Câu 1: Mục đích và nhiệm vụ của địa chất khai thác mỏ khoáng

Mục đích của công tác địa chất mỏ là: nhằm kéo dài tuổi thọ của xí nghiệp mỏ đến thời gian giới hạn và đảm bảo cho khai thác, chế biến khoáng sản đạt hiệu quả kinh tế.

Muốn thực hiện được mục đích nêu trên, các nhà địa chất mỏ cần nghiên cứu toàn diện mỏ khoáng nhằm giải quyết các vấn đề về địa chất, khoáng sản có liên quan đến khai thác và chế biến, kể cả những thân khoáng mới được phát hiện.

Trong  các xí nghiệp khai thác mỏ, nhiệm vụ chính của công tác địa chất mỏ bao gồm:

1.Nghiên cứu và xác định chính xác đặc điểm cấu trúc địa chất mỏ một cách thường xuyên trong quá trình mở mỏ và khai thác công nghiệp.

Để giải quyết nhiệm vụ này cần thu thập có hệ thống và chi tiết tài liệu trong lỗ khoan và công trình mỏ, tiến hành lấy mẫu, nghiên cứu địa vật lý và các dạng nghiên cứu khác, thành lập các tài liệu địa chất tổng hợp  và hình học hóa quá trình tạo khoáng.

2. Xác định chính xác trữ lượng đã được thăm dò và phát hiện, đánh giá trữ lượng của các thân khoáng mới được phát hiện nhằm duy trì và kéo dài thời gian tồn tại hoặc tăng sản lượng của xí nghiệp mỏ.

Nhiệm vụ này được giải quyết trên cơ sở nghiên cứu toàn diện đối với các thân khoáng đã biết và tìm kiếm các thân khoáng ẩn có giá trị để chuyển sang thăm dò phục vụ khai thác.

3. Cung cấp đầy đủ tài liệu địa chất nhằm đảm bảo hoạt động sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế- kỹ thuật của xí nghiệp mỏ.

Để giải quyết nhiệm vụ này cần tiến hành lựa chọn phương pháp và phương tiện kỹ thuật thăm dò khai thác hợp lý, tính trữ lượng, nghiên cứu các yếu tố tự nhiên quyết định điều kiện khai thác mỏ và so sánh tài liệu thăm dò với kết quả khai thác.

4. Kiểm soát về chất lượng, trữ lượng khoáng sản và môi trường trong quá trình khai thác.

Muốn thực hiện nhiệm vụ này cần tiến hành lấy mẫu khoáng sản khai thác, mẫu khoáng sản đem về nhà máy tuyển, tính toán sự tổn thất và làm nghèo khoáng sản, tham gia vào dự thảo các biện pháp nhằm duy trì sản lượng của xí nghiệp và bảo vệ môi trường.

Câu 2:Mục đích và nhiệm vụ của thăm dò khai thác

Mục đích

Cung cấp tài liệu về địa chất và khoáng sản một cách đáng tin cậy để lập kế hoạch khai thác và điều chỉnh công tác khai thác

Nhiệm vụ

Nghiên cứu một cách hệ thống nhằm làm sáng tỏ cấu trúc địa chất mỏ, nghiên cứu tpvc, cấu tạo kiến trúc và tính chất công nghệ của khoáng sản.

Nghiên cứu về tính chất cơ lý của đá vây quanh và khoáng sản đồng thời làm sáng tỏ về điều kiện khai thác mỏ ở từng khu vực và từng khối tính trữ lượng.

Tiến hành làm sáng tỏ các đặc điểm về hình dạng, điều kiện thế nằm, cấu trúc nội nộ, đặc điểm trữ lượng, chất lượng của các than khoáng mới được phát hiện.

Nghiên cứu khoáng sản một cách đặc biệt nhằm sử dụng tổng hợp nguyên liệu khoáng và điều chỉnh chất lượng cho các hộ tiêu thụ.

So sánh tài liệu thăm dò với kết quả khai thác

Xác định độ tổn thất và làm nghèo khoáng sản trong quá trình khai thác

Câu 3: Sự khác biệt giữa thăm dò khai thác và thăm dò sơ bộ  và thăm dò chi tiết.

So với các giai đoạn thăm dò trước thì giai đoạn thăm dò khai thác có những điểm khác biệt sau:

1.Thăm dò khai thác được tiến hành trong suốt thời gian hoạt động của  xí nghiệp mỏ. Điều đó có nghĩa là công tác này được bắt đầu từ khi  mở mỏ cho đến khi kết thúc công tác khai thác.

2. Lựa chọn hệ thống thăm dò khai thác và phương tiện kỹ thuật được xác định bởi phương pháp mở vỉa, hệ thống khai thác và kỹ thuật-công nghệ, khai thác sẽ tiến hành trên thân khoáng. Việc đan dày mạng lưới công trình thăm dò khai thác phụ thuộc không chỉ vào yếu tố địa chất, mà còn phụ thuộc vào điều kiện kỹ thuật của hệ thống khai thác, kích thước khối khai thác và yêu cầu về độ tổn thất và làm nghèo khoáng sản trong khai thác. Trong đa số trường hợp, các công trình thăm dò khai thác không bố trí  thành ô mạng hoặc theo tuyến thăm dò đều đặn như các giai đoạn thăm dò trước.

3. Công trình thăm dò chuyên dụng ( lỗ khoan, thậm chí cả các công trình mỏ) được thi công với khối lượng ít nhất, còn sự phân bố của chúng phụ thuộc vào sự phân bố của các công trình khai thác.

4. Kết quả lấy mẫu được sử dụng không chỉ cho phép khoanh nối thân khoáng và đánh giá hàm lượng trung bình của thành phần có ích, mà còn để kiểm tra chất lượng khoáng sản trong khai thác.

5. Khối lượng công tác nghiên cứu địa chất thủy văn, địa chất công trình và các điều kiện tự nhiên ở mỏ được tăng lên nhiều lần so với các giai đoạn thăm dò trước.

6. Trữ lượng khoáng sản được tính toán theo từng khu vực nhỏ riêng  biệt ( tầng khai thác, khối khai thác..) tương ứng với hồ sơ thiết kế khai thác. Đồng thời, trong tính trữ lượng cần tính theo từng kiểu tự nhiên của khoáng sản và loại khoáng sản ( giàu , nghèo), nhưng có điều chỉnh bởi các hệ số tổn thất và làm nghèo khoáng sản do khai  thác gây nên ( thường gọi là trữ lượng thu hồi).

Câu 4: Lựa chọn vị trí và thành lập thiết đồ dự kiến giếng mỏ

Giếng mỏ( giếng đứng, giếng nghiêng) là công trình mở mỏ quan trọng, bởi vì nó tồn tại trong suốt thời gian khai thác mỏ và là nơi xuất phát của hệ thống các công trình ngầm ( lò xuyên vỉa, lò dọc vỉa…) theo các mức tầng khác nhau. Vì thế, việc lựa chọn vị trí giếng mỏ có một ý nghĩa đặc biệt quan trọng.

Về nguyên tắc chung, giếng mỏ thường được bố trí ở nơi có địa hình tương đối bằng phẳng và ở gần trung tâm khu mỏ để thuận lợi cho quá trình thi công giếng mỏ cũng như khai thác sau này. Khi lựa chọn vị trí giếng cần làm rõ các điều kiện sau:

-Miệng giếng không có nguy cơ ngập nước, ngay cả mùa mưa lũ.

-Chi phí vận chuyển khoáng sản, thiết bị và người thấp nhất

-Chi phí đào và bảo vệ giếng, sân giếng và hệ thống đường lò mở vỉa khác là nhỏ nhất

-Chi phí thông gió rẻ nhất

-Bảo đảm khai thác và vận chuyển thuận lợi nhất

-Tổn thất khoáng sản nhỏ nhất

Khi lựa chọn vị trí giếng mỏ cần đưa ra một số vị trí có khả năng đặt giếng, sau đó tiến hành so sánh các phương án để lựa chọn phương án tối ưu.

