Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác có hiệu quả các khoáng sản sa khoáng và áp dụng vào thực tiễn khai thác tại công ty cổ phần cromit cổ định thanh hoá tkv
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (587.87 KB, 83 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - A CHT
---------------------------------------
Phạm thành trung
Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai
thác có hiệu quả các khoáng sản sa khoáng và
áp dụng vào thực tiễn khai thác tại công ty cổ
phần cromit cổ định thanh hoá - tkv
LUN VN THC S K THUẬT
HÀ NỘI – 2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - A CHT
---------------------------------------
Phạm thành trung
Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai
thác có hiệu quả các khoáng sản sa khoáng và
áp dụng vào thực tiễn khai thác tại công ty cổ
phần cromit cổ định thanh hoá - tkv
Chuyờn ngnh: Khai thỏc m
Mó số
: 60.53.05
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NguyÔn Sü Héi
HÀ NỘI – 2009
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và cha từng đợc ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Hà nộị, ngày 10 tháng 8 năm 2009
Tác giả luận văn
Phạm Thành Trung
Mục Lục
Tran
g
Mở đầu.
6
Chơng 1: Tổng quan về công nghệ khai thác quặng sa khoáng đang
đợc áp dụng tại việt nam.....................................................................
8
1.1. Các nhân tố ảnh hởng tới công nghệ khai thác quặng sa khoáng
bằng công nghệ khai thác lộ thiên..
8
1.1.1. ảnh hởng của điều kiện địa chất vỉa quặng.
8
1.1.2. ảnh hởng của yếu tố thiết bị khai thác
8
1.1.3. Mối quan hệ giữa các khâu công nghệ bốc xúc, vận tỉa và ảnh
hởng của chúng đến công tác khai thác có hiệu quả về mặt kỹ thuật,
kinh tế và bảo vệ môi trờng.
9
1.1.4. Tình hình áp dụng công nghệ khai thác quặng sa khoáng ở mỏ
quặng crômít Cổ Định.
10
Chơng 2: Tính toán lựa chọn công nghệ khai thác quặng sa khoáng.
12
2.1. Các má khai th¸c ti tan ë ven biĨn miỊn Trung và Bình Định.
12
2.2. Các mỏ khai thác vàng sa khoáng bÃi sông..
16
2.3. Các mỏ khai thác quặng măng gan sa kho¸ng vïng Cao B»ng……
22
2.4. C¸c má khai th¸c c¸t ven sông, ven biển..
28
Chơng 3: Đánh giá tình hình sử dụng công nghệ khai thác quặng sa
khoáng tại Việt Nam
33
3.1. Phân tích đánh giá, điều kiện sử dụng công nghệ khai thác quặng
chọn lọc
33
3.1.1. Đồng bộ thiết bị sử dụng trong khai thác quặng sa khoáng..
33
3.1.2. Công nghệ khai thác sa khoáng cho từng điều kiện vỉa quặng..
33
3.2. Kết luận.
33
Chơng 4: Giới thiệu tổng quát về công ty cổ phần cromit Cổ
Định Thanh Hoá - TKV..........................................................................
34
4.1. Giới thiệu chung...............................................................................
34
4.2 Khái quát về đặc điểm địa chất..........................................................
35
4. 2.1. Điều kiện địa chất mỏ...................................................................
35
4.2.2. Địa chất thủy văn............................................................................
37
4.2.3. Địa chất công trình.........................................................................
37
4.3. Mô tả đồng bộ thiết bị khai thác tại công ty Cổ phần Cromit Cổ
Định Thanh Hoá - TKV.......................................................................
4.4. Đánh giá tình hình áp dụng công nghệ khai thác tại Công ty Cổ
phần Cromit Cổ Định Thanh Hoá - TKV.................................................
38
40
Chơng 5: Lựa chọn đồng bộ thiết bị và công nghệ khai thác áp
dụng tại Công ty cổ phần Cromit Cổ Định Thanh Hoá - TKV.........
42
5.1. La chn thit b và đồng bộ thiết bị phục vụ khai th¸c.............................
42
5.2. TÝnh toán lựa chọn công nghệ xúc phù hợp với từng điều kiện địa chất...
42
5.2.1. Công nghệ khai thác .....................................................................
42
5.2.2. Vận tải trong mỏ.............................................................................
70
5.2.3. Lựa chọn sơ đồ công nghệ tuyển ..................................................
5.3. Bảo vệ môi trờng mỏ
71
5.3.1. Tác động tới môi trờng ................................................................
74
5.3.2. Các biện pháp giảm thiểu môi trờng............................................
76
Kết luận và kiến nghị
79
1. Tổng kết và đánh giá khi áp dụng công nghệ khai thác sức nớc tai
Công ty cổ phần Cromit Cổ Định Thanh Hoá - TKV..............................
