CHƯƠNG I CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI CÔNG TÁC KHAI THÁC CHỌN LỌC 1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT NÓI CHUNG CỦA MỎ ĐÈO NAI Đặc điểm địa chất của mỏ đã được đề cập chi tiết ở phần thiết kế sơ bộ mỏ. Vì vậy, ở đây chỉ đi sâu xem xét một số đặc điểm chính của điều kiện địa chất ảnh hưởng trực tiếp tới công tác khai thác chọn lọc. 1.1.1 Điều kiện địa chất Điều kiện kiến tạo trong khu mỏ Đèo Nai rất phức tạp, ở đây xuất hiện nhiều đứt gãy xen kẽ nhau phân chia khoáng sàng, các vỉa than thành nhiều khối địa chất khác nhau. Trong khoáng sàng Đèo Nai tồn tại 2 nếp uốn chính là nếp lồi trung tâm và nếp lõm phía Nam. Nếp lồi trung tâm có trục theo phương Tây Nam Đông Bắc và chìm dần về phía Đông. Đây là nếp lồi không hoàn chỉnh, hai cánh có góc cắm tương đối đồng đều ( = 30 40˚). Nếp lõm phía nam có trục theo phương Đông Tây và chìm dần về phía Đông. Hai cánh của nếp lõm không cân đối. Cánh Nam thoải có độ dốc trung bình 20 30˚, cánh phía Bắc dốc hơn và có độ dốc trung bình từ 35 40˚, càng về phía đông nếp lõm càng mở rộng. Mỏ than Đèo Nai bao gồm khu Vỉa Chính, Khu IIk và khu Lộ Trí, trong đó có 2 vỉa than chính là vỉa Dày 2 và vỉa G4 chúng được phân bố rải rác trong các khối địa chất. Điều kiện địa chất của khu vực IIk rất xấu, vỉa than có nhiều lớp kẹp, hướng cắm của vỉa thay đổi khá lớn theo diện tích và chiều sâu phân bố. Khu Lộ Trí, theo tài liệu địa chất và thực tế khai thác cho thấy các vỉa than trong khu vực này có chất lượng tốt: vỉa dày 25 29m, lớp đất phủ không quá lớn, nhưng điều kiện địa chất cũng khá phức tạp, vỉa than có nhiều lớp đất đá kẹp và nhiều vỉa mỏng dưới 1m, điều kiện sản trạng của vỉa rất đa dạng. Vỉa Chính tuy có cấu tạo đơn giản hơn nhưng cũng có nhiều đất đá kẹp dưới 1m. Cụ thể ở từng vỉa như sau: +Vỉa Dày 2: vỉa này có cấu tạo rất phức tạp, số lớp đá kẹp và lớp than mỏng từ 0,3 < 1m lớn, góc dốc và chiều dày vỉa thay đổi khá phức tạp: Bắc Tây Bắc moong: chiều dày trung bình của lớp là 0,78m, góc dốc trung bình là 25˚. Nam Tây Bắc moong: chiều dày trung bình của lớp là 0,62m, góc dốc trung bình là 16˚. Khối trung tâm phía Đông: chiều dày trung bình của lớp là 0,72m, góc dốc trung bình là 26˚. + Vỉa G4: Vỉa có cấu tạo đơn giản hơn vỉa Dày 2. Chiều dày than tính trữ lượng của vỉa thay đổi từ 6,48 21,64m, trung bình 16,24m, góc dốc thay đổi từ 1435˚. + Ngoài ra, trong biên giới mỏ còn có các vỉa phụ trụ bắc và khu đồi K: Vỉa J5 khu trụ bắc: chiều dày trung bình của vỉa là 5,21m, góc dốc trung bình là 51˚. Vỉa 2K khu đồi K: chiều dày trung bình là 13,05m, góc dốc trung bình là 21,5˚. Trong quá trình khai thác than cho thấy: tỷ lệ tổn thất và làm nghèo than của toàn mỏ nói chung là khá lớn, đặc biệt là khu 2K và khu Lộ Trí. Hơn nữa, khi khai thác dưới mức thoát nước tự chảy, tỷ lệ tổn thất và làm nghèo than càng tăng.
