Nghiên cứu xác định chiều sâu khai thác lộ thiên hợp lý đối với khoáng sản apatít lào cai

CNG HềA X HI CH NGHA VIT NAM

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M






BO CO TNG KT TI
NGHIÊN CứU XáC ĐịNH CHIềU SÂU
KHAI THáC Lộ THIÊN HợP Lý Đối với
Khoáng sàng apatit lào cai



CHủ NHIệM Đề TàI: NGUYễN Đức lơng









8368

H ni, 12 2010

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ




BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI
NGHI£N CøU X¸C §ÞNH CHIÒU S¢U
KHAI TH¸C Lé THI£N HîP Lý §èi víi
Kho¸ng sµng apatit lµo cai
Thực hiện theo Hợp đồng số 71.10.RD/HĐ-KHCN ngày 10 tháng 1 năm 2010


Những người thực hiện Chủ nhiệm Đề tài

Vũ Đắc Sập
Phạm Quý Bộ
Nguyễn Đức Liên Nguyễn Đức Lương

Cơ quan thực hiện
Công ty CP Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ

Hà nội, 12 - 2010
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
1
MỤC LỤC

N
0
Nội dung Trang
MỎ ĐẦU 3
TÓM TẮT NHIỆM VỤ 5
Chương 1 TỔNG QUÁT CHUNG 7
1.1 Thị trường apatit 7
1.2 Đặc điểm khoáng sàng apatit Lào Cai 9
1.3 Công tác thăm dò và khai thác tại mỏ apatit Lào Cai 24
1.4 Một vài nét chung về công nghệ, thiết bị khai thác lộ thiên
trong và ngoài nước
28
1.5 Định hướng và phương pháp nghiên cứu chiều sâu khai thác 30
1.5.1 Cơ sở nghiên cứu 30
1.5.2 Hướng nghiên cứu 31
1.5.3 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 32
Chương 2 LỰA CHỌN CHIỀU SÂU KHAI THÁC HỢP LÝ CHO
KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI
35
2.1 Các bước tính toán xác định biên giới mỏ 35
2.1.1 Phạm vi và nguyên tắc xác định biên giới mỏ 35
2.1.2 Xác định hệ số bóc giới hạn (K

gh
) 35
2.1.3 Xác định hệ số bóc theo điều kiện kỹ thuật 38
2.1.4 Xác định hệ số bóc trung bình cho trừng khu mỏ 38
2.2 Xác định độ sâu khai thác hợp lý 58
2.2.1 Xác định độ sâu khai thác theo phương pháp đồ thị 58
2.2.2 Xác định độ sâu khai thác theo điều kiện kinh tế, bảo vệ tài
nguyên và môi trường
65
2.2.3 Kết quả lựa chọn và đánh giá 67
2.3 Dự kiến công nghệ và thiết bị khai thác theo điều kiện xuống sâu 68
2.3.1 Mở vỉa 68
2.3.2 Đường mỏ 69
2.3.3 Mặt bằng công nghiệp 71
2.3.4 Hệ thống khai thác 71
2.3.5 Các thông số của hệ thống khai thác 72
2.3.6 Góc nghiêng sườn tầng và góc dốc bờ mỏ 74
2.3.7 Công suất và tuổi thọ của mỏ 76
2.3.8 Công nghệ khai thác chọn lọc 77
2.3.9 Trung hòa quặng 77
2.3.10 Sơ bộ chọn thiết bị chính trong dây chuyền công nghệ 78
2.3.11 Tháo khô đáy mỏ 80
2.3.12 Bãi thải đất đá 85
2.4 Sơ đồ mô tả độ sâu khai thác 86
2.4.1 Chọn khu đặc trưng lập sơ đồ mô tả 86
2.4.2 Di chuyển dòng sông suối ra khỏi lòng moong khai trường 90
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
2

2.4.3 Những thông số cơ bản của khai trường 94
Chương 3 MÔI TRƯỜNG MỎ 98
3.1 Tác động của khai thác lộ thiên tới môi trường 98
3.2 Những giải pháp công nghệ và kỹ thuật nhằm hạn chế và
khắc phục suy giảm môi trường
98
3.3 Định hướng đánh giá tác động môi trường 100
3.4 Chương trình giám sát môi trường 101
KẾt LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102
Kết luận 102
Kiến nghị 103
CÁC BẢN PHỤ LỤC 105
Phụ lục 1 Thị trường apatit 105
Phụ lục 2 Nghiên cứu làm giầu quặng apatit-cacbonat 110
Phụ lục 3 Dự kiến giá quặng apatit loại II 120
Phụ lục 4 Xác định hệ số bóc trung bình cho các khu mỏ 126
Phụ lục 5 Tính góc nghiêng sườn tầng và góc dốc bờ mỏ 144
Phụ lục 6 Tính thoát nước tháo khô đáy mỏ 149
Phụ lục 7 Sơ bộ đánh giá về hiệu quả kinh tế của kênh thoát nước 158
Phụ lục
cuối cùng
Các văn bản đính kèm 159
Tài liệu tham khảo 160

NGHIấN CU XC NH CHIU SU KHAI THC L THIấN HP Lí I VI KHONG SNG APATIT LO CAI

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M
3

M U

Trên toàn bể quặng apatít Lào Cai trữ lợng các loại quặng công nghiệp
đợc tìm kiếm, thăm dò đánh giá có mặt tính đến 31/12/2008 l: 746.756
ngh.tấn, trong đó quặng loại II và IV là: 551.476 ngh. tấn, chiếm 73,8% tổng
trữ lợng toàn mỏ, ngoài ra còn có trữ lợng dự báo cấp P
1
: 1.662 triệu tấn,
điều này cho thấy tiềm năng trữ lợng quặng apatít loại II v IV là rất lớn. Mt
khỏc, sản lợng khai thác quặng loại II ngy cng tng, nm 2005 l:
293.000tn, nm 2008 l: 901.000tn, n nay, năm 2010 là 1.000.000tấn,
gấp đôi sản lợng khai thác quặng I nguyên khai và các năm sau này sẽ còn

cao hơn nhất là khi quặng II đợc làm giầu. Vì vậy, xỏc nh chiều sâu khai
thác quặng apatit chớnh l đánh giá tim nng tr lng qung loi II s khai
thác l thiờn hiện tại và lâu dài, cú c s hoạch định sự phát triển bn vng
khu mỏ, v
i mc tiờu cung cp nguyờn liu ch bin phõn bún, gúp phn
to sự phát triển bền vững nền nông nghiệp Việt Nam khi đợc cung ng đầy
đủ nguồn phân bón chứa lân đi từ qung apatít Lo Cai.
Do nguồn quặng loại I đã gần cạn kiệt, cho nên cần thiết phải đặt vấn
đề xem xét đến khả năng khai thác quặng apatít loại II trên toàn khu mỏ. Quá
trình khai thác có thể khẳng định rằng với cách chọn phơng pháp khai thác
hỗn hợp nh Liên Xô đa ra trớc đây là hoàn toàn phù hợp cho khoáng sàng
apatít Lào Cai, đờng ranh giới phong hoá hoá học là giới hạn sõu cuối
cùng của khai thác lộ thiên qung I, còn việc khai thác quặng loại II phải bằng
phơng pháp hầm lò, nhng biờn gii theo chiu sõu ca m lộ thiên khai thỏc
qung II n õu trc khi chuyn nú sang khai thỏc hm lũ thì cha có
những công trình nghiên cứu cụ thể xỏc
nh. Chính vì vậy mà Bộ Công
Thơng giao cho Công ty CP T vấn Đầu t và Xây dựng Mỏ thực hiện Hợp
đồng số 71.10.RD/HĐ-KHCN với Đề tài: Nghiên cứu xác định chiều sâu
khai thác lộ thiên hợp lý đối với khoáng sàng apatít Lào Cai.
Ni dung ca ti, tp trung nghiờn cu xỏc nh sõu ỏy m v
gii phỏp khai thỏc qung loi II l ch yu, vỡ va qung II vn tip tc cm
sõu vo trong lũng t m phi tớnh n khai thỏc bng hm lũ phn di,
cũn khai thỏc qung loi I v III khụng cp nhiu do ó c nghiờn cu
y trc õy v hi
n nay m ang hot ng bỡnh thng.
Sau khi nghiờn cu ti s xỏc nh sõu khai thỏc qung apatit loi
II ti Lo Cai mt s khu vc, t ú xỏc nh c tr lng qung apatit
loi II s huy ng lm tng tui th ca m.
ti s a ra s mu l bn v tng mt bng kt thỳc khai thỏc

cho khu m Cúc. Khu m Cúc l khu cú iu ki
n a hỡnh, a cht rt phc
tp, b dc khai trng ln v cú nhiu con sui chy qua lũng moong khai
trng. T s cú th xem xột vn dng cho cỏc khu m khỏc cựng vi cỏc
ti liu khỏc lm c s cho vic lp quy hoch hoc d ỏn khai thỏc qung
apatit loi II Lo Cai.
Quỏ trỡnh thc hin ti, tp th tỏc gi ó nhn c s quan tõm ch
o ca V Khoa hc - Cụng ngh
, B Cụng Thng, s giỳp to iu
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
4
kiện của Ban Giám đốc, các phòng, ban Công ty TNHH một thành viên
Apatit Việt Nam, Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mỏ và các
chuyên gia trong lĩnh vực mỏ cùng các đồng nghiệp. Tập thể tác giả xin bày
tỏ lòng biết ơn sâu sắc sự giúp đỡ trên và trân trọng cám ơn.

