Tóm tắt:
Các mỏ khai thác khoáng sản lộ thiên Việt Nam, phần lớn đất đá được đổ ra bãi thải ngoài, một
số mỏ sử dụng bãi thải trong, bãi thải tạm. Việc sử dụng bãi thải ngoài đã chiếm dụng đất nông
nghiệp, lâm nghiệp của địa phương ảnh hưởng không nhỏ tới đời sống, an ninh trật tự khu vực mỏ.
Trong khi đó, điều kiện khí hậu ngày càng biến đổi phức tạp, các trận mưa, lũ có xu thế kéo dài nhiều
ngày với vũ lượng lớn. Khi đất đá thải bão hòa nước sẽ làm tăng nguy sạt lở và mất an toàn cho các
công trình xung quanh, ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường. Để đảm bảo phát triển bền vững, hài
hòa giữa khai thác khoáng sản và kinh tế xã hội ở các vùng mỏ, cần thiết phải có một số giải pháp
công nghệ đổ thải hợp lý nhằm đảm bảo an toàn cho các công trình xung quanh, giảm thiểu ô nhiễm
môi trường
8 trang |
Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 419 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Các giải pháp công nghệ đổ thải hợp lý đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường sinh thái đối với các mỏ than, khoáng sản Việt Nam, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
10 KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
1. Mở đầu
Các mỏ khoáng sản khai thác lộ thiên cần
phải bóc khối lượng lớn đất đá thải. Tùy thuộc
điều kiện tự nhiên của các mỏ, khối lượng đất
đá bóc được bố trí tại các bãi thải ngoài, tạm
hoặc bãi thải trong. Diện tích chiếm dụng đất bề
mặt làm bãi thải phụ thuộc vào khối lượng, tính
chất đất đá bóc, nền bãi thải.
Các mỏ lộ thiên lớn nước ta tập trung chủ
yếu tại các tỉnh Quảng Ninh, Thái Nguyên, Lạng
Sơn, Lào Cai, Lâm Đồng, Đăk Nông. Theo quy
hoạch phát triển ngành Than, khoáng sản, khối
lượng đổ thải hàng năm vẫn rất lớn, trung bình
mỗi năm toàn Tập đoàn Công nghiệp Than-
khoáng sản Việt Nam (TKV) đổ thải khoảng 200
triệu m3, trong đó khoảng 57% khối lượng đổ
thải tại các bãi thải ngoài, các bãi thải tiếp tục
được đổ lên cao và mở rộng. Trong điều kiện
khí hậu ngày càng biến đổi phức tạp, các trận
mưa lũ có xu thế kéo dài nhiều ngày với cường
độ lớn, nếu đất đá thải bão hòa nước sẽ làm
tăng nguy trượt lở và mất an toàn cho các công
trình xung quanh. Đặc biệt cho các công trình
phục vụ công tác khai thác hầm lò và dân cư.
Đến nay, nhiều bãi thải như: Đông Cao Sơn,
Chính Bắc, Bàng Nâu, trong Núi Béo, Cọc Sáu,
v.v... đã đổ với khối lượng tới hàng trăm triệu
m3 đất đá, chiều cao bãi thải tới vài trăm mét,
số lượng tầng thải nhiều. Trong những năm tới,
khối lượng đất bóc các mỏ than khoáng sản lộ
thiên từ 10÷60 triệu m3/năm như bảng 1[1, 2, 3].
Hầu hết các mỏ khai thác khoáng sản lộ thiên
Việt Nam sử dụng hình thức đổ thải bãi thải cao,
kết hợp giữa ôtô – máy gạt. Quá trình thải đá theo
trình tự như sau: Ô tô đổ đất đá trực tiếp xuống
sườn hoặc lên mặt tầng thải, máy gạt đẩy đất
đá xuống suờn tầng thải (hoặc gạt theo bề mặt),
duy trì đường ô tô trên tầng thải. Các bãi thải này
thường có chiều cao từ 60÷150 m, có nơi đến
350 m, góc dốc sườn bãi thải tương đối lớn từ
300÷400.
