Mở vỉa khoáng sàng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Điều kiện địa hình, địa chất, thế nằm của khoáng sản, công suất mỏ, hệ thống khai thác lựa chọn, công nghệ
khai thác, khả năng nâng công suất khi có yêu cầu, khả năng cơ giới hoá công tác khai thác.
Việc lựa chọn hệ thống khai thác, công nghệ khai thác, vị trí mở vỉa phải đảm bảo sao cho hoạt động khai thác đạt hiệu quả cao nhất, an toàn nhất, khối lƣợng và thời gian xây dựng cơ bản là nhỏ nhất.
Căn cứ vào điều kiện địa hình khu mỏ và năng lực của công ty, thiết kế chọn phương án mở vỉa bằng đường hào có thiết bị vận tải.
Để phục vụ khai thác và vận chuyển đất san lấp, khoáng sản đi kèm đi tiêu thụ, cần thiết phải xây dựng hệ thống đường ô tô trong mỏ nối với mặt bằng công nghiệp mỏ, từ đây mở các nhánh đường nội nhỏ đến các khu vực khai thác và đổ thải để vận tải nguyên vật liệu, vận tải thiết bị khai thác, vận tải đất đá đến công trình, vận tải đất đá thải.
Hệ thống đường giao thông ngoại mỏ: Là tuyến đường nối từ tuyến đường huyện Đông Sơn chạy vào mặt bằng sân công nghiệp mỏ mức +75,0 m, tuyến đường có chiều dài 745 m, được rải đá cấp phối, rộng 8,0 m đã được các đơn vị khai thác mỏ trong khu vực thi công giai đoạn trước.
Hệ thống đường giao thông nội mỏ: gồm 02 tuyến:
+ Tuyến đường công vụ 1: Là tuyến đường vận tải từ mặt bằng sân công nghiệp mức +75m lên mặt bằng bãi xúc mức +120 m, có tổng chiều dài 390 m, rộng 6,0m, độ dốc dọc đường 11,54 % đảm bảo yêu cầu kỹ thuật;
+ Tuyến đường công vụ 2: Là tuyến đường máy xúc lên núi từ mặt bằng bãi xúc cốt +120,0m mức lên mặt bằng khai thác ban đầu mức +180, có tổng chiều dài 152 m, rộng 4,0m, độ dốc dọc đường 39,5 % đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
1.4.2. Trình tự khai thác
a. Thời kỳ xây dựng cơ bản mỏ: Nội dung công việc trong thời kỳ này bao gồm: chuẩn bị mặt bằng, tiến hành mở vỉa và tạo mặt tầng công tác ban đầu; Xây dựng rãnh nước, hố thu nước, kéo điện vào mỏ,…
b. Thời kỳ đƣa mỏ vào sản xuất: Tính từ lúc đƣa mỏ vào sản xuất đến lúc đạt sản lƣợng thiết kế.
c. Thời kỳ sản xuất bình thường với sản lượng thiết kế: Đây là thời kỳ dài nhất trong đời mỏ.
d. Thời kỳ kết thúc khai thác mỏ: Tiến hành tận thu hết khoáng sản trong biên giới, đồng thời phục hồi môi trường khai thác theo bản thiết kế khai thác và thẩm định các tác động môi trường đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt.
1.4.3. Lựa chọn hệ thống khai thác
Hệ thống khai thác là một giải pháp kỹ thuật tổng hợp để thực hiện các khâu công nghệ trong quá trình khai thác nhằm đảm bảo các thiết bị hoạt động có hiệu quả nhất. Đối với mỏ đất làm vật liệu san lấp tại xã Xuân Phú, huyện Thọ Xuân đặc trƣng của hệ thống khai thác là trình tự khấu các lớp đất.
Phù hợp với đặc điểm địa hình mỏ đất san lấp tại xã Xuân Phú, huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa; trữ lƣợng huy động khai thác; công suất thiết kế thuộc loại nhỏ.
