Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp xử lý sập lở than ở gương lò chợ cơ giới hóa đồng bộ 7 3, vỉa 7, công ty than hà lầm

Với tốc độ tăng trưởng bình quân của nền kinh tế quốc dân trong những năm gần đây, nhu cầu tiêu thụ than ngày càng gia tăng để phục vụ sản xuất điện, xi măng, thép trong nước và xuất khẩ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Xuân Hà Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Tác giả luận văn

Vũ Quốc Hưng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU iv

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT - MỎ VỈA 7 CÔNG TY THAN HÀ LẦM VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÍ 4

1.1 Điều kiện địa chất mỏ vỉa 7 công ty than Hà Lầm 4

1.1.1 Đặc điểm cấu tạo địa chất mỏ vỉa 7 4

1.1.2 Điều kiện Địa chất thủy văn khu vực lò chợ 4

1.1.3 Điều kiện Địa chất công trình khu vực lò chợ 4

1.1.4 Điều kiện địa chất - mỏ và điều kiện công nghệ ảnh hưởng tới khai thác lò chợ CGH 7-3 vỉa 7 8

1.2 Lựa chọn công nghệ khai thác hợp lí cho vỉa 7 14

1.2.1 Lựa chọn công nghệ khai thác phù hợp với điều kiện địa chất mỏ, điều kiện công nghệ Công ty CP than Hà Lầm-Vinacomin 14

1.2.2 Thiết kế sơ đồ công nghệ khai thác cho lò chợ CGH đồng bộ 7-3 19

1.3 Nhận xét 43

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÍ SẬP LỞ MẶT GƯƠNG CỦA THAN TRONG ĐIỀU KIỆN VỈA 7 MỎ THAN HÀ LẦM 44

2.1 TỔNG QUAN KINH NGHIỆM ÁP DỤNG CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÍ SẬP LỞ MẶT GƯƠNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 44

2.1.1 Tổng quan kinh nghiệm áp dụng các giải pháp xử lí sập lở mặt gương trên thế giới 44

2.1.2 Tổng quan kinh nghiệm áp dụng các giải pháp xử lí sập lở mặt gương ở Việt Nam 57

2.1.3 Nhận xét 63

2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP BƠM ÉP NƯỚC NHẰM XỬ LÍ SẬP LỞ MẶT GƯƠNG LÒ CHỢ 64

2.2.1 Đặt vấn đề 64 2.2.2 Cơ sở khoa học khi thi công khoan ép nước tăng độ liên kết của than 64 2.3 GIẢI PHÁP BƠM ÉP NƯỚC LÒ CHỢ VỈA 7-3 64 2.3.1 Giải pháp bơm ép nước bằng các lỗ khoan ngắn 64 2.3.2 Giải pháp bơm ép nước bằng các lỗ khoan dài 65 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP BƠM ÉP NƯỚC NHẰM GIẢM THIỂU HIỆN TƯỢNG SẬP LỞ MẶT GƯƠNG TẠI VỈA 7 68 3.1 Lựa chọn khu vực thiết kế 68 3.2 Tính toán xây dựng hộ chiếu bơm ép nước bằng lỗ khoan dài tại lò chợ 7-368 3.3 Lựa chọn thiết bị khoan và bơm ép nước vào vỉa than 72 3.4 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của giải pháp bơm ép nước 76 3.5 Kết quả nghiên cứu áp dụng giải pháp phun ép nước gia tăng độ lien kết trong than nhằm hạn chế tụt nóc trong khai thác lò chợ cơ giới hóa tại công ty than Hà Lầm 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tổng hợp kết quả phân tích mẫu cơ lý đá vách, trụ, kẹp vỉa 7 6

Bảng 1.2- thống kê kết quả thí nghiệm các loại đá kẹp trong vỉa 7 7

Bảng 1.3- Phân cấp mức độ biến đổi chiều dày 9

Bảng 1.4- Bảng phân loại độ cứng của than 10

Bảng 1.5 Bảng phân loại than theo hệ số kháng nén 11

Bảng 1.6 Bảng phân loại than theo hệ số kháng cắt 11

Bảng 1.7 Bảng lựa chọn loại dàn chống theo đá trụ 13

Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật của dàn chống thủy lực 25

Bảng 1.9 Đặc tính kỹ thuật máy khấu MG300/730-WD1 28

Bảng 1.10 Đặc tính kỹ thuật máng cào 29

Bảng 1.11 Các thiết bị trong lò chợ cơ giới hóa khai thác 31

Bảng 1.12 Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống khai thác lò chợ CGH đồng bộ 43

Bảng 3.1 Đặc tính kỹ thuật của máy khoan ZSQT-35 73

Bảng 3.2 Đặc tính kỹ thuật của một số máy khoan lỗ khoan dài 73

Bảng 3.3 Đặc tính kỹ thuật của máy bơm BRW200/31,5 75

Bảng 3.4 - Bảng chỉ tiêu KTKT giải pháp bơm ép nước bằng lỗ khoan dài 76

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Thiết bị đo hệ số kháng cắt của than 11

Hình 1.2 Sơ đồ chuẩn bị lò chợ CGH đồng bộ 7-3 vỉa 7 22

Hình 1.3: Hình dàn quá độ ZFG9600/23/37 24

Hình 1.4 Mô hình áp lực tác dụng lên dàn chống 26

Hình 1.5 Sơ đồ phân bố áp lực mỏ 26

Hình 1.6 Hình máy khấu MG300/730-WD1 28

Hình 1.7 Máng cào SGZ 764/400 30

Hình 1.8 Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóa 32

Hình 1.9 Hộ chiếu khai thác lò chợ áp dụng thử nghiệm cơ giới hóa đồng bộ 33

Hình 1.10 Biểu đồ tổ chức sản xuất khấu than lò chợ CGH đồng bộ 7-3 vỉa 7 41

Hình 1.11 Biểu đồ nhân lực bố trí trong lò chợ CGH đồng bộ 7-3 vỉa 7 42

Hình 2.1 Phương pháp bơm ép vữa xi măng gia cường đất đá trong quá trình đào lò bằng, lò nghiêng 46

Hình 2.2 Dây chuyền công nghệ bơm ép vữa xi măng gia cường trong quá trình đào lò bằng lò nghiêng 46

Hình 2.3 Sơ đồ khoan bơm ép sét - xi măng tại sân giếng mức -960, mỏ Nagolchanskaya, Liên Xô (cũ) 47

Hình 2.4 Kết cấu lỗ khoan sử dụng trong phương pháp sét hóa 47

Hình 2.5 Phương pháp gia cố đất đá bằng Bitum 48

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý của phương pháp đóng băng đất đá 49

