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

iều cao tầng. 
3.2.2.3. Ảnh hưởng của phương pháp khai thác đến góc nghiêng bờ công tác 
Phương pháp khai thác có ảnh hưởng lớn nhất đến góc nghiêng bờ công tác. 
Khi tất cả các tầng trên bờ công tác đều là tầng công tác và sử dụng dải khấu thông 
tầng, thì chiều rộng của bờ là lớn nhất và góc nghiêng bờ công tác là nhỏ nhất, xác 
định theo biểu thức: 
( )
,
.1 min
1 hn
ctghnBn
arcctg
t
tt
C
αϕ +−= độ (3.12) 
Ưu điểm của phương pháp này là dự trữ sản xuất lớn, giao thông trên mỏ 
thông thoáng. Tuy nhiên, phải bóc trước một khối lượng đất đá không cần thiết. 
- Khi sử dụng dải khấu cụt, chiều rộng mặt tầng công tác B’min thu hẹp hơn so 
74 
với khi khấu thông tầng. Trong trường hợp này góc nghiêng bờ công tác được nâng 
lên đáng kể và được xác định: 
( )
,
.'1 min
2 hn
ctghnBn
arcctg
t
tt
C
αϕ +−=
 độ (3.13) 
Các mỏ quặng sắt lộ thiên VN khai thác dưới mức thoát nước tự chảy, các 
tầng có chiều dài tuyến công tác trung bình đến lớn và hầu hết có một lối ra bãi thải, 
chiều cao bờ mỏ trung bình đến lớn, số tầng công tác nhiều, một số mỏ có sản lượng 
đất bóc hàng năm lớn. Vì vậy, cần phải áp dụng dải khấu cụt và khấu đuổi nhau trên 
các tầng liên tiếp để đảm bảo hoàn thành kế hoạch sản xuất và tăng góc nghiêng bờ 
công tác, tạo điều kiện thuận lợi cho điều hoà chế độ công tác mỏ. Thiết bị xúc bốc 
hiện nay của một số mỏ dung tích gàu còn nhỏ phổ biến từ 1,0÷2,0 m3. Để các thiết 
bị hoạt động nhịp nhàng và đạt năng suất cao, trên bờ công tác sẽ hình thành các 
nhóm tầng khấu đuổi hoạt động song song với nhau (xem hình 3.10), khi đó góc 
nghiêng bờ công tác xác định: 
( )[ ]
,
.1'1 min
3 hn
ctghnBmB
m
n
arcctg
t
tvt
t
C
α
ϕ
+−+
−
=
 độ (3.14) 
Trong đó: m- số tầng khấu đuổi trong một nhóm, Kt LLm /= ; Lt- chiều dài 
tuyến tầng công tác của nhóm, m. 
L
A
A
B
B
v
t
k
m
in
L
k
B
m
in
A
A
B
v
t
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 
Mặt khác, để tăng góc nghiêng bờ công tác tới mức tối đa cho phép, cần thiết 
75 
phải sử dụng các thiết bị xúc bốc có công suất lớn, số lượng ít thay thế các máy xúc 
công suất nhỏ (xem hình 3.11). Khi đó sẽ xảy ra các trường hợp: 
B
v
t
B
m
in
B
m
in
B
v
t
B
m
in
B
m
in
B
v
t
B
m
in
B
m
in
B
v
t
A
L Lk
B
v
t
B
v
t
k
A
 a, Khi Nx ≤ m b, khi Nx > m 
Hình 3.11: Sơ đồ công nghệ khai thác áp dụng các máy xúc có công suất lớn 
- Nếu số máy xúc sử dụng nhỏ hơn hoặc bằng số tầng trong nhóm (Nx ≤ m) thì 
có thể sử dụng phương pháp khấu đuổi giữa các tầng trên bờ công tác với luồng xúc 
cụt (xem hình 3.11a), góc nghiêng bờ công tác xác định: 
( )
,
.'2 min
4 hn
ctghnBBn
arcctg
t
tvtt
C
αϕ ++−=
 độ (3.15) 
- Nếu số máy xúc lớn hơn số tầng trong nhóm (Nx > m), có thể phân bờ mỏ 
thành các nhóm tầng khấu đuổi, hoạt động song song theo thứ tự lần lượt từ trên 
xuống dưới, sử dụng luồng xúc cụt (xem hình 3.11b), khi đó góc nghiêng bờ công 
tác được xác định: 
( )
,
.'1 min
5 hn
ctghnBmBmn
arcctg
t
tsvtst
C
αϕ ++−−=
 độ (3.16) 
Trong đó: ms- số nhóm tầng khấu đuổi hoạt động song song. 
