Nghiên cứu lựa chọn phương pháp điều chỉnh lu lượng gió cho một số mỏ hầm lò vùng quảng ninh

Do vậy đề tài "Nghiên cứu lựa chọn phương pháp điều chỉnh lưu lượng gió cho một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh" là cần thiết để góp phần hoàn thiện công tác thông gió của các mỏ hầm lò.. ý

Bộ giáo dục và đào tạo trường đại học mỏ - Địa chất

Bộ giáo dục và đào tạo trường đại học mỏ - Địa chất

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Người hướng dẫn khoa học

ts nguyễn văn sung

Hà nội- 2007

Lêi cam ®oan

T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i C¸c sè

liÖu, tµi liÖu vµ kÕt qu¶ nªu trong luËn v¨n lµ trung thùc vµ kh«ng ph¶i lµ kÕt qu¶ cña bÊt kú c«ng tr×nh nµo kh¸c

Hµ Néi, ngµy 15 th¸ng 8 n¨m 2007 T¸c gi¶ luËn v¨n

Hoµng V¨n NghÞ

Mục lục

Trang phụ bìa lời cam đoan mục lục

danh mục các bảng danh mục các bản vẽ

1.1 Hệ thống thông gió của một số mỏ trên thế giới 4 1.2 Hệ thống thông gió của một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh 11 1.3 Các công trình điều chỉnh lưu lượng gió trên thế giới 29 1.4 Các công trình điều chỉnh lưu lượng gió vùng Quảng Ninh 33

Chương 2 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp điều chỉnh lưu lượng gió 35

2.1 Các phương pháp điều chỉnh lưu lượng gió của một số mỏ hầm lò trên thế giới 35 2.2 Các phương pháp điều chỉnh lưu lượng gió của một số mỏ hầm lò

vùng Quảng Ninh

49

2.3 Phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp điều chỉnh 52

2.5 Xác định các thông số điều chỉnh lưu lượng gió 60

Chương 3 áp dụng phương pháp điều chỉnh lưu lượng gió cho một số

mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

78

3.1 Đặc điểm chung về điều kiện tự nhiên của mỏ 78

3.4 Điều chỉnh lưu lượng gió và kiểm tra tốc độ gió Tính toán phân phối gió

trên sơ đồ

90

Danh mục các bảng biểu Trang Bảng 2-1: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng 1.000.000tấn/năm với mỏ

Bảng 2-2: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng 1.200.000tấn/năm 65

Bảng 2-3: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng 1.400.000tấn/năm 66

Bảng 2- 4: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng 1.600.000tấn/năm 67

Bảng 2-5: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng 1.000.000tấn/năm 68

Bảng 2-6: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng 1.200.000tấn/năm 69

Bảng 2-7: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng 1.400.000tấn/năm 70

Bảng 2-8: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng 1.600.000tấn/năm 71

Bảng 2-9: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng 1.000.000tấn/năm 72

Bảng 2-10: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng 1.200.000tấn/năm 73

Bảng 2-11: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng1.400.000tấn/năm 74

Bảng 2-12: Bảng tính giá trị tiết diện với sản lượng1.600.000tấn/năm 75

Bảng 3-1: Kế hoạch khai thác quý III năm 2007 Công ty than Nam Mẫu 81

Bảng 3-2: Kế hoạch đào lò quý III năm 2007 Công ty than Nam Mẫu 81

Bảng 3-3: Lưu lượng gió cho lò chợ công ty than Nam Mẫu, quý III năm 2007 97

Bảng 3-4: Lưu lượng gió cho gương lò chuẩn bị công ty than Nam Mẫu 97

Bảng 3-5: Các thông số của hầm trạm và kết quả tính toán lưu lượng gió 98

Bảng 3-6: Kết quả kiểm tra tốc độ gió công ty than Nam Mẫu 99

Bảng 3- 8: Kết quả tính toán tiết diện cửa sổ gió và vị trí đặt cửa sổ của khu I 103

Bảng 3-9: Kết quả tính toán tiết diện cửa sổ gió và vị trí đặt cửa sổ của khu II 104

Danh mục các hình vẽ Trang Hình 1-1: Hệ thống thông gió mỏ than Taiheiyo của Nhật Bản 5 Hình 1-2: Sơ đồ thông gió mỏ than Văn Tử hạ, cục Khai khoáng TôTây, Trung Quốc 7

Hình 1-3: Hệ thống thông gió mỏ than số 7, cục khai khoáng Bình Định Sơn Trung Quốc 8

Hình 1-4: Hệ thống thông gió mỏ than số 1, cục khai khoáng 9

Hình 1-5: Hệ thống thông gió mỏ than Đại Hưng, cục khai khoáng Thiết Pháp

Hình 1-10: Sơ đồ thông gió của mỏ quặng Recêa, Rumani 31

Hình 1-11: Sơ đồ thông gió của mỏ quặng Balanca, Rumani 32

Hình 1-12: Công trình điều chỉnh gió là cửa sổ gió 33

Hình 2-2: Sự phụ thuộc của lượng gió chung đi vào mỏ và lượng gió ở các

Hình 2-3: Hệ số điều chỉnh K tính đến sự ảnh hưởng của khung cửa 44

Hình 2-8: Đường đặc tính của bộ quạt song song 53

Hình 2-9: Mạng gió đơn giản, đường đặc tính sức cản mỏ và góc lắp cánh của quạt 54