NGHIấN CU XC NH CHIU SU KHAI THC L THIấN HP Lí I VI KHONG SNG APATIT LO CAI

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M

5

Tóm TT NHIM V

đi đến kết luận chiều sâu khai thác hợp lý cho khoáng sàng apatít
Lào Cai, kt qu nghiờn cu ca ti phi ỏp ng c 3 yờu cu sau õy:
1. Kinh tế: quá trình khai thác lộ thiên phải đem lại hiệu quả kinh tế.
2. Kỹ thuật: tài nguyên trong lòng đất đợc thu hồi ở mức tối đa, đảm bảo an
toàn về ngời và thiết bị trong quá trình sản xuất.
3. Môi trờng: hạn chế tối đa sự ảnh hởng xấu tới môi trờng trong khu vực
khai thác gõy nờn.
Do vy, ti i sõu gii quyt nhng vn sau:
a) nh hng v phỏt trin cụng trỡnh m cú s gn kt cht ch theo c
3
phng chiu sõu, chiu ngang v chiu dc khai trng kết nối vận tải
ngoài với vận tải trong mỏ của quá trình vận chuyển đất đá và quặng.
b) Chn gii phỏp khc phc s n nh b m v thỏo khụ ỏy m phự hp
vi tớnh phc tp v điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình .
c) Sử dụng công nghệ-thiết bị khai thác theo hng hin i tiờn tin .
Phng phỏp nghiờn cu: ly c s thc t trờn 50 nm ó tin hnh
khai thỏc ti m Apatit Lo Cai v mt s m l thiờn trong n
c (m than
Qung Ninh-Tp on Than-Khoỏng sn Vit Nam TKV) v xu th phỏt trin
ca ngnh m lm c s lý lun. S dng nhng ti liu hin cú c bit l ti
liu thm dũ a cht, ti liu tng kt khai thỏc qung apatit Lo Cai tin
hnh trong thi gian qua lm c s tớnh toỏn. Ngoi ra, cũn mt s cỏc ti liu
tham kho trong v nc ngoi c vn dng, minh ha cho ni dung ti.
Ni dung ca ti, t
p trung nghiờn cu xỏc nh sõu ỏy m v
gii phỏp khai thỏc qung loi II l ch yu, vỡ va qung II vn tip tc cm

sõu vo trong lũng t m phi tớnh n khai thỏc bng hm lũ phn di,
cũn khai thỏc qung loi I v III khụng cp nhiu do ó c nghiờn cu
y trc õy v hin nay m ang hot ng bỡnh thng.
Kt qu t c ca ti. Sau khi khoanh
nh c biờn gii phớa
trờn, phớa di v sõu khai thỏc cho tng khu m trong b qung apatit,
ỏnh giỏ c kh nng khai thỏc qung loi II bng phng phỏp l thiờn
sõu ỏy m ln nht mc -400m, huy ng tr lng khai thỏc qung II
c 174 tr.tn vi h s búc t ỏ v qung IV trung bỡnh 8,3m
3
/t, tui th
ca m 102 nm nu tớnh theo cụng sut 1,7 tr.tn-nm vn m bo c
hiu qu kinh t.
ti a ra s mu l bn v tng mt bng kt thỳc khai thỏc cho
khu m Cúc. Khu m Cúc l khu cú iu kin a hỡnh, a cht rt phc tp,
b dc khai trng ln v cú nhiu con sui chy qua lũng moong khai
trng. S
mu ó th hin tng i cỏc thụng s chớnh ca h thng
khai thỏc, chng minh sõu khai thỏc c chn cú tớnh kh thi, cựng vi
cỏc bn v l ti liu tham kho cho vic lp quy hoch hoc d ỏn khai thỏc
qung apatit loi II Lo Cai.
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
6
Quyết định số 6228/ QĐ-BCT của Bộ Công Thương về việc đặt hàng
thực hiện các nhiện vụ khoa học và công nghệ năm 2010 ở phần mục tiêu đã
nêu: xác định chiều sâu khai thác lộ thiên hợp lý để khai thác có hiệu quả
quặng apatit loại II và loại IV khoáng sàng apatit Lào Cai. Nhưng khi đi vào
thực hiện Đề tài cho thấy tài liệu thăm dò địa chất đối với quặng loại IV còn quá

sơ sài, mặt khác quặ
ng loại IV hiện tại chưa đánh giá được giá trị kinh tế cũng là
vì do chưa xác định được tính khả tuyển đối với quặng IV, bởi vậy khi nghiên
cứu thực hiện Đề tài không có đủ số liệu để tính toán chi tiết mà chỉ nêu ra
những giải pháp và kiến nghị về việc khai thác và bảo quản bán sản phẩm quặng
loại IV.

NGHIấN CU XC NH CHIU SU KHAI THC L THIấN HP Lí I VI KHONG SNG APATIT LO CAI

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M
7


Chng 1: TNG QUT CHUNG

1.1. Th trng apatit
Apatit là tập hợp các khoáng đồng hành lục giác có chứa các nhóm flo,
clo, hoặc hydroxyl. Những nhóm này thế chỗ cho nhau trong mạng tinh thể.
Hai loại hình quặng apatit chủ yếu là florapatit Ca
5
(PO
4
, CO
3
, OH)
3
(F, H) và

hydroxy florapatit Ca
5
(PO
4
)
3
(OH, F), trong khi đó các nhóm CO
3
và OH có
thể thế chỗ nhóm PO
4
tạo ra quặng apatit cacbonat.
Hầu hết apatit ở dạng hạt nhỏ phân tán hoặc dạng mảnh có cấu trúc tinh
thể ẩn. Phốtpho trớc đây vẫn đợc tách từ apatit tinh thể, nhng ngày nay
nguyên tố này đợc tách từ vô số loại quặng phốtphát khác nhau. Các loại
quặng nh thế đợc chia thành 2 loại: dạng môi sinh (có nguồn gốc dung
nham) ở Thuỵ Điển, Nga, Skar ở Canada, cabonatit ở Phần Lan, Zimbabuê,
Nam Phi, Braxin và ngoại sinh (quặng trầm tích) có ở Trung Quốc, Marốc,
Tuniri, Mỹ, Nga, Aicập, Israel, Việt Nam. Mỹ là nớc có nguồn gốc phốtphát
nham thạch lớn nhất thế giới tại mỏ Cola.
Quặng nguồn gốc nham thạch thờng nghèo hàm lợng P
2
O
5

Quặng phốtphát trầm tích có độ tạp cao, đặc biệt là Cd và As dễ lu lại
ở sản phẩm cuối dùng hoặc chất thải.
Quặng trầm tích chiếm 80% sản lợng phốtphát toàn cầu.
75% quặng phốtphát đợc khai thác bằng lộ thiên, còn li là khai thác
hầm lò.

I.2.1. Tình hình sản xuất, tiêu thụ quặng phốt phát trên thế giới
Tr lng ton cu qung apatit theo tớnh toỏn c lng khong 34 t
tn, tp trung nhiu Morocco v Tõy Sahara. Nm 1988-1989 sn lng
khai thỏc v tiờu th qung phốtphát mc cao, nm 1993 sn lng ch bng
68% ca giai on trờn (khong 51.3 triu tn P
2
O
5
). D bỏo nm 2010 lng
sn xut v tiờu th qung phốtphát s t mc ca nm 88-89. Bn nh sn
xut qung apatit ln nht ton cu bao gm OCP Group (Morocco), Cụng ty
Mosaic (M) Cie. Des Phos. De Gafsa (Tunisia) v PCS phốtphát (M),
chim 15%, 11%, v 5%, lng khai thỏc qung apatit vo nm 2005. Qung
phốtphát c khai thỏc ti khong 40 quc gia, trong ú 12 quc gia ó
chim ti 92 % tr lng ton th gii. (Xem bảng 1 và 2, phụ lục 1- Th
trng apatit)
Là một trong những nhà khai thác lớn, Marốc có nguồn mỏ phốt phát
chiếm khoảng 50% thế giới và chiếm 60% tổng cơ sở sản xuất quặng phốtphát
toàn cầu. Mỹ và Trung Quốc mỗi nớc chiếm khoảng 20% nguồn toàn cầu.
Nguồn mỏ phôtphát ở Bắc Mỹ đang bị cạn kiệt. Hiện nay ngời ta đang xem
xét các mỏ nghèo (không đạt hiệu quả kinh tế khi khai thác) trên cơ sở áp
dụng các công nghệ khai thác tiên tiến hơn.
Sản lợng và nhu cầu quặng có hàm lợng thấp (31% P
2
O
5
) chiếm
khoảng 64 - 69% sản lợng khai thác của thế giới. 91% trong số đó (31%P
2
0

5
)
NGHIấN CU XC NH CHIU SU KHAI THC L THIấN HP Lí I VI KHONG SNG APATIT LO CAI

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M
8
phục vụ thị trờng nội địa của chính nớc sản xuất. Sản lợng và nhu cầu
quặng có hàm lợng trung bình (31 - 35% P
2
O
5
) chiếm 21 - 26% sản lợng
phốtphát của thế giới, trong đó 40% phục vụ thị trờng nội địa và 60% để xuất
khẩu. Sản lợng và nhu cầu quặng có hàm lợng cao (35-39% P
2
O
5
) chiếm
15% sản lợng của thế giới, trong đó 60% dùng cho thị trờng nội địa và 40% cho
xuất khẩu.