Nghiên cứu các phương pháp khai thác trên, thấy rằng trường hợp khi Nx≤ m 
góc nghiêng bờ công tác (φC4) xác định theo (3.15) có giá trị lớn nhất. Điều đó có 
nghĩa là đối với các mỏ quặng sắt lộ thiên có chiều cao bờ công tác lớn như Thạch 
Khê, Nà Rụa, Tùng Bá, v.v... để tăng góc nghiêng bờ công tác các mỏ phải đầu tư 
máy xúc công suất lớn để bóc đất đá. 
3.2.2.4. Lựa chọn góc nghiêng bờ công tác hợp lý khi chiều cao bờ mỏ lớn 
76 
Khi khai thác các mỏ lộ thiên có chiều cao bờ mỏ lớn, đặc biệt các mỏ có điều 
kiện địa chất phức tạp, các thông tin về tính chất cơ lý đất đá có sự thay đổi theo 
chiều sâu khai thác. Vì vậy, việc xác định góc nghiêng bờ công tác phải tính tới khả 
năng thay đổi số liệu địa kỹ thuật của mỏ, đảm bảo độ tin cậy và mang lại hiệu quả 
kinh tế cao nhất [48]. Độ tin cậy của góc nghiêng bờ mỏ được hiểu là xác suất mà 
bờ mỏ sẽ không xảy ra trượt lở trong quá trình khai thác xuống sâu. Từ đó góc 
nghiêng tối ưu của bờ công tác có thể được xem xét như sau: 
Tại thời điểm nào đó mỏ lộ thiên khai thác tới độ sâu (H) với góc nghiêng bờ 
công tác theo yếu tố công nghệ là φ0 (xem hình 3.12). Để khai thác thêm độ sâu (∆H), 
khi bổ sung thêm các thông tin về tính chất cơ lý đá và ĐCTV của mỏ, khi đó góc 
nghiêng bờ công tác được xác định với giá trị φt. Từ đó yêu cầu xác định góc 
nghiêng φt* để sao cho khai thác phần trữ lượng quặng với độ sâu (∆H) đạt hiệu quả 
kinh tế lớn nhất. Tuy nhiên, nếu khai thác với góc nghiêng bờ công tác lớn, hệ số dự 
trữ độ ổn định bờ mỏ nhỏ (xác suất xảy ra trượt lở bờ mỏ lớn). 
B C
A
D
R
H
∆H ϕt
2
ϕt1
ϕ0
E
Hình 3.12: Sơ đồ xác định tối ưu hoá góc nghiêng bờ công tác 
Hệ số ổn định được xác định theo tính chất cơ lý của đất đá, thời gian tồn tại 
của bờ mỏ và các yếu tố khác ảnh hưởng đến độ ổn định của bờ mỏ. Trên hình 3.12 
cho thấy khi góc nghiêng bờ công tác là φt1, khối lượng đất bóc trên 1m bờ mỏ là 
diện tích ABD, tương ứng với khả năng để bờ mỏ không xảy ra trượt lở là β1. Khi 
đó độ tin cậy của giá trị thu được từ khả năng bán quặng được xác định: 
77 
 1.. βqq GPP = , đồng (3.17) 
Trong đó: Pq- khối lượng quặng khai thác được, tấn; Gq- giá bán quặng, 
đồng/tấn. 