Hình 2.7 Sơ đồ gia cường đất đá bằng hóa chất 52

Hình 2.8 Các linh phụ kiện trong công tác bơm ép hóa chất 53

Hình 2.9 Gia cường gương lò chợ trong quá trình khai thác 54

Hình 2.10 Gia cường phạm vi ngã ba giữa lò chợ với lò dọc vỉa 54

Hình 2.11 Sơ đồ bố trí lỗ khoan bơm ép nước lò chợ 55

Hình 2.12 Gương đào lò trước và sau khi bơm ép nước tại mỏ Oa Bắc 56

Hình 2.13 Phương pháp gia cố đất đá bằng xi măng khi đào lò qua phay FA tại Công ty than Mạo Khê 58 Hình 2.14 Phương pháp gia cố đất đá bằng xi măng khi đào lò qua phay tại lò

xuyên vỉa +131 khu Đông Vàng Danh, Công ty than Đồng Vông 59

Hình 2.15 Hộ chiếu khoan các lỗ khoan phục vụ bơm hóa chất 61

Hình 2.16 Kết quả sau khi thực hiện bơm hóa chất tại các vị trí thi công 62

Hình 2.17 Bơm ép nước bằng các lỗ khoan ngắn 65

Hình 2.18 Bơm ép nước bằng các lỗ khoan dài 66

Hình 2.19 Bơm ép nước bằng các lỗ khoan dài rẻ quạt và hỗn hợp 66

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý của các giải pháp bơm ép nước 68

Hình 3.2 Hộ chiếu khoan bơm ép nước bằng lỗ khoan dài 72

Hình 3.3 Máy khoan ZDY-1250 74

Hình 3.4 Ống chống và nút bịt lỗ khoan 76

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Trong lộ trình phát triển của ngành than, việc hiện đại hóa các mỏ than hầm lò là yếu tố quan trọng, phục vụ đắc lực sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Một số mỏ than vùng Quảng Ninh đã và đang triển khai lắp đặt thiết bị cơ giới hóa vào lò chợ phục vụ khai thác than nhằm giảm thiểu sức lao động tăng năng suất lao động, nâng cao mức độ an toàn

Trong mấy năm qua, mỏ than Hà Lầm đang khai thác than ở phần dưới mức

-50 với sản lượng hầm lò bình quân 1,5 triệu tấn/năm Với tốc độ tăng trưởng bình quân của nền kinh tế quốc dân trong những năm gần đây, nhu cầu tiêu thụ than ngày càng gia tăng để phục vụ sản xuất điện, xi măng, thép trong nước và xuất khẩu; Đặc biệt trong mấy năm trở lại đây, Công ty nói riêng và của toàn ngành than nói chung, tăng sản lượng khai thác hầm lò và sản lượng than khai thác bằng công nghệ cơ giới hóa (CGH), giảm sản lượng than khai thác lộ thiên là tất yếu, cấp thiết nhằm giảm thiểu sức lao động tăng năng suất lao động, nâng cao mức độ an toàn Trong năm 2018, Công ty sẽ tăng sản lượng than khai thác dự kiến là 2,9 triệu tấn, trong đó có 2,4 triệu tấn khai thác bằng công nghệ CGH

Trong năm 2016, Dự án đầu tư khai thác phần dưới mức -50, mỏ than Hà Lầm- Công ty than Hà Lầm, Công ty đã đầu tư mua sắm và lắp đặt thiết bị khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ 7-2.1 vỉa 7, công suất 1,2 triệu tấn/năm Đây là dây chuyền thiết bị thứ 2 sau dây chuyền công nghệ cơ giới hóa lò chợ 11-1.14 vỉa 11, công suất 600.000 tấn/năm ( Lò chợ này được lắp đặt và đưa vào khai thác tháng 4/2015), có quy mô lớn cả về giá trị đầu tư, công suất thiết kế

Với trữ lượng công nghiệp lò 7-3 vỉa 7 gần 3,2 triệu tấn (Tài liệu có độ tin cậy cao, cụ thể độ tin cậy tăng lên từ 33% đến 88%), chiều dày vỉa trung

kiện thuận lợi, phù hợp để áp dụng công nghệ cơ giới hóa

Để áp dụng hiệu quả trong quá trình khai thác than thì song song với vấn

đề lựa chọn công nghệ khai thác phù hợp là vấn đề nghiên cứu, xử lí sập lở than ở gương lò chợ nhằm đảm bảo sản lượng

Trong đó các thông số cơ bản của lò chợ 7-3 vỉa 7 như sau: chiều dài lò chợ 150m; chiều cao khấu 3m; chiều cao hạ trần thu hồi than nóc 15,07m Trong quá trình khai thác do tính chất mềm yếu bở rời cùng với chiều cao thu hồi than nóc lớn vì vậy thường xuyên xảy ra hiện tượng sập lở ở gương lò chợ gây ra nhiều khó khăn cho việc thực hiện chu kỳ sản xuất ở lò chợ

Trước thực trạng đó cần nghiên cứu áp dụng các biện pháp phòng chống sập lở ở gương lò chợ nhằm duy trì sản xuất để đáp ứng sản lượng thiết kế 1,2 triệu tấn/năm

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

- Đối tượng nghiên cứu: Hiện tượng sập lở mặt gương ở lò chợ cơ giới hóa đồng bộ

- Phạm vi nghiên cứu: Lò chợ 7-3 vỉa 7 công ty than Hà Lầm

3 Mục đích của đề tài

- Nghiên cứu và lựa chọn biện pháp xử lí sập lở ở gương lò chợ 7-3 vỉa 7

- Áp dụng thử nghiệm giải pháp xử lí sập lở mặt gương có hiệu quả nhằm tăng sản lượng lò chợ, tăng năng suất lao động của công nhân khai thác

ở lò chợ đảm bảo an toàn lao động và sản lượng thiết kế

4 Nội dung nghiên cứu

- Phân tích đánh giá điều kiện địa chất vỉa 7 mỏ than Hà Lầm và lựa chọn công nghệ cơ giới hóa hợp lí

- Tổng quan về các giải pháp xử lí sập lở mặt gương lò chợ ở trên thế giới và ở Việt Nam qua đó lựa chọn giải pháp hợp lí áp dụng cho lò chợ 7-3 vỉa 7 công ty than Hà Lầm

- Kết quả áp dụng phương pháp bơm ép nước nhằm giảm thiểu hiện tượng sập lở mặt gương tại vỉa 7

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp phân tích tổng hợp tài liệu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Phương pháp thống kê phân tích

