Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 1 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 2 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên MỤC LỤC SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 3 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc xây dựng đất nước hiện nay ngành Khai thác mỏ nói chung và ngành Khai thác lộ thiên nói riêng đang giữ một vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Đây là ngành khai thác khoáng sản phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu.Đặc biệt là cung cấp nguyên liệu cho các ngành xây dựng.Vì vậy, việc chú trọng phát triển ngành khai thác là hết sức quan trọng. Sau thời gian học tập tại Trường Đại học Mỏ-Địa Chất, em đã được bộ môn Khai Thác Lộ Thiên giới thiệu tới thực tập tại mỏ đá vôi Ninh Dân- Thanh Ba –Phú Thọ Qua các số liệu đã thu thập được, kết hợp giữa lý thuyết và thực tế sản xuất em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với hai phần: - Phần chung:Thiết kế sơ bộ mỏ đá vôi Ninh Dân- Thanh Ba –Phú Thọ - Phần chuyên đề: Lựa chọn phương án thoát nước hợp lí cho mỏ đá vôi Ninh Dân Sau thời gian làm việc với sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp, đặc biệt là TS. Vũ Đình Hiếu em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này. Do trình độ và thời gian có hạn bản đồ án khó tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp để bản đồ án thêm phần phong phú và hoàn thiện. Em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Vũ Đình Hiếu cùng các thầy cô trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này. Hà Nội, ngày 07 tháng 06 năm 2015 Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Văn Chuyền SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 4 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên PHẦN CHUNG THIẾT KẾ SƠ BỘ MỎ ĐÁ VÔI NINH DÂN –THANH BA- PHÚ THỌ SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 5 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên CHƯƠNG 1 TÌNH HÌNH CHUNG CỦA VÙNG MỎ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ CỦA KHOÁNG SẢN 1.1. Tình hình chung của khu vực mỏ 1.1.1. Vị trí địa lí mỏ đá vôi Ninh Dân Mỏ đá vôi Ninh nằm trên địa bàn xã Ninh Dân huyện Thanh Ba tỉnh Phỳ Thọ cách nhà máy xi măng Sông Thao khoảng 1km về hướng Tây Nam. Diện tích mỏ khoảng 20ha xung quanh mỏ là đồng ruộng và khu dân cư 1.1.2. Địa hình Địa hình khu mỏ tương đối đơn giản, xung quanh là đồi đất không cao dạng bát úp, độ cao thay đổi từ 30- 56 m, ở giữa là thung lũng đá vôi có độ cao thay đổi từ 24 - 27m Trong khu mỏ có hai mương dẫn nước có tiết diện nhỏ chảy qua. 1.1.3 Mạng lưới giao thông Hiện nay việc giao lưu giữa mỏ với Nhà máy xi măng Sông Thao, đi quốc lộ 2 là đường liên huyện 311. Theo quy hoạch của tỉnh Phú Thọ sẽ đầu tư xây dựng tuyến đường liên huyện mới không đi sát khu vực mỏ (Cách đường 311 hiện nay trên 300m về phía bắc khu mỏ), còn đường 311 hiện nay sẽ trở thành đường nội bộ mỏ. 1.1.4. Các công trình xây dựng hiện có tại khu mỏ đá vôi Ninh Dân Khu mỏ Ninh Dân thuộc vùng trung du. Dân cư trong vùng sống chủ yếu bằng nghề lúa nước và lâm nghiệp, cuộc sống còn gặp nhiều khó khăn. Quanh khu mỏ có 3 nhà máy: Rượu Đồng xuân, chè Thanh Ba, Xi măng Sông Thao. Mạng lưới điện, thông tin liên lạc đã đến các xóm, xã, hệ thống trường học bệnh viện rất thuận lợi. Nguồn cung cấp nước chủ yếu là nước ngầm và ao hồ hệ thống kênh SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 6 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên mương xung quanh mỏ . 