Luận án: Kỹ thuật đổ thải đất đá hợp lý đảm bảo ổn định bãi thải mỏ than lộ thiên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN TAM TÍNH NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT ĐỔ THẢI ĐẤT ĐÁ HỢP LÝ NHẰM ĐẢM BẢO ĐỘ ỔN ĐỊNH BÃI THẢI TRONG ĐIỀU KIỆN MƯA MÙA NHIỆT ĐỚI CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 9520603 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN TAM TÍNH NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT ĐỔ THẢI ĐẤT ĐÁ HỢP LÝ NHẰM ĐẢM BẢO ĐỘ ỔN ĐỊNH BÃI THẢI TRONG ĐIỀU KIỆN MƯA MÙA NHIỆT ĐỚI CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 9520603 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Bùi Xuân Nam 2. Vũ Đình Hiếu Hà Nội - 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu độc lập của tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào của các tác giả khác.

Hà Nội, ngày 02 tháng 06 năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Tam Tính TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ii LỜI CẢM ƠN Luận án tiến sĩ kỹ thuật ngành Khai thác mỏ với đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật đổ thải đất đá hợp lí nhằm đảm bảo độ ổn định bãi thải trong điều kiện mưa mùa nhiệt đới cho các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh” là kết quả của quá trình nghiên cứu, cố gắng không ngừng của tác giả trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh với sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo Trường Đại học Mỏ - Địa chất, các nhà khoa học trong ngành mỏ, bạn bè, đồng nghiệp trong nước, quốc tế và sự ủng hộ từ gia đình. Với tình cảm chân thành, NCS xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm Khoa Mỏ, Ban chủ nhiệm và tập thể các thầy, cô giáo Bộ môn Khai thác lộ thiên cùng các thầy, cô giáo trong Khoa Mỏ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất đã quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ trong suốt quá trình học tập, công tác và nghiên cứu. NCS xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới Tiểu ban hướng dẫn, đặc biệt là GS. Bùi Xuân Nam, người thầy trực tiếp hướng dẫn khoa học đã luôn dành thời gian, công sức để hướng dẫn, giúp đỡ và động viên tác giả trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu và hoàn thành luận án đúng hạn.

NCS xin gửi lời cảm ơn tới các nhà khoa học ngành Mỏ, đặc biệt PGS. Hồ Sĩ Giao, GS. Trần Mạnh Xuân, TS. Đỗ Ngọc Tước đã có nhiều gợi ý chuyên môn bổ ích cho NCS trong quá trình hoàn thiện luận án.

NCS cũng xin gửi lời cảm ơn tới Viện Khoa học Công nghệ mỏ, Trung tâm Nghiên cứu Phát triển than đồng bằng Sông Hồng, Trung tâm Nghiên cứu Cơ điện mỏ - Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Công ty Cổ phần than Cọc Sáu, Công ty Cổ phần than Cao Sơn và các đơn vị cá nhân đã tạo điều kiện và cung cấp tài liệu, số liệu trong quá trình NCS nghiên cứu và hoàn thành luận án. Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, bạn bè, đồng nghiệp trong nước và quốc tế đã giúp đỡ và hỗ trợ NCS trong quá trình nghiên cứu. Hà Nội, ngày 02 tháng 06 năm 2022 Nguyễn Tam Tính TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC. iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.

vi DANH MỤC BẢNG BIỂU .vii DANH MỤC CÁC HÌNH. ix MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN CÔNG TÁC ĐỔ THẢI VÀ CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CÔNG TÁC ĐỔ THẢI TẠI CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM. TỔNG QUAN VỀ CÁC DẠNG BÃI THẢI MỎ LỘ THIÊN TRÊN THẾ GIỚI5 1.

Tổng quan về các mỏ lộ thiên. Các dạng bãi thải mỏ lộ thiên. TỔNG QUAN CÔNG TÁC ĐỔ THẢI TẠI CÁC NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI. Công tác đổ thải và quản lý bãi thải tại Liên bang Nga.

Công tác đổ thải tại Trung Quốc. Công tác đổ thải tại Canada. TỔNG QUAN CÔNG TÁC ĐỔ THẢI TẠI CÁC MỎ VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH. Đất đá thải các mỏ vùng Cẩm Phả.

Thành phần hạt tại các bãi thải. Vị trí và công nghệ đổ thải. Công nghệ đổ thải. ĐÁNH GIÁ CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CÔNG TÁC ĐỔ THẢI.

Các nghiên cứu ngoài nước. Các nghiên cứu trong nước. Đánh giá các công trình nghiên cứu về đổ thải mỏ lộ thiên. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.

29 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com iv CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI KỸ THUẬT ĐỔ THẢI TẠI CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH. ĐẶC ĐIỂM MƯA MÙA NHIỆT ĐỚI VÀ MÔ HÌNH LƯỢNG NƯỚC CHẢY VÀO BÃI THẢI TẠI KHU VỰC CẨM PHẢ - QUẢNG NINH. Đặc điểm mưa mùa nhiệt đới tại khu vực Cẩm Phả - Quảng Ninh.

Mô hình lượng nước mưa chảy vào bãi thải. Các biến dạng bãi thải. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÔNG TÁC ĐỔ THẢI. Ảnh hưởng của lượng mưa tới ổn định bãi thải.

Ảnh hưởng của địa chấn. Ảnh hưởng của nền bãi thải. Ảnh hưởng của các thông số bãi thải. Ảnh hưởng số lực dính kết đến ổn định bãi thải.