7 Cơ sở tài liệu

- Tài liệu địa chất các vỉa than Công ty cổ phần than Hà Vinacomin

Lầm Tài liệu hiện trạng khai thác Công ty cổ phần than Hà LầmLầm Vinacomin

- Thiết kế bản vẽ thi công các công nghệ khai thác hiện đang áp dụng tại Công ty cổ phần than Hà Lầm

Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Phòng Đào tạo sau Đại học, Khoa Mỏ, Bộ môn Khai thác Hầm lò, Công ty cổ phần than Hà Lầm - Vinacomin đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn Đặc biệt

là sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của PGS.TS Trần Xuân Hà và các thầy giáo trong Bộ môn Khai thác Hầm lò, trường Đại học Mỏ - Địa Chất Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp và người thân đã tạo điều kiện, động viên giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT - MỎ VỈA 7 CÔNG TY THAN HÀ

LẦM VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÍ

1.1 Điều kiện địa chất mỏ vỉa 7 công ty than Hà Lầm

1.1.1 Đặc điểm cấu tạo địa chất mỏ vỉa 7

Qua phân tích số liệu địa chất chiều dầy nguyên than của 10 lỗ khoan từ 15,99~24,37m m trung bình 18,07m Mức độ biến đổi chiều dày lò chợ 21%, chiều dày các lớp đá kẹp nhỏ Chất lượng than của vỉa 7 như sau:

1.1.2 Điều kiện Địa chất thủy văn khu vực lò chợ

Trên cơ sở báo cáo đánh giá điều kiện địa chất thủy văn đã được TKV phê duyệt và quá trình thi công đào tại khu vực lò chợ CGH vỉa 7 Nước xuất

lộ ra chủ yếu nằm trong các địa tầng đá chứa nước ở phần vách vỉa 7 (lò ga

gian theo dõi nước có xu hướng giảm hẳn)

Trong các đứt gãy lò đã thi công qua, nước trong các đới này gần như không có nước (Duy nhất chỉ có 01 cái cách đứt gãy nghịch F1 40m theo hương

trực tiếp chủ yếu là bột kết, cát kết Chiều dày vách trực tiếp được xác định từ 4m đến khoảng 32.8 m, trung bình 17.87m Vì đây là vỉa có chiều dày trung bình lớn nhất trong khu mỏ nên chiều dày vách trực tiếp, vách cơ bản tính toán là rất lớn

+ Vách trực tiếp chủ yếu là bột kết và chiếm khoảng 43% chiều dày tầng

xu hướng vát dần về phía đông bắc và dày hơn ở phía tây bắc và tây nam Kết quả phân tích tính chất cơ lý vách trụ vỉa 7 với các giá trị đặc trưng được thể hiện trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Tổng hợp kết quả phân tích mẫu cơ lý đá vách, trụ, kẹp vỉa 7

Cường độ kháng kéo (kG/cm 2 )

Góc nội ma sát (độ)

Lực dính kết C

Khối lượng thể tích (g/cm 3 )

Khối lượng riêng (g/cm 3 )

kết

Lớn nhất 2733.56 500.00 39º25' 950.00 2.77 2.86 Nhỏ nhất 344.00 33.60 29o00' 160.00 2.55 2.62 Trung bình 1210.47 107.90 34024' 366.46 2.66 2.71 Bột

kết

Lớn nhất 1572.47 485.00 36o30' 490.00 2.83 2.87 Nhỏ nhất 201.48 24.84 22o00' 59.00 2.51 2.59 Trung bình 645.83 68.34 32o56' 186.72 2.66 2.73

kết

Lớn nhất 2376.01 186.20 39º19' 790.00 2.91 2.95 Nhỏ nhất 453.50 32.70 30o00' 112.00 2.57 2.60 Trung bình 1116.72 96.83 34o18' 341.85 2.67 2.71 Bột

kết

Lớn nhất 1813.00 128.00 37º23' 550.00 3.19 3.44 Nhỏ nhất 115.34 19.11 21o05' 34.00 2.30 2.39 Trung bình 537.83 52.76 32o38' 153.19 2.67 2.74 Sét

kết

Lớn nhất 598.00 54.40 35o00' 160.00 2.82 2.93 Nhỏ nhất 107.00 9.70 27o00' 28.00 1.79 2.03 Trung bình 378.20 37.44 31o01' 113.50 2.55 2.66

kết

Lớn nhất 808.19 85.04 33º20' 243.00 2.84 2.94

Cường độ kháng kéo (kG/cm 2 )

Góc nội ma sát (độ)

Lực dính kết C

Khối lượng thể tích (g/cm 3 )

Khối lượng riêng (g/cm 3 )

Trung bình 362.01 42.22 32º24' 106.79 2.65 2.73 Sét

Cường độ kháng kéo (kG/cm 2 )

Góc nội

ma sát

Lực dính kết

Dung trọng (g/cm 3 )

Thể trọng (g/cm 3 )

Việc lựa chọn tổ hợp thiết bị cần phải đảm bảo các thông số sau:

- Để tổ hợp thiết bị CGH đồng bộ hoạt động ổn định không bị lún thì tổng trọng lượng máy khấu trên một đơn vị diện tích và trọng lượng dàn chống trên một đơn vị diện tích không được lớn hơn cường độ kháng nén nhỏ nhất của đá trụ vỉa (≤ 115,34Kg/cm2 tương đương 1,1534Mpa)

- Lực cắt của máy răng khấu phải cắt được than và đá kẹp trong vỉa than

- Có thiết bị cảnh báo khí Mê tan CH4

- Có tấm chắn đá che chắn khi lò chợ cắt đá trụ vỉa (do biến động vỉa than hoặc do cắt đá phay; đá kẹp có độ cứng lớn máy khấu không cắt được phải khoan nổ mìn đá

1.1.4 Điều kiện địa chất - mỏ và điều kiện công nghệ ảnh hưởng tới khai thác lò chợ CGH 7-3 vỉa 7

Việc cơ giới hóa (CGH) đồng bộ rất quan trọng trong các mỏ than hiện đại, có nhiều thuận lợi tạo năng suất và hiệu quả cao, chi phí sản xuất thấp Thực tế khai thác CGH đồng bộ tại các quốc gia có nền công nghiệp khai thác than phát triển trong hơn ba thập kỷ qua chứng minh rằng, CGH đồng bộ

có áp dụng được hay không, hay kết quả ra sao, phụ thuộc rất nhiều vào sự lựa chọn và xác định khoáng sàng khai thác mỏ, phụ thuộc vào các đặc tính của thiết bị và việc quản lý công nghệ và sản xuất Đặc biệt với CGH đồng bộ có thu hồi than nóc, việc lựa chọn khoáng sàng khai thác mỏ phải làm thật tốt để đạt được sự tập hợp tối ưu của ba yếu tố chính "Con người -Thiết bị -Điều kiện địa chất" trong hệ thống khai thác

