Giáo trình Hình học mỏ: Phần 2 - ThS. Ngô Thị Hài

Chia sẻ: Dương Hàn Thiên Băng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 2 của giáo trình "Hình học mỏ" tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: hình học hóa khoáng sản có ích dạng phẳng (tấm); hình học hóa sự phân bố tính chất vật chất khoáng sản có ích; các thông số phục vụ tính trữ lượng; các phương pháp tính trữ lượng; thống kê khối lượng tài nguyên mất mát và làm nghèo quặng;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hình học mỏ: Phần 2 - ThS. Ngô Thị Hài

CHƯƠNG 5 . HÌNH HỌC HOÁ KHOÁNG SẢN CÓ ÍCH DẠNG PHẲNG (TẤM) 5.1. THÀNH PHẦN THẾ NẰM CỦA LỚP KHOÁNG SẢN 5.1.1.Thành phần thế nằm của vỉa Những đại lượng góc, chiều dài xác định được ở từng điểm hay từng vùng, tổng hợp lại cho ta khái niệm về hình dạng vỉa và gọi là thành phần thế nằm của vỉa . Thành phần thế nằm của vỉa bao gồm : a.Vị trí vỉa trong không gian mà ở đấy ta đã tiến hành đo đạc, thăm dò b.Góc phương vị và góc dốc của bề mặt vỉa c.Chiều sâu của vỉa d.Chiều dày của vỉa Thành phần thế nằm của vỉa có thể được xác định trực tiếp hoặc gián tiếp. 5.1.2. Một số định nghĩa : - Đường phương của vỉa là đường nằm ngang trong mặt phẳng vách hoặc mặt phẳng trụ vỉa. Tập hợp các đường phương ở những độ cao khác nhau cho phép ta mô tả dạng vỉa bằng các đường đồng mức. Hướng đường phương của vỉa là hướng mà khi nhìn về phía ấy thì độ dốc xuôi về phía phải đường phương. - Đường dốc của vỉa vuông góc với đường phương. - Chiều dày của vỉa theo hướng cho trước là khoảng cách giữa vách và trụ vỉa theo hướng đó. - Chiều sâu của vỉa tại một điểm cho trước là khoảng cách từ mặt đất đến điểm ấy và được ký hiệu là h. -Đường lộ vỉa là đường có độ sâu của vỉa h = 0 hoặc bằng chiều dày lớp đất bồi. 5.2. XÁC ĐỊNH TOẠ ĐỘ ĐIỂM LỖ KHOAN GẶP VỈA Khi xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa , ngoài các đại lượng : toạ độ miệng lỗ khoan (x0, y0, z0), góc nghiêng (), góc phương vị (), chiều dài trục lỗ khoan (L), ta cần phải biết độ cong trục lỗ khoan. Do nhiều nguyên nhân về địa chất, dụng cụ và kỹ thuật khoan mà trục lỗ khoan có thể bị cong theo hướng dốc hoặc hướng nằm ngang (góc phương vị). Để xác định xem lỗ khoan cong theo hướng nào , ta phải xác định góc phương vị () và góc dốc () của trục lỗ khoan tại từng điểm trên trục lỗ khoan bằng dụng cụ riêng gọi là máy đo độ cong lỗ khoan.(Dụng cụ điều khiển mũi khoan, tiếng Nga gọi là klin , dụng cụ kiểm tra các lỗ khoan gọi là karôta). Nếu lỗ khoan đi qua những lớp đất đá khác nhau với chiều dày lớn thì điểm đo là chỗ tiếp giáp của các lớp đất đá. Độ cong lỗ khoan có thể xảy ra 3 trường hợp : Trục lỗ khoan là đường thẳng ; trục lỗ khoan cong trong mặt phẳng đứng ; trục lỗ khoan cong cả trong mặt phẳng đứng , cả trong mặt phẳng ngang. Dưới đây ta xét từng trường hợp trên : 5.2.1.Trường hợp trục lỗ khoan là đường thẳng : (Góc phương vị  và góc dốc  của trục lỗ khoan không thay đổi) 42
Giả sử từ điểm O (Xo , Yo , Zo ), khoan lỗ khoan (LK) gặp vỉa có góc dốc , góc phương vị  và chiều dài L. Cần xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa A(XA , YA , ZA ). Bài giải : Từ hình V – 1,ta tính được độ chênh cao (h) và chiều dài ngang (d) : h = Lsin ; (V - 1) d = Lcos ; (V – 2) Số gia toạ độ và độ chênh cao giữa miệng lỗ khoan (O) và điểm lỗ khoan gặp vỉa (A) là : XOA = d . cos = Lcos . cos (V - 3) YOA = d . sin = Lcos . sin (V - 4) hOA = Lsin O  L h X  A d o’ XA a  Xo o’ d Y Yo YA Hình V- 1.Xác định toạ độ điểm LK gặp vỉa khi trục LK là đường thẳng Như vậy toạ độ điểm LK gặp vỉa (A) sẽ là : XA = XO + XOA = Lcos . cos (V - 5) YA = YO + YOA = Lcos . sin (V - 6) ZA = ZO + hOA = Lsin (V - 7) 5.2.2.Trường hợp trục lỗ khoan cong trong mặt phẳng đứng : (Góc phương vị  không đổi ; góc dốc  thay đổi ) Giả sử từ điểm O (Xo , Yo , Zo ), khoan lỗ khoan (LK) gặp vỉa có góc phương vị  và góc dốc 0. Tại các điểm 1, 2, 3, … với chiều dài l1, l2, l3, … đo độ cong lỗ khoan, thấy góc phương vị  không đổi, còn góc dốc được các giá trị tương ứng 1, 2, 43
3 , ….Chiều dài từ miệng lỗ khoan đến điểm gặp vỉa (A) là L. Cần xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa A(XA , YA , ZA ). Bài giải : Bài toán được giải theo 2 phương pháp . a.Phương pháp đồ giải : -Trước tiên xây dựng mặt cắt đứng theo trục lỗ khoan .Cách làm như sau : Kẻ đường nằm ngang, trên đó chọn điểm O bất kỳ (hình V – 2). Từ O kẻ đường thẳng có góc dốc 0 , trên đó đặt chiều dài l1/2 được điểm 1’. 