Theo số liệu thống kê, năm 1970 dân số thế giới ở mức 3,7 tỷ ngời, năm
1980 đã tăng lên 4,5 tỷ ngời và năm 1990 tăng lên là 5,3 tỷ ngời. Trong thời
gian 1970 - 1980, dân số thế giới tăng 1,22 lần, còn sản lợng phốt phát tăng
1,7 lần. Thời gian 1980 - 1990, dân số tăng 1,18 lần, còn sản lợng phốt phát
tăng 1,17 lần. Theo các số liệu ớc đoán thì sau 50 năm 1990 - 2040 dân số
toàn cầu tăng 87% còn nhu cầu quặng phốt phát sẽ tăng trung bình 2% năm.
Nếu mức tăng 1% thì tới năm 2040 sản lợng phốt phát trên thế giới sẽ là 263
triệu tấn P
2

O
5
. Nếu mức tăng 2% thì tới năm 2040 sản lợng phốt phát trên thế
giới sẽ là 431 triệu tấn P
2
O
5
. (Xem bảng 3, phụ lục 1).
- Giá xuất nhập khẩu quặng trên thế giới
Giá quặng có nhiều thay đổi v tăng nhanh từ 5-6 USD/tấn năm 1960 lên
20-25 USD/tấn vo năm 1980 v tăng tiếp lên 30-40 USD/tấn vo những năm
1990. Từ năm 1990 đến 1999 giá quặng tại FOB các nớc xuất khẩu tăng từ
40 48 USD/tấn với hàm lợng 32% (cảng Casablanca Marốc: 48 USD/tấn,
FOB
florida Mỹ 43 USD/tấn, FOB Sfax Tuniri 38 USD/tấn). T nm 2008-
2010, xut khu qung apatit Lo Cai ti FOB Hi Phũng, quy về hàm lợng
32% thì một tấn quặng apatit có giá từ 65 70 USD/tấn.
I.2.2. Nhu cu qung apatit trong nc
Qung apatit cú v trớ ht sc quan trng trong nn kinh t quc dõn, vỡ
l nguyờn liu chớnh, chủ yếu để chế biến phân bón chứa lân. Phân bón hoá
học nói chung và phân bón chứa hàm lợng lân (P
2
O
5
) nói riêng là sản phẩm
không thể thiếu đối với sản xuất nông nghiệp.
Sản lợng ngũ cốc chủ yếu dựa vào 2 yếu tố diện tích và năng suất cây
trồng. Trong thời gian gần đây, khi diện tích canh tác ngày càng bị thu hẹp và
bị giới hạn thì vai trò của năng suất cây trồng càng trở nên quan trọng. ở Việt
Nam trong 70 năm qua (1930-2000) diện tích canh tác tính trên đầu ngời

giảm từ 2.548 m
2
xuống còn 675 m
2
, tốc độ giảm bình quân 1,1%/năm. Nh
vậy, trong nền nông nghiệp hiện đại sản lợng cây trồng sẽ quyết định chủ
yếu bằng năng suất. (Nguồn từ Nhà xuất bản Nông nghiệp" Bón phân cân đối
cho cây trồng ở Việt Nam")
Để đảm bảo an ninh lơng thực quốc gia, từng nớc có thể sử dụng một
hay nhiều giải pháp với các thứ tự u tiên khác nhau nh: tăng diện tích, tăng
vụ, thâm canh và hạn chế tăng dân số. Với Việt Nam thâm canh là giải pháp
duy nhất, mà trong thâm canh, vai trò của phân bón lại càng quan trọng.
Nhằm đạt mục tiêu đa nớc ta cơ bản trở thành nớc công nghiệp vào
năm 2020 cần tăng tỷ trọng của công nghiệp và dịch vụ trong cơ cấu nền kinh
tế quốc dân tuy nhiên việc phát triển nông nghiệp, nông thôn vẫn là nhiệm vụ
quan trọng. Phân bón đã có tác động tích cực đến sự phát triển của nông
NGHIấN CU XC NH CHIU SU KHAI THC L THIấN HP Lí I VI KHONG SNG APATIT LO CAI

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M
9
nghiệp nói riêng và nền kinh tế quốc dân nói chung. Để xác định bớc đi, mục
tiêu phát triển, nhiệm vụ thực hiện của lĩnh vực sản xuất nguyên liệu, chế biến
phân bón và các lĩnh vực khác, Quy hoch thm dũ, khai thỏc v tuyn qung
apatớt giai on 2008-2020 v cú tớnh n sau nm 2020 ó c B
trng
B Cụng Thng phờ duyt ngy 18 thỏng 8 nm 2008. D kin nhu cu s
dng qung apatớt c nờu ti bng 1.
Bng 1- D kin nhu cu s dng qung apatớt
.
Đơn vị: 1000 tấn

TT Nguyên liệu 2006- 2010 2011-2015 2016-2020 sau 2020
1 Quặng apatit loại I nguyên
khai
-Cho sản xuất supe đơn
-Cho sản xuất phốtpho P
4
500

380
120
550

430
120
550

600
0
550

600
0
2 Quặng tinh tuyển
- Cho supe
- Cho DAP
- Cho nhu cầu khác
1.120
390
580
150

1.620
310
1160
150
2020
130
1740
150
2.020
130
1740
150
3 Quặng apatit loại II
- Cho lân nung chảy
- Cho sản xuất phốtpho P
4
- Cho xuất khẩu
- Cho tuyển quặng
860
490
120
250
-
1.120
700
120
300
-
1.650
700

150
-
800
1.650
700
150
-
800

1.2. c im khoỏng sn apatit Lo Cai
1.2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên khu mỏ.
Vùng khoáng sàng apatít Lào Cai có chiều dài hơn 100 km, chiều rộng từ
1 - 4 km phát triển theo hớng Tây Bắc - Đông Nam, có toạ độ địa lý nh sau:
Kinh độ Đông 103
o
38'36" - 103
o
38'51"
Vĩ độ Bắc 22
o
45'32" - 22
o
46'06"
Kinh độ Đông 104
o
15'46" - 104
o
18'11"
Vĩ độ Bắc 22
o

07'19" - 22
o
18'22"
Địa hình vùng mỏ thấp dần theo hớng Tây Nam - Đông Bắc và thấp nhất
gần sát sông Hồng.
- Kiểu địa hình núi cao: bao gồm dẫy núi cao 600 - 2000 m, phân bố ở rìa
Đông Bắc cuả dãy Hoàng Liên Sơn, điển hình cho dạng địa hình này là khu
Khao Tao Pho (2029 m), núi có sờn dốc 40 - 60
0
, đỉnh hơi nhọn, giữa các núi
là các hẻm sâu, gần dốc đứng địa hình bị chia cắt mạnh, hiểm trở.

- Kiểu địa hình trung bình: bao gồm từ 200 - 600 m, kéo dài theo vùng
trung tâm mỏ, điển hình là đỉnh Đồng Tung 563m, Đá Đinh 578 m, sờn dốc
20- 30
0
.
NGHIấN CU XC NH CHIU SU KHAI THC L THIấN HP Lí I VI KHONG SNG APATIT LO CAI

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M
10
- Kiểu địa hình thấp: bao gồm dãy núi từ 100 - 200 m, nằm sát sông
Hồng, sờn thoải từ 5 - 10
0
, giữa thung lũng tạo nên các cánh đồng tơng đối
bằng phẳng. Dọc theo khu mỏ có sông Hồng và có nhiều suối cấp I, II và III,
phần lớn các suối bắt nguồn từ dãy núi Fanxipan chảy ra sông Hồng theo
hớng Đông Bắc, cắt ngang qua khu mỏ.
Giao thông vùng mỏ khá thuận lợi. Đờng sắt Hà Nội-Lào Cai dài 296
km, đờng quốc lộ Hà Nội - Lào Cai dài 324 km và đờng liên tỉnh từ thành

phố Lào Cai đi tới tất cả các huyện lỵ và các xã trong tỉnh. Điện lới quốc gia
đợc phủ kín trong vùng.
Dân tộc sinh sống trong vùng gồm có ngời Kinh, Dao, Nùng, Ngái,
Hmông, Xạ Pòng, Hà Nhì, Dáy, Tày, Hoa, Sạ Pó và Pù Lá. Nhân dân trong
vùng hầu hết sống chủ yếu bằng sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, tham gia
hoạt động công nghiệp và buôn bán nhỏ. Về kinh tế và đời sống văn hóa xã
hội trong vùng đang đợc cải thiện và phát triển.
1.2.2 c im a cht khu m
Trm tớch bin cht cha apatớt ip Cam ng vi v trớ a tng
cha xỏc nh, theo kt qu nghiờn cu cỏc chuyờn gia a cht ó xp apatớt
ip Cam
ng vo tui Cambri sm (1c), (Kalmkov, 1962; Doujờkov,
1965; Trn Vn Tr, 1967 v Businski, 1965). Apatớt ip Cam ng phõn
b thnh mt di hp, kộo di theo b phi sụng Hng t biờn gii Vit -
Trung (Lng Pụ) n xó Sn Thu huyn Vn Bn, tnh Lo Cai di khong
110 km, rng t 1- 2 n 2- 4 km. Tp ỏ cha qung ny nm xen gia ỏ
phin kt tinh, ỏ phin 2 mica tui Proterozoi, ỏ hoa
ip Sapa (PR
3
SP) v
ỏ lc nguyờn cú tui tr hn (Cambri Trung, evon, Pecmi, Jura, Creta,
Neogen). Ton b din tớch cha qung apatớt c ngn cỏch mt bờn l
sụng Hng, mt bờn l dóy Hong Liờn Sn, phn lónh th cha qung cú th
gi chung l b qung apatớt Lo Cai.
Trong thnh to a cht ca b apatớt Lo Cai cú mt khỏ phong phỳ
ỏ macma. Trc ht phi k n khi ỏ granetoit c Pụsen kộo di sut dc
din tớch phõn b trm tớch ip Cam ng. D
c sn ca khi Pụsen cũn
phõn b rng rói v cựng phng cu trỳc cú khi Granit-iorit Hong Liờn
Sn (380.i nm theo xỏc nh tui tuyt i). Liờn quan n vic phỏ hu v

gõy bin cht qung apatớt l cỏc ai mch lamprofia, ớt hn l ỏ mch
granofia. Trong tng cha qung apatớt, d dng quan sỏt thy s phõn b v
hng cu trỳc chung ca h thng ỏ mch lamprofia. Trờn mt ct a cht
ca cỏc tuy
n thm dũ a cht thy ỏ mch lamprofia khụng ch xuyờn ct
cỏc tng Kc San (KS) m cũn ct dc theo phõn lp. Kt qu nghiờn cu cho
thy mch lmprofia xuyờn ct ip Cam ng trong trng thỏi va lng,
nờn tỏc dng bin cht ca nú vi ỏ võy quanh khụng mnh m (Phm Vn
Dng, 1980).
Cu trỳc a cht ca b apatớt Lo Cai c khng ch ch yu do s

tn ti ca khi granetoit Pụsen c v hot ng ca t góy sõu sụng Hng.
Nhng n v cu trỳc chi tit (cỏc lot t góy chớnh, un np) ó c Vừ
Vn Lc v ng nghip mụ t khỏ chi tit, 1976.
NGHIấN CU XC NH CHIU SU KHAI THC L THIấN HP Lí I VI KHONG SNG APATIT LO CAI

