Nắm bắt nhanh 38 thuật ngữ khai thác mỏ lộ thiên

Trong khai thác mỏ lộ thiên, thuật ngữ chuyên ngành tạo thành ngôn ngữ chung, chuẩn hóa các quy trình sản xuất và đảm bảo hoạt động an toàn, hiệu quả. Các thuật ngữ này bao gồm lập kế hoạch khai thác, phương pháp khai thác, các thông số chính, thiết bị và quản lý an toàn trong toàn bộ quy trình làm việc. Phần sau đây giải thích 38 thuật ngữ cốt lõi được nhóm theo các danh mục logic để giúp bạn nhanh chóng nắm bắt logic cốt lõi và các điểm chính của khai thác mỏ lộ thiên.

I. Hình học cơ bản của mỏ và các thuật ngữ về ranh giới Các thuật ngữ này xác định hình dạng không gian, tiêu chí ranh giới và khu vực làm việc của mỏ - nền tảng cho việc lập kế hoạch và thiết kế mỏ.

1. Mỏ lộ thiên sườn đồi: Khu vực khai thác lộ thiên nằm phía trên đường đồng mức khép kín; điều kiện khai thác chịu ảnh hưởng bởi độ dốc, độ cao và các yếu tố địa hình khác. Thích hợp cho các mỏ có độ sâu tương đối nông gần phần trên của ngọn đồi.

2. Hố khai thác lộ thiên/lõm sâu dưới đường đồng mức: Khu vực khai thác nằm dưới đường đồng mức đã được khép kín. Khi độ sâu tăng lên, sự ổn định của sườn dốc và vấn đề thoát nước trở thành mối quan ngại hàng đầu; thường gặp ở những nơi mỏ quặng bị chôn vùi sâu.

3. Đường đồng mức khép kín (đường đồng mức bao phủ): Một đường cong khép kín ở cùng độ cao, xác định giới hạn trên của khu vực khai thác lộ thiên; nó phân tách các công trình trên sườn đồi với hố khai thác sâu và đóng vai trò quyết định trong việc xác định phạm vi mỏ.

4. Khu vực khai thác lộ thiên: Thuật ngữ chung chỉ hố khai thác, các bậc thang và các kênh dẫn lộ thiên được tạo ra do hoạt động khai thác mỏ; đây là khu vực diễn ra quá trình khai thác, bóc tách và các hoạt động cốt lõi khác.

5. Giới hạn hố khai thác và các thành phần của nó: Đường viền không gian được hình thành khi kết thúc khai thác lộ thiên (hoặc ở một giai đoạn nhất định), bao gồm ranh giới bề mặt, chu vi đáy và các sườn dốc xung quanh. Việc xác định giới hạn hố khai thác giúp cân bằng giữa khả năng thu hồi tài nguyên, tính khả thi về kinh tế và sự ổn định của sườn dốc, và là yếu tố trung tâm trong thiết kế mỏ.

6. Ranh giới dưới cùng (chu vi đáy): Đường giao nhau giữa độ dốc của bậc thang cuối cùng và đáy hố khai thác; nó xác định phạm vi đáy của hố và là giới hạn quan trọng cho độ sâu khai thác. Các bờ chắn cuối cùng phía trên đường này có thể được phân loại là bờ chắn an toàn, bờ chắn vận chuyển hoặc bờ chắn dọn dẹp.

II. Các Khu vực Làm việc Chính và Thuật ngữ Phân Lớp Các thuật ngữ này tương ứng với các đơn vị phân lớp được sử dụng trong khai thác mỏ theo tầng và ảnh hưởng trực tiếp đến trật tự, hiệu quả và an toàn.

1. Bục khai thác: Một lớp đá và quặng nằm ngang có độ dày được kiểm soát, được khai thác từ trên xuống dưới theo kiểu bậc thang. Bục khai thác giúp kiểm soát chiều cao khai thác, cải thiện an toàn và tạo điều kiện thuận lợi cho việc đào bới, bốc xếp và vận chuyển.

