Đang tải... (xem toàn văn)
1.1.3. Khí hậu Khu vực Bắc Quỳ Hợp có đặc điểm khí hậu đặc trưng của Bắc Trung bộ, chịu ảnh hưởng của chế độ khí hậu nhiệt đới và chia làm hai mùa rõ rệt. Mùa khô: Bắt đầu từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc. Khí hậu khô lạnh, nhiệt độ trung bình 16 200C, cao nhất khoảng 25 – 270C, thường có mưa nhỏ, mưa phùn. Đây là thời gian thuận lợi cho công tác khai thác mỏ. Mùa mưa: Bắt đầu từ cuối tháng 5 đến cuối tháng 10, mùa này chịu ảnh hưởng của gió tây nam, khô, nóng (từ tháng 5 đến tháng 7), lượng mưa lớn tập trung vào tháng 7 và tháng 8 kéo theo lũ quét, lưu lượng mưa lớn nhất là 610 mm. Tổng lượng mưa trung bình năm từ 1194 1681 mm. 1.1.4. Dân cư kinh tế Đặc điểm về nhân văn: Dân cư trong vùng phân bố không đồng đều và tương đối thưa thớt bao gồm các dân tộc như: Kinh, Thái, Mán Thanh, Thổ. Nhân dân sống tập trung thành từng bản, làng nằm rải rác dọc các thung lũng. Còn đa số người Kinh sống và buôn bán dọc theo đường tỉnh lộ 532. Trình độ dân trí ngày càng được nâng cao, nhiều gia đình đã có đầy đủ tiện nghi sinh hoạt. Các xã đều có trường tiểu học và trạm xá phục vụ nhân dân địa phương. Nhân dân trong vùng có tinh thần giác ngộ cao, chăm chỉ trong lao động sản xuất. Đặc điểm kinh tế: Sản suất nông nghiệp chủ yếu là trồng lúa, ngô, khoai, sắn, đậu, lạc … năng suất thấp, chủ yếu là tự cung, tự cấp. Thương nghiệp chủ yếu là kinh doanh các mặt hàng phục vụ cho nhân dân trong vùng. Công nghiệp bao gồm các doanh nghiệp nhà nước, doanh nghiệp liên doanh với nước ngoài và doanh nghiệp tư nhân đang tiến hành khai thác thiếc, khai thác chế biến đá hoa trắng làm đồ mỹ nghệ, trang sức, chất độn công nghiệp và làm vật liệu xây dựng thông thường. Điện lưới quốc gia đã phủ toàn vùng là điều kiện thuận lợi cho việc khai thác và chế biến đá vôi trắng. Nhìn chung công nghiệp trong vùng đang trên đà phát triển. 1.2. ĐẶC ĐIỂM VỀ ĐỊA CHẤT CỦA KHOÁNG SÀNG. 1.2.1. Địa tầng khu mỏ: Tham gia vào cấu trúc địa chất khu mỏ chủ yếu là các đá của tầng Lèn Bục và hệ Đệ Tứ. a. Tầng Lèn Bục (PZ1 Lb1). Các đá tầng Lèn Bục phân bố khắp vùng mỏ, dựa vào màu sắc, thành phần kiến trúc và cấu tạo của đá có thể chia thành 2 tập sau: Tập 1 (PZ1lb1):
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên Lời nói đầu Trong giai đoạn công nghiệp hoá - đại hoá nớc ta nay, ngành công nghiệp mỏ nói chung ngành khai thác đá vôi trắng nói riêng, đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân Đá vôi trắng nguồn cung cấp vật liệu xây làm giấy cao cấp - cung cấp phụ gia nguyên liệu để sản xuất xi măng trắng, sơn, kem giặt thức ăn nuôi