Trang 1PHẦN CHUYÊN ĐỀ
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CHỌN LỌC NHẰM GIẢM TỔN THẤT
VÀ LÀM NGHÈO THAN
Trang 2CHƯƠNG I CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI CÔNG TÁC
KHAI THÁC CHỌN LỌC
1.1 - ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT NÓI CHUNG CỦA MỎ ĐÈO NAI
Đặc điểm địa chất của mỏ đã được đề cập chi tiết ở phần thiết kế sơ bộ
mỏ Vì vậy, ở đây chỉ đi sâu xem xét một số đặc điểm chính của điều kiện địachất ảnh hưởng trực tiếp tới công tác khai thác chọn lọc
1.1.1 - Điều kiện địa chất
Điều kiện kiến tạo trong khu mỏ Đèo Nai rất phức tạp, ở đây xuất hiệnnhiều đứt gãy xen kẽ nhau phân chia khoáng sàng, các vỉa than thành nhiều khốiđịa chất khác nhau Trong khoáng sàng Đèo Nai tồn tại 2 nếp uốn chính là nếplồi trung tâm và nếp lõm phía Nam Nếp lồi trung tâm có trục theo phương TâyNam - Đông Bắc và chìm dần về phía Đông Đây là nếp lồi không hoàn chỉnh,hai cánh có góc cắm tương đối đồng đều ( γ = 30 40˚) Nếp lõm phía nam cótrục theo phương Đông Tây và chìm dần về phía Đông Hai cánh của nếp lõmkhông cân đối Cánh Nam thoải có độ dốc trung bình 20 30˚, cánh phía Bắcdốc hơn và có độ dốc trung bình từ 35 40˚, càng về phía đông nếp lõm càng
mở rộng
Mỏ than Đèo Nai bao gồm khu Vỉa Chính, Khu IIk và khu Lộ Trí, trong
đó có 2 vỉa than chính là vỉa Dày 2 và vỉa G4 chúng được phân bố rải rác trongcác khối địa chất Điều kiện địa chất của khu vực IIk rất xấu, vỉa than có nhiềulớp kẹp, hướng cắm của vỉa thay đổi khá lớn theo diện tích và chiều sâu phân
bố Khu Lộ Trí, theo tài liệu địa chất và thực tế khai thác cho thấy các vỉa thantrong khu vực này có chất lượng tốt: vỉa dày 25 29m, lớp đất phủ không quám, lớp đất phủ không quálớn, nhưng điều kiện địa chất cũng khá phức tạp, vỉa than có nhiều lớp đất đákẹp và nhiều vỉa mỏng dưới 1m, điều kiện sản trạng của vỉa rất đa dạng VỉaChính tuy có cấu tạo đơn giản hơn nhưng cũng có nhiều đất đá kẹp dưới 1m Cụ
Trang 3+Vỉa Dày 2: vỉa này có cấu tạo rất phức tạp, số lớp đá kẹp và lớp thanmỏng từ 0,3 < 1m lớn, góc dốc và chiều dày vỉa thay đổi khá phức tạp:
- Bắc Tây Bắc moong: chiều dày trung bình của lớp là 0,78m, góc dốctrung bình là 25˚
- Nam Tây Bắc moong: chiều dày trung bình của lớp là 0,62m, góc dốctrung bình là 16˚
- Khối trung tâm phía Đông: chiều dày trung bình của lớp là 0,72m, gócdốc trung bình là 26˚
+ Vỉa G4: Vỉa có cấu tạo đơn giản hơn vỉa Dày 2 Chiều dày than tính trữlượng của vỉa thay đổi từ 6,48 21,64m, trung bình 16,24m, góc dốc thay đổi
từ 1435˚
+ Ngoài ra, trong biên giới mỏ còn có các vỉa phụ trụ bắc và khu đồi K:
- Vỉa J5 khu trụ bắc: chiều dày trung bình của vỉa là 5,21m, góc dốctrung bình là 51˚
- Vỉa 2K khu đồi K: chiều dày trung bình là 13,05m, góc dốc trung bình
là 21,5˚
Trong quá trình khai thác than cho thấy: tỷ lệ tổn thất và làm nghèo thancủa toàn mỏ nói chung là khá lớn, đặc biệt là khu 2K và khu Lộ Trí Hơn nữa,khi khai thác dưới mức thoát nước tự chảy, tỷ lệ tổn thất và làm nghèo than càngtăng
1.1.2 - Điều kiện khí hậu và địa chất thuỷ văn
1.1.2.1 - Điều kiện khí hậu
Mỏ than Đèo Nai nằm trong vùng than Cẩm Phả, có đặc điểm khí hậuchung của vùng nhiệt đới gió mùa, biểu hiện qua hai mùa rõ rệt: mùa mưa vàmùa khô
Về mùa khô, lượng mưa trung bình hàng tháng là 3045mm, còn về mùamưa là 400600mm, trong đó lượng mưa lớn nhất trong ngày đêm lên tới100200mm, xảy ra chủ yếu vào tháng 5 đến tháng 9m, lớp đất phủ không quá hàng năm
Trang 4Diễn biến tình hình mưa trong năm có ảnh hưởng rất lớn đến công tác tổchức khai thác mỏ, đặc biệt là công tác đào sâu đáy mỏ khi khai thác dưới mứcthoát nước tự chảy.
