Đề tài nghien cuu KH về vấn đề làm giếng đứng

đây là đề tài nghiên cứu khoa học về vấn đề làm giếng đứng và những khắc phục những áp dụng của việc làm giếng đứng trong khai thác mỏ hầm ò tại một số vùng khai thác than tại quảng ninh. rất mong muốn đây là vấn đề mà làm cho các bạn hiểu rõ hơn về vấn đề khai thác hầm lò

Mục lục

Mở đầu……… …1

Chương I: Một số vấn đề về khai thác than hầm lò của nước ta hiện nay….2 1.1 Vai trò của ngành khai thác than trong nền kinh tế……… 2

1.2 Xu hướng phát triển của nghành khai thác mỏ, chuyển từ khai thác lộ thiên sang khai thác hầm lò………6

1.2.1.Xu hướng chuyển chuyển từ khai thác lộ thiên sang khai thác hầm lò……….6

1.2.2 Công nghệ khai thác than hầm lò……… 8

1.3 Khai thác than hầm lò bằng giếng đứng và vai trò của vỏ giếng đứng nhiều lớp khi khai thác ở độ sâu lớn……… 13

1.3.1 Khai thác than hầm lò bằng giếng đứng……….13

1.3.2.Vai trò của vỏ giếng đứng nhiều lớp khi khai thác ở độ sâu lớn….18 Chương II: Cơ sở lý thuyết tính toán vỏ giếng đứng……… 19

2.1 Tính toán vỏ giếng đứng 1 lớp……… 19

2.2 Tính toán vỏ giếng đứng 2 lớp……… 20

2.3 Tính toán vỏ giếng đứng nhiều lớp………23

Chương III: Ứng dụng cho tính toán giếng phụ của công ty than Hà Lầm.25 3.1 Điều kiện địa chất của hệ thống giếng đứng mỏ than Hà Lầm……… 25

3.2 Công nghệ thi công giếng đứng……….26

3.2.1 Thi công cổ giếng……… 27

3.2.2 Thi công thân giếng………27

3.2.3 Sơ đồ công nghệ thi công……… 29

3.2.4 Nhân lực và tổ chức lao động……….31

3.3 Tính toán cho giếng phụ trên mặt bằng 75 của công ty than Hà Lầm 31

3.3.1 Mặt bằng 75 công ty than Hà Lầm……….31

3.3.2 Tính toán cho giếng phụ……….33

Kết Luận và kiến nghị………40

Tài liệu tham khảo……….42 Danh mục bảng biểu:

Bảng 3.1: Chỉ tiêu cơ lý đất đá vùng giếng phụ qua mỏ Hà Lầm

Bảng 3.2: Lưu lượng nước dự kiến chảy vào giếng mỏ Hà Lầm ở độ sâu 300m

Bảng 3.3: Dây chuyền thiết bị chủ yếu thi công giếng đứng Hà Lầm

Bảng 3.4: Biểu đồ tổ chức chu kỳ đào chống giếng chính, giếng gió tại mỏ than

Hà Lầm

Hình 3.5: Sơ đồ công nghệ thi công hỗn hợp nối tiếp tại giếng đứng Hà Lầm Bảng 3.6: Bảng tính áp lực đất cho giếng phụ mỏ than Hà Lầm

Mở đầu

Ngành khai khoáng là ngành rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dấn vàchiếm tỉ trọng tương đối lớncủa nền sản xuất công nghiệp nặng Hàng năm ngànhcông nghiệp khai khoáng đặc biệt là công nghiệp khai thác than đã đóng góp mộtphần rất lớn vào ngân sách nhà nước Đồng thời còn tạo ra công ăn việc làm cho sốđông lực lượng lao động, góp phần làm ổn định nền kinh tế, chính trị vàtrật tự xãhội

Hiện nay ngành than đang chuyển từ khai thác lộ thiên sang khai thác hầm

lò, đặc biệt là khai thác than bằng giếng đứng Khai thác bằng giếng đứng là

“bước ngoặt của ngành than” nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển từ nay đến năm

