Luận án 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 thuỷ văn phức tạp ở Việt Nam

i 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT 
LƯU VĂN THỰC 
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 THUỶ VĂN PHỨC TẠP Ở VIỆT NAM 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HÀ NỘI: 2014 
ii 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT 
LƯU VĂN THỰC 
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 THUỶ VĂN PHỨC TẠP Ở VIỆT NAM 
 Ngành: Khai thác mỏ 
 Mã số: 62520603 
 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 
 NGƯT. PGS.TS Hồ Sĩ Giao 
i 
lêi cam ®oan 
 T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña b¶n th©n t«i. C¸c sè liÖu, 
kÕt qu¶ tr×nh bµy trong luËn ¸n lµ ®óng sù thËt vµ ch−a tõng ®−îc ai c«ng bè trong 
bÊt kú c«ng tr×nh nµo kh¸c. 
 Hµ Néi, ngµy 08 th¸ng 3 n¨m 2014 
 Lưu Văn Thực 
ii 
MỤC LỤC 
TT Nội dung Trang 
 MỞ ĐẦU 1 
 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ KHAI THÁC SẮT LỘ THIÊN Ở 
VIỆT NAM VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 
5 
1.1 Hiện trạng công tác khai thác quặng sắt ở VN 5 
1.1.1 Tình hình khai thác và sản lượng các mỏ sắt VN 5 
1.1.2. Công nghệ khai thác 6 
1.1.3 Thiết bị sử dụng trong các khâu công nghệ 7 
1.1.4 Quy hoạch phát triển ngành khai thác quặng sắt VN 9 
1.2. Tiềm năng trữ lượng quặng sắt VN 10 
1.3. Đặc điểm tự nhiên các khoáng sàng quặng sắt VN 10 
1.3.1 Đặc điểm phân bố các khoáng sàng sắt VN 10 
1.3.2. Đặc điểm về nguồn gốc thành tạo 14 
1.3.3 Đặc điểm cấu trúc các thân quặng 15 
1.3.4. Đặc điểm ĐCCT - ĐCTV các khoáng sàng sắt VN 15 
1.4. Phân loại mức độ phức tạp các mỏ quặng sắt theo yếu tố tự 
nhiên 
17 
1.5 Tổng quan về công tác nghiên cứu công nghệ khai thác quặng 
sắt ở VN 
20 
1.6. Một số nét về công nghệ khai thác quặng sắt trên thế giới 26 
1.6.1 Phân bố trữ lượng và tình hình khai thác quặng sắt trên thế giới 26 
1.6.2 Kinh nghiệm khai thác các mỏ quặng sắt trên thế giới 28 
1.6.3 Một số nghiên cứu về khai thác mỏ quặng lộ thiên trên thế giới 31 
1.7 Kết luận 33 
 Chương 2: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CÓ TIỀM 
NĂNG ÁP DỤNG CHO CÁC MỎ QUẶNG SẮT LỘ THIÊN Ở 
VIỆT NAM 
36 
2.1 Khái quát vần đề 36 
2.2 Công nghệ khai thác dưới mức thoát nước tự chảy 38 
2.2.1 Khái quát về khai thác dưới mức thoát nước tự chảy 38 
2.2.2 Các thông số cơ bản của đáy mỏ hai cấp khi khai thác dưới mức 
thoát nước tự chảy 
39 
2.2.3 Đào sâu đáy mỏ và khai thác quặng bằng MXTLGN 43 
2.3 Công nghệ khai thác với góc nghiêng bờ công tác lớn 49 
2.3.1 Cơ sở thực tiễn và khoa học 49 
2.3.2 Trình tự phát triển công trình mỏ 50 
iii 
2.4 Công nghệ khai thác chọn lọc các mỏ quặng sắt 50 
2.5 Tiềm năng sử dụng các thiết bị cho các mỏ quặng sắt lộ thiên 
VN 
55 
2.5.1 Thiết bị cho khâu chuẩn bị đất đá 55 
2.5.2 Thiết bị cho khâu xúc bốc 57 
2.5.3 Thiết bị cho khâu vận tải 59 
2.6 Kết luận 61 
 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 
63 
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 
63 
3.1.1 Khái quát về đào sâu đáy mỏ lộ thiên 63 
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 
63 
3.2 Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác với góc bờ công tác 
cao cho các mỏ quặng sắt lộ thiên VN 
70 
3.2.1 Ý nghĩa của việc nâng cao góc nghiêng bờ công tác 70 
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 
71 
3.3 Nghiên cứu khai thác với đáy mỏ hai cấp đối với các mỏ có 
điều kiện ĐCTV phức tạp 
79 
3.3.1 Áp dụng công nghệ khai thác đáy mỏ hai cấp đối với các mỏ có 
chiều dài đường phương lớn 
79 
3.3.2 Lựa chọn công nghệ phân khu vực khai thác theo mùa 80 
