Đồ án tốt nghiệp ngành khai thác lộ thiên trường đại học mỏ địa chất

Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên
MỤC LỤC

1
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

2
SV: Trần Ngọc Hà

Ngành Khai thác lộ thiên

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên
LỜI NÓI ĐẦU

Trong cuộc cách mạng Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa đất nước thì nền
cơng nghiệp khai thác mỏ đóng góp một phần quan trọng trong nền kinh tế quốc
dân. Với sự phát triển không ngừng của nền khoa học - kỹ thuật, ngành khai thác
mỏ đã đạt nhiều thành tựu to lớn. Đã cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp luyện
kim phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Vì vậy chú trọng phát triển ngành

cơng nghiệp khai thác là hết sức quan trọng.
Sau thời gian học tập và rèn luyện tại trường Đại học Mỏ Địa chất. Để làm
quen với công tác thiết kế và làm đồ án tốt nghiệp tôi đã được nhà trường giới thiệu
thực tập tại mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai.
Với số liệu và tình hình khai thác thực tế thu được trong quá trình thực tập
trên mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai em được bộ môn giao cho đề tài thiết kế đồ án tốt
nghiệp gồm 2 phần chính:
Phần chung: Thiết kế sơ bộ khu Đông mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai.
Phần chuyên đề: Nghiên cứu xác định các thơng số nổ mìn hợp lý nhằm
nâng cao hiệu quả nổ mìn tại khu Đông mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai.
Trong thời gian làm đồ án tơi đã được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo
Phạm Văn Hịa, các thầy cơ giáo trong bộ môn khai thác lộ thiên, cán bộ công nhân
viên công ty mỏ tuyển đồng Sin Quyền Lào Cai, cùng với sự nỗ lực của bản thân
tơi đã hồn thành bản đồ án của mình đúng thời gian.
Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do khả năng và thời gian có hạn nên khơng thể
tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong nhận được sự phê bình, đóng góp ý của các
thầy, cô giáo trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp để bản đồ án được hoàn thiện
hơn.

3
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy

giáo Phạm Văn Hịa, các thầy cơ giáo trong bộ môn khai thác lộ thiên và các bạn
đồng nghiệp đã giúp đỡ tơi hồn thành bản đồ án này.
Hà nội, ngày 10 tháng 06 năm 2016
Sinh viên:
Trần Ngọc Hà

4
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

PHẦN CHUNG
THIẾT KẾ SƠ BỘ KHU ĐÔNG MỎ ĐỒNG SIN QUYỀN LÀO CAI

5
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên
CHƯƠNG 1
TÌNH HÌNH CHUNG CỦA VÙNG MỎ

VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CỦA KHỐNG SÀNG
1.1. Tình hình chung của vùng mỏ
1.1.1. Vị trí địa lý:
Mỏ đồng Sin Quyền nằm tại bản Sin Quyền, huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai
Việt Nam, toạ độ địa lý 22 o37’20” vĩ Bắc 103o48’50” kinh Đông. Mỏ nằm ở phía
Tây Nam bản Sin quyền cách Bát Xát 3km về phía Tây Bắc, chiều dài khoảng
4000m rộng khoảng 800m (Đông nam đến tuyến 21 Tây bắc đến tuyến 11).
1.1.2. Ranh giới toạ độ khu mỏ:
Được thiết kế nằm trong biên giới thiết kế khai thác khai trường lộ thiên mỏ
đồng Sin Quyền được khống chế bởi toạ độ như sau:
Bảng 1.1
Tên
TT

điểm

Toạ độ (Hệ UTM)

Tên

Toạ độ (Hệ UTM)

TT

điểm

X
1.985

Y
8.428

1

A

X
3.546

2

B

2.812

7.774

7

G

2.088

8.108

3

C

2.690

8.158

8

H

2.630

7.994

4

D

2.508

8.450

9

I

2.655

7.286

5

E

2.246

8.582

10

K

3.230

6.366

góc

Y
6.548

6

góc
F

1.1.3. Đặc điểm địa hình, mạng sơng suối, hệ thống giao thơng, cơ sở hạ tầng
khu mỏ:

6
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

Địa hình nguyên thuỷ khu mỏ nằm trên địa hình đồi núi cao, đồ cao từ
+100m ÷ 400m, sườn dốc từ 250- 400, mặt địa hình bị chia cắt mạnh bởi mạng lưới
xâm thực dây đặc, các suối chảy theo phương Tây Nam - Đơng Bắc (Trong đó có
suối Ngịi Phát nằm trong vùng cơng tác) cắt gần như vng góc với dải địa hình.
Địa hình hiện trạng khu mỏ hiện nay đã được bóc đất đá thành tầng: Khu
Đơng tầng cao nhất là tầng 232, tầng thấp nhất là tầng 136; khu Tây tầng cao nhất
là tầng 304 và tầng thấp nhất là tầng 220.
Khu mỏ nằm cách trung tâm huyện Bát Xát khoảng 12km về phía Bắc, cách
thị xã Lào Cai 25km về phía Tây, đều có đường bộ nối thơng. Từ thị xã Lào Cai
đến thủ đơ Hà Nội có đường bộ và đường sắt, giao thông thuận tiện.
Về cơ sở hạ tầng đã xây dựng xong khu Nhà máy tuyển khoáng hiện đại và
đang đi vào sản xuất, khu Văn phòng, Phòng khách và Nhà ở của cán bộ công nhân
viên đã được xây dựng xong tiện nghi, khang trang.
1.1.4.Đặc điểm khí hậu thủy văn:
Đặc điểm khí hậu trong vùng có 2 mùa rõ rệt: mùa khơ bắt đầu từ tháng 10
đến tháng 4 năm sau, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9.
Vùng mỏ là vùng khí hậu nhiệt đới, nhiệt độ bình quân hàng năm là 22,5 0C,
cao nhất là 420, thấp nhất là 20. Lượng mưa và cường độ mưa của vùng mỏ khá lớn,
từ tháng 5÷9 hàng năm là mùa mưa, tháng 10 đến tháng 4 năm sau là mùa khơ,
lượng nước bình qn hàng năm là 1363 mm (Bát Xát), 1798 mm (Lào Cai), lượng
mưa ngày lớn nhất xác định được là 212 mm (Bát Xát).
1.2. Đặc điểm địa chất của khoáng sàng
1.2.1. Địa chất khu vực:

Dải quặng Sin Quyền là một khu vực dài, hẹp tạo thành đới quặng, chiều
rộng khoảng 5 km từ bờ sơng Hồng hướng về phía Nam, chiều dài từ suối Lũng Pô
đến thị xã Lào Cai là 60 km. Địa tầng lộ ra trong đới chủ yếu là đá trầm tích đại
Proterozoi, Palaeozoi và hệ đá biến chất, phân bố cục bộ có hệ đá đại tân sinh.
7
SV: Trần Ngọc Hà
Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

Đá macma trong vùng phát triển, nguyên nhân thành tạo phức tạp, từ mafic
đến axit. Căn cứ theo quan hệ giữa thành phần và mối tương quan từ cổ đến trẻ
phân ra: thể xâm nhập Proterozoi muộn gồm thể đá tạp Pt3, PZ; thể xâm nhập kỷ
Triat bao gồm siêu Mafic - mafic và thể xâm nhập á phun trào, thể đá siêu Mafic mafic, mạch đá Điorit Lũng Thang; thể xâm nhập Granitbiotit - plagiogranit, đá
Granitsianit Nậm Chạc.
Các điểm khoáng hoá phổ biến của đới khống hố này gồm có: Quặng sắt
Sơn Bang, quặng đồng Thùng Sáng, quặng đồng Sin Quyền, quặng đồng Pin Ngan
Chải và sa khoáng vàng Quang Kim, quặng Molip đen Vi Kẽm, Pyrit Bản Vai và
các điểm khoáng hố khác.
1.2.2. Địa chất mỏ:
1.2.2.1. Địa tầng:
Địa tầng có liên quan chặt chẽ với mỏ có đá trầm tích giới Proterozoi và các
đá biến chất, giới Palaeozoic và một ít đá thuộc giới Kainozoi.
1.2.2.1.1 Hệ tầng Sin Quyền giới Proterozoi (PRsq):
Đặc điểm trầm tích gồm các đá trầm tích biến chất phân ra làm hai hệ tầng
PR1-sq và PR2-sq. Hệ tầng PR1-sq gồm có đá phiến thạch anh hai mica bị migmatit hoá
kẹp Graphit và Gnei bi migmatit hoá kẹp Graphit. Đây là phụ hệ tầng chứa quặng

chủ yếu.
1.2.2.1.2. Hệ tầng Sapa; hệ sini giới Palaeozoi (PZ1-sq):
Đặc tính trầm tích gồm đà marble phân bố rải rác trong mỏ đồng Sin Quyền,
không xuất lộ ra trên bề mặt.
1.2.2.1.3. Hệ tầng Cam Đường, hệ Cambri giới Palaeozoi (∈1-cđ):
Phân bố ở Đông Bắc mỏ Sin Quyền, thành phần trâm tích gồm đá phiến
thạch anh Xeri-xit hoá chứa lớp kẹp than, đá phiến thạch anh Cacbon chứa lớp kẹp
than và đá phiến Thạch anh clorit biotit.
1.2.2.1.4. Giới Kainozoi hệ Đệ tứ (Q):
8
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

Phân bố trong thung lũng của vùng mỏ Sin Quyền, Từ tuyến 13 đến tuyến 11
và hai bên bờ suối Ngòi Phát, chiều dầy mỏng.
1.2.2.2. Đá macma:
Chủ yếu là thể xâm nhập Triat và thể đá tạp phức hệ Cốc Mỳ tuổi Proterozoi
muộn.
1.2.2.2.1. Thể đá tạp phức hệ Cốc Mỳ (PRγ1-pt):
Đá xâm nhập phức hệ Cốc Mỳ trong vùng mỏ Sin Quyền phát triển mạnh
phủ gần 30% bề mặt mỏ, chủ yếu là Horblendit và Granitognei hợp thành.
1.2.2.2.2. Thể xâm nhập Triat (Tγp):
a, Thể đá xâm nhập được chia ra xâm nhập Gabro - horblendit, xâm nhập Granitbiotit- plagioclaz granit, xâm nhập Plagiopecmatit và mạch Thạch anh nhiệt dịch.
b, Thể xâm nhập Gabro-horblendit chỉ phân bố một ít trong vùng mỏ Sin

Quyền, khơng lộ ra trên bề mặt.
c, Thể xâm nhập Granit- biotit- plagioclase granit phân bố trong đới cà nát
của hệ tầng Sin Quyền, độ lớn của quy mô không giống nhau, dày 0,5-20m, dài 10300m, có dạng mạch, dạng thấu kính, dạng chuỗi. Đây là thể xâm nhập trước tạo
quặng. Thành phần khoáng vật là: Plagioclaz, Thạch anh, Biotit, Microclin,
Muscovit, Apatit, Clorit, thấy có một ít Zircon albit.
d, Thể xâm nhập Plagiopecmatit phân bố rải rác gần đá xâm nhập Granitbiotit- plagioclaz granit, có độ hạt từ trung bình đến thơ, cấu tạo dạng cục, cấu trúc
Pecmatit điển hình. Thành phần khống vật cơ bản là : Thạch anh, Plagioclaz có
khi chứa các khoáng vật khác như Biotit, Orthit, Epiđot.
e, Mạch Thạch anh nhiệt dịch phát triển theo rìa đới cà nát vùng mỏ Sin
Quyền, thường phát triển trong thân quặng đồng và đá vây quanh đá xâm nhập
Granit- biotit- plagioclaz - granit có thành phân khống vật Thạch anh, Pyrit,
Pyrotin.
1.2.2.2.3. Đá biến chất trao đổi:
9
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

