Phần thứ nhất: ĐẠI CƯƠNG MÔN HỌC

Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG

1.1. Khái quát chung

1.1.1. Mục đích thăm dò

Thăm dò là một quá trình tập hợp những công tác nghiên cứu cần thiết để:

- Xác định giá trị công nghiệp mỏ

- Thu thập các tài liệu địa chất để thành lập các bản vẽ thiết kế khai thác mỏ.

1.1.2. Phương tiện kỹ thuật thăm dò

Thăm dò là một quá trình mà phải sử dụng các phương pháp địa chất như: Đo vẽ địa chất tỉ lệ lớn ở trên mặt và dưới sâu, sử dụng các phương tiện kĩ thuật như các công trình khoan, khai đào, địa vật lí, lấy mẫu khoáng sản, điều tra địa chất thuỷ văn, đo vẽ địa hình và đo vẽ các công trình .

Khoan thăm dò quặng felspat (Yên Bái)

1.1.3. Nhiệm vụ của thăm dò

Các nhiệm vụ chính sau:

- Nghiên cứu đặc điểm địa chất mỏ

- Xác định điều kiện thế nằm của chúng

- Theo dõi và khoanh ranh giới thân quặng

- Lấy mẫu quặng

Ví dụ lấy mẫu rãnh trong công trình giếng thăm dò quặng Kaolin (kích thước 0,1x0,05x3m)

- Nghiên cứu cấu trúc bên trong của thân quặng và sự phân bố của các thàn phần có ích (hoặc có hại) theo loại và hạng quặng.

- Nghiên cứu điều tra điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình, điều kiện khai thác mỏ và điều kiện kinh tế mỏ.

- Tính trữ lượng quặng và kim loại của mỏ.

Trong thăm dò cần xác định các biện pháp có hiệu quả kinh tế cao nhất để tìm tòi, phát hiện và nghiên cứu các thân quặng. Sự lựa chọn tổ hợp các phương pháp thăm dò hợp lí xác định khối lượng và phương pháp công tác phụ thuộc vào các điều kiện tự nhiên (địa chất, địa lí) các điều kiện kinh tế của mỏ khả năng kĩ thuật thăm dò và nhiệm vụ cụ thể của từng giai đoạn thăm do. Trong đó quan trọng nhất là mức độ phức tạp và biến đổi của cấu trúc địa chất của mỏ.

Nhiệm vụ của thăm dò mỏ được giải quyết theo từng giai đoạn và theo các nguyên tắc thăm dò nhất định .

1.2. Các nguyên tắc và phương pháp thăm dò cơ bản

1.2.1. Các nguyên tắc cơ bản của thăm dò mỏ

Các thân quặng thường có mức độ biến đổi khác nhau về hình dạng, phẩm chất, vị trí trong không gian. Do vậy muốn thăm dò chúng có hiệu quả cao, cần dựa vào các nguyên tắc thăm dò cơ bản sau đây:

1/ Nguyên tắc toàn diện:

Nguyên tắc thăm dò toàn diện biểu hiện ở chỗ nghiên cứu tương đối tỉ mỉ về toàn bộ mỏ được thăm dò để tránh những tổn thất khoáng sản do sai lầm trong thăm dò bước sau và lập kế hoạch thiết kế khai thác mỏ.

- Khoanh vùng toàn bộ mỏ, nếu gặp mỏ phức tạp thì phải khoanh vùng các thân quặng hợp thành mỏ để có khái niệm bao quát chung về toàn bộ mỏ, dựa vào việc lập bản đồ địa chất trên mặt hay dưới sâu trong quá trình thăm dò địa chất.

- Dùng các công trình thăm dò để nắm bắt rõ toàn bộ, thân quặng về chiều dày, thế nằm, tình hình phân bố của các loại và hạng quặng trong phạm vi từng thân quặng để lập các mặt cắt địa chất, bản đồ địa chất có giá trị làm cơ sở cho việc tính trữ lượng, nghiên cứu địa chất thủy văn, địa chất công trình.

- Nghiên cứu toàn diện chất lượng quặng, không những chỉ quặng có phẩm chất tốt, hàm lượng cao rõ ràng có giá trị công nghiệp mà cả những quặng trước mắt chưa thể sử dụng được nhưng tương lai lại có giá trị công nghiệp.