Hình 2-10: Mạng gió đơn giản 55

Hình 2-11: Điều chỉnh mạng gió bằng thành chắn có cửa sổ 56

Hình 2-13: Đồ thị xác định tiết diện lò tối −u theo chi phí đào lò, bảo vệ lò và

Hình 2-23: Đồ thị xác định tiết diện lò tối −u ứng với giá trị sản l−ợng và cấp

Hình 2-24: Đồ thị xác định tiết diện lò tối −u ứng với giá trị sản l−ợng và cấp

Hình 2-25: Đồ thị xác định tiết diện lò tối −u ứng với giá trị sản l−ợng và cấp

Hình 2-26: Sơ đồ biểu diễn mối quan hệ giữa sản lượng và tiế diện đường lò

Hình 2-27: Sơ đồ biểu diễn mối quan hệ giữa sản lượng và tiế diện đường lò đối

Hình 2-28: Sơ đồ biểu diễn mối quan hệ giữa sản lượng và tiế diện đường lò

Danh mục các bảng và hình vẽ phần phụ lục

Hình P-1: Sơ đồ thông gió công ty than Nam Mẫu

Hình P-2: Giản đồ thông gió công ty than Nam Mẫu

Hình P-3: Đường đặc tính kỹ thuật của quạt 2K56 – N18 khu I và điểm làm

việc trạm quạt mức + 210

Hình P-4 Đường đặc tính kỹ thuật của quạt 2K56 – N18 khu IIà điểm làm

việc trạm quạt mức + 300

Hình P-5 Đường đặc tính kỹ thuật của quạt 2K56 – N18 khu II điểm làm

việc trạm quạt mức + 300 khi điều chỉnh

Bảng P-1: Bảng tính hạ áp các đường lò khu I

Bảng P-2: Bảng cân bằng hạ áp các đường lò khu I

Bảng P-3: Bảng tính hạ áp các đường lò khu II

Bảng P-4: Bảng cân bằng hạ áp các đường lò khu II

Tài liệu tham khảo

1.Bộ công nghiệp(2000), Quy phạm an toàn trong khai thác than hầm lò và diệp thạch, Hà Nội

2 Bộ công nghiệp(2006), Quy phạm kỹ thuật an toàn trong mỏ than hầm lò và diệp thạch, Hà Nội

3 Trần Xuân Hà, Lê Văn Thao (1999), Cơ sở thiết kế thông gió mỏ Bài

giảng dùng cho lớp cao học khai thác mỏ, Hà Nội

4 Trần Xuân Hà, Nguyễn Văn Sung(1998), Kỹ thuật thông gió mỏ hầm lò

Bài giảng dùng cho sinh viên, Hà Nội

5 Đinh Hùng, Tạ ngọc Hà, Vũ Cao Đàm (1972), Thông gió mỏ,tập 1,tập 2

Đại Học mỏ - Địa chất, Hà Nội

6 Thái Hồng Phương và nnc (2005), Đánh giá thông gió, lập kế hoạch và

giải pháp thông gió phục vụ cho kế hoạch khai thác từ năm 2005 - 2010, Xí nghiệp than Nam Mẫu, Hà Nội

7 Trần Xuân Hà, Nguyễn Văn Sung (2003), Báo cáo đề tài, Lập biện pháp

nâng cao hiệu quả thông gió cho công ty than Mông Dương, Hà Nội

8 Lê Như Hùng (2000), Nguyên lý thiết kế mỏ hầm lò, Hà Nội

9 Phạm Văn Phú (2001), Góp phần hoàn thiện hệ thống thông gió chung của

các mỏ than hầm lò chủ yếu ở vùng Quảng Ninh hiện nay, Hà Nội

10 Trần Xuân Hà - Nguyễn Văn Sung - Phan Quang Văn (1999), Kỹ thuật an

toàn lao động trong hầm lò, Đại học Mỏ - Địa chất

Mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong khai thác than bằng phương pháp hầm lò, công tác thông gió

đóng một vai trò đặc biệt quan trọng Ngoài việc cung cấp đủ lượng không khí cần thiết cho công nhân cải thiện điều kiện làm việc như là: giảm hàm lượng bụi, giảm nhiệt độ, cải thiện điều kiện vi khí hậu… Thông gió còn là giải pháp hữu hiệu để hoà lo3ng khí mêtan, bụi than cũng như các loại khí độc khác xuống dưới giới hạn an toàn cho phép trong quá trình khai thác Ngoài ra còn ngăn ngừa các sự cố như cháy nổ khí, bụi than Thực hiện thông gió tốt góp phần đảm bảo an toàn trong khai thác hầm lò

Nhiệm vụ của thông gió đối với mỏ hầm lò

- Cung cấp lượng không khí sạch cần thiết để cho con người và thiết bị làm việc

- Hoà lo3ng các loại khí độc, khí cháy nổ xuống giới hạn an toàn cho phép và

mà phải được tiến hành nhờ quạt Để đạt được hiệu quả thông gió một cách tối

ưu thì việc ngoài việc lựa chọn sơ đồ thông gió hợp lý còn phải xác định vị trí

đặt quạt cho phù hợp

Hiện nay các mỏ than hầm lò đang đóng góp một phần đáng kể việc tăng sản lượng than của toàn ngành Vì vậy, sự biến động về quy mô sản xuất theo hướng tăng công suất và độ sâu khai thác của các mỏ hầm lò dẫn đến các thông số cơ bản của mạng gió thay đổi như: Sức cản, hạ áp, độ xuất khí bị

thay đổi Để phản ánh kịp thời đối với các giao động này thì thường xuyên

điền chỉnh lưu lượng gió

Tại các mỏ than hầm lò của vùng Quảng Ninh kế hoạch khai thác hàng năn thường có sự thay đổi lớn, do đó các mỏ thường phát triển nhiều đường lò

và lò chợ, các lò chợ thường có yêu cầu lưu lượng lớn Vì vậy, công tác phân phối gió cho các lò chợ theo đúng yêu cầu về lưu lượng là rất cần thiết Tuy có nhiều cô gắng, song do sự phức tạp về mạng gió cũng như những ảnh hưởng

về yếu tố công nghệ nên thực tế gặp rất nhiều khó khăn

Do vậy đề tài "Nghiên cứu lựa chọn phương pháp điều chỉnh lưu lượng gió cho một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh" là cần thiết để góp phần hoàn thiện công tác thông gió của các mỏ hầm lò