1.1.2.2 - Điều kiện địa chất thuỷ văn - Địa chất công trình
Những đặc điểm này được đề cập khá chi tiết trong phần thiết kế sơ bộ,chúng ảnh hưởng không ít tới hiệu quả công tác xúc bốc Đặc biệt là trong thời
kì khai thác xuống sâu gặp nước ngầm
1.2 - MỘT VÀI NÉT VỀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC MỎ ĐÈO NAI TRONG THỜI GIAN QUA
1.2.1 - Tình hình chung
Khoáng sàng Đèo Nai được tiến hành khai thác bằng phương pháp lộthiên do viện Ghiprosắc thiết kế tổng thể năm 19m, lớp đất phủ không quá76, thiết kế khai thác khu LộTrí năm 19m, lớp đất phủ không quá87 của Phân viện thiết kế than, phương án khai thác mỏ Đèo Nai củaViện QHKT và TK than năm 19m, lớp đất phủ không quá89m, lớp đất phủ không quá, phương án khai thác hợp lí các khu vực LộTrí, Vỉa Chính và IIk do Viện nghiên cứu KHKT mỏ lập năm 19m, lớp đất phủ không quá9m, lớp đất phủ không quá1, báo cáonghiên cứu khả thi duy trì và mở rộng khai thác mỏ Đèo Nai năm 19m, lớp đất phủ không quá9m, lớp đất phủ không quá5 do Công
ty KS và KT mỏ lập
Nhược điểm lớn nhất của các thiết kế và nghiên cứu trên là chưa đề cậpđến công nghệ khai thác chọn lọc để nâng cao chất lượng và giảm tổn thất than,nhất là các vỉa than mỏng có chiều dày từ 0,3 < 1m và bóc tách các lớp đá kẹpmỏng 0,3 < 1m Cũng như chưa đề cập đến công nghệ và thiết bị đào các vỉanày
Trong quá trình khai thác cho thấy: tỷ lệ tổn thất thực tế lớn hơn trị sốthiết kế từ 3 10% và tỷ lệ lẫn bẩn thực tế lớn hơn so với thiết kế từ 5 12%
Như vậy, để tăng cường khai thác chọn lọc thì rõ ràng là phải đổi mớicông nghệ và thiết bị cho phù hợp
Hệ thống khai thác và các loại thiết bị cũ của mỏ Đèo Nai thể hiện quacác bảng sau:
Trang 5Năm khai thác Loại máy xúc Đơn vị Số hiện có
19m, lớp đất phủ không quá9m, lớp đất phủ không quá9m, lớp đất phủ không quá
+ ∃ K Γ -5A, ∃ K Γ
- 4,6Б
+ MXTLGN E=34m3
ChiếcChiếc
101
102
Bảng1.1: Năng lực về máy xúc của mỏ 1999-2005
Trang 6Chiều cao xúc(max) m 10 11
Chiều cao dỡ (max) m 6.45 7.5
Công suất động cơ KW 250 250 265 29m, lớp đất phủ không quá0
Bảng1.3: Các đặc tính kĩ thuật của các thiết bị chủ yếu sử dụng ở mỏ Đèo
Nai trước đây
1.2.2 - Một vài nét về tình hình khai thác chọn lọc của mỏ Đèo Nai những năm trước đây
Mỏ Đèo Nai được Liên Xô (cũ) thiết kế và trang bị kĩ thuật Các giải pháp
kĩ thuật chủ yếu được áp dụng trên mỏ như sau: đất đá được tiến hành nổ mìn,dùng máy khoan đập cáp và máy khoan xoay cầu СБШ - 250 MH để khoan các
lỗ khoan Sau khi nạp thuốc và nổ mìn, công tác xúc đất đá chủ yếu dùng máyxúc tay gầu kéo cáp (TGKC) ∃ K Γ -5A, ∃ K Γ - 4,6Б Phương tiện vận tải
là ôtô có tải trọng từ 2730 tấn Chiều cao tầng đá lấy h=15m và chiều cao phântầng than được lấy bằng một nửa chiều cao tầng hpt =7,5m
Rõ ràng đồng bộ thiết bị khai thác, thiết bị vận tải được trang bị cho mỏnhư vậy là không đáp ứng được yêu cầu khai thác chọn lọc trong điều kiện vỉa