tôm Với tình hình kinh tế phát triển nớc ta nhu cầu tiêu thụ, sử dụng đá ngày tăng lên đòi hỏi số mỏ đá vôi trắng sản xuất với quy mô ch a hợp lý sản lợng thấp cần phải có dự án thiết kế cải tạo nâng cao ph ơng thức khai thác Nhằm đảm bảo kết hợp hài hoà kiến thức lý thuyết đà đợc học tập trờng khả hiểu biết thực tế sản xuất nh bớc đầu làm quen với công tác thiết kế khai thác mỏ ngời kỹ s, vừa qua em đợc môn khai thác Lộ thiên Khoa Mỏ Trờng Đại học Mỏ - Địa chất giới thiệu thực tập kỹ s mỏ đá vôi trắng Bản Hạt Qùy Hợp Nghệ An thuộc công ty Cổ phần Kim loại màu Nghệ tĩnh, em đợc giao làm đồ ¸n tèt nghiƯp víi hai phÇn: - PhÇn chung: ThiÕt kế sơ cho mỏ đá vôi trắng Bản Hạt - Phần chuyên đề: Nghiờn cu la chn ng b thiết bị hợp lý cho mỏ đá vôi trắng Bản Ht Sau tháng tìm tòi học hỏi, kết hợp kiến thức lý thuyết học trờng với hiĨu biÕt vỊ thùc tÕ s¶n xt qua thêi gian thực tập, đồ án em đà hoàn thành theo yêu cầu đặt Mặc dù đà có cố gắng tích cực nghiên cứu, học hỏi thân với giúp đỡ thầy, cô giáo bạn, song bớc đầu làm quen với công tác thiết kế, trình độ kinh nghiệm có hạn chế, nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót mặt nội dung nh hình thức Em kính mong nhận đợc ý kiến đóng góp quý báu thầy cô bạn đồng nghiệp để đồ án thêm phần phong phú hoàn thiện Em xin chân thành cảm n cụ giỏo Lờ Th Thu Hoa thầy, cô giáo môn khai thác Lộ thiên, Công ty Cổ phần Kim loại màu Nghệ tĩnh, tất bạn bè đồng nghiệp đà giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày Tháng nm 2016 Sinh viên Nguyễn Văn Cường SV: Nguyễn Văn Cường Lớp:Khai thác K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiờn Nhận xét, đánh giá giáo viên hớng dẫn Nhận xét, đánh giá giáo viên híng dÉn SV: Nguyễn Văn Cường Lớp:Khai thác K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên SV: Nguyễn Văn Cường Lớp:Khai thác K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ mơn khai thác lộ thiên PhÇn chung: ThiÕt kÕ sơ cho mỏ đá vôi trắng hạt SV: Nguyễn Văn Cường Lớp:Khai thác K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ mơn khai thác lộ thiên Ch¬ng TÌNH HèNH chung CA vùng mỏ đặc điểm địa chất M CA khoáng sàng 1.1.tình hình chung vùng mỏ 1.1.1 a lý: mỏ đá vôi trắng hạt thuộc xà châu tiừn, huyửn quỳ hợp, tứnh nghử an Mỏ nằm cách thỵ trờn quỳ hợp khoảng 25 km vũ phýa tây Khu mỏ đợc giới hạn bới điểm góc có toạ độ nh sau: Số thứ tự Toạ ®é ®iĨm khèng chÕ Tªn ®iĨm khèng X Y A 2146454.39 539702.97 B 2146454.39 540075.02 C 2145981.87 540075.02 D 2145981.87 539702.97 - DiÖn tÝch khu má: 17,6 - Chiều cao tính từ đờng chân núi khu mỏ so với mặt nớc biển là: 360 m 1.1.2 