2 Mục đích nghiên cứu của luận văn

- Nghiên cứu lựa chọn phương pháp điều chỉnh lưu lượng gió cho một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

- Xác định phương pháp điều chỉnh cụ thể áp dụng cho một số mỏ hầm lò nhằm

đảm bảo về mặt kỹ thuật và an toàn Nâng cao hiệu quả kinh tế - kỹ thuật

3 Nội dung của luận văn

- Đặc điểm các hệ thông thông gió của một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh và thế giới

- Mục đích của việc điều chỉnh và lựa chọn phương pháp điều chỉnh hợp lý

- Tính toán điều chỉnh cho một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

4.Các phương pháp nghiên cứu

Luận văn sẽ sử dụng các phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu

- Phương pháp đồ thị

- Phương pháp thực nghiệm

5 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận văn

- Trên cơ sở phân tích một cách khoa học các phương pháp điều chỉnh lưu lượng gió hiện đang sử dụng trên thế giới và Việt Nam luận văn đề suất phương pháp điều chỉnh hợp lý áp dụng cụ thể ở các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

- Việc xác định được phương pháp điều chỉnh hợp lý luận văn sẽ góp phần mang tính định hướng cho việc áp dụng thiết kế và tính toán thông gió mỏ Nâng cao hiệu quả thông gió và giảm giá thành

6 Cấu trúc của luận văn

Luận văn được viết dựa trên cơ sở các tài liệu thuộc chuyên ngành khai thác mỏ hầm lò, các công trình nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước, các

số liệu của luận văn được thu thập tại các công ty xí nghiệp của Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam

Luận văn gồm: Phần mở đầu, 03 chương, 20 bảng biểu và 44 hình vẽ phần phụ lục (2 hình vẽ và 4 bảng biểu) minh hoạ Kết luận chung các bảng biểu và hình vẽ minh hoạ được sắp xếp theo trình tự các chương, mục Luận văn

được hoàn thành tại Bộ môn Khai thác Hầm lò, trường Đại học Mỏ - Đại chất Hà Nội dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Văn Sung

Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn các phòng ban chức năng của các Công ty than Mạo Khê, Vàng Danh, Nam Mẫu, Thống Nhất đ3 giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu Phòng Đại học và sau Đại học, Khoa mỏ, Bộ môn Khai thác Hầm lò, đ3 chỉ đạo giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đặc biệt sự chỉ bảo hướng dẫn tận tình của TS Nguyễn Văn Sung và các thầy giáo trong bộ môn Khai thác Hầm lò trường Đại học

Mỏ - Địa chất đ3 giúp tôi hoàn thành luận văn Đông thời tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ và quan tâm của các thầy giáo và các bạn

đồng nghiệp

Chương 1 Tổng quan về hệ thống thông gió mỏ

1.1 Hệ thống thông gió của một số mỏ trên thế giới

Tình hình thông gió mỏ khi khai thác hầm lò trên thế giới nói chung, khi thiết kế mỏ ban đầu, hầu hết là khi thiết kế thông gió đều sử dụng một trạm thông gió chính để thông gió cho mỏ Nhưng trong quá trình phát triển

mỏ do sự tăng sản lượng khi khai thác hoặc phải mở rộng diện khai thác dẫn

đến năng lực trạm quạt gió chính không đảm bảo hoặc không đạt hiệu quả thông gió do không phù hợp Vì vậy, người ta tính đến việc dùng một số quạt

có năng lực nhỏ để làm việc liên hợp với nhau có thể vẫn đảm bảo thông gió

được cho mỏ Trong nhiều trường hợp người ta tận dụng lại các công trình thông gió đ3 có và kết hợp với các công trình mới vẫn đảm bảo được công tác thông gió cho mỏ Trên thế giới nhiều mỏ hầm lò đ3 sử dụng hệ thống thông gió ở việc liên hợp các quạt làm việc để thông gió cho mỏ như:

ở mỏ than Taiheiyo, chiều dài đường lò duy trì lên tới trên 173km vì vậy việc thông gió mỏ được thực hiện tùy theo sự vận hành liên hợp giữa quạt gió chính, quạt gió phụ Quạt gió phụ đảm nhận một khu vực có độ rộng nhất định trong lò, quạt phụ phụ trách một khu vực hẹp hơn Phương pháp thông gió chính là phương pháp thông gió sườn với 2 cánh gió thải: Sirito và Ekiura Lượng gió vào tính đến tháng 3 năm 2000 từ 7 cửa lò chính tổng cộng 19.100m3/phút Lượng gió ra (gió thải) từ lò nghiêng Ekiura là 6000m3/phút,

từ lò đứng Sirito là khoảng 14.000m3/phút Cộng cả 2 nơi gió thải lên tới 20.000m3.Như hình 1-1

Lò chính số 6

Lò chí nh số

Đưn lò

Hình 1-1: Hệ thống thông gió mỏ than Taiheiyo của Nhật Bản

Quạt gió thải chính

Quạt gió thải (gió ra) chính của mỏ than Taiheiyo gồm có 2 trạm Sirito

và Ekiura đặt ở ngoài lò Đều được chỉ huy chung tại phòng chỉ huy giám sát tập trung

Trạm quạt chính Sirito là loại quạt điện động gồm có một quạt tuốc bin 1250kW có dạng cánh đẩy hút Sử dụng phương thức điều khiển van hút Tình hình vận hành hiện nay: phụ tải khoảng 320mmAq Độ mở van: 60% (tính đến 9/2000)

Quạt chính Ekiura cũng được trang bị quạt điện động một chiếc dạng trục 750kW Sử dụng phương thức điều khiển thay đổi góc độ cánh quạt, tình hình vận hành hiện nay: áp lực khoảng 230mmAq, hiện đang vận hành với cánh quạt có góc quay mức thấp nhất số 6 (có mức 1 ~ 6)