79
2. Kiến nghị..............................................................................................
80
74
Danh mục chữ viết tắt
CT
- Công ty
BVMT
- Bảo vệ môi trờng
KT
- Khai thác
KS
- Khoáng sản
KTr
- Khai trờng
KTLT
- Khai thác lộ thiên
HTKT
- Hệ thống khai thác
MT
- Môi trờng
ONMT
- Ô nhiễm môi trờng
TKV
- Tập đoàn Công nghiệp Than và khoáng sản Việt
Nam
TLGN
- Thuỷ lực gầu ngợc
ĐCCT
- Địa chất công trình
Danh mục các bảng, biểu
Bảng 2.1: Các thông số hệ thống khai thác . 14
Bảng 2.2: Tổng hợp chủng loại và số lợng thiết bị ...16
Bảng 2.3: Các thông số hệ thống khai thác ..19
Bảng 2.4: Tổng hợp chủng loại và số lợng thiết bị ...20
Bảng 2.5: Tổng hợp các thiết bị của xởng tuyển ..21
Bảng 2.6: Bảng tổng hợp tính toán góc dốc bờ moong...............24
Bảng 2.7: Các thông số cơ bản của hệ thống khai thác ..26
Bảng 2.8: Tổng hợp chủng loại và số lợng thiết bị ...27
Bảng 2.9: Các thông số cơ bản của hệ thống khai thác ..31
Bảng 2.10: Tổng hợp đặc tính kỹ thuật chủng loại số lợng thiết bị...32
Bảng 4.1: Chỉ tiêu địa chất công trình của đất đá và quặng...37
Bảng 5.1: Các thông số cơ bản của hệ thống khai thác ... 47
Bảng 5.2: Tổng hợp các thông số của hệ thống khai thác cơ giới...50
Bảng 5.3: Tổng hợp thiết bị khai thác và hỗ trợ công nghệ khai thác bằng sức
nớc.60
Bảng 5.4: Đặc tính kỹ thuật của máy xúc PC-200 ......62
Bảng 5.5: Tổng hợp thiết bị khai thác và hỗ trợ công nghệ khai thác bằng cơ
giới kết hợp với sức nớc.....................................................70
Bảng 6.6: Tổng hợp thiết bị dùng cho công nghệ tuyển..................................75
Danh mục hình
Hình 5-1:Sơ đồ công nghệ khai thác........................................................46
Hình 5-2: Sơ đồ công nghệ và hệ thống khai thác sức nớc lớn..............56
Hình 5-3: Sơ đồ công nghệ tuyển khai thác sức nớc......73
Mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
Khoáng sản sa khoáng là loại tài nguyên khoáng sản không tái tạo
đợc, trữ lợng khoáng sản sa khoáng trên thế giới nói chung và ở Việt Nam
nói riêng còn rất hạn chế, mà nhu cầu sử dụng ngày càng gia tăng. Trớc tình
hình đó, việc lựa chọn công nghệ hợp lý khai thác tài nguyên khoáng sản sa
khoáng có hiệu quả về ký thuật, lợi ích kinh tế là một yêu cầu vô cùng cấp
thiết đặt ra cho nghành khai thác mỏ.
2. Mục tiêu của đề tài
Trong công nghệ khai thác khoáng sản sa khoáng bằng phơng pháp lộ
thiên hợp lý, mục tiêu giảm tổn thất và tăng chất lợng của khoáng sản sa
khoáng khai thác đang đặt ra một yêu cầu mang tính bắt buộc đối với tất cả
các mỏ khoáng sản sa khoáng lộ thiên của Việt Nam. Vì vậy cần phải tính
toán, lựa chọn các giải pháp công nghệ một cách phù hợp cho từng điều kiện
khai thác cụ thể từ khâu bốc xúc, vận tải đến chế biến tiêu thụ. Trong đó, giải
pháp công nghệ khai thác có ý nghĩa quyết định nhằm giảm tỷ lệ tổn thất, làm
bẩn, tận thu tối đa tài nguyên nâng cao chất lợng và bảo vệ môi trờng.
3. Đối tợng nghiên cứu
Các mỏ khoáng sản sa khoáng miền Bắc và miền Nam Trung Bộ Việt
Nam, mỏ cromit Cổ Định Thanh Hoá.
4. Phạm vi và nội dung nghiên cứu
- Giới thiệu các loại hình quặng sa khoáng, đặc điểm cấu tạo, điều kiện
khai thác.
- Các loại hình công nghệ đà áp dụng trong khai thác khoáng sản sa
khoáng, u nhợc điểm.
- Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp công nghệ khai thác sức nớc
hiệu quả về kỹ thuật, lợi ích về kinh tế và tác động tới môi trờng.
5. Phơng pháp nghiên cứu
Sử dụng các phơng pháp thống kê, phơng pháp tổng hợp so sánh, xây
dựng các sơ đồ công nghệ thích hợp, ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
Tính toán lựa chọn thiết bị công nghệ khai thác quặng cromit Cổ Định
từ khâu bốc xúc, vận tải, tuyển quặng và vấn đề bảo vệ môi trờng.
6. ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
Góp phần bổ sung vào cơ sở khoa học của việc sử dụng các công nghệ
khai thác quặng sa khoáng của Việt Nam.
Lựa chọn các công nghệ hợp lý để khai thác có hiệu quả khoáng sản
cromit sa khoáng tại mỏ cromit Cổ Định Thanh Hoá.
7. Kết cấu luận văn.
Luận văn gồm phần mở đầu, 5 chơng, kết luận và kiến nghị với 81
trang, 17 bảng biểu, 3 hình.
