Bài giảng Những công nghệ tiên tiến trong khai thác mỏ lộ thiên (Dùng cho trình độ Thạc sĩ)

Bài giảng Những công nghệ tiên tiến trong khai thác mỏ lộ thiên (Dùng cho trình độ Thạc sĩ) cung cấp cho học viên những nội dung về: sơ đồ công nghệ và phương tiện cơ giới hóa trên mỏ lộ thiên; hệ thống khai thác mỏ lộ thiên; đồng bộ thiết bị trên mỏ lộ thiên; xác định biên giới mỏ lộ thiên;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Những công nghệ tiên tiến trong khai thác mỏ lộ thiên (Dùng cho trình độ Thạc sĩ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH BÀI GIẢNG NHỮNG CÔNG NGHỆ TIÊN TIẾN TRONG KHAI THÁC MỎ LỘ THIÊN (DÙNG CHO TRÌNH ĐỘ THẠC SỸ) Quảng Ninh, 2018 1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH BÀI GIẢNG NHỮNG CÔNG NGHỆ TIÊN TIẾN TRONG KHAI THÁC MỎ LỘ THIÊN (DÙNG CHO TRÌNH ĐỘ THẠC SỸ) Quảng Ninh, năm 2018 2 MỞ ĐẦU Trong công cuộc Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá ở nước ta hiện nay, ngành khai khoáng có một vị trí đặc biệt quan trọng. Ngoài dầu thô và khí tự nhiên, các khoáng sản rắn là nhu cầu không thể thiếu cho sự phát triển của các ngành công nghiệp khác trong nền kinh tế quốc dân. Mức độ tăng trưởng bình quân hàng năm của ngành mỏ hiện nay khoảng 25- 30%. Trong đó, ngành khai thác lộ thiên (KTLT) đã, đang và vẫn sẽ giữ một vai trò quan trọng trong tổng sản lượng khoáng sản rắn khai thác được, cụ thể hiện nay chiếm 100% đối với các loại vật liệu xây dựng (VLXD), quặng, phi quặng và nguyên liệu hoá chất, 60-65% đối với than. Tuy nhiên, để đáp ứng được nhu cầu của nền kinh tế quốc dân giai đoạn 2007-2015 và trong tương lai thì ngành KTLT còn phải đối mặt với không ít những thách thức như điều kiện khai thác ngày càng khó khăn, tài nguyên ngày càng cạn kiệt, các vấn đề tận thu tối đa tài nguyên lòng đất, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững ngày càng chặt chẽ và nghiêm ngặt hơn,... Điều kiện địa chất Việt Nam phức tạp tạo nên một nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú, đa dạng nhưng cũng manh mún. Theo thống kê, trên lãnh thổ Việt Nam đã phát hiện được trên 50 trong số 66 loại khoáng sản phổ biến nhất trong vỏ trái đất với khoảng hơn 5000 mỏ và điểm quặng, được chia thành các nhóm nguyên liệu khoáng theo mức độ triển vọng như sau: - Triển vọng khá: VLXD, than, apatít, bauxít, titan, đất hiếm,...; - Triển vọng: vàng, chì - kẽm, thiếc, vonfram, sắt, đồng, antiman, Auorít, cát thuỷ tinh,...; - Triển vọng kém hơn: cao lanh, graphít, mangan, barít, niken, fenspat. điatomit, bentônít,.... Thực tế, các loại khoáng sản này có phân bố rời rạc, không tập trung hoặc tập trung với trữ lượng lớn, do đó đã tạo nên nhiều loại hình mỏ KTLT với quy mô và đặc điểm rất khác nhau. Về than, hiện nay chúng ta có khoảng 29 mỏ và điểm KTLT với sản lượng đóng góp trong năm 2006 là 22,1 triệu tấn trong 34,5 triệu tấn của toàn ngành chiếm 64,1%. Trong số đó có 5 mỏ lớn ở khu vực Quảng Ninh với sản lượng năm trên 2,0 triệu tấn, khai thác khá quy mô với trang thiết bị tương đối hiện đại, đó là các mỏ Đèo Nai, Cọc Sáu, Cao Sơn (Cẩm Phả), Hà Tu, Núi Béo (Hòn