Khi góc nghiêng bờ công tác là φt2 (φt2 < φt1) khối lượng đất bóc sẽ tăng (diện 
tích ABCD), tương ứng với khả năng để bờ mỏ không xảy ra trượt lở là β2 > β1 và 
độ tin cậy của khả năng doanh thu lớn hơn. Khi đó có thể xác định giá trị góc 
nghiêng bờ công tác φt* để đạt được lợi nhuận lớn nhất là: 
( )[ ]pqqđTqq CCPCVVGPL ++−−= ββ ..... 0 → max, (3.18) 
Trong đó: L- hiệu quả kinh tế đạt được khi khai thác Pq tấn quặng, đồng; VT 
và V0– khối lượng đất đá bóc tương ứng khi góc nghiêng bờ công tác φt2 và φt1, m3; 
Cđ- chi phí bóc 1m3 đất đá, đồng/m3; Cq- chi phí khai thác 1 tấn quặng, đồng/tấn; 
Cp- chi phí phụ trợ, đồng/tấn. 
Sự thay đổi tính chất của đất đá và điều kiện địa chất ảnh hưởng đến hệ số dự 
trữ độ ổn định bờ mỏ. Hệ số dự trữ ổn định có thể được xác định như sau [48]: 
 βtn 2,01+= (3.19) 
Với các yếu tố địa chất của đất đá một mỏ: Góc nội ma sát 300, lực dính kết 50 
T/m2, trọng lượng thể tích đất đá 2,5 t/m3, quan hệ giữa trị số tβ tỷ lệ thuận với β, n 
và tỷ lệ nghịch với góc nghiêng của bờ công tác φt được nêu trong bảng 3.5. Giá trị 
của tβ được xác định tương ứng với giá trị của n = 1,0; 1,1; 1,2; 1,3, v.v... Giá trị xác 
suất để bờ mỏ không xảy ra trượt lở (β) được xác định [48]: 
)(5,0 βφβ t+= (3.20) 
Giá trị hàm )( βφ t được tra theo bảng ở Phụ lục 2, giá trị β = 0,5÷1,0. 
Bảng 3.5: Quan hệ giữa tβ với các thông số 
tβ β n φt 
0,0 0,5 1,0 44,0 
0,5 0,691 1,1 39,5 
1,0 0,841 1,2 36,2 
1,5 0,933 1,3 33,5 
2,0 0,977 1,4 31,0 
78 
Với tính chất cơ lý đất đá của mỗi mỏ, từ giá trị của góc nghiêng bờ công tác 
φt tương ứng xác định hệ số dự trữ độ ổn định (n), theo công thức (3.19) xác định 
được tβ, theo giá trị tβ xác định được β. Mối quan hệ giữa góc nghiêng bờ mỏ φ và 
hệ số dự trữ ổn định n (xem hình 3.13) được xác định theo biểu thức: 
Hn
C
n
tg
tg
đ
ms
..γ
ϕϕ += , hay φ = f(n) (3.21) 
 Trong đó: ϕ ms- góc nội ma sát của đất đá, độ; C- lực dính kết của đất đá, 
T/m2; H- chiều cao bờ mỏ, m; γđ- trọng lượng thể tích đất đá, T/m3. 
Đồ thị hình 3.13 cho thấy với giá trị góc nghiêng bờ mỏ như nhau, khi chiều 
cao bờ mỏ lớn thì hệ số dự trữ ổn định sẽ nhỏ hơn so với chiều cao bờ mỏ thấp. Khi 
biết giá trị φt, VT, V0, Vq, Cđ, Cp, Cq, β sẽ xác định mối quan hệ giữa lợi nhuận (L) 
và hệ số dự trữ ổn định (n) theo hàm phụ thuộc L = f(n) (xem hình 3.14), qua đó sẽ 
cho phép xác định được giá trị lợi nhuận lớn nhất (Lmax) tương ứng với góc nghiêng 
bờ công tác φt* và giá trị tin cậy β. 
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 (H1< H2 <H3 < H4) 
Hình 3.14: Đồ thị quan hệ giữa lợi nhuận 
L và hệ số dự trữ độ ổn định n 
Với các mỏ có chiều sâu khai thác lớn, điều kiện địa chất phức tạp, chất lượng 
quặng xác định và công nghệ, thiết bị khai thác được lựa chọn. Giá trị thương mại 
của loại quặng cũng như các chi phí khai thác tại mỗi giai đoạn sẽ khác nhau. Căn 
79 
cứ vào các yếu tố trên khi các mỏ tăng cường khai thác xuống sâu dưới mức thoát 
nước tự chảy, thường xuyên cập nhật các thông tin về địa chất, ĐCCT và ĐCTV sẽ 
xác định được góc nghiêng bờ công tác (φt*) tại từng giai đoạn, sao cho hiệu quả 
kinh tế của hoạt động khai thác của doanh nghiệp là lớn nhất (Lmax) và bờ mỏ đảm 
bảo ổn định, không xảy ra trượt lở. 