2020 Hiện nay các mỏ như Hà Lầm, Núi Béo, Khe Chàm, Thống Nhất đã tiếnhành thi công và sử dụng giếng đứng để khai thác than Khi khai thác bằnggiếng đứng càng xuống sâu thì áp lực của đất đá lên thành giếng càng lớn Nên

vỏ giếng phải đủ dày để chịu lực Vì thế việc tính toán thi công vỏ giếng đứng

và “Nghiên cứu ứng dụng của vỏ giếng đứng nhiều lớp trong khai thác than

hầm lò ở độ sâu lớn” đóng vai trò quan trọng trong việc giúp mỏ chịu được áp

lực đất đá lớn và tiết kiệm được nguyên vật liệu xây dựng

Do nhiều nguyên nhân khác nhau nên đề tài khoa học này không tránh khỏinhững thiếu sót Kính mong được sự tham gia đóng góp của các thầy và các bạn

để bản đề tài hoàn thành tốt hơn nữa Em xin chân thành cám ơn sự giúp đỡhướng dẫn tận tình của Th.S Trần Mạnh Tiến để em hoàn thành đề tài khoa họcnày

Sinh viên thực hiên:

Nguyễn Anh Tuấn

CHƯƠNG I: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ KHAI THÁC THAN HẦM LÒ CỦA

NƯỚC TA HIỆN NAY.

1.1 Vai trò của ngành khai thác than trong nền kinh tế.

Ngành than là một ngành kinh tế hết sức quan trọng Từ ngày vùng mỏđược giải phóng (25/4/1955) Bác Hồ đã dành sự quan tâm đặc biệt đến ngànhthan, Người đã nhiều lần về thăm cán bộ, công nhân viên tại vùng mỏ Quảng

Ninh và căn dặn: “Ngành sản xuất than như quân đội đánh giặc; toàn thể công

nhân cán bộ, phải có nhiệt tình cách mạng và tinh thần yêu nước rất cao, ý chí quyết đánh quyết thắng rất vững, phải đoàn kết nhất trí Phải có đầy đủ ý thức làm chủ Nhà nước, làm chủ xí nghiệp, vượt qua mọi khó khăn nhằm vào mục đích chung là sản xuất thật nhiều than cho Tổ quốc”.

Công nghiệp khai thác than ở Quảng Ninh

Hiện đại hóa đất nước, trước tiên phải hiện đại hoá nền công nghiệp vì côngnghiệp giữ mét vai trò chủ đạo trong nền kinh tế trí thức, hội nhập khu vực cũngnhư thế giới để thành công trong công cuộc đi tắt đón đầu, đưa nước ta trở thành

một nước công nghiệp vào năm 2020 Như V.I Lê Nin đã nói “Than là bánh

mú của công nghiệp”, khai thác than là một ngành công nghiệp khai khoáng hết

sức quan trọng và nặng nhọc có độ rủi ro cao Mặc dù vậy, từ khi thành lập,ngành than vẫn luôn là ngành gương mẫu, khai thác than phục vụ nhu cầu củanền kinh tế quốc dân, nhu cầu sinh hoạt của nhân dân và xuất khẩu mang lạinguồn ngoại tệ đáng kể cho đất nước

Trong nhiều thập niên qua, ngành than đã từng bước phát triển đi lên, đạtđược rất nhiều thành tích to lớn, luôn luôn hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ củaĐảng, Nhà nước giao Năm 1996, ngành than được Nhà nước phong tặng phầnthưởng cao quý Huân chương Sao Vàng Năm 2005, ngành than tiếp tục đượcphong tặng danh hiệu Anh hùng Lao động thời kỳ đổi mới Tập đoàn Côngnghiệp Than - Khoáng sản (Vinacomin) là một trong ba tập đoàn kinh tế mạnhcùng với Tập đoàn Dầu khí Việt Nam và Tập đoàn Điện lực Việt Nam có nhiệm

vụ đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia nhưng đến nay với nhiều lý do khácnhau ngành than đang đứng trước những thách thức to lớn, khó vượt qua được

