Phân tích đánh giá hiện trạng khai thác của lò chợ tt14 4 mức 110 đến 50 sử dụng công nghệ khoan nổ mìn chống giữ bằng giá thủy lực di động xdy 1t2

Qua một thời gian áp dụng công nghệ chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động XDY – 1T2/LY tại Công ty cho thấy đã đáp ứng được các yêu cầu về cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao nă

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, các kết quả nêu trong đề tài là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà nội, ngày 01 tháng 01 năm 2014

Tác giả đề tài

Mục lục

Trang

1.1.4 Đặc điểm cấu trúc địa chất mỏ 17

1.1.5 Đặc điểm cấu tạo vỉa than 20

1.2.1 C¸c c«ng nghÖ khai th¸c than ®ang ¸p dông t¹i

C«ng ty Than Quang Hanh - TKV

42

2.1 C¸c th«ng sè cña khu vùc khai th¸c 43

2.2 C«ng t¸c khai th«ng vµ chuÈn bÞ diÖn khai

2.3.16 Biện pháp kỹ thuật an toàn của công nghệ 68

2.4 Các chỉ tiêu kỹ thuật của lò chợ đang áp

dụng

74

2.5 Các sự cố thường gặp khi khai thác lò chợ

TT14.1 mức -110 ữ-50 của Công ty Than Quang Hanh – TKV

2.5.3 Sự cố khoảng cách giữa các giá thuỷ lực không

đảm bảo theo thiết kế quy định và bị xô lệch

thuật xử lý các sự cố thường gặp khi khai thác lò chợ TT14.1 mức -110ữ-50 của Công ty Than Quan Hanh – TKV nhằm nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên

3.3 Xử lý sự cố khoảng cách giữa các giá thuỷ

lực không đảm bảo theo thiết kế quy định và

3.6 Đánh giá hiệu quả kinh tế sau khi áp dụng

các biện pháp xử lý sự cố thường gặp trong khai thác lò chợ TT14.1 mức -110 ữ-50 của Công ty Than Quang Hanh – TKV

92

Danh môc viÕt t¾t

Danh mục các bảng

Trang Bảng 1.1 Thông số cơ bản của các vỉa than 21 Bảng 1.2 Trữ lượng than trong ranh giới mỏ 34 Bảng 2.1 Đặc tính kỹ thuật của giá thuỷ lực di động XDY-

Bảng 3.1 Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của lò chợ TT14.1 mức

-110 ữ-50 sau khi áp dụng các biện pháp xử lý sự cố thường gặp

93

Mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây Công ty Than Quang Hanh đã chú trọng đổi mới công nghệ, thiết bị trong khai thác than hầm lò, đặc biệt là vì chống để chống giữ lò chợ Công ty đã áp dụng chống giữ lò chợ bằng các loại vì chống: Cột thuỷ lực đơn – xà khớp, cột thuỷ lực đơn – xà hộp của Trung Quốc

và giá thuỷ lực di động XDY của Trung Quốc

Qua một thời gian áp dụng công nghệ chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động XDY – 1T2/LY tại Công ty cho thấy đã đáp ứng được các yêu cầu

về cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao năng suất lao động, giảm tổn thất tài nguyên, giảm chi phí gỗ chống lò hạ giá thành sản phẩm và đảm bảo an toàn lao động trong khai thác than hầm lò

Tuy nhiên việc áp dụng giá thuỷ lực di động XDY – 1T2/LY vào điều kiện cụ thể của lò chợ TT14.1 mức -110 đến -50 của Công ty đã tồn tại một số khó khăn trong công tác như: Điều khiển đá vách, thu hồi than nóc, di chuyển giá … Dẫn đến tiến độ khai thác chưa đảm bảo, năng suất lao động chưa cao, tiềm ẩn nhiều nguy cơ mất an toàn Yêu cầu đặt ra là phải tìm được các giải pháp kỹ thuật để khắc phục những nhược điểm trên để đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên và đảm bảo công tác an toàn

