Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VÙNG MỎ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CỦA KHOÁNG SẢN I.1. TÌNH HÌNH CHUNG CỦA MỎ ĐÁ VÔI HOÀNG MAI I.1.1.Tình hình tự nhiên a. Vị trí địa lý Mỏ đá vôi Hoàng Mai nằm trên địa phận của hai đơn vị hành chính xã Quỳnh Lộc và Quỳnh Dị, nằm phía Bắc huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An, tiếp giáp địa phận tỉnh Thanh Hóa. Khu mỏ gồm hai khu: khu phía Nam và khu phía Bắc, cách xa khu dân cư. Trung tâm khu vực khai thác có tọa độ địa lý: 18048’30’’ đến 19008’30’’ độ vĩ Bắc 105030’00’’ đến 105052’30’’ độ kinh Đông b. Địa hình Vùng Hoàng Mai được cấu thành bởi một hệ thống đồi núi không cao nằm xen kẽ các vùng đồng ruộng bằng phẳng theo hướng Tây Bắc – Đông Nam. Độ cao của đồi và núi trong vùng dao động trên dưới 150m. Mỏ đá vôi Hoàng Mai A là một đỉnh núi có độ cao từ +60, +90 đến +140 và +165m, sườn núi dốc thoải và dốc đứng, bề mặt núi có dạng mấp mô, lởm chởm tai mèo. Tại các vị trí hố trũng, khe nứt, trên bề mặt địa hình phát triển cây thân gỗ và dây leo có gai với mật độ thưa thớt, xung quanh chân núi là ruộng. c. Khí hậu Khu vực mỏ đá vôi Hoàng Mai Achịu ảnh hưởng của vùng khí hậu nhiệt đới miền Trung. Theo tài liệu của trạm khí tượng thủy văn Nghệ An cho thấy nơi đây có hai mùa rõ rệt. Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Mùa khô có gió Bắc và Đông Bắc, tốc độ gió trung bình từ 1,7 ÷ 2,5ms. Nhìn chung trong vùng mùa khô lượng mưa không đáng kể, nhiệt độ cao, có khi lên đến 35 ÷ 400C. Mùa mưa: kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 trong năm. Trong mùa mưa vùng chịu ảnh hưởng chủ yếu gió Tây và Tây Nam, tốc độ gió trung bình từ 1,0 ÷ 2,5ms. Nhiệt độ trung bình trong mùa mưa từ 28 ÷ 300C, có khi tới 30 ÷ 400C. Vùng có lượng nước mưa chủ yếu trong hai tháng, tháng 9 và tháng 10 kèm theo có bão. Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình hàng năm: 25,60C Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối: 400C Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối: 40C Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất (tháng 7): 90C Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất (tháng 1): 170C Lượng mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm: 1611mm Lượng mưa trung bình của tháng mùa mưa: 97,5mm Lượng mưa cao nhất của tháng mùa mưa (tháng 9): 432mm Lượng mưa trung bình của tháng mùa khô: 20,2mm d. Sông suối Sông trong vùng không nhiều, lưu lượng không đáng kể và thay đổi theo mùa, chỉ có sông Hoàng Mai chạy theo hướng Đông – Tây. Hệ thống khe và suối ít, lòng sông và lòng suối cạn, toàn bộ khe và suối đều đổ vào sông Hoàng Mai. Vào mùa mưa đôi khi nước lớn, hệ thống khe và suối thoát nước không kịp gây ngập úng. e. Giao thông Hệ thống giao thông của khu mỏ khá thuận lợi về đường bộ, đường sắt cũng như đường thủy. Đường quốc lộ 1A nằm dọc theo khu mỏ và cách 100m về phía Tây. Nối giữa quốc lộ 1A với khu mỏ khoảng 2km là con đường rải nhựa cho ô tô tải có thể đi lại dể dàng. Tuyến đường sắt Bắc – Nam chạy qua trung tâm khu mỏ (song song với đường quốc lộ 1A) và ga Hoàng Mai nằm sát bên đường thuận tiện cho giao thông vận tải. Cách khu mỏ 1km về phía Nam có sông Hoàng Mai, thuyền tải trọng 4 ÷ 8 tấn có thể qua lại dề dàng. Khu mỏ nằm gần bờ biển về phía Đông, thuận tiện cho việc vận tải bằng đường thủy.