Chơng 1: Tổng quan về công nghệ khai thác khoáng sản sa khoáng
đang đợc áp dụng tại việt nam
Chơng 2: Tính toán lựa chọn công nghệ khai thác quặng sa khoáng
Chơng 3: Đánh giá tình hình sử dụng công nghệ khai thác quặng sa
khoáng tại việt nam
Chơng 4: Giới thiệu tổng quát về công ty cổ phần cromit Cổ Định
Thanh Hoá - TKV
Chơng 5: Lựa chọn đồng bộ thiết bị và công nghệ khai thác áp dụng tại
Công ty cổ phần Cromit Cổ Định Thanh Hoá - TKV
Chơng 1
Tổng quan về công nghệ khai thác khoáng sản
sa khoáng đang đợc áp dụng tại việt nam
1.1. Các nhân tố ảnh hởng tới công nghệ khai thác quặng sa khoáng
bằng công nghệ khai thác lộ thiên.
1.1.1. ảnh hởng của điều kiện địa chất vỉa quặng
* Thành phần độ hạt
- Độ cứng trung bình khi f <5, khái niệm khi f 5 thì lúc này ta phải
dùng phơng pháp nổ mìn, xới, xúc, gạt để làm tơi quặng.
* Cỡ hạt: d > 10-15 cm chiếm trên 20% thì không thể khai thác bắng
sức nớc, không có súng bắn tơi, không vận chuyển đợc.
* Hỗn hợp xúc bốc, vận chuyển, sàng song bắn nớc, sàng song hố bơm
theo dđ > dmax quay.
* Thành phần gạt: dùng để gạt đát đá, bÃi thải, làm hố chứa nớc.
* Thành phần xúc tải ( lấp)
* Hàm lợng sét cao thì làm tăng chi phí tiêu hao nớc.
* Địa chất thuỷ văn: là nơi cung cấp nguồn nớc và khả năng cấp nớc
cho khai thác quặng, nớc ảnh hởng rất lơn đến điều kiện địa chất của vỉa
quặng.
1.1.2. ảnh hởng của yếu tố thiết bị khai thác.
- Điều kiện cấu tạo địa chất phức tạp, nền đất yếu dễ chứa nớc, dễ
tron lầy, không thể áp dụng thiết bị trọng lợng lớn.
- Giảm năng suất do các yếu tố địa chất, tự nhiên, địa chất thuỷ văn, địa
chất công trình.
- Khi xúc bốc chọn lọc.
- Thiết bị dùng điện khó khăn trong công tác nãi trªn.
1.1.3. Mối quan hệ giữa các khâu công nghệ bốc xúc, vận tải, và ảnh
hởng của chúng, đến công tác khai thác có hiệu quả về mặt kỹ thuật, kinh
tế và bảo vệ môi trờng.
+ Khai thác bằng sức nớc: dùng súng bắn dòng nớc cao áp lên đất đá,
phá vỡ đất quặng thành dòng bùn quặng.
ã Ưu nhợc điểm:
- Phù hợp với quy mô sản xuất của mỏ khi có yêu cầu thay đổi sản
lợng và đễ dàng đáp ứng yêu cầu sản lợng và địa hình khai thác phức tạp.
- Khi chiều dày vỉa thay đổi, vẫn khai thác bình thờng, dễ dàng tận
thu quặng.
- Diện tích đất chiếm dụng do đổ thải ít, ít ảnh hởng đến môi trờng.
- Điều hành và tổ chức sản xuất đơn giản.
- Điều kiện sản xuất an toàn.
- Khối lợng và thời gian XDCB nhỏ.
- Tiêu hao nớc cho khai thác, vận chuyển nhỏ.
ã Nhợc điểm:
- Cản trở dòng bùn quặng về hố bơm khai thác.
- Yêu cầu công tác điều hành sản xuất phải nhịp nhàng.
+ Khai thác bằng cơ giới: Dùng tổ hợp máy xúc tải, xúc bốc trực tiếp
lên ô tô vận chuyển về xởng tuyển. Lớp đất phủ đợc gạt gom về khoảng
trống đà khai thác phía sau.
+ Dùng hệ thống khai thác theo lớp đứng xúc bốc vận tải trực tiếp,
xuống sâu dọc một bờ công t¸c, bê má ph¸t triĨn tõ bê trơ sang bê vách, sử
dụng bÃi thải ngoài..
ã Ưu điểm:
- Điều hành, tổ chức sản xuất mỏ đơn giản.
- Chủ động công tác khai thác các thân quặng.
ã Nhợc điểm:
- Vốn đầu t thiết bị lớn, hỗ trợ giữa các thiết bị trong công tác khai
thác.
- Không khai thác đợc thân quặng, máy xúc tải làm việc không hiệu
quả và rất khó khăn.
+ Hệ thống khai thác hỗn hợp:
- Các tầng cao, chiều dày thân quặng mỏng, phức tạp ¸p dơng hƯ thèng
khai th¸c søc n−íc: Khai th¸c g−¬ng tầng đối diện.
- Các tầng thấp, chiều dày thân quặng lớn, ít phức tạp áp dụng hệ thống
khai thác bằng cơ giới
ã Ưu điểm:
- Kết hợp u điểm của 2 phơng án 1 và 2.
