Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 35 độ tại vùng quảng ninh

“Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu chủ lực ” Viện khoa học công nghệ mỏ-TKV ---&&&--- Báo cáo Tổng kết khoa học và kỹ thuật

“Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ tiên tiến

trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu chủ lực ”

Viện khoa học công nghệ mỏ-TKV

-&&& -

Báo cáo Tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài

Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng quảng ninh

Bản quyền 2008 thuộc Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện trưởng Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

“Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ tiên tiến

trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu chủ lực ”

Viện khoa học công nghệ mỏ-TKV

-&&& -

Báo cáo Tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài

Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 350 tại vùng quảng ninh

TT Họ và tên Học vị, chức vụ Chức danh

Kỹ s− - Chủ tịch Hội đồng Quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam

Danh sánh tác giả của đề tài KH&CN cấp nhà nước

1 Tên đề tài: Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày độ

2 Thuộc Chương trình KH&CN trọng điểm cấp Nhà nước: Chương trình KC 06/06-10

“Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu chủ lực”

3 Thời gian thực hiện: 24 tháng, từ 01/2007 đến 12/2008

4 Cơ quan chủ trì: Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV, thuộc Tập đoàn công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam (TKV)

5 Bộ chủ quản: Bộ Công thương

6 Danh sách tác giả:

nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam

2 Tiến sỹ Phùng Mạnh Đắc- Phó Tổng Giám đốc Tập đoàn công

nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam (TKV)

Mỏ-TKV

4 Tiến sỹ Trương Đức Dư- Phó Viện trưởng Viện Khoa học công

nghệ Mỏ-TKV

12 Kỹ sư Hoàng Thị Tuyển- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

13 Kỹ sư Trần Minh Tiến- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

14 Kỹ sư Đào Ngọc Hoàng- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

15 Kỹ sư Phạm Trung Nguyên- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

16 Kỹ sư Ngô Quốc Trung- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

17 Kỹ sư Đoàn Ngọc Cảnh- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

18 Kỹ sư Phùng Tuấn Hoàng- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

19 Kỹ sư Ngô Văn Sĩ- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

20 Kỹ sư Thân Văn Duy- Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV

21 Kỹ sư Cao Ngọc Đẩu- Viện trưởng Viện Cơ khí năng lượng và mỏ

22 Tiến sỹ Tạ Ngọc Hải - Phó trưởng Ban Cơ khí-TKV

23 Thạc sỹ Trần Đức Thọ - TP Phòng KH-CN Viện Cơ khí năng

lượng và mỏ

24 Kỹ sư Nguyễn Văn Mật- Giám đốc Công ty than Vàng Danh-TKV

25 Kỹ sư Nguyễn Văn Dậu- Giám đốc Công ty Kho vận Đá Bạc-TKV

26 Thạc sỹ Ngô Hoàng Ngân- Chuyên viên TKV

27 Kỹ sư Nguyễn Tiến Phượng – Phó Giám đốc Công ty than Vàng

35 Kỹ sư Bùi Xuân Hạnh – Phó Giám đốc Công ty VMC

36 Kỹ sư Mai Ngọc Thanh -Phó giám đốc Công ty VMC

37 Kỹ sư Lê Viết Sự– TP Kỹ thuật Công ty VMC

38 Kỹ sư Nguyễn Kim Định - TP KCS Công ty VMC

39 Kỹ s− Quách Minh Hồng - Quản đốc Px Cơ khí I Công ty VMC

40 Kỹ s− Nguyễn Bá Phúc– Quản đốc Px Cơ khí II Công ty VMC

41 Kỹ s− Bùi Xuân Nhã– Quản đốc Px Kết cấu I Công ty VMC

42 Kỹ s− Nguyễn Văn Tùng– Quản đốc Px Kết cấu II Công ty VMC

43 Kỹ s− Hà Ngọc Quyến– Phó TP SXKD Công ty VMC

44 Kỹ s− Krasnobaev Vladimir– Tổng Giám đốc Công ty ALVINA

45 Kỹ s− Jelinek Petr- Công ty ALVINA

46 Kỹ s− Jozep Lamanec- Công ty ALVINA

47 Kỹ s− Jozep Kocur- Công ty ALVINA

48 Kỹ s− Vlastimir Reit- Công ty ALVINA

49 Kỹ s− Robert Kilian- Công ty ALVINA

50 Stary Zdenec- Công ty ALVINA

51 Walica Henric- Công ty ALVINA

Cơ quan chủ trì đề tài

TS Phạm Minh Đức

Tóm tắt báo cáo

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài được biên chế thành 6 chương, phần mở đầu, phần kết luận chung và kiến nghị Trong 6 chương của báo cáo giải quyết 6 nội dung nghiên cứu chính đã đăng ký trong đề cương và được lập trên cơ sở các Báo cáo chuyên đề, bao gồm:

1 Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lượng than và điều kiện địa

cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

Sản phẩm tương ứng là “Cơ sở dữ liệu trữ lượng than và điều kiện địa chất kỹ

minh và tập bản đồ quy hoạch (44 bản đồ)

2 Nghiên cứu lựa chọn và đề xuất các sơ đồ công nghệ, đồng bộ thiết bị cơ giới hoá khai thác cho một số điều địa chất – kỹ thuật mỏ đặc trưng trong điều kiện

Sản phẩm tương ứng là “Tập sơ đồ công nghệ khai thác cơ giới hoá các vỉa dày,

3 Nghiên cứu thiết kế và xây dựng phương án chế tạo sản phẩm dàn chống tự hành có kết cấu hạ trần than với các chi tiết phần gia công cơ khí (chiếm trên 50% giá trị dàn chống) tại các nhà máy cơ khí TKV

Sản phẩm tương ứng là bộ “Hồ sơ thiết kế chế tạo dàn chống tự hành có kết cấu hạ trần than trong điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 350 ” (277 bản vẽ)

4 Báo cáo kết quả áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá đồng bộ khai thác khấu lớp trụ hạ trần, sử dụng dàn chống tự hành VINAALTA chế tạo tại Việt

Nam, tại lò chợ II-8-2 vỉa 8 khu giếng Vàng Danh – Công ty than Vàng Danh

5 Hướng dẫn áp dụng công nghệ, đồng bộ thiết bị cơ giới hóa khai thác và quy

các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

Sản phẩm tương ứng là “Hướng dẫn áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác

gồm “Sơ đồ và quy trình công nghệ khai thác, biện pháp kỹ thuật an toàn” và “Hướng dẫn sử dụng đồng bộ thiết bị”