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M
11
1.2.3. Ngun gc thnh to
Quặng apatít Lào Cai có nguồn gốc trầm tích sinh hóa biển sau đó bị biến
chất, thuộc nhóm thành hệ cacbonat - lục nguyên, có thể chia làm hai kiểu chính:
- Thành hệ cacbonat chứa apatit đặc trng bởi vỉa apatít chính với chất
lợng trung bình (loại apatít tơng đối giàu).
- Thành hệ cacbonat lẫn lục nguyên chứa apatít đặc trng bởi các vỉa
apatit phụ (VF) với chất lợng kém (loại apatit nghèo và rất nghèo). Trong đó
dolomit chiếm chủ yếu đối với cacbonat, còn canxi chiếm vai trò thứ yếu.
Sự tồn tại hai kiểu thành hệ trên trong bồn thành tạo apatít Lào Cai là
kết quả của quá trình phức tạp phối hợp các quá trình trầm tích khác nhau nh
hóa học, hữu cơ và lục nguyên chứa apatít.
Sự tích tụ photphat trong bồn đã xảy ra trong điều kiện nửa kín và có

các dữ kiện nh lợng dự trữ kiềm trong biển lớn, lợng manhê trong biển đạt
tới mức bão hoà, trị số pH của nớc cao (pH=8,3) và điều kiện cổ địa lý là một
vùng biển cách biệt, biển nông có khí hậu khô, nóng.
1.2.4. Đặc điểm đới phong hóa
ỏ m thuc h tng Cam ng (C) l ỏ phin giu cacbonat,
apatit, thch anh mica, than xen bt kt v cỏt kt thch anh fenspat mu xỏm,
xỏm tro hay xỏm en b nt n khụng u. Nc m
a hũa tan khớ CO
2
trong
khớ quyn to thnh axit cacbonic hay axit nitric, khi ngm xung t, tip tc
hũa tan CO
2
sinh ra bi thc vt, phõn hy hu c v sinh húa, thỳc y quỏ
trỡnh phong húa húa hc. Di tỏc dng ca nc v cỏc dung dch hũa tan
trong nc s din ra quỏ trỡnh thy húa v thy phõn lm cho thnh phn
cacbonat trong ỏ gc b ra la, bin thnh bicacbonat hay bicacbonat canxi
- magiờ l cht d hũa tan trong nc, b nc cun trụi theo dũng thm. Cỏc
khoỏng vt nguyờn sinh nh fenspat, mica, clorit, amfibon,bin thnh cỏc
khoỏng vt cú cu trỳc kộm bn vng nh haluazit, monmorilonit, kaolinit,
hydromica v gtit. Khoỏng vt mica (biotit, mutcovit, xericit, flogopit) bin
thnh khoỏng vt sột, cũn pirit xõm tỏn trong ỏ b
oxy húa s bin thnh
sunfats st. Hp cht ny tỏc dng vi nc to thnh axit sunfuaric v
hydroxit st lm cho t ỏ b phong húa cú mu sc khỏc bit vi ỏ m.
Chiu sõu i phong húa húa hc bin i rt phc tp, t 3 - 5 n 120m v
ln hn, trung bỡnh 40 - 60m. S liu thng kờ 443 l khoan thm dũ a cht
cho thy nhng ni cao a hỡnh thp hn 100m, chiu dy i phong
húa trung bỡnh 34,62m;
cao t 100 - 200m dy 49,46m v cao ln

hn 200m dy 60,47m, bng 2.
Bng 2- Chiu dy i phong húa húa hc
a hỡnh < 100m
a hỡnh 100-
200m
a hỡnh > 200m

N
0


M (khu m)
S LK
(s tuyn)
Chiu
dy, m
Z, m Chiu
dy, m
Z, m Chiu
dy, m
Z, m

1
2
3
4
Bc Nhc Sn
M Cúc
Ngũi um-ụng H
Cỏng 4-Lng Mụ

144
(14)
104
(23)



24,97



69,96
64,21
62,50
39,17
31,57

71,57
-
83,68

118,9
-
35,00

125,11
-
176,75
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
12
5
6
7
Phú Nhuận
Tam Đỉnh
Làng Phúng
89
20
49
37,81
-
41,10
44.74
-
98,31
35,78
48,27
64,74
76,83
111,04
88,90
-
22,48
65,50
-
215,94
134,13

Trung bình 34,62 71,0 49,46 86,40 60,47 162,98
Như vậy, ở những nơi địa hình cao chiều dầy đới phong hóa thường lớn
hơn so với nơi có địa hình thấp, trừ vài trường hợp như ở khu vực Tam Đỉnh
có cấu trúc nếp lồi, phần địa hình cao bị bóc mòn - xâm thực mạnh, đới phong
hóa có chiều dày nông với các sườn thấp. Thêm vào đó, mức độ phong hóa
không đều. Nhiều nơi phát hiện ranh giới phong hóa biến đổi đột ngột. Khi
đan dày mạng lưới thăm dò khai thác, có trường hợp hai lỗ khoan cách nhau
10m cho độ sâu phong hóa chênh lệch 20 – 35m, thậm chí đến 50m . Khá
nhiều lỗ khoan bắt gặp phong hóa lỏi, bên trên là đá cứng chưa bị phong hóa,
giữa là đá phong hóa vụn nát, mềm rời và sâu hơn nữa lại là đá tươi rắn chắc
phong hóa. Lỗ khoan LK330 - T.LXX Mỏ Cóc sâu 247m, đoạn từ trên mặt
đến độ sâu 24,3m là đá cứng không phong hóa, tiếp theo là đá phong hóa,
đoạn 107,5-118,5m là đá tươi và dướ
i nữa lại là đá phong hóa vỡ vụn. Hiện
tượng phong hóa “lỏi” thường gặp là những lớp đá cứng chiều dày từ 5 - 10m
đến 25 - 30m nằm trong đới phong hóa yếu hoặc các tảng sót đá mẹ kích
thước 3 - 5m trong đới phong hóa mạnh.
Hiện tượng phong hóa mang tính hai mặt. Một mặt, do phong hóa rửa
trôi thành phần cacbonat, quặng apatit được làm giàu tự nhiên tạo thành
quặng chất lượng cao loại I và III với hàm lương P
2
O
5
đến 35%. Các thân
quặng này nằm trong đới phong hóa hóa học từ độ cao 70 – 89m trở lên, xấp
xỉ độ cao gốc xâm thực địa phương. Điều kiện khai thác chúng khá thuận lợi,
chủ yếu bằng phương pháp lộ thiên, tháo khô mỏ dễ dàng bằng tự chảy. Mặt
khác cũng chính vì phong hóa không đều mà cấu trúc địa chất mỏ vốn đã
phức tạp trở lên càng phức tạp hơn. Phong hóa “lỏi” đã gây không ít khó khă
n

cho khai thác, làm sai lệch trữ lượng thăm dò, phá hỏng thiết kế và kế hoạch
khai thác, thậm chí có trường hợp phải đình chỉ khai thác khi gặp phải quặng
và khối đá “lỏi” chưa phong hóa ngay ở phần trên cùng của mặt cắt (Cáng
Đỉnh)
1.2.5. Đặc điểm thạch học tầng chứa quặng apatít
Căn cứ vào thành phần hoá học, thành phần thạch học, đặc điểm đị
a
chất khoáng sàng và tính chất sử dụng người ta chia phân quặng apatít thành 4
loại: quặng loại I, quặng loại II, quặng loại III và quặng loại IV. Đặc tính chất
lượng của từng loại quặng sẽ được trình bày ở phần sau.
Tập đá trầm tích chứa quặng apatít điệp Cam Đường trên diện tích
nghiên cứu trong các khu mỏ đã thăm dò tìm kiếm được Kalmưkov và đồng
nghiệp trước đây đặ
t tên là tập đá biến chất Kốc San (KS) nơi có mặt cắt địa
chất khá trọn vẹn. Tổng hợp tài liệu địa chất có trong vùng nghiên cứu ta thấy
việc chia tập đá chứa quặng này thành 6 tầng là rất hợp lý và ký hiệu chúng
như trong các báo cáo địa chất cho vùng nghiên cứu KS
1-2
, KS
3
, KS
4
, KS
5
,
KS
6
và KS
7
. Các tầng KS

8
, KS
9
theo Kalmưkov (1957) trước đây các nhà
nghiên cứu địa chất xếp vào tập đá trầm tích có tuổi trẻ hơn (hệ tầng Hà
Giang- (∈
2
hg).
NGHIấN CU XC NH CHIU SU KHAI THC L THIấN HP Lí I VI KHONG SNG APATIT LO CAI

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M
13
Nu xột riờng v b dy ca cỏc tng Kc San thỡ thy tng KS
1-2
, KS
3
,
KS
4
v KS
5
cú b dy ln nht khu Cam ng v m Cúc, cũn cỏc tng
KS
6
v KS
7
cú b dy ln nht phn ụng Nam (khu Tam nh).
Trong s cỏc tng k trờn, cú th tỏch ra cỏc tng c trng cha du
hiu ỏnh du cho ton tp. Mc ph bin ca cỏc tng ỏnh du ny cng
khụng ng u. Mụ t t di lờn trờn nh sau:

- Tng cui kt c s (KS
1-2
) ph bin ch yu vựng Bỏt Xỏt Ngũi
Bo, vựng Lng Pụ v Tam nh, trm tớch ip Cam ng ph kớn trc tip
lờn b mt ra mũn ca ụlomit ip Sapa. Trong khu trung tõm, tng cui
kt ny nhiu ch khú tỏch khi tng k sỏt nờn t chung l tng KS
1-2
.
- Tng ỏ phin-thch anh aktinolit (tremolit) - ụlomit (KS
3
) phõn b
ch yu trong khu Cam ng v m Cúc. Trong ú aktinolit v tremolit
c thnh to do kt qu bin cht khu vc tp hp ỏ trm tớch nguyờn sinh
giu Mg, Si, Ca.
- Tng KS
4
thnh phn ch yu ca tng l ỏ phin muscovit thch
anh apatớt-cacbonat giu cht than, hm lng cỏc khoỏng vt to qung thay
i theo tng phõn lp lm cho tớnh phõn phin khỏ rừ rng.
- Tng KS
5
l tng cha qung chớnh vi mu xỏm sỏng, nt v theo
hỡnh thoi. Nú c cu to ch yu t ụlomit, apatớt v mt phn nh
muscovit, thch anh. Vt cht than thng ớt hn 5%. Khi phong hoỏ to ra
qung apatớt n khoỏng (qung loi I) l tng ỏnh du ch yu trong vựng.
- Tng ỏ phin thch anh xerixit- ụlimit (KS
6
) cha cỏc lp kp mng
thch cao, ph bin ch yu khu vc Lng Mũn.
- Tng KS