Dựa vào kinh nghiệm thực tế tại nhiều mỏ than ở các khoáng sàng than khác nhau tại Trung Quốc, các yếu tố địa chất cần nghiên cứu trước khi lập kế hoạch khai thác CGH đồng bộ và các điều kiện địa chất phù hợp cho CGH đồng bộ có thu hồi than nóc được cần được khảo sát như:

1.1.4.1 Đặc điểm kiến tạo cấu trúc địa chất

1.1.4.1.1 Ảnh hưởng của đứt gãy

a) Đứt gãy lớn (Biên độ dịch chuyển > 5m)

Khi chỉ xét đến các yếu tố công suất của thiết bị khai thác CGH đồng bộ, thời gian hoạt động và hiệu quả vận hành, chiều dài lò chợ CGH thường dao

phương >300 m, nếu số lượng đứt gãy trong khu quá nhiều làm cho chiều dài cột than theo đường phương còn lại quá ngắn, thời gian nhỏ hơn 5 tháng nên hiệu quả khai thác của lò chợ CGH đồng bộ giảm đi đáng kể

b) Đứt gãy nhỏ (Biên độ dịch chuyển < 5 m)

Hầu hết các đứt gãy nhỏ đều có thể gặp trong các lò chợ, để khai thác qua các đứt gãy đó, người ta áp dụng các phương pháp khác nhau như điều

chỉnh chiều cao khấu than, cắt đá trụ vỉa hoặc dừng khấu than để đào lò khởi điểm mới v.v để vượt qua đứt gãy tùy thuộc vào biên độ dịch chuyển của chúng so với chiều dày vỉa than Tóm lại, nếu đứt gãy càng lớn thì biên độ dịch chuyển càng lớn, chiều dài vượt phay sẽ dài hơn, đới đứt gãy sẽ rộng hơn, càng có nhiều nhiều tác động tiêu cực hơn đến khai thác CGH đồng bộ

1.1.4.2 Đặc điểm cấu tạo vỉa than

1.1.4.2.1 Mức độ biến động về chiều dầy vỉa

Dựa vào các hệ số biến đổi chiều dày (Bảng 2.3), độ đồng đều về chiều dày vỉa được chia thành 4 cấp

Bảng 1.3- Phân cấp mức độ biến đổi chiều dày

1.1.4.2.2 Mức độ biến động góc dốc của vỉa

Độ dốc của vỉa có ảnh hưởng lớn tới CGH khai thác được đánh giá bằng công thức:

2

100 )

1 (

) (







n- số điểm đo

Kết quả nghiên cứu cho thấy:

khoan)

Phân loại độ cứng của than xem bảng 10

Bảng 1.4- Bảng phân loại độ cứng của than Căn cứ phân loại Loại vỉa than Hệ số cứng, f

Phân loại theo

 180 Than mềm và than giòn,

cứng TB Máy bào hoặc máy khấu than

180-240 Than cứng TB Máy khấu công suất trung bình

hoặc máy bào công suất lớn

khai thác CGH đồng bộ Việc xác định vị trí, độ cứng và chiều dầy đá kẹp trong vỉa có ảnh hưởng trực tiếp đến công nghệ khai thác, chiều cao khấu của

lò chợ, và lựa chọn thiết bị máy khấu Ảnh hưởng trực tiếp tới tiến độ khấu than, chi phí răng khấu cho 1000 tấn than Đặc tính đá kẹp là một trong những nhân tố chính để đánh giá giá trị kinh tế của vỉa than khai thác

1.1.4.4 Đặc điểm địa chất thủy văn

1.1.4.4.1 Đới khe nứt sụt lở sau khai thác

Sau khi khai thác vỉa than, độ phá hủy đá vách và khả năng thấm nước, thấm bùn cát tồn tại 3 vùng ảnh hưởng khác nhau (vùng sập đổ hoàn toàn, vùng nứt nẻ, vùng uốn) Trong đó, vùng sập đổ hoàn toàn và vùng nứt nẻ gọi chung là vùng nứt nẻ sập đổ hoặc đới khe nứt dẫn nước, thuộc loại ảnh hưởng có tính phá hủy Vùng uốn thuộc loại ảnh hưởng không có tính phá hủy Vùng sập đổ hoàn

toàn là phạm vi phá hủy vách trực tiếp vỉa sau khi hạ trần lò chợ khai thác gây ra 1.1.4.4.2 Lượng nước chảy vào lò chợ CGH đồng bộ

Do điều kiện kỹ thuật sản xuất của lò chợ CGH đồng bộ và trình độ quản

lí khác nhau nên mặc dù nước chảy vào lò chợ giống nhau nhưng độ ảnh hưởng tới lò chợ lại khác nhau Do đó, rất khó để dùng một giá trị nhất định

để đo được lượng nước chảy vào của một lò chợ nhiều hay ít

1.1.4.5 Đặc điểm địa chất công trình

1.1.4.5.1 Chỉ tiêu về đá vách

Đá vách được đánh giá bao gồm vách giả, vách trực tiếp và vách cơ bản Đặc điểm đá vách vỉa ảnh hưởng rất lớn đến công tác điều khiển áp lực mỏ trong khai thác hầm lò Để xác định rõ mức độ ảnh hưởng của đá vách trong khai thác, đề án đưa ra các tính chất của đá vách và xây dựng chỉ tiêu đánh giá chúng như sau:

+ Tính ổn định của đá vách: là khả năng tồn tại của các lớp đá vách nằm

ở phía dưới cùng của phân vách trực tiếp, không bị sập đổ xuống khoảng không gian chưa được chống giữ của lò chợ Tính ổn định được đặc trưng bởi diện tích lộ trần và khoảng thời gian tồn tại của nó sau khi khấu than

+ Tính sập đổ của đá vách: biểu thị khả năng sập đổ của vách Tính sập

đổ được đặc trưng bởi bước sập đổ và kích thước khối đổ của lớp vách sau vùng phá hỏa

1.1.4.5.2 Chỉ tiêu về đá trụ

Nền lò chợ thông thường là đá trụ vỉa, áp dụng dàn chống tự hành trong trường hợp đá trụ mềm yếu sẽ bị lún vào nền lò gây mất an toàn lao động và ảnh hưởng đến hiệu quả công nghệ Để đề xuất được biện pháp hữu hiệu chống tình trạng tụt lún vì chống vào nền lò phải xác định được độ kháng lún của nền lò

Bảng 1.7 Bảng lựa chọn loại dàn chống theo đá trụ Loại đá trụ

Ưu tiên sử dụng dàn chống Yêu cầu về thông số

TT

Áp lực cho

phép (MPa)