Như vậy tổng hợp các sản phẩm của đề tài bao gồm “Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài”; 05 Báo cáo chuyên đề; Dự án đầu tư “áp dụng thử nghiệm cơ giới hoá đồng bộ khai thác lò chợ hạ trần than nóc tại Công ty than Vàng Danh”, bao gồm Thuyết minh dự án, Thiết kế cơ sở; Thiết kế Bản vẽ thi công “áp dụng thử nghiệm cơ giới hoá đồng bộ khai thác lò chợ hạ rần than nóc tại Công ty than Vàng Danh” và 30 dàn chống tự hành VINAALTA có kết cấu hạ trần than, linh kiện thuỷ lực nhập khẩu từ Cộng hoà Séc, kết cấu cơ khí chế tạo tại Việt Nam; Giá trị phần gia công chế tạo trong nước chiếm 57,4% giá trị dàn chống và giảm 27% so với dàn chống nhập khẩu cùng loại

Mục lục

Trang

Chương 1: Nghiên cứu đánh giá sự ảnh hưởng của điều kiện địa

chất- kỹ thuật mỏ các vỉa than dày, độ dốc đến 35 0 ở các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh đến khả năng áp dụng các sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác

Đánh giá tổng thể điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,

Quảng Ninh

15

Chương 2: Nghiên cứu lựa chọn và đề xuất các sơ đồ công nghệ,

đồng bộ thiết bị cơ giới hoá khai thác cho một số điều kiện địa chất – kỹ thuật mỏ đặc trưng trong điều kiện các vỉa dày, độ dốc đến 35 0 vùng Quảng Ninh

25

0

tại các nước có nền

2.3 Nghiên cứu đề xuất các sơ đồ công nghệ và đồng bộ thiết bị trong khai thác các

Chương 3: Nghiên cứu thiết kế, đề xuất phương án và chế tạo sản

phẩm dàn chống tự hành có kết cấu hạ trần than với các chi tiết phần gia công cơ khí tại các nhà máy cơ khí TKV

Chương 4 : Kết quả áp dụng thử nghiệm công nghệ CGH khai

thác lò chợ hạ trần than nóc sử dụng dàn chống VINAAALTA chế tạo tại Việt Nam, tại lò chợ II-8-2 vỉa 8 khu giếng Vàng Danh, Công ty than Vàng Danh.

98

Chương 6 : Xây dựng hướng dẫn áp dụng công nghệ, đồng bộ thiết

bị cơ giới hóa khai thác và quy hoạch chuẩn bị các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35 0 theo sơ đồ công nghệ lựa chọn tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

mở đầu

dụng các sơ đồ công nghệ khai thác thủ công khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ lò chợ bằng cột thuỷ lực đơn, giá thuỷ lực di động, giá khung di động… Công tác

đào lò chuẩn bị trong than đã bước đầu sử dụng cơ giới hoá bằng com bai đào lò Với các sơ đồ công nghệ khai thác truyền thống hiện nay sản lượng khai thác và năng suất lao động chưa cao, cũng như điều kiện làm việc của công nhân khai thác than hầm lò còn nặng nhọc, công tác đảm bảo an toàn lao động trong khai thác và chống giữ gương lò chợ còn ở mức trung bình

Với điều kiện sản trạng vỉa, thực tiễn sản xuất tại các mỏ và kinh nghiệm khai thác tại các nước có nền công nghiệp than phát triển, thấy rằng có thể xem xét đưa vào áp dụng công nghệ cơ giới hoá trên cơ sở hoàn thiện các sơ đồ công nghệ hiện

đang áp dụng theo hướng cơ giới hoá các công đoạn sản xuất như cơ giới hoá khâu chống giữ và hạ trần than nóc bằng các loại vì chống mới, cơ giới hoá khấu than ở gương khai thác, v.v cũng như đề xuất một số sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác

Quảng Ninh

Một vấn đề khác đặt ra, đó là từ trước đến nay việc lựa chọn loại vì chống thuỷ lực chống giữ gương khai thác tại các mỏ hầm lò được xác định trên cơ sở các chủng loại vì chống đã có sẵn, sản xuất và chế tạo ở nước ngoài Trong trường hợp này, đối với các loại vì chống đơn chiếc công tác lựa chọn ít gặp khó khăn do tính dễ thích ứng của chúng trong các sơ đồ công nghệ khai thác, tuy nhiên khi áp dụng các dàn chống cơ giới tự hành đòi hỏi khắt khe hơn về phạm vi điều kiện địa chất-kỹ thuật mỏ áp dụng Từ đó đặt ra cần thiết phải nghiên cứu thiết kế và chế tạo loại dàn chống thích

mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

Điều này cũng đồng thời cho phép nâng cao trình độ nghiên cứu, chế tạo cơ khí cho ngành mỏ Việt Nam, chủ động trong việc đáp ứng yêu cầu thiết bị, đặc biệt đáp

ứng yêu cầu tăng sản lượng hàng năm theo kế hoạch phát triển ngành than đến năn

2025 và các năm sau

Trong điều kiện như vậy, đề tài “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều

KHCN trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn 2006-2010 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu chủ lực”, mã số KC.06.01/06-10 đã được triển khai thực hiện theo Quyết định của Bộ trưởng Bộ Khoa

học Công nghệ số 2094/QĐ-BKHCN, ngày 22/9/2006

Bản chất của vấn đề “Lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa

của từng loại hình công nghệ cơ giới hoá, các thông số cơ bản của sơ đồ công nghệ, các giải pháp xử lý và điều khiển áp lực mỏ, các giải pháp kỹ thuật, công nghệ bao gồm hàng loạt các vấn đề về sơ đồ, phương pháp, trình tự, thời gian, v.v Từ việc xác

định được công nghệ cơ giới hoá khai thác hợp lý sẽ thiết kế và chế tạo loại dàn chống phù hợp cho chúng dựa trên năng lực ngành cơ khí mỏ hiện tại

1 Cơ quan chủ trì thực hiện đề tài: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

2 Chủ nhiệm đề tài: KS Đoàn Văn Kiển

3 Các cơ quan và tập thể chuyên gia phối hợp chính:

Công ty than Vàng Danh, Trường Đại học Mỏ địa chất Hà Nội, Công ty chế tạo máy-TKV, Công ty ALTA (Cộng hòa Séc) và một số tập thể, cá nhân khác tham gia thực hiện