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 
82 
3.4.1 Cơ sở xác định tổn thất và làm nghèo quặng 82 
3.4.2 Các nguyên nhân gây lên tổn thất và làm nghèo quặng trong quá 
trình khai thác lộ thiên 
83 
3.4.3 Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới tổn thất và làm nghèo khi khai 
thác mỏ quặng sắt lộ thiên 
84 
3.4.4 Công nghệ KNM khai thác chọn lọc thân quặng sắt gốc 85 
3.4.5 Xác định chiều cao xúc chọn lọc của MXTL 90 
3.4.6 Cơ sở xác định tổn thất và làm nghèo quặng vùng tiếp xúc giữa đất 
đá và quặng khi khai thác 
94 
iv 
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 
97 
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 
108 
3.5.1 Các yếu tố tự nhiên ảnh hưởng đến lựa chọn ĐBTB 108 
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 
109 
3.5.3 Quan hệ giữa thiết bị xúc bốc – vận tải 127 
3.5.4 Xác định số ô tô hợp lý khi phục vụ một máy xúc 132 
3.5.5 Nghiên cứu xác định tổ hợp thiết bị xúc – bốc vận tải hợp lý 133 
3.6 Kết luận 137 
 Chương 4: TÍNH TOÁN ÁP DỤNG CHO MỎ QUẶNG SẮT 
THẠCH KHÊ 
138 
4.1 Đặc điểm chung mỏ quặng sắt Thạch Khê 138 
4.1.1 Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu khu mỏ 138 
4.1.2 Đặc điểm địa chất khu mỏ 138 
4.1.3 Kích thước khai trường 139 
4.1.4 Hiện trạng khu mỏ 139 
4.2 Xác định góc nghiêng bờ công tác hợp lý đối với tầng đá cứng 139 
4.3 Xác định chiều cao xúc chọn lọc đối với các MXTLGN 141 
4.4 Xác định ĐBTB xúc bốc - vận tải hợp lý 143 
4.4.1 Xác định loại ô tô phù hợp với các lớp đất yếu 143 
4.4.2 Xác định loại máy xúc phù hợp với tải trọng ô tô và công suất mỏ 147 
4.5 Kết luận 149 
 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 151 
 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 153 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO 155 
 PHỤ LỤC 
v 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
 1. ĐBTB: Đồng bộ thiết bị 
2. ĐCĐLCT Địa chất động lực công trình 
3. ĐCCT: Địa chất công trình 
4. ĐCTV: Địa chất thủy văn 
5. KNM: Khoan nổ mìn 
6. KTLT: Khai thác lộ thiên 
 7. HTKT: Hệ thống khai thác 
 8. MXTL Máy xúc thủy lực 
 9. MXTLGN: Máy xúc thủy lực gầu ngược 
 10. MXTLGT: Máy xúc thủy lực gầu thuận 
 11. VN Việt Nam 
vi 
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 
TT Bảng Nội dung Trang 
1 Bảng 1.1 Thông số HTKT một số mỏ 6 
2 Bảng 1.2 Các chỉ tiêu biên giới khai trường và kế hoạch khai 
thác một số mỏ quặng sắt 
11 
3 Bảng 1.3 Trữ lượng và tài nguyên dự báo quặng sắt ở VN 12 
4 Bảng 1.4 Tổng hợp trữ lượng, chất lượng của một số mỏ quặng 
sắt lớn 
12 
5 Bảng 1.5 Phân loại các mỏ quặng sắt trên cơ sở điều kiện địa 
chất và ĐCTV 
18 
6 Bảng 1.6 Trữ lượng quặng sắt ở một số nước thế giới 27 
7 Bảng 1.7 Công suất và kích thước khai trường một số mỏ quặng 
sắt trên thế giới 
28 
8 Bảng 2.1 Bảng phân loại HTKT mỏ lộ thiên của V.V.Rjepxki 37 
9 Bảng 3.1 Quan hệ tỷ lệ giữa các yếu tố với tốc độ xuống sâu 64 
10 Bảng 3.2 Quan hệ giữa chiều cao tầng đất và chiều cao phân 
tầng quặng 
66 
11 Bảng 3.3 Quan hệ giữa tốc độ xuống sâu và chiều dài blốc máy 
xúc 
67 
12 Bảng 3.4 Quan hệ giữa năng suất máy xúc và tốc độ xuống sâu 
yêu cầu 
69 
13 Bảng 3.5 Quan hệ giữa tβ với các thông số 77 
14 Bảng 3.6 Loại máy xúc phụ thuộc chiều cao tầng 118 
15 Bảng 3.7 Khả năng chịu tải của nền đất yếu mỏ Thạch Khê đối 
với các loại máy xúc 
120 
16 Bảng 4.1 Các thông số cơ bản biên khai trường mỏ Thạch Khê 139 
17 Bảng 4.2 Xác định giá trị góc nghiêng bờ công tác mỏ Thạch 
Khê theo yếu tố địa kỹ thuật thay đổi 
140 
18 Bảng 4.3 Chiều cao xúc chọn lọc của MXTLGN phụ thuộc vào 
góc cắm thân quặng 