850 z0 o 1’’ 2’’ n’’ A’’ O  0 xo l1 2 1’ 1 750 l1 yo 2 1 l2 2 2’ 650 h l2 2 2 2 550 n’ l n n A 2 n A xa zA l’ 450 ya 100 200 300 400 500 b) a) Hình V – 2 : Xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa Trường hợp trục lỗ khoan cong trong mặt phẳng đứng Tại 1’ kẻ đoạn thẳng có góc dốc 1, trên đó đặt chiều dài l1/2 , được điểm 1;Theo đường thẳng 1’1 đặt đoan l2/2 , được điểm 2’ ; Tại 2’ kẻ đoạn thẳng có góc dốc 2, trên đó đặt đoan l2/2 , được điểm 2 ;… Cứ làm như vậy ta sẽ được các điểm 3’ , 3 , 4’ , 4 ,…, n’ , n, A . Nếu điểm A không trùng với n , ta tìm chiều dài l’ = L -  li . Đặt đoạn thẳng l’ có góc dốc n được điểm A (hình V – 2b). Độ dài OA” = d là chiều dài ngang của trục lỗ khoan . Trên bản đồ, từ điểm O (Xo , Yo ) kẻ đường thẳng có góc phương vị  , đặt chiều dài d ta được điểm A . Từ A dóng ra 2 trục toạ độ sẽ xác định được XA, YA (hình V – 2a ). Độ cao điểm A được xác định từ mặt cắt đừng : ZA = Z0 – h b.Phương pháp giải tích : Từ hình V – 2 , ta thấy toạ độ, độ cao điểm LK gặp vỉa A có thể tính được như sau :  n li  XA = X0 +   (cos  i - 1 + cos  i ) + l' cos  n  cos (V – 8) i =1 2  44
 n li YA = Y0 +   (cos  i - 1 + cos  i ) + l' cos  n  sin (V – 9) i =1 2   n li ZA = Z0 -   (sin  i - 1 + sin  i ) + l' sin  n  (V – 10) i =1 2  5.2.3.Trường hợp trục lỗ khoan cong cả trong mặt phẳng đứng cả trong mặt phẳng ngang: (Góc phương vị  và góc dốc  đều thay đổi ) Giả sử từ điểm O(Xo, Yo, Zo ), khoan lỗ khoan (LK) gặp vỉa có góc phương vị 0 và góc dốc 0.Lỗ khoan gặp vỉa tại điểm A cách miệng lỗ khoan một đoạn L (theo đường cong). Tại các điểm 1, 2, 3, …,n đo được góc dốc 1 , 2 , 3 , …,n và góc phương vị 1 , 2 , 3 , …,n ; độ dài giữa các điểm đo tương ứng là l1 , l2 , l3 , …, ln . Hãy xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa A(XA , YA , ZA ). Bài giải : a.Phương pháp đồ giải : Trước tiên ta xây dựng mặt cắt đứng theo trục lỗ khoan .Cách xây dựng mặt cắt được tiến hành như đã trình bày ở mục II.1 (hình V – 3b) 800 z0 o 1’’ 2’’ n’’ A’’ 0 xo O 0 l1 2 1’ 1 700 l1 yo 2 1 1 l2 1” 2 2’ 600 h l2 2 2 2 2 2” 500 n’ l n n n n” A 2 n xa zA l’ A 400 ya 150 250 350 450 550 b) a) Hình V – 3 : Xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa Trường hợp trục LK cong cả mặt phẳng ngang , cả trong mặt phẳng đứng Trên bản vẽ từ điểm O(Xo , Yo) kẻ đường thẳng có góc phương vị 0 , trên đó đặt đoạn O1” lấy từ mặt cắt (hình V-3a) được điểm 1”. Từ điểm 1” kẻ đường thẳng có góc phương vị 1 , trên đó đặt đoạn 1”2” lấy từ mặt cắt, được điểm 2”.Cứ làm tương tự như vậy cho đến điểm lỗ khoan gặp vỉa A . Từ A dóng ra 2 trục toạ độ ta xác định được XA , YA (hình V-3a). Từ mặt cắt ta xác định được độ cao điểm A là ZA (hình V-3b). b.Phương pháp giải tích : 45
Tương tự như trường hợp 1, ta có thể tính toạ độ, độ cao điểm lỗ khoan gặp vỉa (A) trong trường hợp này như sau : n −1 l l l i +1  l XA = X0 + 1 cos0 cos0 +   i +  cosi cosi + n cosn cosn (V – 11) 2 i =1  2 2  2 n −1 l1 l l  l YA = Y0 + cos0 sin0 +   i + i +1  cosi sini + n cosnsinn (V – 12) 2 i =1  2 2  2    l1 n − 1  l  ZA = Z0 -  sin  0 +   li + li + 1  sin  + n sin  n  (V – 13) i 2 2 i = 1 2 2     5.3. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG VỊ VÀ ĐỘ DỐC CỦA VỈA 5.3.1.Phương pháp trực tiếp : Phương pháp này được ứng dụng khi có các điểm lộ vỉa tự nhiên hay nhân tạo.các điểm này phải là các điểm đặc trưng ở bề mặt vách hoặc trụ vỉa, nơi tiếp giáp với đất đá và phải tương đối phẳng.Nếu bề mặt đó gồ ghề, lượn sóng thì đặt quyển sách, vở , tấm gỗ,… lên đó để tạo nên bề mặt phẳng đặc trưng. Dùng la bàn địa chất hoặc la bàn treo và vòng bán nguyệt để xác định góc phương vị và độ dốc (góc dốc) của vỉa. Nếu vỉa có độ dốc lớn thì xác định hướng dốc và góc dốc trước, sau đó xác định góc phương vị.Nếu vỉa dốc thoải thì tiến hành ngược lại. Trực tiếp xác định góc phương vị và góc dốc bằng la bàn treo và vòng bán nguyệt thường được tiến hành ở những lò đang khai thác.Người ta dùng dây căng trong mặt phẳng tiếp giáp giữa vỉa và đất đá theo hướng phương vị và hướng dốc. Góc phương vị xác định bằng la bàn phải được hiệu chỉnh độ lệch từ của vùng đo. Độ chính xác của việc xác định góc phương vị và góc dốc bằng la bàn treo và vòng bán nguyệt cao hơn việc đo bằng la bàn địa chất vì nó có độ chính xác đọc số lớn hơn và có diện tích lộ vỉa rộng hơn. 5.3.2.Phương pháp gián tiếp : Xác định góc phương vị và góc dốc của vỉa bằng phương pháp gián tiếp được ứng dụng khi lộ vỉa xuất hiện ở lò xuyên vỉa hoặc khi cần xác định góc phương vị và góc dốc trung bình của cả khu vực. Tuỳ theo điều kiện cụ thể mà áp dụng một trong các phương pháp sau : a.Phương pháp dây chéo : - Phương pháp đồ giải : Thực chất là xác định góc phương vị và góc dốc của vỉa theo 2 - 3 hướng ở những lộ vỉa lớn, sau đó lấy trị trung bình làm kết quả. Hình V-4a, b mô tả lộ vỉa ở giếng đứng thăm dò và lò xuyên vỉa. Trong mặt phẳng lộ vỉa lấy 2 hướng AB, AC hoặc AB, CD. Dùng la bàn treo và vòng bán nguyệt để xác định thành phần thế nằm (góc phương vị 1 , 2 và góc dốc 1 , 2) của chúng. 46