Trang 7Để giảm độ tổn thất và làm nghèo than khi khai thác vỉa dốc thoải và hơixiên có góc cắm của vỉa γ ¿ 25˚, áp dụng sơ đồ công nghệ như sau: dùngmáy xúc xúc chọn lọc ở phần dưới của tầng, hướng xúc vuông góc với phươngcủa vỉa, phần trên tầng sử dụng xe gạt để dọn sạch than ở vách vỉa Đối với vỉathan có góc cắm γ = 25 35˚, xử lí phần dưới tầng như trên, còn phần trêntầng dùng máy gạt để gạt chéo vỉa than để dọn sạch tam giác than bám trụ vỉa.Đây là những sơ đồ có tính ưu việt về phương diện dọn sạch vỉa than nhưngkhối lượng gạt lớn, khối lượng phải xúc lại bằng máy xúc nhiều Trong trườnghợp mỏ không đủ xe gạt để gạt phần trên vỉa, việc áp dụng hai sơ đồ công nghệnhư trên sẽ dẫn đến tình trạng tăng tỷ lệ tổn thất và làm nghèo than.
Thực tế trong khai thác cho thấy rằng: tỷ lệ tổn thất lớn hơn trị số thiết kế
từ 0,3 10% và tỷ lệ độ lẫn đá trong than thực tế lớn hơn trị số thiết kế từ 4 12% hoặc lớn hơn với các vỉa cấu cấu tạo phức tạp như khu Lộ Trí
Tóm lại, với cấu trúc vỉa phức tạp như của mỏ than Đèo Nai, sử dụng thiết
bị xúc bốc cũ và công nghệ khai thác cũ là không phù hợp và đòi hỏi phải có đổimới trong công nghệ cũng như thiết bị
1.2.3 - Một vài nét về công tác khai thác chọn lọc ở nước ngoài
Việc phân tích tình hình khai thác chon lọc các vỉa than phức tạp ở nướcngoài Liên Xô (cũ) và một số nước ở Châu Âu, có thể rút ra một số đặc điểmquan trọng mang tính chất tổng quát như sau:
- Quy mô tổn thất than trong quá trình khai thác phụ thuộc rất nhiều vàocác yếu tố như: chiều dày và góc cắm của vỉa, cấu tạo của vỉa, hướng khai thác,các thông số của hệ thống khai thác, đặc biệt là chiều cao tầng thiết bị xúc bốc
và phương tiện vận tải Nhiều công trình nghiên cứu và thực tế cho thấy: đểgiảm tổn thất than và làm nghèo than, chiều cao tầng than không nên lấy quá lớn
mà nên chọn trong khoảng từ 3 8m Khi vận tải ôtô, tỷ lệ tổn thất than nhỏhơn so với vận tải bằng đường sắt Dung tích gàu càng lớn thì tỷ lệ tổn thất vàlàm bẩn than càng tăng
- Những giải pháp công nghệ khai thác chọn lọc nhằm giảm tổn than cóthể phân ra hai xu hướng sau:
Trang 8+ Các nước phương Tây chủ yếu dùng các loại thiết bị cơ động có côngsuất lớn, đảm bảo tính chọn lọc cao trong quá trình khai thác như: máy bốc tựhành, máy gạt công suất lớn có trang bị thiết bị xới, máy xúc thuỷ lực gàu thuận
và máy xúc thuỷ lực gàu ngược Máy xúc thuỷ lực gàu ngược có thể áp gàu vào
đá để xúc ở bất kì chiều cao nào của gương xúc với lực xúc lớn cho phép để xúcchọn lọc tốt khi tách các vỉa đất đá kẹp ra khỏi vỉa than
+ Ở Liên Xô (cũ): dùng máy xúc Rôto để xúc chọn lọc các vỉa than phứctạp và biện pháp này tỏ ra rất hiệu quả
- Việc khấu chọn lọc các vỉa phức tạp thường dẫn đến giảm năng suất củathiết bị xúc bóc, nhất là loại máy xúc tay gàu kéo cáp khi khấu theo khoảnh hẹp
và chiều cao gương khấu thấp
- Áp dụng các sơ đồ công nghệ khác nhau, áp dụng các khoảnh khấu vàgương khấu thích hợp