1 Dàn chống dạng che chắn kiểu kê

đế loại nhẹ

2 Dàn chống loại che chắn chống giữ loại 4 cột nhẹ

3 Dàn chống kiểu che chắn loại nhẹ

Căn cứ vào áp lực cho phép đá trụ lò chợ, khống chế lực cản theo định mức của dàn chống và vị trí điểm tác dụng phản lực, hợp

Dàn chống loại che chắn chống giữ 2 cột và Dàn chống loại che chắn chống giữ 4 cột

1.2 Lựa chọn công nghệ khai thác hợp lí cho vỉa 7

1.2.1 Lựa chọn công nghệ khai thác phù hợp với điều kiện địa chất mỏ, điều kiện công nghệ Công ty CP than Hà Lầm-Vinacomin

1.2.1.1 Hiện trạng công nghệ khai thác hiện nay đang áp dụng tại mỏ

Mỏ than Hà Lầm đã áp dụng nhiều công nghệ chống giữ lò chợ:

- Công nghệ chống giữ lò chợ bằng gỗ thìu dọc (đến năm 2006)

- Công nghệ chống giữ lò chợ bằng cột ma sát HWJA-2300 kết hợp với

xà khớp HDJA-1200 và chống giữ luồng phá hỏa bằng cũi lợn thép CĐB-100

- Công nghệ chống giữ lò chợ bằng cột thuỷ lực đơn NDZ-22 (cấp dịch trong) kết hợp với xà khớp HDJA-1200 và chống giữ luồng phá hỏa bằng cũi

- Công nghệ chống giữ lò chợ bằng cột thuỷ lực đơn DZ-22 kết hợp với

xà khớp HDJA-1200 và chống giữ luồng phá hỏa bằng cũi lợn thép CĐB-100

Hiện nay, Công ty đang áp dụng chủ yếu hai hệ thống khai thác sau:

- Hệ thống khai thác cột dài theo phương

- Hệ thống khai thác cột dài theo phương, chia lớp nghiêng

- Hệ thống khai thác chia lớp ngang - nghiêng

1.2.1.2 Phương pháp khai thác

- Vỉa 7 có trữ lượng địa chất huy động chiếm 64% trữ lượng của toàn

mỏ Phân tích theo số liệu địa chất chiều dầy nguyên than của 12 lỗ khoan là

% Hệ số có thể khai thác vỉa cao , chiều dầy các lớp đá kẹp nhỏ , chỉ có 2 lỗ khoan có chiều dầy lớp đá kẹp > 1m, phù hợp với khai thác cơ giới hóa đồng

bộ Chủ yếu trữ lượng của các lò chợ có góc dốc trung bình, một số lò chợ có góc dốc vỉa thuộc loại vỉa dốc

- Đặc tính than vỉa 7 trong khu vực dự kiến khai thác lò chợ CGH đồng bộ 7-3 xác định đặc biệt rõ trong quá trình thi công lò chuẩn bị và xén đường lò, than có tính chất bở rời dễ tụt lở (kể cả phần than dạng cục cũng gắn kết rất kém), trong vỉa than có 1-:- 5 lớp đá kẹp chiều dày 0,1-:-0,83m , đá kẹp dạng mềm, than có tính chất dễ sập đổ do đó quá trình khai thác rất thuận tiện cho công tác thu hồi than hạ trần tuy nhiên lại gây khó khăn cho công tác khấu gương do dễ tụt lở phía trước gương

Hiện nay, những nước sản xuất than lớn trên thế giới đều coi việc thực hiện cơ giới hoá khai thác than là chiến lược phát triển của mình Đồng thời, đã phát triển mạnh mẽ công nghệ cơ giới hóa đồng bộ trang bị các hệ thống tự động hóa để vận hành và quản lý điều khiển đồng bộ thiết bị trong lò Nó không những giảm nhẹ cường độ lao động, cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân trong hầm lò, mà còn nâng cao sản lượng của lò chợ, giảm tiêu hao nguyên liệu, giá thành, tăng hiệu quả kinh tế sản xuất và khả năng cạnh tranh trên thị trường tiêu thụ

Do vậy, luận văn này, tác giả đề xuất lựa chọn sơ đồ công nghệ cơ giới hóa khai thác và đồng bộ thiết bị như sau: Áp dụng phương pháp khai thác cơ

dầy của vỉa có thể chọn phương pháp khai thác 1 lần khai thác hết chiều dày của vỉa, khai thác hạ trần hoặc chia lớp khai thác hạ trần

1.2.1.2.1 Chia lớp khai thác cơ giới hóa đồng bộ

Để khai thác các vỉa dầy bằng công nghệ khai thác cơ giới hóa tổng hợp tiến hành chia vỉa theo lớp nghiêng để khai thác hết chiều dầy của mỗi lớp

Sử dụng phương pháp này năng suất công việc thấp, hiệu quả kinh tế kém nhưng do tỉ lệ thu hồi cao, thích ứng rộng thích hợp khai thác với các vỉa dầy vỉa mà không khai thác được bằng phương pháp hạ trần Theo báo cáo địa chất vỉa 7 có hệ số thay đổi chiều dầy lớn, nếu chia lớp để khai thác thì cần phải giảm bớt số lượng lớp trên mỗi vỉa, để nâng cao hiệu quả kinh tế Như thế phải chọn thiết bị khai thác cơ giới hóa tổng hợp hết chiều dầy của vỉa Khi sử dụng phương pháp này tồn tại những vấn đề sau :

- Đầu tư thiết bị cao

- Độ dầy lớn, dễ sụt lở nên tỉ lệ sụp vách lò chợ tăng Do vấn đề sụp

lở vách đột suất nên phải áp dụng biện pháp gia cố vách than dẫn đến việc công việc phụ nhiều, sản lượng thấp giá thành tăng và ảnh hưởng tới quá trình sản suất

- Tính linh hoạt của lò chợ kém, tính thích ứng của điều kiện địa chất giảm, tổn thất tài nguyên lớn Độ cao của giá thủy lực lớn, dễ nghiêng, không

ổn định Chiều dày lò chợ lớn nên làm cho lò chợ khó qua các đoạn phay nhỏ, đặc biệt là khi khai thác phân tầng Khi chiều dầy vỉa nằm trong khoảng 3,5-:- 4m, chiều dày vỉa của 1 lớp khoảng 2m thì rất khó khai thác, làm cho tỉ lệ thu hồi bị giảm thấp Theo thống kê tư liệu cho thấy khi hệ số thay đổi chiều dày lớn thì tỉ lệ thu hồi của khai thác chia lớp thấp hơn khai thác hạ trần