Do vậy: “Phân tích đánh giá hiện trạng khai thác của lò chợ TT14.1 mức -110 đến -50 sử dụng công nghệ khoan nổ mìn chống giữ bằng giá thuỷ lực di động XDY của Công ty Than Quang Hanh và đề xuất giải pháp kỹ thuật hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên và đảm bảo công tác an toàn” mang tính cấp thiết, đáp ứng yêu cầu

thực tế trong khai thác lò chợ TT14.1 mức -110 đến -50 của Công ty Than Quang Hanh hiện nay

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

-Đánh giá hiệu quả khai thác của công nghệ khai thác than áp dụng chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động XDY-1T2/LY của lò chợ TT14.1 mức -110 đến -50 Công ty Than Quang Hanh

-Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp kỹ thuật để nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên và đảm bảo công tác an toàn cho lò chợ TT14.1 mức -110 đến -50 sử dụng công nghệ khoan nổ mìn chống giữ bằng giá thuỷ lực di động XDY-1T2/LY của Công ty Than Quang Hanh-TKV

-Xác định phạm vi áp dụng chung cho công nghệ sử dụng chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động XDY-1T2/LY

3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu của đề tài

-Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các mỏ than hầm lò vùng Cẩm Phả

- Quảng Ninh đã và đang áp dụng công nghệ chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động XDY-1T2/LY và vì chống tương tự

-Phạm vi nghiên cứu: Công nghệ khai thác áp dụng chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động XDY-1T2/LY ở Công ty Than Quang Hanh-TKV

4 Nội dung nghiên cứu của đề tài

-Tìm hiểu các công trình đã làm theo hướng trên

-Nêu hiện trạng khai thác lò chợ TT14.1 mức -110 đến -50 của Công ty Than Quang Hanh-TKV

-Đánh giá hiện trạng khai thác của lò chợ TT14.1 mức -110 đến -50 của Công ty Than Quang Hanh-TKV

-Nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên và đảm bảo công tác an toàn

-Phân tích đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và mức độ an toàn của các giải pháp

-So sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, mức độ an toàn và mức độ khả thi của các giải pháp

-Chọn giải pháp có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tối ưu nhất, tổn thất tài nguyên ít nhất và đảm bảo an toàn phù hợp với điều kiện kỹ thuật mỏ

-Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số trong công nghệ khai thác đến năng suất, tổn thất và công tác an toàn trong khai thác than lò chợ

5 Phương pháp nghiên cứu

-Phương pháp thống kê phân tích: Các công trình đã nghiên cứu về

công nghệ khai thác áp dụng chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động XDY-1T2/LY

-Phương pháp đánh giá tổng hợp: Nghiên cứu đánh giá hiện trạng công

nghệ khai thác than áp dụng chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động XDY-1T2/LY ở lò chợ TT14.1 mức -110 đến -50 của Công ty Than Quang Hanh

-Phương pháp giải tích: Xác định và giải hàm mục tiêu về hiệu quả

kinh tế của công nghệ khai thác đang áp dụng

6 ý nghĩa khoa học và thực tiễn

-Đánh giá chính xác hiệu quả khai thác của công nghệ khai thác than

áp dụng chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động XDY-1T2/LY ở lò chợ TT14.1 mức -110 đến -50 của Công ty Than Quang Hanh

-Đề xuất các giải pháp kỹ thuật để nâng cao hiệu quả sử dụng giá thuỷ lực di động XDY-1T2/LY

-Kết quả nghiên cứu có thể vận dụng cho một số mỏ hầm lò đã và đang

sử dụng công nghệ khai thác than áp dụng chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực

di động XDY-1T2/LY trong các điều kiện tương tự ở lò chợ TT14.1 mức -110

đến -50 của Công ty Than Quang Hanh

-Các tài liệu kỹ thuật về cột thuỷ lực đơn - xà khớp, cột thuỷ lực đơn –

xà hộp và giá thuỷ lực di động XDY-1T2/LY của Tập đoàn Than Khoáng Sản Việt Nam – TKV