Giao thông- Hệ thống giao thông đờng sắt: Từ Vinh Hà Nội Nghĩa Đàn theo đờng sắt Bắc Nam, đến ga Cầu Giát thuộc huyện Quỳnh Lu rẽ theo đờng sắt Nghĩa Đàn Từ Nghĩa Đàn đến mỏ 55 km hệ thống giao thông đờng - Hệ thống giao thông ®êng bé: Tõ Vinh hay Hµ Néi cã thĨ ®i ®Õn má theo quèc lé A ®Õn ng· ba Yên Lý rẽ theo quốc lộ 48 khoảng 57 km gặp tỉnh lộ 532 theo tỉnh lộ 532 đến mỏ Toàn đờng từ yên Lý đến cách mỏ khoảng 1,5 km đà đợc rải nhựa Nhìn chung hệ thống giao thông vùng tơng đối thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hoá - Hệ thống thông tin liên lạc: Tại bu cục xà Châu Tiến nằm cách mỏ khoảng km đà có địên thoại, Fax SV: Nguyễn Văn Cường Lớp:Khai thác K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên 1.1.3 Khí hậu Khu vực Bắc Quỳ Hợp có đặc điểm khí hậu đặc trng Bắc Trung bộ, chịu ảnh hởng chế độ khí hậu nhiệt đới chia làm hai mùa rõ rệt - Mùa khô: Bắt đầu từ tháng 11 năm trớc đến tháng năm sau, chịu ảnh hởng gió mùa Đông Bắc Khí hậu khô lạnh, nhiệt độ trung bình 16 - 20 0C, cao nhÊt kho¶ng 25 – 270C, thêng cã ma nhá, ma phùn Đây thời gian thuận lợi cho công tác khai thác mỏ - Mùa ma: Bắt đầu từ cuối tháng đến cuối tháng 10, mùa chịu ảnh hởng gió tây nam, khô, nóng (từ tháng đến tháng 7), lợng ma lớn tập trung vào tháng tháng kéo theo lũ quét, lu lợng ma lớn 610 mm Tổng lợng ma trung bình năm từ 1194 - 1681 mm 1.1.4 Dân c kinh tế - Đặc điểm nhân văn: Dân c vùng phân bố không đồng tơng đối tha thớt bao gồm dân tộc nh: Kinh, Thái, Mán Thanh, Thổ Nhân dân sống tập trung thành bản, làng nằm rải rác dọc thung lũng Còn đa số ngời Kinh sống buôn bán dọc theo đờng tỉnh lộ 532 Trình độ dân trí ngày đợc nâng cao, nhiều gia đình đà có đầy đủ tiện nghi sinh hoạt Các xà có trờng tiểu học trạm xá phục vụ nhân dân địa phơng Nhân dân vùng có tinh thần giác ngộ cao, chăm lao động sản xuất - Đặc điểm kinh tế: Sản suất nông nghiệp chủ yếu trồng lúa, ngô, khoai, sắn, đậu, lạc suất thấp, chủ yếu tự cung, tự cấp Thơng nghiệp chủ yếu kinh doanh mặt hàng phục vụ cho nhân dân vùng Công nghiệp bao gồm doanh nghiệp nhà nớc, doanh nghiệp liên doanh với nớc doanh nghiệp t nhân tiến hành khai thác thiếc, khai thác chế biến đá hoa trắng làm đồ mỹ nghệ, trang sức, chất độn công nghiệp làm vật liệu xây dựng thông thờng Điện lới quốc gia đà phủ toàn vùng điều kiện thuận lợi cho việc khai thác chế biến đá vôi trắng Nhìn chung công nghiệp vùng đà phát triển 1.2 Đặc điểm địa chất khoáng sàng 1.2.1 Địa tầng khu mỏ: Tham gia vào cấu trúc địa chất khu mỏ chủ yếu đá tầng Lèn Bục hệ Đệ Tứ a Tầng Lèn Bục (PZ1 Lb1) Các đá tầng Lèn Bục phân bố khắp vùng mỏ, dựa