2. Vùng nổ mìn (khu vực nổ mìn): Một khu vực khai thác được chia thành các dải nhỏ để nổ mìn và khai thác theo trình tự. Việc phân chia hợp lý giúp cải thiện hiệu quả nổ mìn và giảm rủi ro an toàn.

3. Chiều rộng vết cắt (dải đào): Chiều rộng được đào trong một lần đi qua của máy xúc. Giá trị này phụ thuộc vào loại máy xúc, đặc tính đá và phương pháp khai thác, và nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất một lần đi qua và tiến độ tổng thể.

4. Sàn làm việc (bàn/nền thi công): Bề mặt trên các bệ thi công nơi diễn ra hoạt động đào và bóc tách vật liệu. Bề mặt này phải có chiều rộng và khả năng chịu tải phù hợp cho máy xúc và xe tải vận chuyển, đồng thời phải có độ dốc thoát nước để ngăn ngừa tích tụ nước.

5. Đường dốc tiếp cận (đường dốc vận chuyển): Các tuyến đường vận chuyển nghiêng kết nối các mặt bằng, bệ làm việc và các độ cao khác nhau. Chúng được phân loại thành đường dốc chính (để vận chuyển vật liệu rời) và đường dốc phụ (dành cho thiết bị và nhân công).

6. Hố đào khởi động (hố mở): Một hố đào gần như nằm ngang được đào để thiết lập đường làm việc cho một tầng khai thác; vị trí, chiều dài và chiều rộng của nó được xác định bởi đường khai thác dự kiến ​​và là điều kiện tiên quyết để bắt đầu hoạt động ở tầng đó.

III. Các thuật ngữ liên quan đến độ dốc (Quan trọng đối với an toàn) Độ ổn định của mái dốc là nền tảng cho hoạt động khai thác lộ thiên an toàn. Các thuật ngữ này định nghĩa các loại mái dốc, các thông số chính và các đặc điểm bảo vệ.

1. Tường không khai thác: Khu vực xung quanh hố khai thác bao gồm các bệ khai thác đã hoàn thiện, bề mặt dốc và đáy của các đường dẫn vào. Mặc dù không còn được khai thác tích cực, khu vực này vẫn cần được quản lý ổn định lâu dài để ngăn ngừa sạt lở và sụp đổ.

2. Tường cuối: Là bức tường không hoạt động nằm ở ranh giới khai thác cuối cùng; bức tường ở phía thấp hơn của mỏ được gọi là tường đáy. Vị trí và hình dạng của nó được xác định trong giai đoạn thiết kế và rất quan trọng đối với việc cải tạo đất sau khai thác và phục hồi sinh thái.

3. Vách trên (vách cao): Vách nằm ở phía trên của mỏ; độ ổn định của nó ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn ở khu vực hố khai thác phía trên và được giám sát cũng như gia cố khi cần thiết.

4. Tường cuối: Bức tường ở hai đầu mỏ; việc khai thác và bảo trì nó phải xem xét hướng quặng và trình tự khai thác để duy trì tính liên tục của hoạt động tổng thể.

5. Khu vực khai thác (vách đang hoạt động): Bao gồm các tầng đang được khai thác hoặc sắp được khai thác; đây là khu vực sản xuất đang hoạt động. Góc nghiêng và chiều cao tầng được điều chỉnh linh hoạt theo tiến độ khai thác.

6. Góc dốc cuối cùng: Góc giữa mặt dốc cuối cùng và mặt phẳng ngang; nó thể hiện độ dốc của vách cuối cùng và được xác định bằng các phép tính cơ học đá, chiều cao dốc và độ ổn định để đảm bảo sự ổn định lâu dài.

7. Mặt dốc cuối cùng: Mặt dốc trở thành bức tường cuối cùng khi các tầng không hoạt động đạt đến ranh giới cuối cùng; hình dạng của nó phải tuân thủ nghiêm ngặt thiết kế và đánh dấu trạng thái kết thúc của quá trình khai thác.

8. Góc nghiêng vách làm việc: Góc giữa mặt vách đang hoạt động và mặt phẳng ngang; nó ảnh hưởng đến sự ổn định và năng suất và cần được tối ưu hóa cho giai đoạn khai thác hiện tại và điều kiện đá.