để tiếp tục giữ vững vị thế của mình

Năm 2013, nền kinh tế thế giới suy thoái, kinh tế trong nước gặp rất nhiềukhó khăn, tuy vậy, lãnh đạo, cán bộ, công nhân viên ngành than đã tìm nhiềubiện pháp để vượt qua những khó khăn để đảm bảo sản lượng khai thác không bịsụt giảm so với năm trước

Tuy đạt được những thành tích nêu trên, nhưng các khó khăn và thách thứccủa Vinacomin còn rất lớn Một số, đồng chí lãnh đạo của Đảng, Nhà nước, đạidiện Ủy ban Kinh tế, UB Khoa học Công nghệ và Môi trường của Quốc hội, Hộiđồng Khoa học Công nghệ mỏ đã nhiều lần xuống thăm và làm việc, tổ chức cáccuộc hội thảo về vấn đề năng lượng để tìm cách tháo gỡ cho ngành than Năm

2013, VEA tổ chức đi khảo sát các đơn vị thành viên của Vinacomin tại QuảngNinh và vùng Đông Bắc đã thấy được rất nhiều khó khăn, vướng mắc trongngành Chúng tôi đã có kiến nghị lên Đảng, Nhà nước, Quốc hội và Chính phủ

để có những chủ trương, chính sách, cơ chế tháo gỡ cho ngành than Tuy nhiên,đến nay những khó khăn bất cập của ngành vẫn còn hiện hữu, nếu kéo dài tìnhtrạng này thì ngành than khó bứt phá lên được để đảm bảo nhiệm vụ được Đảng

và Chính phủ giao

1.2.Xu hướng phát triển của nghành khai thác mỏ, chuyển từ khai thác lộ thiên sang khai thác hầm lò.

1.2.1 Xu hướng chuyển chuyển từ khai thác lộ thiên sang khai thác hầm lò.

- Điều kiện khai thác của ngành than ngày càng khó khăn do các mỏ lộthiên đã cạn kiệt

- Tất cả các khâu công nghệ trong khai thác lộ thiên đều chứa đựng yếu tốảnh hưởng xấu tới môi trường trong đó phải kể đến sự thay đổi bề mặtđịa hình, gây bụi, tiếng ồn, làm ô nhiễm nguồn nước, không khí v.v…

- Phần lớn các khâu công nghệ trong khai thác hầm lò thực hiện trong cácđường lò dưới lòng đất nên mức độ và phạm vi ảnh hưởng tới môi trườngthấp hơn so với khai thác than lộ thiên

- Công nghệ khai thác sơ khai, chịu rủi ro về chính sách và môi trường củangành than mà hiện nay các doanh nghiệp chủ yếu khai thác than lộthiên

Các mỏ than lộ thiên đang cạn kiệt và gây ô nhiễm môi trường

Trong khi theo dự kiến, đến năm 2014, TKV sẽ đóng cửa hoàn toàn các mỏthan khai thác lộ thiên, nên đòi hỏi các doanh nghiệp phải đầu tư công nghệ, tậptrung khai thác than ở các hầm lò.

Các doanh nghiệp chuyển sang khai thác than hầm lò

Ngành than đang chủ trương chuyển hướng từ tăng trưởng nóng sang tăngtrưởng xanh, từ phát triển chiều rộng sang chiều sâu Các mỏ lộ thiên vùngQuảng Ninh cũng có xu hướng chuyển sang khai thác hầm lò Khi nguồn than lộthiên ngày một cạn kiện, việc chuyển dịch này là điều tất yếu, vừa giúp tận thunguồn tài nguyên, vừa bảo đảm môi trường sinh thái Nhằm chủ động trong thicông, đẩy nhanh tiến độ xây dựng mỏ mới cũng như phát huy cao nhất năng lựctrong nước, ngành than đã thí điểm đầu tư xây dựng một số mỏ giếng đứng docác đơn vị trong nước tự thiết kế, thi công và cung cấp thiết bị, có liên doanhhoặc thuê nhà thầu phụ nước ngoài