-Các tài liệu trong thư viện Trường Đại học – Mỏ địa chất Hà Nội liên quan đến đề tài

8 Cấu trúc của đề tài

Đề tài được viết dựa trên cơ sở các tài liệu chuyên ngành khai thác mỏ hầm lò, các công trình nghiên cứu khoa học, các số liệu được thu thập tại Công ty Than Quang Hanh – TKV

Đề tài gồm: Phần mở đầu, 3 chương, 14 mục , 7 bảng biểu , 10 hình vẽ, phần kết luận và kiến nghị Các bảng biểu, hình vẽ được sắp xếp theo trình tự các chương mục Đề tài được hoàn thành tại bộ môn khai thác hầm lò, Trường

Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Văn Thanh

Lời cảm ơn

Trong thời gian thực hiện đề tài, tác giả xin cảm ơn sự giúp đỡ của tập thể cán bộ nhân viên Phòng Kỹ thuật – Công nghệ, phân xưởng Khai thác 4 Công ty Than Quang Hanh và các bạn đồng nghiệp Đặc biệt chân trọng cảm

ơn sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của PGS.TS Trần Văn Thanh để tác giả

hoàn thành đề tài này

Chương 1 Tổng quan về điều kiện địa chất mỏ và hiện trạng khai thác than của công ty than quang hanh - TKV

1.1 Tổng quan về điều kiện địa chất mỏ

1.1.1 Vị trí địa lý

Mỏ than Ngã Hai (Công ty than Quang Hanh) thuộc xã Dương Huy- Thị xã Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh được giới hạn bởi ô toạ độ địa lý như sau:

X = 25700 á 29400 Y= 416500 á 421800

( Theo hệ toạ độ và độ cao Nhà nước 1972)

Ranh giới khai trường của khu mỏ được giới hạn bởi các mốc toạ độ từ 25.1 đến 25.9 (theo Quyết định số 1413/QĐ - ĐCTĐ ngày 24/10/2002)

Vào những năm trước 1990, rừng phát triển khá phong phú, từ sau năm

1990 việc khai thác than với nhiều hình thức qui mô khác nhau, rừng bị khai thác bừa bãi Hầu hết những diện tích rừng hiện có trong khu mỏ là rừng tái sinh và rừng keo, bạch đàn mới trồng của dân và các mỏ

Xem bản vẽ 1.1

1.1.3.Khí hậu:

Khí hậu phân thành hai mùa rõ rệt, mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 9 Mùa khô bắt đầu từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau Nhiệt độ trung bình hàng năm 19 o C Hàng năm có gió mùa đông bắc vào các tháng10, 11, 12

đến tháng 1 năm sau Vào dịp rét đậm có những ngày nhiệt độ xuống tới 0 o C,

ảnh hưởng lớn đến sản xuất, sinh hoạt Mùa mưa gây khó khăn cho công tác thăm dò địa chất và khai thác mỏ

1.1.4 Đặc điểm cấu trúc địa chất mỏ

a Địa tầng:

Là diện tích phần ven rìa tây bắc của khối Cẩm Phả thuộc địa hào Hòn Gai, địa tầng khu mỏ Đông Ngã Hai có tuổi T3n - r, phía bắc có quan hệ bất chỉnh hợp kiến tạo lên địa tầng có tuổi Đề vôn Phần sâu của khu mỏ phủ bất chỉnh hợp lên hệ tầng Bắc sơn tuổi C- P

Hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg) phân bố trên toàn diện tích khu mỏ Theo

đặc điểm thạch học, độ chứa than, Hệ tầng Hòn Gai được chia ra 3 phụ hệ tầng :

Phụ hệ tầng dưới (T3n-r hg1), phụ hệ tầng giữa (T3n-r hg2) và phụ hệ tầng trên (T3n-r hg3) Trong phạm vi nghiên cứu không tồn tại trầm tích của phụ hệ tầng trên

Thuộc địa tầng khu mỏ có chứa tới 35 vỉa than, các vỉa than có chiều dày từ rất mỏng, mỏng đến trung bình Các vỉa: 3, 4, 4 B , 5, 5 A , 6, 6 A , 6 B , 7, 7 A ,