Dựa vào thành phần thế nằm của 2 hướng vừa xác định để xác định thế nằm của vỉa.Cách xác định như sau : Từ điểm O theo góc phương vị 1 , 2 dựng được OB, OC. (hình V-4c). Trên hướng OB lấy một điểm bất kỳ (điểm 1), tại đó dựng góc 1(góc dốc của hướng OB).Từ O dựng OO’ ⊥ OB , cắt 1O’ tại O’ ; đoạn OO’ là chênh cao giữa điểm 1 và điểm O. c) X a) b) X o” o’ 90º-2 o 1 D o’” 1 A 2 A I II   q 1 II I C B B 2 C B C Hình V – 4 : Xác định thế nằm của vỉa bằng phương pháp dây chéo Từ O dựng OO” ⊥ OC và bằng OO’ ; tại O” dựng góc 90º - 2 (2 là góc dốc của OC ), cắt OC tại 2. Ta thấy điểm 1, 2, cùng nằm trong mặt phẳng vỉa, cùng có một độ cao. Cho nên 2-1 là đường phương của vỉa; góc hợp bởi trục ox và đường 21 là góc phương vị () của vỉa . Để xác định góc dốc () của vỉa ta làm như sau : Từ O kẻ Oq ⊥ 21 ; kẻ OO”’ ⊥ Oq và bằng OO’ được điểm O”’. Nối O”’ q ; góc OqO”’ =  là góc dốc của vỉa. - Phương pháp giải tích : Theo phương trình 2 đường thẳng nằm trong cùng một mặt phẳng cắt nhau, ta xác định được các trị số M, N, P như sau : M = cos2sin2sin1 – cos1cos1sin2 (V – 14) N = - (cos2 cos2sin1 – cos1cos1sin2) (V – 15) P = cos1 cos1cos2sin2 – cos1cos2sin1cos2 (V – 16) Góc phương vị () và góc dốc () của vỉa được tính theo công thức : +N 2 2 tg = - M ; cos = P hay tg = M (V – 17) N 2 +N +P 2 2 P M b.Theo toạ độ 3 điểm : Giả sử có 3 lỗ khoan gặp vỉa : A(XA,YA,ZA) ; B(XB,YB,ZB) ; C(XC,YC,ZC). (trong đó : ZA, ZB, ZC là độ cao các điểm lỗ khoan gặp vỉa) Cần xác định góc phương vị () và góc dốc () của vỉa đó. -Phương pháp đồ giải : Đưa 3 điểm lỗ khoan gặp vỉa lên bản vẽ và ghi độ cao ở bên cạnh . Ví dụ có 3 điểm A41, B31, C36 như hình V – 5 . Trên đường A41B31 tìm điểm có độ cao 36 (E36).Ta thấy điểm C36 và E36 cùng nằm tromg mặt phẳng vỉa, cùng độ cao nên nó là đường phương của vỉa. Từ 47
đó dễ dàng xác định được góc phương vị () của vỉa (hình V – 5). A41 M   E36  N C36 B31 Hình V – 5 : Xác định thế nằm của vỉa theo toạ độ 3 điểm Để xác định độ dốc của vỉa ta làm như sau : Từ A hạ đường vuông góc với CE (AN ⊥ CE) và cũng từ A kẻ AM ⊥ AN , tại A đặt đoạn AM bằng độ chênh cao giữa A và CE, ở đây là 5 ( 5 = 41 – 36).Nối MN, góc ANM =  là góc dốc của vỉa cần xác định. Góc dốc () của vỉa cũng có thể được xác định bằng cách từ B hạ đường vuông góc với CE (cách tiến hành tương tự như trên). - Phương pháp giải tích : Chọn một trong 3 điểm A, B, C làm điểm giao nhau của 2 đường thẳng đi qua điểm đó và 2 điểm còn lại. Khi đó, ta lập được phương trình của 2 đường thẳng cắt nhau như các công thức (V-14) ; (V-15) ; (V-16) , rồi tính góc phương vị () và góc dốc () của vỉa theo công thức (V-17). Trong đó : 1 , 1 , 2 , 2 là góc phương vị và góc dốc của 2 đường thẳng cắt nhau (xác định bằng cách giải bài toán Trắc địa nghịch). c.Theo bản đồ địa hình : Dựa vào đường lộ vỉa được mô tả trên bản đồ địa hình để xác định góc phương vị () và góc dốc () của vỉa. Có 2 trường hợp như sau : - Trường hợp vỉa dốc đứng :Đường lộ vỉa là đường thẳng, nó không phụ thuộc vào điều kiện địa hình và trùng với đường phương của vỉa . Như vậy , góc phương vị của đường phương cũng chính là góc phương vị của vỉa.Còn góc dốc () của vỉa bằng 90º.(Hình V – 6) a) b) 240 230 220 210 200 Hình V – 6: Trường hợp vỉa dốc đứng 48
-Trường hợp vỉa dốc thoải : Đường lộ vỉa sẽ cắt các đường đồng mức của bề mặt địa hình (hình V – 7) Trên bản đồ địa hình tìm 2 điểm B đường lộ vỉa cắt đường đồng mức x D bất kỳ nào đấy .Ví dụ : trên hình 80 M  V – 7, đường AB cắt đường đồng  K mức 70, đường CD cắt đường 60. 70 Đường AB, đường CD chính là A đường phương của vỉa ( Vì A, B 60 cùng có độ cao 70; C, D cùng có C độ cao 60 ). Để xác định góc phương vị của vỉa , từ A hoặc B, hoặc C, hoặc D ta kẻ trục X ;đo HìnhV – 7: Trường hợp vỉa dốc thoải giá trị góc  . Để nâng cao độ chính xác có thể xác định góc  ở một số vị trí,rồi lấy trị trung bình làm kết quả. Để xác định góc dốc () của vỉa, từ B ( hoặc A) kẻ đường BK ⊥ CD ; BK là hình chiếu đường dốc vỉa . Đặt đoạn BM ⊥ BK và có độ dài bằng độ chênh cao giữa B và K . Nối KM; góc BKM =  là góc dốc cần xác định.Thông thường phải xác định một số giá trị ở một số điểm rồi lấy trung bình. 5.4. CHIỀU DÀY, CHIỀU SÂU CỦA VỈA 5.4.1.Chiều dày vỉa : a.Các loại chiều dày :Trên hình V – 8a mô tả các dạng chiều dày vỉa : 1.Chiều dày thực ( mH ) là đoạn thẳng từ điểm đã cho của vỉa theo đường pháp tuyến giữa bề mặt vách và bề mặt trụ. 2.Chiều dày thẳng đứng ( mb ) là đoạn thẳng giữa vách và trụ vỉa theo phương thẳng đứng qua điểm đã cho. 3.Chiều dày ngang ( ml ) là đoạn thẳng nằm ngang ngắn nhất tại điểm đã cho giữa mặt phẳng vách và mặt phẳng trụ . 4.Chiều dày thấy được – còn gọi là chiều dày biểu kiến ( mc ) là đoạn thẳng giữa vách và trụ vỉa theo phương đã cho. 5.Chiều dày trung bình ( mt ) là thương số giữa thể tích khoáng sản và diện tích nó chiếm. LK a) b) 0.43 0.20 0.20 0.20 0.50 Chiều dày đây đủ 0.60 Chiều dày KT ml 0.50 0.80 mb 0.40 1..20 49