Trong tương lai gần, việc hình thành hệ thống các hầm lò khai thác thanngày một xuống sâu là điều tất yếu, khi nguồn than lộ thiên ngày một cạn kiện.Trong khi đó, nhu cầu than phục vụ sản xuất ngày càng tăng, chính vì vậy việcđưa khoa học công nghệ hiện đại trong khai thác than hầm lò được Vinacominchú trọng để nâng cao sản lượng khai thác Hiện tại, Vinacomin ứng dụng côngnghệ như: cột thủy lực; giá khung di động; dàn tự hàng Vinaalta; máy khấuthan… trong khai thác than hầm lò cho hiệu quả và độ an toàn cao.

1.2.2 Công nghệ khai thác than hầm lò.

a)Tình hình và hướng phát triển của khai thác than hầm lò ở Việt Nam.

Hiện nay, ngành khai thác than hầm lò Việt Nam còn khá lạc hậu so với cácnước tiên tiến Công nghệ khấu than và đất đá ở các gương lò khai thác vàgương lò chuẩn bị chủ yêu là thủ công kết hợp với công tác khoan nổ mìn.Trong các gương lò chợ dài các công tác nặng nhọc và tốn thời gian như chống

lò, điều khiển áp lực mỏ vẫn phải thao tác thủ công

Tuy nhiên, cho đến nay ngành than hầm lò của nước ta đã cơ khí hóa và bán

cơ khí hóa được nhiều khâu quan trọng của mỏ Việc vận tải than trong hầm lò

và ngoài mặt bằng đã được cơ khí hóa hoàn toàn, hầu hết các mỏ hầm lò đãđược trang bị tàu điện và goòng 1 đến 3 tấn, hoạt động trên cỡ đường 600-900mm Nhiều mỏ đã lắp đặt thành công hệ thống băng tải tự động và bán tựđộng để vận chuyển than trong giếng nghiêng và trên mặt bằng Nhiều loại máy

và thiết bị cố định chuyên dùng đã được cơ khí hóa và tự động hóa

Từ năm 2002, Mỏ than Khe Chàm đã sử dụng máy khấu com-bai kết hợpgiá thủy lực di động và năm 2005 đưa vào thử nghiệm lò chợ cơ giới hóa đồng

bộ sử dụng máy khấu com-bai kết hợp dàn chống tự hành Năm 2006, Công tythan Dương Huy cũng áp dụng máy khấu kết hợp dàn chống, nhưng chỉ thờigian ngắn, xét thấy không phù hợp, phải dừng lại Năm 2007, Công ty thanVàng Danh áp dụng thử nghiệm công nghệ khai thác bằng máy com-bai khấu vàdàn chống tự hành Vinaalta Năm 2010, công nghệ này được áp dụng tại Công

ty than Nam Mẫu

Khấu than bằng máy tại lò chợ của Công ty Than Khe Chàm.

Trong 4 đơn vị áp dụng thử nghiệm khai thác bằng máy, Than Khe Chàmđạt hiệu quả cao nhất; Than Nam Mẫu tuy chưa đạt công suất thiết kế nhưng sảnlượng đang nhích dần; Than Vàng Danh chưa đạt hiệu quả như mong muốn, nếukhông muốn nói là thất bại; Than Dương Huy đưa vào thử nghiệm, nhưng gặpvỉa không ổn định, nơi thì gặp đá, nơi gặp nước, lầy thụt, buộc phải đưa máy ra.Sau đó, Công ty đã bán đầu máy khấu cho Than Khe Chàm Đầu máy khấu nàyhiện hoạt động rất tốt