- áp dụng để khai thác các địa hình phức tạp, chủ động công tác khai
thác tại các thân quặng.
ã Nhợc điểm:
- Vốn đầu t thiết bị lớn.
- Tổ chức sản xuất phức tạp.
1.1.4. Tình hình áp dụng công nghệ khai thác quặng sa khoáng ở mỏ
quặng chromit Cổ định.
Phụ thuộc vào điều kiện địa chất của vỉa quặng ở chromit Cổ Định, áp
dụng một số công nghệ khai thác:
Phơng pháp 1:
Khai thác bằng sức nớc: dùng súng bắn nớc tạo dòng cao áp thành
dòng nớc làm tơi đất đá, bắn phá gơng tầng, tạo dòng bung quặng tự chảy
về hố bơm bùng, dùng máy bơm bùn cát, bơm bùn quặng trong đờng ống có
áp xởng tuyển.
Phơng pháp 2: Khai thác hỗn hợp, xúc bốc vận chuyển bằng cơ giới về
xởng tuyển trung gian để xử lý đá to, vận chuyển bùn quặng về bể cô ®Ỉc,
tun träng lùc.
Phơng pháp 3: Dùng tàu quốc khai thác và tuyển quặng đồng thời,
thiết bị tuyển đặt trên tàu.
Chng 2
Tính toán lựa chọn công nghệ
khai thác quặng sa kho¸ng
2.1. C¸c má khai th¸c titan ë ven biĨn miỊn Trung và Bình Định.
2.1.1. Điều kiện địa chất.
- Gồm các bÃi cát nằm sát ven biển có chiều dày từ 5-19m
- Cát có độ hạt tập trung chủ yếu trong cỡ hạt từ 0,10 đến <0,5mm, trong đó
cỡ hạt từ 0,5-0,25mm chiếm trung bình tới 77,4%. Các khoáng vật nằm trong cỡ
hạt từ 0,25-0,10mm chiếm tỷ lệ trung bình là 7,5%. Lo¹i cã cì h¹t < 0,1mm chiÕm
tû lƯ 1%. Loại cỡ hạt >0,5 chiếm trung bình 14,17%. Nh vậy cát trong khu mỏ có
độ hạt trung bình.
- Thành phần khoáng vật trong cát quặng gồm: ilmenit, zircon, rutin
anatas, leucoxen, monazit. Các khoáng vật phi quặng chủ yếu là: thạch anh,
felspat, mica. Ngoài ra trong mẫu quặng còn có các khoáng vật khác nh:
turmalin, granat, manhetit, limonit
- Hàm lợng quặng nhá nhÊt 6 kg/m3; lín nhÊt 6 5 kg/m3; trung bình 22 kg/m3
2.1.2. Điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình.
2.1.2.1. Điều kiện địa chất thuỷ văn.
a. Nớc mặt.
Nguồn cung cấp chủ yếu là nớc ma, và một phần của nớc dới đất
Miền thoát ngấm xuống cung cấp cho nớc dới đất và thoát ra biển
bằng các mơng nhỏ.
Về mùa khô mực nớc ngầm hạ thấp, các bàu và lạch nớc này cạn kiệt.
b. Tầng chứa nớc lỗ hổng hệ Đệ Tứ thống Holoxen.
Tầng chứa nớc này chiếm hầu hết diện tích các mỏ bề dày thay đổi
khá lớn từ 1 m đến 25 m. Phần dới là các lớp cát sét, sét màu đen khá dày
đây là líp c¸ch n−íc cơc bé.
Nớc tồn tại và lu thông trong lỗ hổng của cát dới dạng nớc không
áp và biến đổi trực tiếp theo các yếu tố khí tợng thuỷ văn, mực nớc biến đổi
từ 0,5 đến >10m, trung bình 2,8 m, mùa khô mực nớc hạ thấp xuống 1,5 đến
3,5m. Lu lợng của tầng đạt từ 0,39 đến 0,46l/phút, trung bình 0,41 l/phút, tỷ
lu lợng từ 0,30 đến 0,42l/mphút, trung bình 0,35 l/mphut, hệ số thấm biến
đổi từ 0,002-0,0032m/phút, trung bình 0,0027 m/phut. Từ kết quả trên cho
thấy tầng chứa, thấm nớc trung bình.
Nguồn cung cấp cho tầng là nớc ma, nớc mặt.
Miền thoát là địa hình thấp, ngấm xuống cung cấp cho tầng dới.
Tầng chứa nớc này có thể lấy phục vụ cho công tác khai thác với lu
lợng trung bình
2.1.2.2. Điều kiện địa chất công trình.
Thành tạo địa chất khu vực mỏ chủ yếu là các trầm tích biển - gió tuổi
Holoxen có thành phần chủ yếu là cát thạch anh. Lớp cát chứa quặng nằm lộ
thiên trên mặt địa hình, có dung trọng khô xốp 1,4-1,62g/cm3, trung bình
1,52g/cm3. Góc nghiêng thiên nhiên ở trạng thái ngậm nớc thay đổi từ 27-290, ở
trạng thái khô là 32-33,000. Quá trình khai thác lộ thiên rất thuận lợi, hầu nh
không có tầng phủ. Nên khá thuận tiện trong việc khai thác cát bằng phơng
pháp bơm hút.
