Luận án tiến sĩ nghiên cứu kỹ thuật đổ thải đất đá hợp lý nhằm đảm bảo độ ổn định bãi thải trong điều kiện mưa mùa nhiệt đới cho các mỏ than lộ thiên vùng cẩm phả quả

Luận án tiến sĩ nghiên cứu kỹ thuật đổ thải đất đá hợp lý, đảm bảo độ ổn định bãi thải trong điều kiện mưa mùa nhiệt đới tại mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả.

• Tác giả: Nguyễn Tam Tính
• Người hướng dẫn: Bùi Xuân Nam
• Trường học: Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Khai thác mỏ
• Đề tài: Nghiên cứu kỹ thuật đổ thải đất đá hợp lý nhằm đảm bảo độ ổn định bãi thải trong điều kiện mưa mùa nhiệt đới cho các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về các mỏ lộ thiên. Các dạng bãi thải mỏ lộ thiên
• 1.2. Tổng quan công tác đổ thải tại các nước trên thế giới
• 1.2.1. Công tác đổ thải và quản lý bãi thải tại Liên bang Nga
• 1.2.2. Công tác đổ thải tại Trung Quốc
• 1.2.3. Công tác đổ thải tại Canada
• 1.3. Tổng quan công tác đổ thải tại các mỏ vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh
• 1.3.1. Đất đá thải các mỏ vùng Cẩm Phả. Thành phần hạt tại các bãi thải
• 1.3.2. Vị trí và công nghệ đổ thải
• 1.3.3. Công nghệ đổ thải
• 1.4. Đánh giá các nghiên cứu về công tác đổ thải
• 1.4.1. Các nghiên cứu ngoài nước
• 1.4.2. Các nghiên cứu trong nước. Đánh giá các công trình nghiên cứu về đổ thải mỏ lộ thiên
• 1.5. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI KỸ THUẬT ĐỔ THẢI TẠI CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH
• 2.1. Đặc điểm mưa mùa nhiệt đới và mô hình lượng nước chảy vào bãi thải tại khu vực Cẩm Phả - Quảng Ninh
• 2.1.1. Đặc điểm mưa mùa nhiệt đới tại khu vực Cẩm Phả - Quảng Ninh
• 2.1.2. Mô hình lượng nước mưa chảy vào bãi thải
• 2.1.3. Các biến dạng bãi thải
• 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến công tác đổ thải
• 2.2.1. Ảnh hưởng của lượng mưa tới ổn định bãi thải
• 2.2.2. Ảnh hưởng của địa chấn
• 2.2.3. Ảnh hưởng của nền bãi thải
• 2.2.4. Ảnh hưởng của các thông số bãi thải
• 2.2.5. Ảnh hưởng số lực dính kết đến ổn định bãi thải
• 2.2.6. Ảnh hưởng của góc nội ma sát φ
• 2.2.7. Ảnh hưởng của phương tiện thiết bị đổ thải
• 2.3. Nghiên cứu các tính chất đất đá thải tại các bãi thải vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh
• 2.3.1. Nghiên cứu sự phân bố kích thước cỡ hạt theo chiều cao tầng
• 2.3.2. Nghiên cứu sự thay đổi lực dính kết đất đá theo chiều cao tầng thải
• 2.3.3. Nghiên cứu sự thay đổi khối lượng thể tích đất đá vào chiều cao tầng thải
• 2.4. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐỔ THẢI ĐẤT ĐÁ HỢP LÝ ĐẢM BẢO ĐỘ ỔN ĐỊNH BÃI TRONG ĐIỀU KIỆN MƯA MÙA NHIỆT ĐỚI CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH
• 3.1. Phân loại các bãi thải
• 3.2. Xây dựng tiêu chí đánh giá ổn định bãi thải
• 3.2.1. Lịch sử phát triển của các tiêu chí chấp nhận độ ổn định. Đề xuất các tiêu chí chấp nhận độ ổn định
• 3.3. Nghiên cứu các thông số bãi thải phù hợp cho các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh
• 3.3.1. Lựa chọn hình dạng bãi thải ngoài chiếm dụng đất tối thiểu
• 3.3.2. Nghiên cứu lựa chọn các thông số bãi thải cho các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả
• 3.4. Đề xuất công nghệ đổ thải đất đá hợp lý đảm bảo độ ổn định bãi trong điều kiện mưa mùa nhiệt đới cho các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh
• 3.4.1. Xây dựng nguyên tắc công nghệ đổ thải đảm bảo độ ổn định bãi trong điều kiện mưa mùa nhiệt đới
• 3.4.2. Công nghệ đổ thải bãi thải ngoài
• 3.4.3. Công nghệ đổ thải trong
• 3.4.4. Sơ đồ công nghệ đổ thải theo các thiết bị đổ thải
• 3.5. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THỬ CHO MỎ THAN CAO SƠN VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH
• 4.1. Khái quát mỏ than Cao Sơn. Đặc điểm đất đá tự nhiên khu mỏ
• 4.2. Đặc điểm thời tiết khu vực mỏ
• 4.3. Công tác khai thác tại mỏ than Cao Sơn
• 4.4. Công tác đổ thải tại mỏ than Cao Sơn
• 4.5. Đề xuất công nghệ đổ thải đảm bảo ổn định bãi thải Bàng Nâu – mỏ than Cao Sơn
• 4.5.1. Kiểm tra ổn định theo hiện trạng của các bãi thải
• 4.5.2. Đề xuất các thông số bãi thải đảm bảo an toàn trong mưa mùa nhiệt đới
• 4.6. Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN CỦA NGHIÊN CỨU SINH
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Kỹ thuật đổ thải đất đá hợp lý