Hình V – 8 : Các dạng chiều dày vỉa 6.Chiều dày công nghiệp : Nếu thân quặng được cấu tạo bởi nhiều lớp riêng biệt, thì ngoài các chiều dày đã nêu ở trên còn có các chiều dày công nghiệp sau đây (hình V-8b) : - Chiều dày đầy đủ : là tổng chiều dày của tất cả các lớp; - Chiều dày công nghiệp : là giới hạn chiều dày bé nhất , mà trong điều kiện cụ thể nào đó có thể khai thác được ; - Chiều dày khai thác : là tổng chiều dày khoáng sản và đất đá kẹp nằm trong vùng khai thác ; - Chiều dày lấy ra : là tổng chiều dày khoáng sản khai thác được . b.Các bài toán về chiều dày : Khi biết chiều dày thấy được (chiều dày biểu kiến) theo một hướng nào đó ta sẽ xác định được các chiều dày khác . Ví dụ 1 : Biết thành phần thế nằm của vỉa là  , . Theo hướng nằm ngang A – 2 đo được chiều dày nằm ngang là ml’ . Hướng A – 2 lệch với hướng A – 1 (hướng vuông góc với đường phương của vỉa ) nột góc  . Hãy xác định chiều dày ngang ( ml ) , chiều dày thẳng đứng (mb) , chiều dày thực ( mH ). Bài giải : Từ bài ra ta vẽ được hình V – 9. b) a) A-1 A-2 x A ml 1 A m l’ 2  ’  mH’ mH C ’ 1 mb mb C’  ml 2  m l’ o A B B  Hình V-9 : Xác định chiều dày ngang, chiều dày đứng, chiều dày thực, khi biết chiều dày ngang theo hướng bất kỳ Từ hình V – 9a, ta đo được chiều dày ngang (ml) ; cũng có thể tính chiều dày ngang theo công thức : ml = ml’ cos (V – 18) Để xác định chiều dày đứng (mb) , chiều dày thực (mH) , ta dựng mặt cắt đứng đi qua A-1 (hình V-9b), từ đó có thể đo được mb và mH .Các chiều dày này cũng có thể được tính theo công thức : mH = mlsin = ml’ cos sin (V-19) mb = mH sec = ml’ cos sin sec = ml’ costg (V-20) Cần chú ý rằng : Nếu ta dựng mặt cắt đứng đi qua A-2 thì chiều dày thẳng đứng (mb) không thay đổi, còn chiều dày mH’ không phản ánh đúng chiều dày 50
thực của vỉa , thường thì mH’ > mH ; mức độ lớn hơn nhiều hay ít phụ thuộc vào góc  lớn hay nhỏ.Có thể tính mH’ theo công thức (V – 21) mH’ = ml’sin’ (V-21) Trong đó góc ’ được tính theo công thức : tg’ = mb / ml’ . Ví dụ 2 : Biết thành phần thế nằm của vỉa là  ,  .Khoan lỗ khoan xuyên vỉa có thành phần thế năm 0 , 0 và có điểm A là điểm lỗ khoan gặp vỉa ; điểm C là điểm lỗ khoan ra khỏi vỉa. Chiều dày AC = mC . Tại A và C đo được góc dốc của vỉa là ’ . Cần xác định chiều dày thẳng đứng (mb), chiều dày thực (mH) và chiều dày ngang (ml) của vỉa ? Bài giải :Trước tiên, dựng mặt cắt đứng đi qua trục lỗ khoan, ta có AC = mC là chiều dày biểu kiến của vỉa theo trục lỗ khoan (hình V – 10a). a) b) 0 x A m l’ ml  ’ mH ’ D m l’  mH’  mc 0 C’ mb  ’ C B  Hình V – 10 : Xác định chiều dày ngang, chiều dày đứng, chiều dày thực, khi biết chiều dày biểu kiến (mc) Từ C dựng đường trụ vỉa theo hướng lỗ khoan với góc dốc ’ . Từ A kẻ đường thẳng đứng AB cắt đường trụ vỉa vừa dựng tại B. Ta có AB = m b là chiều dày thẳng đứng của vỉa. Từ B dựng đường trụ vỉa với góc dốc  . Từ A dựng đường AD vuông góc với đường trụ vỉa vừa dựng, đoạn AD = mH là chiều dày thực của vỉa. Trên mặt cắt ta xác định được chiều dày ngang (ml’)theo hướng trục lỗ khoan. Để xác định chiều dày ngang thực (ml) của vỉa có thể bằng đồ giải (xem hình V – 10b) hoặc bằng gải tích ( công thức V – 22) : ml = ml’ cos (V – 22) Trong đó :  = 0 – (  - 90º ) [ = 0 -  mà  =  - 90º nên  = 0 – (  - 90º )] 5.4. 2. Chiều sâu của vỉa Chiều sâu của vỉa tại điểm nào đó là khoảng cách thẳng đứng từ mặt đất đến điểm đó. Chiều sâu của vỉa có thể xác định trực tiếp từ miệng giếng đứng thăm dò đến điểm gặp vỉa. 51
Đối với những công trình thăm dò bằng giếng nghiêng hay lỗ khoan nghiêng thì chiều sâu của vỉa được xác định gián tiếp bằng đồ giải hay giải tích như đã trình bày ở mục II ( Xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa ). Chiều sâu của vỉa còn có thể xác định bằng phương pháp trừ bề mặt cấp địa hình (lấy bình đồ đẳng cao bề mặt địa hình vùng chứa vỉa trừ đi bình đồ đẳng cao bề mặt vách vỉa). 