Nghiệm thu cấp Cơ sở đề tài NCKH cấp Bộ mã số B2019-MĐA-02 do TS Nguyễn Anh Tuấn làm chủ nhiệm

Xây dựng được cơ sở khoa học và mô hình hóa 3D khối đá nứt nẻ và cấu trúc hệ khe nứt nhằm nâng cao hiệu quả và an toàn khai thác, tăng hệ số thu hồi trong khai thác đá khối và thử nghiệm được cho một số mỏ đá khối điển hình (đá grabro, granit, marble) ở các tỉnh miền Trung và miền Nam Trung Bộ Việt Nam.

Tính mới và sáng tạo:

- Đánh giá được mức độ nguyên khối của khối đá trong từng khâu công nghệ, công tác khảo sát đánh giá mức độ nguyên khối và và độ bền của khối đóng vai trò rất quan trọng đến hiệu quả khai thác và chế biến đá khối.

- Khi khai thác các mỏ đá khối, các khe nứt và đứt gẫy lớn đóng vai trò quyết định với hệ số thu hồi khối đá nguyên khai. Trước khi đưa về nhà máy chế biến để cưa cắt, đánh bóng sản xuất đá ốp lát, bloc trong xây dựng cần được kiểm tra tính đồng nhất, độ bền thông qua các thiết bị đo sóng siêu âm trong khối đá. Quá trình đánh giá thu thập thông tin các hệ thống khe nứt với tỷ lệ khác nhau giúp giảm chi phí vận tải các khối đá từ mỏ về nhà máy chế biến; hạn chế tối đa chi phí cưa xẻ khối đá có mức độ đồng nhất thấp.

- Từ kích thước sản phẩm đá khối yêu cầu bán trên thị trường các kỹ sư khai thác cần xác định hướng tuyến khai thác, kích thước các khối tối ưu (chiều cao, dài và rộng) cần tách từ khối đá nứt nẻ để có tỷ lệ thu thồi cao nhất, chi phí khai thác nhỏ nhất. Xuất phát từ tính chất phức tạp của điều kiện mỏ địa chất trên các mỏ khai thác đá khối như mức độ nứt nẻ trong khối, chất lượng mầu sắc, độ cứng của đá thì việc xác định khả năng sản lượng đá thành phần của mỏ là rất khó khăn và do đó ảnh hưởng lớn đến chế độ khai thác của mỏ. Trong đó, các số liệu khe nứt thu được từ thực địa đo đạc đóng vai trò quyết định tới mức độ chính xác kích thước các khối đủ tiêu chuẩn chế biến, tỷ lệ các khối có khả năng thu hồi trong quá trình khai thác.

Từ những thực trạng về công nghệ khai thác đá khối nêu trên, việc nghiên cứu hệ thống khe nứt hình thành và phát triển trong môi trường khối đá cho từng điều kiện mỏ địa chất là cơ sở khoa học để tính toán lựa chọn các thông số công nghệ khai thác đá khối tiên tiến vào nâng cao hiệu quả, tăng tỉ lệ thu hồi, giảm rủi ro mất an toàn trong trong khai thác đá khối ở Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu:

- Tổng quan về tình hình thăm dò, khai thác và chế biến đá khối trên thế giới và Việt Nam.

- Xây dựng cơ sở dữ liệu để mô hình hóa khe nứt, hệ khe nứt một số mỏ đá khối điển hình Việt Nam.

- Lập trình xây dựng các mô hình hệ thống khe nứt 2D và 3D trên máy tính bằng các thuật toán ngẫu nhiên.

- Xác định hướng khai thác, trình tự khai thác và tối ưu hóa các thông số hệ thống khai thác trên các mỏ đá khối dựa trên các mô hình hệ thống khe nứt, yêu cầu sản phẩm đá khối, và đồng bộ thiết bị khai.

- Xác định hệ số thu hồi đá khối trong quá trình khai thác và tỷ lệ thu hồi tổng hợp trong từng khâu công nghệ.

- Phân tích đánh giá ổn định bờ mỏ đảm bảo an toàn và tận thu tài nguyên.

- Xây dựng trình tự thử nghiệm mô hình, ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào điều kiện khai một số mỏ đá khối điển hình (đá grabro, granit, marble) ở các tỉnh miền Trung và miền Nam Trung Bộ Việt Nam.

 Sản phẩm của đề tài:

- 01 Bài báo trong danh mục ISI

- Hướng dẫn bảo vệ thành công 01 học viên cao học

- Hướng dẫn 02 Sinh viên bảo vệ đồ án tốt nghiệp

- 01 Modul quản lý và phân tích dữ liệu khe nứt, phân nhóm hệ khe nứt

- 01 Modul phần mềm ứng dụng mô phỏng hệ thống khe nứt và tối ưu khai thác cho mỏ đá khối;

- 01 Mô hình khối đá nứt nẻ ba chiều (3D) trên máy tính.

- 01 Quy trình xây dựng mô hình 3D các khối đá

- 01 Báo cáo tổng kết đề tài.

Phương thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu:

Phương thức chuyển giao:

Thực tiễn khai thác mỏ đá khối cụ thể của Việt Nam, nhóm tác giả nghiên cứu sẽ chuyển giao kết quả nghiên cứu dưới dạng sản phẩm quy trình công nghệ và phần mềm chuyên dùng hỗ trợ lập kế hoạch khai thác và quản lý mỏ đá khối. Trong các điều kiện mỏ cụ thể sẽ tiến hành thu thập và tổng hợp xử lý số liệu (theo định hướng và nội dung nghiên cứu); ứng dụng vào thực tế sản xuất một số mỏ đá khối nêu trên; giải pháp công nghệ khai thác tối ưu cho mỏ. Phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu là các hợp đồng kỹ thuật nhằm hỗ trợ và nâng cao hiệu quả sản xuất cho mỏ.

Địa chủ ứng dụng:

Kết quả của đề tài dự kiến chuyển sang quy mô nghiên cứu lớn hơn hoặc chuyển thành dự án triển khai sản xuất thử nghiệm. Áp dụng tại một số mỏ khai thác đá khối (đá grabro, granit, marble) làm đá lốp lát ở Việt Nam. Kết quả nghiên cứu ứng dụng cho một số mỏ đá khối điển hình (đá grabro, granit, marble) ở các tỉnh miền Trung và miền Nam Trung Bộ Việt Nam. Chuyển giao và bố trí chương trình nghiên cứu cho phòng thí nghiệm Công nghệ khai thác mỏ, Bộ môn Khai thác lộ thiên, Trường ĐH Mỏ - Địa chất