Để phù hợp với phương án mở vỉa bằng tuyến đường hào cho máy xúc, ô tô ra vị trí công tác ban đầu, thiết kế chọn: “Hệ thống khai thác theo lớp bằng xúc chuyển từ cao độ tự nhiên xuống cốt +120m và vận tải trực tiếp từ cốt +120m xuống cốt +65,0 m; khai thác lần lượt từ trên xuống dưới, làm tơi đất đá bằng máy
+ Ưu điểm: Hệ thống này có thể khai thác với sản lƣợng cao, thuận lợi khi áp dụng cơ giới hóa. Có điều kiện đển thực hiện công tác an toàn, công tác an toàn đảm bảo hơn. Khi cần có thể nâng công suất mỏ dễ dàng và thuận lợi.
+ Nhược điểm: Hệ thống khai thác này có khối lƣợng xây dựng cơ bản lớn, chi phí đầu tƣ cao và thời gian đƣa mỏ vào hoạt động nhiều.
Các thông số cơ bản của hệ thống khai thác
STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Chiều cao tầng khai thác Hkt m 5,0
2 Góc nghiêng sườn tầng khai thác α độ 450
3 Chiều rộng dải khấu A m 19,0
4 Chiều rộng mặt tầng công tác Bct m 31,0
5 Chiều cao tầng kết thúc khai thác Hkt m 20,0
6 Góc dốc bờ mỏ (bờ kết thúc) độ 450
7 Chiều sâu kết thúc khai thác (thấp
nhất) Cốt m +65,0
1.4.4. Lựa chọn công nghệ khai thác
Thiết kế lựa chọn công nghệ khai thác khấu theo lớp bằng sử dụng máy xúc, vận tải bằng xe ô tô tự đổ với sơ đồ công nghệ khai thác nhƣ sau:
SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT
1.4.5. Quy trình khai thác đất san lấp - Quy trình khai thác đất san lấp.
Tiến hành khai thác lộ thiên bằng phương pháp thủ công kết hợp với máy xúc, theo các bước sau.
Bước 1: Tạo mặt bằng sân công nghiệp, bãi xúc và diện công tác ban đầu, dùng Chuẩn bị mặt bằng
(Bóc lớp đất phủ)
Đất thải
Máy xúc, xúc chọn lọc lên ô tô
Đất san lấp
Công trình san lấp
lại dễ dàng cho người và vận chuyển thiết bị khai thác cũng như an toàn trong quá trình sản xuất, đường phải được mở rộng và phát triển theo sườn núi.
Bước 2: Tại vị trí khai thác tiến hành mở moong bằng cách cắt tầng theo lớp khai thác, tầng có chiều cao trung bình 5,0 m
Bước 3: Tầng khai thác chiều cao trung bình 5,0 m; thứ tự khai thác từ trên xuống dưới và từ ngoài vào trong; Thiết bị xúc bốc đứng dưới chân các tầng khai thác và xúc bốc đất san lấp lên các thiết bị vận tải (theo trình tự khai thác hết lớp trên đến lớp dưới).
Căn cứ đặc điểm cấu tạo, thế nằm cụ thể của từng lớp đất, và địa hình cụ thể của từng vị trí, khu vực mỏ có thể đƣợc phân thành nhiều nhiều vị trí khai thác để đảo bảo nhu sản phẩm, tăng năng suất khai thác
Căn cứ đặc điểm cấu tạo, thế nằm cụ thể của từng lớp đất, khu vực mỏ đƣợc phân thành nhiều tầng khai thác nhau, mỗi tầng khai thác có chiều cao 5,0m,
Chiều cao tầng kết thúc là 20 m (chập 04 tầng).
1.4.6. Công tác xúc bốc
- Công ty sử dụng 02 máy xúc KOMATSU PC300 dung tích gầu 1,5 m3 (hoặc loại tương đương) 01 máy phục vụ trên tầng và 01 máy phục vụ tại bãi xúc để phục vụ khai thác mỏ.
- Trước khi làm việc phải có tín hiệu đèn, còi.