vào màu sắc, thành phần kiến trúc cấu tạo đá chia thành tËp sau: - TËp (PZ1lb1): SV: Nguyễn Văn Cường Lớp:Khai thác K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ mụn khai thỏc l thiờn Bao gồm lớp đá hoa màu trắng tinh khiết, đồng nhất, cấu tạo phân lớp dày phân lớp không rõ, cấu tạo dạng khối Tập chiếm phần lớn diện tích khu mỏ Đá cắm phía tây nam, góc phơng vị đờng phơng thay đổi 260 ữ 290o, góc phơng vị hớng dốc thay đổi từ 20 - 25o Trong đá hoa màu trắng thờng có xen kẹp lớp mỏng thấu kính đá hoa màu trắng xám với độ trắng < 90 % Ngoài đôi nơi có xen kẹp lớp đá hoa mỏng có hàm lợng MgO % Theo kích thớc hạt đá hoa tầng Lèn Bục phân ra: + Đá hoa hạt lớn: Đá có màu trắng tinh khiết, cấu tạo phân lớp dày, đá vôi bị tái kÕt tinh, kÝch thíc h¹t can xit tõ -5 mm Kết phân tích lát mỏng cho thấy thành phần khoáng vật đá: Caxit chiếm 97- 99%, hầu nh không lẫn tạp chất Đá có kiến trúc ban tinh, hạt lớn + Đá hoa hạt vừa: Đá có màu trắng tinh khiết, có vài khe nứt nhỏ Đá có cấu tạo phân lớp dày, kiến trúc biến tinh + Đá hoa hạt mịn: Đá có màu trắng, trắng sữa tinh khiết Đá có cấu tạo phân lớp dày, kiến trúc hạt mịn - Tập (PZ1lb2): Nằm chuyển tiếp tập 1, phân bố phần phía nam mỏ Thành phần chủ yếu đá hoa hạt mịn, phớt xanh Đá có cấu tạo phân lớp dày, thành phần chủ yếu can xít có lẫn tạp chất nhng không đáng kể Kết phân tích lát mỏng cho thấy thành phần khoáng vật đá chủ yếu can xít, đôi chỗ có vài hạt thạch anh khoáng vật quặng chiếm tỷ lệ ít, không đáng kể Các lớp đá hoa hạt thô, hạt vừa hạt mịn nằm xen kẽ quy luật, Ranh giới lớp đá không rõ ràng ranh giới chuyển tiếp từ từ b Hệ đệ tứ (a QIV) Phân bố dọc theo thung lũng nằm thành giải Thành phần chủ yếu bao gồm sét, cát, sạn, sỏi bở rời lẫn tảng lăn đá hoa màu xám vàng, nâu vàng - Sét dẻo quánh, dễ vê giun - Cát cỡ hạt từ mịn đến thô, thành phần chủ yếu thạch anh, vảy mica - Sạn sỏi tròn cạnh, thành phần chủ yếu thạch anh, hạt bauxit Trong trầm tích đệ tứ có chứa caxiterit nhng kết thăm dò Liên đoàn địa chất bắc trung cho thấy hàm lợng SnO2 thấp giá trị công nghiệp 1.2.2 Cấu kiến tạo khu mỏ: Toàn diện tích khu mỏ lớp đá vôi bị tái kết tinh thành đá hoa màu trắng Đá có cấu tạo đơn nghiêng cắm phía tây nam Phơng vị hớng dốc thay ®èi tõ 275 - 285 gãc dèc thay ®æi tõ 20 - 25 Nh×n chung thÕ n»m cđa đá đơn điệu, cấu tạo uốn lợn vò nhàu theo đờng phơng nh theo hớng dốc Khu mỏ đút gÃy đới phá huỷ kiến tạo cắt qua Hiện tợng bào mòn xâm thực đá hoa phát triển đặc trng dạng địa hình hang hốc castơ, khe nứt thứ sinh phổ biến, độ dốc khe nứt thay ®æi tõ 60 - 85 SV: Nguyễn Văn Cường Lớp:Khai thác