142 
19 Bảng 4.4 Các chỉ tiêu tổn thất và làm nghèo quặng mỏ 
Thạch Khê 
142 
20 Bảng 4.5 Một số chỉ tiêu cơ bản của các lớp đất yếu mỏ Thạch 
Khê 
143 
21 Bảng 4.6 Áp lực của một số ô tô CAT đối với các tầng đất yếu 
mỏ Thạch Khê 
145 
22 Bảng 4.7 Áp lực của một số ô tô Komatsu đối với các tầng đất 
yếu mỏ Thạch Khê 
146 
vii 
23 Bảng 4.8 ĐBTB máy xúc – ô tô phù hợp với mỏ Thạch Khê 148 
24 Bảng 4.9 Các tổ hợp thiết bị máy xúc – ô tô mỏ Thạch Khê 148 
25 Bảng 4.10 Tổ hợp thiết bị máy xúc bốc – ô tô hợp lý mỏ Thạch 
Khê 
149 
viii 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 
TT Hình Nội dung Trang 
1 Hình 1.1 Ảnh hưởng của nước ngầm đến độ ổn định tầng cát tại 
mỏ sắt Thạch Khê 
22 
2 Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ khai thác tầng đất yếu MXTLGN 
đứng ở phân tầng giữa chất tải lên ôtô dưới mức máy 
đứng tại mỏ sắt Thạch Khê 
22 
3 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý của HTKT đáy mỏ hai cấp 42 
4 Hình 2.2 Sơ đồ xác định các thông số của HTKT đáy mỏ hai 
cấp 
42 
5 Hình 2.3 Sơ đồ trình tự đào sâu đáy mỏ khi sử dụng MXTLGN 
chuẩn bị tầng mới và khấu quặng theo phân tầng còn 
bóc đất đá trên toàn bộ chiều cao tầng 
44 
6 Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ đào sâu đáy mỏ, chuẩn bị tầng mới 
và khấu quặng theo phân tầng khi sử dụng 4 
MXTLGN 
45 
7 Hình 2.5 Biểu đồ chuẩn bị tầng mới theo L = f(T) 48 
8 Hình 2.6 Các phương án bố trí thiết bị xúc bốc trên tầng khi sử 
dụng công nghệ khai thác với góc nghiêng bờ công tác 
lớn 
51 
9 Hình 2.7 Sơ đồ công nghệ dùng MXTLGN xúc chọn lọc thân quặng 
mỏng dốc nghiêng và dốc đứng 
52 
10 Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ khi dùng MXTLGN xúc chọn lọc 
thân quặng dày dốc nghiêng và dốc đứng 
53 
11 Hình 2.9 Sơ đồ dọn vách thân quặng theo lớp xiên bằng 
MXTLGN 
54 
12 Hình 2.10 Sơ đồ khấu khoáng sản đối với chùm thân quặng 
mỏng dốc đứng 
55 
13 Hình 3.1 Đồ thị quan hệ giữa h và Vt 65 
14 Hình 3.2 Đồ thị quan hệ giữa Vs với LK và h (LK1 < LK2<LK3) 65 
15 Hình 3.3 Đồ thị quan hệ giữa VC và h 66 
16 Hình 3.4 Đồ thị quan hệ giữa LK và h 68 
17 Hình 3.5 Đồ thị quan hệ giữa Bmin và Vs 68 
18 Hình 3.6 Đồ thị quan hệ giữa Qx với Vs và Lct 70 
19 Hình 3.7 Đồ thị quan hệ giữa γ với Vs và Vn 70 
20 Hình 3.8 Sơ đồ xác định Bmin khi đất đá không cần KNM 72 
21 Hình 3.9 Sơ đồ xác định Bmin khi đất đá phải làm tơi sơ bộ bằng 
KNM 
72 
ix 
22 Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý HTKT dọc, bờ mỏ chia thành nhiều 
nhóm tầng, khấu đuổi trong nhóm, áp dụng khi các 
máy xúc có công suất nhỏ 
74 
23 Hình 3.11 Sơ đồ công nghệ khai thác áp dụng các máy xúc có 
công suất lớn 
75 
24 Hình 3.12 Sơ đồ xác định tối ưu hoá góc nghiêng bờ bờ công tác 76 
25 Hình 3.13 Đồ thị quan hệ giữa góc nghiêng bờ công tác và hệ số 
dự trữ ổn định với các chiều cao khác nhau của bờ mỏ 
78 
26 Hình 3.14 Đồ thị quan hệ giữa lợi nhuận L và hệ số dự trữ độ ổn 
định n 
78 
27 Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý khi phân khu vực khai thác theo mùa 81 
28 Hình 3.16 Phân loại các nguyên nhân cơ bản gây tổn thất và làm 
nghèo quặng 
84 
29 Hình 3.17 Sơ đồ nổ tách quặng và đá khi sử dụng lỗ khoan 
nghiêng 
86 
30 Hình 3.18 Sơ đồ nổ mìn giữ nguyên cấu trúc trường hợp có một 
thân quặng 
88 
31 Hình 3.19 Sơ đồ nổ mìn đồng thời giữ nguyên cấu trúc trường 
hợp thân quặng có cấu trúc phức tạp hoặc mỏ có chùm 
thân quặng phân bố gần nhau 
88 
32 Hình 3.20 Sơ đồ khoan nổ mìn tách theo phân tầng 89 
33 Hình 3.21 Sơ đồ công nghệ nổ mìn tách riêng đất đá và quặng 
bằng phương pháp vi sai trong lỗ khoan 
89 