2.1.3. Điều kiện khai thác.
- Các hạt cát nhỏ và trung bình, không có đất phủ thuận lợi cho khai
thác bằng sức nớc.
- Nớc trong lỗ hổng phong phú, đủ nớc cho công nghệ khai thác,
tuyển trọng lực.
- Khai thác theo thứ tự các khoảnh (cuốn chiếu dùng bÃi thải trong)
khai thác đảm bảo hoàn phục môi trờng theo từng giai đoạn.
- Không sinh bụi, khí độc, tiếng ồn, đảm bảo vệ sinh, an toàn lao động
và môi trờng, sau khai thác trả lại cảnh quan tự nhiên và thu hồi hết các loại
quặng chứa phóng xạ, giảm hầu nh toàn bộ tác động xấu của trờng phóng xạ.
- Năng suất lao động cao, gia thành khai thác, tuyển quặng thấp.
- Tiêu hao điện năng lớn, cần quản lý chặt chẽ bùn nớc, chất rắn, dầu
mỡ lẫn trong nớc chảy tràn, nhằm bảo vệ tốt môi trờng.
2.1.4. Công nghệ khai thác
- Từ điều kiện tự nhiên, địa chất, điều kiện khai thác công nghệ khai
thác đợc lựa chọn: Khai thác bằng tàu hút bùn, kết hợp tuyển trọng lực tại
chỗ, dùng bÃi thải trong, đồng thời hoàn thổ phục hồi môi trờng.
- Các thông số hệ thống khai thác nh bảng 2.1
Bảng 2.1
TT
Thông số
Ký hiệu
Đơn vị
Giá trị
1
Chiều cao tầng
H
m
4.0-5,0
2
Chiều dài trung bình của tuyến khai thác
Lt
m
800-1.000
3
Chiều rộng của giải khấu
A
m
20-25
4
Chiều rộng của khoảnh khai thác cho 1 cụm
B
m
25
5
Góc nghiêng sờn tầng khai thác
độ
31
6
Góc nghiêng sờn tầng kết thúc
kt
-
25
7
Chiều sâu lớp hút
h2
m
4-4,5
8
Chiều sâu phễu hút
H
m
0,65
9
Đờng kính phễu hút
Dh
m
4,06
2.1.5. La chn ng b thit b phc v khai thác, tuyển quặng.
Việc lựa chọn thiết bị bơm, hút cát và thiết bị tuyển phải phù hợp với
tính chất cơ lý của mỏ nhằm tăng tuổi thọ của thiết bị, dễ bảo trì, bảo dỡng,
phụ tùng thay thế có sẵn trên thị trờng, đáp ứng đợc nhu cầu sản xuất lâu
dài, mang lại hiệu quả kinh tế.
* Sản lợng khai thác cát quặng năm: 1.460.870m3/năm, nên lợng
dung dịch hỗn hợp nớc cát quặng đợc tính: 7 x 1.460.870 =
10.226.090m3/năm.
- Khối lợng bùn cát quặng tÝnh cho mét giê lµm viƯc lµ:
Ah = (196 m3 cát quặng + 1.374 m3 nớc)/giờ.
* Sản lợng quặng sau tuyển thô: 32.000 tấn/năm
- Khối lợng quặng cần tuyển trong ngày, đêm: 123 tấn/ngày,đêm
* Số lợng bè (phà đặt các cụm vít xoắn tuyển trọng lực):
Năng suất trung bình một cụm vít xoắn đặt trên một bè khi làm việc 2
ca/ngày là từ 4-5 tấn/ngày đêm, do vậy số lợng cho sản xuất đạt công suất
cần 27 cụm (kể cả dự trữ số lợng cụm vít xoắn cần thiết là 30 cụm).
* Số lợng thiết bị bơm:
Mỗi cụm vít xoắn bao gồm số máy bơm:
Phà nhỏ đặt thiết bị khai thác:
- Động cơ bơm khai thác
30 HP (22 KW)
- Động cơ bơm làm tơi
10 HP (7,5 KW)
- Động cơ tời
2HP (1,5 KW)
* Phà lớn đặt tuyển thô:
- Động cơ bơm thải
27 HP (20 KW)
- Động cơ bơm tuyển lại
7,5 HP (5,5 KW)
- Động cơ bơm nớc giàn
10 HP (7,5 KW)
- Động cơ bơm quặng
7,5 HP (5,5 KW)
Tổng công suất điện định mức 69,5 KW.
* Máy xúc xúc quặng
Do công tác khai thác trong mỏ bằng sức nớc, dùng máy bơm, bơm trực
tiếp dung dịch bùn cát lên hệ thống tuyển thô. Quặng sau tuyển thô đợc bơm về
b·i chøa, dãc n−íc, xóc bèc trùc tiÕp b»ng m¸y xúc thuỷ lực gầu ngợc dung
tích gầu E = 0,5-0,8m3 lên ôtô vận chuyển về nhà máy tuyển tinh.
Khối lợng xúc bốc quặng sau tuyển thô hàng năm tại mỏ là: V =
32.000 tấn/năm (tơng đơng 14.933m 3 /năm).
Năng suất của máy xúc: Qx = 99.450 m3/năm.