5.5. HÌNH HỌC HOÁ KIẾN TRÚC KHOÁNG SẢN 5.5.1. Mô tả bề mặt vách (hoặc trụ) lớp khoáng sản a.Khái quát : Bề mặt trụ là bề mặt ranh giới giữa khoáng sản với đất đá có sự hoạt động sớm hơn. Bề mặt vách là bề mặt ranh giới giữa khoáng sản với đất đá có sự hoạt động muộn hơn. Nếu không xác định được sự trưởng thành của đất đá và khoáng sản thì bề mặt trụ là bề mặt ranh giới giữa khoáng sản với đất đá nằm dưới nó , còn bề mặt vách là bề mặt ranh giới giữa khoáng sản với đất đá nằm trên nó. Trong hình học mỏ, bề mặt vách hoặc bề mặt trụ vỉa được mô tả bằng các đường đồng mức, lấy mặt phẳng nằm ngang làm mặt phẳng chiếu. Bình đồ trên đó mô tả các đường đẳng trị của bề mặt vách (hoặc trụ ) gọi là bình đồ đẳng trị vách (hoặc trụ). b.Cách xây dựng : - Trên bình đồ đưa tất cả các giếng thăm dò và lỗ khoan thăm dò gặp vỉa theo toạ độ của chúng. Ghi số giếng hoặc số lỗ khoan ở tử số, còn mẫu số ghi độ cao điểm giếng hay lỗ khoan gặp vỉa ( hoặc ra khỏi vỉa). - Dựa vào độ cao những điểm đó, bằng phép nội suy để xây dựng bình đồ đẳng trị vách (hoặc trụ). Cần chú ý đến điều kiện địa chất , như : đứt gẫy, sụt lở, uốn nếp, . . . Đối với những vỉa dốc đứng thì bề mặt vách (hoặc trụ) được xây dựng trên mặt chiếu đứng.Mặt phẳng chiếu là mặt phảng đứng song song với đường phương của vỉa. 5.5.2.Bình đồ đẳng dày : a.Khái quát : Đường đẳng dày là tập hợp các điểm trên bề mặt thân quặng có cùng giá trị chiều dày. Tập hợp các đường đẳng dày của thân quặng ta được bình đồ đẳng dày. Đường đẳng dày có thể mô tả chiều dày đứng, ngang, thực. Đường đẳng dày đứng lấy mặt phẳng nằm ngang làm mặt phẳng chiếu. Đường đẳng dày ngang lấy mặt phẳng đứng làm mặt phẳng chiếu. Đường đẳng dày thực lấy mặt phẳng song song với đường dốc và đường phương làm mặt phẳng chiếu. Bình đồ đẳng dày là bề mặt quy ước, trong thực tế không có bề mặt đó. b.Phương pháp xây dựng bình đồ đẳng dày : - Phương pháp trực tiếp : 52
+ Đưa tất cả các công trình thăm dò (giếng và lỗ khoan) gặp vỉa lên bản vẽ theo toạ độ của chúng.Bên cạnh ghi giá trị chiều dày mà ta cần xét (nghĩa là thống nhất một loại chiều dày đứng, ngang, thực). + Bằng phương pháp nội suy, tiền hành vẽ các đường đẳng dày theo khoảng cao đều đã cho(hình V- 11c chọn khoảng cao đều là 1m) -Phương pháp gián tiếp : + Bằng phép trừ bề mặt cấp địa hình (lấy bình đồ đẳng trị vách trừ đi bình đồ đẳng trị trụ); + Dựa vào các mặt cắt địa chất được xây dựng theo các tuyến thăm dò.Trên mặt cắt ta xác định được giá trị chiều dày là số chẵn (số nguyên).Đưa các điểm chiều dày là số nguyên lên bản vẽ ; nối các điểm có cùng chiều dày ta sẽ có các đường đẳng dày.Nếu vỉa có đứt gãy kiến tạo hay phá hoại địa chất thì đường đẳng dày bị đứt quãng. Dựa vào bình đồ đẳng dày ta tính được trữ lượng khoáng sản trong vùng và có thể xác định được ranh giới khai thác lộ thiên hay hầm lò theo tỷ lệ đất bóc và quặng khai thác . 5.5.3.Bình đồ đẳng sâu : a.Khái quát : Tập hợp tất cả các điểm bề mặt thân quặng có cùng độ sâu gọi là đường đẳng sâu.Tập hợp tất cả các đường đẳng sâu của một thân quặng ta được bình đồ đẳng sâu của thân quặng đó. Bình đồ đẳng sâu là bề mặt quy ước, trong thực tế không có bề mặt đó. Bình đồ đẳng sâu bề mặt vách là tập hợp những đường có cùng độ sâu nằm trên bề mặt vách và nó chính là bình đồ đẳng dày lớp đất, đá phủ.Bình đồ đẳng sâu bề mặt trụ là tập hợp những đường có cùng độ sâu nằm trên bề mặt trụ. Bình đồ đẳng sâu luôn luôn lấy mặt phẳng nằm ngang làm mặt phẳng chiếu. Bình đồ đẳng sâu được sử dụng để xác định đường lộ vỉa, xác định độ sâu thân quặng tại điểm cần thiết nào đấy, xác định hệ số đất bóc và khoáng sản khai thác (lấy bình đồ đẳng dày chia cho bình đồ đẳng sâu). b.Cách xây dựng bình đồ đẳng sâu : -Phương pháp trực tiếp : Dựa vào kết quả thu được ở các điểm thăm dò có quạng, ta đưa lên bản vẽ theo toạ độ (x,y) của chúng, bên cạnh ghi độ sâu điểm thăm dò gặp vỉa (hoặc ra khỏi vỉa).Bằng phép nội suy ta vẽ được đường đẳng sâu vách (hoặc trụ). Cần chú ý : đối với các công trình thăm dò nghiêng (giếng nghiêng, lỗ khoan nghiêng) thì toạ độ đưa lên bản vẽ là toạ độ điểm thăm dò gặp vỉa (hoặc ra khỏi vỉa). -Phương pháp gián tiếp : Bằng phép trừ bề mặt cấp địa hình (lấy bình đồ bề mặt cấp địa hình trừ đi bình đồ đẳng trị vách hoặc trụ vỉa , ta được bình đồ đẳng sâu vách hoặc trụ vỉa). ------------------------------------- 53
Câu hỏi ôn tập chương V 1/ Trình bày các phương pháp xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa ? 2/Có mấy phương pháp xác định góc phương vị và góc dốc của vỉa ? Là những phương pháp nào? Trình bày nội dung các phương pháp ấy? 3/Có mấy loại chiều dày vỉa ? Cách xác định? 4/Thế nào là chiều sâu của vỉa ? Cách xác định? 5/ Phương pháp xây dựng bình đồ đẳng dày, bình đồ đẳng sâu của vỉa ? Chương 6 .HÌNH HỌC HOÁ SỰ PHÂN BỐ TÍNH CHẤT VẬT CHẤT KHOÁNG SẢN CÓ ÍCH 6.1.SỐ LIỆU BAN ĐẦU ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KHOÁNG SẢN 6.1.1.Khái niệm chung : Ở chương V chúng ta đã nghiên cứu xác định thế nằm của khoáng sản hữu ích dạng tấm.Những yếu tố này giúp ta xác định được hình dạng thân quặng, hướng chạy, hướng dốc, chiều dày, độ sâu sản trạng của vỉa,…Tuy nhiên việc nghiên cứu về vỉa quặng còn phải xét thêm các thành phần cấu tạo và chất lượng,hàm lượng khoáng sản có ích.Có như vậy mới có những quyết định đúng đắn về việc khai thác và sử dụng quặng hợp lý, có hiệu quả. Mô tả tính chất địa chất và khai thác của mỏ khoáng sản hữu