Sau khi lựa chọn phương án đặt vị trí giếng mỏ, người ta tiến hành thi công một số lỗ khoan để kiểm tra tình hình địa chất và đánh giá độ ổn định của giếng mỏ. Trong thực tế thường có hai phương án bố trí và thi công lỗ khoan: Thi công một lỗ khoan ngay tại vị trí thiết kế giếng mỏ hoặc thi công 3 lỗ khoan tạo thành hình tam giác xung quanh vị trí thiết kế giếng mỏ.

Trên thiết đồ dự kiến của giếng phải kèm theo mô tả trật tự địa tầng, chiều dày và độ sâu phân bố của các thành tạo địa chất.. Khi thành lập thiết đồ giếng mỏ cần hiệu chỉnh các lớp theo phương vị và góc dốc, kể cả sự thay đổi chiều dày theo tài liệu của 3 lỗ khoan. Có thể áp dụng phương pháp mặt cắt hoặc phương pháp tam giác vỉa để thiết lập thiết đồ giếng mỏ

Câu 5: Thu thập tài liệu ở giếng mỏ.

Trong quá trình thi công giếng mỏ, cán bộ kỹ thuật địa chất phải luôn có mặt để theo dõi và thu thập tài liệu kịp thời. Bởi vì , những tài liệu này không chỉ giúp chỉ đạo thi công giếng an toàn và hiệu quả, mà còn là cơ sở để so sánh với tài liệu thăm dò chi tiết và tài liệu thiết kế khai thác của xí nghiệp.

Khi thu thập tài liệu cần tiến hành các dạng công việc: Đo vẽ và mô tả về đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn, địa chất công trình, quan sát và mô tả quặng hóa, quan hệ giữa thân khoáng với đá vây quanh, lấy mẫu cơ lý và mẫu khoáng sản..

Việc lấy mẫu để nghiên cứu thành phần khoáng vật, cấu tạo và kiến trúc của khoáng sản, chất lượng khoáng sản, tính chất cơ lý của khoáng sản và đá vây quanh.. là cần thiết. Mặc dù trong quá trình thăm dò trước đây đã lấy nhiều mẫu, nhưng các mẫu khi đó chỉ lấy ở lỗ khoan, hào hoặc giếng nên tài liệu phân tích mẫu không hoàn toàn chính xác, đặc biệt khi tỷ lệ mẫu lõi khoan thấp (<60%). Trên cơ sở kết quả phân tích mẫu có thể tính toán lại giá trị trung bình của các thông số địa chất- công nghiệp và trữ lượng ở khối khai thác đầu tiên.

Tài liệu giếng được thu thập và vẽ thiết đồ ở tỷ lệ 1:500 hoặc 1:200. Nếu giếng mỏ có tiết diện hình vuông hoặc hình chữ nhật thì thiết đồ được vẽ theo phương pháp triển khai kiểu mở hình hộp. Tùy thuộc vào mức độ phức tạp của cấu tạo địa chất mà có thể  vẽ một vách hoặc hai vách liên tiếp vuông góc với nhau, hoặc vẽ đủ cả bốn vách ( hình 2).

Nếu giếng có thiết diện là hình tròn thì  thiết đồ có thể vẽ dưới dạng mặt cắt đi qua trục giếng và định hướng vuông góc với đường phương của đất đá hoặc vẽ tương tự như giếng có tiết diện hình vuông và hình chữ nhật theo trình tự sau: Đánh dấu phương vị hướng bắc rồi chọn các điểm A, B, C, D sao cho tạo hình vuông hoặc hình chữ nhật nội tiếp trong hình tròn. Điểm A chọn sao cho góc phương vị DA nhỏ nhất hoặc góc kẹp giữa DA với hướng dốc của thân khoáng là nhỏ nhất. Trên hình 2 thể hiện thiết đồ giếng tròn vẽ khai trển đủ bốn vách.

3.Xác định độ tin cậy của trữ lượng và chất lượng khoáng sản

Trong giai đoạn xây dựng mỏ, các nhà địa chất mỏ cần nghiên cứu các hiện tượng địa chất, đặc điểm hình dạng thân khoáng và chất lượng khoáng sản trong các công trình mở mỏ nhằm làm sáng tỏ sự khác biệt của chúng so với các tài liệu trong báo cáo thăm dò địa chất. Trên cơ sở tổng hợp tài liệu thực tế nhận được từ các công trình chuẩn bị tiến hành so sánh với tài liệu thăm dò và tài liệu thiết kế khai thác theo nguyên tắc: Ranh giới thực tế của thân khoáng xác định theo các công trình mỏ được so sánh đồng thời với ranh giới thân khoáng khoanh nối theo tài liệu thăm dò và ranh giới trong bản thiết kế khai thác của xí nghiệp mỏ, còn chất lượng khoáng sản được so sánh giữa thành phần khoáng sản tính theo tài liệu thiết kế với thành phần khoáng sản theo tài liệu thực tế. Trong quá trình so sánh, nếu thấy có sự khác biệt lớn giữa tài liệu thăm dò và thiết kết với tài liệu thực tế cần thông báo kịp thời cho bên thiết kế khai thác để có sự điều chỉnh hoặc thay đổi một số nội dung trong thiết kế cho phù hợp.

4.Làm sáng tỏ tính chất cơ – vật lý của khoáng sản và đá vây quanh

Kết quả nghiên cứu mẫu cơ lý trong giai đoạn thăm dò chi tiết thường chưa hoàn toàn chính xác do phần dưới sâu của mỏ chủ yếu dựa vào tài liệu phân tích mẫu lõi khoan có kích thước nhỏ và ít nhiều đã chịu áp lực khi khoan xoay lấy mẫu. Để kiểm tra và bổ sung tài liệu nghiên cứu tính chất cơ lý của đá vây quanh, các nhà địa chất mỏ cần tiến hành lấy mẫu nghiên cứu cơ lý ở khu vực đá vây quanh được bóc lộ do mở moong khai thác ở mỏ lộ thiên hoặc trong các công trình chuẩn bị ở một số mức tầng trong khai thác ở mỏ hầm lò.

Câu 6: Nghiên cứu cấu tạo mỏ và ảnh hưởng tới khai thác mỏ

1.Nghiên cứu nếp uốn và đánh giá ảnh hưởng của nó đối với khai thác mỏ.

Để nghiên cứu nếp uốn cần tiến hành đo đạc chi tiết yếu tố thế nằm của các thành tạo địa chất và thành lập trật tự địa tầng của chúng, quan sát chi tiết sự thay đổi chiều dày của các lớp và mật độ khe nứt. Tùy thuộc vào mức độ phát hiện nếp uốn bằng công trình mỏ mà các yếu tố hình học của nó được xác định theo phương pháp trực tiếp và gián tiếp.

Nếu công trình mỏ phát hiện đầy đủ nếp uốn thì các yếu tố của nó được xác định theo tài liệu đo trực tiếp. Lập tài liệu nếp uốn được tiến hành như sau:

-Quan sát, xác định hướng cắm của các lớp đá và đo yếu tố thế nằm của chúng.

-Đánh dấu vị trí có nhân nếp uốn lộ ra ở một trong các tường của công trình khai đào

-Truy nếp uốn theo nóc công trình rồi tìm nhân của nó ở tường đối diện.

-Trên bình đồ, nối các điểm của nhân nếp uốn ở hai tường công trình bằng đường thẳng. Dùng mũi tên đặt ở cuối đường để đánh dấu phương chìm của nếp uốn.

-Vẽ nếp uốn vào trong mặt cắt ngang.

-Các nếp uốn nhỏ và vi nếp uốn đáng chú ý cần vẽ riêng vào sổ thực địa

-Làm thay đổi vị trí của thân khoáng trong lòng đất

-Tác động trực tiếp đến độ ổn định của nóc công trình ngầm và bờ moong khai thác lộ thiên.

-Gây ra tổn thất và nghèo khoáng sản trong khai thác.

2.Nghiên cứu đứt gãy

Các phá hủy trong vỏ Trái Đất ở trạng thái biến dạng dòn làm dập vỡ, phân cách, đứt đoạn và dịch chuyển tương đối của các lớp đá được gọi là đứt gãy.

Theo mức độ kéo dài và biên độ trượt thường phân ra đứt gãy rất lớn, lớn, trung bình, nhỏ và rất nhỏ.

Ở các mỏ đang khai thác, để phát hiện đứt gãy trong công trình ngầm có thể dựa vào các dấu hiệu sau:

-Hiện tượng vỡ vụn, vò nhàu và uốn nếp của đá.