Số máy xúc phục vụ cho mỏ: Nx = 0,32 chiếc
* Ôtô vận tải quặng: Dùng ôtô 10-12 tấn vận tải quặng về nhà máy
Tổng hợp chủng loại và số lợng thiết bị nh bảng 2.2
Bảng 2.2
TT
1
Thiết bị
Loại-CS
Số lợng
(0,8-1,2)m3
01
TZ-171
01
(10-12)tấn
02
bộ
30
Thiết bị khai thác
1.1
Máy xúc
1.2
Máy ủi
1.3
Ôtô (thuộc dự án nhà máy, khâu vận tải ngoài
mỏ)
2
Thiết bị bơm hút cát và tuyển thô
3
Máy biến áp 560 KVA
4
Xây dựng tuyến đờng dây 3pha, điện thế 22 KV
05
km
03
2.2. Các mỏ khai thác vàng sa khoáng bÃi sông.
2.2.1 Điều kiện địa chất.
- Gồm các bÃi cát, sỏi cuội nằm ở các thềm và bÃi sông, thung lũng.
- Cát, sỏi cuội có độ hạt tập trung chủ yếu trong cỡ hạt từ 0,10 đến trên
300mm, thành phần gồm cát, cuội, sỏi, sạn thạch anh chiếm 60-80% tảng có
kích thớc trên 20 cm, chiếm khoảng 10%. Vàng có vảy li ti hầu nh phân bố
đồng đều nhng chiếm tỷ lệ không đáng kể. Vàng có hàm lợng cao ở những
nơi thân quặng ở phần dới có đá tảng đờng kính 0,2-0,3m, hoặc những nơi
trầm tích bở rời có chứa nhiều oxit sắt màu nâu hoặc màu xám xanh.
2.2.2. Điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình.
2.2.2.1. Điều kiện địa chất thuỷ văn.
a. Nớc mặt.
Tầng chứa nớc các trầm tích lục nguyên Jura Kerta: Tầng chứa nớc
mô tả bao gồm hệ tầng Bản Hang, Hà Cối, Thảm Hoa phân bố ở phía Tây
Nam huyện Na Rì thành một số khoảnh nhỏ. Thành phần thạch học đất đá
chứa nớc là cuội kết, cát kết bột kết xen các lớp đá phiến. Chiều dày chung
của tập đá 1500-1700m. Chiều dày đới nứt nẻ từ vài chục đến gần 100m. Hệ
số dẫn nớc của đất đá chứa nớc từ rất nhỏ đến 130m3/h. Tầng chứa nớc đợc
nghiên cứu cho thấy thuộc loại rất nghèo nớc.
b. Tầng chứa nớc ngầm.
Tầng chứa nớc các trầm tích lục nguyên Trias hạ - trung (T1-2): Tầng
chứa nớc mô tả bao gồm các trầm tích của hệ tầng Nà Khuất, Lạng Sơn, Lân
Phảng phân bố phía đông bắc huyện Nà Rì. Thành phần đất đá gồm đá phiến,
cát kết, bột kết, sét kết. Chiều dày chung của tập đá là 2400-3000m. Chiều
dày tầng chứa nớc cha đợc nghiên cứu song dự đoán chỉ vài chục mét. Hệ
số dẫn nớc từ rất nhỏ đến 66m3/ngày đêm. Nớc dới đất có độ tổng khoáng
hoá từ 0,04 đến 0,3g/l thành phần thay đổi từ clorua bicacbonat, bicacbonat
clorua.
2.2.2.2. Điều kiện địa chất công trình.
Các loại đất đá trong thung lũng sa khoáng vàng phân bố theo địa tầng
nh sau:
Từ 0,00- 0,30m lớp đất cát pha sét màu nâu, liên kết kém chặt chẽ, độ
bền vững kém dễ gây sụt lở khi đào.
Thành phần sét chủ yếu chiếm 70-90%.
Kết quả phân tích cho thấy:
Tỷ trọng của đất biến đổi: 2,7-2,79g/m3.
Dung trọng: 1,95-2,05g/cm3.
Độ ẩm W: 21-43,5%.
Nhìn chung các loại đất đá trong sa khoáng thung lũng Lơng Thợng
gắn kết kém, rời rạc, khi khai đào, giếng, hào, các công trình khai thác đều
gặp hiện tợng cát chảy gây sụt lở công trình, nên công tác lấy mẫu cơ lý đất
gặp nhiều khó khăn.
Các loại đất đá cứng, nửa cứng, đá vôi, đá vôi đolomit, đá phiến tuy
cha nghiên cứu kĩ, qua lộ trình đo vẽ chúng tôi thấy đất đá nứt nẻ nhiều. Các
hang hốc castơ phát triển mạnh hiện tợng sụt lở theo mặt lớp thờng xảy ra.
2.2.3. Điều kiện khai thác.
- Các hạt cát, cuội sỏi có cỡ hạt từ nhỏ đên lớn (tên 30cm) có đất phủ
không thuận lợi cho khai thác bằng sức nớc.
- Nớc trong lỗ hổng và nớc mặt phong phú, đủ nớc cho công nghệ
khai thác, tuyển trọng lực.