ích bằng cách xây dựng bản đồ cấu tạo và bản đồ chất lượng của mỏ gọi là hình học hoá sự phân bố tính chất vật chất khoáng sản có ích. Phương pháp hình học hoá đối với mỏ quặng chủ yếu dựa trên cơ sở phương pháp đường đồng mức của Xôbôlepxki. Đánh giá chất lượng mỏ khoáng sản là xác định tính chất lý, hoá, thành phần cấu tạo của khoáng sản có ích. Muốn đánh giá chất lượng khoáng sản phải tiến hành lấy mẫu, phân tích mẫu để xây dựng bản đồ cấu tạo và bản đồ chất lượng khoáng sản. 6.1.2.Khái quát về phương pháp lấy mẫu : Phương pháp lấy mẫu phụ thuộc vào cấu tạo địa chất, phương pháp mở vỉa và loại khoáng sản.Phương pháp lấy mẫu được giới thiệu kỹ trong ngành tuyển khoáng.Dưới đây chỉ giới thiệu khái lược để đảm bảo tính hệ thống của môn học. a.Nếu mở vỉa theo chiều dày thân quặng thì lấy mẫu trên toàn bộ chiều dày vỉa.Nếu vỉa có chiều dày lớn, khai thác theo tầng, lớp thì lấy mẫu theo tầng, lớp rồi tổng hợp lại. b.Khoảng cách giữa các điểm lấy mẫu phụ thuộc vào cấu tạo của khoáng sản.Nếu thành phần cấu tạo khoáng sản không theo quy luật thì khoảng cách lấy mẫu bé và ngược lại. Ví dụ : Đối với mỏ quặng, khoảng cách các điểm lấy mẫu thường từ 1 – 2m; Đối với mỏ than, khoảng cách các điểm lấy mẫu thường từ 30 – 100m c. Trước khi tiến hành lấy mẫu phải làm sạch đất đá bám tại điểm lấy mẫu. Mỗi điểm lấy từ 1 – 3 mẫu , cách đều nhau, đánh số, ghi vào sổ theo thứ tự, ghi ngày và vùng lấy mẫu.Vẽ sơ bộ cấu tạo địa chất vỉa, thành phần thế nằm, chiều dày vỉa, chiều dày lớp đất đá kẹp tại điểm lấy mẫu. d.Đưa các điểm lấy mẫu lên bản đồ tỷ lệ 1/100 – 1/200, trên đó ghi số mẫu, chiều dày vỉa và hàm lượng khoáng sản có ích chứa trong đó. 54
Dựa vào bản đồ này, sẽ vẽ được đường đẳng hàm lượng, đườngg biểu diễn hàm lượng trung bình của đường lò, của tầng khai thác hay của toàn mỏ. Nếu vỉa dốc đứng thì xây dựng biểu đồ trên mặt phẳng đứng, song song với đường phương của vỉa. 6.2. ĐƯỜNG CONG BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG - CÁCH XÂY DỰNG VÀ SAN BẰNG 6.2.1.Đường cong biến đổi hàm lượng Khi tién hành lấy mẫu khoáng sản có ích theo tuyến thăm dò hoặc theo lò khai thác, ta nhận được một loạt giá trị hàm lượng khoáng sản có ích ứng với từng điểm lấy mẫu theo các tuyến.Dựa vào các giá trị hàm lượng này , ta xây dựng đường cong biến đổi hàm lượng theo các tuyến lấy mẫu .Những đường cong biến đổi hàm lượng sẽ giúp ta dễ dàng hình dung được sự biến đổi hàm lượng khoáng sản có ích theo tuyến lấy mẫu. Đường cong biến đổi hàm lượng có thể xây dựng dưới dạng gãy khúc (hình VI – 1a ) hoặc dạng bậc thang ( hình VI – 1b) 6.2.2.Cách xây dựng đường cong biến đổi hàm lượng Kẻ đường thẳng nằm ngang biểu thị tuyến lấy mẫu. Trên đường thẳng đó theo tỷ lệ đã chọn, lần lượt đặt các điểm đã lấy mẫu. Giữa 2 điểm lấy mẫu kề nhau kẻ đường vuông góc với đường thẳng biểu thị tuyến lấy mẫu, có độ dài bằng hàm lượng trung bình của 2 điểm lấy mẫu đó theo tỷ lệ quy ước (thường lấy 1cm ứng với 1% hàm lượng khoáng sản). Nối tất cả các điểm cuối lại, ta được đường cong biến đổi hàm lượng theo tuyến lấy mẫu. Ví dụ : Kết quả hàm lượng khoáng sản thu được ở tuyến lấy mẫu I-I : Tên 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 C% 1.0 2.0 0.8 1.2 2.5 4.0 5.0 3.0 4.4 7.0 6.0 8.0 9.0 8.5 7.0 Dựa vào kết quả trên ta xây dựng biểu đồ hàm lượng như hình VI - 1 9% a) 8 E 7 6 5 4 3 2 B 1 H F 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9% b) 8 7 6 5 4 3 55 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Hình VI – 1 : Biểu đồ hàm lượng 6.2.3.Cách san bằng : Thường áp dụng “ Phương pháp dịch ô ”. Cách làm như sau : Trên giấy bóng kẻ 2 ô hình chữ nhật kề nhau, ô thứ 3 nằm giữa 2 ô đó. Độ lớn (a) của ô phụ thuộc vào yêu cầu độ chính xác; ô càng bé thì độ chính xác càng cao và ngược lại (thường lấy bằng khoảng cách các điểm lấy mẫu). Kẻ đường dd1 song song với cạnh đáy, sao cho diện tích giới hạn bởi đường dd1 và đường cong biến đổi hàm lượng khoáng sản ở phía trên và phía dưới đường dd1 bằng nhau.Trên cạnh ô thứ 3 ta nhận được điểm 1. Tương tự , kẻ d2d3 ta nhận được điểm 2 ; kẻ d4d5 ta nhận được điểm 3. Dịch giấy bóng đến vị trí tiếp theo tiếp theo và tiến hành tương tự như trên ta được các điểm 4, 5, …(Hình VI – 2) d4 d5 d2 2 3 1 d3 d d1 III I II Hình VI – 2 : Phương pháp dịch ô Cuối cùng, nối các điểm lại ta được đường cong trơn (đường nét đứt ở hình VI- 1a).Đó là biểu đồ hàm lượng theo tuyến lấy mẫu đã được san bằng. Hàm lượng trung bình của tuyến được xác định theo công thức : S Ctb = L Trong đó : S : diện tích hình BEFH, L : chiều dài FH 6.3.XÂY DỰNG BÌNH ĐỒ ĐẲNG HÀM LƯỢNG 6.3.1.Khái niệm : Đường cong biến đổi hàm lượng cho ta biết sự biến đổi hàm lượng theo tuyến thăm dò. 56