7
c trng bi mt lng khỏ cao ca fenspat trong thnh
phn khoỏng vt to ỏ. Thnh phn lc nguyờn ca tng l thnh phn ch
yu (thch anh 25-30%, fenspat 10-30%, mica 7 - 10% ), cacbonat v apatớt
gim i rừ rt. Hm lng apatớt thay i ln (5-85%) nờn nhiu ch tng KS
7

cha phospho mc cụng nghip (qung loi IV).
- Trong cỏc tng Kc san thỡ ch cú tng KS
4
, KS
5
, KS
6
v KS
7
cha
qung. Qung apatớt loi II là i tng nghiờn cu ca Đề tài nằm trong tng
KS
5
. Riờng khu Ngũi um - ụng H v Lng Mũn trong phn di ca tng
KS
6
cú mt va qung apatớt loi II t giỏ tr cụng nghip vi tr lng hn
ch cng c xem xột.
Trờn ton din tớch nghiờn cu, thnh phn khoỏng vt theo quan im
a cht ca tng qung loi II cú bin i khỏ rừ. Trong khu trung tõm qung
apatớt - ụlomit khỏ thun khit. Xa dn v hai u (khu Bỏt Xỏt v khu Tam
nh) hm lng khoỏng vt lc nguyờn v vt cht than tng lờn n 5-7% .
1.2.6. Phân loại quặng

1.2.6.1 Phõn loi qung t nhiờn:
ờng ranh giới phong hóa hóa học là cơ sở
để phân chia quặng apatít của địa tầng Kốc San thành hai kiểu quặng tự nhiên:
+ Quặng apatít nguyên sinh nằm trong đới cha phong hóa hóa học,
quặng rắn chắc có màu xám xanh, xám tro, xám đen, thành phần khoáng vật
chủ yếu apatít cacbonat, cacbonat apatít, cacbonat thạch anh apatít, cacbonat
thạch anh apatít mica.
NGHIấN CU XC NH CHIU SU KHAI THC L THIấN HP Lí I VI KHONG SNG APATIT LO CAI

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M
14
+ Quặng thứ sinh nằm trong đới phong hóa hóa học quặng đợc làm
giàu tự nhiên, do kết quả rửa lũa thành phần cacbonat của các loại quặng trên.
Đặc điểm của quặng đã bị phong hoá cũng nh đá của địa tầng KốcSan
nằm ở trong đới phong hóa hóa học thì mềm bở, xốp, có màu xám, nâu xẫm,
xám nâu, nâu vàng, xám tro, nâu, bằng mắt thờng phân biệt rất rõ giữa đá và
quặng nguyên sinh với đá và quặng do phong hoá tạo nên, cũng nh đờng
phong hóa hóa học.
1.2.6.2. Phân loại quặng theo thành phần hoá học và bề dầy công nghiệp
Chỉ tiêu tính trữ lợng đã áp dụng cho công tác thăm dò các khu mỏ ở
mỏ apatit Lào Cai từ năm 1956 đến nay theo chỉ tiêu đợc ủy ban Kế hoạch
Nhà nớc duyệt trong Công văn số 2092UB/CAN ngày 02/10/1976 và Văn
bản số 62/HĐĐG TLKS ngày 19/7/2004 của Hội đồng Đánh giá trữ lợng
khoáng sản V/v Sử dụng chỉ tiêu tính trữ lợng các loại quặng khu Vờn
Cam mỏ apatit Lào Cai với nội dung tóm tắt nh sau :
* Thành phần hóa học

- Quặng apatít đơn khoáng (loại I) có hàm lợng biên theo mẫu đơn
P
2

O
5
28%, hàm lợng P
2
O
5
trung bình theo khối 32%.
- Quặng apatít cacbonat (loại II) có hàm lợng biên theo mẫu đơn P
2
O
5

15%, hàm lợng P
2
O
5
trung bình theo khối 20%.
- Quặng thạch anh apatít (loại III) có hàm lợng biên theo mẫu đơn
P
2
O
5
8%, hàm lợng P
2
O
5
trung bình theo khối 12%.
- Quặng cacbonat thạch anh apatít (loại IV) có hàm lợng biên theo
mẫu đơn P
2

O
5
8%, hàm lợng P
2
O
5
trung bình theo khối 10%.
* Bề dày công nghiệp tối thiểu

Bề dày công nghiệp tối thiểu đối với quặng apatit loại I và loại II là 0,5
m, còn quặng apatít loại III và loại IV là 2 m. Những lớp đá kẹp xen trong
quặng loại I và loại II có bề dày lớn hơn 0,5 m và trong quặng loại III và loại
IV có bề dày lớn hơn 2 m thì không tham gia tính trữ lợng.
1.2.7 c im cht lng qung apatớt loi II.
cú th khỏi quỏt y v cht lng qung loi II phi tin hnh
tng hp v phõn tớch cỏc kt qu cụng tỏc thm dũ v nghiờn cu qung loi
II, bao gm:
- Tng hp v ỏnh giỏ thnh phn hoỏ hc ch yu ca qung apatớt
loi II, phõn tớch bng toỏn xỏc sut, thng kờ quy lu
t bin i v mi tng
quan gia cỏc thnh phn hoỏ hc chớnh quyt nh n cht lng ca qung
apatớt. Lp cỏc bn phõn b cỏc thnh phn hoỏ hc chớnh ca qung loi II
cú c s liu v s phõn b ca chỳng trong khụng gian.
- Tng hp cỏc ti liu ó nghiờn cu v tớnh cht c lý v thnh phn
húa hc qung apatớt loi II phc v cụng tỏc ch bin qung (tr
c mt l
khai thỏc v lm giu qung II) c nờu cỏc bng 3 v 4 di õy.

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
15


Bảng 3- Tính chất cơ lý của quặng apatit loại II
Thành phần Đơn vị Quặng II-KS
5

Dung trọng tự nhiên
Tỷ trọng
Độ ẩm
Hệ số tơi xốp
Độ cứng
T/m
3

,,
%
-
f
3,0
3,0
1,41
1,58
8-10
Bảng 4- Thành phần hóa học quặng apatit loại II
Hàm lượng %
Khu vực
P
2

O
5
CaO MgO Al
2
O
3
Fe
2
O
3
MnO MKN CO
2
CKT
Khu Bắc Nhạc
Sơn, Làng Mòn
21,55 35,91 5,71 1,87 1,57 0,56 - 15,7 11,5
Khu Ngòi Đum-
Đông Hồ
20,81 39,67 6,78 0,79 1,56 0,65 - 15,9 9,7
Khu mỏ Cóc 27,55 45,77 5,33 0,5 1,18 0,32 - - 5,8
Khu Làng Tác 23,48 38,65 5,20 2,19 1,94 0,27 - 12,3 17,52
Cam Đường 2-3 26,23 45,06 6,23 1,04 1,18 0,26 10,9 - 6,18
Khu Làng Cáng
3-4 Làng Mô
25,87 44,30 5,12 0,92 0,99 0,43 12,0 - 7,58
Kết quả phân tích hoá toàn phần nêu ở bảng 4 cho biết quặng apatít loại
II có thành phần chủ yếu gồm các hợp phần P
2
O
5

, CaO, MgO, CO
2
, cặn
không tan trong dung dịch cưêng thuỷ phá mẫu (viết tắt CKT) và một số tạp
chất. Đối với loại quặng apatít tương tự thì các hợp phần P
2
O
5
, CaO, MgO,
CO
2
và CKT quyết định chính đến chất lượng của quặng. Từ kết quả phân
tích ở bảng 6 có thể nhận định quy luật biến đổi của các hợp phần hoá học
chính của quặng apatít loại II như sau:
- Phân bố P
2
O
5
trong tầng KS
5
tuân theo quy luật chuẩn và nhìn chung
mức độ dao động không lớn. Mức dao động cho toàn vùng là 15%. Trong khi
đó phân bố P
2
O
5
trong tầng KS
4
không tuân theo quy luật chuẩn, hệ số dao
động hàm lượng P

2
O
5
khá lớn, đạt tới 43%.
- Phân bố P
2
O
5
trong tầng KS
6
và KS
7
tuân theo quy luật chuẩn và có
hệ số dao động hàm lượng P
2
O
5
là 33%.
CaO và MgO (thành phần tạo cacbonat)
Canxi tham gia tạo khoáng vật cacbonat trong trầm tích chứa quặng
apatít của các tầng Kốc San (điệp CĐ) phân bố không đều trong các tầng và
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
16
trên toàn diện tích. Ban đầu, hàm lượng canxi - cacbonat tăng từ KS
1-2
đến
KS
4

nhưng rồi giảm xuống ở tầng KS
5
. Trong tầng KS
6-7
hàm lượng can xi-
cacbonat tăng giảm bất thường. Trong tầng sạn kết cơ sở của hệ tầng Hà
Giang thì nó ở mức thấp nhất.
Can xi tham gia vào thành phần của đôlomit và canxit, hàm lượng của
can xit và manhê trong dolomit của tầng KS
5
phân bố theo luật chuẩn. Điều
này nói lên rằng điều kiện lắng đọng dolomit trong quá trình thành tạo tầng
KS
5
là khá ổn định. Trong tầng KS
5
hàm lượng MgO và P
2
O
5
tỷ lệ nghịch với
nhau.