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VÙNG MỎ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CỦA KHOÁNG SẢN I.1 TÌNH HÌNH CHUNG CỦA MỎ ĐÁ VÔI HOÀNG MAI I.1.1.Tình hình tự nhiên a Vị trí địa lý Mỏ đá vôi Hoàng Mai nằm địa phận hai đơn vị hành xã Quỳnh Lộc Quỳnh Dị, nằm phía Bắc huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An, tiếp giáp địa phận tỉnh Thanh Hóa Khu mỏ gồm hai khu: khu phía Nam khu phía Bắc, cách xa khu dân cư Trung tâm khu vực khai thác có tọa độ địa lý: 18048’30’’ đến 19008’30’’ độ vĩ Bắc 105030’00’’ đến 105052’30’’ độ kinh Đông b Địa hình Vùng Hoàng Mai cấu thành hệ thống đồi núi không cao nằm xen kẽ vùng đồng ruộng phẳng theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Độ cao đồi núi vùng dao động 150m Mỏ đá vôi Hoàng Mai A đỉnh núi có độ cao từ +60, +90 đến +140 +165m, sườn núi dốc thoải dốc đứng, bề mặt núi có dạng mấp mô, lởm chởm tai mèo Tại vị trí hố trũng, khe nứt, bề mặt địa hình phát triển thân gỗ dây leo có gai với mật độ thưa thớt, xung quanh chân núi ruộng c Khí hậu Khu vực mỏ đá vôi Hoàng Mai A chịu ảnh hưởng vùng khí hậu nhiệt đới miền Trung Theo tài liệu trạm khí tượng thủy văn Nghệ An cho thấy nơi có hai mùa rõ rệt Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng năm sau Mùa khô có gió Bắc Đông Bắc, tốc độ gió trung bình từ 1,7 ÷ 2,5m/s Nhìn chung vùng mùa khô lượng mưa không đáng kể, nhiệt độ cao, có lên đến 35 ÷ 400C Mùa mưa: kéo dài từ tháng đến tháng 10 năm Trong mùa mưa vùng chịu ảnh hưởng chủ yếu gió Tây Tây Nam, tốc độ gió trung bình từ 1,0 ÷ 2,5m/s Nhiệt độ trung bình mùa mưa từ 28 ÷ 30 0C, có tới 30 ÷ 400C Vùng có lượng nước mưa chủ yếu hai tháng, tháng tháng 10 kèm theo có bão Nhiệt độ: - Nhiệt độ trung bình hàng năm: 25,60C - Nhiệt độ cao tuyệt đối: 400C - Nhiệt độ thấp tuyệt đối: 40C - Nhiệt độ trung bình tháng cao (tháng 7): 90C - Nhiệt độ trung bình tháng thấp (tháng 1): 170C Lượng mưa: - Lượng mưa trung bình hàng năm: 1611mm - Lượng mưa trung bình tháng mùa mưa: 97,5mm - Lượng mưa cao tháng mùa mưa (tháng 9): 432mm - Lượng mưa trung bình tháng mùa khô: 20,2mm d Sông suối Sông vùng không nhiều, lưu lượng không đáng kể thay đổi theo mùa, có sông Hoàng Mai chạy theo hướng Đông – Tây Hệ thống khe suối ít, lòng sông lòng suối cạn, toàn khe suối đổ vào sông Hoàng Mai Vào mùa mưa nước lớn, hệ thống khe suối thoát nước không kịp gây ngập úng e Giao thông Hệ thống giao thông khu mỏ thuận lợi đường bộ, đường sắt đường thủy Đường quốc lộ 1A nằm dọc theo khu mỏ cách 100m phía Tây Nối quốc lộ 1A với khu mỏ khoảng 2km đường rải nhựa cho ô tô tải lại dể dàng Tuyến đường sắt Bắc – Nam chạy qua trung tâm khu mỏ (song song với đường quốc lộ 1A) ga Hoàng Mai nằm sát bên đường thuận tiện cho giao thông vận tải Cách khu mỏ 1km phía Nam có sông Hoàng Mai, thuyền tải trọng ÷ qua lại dề dàng Khu mỏ nằm gần bờ biển phía Đông, thuận tiện cho việc vận tải đường thủy I.1.2 Đặc điểm văn hóa - xã hội a.Dân cư Dân cư vùng chủ yếu người Kinh, sinh sống nghề nông nghiệp, lâm nghiệp, khai thác chế biến đá tiểu thủ công nghiệp Đời sống dân cư vùng tương đối ổn định Mạng lưới y tế phân bố Giáo dục coi trọng phát triển b.Đặc điểm kinh tế - xã hội Cơ sở hạ tầng vùng tốt, có nhiều sở công nghiệp Trong vùng có nhà máy xi măng Hoàng Mai – Nghệ An, mỏ đá Hoàng Mai , mỏ đá Hoàng Mai B mỏ đá địa phương hoạt động I.