Giáo trình Khai thác quặng bằng phương pháp hầm lò: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình "Khai thác quặng bằng phương pháp hầm lò" tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: hệ thống khai thác; các quy trình công nghệ khai thác; phương pháp tải quặng và điều khiển áp lực mỏ;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Khai thác quặng bằng phương pháp hầm lò: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh Chƣơng 3 HỆ THỐNG KHAI THÁC 3.1. Đại cƣơng về hệ thống khai thác 3.1.1. Phân chia hệ thống khai thác Định nghĩa: Toàn bộ cách bố trí các đƣờng lò chuẩn bị và lò khấu quặng cũng nhƣ thứ tự đào các đƣờng lò và phƣơng pháp khấu quặng gọi là hệ thống khai thác. Theo giáo sƣ V.I.IMENITOV thì hệ thống khai thác quặng hầm lò đƣợc chia thành 3 nhóm khác nhau tùy theo phƣơng pháp chống giữ khoảng trống đã khai thác: 3.1.1.1. Nhóm 1: Các hệ thống khai thác kết hợp với chống tự nhiên trong khoảng không gian khai thác a. Đặc điểm chung của nhóm Ở nhóm hệ thống khai thác này trong khoảng không gian đã khai thác có thể không đƣợc chống giữ hoặc đƣợc chống giữ bằng các trụ bảo vệ, đất đá bao quanh không bị phá hỏa, do đó chúng có đặc điểm sau: - Khoảng trống khai thác đƣợc chống giữ bằng các trụ bảo vệ. - Quy trình công nghệ chỉ gồm có tách phá quặng và vận tải quặng. - Năng suất lao động cao, giá thành khai thác nhỏ. - Do để lại trụ bảo vệ nên hệ số tổn thất quặng trung bình. - Áp dụng để khai thác các loại quặng có giá trị kinh tế không cao. b. Các hệ thống khai thác đặc trưng - Hệ thống khai thác liền gƣơng. - Hệ thống khai thác buồng trụ. - Hệ thống khai thác lƣu quặng. - Hệ thống khai thác phá nổ phân tầng. - Hệ thống khai thác phá nổ tầng. 3.1.1.2. Nhóm 2: Các hệ thống khai thác kết hợp với chống nhân tạo a. Đặc điểm chung của nhóm Ở nhóm hệ thống khai thác này trong khoảng trống đã khai thác đƣợc chống giữ bằng vật liệu nhân tạo nhƣ vật liệu chèn, vật liệu chống, khung, vì chống. Các vật liệu chống giữ có thể phải để lại vĩnh viễn hoặc chỉ thu hồi khi đã kết thúc diện khai thác của một tầng, do đó chúng có đặc điểm sau: - Khoảng trống đã khai thác đƣợc chống giữ bằng vật liệu nhân tạo. - Quy trình công nghệ của hệ thống khai thác này gồm: tách phá quặng, vận tải và chống giữ. - Năng suất lao động thấp giá thành khai thác cao. - Hệ số tổn thất và làm nghèo quặng nhỏ. - Đƣợc sử dụng khi khai thác quặng có giá trị kinh tế lớn. 47 b. Các hệ thống khai thác đặc trưng - Hệ thống khai thác kết hợp với kết cấu chống. - Hệ thống khai thác kết hợp với chèn lò. 3.1.1.3. Nhóm 3: Các hệ thống khai thác kết hợp với phá hỏa quặng và đất đá a. Đặc điểm chung của nhóm Ở nhóm hệ thống khai thác này khoảng không gian đã khai thác không đƣợc chống giữ mà đƣợc lấp đầy bởi quặng hoặc đất đá hoặc cả quặng và đất đá phá hỏa. - Không gian đã khai thác đƣợc lấp đầy bởi quặng hoặc đất đá hoặc cả quặng và đất đá phá hỏa - Quy trình công nghệ: Tách phá, tải quặng và phá