Quạt thải gió hỗ trợ

Quạt thải gió hỗ trợ của mỏ than Taiheiyo được bố trí tại 2 địa điểm: trạm quạt thải gió Sirito để đảm bảo gió cho trung tâm khu Tây và khu Sirito; trạm quạt thải gió Đông Ekiura đảm bảo cho trung tâm khu Đông và một phần trung tâm khu Tây Để đảm bảo cung cấp lượng gió cho lò chợ cùng với việc

đi xa, xuống sâu của khu vực khai thác, từ nay về sau, cần phải nghĩ tới việc tăng áp lực thông gió Để đảm bảo lượng gió đầy đủ, an toàn và có hiệu quả cần phải lắp đặt hệ thống quạt hỗ trợ

ở Trung Quốc điển hình như mỏ Văn Tử Hạ thuộc cục khai khoáng Tô Tây sử dụng 2 trạm quạt hút liên hợp làm việc song song như hệ thống thông gió hình 1-2 Mỏ thứ 7 sử dụng 3 trạm quạt hút liên hợp làm việc song song như sơ đồ hình 1-3 và mỏ số 1 sử dụng 4 trạm quạt hút liên hợp làm việc song song như sơ đồ thông gió hình 1-4 thuộc cục khai khoáng Bình Định Sơn Mỏ

Đại Hưng thuộc cục khai khoáng Thiết pháp sử dụng 2 trạm quạt hút liên hợp song song như sơ đồ thông gió hình 1-5

Nhìn chung các mỏ than hầm lò trên thế giới người ta sử dụng hệ thống thông gió với sơ đồ thông gió có hướng gió sạch đi từ dưới lên trên và phương pháp thông gió hút, đây là hệ thống thông gió rất điển hình với các mỏ có quy mô khai thác và mức độ xuống sâu

H×nh 1-2

H×nh 1-3

H×nh 1-4

H×nh 1-5

1.2 Hệ thống thông gió của một số mỏ hầm lò vùng quảng ninh

1.2.1 Đặc điểm về hệ thống mở vỉa chuẩn bị và khai thác

1.2.2.1 Đặc điểm về hệ thống mở vỉa chuẩn bị

Hệ thống mở vỉa của các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh đều phổ biến áp dụng ở các mỏ hiện tại là mở vỉa bằng lò bằng Một số mỏ mà có điều kiện khoáng sàng không thể mở vỉa bằng lò bằng thì mở vỉa bằng giếng nghiêng Còn lại nếu không thể mở vỉa bằng lò bằng, giếng nghiêng thì mở vỉa bằng giếng đứng ở các mỏ có quy mô lớn như: Vàng Danh, Hà Lầm, Thống Nhất, Khe Chàm, Mông Dương, Mạo Khê Thì việc mở vỉa được tiến hành nhờ lò bằng, giếng nghiêng và giếng đứng sau đó đào các lò xuyên vỉa gặp các vỉa than và đào các đường lò chuẩn bị dọc vỉa trong đá hoặc trong than để chuẩn bị các khu khai thác

- Mở vỉa giếng đứng: Công ty than Mông Dương

- Mở vỉa giếng nghiêng khi khai thác xuống sâu gồm các công ty: Mạo Khê,

Hà Lầm, Khe Chàm, Khu Lộ Trí Thống Nhất, Vàng Danh

- Mở vỉa bằng lò bằng các công ty: Nam Mẫu, Vàng Danh, Đồng Vông, Cao Thắng , Dương Huy…

1.2.1.2 Đặc điểm các hệ thống khai thác của vùng Quảng Ninh

Hệ thống khai thác phổ biến nhất là cột dài theo phương chiều dài lò chợ khi chống cột thuỷ lực đơn, giá thuỷ lực di động là 100 ữ 150m, sản lượng

lò chợ 100 ữ 150 ngàn tấn/năm

Ngoài ra hiện đang sử dụng một số hệ thống khai thác khác như: Chia lớp ngang nghiêng, lỗ khoan đường kính lớn cho các vỉa dốc trên 500 song các công nghệ này chưa hoàn thiện, năng suất còn thấp

- Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương khấu than bằng khoan nổ mìn cả chiều dày của vỉa hoặc chia lớp nghiêng chống bằng gỗ áp dung cho các vỉa có góc dốc < 400 Công nghệ này được sử dụng phổ biến trước đây song hiện nay ít sử dụng

- Hệ thống khai thác cột dài theo phương lò chợ khấu theo chiều dốc bằng khoan nổ mìn Với chiều cao khấu 1,4 ữ 2,2m chống lò bằng cột thuỷ lực đơn với vỉa < 350 và chống bằng giá thuỷ lực di động với vỉa < 450 Hiện nay công nghệ này đang được sử dụng rộng r3i ở các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

- Hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng dạng buồng và đào khấu rút lấy than

áp dụng cho các vỉa có chiều dày 3 - 6m, góc dốc >400 Hệ thống khai thác này tổn thất than lớn, khối lượng đào lò nhiều

- Hệ thống khai thác buồng, buồng thượng, áp dụng cho các vỉa dày và dày trung bình dốc đứng, hệ thống này tổt thất than lớn, mức độ an toàn thấp công nghệ này áp dụng phổ biến ở các mỏ thuộc công ty than Đông Bắc, Hạ Long, Thăm dò Địa chất Khoáng sản, Uông Bí, Vàng Danh

- Các hệ thống khai thác khác như dàn mềm, chia lớp ngang nghiêng… Hiện nay chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ về quy mô sản lượng Nhiều hệ thống ở mức độ thử nghiệm