- Phối hợp các phương pháp làm tơi và xúc than thích hợp như: làm tơichọn lọc theo khoảnh dọc, ngang và phân tầng kết hợp với phương pháp xúcchọn lọc và xúc không chọn lọc
- Khi khai thác các vỉa dốc thoải và hơi xiên, việc áp dụng công nghệ khaithác dịch chuyển tầng theo hướng xiên sẽ cho phép giảm tổn thất và giảm hệ sốbóc thời gian
Tóm lại, trong nhiều năm gần đây, ở nước ngoài, nhất là các nước tư bản
đã và đang nghiên cứu, chế tạo và đưa vào ứng dụng rộng rãi hàng loạt các máyxúc thuỷ lực gàu ngược với các kích cỡ khác nhau để xúc bốc chọn lọc cáckhoáng sàng có cấu trúc phức tạp
CHƯƠNG II LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC
CHỌN LỌC ÁP DỤNG CHO MỎ
2.1 - NGUỒN GỐC TỔN THẤT VÀ LÀM BẨN THAN TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC
Trang 9Tổn thất và làm nghèo than trong quá trình khai thác là hiện tượng khôngthể tránh khỏi trên các mỏ lộ thiên Tổn thất than là phần trữ lượng than (khoángsản có ích) trong cân đối bị mất đi trong quá trình khai thác Với các công nghệkhai thác và xúc bốc đất đá khác nhau thì tổn thất than cũng khác nhau Còn làmnghèo than là làm giảm chất lượng than so với chất lượng của nó trong nguyênkhối, do các nguyên nhân như xúc lẫn đất đá vào than, hoặc xúc lẫn than nghèokhông đủ tiêu chuẩn công nghiệp Giữa tổn thất và làm nghèo than có mối quan
hệ chặt chẽ với nhau Có thể giảm tỷ lệ tổn thất than bằng cách làm tăng tỷ lệlàm nghèo than hoặc ngược lại
Để đảm bảo than sạch trong quá trình khấu, với bất kỳ công nghệ khaithác nào cũng phải chịu những tổn thất sau:
- Tổn thất than khi dọn sạch nóc tầng than Chiều dày lớp tổn thất này phụthuộc vào cơ cấu làm việc của thiết bị xúc bóc và nó thay đổi trong phạm vi từ 5
15 m
- Tổn thất than khi dọn sạch vách vỉa Nó phụ thuộc vào góc cắm của vỉa,
sơ đồ hệ thống khai thác, thiết bị xúc bóc, kiểu gương khai thác, các thông sốcủa hệ thống khai thác và hướng khai thác
- Tổn thất than do để lại than ở trụ vỉa Nó phụ thuộc vào hướng khai thác,các thông số thế nằm của vỉa, loại thiết bị xúc bóc và sơ đồ công nghệ áp dụng,kiểu gương và các thông số HTKT
- Tổn thất than xảy ra trong quá trình nổ mìn và vận tải Tổn thất nàythường lấy theo định mức
Qui mô của các dạng tổn thất trên phụ thuộc vào các thiết bị, sơ đồ côngnghệ khai thác áp dụng, còn việc lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác (khi đã cóthiết bị xúc bốc) lại phụ thuộc vào các điều kiện thế nằm của vỉa
Khi khai thác các vỉa than phức tạp, vỉa gồm nhiều lớp than và đá kẹp cóchiều dài khác nhau nằm xen kẽ lẫn nhau thì căn cứ vào chỉ tiêu độ sâu xúc bốcchọn lọc hoặc độ tro cho phép để tách vỉa than thành một số phân vỉa Các phânvỉa cách nhau bởi các lớp đá kẹp lớp hơn chiều sâu xúc bốc chọn lọc Số lượngthan của một phân vỉa chỉ bao gồm các lớp than trong phạm vi phân vỉa
Trang 10Khi khấu than trên tầng, đất đá lẫn vào than chủ yếu do hai nguồn: đất đábên trong vỉa than (các vỉa đá kẹp) và đất đá bên ngoài vỉa than.
