Tiểu Luận - Khai Thác Lộ Thiên - Đề Tài - Công Tác Vận Tải Và Thải Đất Đá Trên Mỏ Lộ Thiên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

CÔNG TÁC VẬN TẢI VÀ THẢI ĐẤT ĐÁ TRÊN MỎ LỘ THIÊN

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

I, Khái niệm chung về công tác vận tải

- Công tác vận tải trên mỏ lộ thiên là vận chuyển đất đá bóc và khoáng sản từ gương công tác tới các trạm tiếp nhận và vận chuyển các loại vật liệu, phương tiện, dùng để khai thác từ các kho bãi về gương tầng khai thác

Đặc điểm của công tác vận

tải trên mỏ lộ thiên

- Khối lượng hàng vận tải lớn

- Mật độ vận tải cao, khoảng cách vận tải tương đối ngắn

- Tải trọng tác dụng lên mặt đường lớn, cỡ hạt vật liệu vật tải không đồng đều

- Địa điểm nhận tải và dỡ tải thường xuyên thay đổi, chi phí vận tải lớn, có giờ chết công nghệ lớn trong chu kỳ vận tải

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

Yêu cầu cơ bản của công tác vận tải trên mỏ lộ thiên

- Khoảng cách vận tải, đặc biệt đối với đất đá bóc thì cần phải nhỏ nhất khi có thể Cố gắng tạo nên đường vận tải cố định.

- Trên một mỏ chỉ nên sử dụng ít hình thức vận tải, ít kiểu phương tiện vận tải để dễ thay thế, tổ chức, sửa chữa và quản lý đơn giản.

- Dung tích và độ bền của phương tiện vận tải phải phù hợp với công suất của thiết bị xúc bốc và phương tiện dỡ hàng cũng như tính chất cơ lý của đất đá

- Hình thức vận tải được chọn phải chắc chắn, có độ tin cậy cao trong công tác, có giờ chết của thiết bị chính là ít nhất và có khả năng vận tải liên tục.

- Hình thức vận tải được chọn phải an toàn và chi phí khai thác là nhỏ nhất.

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

II, Mức độ khó vận tải của đất đá có ảnh hưởng chủ yếu đến việc lựa chọn phương tiện vận tải, mức độ sử dụng dung tích hình học của thùng vận tải và độ mòn của nó.

- Hàm lượng thành phần sét và độ ẩm của đất đá làm khó khăn khi dỡ hàng do sự dính bám của chúng vào bề mặt làm việc của thiết bị vận tải Mức độ bám dính, việc chọn phương tiện ngăn ngừa hoặc làm sạch đất đá dính bám, hoặc giảm dung tích thực tế của thùng xe phụ thuộc vào thời gian vận tải và nhiệt độ của không khí.

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

- Trong những điều kiện nói trên, mức độ khó vận tải của đất đá được xác định theo công thức thực nghiệm sau:

IIv = 0,6γ + 5Adγ + 5AdAdtb + 20WnBC

Trong đó: γ - mật độ đất đá trong mẫu, kg/

dtb – kích thước trung bình của cục đá trong thùng vận chuyển, mA = 1 + 0,01 với là ứng suất cắt trong khối đá, kG/cm2

W – là độ ẩm của đất đá vận chuyểnn – hàm lượng sét trong đá

B = 1 + lg(T – 1) với T – thời gian vận tải của đất đá, h

C = 1 – 0,25t với t - nhiệt độ không khí, 0oC ( chỉ tính khi nhiệt độ nhỏ hơn 0oC)

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

Căn cứ vào giá trị cụ thể của IIv người ta chia đất đá ra làm 5 loại khác nhau theo mức độ khó vận tải:

- Loại I: đất đá rất dễ vận tải có IIv < 2 ;- Loại II: đất đá dễ vận tải có 2 < IIv < 4 ;

- Loại III: đất đá khó vận chuyển vừa 4 < IIv < 6 ; - Loại IV: đất đá khó vận chuyển 6 < IIv < 8 ;

- Loại V: đất đá rất khó vận chuyển 8 < IIv < 10 ;

- Đất đá có IIv > 10 đất ngoại hạng, không xét ở đây

Vận tải bằng đường sắtVận tải bằng băng tải CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

III, Các phương tiện vận tải và phạm vi áp dụng:

Vận tải bằng ô tôVận tải liên hợp

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

1, Vận tải bằng đường sắt

Áp dụng có hiệu quả với các mỏ có sản lượng vừa và lớn hơn tính theo khối lượng mỏ khoảng

(10-100 triệu tấn/năm)

Chiều sâu mỏ 150-200m với khoảng cách vận tải lớn hơn 2-3km và IIv ≤ 10 với loại đất đã có mật độ khó xúc khác nhau.