34 Hình 3.22 Nổ tách riêng quặng và đá theo dải cụt 90 
35 Hình 3.23 Sơ đồ xác định mối quan hệ giữa các thông số làm 
việc của MXTLGN với góc cắm thân quặng và chiều 
cao xúc chọn lọc khi đứng bên vách xúc phía dưới 
91 
36 Hình 3.24 Sơ đồ xác định mối quan hệ giữa các thông số làm 
việc của MXTL với góc cắm thân quặng và chiều cao 
xúc chọn lọc khi xúc gương xúc phía trên 
92 
37 Hình 3.25 Sơ đồ xác định mối quan hệ giữa các thông số làm 
việc của MXTLGN với góc cắm thân quặng và chiều 
cao xúc chọn lọc khi máy xúc đứng trên nóc tầng 
quặng xúc gương phía dưới 
94 
38 Hình 3.26 Sơ đồ thuật toán xác định chiều cao xúc chọn lọc của 
MXTLGN theo góc cắm thân quặng 
95 
39 Hình 3.27 Các phương án tổn thất và làm nghèo quặng 96 
40 Hình 3.28 Sơ đồ xác định tổn thất và làm nghèo quặng đối với 
thân quặng cấu trúc phức tạp hoặc chùm thân quặng 
phân bố gần nhau 
97 
x 
41 Hình 3.29 Sơ đồ công nghệ sử dụng MXTLGN bóc đất đá và 
khai thác quặng có vách và trụ thân quặng chỉnh hợp 
98 
42 Hình 3.30 Sơ đồ công nghệ MXTLGN đứng ở mức trung gian 
bóc đất đá và khai thác thân quặng có vách và trụ 
chỉnh hợp với nhau, chất tải lên ô tô ở dưới 
99 
43 Hình 3.31 Sơ công nghệ khai thác thân quặng khi chiều dày thay 
đổi theo chiều sâu 
101 
44 Hình 3.32 Sơ đồ công nghệ khai thác thân quặng cấu tạo phức 
tạp (hoặc chùm thân phân bố gần nhau) có hướng cắm 
chỉnh hợp bằng MXTLGN 
102 
45 Hình 3.33 Sơ đồ công nghệ khai thác khi các thân quặng phân bố 
gần nhau có thế nằm bất chính hợp bằng MXTLGN 
103 
46 Hình 3.34 Sơ đồ công nghệ sử dụng MXTLGT phối hợp với 
MXTLGN bóc đá và khai thác quặng (thân quặng dốc 
đứng phải bóc bờ trụ) 
105 
47 Hình 3.35 Sơ đồ công nghệ khai thác thân quặng có cấu trúc 
phức tạp kết hợp giữa MXTLGN và MXTLGT 
106 
48 Hình 3.36 Đồ thị quan hệ giữa chi phí sản xuất của MXTLGN 
với dung tích gàu xúc khi khai thác với thân quặng 
dốc thoải có cấu trúc phức tạp 
107 
49 Hình 3.37 Đồ thị quan hệ giữa chi phí sản xuất của MXTLGN 
với dung tích gàu xúc khi khai thác thân quặng dốc 
đứng có cấu tạo phức tạp 
107 
50 Hình 3.38 Đồ thị quan hệ giữa chi phí sản xuất của MXTLGN 
với dung tích gàu xúc khi khai thác các thân quặng 
dốc nghiêng có cấu trúc phức tạp 
108 
51 Hình 3.39 Biểu đồ quan hệ giữa lực tác động và độ lún của nền 
đất 
111 
52 Hình 3.40 Sơ đồ xác định áp lực của bánh ô tô và độ lún của 
đường 
112 
53 Hình 3.41 Biểu đồ ứng suất tự nhiên của một số tầng đất yếu mỏ 
Thạch Khê 
115 
54 Hình 3.42 Đồ thị quan hệ giữa ứng suất tự nhiên của tầng đất yếu 
lớp 1 mỏ Thạch Khê với áp lực các loại ô tô lên đường 
vận theo theo chiều sâu 
116 
55 Hình 3.43 Đồ thị quan hệ giữa ứng suất tự nhiên của tầng đất 
yếu lớp 2 mỏ Thạch Khê với áp lực các loại ô tô lên 
đường vận theo theo chiều sâu 
116 
56 Hình 3.44 Đồ thị quan hệ giữa ứng suất tự nhiên của tầng đất yếu 
lớp 6 mỏ Thạch Khê với áp lực các loại ô tô lên đường 
116 
xi 
vận theo theo chiều sâu 
57 Hình 3.45 Sơ đồ xác định lực cản xúc KF và lựa chọn máy xúc 
hợp lý 
118 
58 Hình 3.46 Đồ thị hệ giữa hệ số nở rời đất đá trong gầu xúc với 
đường kính cục đá trung bình 
121 
59 Hình 3.47 Đồ thị quan hệ của năng suất máy xúc với độ cục và tỉ 
lệ đá quá cỡ 
122 
60 Hình 3.48 Sơ đồ công nghệ xúc bốc đất đá trên bờ công tác 122 
61 Hình 3.49 Đồ thị quan hệ giữa E với Vn và LK 124 
62 Hình 3.50 Đồ thị quan hệ giữa E với LK 124 
63 Hình 3.51 : Đồ thị quan hệ giữa E với Vn và R 125 
64 Hình 3.52 Đồ thị quan hệ giữa hệ số Kotô và Kmx với E 130 
65 Hình 3.53 Đồ thị quan hệ giữa hệ số Kotô và Kmx với L 130 
66 Hình 3.54 Đồ thị quan hệ giữa E và q0 với L 131 