9. Bề mặt tường làm việc: Bề mặt dốc tưởng tượng được hình thành giữa mép trên và mép dưới của tường làm việc; nó phản ánh trực quan hình dạng tổng thể của tường và hướng dẫn lập kế hoạch góc độ và thao tác.

10. Bờ chắn an toàn (bậc chắn): Được thiết kế để làm giảm chấn và chặn đá rơi, giảm góc dốc hiệu quả và bảo vệ các tầng thấp hơn. Chiều rộng và khoảng cách được thiết lập dựa trên chiều cao dốc và độ ổn định của đá.

11. Bờ chắn vận chuyển (sân vận chuyển): Là đoạn đường hoặc lối đi nối các bệ làm việc với các đường dốc tiếp cận, được thiết kế để đảm bảo an toàn cho xe vận chuyển; chiều rộng, độ dốc và bề mặt của nó phải phù hợp với loại xe và khối lượng hàng hóa vận chuyển.

12. Bệ đỡ dọn dẹp (bệ hứng/làm sạch): Được lắp đặt định kỳ dọc theo sườn dốc để chặn đá rơi và cho phép thiết bị làm sạch loại bỏ. Nó cũng đóng vai trò như một bờ chắn an toàn để bảo vệ các hoạt động phía dưới.

IV. Các thông số cốt lõi của hoạt động khai thác (Lập kế hoạch kinh tế và sản xuất): Các chỉ số này đo lường hiệu quả kinh tế, quy mô khai thác và hướng dẫn lập kế hoạch sản xuất.

1. Tỷ lệ bóc tách: Tỷ lệ giữa lượng chất thải (lớp đất phủ) và quặng (tấn/tấn hoặc m³/m³). Đây là một chỉ số kinh tế quan trọng đối với khai thác mỏ lộ thiên: tỷ lệ bóc tách càng thấp, triển vọng kinh tế càng tốt.

2. Tỷ lệ bóc tách trung bình (np): Tỷ lệ giữa tổng thể tích chất thải Vp và tổng thể tích quặng Ap trong phạm vi mỏ: np = Vp / Ap. Tỷ lệ này phản ánh tỷ lệ tổng thể giữa chất thải và quặng trong mỏ dự kiến ​​và rất quan trọng cho việc lập kế hoạch và đánh giá kinh tế.

3. Tỷ lệ bóc tách lớp (nf): Tỷ lệ giữa lượng chất thải Vf và quặng Af trong một lớp hoặc tầng nhất định: nf = Vf / Af. Tỷ lệ này được sử dụng để phân tích hiệu quả kinh tế của các tầng cụ thể và giúp xác định thứ tự và phương pháp khai thác.

4. Tỷ lệ bóc tách biên (nj): Tỷ lệ giữa lượng chất thải tăng thêm và lượng quặng tăng thêm khi giới hạn hố khai thác được mở rộng thêm một đơn vị độ sâu: nj = ΔV / ΔA. Tỷ lệ này giúp quyết định xem việc đào sâu thêm ranh giới hố khai thác có khả thi về mặt kinh tế hay không; nếu tỷ lệ này thấp hơn tỷ lệ giới hạn kinh tế, việc đào sâu thêm có thể thực hiện được.

5. Tỷ lệ bóc tách trong vận hành/sản xuất (ns): Tỷ lệ giữa lượng chất thải Vs và lượng quặng As trong một chu kỳ sản xuất cụ thể: ns = Vs / As. Tỷ lệ này phản ánh tỷ lệ quặng so với chất thải trong một giai đoạn sản xuất và rất quan trọng đối với việc lập kế hoạch sản xuất và phân bổ thiết bị.

6. Tỷ lệ bóc tách kinh tế tối thiểu: Lượng chất thải tối đa trên mỗi đơn vị quặng mà việc khai thác lộ thiên có thể chấp nhận được về mặt kinh tế. Các khu vực vượt quá tỷ lệ này sẽ không kinh tế để khai thác và cần được tính toán dựa trên giá quặng, chi phí khai thác và chi phí bóc tách.