4 Mục tiêu của đề tài

tạo loại dàn chống tự hành phù hợp, đáp ứng yêu cầu chế tạo gia công cơ khí trong nước ít nhất 50% giá trị sản phẩm

- áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá với dàn chống chế tạo trong nước

và hoàn thiện các thông số kỹ thuật để nâng cao sản lượng khai thác, năng suất lao

động, mức độ an toàn lao động và giảm tổn thất than

5 Nội dung nghiên cứu và triển khai thực nghiệm của đề tài:

- Nghiên cứu đánh giá sự ảnh hưởng của điều kiện địa chất- kỹ thuật mỏ các

dụng các sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác

- Nghiên cứu lựa chọn và đề xuất các sơ đồ công nghệ, đồng bộ thiết bị cơ giới hoá khai thác cho một số điều kiện địa chất – kỹ thuật mỏ đặc trưng trong điều kiện

- Nghiên cứu thiết kế và đề xuất phương án chế tạo sản phẩm dàn chống tự hành có kết cấu hạ trần than với các chi tiết phần gia công cơ khí (chiếm trên 50% giá trị dàn chống) tại các nhà máy cơ khí TKV

- Nghiên cứu áp dụng thử nghiệm công nghệ CGH khai thác trong điều kiện

- Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ cơ giới hoá đồng bộ khai thác lò chợ hạ trần than nóc sử dụng máy khấu com bai với dàn chống tự hành VINAALTA chế tạo tại Việt Nam

- Xây dựng hướng dẫn áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác trong điều kiện

6 Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng:

6.1 Phương pháp nghiên cứu:

Để giải quyết các nội dung nghiên cứu đặt ra, đề tài đã lựa chọn sử dụng các phương pháp nghiên cứu chính bao gồm:

- Phương pháp thống kê, phân tích và đánh giá tổng hợp nhằm phân tích đánh giá trữ lượng than, điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ gắn với phạm vi áp dụng của công nghệ

- Phương pháp phân tích so sánh hiệu quả kinh tế-kỹ thuật trong việc lựa chọn các phương án công nghệ

- Phương pháp khảo sát và quan trắc đo đạc dịch động, biến dạng và áp lực mỏ tại hiện trường nhằm khẳng định và hoàn thiện các thông số cơ bản của sơ đồ công nghệ và đề xuất các giải pháp xử lý kỹ thuật trong quá trình khai thác

Trong quá trình triển khai đề tài, các nội dung và kết quả nghiên cứu mới đã

được thông tin trên các báo, tạp chí, bao gồm Tạp chí “Công nghiệp” (Bộ Công thương); Tạp chí “Than-Khoáng sản” (Tập đoàn công nghiệp than-khoáng sản Việt Nam) và trên Thông tin “Khoa học công nghệ Mỏ” của Viện Khoa học Công nghệ Mỏ-TKV, với số lượng 08 bài báo, tham luận, v.v

Nhóm đề tài cám ơn sự hợp tác của các chuyên gia trong và ngoài ngành trong quá trình triển khai thực hiện, cám ơn các cán bộ công nhân trực tiếp tham gia áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hóa đồng bộ khai thác lò chợ hạ trần than nóc tại Công ty than Vàng Danh

Chương 1 Nghiên cứu đánh giá sự ảnh hưởng của điều kiện địa chất-

kỹ thuật mỏ các vỉa than dày, độ dốc đến 35 0 ở các mỏ hầm

lò vùng quảng ninh đến khả năng áp dụng các sơ đồ

công nghệ cơ giới hoá khai thác

1.1 Tổng hợp trữ lượng than các khu vực vỉa dày độ dốc đến 35 0

Hiệu quả khai thác phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ

sử dụng, trong đó điều kiện địa chất và kỹ thuật mỏ là hai yếu tố quyết định đến việc lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác Trong phạm vi đề tài tập trung vào 10 khoáng sàng có trữ lượng than phân bố ở các vỉa dày trên 3,5 m, góc dốc đến 35° tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, bao gồm Mạo Khê, Vàng Danh, Than Thùng-Yên Tử, Hà Lầm, Suối Lại, Núi Béo, Thống Nhất, Dương Huy, Mông Dương và Khe Chàm II, IV Kết quả đánh giá sẽ cho các kết quả định lượng cụ thể đối với các khu vực đánh giá tỷ mỉ và định hướng chung cho toàn bộ các khu vực khoáng sàng vỉa dày dốc còn lại vùng Quảng Ninh Tổng trữ lượng địa chất các khu vực vỉa có chiều dày trung bình lớn hơn 3,5 m; góc dốc đến 35° trong giới hạn đánh giá là 488.351 nghìn tấn, chiếm khoảng 43ữ51% tổng trữ lượng các khoáng sàng (xem bảng 1.1)

Bảng tổng hợp trữ l−ợng vỉa dày, độ dốc đến 35 0 vùng Quảng Ninh

Bảng 1.1

TT Tên khoáng sàng

hoặc công ty Tên vỉa than Mức đánh giá

Trữ l−ợng (10 3 T) Tỷ lệ (%)

31,94% tổng trữ l−ợng của 10 khoáng sàng trong phạm vi đánh giá, tiếp đó là Vàng Danh, chiếm 21,98%, Khe Chàm II-IV chiếm 13,81%, Than Thùng-Yên Tử 9,85%, Thống Nhất 8,16%, v.v Đây là các khu vực khoáng sàng cần −u tiên xem xét lựa chọn

và đầu t− áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác

1.2 Đánh giá tổng thể điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35 0 có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá ở vùng Quảng Ninh

Trên cơ sở đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ và tổng hợp trữ l−ợng các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35°, đề tài tập trung giới hạn vào giải quyết một số phạm vi yếu tố địa chất cơ bản bao gồm:

1 Chiều dày vỉa: Đây là một trong những thông số ảnh hưởng trực tiếp đến

việc lựa chọn công nghệ khai thác và các thông số của sơ đồ công nghệ, phương pháp khấu than, năng suất của thiết bị khấu Để lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác cơ

thành các miền chiều dày theo trình độ cơ giới hoá khai thác và chống giữ của các nền công nghiệp mỏ tiên tiến trên thế giới, thuộc phạm vi m = 3,5 ữ 6,0 m; phạm vi m = 6,01ữ10,0 m; phạm vi m > 10,0 m