67 Hình 3.55 Đồ thị sự thay đổi năng suất của tổ hợp máy xúc – ô tô 132 
68 Hình 3.56 Sơ đồ thuật toán xác định dung tích gàu xúc và tải 
 ... ỏ và mịn 15 
 Hạt cát 93 92,2 73,2 44,7 34,1 24.64 53 86,4 60 
- Hạt sét 5,1 8,95 20,4 37 45,8 20,8 4,3 2,2 
- Hạt sỏi 0,53 0,27 0,87 2,37 
- Hạt sạn 0,43 
- Hạt cuội 32,16 
2 Độ ẩm tự nhiên W (%) 15 25 36,4 24 20,8 15,15 24,4 
- 
Độ ẩm bão hòa 
W (%) 54,45 94 93 
3 
K.lượng thể tích 
tự nhiên γ 
(g/cm3) 
 1,7 1,96 1,83 2,02 2,03 2,08 1,97 2,07 
4 
Khối lượng thể 
tích khô γc 
(g/cm3) 
 1,58 1,37 1,70 1,8 1,74 2,07 
5 Khối lượng 
riêng γs (g/cm3) 2,67 2,67 
2,64-2,76 
2,7 2,72 2,69 2,67 2,67 2,83 
6 Độ lỗ rỗng eo (%) 
7 Độ bão hòa n (%) 51,36 81 74,46 
13 
 Bảng 1.6 (tiếp) 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
8 Hệ số rỗng G (%) 
0,65–1,1 
0,6 0,99 0,37 
9 Độ ẩm giới hạn 
nhão wch (%) 21,67 29,66 42,4 41,86 30,4 51 
10 Độ ẩm giới hạn dẻo wd (%) 16,13 19 23,68 23 18,73 30,6 
11 Chỉ số dẻo Id (%) 5,52 10,2 18,75 18,6 11,9 20,19 
12 Độ sệt B 0,75-1,45 
- 
Độ sệt (đất có 
trạng thái dẻo 
cứng và cứng) 
 0,01 – 0,5 
- 
Độ sệt (đất dẻo 
mềm hoặc dẻo 
chảy, có khi 
chảy) 
0,49 
13 Góc nội ma sát ϕ (độ) 9 14
0
 110 170 53’ 18006 23000 220 
- 
Góc ma sát 
trong khi bão 
hòa (độ) 
30005’ 29000’ 280 57’ 290 
- 
Góc ma sát 
trong khi khô 
(độ) 
35045’ 36012’ 350 47’ 360 47’ 
14 Lực dính kết C (KG/cm3) 0,1 – 0,4 0,349 0,362 0,77 0.73 1,483 
0,24 – 
1,89 1,65 
15 Hệ số nén lún 
a1-2 (cm2/kg) 0,06 0,082 0,36 
0,007 – 
0,96 
0,001 – 
0,09 
0,018 – 
0,042 
0,009 – 
0,98 
14 
 1.5. Lưu lượng nước mưa và nước ngầm chảy vào khai trường một số mỏ 
Bảng 1.7. Lưu lượng nước chảy vào khai trường một số mỏ 
Giá trị 
TT 
Thông số 
Đơn vị Nà Lũng 
TQI 
(TQII) 
Nà 
Rụa 
Tùng Bá: 
Hạ Vinh 
(Trung Vinh) 
Ngườm 
Cháng 
Kíp 
Tước 
Thạch 
Khê 
Suối 
Thâu 
Làng Mỵ 
TQ29 
(TQ39) 
Thầu 
Lũng 
Trại 
Cau 
1 Cốt cao đáy 
mỏ 
 +190 
(+210) 
-70 +270 (+300) +240 +115 - 550 +70 (+20) +440 
2 Diện tích 
hứng nước 
ha 12 (6,2) 52,9 22,38 (12,76) 4,25 12 325 20 119 (21) 8,1 19,6 
3 Lưu lượng 
nước mưa 
m
3/ngđ 25920 
(13392) 
81763 46624 
(28321) 
3935 12790 1.759.550 2867 22348 
(50.068) 
11621 60080 
4 Lưu lượng 
nước ngầm 
m
3/ngđ 1538 
(2800) 
14279 1009 (1004) 67 1.412.249 233 (294) 3991 
5 Lượng 
nước cần 
thoát 
m
3/h 274 (162) 960 560 (345) 40 166,2 31.718 34 227 (508) 156 947 
15 
PHỤ LỤC 2 
Bảng 2.1: Giá trị hàm Ф(tβ) 
X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
0,0 0,0000 040 080 120 160 199 239 279 319 359 
0,1 398 438 478 517 557 596 636 675 714 753 
0,2 793 832 871 910 948 987 0,1026 64 103 141 
0,3 0,1179 217 255 293 331 368 406 443 480 517 
0,4 554 591 628 664 700 836 772 808 844 879 
0,5 915 950 985 0,2019 054 088 123 157 190 224 
0,6 0,2257 291 324 357 389 422 454 486 517 549 
0,7 580 611 642 673 708 734 764 794 823 852 
0,8 881 910 939 967 995 0,3023 051 078 106 133 
0,9 0,3159 186 212 238 264 289 315 340 365 389 
1,0 413 437 461 485 508 531 554 577 599 621 
1,1 643 655 686 708 729 749 770 790 810 830 
1,2 849 869 888 907 925 944 962 980 997 0,4015 
1,3 0,4032 049 066 082 099 115 131 147 162 177 
1,4 192 207 222 236 251 265 279 292 306 319 
1,5 332 345 357 370 382 394 406 418 429 441 
1,6 452 463 474 484 495 505 515 525 535 545 
1,7 554 564 573 582 591 599 608 616 625 633 
1,8 641 649 656 664 671 678 686 693 699 706 
1,9 713 719 726 732 738 744 750 756 761 767 
2,0 772 778 783 788 793 798 803 808 812 817 
2,1 821 826 830 834 838 842 846 850 854 857 
860 864 867 871 874 877 880 883 886 889 2,2 
 966 474 906 263 545 755 894 962 962 893 
892 895 898 900 903 906 908 911 913 915 2,3 