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

Ưu điểm

* Ưu nhược điểm khi sử dụng hình thức vận tải bằng đường sắt:

- Có khả năng hoàn thành nhiệm vụ vận tải với bất kì sản lượng nào của mỏ với khoảng cách vận tải bất kỳ.

- Có khả năng tự động hóa điều khiển tàu chạy và các thao tác vận tải khác.

- Làm việc tin cậy trong điều kiện khí hậu và địa chất mỏ bất kỳ.

- Giảm bớt nhân viên phục vụ do sử dụng toa xe có tải trọng lớn, chi phí sửa chữa bảo quản và khẩu hao đầu tàu, toa xe không lớn lắm do nó bền và thời gian phục vụ lớn (20 - 25 năm).

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

Nhược điểm

- Yêu cầu cao về bình đồ trắc đồ dọc; tuyến công tác của tầng phải lớn (>300 m), bán kính vòng lớn (>100m đối với đường sắt cỡ rộng).

- Độ dốc của đường nhỏ (< 0.250/0), khối lượng hào dốc lớn, tăng khối lượng và thời gian xây dựng cơ bản, vốn đầu tư lớn, việc đưa tàu đến nhận tải ở gương phức tạp, tính cơ động thấp.

- Làm giảm năng suất của máy xúc khi đào hào và khi khai thác chọn lọc, công nghệ khai thác phức tạp.

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

2, Vận tải bằng ô tô:

Sử dụng có hiệu quả trên các mỏ có công suất vừa và nhỏ hay trên các mỏ có công suất lớn khi kết hợp với các hình thức vận tải khác.

Chỉ tiêu khó vận tải , khoảng cách vận tải

< 5 km Sử dụng có hiệu quả khi xây dựng mỏ với công suất bất kỳ, khi khai thác các vỉa phức tạp, kích thước mỏ nhỏ, địa hình phức tạp.

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

* Ưu nhược điểm khi sử dụng hình thức vận tải bằng ô tô:

Ưu điểm

- Tính cơ động cao, các ô tô công tác độc lập với nhau làm đơn giản hóa các sơ đồ

chuyển động của xe.

- Yêu cầu không khắt khe về bình đồ và trắc dọc ( bán kính vòng 15 -25 m, độ dốc 8 – 10 ) cho phép rút ngắn được quãng đường vận tải 2 – 3 lần so với khi vận tải đường sắt.

- Giảm bớt được khối lượng xây dựng mỏ từ 20 – 25 %, năng suất máy xúc tăng 20 – 25% so với vận tải bằng đường sắt.

- Chi phí đá thải thấp, tốc độ xuống sâu và dịch chuyển ngang của tuyến công tác lớn.

Nhược điểm

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

- Chỉ có hiệu quả kinh tế khi khoảng cách vận tải nhỏ ( dưới 3 km với ô tô tải trọng < 27 tấn và 4 – 5 km với ô tô tải trọng 45 – 50 tấn)

- Cần nhiều xe và thợ lái, tiêu phí nhiều nhiên liệu và vật liệu bôi trơn, hao mòn nhanh khi đường không tốt hay khi đường có độ dốc lớn.

- Giá máy đắt, chi phí bảo quản và sửa chữa lớn, săm lốp hư hỏng nhanh, chịu ảnh hưởng trực tiếp từ khí hậu và tình trạng đường xá.

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

3, Vận tải bằng băng tải:

Sử dụng có hiệu quả khi vận tải đất đá mềm và đất đá phá vỡ tới cỡ nhỏ, sản lượng mỏ từ 20 – 30 triệu T/năm, khoảng cách vận tải dưới 3 km.

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

Ưu điểm

- Có khả năng vận tải liên tục và nhịp nhàng, cho phép nâng cao năng suất của thiết bị xúc bốc ( 25 – 30 % so với vận tải bằng đường sắt).

- Giảm được khối lượng đường vận tải, giảm khoảng cách khi vận tải do khắc phục được độ dốc lớn ( 18 – 20% đối với băng tải thường và 30 - 60% đối với băng tải đặc biệt).

