Bài viết nghiên cứu ứng dụng mô hình chuỗi để lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho mỏ chì kẽm Lũng Hoài, tỉnh Bắc Cạn. Bài viết sử dụng phương pháp lý thuyết mô hình chuỗi, xây dựng ma trận các yếu tố ảnh hưởng đến phương án mở vỉa, xác định các trọng số theo thứ tự ưu tiên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ứng dụng mô hình chuỗi để lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho mỏ chì kẽm Lũng Hoài, tỉnh Bắc Cạn
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH
Nghiên cứu ứng dụng mô hình chuỗi để lựa chọn phƣơng án mở vỉa
hợp lý cho mỏ chì kẽm Lũng Hoài, tỉnh Bắc Cạn
Tạ Văn Kiên1, Nguyễn Phi Hùng1, Nguyễn Đình Thắng2
1
Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh
1
Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội
2
Công ty cổ phần 397 - Tổng Công ty Đông Bắc
E-mail: tavankien1980@gmail.com
Tóm tắt: Khai thác mỏ nói chung và khai thác hầm lò nói riêng, không có phương án
nào là hoàn hảo, bởi đó là hoạt động phức tạp, đan xen nhiều yếu tố tự nhiên, kinh tế, kỹ
thuật… là tổ hợp của nhiều chuỗi sản xuất khác nhau. Mở vỉa là công đoạn đầu của quá trình
khai thác, có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc kết nối mặt bằng đến các thân quặng nằm
trong lòng đất. Một phương án mở vỉa hợp lý sẽ đảm bảo tận thu tối đa tài nguyên, không
phải để lại quặng làm trụ bảo vệ đường lò mở vỉa, chi phí bảo dưỡng đường lò và chi phí vận
tải thấp… Như vậy, mở vỉa là một hệ thống chuỗi các công việc ảnh hưởng lẫn nhau, vì vậy
đó là một tổ hợp do một hoặc nhiều đơn vị liên kết với nhau, là một tổ hợp có trật tự ràng
buộc lẫn nhau bằng các cấu trúc và chức năng cụ thể.
Căn cứ vào các công việc trong công tác mở vỉa, bài viết sử dụng phương pháp lý
thuyết mô hình chuỗi, xây dựng ma trận các yếu tố ảnh hưởng đến phương án mở vỉa, xác
định các trọng số theo thứ tự ưu tiên. Từ đó đã lựa chọn được phương án mở vỉa hợp lý cho
mỏ chì kẽm Lũng Hoài là mở vỉa bằng lò bằng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng, phương án này
có chỉ tiêu tổng hợp tối ưu nhất… Từ đó, thiết lập ma trận các yếu tố ảnh hưởng, lựa chọn
theo các thứ tự ưu tiên để có các trọng số phù hợp. Kết quả xác định chọn phương án mở vỉa
số 1 có chỉ tiêu tổng hợp phù hợp để thi công cho mỏ chì kẽm Lũng Hoài.
Từ khóa: Chuỗi sản xuất, ma trận, phương pháp mở vỉa, điều kiện địa chất khu vực
mỏ, đường lò mở vỉa.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nền kinh tế toàn cầu cạnh tranh và nhu cầu về nguyên liệu ngày càng tăng đã đặt áp
lực đáng kể lên ngành khai khoáng trong việc tăng sản lượng đồng thời hạ giá thành khai thác
khoáng sản. Điều này đã thúc đẩy các nỗ lực phát triển các phương pháp tiếp cận hiệu quả về
chi phí và cải tiến các kỹ thuật khai thác [1]. Một trong những giải pháp để hạ giá thành khai
thác đó là đơn giản hóa các phương án mở vỉa cho mỏ bằng cách lựa chọn giải pháp thiết kế
thi công hiệu quả về mặt kỹ thuật nhưng tổng vốn đầu tư thấp và chi phí vận hành rẻ [4],[6].
Mở vỉa cho các thân quặng bằng phương pháp hầm lò được định nghĩa là thiết lập các cổng
nối từ mặt đất đến đáy mỏ. Trong đó, khái niệm mở vỉa được định nghĩa là xây dựng các
đường lò kết nối giữa các công trình mở vỉa và thân quặng ở các mức (cốt cao) khác nhau [3].