Đá biến chất trao đổi là tầng chứa quặng chủ yếu, hai phần ba đá gốc của
thân quặng đồng là đá biến chất trao đổi. Đá biến chất trao đổi có hình thái phức
tạp, khơng gian biến đổi lớn. Hình thái cơ bản có dạng chuỗi mạch, dạng mạch thấu
kính, dạng túi và dạng mạch nhánh. Kích thước của mạch khơng giống nhau, chiều
dày từ 0,5-100m, chiều dài từ 1-100m. Đường phương là 280-320 0, hướng cắm
Đơng Bắc, góc dốc 65-900. Phân bố tập trung ở trung tâm mỏ Sin Quyền, đá biến
chất trao đổi hướng Tây Nam có quy mơ biến đổi lớn, phát triển theo chiều sâu.

Thể đá này với Horblendit xuất hiện quan hệ biến đổi dần, xuyên cắt tầng đá biến
chất trầm tích nhóm Sin Quyền, thể đá tạp phức hệ Cóc Mỳ, đá Granitbiotit và đá
Granit plagioclaz. Thể đá này bị các mạch Thạch anh nhiệt dịch thời kỳ sau và đới
khống hố đồng xun cắt. Nhìn bằng mắt thường đá màu của nó là màu xanh lá
cây, màu nâu đậm đến màu trắng xám. Thành phần khoáng vật chủ yếu là:
Pyroxen, Granat, Hastingsit, Thạch anh, Albit, Sphen, Apatit, Biotit, Clorit, Epiđot,
Canxit granat, Skarn-hastingsit-bioatit.
1.2.2.3. Kiến trúc:
1.2.2.3.1. Đứt gãy Sin Quyền:
Nằm ở phía Đơng Bắc mỏ, cách tuyến trục đới quặng từ 244-376m, vách
trên, dưới của đứt gãy đều là các đá trầm tích biến chất hệ tầng Sin Quyền, đá trầm
tích hệ tầng Sapa (Sn sp), (∈1cđ). Đá thuộc vách trên, dưới của đứt gãy bị uốn nếp
và nén ép, trong đới có nhiều đá dăm kết và agilit. Biến đổi hướng dốc của đứt gãy
từ tuyến 15-17 là 3150 , tuyến 13-15 là 2950, tuyến 13-7 là 293-2970, tuyến 7-6 là
300-3030. Góc dốc của đứt gãy gần như thẳng đứng 82-85 0. Đứt gãy này có vị trí
quan trọng trong mỏ, có thế nằm gần giống đá trầm tích, đá Migmatit và đứt gãy
này có góc dốc và thế nằm gần giống nhau, vách trên phát triển phong hoá và uốn
nếp mạnh, vách dưới là vùng tập trung khoáng hoá.
1.2.2.3.2. Khe nứt:
10
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

Khe nứt của mỏ có quan hệ mật thiết với q trình tạo quặng, khe nứt được

chia ra làm ba nhóm: Hướng Tây Bắc-Đơng Nam; Tây Nam-Đơng Bắc và nhóm
Nam Bắc. Khe nứt hướng Tây Bắc-Đông Nam: phát triển nhất, đường phương 2803200, hướng cắm Đông Bắc (là chủ yếu) hoặc Tây Nam, góc dốc của hướng cắm
Đơng Bắc thường là 65-850, góc dốc của hướng cắm Tây Nam là 20-650. Khe nứt
hướng Tây Nam-Đơng Bắc ít phát triển, hướng dốc Tây Bắc hoặc Đơng Nam, góc
dốc 50-800. Khe nứt hướng Nam Bắc rất ít, hướng cắm 260-2800, góc dốc 65-850.
1.2.2.3.3. Đới nén ép:
Đá trong mỏ bị nén ép mạnh chủ yếu do tác động phá huỷ của hệ thống khe
nứt hướng Tây Bắc- Đơng Nam. Chủ yếu có 4 đới nén ép: đới số 1 nằm ở Đông
Bắc mỏ đồng Sin Quyền; về cơ bản thống nhất với đứt gãy đảo Sin Quyền. Đá gốc
là Marble và đá Biotitgnai bị migmatit hoá, vách dưới là đá phiến thạch anh Xerixit
tạo thành, không xác định đá vách trên, chiều rộng đới khoảng 100m bị nén ép
mạch ở phần sâu. Đới số 2 nằm ở giữa đới quặng đồng, vách trên là đá phiến thạch
anh Xerixit, vách dưới là đá Granitognai, chiều rộng và thế nằm của đới nén ép nêu
trong bảng 4-1. Đới số 3 nằm ở Tây Nam tuyến trục, đới nén ép kéo dài dọc theo
thân quặng, đá nén ép hai vách là đá Granitognei kéo dài, cường độ nén ép của đới
nén ép tăng dần từ trên xuống dưới, từ tuyến 13 đến tuyến 21 cường độ nén ép tăng
theo độ sâu, độ rộng càng lớn ứng lực nén ép càng mạnh, chiều rộng và thế nằm
của đới nén ép 3 xem bảng 1.2:
Bảng 1.2. Bảng biến đổi sản trạng và chiều rộng đới nén ép NO2, NO3
Đới