 759 559 296 969 581 133 625 060 437 758 
0,4918 920 922 924 926 928 930 932 934 936 2,4 
 025 237 397 506 564 572 531 443 309 128 
937 939 941 942 944 946 947 949 950 952 2,5 
 903 634 323 969 574 139 664 151 600 012 
953 954 956 957 958 959 960 962 963 964 2,6 
 388 729 035 308 547 754 930 074 189 274 
965 966 967 968 969 970 971 971 972 973 2,7 
 330 358 359 333 280 202 099 972 821 646 
16 
 Bảng 2.1 (tiếp) 
x 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
974 975 975 976 977 978 978 979 980 980 2,8 
 449 229 988 726 443 140 818 476 116 738 
981 981 982 983 983 984 984 985 985 986 2,9 
 342 929 498 052 589 111 618 110 588 051 
986 986 987 987 988 988 988 989 989 989 3,0 
 501 938 361 772 171 558 933 297 650 992 
990 990 990 991 991 991 992 992 992 992 3,1 
 324 646 957 260 553 836 112 378 636 886 
993 993 993 993 994 994 994 994 994 994 3,2 
 129 363 590 810 024 230 429 523 810 991 
995 995 995 995 995 995 996 996 996 996 3,3 
 166 335 499 658 811 959 103 242 376 505 
996 996 996 996 997 997 997 997 997 997 3,4 
 631 752 869 982 91 197 299 398 493 585 
997 997 997 997 997 998 998 998 998 998 3,5 
 674 759 842 922 999 074 146 215 282 347 
998 998 998 998 998 998 998 998 998 998 3,6 
 409 469 527 583 637 689 739 787 834 879 
998 998 999 999 999 999 999 999 999 999 3,7 
 922 964 004 043 080 116 150 184 216 247 
999 999 999 999 999 999 999 999 999 999 3,8 
 276 305 333 359 385 409 433 456 478 499 
999 999 999 999 999 999 999 999 999 999 3,9 
 519 539 557 575 593 609 625 641 655 670 
999 999 999 999 999 999 999 999 999 999 4,0 
 683 696 709 721 733 744 755 765 775 784 
999 999 999 999 999 999 999 999 999 999 4,1 
 793 802 811 819 826 834 841 848 854 861 
999 999 999 999 999 999 999 999 999 999 4,2 
 867 872 878 883 888 893 898 902 907 911 
999 999 999 999 999 999 999 999 999 999 4,3 
 915 918 922 925 929 932 935 938 941 943 
999 999 999 999 999 999 999 999 999 999 4,4 
 946 948 951 953 955 957 959 961 963 964 
999 999 999 999 999 999 999 999 999 999 4,5 
 966 968 969 971 972 973 974 976 977 978 
999 5,0 
 997 
17 
PHỤ LỤC 3: 
3.1. Một số sơ đồ nổ mìn chọn lọc 
1. Nổ mìn để tường chắn để tăng cường chất lượng nổ và khả năng xúc bóc 
chọn lọc khi khai thác quặng 
h
t
h
®
®
B®®
B
W b b
h
t
h
®
®
W b b
L
p
H
p
c
a
b
Hình 3.1: Nổ mìn để lại tường chắn trên mỏ lộ thiên 
a, Trường hợp để tường chắn dọc theo tuyến tầng; b, Trường hợp để lớp phủ trên 
nền tầng. 
2. Phân, tách lớp tiếp xúc quặng, đá bằng khoan nổ theo lớp ngang và 
nghiêng 
a
b
c
II
I I
II
Hình 3.2: Phương pháp tách quặng bằng nổ mìn phân tầng 
18 
3. Phân tách quặng đá bằng nổ mìn dạng phân bố theo khu vực trên chiều 
dài tầng 
d
V
e
f
III
II IV
II IV
2 3 4 5 6 5 4 3 2 1
I
Hình 3.3: Phương pháp tách quặng bằng nổ mìn theo khu vực tầng 
I, II – Khối thuốc nổ chính và phụ; III, IV- quặng và đất đá; V- ranh giới 
đống đá nổ; 1÷6 thứ tự nổ mìn trong bãi 
 3.2. Kết quả tính giá thành các tổ hợp xúc bốc vận tải theo cung độ vận 
tải và sản lượng lượng mỏ 
 Với các mỏ có sản lượng đất bóc từ 0,5÷15 triệu m3/năm và cung độ vận tải 
từ 1,0÷5,0 km, kết quả tính toán so sánh giá thành các tổ hợp máy xúc – ô tô được 
nêu trong bảng 3.1÷ 3.10. 
Bảng 3.1: Giá thành các tổ hợp khi sản lượng đất bóc 0,5 triệu m3/năm 
 ĐVT: 1000 đồng 
TT Cung độ VT, km 
Máy xúc 2m3 - 
ô tô 16 tấn 
Máy xúc 2,5m3 - 
ô tô 22,8 tấn 
Máy xúc 2,8m3 
- ô tô 27 tấn 
1 1 32,10 37,79 37,47 
2 1,5 41,26 43,68 46,64 
3 2 49,36 51,86 52,52 
4 2,5 57,76 60,66 61,47 
5 3 65,81 68,96 67,00 
6 3,5 74,34 75,16 75,69 
7 4 82,93 83,39 81,53 
8 4,5 90,91 89,17 90,35 
Bảng 3.2: Giá thành các tổ hợp khi sản lượng đất bóc 1,0 triệu m3/năm 