Nhìn chung hệ thống khai thác có ảnh hưởng quyết định đến sự phân bố

về hàm lượng CH4 và các khí độc khác thoát ra trong các đường lò mỏ Tuỳ thuộc vào mỗi hệ thống khai thác mà có khối lượng đào lò chuẩn bị, khoảng cách giữa các đường lò chuẩn bị, lò chợ …dẫn đến việc tính toán phân phối gió và điều chỉnh cũng khác nhau

1.2.1.3 Đặc điểm về mở vỉa, chuẩn bị và khai thác của một số mỏ than hầm

lò vùng Quảng Ninh

1 Công ty than Mạo Khê

Đây là mỏ có quy mô lớn ở nước ta hiện nay, hiện nay mỏ được mở vỉa bằng giếng nghiêng từ mặt bằng + 30 xuống mức - 25, - 80 và -150, rồi mở xuyên vỉa trung tâm đến các vỉa than, sau đó chuẩn bị bằng lò dọc vỉa đá và dọc vỉa than về hai cánh Hệ thống khai thác áp dụng là liền gương chống lò bằng cột thuỷ lực đơn và khấu than bằng khoan nổ mìn Sản lượng khai thác

hiện nay năm 2006 kế hoạch 1.300.000 tấn, kế hoạch dự kiến năm 2010 sản lương mỏ đạt 2.400.000 tấn/năm

2 Công ty TNHH một thành viên than Nam Mẫu

Là một công ty trực thuộc công ty than Uông Bí, có điều kiện địa chất thuận lợi, tương lai mỏ có khả năng huy động sản lượng than của ngành than.Hiện nay từ mức +125 trở lên được chuẩn bị và mở vỉa bằng lò bằng xuyên vỉa tầng Hệ thống khai thác áp dụng chủ yếu là cột dài theo phương, sản lượng khai thác hiện nay năm 2006 là 1.300.000 tấn/năm và kế hoạch dự kiến 2010 sản lượng đạt 2.000.000 tấn/ năm

3 Công ty than Vàng Danh

Hiện nay mở vỉa bằng lò xuyên vỉa +122 để khai thác mức +122 ữ 260 Ngoài ra công ty đang mở vỉa cặp giếng nghiêng ở khu Cánh Gà tạo diện khai thác cho tương lai từ mức +122 ữ - 50 Sử dụng hệ thống khai thác cột dài theo phương, sản lượng khai thác hiện nay năm 2006 là 2.400.000 tấn Năm 2007 kế hoạch 2.700.000 tấn/năm Dự kiến năm 2010 sản lượng mỏ đạt 2.800.000 tấn

4 Công ty than Hà Lầm

Hà Lầm cũng là mỏ than có quy mô của ngành than, hiện nay mỏ được

mở vỉa bằng giếng nghiêng từ mặt bằng +28 ữ -50 từ đó mở các đường lò xuyên vỉa đến các vỉa 10,11, và vỉa 14 Hệ thống khai thác áp dụng ở đây chủ yếu là hệ thống khai thác lò chợ dài Sản lượng khai thác hiện nay năm 2006

là 1.600.000 tấn/năm và kế hoạch dự kiến 2010 sản lượng đạt 2.400.000 tấn/năm

7 Công ty than Mông Dương

Là một mỏ có điều kiện địa chất phức tạp Mỏ được mở vỉa bằng cặp giếng đứng ở trung tâm xuống mức - 97,5 rồi mở các đường lò xuyên vỉa về hai cánh để khai thác các vỉa G9, H10, I11, I12 Hệ thống khai thác được áp dụng

ở đây chủ yếu là lò chợ dài Sản lượng khai thác hiện nay năm 2006 là 1.300.000 tấn/năm và kế hoạch dự kiến 2010 sản lượng đạt 2.000.000 tấn/năm

8 Các mỏ nhỏ

Các mỏ nhỏ thường là các mỏ thuộc công ty than Hạ Long, công ty than Hòn Gai và công ty than Đông Bắc Hình thức mở vỉa chủ yếu là các lò dọc vỉa ở các mức vận tải và thông gió sau đó tiến hành mở lò chợ Sản lượng của các mỏ này không lớn lắm từ vài chục ngàn đến vài trăm ngàn tấn/năm

1.2.2 Đặc điểm hệ thống thông gió của các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

1.2.2.1 Xác định các chỉ tiêu đánh giá hệ thống thông gió

Để đánh giá hệ thống thông gió ở các mỏ hầm lò cần phải dựa vào các chỉ tiêu cơ bản sau:

1 Phương pháp thông gió và vị trí đặt quạt chính

2 Sơ đồ thông gió

3 Hiệu quả thông gió ở các gương lò chợ Chỉ tiêu nay được phản ánh bởi lưu lượng gió đi qua lò chợ, điều kiện vi khí hậu và thành phần không khí

4 Hiệu quả thông gió ở các gương lò chuẩn bị, được phản ánh qua phương pháp thông gió, lưu lượng gió đi đến gương lò, điều kiện vi khí hậu và thành phần không khí ở gương lò

5 Chất lượng các công trình thông gió,tỷ lệ rò gió

6 Quạt gió và chế độ công tác của quạt gió chính

7 Hệ thống quản lý kỹ thuật thông gió mỏ

1.2.2.2 Hiện trạng thông gió ở các mỏ than hầm lò

1 Công ty than Mông Dương

a Đặc điểm về hệ thông thông gió của Mông Dương

* Phương pháp thông gió và vị trí đặt quạt: Hệ thống thông gió chính, Công

ty than Mông Dương áp dụng phương pháp thông gió đẩy, với sơ đồ thông gió sườn, công ty có một trạm quạt chính đặt ở trung tâm Trạm quạt gió chính bố trí ở giếng phụ và sử dụng 2 quạt BOД - 2,4 (một hoạt động và một dự phòng) Trạm quạt có hệ thống công trình cửa gió, r3nh gió hoàn chỉnh đáp ứng yêu cầu thôg gió lúc bình thường cũng như khi đảo chiều gió