Vị trí

T17

T13

T5

T7

T11

Phương Vị 310
Góc dốc
82

310
82

295
74

295
75

301
75

vỡ vụn

NO2

(độ)
11
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56

Đồ án tốt nghiệp

NO3

Ngành Khai thác lộ thiên

Độ rộng

262m

258m

204m

227m

250m

+100
Phương vị
Góc dốc

310
82

310
82

295
74

295
75

301
75

(độ)
Độ rộng

220m

184m

100m

75m

50m

+100
1.2.2.4. Đặc điểm thân quặng và quặng mỏ đồng Sin Quyền:
1.2.2.4.1. Đặc điểm thân quặng mỏ đồng Sin Quyền:
Mỏ đồng Sin Quyền gồm có 17 thân quặng đã được thăm dò khá tỉ mỉ và số
hiệu của các thân quặng đó là: 1, 1a, 2, 3, 4, 5, 6, 6a, 6b, 6c, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13.
Trong đó có 6 thân quặng chủ yếu (1, 1a, 2, 3, 4, 7) có trữ lượng chiếm 96,52%
tổng trữ lượng của toàn mỏ và 6 thân quặng này đều nằm trong biên giới thiết kế
khai thác khai trường lộ thiên. Các cơng trình thăm dị chủ yếu được tiến hành xung
quanh những thân quặng này. Theo tài liệu địa chất mỏ đồng Sin Quyền được chia
làm 4 hệ thống thân quặng như chỉ có 2 hệ thống thân quặng huy động vào khai

thác ở khai trường khai thác lộ thiên, đó là hệ thồng số 2 bao gồm các thân quặng:
1, 1a, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 và hệ thống số 3 bao gồm các thân quặng: 9, 10, 11, 12, 13.
Sản trạng của các thân quặng về cơ bản là giống nhau, đường phương chạy theo
phương 305-3200, hướng nghiêng Đơng Bắc, góc nghiêng 82o, gần như thẳng
đứng.
Các thân quặng của mỏ đồng Sin Quyền chủ yếu phân bố trong đá biến chất
trao đổi, đá Gneissbiotit migmatit hoá, ngồi ra có một phần nhỏ thân quặng phân
bố trong đá Granit, Pecmatit, một bộ phận rất ít phân bố trong đá Horblendit. Vị trí
phân bố và đặc điểm của các thân quặng khác nhau, về tổng thể chúng được chia
làm hai loại đặc trưng như sau:
12
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

+ Thân quặng tồn tại trong đá biến chất trao đổi: Quy mô lớn, chiều dày lớn
và ổn định, hàm lượng đồng cao, quặng thường là xâm nhiễm, kiến trúc dạng đới
loại hình quặng là loại hình Cu-Fe-TR như các thân quặng chủ yếu : 1, 1a, 2, 3,4,7
(phần cot 0m trở xuống).
+ Thân quặng tồn tại trong đá Gneissbiotit migmatit hố: Nói chung nằm ở
rìa các thân đá, quy mơ nhỏ, hàm lượng thấp, kích thước thân quặng biến đổi lớn.
Thân quặng mỏng, hình thái phức tạp. Quặng kiến trúc xâm nhiễm mạch bé, loại
hình quặng thường là loại hình Cu-TR như thân quặng 6, 7 (phần cột 0m trở lên).
Quy mô của các thân quặng, đặc trưng độ cao tồn tại như bảng sau:
Bảng 1.3. Bảng đặc điểm về quy mô tồn tại của thân quặng

Số thân

Tổng độ

Độ cao cao nhất

Độ cao thấp nhất

quặng
dài (m)
(m)
1
2875
270
1a
2185
294
2
2223
240
3
2129
237
4
2480
274
5
1070
269
6

508
231
7
1005
180
8
1580
160
9
1070
225
10
445
200
11
820
212
12
330
188
13
242
63
1.2.2.4.2. Đặc điểm của quặng mỏ đồng Sin Quyền:

(m)
-122
-123
-33
-350

40
40
103
-300
-220
-118
-308
-285
-87
-98

Độ dày TB
(m)
7,79
6,29
3,39
13,94
6,43
3,71
3,04
9,63
3,52
3,67

a. Cấu tạo quặng:
+ Cấu tạo quặng nguyên sinh (quặng Sulfua): có dạng dải, dạng xâm nhiễm,
dạng cục đặc sít, dạng dăm kết, dạng mạch nhỏ và dạng mạch mạng,
+ Cấu tạo của quặng ơxit: có dạng đất, dạng vỏ, dạng ổ.
13
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

b. Kiến trúc quặng:
+ Kiến trúc quặng nguyên sinh (quặng Sulfua): có tinh thể tự hình, kiến trúc
dạng hạt tinh thể bán hình, dị tinh thể đồng chất, gắn kết, lấp đầy, phân ly thể rắn
lỏng.
+ Kiến trúc quặng ôxit: kiến trúc dạng ổ, dạng bức xạ.
c. Loại hình cơng nghiệp của quặng:
+ Quặng ngun sinh chia ra làm hai loại hình cơng nghiệp là Cu-Fe-TR,
Cu-TR.
+ Quặng ôxit không phân loại.
d. Quặng đồng Sin Quyền được chia ra gồm các loại hình:
+ Quặng đồng nguyên sinh: CuO: 0%-10%, CuS: 90-100%.
+ Quặng đồng hỗn hợp : CuO: 10-30%, CuS: 70-90%.
+ Quặng ôxit : CuO 30%, CuS 70%.
e. Các thành phần có ích của quặng có Cu:
Gồm Fe, TR2O3, Au, Co, S, U, ThO2, Nb2O3, Ta2O3, ngồi ra cịn có một ít
Ca, Se, Ge, Be, Mo, Te.
1.3. Điều kiện Địa chất thuỷ văn
1.3.1. Khái quát về nước mặt vùng mỏ, nước mưa và địa hình:
Vùng mỏ nằm trên bờ Tây nam Sông Hồng, đầu bắc dãy Hồng Liên Sơn,
cách Sơng Hồng 500 - 1000m. Địa hình Tây nam cao, Đơng bắc thấp, phạm vi
vùng mỏ nằm ở vùng đồi núi thấp ven bờ Sông Hồng, rộng 1 - 3km, cao hơn mặt
nước biển 100 - 300m, sườn núi có phân bố các tán tích, proluvi, bờ Sơng Hồng có