K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thỏc l thiờn 1.2.3 Đặc điểm thành phần hoá học đất đá: Theo kết phân tích hoá đá vôi trắng Bản Hạt có thành phân hoá học độ trắng nh sau Bảng 1.1 Bảng thành phần hoá học trung bình đá vôi trắng Hợp chất Đơn vị tính Hàm lợng CaO % 55,01 SiO2 % 0,56 Al2O3 % 0,07 MgO % 0,11 FeO % 0,009 Fe2O3 % 0,003 P205 % < 0,001 Ti02 % < 0,001 K20 % < 0,001 Cr203 % < 0,001 CaC03 % 98,23 pH 8,12 1.2.4 TÝnh chÊt c¬ lý đất đá: Mỏ đá vôi trắng Bản Hạt chịu tác động trình biến chất nhiệt đà biến đổi thành đá hoa Đá có màu trắng, trắng đục, trắng phớt xanh, đôi nơi có giải màu xám, độ hạt đá thay đổi từ hạt nhỏ đến trung bình Đá có cấu tạo phân lớp dày đến khối, kiến trúc hạt biến tinh Đá thuộc loại tinh khiết Theo kết phân tích mẫu lát mỏng hàm lợng Canxit chiếm 99 100%, Đôlômit, Thạch anh khoáng vật quặng SV: Nguyn Văn Cường Lớp:Khai thác K56 Đồ án tốt nghiệp B mụn khai thỏc l thiờn Bảng 1.2 Chỉ tiêu lý đất đá mỏ Stt Các tiêu Đơn vị Kết phân tích Từ Đến Trung bình Tû träng g/cm3 2,71 2,83 2,72 ThÓ träng g/cm3 2,69 2,79 2,70 §é Èm % 0,12 0,31 0,23 §é hót níc % 0,13 0,75 0,97 Cờng độ chịu kéo kg/cm2 33 64 47,55 Cờng độ kháng nén kg/cm2 449 1060 544,3 1.3 Điều kiện địa chất thuỷ văn 1.3.1 Nớc mặt: Đặc điểm địa chất thuỷ văn khu vực mỏ đơn giản Trong diện tích mỏ khe suối chảy qua Gần diện tích mỏ phía bắc, cách mỏ khoảng 150 m có suối Bản Hạt bắt nguồn từ sờn Bù Khạng, chiều rộng lòng suối từ -5 m có nơi đến m Lu lợng nớc suối lớn, nớc chảy quanh năm cung cấp đủ nớc cho việc trồng trọt sinh hoạt hàng ngày nhân dân vùng Nớc bề mặt khu má chđ u lµ níc ma, má lµ nói đá vôi có vách dốc, phơng pháp khai thác lộ thiên từ cốt +360 nên việc tháo khô nớc mặt phơng pháp tự chảy dễ dàng 1.3.2 Nớc dới đất: Trong khu mỏ thấy mạch nớc ngầm, thấy mạch nhỏ không đáng kể, hang hốc castơ phần lớn nớc có nớc vào mùa ma khoảng thời gian ngắn Theo đồ địa chất thuỷ văn Liên đoàn Địa chất Bắc Trung Bộ nớc dới đất không tồn phần cao núi đá vôi đá có cấu tạo khối đặc sít, địa hình khu mỏ phân cắt mạnh tạo thành núi đứng độc lập nên điều kiện để nớc dới đất xâm thực 1.4 Điều kiện địa chất công trình Phân bố toàn khu mỏ đá vôi trắng, lớp phủ hầu nh không có, đá cấu tạo phân lớp dày phân lớp không rõ, đá rắn Thế nằm đá cắm phía tây nam, góc dốc thay đổi từ 20 - 25 Đá có độ cứng trung bình (f = 8), độ kháng nén tơng đối lớn độ ẩm tơng đối cao Các khe nứt thứ sinh hang hốc castơ phát triển phổ biến, hình thù phơng hớng chúng không tuân theo quy luật định Các hang hốc castơ khô hay có đáy ẩm ớt, hang hốc thờng thấy tinh thể can xít màu trắng đục đến trắng