* Sơ đồ mạng gió: Gió sạch được đẩy qua giếng phụ xuống sân ga mức - 97,5

từ đây gió được cung cấp cho các hộ tiêu thụ theo 3 mạng gió

- Mạng gió ở sân ga giếng: Thông gió cho các hầm trạm, gió thải ra ngoài qua giếng chính

- Mạng cánh Tây: Gió sạch từ khu trung tâm ra lò xuyên vỉa chính cánh Tây mức - 97,5 đến khu khai thác các vỉa K8, G9, II-11, I-12 Gió thải ra ngoài qua các cửa lò xuyên vỉa mức + 9,8 và mức + 20 (II - II) khu Vũ Môn

- Mạng cánh Đông: Gió sạch từ khu trung tâm đi ra lò xuyên vỉa cánh Đông mức -97,5 đến khu khai thác các vỉa G9, I-12 Gió thải ra ngoài mỏ qua các thượng mức +17(G9) và mức +36(I-12)

Các lò chợ: Được thông gió bằng luồng gió do quạt tạo ra có nhiều lò chợ yêu cầu lưu lượng gó lớn

* Các công trình thông gió:

+ Các cửa gió: Có 20 cửa gió, cửa gió khu sân ga được làm bằng kim loại, ở các khu khai thác được làm bằng gỗ bưng vải bạt ống gió, các cửa còn tình trạng thiếu gioăng, rò gió nhiều

+ Công trình đảo chiều gió: Công trình đảo chiều gió từ thông gió đẩy sang thông gió hút được thực hiện bằng r3nh gió kết hợp với các cửa gió đóng mở bằng hệ thống ròng dọc cáp truyền động, thời gian thực hiện từ thông gió bình thường sang đảo

+ Các công trình điều chỉnh lưu lượng gió là các cửa sổ gió

+ Phương pháp điều chỉnh lưu lượng gió là tăng sức cản ở các luồng riêng

17h×nh 1-6 : HÖ thèng th«ng giã m«ng d−¬ng

chiều là 6 phút và thời gian thực hiện từ thông gió đảo chiều về bình thường là

6 phút Như vậy hệ thống đảo chiều đảm bảo yêu cầu theo quy phạm

b, Đánh giá công tác thông gió:

- Sơ đồ thông gió và phương pháp thông gió: Với điều kiện địa hình trải dài

mỏ có khí CH4 cấp I và mỏ mở vỉa bằng giếng đứng ở trung tâm, thì việc sử dụng sơ đồ thông gió trung tâm như hiện nay là hợp lý, vì mỏ giảm được số lượng xây dựng trạm quạt và thuật tiện trong việc quản lý và phục vụ thông gió Trạm quạt tương đối hoàn thiện, có công suất động cơ lớn, có thể thay đổi

được góc lắp cánh nên thuận lợi cho công tác thông gió bình thường cũng như khi đảo chiều gió khi có sự cố Mỏ hiện tại xếp loại I về khí nổ nên sử dụng phương pháp thông gió đẩy là phù hợp với quy phạm an toàn Tuy nhiên khi xuống sâu hơn cần phải tính toán phương án chuyển thông gió hút qua giếng trung tâm tạo điều kiện cho việc thoát khí cũng như điều hoà vi khí hậu

- Công trình thông gió đ3 xây dựng đủ, vị trí phù hợp song chất lượng chống

rò gió, đóng giữ cửa gió chưa đảm bảo

- Công tác quản lý thông gió: Đ3 ổn định, có hệ thống quản lý về thực hiện thông gió, có phòng, phân xưởng thông gió - cấp cứu nên đ3 thực hiện tốt kế hoạch thông gió và thủ tiêu sự cố Công tác đo gió, đo khí được thực hiện thường xuyên Hệ thống thông gió thể hiện như hình vẽ 1-6

2 Công ty than Khe Chàm

a Đặc điểm về hệ thống thông gió của Khe Chàm

* Phương pháp thông gió và vị trí đặt quạt: Mỏ áp dụng phương pháp thông gió hút với sơ đồ thông gió trung tâm Mỏ có một trạm quạt gió chính đặt ở mặt bằng +32, trạm quạt có 02 tổ quạt (một hoạt động và một dự phòng) dùng quạt 2K60N0- 24 của Trung Quốc Quạt có lưu lượng Qmax = 4800m3/phút và hạ áp Hmax= 350mmH2O có thể điều chỉnh được góc lắp cánh và đảo chiều gió bằng việc thay đổi chiều quay của động cơ

* Sơ đồ mạng gió: Gió sạch đi vào mỏ qua hai giếng chính, giếng phụ thông gió cho các lò chợ 14-3, 14-4, 14-5 Gió thải đi ra trạm quạt ở cửa lò +32, các

lò chợ được thông gió bằng luồng gió chính

* Hiệu quả thông gió ở các gương lò chợ

+ Các lò chợ: Được thông gió bằng luồng gió chính với lưu lượng yêu cầu 437ữ875 m3 /phút

* Các công trình thông gió

+ Có 12 cửa gió (05 cửa điều chỉnh), 01 cổng gió, cổng gió được làm bằng kim loại Cửa gió ở các khu khai thác được làm bằng gỗ bưng vải bạt ống gió + Công trình đảo chiều gió: Hiện nay Khe Chàm có hệ thống đảo chiều bằng cách thay đổi chiều quay động cơ nên đơn giản và thuận tiện

b Đánh giá công tác thông gió

- Sơ đồ thông gió và phương pháp thông gió: Do điều kiện khai trường, điều kiện địa chất khoáng sản, mỏ có khí cháy nổ loại I Mỏ mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng và lò xuyên vỉa trung tâm khai trường Việc áp dụng phương pháp thông gió hút, sơ đồ thông gió trung tâm và trạm quạt chính đặt như hiện nay

là hợp lý, nó giảm được số lượng trạm quạt, đáp ứng được yêu cầu sản xuất hiện tại và phát triển sản xuất xuống sâu Trạm quạt tương đối hoàn thiện được trang bị động cơ công suất lớn loại quạt thay đổi được góc lắp cánh và đảo chiều gió bằng cách thay đổi chiều quay động cơ nên thuật tiện cho lúc bình thường cũng như khi đảo chiều