Kết quả đánh giá yếu tố chiều dày vỉa trong tổng thể trữ lượng thể hiện trên bảng bảng 1.2 và lập biểu đồ xác định tỷ trọng trữ lượng của từng miền với tổng trữ lượng các khoág sàng, khu vực vỉa được đánh giá (hình 1.1)

Phân chia trữ lượng theo chiều dày vỉa

Bảng 1.2 Miền chiều dày vỉa

Hình 1.1: Mối tương quan giữa chiều dày vỉa với tổng trữ lượng

vỉa dày, độ dốc đến 35 0 trong phạm vi đánh giá

Qua những phân tích ở bảng 1.2 và biểu đồ hình 1.1 cho thấy, trữ lượng phân

bố tương đối đều trong các miền chiều dày vỉa, ở giới hạn vỉa dày 3,5ữ6,0 m chiếm 35,9% và vỉa dày 6,01ữ10,0 m chiếm 29,95% và trên 10 m chiếm 34,15% tổng cân

trong phạm vi đánh giá của đề tài Nhóm vỉa thuộc loại dày hơn 10 m tập trung chủ yếu tại khoáng sàng Hà Lầm, Thống Nhất, Vàng Danh

2 Góc dốc vỉa: Cũng như chiều dày vỉa, góc dốc vỉa là yếu tố quan trọng ảnh

hưởng đến việc lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác và phương tiện thiết bị khai thác Với mục đích nhằm lựa chọn các khu vực trữ lượng có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác, đề tài tiến hành lựa chọn các khu vực có góc dốc đến 35° vàphân loại trên cơ sở phạm vi góc dốc vỉa đặc trưng theo các giới hạn đến 25° và từ

25oữ350

, chủ yếu phục vụ việc lựa chọn đồng bộ thiết bị cơ giới hoá (xem bảng 1.3)

và lập biểu đồ xác định tỷ trọng trữ lượng của từng miền giới hạn góc dốc vỉa với tổng trữ lượng các khoág sàng, khu vực vỉa được đánh giá (hình 1.2)

Phân chia trữ lượng theo góc dốc vỉa

Bảng 1.3 Miền giới hạn góc dốc vỉa

Hình 1.2 Mối tương quan giữa góc dốc vỉa với tổng trữ lượng

vỉa dày, độ dốc đến 35 0 trong phạm vi đánh giá

Qua những phân tích ở bảng 1.3 và biểu đồ hình 1.2 cho thấy, trữ lượng các vỉa

3 Tổ hợp yếu tố chiều dày và góc dốc: Trong việc xác định phạm vi áp dụng

các sơ đồ công nghệ khai thác, tổ hợp yếu tố chiều dày và góc dốc vỉa đóng vai trò quan trọng nhất trong các yếu tố điều kiện địa chất Kết quả đánh giá quan hệ giữa trữ l−ợng than và tổ hợp chiều dày vỉa và góc dốc vỉa xem bảng 1.4 và biểu đồ hình 1.3

Phân chia trữ l−ợng theo tổ hợp theo yếu tố chiều dày và góc dốc vỉa

Bảng 1.4

Phân chia trữ l−ợng (ngàn tấn/%) 3.5 ữ 6 m 6 ữ 10 m Trên 10 m

Hình 1.3 Mối tương quan giữa tổ hợp chiều dày, góc dốc vỉa với tổng trữ lượng

vỉa dày, độ dốc đến 35 0 trong phạm vi đánh giá

Phân tích mối tương quan giữa tổ hợp chiều dày và góc dốc vỉa với tổng trữ

- Tại các khu vực có chiều dày vỉa trên 10,0 m, góc dốc đến 25°, trữ lượng chiếm 28,6%; phân bố ở Hà Lầm (101.492,4 ngàn tấn), Thống Nhất (25.288,4 ngàn tấn), Núi Béo (11.815,2 ngàn tấn) và Vàng Danh (933,5 ngàn tấn); Trong phạm vi

trữ lượng chỉ chiếm 5,6% và tập trung lớn nhất ở

Hà Lầm (18.676 ngàn tấn)

trung ở Khe Chàm (49.538,7 ngàn tấn), Vàng Danh (42.065,4 ngàn tấn), v.v; với góc

ngàn tấn), Than Thùng-Yên Tử (11.203,9 ngàn tấn)

- Tại các khu vực vỉa dày 3,5ữ6 m, trữ lượng phân bố tương đối đồng đều trong

yếu ở Hà Lầm (26.041,2 ngàn tấn), Vàng Danh (19.580,5 ngàn tấn), Khe Chàm

, trữ lượng 18,4%, tập trung chủ yếu ở Than Thùng - Yên Tử (27.840,5 ngàn tấn), Vàng Danh (25.745,3 ngàn tấn) và Núi Béo (15.604,8 ngàn tấn)

4 Kích thước khu khai thác:Một trong các yếu tố quan trọng quyết định đến hiệu quả khi áp dụng công nghệ khai thác cơ giới hoá là kích thước khu khai thác Chiều dài theo phương và theo độ dốc của khu khai thác ảnh hưởng đến thời gian lắp

đặt, vận hành, tháo dỡ và di chuyển đồng bộ thiết bị cơ giới hóa, tác động trực tiếp

đến hiệu quả kinh tế khi áp dụng cơ giới hóa khai thác Mối tương quan giữa chiều dài theo phương, chiều dài theo độ dốc khu khai thác với trữ lượng địa chất các vỉa dày,

Lớn hơn 800 m 68%

(301- 800) m 29%

đến 300 m 3%

Hình 1.4: Mối tương quan giữa phạm vi giới hạn chiều dài theo phương khu vực khai thác với tổng trữ lượng vỉa dày, độ dốc đến 35 0 trong phạm vi đánh giá

93,49%

0 20 40 60 80 100

Chiều dài theo độ dốc khu vực khai thác, m

Hình 1.5: Mối tương quan giữa giới hạn chiều dài theo độ dốc khu vực khai thác

với tổng trữ lượng vỉa dày, độ dốc đến 35 0 trong phạm vi đánh giá

Qua biểu đồ phân tích, cho thấy các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35o vùng Quảng Ninh, trong giới hạn đánh giá chủ yếu có chiều dài theo phương khu khai thác lớn hơn 800 m, chiếm tỷ lệ 68%, theo hướng dốc đến 93,49% có chiều dài trên 200 m

Đây là một yếu tố thuận lợi để áp dụng các mô hình cơ giới hóa trong điều kiện vỉa

5 Đặc điểm đá vách, đá trụ: Tính chất đá vách, đá trụ là một trong những yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác hợp lý