Kỹ thuật đổ thải là một khâu quan trọng trong khai thác mỏ lộ thiên, đặc biệt tại các mỏ than vùng Cẩm Phả. Việc áp dụng kỹ thuật đổ thải đất đá hợp lý giúp đảm bảo ổn định bãi thải, giảm thiểu rủi ro sạt lở, đặc biệt trong điều kiện mùa mưa nhiệt đới. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, việc lựa chọn phương pháp đổ thải phù hợp với đặc điểm địa hình và thời tiết là yếu tố then chốt để duy trì an toàn và hiệu quả khai thác.

1.1. Quy trình đổ thải

Quy trình đổ thải bao gồm các bước từ khảo sát địa hình, lựa chọn phương pháp đổ thải, đến giám sát quá trình thực hiện. Tại các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả, quy trình này cần được điều chỉnh để phù hợp với điều kiện mưa mùa nhiệt đới, đảm bảo ổn định bãi thải và giảm thiểu tác động môi trường.

1.2. Công nghệ đổ thải

Các công nghệ đổ thải hiện đại như sử dụng băng tải, máy ủi, và phương tiện vận tải chuyên dụng được áp dụng để tối ưu hóa quá trình đổ thải. Việc kết hợp các công nghệ này giúp giảm chi phí và tăng hiệu quả trong việc duy trì ổn định bãi thải.

II. Ổn định bãi thải trong mùa mưa nhiệt đới

Ổn định bãi thải là yếu tố quan trọng đảm bảo an toàn và hiệu quả khai thác mỏ, đặc biệt trong điều kiện mùa mưa nhiệt đới. Các yếu tố như lượng mưa, địa hình, và tính chất đất đá ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định của bãi thải. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật phù hợp có thể giảm thiểu nguy cơ sạt lở và đảm bảo an toàn cho khu vực xung quanh.

2.1. Ảnh hưởng của mưa

Lượng mưa lớn trong mùa mưa nhiệt đới làm tăng áp lực nước lỗ rỗng trong đất đá, dẫn đến giảm độ bền và tăng nguy cơ sạt lở. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, việc kiểm soát lượng nước thẩm thấu vào bãi thải là yếu tố then chốt để duy trì ổn định bãi thải.

2.2. Giải pháp bảo vệ

Các giải pháp bảo vệ như xây dựng hệ thống thoát nước, tăng cường độ bền của đất đá, và giám sát liên tục được đề xuất để đảm bảo ổn định bãi thải trong điều kiện mưa lớn.

III. Quản lý bãi thải mỏ than lộ thiên

Quản lý bãi thải là một phần không thể thiếu trong hoạt động khai thác mỏ lộ thiên. Tại các mỏ than vùng Cẩm Phả, việc quản lý hiệu quả bãi thải giúp giảm thiểu tác động môi trường và đảm bảo an toàn lao động. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, việc áp dụng các tiêu chuẩn quản lý hiện đại và công nghệ tiên tiến có thể cải thiện đáng kể hiệu quả quản lý bãi thải.

3.1. Tiêu chí đánh giá

Các tiêu chí đánh giá độ ổn định bãi thải bao gồm tính chất đất đá, địa hình, và điều kiện thời tiết. Việc xây dựng các tiêu chí này giúp đánh giá chính xác nguy cơ sạt lở và đề xuất các biện pháp phòng ngừa phù hợp.

3.2. Công nghệ quản lý

Các công nghệ quản lý hiện đại như hệ thống giám sát tự động, mô hình hóa 3D, và phân tích dữ liệu lớn được áp dụng để tối ưu hóa quá trình quản lý bãi thải, đảm bảo an toàn và hiệu quả.