hỏa. - Sản lƣợng khai thác lớn, năng suất lao động cao, giá thành khai thác thấp. - Hệ số tổn thất và làm ngèo quặng lớn. - Sử dụng khai thác các loại quặng có giá trị kinh tế thấp. b. Các hệ thống khai thác đặc trưng - Hệ thống khai thác phá hỏa quặng. - Hệ thống khai thác phá hỏa đất đá. - Hệ thống khai thác phá hỏa đất đá và quặng. - Hệ thống khai thác tự phá hỏa. 3.1.1.4. Các chỉ tiêu đánh giá hệ thống khai thác. Để đánh giá các hệ thống khai thác ngƣời ta sử dụng các chỉ tiêu sau: - Năng suất lao động của công nhân tính cho toàn bộ hệ thống khai thác, tấn/ca. - Sản lƣợng của khối khai thác, tấn/tháng. - Hệ số tổn thất, hệ số làm nghèo quặng, % - Giá thành khai thác tính cho toàn bộ hệ thống khai thác, đồng/tấn. - Chi phí đào lò chuẩn bị tính cho 1000 tấn quăng, mét/1000tấn. 3.1.2. Phƣơng pháp so sánh các hệ thống khai thác Theo quan điểm kinh tế, hệ thống khai thác có thể khác nhau về chỉ tiêu giá thành khai thác, chỉ tiêu tổn thất quặng và làm nghèo quặng. Trong thực tế chúng ta thƣờng gặp 3 trƣờng hợp khác nhau về kinh tế giữa các hệ thống khai thác và đối với mỗi trƣờng hợp các hệ thống khai thác đƣợc so sánh với nhau theo những tiêu chuẩn riêng mà sẽ đƣợc trình bày dƣới đây. 3.1.2.1. Trường hợp thứ nhất Các hệ thống khai thác khác nhau về giá thành nhƣng có các chỉ tiêu về tổn thất và làm nghèo quặng nhƣ nhau, nghĩa là: z1 = z2 và n1 = n2 ; r1 = r2 Trong đó: z1 và z2- giá thành khai thác của hệ thống khai thác thứ nhất và thứ hai. n1, n2 và r1, r2 - các hệ số tổn thất và làm nghèo quặng tƣơng ứng của hệ thống 48 khai thác thứ nhất và thứ hai. Trong trƣờng hợp này hệ thống khai thác sẽ đƣợc chọn theo tiêu chuẩn z → min, nghĩa là hệ thống khai thác nào có giá thành khai thác nhỏ hơn thì hệ thống khai thác đó hợp lí hơn. Trong nhiều trƣờng hợp sự khác biệt về giá thành khai thác của các hệ thống khai thác là rất rõ ràng và không cần tính toán cụ thể cũng có thể nhận biết đƣợc điều đó. Ví dụ: khi khai thác quặng dốc đứng có mặt biên đều và đất đá xung quanh bền vững có thể sử dụng đƣợc hệ thống khai thác lƣu quặng và hệ thống khai thác kết hợp với chèn. Cả 2 hệ thống khai thác này đều có hệ số tổn thất và làm nghèo quặng gần bằng nhau. Nhƣng rõ ràng là giá thành khai thác quặng của hệ thống khai thác lƣu quặng nhỏ hơn nhiều so với giá thành khai thác bằng hệ thống khai thác kết hợp với chèn. Vì vậy không cần tính toán cũng có thể nhận thấy rằng trong những điều kiện trên thì áp dụng hệ thống lƣu quặng là hợp lí. 3.1.2.2. Trường hợp thứ hai Hệ thống khai thác này có giá thành khai thác nhỏ hơn còn hệ thống khai thác kia có hệ số tổn thất và làm nghèo quặng nhỏ hơn, nghĩa là: z1 < z2 và n1 > n2; r1 > r2 Đây là trƣờng hợp khác nhau phổ biến nhất giữa các hệ thống khai thác, đặc biệt là giữa các hệ thống khai thác của nhóm 3 và các nhóm khác. Ví dụ điển hình của trƣờng hợp này là so sánh hệ thống khai thác kết hợp với phá hỏa quặng và đất đá xung quanh với hệ thống khai thá ...