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHOÁNG SÀNG I.2.1 Địa tầng Vùng Hoàng Mai nằm phía Bắc huyện Quỳnh Lưu, gồm đá thuộc hệ tầng Đồng Trâu, Quy Lăng, Hoàng Mai Đất đá thuộc hệ Đệ Tứ Ở đáng ý hệ tầng Hoàng Mai Đất đá thuộc hệ tầng Hoàng Mai phủ không chỉnh hợp đất đá thuộc hệ Quy Lăng, gồm đá vôi tạo thành núi phân bố rải rác hai bên đường quốc lộ 1A dọc thị trấn Quỳnh Lưu Hoàng Mai Đá vôi phân lớp màu xám đen, xám sáng hạt từ nhỏ đến mịn Chiều dày thấy mỏ đá vôi Hoàng Mai A không vượt 500m I.2.2 Đặc điểm địa chất thủy văn - Nước mặt: khu mỏ hệ thống sông suối kênh đào nhà Lê phía Đông, kênh nhà Lê chảy song song với khu mỏ, chiều rộng trung bình 10m, chiều sâu trung bình 3m, chịu ảnh hưởng trực tiếp thủy triều Nước mặt khu mỏ chảy theo khe suối hang hốc castơ đổ xuống kênh nhà Lê sông Hoàng Mai Kết phân tích mẫu nước kênh nhà Lê sau: Nước thuộc loại: NaCl Độ PH = 7,7 Tổng độ khoáng hóa: 30g/l Hệ số cặn: 5,2 - Nước đất: tầng chứa nước lớp đất phủ đệ Tứ, lớp đất phủ phân bố quanh mỏ Phức hệ chứa nước đá với tuổi Trias thuộc hệ tầng Hoàng Mai, phức hệ nằm trực tiếp tầng phủ Đệ Tứ Qua điều tra liên đoàn II Địa chất thủy văn cho thấy từ độ cao 0,8m trở xuống gặp điểm lộ nước : Điểm lộ có lưu lượng lớn nhất: 50,082 l/s Điểm lộ có lưu lượng lớn nhất: 2,948 l/s Điểm lộ có lưu lượng lớn nhất: 5,876 l/s Kết phân tích mẫu nước điểm lộ sau Nước thuộc loại Clorua – Bocacbonat Natri Độ PH: 8,2 Hệ số tạo cặn: 0,2 I.2.3 Đặc điểm địa chất công trình Mỏ đá vôi Hoàng Mai khối đá lớn lộ mặt địa hình từ độ cao +5, có vách dốc dốc đứng, bề mặt mấp mô lởm chởm, hố trũng khe nứt phát triển lớp phủ, có nhiều khe nứt lớn, có khe nứt tách núi thành khối riêng biệt, chiều rộng khe nứt từ 0,2 ÷ 0,4m Dựa vào thành phần thạch học, tính chất công trình khác, chia đá vôi Hoàng Mai A thành hai loại đá: đá vôi công nghiệp đá vôi đôlômit Đá vôi công nghiệp có màu xám đen, hạt thô đến hạt mịn, cấu tạo phân lớp, chiều dày từ ÷ 3m, kết cấu rắn Đá vôi đôlômit màu xám nâu, từ hạt mịn đến hạt thô, chiều dày từ ÷ 10m I.3.ĐẶC ĐIỂM VỀ CHẤT LƯỢNG ĐÁ VÔI I.3.1 Thành phần hóa học Theo báo cáo kết thăm dò tỉ mỉ Đoàn địa chất 405 mỏ đá vôi Hoàng Mai A gồm hai loại đá vôi có màu xám đen màu xám sáng Cả hai loại có thành phần hóa học tương đương Kết phân tích toàn diện theo mẫu kết tính toán hàm lượng trung bình theo khối ghi bảng 1.1 Bảng 1.1 Thành phần hóa học đá vôi Hoàng Mai A Hàm lượng, % Thành phần CaO MgO Fe2O3 SiO2 Al2O3 MnO P2O5 SO2 TiO2 K2O Na2O Cl Theo mẫu Theo khối Từ Đến Từ Đến 49,84 0,05 0,02 0,80 0,06 vết vết vết vết 0,009 0,009 vết 55,58 4,40 0,88 2,80 2,23 0,065 1,14 0,17 0,02 0,85 0,80 0,05 53,28 0,26 0,015 0,15 0,011 0,005 vết vết vết 0,01 0,015 0,05 54,90 1,53 0,11 0,64 1,04 0,065 0,07 0,01 0,007 0,03 0,057 0,025 I.3.2 Tính chất lí đá mỏ Toàn mỏ 53,40 1,56 0,256 0,87 0,82 0,034 0,52 0,042 0,0067 0,049 0,045 0,025 Đá vôi mỏ Hoàng Mai A lớp đất phủ, cấu tạo dạng khối, hạt thô đến mịn Đá vôi đôlômit hóa xen kẹp dạng số lớp mỏng Đá vôi thuộc loại cứng, vỡ sắc cạnh Các tiêu tính chất lí đá vôi Hoàng Mai A thu kết thí nghiệm sau: Cường độ kháng nén: 1130 kg/cm2 Cường độ kháng kéo: 88 kg/cm2 Lực dính kết: 363 kg/cm Góc nội ma sát: 33,20 Độ cứng theo phân loại Protodiakonop: f = CHƯƠNG II NHỮNG SỐ LIỆU GỐC DÙNG ĐỂ LẬP BẢN THIẾT KẾ II.1 TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT Báo cáo địa chất khu mỏ Bản đồ địa chất khu mỏ tỷ lệ 1/2000 Mặt cắt địa chất tuyến TA, TB tỷ lệ 1/1000 II.2 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC Do nhu cầu kinh tế quốc dân, nhu cầu tiêu thụ xi măng ngày tăng nên mỏ đá vôi Hoàng Mai A phải tiến hành sản xuất quanh năm để đảm bảo sản lượng Số ngày làm việc năm tính : Nm = N – ( Ncn + NL + NT ), ngày Trong đó: N - số ngày tính năm dương lịch: N = 365 ngày Ncn - số ngày chủ nhật năm: Ncn = 52 ngày NL - số ngày nghỉ lễ năm: NL = ngày NT - số ngày nghỉ thời tiết xấu: NT = ngày Số ngày làm việc năm: Nm = 365 – (52 + + 4) = 300 ngày Chế độ làm việc ngày: - Hành chính: ca/ngày - Khai thác: + Khoan, nổ mìn: ca/ngày + Xúc bốc, vận chuyển: ca/ngày - Khâu sửa chữa khí: ca/ngày - Số làm việc ca: II.3 CÁC CHỦNG LOẠI THIẾT BỊ SỬ DỤNG - Khoan nổ: + Máy khoan đập xoay HCR – 1200ED hãng Furukawa – Nhật Bản; + Thuốc nổ: AD – 1, ANFO, nhũ tương ; + Phương tiện nổ: kíp nổ vi sai KVP.6N mặt có độ chậm 17ms, 25ms, 42ms loại xuống lỗ có độ chậm 400ms Xí nghiệp hóa chất Z 21 sản xuất Khối mồi nổ VE – 175; Để kích nổ sử dụng máy nổ mìn Kobla XB – 1000; - Xúc bốc: Sử dụng máy xúc thủy lực gầu ngược PC – 750 LC, công tác phụ trợ sử dụng máy ủi D65EX – 15 hãng Komatsu – Nhật Bản; - Thiết bị vận tải: ôtô tự đổ HD325 – 7R hãng Komatsu – Nhật Bản; CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ III.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BIÊN GIỚI MỎ LỘ THIÊN III.1.1 Khái niệm biên giới mỏ lộ thiên Việc khai thác khoáng sàng khoáng sản có ích tiến hành phương pháp lộ thiên, phương pháp hầm lò phương pháp phối hợp lộ thiên (phần trên) hầm lò (phần dưới) Tuy nhiên, dù khoáng sàng khai thác phương pháp lộ thiên hay hỗn hợp lộ thiên – hầm lò chiều sâu khai thác cuối mỏ lộ thiên xác định Biên giới mỏ lộ thiên chia làm ba loại: biên giới theo điều kiện tự nhiên, biên giới theo điều kiện kinh tế biên giới theo điều kiện kỹ thuật Biên giới theo điều kiện tự nhiên phạm vi cuối mà mỏ lộ thiên khai thác toàn phần trữ lượng cân đối khoáng sàng mà mang lại hiệu kinh tế không vượt khả kỹ thuật trang bị Biên giới thường gặp khai thác khoáng sàng có thân quặng nằm nông mặt đất, khoáng sàng vật liệu xây dựng có cấu tạo dạng khối mặt đất Trong trường hợp này, việc xác định biên giới đơn giản nhanh chóng Biên giới theo điều kiện kỹ thuật phạm vi cuối khoáng sàng tiến hành khai thác phương pháp lộ thiên điều kiện trang thiết bị cho phép Ngày với thiết bị đại trình độ khoa học kỹ thuật cao, người ta khai thác khoáng sàng có thân quặng vùi lấp sâu hàng 500 ÷ 700m, nằm mức nước biển 200 ÷ 300m Biên giới theo điều kiện kinh tế phạm vi cuối mà mỏ lộ thiên mở rộng phạm vi hoạt động tới với hiệu kinh tế định, theo điều kiện giá thành quặng khai thác không vượt giá thành cho phép Biên giới theo điều kiện kinh tế biên giới hợp lý mỏ lộ thiên mà người ta cần xác định tiến hành thiết kế mỏ hay cải tạo, mở rộng mỏ cũ Tuy nhiên, tác động yếu tố thời gian tiến kỹ thuật vào tiêu kinh tế nên việc xác định biên giới hợp lý cho mỏ lộ thiên có trữ lượng thời gian tồn lớn thiếu xác Bởi người ta đưa khái niệm biên giới tạm thời biên giới triển vọng Biên giới tạm thời biên giới giai đoạn sản