Khi các vỉa đá kẹp có chiều dày nhỏ hơn chiều sâu xúc bốc (hoặc gạt)chọn lọc thì toàn bộ nguồn đất đá ở bên trong vỉa than được tính là đất đá lẫnvào than Nếu vỉa đá kẹp nào có chiều dày lớn hơn độ sâu khai thác chọn lọc thì
đá lẫn vào than chỉ là một phần nhỏ của vỉa đá kẹp do công nghệ xúc chọn lọcgây ra
Như vậy, mỗi sơ đồ công nghệ khai thác thường có các dạng đá lẫn vàothan là:
- Đá vách và trụ lẫn vào than V1
- Đá lẫn của các vỉa đá kẹp được xúc lẫn V2
- Đá lẫn của các vỉa đá kẹp được khai thác chọn lọc V3
Các giá trị V1, V2, V3 phụ thuộc vào điều kiện địa chất, thế nằm của vỉa,thiết bị và sơ đồ công nghệ khai thác áp dụng
2.2 - CÁC SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CHỌN LỌC ÁP DỤNG CHO MỎ ĐÈO NAI
2.2.1 - Đặc điểm công nghệ khi khai thác chọn lọc các vỉa quặng
Chất lượng quặng khi khai thác bị ảnh hưởng bởi các yếu tố tự nhiên(chiều dày, góc cắm cấu trúc thân quặng) và kỹ thuật (phương pháp khai thác,thiết bị sử dụng) và được phản ánh qua hai chỉ tiêu cơ bản là hệ số tổn thất vàlàm nghèo than Hiện tượng tổn thất và làm nghèo quặng xảy ra chủ yếu ở cáckhâu dọn vách, trụ vỉa và xúc chọn lọc các lớp đá kẹp Trong điều kiện tự nhiênxác định thì phương hướng giải quyết về mặt công nghệ nhằm đảm bảo chấtlượng quặng trong quá trình khai thác là:
- Khấu quặng theo hướng từ vách sang trụ để quỹ đạo chuyển động củagàu xúc cùng phương và gần trùng với hướng cắm của vỉa, nhằm giảm tới mứctối đa chiều rộng của các đới tổn thất và làm nghèo quặng trên các vùng tiếp xúcgiữa đất đá và than, đồng thời làm tăng góc quan sát của người vận hành máyxúc
Trang 11- Khấu quặng theo phân tầng để giảm chiều rộng đới tổn thất và làmnghèo than, tạo điều kiện thuận lợi để máy xúc tiến hành có hiệu quả việc xử lítam giác đá hoặc quặng treo ở phần trên tầng.
- Phân chia các khu vực khấu quặng theo phương vị của vỉa để chọnphương pháp khấu phù hợp với sự thay đổi chiều dày và góc cắm của vỉa quặng
- Tiến hành giải pháp kỹ thuật cục bộ nhằm hạn chế hiện tượng tổn thất vàlàm nghèo than trong quá trình khấu như: đào hào phụ trong đới tổn thất và làmnghèo trước khi khấu quặng, dùng máy xúc xúc chuyển lăng trụ đất đá (hoặcthan) treo trên vách (trụ) vỉa, ở phần trên của tầng và đắp đống sang bên cạnh đểxúc đồng thời với khối lượng đất đá (hoặc quặng) chính sau đó
- Dùng thiết bị có tính cơ động cao như máy xúc thủy lực để thay thế chomáy xúc tay gàu trong khâu khấu quặng
- Dùng một số thiết bị phụ trợ như máy ủi để phối hợp với máy xúc trongkhâu dọn vách và trụ vỉa
Đối với các thân quặng dạng vỉa có góc cắm dốc và dốc đứng thì chấtlượng quặng bị ảnh hưởng khá nhiều bởi phương pháp khai thác và các thông sốkhai thác Việc chọn hướng xúc từ vách sang trụ và phân chia tầng thành phântầng sẽ có hiệu quả rõ rệt trong việc nâng cao chất lượng quặng trong quá trìnhkhai thác Trong mọi trường hợp, việc sử dụng máy xúc thuỷ lực gàu ngượctrong công đoạn khấu quặng thể hiện rõ những ưu điểm nổi bật của nó so vớimáy xúc tay gàu:
- Bán kính xúc tối thiểu nhỏ và tối đa lớn nên mở rộng được luồng xúc,dọn sạch được mặt tầng, giảm bớt mức độ làm bẩn quặng;
- Có chiều cao xúc lớn và khả năng xúc thấp hơn mức máy đứng – thuậnlợi cho việc dọn sạch vách và trụ vỉa,
- Quĩ đạo xúc linh hoạt dễ điều chỉnh cho phù hợp với các bề mặt tiếp xúcgiữa đá và than - sử dụng rất hiệu quả khi khai thác chọn lọc,
- Điều chỉnh được hướng đặt lực xúc của gàu nên tận dụng được hiệu suấtlàm việc của máy,
- Tiết kiệm động lực và nâng cao hệ số xúc đầy gàu
Trang 12Khác với bóc đất đá, việc khai thác chọn lọc các vỉa than luôn sử dụnggương dọc tầng (chứ không phải gương xúc bên hông) xúc từ vách sang trụ.Khai thác chọn lọc bao gồm chọn lọc các vỉa quặng và dọn vách trụ của vỉathan.