2/ Nguyên tắc tuần tự:

Thăm dò theo nguyên tắc tuần tự nhằm làm tăng sự hiểu biết mỏ từ các giai đoạn thăm dò sơ bộ đến tỉ mỉ đến thăm dò khai thác. Ở mỗi giai đoạn thăm dò cần sử dụng các phương pháp và trang thiết bị kĩ thuật chuyên môn từ đơn giản đến phức tạp để nghiên cứu mỏ, đặc điểm biến đổi thân quặng về hình dạng và chất lượng. Thăm dò từ vùng có cấu trúc đơn giản đến vùng phức tạp. Bố trí các công trình từ thưa đến dày ….Sử dụng nguyên tắc này có mức độ đầy đủ tương ứng với từng giai đoạn thăm dò và phải tính đến đặc điểm riêng của từng mỏ mà vận dụng linh hoạt.

3 / Nguyên tắc cân đối:

Thăm dò theo nguyên tắc cân đối phải dựa trên đặc điểm biến đổi địa chất của mỏ, ở các thân quặng , ở các bộ phận khác nhau của mỏ. Để hiểu được điều đó phải bố trí tương đối đều đặn các công trình thăm dò, các điểm lấy mẫu trong toàn bộ phạm vi phân bố của mỏ. Tuy nhiên không thể cho rằng khoảng cách giữa các công trình thăm dò là như nhau ở các khu vực có đặc điểm biến đổi địa chất khác nhau. Ngoài ra còn phải chọn kĩ thuật thăm dò, các phương pháp nghiên cưú chất lượng sao cho có hiệu quả nhất và có độ chính xác như nhau, để thăm dò ở những vùng khác nhau của mỏ.

4/ Nguyên tắc tiết kiệm:

Thực hiện nguyên tắc này nhằm làm giảm những hao phí càng nhiều càng tốt về nguyên liệu, vật liệu, sức lao động và rút ngắn thời gian công tác. Trong thăm dò cần nghiên cứu kĩ hoàn cảnh địa chất mỏ để thiết kế với số lượng công trình, số lượng mẫu, số lượng công tác nghiên cứu địa chất ít, nhưng vẫn đảm bảo được yêu cầu của nhiệm vụ. Ứng dụng khoa học kĩ thuật, cải tiến kĩ thuật tăng năng suất nhằm làm giảm giá thành thăm dò là nhiệm vụ thường xuyên của quá trình thực hiện công tác.

Việc rút ngắn thời gian thăm dò xuất phát từ tình hình có liên quan đến việc đòi hỏi những nguyên liệu khoáng sản mới hay thiếu mà kế hoạch kinh tế đang bức thiết đòi hỏi phải thăm dò gấp rút.

Thực hiện các nguyên tắc thăm dò phải có một tổ chức trong công tác thăm dò như xác định thứ tự tiến hành các dạng công tác khác nhau một cách hợp lí với các mối liên quan trong tổ chức .

Thăm dò phải tiến hành theo một sơ đồ rõ ràng đúng đắn, được xây dựng bởi những nhà chuyên môn lành nghề và phải chuẩn bị đầy đủ các trang thiết bị phương tiện cần thiết.

Thăm dò theo nguyên tắc hao phí thời gian ít nhất, tất nhiên khó mà tránh khỏi những vi phạm ở mức độ nào đó một số ù nguyên tắc nói trên . Ví dụ: Vì gấp vội nên thăm dò không thể đảm bảo nghiên cứu toàn diện các thành phần vật chất của thân quặng, cũng có thể công trình thi công chưa tới nơi tới chốn nên gây lãng phí.

Tóm lại: Các nguyên tắc thăm dò nói trên có liên quan mật thiết với nhau. Mặc dù mới nhìn qua hình như giữa một số nguyên tắc có mâu thuẫn. Nhà địa chất cần phải thấy được trước những mâu thuẫn đó, để liên hệ giữa chúng với nhau sao cho hợp lí mới có thể tiến hành công tác thăm dò một cách đảm bảo hợp lí nhất. Muốn vậy phải biết căn cứ vào sự phân tích tỉ mỉ các qui luật địa chất tự nhiên mà kết hợp đúng đắn với yêu cầu của các nguyên tắc .