Gai), còn lại là các mỏ vừa và nhỏ hoặc các điêm khai thác lộ vỉa có sản lượng nhỏ hơn 500 ngàn tấn/năm. Về quặng, hiện có hàng trăm điểm khai thác quặng lộ thiên, như các mỏ khai thác quặng Apatít ở Cam Đường - Lào Cai (trữ lượng 2,5 tỷ tấn); quặng sắt tại Trại Cau - Thái Nguyên, Ngườm Cháng - Cao Bằng; các mỏ quặng chì kẽm ở - Chợ Đồn - Bắc Kạn, Lay Hít - Thái Nguyên và một số mỏ khác thuộc các tỉnh Tuyên Quang, Hà Giang, Yên Bái, Thanh Hoá,... quặng đồng có các mỏ lớn, điển hình như mỏ đồng Sin Quyền - Lào Cai (có trữ lượng trên 50 triệu tấn), mỏ đồng- niken Bản Phúc - Sơn La; quặng Crômít điển hình có ở cổ Định - Thanh Hoá và một số mỏ khác ở Mỹ Cái, Hoà Yên,... về quặng bauxit có ở các tỉnh Kontum, Đắc Lắc, Lâm Đồng, Bình Dương, Hà Giang, Cao Bằng nhưng nhiều nhất tập trung ở Tây Nguyên (trong báo cáo NCKT tổ 3 hợp bauxít nhôm Lâm Đồng đã được phê duyệt năm 2000), giai đoạn đầu sẽ khai thác tại khu vực mỏ Tân Rai với công suất 4 triệu t/năm); ngoài ra, còn có hàng chục mỏ sa khoáng ven biển như inmenít (titan), zircon, rutin, môganít, mônazit,... ở Bàu Dòi, Chùm Giăng - Bình Thuận, Na Hoe, Cây Trâm - Thái Nguyên và rải rác ở các tỉnh Quảng Ninh, Thanh Hoá, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Bình Định, Phú Yên, Vũng Tàu,.... Tuy nhiên, đa phần các mỏ quặng này đang khai thác với quy mô nhỏ, thiết bị tương đối lạc hậu và chưa đồng bộ. Mặc dù mỏ Apatít Lào Cai là một mỏ KTLT tưong đối có quy củ trong khai thác quặng nhưng đồng bộ thiết bị hiện nay vẫn còn khá khiêm tốn, bao gồm các máy khoan đập BMK-4M, CBБ-2M, CБY-100T (LB Nga); các MXTG ЭKГ-5A, Э-2503, Э-1001 (LB Nga); các máy xúc thuỷ lực (MXTL) PC-450, PC-600 (Komatsu - Nhật Bản); các ô tô KpAZ, KAMAZ, BenLAZ-540A (LB Nga); máy ủi T-130 và C-300 (LB Nga). Tại một số mỏ sa khoáng (đã kết thúc) có thiết bị, sử dụng chủ yếu là súng bắn nước hoặc hệ thống bơm hút được đặt trên bè di động kết hợp với thủ công. Nhìn chung các mỏ khai thác quặng đều sử dụng các thiết bị có công suất nhỏ, lạc hậu, không đồng bộ dẫn đến thực tế là chưa đáp ứng được sản lượng yêu cầu, gây tổn thất tài nguyên và ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường sinh thái, đặc biệt là ở các mỏ sa khoáng. Theo thống kê, trên toàn quốc có khoảng trên 600 khu vực khai thác VLXD các loại với sản lượng hơn 30 triệu m3 đá và hàng trăm triệu m3 cát sỏi mỗi năm, tập trung phần lớn ở các tỉnh phía Bắc và rải rác ở các tỉnh phía Nam. Các mỏ khai thác VLXD rất khác nhau về quy mô, công nghệ khai thác, thiết bị sử dụng,.... Xét về góc độ công nghiệp và quy mô khai thác, có thể chia các mỏ VLXD ở nước ta thành hai nhóm chính là nhóm các mỏ áp dụng công nghệ khai thác cơ giới theo lớp bằng hoặc lớp xiên, vận tải trực tiếp hoặc xúc chuyển và nhóm các mỏ áp dụng công nghệ khai thác bán cơ giới hoặc thủ công, khai thác theo lớp xiên, cắt tầng nhỏ hoặc lớp xiên khấu theo kiểu tự do. Nếu như các mỏ đang áp dụng công nghệ khai thác nhóm 1 đang sử dụng các thiết bị tương đối đồng bộ như máy khoan đập - xoay khí nén, thuỷ lực của Nhật Bản, Thụy Điển, Phần Lan, Mỹ,... có đường kính 75-175 mm, c ...