xuất số năm định Với mỏ lộ thiên có thời gian tồn lớn, người ta phân chia trình sản xuất nhiều giai đoạn, ngăn cách biên giới tạm thời cho hiệu hoạt động kinh tế giai đoạn trình tồn mỏ lộ thiên lớn Biên giới triển vọng mỏ lộ thiên biên giới cuối cùng, xác định cho mỏ quan tâm tới tác động yếu tố thời gian tiến kỹ thuật tới trình hoạt động kinh tế kỹ thuật mỏ tương lai Biên giới triển vọng mỏ lộ thiên sở để định quy mô đầu tư xây dựng sản xuất mỏ, sơ đồ bố trí tổng mặt mặt công nghiệp mỏ, định hướng quy mô chất lượng công trình xây dựng sở để làm thủ tục pháp lý tài nguyên đất đai cho mỏ lộ thiên Biên giới mỏ lộ thiên phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tính chất lý đất đá, chiều dày góc cắm vỉa, địa hình khu mỏ chất lượng khoáng sàng Ngoài biên giới mỏ chịu tác động vốn đầu tư xây dựng bản, sản lượng mỏ phương pháp khai thác, trình độ khoa học kỹ thuật mỏ Đối với mỏ đá vôi Việt Nam, phần lớn mỏ lộ bề mặt địa hình tạo thành đồi núi liên tiếp mặt đất nên có địa hình phức tạp Do đặc thù riêng mỏ đá nước ta nên việc xác định biên giới mỏ lộ thiên thường áp dụng theo điều kiện địa hình dựa phần khoáng sản lộ bề mặt địa hình III.1.2 Nguyên tắc xác định biên giới mỏ đá vôi - Đá khai thác phạm vi biên giới mỏ phải bảo đảm chất lượng yêu cầu làm nguyên liệu sản xuất xi măng phục vụ cho mục đích khác - Biên giới khai thác phải phù hợp với ranh giới ghi giấy phép khai thác mỏ Bộ Công nghiệp cấp - Khai thác tối đa trữ lượng đá biên giới xác định, tránh lãng phí tài nguyên - Các thông số khai trường kết thúc khai thác phải đảm bảo an toàn đảm bảo độ ổn định bờ mỏ, phù hợp với điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình điều kiện địa hình khu mỏ, đảm bảo điều kiện thuận lợi để phục hồi môi trường mỏ Theo nguyên tắc nêu trên, khu Bắc mỏ đá vôi Hoàng Mai A có biên giới xác định sau: - Biên giới phía Bắc: giáp đường nội khu mỏ với Quốc lộ 1A - Biên giới phía Nam: giáp đồng ruộng - Biên giới phía Tây: cách Quốc lộ 1A khoảng 800m - Biên giới phía Đông: giáp kênh nhà Lê - Biên giới phía mỏ xác định trùng với cao độ đỉnh núi cao sau bạt đỉnh núi cao có độ cao +140m - Biên giới phía (biên giới đáy mỏ) xác định độ cao +10, cao độ nằm cao độ ngập lụt khu vực III.2 TRỮ LƯỢNG MỎ III.2.1 Chỉ tiêu tính trữ lượng Hàm lượng chất đá phải đảm bảo tiêu chuẩn để sản xuất xi măng: + CaO ≥ 50% + MgO ≤ 2% + R2O3, SO3 chất không tan ≤ 1% III.2.2 Phương pháp tính trữ lượng Ta tính trữ lượng dựa đồ địa lý tỷ lệ 1:1000 phương pháp mặt cắt ngang, mặt cắt ứng với độ cao định Xét hai bình đồ có diện tích Si Si+1: 10 Hình VI II.3 Sơ đồ mạng nổ thời gian vi sai Hình VII.4 Kết cấu lỗ mìn 1- Kíp nổ mặt H- Chiều cao tâng 2- Bua Lb- Chiều dài bua 3- Thuốc nổ Lt- Chiều dài thuốc nổ 4- Mồi nổ Lkt- Chiều sâu khoan thêm 5- Kíp nổ lỗ VII.6 PHÁ ĐÁ QUÁ CỠ Tỷ lệ đá cỡ gây ảnh hưởng lớn đến suất thiết bị xúc bốc, vận tải, san gạt, nghiền Với loại thiết bị có kích thước cực đại cho phép cục đá, vượt kích thước gọi đá cỡ Kích thước yêu cầu cỡ hạt với công suất loại thiết bị: 47 - Đối với ôtô: V d ≤ 0,5 ,m V - dung tích thùng xe, V = 24m3 d ≤ 0,5 24 (7.19) = 1,44m - Đối với máy xúc: E d ≤ 0,75 ,m E - dung tích gầu xúc, E = 3,5 m3 3,5 (7.20) d ≤ 0.75 = 1,14m - Đối với thiết bị nghiền đập: dcp ≤ (0,75 ÷ 0,85)b, m b - chiều rộng bun ke cấp liệu, b=2m dcp ≤ (0,75 ÷ 0,85)2 = 1,5 ÷ 1,7m So sánh kết hình thức lựa chọn ta thấy kích thước yêu cầu cục đá là: d ≤ 1,14 m Phương pháp phá vỡ đất đá: dùng búa khoan thuỷ lực lắp máy xúc PC450 – để phá đá cỡ Dùng máy phá đá có ưu điểm: phá đá cỡ máy đơn giản, dễ phối hợp với máy xúc So với phương pháp nổ mìn lỗ khoan mức độ an toàn cao bảo vệ môi trường tốt Nhưng nhược điểm bị ảnh hưởng điều kiện địa chất tính chất lý đất đá phương pháp khác 48 Hình VII.5 Búa đập thủy lực 49 CHƯƠNG VIII CÔNG TÁC XÚC BỐC VIII.1 KHÁI NIỆM Xúc bốc trình chuyển đất đá khoáng sản có ích lên thiết bị vận tải Công tác xúc bốc mỏ lộ thiên khâu công nghệ dây chuyền công nghệ khai thác mỏ Năng suất khâu định suất khâu công nghệ khác có liên quan ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu công tác mỏ VIII.2 LỰA CHỌN THIẾT BỊ XÚC Dựa vào điều kiện thực tế sử dụng thiết bị mỏ khâu chọn đồng thiết bị trình bày, để đáp ứng nhu cầu sản lượng mỏ khu Bắc mỏ đá Hoàng Mai A ta sử dụng máy xúc thủy lực gầu ngược PC – 750 LC có dung tích gầu xúc E = 3,5 m3 hãng Komatsu – Nhật Bản phù hợp với thiết bị vận tải có tải trọng 32 Hình VIII.1 Máy xúc PC – 750 LC Bảng VIII.1 Đặc tính kỹ thuật máy xúc PC – 750 LC TT Các thông số Đơn vị m3 kW độ Dung tích gầu Công suất định mức Khả vượt dốc 50 Giá trị 3,5 330 35 10 Trọng lượng máy Chiều cao xúc lớn Chiều cao dỡ lớn Bán kính xúc lớn Bán kính xúc lớn mức đặt máy Chiều sâu xúc lớn Tốc độ di chuyển trung bình Kg Mm Mm Mm 77600 10925 7625 12005 Mm 11800 Mm km/h 7790 VIII.2.1 Năng suất máy xúc - Năng suất kỹ thuật máy xúc: QK = 3600.K đ E K CN TC K r , m3/h (8.1) Trong đó: Kđ - hệ số xúc đầy gầu máy xúc, Kđ =0,85 E - dung tích gầu xúc, E = 3,5 m3 TC - thời gian chu kỳ xúc, TC = tx + td + tq = 30s tx - thời gian xúc đầy gầu, tx = 8s tq - thời gian quay, tq = 15s td - thời gian dỡ tải, td = 7s Kr - hệ số nở rời đất đá, Kr = 1,4 KCN - hệ số kể đến ảnh hưởng công nghệ, KCN = 0,9 Thay giá trị vào công thức (8.1) ta được: QK = 3600.3,5.0,85 0,9 30.1, = 229,5 m3/h - Năng suất thực tế máy xúc: QN = Qk.T.N.η, m3/năm (8.2) Trong đó: T - thời gian làm việc ngày, T = 16h N - số ngày làm việc năm, N = 300 ngày η - hệ số sử dụng thời gian, η =0,85 Thay giá trị vào công thức (8.2) ta được: QN = 229,5.16.300.0,85 = 936360 m3/năm VIII.2.2 Số máy xúc cần thiết phục vụ mỏ 51 Nx = Am K dt QN , (8.3) Trong đó: QN - suất máy xúc năm, QN = 936360 m3/năm Am - sản lượng khai thác mỏ, Am = 888889 m3 Kdt - hệ số dự trữ thiết bị, Kdt = 1,25 Nx = 888889 1, 25 936360 = 1,2 Vậy để đảm bảo sản lượng cho mỏ ta chọn: NK = máy VIII.3 TỔ CHỨC CÔNG TÁC XÚC BỐC TRÊN MỎ Xúc đất đá mỏ sử dụng gương bên hông Ưu điểm gương xúc đảm bảo suất máy xúc giảm góc quay dỡ tải, phối hợp máy xúc ôtô gương tốt Do rút ngắn thời gian chu kỳ xúc đồng thời sơ đồ đảm bảo phẳng gương xúc tốt Hình VIII.2 Sơ đồ xúc gương bên hông Ôtô vào nhận tải Máy xúc VIII.4 CÔNG TÁC PHỤ TRỢ TRÊN MỎ 52 Sử dụng máy gạt Komatsu D65EX - 15 để làm nhiệm vụ dọn mặt tầng công tác, gom đống đá nổ mìn dọn đường phục vụ cho thiết bị mỏ làm việc đạt suất cao Hình VIII.3 Máy gạt D65EX - 15 Bảng VIII.2 Đặc tính kỹ thuật máy gạt D65EX - 15 TT Các thông số Đơn vị Giá trị Công suất bánh đà kW 142 Trọng lượng máy Kg 20080 Tốc độ (số 1/2/3) - Tiến - Lùi km/h 3,9/6,8/10,6 5,0/8,6/13/4 Khả vượt dốc độ 30 Dung tích lưỡi ủi