.
2. Mức độ gián đoạn của quặng hóa được đặc trưng bằng hệ số chứa quặng, đó là mối quan hệ của phần quặng đạt chỉ tiêu đối với tất cả thân khoáng. Giá trị của hệ số chứa quặng thay đổi từ 0 đến 1. Theo mức độ gián đoạn của quặng hoá, các mỏ khoáng sản được chia ra 4 nhóm (bảng 4.2).
Bảng 4.2. Nhóm mỏ theo mức độ gián đoạn của quặng hóa
Nhóm mỏ Mức độ gián đoạn của quặng hóa Hệ số chứa quặng
I Liên tục 1
II Gián đoạn yếu 1 ÷ 0,75
III Gián đoạn 0,75 ÷ 0,25
IV Gián đoạn mạnh < 0,25
3. Mức độ biến đổi chiều dày thân khoáng được đặc trưng bằng hệ số biến đổi của chiều dày Vm.
- Hệ số biến đổi của chiều dày thân khoáng xác định theo công thức:
( )% m 100 Vm σm
= (4.11)
( )
1
2
−
= ∑ − N
m mi
σm (4.12)
Trong đó: σm - Quân phương sai;
m- Chiều dày trung bình;
mi - Chiều dày tại công trình thứ i;
N - Số lượng mẫu.
Theo mức độ biến đổi của chiều dày thân khoáng, các mỏ khoáng sản có thể chia làm 4 nhóm (bảng 4.3).
Bảng 4.3. Nhóm mỏ theo mức độ biến đổi của chiều dày thân khoáng Nhóm mỏ Mức độ biến đổi Hệ số biến thiên Vm (%)
I Ổn định < 40
II Không ổn định 40 ÷ 100
III Rất không ổn định 100 ÷ 150
IV Cực kỳ không ổn định > 150
95 4. Mức độ biến hóa hình dạng vỉa được đặc trưng bằng modun chu tuyến (đường viền) à. Thuật ngữ này do Đ.A. Zenkov và K.L. Xemenov sử dụng lần đầu tiờn năm 1957. Để xỏc định modun đường viền, các tác giả đề xuất công thức sau:
π π à
p k o
k
S L L
L 2
=
= (4.13)
Trong đó: Lk - Chiều dài đường ranh giới thân khoáng trong mặt cắt nghiên cứu;
Lo - Chiều dài chu vi đường tròn tương đương với diện tích thân khoáng;
Sp - Diện tích tiết diện của thân khoáng.
Năm 1962, L.I. Tretverikov và V.P. Okxenenko cho rằng, công thức trên có nhiều nhược điểm do các tác giả chấp nhận vòng tròn như là một hình chuẩn. Theo L.I. Tretverikov và V.P. Okxenenko, mức độ phức tạp đường viền của thân khoáng được xác định theo công thức sau:
121 , 0 2
+
+
=
td td td
td
b b S
à L (4.14)
Trong đó: Ltd - Chu vi ranh giới thăm dò;
btd - Chiều dài ranh giới thăm dò;
Std - Diện tích thăm dò.
Theo mức độ phức tạp của ranh giới thân khoáng, các tác giả đề nghị chia ra 5 nhóm mỏ (bảng 4.4).
Bảng 4.4. Nhóm mỏ theo mức độ phức tạp của ranh giới thân khoáng
Nhóm mỏ Mức độ phức tạp Modun đường viền
I Rất đơn giản 1 ÷ 1,2
II Đơn giản 1,2 ÷ 1,4
III Trung bình 1,4 ÷ 1,6
IV Phức tạp 1,6 ÷ 1,8
V Rất phức tạp > 1,8
5. Mức độ biến đổi chất lượng của khoáng sản được đặc trưng bằng hệ số biến đổi Vc
của hàm lượng thành phần có ích:
( )% C 100 Vc σc
= (4.15)
( )
1
2
−
= ∑ − N
C Ci
σc (4.16)
Trong đó: σc - Quân phương sai;
C - Hàm lượng trung bình;
Ci - Hàm lượng mẫu thứ i;
N - Số lượng mẫu.
Theo mức độ biến đổi của thành phân có ích, các mỏ khoáng được chia làm 4 nhóm (bảng 4.5).
96 Bảng 4.5. Nhóm mỏ theo mức độ biến đổi hàm lượng thành phần có ích
Nhóm mỏ Mức độ biến đổi Hệ số biến thiên Vc (%)
I Đồng đều Đến 40
II Không đồng đều 40 ÷ 100
III Rất không đồng đều 100 ÷ 150
IV Cực kỳ không đồng đều > 150
4.7.2. Phân chia nhóm mỏ thăm dò
Căn cứ vào mức độ phức tạp về cấu trúc địa chất và các yếu tố chính nêu trên, V.M.