Cặn không tan (CKT)
Khi phân tích quặng apatít người ta đã dùng cường thuỷ để phá mẫu,
trong kết quả phá mẫu còn lại một ít chất cặn. Về thành phần khoáng vật cặn
được cấu tạo chủ yếu từ thạch anh, mica, than (graphit ) và một ít các khoáng
vật silicat khác. Chúng đại diện cho thành phần lục nguyên và xác sinh vật
tham gia tạo quặng apatít loại II. Cặn không tan nói chung làm giảm chất
lượng của quặng, gây khó cho tuyển nổi và nung hoá vôi khi làm giầu quặng

vì thế c
ũng cần thiết xem xét quy luật phân bố của chúng.
Trong điệp Cam Đường, nếu xét từ dưới lên trên ta thấy cặn không tan
thay đổi trong khoảng từ 30 - 40%. Trong tầng KS
5
nó đạt giá trị thấp nhất
dưới 10% và tỷ lệ nghịch với hàm lượng P
2
O
5
.
Các nguyên tố tạp chất.Trong nhiều công trình nghiên cứu địa hoá
photphorit và apatít sinh thành do biến chất, đã đề cập đến sự có mặt với hàm
lượng khá cao một số nguyên tố hoá học có giá trị như: uran, vanađi và các
nguyên tố đất hiếm ( Khologov, 1969; Beiskoushi, 1971).
a/ Các nguyên tố đất hiếm
Tổng các nguyên tố đất hiếm trong quặng apatít Lào Cai nói chung và
trong quặng loại II nói riêng không đạt giá trị công nghiệp. Chúng dao động
trong khoảng từ 1.10
-1
%

đến

1.10
-3
%

, chủ yếu

1.10
-2
%

. Kết quả phân tích
thành phần các nguyên tố đất hiếm cho thấy: La

-3.10
-2
%

, Pr-1,8.10
-2
%,
Y-3.10
-2
%, Ce-2,5.10
-3
%, Nd-7.10
-2
%, Sm-4.10
-3
%, và Eu-2.10
-3
%.
Trong toàn tập đá trầm tích điệp Cam Đường, kết quả phân tích cho
thấy tầng KS
4
và đới tiếp xúc giữa đá mạch lamfrofia và đá chứa quặng tất cả
các tầng từ KS

1-2
đến KS
7
đều chứa đất hiếm ở mức cao hơn mức trung bình.
Nhưng cả ở những chỗ này hàm lượng đất hiếm vẫn chưa đạt giá trị công
nghiệp.
b/ Uran
U ran trong quặng apatít và đá vây quanh của bể apatít Lào Cai được
xác định bằng phương pháp hoá quang phổ và phương pháp triết-so màu. Kết
quả cho thấy hàm lượng uran dao động trong khoảng 1.10
-4
% đến 1.10
-3
%.
Trong quặng apatít loại II chủ yếu ở mức 5. 10
-4
% . Trên bề mặt tiếp xúc với
quặng loại I (ranh giới phong hoá hoá học) hàm lượng uran đạt giá trị 5.10
-3
%
So sánh kết quả này với hàm lượng uran được khai thác trong trầm tích chứa
photphorit ở Mỹ (ở mức n. 10
-2
%) thì thấy hàm lượng u ran trong quặng loại
II của apatít Lào Cai chưa đạt giá trị công nghiệp.
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
17
c/ Vanađi

Trong trầm tích chứa photphorit giàu chất hữu cơ thông thường hàm
lượng vanađi cao (từ n.10
-3
đến n.10
-2
%). Vanađi trong quặng loại II được
phân tích bằng phương pháp hoá quang phổ. Kết quả xác định được hàm
lượng trung bình 2. 10
-3
%. Phân tích thành phần graphit hàm lượng vanađi
không cao hơn so với toàn mẫu (5. 10
-3
%). Trong khi đó trong mica hàm
lượng vanađi đạt 3. 10
-2
% , có mẫu 4. 10
-1
%. Kết quả này phù hợp với việc
đã xác định được sự có mặt của muskovit chứa vanađi trong tổ hợp mica. Tất
cả những kết quả phân tích trên cho thấy hàm lượng vanađi trong quặng apatít
vùng Lào Cai chúng chưa đạt giá trị công nghiệp. Do vanađi tập trung chủ
yếu trong khoáng vật mica nên khi làm giầu quặng apatít loại II có thể xác
định nhanh chóng ở vị trí công đoạn công nghệ thu hồi nguyên tố này trong
dây chuyền công nghệ chung.
Qua kế
t quả thăm dò địa chất từ những năm 60 đến 90 của thế kỷ trước
đã nêu rõ trong quặng apatít có nhiều nguyên tố hiếm đi kèm, đặc biệt đáng
lưu ý là đất hiếm (Ittri, Itecbi), uran, có hàm lượng nhỏ, nhưng trữ lượng lớn
cần phải được thu hồi trong chu trình sản xuất chế biến phân bón và các sản
phẩm khác đi từ quặng apatít. Nhất là ở giai đoạn hiện nay, khi khoa họ

c công
nghệ khai thác mỏ và tuyển khoáng trên thế giới đã phát triển khá mạnh, đạt
đến trình độ có thể cho phép thu hồi các nguyên tố hiếm mà trước đây phải bỏ
qua. Do vậy rất cần có sự nghiên cứu tỷ mỷ hơn để nâng cao hiệu quả sử dụng
quặng apatít.
Kết quả phân tích quang phổ các mẫu lấy trong vỉa apatít chính (tầng
KS
5
chưa phong hoá) ở một số lỗ khoan khu Ngòi Đum cho thấy một số đặc
điểm địa hoá như sau:
HÀM LƯỢNG TÍNH THEO ĐƠN VỊ : 1 X
%4
10
−

NGUYÊN TỐ LỖ KHOAN LỖ KHOAN LỖ KHOAN
106A/3T-17 85/3T-19 115/4T-24

C
U
10 - 56 18 - 30 10 - 30
N
I
18 18 - 30 10 - 30
C
O
- - -
V - - -
C
R

56 - 56

CÁC NGUYÊN TỐ HIẾM
Sr - - -
Ba 0 - 560 300 - 1800 1800 - 3000
Ga 10 - 18 10 - 30 0 - 10
Be 0 - 3 0 0 - 18 0 - 10
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
18
Y 180 0 - 18 3
Yb 3 - 10 3 - 5,6 180 - 300
Sc 0 0 10
Zr 0 - 30 0 - 18 18 - 30
Bảng 5- Thành phần khoáng vật quặng apatít loại II
Thành phần Đơn vị Quặng II-KS
5

Apatít
Thạch anh
Mi ca
Muscovit
Hidroxit sắt
Canxit
Dolomit
Vật chất hữu cơ
%
,,
,,

,,
,,
,,
,,
,,
40-80
5-10
1,0-3
1,5-2
1-3
12-15
20-45
1.2.8 §iÒu kiÖn ®ịa chất thuỷ văn và điều kiện địa chất công trình khu mỏ
1.2.8.1 ĐiÒu kiÖn địa chất thủy văn.
Căn cứ vào đặc điểm thành phần thạch học, mức độ giàu nước và dạng
tồn tại của nước dưới đất trong đất đá chia ra các đơn vị địa chất thủy văn sau đây.
Tầng chứa nước trong lỗ hổ
ng của các trầm tích Đệ tứ (Q). Có thành
phần vật chất và nguồn gốc thành tạo hết sức phức tạp, chủ yếu là các trầm
tích aluvi, deluvi và eluvi.
Các trầm tích aluvi phân bố thành các dải hẹp ven sông Hồng và các
suối lớn. Thành phần gồm cát cuội sỏi chuyển lên cát pha hay sét pha, dày tối
đa 25-30m. Trầm tích deluvi và eluvi quan sát thấy trên các sườn và đỉnh, có
thành phần là sét pha, cát pha và sét lẫn dăm vụn đá gốc phong hóa, dày trung
bình 5-10m. Trừ lớp cuội sạn cát dưới đáy các thung l
ũng sông suối tương đối
giàu nước, đất đá trầm tích Đệ tứ đều nghèo nước. Động thái biến đổi theo
mùa, phụ thuộc vào điều kiện khí tượng-thủy văn. Nguồn cung cấp là nước
mưa. Thoát ra mạng xâm thực địa phương. Nhiều mạch nước xuất hiện trên
các sườn với lưu lượng từ 0,01 – 0,1l/s vào mùa khô, đến 1,5 – 2,7l/s vào mùa

mưa. Ở những nơi địa hình trũng th
ấp, nước thoát ra trên mặt mạch thấm rỉ,
gây ra hiện tượng đầm lầy và đất lầy hóa. Nước trong, không mùi, có vị tanh
của hydrxit sắt. Vài lỗ khoan bơm nước thí nghiệm từ lớp các sỏi cuội aluvi
cho tỷ lưu lượng 0,3-0,5l/sm. Hệ số thấm từ 1-2 đến 5 m/ngày. Độ khoáng
hóa 0,01-0,215g/l. Kiểu nước bicacbonat canxi. Chiều dày mỏng, tầng chứa
nước không gây ảnh hưởng lớn đến khai thác quặng apatit.
Phức hệ chứ
a nước trong khe nứt-vỉa của trầm tích Neogen (N). Phân
bố thành dải hẹp ở bờ phải sông Hồng hoặc lộ ra từng mảng nhỏ ở Xuân
Giao-Phú Nhuận. Thành phần gồm cuội kết, các kết xen bột kết và sét kết
chứa vật chất than. Chiều dày 50-100m. Nước không áp. Chiều sâu mực nước
tĩnh ở các giếng khơi 1-5m. Nhiều mạch lộ xuất hiện trên sườn với lưu l
ượng
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
19
0,1-1l/s, có nơi đến 2,5l/s. Lưu lượng biến đổi thất thường, tùy thuộc vào
lượng mưa. Chất lượng nước tương đối tốt, có thể sử dụng cho ăn uống-sinh hoạt.
Phức hệ chứa nước trong khe nứt-vỉa của hệ tầng Yên Duyệt (P
2
yd).
Phân bố thành một dải không liên tục ở mạn đông bắc lãnh thổ nghiên cứu,
kéo dài theo phương tây bắc-đông nam, từ Tân Quang đến cửa Ngòi Bo.
Thành phần thạch học là cát kết thạch anh fenspat xen bột kết và sét kết, chứa
các lớp mỏng than hay acgillit than màu xám đen. Chiều dày 100-200m.
Nước dưới đất tồn tại trong các khe nứt và mặt lớp. Nhiều mạch nước xuất lộ
trên các sườn từ đá cát kết nứ
t nẻ, cho lưu lượng 0,5-1,5l/s và lớn hơn. Nước