Ảnh hưởng của góc nội ma sát . Ảnh hưởng của phương tiện thiết bị đổ thải. NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT ĐẤT ĐÁ THẢI TẠI CÁC BÃI THẢI VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH. Nghiên cứu sự phân bố kích thước cỡ hạt theo chiều cao tầng.

Nghiên cứu sự thay đổi lực dính kết đất đá theo chiều cao tầng thải. Nghiên cứu sự thay đổi khối lượng thể tích đất đá vào chiều cao tầng thải55 2. Nghiên cứu tổng hợp tính chất đất đá tại các bãi thải vùng cẩm phả. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐỔ THẢI ĐẤT ĐÁ HỢP LÝ ĐẢM BẢO ĐỘ ỔN ĐỊNH BÃI TRONG ĐIỀU KIỆN MƯA MÙA NHIỆT ĐỚI CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH. PHÂN LOẠI CÁC BÃI THẢI. XÂY DỰNG TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH BÃI THẢI. Lịch sử phát triển của các tiêu chí chấp nhận độ ổn định.

Đề xuất các tiêu chí chấp nhận độ ổn định. NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ BÃI THẢI PHÙ HỢP CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG CẨM PHẢ QUẢNG NINH. 72 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Lựa chọn hình dạng bãi thải ngoài chiếm dụng đất tối thiểu.

Nghiên cứu lựa chọn các thông số bãi thải cho các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ĐỔ THẢI ĐẤT ĐÁ HỢP LÝ ĐẢM BẢO ĐỘ ỔN ĐỊNH BÃI TRONG ĐIỀU KIỆN MƯA MÙA NHIỆT ĐỚI CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH. Xây dựng nguyên tắc công nghệ đổ thải đảm bảo độ ổn định bãi trong điều kiện mưa mùa nhiệt đới. Công nghệ đổ thải bãi thải ngoài.

Công nghệ đổ thải trong. Sơ đồ công nghệ đổ thải theo các thiết bị đổ thải. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THỬ CHO MỎ THAN CAO SƠN VÙNG CẨM PHẢ - QUẢNG NINH.

KHÁI QUÁT MỎ THAN CAO SƠN. Đặc điểm đất đá tự nhiên khu mỏ. Đặc điểm thời tiết khu vực mỏ. Công tác khai thác tại mỏ than Cao Sơn.

Công tác đổ thải tại mỏ than Cao Sơn. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ĐỔ THẢI ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH BÃI THẢI BÀNG NÂU – MỎ THAN CAO SƠN. Kiểm tra ổn định theo hiện trạng của các bãi thải. Đề xuất các thông số bãi thải đảm bảo an toàn trong mưa mùa nhiệt đới122 4.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 4. 138 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 140 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ. 142 LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN CỦA NGHIÊN CỨU SINH.

142 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 153 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BCMWRPRC Ủy ban nghiên cứu bãi thải mỏ BC CANMET Trung tâm Khai thác và Luyện kim Canada ĐBTB Đồng bộ thiết bị HTKT Hệ thống khai thác MESA Cơ quan Thực thi và An toàn Bom mìn Hoa Kỳ MXTLGN Máy xúc thủy lực gầu ngược SMD Độ ẩm thiếu hụt của đất USBM Cục Mỏ Hoa Kỳ TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Kích thước một số mỏ lộ thiên sâu trên thế giới. Đặc điểm các bãi thải tại khu vực KMA.

Tổng hợp kết quả khảo sát các thông số tầng thải và cỡ hạt đất đá thải tại các mỏ lộ thiên vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh. Tỷ lệ cỡ hạt theo nhóm tại mỏ than Cao Sơn. Thông số cơ bản của tầng thải theo thiết kế đã phê duyệt. Phương trình cân bằng tĩnh học trong phương pháp phân mảnh.

Các chỉ tiêu cơ lý đất đá theo chiều sâu tại bãi thải Chính Bắc. Tổng hợp tính chất cơ lý phục vụ tính toán ổn định các bãi thải. Kết quả xác định khối lượng thể tích, góc nội ma sát, lực dính kết. Giá trị của K1, K2 khi đất đá khác nhau.

Hệ số nở rời tại các cao độ khác nhau của tầng thải tại bãi thải của Công ty АО «ССГПО» - Liên Bang Nga. Vị trí lấy mẫu đất đá thải tại các bãi thải vùng Cẩm Phả năm 2015. Vị trí mẫu thí nghiệm đất đá thải tại bãi thải mỏ Núi Béo năm 2020. Tổng hợp tính chất cơ lý đất đá trên bề mặt các bãi thải vùng Cẩm Phả.

Giá trị c,  tại bãi thải Bàng Nâu theo phương pháp tính ngược. Phân loại và đánh giá các thông số kỹ thuật bãi thải. Phân loại bãi thải theo điều kiện ổn định. Phân loại các bãi thải lớn tại vùng Cẩm Phả theo nguy cơ mất ổn định.

Tiêu chí (FoS) tối thiểu tùy thuộc vào mức độ nguy hiểm theo mức độ tin cậy các thông số thiết kế năm 1975. Tiêu chí (FoS) tối thiểu tùy thuộc vào mức độ nguy hiểm theo mức độ tin cậy các thông số thiết kế năm 1982. Tiêu chí chấp nhận độ ổn định năm 1991. Các mức độ tin cậy liên quan đến xác suất trượt lở.

Các tiêu chí đề xuất ổn định bãi thải .71 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com viii Bảng 3. Kết quả tính diện tích chiếm dụng đất bãi thải 1 tầng có đáy hình vuông, tròn, chữ nhật và elip với chiều cao tầng thải và dung tích chất thải yêu cầu V .