- Công trình thông gió: Đ3 xây dựng đủ, vị trí phù hợp song chất lượng chống

rò gió chưa đảm bảo

- Công tác quản lý thông gió: Đ3 ổn định, có hệ thống quản lý về thực hiện thông gió, có phòng, phân xưởng thông gió - cấp cứu nên đ3 thực hiện tốt kế hoạch thông gió và thủ tiêu sự cố Công tác đo gió, đo khí được thực hiện thường xuyên

3 Công ty than Thống Nhất

a Đặc điểm về hệ thống thông gió

* Phương pháp thông gió và vị rí đặt quạt:

+ Phần hầm lò của công ty than Thống Nhất hiên tại khai thác ở hai khu vực

độc lập là khu Lộ Trí và khu Yên Ngựa, hai khu vực này đều áp dụng phương pháp thông gió hút

- Khu Lộ Trí:

+Có một trạm quạt đặt tại cửa lò +52 để thông gió cho mức (13 ữ 54) Trạm

quạt có 2 quạt: ВОД-1,1 và СТД-57В liên hợp song song với nhau Quạt ВОД-1,1 có lưu lượngQMAX =1680 m3/ ph , hạ áp HMAX = 390 mmH2O, có thể

điều chỉnh được góc lắp cánh Hiện tại quạt đang chạy ở góc lắp cánh 30o Quạt СТД-57В (QMAX =1260 m3/ ph , hạ áp HMAX = 240 mmH2O

+ Mức (-35 ữ +8) sử dụng quạt 2K56 - N024 đặt tại mặt bằng +52

Hiện nay khu Lộ trí được thông gió bằng phương pháp thông gió hút với quạt 2K56 - N024 do Trung Quốc sản xuất đặt tại mặt bằng +52

- Khu Yên Ngựa: Có một trạm quạt chính đặt ở cửa lò +42 (13 - 1), trạm quạt

có 2 tổ quạt BOK 1,1 (một hoạt động và một dự phòng) Hiện tại đang hoạt

động ở góc lắp cánh 350

* Sơ đồ mạng gió:

- Khu Yên Ngựa: Gió sạch đi vào cửa lò +42 (13 - 2) và cửa giếng băng tải +42 để thông gió cho lò chợ 13 - 1 và 13 - 2 Lò chợ với lưu lượng gió đạt yêu cầu Q = 348 ữ 420 m3/phút

- Khu Lộ Trí: Mạng gió có 2 nhánh chính: Nhánh 1 gió sạch vào cửa lò XV+

13a thông gió cho lò chợ lớp 5(+18 ữ +54), nhánh 2 gió sạch vào cửa lò + 52

thông gió cho lò chợ 6a, 6b Các lò chợ đều được thông gió bằng luồng gió chính, lưu lượng yêu cầu, Q = 348 m3/ ph

* Hiệu quả thông gió từ các gương lò chợ:

h×nh 1-7 : HÖ thèng th«ng giã thèng

+ Các gương lò chợ: Các lò chợ đều được thông gió bằng luồng gió chính,

đảm bảo lưu lượng yêu cầu, Q = 348 m3/ ph khu Lộ trí và khu Yên Ngựa Q=

(348 ữ 420) m3/ph

b Đánh giá công tác thông gió:

- Sơ đồ thông gió và phương pháp thông gió:

- Do điều kiện khai trường, điều kiện địa chất khoáng sàng, mỏ có khí cháy nổ

loại I, việc mở vỉa khai thác bằng phương án độc lập từng khu, mở vỉa ở trung tâm mỗi khu, thì việc áp dụng phương pháp thông gió hút, sơ đồ thông gió trung tâm và trạm quạt chính đặt như hiện nay là hợp lý Vì nó giảm được số lượng xây dựng trạm quạt, đáp ứng được yêu cầu sản xuất hiện tại và phát triển

sản xuất xuống mức sâu hơn, thuận tiện trong quản lý phục vụ thông gió mỏ

- Trạm quạt khu Yên Ngựa: trang bị động cơ quạt có công suất lớn, loại quạt

thay đổi được góc lắp cánh, nên thuận lợi cho công tác thông gió lúc bình

thường cũng như khi đảo chiều gió trong kế hoạch thủ tiêu sự cố

- Công trình thông gió : Đ3 xây dựng đầy đủ, ở vị trí phù hợp song chất lượng

chống rò gió chưa đảm bảo

- Hệ thống quản lý kỹ thuật thông gió: Đ3 có hệ thống quản lý thực hiện về thông gió Có Phòng, Phân xưởng thông gió - Cấp cứu mỏ Hàng năm, quý đ3

có kế hoạch thông gió và kế hoạch thủ tiêu sự cố Hàng tháng có kiểm tra đo gió, khí tổng thể toàn mỏ theo quy định.Sơ đồ hệ thống thông gió được thể hiện như hình vẽ 1-7

+352 với hai quạt 62 - 2 của Trung Quốc liên hợp song song và một quạt dự

phòng thông gió cho khu vỉa 8

- Khu cánh Đông Vàng Danh : Có 3 trạm quạt Trạm quạt ở mức + 385 vỉa 6, trạm quạt ở mức 350 vỉa 5 và trạm quạt mức +300 với liên hợp quat song song

ba quạt(02 quạt BM - 6 và 01 quạt JBT 62 - 2 thông gió cho vỉa 7 và vỉa 8 lấy gió sạch từ cửa lò +122 Tây Vàng Danh