aluvi, chiều dầy tầng đất phủ từ 10 - 45m, thực vật phát triển, Tây nam vùng mỏ là
vùng núi cao, độ cao 800 - 3000m, có rừng che phủ, sụt lở và thối hố phát triển.
Sơng Hồng là dịng sơng lớn nhất của vùng Sin Quyền, bắt nguồn từ vùng
núi Vân Nam Trung Quốc, ở phụ cận Lào Cai, độ cao lịng sơng là 71,32m, độ cao
mức nước thay đổi 7,45 - 7,85m, thung lũng sông rộng 80 - 100m, lưu lượng nhỏ
14
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

nhất trong mùa khô là 100m3/s, mùa mưa (tháng 8) lưu lượng lớn nhất là 2900m 3/s.
lưu lượng bình quân là 100 - 120m3/s.
Suối Ngòi Phát là suối lớn nhất khu mỏ, bắt nguồn từ vùng núi Tây nam cắt
ngang qua vùng mỏ, có nước quanh năm chảy vào Sơng Hồng, căn cứ vào số liệu
quan trắc giữa thời kỳ thăm dò địa chất, lưu lượng nhỏ nhất là 3,5 m 3/s (ngày
26/5/1967), lưu lượng lớn nhất là 226 m3/s (ngày 11/6/1968). Từ năm 1969 đến
giữa năm 1970 lưu lượng lớn nhất của nó đạt 300 m 3/s, lưu lượng bình qn 30 đến
50 m3/s.
1.3.2 .Đặc điểm tầng chứa nước của mỏ:
Tầng chứa nước bở rời trong hệ Đệ tứ của vùng mỏ phân bố không liên tục,
trong khu vực chân núi và thung lũng sơng, phía Đơng bắc vùng mỏ dày 2 đến 5m,
tính chất chứa nước bị ảnh hưởng của nước mưa tương đối lớn, tầng chứa nước đá
phiến Xerixit, đá phiến thạch anh Paleozoi phân bố ở Đông bắc vùng mỏ, đa số lỗ
khoan đã gặp nước áp lực chiều dày đới phong hoá 110 - 120m. Hệ số thẩm thấu
0,7 - 40 m/ngđ, chứa nước phong phú.

Vùng lân cận thân quăng hình thành đới chứa nước, có thể nằm gần như
trùng hợp với vỉa quặng thành phần là đá Granitơnai và Granitbiơtit bị Migmatit
hố, chiều sâu phong hố 20 - 40m sâu nhất là 66m. Thông thường đá Granitbiôtit
bị Migmatit hoá bị phá huỷ nhiều hơn so với đá Granitôgơnai và càng giàu nươc
hơn đới cấu tạo của đá có dạng dải, nhiều thân quặng kẹp lẫn trong đá, rìa thân
quặng ln ln bị phá vỡ, theo đường phương thân quặng tầng chứa nước giảm từ
Bắc xuống Nam. Sâu nhất có thể đạt tới –200m và sâu nhơn. Theo tài liệu thí
nghiệm hút nước, hệ số thẩm thấu của vùng mỏ nói chung là 0.01 - 0.904 m/ngđ.
Lớn nhất là 2.806 m/ngđ.
Nước ngầm của khu mỏ chịu sự chi phối của địa hình, mực nước trong lỗ
khoan hai bờ suối Ngòi Phát từ 99 - 106m, đỉnh nước cao hơn mặt đất là 2.60 5.71m. Lỗ khoan hút nước 45E ở một bên suối Ngòi Phát xuống sâu 56.49m, mức
15
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

nước của lỗ khoan 127 của bờ kia giảm xuống 20m. Báo cáo của địa chất cho rằng
trạng thái tự nhiên của nước dưới suối Ngịi Phát khơng có mối liên hệ thuỷ lực với
nước dưới đất. Kết luật này còn chờ kiểm chứng trong q trình khai thác mỏ.
1.3.3 .Dự đốn lượng nước chảy vào mỏ:
Trong quá trình khai thác áp dụng phương pháp khai thác lộ thiên, lấy suối
Ngòi Phát làm danh giới phân chia khai trường khu Tây và khai trường khu Đơng.
Để giảm bớt lượng nước phải thốt bằng bơm đã bố trí kênh ngăn nước trong khai
trường lộ thiên ngăn ở mức độ lớn nhất lưu lượng mưa trược tiếp.
Độ cao khai thác thấp nhất của khai trường khu Đơng là - 80m, bố trí kênh