- Khai thác theo thứ tự các khoảnh (cuốn chiếu dùng bÃi thải trong)
khai thác đảm bảo hoàn phục môi trờng theo từng giai đoạn.
- Không sinh bụi, khí độc, tiếng ồn, đảm bảo vệ sinh, an toàn lao động
và môi trờng, sau khai thác trả lại cảnh quan tự nhiên và thu hồi hết các
khoáng sản có ích.
- Năng suất lao động cao, gia thành khai thác, tuyển quặng thấp.
- Tiêu hao điện năng lớn, cần quản lý chặt chẽ bùn nớc, chất rắn, dầu
mỡ lẫn trong nớc chảy tràn, nhằm bảo vệ tốt môi trờng.
2.2.4. Công nghệ khai thác.
- Từ điều kiện tự nhiên, địa chất, điều kiện khai thác công nghệ khai
thác đợc lựa chọn: Khai thác hỗn hợp bằng cơ giới, kết hợp sức nớc rửa,
thải loại đá to, bơm dẫn bùn quặng trong đờng ống có áp đến các thiết bị
tuyển quặng. Tuyển quặng dùng công nghệ tuyển trọng lực và tuyển nổi tại
chỗ, dùng bÃi thải trong, đồng thời hoàn thổ phục hồi môi trờng.
Quy trình công nghệ khai thác nh sau:
- Khai thác, xúc quặng trực tiếp bằng máy xúc thuỷ lực gầu ngợc E =
0,5-1,5m3, chất tải lên ô tô tự đổ 10-12 tấn.
- Đối với địa hình dạng đáy là hang hốc castơ, dùng phơng pháp nổ
mìn để tăng năng suất xúc bốc, phù hợp với từng điều kiện địa chất hiện nay
các mỏ quặng sa khoáng chứa vàng.
Các thông số hệ thống khai thác nh bảng 2.3
Bảng 2.3
TT
Thông số
Ký hiệu
Đơn vị
Giá trị
1
Chiều cao tầng khai thác
h
m
10,0
2
Chiều cao phân tầng khai thác trên
h1
m
7,0
3
Chiều cao phân tầng khai thác dới
h2
m
3,0
4
Chiều cao tầng kết thúc khai thác
Hkt
m
10-20
5
Chiều rộng mặt tầng công tác đầu tối
thiểu
Bmin
m
20-25
6
Chiều dài trung bình của tuyến khai thác
Lt
m
700
7
Chiều rộng của giải khấu
A
m
12-14
8
Góc nghiêng sờn tầng khai thác
độ
55-60
9
Góc nghiêng sờn tầng kết thúc
kt
-
55-60
10
Góc nghiêng bờ mỏ
-
45-53
11
Số gơng khai thác đồng thời
N
gơng
2-3
2.2.5. La chn ng b thit b phc v khai thác, tuyển quặng.
Việc lựa chọn thiết bị cơ giới cho khai thác và thiết bị tuyển phải phù
hợp với tính chất cơ lý của mỏ nhằm tăng tuổi thọ của thiết bị, dễ bảo trì, bảo
dỡng, phụ tùng thay thế có sẵn trên thị trờng, đáp ứng đợc nhu cầu sản
xuất lâu dài, mang lại hiệu quả kinh tế.
ã Sản lợng khai thác cát quặng năm: 250.000-300.000m3/năm.
ã Số lợng máy xúc ôtô: Tính toán theo sản lợng và quÃng đờng vận
chuyển.
ã Số lợng thiết bị tuyển trọng lực: Xác định theo sản lợng và công
suất thiết bị.
Tổng hợp chủng loại và số lợng thiết bị nh bảng 2.4
Bảng 2.4
TT
1
2
Tên thiết bị
MÃ hiệu
Đơn vị
Số lợng
Cái
02
WA300-1
Cái
01
Máy xúc thuỷ lực gầu
SOLA-130
ngợc E=1,2-1,5m3
Hoặc loại tơng tự
Máy xúc lật E=2,53,0m3
3
ôtô tự đổ 10-12 tấn
Huyndai
Cái
03
4
Máy gạt 170 CV
T170 hoặc tơng tự
Cái
01
5
Búa khoan con
PR-18
Cái
03
6
Máy nén khi nhỏ TQ
-
Cái
01
7
Thiết bị xởng tuyển
-
Bộ
01
Tổng hợp các thiết bị của xởng tuyển nh bảng 2.5
Bảng 2.5
TT
1
Tên thiết bị
MÃ hiệu
Sàng thô
SL
01
Đặc tính kỹ thuật
- Mắt lỗ 5,0mmx5,0mm
- Công suất động cơ: 5 KW
2
Sàng tinh
01
- Mắt lỗ 2,0mmx2,0mm
- Công suất động cơ: 5 KW
3
Băng tải 800 x
01
12000
- Chiều rộng băng tải 800 mm
- Chiều dài băng tải: 12.000 mm
- Công suất động cơ: 1,7 kw
V = 8 m3
01
- Bunke thép
Máy cấp liệu lắc
KT - 8
01
- Công suất động cơ: 5,5 kw
Phân cấp ruột xoắn
750
01
- Đờng kính vít xoắn: 750 mm
4
Bunke chứa quặng
5
6
- Chiều dài thùng ph©n cÊp: 5500 mm