-Sự thay đổi đột ngột yếu tố thế nằm của các lớp đá

-Sự thay đổi nhanh chiều dày của thân khoáng

-Có hệ thống khe nứt cộng sinh cắt chéo nhau.

-Hiện tượng đá bị mềm bở hoặc nước xuất lộ với lưu lượng tăng lên đáng kể so với khu vực lân cận.

Tại vị trí gặp đứt gãy có mặt trượt rõ ràng cần quan sát, đo vẽ và mô tả các yếu tố:

-Đo yếu tố thế nằm của mặt trượt

-Phương vị hướng dốc và góc dốc của thân khoáng cạnh đứt gãy

-Vị trí của đường giao cắt giữa thân khoáng và mặt trượt

-Hướng và cự ly dịch chuyển của hai cánh đứt gãy

-Đặc điểm các gờ, rãnh và vết xước trên mặt trượt

Từ tài liệu thu thập có hệ thống về đứt gãy tiến hành phân tích, xác định phương dịch chuyển tương đối của hai cánh đứt gãy để đưa ra phương pháp tìm kiếm chúng có hiệu quả.

Các phá hủy đứt gãy ảnh hưởng tới sự phân bố áp lực mỏ, đặc biệt ở khu vực gương lò chợ, làm thay đổi đặc trưng di động của đá mỏ trong khai thác hầm lò và làm giảm độ ổn định của bờ moong khai thác lộ thiên.

Phá hủy kiến tạo làm cho thân quặng vị dịch chuyển hoặc mất đột ngột nên hệ thống lò chợ bị gián đoạn hoặc ngắn lại, đôi khi phải dừng do lò chợ quá ngắn. Do đó, việc cơ khí hóa trong khai thác gặp nhiều khó khăn.

Ngoài ra, các phá hủy kiến tạo còn gây nên sự tổn thất và làm nghèo khoáng sản trong khai thác, làm tăng lượng nước chảy vào công trình lò chợ..

3.Khe nứt

Khe nứt là những cấu tạo phá vỡ, nhưng không kèm theo hiện tượng làm dịch chuyển các đá hoặc sự dịch chuyển có độ lớn không đáng kể.

Nghiên cứu mức độ nứt nẻ của đá được tiến hành theo trình tự: Thu thập tài liệu thực địa, xử lý và phân tích tài liệu, thành lập các loại bản đồ và mặt cắt thể hiện mức độ nứt nẻ của đá, phân tích kết quả đo vẽ khe nứt và đánh giá ảnh hưởng của nó đến khai thác mỏ.

Ảnh hưởng của mức độ nứt nẻ đến khai thác mỏ:

Mức độ nứt nẻ của đá có vai trò rất khác nhau trong các lĩnh vực của ngành mỏ. Ở các mỏ dầu và khí, mức độ nứt nẻ là một trong những thông số quyết định trữ lượng khoáng sản và ảnh hưởng đến chế độ khai thác mỏ. Trong khai thác khoáng sản rắn, mức độ nứt nẻ của đá có thể vừa là yếu tố góp phần nâng cao năng suất lao động, vừa là nguyên nhân gây ra các sự cố khác nhau.

Các hệ thống khe nứt là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự phân bố không đồng đều của áp lực mỏ, đặc biệt ở khu vực gương lò chợ.

Mức độ nứt nẻ của đá cũng ảnh hưởng không nhỏ đến công tác quản lý nóc lò và tính toán kích thước các trụ bảo vệ.

Ngoài ra mức độ nứt nẻ của đá còn ảnh hưởng đến độ lớn của góc bở taluy và tính ổn định của bờ moong , cũng như chế độ thủy văn mỏ. Trong các mỏ than, các khe nứt còn ảnh hưởng đến khả năng chứa và qui luật phân bố khí nổ, khí độc..

Câu 7: nghiên cứu ĐCTV – ĐCCT và ảnh hưởng tới khai thác mỏ

Nghiên cứu ĐCTV và ĐCCT là một trong những yếu tố ảnh hưởng rất tiêu cực đến hoạt động sản xuất của xí nghiệp mỏ. Thực tế khai thác cho thấy, những thông tin không đầy đủ về đặc điểm địa chất thủy văn và địa chất công trình ( lượng mưa lớn nhất chảy vào mỏ.., tính chất cơ lý và độ ổn định của đá, mức độ phát triển các thành tạo karst…) thường dẫn đến giảm năng suất lao động, tăng giá thành  đầu tư và gây ra những hậu quả nghiêm trọng trong khai thác. Đặc biệt khi xí nghiệp mở rộng quy mô hoặc khai thác các tầng dưới sâu của mỏ.

Để dự báo, phòng chống những ảnh hưởng xấu do ĐCTV và ĐCCT gây ra, bảo đảm an toàn và hiệu quả kinh tế trong khai thác, bộ phận địa chất mỏ nhất thiết phải tiến hành nghiên cứu ĐCTV và ĐCCT có hệ thống từ khi xây dựng cho đến khi kết thúc khai thác mỏ.

1.Nghiên cứu địa chất thủy văn

a.Nhiệm vụ của công tác nghiên cứu ĐCTV

Công tác nghiên cứu ĐCTV mỏ bao gồm các nhiệm vụ sau:

-Xác định lượng nước chung chảy vào mỏ và sự dao động của lưu lượng nước giữa ngày và đêm, cũng như giữa các mùa.

-Xác định lưu lượng dòng chảy từ các tầng chứa nước hoặc phá hủy kiến tạo và nguồn cung cấp cho chúng.

-Làm sáng tỏ quy luật thay đổi lưu lượng nước theo chiều sâu và mối quan hệ của nó với sự phát triển mạng lưới công trình mỏ.

-Làm sáng tỏ mối quan hệ giữa nước mưa, nước mặt và nước dưới đất.

-Xác định tính chất vật lý, thành phần hóa học và tiêu chuẩn vệ sinh của nước để phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất công nghiệp.Đồng thời đưa ra giải pháp bảo vệ nguồn nước.

-Phân tích, tổng hợp tài liệu để đề xuất phương hướng nghiên cứu hợp lý trong thời kỳ khai thác tiếp theo và giải pháp tiêu thoát nước.

b)Quan sát và lập tài liệu địa chất thủy văn

-Lập tài liệu lượng mưa

Ảnh hưởng của lượng mưa đến khai thác mỏ không thường xuyên như nước mặt và nước ngầm, nhưng thường xảy ra bất ngờ và phổ biến trên diện rộng. Do đó, để phòng ngừa va giảm thiểu tác động của mưa đến khai thác, cán bộ địa chất thủy văn mỏ cần thu thập tài liệu khó tượng liên quan tới khu mỏ và vùng phụ cận. Trong đó, đặc biệt chú ý tới lượng mưa, lượng bốc hơi và hướng gió.

-Quan sát và lập tài liệu nước mặt

Khi quan sát và lập tài liệu cần làm rõ:

+Sự phân bố của hệ thống sông, suối, ao, hồ chứa nước.

+Mối quan hệ của dòng chảy trên mặt với cấu trúc địa chất

+Mức độ tích tụ và thành phần trầm tích phân bố trong thung lũng sông, suối.

+Lưu lượng nước nhỏ nhất,lớn nhất và trung bình của dòng chảy trên mặt theo các mùa trong năm.

+Khả năng tiêu thoát nước vào mùa mưa lũ của mạng thủy văn mỏ.

-Quan sát và lập tài liệu nước dưới đất

Nước dưới đất là tất cả các loại nước nằm dưới bề mặt của trái đất và ở dưới mặt đáy các bồn trũng chứa nước và các dòng chảy.

Công tác quan sát và thu thập tài liệu nước dưới đất được tiến hành chủ yếu trong các lỗ khoan và công trình mỏ đào cắt qua các tầng chứa nước như giếng mỏ, công trình chuẩn bị và lò khai thác.

Đối với lỗ khoan ĐCTV cần nghiên cứu và thu thập các số liệu về địa chất, mực nước tĩnh, lưu lượng, tỷ lưu, hệ số thấm của đất đá, hệ số dẫn nước, dẫn áp và hệ số nhả nước.