Ngoài ra, mỏ than Cao Sơn đang vận hành
tuyến băng tải đá ra bãi thải Bàng Nâu có bề
rộng băng 2m, công suất 20 triệu m3/năm. Đây
là hệ thống băng tải đá thải có qui mô, công
suất lớn và hiện đại nhất tại Việt Nam. Khi vận
tải bằng băng tải, công tác thải đá phối hợp với
máy thải đá kiểu công xôn. Bãi thải được đổ
theo hình thức hai phân tầng vừa dỡ lên trên
vừa dỡ xuống dưới hoặc có thể đổ thải 1 tầng
từ dưới lên trên.
2. Các vấn đề về môi trường có thể xảy ra
đối với bãi thải
Tại Việt Nam, tác động do đổ thải đất đá gây
ra các hiện tượng như: Làm nhiễm bẩn nước
và thay đổi hướng dòng chảy, xả bụi và khí độc
vào không khí, sạt lở bãi thải đất đá, trôi lấp
xuống các công trình phía dưới ảnh hưởng đến
CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ ĐỔ THẢI HỢP LÝ ĐÁP ỨNG YÊU CẦU
BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG SINH THÁI ĐỐI VỚI CÁC MỎ THAN,
KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
TS. Lưu văn Thực, TS. Đoàn Văn Thanh
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ- Vinacomin
Biên tập: TS. Lưu Văn Thực
Tóm tắt:
Các mỏ khai thác khoáng sản lộ thiên Việt Nam, phần lớn đất đá được đổ ra bãi thải ngoài, một
số mỏ sử dụng bãi thải trong, bãi thải tạm. Việc sử dụng bãi thải ngoài đã chiếm dụng đất nông
nghiệp, lâm nghiệp của địa phương ảnh hưởng không nhỏ tới đời sống, an ninh trật tự khu vực mỏ.
Trong khi đó, điều kiện khí hậu ngày càng biến đổi phức tạp, các trận mưa, lũ có xu thế kéo dài nhiều
ngày với vũ lượng lớn. Khi đất đá thải bão hòa nước sẽ làm tăng nguy sạt lở và mất an toàn cho các
công trình xung quanh, ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường. Để đảm bảo phát triển bền vững, hài
hòa giữa khai thác khoáng sản và kinh tế xã hội ở các vùng mỏ, cần thiết phải có một số giải pháp
công nghệ đổ thải hợp lý nhằm đảm bảo an toàn cho các công trình xung quanh, giảm thiểu ô nhiễm
môi trường.
KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN 11
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
các công trình sông, suối, v.v...tác động đến môi
trường sinh thái khu mỏ. Các hình thái địa hình
nhân sinh mà bãi thải là nhân tố điển hình tạo ra
nhiều hiện tượng tai biến môi trường. Trong quá
khứ đã xảy ra nhiều sự cố về tai biến môi trường
đối với các bãi thải như:
- Năm 1992, thảm họa trượt lở bãi thải thảm
khốc xảy ra tại khu khai thác mangan Kép Ky
xã Quang Trung - huyện Trà Lĩnh - Cao Bằng.
Toàn bộ dải thung lũng dài 150 m, rộng 45 m đã
bị khối trượt lở lấp đầy với độ dày 3-15 m, làm
chết 200 người.
- Năm 2004, trượt lở bãi thải quặng khai
trường 12 thuộc Công ty Apatit Lào Cai. Bãi thải
quặng Apatít cao 50 m trượt lở sâu vào mặt cắt
ngang 20 m, cuốn theo người và vùi lấp thiết bị,
làm 2 công nhân chết tại chỗ (hình 1).
- Năm 2006, do mưa lớn kéo dài làm vỡ đập
chắn đất đá thải (đập Khe Rè) tại Công ty CP
Than Cọc Sáu làm đất đá và nước tràn xuống
gây ảnh hưởng lớn đến đời sống của nhân dân.
Mưa lớn làm sụt lở gần 500.000 m3 đất đá tại
bãi thải của Công ty CP Than Cao Sơn làm vùi
lấp hoàn toàn cửa lò +36, vỉa G9 cùng với hệ
thống máng rót, đê bảo vệ của Công ty CP Than
Mông Dương v.v (hình 2).