8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 17 A , 18, 19 thuộc các vỉa có chiều dày từ mỏng tới trung bình

Các vỉa: 1, 1 A , 1 B , 2, 2 A , 3 A , 3 B , 3 C , 4 A , 4 C , 5 B , 5 C tồn tại dưới dạng vỉa rất mỏng Các vỉa than có cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp và vô cùng phức tạp

Sự chuyển tiếp giữa đá hạt thô và đá hạt mịn và các vỉa than quan sát trên các mặt cắt từ tuyến I B đến tuyến VIII A thấy chúng diễn ra nhiều chỗ không từ từ, thậm chí là rất đột ngột, chẳng hạn cuội kết, sạn kết nằm trực tiếp trên than và sét kết

b Kiến tạo:

Khu mỏ Đông Ngã Hai là diện tích ven rìa phía tây bắc của khối Cẩm Phả, ngăn cách với địa tầng hệ D1-2 phía bắc là đứt gãy Bắc Huy, ngăn cách với địa tầng chứa than khu mỏ Tây Ngã Hai ở phía tây bởi đứt gãy F.Đ và ngăn cách với điạ tầng khu mỏ Khe Tam bởi đứt gãy F.ĐKT và ngăn cách với

địa tầng chứa than khu Khe Sim bởi đứt gãy A-A

Trong phạm vi diện tích khu mỏ lại xuất hiện các đứt gãy bậc cao hơn các đứt gãy ở trên

Các nếp uốn ở khu mỏ Đông Ngã Hai phần nhiều tồn tại dạng đoản do hình thái ban đầu của nếp uốn đã bị đứt gãy cắt qua làm xê dịch

Hệ thống nếp uốn và các hệ thống đứt gãy gây xáo trộn thế nằm ban

đầu của các vỉa than, tạo nên cấu trúc khu mỏ rất phức tạp

Nếp uốn

ở khu mỏ Ngã Hai tồn tại 2 nếp lồi và 3 nếp lõm chính Tất cả đều là nếp uốn không hoàn chỉnh

-Nếp lồi khối bắc: Phân bố ở phía đông bắc khu mỏ Phương trục đông

nam - tây bắc Mặt trục hơi nghiêng về phía bắc (80 o ), hai cánh nếp lồi có thế nằm hơi thoải và không đối xứng, góc nghiêng cánh bắc từ 15 o á 20 o , góc nghiêng cánh nam từ 25 o á 30 o Trục nếp lồi không liên tục, bị các đứt gãy F.H, F.M, F.4 cắt ngang và làm xê dịch, chiều dài trục khoảng từ 2000 á 2500m

-Nếp lồi trung tâm: Đây là nếp lồi lớn, phân bố dọc khối Trung tâm

Trục có phương đông nam - tây bắc, mặt trục hơi nghiêng về bắc, hai cánh không đối xứng, góc dốc cánh bắc từ 15 o á 20 o , góc dốc cánh nam từ 20 o á 25 o Trục nếp lồi không liên tục bị các đứt gãy F.3 và F.3 A cắt chéo và làm xê dịch Chiều dài trục từ 3000m á 3500m

-Nếp lõm khối bắc: Phân bố ở phần giữa của khối bắc, phương trục gần

đông tây Mặt trục hơi nghiêng về bắc (80 o ) Hai cánh không đối xứng, góc dốc cánh Bắc từ 20 o á 25 o , góc dốc cánh nam từ 10 o á 15 o Chiều dài trục nếp lõm từ 1000m á 1500m, không liên tục, bị đứt gãy F.4 cắt chéo và làm xê dịch 100m á 150m

-Nếp lõm đông bắc: Phân bố ở bắc khu mỏ, trục nếp lõm có phương

gần tây đông Mặt trục hơi nghiêng về phía bắc khoảng (80 o ) Hai cánh không

đối xứng Góc dốc cánh bắc 18 o á 20 o , góc dốc cánh nam từ 35 o á 40 o Trục nếp lõm không liên tục bị hai đứt gãy F.7 và F.8 cắt chéo làm xê dịch