ngăn nước ở mức +100m.
Cuối quá trình khai thác lộ thiên khai trường khu Tây sẽ hình thành 2 moong
kính, độ cao của đáy mỏ moong kính khu Đơng là +64, khu Tây là +100m. Vì vậy
lần lượt bố trí kênh ngăn nước của moong kính khu Đơng và khu Tây, kênh ngăn
nước moong kính khu Đơng nằm ở tầng +112m, khu Tây nằm ở tầng +118m.
Căn cứ vào sự bố trí các kênh ngăn nước, dưới đây dự đoán lượng nước chảy
vào khai trường lộ thiên cuối thời kỳ khai thác đối với khai trường khu Tây và khu
Đông.
+ Nước ngầm.
Q= nk(2H - M) M / CLn(R0 - Lnr)
Trị số hệ số thẩm thấu k trong công thức của khai trường khu Đông lấy là
0,013 m/ngđ, của khai trường khu Tây lấy là 0,148 m/ngđ.
+ Lưu lượng mưa.
Số liệu mưa: Số liệu mưa làm căn cứ là số liệu mưa của trạm khí tượng Bát
Xát cách khu mỏ khoảng 20km, thu nhập được trong tám năm (1964 - 1971), có
lịch lượng mưa hàng năm và hàng tháng, lịch lượng mưa của những ngày lớn nhất
và mưa liên tục lớn nhất. căn cứ theo tài liệu trên, lượng mưa lớn nhất được tính
tốn theo tần số khác nhau và thời điểm khác nhau nêu trong bảng 1 .4.
16
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

Bảng 1 .4. Tần suất khác nhau của lượng mưa bão lớn nhất
Đơn vị: mm

Tần suất

Thời gian
1
2
3
4
5
6
(%)
5 277,9
421,2
537,2
638,4
729,9 814,3
10 206,1
312,4
389,5
437,6
541,4 604,0
20 156,6
237,4
302,8
359,8
411,3 458,9
Bảng 1.5. Kết quả đo lượng nước chảy vào khai trường

7
893,2
662,5

503,4

Mưa
bão
Danh mục

Đơn vị

Bình thường

lớn
nhất

Khai
Trường
Khu

Diện tích mặt nước
Lưu lưọng nước
Nước ngầm
Nước mưa + Nước ngầm

m2
m3/ngđ
m3/ngđ

29700
5339

350400

3200
5339
5339

m3/ngđ

35039

8539

Moong Diện tích mặt nước
Lưu lượng nước
kín
Nước ngầm
phía
Nước mưa + Nước

m2
m3/ngđ
m3/ngđ

Đơng

Khai
Trường
Khu
Tây

mùa khơ

Đơng
dưới đất
Moong Diện tích mặt nước
Lưu lượng nước
kín
Nước ngầm
phía
Nước mưa + Nước

5339

m3/ngđ
m2
m3/ngđ
m3/ngđ
m3/ngđ

Tây
ngầm
Hệ số dịng chảy: Căn cứ vào tình trạng đá của vùng mỏ Sin Quyền áp dụng
phương pháp kinh nghiệm để chọn hệ số dòng chảy. Hệ số dòng chảy của mưa to là
0,7 hệ số dịng chảy mưa bình thường là 0,65.

17
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

Dự đoán lượng nước chảy vào mỏ: Căn cứ vào lưu lượng mưa to và tính độ
cao ngập cho phép xác định tần số lượng mưa to lớn nhất được áp dụng là 5%,
lượng nước chảy vào khai trường lộ thiên tính tốn nêu trong bảng 1.5.
1.4.Điều kiện địa chất cơng trình
Đá chủ yếu lộ ra trong phạm vi mỏ đồng Sin Quyền là tầng phủ hệ Đệ tứ, đá
gnaibiotit bi migmatit hoá, đá phiến thạch anh xerixit, đá granitognai, đá biến chất
trao đổi, horblendit và đá pecmatit granit. Chiều dày lớp phủ là 3-5m, đá gnaibiotit
bị migmatit hoá là đá vây quanh chủ yếu của thân quặng. Đá gnaibiotit bị migmatit
hoá nằm ở phần rìa thân quặng và trong thân quặng, đá vỡ vụn, khơng ổn định. Đá
đặc xít cách xa đá gnaibitotit bị migmatit hoá của thân quặng khá ổn định.
Đá granitognai phân bố phần rìa thân quặng hoặc giữa thân quặng, ở phần
Đông Nam đá vỡ vụn, phần Tây Bắc đá đặc xít, rắn chắc, chiều dày đới đá biến chất
trao đổi chứa quặng khá lớn, nói chung là từ 0,5-100m, đá gốc ổn định, đá horblendit
chiếm tỷ lệ tương đối nhỏ, đá đặc xít, khá rắn chắc. Đá phiến thạch anh xerixit cách
thân quặng tương đối xa,nhưng là đá chủ yếu hình thành bờ dốc cuối cùng. Báo cáo
địa chất không nghiên cứu đá này, hiện nay thiếu tài liệu chi tiết. Thông số cường độ
kháng nén của vùng mỏ xem bảng 1.6, dung trọng đất đá xem bảng 1.7.
Bảng1.6. thơng số cường độ quặng đá
Thơng
Số
Cường
độ
Kháng
nén
(MPA)

Vị trí

lấy mẫu
Khu
Tây
Ngịi
Phát

Khu
đơng
Ngịi
18
SV: Trần Ngọc Hà

Loại đá
Gnaibitotit bị
Migmatit hóa
Granitognai
Horblendit
Thân quặng
Pecmatit
Granit
Gnaibiotit bị
Migmatit hóa
Horblendit

Nhỏ nhất

Lớn nhất

Đại diện

20,4

230,6

121,1

19,9
28,4
103,8
61,8
100,2
7,5

240,8
290,0
291,3
179,2
285,4
233,2

151,2
135,4
118,1
118,6
184,3
107,0

13,5

262,9

113,1

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp
Phát

Ngành Khai thác lộ thiên

Granitocnai
26,2
224,5
Thân quặng
32,5
249,3
Bảng 1.7. Bảng xác định dung trọng quặng và đất đá

101,8
125,3
Đơn vị: T/m3

Vị trí
lấy mẫu
Khu
Tây
Ngịi
Phát

Khu
đơng
Ngịi
Phát

Loại đá

Nhỏ nhất

Gnaibitotit bị
Migmatit hóa
Granitognai
Horblendit
Thân quặng
Pecmatit
Granit
Gnaibiotit bị
Migmatit hóa
Granitognai
Horblendit
Thân quặng
Pecmat
Granit
Gnaibiotit
Đá phiến biotit