Hình 1.6 Phân loại trữ lượng vỉa theo đá vách trực tiếp

ổn định 11,3%

Không ổn định 88,7%

Hình 1.7: Phân loại trữ lượng vỉa theo đá trụ trực tiếp

Qua các biểu đồ trên cho thấy, 88,9% các khu vực đá vách trực tiếp thuộc loại không ổn định Đá trụ vỉa chủ yếu thuộc loại không bền vững chiếm 88,9% so với tổng trữ lượng đánh giá

Không bền vững 88,7%

Bền vững 11,3%

1.3 Kết luận

Đề tài đã tiến hành đánh giá tổng hợp trữ lượng và đặc điểm điều kiện địa chất

- kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa có chiều dày lớn hơn 3,5 m; góc dốc đến 35° của 10

mỏ, khoáng sàng than vùng Quảng Ninh, bao gồm Mạo Khê, Vàng Danh, Than Thùng-Yên Tử, Hà Lầm, Núi Béo, Suối Lại, Thống Nhất, Dương Huy, Mông Dương

và Khe Chàm II-IV, theo các mức khai thác và thăm dò địa chất với tổng trữ lượng địa

Qua kết quả đánh giá cho thấy các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35° vùng Quảng Ninh tương đối thuận lợi áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác, với những khu vực khoáng sàng có điều kiện áp dụng đặc trưng sau:

- Các khu vực có chiều dày vỉa trên 10,0 m, góc dốc đến 25°, trữ lượng chiếm 28,6%; phân bố ở Hà Lầm (101.492,4 ngàn tấn), Thống Nhất (25.288,4 ngàn tấn), Núi Béo (11.815,2 ngàn tấn) và Vàng Danh (933,5 ngàn tấn); Trong phạm vi chiều dày

trung ở Khe Chàm (49.538,7 ngàn tấn), Vàng Danh (42.065,4 ngàn tấn), v.v; với góc

Thùng-Yên Tử (11.203,9 ngàn tấn)

yếu ở Hà Lầm (26.041,2 ngàn tấn), Vàng Danh (20.453,1ngàn tấn), Khe Chàm

lượng 18,4%, tập trung chủ yếu ở Than Thùng - Yên Tử (27.840,5 ngàn tấn), Vàng Danh (25.745,3 ngàn tấn) và Núi Béo (15.604,8 ngàn tấn)

Các khu vực được đánh giá phần lớn có chiều dài theo phương lớn hơn 800 m chiếm tỷ lệ 68% Theo hướng dốc, các khu vực chủ yếu có chiều dài lớn hơn 200 m chiếm 93,49% so với tổng trữ lượng được đánh giá Đây là một yếu tố tương đối thuận

vùng Quảng Ninh

Phần lớn các khu vực đều có đá vách trực tiếp là bột kết phân bố đều, đôi chỗ

là các thấu kính sét kết, sét than phân bố không đều, thuộc loại không ổn định chiếm 88,7% Đá trụ vỉa chủ yếu thuộc loại không bền vững, chiếm 88,7% so với tổng trữ l−ợng đ−a vào đánh giá

Chương 2

Nghiên cứu lựa chọn và đề xuất các sơ đồ công nghệ, đồng

bộ thiết bị cơ giới hoá khai thác cho một số điều kiện địa chất – kỹ thuật mỏ đặc trưng trong điều kiện vỉa dày, độ

1 Kinh nghiệm khai thác truyền thống, trước khi đưa vào áp dụng vì chống thuỷ lực trong lò chợ

2 Kinh nghiệm khai thác áp dụng vì chống thuỷ lực chống lò chợ

3 Kinh nghiệm áp dụng cơ giới hoá khai thác lò chợ

2.1.1 Kinh nghiệm khai thác truyền thống

tại vùng Quảng Ninh đã áp dụng các HTKT chia lớp bằng; HTKT chia lớp nghiêng,

có hoặc không có vách giả nhân tạo; HTKT chia lớp nghiêng khai thác lớp vách, lớp trụ hạ trần than lớp giữa; và HTKT lò chợ hạ trần

2.1.1.1 Hệ thống khai thác chia lớp bằng

- Từ những năm sáu mươi của thế kỷ trước, mỏ Hà Lầm đã tiến hành khai thác vỉa dày thoải bằng hệ thống khai thác chia lớp bằng thu hồi than hạ trần Vỉa than dày

được chia thành các lớp ngang vỉa, chiều dày lớp khấu 5 m, trong đó chiều cao lò chợ 2,2

m, hạ trần 2,8 m, khấu than bằng khoan nổ mìn, chống lò bằng gỗ Những năm bảy mươi,

mỏ Hà Lầm đã sử dụng lưới thép B–40 lát ở nền lò chợ lớp trên ở vỉa 14- Tây phay K , với vỉa dày vỉa 12 ữ 30 m, chiều dài lò chợ 60 m (hình 2.1) Lưới thép có tác dụng ngăn cách than với đá phá hoả khi hạ trần, nên đã giảm tổn thất than từ 50 % xuống còn 35 %

- Giữa thập kỷ chín mươi, HTKT chia lớp bằng – hạ trần than lại được đưa vào áp dụng ở vỉa 1 mỏ Tân Lập là một vỉa than rất dày, nhưng ở đây không sử dụng lớp ngăn cách nhân tạo Sau đó HTKT này còn được áp dụng ở khu vực Cái Đá - Xí nghiệp than Cao Thắng thuộc Công ty than Hòn Gai và một số khu vực khác

Hình 2.1 Sơ đồ gương khai thác lò chợ lớp bằng mỏ Hà Lầm

2.1.1.2 Hệ thống khai thác chia lớp nghiêng

- Năm 1966 mỏ than Thống Nhất đã thực hiện khai thác chia lớp nghiêng, dùng tre róc làm lớp ngăn cách nhân tạo, tại công trường Thanh niên; kết quả áp dụng

đã giảm tổn thất than từ 65 % xuống còn 40 % [1] Giai đoạn tiếp theo lại được áp dụng ở vỉa dày và vỉa G, trên cơ sở lợi dụng các lớp đá kẹp để phân cách lớp khấu; Trong phạm vi một lớp khấu, nếu chiều dày lớp than lớn hơn chiều cao khấu lò chợ thì gương khấu bám theo đá kẹp trụ và kết hợp hạ trần thu hồi than nóc (hình 2.2)