- Không làm việc dưới các tấm che, mái che hoặc khi chiều cao tầng lớn hơn chiều cao xúc.
- Không làm việc ở những nơi độ dốc lớn hơn độ dốc cho phép quy định ghi trong lý lịch máy.
- Máy xúc phải thao tác ngoài phạm vi khối đất đá có khả năng trƣợt lở. Thực hiện đúng giới hạn kế hoạch và trình tự thi công đã duyệt.
- Khi hết ca hoặc bàn giao ca phải đưa máy ra khỏi khu vực gương xúc, cách mép chân tầng một khoảng cách ≥ 20 m. Đƣa máy về đúng vị trí, hạ gầu xúc sau khi đã ngừng hoạt động.
- Trong quá trình xúc bốc, nếu có hiện tƣợng đá cheo trên tầng, sự cố mô chân tầng, sụt lún, sạt lở phải tìm cách thông báo cho người đang làm việc trong khu vực nguy hiểm biết, xử lý tạm thời và báo ngay cho cán bộ quản lý biết để tìm biện pháp xử lý.
- Hướng xúc phải vuông góc với đường phương của bờ tầng, phải có cảnh giới hoặc biển báo trong quá trình làm việc. Không đập gầu xúc vào nền đất đá, không nâng gầu quá độ cao quy định, không quay máy khi máy đang xúc, không cạy gỡ đất đá trong gầu khi gầu đang trên không hoặc cách mặt đất.
- Luôn luôn duy trì khoảng cách an toàn từ mép tầng đến vị trí thiết bị làm việc từ 2,5 m đến 3 m.
1.4.7. Công tác vận tải
- Phương thức vận tải được qui định bởi các yếu tố: tính chất của vật liệu cần vận chuyển, sản lƣợng của mỏ, cự ly vận chuyển và tích đồng bộ thiết bị, năng suất của máy xúc,..
- Để đảm bảo công tác vận tải của mỏ, đơn vị sẽ tiến hành thuê 6 chiếc ô tô
- Xe khi vào nhận tải, dỡ tải phải tuân thủ theo hướng dẫn của người chất tải, dỡ tải.
- Luôn luôn theo dõi, kiểm tra các thông số kỹ thuật của xe; mức độ an toàn, các nội quy biển báo của đường vận tải (Nhất là tại các chỗ đường vòng và các khu vực nguy hiểm đối với xe), vị trí nhận tải và dỡ tải. Không đƣợc phép vƣợt trong phạm vi mỏ.
- Độ dốc khống chế phải luôn đảm bảo khi xuống dốc có tải i ≤ 8 - 10% và lên dốc không tải i ≤ 10 - 12%.
- Thường xuyên kiểm tra chế độ đóng mở của thiết bị và tình trạng làm việc của phanh.
- Khi nhận tải: Xe phải đứng ngoài phạm vi bán kính an toàn của máy xúc, nhận hàng khi có tín hiệu. Nếu xe không có nắp an toàn thì phải ra khỏi ca bin khi chất hàng. Việc chất hàng lên xe phải thực hiện từ phía sau hoặc hai bên thùng xe, cấm chất hàng từ phía ca bin xe lên. ở tầng làm việc xe phải đứng ngoài phạm vi khối đất trƣợt lở.
- Phải có tín hiệu xe mới đƣợc rời khỏi vị trí nhận hàng.
- Sau khi làm việc phải tập kết xe về đúng nơi quy định.
1.4.7. Đất, cát thải và xây dựng bãi thải:
Đất thải chủ yếu là đất mùn lẫn tạp chất nên không thích hợp san lấp mặt bằng, Công ty sẽ vận chuyện lƣợng đất thải này về khu vực bãi thải có diện tích 450m2 (KT 30mx15m) tại khu vực mặt bằng sân công nghiệp. Khối lƣợng phát sinh không nhiều. Khối lƣợng chất thải phát sinh trong quá trình khai thác:
300m3/năm (theo báo cáo kết quả thăm dò của dự án) tương đương 300m3/năm x 1,29 = 387m3/năm.