Chiều rộng bàn gạt Chiều cao máy Chiều dài máy 5,61 m Mm Mm Mm 3455 3220 5440 8.4.1 Năng suất máy gạt - Năng suất làm việc thực tế máy gạt ca: Qca = 3600.Tca V K d η Tck K r 53 , m3/ca (8.4) Trong đó: V - thể tích đất đá trước bàn gạt, V= 5m3 Tca - thời gian ca làm việc, Tca = 8h Kd - hệ số thay đổi suất máy ủi, Kd = η η - hệ số sử dụng thời gian, = 0,9 Tck - thời gian chu kỳ gạt, Tck=250s Thay giá trị vào công thức (8.4) ta được: 3600.8.5.1.0,9 250.1, Qca= = 370,28 m3/ca - Năng suất thực tế máy gạt năm: Qn = Qca.n.N, m3/năm (8.5) Trong đó: n - số ca làm việc ngày, n = ca N - số ngày làm việc năm, N = 300 ngày Thay giá trị vào công thức (8.5) ta được: Qn = 370,28.2.300 = 222168 m3/năm 8.4.2 Số máy gạt cần thiết phục vụ mỏ Theo thống kê số lượng cần san gạt hàng năm ước tính khoảng 20% sản lượng mỏ Số máy gạt cần thiết: Ng = 20% Am K dt Qn , (8.6) Trong đó: Am - sản lượng năm mỏ, Am = 888889 m3/năm Qn - suất ô tô năm, Qn = 222168 m3/năm Kdt - hệ số dự trữ thiết bị, Kdt = 1,25 Thay giá trị vào công thức (8.6) ta được: No = 20%.888889 1, 25 222168 = 1,0 Vậy số máy gạt D65EX - 15 cần cho mỏ 54 CHƯƠNG IX CÔNG TÁC VẬN TẢI IX.1 KHÁI NIỆM Công tác vận tải khâu quan trọng dây truyền công nghệ khai thác mỏ, nội dung chủ yếu vận chuyển đất đá bóc bãi thải khoáng sản có ích từ gương khai thác đến trạm tiếp nhận mặt đất Do việc lựa chọn phương tiện vận tải có yêu cầu sau: - Khoảng cách vận tải, đặc biệt vận tải đá bóc cần phải nhỏ có thể, cố gắng tạo nên đường cố định - Trên mỏ nên sử dụng hình thức vận tải, phương tiện vận tải dễ thay thế, quản lý sửa chữa đơn giản - Dung tích độ bền phương tiện vận tải phải phù hợp với công suất thiết bị xúc bốc, tính chất lý đất đá - Hình thức vận chuyển phải chắn, chết thiết bị giảm tối đa, an toàn chi phí nhỏ IX.2 LỰA CHỌN HÌNH THỨC VẬN TẢI VÀ KIỂU THIẾT BỊ VẬN TẢI Căn vào điều kiện mỏ để phù hợp với điều kiện đồ án lựa chọn hình thức vận tải ôtô Hình thức vận tải ôtô đem lại hiệu kinh tế như: - Vận tải ôtô đơn giản, động dễ điều động, bên cạnh dễ dàng phối hợp với máy xúc - Khả năng leo dốc lớn từ ÷ 12%, đáp ứng nhu cầu sản lượng mỏ 55 - Giảm nhu cầu xây dựng mỏ, cho phép rút ngắn quãng đường vận tải so với hình thức vận tải khác Do có ưu điểm mà vận tải ôtô nâng cao hiệu sử dụng máy xúc từ 15 ÷ 20% Bên cạnh vận tải ôtô có nhược điểm như: bị ảnh hưởng thời tiết, khí hậu không đem lại hiệu kinh tế có cung độ vận tải lớn Trên sở mỏ đá Hoàng Mai sử dụng ôtô tự đổ HD325 – 7R hãng Komatsu – Nhật Bản TT 10 11 12 Bảng 9.1 Thông số kỹ thuật ôtô HD325 – 7R Thông số Đơn vị Trọng lượng không tải Kg Trọng lượng có tải Kg Dài Mm Rộng Mm Cao Mm Công suất bánh đà kW Tốc độ động không tải vòng/phút Số xi lanh Đường kính xi lanh Mm Áp suất làm việc Mpa Tốc độ di chuyển km/h Dung tích thùng xe m³ Giá trị 32050 68040 8465 4760 4100 388 2000 140 21 70 24 IX.3 NĂNG SUẤT VÀ SỐ ÔTÔ TRÊN MỎ IX.3.1 Tốc độ xe chạy Theo kết cấu tuyến đường trình bày chương mở vỉa ôtô phải chạy tuyến đường gồm hai đoạn: - Nối từ đầu cầu vượt lên bãi xúc mức +140m phân khu A dài 1650m - Các đoạn tuyến rẽ vào phân khu B dài 240m Tốc độ xe chạy: - Xuống dốc có tải: V ≤ 35km/h - Lên dốc đường bằng: V ≤ 40km/h 56 IX.3.2 Cự li vận tải Quãng đường vận tải về: L = 2(L1 + L2 ), m Trong đó: L1 - chiều dài đoạn đường A – D, L1 = 1650m L2 - chiều dài đoạn