-Nếp lõm khối nam: Phân bố dọc phía nam khu mỏ Trục có phương

tây - đông không ổn định, không liên tục bị đứt gãy F.11 cắt chéo làm xê dịch, chiều dài của trục tới 4000m Mặt trục hơi nghiêng về phía bắc (80 o ) Hai cánh không đối xứng, góc dốc cánh bắc 40 á 45 o góc dốc cánh nam 30 o á

35 o

Ngoài các nếp lồi, nếp lõm chính ở khu mỏ Ngã Hai còn tồn tại rất nhiều nếp lồi và nếp lõm bậc cao với phương chiều trục nếp uốn đa dạng tạo nên cấu trúc khu mỏ rất phức tạp

Đứt gãy:

Đứt gãy ở khu mỏ Đông Ngã Hai phát triển rất phức tạp

+Theo mức độ phân cắt phá huỷ có thể chia ra

-Đứt gãy khu vực: gồm đứt gãy A-A, Bắc Huy

-Các đứt gãy có cự ly dịch chuyển hai cánh lớn là F.1, F.2 , F.3, F.4, F.5, F.6, F.7, F.8, F.9, F.10, F.11, F.H, F.M Loại này có cự ly dịch chuyển 2 cánh từ 50m á 380m

-Các đứt gãy nhỏ gồm: F.12, F.14, F.15, F.16 Loại này có cự ly dịch chuyển 2 cánh rất nhỏ từ 30m á 50m

+Theo tính chất có thể chia ra hai loại:

-Đứt gãy thuận: gồm đứt gãy Bắc Huy F.M, F.5, F.6, F.1, F.8, F.8 A , F.10, F.15

-Đứt gãy nghịch: gồm F.Đ, F.Đ KT, F.2, F.3, F.3 A , F.H, F.4, F.7, F.9, F.11, F.12, F.14, F.16 Các đứt gẫy này có chiều rộng đới hủy hoại rất nhỏ

ở báo cáo này chúng tôi chia theo đường phương phân bố Các đứt gãy trong khu mỏ phát triển theo hai phương chủ yếu á kinh tuyến và á vĩ tuyến

-Thuộc nhóm có đường phương á vĩ tuyến gồm: đứt gãy Bắc Huy, F.1, F.2, F.A, F.8 A và F.12

-Thuộc nhóm có đường phương á kinh tuyến gồm: F.H, F.M, F.4, F.Đ

KT, F.8, F.7, F.6, F.5, F.16, F.3 A , F.3, F.14, F.15, F.9, F.10, F.11

Ngoài các đứt gãy kể trên ở khu mỏ còn rất nhiều đứt gãy nhỏ có

đường phương phát triển trùng với đường phương của hai nhóm đứt gãy chính, chúng chỉ được phát hiện qua tài liệu lò khai thác hoặc các điểm san gạt khai thác lộ thiên, các công trình thăm dò địa chất (khoan hào) khó phát hiện được loại đứt gãy này gây khó khăn lớn cho khai thác hầm lò

1.1.5 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than:

Kết quả thăm dò và khai thác cho thấy: Khu Ngã Hai tồn tại 35 vỉa than, trong 35 vỉa trên chỉ có các vỉa 2, 3, 3 A , 3 B , 3 C , 4 A , 4 B , 4 C , 5 A , 5 B , 6 A , 6 B , 7 A , 4,

5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 17 A , 18, 19 có giá trị công nghiệp Còn lại các vỉa khác chỉ tồn tại dưới dạng lớp mỏng dạng thấu kính không duy trì mới chỉ có một hoặc hai điểm công trình bắt gặp nên không mô tả trong báo cáo

lần)

Nhóm chiều dầy

Độ ổn định theo CD

Số lớp đá kẹp từ-đến

Độ tro Hh Nhỏ nhất-LN T.B% (S.lần)

Mức độ biến

đổi A K HH

V.19 0.72-5.56

2.27(18)