Kreiter đề nghị chia ra 5 nhóm mỏ thăm dò; V.I. Xmirnov (1957) và A.P. Prokophev (1973) chia ra 4 nhóm mỏ thăm dò; A.B. Kajdan (1977) chia ra 3 nhóm mỏ thăm dò. Tuy nhiên, theo phân loại chung, tất cả các mỏ khoáng sản rắn được chia làm 4 nhóm. Theo quy định về phân cấp trữ lượng và tài nguyên khoáng sản rắn đã được Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành theo Quyết định số 06/2006/QĐ-BTNMT ký ngày 07 tháng 6 năm 2006 thì các mỏ khoáng sản rắn được phân thành 4 nhóm mỏ thăm dò như sau:
- Nhóm mỏ I: là những mỏ có cấu trúc địa chất đơn giản với các thân khoáng có hình dạng đơn giản, kích thước lớn đến trung bình, chiều dày ổn định, quặng hóa liên tục, hình dạng ổn định, hàm lượng thành phần có ích và có hại chính phân bố đồng đều trong toàn thân khoáng. Thuộc về nhóm này là những mỏ trầm tích gồm những thân khoáng dạng vỉa ổn định và kéo dài. Về điều kiện thăm dò, nhóm mỏ này đơn giản nhất, chủ yếu được thăm dò bằng công trình khoan. Đối với nhóm mỏ I, để cung cấp tài liệu cho lập báo cáo nghiên cứu khả thi phải thăm dò đến cấp trữ lượng 121.
- Nhóm mỏ II: là những mỏ có cấu trúc địa chất khá phức tạp với các thân khoáng có hình dạng tương đối đơn giản đến phức tạp, kích thước lớn đến trung bình, quặng hóa liên tục hoặc gián đoạn yếu, chiều dày không ổn định, hàm lượng các thành phần có ích và có hại chính phân bố không đồng đều trong toàn thân khoáng. Thuộc nhóm này là các thân khoáng dạng thấu kính của những mỏ trầm tích kiểu miền nền như sắt, mangan, bauxit và những mỏ khác. Các mỏ thuộc nhóm này là những đối tượng tương đối phức tạp đối với công tác thăm dò. Phương tiện kỹ thuật để thăm dò chủ yếu là công trình khoan, đôi khi có kết hợp với công trình khai đào. Đối với nhóm mỏ II, để cung cấp tài liệu cho lập báo cáo nghiên cứu khả thi phải thăm dò đến cấp trữ lượng 121.
- Nhóm mỏ III: là những mỏ có cấu trúc địa chất rất phức tạp với các thân khoáng có hình dạng phức tạp, kích thước trung bình đến nhỏ hoặc đôi khi có kích thước lớn, chiều dày rất không ổn định, quặng hóa gián đoạn, hàm lượng thành phần có ích và có hại chính phân bố rất không đồng đều trong toàn thân khoáng. Thuộc về nhóm này chủ yếu là các mỏ nội sinh, điển hình là các mỏ của kim loại màu, quí và hiếm… Thăm dò những mỏ thuộc nhóm III rất phức tạp, chủ yếu sử dụng công trình khai đào hoặc kết hợp hệ thống công trình khai đào - khoan.
Đối với nhóm mỏ III, để cung cấp tài liệu cho lập báo cáo nghiên cứu khả thi phải thăm dò đến cấp trữ lượng 122.
- Nhóm mỏ IV: là những mỏ có cấu trúc địa chất đặc biệt phức tạp với các thân khoáng có hình dạng đặc biệt phức tạp, kích thước nhỏ đến rất nhỏ, chiều dày đặc biệt không ổn định, quặng hóa cực kỳ gián đoạn cả theo đường phương và hướng dốc, hàm lượng thành phần có ích và có hại chính phân bố đặc biệt không đồng đều trong toàn thân khoáng. Thuộc về nhóm này gồm các thể dị ly của các mỏ platin và kim cương nguồn gốc magma, các mạch hoặc ống quặng nhỏ nguồn gốc nhiệt dịch, các ổ khoáng vật của kim loại hiếm trong pegmatit. Thăm dò các mỏ thuộc nhóm IV rất phức tạp và khó khăn nhất. Phương tiện kỹ thuật thăm dò chủ yếu là công trình mỏ kết hợp với khoan từ công trình ngầm và công trình khai đào trên mặt, còn khoan từ
97 mặt đất ít được sử dụng. Đối với nhóm mỏ IV, để cung cấp tài liệu cho lập báo cáo nghiên cứu khả thi phải thăm dò đến cấp trữ lượng 122 ở phạm vi dự kiến thiết kế khai thác đầu tiên.