- Năm 2012, khu vực đổ đất đá thải của mỏ
than Phấn Mễ (thuộc Công ty cổ phần gang thép
Thái Nguyên) bất ngờ trượt lở, vùi lấp nhà của
10 hộ dân sinh sống dưới chân núi (hình 3).
Bảng 1. Khối lượng đất đá thải của các mỏ than, khoáng sản lộ thiên thuộc TKV theo quy hoạch
TT Tên mỏ Khối lượng đất đá thải theo năm, 10
3m3
2019÷2020 2021÷2025 2026÷2030 Còn lại
I Các mỏ than
1 Đèo Nai 35.000 33.629
2 Cọc Sáu 40.300 40.300
3 Cao Sơn 54.00 305.480 325.000 325.000
4 Đèo Nai-Cọc Sáu 99.000 142.900 108.591
5 Tây Nam Đá Mài (Khe Chàm II) 57.000 31.800
6 Hà Tu 127.000 270.000 38.500 38.500
7 Na Dương 32.000 80.000 80.000 417.700
8 Khánh Hòa 16.000 40.000 40.000 38.000
II Các mỏ đồng
9 Sin Quyền 22.600 37.826 14.400
10 Tả Phời 9.720 25.550 24.738 10.328
III Các mỏ bauxit
11 Tân Rai 1.300 3.250 3.250 9.750
12 Nhân Cơ 2.226 5.565 5.565 20.050
13 Tổng 343.146 972.400 674.353 967.919
Hình 1. Trượt lở tại bãi thải quặng Apatít - Công ty
Apatit Lào Cai năm 2004
Hình 2. Trượt lở tại bãi thải Đông Cao Sơn
năm 2006
12 KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
- Năm 2015, tại tỉnh Quảng Ninh, từ ngày
26/7/2015 đến ngày 5/8/2015 đã diễn ra đợt mưa
với cường độ lớn, lượng mưa tại vùng đo được
khoảng từ 1.100÷1.600 mm. Mưa lớn trong thời
gian dài đã gây xói lở mạnh tại một số bãi thải có
dạng “cánh cung lõm” như Đông Cao Sơn, Chính
Bắc.... Đối với các bãi thải đã kết thúc đổ thải và
tiến hành hoàn thổ như Nam Lộ Phong, Nam Đèo
Nai,... và một số các bãi thải đang đổ thải có dạng
“thẳng” và dạng “cánh cung lồi” như: Bàng Nâu,
trong moong Lộ Trí, ... đều ổn định, không xảy ra
hiện trượng trôi trượt, xói lở tầng thải hoặc xảy ra
cục bộ với phạm vi nhỏ và cường độ yếu (hình 4).
3. Đề xuất các giải pháp công nghệ đổ
thải hợp lý, giảm thiểu ảnh hưởng đến môi
trường
Để giảm thiểu sự xói lở, trôi trượt bãi thải làm
bồi lấp sông suối và các công trình lân cận dưới
chân bãi thải trong điều kiện khí hậu mưa nhiều
bất thường với vũ lượng lớn, cần thiết phải có
một số giải pháp công nghệ đổ thải hợp lý nhằm
đảm bảo an toàn cho các công trình xung quanh,
giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
3.1. Các bãi thải ngoài
- Xác định hệ số ổn định bãi thải hợp lý:
Căn cứ vào các kết quả nghiên cứu về ảnh
hưởng của các yếu tố tự nhiên - kĩ thuật đến độ
ổn định của bãi thải. Các bãi thải ngoài của các
mỏ than lộ thiên thuộc Tập đoàn TKV thường
xuyên chịu ảnh hưởng của các đợt mưa bão.
Khi lượng mưa lớn, đất đá bị bão hòa, thấm rã
và xảy ra nguy cơ sạt lở cao. Đặc biệt khi chiều
cao tầng thải lớn và bãi thải nằm trong các khu
vực thu nước. Để đảm bảo ổn định các bãi thải,
cần xác định các thông số của bãi thải khi đất đá
ở trạng thái bão hòa nước hoàn toàn: Kết quả
nghiên cứu cho thấy đất đá thải khi bão hoàn
nước dung trọng tăng lên từ 5÷10%, lực dính
kết và góc ma sát trong trung bình giảm 10%,
dẫn đến độ ổn định của bãi thải giảm so với
trạng thái tự nhiên [4].