Lò chợ cơ giới hóa hoạt động khá hiệu quả ở công ty than Nam Mẫu

Ở Khe Chàm và Nam Mẫu - hai nơi mà lò chợ cơ giới hóa hoạt động kháhiệu quả, tính ưu việt nổi trội khi khai thác bằng máy kết hợp dàn chống là năngsuất cao Nếu so với khai thác bằng khoan nổ mìn sử dụng giá thủy lực di động

và giá khung di động, công suất tăng từ 1,5 đến 1,8 lần Thậm chí, ở Khe Chàm,lúc cao điểm, năng suất cao gần 4 lần so với lò chợ giá khung;lò chợ cơ giới hóaKhe Chàm nhiều năm đạt năng suất kỷ lục cấp Tập đoàn.Mặt khác, việc áp dụng

cơ giới hóa trong lò chợ cho phép công nhân làm việc trong điều kiện tốt hơn, ítnặng nhọc hơn do các khâu chính trong quy trình công nghệ được thực hiệnbằng thiết bị cơ giới hóa, và đảm bảo an toàn hơn các công nghệ khác Tính ưuviệt nổi trội nữa là, số lượng công nhân làm việc trực tiếp tại gương lò chợ khi

áp dụng cơ giới hóa giảm từ 1,5 - 2 lần, nhưng năng suất lao động tăng hơn gấpđôi; các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao hơn hẳn so với lò chợ thủ công

• Những hạn chế:

- Trong quá trình áp dụng cơ giới hóa, vẫn còn một số tồn tại vướng mắcdẫn đến chưa đạt được sản lượng theo thiết kế Tại Than Vàng Danh vàThan Nam Mẫu, thời gian khai thác chiếm chưa đầy một nửa quỹ thờigian sản xuất, còn lại là các sự cố gây ách tắc sản xuất Nguyên nhân ảnhhưởng của công tác áp dụng cơ giới hóa do điều kiện địa chất phức tạp,chiều dài khai thác không lớn, ảnh hưởng đến công suất khai thác cũngnhư hiệu quả đào lò Ðặc biệt, ảnh hưởng của nước chảy vào lò chợ vớilưu lượng lớn gây đình trệ sản xuất

- Các thiết bị cơ giới hóa chủ yếu được nhập khẩu từ nước ngoài cho nênchưa chủ động được về thiết bị Vật tư, thiết bị chuyên dụng sử dụngtrong lò chợ cơ khí trong nước chưa chế tạo được Mặt khác, trình độ tiếpcận kỹ thuật cao của cán bộ, công nhân còn nhiều hạn chế, dẫn đến côngsuất và năng suất lao động trong giai đoạn đầu áp dụng thử nghiệm chưacao

Mỏ than Vàng Danh thử nghiệm công nghệ khai thác bằng máy bai khấu và dàn chống tự hành Vinaalta chưa đạt hiệu quả cao

com-b) Mô hình công nghệ khai thác hầm lò:

- Đào lò chuẩn bị: Khoan nổ mìn  Xúc bốc đất đá

Chống đỡ lò bằng vật liệu thép, bê tông, gỗ

- Khai thác than:

Khấuthan Chống đỡ bằng vì sắt, gỗ,giá thuỷ lực Vận chuyển than nguyên(bằng tầu điện, băng tải)  Sàng tuyển, chế biến  Vận chuyển, tiêuthụ than sạch

- Khâu phụ trợ khác: thoát nước,làm đường, sửa chữa thiết bị

c) Ưu nhược điểm của khai thác than hầm lò.

lò để lấy than có tổng chiều dài lên tới 320km, tỷ lệ khai thác lộthiên đến nay còn rất ít Trong đó có một số mỏ như Mạo Khê,Dương Huy có khí metal (CH4, CO2) rất nguy hiểm và độc hại

+ Những yếu tố có khả năng tác động xấu tới môi trường chủ yếu là là

m thay đổi mực nước ngầm,giảm nguồn tài nguyên nước,ảnh hưởng đến môi trường sinh thái,cảnh quan thông qua việc sử dụng gỗ trụ mỏ,sụt lún địa hình,các khâu thoát nước,sàng tuyển,vận chuyển và tiê

u thụ than làm ảnh hưởng đến chất lượng môi trường không khí, nước

1.3 Khai thác than hầm lò bằng giếng đứng và vai trò của vỏ giếng đứng nhiều lớp khi khai thác ở độ sâu lớn.

1.3.1 Khai thác than hầm lò bằng giếng đứng.

a) Ðào lò giếng đứng - Bước ngoặt của ngành than.