Như đã biết góc nghiêng bờ công tác còn phụ thuộc rất lớn vào công suất thiết 
bị xúc bốc và vận tải, sơ đồ công nghệ bóc đất trên bờ mỏ. Với các mỏ quặng sắt lộ 
thiên VN khai thác dưới mức thoát nước tự chảy, có chiều cao bờ mỏ lớn, để đảm 
bảo các thông số kỹ thuật – công nghệ, căn cứ đặc điểm cấu trúc địa chất và sơ đồ 
công nghệ được lựa chọn, góc nghiêng bờ công tác luôn phải thỏa mãn điều kiện: 
kttCi γϕϕ ≤≤ * , (3.22) 
Từ đó, góc nghiêng bờ công tác tối ưu đạt được khi: φCi = φt*, trong đó: φCi- 
góc nghiêng bờ công tác xác định theo điều kiện sơ đồ công nghệ bố trí máy xúc 
trên bờ mỏ, i = 2; 3; 4; 5.
3.3. Nghiên cứu khai thác với đáy mỏ hai cấp đối với các mỏ có điều kiện 
ĐCTV phức tạp 
3.3.1. Áp dụng công nghệ khai thác đáy mỏ hai cấp đối với các mỏ có chiều 
dài đường phương lớn 
Công nghệ khai thác đáy mỏ hai cấp đã được PGS.TS Hồ Sĩ Giao nghiên cứu, 
đề xuất áp dụng cho các mỏ than lộ thiên VN từ những năm 80 của thế kỷ XX [5]. 
Tuy nhiên, đối với các mỏ quặng sắt lộ thiên VN chưa có công trình nào nghiên cứu 
đầy đủ. 
Các mỏ như Thạch Khê, Tùng Bá, Nà Rụa, v.v...có chiều dài theo đường 
phương lớn. Mặt khác, các mỏ trên có ĐCTV phức tạp, tại mỏ Thạch Khê lượng 
nước ngầm chảy vào đáy mỏ liên tục, kéo theo lượng bùn cát trôi xuống đáy mỏ khá 
lớn. Do vậy, để đạt được tốc độ xuống sâu cần thiết đảm bảo sản lượng yêu cầu, các 
mỏ trên cần áp dụng công nghệ khai thác với đáy mỏ hai cấp. 
Dung tích đáy thấp để đảm bảo chứa hết lượng bùn và nước chảy vào đáy mỏ 
xác định theo biểu thức (2.1), chiều dài đáy mỏ phải đảm bảo thỏa mãn (2.4), quan 
80 
hệ giữa chiều dài đáy thấp và đáy cao xác định theo biểu thức (2.9) và (2.10). 
Theo [5] khi xác định thời gian chuẩn bị mới của đáy thấp chỉ gồm các công 
việc: Đào hào dốc, đào hào chuẩn bị, mở rộng tầng. Tuy nhiên, với mỏ Thạch Khê 
hàng nằm lượng bùn đất của tầng đất yếu trôi xuống đáy moong rất lớn, nên thời 
gian chuẩn bị tầng mới của đáy thấp ngoài các công việc trên còn phải thực hiện 
việc nạo vét bùn. Do vậy, thời gian chuẩn bị tầng mới đáy thấp được xác định theo 
biểu thức: 
( ) )].().[(.
.
..
).().(
.
11
2
11
1
γϕαγϕ
γϕα
ctgctghctghbQ
hL
QK
ctgctghhL
t
ctgctgQ
hL
ctghbQ
hL
QK
V
tT
C
xxb
b
d
x
C
xxb
b
dC
++++
+
+=
=+++++=
 (3.23) 
Từ biểu thức (2.11) và (3.23) xác định được chiều dài đáy thấp để trong một 
mùa khô có thể đào sâu được một hay một số tầng là: 
( ) ( )





++





++
−
=
αγϕ
λ
ctghbh
K
h
ctgctgh
t
n
Q
L
C
b
b
dx
...