Các kết quả nghiên cứu cho thấy, để đảm bảo
an toàn cho các công trình xung quanh, giảm
thiểu ô nhiễm môi trường: Với chiều cao các bãi
thải phổ biến từ 120÷270 m; góc nghiêng sườn
tầng từ 28÷350; góc dốc bãi thải từ 14÷290; hệ
Hình 3. Trượt lở tại bãi thải mỏ than Phấn Mễ
năm 2012
Hình 4. Trượt lở tại bãi thải trong mỏ than Núi Béo
năm 2015
Hình 5. Kết quả kiểm toán ổn định bãi thải Đông Cao Sơn
KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN 13
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
số ổn định khi ở trạng thái khô nk = 1,373÷1,794,
còn ở trạng thái bão hòa nước nbh = 1,311÷1,598
[4]. Mặt cắt đặc trưng kết quả kiểm toán ổn định
bãi thải Đông Cao Sơn (hình 5).
- Lựa chọn công nghệ, trình tự và các thông
số đổ thải hợp lý:
Các khu vực bãi thải xa khu dân cư, các công
trình cần bảo vệ: Đổ thải theo hình thức chu vi,
trình tự đổ thải được tiến hành từ dưới lên trên,
bãi thải phát triển từ trong ra ngoài, với chiều
cao tầng 20÷50 m (BT mỏ Na Dương 10÷20 m),
chiều rộng mặt tầng thải từ 25÷30 m (mùa khô),
mùa mưa chiều rộng sẽ tăng lên là 45÷50 m.
Đối với các bãi thải gần khu vực dân cư, các
công trình cần bảo vệ: Đổ thải theo hình thức
chu vi, trình tự đổ từ dưới lên và theo nhóm
tầng, khi kết thúc nhóm hoặc tạm dừng nhóm
này mới đến nhóm khác. Trước khi đổ thải, cần
xây dựng tiến trước các hệ thống đê, đập chắn
và hệ thống thoát nước trên toàn bộ bãi thải
hoặc là theo từng giai đoạn. Những khu vực đặc
biệt, cần phải đổ trước, đổ vào mùa khô, đồng
thời tiến hành cải tạo phục hồi môi trường ngay
khi có thể và đổ từ ngoài vào trong. Khi đổ thải
đến ranh giới kết thúc, chiều rộng tầng thải từ
25÷40 m trong mùa khô và được mở rộng đến
35÷55 m trong mùa mưa (hình 6).
- Lựa chọn hình dạng bãi thải hợp lý:
Hình dạng bãi thải liên quan đến mức độ tập
trung hoặc phân tán dòng chảy mặt. Theo kết
quả khảo sát các bãi thải thuộc các mỏ than lộ
thiên TKV, tại những khu vực bãi thải có bình đồ
dạng “cánh cung lõm” bị xói lở mạnh hơn các
khu vực khác. Nguyên nhân của vấn đề này là
khi lượng mưa vượt qua năng lực thoát nước
của hệ thống mương, rãnh tại chân tầng, bãi
thải dạng hình cánh cung lõm sẽ là không gian
thu nước mặt từ các khu vực lân cận và dòng
chảy mặt xuất hiện (hình 7a), trong khi đó các
bãi thải có dạng thẳng (hình 7b) và dạng cánh
cung lồi (hình 7c) nước mặt được phân tán
đồng đều trên các khu vực của bãi thải. Vì vậy,
các bãi thải được thiết kế đổ thải tạo “dạng cánh
cung lồi” và dạng “thẳng”, hạn chế tối đa đổ thải
dạng “cánh cung lõm”.