Với điều kiện tự nhiên của các vỉa than mỏ Đèo Nai, có thể áp dụng cáccông nghệ khai thác chọn lọc cụ thể như sau:
- Dùng công nghệ chọn lọc bằng máy ủi phối hợp với máy xúc để khaithác các vỉa than: vỉa Dày 2 (phía Bắc tây bắc moong và Nam tây bắc moong),vỉa G4, vỉa 2K khu đồi K (Với góc cắm vỉa nhỏ hơn 22 25˚)
- Dùng công nghệ chọn lọc bằng máy xúc để khai thác các vỉa: vỉa Dày 2
ở khối trung tâm phía đông, vỉa G4, vỉa J5 khu trụ bắc (Với góc cắm vỉa lớn hơn
22 25˚)
2.2.2 - Các công nghệ khai thác chọn lọc áp dụng cho mỏ Đèo Nai
2.2.2.1 - Công nghệ khai thác chọn lọc bằng máy xúc kết hợp với máy gạt
Công nghệ này áp dụng cho những khu vực vỉa có góc cắm nhỏ hơn 22 25˚như: vỉa Dày 2 (phía Bắc tây bắc moong và Nam tây bắc moong), Vỉa G4,Vỉa 2K khu đồi K Nhiệm vụ chọn lọc (dọn vách , trụ vỉa và bóc tách lớp quặngmỏng) chủ yếu do máy gạt D-85A đảm nhiệm Máy xúc hoặc đứng ở đáy hào(máy xúc tay gàu ∃ K Γ -4,6Б) (hình 2.1) hoặc đứng trên miệng hào phía bờvách (nếu là máy xúc thuỷ lực gàu ngược PC-750), làm nhiệm vụ bóc tam giácđất trên vách vỉa và chất quặng lên phương tiện vận tải (hình vẽ):
Trang 13Hình2.1: Công nghệ khai thác chọn lọc bằng máy gạt D-85A kết hợp với máy
xúc tay gàu kéo cáp ∃ K Γ - 4,6Б
A
A
B B
B-B A-A
I
II
a Trình tự khấu trên một phân tầng
Trang 14I III
5 - Lộ trụ vỉa sau khi máy gạt đẩy than xuống dưới
6 - Lộ vách vỉa sau khi máy xúc dọn sạch tam giác đất
7 - Đống than do máy gạt gạt xuống
I, II, III, IV, V, VI - Trình tự khấu
Bo - Chiều rộng phần mở rộng phân tầng trên
bo - Chiều rộng đáy hào
h - Chiều cao tầng
γ - Góc cắm của vỉa; γ < 22 25˚
Khi máy xúc đứng ở đáy hào thì chiều rộng đáy hào phải đủ lớn để thiết
bị vận tải và thiết bị xúc bóc hoạt động được dễ dàng Trường hợp khai thácdưới mức thoát nước tự chảy, đáy mỏ lầy lội thì gương xúc quặng được đặt caohơn đáy mỏ một tầng (hoặc một phân tầng) Tức là sử dụng đáy mỏ hai cấp:phần đáy thấp nằm trong đá vách, phần đáy cao nằm phía ngoài vỉa quặng, cóchiều rộng là:
Trang 15B = Mn+ Bm+ C + T + Z (m)Trong đó:
Mn - Chiều dày nằm ngang của vỉa quặng
Bm - Chiều rộng để máy xúc hoạt động, bằng chiều dài thân máy
C - Khoảng cách an toàn từ thân máy khi quay đến đường vận tải
T - Chiều rộng đường vận tải
Z - Khoảng cách an toàn trượt lở ở mép ngoài của tầng
Khi sử dụng máy xúc thuỷ lực gàu ngược PC-750 thì việc dọn tam giácđất đá treo trên vách vỉa quặng được tiến hành theo luồng xúc ngang với gươngdọc tầng (cũng có thể dùng luồng xúc dọc), tiếp theo là dùng máy gạt gạt than từtrên mép tầng (hào) xuống đáy hào để máy xúc thuỷ lực gàu ngược quay trở lạixúc và chất lên phương tiện vận tải