Lò giếng đứng - "bước ngoặt công nghệ" của ngành Than

Ðể đáp ứng yêu cầu phát triển từ nay đến năm 2020, ngoài việc mở rộng,nâng công suất khai thác xuống sâu các mỏ hiện có, ngành than còn đầu tư thăm

dò, thiết kế xây dựng và khai thác các mỏ mới Công ty cổ phần Than Hà Lầm làđơn vị đi đầu trong việc đổi mới công nghệ, đầu tư xây dựng mỏ giếng đứng.Ngày 3-2-2009, công ty khởi công dự án, mở vỉa bằng ba giếng đứng ở độ sâu

300 m so mực nước biển (sâu nhất nước ta tính đến thời điểm này) với mức đầu

tư hơn 2.200 tỷ đồng, công suất khai thác 2,4 triệu tấn/năm, thời gian khai thác

khoảng 50 năm Ngày 12-11-2009, đúng dịp kỷ niệm 73 năm Ngày truyền thốngcông nhân mỏ - truyền thống ngành than, thợ mỏ Hà Lầm chính thức đặt chânxuống độ sâu 300m, đánh dấu bước ngoặt lớn trong lịch sử phát triển ngànhthan Mỏ giếng đứng Hà Lầm có tầm chiến lược quan trọng trong sự phát triểnbền vững của công ty, tạo việc làm ổn định cho 4.300 đến 4.500 công nhân, nếukhông đến năm 2017, mỏ Hà Lầm ở độ sâu đến 50 m sẽ kết thúc.

Công ty cổ phần Than Núi Béo hiện đang khai thác lộ thiên với mức sảnlượng cao nhất Vinacomin (gần 6 triệu tấn/năm) và phần khai thác này dự kiến

sẽ chấm dứt sau năm 2015 Do vậy, việc xây dựng mới mỏ hầm lò Núi Béođược gấp rút đẩy nhanh tiến độ, kịp duy trì sản lượng của công ty trong nhữngnăm tới Công ty đã khởi công dự án đầu tư mỏ hầm lò công suất hai triệutấn/năm, sâu 350m, sẽ xây dựng cơ bản trong bốn năm và khai thác 30 năm,công nghệ tương đương các mỏ hiện đại của châu Âu Ðây là dự án giếng đứngđầu tiên do các đơn vị trong nước tự tổ chức, thiết kế, thi công và cung cấp thiết

bị Dự án có tổng mức đầu tư hơn 5.300 tỷ đồng, do Viện Khoa học công nghệ

mỏ trực thuộc Vinacomin thiết kế, có sự tham gia của tư vấn LB Nga, Công tyXây dựng hầm lò 1 đảm nhiệm thi công Các công đoạn sản xuất của mỏ NúiBéo sẽ được cơ giới hóa đến mức cao nhất, sử dụng giàn chống Vinaalta và máykhấu, giá khung di động, cột thủy lực đơn, máy đào lò com-bai, xe khoan tam-rốc; vận tải than liên tục bằng băng tải, máng cào, Tập đoàn Vinacomin kỳvọng, dự án sẽ là tiền đề nâng cao trình độ quản lý của cán bộ, công nghệ chếtạo thiết bị của các đơn vị cơ khí và nâng cao tay nghề công nhân đào lò, từ đólàm cơ sở cho việc sau này tự triển khai các dự án than hầm lò trọng điểm khác

Thi công xây dựng lò giếng đứng Núi Béo

Một dự án mở vỉa bằng giếng đứng khác của ngành than cũng đang đượctriển khai là mỏ Khe Chàm II-IV, quy mô vượt xa mỏ Hà Lầm đang thực hiện,công suất 3,5 triệu tấn/năm Dự án do Công ty TNHH một thành viên Than HạLong làm chủ đầu tư, nguồn vốn gần 12.600 tỷ đồng, sẽ khai thông xuống mức