Lớn nhất

Đại diện

2,5

2,8

2,62

2,49
2,54
2,58
2,52
2,47
2,55

2,73
3,1
3,52
2,62
2,69
2,75

2,6
2,91
3,02
2,57
2,59
2,63

2,52
2,53
2,41

2,48
2,48
2,61
2,60

2,7
3,03
3,6
3,02
2,93
3,0
2,94

2,61
2,78
2,74
2,67
2,64
2,72
2,75

Bảng 1.8.Kết quả tính tốn các giá trị chỉ tiêu vật lý đặc trưng của đất phủ
Loại chỉ tiêu
Độ ẩm tự nhiên
Dung lượng ướt
Dung lượng khô
Độ rỗng

Phạm vi biến đổi
Min

Max
26%
41,5%
1,5 g/cm3
1,06 g/cm

3

1,30 g/cm
60,4%

Hệ số rỗng

1,03

1,52

Độ trương nở

2,67

2,82

19
SV: Trần Ngọc Hà

55,30%

±

33,1 1,3

1,71 g/cm3

51,2%

Độ bão hòa

Giá trị đại diện

73,2%

3

1,6
1,2

±

±

55,5
1,25
2,73
63,6

0,2
0,02

±

±

±
±

0,7
0,4
0,2
1,4

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

Giới hạn chảy

40,1%

64,2%

Giới hạn dẻo

25%

40,9%

15

26

Chỉ số dẻo

20
SV: Trần Ngọc Hà

51,8
31,5
20

±
±

±

2,2
1,6
1

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên
CHƯƠNG 2

NHỮNG SỐ LIỆU GỐC DÙNG LẬP BẢN THIẾT KẾ
2.1. Tài liệu địa chất
1. Báo cáo địa chất khu mỏ.
2. Bản đồ địa hình khu mỏ.
3. Mặt cắt địa chất tuyến 12, 13, 14.
4. Bản đồ kết thúc khai thác.
2.2. Chế độ làm việc trên mỏ
Trong 365 ngày của mỏ phân ra ngày nghỉ như sau:
+ Số ngày làm việc trong năm là 330 ngày.
+ Số ca làm việc trong ngày là 3 ca.
+ Số giờ làm việc trong một ca là 8h.
2.2.1. Đối với thiết bị:
Số ngày làm việc trong năm được tính theo cơng thức :
Ntb = 365 - ( Nsc + Llt + Nt + Ndt) (Ngày/năm).
Trong đó:
Nsc: Số ngày sửa chữa trong năm được tính theo cơng thức :
Nsc = N1 + N2 + N3 + N4 , ngày/năm.
N1: Số ngày đại tu thiết bị, phân bổ theo năm = 20 ngày / năm.
N2: Số ngày trung tu = 28 ngày/ năm.
N3: Số ngày tiểu tu =12 ngày/ năm.
N4: Số ngày nghỉ bảo dưỡng = 25 ngày/ năm.
Vậy

Nsc = 20 + 28 + 12 + 25 = 85 ngày/ năm.

Nlt: Số ngày nghỉ lễ, tết trong năm = 10 ngày/ năm.
Nt: Số ngày nghỉ do thời tiết trong năm = 10 ngày/ năm.
Ndt: Số ngày dự trữ trong năm = 20 ngày/ năm.
Như vậy số ngày làm việc trong một năm của thiết bị là:
21

SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

Ntb = 365 - ( 85 + 10 + 10 + 20 ) = 240 ngày/ năm.
2.2.2. Với cán bộ công nhân :
Số ngày cơng chế độ trong năm được tính theo cơng thức sau :
Nc =365 - ( Ncn + Nlt ) ngày/ năm.
Trong đó:
Ncn: Số ngày nghỉ chủ nhật trong năm là 25 ngày
Nlt: Số ngày nghỉ lễ, tết trong năm là 10 ngày.
Như vậy số ngày công chế độ 1 năm là:
Nc = 365 - (25 + 10 ) = 330( ngày/năm).
2.3.Loại thiết bị sử dụng trên mỏ
2.3.1. Thiết bị khoan và vật liệu nổ:
2.3.1.1. Thiết bị khoan:
Máy khoan xoay đập KQZ-150Y để khoan các lỗ mìn trong quặng và khoan
đất đá thải.
Máy khoan ép khí cầm tay TY-28 để phá đá, quặng quá cỡ và phá mô chân
tầng.
2.3.1.2. Vật liệu nổ:
Mỏ sử dụng thuốc nổ ANFO, nhũ tương và amonit phá đá số 1( AĐ1).
2.3.2. Thiết bị xúc bốc:
Mỏ sử dụng máy xúc BONNY và KOMATSU PC600-7 để xúc đất đá thải
và quặng lên ôtô.

2.3.3. Thiết bị vận tải:
Mỏ sử dụng xe ơtơ BELAZ-7540 có tải trọng là 32 tấn để vận tải đất đá và
vận tải quặng.
2.3.4. Thiết bị khác:
Mỏ sử dụng máy gạt D85EX để san mặt tầng bãi thải và gạt phần đất đá cịn
sót lại trên mặt tầng xuống sườn bãi thải.
Mỏ còn sử dụng các máy nén khí XRHS 506 và 836 Cd đảm nhiệm.