Trong công trình mỏ, tại điểm lộ nước phải tiến hành thành lập bản vẽ địa chất và ghi chép đầy đủ vào nhật ký các số liệu về vị trí, độ cao xuất lộ, mối quan hệ của điểm lộ với các lớp đá hoặc cấu tạo địa chất, nhiệt độ, độ pH và lưu lượng dòng chảy.

Trong quá trình quan sát ĐCTV, người ta đặc biệt chú ý tới các phá hủy kiến tạo, đới nứt nẻ và hang, hốc karst phát triển trong đá carbonat, vì chúng luôn là môi trường thuận lợi cho tích tụ và lưu thông nước. Khi lập tài liệu các thành tạo karst, phá hủy kiến tạo cần nghiên cứu và mô tả chi tiết về diện phân bố, thành phần thạch học, chiều dày, thế nằm, lưu lượng dòng chảy, mối quan hệ của chúng với nước mặt và các tầng chứa nước khác.

Ở những mỏ có điều kiện ĐCTV phức tạp, người ta thường sử dụng bổ sung một số phương pháp địa vật lý để nghiên cứu và khoanh nối tin cậy diện phân bố của chúng.

Khi lập tài liệu thủy văn phải tiến hành lấy mẫu để phân tích tính chất vật lý, thành phần hóa học và chỉ tiêu môi trường.

Căn cứ vào tài liệu thu thập tiến hành thành lập mặt cắt và bản đồ địa chất thủy văn, tính toán lượng nước chảy vào mỏ và đề ra giải pháp tháo khô phù hợp với phương pháp khai thác và đặc thù địa chất thủy văn của mỏ.

2.Nghiên cứu địa chất công trình

Để cung cấp đầy đủ các thông tin về địa chất công trình cho thiết kế và khai thác, công tác nghiên cứu địa chất công trình cần hoàn thành các nhiệm vụ chính sau:

-Xác định tính chất cơ lý của đất, đá và khoáng sản.

-Ng/c các lớp đất đá có tính chất cơ lý yếu để dự báo hiện tượng đất chảy do đá bị mềm hóa.

-Quan sát các hiện tượng karst và trượt lở.

-Ng/c hiện tượng biến dạng của bở moong khai thác lộ thiên và côn trình mỏ, cũng như hiện tượng phun đột ngột của đá và khí mỏ.

Công tác nghiên cứu địa chất công trình được tiến hành theo các bước tuần tự kế tiếp nhau: Quan sát và thu thập tài liệu, lấy mẫu nghiên cứu tính chất cơ lý trong phòng thí nghiệm và cuối cùng là lập tài liệu tổng hợp.

Nội dung công việc chính gồm:

-Xác định vị trí điểm quan sát

-Mô tả thành phần thạch học, tính phân phiến và phân lớp của đá.

-Xác định mức độ phong hóa và chiều dày lớp phủ.

-Đo vẽ các hệ thống khe nứt và xác định những tính chất cơ bản của chúng

-Xác định mức độ chứa nước của đá hoặc tầng phủ, đặc biệt tại các vị trí đất đá bị biến dạng.

-Mô tả và đo vẽ các biểu hiện dịch chuyển của đất, đá ở bờ taluy của mỏ lộ thiên hoặc sự biến dạng của đá trong công trình mỏ.

Câu 8:khái niệm về độ chứa khí, thoát khí và ảnh hưởng tới khai thác

trong mỏ thường có mặt các chất khí tự nhiên phân bố trong các lỗ hổng, khe nứt của ks và đá vq: metan, cácbonic, nitơ…

tùy thuộc vào loại hình khoáng sản, tính chất cơ lý của đá và ks mà các khí này tích tụ với khối lượng lớn hay còn lại không đáng kể do bay vào không khí

Độ chứa khí tự nhiên: là thể tích một chất khí nào đó chứa trong một đơn vị trong lượng ở điều kiện tự nhiên(m3/tấn)

Độ chứa khí tàn dư: là thể tích còn lại của một chất khí nào đó chứa trong một đơn vị trọng lượng than hoặc đá đã được đưa lên bề mặt( m3/tấn)

Độ thoát khí tuyệt đối là lượng khí metan thoát ra trong một đơn vị thời gian (m3/phút).

Độ thoát khí tương đối là lượng khí metan thoát ra trong một ngày đêm khi khai thác một tấn than (m3/ tấn ngày đêm).

Ảnh hưởng tới khai thác:

Ở các mỏ đang khai thác các chất khi thoát ra trong quá trình đào lò thường gây ra ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người lao động(khó thở, ngạt) đôi khi gây ra tổn thất kinh tế cho xí nghiệp do cháy nổ, vì vậy để đảm bảo an toàn tuyệt đối trong suốt quá trình khai thác phải thường xuyên nghiên cứu khí mỏ để có giải pháp thông gió và lắp đặt phương tiện phòng chống cháy nổ, đặc biệt khi  khai thác xuống sâu.

Câu 9: Nghiên cứu khí than trong các mỏ khai thác hầm lò.

Các khí trong vỉa than, đá vây quanh thoát ra và hòa lẫn vào không khí trong hầm lò thành một hỗn hợp gọi là khí lò. Thành phần khí lò thường gồm: O2, CO2, N2 và hơi nước. So với thành phần của khí quyển thì oxy trong không khí lò ít hơn 20,96% , còn CO2 > 0,04%. Ngoài ra trong không khí lò còn chứa các chất khí độc và khí nổ gây nguy hiểm đến tính mạng con người và công trình mỏ.

-Khí nổ có thành phần gồm metan ( CH4), cacbuahydro nặng (C2H6, C3H8, C4H10, C5H12), hydro. Trong đó, metan là khí chiếm tỷ lệ lớn hơn so với các loại khí khác và là chất nổ nguy hiểm nhất đối với các công trình mỏ.

Khí metan thoát ra từ  các vỉa than đá và đá vây quanh vào công trình mỏ là hiện tượng tự nhiên và rất phổ biến. Để đánh giá lượng khí metan thoát ra, người ta phân biệt độ thoát khí tuyệt đối và tương đối.

Độ thoát khí tuyệt đối là lượng khí metan thoát ra trong một đơn vị thời gian (m3/phút).

Độ thoát khí tương đối là lượng khí metan thoát ra trong một ngày đêm khi khai thác một tấn than (m3/ tấn ngày đêm).

-Khí độc trong công trình ngầm có thành phần chủ yếu gồm: CO, NO, NO2, H2S, SO2. Các khí này thường chiếm tỷ lệ không lớn, nhưng lại nguy hiểm đến tính mạng con người như: gây kích thích màng niêm mạc, mũi và cổ họng hoặc gây chết người.

Do các chất khí nêu trên có ảnh hưởng xấu đến hoạt động khai thác mỏ,nên cần khảo sát và thu thập tài liệu một cách thường xuyên để lựa chọn giải pháp  thông gió hợp lý. Công tác lập tài liệu khí trong lò gồm:

-Lấy mẫu kiểm tra thành phần không khí trong các đường lò.

-Kiểm tra nồng độ chất khí độc bằng các ống nghiệm chỉ thị màu

-Xác định nồng độ khí metan thông qua các mẫu lấy ở mỗi thời điểm khảo sát hoặc đo trực tiếp bằng máy giao thoa kế.

-Đo tốc độ chuyển động của khí bằng các loại lưu tốc kế chuyên dùng.

Câu 10:Yêu cầu cơ bản trong thu thập tài liệu địa chất trong công trình ngầm

1.Khối lượng và phương pháp thu thập tài liệu phải phù hợp với mức độ phức tạp của cấu trúc mỏ, sự phức tạp về các kiểu quặng, hệ thống khai thác sử dụng và sản lượng của xí nghiệp mỏ.

2.Tài liệu thu thập phải trung thực và phản ánh đầy đủ các hiện tượng địa chất.

3.Các bản vẽ địa chất phải được vẽ ngay ở hiện trường khi tường, nóc, đáy công trình còn dễ quan sát và đo đạc các yếu tố địa chất.

4.Các ký hiệu phải sử dụng thống nhất theo qui định của xí nghiệp. Khi sử dụng ký hiệu riêng phải chỉ dẫn và giải thích rõ.