Muốn biết sự biến đổi hàm lượng của toàn mỏ, ta phải xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng của mỏ.Bình đồ đẳng hàm lượng của mỏ còn giúp ta lập kế hoạch khai thác phù hợp. Bình đồ đẳng hàm lượng là tập hợp các đường cong biến đổi hàm lượng của mỏ. Đường cong biến đổi hàm lượng là đường tập hợp tất cả các điểm có giá trị hàm lượng như nhau.Đường đẳng hàm lượng có thể biểu thị cho toàn mỏ, cho từng lớp hoặc cho từng tầng khai thác. Bình đồ đẳng hàm lượng có thể lấy mặt phẳng ngang hoặc mặt phẳng đứng làm mặt phẳng chiếu. Tuỳ theo cách tiến hành lấy mẫu mà có cách xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng phù hợp. 6.3.2.Xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng : a.Khi lấy mẫu theo điểm thăm dò : Nếu tiến hành lấy mẫu theo các lỗ khoan thăm dò , không bố trí thành tuyến, ta dựa vào toạ độ các lỗ khoan thăm dò gặp vỉa để đưa chúng lên bản vẽ Đối với lỗ khoan đứng ta lấy toạ độ miệng lỗ khoan, đối với lỗ khoan nghiêng ta lấy toạ độ điểm giữa của điểm lỗ khoan gặp vỉa và điểm lỗ khoan ra khỏi vỉa. Tại các điểm đó ghi giá trị hàm lượng trung bình thu được trong quá trình lấy mẫu, số hiệu và độ cao miệng lỗ khoan (lỗ khoan nghiêng thì ghi độ cao điểm giữa của điểm gặp vỉa và điểm ra khỏi vỉa). Bằng phép nội suy để xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng cho toàn mỏ (hay cho tầng, lớp ) tương tự như vẽ đường đồng mức ở bản đồ địa hình (Hình VI – 3) b.Khi lấy mẫu theo tuyến thăm dò hay lò khai thác : Trong thực tế, nhiều khi cần xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng khu mỏ dựa vào số liệu lấy mẫu ở các tuyến thăm dò, lò thăm dò, lò khai thác hay ranh giới mỏ. Trong những trường hợp đó , để xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng của mỏ ta áp dụng phương pháp mặt cắt đứng, các bước tiến hành như sau : -Trên biểu đồ đường cong biến đổi hàm lượng theo tuyến thăm dò hay lò khai thác, kẻ một số đường thẳng song song với đường đáy có khoảng cách đã chọn (bằng độ chênh hàm lượng giữa các đường đẳng hàm lượng), các đường này cắt đường cong biến đổi hàm lượng ở những điểm khác nhau (hình VI – 3). -Từ các điểm cắt, hạ xuống cạnh đáy mặt cắt, sau đó đưa giá trị hàm lượng xác định được từ các điểm cắt lên tuyến thăm dò trên bản vẽ. -Kết hợp điều kiện địa chất với hình thái học để xây dựng đường đẳng hàm lượng của khu mỏ (hình VI-3). 57
c%/m 12 10 8 10 12 12 10 A B 10 10 8 8 8 6 6 6 4 4 4 D 4 6 4 C c%/m 6 8 6 4 2 Hình VI – 3: Bình đồ đẳng hàm lượng của lò khai thác -------------------------------------- Câu hỏi ôn tập chương 6 1/Trình bày các số liệu ban đầu để đánh giá chất lượng khoáng sản? 2/Cách xây dựng đường cong biến đổi hàm lượng và cách san bằng? 3/Thế nào là bình đồ đẳng hàm lượng?Cách xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng? 58
Chương 7. CÁC THÔNG SỐ PHỤC VỤ TÍNH TRỮ LƯỢNG 7.1. PHÂN LOẠI TÀI NGUYÊN Việc phân loại tài nguyên cũng như việc phân loại, phân cấp trữ lượng đã được đề cập trong môn Địa chất cơ sở - Địa chất mỏ.Để đảm bảo tính hệ thống, trong chương này chỉ nhắc lại có tính khái quát các nội dung trên. 7.1.1.Nguyên tắc chung Phân loại tài nguyên phải được thống nhất chung cho toàn nước và phải đạt được các nguyên tắc sau : 1.Phân loại tài nguyên là cơ sở để tính và thống kê trữ lượng tài nguyên trong quá trình thăm dò và khai thác. 2.Trữ lượng tài nguyên được tính riêng cho từng loại khoáng sản .Nếu là kim loại, á kim, khoáng vật , thì tính trữ lượng khoáng sản và trữ lượng thành phần có ích.Nếu là quặng tổng hợp thì tính trữ lượng thành phần có ích chính và các thành phần có ích kèm theo. 3.Chất lượng khoáng sản được xác định theo khả năng khai thác , khả năng và mục đích sử dụng . 4.Trữ lượng khoáng sản tính theo sự hiện có trong lòng đất, chưa tính đến mất mát và sự làm nghèo quặng trong quá trình khai thác. 7.1.2.Phân loại trữ lượng Trữ lượng khoáng sản được phân làm 2 loại theo giá trị sử dụng của nó : 1.Trữ lượng cân đối là trữ lượng hiện tại sử dụng hợp lý và thoả mãn công nghệ đã có. Trữ lượng khoáng sản ở các trụ bảo vệ giếng , đường giao thông, công trình xây dựng, …được xếp vào trữ lượng cân đối. 2.Trữ lượng ngoài cân đối là trữ lượng hiện tại sử dụng không có lợi về mặt kinh tế, vì : trữ lượng ít, hàm lượng thấp, chiều dày bé, điều kiện khai thác khó, điều kiện tuyển phức tạp. 7.1.3.Phân cấp trữ lượng Theo mức độ thăm dò, nghiên cứu chất lượng và điều kiện kỹ thuật khai thác, khoáng sản được chia làm 4 cấp A, B, C1, C2 theo điều kiện sau : a.Trữ lượng cấp A : Trữ lượng cấp A là trữ lượng đã được thăm dò và nghiên cứu một cách tỉ mỉ. Đã biết rõ hình dạng , thành phần thế nằm và cấu trúc thân quặng. Đã xác định được các điều kiện tự nhiên(địa chất công trình, địa chất thuỷ văn,…), chất lượng khoáng sản, vị trí của nó trong không gian, ranh giới giữa quặng và đất đá xung quanh, ranh giới vùng quặng có chất lượng và vùng quặng không đủ chất lượng, đã xác định được điều kiện tiến hành khai thác. Ranh giới thân quặng được xác định bằng các lỗ khoan thăm dò hoặc hào, giếng thăm dò. b.Trữ lượng cấp B : Trữ lượng cấp B là trữ lượng đã được thăm dò và nghiên cứu chi tiết, đủ để xác định hình dạng, thành phần thế nằm và cấu trúc thân quặng. Đã xác định được 59