+ Khu Cánh Gà: Có 3 trạm quạt Trạm quạt mức +272 dùng hai tổ hợp quạt BOД - 1,1 thông gió cho toàn bộ lò chợ và hệ thống đường lò vỉa 4,5,6, gió sạch qua các cửa lò +135, +200, và +310 Trạm quạt mức +375 với hai quạt BM- 6 liên hợp song song và một quạt BM - 6 dự phòng thông gió cho vỉa 9 Trạm quạt mức +352 cũng có hai quạt BM -6 liên hợp song song và một quạt

dự phòng JBT - 62-2 dự phòng thông gió cho vỉa 8 và vỉa 7 gió sạch lấy từ cửa

2a vỉa 4 gió sạch vào lò xuyên vỉa +310 thông gió cho lò chợ, gió bẩn

được hút ra theo lò thông gió mức + 257 qua quạt mức +272 ra ngoài

- Khu Tây vàng Danh: Sơ đồ mạng gió khu Tây Vàng Danh khá phức tạp thông gió cho vỉa 8 Gió sạch từ cửa lò xuyên vỉa mức +122 đến vỉa 8 theo lò dọc vỉa than +122 vỉa 8

* Hiệu quả thông gió từ các gương lò chuẩn bị và lò chợ:

- Thông gió chung cho khu Cánh Gà dùng quạt BOД - 1,1, thông gió cho các

đường lò độc đạo mỏ sử dụng các loại quạt CBM - 6, CBM - 5, JBT-51-2 dẫn gió bằng ống vải cao su Φ 500 chiều dài từ 10 ữ 20m Gió vào lò chợ đạt yêu cầu về vận tốc, lưu lượng gió qua các lò chợ không đều, còn lò chợ thiếu gió,

rò gió nhiều

b Đánh giá công tác thông gió

- Sơ đồ thông gió và phương pháp thông gió:

+ Do điều kiện khoáng sàng bị chia cắt bởi nhiều phay phá thành nhiều

khoảnh, mức khai gần lộ vỉa nên việc sử dụng sơ đồ thông gió sườn với phương pháp thông gió hút như hiện nay là hợp lý Thông gió ở mỏ sử dụng phương pháp liên hợp các trạm quạt chính, nên việc bố trí các trạm quạt gió chính như hiện nay là hợp lý, vì qua xem xét cho thấy mặc dù nhiều trạm quạt với nhiều quạt liên hợp song song, nhưng mỗi mạng gió vẫn mang tính độc lập

tương đối, mức độ ảnh hưởng lẫn nhau không lớn

+ Trạm quạt mức +260 TVD và Trạm quạt mức +272 khu Cánh Gà: Tương

đối hoàn thiện, trang bị động cơ quạt có công suất lớn, loại quạt thay đổi được góc lắp cánh, nên thuận lợi cho công tác thông gió lúc bình thường cũng như

khi đảo chiều gió trong kế hoạch thủ tiêu sự cố

- Công trình thông gió: Đ3 xây dựng đầy đủ, ở vị trí phù hợp song chất lượng chống rò gió chưa đảm bảo, nguyên nhân vì hệ thống cửa chưa có gioăng, r3nh nước qua cửa chưa được che chắn hợp lý

25h×nh 1-8 : HÖ thèng th«ng giã Vµng danh

- Tầng -80/-25 gió sạch qua giếng chính, giếng phụ mức -80/+69 nhờ hạ áp của quạt theo xuyên vỉa - 80, thông gió cho tất cả lò chợ mức -80/-25, gió thải sau khi qua lò

chợ sẽ theo các lò dọc vỉa mức -25 lên thượng trung gian mức -25/+30 qua xuyên vỉa Tây Bắc I và xuyên vỉa mở rộng +30 qua quạt ra ngoài

* Hiệu quả thông gió từ các gương lò chuẩn bị và lò chợ:

- Gió vào lò chợ đều đạt yêu cầu về vận tốc Về lưu lượng gió qua các lò chợ không đều, còn lò chợ thiếu gió Điều kiện vi khí hậu như nhiệt độ, khí mỏ ở các lò chợ đều đảm bảo dưới giới hạn cho phép

- Lò chuẩn bị: Mỏ sử dụng các quạt cục bộ CBM - 5, CBM - 6 để thông gió cho các gương lò chuẩn bị cũng như các hầm trạm các quạt đều đúng vị trí trên luồng gió sạch Dẫn gió bằng ống tôn gò và ống vải tráng cao su phù hợp với phương pháp thông gió mỏ đang áp dụng

Quạt và ống gió thường được treo định vị trên nóc lò đúng với quy phạm về

điều kiện mỏ có khí nổ CH4, các mối nối ống đều đảm bảo kín khít, hạn chế

được thoát gió qua mối nối, tuy nhiên một số đoạn ống vải cao su bị rách bục chưa được sửa chữa kịp thời

b Đánh giá công tác thông gió

- Sơ đồ thông gió và phương pháp thông gió:

Với mỏ nguy hiểm về khí, việc áp dụng sơ đồ thông gió trung tâm - sườn, phương pháp thông gió hút cũng như vị trí đặt quạt chính như hiện tại là hợp lý.Gió vào lò chợ đạt yêu cầu về vận tốc Về lưu lượng gió qua các lò chợ không đều, còn lò chợ thiếu gió, như lò chợ V8 Trụ Điều kiện vi khí hậu như: Nhiệt độ, khí mỏ ở các lò chợ đều đảm bảo dưới giới hạn cho phép của Quy phạm an toàn, (CH4 < 0,15 %)

Việc đặt quạt, treo mắc ống gió đ3 đảm bảo quy định, thường được treo định

vị trên nóc lò Tại các gương chế độ khí cũng như điều kiện vi khí hậu đảm bảo yêu cầu

- Các công trình thông gió: Đ3 xây dựng đầy đủ, ở vị trí phù hợp chất lượng

đảm bảo, nên đ3 hạn chế được rò gió

H×NH 1-9