Hình 2.2 Sơ đồ gương khấu chia lớp nghiêng áp dụng ở mỏ Thống Nhất

- HTKT chia lớp nghiêng cũng được áp dụng ở các vỉa dày dốc nghiêng của

mỏ than Mạo Khê Các vỉa than ở đây không có lớp đá kẹp ổn định để phân cách lớp khấu như ở Mỏ Thống Nhất và than mềm yếu khó đảm bảo khả năng làm nóc giả với chiều dày 0,5 ữ 1,0 m, tuy nhiên ở đây có đặc điểm đá phá hoả của lò chợ lớp trên có khả năng liên kết trở lại sau một khoảng thời gian, tạo ra sự ổn định của nóc lò chợ lớp dưới nên lò chợ lớp trụ được bắt đầu chuẩn bị và khai thác sau khi khai thác hết lớp vách và đất đá phá hoả đã ổn định (theo kinh nghiệm ở Mạo Khê, thời gian cho

đất đá dính kết ổn định khoảng 6 tháng) (hình 2.3)

Hình 2.3 Sơ đồ gương khai thác chia lớp nghiêng áp dụng ở mỏ Mạo Khê

- HTKT chia lớp nghiêng còn được áp dụng ở vỉa 14-5 mỏ Khe Chàm, vỉa 4, vỉa 6 mỏ Vàng Danh và vỉa G9, vỉa H10 mỏ Mông Dương, với chiều dày vỉa 4 ữ 6 m,

đá vách vỉa cứng vững, khó sập đổ Trong điều kiện như vậy người ta đã tiến hành khai thác lớp vách trước để phá hoả cưỡng bức Khác với ở Mạo Khê, do đá vách sập

đổ không có khả năng liên kết trở lại, phải để lại một lớp than ngăn cách 1,0 ữ 1,3 m

Khoảng cách đuổi nhau giữa lò chợ lớp trụ và lớp vách vách là 25 ữ 30 m hoặc lớp trụ bắt đầu khai thác sau khi kết thúc khai thác lớp vách (hình 2.4)

Hình 2.4 Sơ đồ gương khai thác chia lớp nghiêng áp dụng ở các mỏ

2.1.1.3 HTKT chia lớp nghiêng khai thác lớp vách, lớp trụ hạ trần than lớp giữa

- ở Mỏ than Vàng Danh khi áp dụng HTKT chia lớp nghiêng khai thác lò chợ

đầu tiên của vỉa 7 Cánh Gà mức +350 ữ +397 (điều kiện vỉa dày trung bình 9 m, góc dốc vỉa 15 ữ 30°) người ta chia vỉa thành 3 lớp khai thác, ngăn cách giữa các lớp khấu

là lớp than dày 1,2 m làm nóc giả Các đường lò được chuẩn bị riêng cho từng lớp, sau khi khai thác lớp vách, tiến hành khai thác lò chợ lớp giữa, tiếp theo khai thác lớp trụ Vỉa than có chiều dày biến động, không có lớp đá kẹp ổn định để định vị lớp khấu, nên khi khai thác lò chợ lớp giữa đã không duy trì được vị trí của lớp theo thiết kế, trường hợp khi gương khấu bị lạc hướng lên trên, sẽ gặp phải lò chợ lớp vách đã khai thác, bởi vậy gương khấu thường hướng xuống phía dưới để tạo cho nóc lò ổn định hơn; điều đó dẫn đến làm mất chiều dày khấu của lớp trụ

Trong điều kiện như vậy người ta đã chuyển sang phương án chia 2 lớp nghiêng (bám vách và bám trụ – hạ trần than) cho các lò chợ tiếp theo ở vỉa 7 và sau

đó là vỉa 5 (hình 2.5) Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng khai thác lớp vách, lớp trụ hạ trần than lớp giữa cũng được áp dụng ở các mỏ Hà Lầm, Tân Lập

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ khai thác chia hai lớp nghiêng – hạ trần

áp dụng ở các mỏ Vàng Danh, Hà Lầm, Tân Lập

- HTKT chia hai lớp nghiêng hạ trần than giai đoạn đầu áp dụng không có lớp ngăn cách bằng vách giả nhân tạo, đến năm 1987 viện KHCN Mỏ đã áp dụng thử nghiệm lưới thép B-40 làm lớp ngăn cách trong HTKT này ở lò chợ vỉa 7 Cánh Gà mỏ Vàng Danh và sau đó ở mỏ Tân Lập; khi đó các lò chợ lớp vách và lớp trụ đều sử dụng cột chống gỗ và cũi lợn Thực tế do tốc độ khai thác chậm nên áp lực mỏ gia

tăng, lò chợ phải củng cố thêm nhiều cột chống, gây khó khăn cho công tác trải lưới ở

lò chợ vách; còn tại lò chợ trụ, việc hạ trần lấy than chỉ tiến hành ở khe cũi lợn không

đảm bảo được tính liên tục và triệt để nên lưới thép đã không lộ ra hoặc không hạ sát xuống nền lò; lưới thường bị treo cách nền 2,5 ữ 3 m nên bị bục và rách nhiều; nhìn chung lưới thép đã không phát huy được tác dụng như mong muốn

2.1.1.4 Hệ thống khai thác lò chợ hạ trần

Những năm đầu thập kỷ chín mươi, HTKT lò chợ hạ trần (LCHT) xuất hiện ở

mỏ Hà Lầm, sau đó ở mỏ Vàng Danh và một vài nơi khác Bản chất của sơ đồ công nghệ là khai thác đồng thời toàn bộ chiều dày vỉa bằng lò chợ lớp trụ kết hợp hạ trần thu hồi than dưới đá vách (xem hình 2.6) Trong công nghệ này ở lò chợ lớp trụ khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ bằng gỗ hoặc cột ma sát, luồng bảo vệ bằng cũi lợn Trong mỗi chu kỳ sản xuất, sau khi chuyển cũi lợn trần than sẽ tự sập đổ hoặc sử dụng khoan nổ mìn hạ trần; than hạ trần được thu hồi sang luồng gương Điều khiển vách bằng phá hoả toàn phần, vách tự sập đổ

Hình 2.6 Gương khấu của sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ hạ trần

a- Tại vỉa 10 Công ty than Hà Lầm – sử dụng cột chống gỗ b- Tại vỉa 6 Cánh Gà Công ty than Vàng Danh – sử dụng cột chống ma sát