đường C – E, L2 = 240m L = 2(1650 + 240) = 3780m = 3,78km IX.3.3 Thời gian chu kỳ chuyến xe - Thời gian cố định: T1 + Thời gian lùi xe vào bãi xúc: 0,5 phút + Thời gian lùi xe vào trạm nghiền đập: 1,5 phút + Thời gian tăng giảm tốc độ: 0,5 phút + Thời gian chờ đợi (ách tắc): 1,5 phút Vậy T1 = 0,5 + 1,5 + 0,5 + 1,5 = phút - Thời gian xúc đầy ôtô: T2 T2 = qo K r Tckx E.K d γ d , phút (9.1) Trong đó: Tckx - thời gian chu kỳ xúc, Tckx = 1/2 phút qo - tải trọng xe, qo = 32 Kr - hệ số nở rời đất đá gầu xúc, kr = 1,4 E - dung tích gầu xúc, E = 3,5 m3 Kd - hệ số xúc đầy gầu, kđ = 0,85 γd - dung trọng đất đá, γd = 2,7 tấn/ m3 Thay giá trị vào công thức (9.1) ta được: T2 = - Thời gian ôtô: T3 T3 = 32.1, 0,5 3,5.0,85.2, 2.L2 Vtb , phút = 2,8 phút (9.2) Trong đó: L2 - chiều dài quãng đường núi, L2 = 1,89 km Vtb - vận tốc trung bình xe, Vtb = 30 km/h 57 Thay giá trị vào công thức (9.2) ta được: 2.1,89 30 T3 = = 0,126h =7,56 phút Chu kỳ chuyến xe: TC = T1 + T2 + T3 = + 2,8 +7,56 = 14,36 phút IX.3.4 Năng suất làm việc thực tế ôtô ca Qca = Vo K v η.60.Tca TC , m3/ca (9.3) Trong đó: Vo - dung tích thùng xe ôtô, Vo = 24 m3 Kv - hệ số sử dụng dung tích thùng xe ôtô, theo (5.7) ta có Kv = 0,8 η - hệ số sử dụng thời gian ôtô, η = 0,85 Tca - thời gian ca làm việc, Tca = 8h TC - chu kỳ chuyến xe, TC = 14,36 phút Thay giá trị vào công thức (9.3) ta được: Qca = 545,5 m3/ca Năng suất thực tế ôtô năm: Qn = Qca.ks.n.N, m3/năm (9.4) Trong đó: n - số ca làm việc ngày, n = ca N - số ngày làm việc năm, N = 300 ngày Thay giá trị vào công thức (9.4) ta được: Qn = 545,5.2.300 = 327300 m3/năm IX.3.5 Số ôtô cần thiết phục vụ mỏ No = Am K dt Qn , xe (9.5) Trong đó: Am - sản lượng năm mỏ, Am = 888889 m3/năm Qn - suất ôtô năm, Qn = 327300 m3/năm Kdt - hệ số dự trữ thiết bị, Kdt = 1,25 Thay vào công thức (9.5) ta 58 No = 888889 327300 1,25 = 3,39 xe Chọn No = xe Vậy số xe ôtô HD325 – 7R cần cho mỏ xe 59 IX.4 NĂNG LỰC THÔNG QUA CỦA ĐƯỜNG VÀ NĂNG LỰC VẬN TẢI IX.4.1 Năng lực thông qua đường: N Là số lượng ôtô lớn chạy qua đoạn xác định đường đơn vị thời gian phụ thuộc vào số xe chạy, chất lượng tình trạng phần xe chạy đường, vận tốc xe: N= 1000.V n K Lo , xe/h (9.6) Trong đó: V - vận tốc xe chạy, V = 30km/h n - số xe chạy, n = K - hệ số không đồng xe, K = 0,6 Lo - khoảng cách an toàn xe chuyển động theo quy phạm an toàn, L o = 50 m Thay giá trị vào công thức (9.6) ta N= 1000.30.2 0,6 = 720 50 xe/h IX.4.2 Năng lực vận tải Năng lực vận tải đường ôtô mỏ xác định khối lượng chuyên chở đường đơn vị thời gian - Năng lực vận tải theo thiết kế: Wtk = N.V, m3/h (9.7) Trong đó: V - khối lượng đất đá thực tế chuyên chở chuyến xe, m3 V = Vo.kq, m3 Vo - dung tích thùng xe, Vo = 24 m3 kq - hệ số sử dụng tải trọng, kq = 1,08 V = 24.1,08 = 25,92 m3 N - số xe chạy qua đoạn đường, N = 720 xe/h Thay giá trị vào công thức (9.7) ta được: Wtk = 720.25,92 = 18662,4 m3/h - Năng lực vận tải thực tế mỏ: Wtt = Am n.T N , m3/h 60 (9.10) Trong đó: Am - sản lượng mỏ, Am = 888889 m3/năm T - số làm việc ca, T = 8h n - số ca làm việc ngày, n = N - số ngày làm việc năm, N = 300 ngày Thay giá trị vào công thức (9.10) ta được: 888889 3.8.300 Wtt = = 123,457 m3/h Qua so sánh ta thấy rằng: W tk > Wtt Điều cho thấy tuyến đường ô tô vận tải thiết kế đáp ứng nhu cầu sản lượng mỏ khả thông qua tuyến đường 61