- Xác khoảng cách ảnh hưởng của bãi thải
khi có tác động của dòng nước mặt:
Xác định khoảng cách ảnh hưởng hợp lý sẽ
Hình 6. Trình tự đổ thải bãi thải ngoài đối với khu vực gần dân cư, các công trình cần bảo vệ 1,2 9
trình tự thi công đổ thải
Hình 7. Các dạng bình đồ bãi thải (a. dạng cánh cung lõm; b. dạng thẳng, c. dạng cánh cung lồi)
14 KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
giúp cho các nhà quản lý mỏ cũng như các sở
ban ngành địa phương dễ dàng xử lý khí xảy
ra các sự cố gây ảnh hưởng tới các công trình
xung quanh trong quá trình đổ thải trên các mỏ
lộ thiên. Chiều rộng đai sạt lở phía mép và đai
mở rộng dưới chân bãi thải được thể hiện trên
hình 8 và được xác định theo công thức 1 và 2
[5].
Trong đó: αT và αS – góc
dốc sườn tầng thải trước và sau khi trượt lở,
độ; H – chiều cao tầng thải hoặc bãi thải, m; b –
chiều rộng đai sạt lở phía mép tầng hoặc bãi thải,
m; B – chiều rộng đai mở rộng dưới chân tầng
hoặc bãi thải, m; n – là hệ số kinh nghiệm, phụ
thuộc vào các loại sơ đồ biến dạng khác nhau.
Kết quả tính toán khoảng cách ảnh hưởng
của bãi thải ngoài khi có tác động của dòng
nước mặt cho thấy, khi đất đá bị sũng nước thì
sườn bãi thải sẽ chịu áp lực thủy động của dòng
nước lớn nhất, tức là góc dốc sườn bãi thải nhỏ
nhất, khi đó:
Với chiều cao tầng/bãi thải H = 50÷300 m,
chiều rộng đai mở rộng dưới chân bãi thải lớn
nhất B = 44÷361 m và chiều rộng đai trượt lở
phía mép bãi thải lớn nhất b = 49÷394 m;
Như vậy, để giảm thiểu ảnh hưởng của bãi
thải đến các công trình xung quanh khi có tác
động của dòng nước mặt, cần phải xây dựng hệ
thống đê chắn đất đá dưới chân bãi thải và di
dời các công trình ra khỏi bán kính ảnh hưởng
của bãi thải.
Tuy nhiên, thực tế bãi thải chia thành các tầng
thải với chiều cao từ 20÷50 m và chiều rộng mặt
tầng thải từ 20÷40 m, chiều rộng trên các tầng
thải ngoài việc đảm bảo ổn định bờ mỏ còn có
nhiệm vụ chứa được đất đá sạt lở của tầng thải
khi có chịu tác động của dòng nước. Do vậy,
chiều rộng đai mở rộng dưới chân bãi thải lớn
nhất chỉ cần tính cho tầng dưới cùng. Với chiều
cao tầng thải lớn nhất 50 m, chiều rộng đai mở
rộng dưới chân bãi thải lớn nhất là 65 m.
- Lựa chọn giải pháp thoát nước:
Để đảm bảo công tác thoát nước của các bãi
thải, cần thiết phải có giải pháp kết nối các công
trình thoát nước trên bãi thải với công trình thoát
nước lân cận. Trên cơ sở đó xây dựng kế hoạch
nạo vét các suối, kênh mương dẫn nước, các
khe rạch và xây dựng hệ thống đê ngăn đất đá
thải và các hồ lắng bùn xử lý nước. Bên cạnh
đó, phải xây dựng các công trình bảo vệ bãi thải
bao gồm: Tạo mặt tầng thải nghiêng, tạo rãnh
thoát nước và hố tiêu năng dọc chân tầng thải;
xây dựng các tuyến đê và mương thoát nước
bao quanh chân bãi thải, hướng dòng chảy vào
các hố xử lý môi trường. Tại những khu vực kết
Hình 8. Sơ đồ thể hiện các thông số về biến dạng
và trượt lở bãi thải
Hình 9. Kết cấu mặt tầng thải khi kết thúc
)1(
)2(
m
Hn
b
ST
ST ,
sin.sin
)sin(..