Thực tế trong quá trình khai thác LCHT ở các mỏ Hà Lầm, Vàng Danh cho thấy theo chu kỳ, cứ 5ữ7 luồng khấu, ở gương lò lại xuất hiện những vết nứt ở nóc lò chợ, dọc theo gương khấu, có vết nứt rộng 5ữ6 cm, dài 3ữ4 m; một vài vị trí bị lở,

0,3

3,5

1,0 1,0

1,0

0,6 1,5

1,0

gương tới 0,5 ữ 0,7 m, hoặc rỗng nóc, có điểm chiều cao tụt nóc tới 1 ữ 1,2 m; nhiều cột chống bị gãy và các cũi lợn có biểu hiện chịu tải lớn (xem hình 2.7)

Hình 2.7 Hiện tượng lở gương, rỗng nóc ở lò chợ trụ hạ trần

Trong những điều kiện như trên người ta phải tiến hành chống bằng gỗ có chất lượng tốt hơn bình thường, đồng thời tăng cường củng cố các cũi lợn, chống thêm gánh và cài dầy chèn

Do chống giữ lò chợ bằng gỗ hay cột ma sát có kháng lực ban đầu nhỏ, thao tác chậm, nên công tác điều khiển áp lực mỏ gặp khó khăn, mức độ an toàn bị hạn chế khi lò chợ ở vị trí chuẩn bị tới chu kỳ sập gãy đá vách; đồng thời ở lò chợ có cũi lợn và phải chống tăng cường nên không gian lò chợ chật hẹp làm giảm hiệu quả thu hồi than, gây tổn thất than lớn (Hà Lầm 43 %, Vàng Danh 43,4 ữ 52 %)

Với những tồn tại trên đây nên sau khoảng 10 năm áp dụng, các thiết kế công nghệ khai thác LCHT vẫn chưa được các cấp quản lý kỹ thuật và an toàn có thẩm quyền phê duyệt chính thức Để giải quyết bức xúc của sản xuất, viện KHCN Mỏ đã thực hiện đề tài

“Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ khai thác lò chợ hạ trần ở mỏ Hà Lầm”, và

được Tổng Công ty Than Việt Nam phê duyệt cho phép công ty than Hà Lầm thực hiện HTKT lò chợ hạ trần từ năm 2001

Hầu hết các lò chợ hạ trần đều sử dụng phương pháp tự sập đổ trần than hoặc tại một số vị trí, thực hiện được bằng khoan nổ mìn nhưng chiều dài lỗ khoan không lớn (2 m) và cũng không áp dụng phương pháp nổ mìn phân đoạn, do vậy than sập đổ thường có dạng khối, cục tảng lớn, khó thu hồi gây tổn thất than lớn

Các nghiên cứu phân tích về tổn thất than đã cho thấy tổn thất do điều kiện địa chất phức tạp chiếm lớn nhất cũng chỉ gần bằng 30 % tổng tổn thất chung; như vậy khoảng 2/3 tổng số than tổn thất là do hệ thống khai thác và công nghệ khai thác, đặc biệt là tổn thất ở nóc, nền lò và ở các trụ bảo vệ (xem bảng 2.1)

Trụ bảo

vệ lò chuẩn bị

Theo chiều cao khai thác

Do vận chuyển

Do

địa chất

Ghi chú

Vỉa 5

Tổn thất ở trụ bảo vệ Vàng

ở các trụ bảo vệ lò chuẩn bị của hệ thống khai thác cũng rất lớn (13 ữ 36 %), bởi hầu hết các đường lò ở vỉa dày đều bố trí trong than, trong khi công tác khấu tận thu các trụ bảo vệ gặp khó khăn do đường lò đã bị nén bẹp trong quá trình sử dụng

Trong điều kiện chống lò bằng gỗ hoặc cột ma sát, khấu than bằng khoan nổ mìn, qua thực tế áp dụng ở vùng Quảng Ninh cho thấy ngoài HTKT chia lớp bằng áp dụng ở mỏ Hà Lầm có chỉ tiêu KTKT tương đối tốt, còn các HTKT khác đều có hiệu quả thấp, đặc biệt là công nghệ khai thác hạ trần với chi phí gỗ rất lớn (40ữ65

T/công), và hầu như không có lò chợ nào đạt công suất thiết kế

khai thác truyền thống ở một số mỏ hầm lò được trình bày trong bảng 2.2

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV 32

Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cơ bản khai thác vỉa dày, độ dốc đến 35 0

ở một số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

Bảng 2.2 HTKT hạ trần than

Chia lớp nghiêng-hạ trần

HTKT chia lớp bằng

HTKT chia lớp nghiêng

Không có lưới thép ngăn cách

Có lưới thép B-40 ngăn cách

Lò chợ trụ hạ trần

Mỏ Hà Lầm

Mỏ Mạo Khê

Mỏ Thống Nhất

Mỏ Mông Dương

Mỏ Vàng Danh

Mỏ Hà Lầm

Mỏ Vàng Danh

Mỏ Tân Lập

Mỏ Hà Lầm

Mỏ Vàng Danh

2.1.2 Kinh nghiệm khai thác áp dụng vì chống thuỷ lực trong lò chợ

Từ tháng 3 năm 1998 ngành Than bắt đầu đưa cột thuỷ lực đơn (TLĐ) vào chống lò chợ, đầu tiên là lò chợ số 3 vỉa 8 trụ Tây Vàng Danh (TVD), các lò chợ tiếp theo được đưa vào khai thác tại vỉa 14-5 Khe Chàm, vỉa 7-TVD, vỉa 9b quay Tây- Công ty than Mạo Khê và vỉa 8-Công ty than Nam Mẫu

Sau thời gian thử nghiệm thành công hàng loạt các lò chợ TLĐ đã được đưa vào sử dụng như vỉa 10, 12 – Công ty than Dương Huy; vỉa 9b, 9 đông – Công ty than Mạo Khê; vỉa 4,8 và 9 Cánh Gà - Công ty than Vàng Danh; vỉa 9 Xí nghiệp than Khe Tam - Công ty than Hạ Long; vỉa 13 Công ty 86 – Tổng công ty Đông Bắc; v.v

công nghệ khai thác chia lớp nghiêng; chia lớp nghiêng khai thác lớp vách, lớp trụ hạ trần than lớp giữa và công nghệ khai thác lò chợ hạ trần

2.1.2.1 Công nghệ khai thác chia lớp nghiêng

Chống giữ gương khai thác bằng cột thủy lực và xà khớp, khấu than bằng khoan nổ mìn, sử dụng lớp đệm nhân tạo bằng lưới thép B40 Sơ đồ công nghệ và hộ chiếu chống giữ gương lò chợ xem hình 2.8, 2.9