5.Các bản vẽ phải sạch sẽ, rõ ràng và có tỷ lệ.

Trong các công trình ngầm, việc thu thập tài liệu ở nóc, tường và gương lò được tiến hành chủ yếu bằng cách vẽ  các bản vẽ chi tiết. Tùy thuộc vào loại công trình, yêu cầu nghiên cứu và mức độ phức tạp về địa chất mà các công trình được vẽ tương ứng với tỷ lệ 1:200, 1:100; 1:50 và 1:20.Thông thường, công trình ngầm được vẽ ở tỷ lệ 1:200, và 1:100, riêng những yếu tố địa chất quan trọng có thể vẽ riêng ở tỷ lệ 1:50 hoặc 1:20.

Câu 11:Thu thập tài liệu địa chất trong công trình ngầm

Thu thập tài liệu địa chất trong công trình ngầm được thực hiện theo trình tự sau:

-Làm sạch gương tầng và các đoạn công trình cần nghiên cứu.

-Quan sát chi tiết các đặc điểm địa chất

-Đo vẽ hoặc chụp ảnh cấu tạo địa chất của từng đoạn hoặc toàn công trình

-Mô tả đặc điểm địa chất và khoáng sản

-Lấy mẫu đá và khoáng sản

-Liên kết các vị trí thu thập tài liệu với điểm đo vẽ trắc địa mỏ.

Tất cả các tài liệu thu thập cần phải ghi chép đầy đủ và chi tiết vào sổ thực địa có kích thước 150x 200mm hoặc 200 x 300mm. Đây là tài liệu địa chất nguyên thủy phục vụ cho lập tài liệu tổng hợp, nên từng quyển sổ phải được đánh số thứ tự theo qui định chung của mỏ.

Phương pháp thu thập tài liệu địa chất trong các công trình ngầm thường phụ thuộc vào loại công trình được thi công có thể chia công tác thu thập tài liệu trong công trình ngầm thành các nhóm sau:

-Công trình đào cắt qua thân khoáng.

-Công trình đào theo đường phương thân khoáng

-Công trình thẳng đứng và nằm nghiêng

-Công trình lò chợ.

Câu 12: Thu thập tài liệu địa chất ở mỏ khai thác lộ thiên

Nội dung lập tài liệu địa chất nguyên thủy ở mỏ lộ thiên phụ thuộc vào cấu trúc địa chất mỏ, đặc điểm khoáng sản, hệ thống khai thác và nhiều yếu tố khác. Đối với phần lớn mỏ khoáng khai thác bằng phương pháp lộ thiên thì tài liệu địa chất nguyên thủy được thu thập bao gồm:

-Bản vẽ hệ thống gương tầng và mặt nghiêng của tầng ( sườn tầng).

-Bản vẽ công trình mỏ( giếng, hào, buồng mìn) được đào với mục đích thăm dò khai thác hoặc nổ mìn.

-Bản vẽ và ảnh thể hiện những chi tiết đặc trưng cho cấu trúc thân khoáng trong quá trình khai thác.

-Tài liệu lấy mẫu ở gương tầng và sườn tầng, ở các công trình thăm dò khai thác hoặc công trình nổ mìn.

-Tài liệu địa chất và lấy mẫu trong các lỗ khoan thăm dò khai thác và lỗ khoan nổ mìn

-Tài liệu thủy văn trong moong khai thác và lỗ khoan.

-Tài liệu về tính chất cơ lý của khoáng sản và đá vây quanh

Ở moong khai thác, người ta thường lập tài liệu địa chất ở gương và sườn tầng vì chúng luôn ở trạng thái làm việc. Thu thập tài liệu ở gương và sườn tầng được tiến hành bằng cách vẽ các bản vẽ chi tiết theo số liệu nghiên cứu và đo đạc trực tiếp ngoài thực địa. Bản vẽ địa chất ở moong khai thác có thể được lập trước, sau hoặc cùng với đo vẽ trắc địa mỏ. Nếu đo vẽ địa chất trước hoặc sau đo vẽ trắc địa mỏ thì trong quá trình lập tài liệu tổng hợp cần tiến hành kiểm tra và hiệu chỉnh số liệu để có sự thống nhất giữa các bản vẽ.

Để tài liệu địa chất nguyên thủy đảm bảo tin cậy cho lập các bản vẽ tổng hợp và hỗ trợ kịp thời công tác khai thác và chế biến khoáng sản, bộ phận địa chất mỏ cần xác định thời gian thu thập tài liệu và tỷ lệ bản vẽ sao cho phù hợp với mỏ mà mình phụ trách. Thông thường thời gian thu thập tài liệu và tỷ lệ bản vẽ moong khai thác được xác định phụ thuộc vào mức độ phức tạp của cấu trúc địa chất và thân khoáng, phươn pháp khấu và sự cần thiết phải phân chia từng loại khoáng sản trong khai thác

Để nâng cao độ tin cậy và chất lượng tài liệu địa chât nguyên thủy, người ta thường kết hợp phương pháp chụp ảnh khi đo vẽ moong khai thác lộ thiên. Trong một số trường hợp, tài liệu ảnh có thể thay thế cho các bản vẽ bằng tay đối với các bờ moong bóc đất đang làm việc và các tầng đang khai thác.

Cùng với tài liệu ảnh phải có sơ đồ minh họa, có phần mô tả và các bản vẽ tỷ lệ lớn thể hiện rõ đối tượng nghiên cứu. Toàn bộ tài liệu ảnh sẽ cho phép nâng cao chất lượng công tác xử lý tài liệu trong phòng bằng cách đo vẽ cặp ảnh lập thể.

Câu 13: Thu thập tài liệu địa chất trong lỗ khoan

Ở mỗi lỗ khoan đang thi công phải lập các loại tài liệu chính sau đây:-Sổ khoan,-Lý lịch lỗ khoan,-Biên bản mở lỗ khoan,-Biên bản đo độ lệch lỗ khoan.,-Thiết đồ dự kiến

Lập tài liệu địa chất lỗ khoan tiến hành bằng cách ghi chép có hệ thống vào sổ khoan, mổ tả và vẽ mẫu khoan, lập mặt cắt địa chất theo trục lỗ khoan.

Sau khi lấy mẫu lõi khoan ra khỏi ống mẫu phải xếp ngay vào thùng  mẫu có kích thước: chiều dài 120cm và rộng 50cm. Thùng mẫu phải dùng ván ngăn thành các ô có kích thước tương đương với đường kính lõi khoan.

Chiều dài lõi khoan và tỷ lệ phần trăm mẫu được xác định khi xếp chặt từng cục, từng đoạn mẫu riêng biệt vào thùng đựng mẫu. Mẫu lõi khoan được đặt liên tiếp theo thứ tự độ sâu tăng dần từ trái sang phải. Lúc đặt mẫu vào thùng, kỹ thuật địa chất phải viết nhãn hiệu cho mẫu lõi khoan theo nguyên tắc.

-Dùng thẻ gỗ để ngăn mẫu lấy lên ở hiệp trước với hiệp sau, đồng thời viết lên đó số hiệu lỗ khoan, khoảng lấy mẫu và chiều dài thực tế của mẫu lấy được.

-Mỗi cục mẫu lõi được đánh số theo thứ tự tăng dần từ miệng lỗ khoan đến đáy lỗ khoan.

-Các cục mẫu lõi khoan, kỹ thuật địa chất tiến hành mô tả mẫu bằng mắt thường và xác định góc dốc của các lớp đá, những đoạn đáng chú ý về mặt địa chất phải mô tả chi tiết và vẽ theo tỷ lệ 1:100 -1:500.Ngoài ra, phải lấy mẫu nghiên cứu chất lượng khoáng sản, thành phần khoáng vật, cấu tạo, kiến trúc của khoáng sản và đá vây quanh.

Trong các mỏ đang khai thác, các lỗ khoan được thi công gồm khoan lấy mẫu lõi và khoan lỗ nổ. Do đó, khi lấy tài liệu lỗ khoan cần chú ý:

-Đối với lỗ khoan lấy mẫu lõi đạt tỷ lệ phần trăm mẫu theo qui định thì tài liệu thu thập được tiến hành trên cơ sở nghiên cứu mẫu lõi. Khi tỷ lệ mẫu thấp cần nghiên cứu bổ sung bằng mẫu slam.