Chiều dài luồng xúc phụ thuộc góc cắm của vỉa:
L1 = h’ (cotg γ +cotg α ) (m)Trong đó:
h’ - Chiều cao phân tầng
L1(m) 19m, lớp đất phủ không quá.6 21.3 23.3 25.5 28.9m, lớp đất phủ không quá 32.8 28 45.3 56.1 74.1
Bảng 2.1: Xác định chiều dài luồng xúc theo góc cắm của vỉa
Trình tự thi công trong chu kì xuống sâu một tầng như sau:
1 Dọn tam giác đất vách vỉa phân tầng trên
2 Khấu quặng phân tầng trên
3 Dọn tam giác đất vách vỉa phân tầng dưới
4 Khấu quặng phân tầng dưới
5 Đào hào để chuẩn bị tiến hành bóc đất toàn tầng
Trang 16Khi sử dụng máy xúc TLGN thì không cần đưa thiết bị xúc bóc và vận tảixuống đáy mỏ, do vậy hào chuẩn bị càng hẹp càng tốt, nhằm tạo điều kiện thuậnlợi để máy xúc làm việc (hình 2.3):
Hình2.3: Công nghệ khấu than bằng máy gạt kết hợp với máy xúc
Trong công nghệ chọn lọc bằng máy gạt kết hợp với máy xúc, hiện tượngtổn thất và làm nghèo than xảy ra là ít nhất Phần tổn thất xảy ra chủ yếu dokhâu dọn vách vỉa và bóc tách các lớp đá kẹp
2.2.2.2 - Công nghệ khai thác chọn lọc bằng máy xúc
Công nghệ này thường áp dụng cho các vỉa than có góc cắm lớn hơn 22
Trang 17Dùng máy xúc TLGN PC-750 với gương trên mức máy đứng để bóc táchthan chọn lọc theo vách và trụ vỉa nhằm giảm tổn thất và làm nghèo than Chiềucao xúc chọn lọc của máy xúc phụ thuộc vào thông số làm việc của tay gàu vàgóc cắm của vỉa Khi chiều cao phân tầng bằng hoặc nhỏ hơn chiều cao xúcchọn lọc của máy xúc thì hiện tượng tổn thất và làm nghèo than xảy ra tương tựnhư khi dùng máy gạt để dọn vách trụ vỉa Khi chiều cao phân tầng lớn hơnchiều cao xúc chọn lọc của máy xúc thì phần dưới, trong phạm vi chiều cao xúcchọn lọc, hiện tượng tổn thất và làm nghèo than xảy ra theo vách và trụ vỉa vớichiều dày lẫn (than và đát đá) nhất định, còn phần trên mép tầng (trên độ cao hc)xuất hiện các lăng trụ đất đá làm bẩn than và lăng trụ tổn thất theo góc trượt lở
tự nhiên của sườn tầng
Thông thường phía vách sẽ xảy ra tổn thất than ở phần dưới và làm nghèothan ở phần trên, còn phía trụ thì làm bẩn ở phần dưới và tổn thất ở phần trêncủa tầng, các khối lượng tổn thất vầ làm bẩn ở vách và trụ là như nhau
Việc dọn sạch vách vỉa quặng được tiến hành đồng thời trong quá trìnhđào hào chuẩn bị Khi áp dụng công nghệ này ở các vỉa có góc cắm nhỏ (25 35˚) cần tiến hành đào hào vượt trước sát vách vỉa, nhằm giảm bớt khối lượng
đá treo trên vách vỉa Đất đá của hào vượt trước được đổ sang bên cạnh (trên nóchào chuẩn bị) để cùng chất vào phương tiện vận tải khi tiến hành đào hào chuẩn
bị (hình 2.4):
Hình 2.4: Sơ đồ khai thác chọn lọc vỉa than khi dùng máy xúc khấu
trên gương trên mức máy đứng.