500 m và dưới 500 m Mỏ Khe Chàm II-IV cũng có công nghệ tương đương các

mỏ hiện đại của châu Âu, cơ giới hóa đến mức cao nhất các công đoạn sản xuất.Công tác tư vấn, thiết kế và thi công cũng do các đơn vị trong ngành thực hiện Sau Hà Lầm, Núi Béo và Khe Chàm II-IV, sẽ có thêm một số mỏ khác thicông giếng đứng, hiện đang trong quá trình thẩm định và phê duyệt dự án

b) Hiện đại hóa mỏ hầm lò

Mười năm trước, Công ty Than Thống Nhất là đơn vị khai thác than hầm lò sản lượng thấp, chỉ khoảng hơn 300 nghìn tấn/năm Hiện nay, Thống Nhất đã vươn lên ở tốp đầu trong các đơn vị khai thác hầm lò của ngành than, sản lượng gần hai triệu tấn/năm Ðổi mới công nghệ, hiện đại hóa những đường lò, đó chính là cách làm của Than Thống Nhất Vài năm trước, nhờ áp dụng công nghệ cơ giới hóa hiện đại, sản lượng khai thác than của công ty tăng vọt, bình quân từ 30 đến 40% mỗi năm Năm 2005, công ty đạt "mốc son" một triệu tấn, hiện nay tăng lên 1,5 đến 1,7 triệutấn/năm

Thống Nhất đã vươn lên ở tốp đầu trong các đơn vị khai thác hầm lò của ngành than

Ðầu những năm 2000, Công ty Than Nam Mẫu ra đời, đồng hành cùng con đường CNH, HÐH ngành than Thợ mỏ Nam Mẫu khởi sự thành công sự nghiệp đổi mới của Vinacomin, được coi là "hiện tượng" trong nghề khai thác than hầm lò Công ty vừa đưa vào sử dụng hệ thống băng tải than dài nhất nước ta (gần bảy km, công suất 1.120 tấn/giờ, tổng mức đầu tư khoảng 300 tỷ đồng), từng bước chấm dứt hình thức vận chuyển than bằng ô-tô, giảm ô nhiễm môi trường

Hệ thống băng tải than công ty than Nam Mẫu

Tuy đã đạt được một số thành quả đáng khích lệ, nhưng bức tranh phát triển công nghệ sản xuất của Vinacomin trong 20 năm qua vẫn chưa đáp ứng được kỳ vọng, mới chỉ dựa vào mở rộng sản xuất chứ chưa đạt đến trình độ cao trong áp dụng khoa học công nghệ Trong quá trình thử nghiệm cơ giới hóa khai thác tại một số mỏ than, thời gian khai thác chỉ chiếm chưa đầy một nửa quỹ thời gian sản xuất, còn lại bị cản trở do các sự cố gây ách tắc sản xuất Ðể đáp ứng cho các lò chợ cơ giới hóa được hoạt động liên tục, công tác đào lò cần được đầu tư đồng bộ Thế nhưng,tiến độ đào lò ở nhiều mỏ còn rất chậm, chưa đáp ứng yêu cầu về diện sản xuất và ảnh hưởng kế hoạch sản lượng của các công ty Ðây chính là rào cản khiến hàm lượng công nghệ trong khai thác than còn thấp

Ðể duy trì và phát triển theo hướng hiện đại, các đơn vị trong Tập đoàn cần tiếp tục đẩy mạnh hơn nữa việc áp dụng cơ giới hóa khai thác và đào lò tại những khu vực có điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ phù hợp Thực tiễn đã chứng minh, việc áp dụng cơ giới hóa trong đào lò và khai thác than hầm lò là cấp thiết trong giai đoạn hiện nay để đáp ứng yêu cầu tăng sản lượng khai thác, bảo đảm phát triển bền vững cho toàn ngành Ngoài việc đề xuất Nhà nước có cơ chế khuyến khích doanh nghiệp đầu tư cả về nguồn lực và cơ sở vật chất trong nghiên cứu thiết kế, nội địa hóa chếtạo các sản phẩm cơ khí và trang thiết bị cơ giới hóa, Vinacomin cần huy động nguồn vốn đầu tư xã hội cho các dự án cơ giới hóa khai thác và đào lò, tăng cường gắn kết giữa Tập đoàn, đơn vị tư vấn, nghiên cứu với các doanh nghiệp trong quá trình đầu tư và phát triển, hiện đại hóa các mỏ than, từng bước nâng cao năng lực khai thác than hầm lò