Hệ thống các đường lò mở vỉa kết hợp với nhau thành một mạng lưới các đường lò chính và
lò nhánh phục vụ quá trình đưa người, vật liệu vào khu thi công và đưa sản phẩm là quặng ra
ngoài mặt bằng [2],[6]. Khi khai thác quặng bằng phương pháp hầm lò, phương pháp mở vỉa
nào có thể áp dụng phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế với từng khu vực cụ thể là thách
thức đối với các nhà khai thác mỏ.
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Về nguyên tắc chung để khai thác các mỏ hầm lò, cần thiết lập các đường hầm kết nối
mặt đất và lò chợ. Hình 1 mô tả sơ đồ chuỗi của một mỏ có nhiều diện sản xuất (diện 4, 5,
6..), trong đó các đường lò mở vỉa 1 - 2, 2 - 3... các đường lò phụ trợ 7 - 8; 8 - 9… Quá trình
sản xuất mỏ hầm lò từ lò chợ lò dọc vỉa vận chuyển lò DV vận chuyển chính sân ga
mặt bằng là một chuỗi sản xuất, chuỗi này là chuỗi nối tiếp (hình 2a). Ví dụ trong hình 1
58 Kỷ yếu Hội nghị KHCN lần 7, tháng 5/2022
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH
chuỗi sản xuất gồm 4 - 3 – 2 - 1 – SCN; chuỗi thông gió gồm 1 - 2 - 3 - 4 --- 7 --- 8 --- 9.
Trong mỗi chuỗi lại chứa đựng n yếu tố tác động tới quy trình sản xuất, tập hợp các chuỗi và
n yếu tố của mỗi chuỗi hình thành cấu trúc tổ chức sản xuất.
Hình 1. Mô hình chuỗi trong sản xuất
SCN - Mặt bằng sân công nghiệp; 1-Vị trí cửa lò; 1-2 Các đường lò mở vỉa; 2-3 Các
đường lò khai thông đến các nhánh khai thác; 4, 5, 6 – Các diện sản xuất; 7-Điểm nút giao
thông gió; 7-8-9 Các đường lò thông gió. 9-Cửa lò thông gió; TG- Mặt bằng cửa lò thông gió.
Trong trường hợp mỏ có nhiều khu vực sản xuất khác nhau nhưng mỗi khu vực hoạt
động độc lập thì chuỗi sản xuất được mô tả là chuỗi song song 1 (hình 2b). Trong trường hợp
mỏ có nhiều khu vực hoạt động khác nhau nhưng có mối ràng buộc ở một hoặc nhiều khâu
nào đó thì chuỗi sản xuất được mô tả là chuỗi song song 2 (hình 2c). Trong đó, các chuỗi này
có điểm chung trong mạng đường lò là các đường lò khai thông mở vỉa [5]. Hệ thống dự trữ
tích hợp bao gồm cả hệ thống chuỗi và hệ thống song song. Giả định có m*n đơn vị tạo nên,
thì hệ thống chuỗi có n đơn vị được kết nối theo chuỗi để tạo thành m hệ chuỗi con, sau đó m
hệ đó sẽ tổ hợp thành hệ thống song song, sơ đồ khối logic. Hệ thống song song là chỉ n hệ
song song con được hình thành từ m đơn vị, và sau đó n hệ thống con tổ hợp tạo thành hệ
song song, sơ đồ khối được thể hiện trong hình 2.
a. Mô hình chuỗi nối tiếp b.Mô hình hệ thống chuỗi c.Mô hình hệ thống chuỗi
song song 1 song song 2
Hình 2. Mô hình chuỗi
Trong bài viết này, mối liên hệ chuỗi sản xuất là nhiều chuỗi có liên kế với nhau,
không phải là một chuỗi nối tiếp nên chỉ xét sự tác động của các chuỗi hoạt động đồng thời.
Khi các đơn vị giống nhau, mô hình toán học củ ...