Mỏng đến trung bình

Không ổn

0.10-0.26 0.19 Phức tạp

3.66-26.85 13.45(16)

Không ổn

0.09-1.38 0.45 Phức tạp

2.55-29.31 12.96(45)

Không ổn

0.05-0.93 0.21 Rất phức tạp

2.66-38.63 13.76(46)

Không ổn

0.14-0.41 0.27 Rất phức tạp

6.49-32.65 21.38(11)

Không ổn

0.07-1.13 0.67 Rất phức tạp

3.57-39.91 14.36(47)

Không đồng

đều V.15 0.59-8.31 Mỏng đến Không ổn 1-3 0.08-0.65 Rất phức tạp 3.63-34.43 Không đồng

2.98(57) trung bình định 0.26 17.41(23) đều

V.14 0.58-7.29

3.39(98)

Mỏng đến trung bình

Không ổn

0.09-4.45 0.54 Rất phức tạp

1.65-37.64 18.47(70)

Không ổn

0.09-1.21 0.72 Rất phức tạp

3.73-37.98 19.32(41)

Không ổn

0.09-1.97 0.44 Phức tạp

4.35-38.24 19.25(50)

Không ổn

0.09-1.52 0.27 Phức tạp

6.00-38.40 16.54(58)

Không ổn

0.12-1.38 0.56 Rất phức tạp

7.86-33.10 20.26(54)

Không ổn

0.09-2.49 0.43 Phức tạp

4.41-38.28 24.3(36)

Không đồng

đều

V.8 0.20-6.72

1.71(45)

Rất mỏng đến trung bình

Không ổn

0.09-0.91 0.25 Phức tạp

3.31-38.82 19.49(25)

Không ổn

0.09-2.28 0.43 Phức tạp

4.22-39.46 18.33(63)

Không ổn

0.88-1.41 1.15 Phức tạp

4.96-30.10 17.55(15)

Không ổn

0.09-2.60 0.67 Rất phức tạp

6.02-38.50 23.12(47)

Không ổn

0.09-0.82 0.23 Phức tạp

8.49-35.60 19.04(16)

Không ổn

0.10-1.06 0.57 Phức tạp

4.91-37.21 20.49(34)

Không ổn

0.13-0.95 0.37 Rất phức tạp

3.78-39.68 19.78(35)

Không ổn

0.07-0.75 0.39 Phức tạp

3.1-39.24 22.38(22)

Không đồng

đều V.4B 0.45-2.75 Rất mỏng đến Không ổn 0-3 0.09-0.75 Phức tạp 7.40-39.27 Không đồng

1.71(17) mỏng định 0.37 20.44(10) đều

V.3 0.20-2.77

1.19(27)

Rất mỏng đến mỏng

Không ổn

0.35-0.77 0.42 Phức tạp

14.90-35.29 22.82(20)

Không ổn

0.07-1.00 0.20 Rất phức tạp

3.87-36.47 20.96(17)

Không ổn

0.35-0.39 0.37 Rất phức tạp

5.70-39.18 22.18(26)

Không ổn

0.09-0.50 0.20 Phức tạp

3.21-37.96 20.32(23)

Không ổn

0.09-0.32 0.18 Phức tạp

2.09-39.69 21.17(57)

Không ổn

0.33-0.63 0.41 Phức tạp

23.08-37.82 29.60(8)

Không ổn

0.14-0.90 0.56 Phức tạp

6.18-39.91 21.89(32)

Không ổn

0.17-0.97 0.54 Phức tạp

5.63-39.64 22.78(22)

Không đồng

đều

V.2 0.17-4.19

1.46(17)

Rất mỏng đến trung bình

Không ổn

0.09-1.61 0.37 Phức tạp

11.80-37.51 26.51(14)

Không đồng

đều

1.1.6 Chất lượng than:

Các chỉ tiêu đặc tính hoá kỹ thuật của các vỉa than khoáng sàng Ngã Hai như: Độ ẩm, độ tro, chất bốc, nhiệt lượng gần tương tự nhau Các vỉa than ở đây