7. Tổng sản lượng khai thác: Tổng lượng quặng được sản xuất và lượng chất thải được loại bỏ; nó phản ánh trực tiếp quy mô sản xuất và cường độ hoạt động.

8. Năng lực sản xuất của mỏ (tấn/năm): Được biểu thị bằng năng lực quặng Ak và tổng năng lực vật liệu A, với A = Ak × (1 + ns). Năng lực phải được thiết lập theo trữ lượng, nhu cầu thị trường và điều kiện kỹ thuật và là một thông số thiết kế cốt lõi.

9. Tuổi thọ mỏ dự kiến ​​(tuổi thọ kinh tế): Là thời gian khai thác được lựa chọn để tối đa hóa lợi ích kinh tế dựa trên quy mô xây dựng và trữ lượng công nghiệp đã được chứng minh. Thời gian này xem xét việc sử dụng tài nguyên, thời gian hoàn vốn và khấu hao thiết bị để đảm bảo kết quả kinh tế tối ưu.

V. Phương pháp khai thác và công nghệ hỗ trợ Các thuật ngữ này bao gồm các phương pháp bóc tách lớp đất phủ, vận chuyển, nổ mìn và xử lý chất thải—những yếu tố then chốt để vận hành trơn tru.

1. Các thông số nổ mìn bao gồm: khoảng cách giữa các lỗ khoan (đường chèn), khoảng cách và kiểu lỗ khoan, hệ số gần kề, khoan quá mức, chiều dài đoạn chèn, lượng thuốc nổ tiêu thụ trên mỗi đơn vị diện tích và lượng thuốc nổ trên mỗi lỗ. Việc lựa chọn đúng đắn ảnh hưởng đến độ vỡ vụn của đá, an toàn nổ mìn và lượng thuốc nổ tiêu thụ, và được tối ưu hóa thông qua các thử nghiệm thực địa và tính toán.

2. Phương pháp khai thác mỏ lộ thiên: Nghiên cứu về trình tự và mối quan hệ không gian trong khai thác, bóc tách lớp đất phủ và lấy quặng. Các phương pháp phù hợp (ví dụ: khai thác bậc thang, khai thác vách cao, v.v.) giúp nâng cao hiệu quả, giảm chi phí và đảm bảo an toàn.

3. Các phương thức vận chuyển quặng lộ thiên: Bao gồm đường sắt, đường bộ, vận chuyển bằng thang máy/xe nâng trên đường dốc, vận chuyển kết hợp, băng tải, vận chuyển thủy lực và vận chuyển trọng lực. Mỗi phương thức đều có ưu điểm và hạn chế riêng, và nên được lựa chọn dựa trên quy mô mỏ, địa hình và đặc tính vật liệu.

4. Các phương pháp xử lý đá thải: Ví dụ như vận chuyển bằng xe tải và dùng máy ủi đẩy, vận chuyển bằng đường sắt kết hợp với máy xúc, dùng máy ủi xới và đẩy, đổ bằng máy xúc lật và xếp chồng bằng băng tải. Việc lựa chọn phụ thuộc vào phương pháp vận chuyển, điều kiện bãi thải và bố trí thiết bị để đảm bảo việc đổ thải có trật tự, an toàn và giảm thiểu tác động đến môi trường.

5. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự ổn định của bãi thải bao gồm độ dốc bãi thải, chiều cao chất đống, địa chất nền móng và khả năng chịu tải, đặc tính đất đá và trình tự chất đống. Các dạng sự cố thường gặp là sạt lở đất và dòng chảy bùn đá. Thiết kế và vận hành phải áp dụng trình tự chất đống phù hợp, xử lý nền móng và hệ thống thoát nước để duy trì sự ổn định.

Tóm lại, 38 thuật ngữ này bao gồm lập kế hoạch khai thác mỏ, thiết kế, sản xuất và quản lý an toàn. Hiểu được ý nghĩa và mối liên hệ giữa chúng là điều cơ bản để nắm vững các quy trình khai thác mỏ lộ thiên và đảm bảo hoạt động an toàn, hiệu quả.