Luận án tiến sĩ kỹ thuật nghiên cứu công nghệ khai thác đối với các mỏ quặng sắt lộ thiên dưới mức thoát nước tự chảy trong điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn phức tạp

Luận án tiến sĩ kỹ thuật nghiên cứu công nghệ khai thác mỏ quặng sắt lộ thiên dưới mức thoát nước tự chảy trong điều kiện địa chất và địa chất thủy văn phức tạp.

• Tác giả: Lưu Văn Thực
• Người hướng dẫn: NGƯT.TS Hồ Sĩ Giao
• Trường học: Trường Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Khai thác mỏ
• Đề tài: Nghiên cứu công nghệ khai thác các mỏ quặng sắt lộ thiên dưới mức thoát nước tự chảy trong điều kiện địa chất và địa chất thủy văn phức tạp ở Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHAI THÁC SẮT LỘ THIÊN Ở VIỆT NAM VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN
• 1.1. Hiện trạng công tác khai thác quặng sắt ở VN
• 1.2. Tình hình khai thác và sản lượng các mỏ sắt VN
• 1.3. Công nghệ khai thác
• 1.4. Thiết bị sử dụng trong các khâu công nghệ
• 1.5. Quy hoạch phát triển ngành khai thác quặng sắt VN
• 1.6. Tiềm năng trữ lượng quặng sắt VN
• 1.7. Đặc điểm tự nhiên các khoáng sàng quặng sắt VN
• 1.7.1. Đặc điểm phân bố các khoáng sàng sắt VN
• 1.7.2. Đặc điểm về nguồn gốc thành tạo
• 1.7.3. Đặc điểm cấu trúc các thân quặng
• 1.7.4. Đặc điểm ĐCCT - ĐCTV các khoáng sàng sắt VN
• 1.7.5. Phân loại mức độ phức tạp các mỏ quặng sắt theo yếu tố tự nhiên
• 1.8. Tổng quan về công tác nghiên cứu công nghệ khai thác quặng sắt ở VN
• 1.9. Một số nét về công nghệ khai thác quặng sắt trên thế giới
• 1.9.1. Phân bố trữ lượng và tình hình khai thác quặng sắt trên thế giới
• 1.9.2. Kinh nghiệm khai thác các mỏ quặng sắt trên thế giới
• 1.9.3. Một số nghiên cứu về khai thác mỏ quặng lộ thiên trên thế giới
• 1.10. Kết luận
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CÓ TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CHO CÁC MỎ QUẶNG SẮT LỘ THIÊN Ở VIỆT NAM
• 2.1. Khái quát vần đề
• 2.2. Công nghệ khai thác dưới mức thoát nước tự chảy
• 2.2.1. Khái quát về khai thác dưới mức thoát nước tự chảy
• 2.2.2. Các thông số cơ bản của đáy mỏ hai cấp khi khai thác dưới mức thoát nước tự chảy
• 2.3. Đào sâu đáy mỏ và khai thác quặng bằng MXTLGN
• 2.4. Công nghệ khai thác với góc nghiêng bờ công tác lớn
• 2.4.1. Cơ sở thực tiễn và khoa học
• 2.4.2. Trình tự phát triển công trình mỏ
• 2.5. Công nghệ khai thác chọn lọc các mỏ quặng sắt
• 2.6. Tiềm năng sử dụng các thiết bị cho các mỏ quặng sắt lộ thiên VN
• 2.6.1. Thiết bị cho khâu chuẩn bị đất đá
• 2.6.2. Thiết bị cho khâu xúc bốc
• 2.6.3. Thiết bị cho khâu vận tải
• 2.7. Kết luận
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KHAI THÁC PHÙ HỢP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CHO CÁC MỎ QUẶNG SẮT LỘ THIÊN TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN PHỨC TẠP VIỆT NAM