đều thuộc loại than có nhiệt lượng cao, chất bốc và lưu huỳnh thấp

Tổng quát về đặc tính hoá kỹ thuật cơ bản của các vỉa than khoáng sàng Ngã Hai, tính chung cho các vỉa như sau:

+Độ ẩm (Wpt): Giá trị Wpt của than thay đổi từ 1.41 đến 16.15%, trung bình 3.60%, ở từng vỉa giá trị Wpt trung bình khác nhau và không tuân theo qui luật, điều này nói lên cấu trúc địa chất mỏ Ngã Hai phức tạp đã ảnh hưởng đến chất lượng than, thuộc nhóm than có độ ẩm thấp

-Độ tro (AK): Từ 2.55% đến 39.91%, trung bình 15.80%, thuộc nhóm than

có độ tro trung bình các vỉa phụ có độ tro cao hơn các vỉa chính

-Chất bốc (Vch): Hàm lượng chất bốc Vk của than thay đổi từ 1.96 đến 9.85%, trung bình 5.20% Hàm lượng chất bốc Vch của than thay đổi 2.80% đến 16.26%, trung bình 4.72%, càng xuống sâu theo đường dốc của vỉa, chất bốc giảm dần Từ đó có nhận xét theo hướng cắm mức độ biến chất của than tăng dần, ở gần lộ vỉa than bị phong hoá

-Nhiệt lượng (Qch): Từ 5957 Kcal/kg đến 8822 Kcal/kg trung bình 8244 Kcal/kg, than ở đây thuộc loại than năng lượng có nhiệt lượng cao, chủ yếu là nhãn hiệu bán antraxít đến antraxít

-Lưu huỳnh (Sk) và phốt pho (P): Kết quả phân tích mẫu cho thấy hàm lượng lưu huỳnh thay đổi từ 0.04% đến 0.70% trung bình 0.54% và không theo quy luật Như vậy than thuộc nhóm có hàm lượng ít lưu huỳnh Trong 30 vỉa than tham gia tính trữ lượng các vỉa 10, 13, 16 có hàm lượng lưu huỳnh hơi thấp hơn các vỉa khác

Hàm lượng phốt pho thay đổi từ 0.002% đến 0.08%, trung bình 0.0175% như vậy than thuộc nhóm có hàm lượng phốt pho Nhìn chung các vỉa than ở đây

có nhiệt độ nóng chảy của tro than thuộc loại trung bình và cao

Thể trọng ( ): Từ 1.35 đến 1.65 Tấn/m3 trung bình 1.43 Tấn/m3

1.1.7 Đặc điểm địa chất thuỷ văn - địa chất công trình

a Đặc điểm địa chất thuỷ văn:

*Nước mặt: Nước mặt có trong khu mỏ tồn tại trong các suối và những thung lũng thấp

Hệ thống suối lớn nhất là hệ thống suối Ngã Hai được hình thành bởi hệ thống suối chảy từ Khe Tam ra và hệ thống suối Hữu Nghị xuống Suối chính Ngã Hai từ trung tâm khu mỏ theo hướng Tây đổ ra sông Diễn Vọng

Nguồn cung cấp cho nước mặt là:

Vào mùa khô nguồn cung cấp chủ yếu cho suối là nước ngầm

Vào mùa mưa ngoài nước ngầm còn có lượng nước mưa rơi

Về thành phần hoá học nước cả hai mùa đều là nước Bicácbônat clorua natri, thuộc nước trung tính, nước nhạt, rất ít cặn, nước không sủi bọt

*Nước dưới đất: Do đặc điểm về động thái và điều kiện tàng trữ, nước dưới đất trong khu mỏ được chia thành hai tầng chứa nước:

Tầng chứa nước trong trầm tích đệ tứ

Tầng chứa nước trong trầm tích chứa than

-Tầng chứa nước trong trầm tích đệ tứ:

Do điều kiện thành tạo, trầm tích đệ tứ có chiều dầy thay đổi từ 1m (nơi

địa hình cao) tới 10m (nơi có địa hình thấp) Nham thạch trong trầm tích đệ tứ là cát, sét, pha sạn sỏi có mầu nâu vàng