- Thiết bị càng lớn thì càng phức tạp , khó bảo dưỡng và quản lí

- Qua kinh nghiệm sản xuất trong nhiều năm qua tại các mỏ của Trung Quốc cho thấy : phương pháp khai thác một lần hết chiều dày vỉa vẫn còn tồn tại một số vấn đề, do đó Trung Quốc ít chế tạo các loại thiết bị phục vụ cơ giới hóa tổng hợp theo phương pháp này

- Khai thác phân tầng dùng hệ thống khai thác cơ giới hóa tổng hợp 3,5m

do Trung Quốc sản xuất, mặc dù đa số các vấn đề trên có thể tránh đựoc nhưng

do số lớp nhiều, hệ số thay đổi chiều dày của vỉa lớn do đó khó đạt được năng suất và hiệu quả cao

1.2.1.2.2 Phương pháp khai thác cơ giới hóa hạ trần, thu hồi than nóc

Với sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ hạ trần, sử dụng đồng bộ thiết bị

cơ giới hóa Đây là công nghệ khai thác dùng phổ biến cho các vỉa dầy dốc thoải của Trung Quốc Qua kinh nghiệm thực tế tại Trung Quốc cho thấy, khai thác hạ trần cơ giới hoá tổng hợp có tính ưu việt hơn khai thác chia lớp Thực tế đã có nhiều lò chợ hạ trần áp dụng cho vỉa dầy đến 20m

Những ưu điểm chính của kỹ thuật khai thác cơ giới hoá hạ trần:

- Số lượng đào lò ít nhất, phí đào thấp nhất

- Giảm thiểu số lần di chuyển lò chợ, tiết kiệm được phí lắp đặt và phí di chuyển thiết bị

- Giảm thiểu được khối lượng công việc, phí bảo dưỡng lò, nguyên liệu

so với kỹ thuật khai thác phân tầng

- Nâng cao tỷ lệ than cục và giá trị than nguyên khai

- Giảm thấp chi phí vận chuyển thiết bị (như máy khấu)

- Có lợi cho công tác điều khiển tập trung, sản xuất của mỏ, giảm thiểu công nhân và nâng cao năng suất lao động của mỏ

- Nâng cao năng suất lao động, giảm giá thành Căn cứ theo thống kê, hiệu quả của công tác khai thác hạ trần hơn từ 1~4 lần so với khai thác chia tầng

Rất có lợi với việc nâng cao hiệu suất thu hồi và tỷ lệ tài nguyên đối với vỉa dầy có hệ số thay đổi chiều dầy lớn

Nhược điểm của kỹ thuật khai thác cơ giới hoá hạ trần:

- Đối với vỉa ổn định chiều dầy, phù hợp cả 1 lần khai thác hết chiều cao và phương pháp khai thác phân tầng thì tỷ lệ thu hồi than hạ trần thấp, chỉ đạt 80-85% ; Khi bụi than nhiều thì tỉ lệ thu hồi gấp 1-2 lần so với khai thác phân tầng

- Đối với vỉa có độ cứng cao, áp lực đất thấp thì tính thích ứng kém Công nghệ khai thác hạ trần cơ giới hoá đồng bộ ưu việt so với kỹ thuật khai thác

phân tầng, hiệu quả kinh tế cao, khả thi trên phương diện kỹ thuật

1.2.1.3 Lựa chọn công nghệ

- Trên cơ sở thực tế áp dụng một số nước trên thế giới như:

+ Một số mỏ than tại Trung Quốc như mỏ than Sài Câu (Vỉa than có chiều dày từ 9,11÷ 32,58m bình quân 23,90m, giữa vỉa có nhiều lớp đá kẹp dạng sét kết, cát kết sạn kết( bình quân 15 lớp) có chiếu dày tổng số lớp đá kẹp là 2,75÷ 13,84m, Chiều dài lò chợ theo phương khoảng 1400 m, chiều dài theo hướng dốc 210m, góc đốc lò chợ khoảng 10độ Công nghệ khai thác cơ giới hóa đồng bộ: dàn chống ZF 13000/22/35 và dàn chống ZFG 15000/22/35, máykhấu MG400/930–WD, máng cào trước SGZ 1000/2x700, máng cào sau SGZ 1200/2 x 700) và mỏ Cao Hà (Chiều dài lò chợ theo phương khoảng 1500 m, chiều dài theo hướng dốc 210m, chiều dày vỉa bình quân 6,71mm,trong viả than có 1÷2 lớp đá kẹp dạng cát kết, bột kết, sét kết, góc đốc lò chợ khoảng 10độ.Công nghệ khai thác cơ giới hóa đồng bộ: dàn chống ZF 8500/22/42 và dàn chống ZFG 10800/22/42; máykhấuMG400/930–WD, máng cào trước SGZ 960/2x700,máng cào sau SGZ 960/2 x 700) thuộc tỉnh Sơn Tây- Trung Quốc cho thấy Trung Quốc đã áp dụng công nghệ khai thác cơ giới hóa đồng bộ khai thác các vỉa than có chiều dày trung bình 23,9m có nhiều đá kẹp, lò chợ khấu 3,2m còn lại thu hồi than nóc (chiều dày thu hồi 20,7m), dốc thoải hệ số thu hồi đạt 85%, công suất thiết kế lò chợ 6 triệu tấn/năm

+ Tại Ba lan đã áp dụng công nghệ khai thác cơ giới hoá lò dọc vỉa phân tầng với chiều cao mỗi phân tầng 20m-25m trong đó khấu 3,0m còn lại thu hồi Trong quá trình thu hồi có thể sử dụng công nghệ khoan nổ mìn bằng lỗ khoan dài phía trên nóc dàn chống đối với các vị trí than cúng vững khó sập

đổ tự nhiên Hệ thống này Ba Lan đã áp dụng rất hiệu quả đối với các vỉa dốc trung bình trở lên