- Tốc độ xuống sâu lớn, số nhân viên phục vụ ít, cải thiện và nâng cao được điều kiện lao động, có điều kiện để tự động hóa và điểu khiển tập trung

- Năng suất thiết bị cao, đơn giản trong xây lắp cũng như di chuyển và sửa chữa.

* Ưu nhược điểm khi sử dụng hình thức vận tải bằng Băng tải:

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

Nhược điểm

- Làm tăng giờ chết của thiết bị vận tải đất đá ẩm và chứa sét do hiện tượng dính băng, băng mau hỏng ( 12-18 tháng) khi vận tải đất đá có tính mài mòn cao, giá băng đắt.

- Kích thước cục đá vận chuyển không vượt quá 25 – 35% chiều rộng của băng ( 150 – 200 mm đối với băng hẹp và 300 – 400 mm đối với băng rộng.

- Không cho phép vận tải băng tải khi khai thác chọn lọc hoặc khi khai thác các vỉa có hình dáng phức tạp.

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN đường sắt, ô tô + trục tải, ô tô + vận tải sức nước, ô tô + vận tải trọng lực,….

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

IV, Vận tải bằng ô tô:

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

- Đường hào cơ bản và các hào nối cố định.

- Đường ở tầng công tác và ở bãi thải.

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

* Phân loại đường mỏ :

- Đường rải nhựa hoặc bê tông

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

* Một vài thông số cơ bản của đường ô tô:

- Hai bên đường có rãnh thoát nước, nếu là ở sườn núi thì phía trên phải xây dựng các mương thoát nước để ngăn nước mặt và đất đá trôi làm xói lở mặt đường.

- Ở phần xe chạy, mặt đường phải chịu tải trọng lớn, gây ra do xe chuyển động, do vậy cần phủ một lớp áo đường có độ bền cần thiết Chiều rộng của phần này phụ thuộc vào kích thước của xe, tốc độ xe chạy và số lượng vệt xe chạy.

CÔNG TÁC VẬN TẢI TRÊN MỎ LỘ THIÊN

CÔNG TÁC THẢI ĐÁ TRÊN MỎ LỘ THIÊN

I, Khái niệm chung về công tác thải đá:

- Tổng hợp các thao tác tiếp nhận và chất xếp đất đá trên một khu vực đặc biệt gọi là công tác thải đá.

- Khu vực tiếp nhận đất đá thải gọi là bãi thải.

CÔNG TÁC THẢI ĐÁ TRÊN MỎ LỘ THIÊN

* Phân loại bãi thải:

- Bãi thải trong- Bãi thải ngoài

- Bãi thải một tầng

- Bãi thải hai tầng- Bãi hỗn hợp

CÔNG TÁC THẢI ĐÁ TRÊN MỎ LỘ THIÊN

* Yêu cầu khi chọn bãi thải:

- Diện tích bãi thải phải đủ để chứa đất đá thải.

- Bãi thải phải được bố trí gần biên giới mỏ để giảm khoảng cách vận tải.

- Cần phải nghiên cứu điều kiện DCCT, DCTV khu vực bãi thải để đảm bảo độ ổn định lâu dài của bãi thải.

- Khu vực lựa chọn bãi thải phải không có giá trị về công-nông nghiệp, xây dựng, NCKH,….

CÔNG TÁC THẢI ĐÁ TRÊN MỎ LỘ THIÊN

* Cơ giới hóa trong công tác thải đá:

Một vài hình ảnh về các thiết bị cơ giới phục vụ công tác thải đá.

II, Phương pháp thải đá bằng máy ủi kết hợp ô tô:

CÔNG TÁC THẢI ĐÁ TRÊN MỎ LỘ THIÊN

Quá trình thải đá bao gồm các công việc sau: ô tô dỡ đá lên mặt tầng thải, đẩy đất đá xuống sườn dốc tầng thải hoặc san nó theo bề mặt, duy trì đường ô tô trên tầng

CÔNG TÁC THẢI ĐÁ TRÊN MỎ LỘ THIÊN

* Thải đá theo chu vi:

- Đất đá thải được ô tô dỡ trực tiếp xuống sườn dốc bãi thải hay gần sườn

CÔNG TÁC THẢI ĐÁ TRÊN MỎ LỘ THIÊN