19 
ĐVT: 1000 đồng 
Cung độ 
VT, km 
Máy xúc 2m3 - 
ô tô 16 tấn 
Máy xúc 2,5m3 
- ô tô 22,8 tấn 
Máy xúc 
2,8m3 - ô tô 
27 tấn 
Máy xúc 
3,0m3 - ô tô 
27 tấn 
1 32,32 36,52 37,47 38,26 
1,5 41,26 44,96 46,64 42,73 
2 49,36 51,86 52,52 49,78 
2,5 57,54 60,66 61,47 57,09 
3 65,81 67,68 67,00 64,16 
3,5 74,34 75,16 74,10 71,44 
4 82,70 83,39 83,11 78,80 
4,5 91,14 90,45 90,35 86,00 
Bảng 3.3: Giá thành các tổ hợp khi sản lượng đất bóc 2 triệu m3/năm 
 ĐVT: 1000 đồng 
Cung 
độ VT, 
km 
Máy xúc 
2m3 - ô tô 
16 tấn 
Máy xúc 
2,5m3 - ô 
tô 22,8 tấn 
Máy xúc 
2,8m3 - ô 
tô 27 tấn 
Máy xúc 
3,0m3 - ô 
tô 27 tấn 
Máy xúc 
3,6m3 - ô 
tô 36 tấn 
Máy xúc 
4,6m3 - ô 
tô 36 tấn 
1 32,21 35,35 37,01 36,79 35,20 34,16 
1,5 41,26 43,16 44,59 44,20 42,07 41,08 
2 49,25 50,05 52,05 51,25 50,17 48,51 
2,5 57,54 58,85 59,43 58,57 57,02 55,88 
3 65,81 66,52 65,74 64,85 64,09 62,80 
3,5 74,23 73,99 72,85 72,12 71,19 69,77 
4 82,70 81,58 81,06 79,49 79,04 76,10 
4,5 91,02 88,65 88,31 86,68 85,94 83,38 
5 99,16 96,42 94,59 93,72 92,78 90,40 
Bảng 3.4: Giá thành các tổ hợp khi sản lượng đất bóc 3 triệu m3/năm 
20 
 ĐVT: 1000 đồng 
Cung 
độ 
VT, 
km 
Máy 
xúc 2m3 
- ô tô 16 
tấn 
Máy xúc 
2,5m3 - 
ô tô 22,8 
tấn 
Máy xúc 
2,8m3 - 
ô tô 27 
tấn 
Máy xúc 
3,0m3 - 
ô tô 27 
tấn 
Máy xúc 
3,6m3 - 
ô tô 36 
tấn 
Máy xúc 
4,6m3 - 
ô tô 36 
tấn 
Máy xúc 
4,6m3 - 
ô tô 46 
tấn 
1 31,52 34,96 36,33 36,30 35,20 33,81 34,04 
1,5 40,59 42,55 44,44 43,71 41,72 41,08 40,40 
2 48,63 49,45 51,37 50,23 49,82 47,81 48,54 
2,5 56,80 58,25 58,74 58,08 56,31 55,53 55,18 
3 65,23 65,70 65,85 64,62 63,74 62,80 61,67 
3,5 73,53 73,61 72,43 71,37 71,19 70,12 70,21 
4 82,04 80,98 80,38 79,26 78,34 76,81 77,55 
4,5 90,33 88,04 87,63 86,46 85,59 83,73 84,02 
5 98,54 95,82 94,70 92,96 92,78 90,05 90,17 
Bảng 3.5: Giá thành các tổ hợp khi sản lượng đất bóc 4 triệu m3/năm 
 ĐVT: 1000 đồng 
Cung 
độ 
VT, 
km 
Máy 
xúc 
2m3 - 
ô tô 
16 tấn 
Máy 
xúc 
2,5m3 
- ô tô 
22,8 
tấn 
Máy 
xúc 
2,8m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,0m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
46 tấn 
Máy 
xúc 
5,2m3 
- ô tô 
58 tấn 
Máy 
xúc 
6,7m3 
- ô tô 
58 tấn 
1 31,66 35,03 35,99 36,05 34,67 34,16 34,04 34,54 33,87 
1,5 40,70 42,84 43,97 43,86 42,07 41,08 40,86 40,92 40,27 
2 48,76 49,74 51,03 50,12 49,65 47,98 48,54 49,10 46,70 
2,5 56,99 58,85 58,80 57,43 56,49 55,36 54,71 55,37 53,81 
3 65,37 66,20 65,51 64,11 63,56 62,80 61,67 62,71 61,16 
3,5 73,74 73,67 72,22 71,39 71,19 69,77 70,21 69,85 68,25 
4 82,21 81,26 80,04 78,75 78,51 76,63 77,08 77,94 75,39 
4,5 90,47 88,65 87,29 85,95 85,94 83,38 84,02 84,74 82,47 
5 98,66 96,11 94,36 92,58 92,78 90,40 89,94 90,54 87,93 
Bảng 3.6: Giá thành các tổ hợp khi sản lượng đất bóc 5 triệu m3/năm 
21 
 ĐVT: 1000 đồng 
Cung 
độ 
VT, 
km 
Máy 
xúc 
2m3 - 
ô tô 
16 tấn 
Máy 
xúc 
2,5m3 
- ô tô 
22,8 
tấn 
Máy 
xúc 
2,8m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,0m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
46 tấn 
Máy 
xúc 
5,2m3 
- ô tô 
58 tấn 
Máy 
xúc 
6,7m3 
- ô tô 
58 tấn 
1 31,79 34,86 35,79 35,59 34,77 33,07 33,16 34,30 32,76 
1,5 40,81 42,54 44,00 43,64 41,86 40,20 39,70 41,15 39,49 
2 48,88 49,69 50,83 50,05 49,54 47,21 47,66 48,86 46,39 
2,5 57,10 58,49 58,52 57,37 56,59 54,37 54,11 55,60 53,19 
3 65,46 65,77 65,31 64,12 63,88 61,50 60,79 63,26 60,21 
3,5 73,81 73,51 72,42 71,08 71,19 68,68 69,33 70,09 67,62 
4 82,31 80,97 79,84 78,76 78,62 75,64 76,48 77,70 74,45 
4,5 90,61 88,29 87,08 85,64 85,73 82,70 83,14 84,34 81,21 
5 98,79 96,06 94,16 92,36 92,78 89,31 89,48 91,25 87,31 