1.3.2 Vai trò của vỏ giếng đứng nhiều lớp khi khai thác ở độ sâu lớn.

- Khi khai thác bằng giếng đứng xuống sâu có áp lực của đất đá lên thành

giếng tăng dần theo độ sâu Càng xuống sâu áp lực càng lớn nên vỏ giếng

phải đủ dày để chịu lực

- Do vỏ giếng đứng được làm từ bê tông, nên để chịu được áp lực thì vỏ

giếng phải có chiều dày lớn khiến cho tốn vật liệu xây dựng và quá trình

thi công mất nhiều thời gian

- Vì thế vỏ giếng đứng nhiều lớp khi khai thác ở độ sâu lớn vẫn chịu được

áp lực đất đá lớn và tiết kiệm nguyên vật liệu xây dựng

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VỎ GIẾNG ĐỨNG

Bài toán vỏ giếng đứng chịu tác dụng của áp lực đất đá xung quanh giếng làbài toán tương đối phức tạp Tuy nhiên, nếu coi đất đá xung quanh là bán khônggian vô hạn và đàn hồi thì ta có thể chuyển bài toán vỏ giếng đứng chịu tác dụngcủa áp lực đất đá về bài toán phẳng: một đơn vị chiều dài của vỏ giếng chịu áplực đều bên ngoài bất lợi nhất Đó là bài toán ống dày chịu tác dụng của áp lựctrong và ngoài Trên đây là lý thuyết cở bản nhất tính toán ống chịu tác dụng của

áp lực ngoài

2.1 Tính toán vỏ giếng đứng một lớp

Xét ống có bán kính trong là R1 = a, bán kính ngoài R2 = b, chịu áp lực đấtbên ngoài (Pa = 0, Pb = p )

a b

p

Công thức tính ứng suất:

) 1 ( 222

2

2

r

a a

(2.1))

1

2 2

2 2

r

a a

b E

2 ) 1 ( )

1

2 2

2 3

1 3

a b r

a pb r

a a

b

pb r

a a

) (

2

2 2

2 max

3

a b

pb

→ σ

Khi r = aĐiều kiện bền:

a b

pb

2 1 )

(

2

2 2 2

a b

(2.6)

Chú ý : Khi p thì điều này là không thể được.

2.2 Tính toán vỏ giếng đứng hai lớp.

δ

Nhận thấy điểm nguy hiểm nhất theo lý thuyết bền thứ 3 là điểm trongthành ống, cho nên muốn tăng độ bền của ống, ta chế tạo ống 2 lớp sao chokhoảng cách giữa mép ngoài của ống trong cách một khoảng với mép trong củaống ngoài, để sao cho khi chịu lực xung quanh thì mép trong của ống bị chuyển

vị hướng tâm và đến một lúc nào đó sẽ áp vào ống trong gây ra áp lực p’ Áp lựcp’ này có thể xác định dựa vào phương trình biến dạng:

(u1) – u2 = (2.7)Trong đó: u1 là chuyển vị hướng tâm của điểm mép ngoài ống trong;

u2 là chuyển vị hướng tâm của điểm mép trong ống ngoài;

u được xác định dựa vào bài toán ống chịu áp lực ngoài :

u1 = - (2.8)

u2 được xác định dựa vào bài toán ống chịu áp lực cả trong lẫn ngoài :

u2 = (2.9)Thay vào (2.7) ta có:

Từ đó có thể xác định được ứng suất trong các ống:

- Đối với ống trong: (2.11)