Hiện tợng castơ hoá vùng mỏ phát triển mạnh, đa dạng chủng loại, kích thớc, hình dáng nh khu vực phân bố N»m c¸ch SV: Nguyễn Văn Cường Lớp:Khai thác K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn khai thác lộ thiên mỏ khoảng 600 m phía đông bắc có hang castơ toàn lu lợng nớc suối Bản Hạt đổ vào hang chảy ngầm dới lòng đất dến vài chục km xuất lộ - Khu mỏ có địa hình phân cắt mạnh, mặt địa hình lởm chởm dạng ca, núi có độ cao tơng đối lớn nhng tợng trợt lở xẩy ra, tợng trợt lở theo mặt lớp có xẩy tợng cân trọng lực tợng đá đổ khối đá bị xói mòn chân làm cân tự nhiên Hiện tợng trợt lở xẩy ra, không làm ảnh hởng đến trình khai thác 1.5 Đặc điểm địa hình: Vùng mỏ có địa hình tơng đối phức tạp, đặc trng dÃy núi cao trung bình Nh dÃy núi Bù Khạng bắt nguồn từ phía đông dÃy Trờng Sơn chạy qua miền Tây tỉnh Nghệ An Các núi có độ cao ®Õn 1087 m, ®é dèc sên thay ®ỉi tõ 40 ữ 60 độ, bao quanh đồi núi thấp trung bình, có độ cao khoảng 300 ữ 700 m, sờn thoải có độ dốc khoảng 25 ữ 30 độ Về phía Nam Quỳ Hợp cao nguyên đá vôi phát triển kiểu địa hình ca lởm chởm, độ cao trung bình khoảng 300 ữ 500 m, vách dựng đứng nhiều hang động Về phía Đông phát triển đồi núi thấp, độ cao trung bình khoảng 200 ữ 300 m, sờn thoải kéo dài 1.6 Đá vôi trắng lĩnh vực sử dụng 1.6.1 Khái quát đá vôi trắng Thuật ngữ đá vôi trắng đợc sử dụng Việt Nam nhiều nớc để gọi đá vôi màu trắng đá hoa tinh khiết có độ trắng tự nhiên đạt 85% nớc ta vào năm đầu thập kỷ 90 kỷ 20, thuật ngữ đá vôi trắng đợc sư dơng kh¸ phỉ biÕn trrong lÜnh vùc khai th¸c chế biến bột nặng Carbonatcalci Những năm cuối lỷ 20 đầu kỷ 21, thuật ngữ đá vôi trắng bắt đầu xuất tài liệu địa chất, đặc biệt lĩnh vực tìm kiếm, thăm dò đánh giá kinh tế địa chất tài nguyên khoáng Hiện nay, theo đa số nhà nghiên cứu, đá vôi trắng gồm đá vôi, đá hoa tinh khiết có độ trắng 85% trạng thái tự nhiên Trên thực tế, nớc ta chủ yếu đá hoa tinh khiết, chúng sản phẩm biến chất nhiệt biến chất khu vực từ đá vôi Thành phần hoá học đặc trng gồm CaO 55%, t¹p chÊt SiO 2; Al2O3; Fe2O3; MgO; MnO; TiO2; Na2O, K2O nhỏ phân bố đồng Đá vôi trắng đá đợc cấu thành chủ yếu khoáng vật calcit Khoáng vật calcit (CaCO3) theo lý thuyết chứa 56% CaO 44% CO Khoáng vật Calcit thờng không màu, màu trắng, xám trắng ánh thuỷ tinh ánh xà cừ, độ cứng 3, tỷ trọng 2,6 - 2,8 Tinh thể Calcit đa dạng từ mặt hình thoi, khối mặt tam giác, đến mặt lăng trụ Thờng gặp tinh thể dạng hạt sủi bọt mạnh gặp HCl Đá vôi nói chung loại đá trầm tích phổ biến địa tầng có tuổi khác đợc thành tạo nhiều điều kiện khác nhau: Biển, lục ®Þa, SV: Nguyễn Văn Cường 10 Lớp:Khai thác K56