Bảng 3.7: Giá thành các tổ hợp khi sản lượng đất bóc 7 triệu m3/năm 
 ĐVT: 1000 đồng 
Cung 
độ 
VT, 
km 
Máy 
xúc 
2m3 - 
ô tô 
16 tấn 
Máy 
xúc 
2,5m3 
- ô tô 
22,8 
tấn 
Máy 
xúc 
2,8m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,0m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
46 tấn 
Máy 
xúc 
5,2m3 
- ô tô 
58 tấn 
Máy 
xúc 
6,7m3 
- ô tô 
58 tấn 
1 31,60 35,00 35,91 35,93 35,48 33,38 33,41 34,93 33,45 
1,5 40,63 42,72 44,17 43,80 42,50 40,45 40,03 41,42 39,63 
2 48,70 49,61 50,95 50,17 50,00 47,28 47,91 49,49 46,63 
2,5 56,91 58,59 58,78 57,71 56,99 54,80 54,28 55,87 53,51 
3 65,28 65,98 65,43 64,33 64,22 61,87 61,04 63,43 61,08 
3,5 73,65 73,65 72,54 71,38 71,77 68,99 69,58 70,35 67,95 
4 82,14 81,14 80,19 78,97 79,02 75,77 76,65 77,88 74,87 
4,5 90,41 88,39 87,43 85,94 86,38 82,90 83,39 84,79 81,72 
5 98,61 95,98 94,28 92,75 93,66 89,62 89,41 91,16 88,08 
22 
 Bảng 3.8: Giá thành các tổ hợp khi sản lượng đất bóc 10 triệu m3/năm 
 ĐVT: 1000 đồng 
Cung 
độ 
VT, 
km 
Máy 
xúc 
2m3 - 
ô tô 
16 tấn 
Máy 
xúc 
2,5m3 
- ô tô 
22,8 
tấn 
Máy 
xúc 
2,8m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,0m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
46 tấn 
Máy 
xúc 
5,2m3 
- ô tô 
58 tấn 
Máy 
xúc 
6,7m3 
- ô tô 
58 tấn 
1 31,57 34,86 35,63 35,88 35,18 33,51 33,16 34,62 33,29 
1,5 40,62 42,54 43,84 43,48 42,05 40,64 39,70 41,47 39,70 
2 48,68 49,57 50,83 49,89 49,74 47,44 47,66 48,86 46,60 
2,5 56,88 58,49 58,36 57,37 56,79 54,81 53,83 55,60 53,39 
3 65,24 65,77 65,15 63,96 64,08 62,15 60,79 62,94 60,74 
3,5 73,61 73,51 72,26 71,08 71,59 69,12 69,33 70,09 67,83 
4 82,11 80,97 79,84 78,60 78,81 75,87 76,20 77,70 74,97 
4,5 90,39 88,29 87,24 85,64 86,14 83,15 82,86 84,65 81,73 
5 98,57 95,94 94,00 92,52 93,39 89,75 89,20 90,94 87,83 
Bảng 3.9: Giá thành các tổ hợp khi sản lượng đất bóc 12 triệu m3/năm 
 ĐVT: 1000 đồng 
Cung 
độ 
VT, 
km 
Máy 
xúc 
2m3 - 
ô tô 
16 tấn 
Máy 
xúc 
2,5m3 
- ô tô 
22,8 
tấn 
Máy 
xúc 
2,8m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,0m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
46 tấn 
Máy 
xúc 
5,2m3 
- ô tô 
58 tấn 
Máy 
xúc 
6,7m3 
- ô tô 
58 tấn 
1 31,68 34,94 35,86 35,79 35,01 33,25 33,30 34,28 33,17 
1,5 40,70 42,64 43,97 43,60 42,06 40,35 39,90 41,18 39,57 
2 48,77 49,65 50,90 50,12 49,81 47,07 47,81 48,84 46,53 
2,5 56,97 58,45 58,54 57,43 56,65 54,44 53,98 55,37 53,38 
3 65,34 65,90 65,25 64,11 63,90 61,72 60,93 62,71 60,72 
3,5 73,70 73,59 72,36 71,25 71,52 68,86 69,24 69,85 67,82 
4 82,21 81,07 80,04 78,75 78,85 75,54 76,35 77,41 74,69 
4,5 90,47 88,35 87,29 85,81 86,11 82,82 83,05 84,21 81,51 
5 98,66 96,02 94,10 92,58 93,29 89,32 89,44 90,81 87,76 
23 
Bảng 3.10: Giá thành các tổ hợp khi sản lượng đất bóc 15 triệu m3/năm 
 ĐVT: 1000 đồng 
Cung 
độ 
VT, 
km 
Máy 
xúc 
2m3 - 
ô tô 
16 tấn 
Máy 
xúc 
2,5m3 
- ô tô 
22,8 
tấn 
Máy 
xúc 
2,8m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,0m3 
- ô tô 
27 tấn 
Máy 
xúc 
3,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
36 tấn 
Máy 
xúc 
4,6m3 
- ô tô 
46 tấn 
Máy 
xúc 
5,2m3 
- ô tô 
58 tấn 
Máy 
xúc 
6,7m3 
- ô tô 
58 tấn 
1,5 40,67 42,63 44,06 43,43 41,99 40,49 40,00 41,36 39,42 
2 48,74 49,61 51,00 49,94 49,67 47,22 48,14 48,86 46,53 
2,5 56,93 58,41 58,58 57,37 56,58 54,66 54,22 55,60 53,33 
3 65,31 65,77 65,37 64,01 63,87 61,93 61,27 62,83 60,56 
3,5 73,67 73,51 72,37 71,08 71,46 69,11 69,44 70,09 67,76 
4 82,17 80,97 80,11 78,55 78,75 75,80 76,59 77,70 74,59 
4,5 90,44 88,29 87,35 85,75 86,01 83,00 83,25 84,55 81,56 
5 98,64 95,98 94,22 92,46 93,19 89,46 89,59 91,04 87,65