-Các lỗ khoan nổ mìn thường được thi công bằng phươn pháp khoan đập cáp, nên tài liệu lỗ khoan được lập theo kết quả nghiên cứu mẫu slam.

Từ kết quả nghiên cứu mẫu lõi khoan tiến hành lập mặt cắt địa chất dọc theo trục lỗ khoan ở dạng cột thẳng đứng với chiều rộng 20mm và có tỷ lệ 1:200 hoặc 1:500. Trên thiết đồ địa chất lỗ khoan phải ghi rõ số hiệu và tên lỗ khoan, vị trí lỗ khoan, tọa độ miệng lỗ khoan, cấu trúc lỗ khoan và các khoảng lấy mẫu.

Câu 14:Bản đồ đẳng trụ và phương pháp trực tiếp khi thành lập bản đồ đẳng trụ

Hình dạng thân khoáng trong lòng đất được xác định bởi bề mặt phân chia khoáng sản với đá vây quanh, đó là bề mặt vách và trụ. Bản đồ thể hiện bề mặt vách và trụ của thân khoáng bằng các đường đẳng cao được gọi là bản đồ đẳng cao hay đẳng vách và đẳng trụ.

Bản đồ đẳng vách, đẳng trụ có thể được thành lập ở các tỷ lệ khác nhau. Còn khoảng cách giữa các đường đẳng cao biểu diễn trên bản đồ được xác định tùy thuộc vào mức độ phức tạp của bề mặt cấu trúc và nhiệm vụ cần giải quyết.

Cơ sở để thành lập bản đồ đẳng vách,đẳng trụ là số liệu từ các lỗ khoan và công trình mỏ. Khi sử dụng tài liệu lỗ khoan cần chú ý:

-Nếu lỗ khoan thẳng đứng thì độ cao vách, trụ là hiệu độ cao miệng lỗ khoan với độ sâu gặp vách hoặc trụ thân khoáng.

-Trường hợp lỗ khoan cong phải tiến hành hiệu chỉnh vị trí lỗ khoan gặp vách và trụ thân khoáng, bởi vì không hiệu chỉnh sẽ không phản ánh đúng cấu trúc bề mặt của nó.

Phương pháp trực tiếp:

Thành lập bản đồ đẳng vách, đẳng trụ bằng phương pháp trực tiếp được áp dụng có hiệu quả chủ yếu đối với các mỏ kiểu dạng vỉa có thế nằm thoải và thăm dò bằng hệ thống khoan thẳng đứng được bố trí theo mạng lưới hình học.Trong trường hợp này, bản đồ cấu trúc được thành lập theo tài liệu xác định trực tiếp tại các lỗ khoan, tức là theo độ cao tuyệt đối hoặc tương đối của vách và trụ thân khoáng.

Để vẽ các đường đẳng vách và đẳng trụ người ta thường sử dụng phương pháp hình tam giác và phương pháp đường phân giải

*Phương pháp đường phân giải: Để vẽ các đường đẳng vách và đẳng trụ bằng phương pháp này cần đưa lên bản đồ các giá trị độ cao của thông số nghiên cứu được xác định tại mỗi điểm đo, sau đó theo kết quả phân tích cấu trúc địa chất mỏ tiến hành xác định vị trí hệ đường phân giải theo tính chất dương hoặc âm.

Đường phân giải dương được hiểu là đường chia nước, còn đường phân giải âm là đường liên kết các vị trí có độ cao thấp nhất của bề mặt cần biểu diễn. Vị trí giao nhau của các đường phân giải là nền cơ sở để thành lập bề mặt thân khoáng và có ý nghĩa lớn trong việc phân tích độ chính xác khi thể hiện bề mặt bằng các đường đẳng trị.

Sau khi tạo ra các đường và diện tích phân giải, người ta tiến hành liên kết các điểm để tạo ra các đường sao cho hướng của chúng phù hợp với hướng nghiêng của bề mặt thân khoáng.Đồng thời xác định điểm tựa giữa hai điểm trên bản đồ ở một đoạn nào đó theo công thức: X=L*h/X1-X2  Trong đó:X – Khoảng cách giữa hai đường đẳng trị, h- Khoảng chênh giá trị giữa hai đường kế tiếp nhau, L- Khoảng cách giữa hai điểm xác định giá trị X1 và X2., X1 và X2 –Giá trị điểm đầu và cuối có chiều dài L

Từ tập hợp các điểm tựa tiến hành lựa chọn và liên kết các điểm có cùng độ cao với nhau bằng đường cong điều hòa sẽ nhận được bề mặt cần biểu diễn.

*Phương pháp hình tam giác : Được áp dụng khi xác định đường phân giải gặp khó khăn. Để vẽ đường đẳng cao cần nối các cặp điểm cạnh nhau nhằm tạo ra hệ thống hình tam giác có đỉnh ở điểm gần nhất. Các tam giác được tạo ra sao cho hướng nghiêng  của bề mặt cần biểu diễn, nhưng không nên để nó có góc quá nhọn. Sau khi tạo ra hệ thống hình tam giác tiến hành xác định các điểm tựa trên mỗi cạnh của chúng bằng phương pháp nội suy tuyến tính. Từ tập hợp các điểm tựa để vẽ hệ đường đẳng trị bằng đường cong điều hòa sẽ nhận được bề mặt cần biểu diễn.

 Câu 15: Tổn thất khoáng sản và phân loại tổn thất khoáng sản

1.Khái niệm: Trong quá trình khai thác và chế biến khoáng sản luôn có một khối lượng bị mất mát do nhiều nguyên nhân khác nhau gây ra như: Điều kiện địa chất, hệ thống và công nghệ khai thác, vận chuyển và chế tuyển.. Phần khoáng sản không thể thu hồi đó gọi là tổn thất khoáng sản.

Như vậy tổn thất khoáng sản là phần khoáng sản không thể thu hồi khi khai thác và phần mất mát trong quá trình tuyển, luyện.

2.Phân loại tổn thất khoáng sản.

a. Tổn thất do các nguyên nhân gây ra.

b.Tổn thất thiết kế là tổn thất được định trướcbởi thiết kế khai thác mỏ hoặc từng phần của nó. Tổn thất này được chia thành tổn thất kế hoạch và định mức.

-Tổn thất định mức là tổn thất đã tính toán và qui định với từng hệ thống khai thác được sử dụng.

-Tổn thất kế hoạch là tổn thất được xác định tương ứng với điều kiện địa chất, kỹ thuật mỏ và chỉ tiêu tổn thất đối với hệ thống khai thác đã xác định khi thành lập kế hoạch công tác mỏ.

c.Tổn thất trong khai thác.

Tổn thất xuất hiện trong quá trình khai thác, được chia làm hai dạng:

-Tổn thất không do khai thác là tổn thất liên quan gián tiếp đến quá trình khai thác. Chẳng hạn, buộc phải để lại một phần khoáng sản do chưa hiểu chính xác điều kiện địa chất nên áp dụng hệ thống khai thác chưa phù hợp.

-Tổn thất do khai thác là tổn thất liên quan trực tiếp tới công tác khai thác, xúc bốc và vận chuyển, được chia làm hai loại:

+Tổn thất tại chỗ là tổn thất do không khai thác hết khoáng sản ở nóc và đáy lò hoặc giữa các lò với các phá hủy đứt gãy lớn. Trữ lượng tổn thất này có thể tính toán được trên cơ sở đo đạc ở mỏ.

+Tổn thất không tại chỗ là tổn thất do quá trình xúc bốc, vận chuyển bị rơi vãi hoặc bỏ lại phần khoáng sản đã khai thác lẫn với  đất đá ở nền lò. Tổn thất này được đánh giá qua số liệu cân đo trọng lượng thực tế với trữ lượng khoáng sản đo đạc trực tiếp trong không gian khấu khoáng sản.

Ở các xí nghiệp khai thác mỏ, tổn thất khoáng sản rất đa dạng và do nhiều nguyên nhân gây ra. Căn cứ vào nguồn gốc phát sinh, người ta chia tổn thất khoáng sản thành các nhóm sau:

1.Tổn thất do điều kiện địa chất mỏ và địa chất thủy văn.