1.2.2. Các phương pháp thăm dò mỏ cơ bản

Theo Boriucop thì có thể gọi được là một phương pháp thăm dò một cách hợp lí khi phương pháp đó có thể giải quyết về mặt lí luận có căn cứ các nhiệm vụ chủ yếu của thăm dò:

- Phương pháp này phải bao quát những cái chung áp dựng cho bất kì một giai đoạn thăm dò nào, mà không phải trang bị kĩ thuật phức tạp, đủ loại.

- Phương pháp thăm dò mỏ chỉ là phương pháp nghiên cứu mỏ cho ta rút ra kết luận về độ chính xác của khảo sát.

Những vấn đề trên là những lí luận mà bất kì một giai đoạn thăm dò nào cũng phải có và là cơ sở của 3 phương pháp thăm dò cơ bản sau.

- Thành lập các hệ thống mặt cắt địa chất thăm dò.

- Lấy mẫu khoáng sản.

- Đánh giá giá trị công nghiệp mỏ.

1/ Phương pháp thành lập các hệ thống mặt cắt thăm dò:

Cho đến nay, phương pháp mặt cắt địa chất thăm dò vẫn là phương pháp đáng tin cậy nhất để tìm hiểu hình dạng, cấu tạo bên trong, thế nằm của thân quặng. Mặt cắt có thể thẳng đứng, nằm ngang và được xây dựng dựa vào tài liệu địa chất ở các công trình khai đào, lỗ khoan và trong một số trường hợp phải dựa vào kết quả do địa vật lí.

Ví dụ. Cơ sở thành lập mặt cắt tính tài nguyên gồm: các công trình khai đào như vết lộ, giếng, hào và lỗ khoan.

2/ Phương pháp lấy mẫu khoáng sản:

Lấy mẫu là một phương pháp hết sức quan trọng của thăm dò mỏ, nhằm nguyên cứu chất lượng của khoáng sản để phục vụ cho mục đích đánh giá công nghiệp mỏ. Có nhiều phương pháp lấy mẫu khoáng sản và mẫu được lấy ở các công trình khai đào, lỗ khoan.

3/ Phương pháp đánh giá giá trị công nghiệp mỏ:

Đánh giá công nghiệp mỏ là phương pháp căn cứ vào tài liệu thăm dò để xác định giá trị công nghiệp mỏ về Trữ lượng, chất lượng, điều kiện sử dụng quặng, điều kiện khai thác và vận chuyển. Đánh giá là một bộ phận hợp thành không thể thiếu được của công tác thăm dò mỏ. Đây là khâu cuối cùng trong quá trình thăm dò địa chất, nhằm khẳng định hay phủ định mỏ có giá trị công nghiệp hay không.

1.3. Các giai đoạn thăm dò mỏ.

Qúa trình thăm dò địa chất thường tiến hành tuần tự theo 3 giai đoạn: Thăm dò sơ bộ, thăm dò tỉ mỉ, thăm dò khai thác. Ơû mỗi giai đoạn việc nghiên cứu mỏ không giống nhau về mức độ chính xác, chi tiết phải được nâng cao dần để tìm hiểu mỏ ngày càng chắc chắn hơn.

1.3.1. Thăm dò sơ bộ

1/Mục đích: Công tác thăm dò sơ bộ được tiến hành trên các đối tượng đã được đánh giá có triển vọng do tìm kiếm thăm dò vạch ra. Nhiệm vụ chủ yếu của thăm dò sơ bộ là: xác định được các tài liệu về cấu tạo địa chất, trữ lượng, chất lượng, điều kiện thế nằm và tính chất công nghệ của quặng về điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, điều kiện kĩ thuật khai thác. Để đánh giá đúng giá trị công nghiệp của mỏ một cách có cơ sở.

2/ Các công việc được tiến hành:

- Trước hết là làm chính xác và bổ sung những tài liệu đã thu được trong tìm kiếm

- Tiến hành công tác thăm dò sâu trong trường hợp điều kiện địa chất thuận lợi hoặc có những số liệu địa vật lí và địa hoá chỉ rỏ khả năng có khoáng sản ở dưới sâu

3/ Các dạng công tác chủ yếu:

- Làm chính xác các bản đồ ĐC tỉ mỉ đã có trên đối tượng thăm dò và lập các bản đồ địa chất tỉ mỉ hơn cho từng khu vực riêng biệt, tỉ lệ bản đồ 1/ 5.000 – 1/ 1.000 – 1/500

- Khoan thăm dò

- Các công trình khai đào

- Lấy mẫu phân tích hoá, khoáng vật và thí nghiệm công nghệ của quặng

- Nghiên cứu địa chất thuỷ văn, địa chất công trình.