Các mỏ khoáng sản rắn được chia ra 4 nhóm nêu trên là rất phù hợp với quá trình thăm dò và các phương tiện kỹ thuật thăm dò hiện nay. Tuy nhiên, việc xếp mỏ nào đó vào một trong 4 nhóm đã phân chia chỉ là quy ước, nhất là khi mỏ có các tiêu chuẩn nằm trong ranh giới giữa hai nhóm. Theo mức độ chi tiết trong quá trình thăm dò, trên cơ sở các thông tin mới thu nhận được có thể dẫn đến thay đổi nhóm mỏ thăm dò hoặc các khu vực khác nhau của cùng một mỏ cũng có thể xếp vào các nhóm mỏ khác nhau theo mức độ phức tạp về cấu trúc địa chất và quặng hoá.
Thực tế thăm dò khoáng sản ở nước ta trong hơn 70 năm qua cho thấy, phần lớn các loại khoáng sản rắn thường có 3 nhóm mỏ (than, sắt, đồng, chì - kẽm, đá cacbonat và đá ốp lát
…), riêng một số khoáng sản như sét xi măng và gạch ngói chỉ có hai nhóm mỏ thăm dò.
MỘT SỐ CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Phương tiện kỹ thuật chủ yếu sử dụng trong thăm dò khoáng sản ? Ưu nhược điểm của từng loại công trình thăm dò ?
2. Những yếu tố cơ bản nào ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương tiện kỹ thuật thăm dò ?
3. Khái niệm về hệ thống thăm dò ? Nhóm các hệ thống thăm dò chủ yếu là những nhóm nào ?
4. Khái niệm về hình dạng mạng lưới thăm dò ? Các phương thức bố trí công trình chủ yếu trong thăm dò khoáng sản ?
5. Mật độ mạng lưới công trình thăm dò và phương pháp xác định ? 6. Thứ tự thi công các công trình thăm dò ?
7. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc phân chia nhóm mỏ thăm dò ?
98 TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Văn Lâm, Nguyễn Phương. Tìm kiếm và thăm dò các mỏ khoáng sản rắn. Nhà xuất bản Giao thông Vận tải. Hà Nội, 2009.
[2]. Đồng Văn Nhì, Nguyễn Phương, Nguyễn Văn Lâm, Trương Xuân Luận, Phan Viết Nhân.
Phương pháp thăm dò mỏ. Giáo trình Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Hà Nội, 2003.
[3]. Những yêu cầu về nội dung và kết quả công tác thăm dò địa chất theo từng giai đoạn và từng bước. Tổng Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội 1976.
[4]. Quyết định số 06/2006/QĐ-BTNMT ngày 07 tháng 6 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: “Quy định về phân cấp trữ lượng và tài nguyên khoáng sản rắn”.
[5]. Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 ngày 17 tháng 11 năm 2010, Quốc hội Nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, Hà Nội 2010.
[6]. Thông tư 16/2012/TT-BTNMT ngày 29 tháng 12 năm 2012 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường: “Quy định về đề án thăm dò khoáng sản, đóng cửa mỏ khoáng sản và mẫu báo cáo kết quả hoạt động khoáng sản, mẫu văn bản trong hồ sơ cấp phép hoạt động khoáng sản, hồ sơ phê duyệt trữ lượng khoáng sản, hồ sơ đóng cửa mỏ khoáng sản”.
[7]. Бирюков В.И., Куличихин С.Н., Трофимов Н.Н. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Изд. Недра, Москва, 1973.
[8]. Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых.
Нayчныe основы поискoв и разведки полезных ископаемых. Изд. Недра, Москва, 1984.
[9]. Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых.
Прoизводство геологоpазведочных работ. Изд. Недра, Москва, 1985.
[10]. Погребицкий Е.О., Терновой В.И. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых. Изд. Недр, Ленинград, 1974.
[11]. Прокофев А.П. Основы поискoв и разведки твepдых полезных ископаемых.
Изд. Недра, Москва, 1973.
[12]. S.K. Haldar. Mineral Exploration Principles and Applications, India, 2013.
99 Chương 5
CÔNG TÁC M Ẫ U VÀ