Thuộc về nhóm này có các dạng tổn thất:

-Tổn thất ở các trụ được  giữ lại để bảo vệ công trình khỏi sự xâm nhập của nước dưới đất hoặc bảo vệ nóc công trình khi đá có tính chất cơ lý yếu.

-Tổn thất trong các khu vực có phá hủy kiến tạo.

-Tổn thất do hình thái chu vi thân khoáng phức tạp.

2.Tổn thất phụ thuộc vào hệ thống khai thác được sử dụng.

Độ lớn và các dạng tổn thất liên quan tới hệ thống khai thác rất khác nhau, song có thể chia ra:

-Tổn thất do để lại trụ bảo vệ được qui định cho hệ thống khai thác đã sử dụng trong thiết kế.

-Tổn thất ở vách và trụ thân khoáng hoặc trong đới tiếp xúc khi khai thác chọn lọc.

-Tổn thất do vận chuyển và rơi vãi khi nổ mìn.

3.Tổn thất do tiến hành không đúng các khâu của công tác khai thác

Thuộc về nhóm này có các dạng tổn thất sau:

-Tổn thất liên quan tới các trụ bảo vệ do điều kiện thực tế phải để lại , nhưng trong thiết kế không có.

-Tổn thất trong các trụ bảo vệ để ngăn cách các  nguồn cháy ngầm hoặc sự xâm nhập của nước dưới đất được tập trung trong các công trình mỏ do tiến hành không đúng công tác mỏ.

-Tổn thất do sụp đổ lò.

-Ở mỏ lộ thiên, tổn thất liên quan chủ yếu với sự sập lở tầng khai thác và trong các khu vực không được khai thác.

-Do tài liệu địa chất- trắc địa không đảm bảo chất lượng nên dẫn đến tổn thất quá mức quy định.

4.Tổn thất trong các trụ chắn và trụ bảo vệ

Thuộc về nhóm này có các dạng tổn thất:

-Tổn thất trong các trụ bảo vệ công trình xây dựng trên mặt đất.

-Tổn thất trong các trụ bảo vệ thành phố và làng bản

-Tổn thất trong các trụ bảo vệ hồ chứa nước và hệ thống sông.

Câu 16: Phân loại tổn thất trong các mỏ than khai thác lộ thiên

Ở các mỏ than khai thác lộ thiên, tổn thất được chia ra:

-Tổn thất không phụ thuộc vào hệ thống khai thác

-Tổn thất phụ thuộc vào hệ thống khai thác

-Tổn thất do khai thác.

1.Tổn thất không phụ thuộc vào hệ thống khai thác

Thuộc nhóm này có các dạng tổn thất sau:

-Do điều kiện địa chất mỏ không thuận lợi ( chiều dày vỉa biến đổi mạnh, xuất hiện các lớp đá kẹp hoặc đứt gãy cắt qua..).

-Do điều kiện địa chất thủy văn không thuận lợi( khu vực sũng nước hoặc bị ngập nước ).

-Tổn thất ở các trụ bảo vệ cố định.

2.Tổn thất phụ thuộc vào hệ thống khai thác

Trong nhóm này có các dạng tổn thất sau:

-Tổn thất ở các trụ bảo vệ vì lý do an toàn lao động.

-Tổn thất ở vách và trụ bảo vỉa do công nghệ khai thác không phù hợp với hình dạng vỉa than. Ví dụ, khi khai thác vỉa có thế nằm ngang bằng máy xúc thì tổn thất than xuất hiện do phải bỏ lại  một lớp than mỏng ở đáy để tránh hiện tượng bẩn( nghèo) than.

-Tổn thất do dọn sạch tầng đá phủ trên vỉa than.

-Tổn thất do nổ mìn gây ra.

3.Tổn thất do khai thác

Thuộc nhóm này có các dạng tổn thất sau:

-Tổn thất ơ vách và trụ vỉa.

-Tổn thất ở vùng ranh giới mỏ.

-Tổn thất do sụt lún lở tầng khai thác

-Tổn thất do cháy mỏ ( hiện tượng than tự cháy)

-Tổn thất do vận chuyển.

Câu 17.Phân loại tổn thất quặng trong khai thác mỏ lộ thiên

+ Tổn thất trong khu vực khai thác

Tổn thất trong quá trình khai thác:

Tổn thất kim loại trong quặng không khai thác xuất hiện ở:

đáy moong,ven rìa, hoặc khi khai thác ở các trụ tạm thời.

Tổn thất kim loại trong quặng khai thác:ở ranh giới giữa đá vây quanh hoặc quặng không đạt chỉ tiêu, tổn thất do tầng khai thác có độ cao lớn, tổn thất do khai thác và nổ mìn không phù hợp với điều kiện địa chất thân khoáng,tổn thất do vận chuyển.

Tổn thất do điều kiện địa chất : phụ thuộc vào mức độ phức tạp của cấu tạo vỉa, điều kiện đctv mỏ

Tổn thất trong các trụ bảo vệ cố định: chỉ xuất hiện khi đề ra nhiệm vụ thu hồi quặng trong các trụ bảo vệ cố định vì lý do nào đó.

+ Tổn thất quặng ngoài khu vực khai thác:

Tổn thất trong quá trình tuyển: ở phân xưởng rửa nghiền, làm giàu quặng. tổn thất trong kho bãi chứa xuất hiện do quặng chìm xuống đáy nền

→Do máy xúc đè lên hoặc nền mềm, tải trọng đống quặng quá lớn

Câu 18:Sự làm nghèo khoáng sản và các nguyên nhân gây nên

1.Sự làm nghèo khoáng sản

Trong quá trình khai thác thường xảy ra hiện tượng khoáng sản khai thác ra luôn có hàm lượng thành phần có ích thấp hơn so với hàm lượng của chúng được tính toán theo tài liệu thăm dò. Hiện tượng này được gọi là sự làm nghèo khoáng sản.

Như vậy, sự làm nghèo khoáng sản là sự thay đổi hàm lượng thành phần có ích trong  khoáng sản khai thác so với hàm lượng của chúng trong trữ lượng thực ( trữ lượng được khai thác).

Sự làm nghèo khoáng sản xảy ra đối với tất cả các khoáng sản được khai thác bằng phương pháp lộ thiên và hầm lò, nhưng đặc biệt rõ đối với các mỏ kim loại.

Nguyên nhân gây ra sự làm nghèo khoáng sản rất đa dạng, song thể hiện rõ nhất là các nhóm: Nguyên nhân địa chất khai thác và tính chất hóa- lý của khoáng sản.

1.Làm nghèo khoáng sản do điều kiện địa chất

a.Thân khoáng có chiều dày nhỏ hoặc hình dạng phức tạp

Khi khai thác các thân khoáng có chiều dày nhỏ hoặc hình dạng phức tạp thường không tránh khỏi hiện tượng làm nghèo khoáng sản do phải khấu lẫn cả phần đá vách, đá trụ để bảo đảm không gian làm việc của lò hoặc thu hồi triệt để khoáng sản trong lòng đất.

b.Trong thân khoáng có chứa các lớp đá kẹp hoặc khoáng sản không đạt chỉ tiêu

Ở những thân khoáng có các lớp đá kẹp được làm sáng tỏ đầy đủ trong quá trình thăm dò thường ít gây ra hiện tượng làm nghèo khoáng sản do có thể tiến hành khai thác chọn lọc. Ngược lại, các ổ, thấu kính đá kẹp có kích thước và chiều dày nhỏ không được phát hiện trong giai đoạn thăm dò thì hiện tượng làm nghèo khoáng sản sẽ tăng lên do không thể tách riêng chúng trong khai thác.

c. Ranh giới thân khoáng với đá vây quanh không rõ ràng

Khi các thân khoáng có ranh giới không rõ ràng với đá vây quanh thì hiện tượng làm nghèo khoáng sản xảy ra chủ yếu do không định vị chính xác ranh giới của chúng, nên trong quá trình khai thác có thể khấu lẫn cả đá  vách và đá trụ.

d. Đá  vây quanh thân khoáng có tính  chất cơ lý yếu

Đá vách của thân khoáng có tính chất cơ lý yếu cũng thường gây nên hiện tượng làm nghèo khoáng sản trong khai thác.Nguyên nhân là do lớp đá vách có thể tự sụp đổ hoặc làm sụp đổ sau trấn động nổ mìn và lẫn vào khoáng sản khai thác.

e.Xuất hiện đứt gãy và đới khe nứt phá hủy qua vỉa.