trong, không mùi, vị ngọt. Nguồn cung cấp là nước mưa. Thoát ra sông, suối.
Nhìn chung, đất đá nghèo nước.
Phức hệ chứa nước trong khe nứt của đá phún trào hệ tầng Cẩm Thủy
(P
2
ct). Phân bố về phía tây nam và có quan hệ không khớp đều hay quan hệ
kiến tạo với hệ tầng Yên Duyệt. Thành phần thạch học rất phức tạp, gồm
anbitactinolit clorit, anbit clorit thạch anh, anbit thạch anh, actinolit anbit
epidot hay actinolit epidot clorit màu xanh lục. Chiều dày 1-150m. Đá rắn
chắc, bị nứt nẻ yếu. Độ giàu nước thấp. Tính thấm kém. Một số mạch nước
phát hiện với lưu lượng nhỏ, vào khoảng 0.2-0,6l/s. Nước trong, không màu,
không vị. Nguồ
n cung cấp nước chủ yếu là nước mưa. Thoát ra sông suối.
Phức hệ chứa nước trong khe nứt-cactơ hệ tầng Ngòi Nhu (D
1
-D
2
e)nn.
Phân bố rộng rãi ở vùng Ngòi Cọ, Ngòi Chăn, Tam Đỉnh và Làng Phúng.
Thành phần thạch học là quaczit xericit, cát kết thạch anh fenspat bị quaczit
hóa xen các lớp than mỏng cát kết, bột kết, đá phiến thạch anh xericit chứa
than, có nơi là những lớp than mỏng và các thấu kính đá vôi. Chiều dày 150-
800m.
Nước dưới đất tồn tại chủ yếu trong các khe nứt của cát kết, quaczit và
trong khe nứt-hang hốc cactơ của đá vôi. Đất đá nghèo nước. Ngu
ồn cung cấp
là nước mưa. Thoát ra mạng xâm thực địa phương.
Phức hệ chứa nước trong khe nứt-cactơ hệ tầng Bó Hiềng (S
2
-D

1
bh).
Quan sát thấy ở rìa đông bắc, tiếp xúc với hệ tầng Cam Đường, phân bố thành
một dải rộng từ Lũng Pô qua Bát Xát đến Ngòi Bo. Thành phần thạch học
gồm từ dưới là sạn kết, cát kết thạch anh fenspat với ximăng vôi bị biến chất
yếu, chuyển lên đá phiến hai mica cacbon thạch anh xen các lớp mỏng đá
phiến cacbonat hai mica thạch anh hoặc các thấu kính đá dolomit, cát kết
thạch anh bị
quaczit hóa và trên cùng là đá phiÕn cacbonat chứa các thấu kính
đá vôi. Chiều dày 80-370m. Nước không áp. Chiều sâu mực nước tĩnh từ 2-3
đến 25m và lớn hơn. Chất lượng nước tương đối tốt, đáp ứng thỏa mãn yêu
cầu tiêu chuẩn nước ăn uống-sinh hoạt. Nguồn cung cấp chủ yếu là lượng
mưa rơi thấm trực tiếp trên mặt. Thoát ra sông suối.
Phức hệ chứa nước trong khe nứt-vỉa hệ
tầng Cam Đường (
1
cđ). Đây
là đối tượng quan trọng nhất, liên quan đến việc khai thác khoáng sản apatit.
Nó được nghiên cứu khá chi tiết ở các mỏ (khu mỏ) đã thăm dò-khai thác, chủ
yếu ở phần trung tâm bể apatit Lào Cai, nơi mà trữ lượng quặng công nghiệp
đã được xác định đã và đang khai thác.
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
20
Phức hệ phân bố thành một dải hẹp, kéo dài liên tục từ Lũng Pô đến
Bát Xát, mở rộng dần về phía đông nam đến Ngòi Bo. Từ Ngòi Bo đến Bảo
Hà, do bị phá hủy bởi các hoạt động kiến tạo, nó chỉ lộ ra các mảng lớn ở các
khu vực Ngòi Bo-Ngòi Chăn, Phú Nhuận và Tam Đỉnh-Làng Phúng. Phức hệ
bao gồm các tầng Kốc San, từ KS

1
đến KS
9
.
Các tầng KS
8
và KS
9
là những tầng trên quặng, thường cấu tạo các nếp
lõm lớn hoặc phần trên cùng của các cấu trúc đơn nghiêng. Thành phần thạch
học từ dưới là sạn kết, cát kết hạt thô, chuyển lên đá phiến thạch anh cacbonat
hay đá phiến thạch anhbiotit cacbonat, trên cùng là đá phiến mica xen các lớp
mỏng (thấu kính) đá vôi kết tinh bị dolomit hóa, dày 410m.
Các tầng chứa quặng, từ KS
3
đến KS
7
, phân bố thành các dải hẹp bao
quanh cấu trúc nếp uốn hoặc cấu thành đơn nghiêng phương tây bắc-đông
nam, có nơi lộ ra từng mảng, dải không liên tục ở nhân các nếp lồi (tầng KS
4
)
hay hình elip dẹt ở các vòm nếp uốn có chiều rộng đến 100-150m (tầng KS
6

Mỏ Cóc). Thành phần là đá phiến giàu cacbonat xericit thạch anh apatit chứa
vật chất than, đá phiến cacbonat thạch anh mica apatit hay đá phiến giàu
apatit cacbonat thạch anh than và đá phiến cacbonat thạch anh fenspat chứa
các vỉa quặng apatit có giá trị công nghiệp, dày 600-640m.
Từ tầng KS

1
và KS
2
là những tầng dưới quặng, tạo thành các vành đai
bao quanh cấu trúc nếp uốn và một dải lớn kéo dài liên tục ở phía tây nam
lãnh thổ, từ Bát Xát đến Ngòi Bo. Thành phần gồm đá phiến hai mica thạch
anh, đá phiến thạch anh anbit biotit xen các lớp mỏng sạn kết, cát kết thạch
anh fenspat và các thấu kính vôi bị biến chất yếu, dày 250-450m.
Các tầng chứa quặng và không quặng nói trên tuy khác biệt về thành
phần vật chất nhưng ranh giới gi
ữa chúng chuyển tiếp từ từ, đất đá nứt nẻ
không đều, có thể gộp chung thành một phức hệ chứa nước dạng khe nứt –vỉa.
Nước dưới đất tồn tại trong các khe nứt và mặt lớp, chủ yếu là nước
không áp, có nơi có áp cục bộ. Chiều sâu mực nước tĩnh từ 0,5-1 đến 95-96m
và lớn hơn, tùy thuộc vào điều kiện địa hình. Chiều sâu mự
c nước tĩnh trung
bình nêu ở bảng 6.
Bảng 6- Chiều sâu mực nước tĩnh trung bình
Z < 100m Z = 100-200m Z = 200-300m Z > 300m N
0
Mỏ (khu mỏ)
Ht,m Zt,m Ht,m Zt,m Ht,m Zt,m Ht,m Zt,m
1
2
3
4
5
6
7
8

Bắc Nhạc Sơn
Làng Mòn
Làng Tác
Mỏ Cóc
Ngòi Đường-Ngòi Bo
Làng Cáng4-Làng Mô
Phú Nhuận
Tam Đỉnh





20,22
6,92






87,31
71,32

18,37
34,84
10,39
9,50
17,27
11,34

14,81
31,23
127,57
135,51
148,13
121,41
117,0
103,17
93,74
148,69
55,1
90,0
23,15
96,3
78,0
19,3

26,17
189,66
187,02
193,18
147,71
195,99
192,45

214,54


85

322,75
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
21
9 Làng Phúng 10,43 96,04 40,38 95,15 48 177,5
Trung bình 12,52 84,89 20,9 121,15 54,5 187,29 85 322,75
Phức hệ chứa nước trong khe nứt-cactơ hệ tầng SaPa (Pt
3
sp). Lộ ra một
dải hẹp phía tây nam hay trên các khoảnh nhỏ, gồm hai tập: tập dưới là đá
phiến thạch anh xericit, đá phiến thạch anh fenspat mica xen cát kết vôi,
quaczit rất nghèo nước và tập trên là đá hoa canxit và đá hoa dolomit bị nứt
nẻ-cactơ hóa chứa nước tương đối tốt. Chiều dày tối đa 1.000m. Nhiều mạch
nước xuất hiện ở độ cao khác nhau. Phức hệ nằm dưới quặng apatit cho nên
nó không gây ả
nh hưởng lớn đến khai thác mỏ.
Phức hệ chứa nước trong khe nứt-vỉa tầng Sinh Quyền (P
1-2
sq). Phân
bố thành hai dải: dải tây nam kéo dài liên tục từ Lũng Pô qua Sinh Quyền đến
Tam Đỉnh và dải đông bắc từ Ngòi Bo - Ngòi Chát đến Làng Phúng. Thành
phần thạch học hết sức phức tạp, gồm đá plagiogonai biotit, đá phiến thạch
anh chứa granat bị micmatit hóa không đều, các đá biến chất trao đổi xcacnơ.
Chiều dầy 280m. Phần lớn các lỗ khoan gặp nước không áp. Chiều sâu mực
nước tĩnh từ 12,6 đế
n 48,94m. Các lỗ khoan có áp thường là những lỗ khoan
sâu 200-300m.
Đới chứa nước trong khe nứt của đá xâm nhập. Các đá xâm nhập gồm