22
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên
CHƯƠNG 3
XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ

Trong khai thác lộ thiên, việc xác định biên giới mỏ có ảnh hưởng lớn đến
điều kiện kinh tế của mỏ, cũng như hiệu quả của phương pháp khai thác lộ thiên.
Với các phương án biên giới mỏ khác nhau thì các yếu tố về trữ lượng, sản lượng,
chi phí xây dựng cơ bản và chi phí sản xuất, hiệu quả kinh tế cũng sẽ khác nhau.
Xác định biên giới mỏ lộ thiên phụ thuộc và chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như:
+ Điều kiện tự nhiên: Chiều dày và góc cắm của vỉa, loại và chất lượng
khống sản, điều kiện địa hình, địa chất, chiều dày lớp phủ, tính chất cơ lý của đất
đá...
+ Điều kiện kỹ thuật: Vị trí và phương pháp mở vỉa, cơng nghệ khai thác, sản
lượng mỏ...

+ Điều kiện kinh tế: Giá thành khâu khai thác và chế biến, vốn đầu tư, giá trị
quặng...
Việc áp dụng hợp lý biên giới mỏ lộ thiên sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cho
công tác khai thác mỏ. Ngược lại nếu việc xác định biên giới mỏ không hợp lý sẽ
mang lại hiệu quả xấu cho q trình hoạt động kinh tế của xí nghiệp mỏ.
Vì vậy việc xác định biên giới có ý nghĩa vơ cùng quan trọng nó phải đảm
bảo hai u cầu sau:
+ Tổng chi phí khai thác tồn bộ khống sàng là nhỏ nhất.
+ Giá thành sản phẩm trong sản xuất bao giờ cũng nhỏ hơn hoặc tối đa bằng
giá thành cho phép.
Tuy nhiên không phải bao giờ cũng thực hiện được hai yêu cầu trên. Cơ sở
để xác định biên giới là căn cứ vào hệ số bóc đất đá và hệ số bóc sản xuất, hệ số
bóc giới hạn. Trong thực tế thường gặp các khống sàng có điều kiện tự nhiên khác
nhau. Do vậy việc xác định biên giới trong mỗi trường hợp lại khác nhau, nên ta
23
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

phải lựa chọn phương pháp xác định biên giới cho thích hợp với từng điều kiện cụ
thể.
3.1. Xác định hệ số bóc giới hạn Kgh
Hệ số bóc giới hạn là chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật quan trọng, phụ thuộc vào
điều kiện kinh tế kĩ thuật của từng khống sàng. Hệ số bóc giới hạn là tiêu chuẩn để
xác định biên giới cuối cùng của mỏ lộ thiên và nó được xác định gián tiếp qua các

chỉ tiêu kinh tế theo biểu thức sau:
K gh

=

(C b − at )γ t − (a k + a v )
b

.γq, m3/ m3

Trong đó:
K gh

- Hệ số bóc giới hạn, m3/ m3

Cb- Giá bán quặng tinh tại xưởng tuyển, Cb= 12675000 đ/t.
av- Giá thành vận tải quặng nguyên khai từ mỏ lộ thiên về nhà máy tuyển,
av= 9000 đ/t.
ak- Giá thành khai thác quặng chưa kể đến chi phí bóc đất đá, ak= 438000 đ/t.
at- Giá thành tuyển 1 tấn quặng, at= 1134000 đ/t.
b-Giá thành bóc 1 m3 đất đá, b= 32000 đ/m3
γt

- Hệ số thu hồi quặng tinh từ quặng nguyên khai:
γt

=

Qt
Qk

=

55000
1000000

= 0,055.

γq-Dung trọng của quặng, γq= 3,2 t/m3
Thay số:
K gh

=

(12675000 − 1134000)0,055 − (438000 + 9000)
.3,2
32000

24
SV: Trần Ngọc Hà

= 18,7m3/ m3

Lớp: Khai thác B - K56


Đồ án tốt nghiệp

Ngành Khai thác lộ thiên

3.2. Xác đinh biên giới mỏ
3.2.1. Xác định góc nghiêng bờ dừng:
Khai trường mỏ khu Đông mỏ đồng Sin Quyền là khai trường hở nên góc
nghiêng bờ mỏ chỉ bao gồm ba phía: Bờ mỏ phía trụ và bờ mỏ mở đầu khai trường
phía Tây Bắc có góc nghiêng γt= 550, bờ mỏ phía vách có góc nghiêng γv= 430.
3.2.2. Chọn ngun tắc xác định biên giới mỏ:
Ngạch chi phí tổng quát của khai thác mỏ lộ thiên chủ yếu phụ thuộc vào hệ
số bóc. Mỏ lộ thiên chỉ có thể hoạt động hiệu quả khi hệ số bóc của nó nhỏ hơn
hoặc bằng hệ số bóc giới hạn. Bởi vậy biên giới cuối cùng của mỏ được xác định
dựa trên cơ sở so sánh các hệ số bóc của mỏ lộ thiên với hệ số bóc giới hạn và gọi
là nguyên tắc xác định giới hạn biên giới mỏ:
1. Kgh ≥ Kbg
2. Kgh ≥ Ktb
3. Kgh ≥ Kt
4. Kgh ≥ Ksx + Ko
5. Kgh ≥

{

Ktb, Kbg

}

Trong đó:
Kgh - Hệ số bóc giới hạn.
Kbg - Hệ số bóc biên giới.
Ktb - Hệ số bóc trung bình.
Ksx -Hệ số bóc sản xuất.
K0 - Hệ số bóc ban đầu.
Kt- Hệ số bóc thời gian.

Căn cứ vào điều kiện tự nhiên của khoáng sàng nên ta chọn phương pháp xác
định biên giới mỏ theo nguyên tắc: Kgh ≥ Kbg.
3.2.3.Xác định biên giới mỏ theo nguyên tắc Kgh ≥ Kbg:
25
SV: Trần Ngọc Hà

Lớp: Khai thác B - K56