loại nguyên liệu, quy luật phân bố của loại quặng nhưng chưa xác định rõ vị trí không gian và thành phần thế nằm của từng loại. Xác định được vùng có quặng, vùng không quặng hoặc quặng không đủ chất lượng nhưng chưa xác định được ranh giới từng vùng. Các yếu tố tự nhiên (địa chất công trình, địa chất thuỷ văn,…) đã được điều tra nhưng chưa chính xác. Ranh giới trữ lượng cấp B xác định theo số liệu của các công trình thăm dò. Khi chiều dày thân quặng và chất lượng quặng ổn định có thể xác định theo phương pháp ngoại suy nhưng rất hạn chế. c.Trữ lượng cấp C1 : Trữ lượng cấp C1 là trữ lượng đã được thăm dò và nghiên cứu đủ đảm bảo biết được những nét chung về hình dạng, thành phần thế nằm và cấu trúc thân quặng cũng như điều kiện tự nhiên và loại công nghiệp của quặng. Chất lượng và tính chất công nghệ cũng như các yếu tố tự nhiên khác đã xác định được những nét chung. Ranh giới trữ lượng xác định theo tài liệu của các công trình thăm dò và ngoại suy theo tài liệu địa chất, địa vật lý. d.Trữ lượng cấp C2 : Trữ lượng cấp C2 là trữ lượng được đánh giá sơ bộ về hình dạng , thành phần thế nằm và sự phân bố các lớp quặng theo tài liệu địa chất, địa vật lý. Đã được kiểm tra ở một số điểm chứng tỏ có quặng hoặc so sánh với vùng có quặng thấy có điều kiện địa chất tương tự. Chất lượng quặng được xác định sơ bộ bằng một số mẫu cục hoặc mẫu rãnh theo số liệu thăm dò vùng lân cận. Ranh giới được xác định trong phạm vi có điều kiện địa chất thuận lợi. 7.2. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA LỚP KHOÁNG SẢN Muốn tính trữ lượng khoáng sản hay trữ lượng kim loại của một mỏ hay một vùng mỏ cần phải xác định các thông số : chiều dày, tỷ trọng, hàm lượng kim loại chứa trong khoáng sản. 7.2.1.Chiều dày (m) : Nếu mỏ có ranh giới giữa khoáng sản và đất đá bao quanh rõ ràng thì chiều dày được xác định trực tiếp tại các công trình thăm dò khi lấy mẫu. Nếu ranh giới giữa khoáng sản và đất đá bao quanh không rõ ràng thì chiều dày lớp khoáng sản được xác định theo kết quả lấy mẫu và phân tích mẫu. Khi tính trữ lượng, phải sử dụng chiều dày trung bình của lớp khoáng sản. Nếu các điểm đo phân bố đều hoặc các điểm đo phân bố không đều nhưng chiều dày thân quặng ít biến đổi (hoặc biến đổi theo quy luật) , thì chiều dày trung bình của nó được tính theo số trung bình cộng : n m i mtb = i =1 (VII – 1) n 60
Nếu điểm đo phân bố không đều và chiều dày biến đổi không theo quy luật, thì chiều dày trung bình phải tính như số trung bình cộng mang trọng số - (có cân bằng chiều dài hoặc diện tích vùng đo - công thức VII – 2). n a m i i mtb = i =1 n (VII – 2) a i =1 i Trong đó : mi : Chiều dày tại điểm đo thứ i. ai : Chiều dài hoặc diện tích ảnh hưởng đến điểm đo chiều dày. n : Số điểm đo. 7.2.2.Tỷ trọng (R) : Tỷ trọng R của khoáng sản có ích được xác định bằng cách trực tiếp lấy mẫu ở thực địa hoặc xác định ở trong phòng thí nghiệm. Lấy mẫu để xác định tỷ trọng được tiến hành ở các lò khai thác hoặc lò thăm dò.Trước khi lấy mẫu, bề mặt được dọn sạch và san bằng. Khối khoáng sản lấy được đem cân.Nếu giữa khoáng sản có đất đá kẹp mà trong quá trình khai thác không tách ra được thì phải cân gộp cả khoáng sản và đất đá kẹp.Nếu lớp đất đá kẹp có thể tách ra được khi khai thác thì khi cân phải bỏ đất đá kẹp và chiều dày lớp đất đá kẹp đó được xác định suốt gương lò. Khoảng trống đã lấy mẫu được đo chính xác để tính thể tích của nó. Tỷ trọng được xác định theo công thức : Q R= T/m3 (VII – 3) V Trong đó : Q : Trọng lượng khối mẫu. V : Thể tích khối mẫu. Đối với các loại khoáng sản rời, xốp (có nhiều lỗ hổng) thì phương pháp trực tiếp này là đáng tin cậy và chính xác nhất. Đối với những mỏ có cấu tạo phức tạp , tỷ trọng được xác định từ 10 – 20 lần, còn ở những mỏ có cấu tạo đơn giản thì chỉ cần 5 – 10 lần, rồi lấy trị trung bình làm kết quả. 7.2.3.Hàm lượng (C) a.Phương pháp xác định hàm lượng quặng : Hàm lượng quặng được xác định trong phòng thí nghiệm bằng cách phân tích mẫu. Để xác định hàm lượng quặng trung bình cho một mỏ nào đó phải lấy 15 – 25 mẫu để phân tích và được tiến hành 2 lần.Phân tích lần 2 có thể tiến hành ở phòng thí nghiệm khác. Phân tích lần 2 ở phòng thí nghiệm đã phân tích lần 1 là nhằm phát hiện sai số ngẫu nhiên, còn phân tích lần 2 ở phòng thí nghiệm khác còn có thể phát hiện thêm sai số hệ thống. 61