Tên luận án:
NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA HỆ THỐNG KHE NÚT VỚI CÔNG NGHỆ KHAI THÁC NHẰM NÂNG CAO HỆ SỐ THU HỒI ĐÁ KHỐI CHO MỘT SỐ MỎ ĐÁ ỐP LÁT Ở VIỆT NAM
Ngành:
Khai thác mỏ
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án này tập trung nghiên cứu mối quan hệ giữa hệ thống khe nứt và công nghệ khai thác nhằm nâng cao hệ số thu hồi đá khối cho các mỏ đá ốp lát tại Việt Nam. Hiện nay, hoạt động khai thác đá khối trong nước còn đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm việc chưa tính toán và vận hành đồng bộ các thông số hệ thống khai thác (HTKT) dựa trên hệ thống khe nứt, cũng như việc đánh giá hệ số thu hồi đá khối còn hạn chế, chủ yếu dựa vào moong khai thác thử quy mô nhỏ. Điều này dẫn đến hiệu quả thấp, lãng phí tài nguyên và mất an toàn trong sản xuất.
Để giải quyết vấn đề này, luận án đề xuất hoàn thiện phương pháp khảo sát, thu thập dữ liệu hệ thống khe nứt chính trong khối đá bằng công nghệ máy bay không người lái (UAV) kết hợp thuật toán xử lý dữ liệu từ đám mây điểm, đảm bảo độ tin cậy và số lượng dữ liệu lớn hơn so với phương pháp thủ công truyền thống. Luận án cũng xây dựng phương pháp mô hình hóa mối quan hệ giữa hệ thống khe nứt và công nghệ khai thác để xác định hệ số thu hồi đá khối hợp lý, đồng bộ thiết bị khai thác, chế biến và tiêu chuẩn kích thước sản phẩm. Điểm mới của nghiên cứu còn nằm ở việc đề xuất cơ sở lựa chọn và thứ tự ưu tiên sử dụng công nghệ khai thác đá khối (CNKT) thông qua phương pháp phân tích thứ bậc AHP kết hợp xếp hạng đa tiêu chí Promethee II, dựa trên các tiêu chí như chi phí, chất lượng, an toàn, môi trường và thu hồi.
Kết quả áp dụng thử nghiệm trên hai mỏ đá ốp lát điển hình (Hòa Quang Bắc và khu I, Hương Giang) đã chứng minh tính khả thi của phương pháp đề xuất. Cụ thể, công nghệ cưa đĩa kết hợp cưa dây luôn được ưu tiên lựa chọn, mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất và hệ số thu hồi đá khối tối ưu (ví dụ, 12,63% cho Hòa Quang Bắc và 55,07% cho Hương Giang) khi khai thác theo hướng song song với phương của hệ khe nứt chính. Luận án đã xây dựng sơ đồ khối và chương trình máy tính HSTH-Block, cung cấp công cụ hữu ích để xác định hệ số thu hồi đá khối hợp lý, góp phần phát triển bền vững ngành công nghiệp khai thác đá khối tại Việt Nam.
Mục lục chi tiết:
MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết của luận án
- 2. Mục tiêu của luận án
- 3. Đối tượng nghiên cứu
- 4. Phạm vi nghiên cứu
- 5. Nội dung nghiên cứu
- 6. Phương pháp nghiên cứu
- 7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- 7.1 Ý nghĩa khoa học
- 7.2 Ý nghĩa thực tiễn
- 8. Luận điểm bảo vệ
- 9. Điểm mới của luận án
- 10. Cấu trúc của luận án
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ KHAI THÁC ĐÁ KHỐI Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
- 1.1. Tổng quan về khai thác đá khối ở Việt Nam
- 1.1.1 Đặc điểm, phân bố trữ lượng
- 1.1.2. Hiện trạng công nghệ khai thác đá khối
- 1.1.3 Hệ số thu hồi đá khối
- 1.2 Tổng quan về khai thác đá khối trên thế giới
- 1.2.1 Công nghệ khai thác đá khối trên thế giới
- 1.2.2. Phương pháp xác định thu hồi đá khối trên thế giới
- 1.3 Kết luận chương 1
Chương 2. MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG KHE NỨT TRONG KHỐI ĐÁ
- 2.1 Các thông số hình học của khe nứt, hệ thống khe nứt
- 2.1.1. Các thông số hình học của khe nứt
- 2.1.2. Các thông số hình học của hệ khe nứt
- 2.2. Thu thập và phân tích hệ thống khe nứt
- 2.2.1. Thu thập và phân tích hệ thống khe nứt thủ công
- 2.2.2. Thu thập và phân tích hệ khe nứt dựa trên thuật toán đám mấy điểm
- 2.3. Mô hình hóa hệ khe nứt trong khối đá
- 2.4. Kết luận chương 2
Chương 3. NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA HỆ THỐNG KHE NỨT VỚI CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC MỎ ĐÁ ỐP LÁT
- 3.1 Ảnh hưởng của thông số hệ thống khe nứt tới kích thước khối thu hồi và khả năng thu hồi đá khối
- 3.2. Xác định hệ số thu hồi đá khối nguyên khai hợp lý
- 3.2.1. Cơ sở xác định hệ số thu hồi đá khối nguyên khai
- 3.2.2. Lựa chọn công nghệ khai thác đá khối
- 3.2.3. Xác định hệ số thu hồi đá khối hợp lý cho mỏ đá ốp lát
- 3.3. Xác định các thông số HTKT hợp lý
- 3.4. Xây dựng sơ đồ khối, chương trình xác định hệ số thu hồi đá khối hợp lý
- 3.4.1. Xây dựng sơ đồ khối xác định hệ số thu hồi đá khối hợp lý
- 3.4.2. Xây dựng chương trình xác định hệ số thu hồi đá khối hợp lý
- 3.5. Kết luận chương 3
Chương 4. TÍNH TOÁN THỬ NGHIỆM CHO MỘT SỐ MỎ ĐÁ ỐP LÁT Ở VIỆT NAM
- 4.1 Lựa chọn một số mỏ đá ốp lát tính toán thực nghiệm
- 4.2 Tính toán thử nghiệm tại mỏ đá granit Hòa Quang Bắc
- 4.2.1. Thông tin thu thập về hệ thống khe nứt trên mỏ
- 4.2.2. Xác định các kích thước khối khai thác
- 4.2.3. Xây dựng mô hình hệ thống khe nứt và mạng cưa tách khối
- 4.2.4. Lựa chọn CNKT
- 4.2.5. Đánh giá hiệu quả kinh tế
- 4.2.6. Xác định các thông số HTKT
- 4.3 Tính toán thử nghiệm tại mỏ đá đen Gabro khu I, Hương Giang
- 4.3.1. Thông tin thu thập về khe nứt trên mỏ
- 4.3.2. Xác định các kích thước khối khai thác
- 4.3.3. Xây dựng mô hình hệ thống khe nứt và mạng cưa tách khối
- 4.3.4. Lựa chọn CNKT
- 4.3.5. Đánh giá hiệu quả kinh tế
- 4.3.6. Xác định các thông số HTKT cho mỏ đá ốp lát
- 4.4. Kết luận chương 3
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO CÁO, CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA CÁC TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