1.1.5. Đặc điểm khí hậu Khu mỏ nằm trong vùng mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa. Hàng năm có hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9 và mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau. Mùa mưa thường có những trận mưa lớn gây úng, lụt ảnh hưởng đến công tác khai thác mỏ.  Lượng mưa: - Lượng mưa lớn nhất trong năm: 1800mm - Lượng mưa nhỏ nhất trong năm: 1498mm - Lượng mưa trung bình trong năm:1768mm.  Nhiệt độ: - Cao nhất: 32 0 C (tháng 8 và 9) - Thấp nhất: 11,5 0 C (tháng 1) - Trung bình: 23,5 0 C  Lượng bốc hơi: - Cao nhất 144mm/tháng (tháng 1) - Thấp nhất 72,1mm/tháng (tháng8) - Trung bình 77,6mm/tháng 1.1.6. Lịch sử nghiên cứu địa chất Công tác nghiên cứu địa chất vùng Thanh Ba, gắn liền với lịch sử nghiên cứu địa chất miền Bắc Việt Nam, chủ yếu là đo vẽ bản đồ địa chất tỉ lệ nhỏ 1/200.000 và trung bình 1/ 50.000. Gần đây, từ năm 1972 -1977 đã có một số công trình thăm dò đá vôi Mánh - Đào Giã - Ninh Dân, Đồng Xa - Ninh Dân. Các tài liệu này bị thất lạc không còn lưu ở đoàn địa chất khu vực cũng như ở viện thông tin lưu trữ địa chất. Nhiều năm qua và hiện nay, Công Ty xi măng Đá vôi Phú Thọ đã và đang tiến hành khai thác tại moong phía Tây Nam mỏ để lấy đá vôi làm nguyên liệu sản xuất xi măng của Công ty, nhìn chung đá vôi ở đây khá tốt, ít xen kẹp tạp chất, thành phần hóa khá ổn định. Nhà máy xi măng lò đứng sản xuất xi măng PCB30, PCB40 có chất lượng ổn định được thị trường chấp nhận. SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 7 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên 1.2. Đặc điểm về địa chất của khoáng sàng 1.2.1. Cấu tạo địa tầng Tham giá vào cấu trúc địa chất khu mỏ có các phân vị địa tầng sau: - Hệ tầng Ngòi Chi - tập 2 - Hệ tầng Đồng Giao - Hệ tầng Cổ Phúc - Hệ thứ tư Các đá của hệ tầng Ngòi Chi bị vò nhàu, uốn nếp mạnh mẽ tạo nên các nếp lồi và nếp lõm. Các đá của hệ tầng Đồng Giao lộ thành dải kéo dài dọc theo thung lũng 2 bên đường 311 Phú Thọ - Thanh Ba. Thành phần thạch học gồm: Đá vôi, đá vôi bị đolomit hóa yếu có xen lớp mỏng, thấu kính đá vôi sét. Hệ tầng này phủ không chỉnh hợp trên các đá của hệ tầng Ngòi Chi. 1.2.2. Đặc điểm kiến tạo Vùng mỏ nằm ven rìa 2 đới cấu trúc: Sông Hồng và Fanxipan. Các đứt gẫy có phương Tây Bắc - Đông Nam đóng vai trò khống chế cấu trúc chung của vùng. Các đá của hệ tầng Đồng Giao có cấu tạo dạng khối đến phân lớp dày, có thế nằm gần như đơn nghiêng về phía Đông Bắc với góc dốc 40 -50 0 1.2.3. Thành phần vật chất Đá vôi Ninh dân có màu xám, xám đen đến xám trắng, xám phớt lục. Ơ những chỗ đá vôi nứt nẻ hoặc bị dăm kết hóa, đá vôi thường có màu vàng bẩn của đất sét lấp đầy khe nứt, đôi chỗ có màu hồng do ngấm hyđrôxít sắt. Đá vôi có cấu tạo dạng khối đến phân lớp dày, ít nứt nẻ. Kiến trúc hạt đều đến vi hạt. Một vài nơi có xen kẹp một vài thấu kính đá phiến sét màu đen và sét vôi. SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 8 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên 1.2.4. Đặc điểm chất lượng và tính chất công nghệ Thành phần đá vôi Ninh Dân gồm có: Thành phần chủ yếu là Calcit vi hạt, calcit tái kết tinh và calcit nhiệt dịch. Thạch anh, felspát và khoáng vật quặng chiếm tỷ lệ rất ít.Phần rìa tiếp giáp giữa hệ tầng Đồng Giao và hệ tầng Ngòi Chi đá vôi thường bị đolomit hoá. Tổng hợp hàm lượng trung bình thành phần hóa cơ bản theo khối trữ lượng (Lấy theo báo cáo kết quả chuyển đổi cấp trữ lượng và cấp tài nguyên đá vôi Ninh Dân lập tháng 8/2006 đã được Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản công nhận) xem bảng: 1- 01. Bảng 1-01 : Bảng tính hàm lượng đá vôi theo phân