)12(
1 , m (3.24) 
 Trong đó: td- thời gian đào hào dốc, tháng; Vb- khối lượng bùn đất trôi xuống 
đáy mỏ, m3; hb- chiều dày lớp bùn ở đáy mỏ, m; Kb- hệ số giảm năng suất của máy 
xúc khi xúc bùn lẫn nước ở đáy mỏ, Kb = 0,45÷0,6. 
 Tốc độ xuống sâu của đáy thấp được xác định như sau: 
( ) ( )





++++
+
+
==
γϕαγϕ ctgctgctghb
K
ctgctgh
Q
Lh
t
h
T
hV
C
b
b
x
d
C
S
11 .
, m/n (3.25) 
Nếu đáy thấp có chiều dài lớn hơn thì có thể dùng 2÷4 máy xúc để chuẩn bị 
tầng mới, khi đó thời gian chuẩn bị tầng mới của đáy thấp được rút ngắn đáng kể, 
có thể xác định bằng đồ thị L = f(T). 
3.3.2. Lựa chọn công nghệ phân khu vực khai thác theo mùa 
Với các mỏ có số thiết bị khai thác hạn chế và yêu cầu sản lượng không cao, 
khai thác dưới mức thoát nước tự chảy có thể áp dụng phương pháp khai thác phân 
81 
khu vực theo mùa [5]. Mỏ được chia thành 2 khu vực theo đường phương của vỉa. 
Một khu vực để làm việc trong mùa mưa và một khu vực để làm việc trong mùa khô. 
Khu vực làm việc trong mùa khô có đáy thấp hơn khu vực làm việc trong mùa 
mưa một số tầng tùy theo điều kiện sản trạng cụ thể của vỉa quặng được quyết định 
khi xây dựng biểu đồ chế độ công tác và lịch kế hoạch (xem hình 3.15). Áp dụng 
phương pháp phân khu vực khai thác theo mùa có ưu, nhược điểm: 
1. Trong điều kiện mỏ có thiết bị hạn chế vẫn giữ được sự ổn định sản xuất 
giữa các mùa trong năm; 
2. So với khi chuẩn bị trên toàn bộ chiều dài đáy mỏ thì tốc độ khai thác xuống 
sâu ở trường hợp này lớn hơn do hạn chế được phần nào ảnh hưởng của nước mưa; 
3. Khi chiều dày thân quặng thay đổi theo đường phương, theo chiều sâu và 
hàm lượng quặng giữa các khu khác nhau thì có thể bằng biện pháp kết hợp khai 
thác giữa 2 khu vực để điều hòa chất lượng quặng nguyên khai. 
a, 
+115
+130
+145
MXTLGN
+115
+130
+145
 b, 
Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lý khi phân khu vực khai thác theo mùa 
a, Đang mùa khô; b, Đang mùa mưa 
 Để đảm bảo dự trữ dung tích của đáy thấp chứa hết lượng nước chảy vào 
trong những trận mưa lớn nhất và thuận lợi cho quá trình nạo vét bùn ở đáy mỏ, 
công tác chuẩn bị ở khu vực đáy thấp nên thi công theo trình tự thuận, tức là kết 
thúc chu kỳ chuẩn bị tầng mới bằng sự kết thúc mở rộng hào đúng thời điểm bắt đầu 
mùa mưa năm sau. Để thỏa mãn điều kiện trên chu kỳ chuẩn bị tầng mới của đáy 
82 
mỏ (TC1) ở khu vực thấp phải đúng bằng thời gian mùa khô (Tk) trong năm [5]: 
 kC TT =1 , Hay: km
x
C
đd TtQ
ctghbhLt =+++ ).(1
α
, tháng 
).(
)]([
1 αctghbh
QttTL
C
xmdk
đ
+
+−
= , m Hay 
c
mđkk
đ t
ttTLL )]([1
+−
= , m (3.26) 
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 
3.4.1. Cơ sở xác định tổn thất và làm nghèo quặng 
Quá trình khai thác khoáng sản nói chung và khai thác quặng sắt lộ thiên nói 
riêng, giá trị tổn thất và làm nghèo quặng biểu thị trình độ kỹ thuật và tổ chức sản 
xuất mỏ, mức độ khó khăn và thuận lợi của điều kiện tự nhiên, cũng như khả năng 
tận thu tài nguyên trong lòng đất. Các hệ số tổn thất và làm nghèo được xác định 
như sau [5], [7], [32]: 
- Hệ số tổn thất quặng: 100.