Và kết quả khai thác lò chợ cơ giới hóa đồng bộ 11-1.14 và lò chợ CGH đồng bộ 11-1.15 vỉa 11 (Sau khi kết thúc lò chợ 11-1.14) công suất thiết kế 600.000 tấn/ năm Công ty đã khai thác từ tháng 4/2015 đến thời điểm hiện nay; Lò chợ đã khai thác các vị trí khai thác toàn bộ chiều dày vỉa, và các vị trí khai thác chia 2 lớp, kết quả theo dõi thì tỷ lệ thu hồi than đạt trên 90% (Xem chi tiết bảng 3.7) Với đặc điểm than vỉa 11 độ cứng 2<f <3, trong vỉa

có từ 4-:- 8 lớp đá kẹp chiều dầy từ 0,19-:- 1,41m trong đó luôn duy trì 01 lớp

đá kẹp có chiều dày trên 1,0m, chiều dày vỉa than dày nhất là 14,5m bao gồm

cả lớp đá kẹp tương ứng tỷ lệ chiều cao thu hồi /chiều cao khấu là 4,6 lần Qua nghiên cứu tình hình thực tế tính chất than Vỉa 7 (trực quan tại các

vị trí lò đào qua đặc biệt là các vị trí than mềm yếu tụt lở gương, hông và nóc

lò trong quá trình đào lò) kết hợp với tài liệu địa chất các lỗ khoan, tính chất

cơ lý đá trụ, vách vỉa Sau khi nghiên cứu thực tế tại hiện trường đào lò và tài liệu địa chất cập nhật trên cơ sở kinh nghiệm thiết kế và tổ chức khai thác các vỉa than có tính chất tương tự về chiều dày, góc dốc và tính chất cơ lý của than khu vực lò chợ tại các mỏ Trung Quốc, Tác giả đã lựa chọn phương án khai thác lò chợ CGH đồng bộ 7-3 Vỉa 7 theo phương pháp khấu bám trụ 1 lớp còn lại thu hồi hạ trần toàn bộ chiều dày vỉa

1.2.2 Thiết kế sơ đồ công nghệ khai thác cho lò chợ CGH đồng bộ 7-3

1.2.2.1 Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị

Tỷ lệ thu hồi thực hiện

Tỷ lệ tổn thất

Ghi chú

Góc dốc vỉa trung bình

Chiều dày vỉa huy động trong diện khai thác

Kích thước diện khai thác

Thể trọng than nguyên khai

Sản lượng than huy động trong diện khai thác

Theo phương hấu

Theo hướng dốc

*/ Túm tắt giải phỏp khai thụng mở vỉa cho tầng -50  -300

LK.B594

CGH.24 CGH.22

CGH.19

CGH.25 B43

T2-2014

L 8 ( - 2 9 5 01)

T1-2014 T4-2014

N1

Lò nghiêng đặt monoray -300 -:- -260

Lò nghiêng thông gió lò chợ 7-2.1

T10-2015

T11-2015 T12-2015

T3-2016 Lò XV đ ?t du ?ng ray mức -300I

T12-2015

Lò VT-VCVL mức -300 -:- -170

Lò xuyên vỉa đặt băng tải -290I T12-2015

Giếng đứng thông gió +28 -:- -325

B

B

T6-2014 T10-2014

N1

N6 N7

Ngã ba số 16

Ngã ba số 17 -297.15

Lò nối vào hầm chờ ng-ời lên xuống giếng

Lò đặt băng tải chất tải

Lò nối thi công giữa 2 lò xuyên vỉa -290 -:- -300 (Lò nối số 1)

Hầm chờ ng-ời lên xuống giếng

lò xuyên vỉa đặt đ-ờng ray mức -300

Lò xuyên vỉa đặt bang t?i mức -290

Lũ XV d?t bang t?i -300

Tr?m n?p nhiờn li?u Monoray

é? pụ s?a d?u t?u

Lũ xuyờn v?a TG -280I

Lũ nghiờng s? a ch?a d?u bang t?i

Lũ n?i s? 2

Lũ nghiờng d?t bang t?i muc -290 -:- -270

Lũ xuyờn v?a d?t ray m?c -300

Lũ d?t du?ng ?ng nu?c H?m bom -300 H?m d?u mỏy bang t?i m?c -270

Lũ d?t bang t?i phõn ph?i than

0.49

m

22.57 m 27.09 m

20.60 m 15.76

3.53 3.04 1.66 1.47

0,59

0.49

0.58

0.68 0.58

0.28 1.97 0.47 0.38 3.85 2.26

328.40

1774 - IV VL CGH14

4,60

0,49 2,74 0,68 1,37 0,59

6,26

1.47

302,80

321,40

Hỡnh 1.2 Sơ đồ chuẩn bị lũ chợ CGH đồng bộ 7-3 vỉa 7

gồm 03 giếng: giếng chớnh và phụ đào từ mặt bằng số 1 mức +75 nằm gần giới hạn phớa Bắc ranh giới quản lý tài nguyờn của mỏ than Hà Lầm xuống mức -300; giếng thụng giú đào từ mặt bằng trung tõm số 2 mức +28 xuống mức -300

khai thụng trong giai đoạn duy trỡ sản xuất theo phương phỏp lũ hạ cho từng vỉa + Từ mức -300 đào hệ thống sõn ga, hầm trạm mức -300 đảm bảo năng

lực thông qua sản lượng 2.4 triệu tấn/năm Từ sân ga mức -300 tiến hành đào các đường lò xuyên vỉa vận tải và thông gió chính để khai thông cho toàn bộ khai trường của mỏ: Xuyên vỉa -300, -300.I, -300.II để vận tải đất đá đào lò, thiết bị, vật liệu, công nhân trong lò và cung cấp gió sạch cho các gương lò; xuyên vỉa -290, -290.I, -290.II để vận tải than và dẫn gió thải ra giếng gió Trong giai đoạn đầu tư xây dựng cơ bản tiến hành đào các đường lò xuyên vỉa

-290, -290.I, -300 và -300.I

*/ Chuẩn bị vỉa 7 lò chợ CGH đồng bộ 7-3

Từ lò xuyên vỉa thông gió vân tải -300.I đào ga tránh đặt monoray -300 chiều dài 70m và lò bằng đặt monoray -300 chiều dài 91m, tiếp theo đào lò

vận tải lò chợ Cụ thể như sau:

nghiêng thông gió cho lò chợ 7-3 chiều dài 638m Từ đường lò xuyên vỉa thông

10m, đường kính sử dụng 2m Cuối cùng đào thượng mở lò chợ 7-3

1.2.2.2 Quy trình công nghệ khai thác

Luận văn lựa chọn lò chợ 7-3 thuộc vỉa 7 có chiều dày từ 15,99~24,37m , trung bình 18,07 m, góc dốc vỉa 0 °~15°, chiều dài theo phương khai thác 900m

1.2.2.2.1 Lựa chọn tổ hợp thiết bị khai thác

a Lựa chọn dàn chống

Dàn chống có vai trò chống giữ và che chắn không gian lò chợ, khả năng chịu tải lớn và linh hoạt trong chống giữ với mức độ an toàn cao so với các loại

vì chống khác Theo phương pháp tác dụng tương hỗ với đá vách và cách bảo

vệ không gian lò chợ, các dàn chống được chia thành bốn loại: kiểu đỡ, kiểu chắn, kiểu chắn- đỡ và kiểu đỡ- chắn Nhờ những tính năng ưu việt trên đây, dàn chống tự hành đã được chế tạo và sử dụng rất rộng rãi trên thế giới, nhất là các nước có công nghiệp khai thác than phát triển như Nga, Mỹ, Đức, Ba lan, Trung Quốc