• 3.1. Nghiên cứu hoàn thiện công tác đào sâu cho các mỏ quặng sắt lộ thiên khai thác dưới mức thoát nước tự chảy
• 3.1.1. Khái quát về đào sâu đáy mỏ lộ thiên
• 3.1.2. Nghiên cứu các giải pháp tăng tốc độ đào sâu đáy mỏ quặng sắt lộ thiên khi khai thác dưới mức thoát nước tự chảy bằng MXTLGN
• 3.2. Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác với góc bờ công tác cao cho các mỏ quặng sắt lộ thiên VN
• 3.2.1. Ý nghĩa của việc nâng cao góc nghiêng bờ công tác
• 3.2.2. Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng tới góc nghiêng bờ công tác và khả năng nâng cao góc nghiêng bờ công tác khi khai thác các mỏ quặng sắt dưới mức thoát nước tự chảy
• 3.3. Nghiên cứu khai thác với đáy mỏ hai cấp đối với các mỏ có điều kiện ĐCTV phức tạp
• 3.3.1. Áp dụng công nghệ khai thác đáy mỏ hai cấp đối với các mỏ có chiều dài đường phương lớn
• 3.3.2. Lựa chọn công nghệ phân khu vực khai thác theo mùa
• 3.4. Nghiên cứu xây dựng các sơ đồ công nghệ khai thác chọn lọc đối với các thân quặng (gốc) có cấu trúc địa chất phức tạp
• 3.4.1. Cơ sở xác định tổn thất và làm nghèo quặng
• 3.4.2. Các nguyên nhân gây lên tổn thất và làm nghèo quặng trong quá trình khai thác lộ thiên
• 3.4.3. Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới tổn thất và làm nghèo khi khai thác mỏ quặng sắt lộ thiên
• 3.4.4. Công nghệ KNM khai thác chọn lọc thân quặng sắt gốc
• 3.4.5. Xác định chiều cao xúc chọn lọc của MXTL
• 3.4.6. Cơ sở xác định tổn thất và làm nghèo quặng vùng tiếp xúc giữa đất đá và quặng khi khai thác
• 3.4.7. Nghiên cứu lựa chọn sơ đồ khai thác chọn lọc hợp lý đối với các mỏ quặng sắt có cấu trúc địa chất phức tạp
• 3.5. Nghiên cứu lựa chọn ĐBTB xúc bốc – vận tải hợp lý cho các mỏ quặng sắt lộ thiên có điều kiện tự nhiên và ĐCTV phức tạp
• 3.5.1. Các yếu tố tự nhiên ảnh hưởng đến lựa chọn ĐBTB
• 3.5.2. Nghiên cứu lựa chọn thiết bị xúc bốc – vận tải hợp lý đối với các mỏ quặng sắt lộ thiên có điều kiện tự nhiên và ĐCTV phức tạp
• 3.5.3. Quan hệ giữa thiết bị xúc bốc – vận tải
• 3.5.4. Xác định số ô tô hợp lý khi phục vụ một máy xúc
• 3.5.5. Nghiên cứu xác định tổ hợp thiết bị xúc – bốc vận tải hợp lý
• 3.5.6. Kết luận
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ÁP DỤNG CHO MỎ QUẶNG SẮT THẠCH KHÊ
• 4.1. Đặc điểm chung mỏ quặng sắt Thạch Khê
• 4.1.1. Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu khu mỏ
• 4.1.2. Đặc điểm địa chất khu mỏ
• 4.1.3. Kích thước khai trường
• 4.1.4. Hiện trạng khu mỏ
• 4.2. Xác định góc nghiêng bờ công tác hợp lý đối với tầng đá cứng
• 4.3. Xác định chiều cao xúc chọn lọc đối với các MXTLGN
• 4.4. Xác định ĐBTB xúc bốc - vận tải hợp lý
• 4.4.1. Xác định loại ô tô phù hợp với các lớp đất yếu
• 4.4.2. Xác định loại máy xúc phù hợp với tải trọng ô tô và công suất mỏ
• 4.5. Kết luận
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về khai thác quặng sắt lộ thiên ở Việt Nam

Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về hiện trạng khai thác quặng sắt lộ thiên tại Việt Nam. Các vấn đề liên quan đến công nghệ khai thác mỏ, quặng sắt lộ thiên, và điều kiện địa chất phức tạp được phân tích chi tiết. Tình hình khai thác và sản lượng các mỏ sắt được thống kê, cùng với các thiết bị sử dụng trong quá trình khai thác. Quy hoạch phát triển ngành khai thác quặng sắt cũng được đề cập, nhấn mạnh tiềm năng trữ lượng và đặc điểm tự nhiên của các khoáng sàng quặng sắt.

1.1 Hiện trạng công tác khai thác quặng sắt ở Việt Nam

Phần này trình bày về hiện trạng khai thác quặng sắt tại Việt Nam, bao gồm sản lượng và tình hình khai thác tại các mỏ lớn. Các kỹ thuật khai thác mỏ hiện đang áp dụng được đánh giá, cùng với những hạn chế và thách thức trong việc khai thác dưới mức thoát nước tự chảy. Các thiết bị sử dụng trong các khâu công nghệ cũng được liệt kê và phân tích.

1.2 Đặc điểm địa chất và thủy văn của các mỏ quặng sắt

Phần này tập trung vào đặc điểm địa chất và thủy văn của các mỏ quặng sắt tại Việt Nam. Các yếu tố như địa chất mỏ, hệ thống thoát nước mỏ, và điều kiện địa chất phức tạp được phân tích kỹ lưỡng. Các đặc điểm về nguồn gốc thành tạo, cấu trúc thân quặng, và phân loại mức độ phức tạp của các mỏ cũng được đề cập.

II. Công nghệ khai thác quặng sắt lộ thiên dưới mức thoát nước tự chảy

Chương này tập trung vào nghiên cứu các công nghệ khai thác mỏ có tiềm năng áp dụng cho các mỏ quặng sắt lộ thiên dưới mức thoát nước tự chảy. Các phương pháp khai thác như đào sâu đáy mỏ, sử dụng máy xúc thủy lực gầu ngược (MXTLGN), và công nghệ khai thác với góc nghiêng bờ công tác lớn được phân tích chi tiết. Các thông số cơ bản của đáy mỏ hai cấp cũng được đề cập.

2.1 Công nghệ khai thác dưới mức thoát nước tự chảy

Phần này trình bày về các phương pháp khai thác dưới mức thoát nước tự chảy, bao gồm việc đào sâu đáy mỏ và sử dụng MXTLGN. Các thông số cơ bản của đáy mỏ hai cấp được phân tích, cùng với các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác. Các giải pháp công nghệ để tăng tốc độ đào sâu đáy mỏ cũng được đề xuất.

2.2 Công nghệ khai thác với góc nghiêng bờ công tác lớn

Phần này tập trung vào việc nghiên cứu và áp dụng công nghệ khai thác với góc nghiêng bờ công tác lớn. Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến góc nghiêng bờ công tác được phân tích, cùng với các giải pháp để nâng cao hiệu quả khai thác. Các sơ đồ công nghệ và trình tự phát triển công trình mỏ cũng được trình bày.

III. Giải pháp công nghệ khai thác phù hợp cho các mỏ quặng sắt lộ thiên

Chương này đề xuất các giải pháp công nghệ khai thác phù hợp cho các mỏ quặng sắt lộ thiên trong điều kiện địa chất phức tạp. Các nghiên cứu về hoàn thiện công tác đào sâu, nâng cao góc nghiêng bờ công tác, và khai thác chọn lọc được trình bày chi tiết. Các sơ đồ công nghệ và thiết bị xúc bốc - vận tải hợp lý cũng được đề cập.

3.1 Hoàn thiện công tác đào sâu đáy mỏ

Phần này tập trung vào việc hoàn thiện công tác đào sâu đáy mỏ cho các mỏ quặng sắt lộ thiên. Các giải pháp để tăng tốc độ đào sâu đáy mỏ bằng MXTLGN được phân tích, cùng với các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác. Các sơ đồ công nghệ và trình tự đào sâu đáy mỏ cũng được trình bày.

3.2 Khai thác chọn lọc các mỏ quặng sắt

Phần này trình bày về các giải pháp công nghệ khai thác chọn lọc cho các mỏ quặng sắt có cấu trúc địa chất phức tạp. Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến tổn thất và làm nghèo quặng được phân tích, cùng với các sơ đồ công nghệ khai thác chọn lọc hợp lý. Các thiết bị xúc bốc - vận tải phù hợp cũng được đề xuất.

IV. Áp dụng công nghệ khai thác cho mỏ quặng sắt Thạch Khê

Chương này trình bày việc áp dụng các công nghệ khai thác đã nghiên cứu cho mỏ quặng sắt Thạch Khê. Các đặc điểm địa chất, kích thước khai trường, và hiện trạng khu mỏ được phân tích. Các giải pháp công nghệ như xác định góc nghiêng bờ công tác hợp lý, chiều cao xúc chọn lọc, và thiết bị xúc bốc - vận tải phù hợp được áp dụng cụ thể.

4.1 Đặc điểm chung của mỏ quặng sắt Thạch Khê

Phần này trình bày về các đặc điểm chung của mỏ quặng sắt Thạch Khê, bao gồm vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, và đặc điểm địa chất. Các thông số cơ bản của khai trường và hiện trạng khu mỏ cũng được đề cập.

4.2 Áp dụng công nghệ khai thác cho mỏ Thạch Khê

Phần này tập trung vào việc áp dụng các công nghệ khai thác đã nghiên cứu cho mỏ Thạch Khê. Các giải pháp như xác định góc nghiêng bờ công tác hợp lý, chiều cao xúc chọn lọc, và thiết bị xúc bốc - vận tải phù hợp được áp dụng cụ thể. Các kết quả tính toán và đánh giá hiệu quả cũng được trình bày.