- Tính trữ lượng quặng theo trữ lượng quặng cấp 121, 122 nếu mỏ có cấu tạo địa chất đơn giản thì một phần được tính trữ lượng cấp 111.

Theo kết quả thăm dò sơ bộ lập báo cáo địa chất và tính trữ lượng, đó là cơ sở của báo cáo kinh tế kĩ thuật. Kết quả chủ yếu của thăm dò sơ bộ là đánh giá toàn bộ mỏ một cách gần đúng và đáng tin cậy để có thể xác định được triển vọng sử dụng của nó và đưa vào báo cáo kinh tế kĩ thuật.

1.3.2. Thăm dò tỉ mỉ

1/Mục đích: Thăm dò tỉ mỉ được tiến hành trên những mỏ (hoặc từng khu riêng biệt của mỏ) mà kết quả thăm dò sơ bộ cho là có giá trị công nghiệp và dự kiến sẽ khai thác trong thời gian sắp tới hoặc trên những mỏ đang khai thác. Nhiệm vụ chủ yếu của thăm dò tỉ mỉ là làm chính xác thêm các nhiệm vụ đã được vạch ra trong thăm dò sơ bộ.

2/ Các công việc được tiến hành: Thăm dò tỉ mỉ được tiến hành theo thứ tự bắt đầu từ những khu hoặc tầng mà có điều kiện địa chất, kĩ thuật khai thác và kinh tế cho phép khai thác trước tiên.

3/ Các dạng công tác chủ yếu: Những dạng công tác chủ yếu của giai đoạn thăm dò này cũng giống như trong giai đoạn thăm dò sơ bộ. Tỉ lệ đo vẽ địa chất 1/ 2.000 – 1/ 500. Trữ lượng được đánh giá cấp 111, 121, 122 theo tỉ lệ qui định riêng cho từng loại khoáng sản. Báo cáo địa chất được thành lập sau khi thăm dò tỉ mỉ hoàn thành. Trong đó cần phải tổng hợp tất cả các tài liệu đã thu được trong suốt quá trình thăm dò trên mỏ đó và bao gồm những số liệu cần thiết cho việc xét duyệt trữ lượng ở uỷ ban trữ lượng nhà nước và để lập phương án khai thác mỏ .

1.3.3. Thăm dò khai thác

1/Mục đích: Nhiệm vụ chủ yếu của thăm dò khai thác là làm chính xác những chi tiết về hình dạng thân quặng, ranh giới giữa các hạng quặng công nghiệp, đặc điểm chất lượng của từng hạng quặng và những điều kiện khai thác mỏ, nhằm xác định chính xác hơn số trữ lượng công nghiệp đã được tính toán trước đây cho từng khu khai thác.

2/ Các công việc được tiến hành: Công tác thăm dò khai thác bắt đầu từ lúc tổ chức khai thác đến khi kết thúc khai thác mỏ.

3/ Các dạng công tác chủ yếu: Những dạng công tác chủ yếu của thăm dò khai thác là đào những công trình chuẩn bị khai thác, công trình mở vỉa, công trình thăm dò đặc biệt, khoan, lấy mẫu thí nghiệm, theo dõi nghiên cứu địa chất thuỷ văn, địa chất công trình.

Trên cơ sơ những kết quả thăm dò, tính trữ lượng một cách định kì để chuẩn bị cho khai thác từng phần mỏ riêng biệt (tầng, khối …) ngoài ra còn phải thống kê thường xuyên số khoáng sản đã khai thác và số còn lại trong lòng đất trong từng khu khai thác theo từng hạng quặng khác nhau. Để làm sáng tỏ được các dạng hao hụt quặng và làm nghèo chúng đi.

Mọi người thấy hữu ích thì admin sẽ tiếp tục đăng (Liên hệ: 094.988.3688)