αα
αα −
=
m
HnB
ST
ST ,
sin.sin
)sin(.).1(
αα
αα −−
=
KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN 15
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
thúc đổ thải trồng cây xanh để hạn chế xói mòn,
sạt lở bãi thải; tạo đê ngăn theo các mép tầng
thải, dốc nước ngang tầng thải nhằm ngăn dòng
chảy tràn xuống sườn tầng. Kết cấu mặt tầng
thải thể hiện trên hình 9.
3.2. Các bãi thải trong
Các moong lộ thiên sau khi kết thúc khai thác,
nhiều mỏ sẽ được dùng làm bãi thải trong cho
các khai trường lân cận. Đối với các bãi thải
trong được chia thành 2 dạng như sau:
- Trong thời gian tới khai trường Nam Lộ Trí
Đèo Nai, khai trường mỏ Khe Chàm II (LT), khai
trường mỏ Cao Sơn, khai trường vỉa 14 cánh
Đông, khai trường vỉa 14 cánh Tây mỏ than Núi
Béo, khai trường khu Đông, khu Tây mỏ đồng
Sin Quyền. Các khu vực này sau khi kết thúc khai
thác sẽ được đổ thải trong để khai thác hầm lò.
- Một số moong kết thúc khai thác lộ thiên mà
bên dưới không có dự án khai thác hầm lò như:
Khai trường 917 mỏ Suối Lại, trong vỉa Chính mỏ
Đèo Nai, trong Thắng lợi mỏ Cọc Sáu, bãi thải
trong vỉa trụ mỏ than Hà Tu, mỏ đồng Tả Phời.
Các bãi thải có thể được đổ thải sau khi kết
thúc công tác khai thác hoặc đổ thải song song
với quá trình khai thác.
- Đối với các bãi thải trong không có khai thác
hầm lò phía dưới:
Công nghệ đổ thải theo chu vi, trình tự đổ thải
được thực hiện từ dưới lên, sử dụng hình thức
đổ thải theo chu vi với chiều cao tầng tối đa 50 m.
Bãi thải được đổ thải thải đến mức thoát nước tự
chảy, sau đó đổ tiếp lên cao (hình 10).
Khi quá trình đổ thải được thực hiện song
song với quá trình khai thác cần phải đổ thải từ
dưới lên, duy trì khoảng cách từ bãi thải đến bờ
công tác khoảng cách nhất định, đảm bảo an
toàn. Hướng phát triển của bãi thải trùng với
hướng khai thác (hình 11).
- Đối với các bãi thải trong có khai thác hầmlò
phía dưới:
Việc khai thác than hầm lò bên dưới các
công trường lộ thiên rất khó khăn do sự tích tụ
nước từ các nguồn nước mặt và nước ngầm
vào đáy moong lộ thiên. Bên cạnh đó, quá trình
khai thác hầm lò sẽ tạo ra các khe nứt, sụt lún
có xu hướng phát triển lên phía trên và sẽ tạo
điều kiện thuận lợi cho việc dẫn nước từ moong
khai thác lộ thiên xuống các đường lò. Dưới áp
lực của nước có trong moong lộ thiên có thể
gây, ngập mỏ, ngừng trệ sản suất, hư hại thiết bị
khai thác hoặc nghiêm trọng hơn là đe dọa đến
tính mạng của công nhân sản xuất dưới hầm lò.
Công nghệ đổ thải theo lớp, chiều cao mỗi
lớp phụ thuộc vào loại thiết bị tham gia đổ thải,
mức độ yêu cầu đầm chặt đất đá và chi phí làm
đường, đổ thải. Như vậy, với phương pháp này
các tầng thải có thể được hình thành từ 1 đến
vài lớp thải. Ví dụ, trong trường hợp chiều cao
tầng 50 m, cần phải thực hiện 10 lớp thải nếu
chiều cao mỗi lớp thải 5 m hoặc 5 lớp thải nếu
chiều cao mỗi lớp thải là 10 m (hình 12).