đá granitoit phức hệ Posen tuổi Proterozoi (γδ- γ)Ptps phân bố ở phía tây nam
lãnh thổ, các thể xâm nhập diaba, gabrodiaba và gabrodiaba olivine thuộc
phức hệ Ba Vì tuổi Pecmi muộn-Triat sớm (s-νµP
2
-T
1
)bv phân bố dạng mạch
trên bờ phải sông Hồng và thường vây cắt dọc theo đứt gãy kiến tạo, trên ranh
giới giữa hệ tầng Cẩm Thủy và Bó Hiềng cũng như các thể đá mạch
lamprofia xuyên cắt qua hệ tầng Cam Đường. Nói chung, đá rắn chắc, ít nứt
nẻ. Độ giàu nước thấp. Tính thấm kém. Phức hệ chứa nước không gây ảnh
hưởng lớn đến khai thác.
Đới chứa nướ
c trong khe nứt của các phá hủy kiến tạo. Trong số các
đứt gãy kiến tạo thì hệ thống đứt gãy phương tây bắc – đông nam có vai trò
quan trọng nhất. Đó là đứt gãy sâu, mang tính khu vực và đứt gãy khác cùng
phương với cấu trúc, chúng có biên độ dịch chuyển nhỏ hơn và thường là các
ranh giới địa tầng. Đất đá ở đới phá hủy kiến tạo bị dập nát, nứt nẻ mạnh, có
nơi là dăm kết kích th
ước lớn. Chiều dày các đới từ vài chục đến hàng trăm
mét. Động thái tương đối ổn định, ít chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố khí tượng
thủy văn. Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa. Miền thoát là các đới (đứt
gãy) phá hủy kiến tạo hoặc các trầm tích mềm rời Đệ tứ cấu tạo thung lũng
xâm thực, phủ lên trên đứt gãy.
Từ những phân tích trên
đây có thể đi đến nhận định rằng, trong các
đơn vị địa chất thủy văn nói trên, có ý nghĩa thực tế hơn cả là phức hệ chứa
nước trong khe nứt-vỉa đá trầm tích chứa quặng và trên quặng hệ tầng Cam
Đường và đới chứa nước trong khe nứt của các phá hủy kiến tạo. Phức hệ
chứa nước trong các trầm tích Cam Đường ảnh hưởng trực tiế

p đến khai thác,
nhất là khai thác sâu, dưới gốc xâm thực địa phương. Nhưng vì đất đá nghèo
nước, lượng nước dưới đất chảy vào mỏ không lớn. Còn các đới chứa nước
NGHIấN CU XC NH CHIU SU KHAI THC L THIấN HP Lí I VI KHONG SNG APATIT LO CAI

CễNG TY C PHN T VN U T V XY DNG M
22
trong cỏc phỏ hy kin to tuy din phõn b hp nhng khỏ phỏt trin trờn
lónh th. t v vn, nt n mnh, cha nc cú ỏp v giu nc. Cú th bc
nc vo m v mt n nh cụng trỡnh khai thỏc. Ngoi ra, cỏc lp cui si
aluvi cha nc thuc cỏc trm tớch t cú kh nng gõy nh hng ớt nhiu
n khai thỏc. Song, vỡ din phõn b hp v chiu dy mng, cú th khc phc
d
dng bng cỏch tr i bo v ven b. Cỏc n v a cht thy vn khỏc
khụng nh hng hoc nh hng khụng ln i vi khai thỏc qung apatit.
1.2.8.2 iu kin địa chất công trình của đất đá.
cú cn c thit k khai thỏc m cn phi xem xột ti c tớnh a
cht cụng trỡnh ca t ỏ c ỏnh giỏ trong phm vi b qung apatit Lo
Cai, bao gm t
ỏ trờn qung, cha qung, di qung v ỏ magma xuyờn
ct trong chỳng. phn ny ch nờu tng quỏt chung cho ton khu m, cũn
cỏc m c th s nờu trong phn ph lc.
Cn c vo sc bn liờn kt kin trỳc gia cỏc ht, cú xột n thnh
phn thch hc, mc phong húa v tớnh cht c lý ca t ỏ, chia ra 4 i
sau õy.
i I - t ph. L ra trờn mt, quan sỏt thy
khp ni. Thnh phn thch
hc l sột, v sột pha ln dm vn ỏ gc phong húa. t cú mu xỏm, xỏm
vng, b laterit húa nh. Thnh phn khoỏng vt gm monmorilonit, caolinit,
gowtit v hydromica. Chiu dy t 1 2 n 15, trung bỡnh 5 6m.

t mm do trng thỏi m t, b v xp trng thỏi khụ. Nhỡn
chung, t ph l loi t mm ri, d mt n nh khi gia ti v cht ti. Sc
bn c h
c gim, nht l v mựa ma, khi t ỏ b thm nc hoc bóo hũa
nc, gõy trợt l phỏ hy sn tng v sn dc b m.
i II - i phong húa mnh. Nm di lp ph t. Trong i ny,
qung apatit phong húa c lm giu t nhiờn thuc loi I v III cht lng
cao. ỏ võy quanh l ỏ phin sột khi phong húa nhỡn b ngoi ging nh sột,
sột pha mu xỏm, xỏm tro rt mm b, d
búp v bng tay. Cỏt kt ta cỏt pha
mu xỏm vng, mềm v b nhng vn cũn dỏng dp mt lp, do quỏnh khi
b m t, cng v chc khi khụ. Cỏc khe nt v mt lp, mt tip xỳc gia ỏ
magma v ỏ trm tớch b xúa m do lp y vt cht sột. Chiu dy trung
bỡnh t 20 25m Bc Nhc Sn, Lng Tỏc, n 32m khu M Cúc. c
trng cho i ny l tớnh cht vt lý v sc b
n c hc ca t ỏ tng t
nh lp t ph. V thm chớ, t phong húa t cỏc tng ỏ m Kc San cú
thnh phn vt cht khỏc nhau cng cú nhng tớnh cht c lý gn nh nhau,
rt khú phõn bit gia chỳng.
Tớnh cht c lý ca t ỏ phong húa c nghiờn cu mt cỏch cú h
thng, y v chi tit. Trờn ton b ó ly tt c
532 mu t thuc i
phong húa mnh em phõn tớch, cỏc ch tiờu c lý c nờu bng 7.
Bng 7- Cỏc c trng c lý ca t phong húa mnh
t qung v ỏ võy quanh
N
0
ỏ m S mu W,%

w,

g/cm
3


k
,
g/cm
3

,
g/cm
3

C,
KG/cm
2


0

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU KHAI THÁC LỘ THIÊN HỢP LÝ ĐỐI VỚI KHOÁNG SÀNG APATIT LÀO CAI

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XÂY DỰNG MỎ
23
1
2
3
4
5
KS

8

Quặng apatit
KS
3
– KS
7

Lamprofia
Granit
67
7
352
95
11
22
38
21
24
18
1,76
1,91
1,60
1,72
1,62
1,54
1,57
1,42
1,41
1,38

2,75
3,05
2,77
2,75
2.69
0,34
0,50
0,36
0,31
0,21
30
0
35’
23
0
37’
30
0
30’
30
0
58’
34
0
24’
Trung bình 24 1,72 1,46 2,80 0,34 30
0
00’
Đới III - Đới phong hóa yếu. Nằm dưới phong hóa mạnh với ranh giới
chuyển tiếp không rõ rệt, mang tính quy ước. Chỉ có thế xác định gần đúng

theo tính chất cơ lý của đất đá. Còn ranh giới dưới được vạch theo ranh giới
phong hóa hóa học, căn cứ vào đặc điểm chất lượng quặng loại I, III, tương
ứng với quặng loại II và IV. Thành phần thạch học gồm đá phiến xericit th
ạch
anh mica chứa apatit và vật chất than với điều kiện thế nằm vẫn giữ nguyên
đường phương và hướng dốc như đá gốc chưa bị phong hóa. Song, có thể
nhận biết bằng mắt thường theo màu sắc và độ cứng của chúng. Đất đá phong
hóa yếu, bị nứt nẻ mạnh. Độ mở khe nứt hẹp và được lấp đầy bởi canxit hay
vật chất sét ngấ
m hydroxit sắt màu vàng, vàng nâu. Khó bóp vỡ bằng tay.
Nhưng lấy búa đập nhẹ đá vỡ thành hòn, tảng theo mặt lớp và khe nứt.
Dấu hiệu chung để phân biệt đới phong hóa yếu với các đới khác là đất
đá bị nứt nẻ mạnh dễ vỡ, rất khó lấy mẫu nguyên dạng. Ở điều kiện tự nhiên,
khối đá vẫn giữ dạng nguyên khối về cấu trúc và thế nằm như
ng sức bền liên
kết giữa các hạt bị suy giảm hơn nhiều so với đá tươi chưa bị phong hóa. Vì
vậy, có thể xếp chúng vào đá nửa cứng.
Tính cơ lý của đá nửa cứng mới chỉ được nghiên cứu với số lượng mẫu
hạn chế ở Bắc Nhạc Sơn, Mỏ Cóc, Làng Mòn và Ngòi Đum - Đông Hồ. Các
khu vực khác chưa có mẫu. Chỉ tiêu cơ
lý đá nửa cứng nêu ở bảng 8.
Bảng 8- Các đặc trưng cơ lý của đá nửa cứng

N
0

Tầng Số mẫu
γ
w,
g/cm

3

∆,
g/cm
3

δ
n
KG/cm
2

C,
KG/cm
2


0

1
2
3
4
5
6
KS
8

KS
7

KS
6

KS
5

KS
4

Lamprofia
42
40
32
8
46
18
1,96
2,07
1,81
2,56
2.03
2,35
2,77
2,79
2,86
3,00
2.84
2,83
114
169

89
153
155
180
34,3
50
27,3
50
43
59,5
31
0
45’
26
0
29’
26
0
29’
32
0
35’
30
0
54’
24
0
50
Trung bình 2,13 2,84 143 44 28
0

49’

Đới IV - Đới đá cứng chưa bị phong hóa. Là đới dưới cùng và được phân
cách với đới III nằm bên trên bằng ranh giới phong hóa hóa học. Trong đới
này, chỉ có quặng loại II và IV. Đá vây quanh chủ yếu là đá phiến sét xericit