c
m
m Q
QK = , % (3.27) 
- Hệ số làm nghèo quặng: ,100
k
đ
Q
Q
r = % (3.28) 
Trong đó: Qc- khối lượng quặng địa chất trong cân đối, tấn; Qm- khối lượng 
quặng trong cân đối bị mất trong quá trình khai thác, tấn; Qđ- khối lượng đất đá bị 
lẫn vào quặng khai thác, tấn; Qk- khối lượng quặng nguyên khai, tấn. 
đmck QQQQ −−= , tấn 
Như vậy hệ số làm nghèo được viết dưới dạng sau: 
,100
đmc
đ
QQQ
Q
r
+−
= % (3.29) 
Các giá trị Qm và Qđ phụ thuộc rất nhiều vào phương pháp khai thác ở vùng 
tiếp xúc giữa đất đá và quặng, các thông số của HTKT, điều kiện thế nằm, cấu tạo 
của vỉa, các thông số làm việc của thiết bị xúc bốc, v.v 
- Trường hợp đất đá lẫn vào quặng có chứa thành phần Fe với hàm lượng α’’ 
thì hệ số làm nghèo sẽ được giảm xuống. Mối quan hệ giữa hệ số làm nghèo với 
hàm lượng Fe trong quặng nguyên khai và trong đất đá lẫn vào quặng được xác 
83 
định như sau: 
Khi trong đất đá lẫn vào quặng có chứa Fe với hàm lượng α’’, khối lượng Fe 
có chứa trong quặng nguyên khai là [5]: 
( ) ')(" ααα
đmcđmc QQQQQQ +−=+− (3.30) 
Sau khi biến đổi ta có: 
đmc
đ
QQQ
Q
+−
=
−
−
"
'
αα
αα
 (3.31) 
 Hay r = 
"
'
αα
αα
−
−
 (3.32) 
Trong đó: α, α’, α’’– tương ứng là hàm lượng Fe trong quặng nguyên khối, 
trong quặng nguyên khai và trong đất đá lẫn vào quặng, %. 
Khi hàm lượng Fe trong quặng nguyên khai đã được quy định (α’= α’0) thì tỷ 
lệ làm nghèo tính theo biểu thức (3.32) sẽ là tỷ lệ làm nghèo cho phép (r = r0). Từ 
giá trị r0 theo mối quan hệ giữa (r) và (Km) sẽ xác định được tỷ lệ tổn thất định mức. 
3.4.2. Các nguyên nhân gây lên tổn thất và làm nghèo quặng trong quá 
trình khai thác lộ thiên 
 Các nguyên nhân cơ bản gây tổn thất và làm nghèo quặng trong quá trình 
KTLT gồm: Sự nghiên cứu và thăm dò địa chất đối với từng khoáng sàng là chưa 
đầy đủ; sự đánh giá kinh tế trữ lượng thăm dò khi phân chia chúng thành trữ lượng 
trong cân đối và ngoài cân đối chưa đúng mức; thiết kế, lập kế hoạch tổn thất và 
làm nghèo trong quá trình khai thác không tính toán và đánh giá kinh tế các kích 
thước tổn thất và làm nghèo, cũng như thiếu sự đánh giá thiệt hại về kinh tế do tổn 
thất và làm nghèo vượt định mức; áp dụng công nghệ, thiết bị khai thác các đới tiếp 
xúc giữa đất đá và quặng chưa hợp lý; quá trình khai thác không tuân thủ theo thiết 
kế; chưa áp dụng các tiến bộ kỹ thuật trong khai thác, v.v Các nguyên nhân này 
có thể chia thành 4 nhóm (xem hình 3.16). 
Các yếu tố trên có ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình lựa chọn công nghệ và 
thiết bị khai thác, phương pháp điều khiển nâng cao chất lượng quặng, v.v... phù 
hợp với điều kiện tự nhiên – kỹ thuật của các mỏ quặng sắt. 