- ChiỊu réng thïng ph©n cÊp: 830 mm
- Công suất động cơ: 3 KW
7
Thùng khuấy
KJB
01
1000 x 1000
- §−êng kÝnh thïng: 1000 mm
- ChiÒu cao thïng: 1000 mm
- Công suất động cơ khuấy: 1,5 kw,
N = 940 v/ph
8
Bàn đÃi thô
CKM-1
07
- Kính thớc bàn đÃi: 4500 x 1800
mm
- Công suất động cơ: 2,8 kw
9
Bàn đÃi tinh
CKD-1
07
- Kính thớc bàn đÃi: 4500 x 1800
mm
- Công suất động cơ: 2,8 kw
10
Bơm cát
LT37 - 12
02
- Q = 7 m3/h ,H = 12 m; N = 1,7 kw
- 01 máy làm việc, 01 máy dự phòng
11
Máy tuyển nổi
3A
04
- Kích thớc ngăn máy 0,7 x 0,7 m
- Công suất động cơ tuyển: 1,7 kw
- Công suất động cơ gạt bọt: 0,6 kw
12
Máy tuyển nổi
M1
01
- Kích thớc ngăn máy: 0,5 x 0,5 m
- Dung tích ngăn máy: 0,14 m3
- Công suất động cơ tuyển: 1,7 kw
- Công suất động cơ gạt bọt : 0,6 kw
13
Phễu khử bùn
01
14
Bơm tia
01
15
Máy pha thuốc
400 x 500
05
tuyển
- Đờng kính thïng khuÊy: 400
mm, - - ChiÒu cao thïng: 500 mm,
- Công suất động cơ khuấy: 0,125 kw
2.3. Các mỏ khai thác quặng măng gan sa khoáng vùng Cao Bằng.
2.3.1. Điều kiện địa chất.
Quặng màu xám đen. Phân bố khá đều trong sét, cát màu vàng, nâu với
mật độ trung bình đến dày, chiều dày tầng chứa quặng từ 1,5-4m, quặng kích
thớc lớn đà bị khai thác triệt để chỉ còn lại các mảnh vụn có kích thớc <1 cm
đến ~1cm độ mài tròn kém, sau đó đem rửa, đÃi cho hàm suất 156,25166,6kg/m3, trung bình 161,64kg/m3, hàm lợng Mn từ 24,20-24,65%.
2.3.2. Điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình.
2.3.2.1. Điều kiện địa chất thuỷ văn.
a. Nớc mặt.
Vùng mỏ có sự hoạt động của nớc trên bề mặt rất nghèo nàn. Các suối
cạn phát triển theo chân núi đá vôi rồi lại đợc tiêu nớc xuống các hạng
cáctơ gần đó. Riêng suối bản Pác Son và bản Sác thờng xuyên có nớc,
nhng cũng chỉ là những ngọn suối rất ngắn. Toàn vùng chỉ có 3 điểm lấy
nớc nhỏ tại bản Pác Son, lũng Tốc Tát, Thông Ngầu. Ngoài ra còn có 2 hồ
nhỏ là hồ Bản Ga và hồ Bản Ngắn diện tích khoảng 300-500m2. Hai hồ này do
hai nguồn nớc lộ ở hang castơ cung cấp nớc.
Toàn vùng chỉ có sông Ba Vòng là dòng sông độc nhất. Mực nớc trên
sông thất thờng, biến hóa theo mùa và phụ thuộc vào thời tiết. Kết quả của
hai trạm đo máy lu tốc kế cho biết: mùa ma lũ nớc trong sông tăng lên
gấp bội so với mùa khô.
Lu lợng trung bình mùa khô: 3,5 m3/s
Lu lợng trung bình mùa ma: 14,5 m3/s
Khi ma lũ tăng tới: 106,7 m3/s
Vận tốc trung bình của dòng nớc Vcp = 1,029 m/s
b. Tầng chứa nớc ngầm.
- Lớp chứa nớc đệ tứ.
Tại khu mỏ lớp trầm tích đệ tứ rất mỏng. Diện phân bố phức tạp.
Chúng chỉ tồn tại trong lòng các thung lịng diƯn tÝch tõ 500 - 800m2 chiỊu
dµy nhá 1-5m, thành phần chủ yếu là cát sét, đất và sỏi sạn thành phẩm,
phong hoá của đá phiến silic, sét. Chúng chứa nớc tốt song không giữ nớc,
lớp trầm tích này hẹp, nhỏ nằm ở trên cao, trên bờ mặt của các thung lũng
nên khô ráo hoàn toàn. Công tác thăm dò quặng đêluvi ở một số thung lũng
vì thế rất dễ dàng, không ảnh hởng tới điều kiện địa chất thuỷ văn.
- Tầng chứa nớc đá vôi sinh vật.
Tầng chứa nớc đá vôi sinh vật tồn tại từ tuyến 4 đến tuyến 10, có bề
dày từ 90-290m. Nham thạch chủ yếu là đá vôi cứng rắn có nhiều kẽ nứt và
hang hốc cactơ.
Trong khoảng 60cm phần trên của tầng đá có thành phần vật chất
tơng đối đồng nhất, các lớp có bề dày biến đổi từ 20-30cm. Phần dới ®¸