Các đứt gãy và khe nứt cắt qua thân khoáng không chỉ môi trường thuận lợi cho lấp đầy các sản phẩm phong hóa như cát và sét.. mà còn làm cho thân khoáng bị dịch chuyển, gây ra sự xáo trộn  giữa khoáng sản và đá trong đới phá hủy, làm giảm tính chất cơ lý của đá vách.Vì vậy, khi khai thác vào khu vực này thì chất lượng khoáng sản sẽ giảm đi do lẫn tạp chất chứa trong đứt gãy, khe nứt và một phần đá vách sập xuống.

2.Làm nghèo khoáng sản do khai thác

Sự làm nghèo khoáng sản có liên quan tới khai thác chủ yếu do:

-Thiết diện lò khai thác có chiều cao vượt quá giới hạn nên dẫn đến khấu lẫn đá vây quanh vào khoáng sản khai thác.

-Không thể khai thác chọn lọc vì lý do nào đó cũng làm giảm chất lượng khoáng sản do khấu lẫn đá kẹp vào khoáng sản khai thác.

-Lựa chọn không đúng hệ thống khai thác nên dẫn đến bỏ sót phần khoáng sản giàu thành phần có ích ở vách và trụ thân khoáng có chiều dày lớn hơn lò khai thác.

-Tiến hành không đúng công tác nổ mìn cũng làm giảm chất lượng khoáng sản do các mảnh vụn khoáng sản và khoáng vật có ích phân tán trên bề mặt( ở mỏ khai thác lộ thiên) hoặc tập trung ở sát nền lò ( ở mỏ khai thác hầm lò).

3.Làm nghèo khoáng sản liên quan tới tính chất hóa-lý của khoáng sản

Hiện tượng mất mát thành phần có ích khi khai thác một số khoáng sản có đặc tính dòn và dễ vỡ vụn hoặc dễ bị biến đổi trong điều kiện bề mặt do các nguyên nhân sau:

-Mất mát các mảnh vụn khoáng sản chứa thành phần có ích trong kho chứa và khi vận chuyển.

-Khoáng sản khai thác để lâu trong kho và bãi chứa bị oxy hóa nên chất lượng của chúng bị giảm đi. Hiện tượng này đặc trưng cho quặng khai thác ( quặng hàng hóa) từ các mỏ lưu huỳnh.

Câu 19: Các giải pháp làm giảm tổn thất khoáng sản và làm nghèo khoáng sản

Trong công nghiệp khai khoáng, tổn thất và làm nghèo khoáng sản là một thực tế khách quan không thể tránh khỏi.Tuy nhiên, độ lớn của mỗi dạng tồn thất phụ thuộc nhiều vào trình độ khoa học kỹ thuật, khả năng ứng dụng công nghệ hiện đại trong thăm dò và khai thác khoáng sản của từng quốc gia. Hiện nay, nguồn tài nguyên khoáng trên thế giới đang ngày càng khan hiếm và cạn kiệt, vì thế giảm thiểu tổn thất và làm nghèo khoáng sản trong khai  thác, chế biến nguyên liệu khoáng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng

Để giải quyết nhiệm vụ trên có thể thực hiện một số giải pháp sau:

1.Bộ phận địa chất mỏ cần tiến hành thu thập chi tiết tài liệu địa chất, lấy mẫu khoáng sản và mẫu đá vây quanh thân khoáng trong các công trình mỏ và lỗ khoan.

2.Bộ phận trắc địa mỏ tiến hành đo vẽ chi tiết và thành lập bản đồ thể hiện trình tự tiến triển cảu công tác khai thác mỏ và các bãi chứa khoáng sản, bãi thải.

3.Bộ phận kỹ thuật tiến hành lấy mẫu xác định hàm lượng thành phần có ích của khoáng sản đem về nhà máy tuyển hoặc nhà máy luyện kim.Vào cuối mỗi thời kỳ, bộ phận này cần xác định số lượng khoáng sản khai thác, số lượng khoáng sản đưa vào chế biến và hàm lượng trung bình của thành phần có ích tương ứng với mỗi loại .

4. Phòng phân tích hóa của xí nghiệp bảo đảm phân tích kịp thời các loại mẫu đã lấy, kể cả mẫu lấy từ sản phẩm của nhà máy tuyển hoặc nhà máy luyện kim..

5.Áp dụng hệ thống và công nghệ khai thác phù hợp với đặc điểm hình dạng, thê nằm, cấu trúc và chiều dày thân khoáng.

6.Ứng dụng công nghệ cho phép thu hồi tối đa các thành phần có ích cơ bản và đi kèm trong khoáng sản đã khai thác, cũng như thành phần có ích trong khoáng sản có hàm lượng ko đạt chỉ tiêu được bảo vệ trong các bãi thải.

7. Đảm bảo đúng qui trình kỹ thuật trong công tác nổ mìn, vận chuyển và bốc dỡ..

8. Bộ phận khai thác và địa chất- trắc địa tiến hành phân tích toàn diện sự tổn thất và làm nghèo khoáng sản, làm sáng tỏ các nguyên nhân gây ra và đề xuất kịp thời biện pháp phòng ngừa.

Câu 20: Bảo vệ môi trường trong khai thác mỏ

Nhiêm vụ của các nhà địa chất mỏ:

Xác định đá thải do khai thác và đánh giá khả năng sử dụng chúng cho lĩnh vực nào đó của nền kinh tế quốc dân (sử dụng đá thải làm vật liệu xây dung)

Đá giá mức độ tác hại do bãi thải và quặng đuôi gây ra

Đánh giá tác động do quá trình phong hóa quặng

Xác định những ảnh hưởng do khai thách mỏ bằng Phuong pháp khác nhau tới quá trình địa chất ngoại sinh ( trượt lở, sụt lở) tới đkđctv-đcctr khu vực.

Dự bảo hoạt động của kinh tế tới hoạt động sản xuất của các ngành kinh tế khác trong khu vuacj và vùng lân cận

Đánh giá mức độ ô nhiễm (bui, ồn, khí độc) do khai thác – chế biến.,khoáng sản

Đánh giá khả năng hoàn phục đất đai sau kết thúc khai thác

Quá trình khai thác mỏ có thể có tác động tiêu cực tới môi trường sinh thái tuy nhiên tiêu cực chiếm tỉ lệ lớn nên cần nghiên cứu đánh giá tác động để có những biện pháp giảm thiểu những tiêu cực trong hoạt động khai thác mỏ để mang lại sự phát triển cho địa phương, quốc gia.

Để bảo vệ môi trường cần có các biện pháp đồng bộ sau:

1.Quản lý nhà nước: Để đảm bảo sử dụng triệt để nguồn tài nguyên khoáng và bảo vệ môi trường sinh thái, nhà nước cần xây dựng chính sách và chiến lược phát triển công nghiệp khai khoáng, đồng thời hoàn chỉnh hệ thống văn bản pháp luật về quản lý và bảo vệ môi trường trong hoạt động khoáng sản.

2. Giám sát và kiểm tra hoạt động khai thác ở các xí nghiệp mỏ trên cơ sở luật khoáng sản và luật bảo vệ môi trường hiện hành.

3.Đổi mới công nghệ khai thác và chế biến khoáng sản nhằm thu hồi đầy đủ và sử dụng tiêt kiệm tài nguyên khoáng kết hợp với bảo vệ môi trường.

4.Kết hợp khai thác mỏ với qui hoạch phát triển các ngành kinh tế khác như nông nghiệp, lâm nghiệp, ngư nghiệp, du lịch và văn hóa.

5.Giáo dục về ý thức bảo vệ môi trường thông qua các phương tiện thông tin đại chúng. Ngoài ra, cần có các biện pháp chế tài đối với những đơn vị tổ chức hoặc cá nhân cố ý không thực hiện luật bảo vệ môi trường.

6.Đánh giá kinh tế liên quan đến tác động của hoạt động khai thác mỏ tới môi trường sinh thái nhằm xác định chi phí cần thiết cho phòng ngừa hoặc phục hồi môi trường.