Trong điều kiện vỉa dày 4,0ữ5,0 m, gương lò chợ 40ữ150 m, công suất khai thác đạt 100ữ150 ngàn T/năm; năng suất lao động 3 ữ 4 T/người.ca; tổn thất than 25 ữ 35% Đã áp dụng ở Mạo Khê, Vàng Danh, Đông Bắc và Khe Chàm

2.1.2.2 Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng, hạ trần

Khai thác lớp vách trải lưới, khai thác lớp trụ hạ trần thu hồi than lớp giữa, chống giữ gương khai thác bằng vì chống thủy lực, khấu than bằng khoan nổ mìn Có thể tiến hành khai thác lò chợ hai lớp đồng thời, nhưng khoảng cách giữa hai gương khấu theo phương duy trì 20ữ30 m Sơ đồ công nghệ và hộ chiếu chống giữ gương lò chợ, xem hình 2.10 và 2.11

Lò dọc vỉa thông gió lớp trụ

Lò dọc vỉa thông gió lớp vách Mặt cắt a - a

Hình 2.10: Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng hạ trần than lớp giữa

Cột thủy lực đơn - xà khớp

1200

Hình 2.11: Hộ chiếu chống giữ gương lò chợ chia lớp hạ trần

Trong điều kiện vỉa dày 5,0ữ7,5 m, gương lò chợ 40ữ140 m, công suất khai thác đạt 120ữ180 ngàn T/năm; năng suất lao động 4ữ5 T/người.ca; tổn thất than 25ữ35% Đã áp dụng ở Uông Bí, Vàng Danh, Hà Lầm, Đông Bắc và Thống Nhất

2.1.2.3 Công nghệ khai thác lò chợ hạ trần

Khai thác lò chợ lớp trụ theo cột dài theo phương, hạ trần than nóc Giai đoạn

đầu chống giữ gương khai thác bằng cột thủy lực đơn và xà hộp, trải lưới nóc, giai

đoạn sau chống bằng giá thủy lực di động và gần đây với tiến bộ cải tiến giá thuỷ lực

ở nước ngoài, do tính năng ưu việt hơn hẳn so với giá thuỷ lực di động, đặc biệt khi

được sử dụng trong lò chợ hạ trần than, do vậy trong năm 2007 Viện Khoa học Công nghệ Mỏ đã phối hợp các công ty khai thác than hầm lò lập dự án đầu tư và triển khai

đưa giá khung di động vào áp dụng trong sản xuất Lò chợ đầu tiên được áp dụng thử nghiệm tại vỉa 6b mức -35 đến +8 khu Lộ Trí Công ty Than Thống Nhất (tháng 4/2007) Tiếp theo là các lò chợ tại vỉa 7 mức +165 đến +200 khu Than Thùng Công

ty Than Nam Mẫu, Mạo Khê, Quang Hanh, Công ty 86 – Tổng công ty Đông Bắc, Công ty than Hà Lầm, Hòn Gai Sơ đồ công nghệ và hộ chiếu chống giữ gương lò chợ, xem hình 2.12, 2.13

Lò dọc vỉa thông gió Mặt cắt a - a

Hình 2.12: Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ trụ, hạ trần thu hồi than nóc

b, Hộ chiếu lò chợ chống Gía TLDD

Tấm chắn luồng phá hoả

c, Hộ chiếu lò chợ chống bằng giá khung di động

Hình 2.13: Hộ chiếu chống lò chợ lớp trụ, hạ trần thu hồi than nóc

Một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản đạt được:

- Trường hợp chống giữ bằng cột thủy lực đơn và xà hộp, vỉa dày 3,5ữ5 m; gương lò chợ 60ữ100 m; công suất khai thác đạt 80ữ120 ngàn T/năm; năng suất lao

động 3ữ4 T/người.ca; tổn thất khai thác 25 ữ 35% Đã áp dụng ở Uông Bí, Hạ Long,

- Trường hợp chống giữ bằng giá thủy lực di động, trong điều kiện vỉa dày 3,5ữ6 m; chiều dài gương lò chợ 60ữ140 m, công suất khai thác đạt 120ữ180 ngàn T/năm; năng suất lao động 4ữ6 T/người.ca; tổn thất khai thác 25 ữ 35% Đã và đang

áp dụng ở Uông Bí, Vàng Danh, Hà lầm, Thống Nhất, Dương Huy và Mông Dương

- Trường hợp chống giữ gương bằng giá khung di động, vỉa dày 3,5ữ8 m; gương lò chợ 60ữ120 m; công suất khai thác đạt 200ữ300 ngàn T/năm; năng suất lao

động 6ữ8 T/người.ca; tổn thất khai thác 25 ữ 30% Đã và đang áp dụng ở Mạo Khê,

Uông Bí, Vàng Danh, Hà lầm, Thống Nhất, Quang Hanh và Mông Dương Các chỉ

tiêu kinh tế kỹ thuật của lò chợ áp dụng thử nghiệm giá khung di động tại vỉa 6b Công

ty Than Thống Nhất được thể hiện trong bảng 2.3

2.1.3 Kinh nghiệm phát triển cơ giới hoá khai thác lò chợ

Ngay từ những năm đầu phát triển ngành Than, Nhà nước đã quan tâm cho đầu tư nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm nhằm lựa chọn được các loại hình cơ giới hóa phù hợp trong điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ vùng Quảng Ninh

2.1.3.1 áp dụng cơ giới hoá khai thác lò chợ ở Vàng Danh năm 1978

Giai đoạn 1967ữ1970, với sự giúp đỡ của Liên Xô (cũ) đã áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa khấu than bằng máy đánh rạch tay dài (ДОНБАСС-1) tại mỏ Vàng Danh Giai đoạn 1978 ữ 1981, công nghệ cơ giới hoá khấu than bằng máy khấu com bai tay ngắn loại 2K-52M kết hợp với cột chống thủy lực đơn ΓCYM-6-5 và cột chống sắt ma sát KCT, máng cào uốn CΠ-63M lần đầu tiên được áp dụng thử nghiệm tại lò chợ số 2 vỉa 8 khu Cánh Gà mỏ than Vàng Danh (xem hình 2.14)

Hình 2.14 Sơ đồ vị trí áp dụng thử nghiệm lò chợ cơ giới hoá khấu than

F40

F9 C