Trên cơ sở phân tích các nguyên nhân chính gây nên tổn thất và làm nghèo 
84 
quặng, từ đó cần áp dụng một số biện pháp để giảm chúng như: Các biện pháp ở 
giai đoạn thăm dò, ở giai đoạn thiết kế, các biện pháp trong quá trình khai thác, các 
biện pháp tổ chức. Để giảm tổn thất và làm nghèo quặng cần phải thực hiện đồng bộ 
và thường xuyên các biện pháp trên. Tuy nhiên, trong phạm vi luận án này chỉ 
nghiên cứu về biện pháp KNM và xúc bốc chọn lọc nhằm giảm tổn thất và làm 
nghèo đối với các mỏ khai thác quặng gốc có địa chất phức tạp. 
Hình 3.16: Các nguyên nhân cơ bản gây tổn thất và làm nghèo quặng 
3.4.3. Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới tổn thất và làm nghèo khi khai thác 
mỏ quặng sắt lộ thiên 
Trong quá trình KTLT tổn thất và làm nghèo quặng bị ảnh hưởng trực tiếp bởi 
các điều kiện tự nhiên và kỹ thuật mỏ như: Tính chất cơ lý của đất đá và quặng, 
chiều dày và góc cắm của thân quặng, số lớp đá kẹp, công nghệ khai thác, vị trí mở 
vỉa và hướng phát triển công trình mỏ, ĐBTB sử dụng, các thông số của HTKT. 
Các nguyên nhân gây tổn 
thất và làm nghèo quặng 
Xác định 
biên giới mỏ 
Xác định 
chiều cao 
tầng 
Do công tác 
thiết kế mỏ 
Hướng phát 
triển CT mỏ 
Tính đồng bộ 
thiết bị 
Hình dạng của 
vỉa quặng 
Chiều dày của 
vỉa quặng 
Do công tác thăm 
dò khoáng sản 
Hàm lượng KSCI 
Số lượng KSCI 
Số lượng các lớp 
đá kẹp trong vỉa 
Các thông số 
KNM quặng, 
đá vách (trụ), 
Sơ đồ công 
nghệ xúc bốc 
quặng 
Do công nghệ 
khai thác 
Dừng công 
tác mỏ 
Vận tải, lưu 
kho 
Thiếu quan 
tâm của cán 
bộ lãnh đạo 
Do quá trình 
sản xuất 
Ý thức của 
công nhân và 
cán bộ thực 
hiện công tác 
khai thác 
85 
Tổn thất quặng trong quá trình khai thác do các nguyên nhân: Tổn thất do dọn 
sạch nóc tầng quặng trước khi khấu, khi dọn vách vỉa; do quặng còn sót lại ở trụ vỉa, 
do quá trình chọn lọc các lớp đá kẹp, do quá trình nổ mìn và vận chuyển. 
Đất đá làm nghèo quặng trong quá trình khai thác gồm: Đất đá từ vách và trụ 
vỉa xúc lẫn, từ các lớp đá kẹp được phép xúc xô hoặc xúc chọn lọc. 
Như vậy, các nguyên nhân cơ bản ảnh hưởng tới tổn thất và làm nghèo khi 
khai thác quặng sắt bằng MXTLGN bao gồm: 
1- Thân quặng càng mỏng thì tỷ lệ tổn thất và làm nghèo càng cao; 
2- Chiều cao tầng khấu quặng càng lớn, tỷ lệ tổn thất và làm nghèo càng cao; 
3- Tỷ lệ tổn thất và làm nghèo nhỏ nhất khi sử dụng gương xúc dọc tầng, khấu 
quặng từ vách sang trụ; 
4- Dung tích gàu xúc càng lớn thì tỷ lệ tổn thất và làm nghèo càng cao. 
Từ đó thấy rằng, để giảm tổn thất và làm nghèo quặng cần thiết phải tiến hành 
khai thác quặng từ vách sang trụ vỉa, đồng thời giảm chiều cao phân tầng quặng phù 
hợp với thiết bị xúc bốc, đặc biệt là khi góc cắm của thân quặng nhỏ. 
3.4.4. Công nghệ KNM khai thác chọn lọc quặng sắt gốc 
Để giảm tổn thất và l