khối lượng STT Tên khối Hàm lượng trung bình theo khối (%) CaO MgO MKN CKT 1 1-121 52.42 1.06 41.01 2.05 2 2-122 50.12 1.79 40.36 4.25 3 3-122 51.15 1.57 40.25 2.85 4 4-122 50.44 1.06 38.98 4.47 5 5-122 52.53 0.81 40.80 2.81 6 6-122 52.34 0.74 39.95 2.83 7 7-122 53.02 0.57 40.54 2.54 8 8-122 52.58 0.58 40.50 2.90 9 9-122 52.59 0.46 40.56 2.70 10 10-333 51.29 0.76 40.08 3.94 11 11-333 50.35 1.78 40.46 4.21 12 12-333 50.02 1.03 39.21 5.83 13 13-333 50.38 1.68 38.94 3.23 14 14-333 50.46 0.87 39.17 4.34 Kết qủa của bảng trên cho thấy đá vôi Ninh Dâu là loại đá vôi sạch, chất lượng khá đồng đều. Thành phần có hại chiếm tỷ lệ nhỏ nằm trong giới hạn cho phép . SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 9 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên Tính chất cơ lý cơ bản của đá vôi Ninh Dâu xem bảng: 1 - 02 Bảng: 1-02 : Đặc tính cơ lí đất đá Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Lớn nhất Nhỏ nhất Trung bình Thể trọng G/cm 3 2,64 2,58 2,61 Độ bền nén tự nhiên Kg/cm 2 1152 804 902 Độ bền kéo Kg/cm 2 83 50 73 Góc nội ma sát Độ 39,8 37,1 38,4 Lực dính kết Kg/cm 2 359 223 269 Hệ số kiên cố 11,5 8,0 9,0 Đá vôi khu mỏ này rắn chắc, dòn dễ vỡ. Đá vôi Ninh Dân đã và đang được Công ty xi măng Phú Thọ khai thác cùng với đất sét các đồi lân cận để sản xuất xi măng theo công nghệ lò đứng liên tục hơn 30 năm qua. Nhà máy đã sản xuất được xi măng PCB 30, PCB 40 có chất lượng ổn đỉnh, được thị trường chấp nhận. Theo báo kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng nguyên liệu đá vôi, đá sét, đá cao silic Ninh Dân và xỉ py rit Lâm Thao đưa vào công nghệ sản xuất xi măng pooc lăng PC50, PCB 40 và PCB 30 cho dự án đầu tư xây dựng Nhà máy xi măng Sông Thao tại xã Ninh Dân, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ do Viện Vật liệu Xây dựng – Bộ Xây dựng thực hiện cho thấy các nguyên liệu trên đáp ứng yêu cầu sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất xi măng pooc lăng PC50. Trên nền xi măng pooc lăng PC50 có thể pha tới 30% xỉ lò cao Thái Nguyên vẫn thu được xi măng pooc lăng hỗn hợp mác PCB40. 1.2.5. Đặc điểm địa chất thủy văn , địa chất công trình và điều kiện khai thác mỏ a. Đặc điểm địa chất thuỷ văn SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 10 Lớp: Khai thác A – K55 [...]... lượng đá vôi cấp 121 và cấp 122 huy động vào thiết kế khai thác là 19.895 nghìn tấn SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 13 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên Hình 1.1 Toàn cảnh mỏ đá vôi Ninh Dân SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 14 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên CHƯƠNG 2 NHỮNG SỐ LIỆU GỐC DÙNG LÀM THIẾT KẾ 2.1 Các văn bản pháp quy, luật khai thác bảo vệ... Nguyễn Văn Chuyền 18 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên Ngoài những yếu tố trên thì khi xác định biên giới mỏ lộ thiên còn phụ thuộc vào vốn đầu tư xây dựng cơ bản, sự tác động của các yếu tố thời gian, tiến bộ của khoa học kỹ thuật, sản lượng mỏ và phương pháp khai thác 3.1.2 Nguyên tắc xác định biên giới mỏ Xác định biên giới mỏ lộ thiên chịu ảnh hưởng và phụ thuộc vào nhiều... SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 34 391243 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG KHAI THÁC VÀ ĐỒNG BỘ THIẾT BỊ 5.1 Khái niệm về hệ thống khai thác Hệ thống khai thác (HTKT) mỏ lộ thiên là trình tự hoàn thành công tác mỏ trong biên giới một khai trường hay một khu vực của nó Hệ thống đó cần phải đảm bảo cho mỏ lộ thiên hoạt động an toàn, kinh tế, đảm bảo sản lượng yêu.. .Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên Nước trên mặt Mỏ đá vôi Ninh Dân nằm ở độ cao 24 - 27m dạng thung lũng kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam, hai bên là những qủa đồi kế tiếp nhau Bề mặt mỏ được cải tạo là ruộng lúa nước  Trong khu mỏ có 2 mương tiêu thoát nước: - - Mương 1 bắt nguồn phía Đông - Đông nam (ngoài mỏ) chảy vào mỏ theo hướng Đông Bắc - Tây Nam... thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MỞ VỈA 4.1 Những vấn đề chung về mở vỉa Mở mỏ khai thác đá vôi là công việc đầu tiên ở mỏ nhằm mục đích tạo nên những đường vận tải nối liền các tầng khai thác tới mặt bằng sân công nghiệp mỏ, bóc đất đá phủ ban đầu (nếu cần thiết) và tạo ra mặt bằng công tác đầu tiên sao cho khi đưa mỏ vào sản xuất, các thiết bị mỏ có thể hoạt... khai thác và chế biến đá lộ thiên (TCVN5178 - 90); Quy phạm kỹ thuật khai thác mỏ lộ thiên (TCVN - 5326 - 91); Quy phạm an toàn bảo quản, vận chuyển và sử dụng vật liệu nổ công nghiệp (TCVN 4586 97); - Các định mức máy thi công đang áp dụng trong ngành khai thác mỏ cũng như trong ngành xây dựng SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 16 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên 2.2 Các dữ liệu... thác khoáng sản) hoặc chuyển tải trong mỏ Đảm bảo vận chuyển khối lượng mỏ ra khỏi mỏ đến các trạm tiếp nhận và đưa các vật tư, vật liệu nổ cũng như công nhân vào mỏ làm việc Hào mở vỉa được bắt đầu từ mặt đất hoặc từ một tầng công tác nào đó và được kết thúc ở độ cao của mặt bằng công tác của tầng cần mở SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 21 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên 4.2.Các... Biên giới mỏ 3.1.1 Khái niệm biên giới mỏ Việc xác định biên giới mỏ lộ thiên phụ thuộc vào sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố như: Chiều dày và góc dốc của vỉa, chất lượng của khoáng sàng có ích, điều kiện địa hình, tính chất cơ lý của đất đá mỏ Chiều sâu khai thác cuối cùng của mỏ lộ thiên là xác định, tùy theo điều kiện tự nhiên, kỹ thuật và kinh tế của khoáng sàng đó và của ngành khai thác mỏ nói chung... thoát nước mỏ, Lịch khai thác mỏ được lập phù hợp với yêu cầu đá vôi hàng năm của nhà máy xi măng và phù hợp với trình tự khai thác đã lựa chọn Lịch khai thác mỏ xem bảng 4- 01 SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 33 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên Tình hình phát triển khai trường các năm khai thác thứ nhất, năm khai thác thứ hai, năm khai thác thứ ba (năm đạt CSTK mỏ) và năm kết thúc... góc chung của bờ mỏ phải đảm bảo điều kiện ổn định lâu dài của bờ Số tầng của mỏ lộ thiên có thể từ 1-2 đến 15 tầng và hơn Tổng hợp tất cả các hào cơ bản, đảm bảo mở vỉa cho tất cả các tầng của mỏ gọi là hệ thống các hào cơ bản Tùy thuộc vào vị trí của hào cơ bản ghép vào hệ thống hào, chức năng SVTH: Nguyễn Văn Chuyền 22 Lớp: Khai thác A – K55 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên của nó và mối . thầy, cô trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp, đặc biệt là TS. Vũ Đình Hiếu em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này. Do trình độ và thời gian có hạn bản đồ án khó tránh khỏi những thiếu sót. Em. bạn đồng nghiệp để bản đồ án thêm phần phong phú và hoàn thiện. Em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Vũ Đình Hiếu cùng các thầy cô trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ. 32 0 C (tháng 8 và 9) - Thấp nhất: 11,5 0 C (tháng 1) - Trung bình: 23,5 0 C  Lượng bốc hơi: - Cao nhất 144mm/tháng (tháng 1) - Thấp nhất 72,1mm/tháng (tháng8) - Trung bình 77,6mm/tháng 1.1.6.