Căn cứ vào đặc điểm địa chất kỹ thuật vỉa than khoáng sàng mỏ than Hà Lầm khu vực dự kiến áp dụng lò chợ cơ giới hóa động bộ vỉa có chiều dày từ 15,99~24,37m và đặc điểm áp lực mỏ tác dụng lên lò chợ, để chống giữ gương

lò chợ cần sử dụng dàn chống kiểu đỡ - chắn Dự án chọn dàn chống ZFG9600/23/37 chống ở khu vực tiếp giáp lò chợ với lò chuẩn bị lò chợ, chiều cao từ 2,3m÷3,7m, tải trọng tối đa 9600KN và ZF8400/20/32 chống ở giữa lò chợ, chiều cao từ 2,0m÷3,2m, tải trọng tối đa 8400KN do Trung Quốc sản xuất Góc dốc chống thích hợp ≤ 25°; cường độ chống nén nóc 1,15 MPa Chi tiết xem bảng 3.3

Hình 1.3: Hình dàn quá độ ZFG9600/23/37

Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật của dàn chống thủy lực

TT Tên thiết bị Mã hiệu Đặc tính kỹ thuật chủ yếu SL Ghi

mk: Chiều cao khấu; mk = 3m;

Vậy trở lực làm việc của dàn chống P = 5422 × 1,75 = 8132kN

* Phương pháp 2 : Tính toán dựa trên cơ sở trọng lượng thể tích của đất

đá vách

* Cường độ chống đỡ

r K

M n

Kp : Hệ số nở rời của khối đá, lấy Kp = 1,45

n : Hệ số an toàn (n = 1,4 ~ 2), lò chợ hạ trần thu hồi than nóc lấy n = 1,4

Thay các giá trị vào {5} ta được: P = 8325 kN

Xem xét tổng hợp hai phương pháp tính toán kiểm tra trở lực làm việc của dàn chống, Dàn chống thủy lực mã hiệu ZF8400/20/32 và ZFG 9600/23/37 đảm bảo khả năng chống giữ trong quá trình khai thác lò chợ Đặc tính kỹ thuật của dàn chống ZF8400/20/32 và ZFG 9600/23/37 thể hiện trong bảng 1.8

Tính toán số lượng vật tư chống lò

- Số lượng dàn chống ZFG9600/23/37: được sử dụng để chống giữ

gương lò chợ khu vực tiếp giáp lò chuẩn bị lò chợ, khoảng cách các dàn

1.65m Số lượng 6 dàn, chia đều ở 02 khu vực tiếp giáp Tổng chiều dài 9,9m

- Số lượng dàn chống ZF8400/20/32

Dàn chống ZF8400/20/32 được sử dụng để chống giữ gương lò chợ, tổng chiều dài gương lò chợ lớn nhất trong khu vực 155 m, khoảng cách tâm hai dàn

Kiểm tra khả năng kháng lún

Kháng lún hệ vì chống - nền lò ảnh hưởng trực tiếp tới điều khiển áp lực

lò chợ Để đảm bảo hiệu quả sử dụng cột chống, nền lò phải giữ được áp lực chịu tải tối đa của dàn chống Tại khu vực áp dụng vỉa 7-3 trụ đá trụ có cường

độ kháng nén trung bình là 118,8 MPa.Với than cường độ kháng nén trung bình là 5÷20 MPa Với đặc tính kỹ thuật của dàn chống ZF8400/20/32 và ZFG 9600/23/37 có tải trọng tác dụng xuống nền là 1.15Mpa đảm bảo khả năng chống giữ lò chợ

c Lựa chọn máy khấu

Căn cứ vào đặc điểm địa chất kỹ thuật vỉa than khoáng sàng mỏ than Hà Lầm độ cứng của than 1,5 ÷ 2, góc dốc lò chợ dự kiến áp dụng cơ giới hóa

luận văn chọn máy khấu MG300/730-WD1

Hình 1.6 Hình máy khấu MG300/730-WD1 Bảng 1.9 Đặc tính kỹ thuật máy khấu MG300/730-WD1

7 Kích thước máy (dài x rộng x cao) mm 12200x2000x250

TT Thông số kỹ thuật Đơn vị Trị số

Từ những vấn đề trên chọn máng cào SGZ 764/400

Bảng 1.10 Đặc tính kỹ thuật máng cào

H – Chiều sâu khai thác,m, H = 44000 cm

f – Hệ số bền vững các lớp đất đá vách dưới cùng, f = 9,6

Thay số vào công thức {6}:

Q= 2,67x0,00628x70x

6 , 9

44000

3

= 179 kg/cm = 17,9 T/m

Áp lực lên 13m chiều dài là 17,9x13 = 233 T

Chống cột thủy lực đơn tăng cường hai bên lò với bước chống là 0,7m chống trên 13 m thì số lượng cột chống là 37 cột chống thủy lực

Chống cột thủy lực DW 35-300/110 lực cản công tác của cột chống này

là 28 tấn

Với 37 cột chống này chịu được áp lực lên là 28x37=1036 T

Vậy Chống tăng cường hai bên lò bằng cột chống thủy lực với bước

chống 0,7m chịu được áp lực công tác tại ngã ba lò chợ

Bảng 1.11 Các thiết bị trong lò chợ cơ giới hóa khai thác

vị

chú Làm việc Dự phòng Tổng

Dàn ch?ng th?y l?c ZF8400/20/32 Dàn ch?ng th?y l?c ZFG9600/23/37

Lò nghiêng TG lò ch? CGH 7-2.1 Dàn ch?ng th?y l?c ZFG9600/23/37

mÆt c¾t 1 - 1

Tû lÖ 1: 100

3 2 1

1 1

4 Ð? O CHI? U TANG KH? U DI CHUY? N MÁY KH? U LÊN PHÍA LÒ TG C? T N? T PH? N TAM GIÁC THAN CÒN L? I T? l? 1/100

5 MÁY KH? U DI CHUY? N XU? NG LÒ VT C? T THAN;

Ð? NG TH? I TI? N HÀNH Ð? Y MÁNG CÀO TRU? C SANG LU? NG M? I; DI DÀN CH? NG CGH T? l? 1/100

500

6150 800

3 2 1

2 2

3 3

500

3 2 1

5

500

mÆt c¾t 5 - 5

Tû lÖ 1: 100 mÆt c¾t 2 - 2

Tû lÖ 1: 100

1020 6150 1650

3 2 1

4 4

6

500

6

3 2 1