Hình 10. Sơ đồ trình tự đổ bãi thải trong khai trường đã kết thúc khai thác
Hình 11. Sơ đồ trình tự đổ thải tại bãi thải trong khai trường đang khai thác
16 KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
Mặt khác, cần phải nắn các dòng chảy nước
mặt ra khỏi khu vực có khả năng chảy vào
moong khai thác bằng cách đào các kênh dẫn
nước bên ngoài phạm vi dịch chuyển biến dạng,
nứt vỡ do ảnh hưởng của khai thác lộ thiên gây
ra để hướng dòng chảy sang các khu vực không
nằm trên khu vực khai thác hầm lò.
3.3. Các bãi thải đổ thải bằng băng tải
(hình 13)
Để đảm bảo ổn định bãi thải, cần tạo tầng
đổ thải với chiều cao tầng phù hợp với chiều
dài cần máy thải đá. Theo [4] thì chiều cao tầng
thải khi sử dụng băng tải £ 50 m là phù hợp.
Việc lựa chọn máy thải đá phải đảm bảo đất đá
được thoát hết xuống tầng thải phía dưới, hạn
chế việc lưu lại đất đá trên tầng thải, ảnh hưởng
đến quá trình hoạt động liên tục của hệ thống. Vì
vậy, bán kính dỡ tải R0 thỏa mãn công thức sau:
Ro ≥ b + C (3)
Trong đó: b- chiều rộng đới phá hủy, m; C-
khoảng cách từ trục quay của máy thải đá đến
mép trong của đới phá hủy, m.
Kết quả tính toán cho thấy, khi chiều cao
tầng thải lớn nhất là 50 m thì R0 > (27,41 + C) m.
4. Kết luận
Điều kiện khí hậu ngày càng biến đổi phức
tạp, đã và đang tác động đến rất lớn đến ngành
khai thác khoáng sản nói chung, đối với các bãi
thải nói riêng. Do vậy, để đảm bảo an toàn cho
các công trình xung quanh, giảm thiểu ô nhiễm
môi trường, các mỏ khoáng sản lộ thiên thuộc
TKV nói riêng và nước ta nói chung trong quá
trình đổ thải cần áp dụng các giải pháp như đã
đề xuất trên đây.
Tài liệu tham khảo:
1. Công ty Cổ phần tư vấn Đầu tư mỏ và Công
nghiệp- Vinacomin (2015), Phương án khai thác
hợp lý 3 mỏ Cọc Sáu – Đèo Nai – Cao Sơn.
Hình 12. Sơ đồ trình tự đổ thải theo lớp tại các moong kết thúc khai thác lộ thiên
có khai thác hầm lò phía dưới
1-lớp đất phủ; 2 – đường lò; 3 – rãnh thoát nước tại mức thoát nước tự chảy; 4 – rãnh thoát nước vành
khăn; 5 – rãnh thoát nước dọc; 6 – lớp đổ thải
Hình 13. Sơ đồ xác định khoảng cách tối thiểu của bán kính dỡ tải khi đổ thải bằng máy thải đá
KHCNM SỐ 5/2019 * CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỘ THIÊN 17
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
2. Lưu Văn Thực, (2011), Nghiên cứu các
giải pháp kỹ thuật và công nghệ khai thác theo
hướng hiện đại hóa tại các mỏ than lộ thiên vùng
Quảng Ninh, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin.
3. Hồ Sĩ Giao, Bùi Xuân Nam, Mai Thế Toản
(2010), Bảo vệ môi trường trong khai thác mỏ lộ
thiên, Nhà xuất bản từ điển Bách Khoa.
4. Dương Trung Tâm (2016), Nghiên cứu độ ổn
định, lựa chọn thông số, trình tự đổ thải, các giải
pháp thoát nước và các công trình bảo vệ phù hợp
với tình hình biến đổi khí hậu tại các bãi thải mỏ than
lộ thiên thuộc TKV, Viện KHCN Mỏ - Vinacomin.
5. А. М. Демин (1981), “Закономерности
проявлений деформаций откосов в карьерах”.
Abstract:
Most of soil and rock is dumped in the external disposal site in open-cast mineral mines of
Vietnam, some mines use the internal waste dump, the temporary waste dump. The use of the external
waste dump has appropriated local agricultural and forestry land, which greatly affects the life
and security of the mine area. Meanwhile, the climate conditions are increasingly complex, rains
and floods ten