Tầng chứa nước trong trầm tích đệ tứ có trữ lượng ít, không ảnh hưởng nhiều cho khai thác than, vì dễ dàng tháo khô Nước thuộc loại Bicácbônat clorua Natri canxi, nước có thể sử dụng cho ăn uống sinh hoạt

-Tầng chứa nước trong trầm tích chứa than

Đá trong trầm tích chứa than có khả năng chứa nước gồm cuội kết, sạn kết, cát kết Đá ít có khả năng chứa nước, có khả năng cách nước là bột kết, sét kết

Nước tàng trữ trong các khe nứt của đá là chính Do đặc điểm trầm tích nhịp có sự xen kẽ lớp chứa nước và cách nước Do hiện tượng tái sét hoá của sét

ở các lớp bột kết, sét kết mà các kẽ nứt trong đó trở thành kín dẫn đến tính duy trì cách nước của bột kết và sét kết được bảo tồn làm cho nước tàng trữ trong trầm tích chứa than mang tính áp lực

Nguồn cung cấp cho nước dưới đất là nước mưa Miền cung cấp là toàn bộ diện tích khu mỏ

Miền tàng trữ là địa tầng nham thạch chứa than

Miền thoát của tầng chứa nước là các điểm lộ để hình thành dòng mặt tạo nên suối

Về thành phần hoá học nước, thuộc nước trung tính cả hai mùa đều là nước nhạt, loại hình Bicácbônát Natri Canxi, độ cứng đều nhỏ hơn 240 có xẩy ra

ăn mòn axít, nước không sủi bọt và có cặn mềm, mức độ ăn mòn Cácbônát vào mùa khô ăn mòn yếu, vào mùa mưa từ ăn mòn yếu đến ăn mòn

Qua tổng hợp tài liệu và thực tế điều tra khảo sát, mực xâm thực địa phương phần trung tâm khu Đông Ngã Hai ở mức +16 Như vậy những công trình khai thác lò bằng ở mức trên +16 đều có thể áp dụng biện pháp tháo khô tự nhiên

b Đặc điểm địa chất công trình:

Nham thạch trong trầm tích đệ tứ:

Thành phần là cát, sét, đất sét pha lẫn mùn thực vật mầu nâu vàng, trạng thái bão hoà nước bị nhão, trạng thái khô dễ bở rời Trầm tích đệ tứ có chiều dầy tới 10m, nham thạch có mặt rộng khắp

-Loại nham thạch hạt thô gồm sạn kết, cát kết, loại hạt mịn là bột kết, sét kết, sét than, nằm xen kẽ nhau theo đặc điểm trầm tích nhịp

-Sạn kết: Được phân bố rải rác trong địa tầng thường cách xa vỉa than, đá

có mầu xám sáng, thành phần hạt thạh anh mầu trắng xi măng cơ sở thành phần

là sét, silíc cấu tạo lớp không rõ, chuyển tiếp với đá khác rõ ràng, chiều dầy không ổn định có chỗ tới 11.2m (LK2239 T.IVA), các chỉ tiêu cơ lí đá như sau:

g = 2.636 g/cm3 ; D =2.721 g/cm3, dn = 810 kG/cm2

-Cát kết : Gặp phổ biến rộng khắp trong khu mỏ cả về diện và chiều sâu

địa tầng, đá có mầu xám tro đến xám sáng, thành phần hạt cát, xilíc, sét, cấu tạo phân lớp dầy, độ hạt từ mịn đến thô, ranh giới chuyển tiếp không rõ ràng, chiều dầy thay đổi có chỗ lên tới 30-40m Các chỉ tiêu cơ lý như sau: g = 2.636 g/cm3;

đều là đá thường gặp ở vách thật trực tiếp của các vỉa than, về phương diện

ĐCCT bột kết nhỏ thua cát kết và sạn kết cả về chiều dầy và diện phân bố, đá có

mầu xám đen, cấu tạo lớp mỏng, chiều dầy không ổn định Sét kết thường là vách giả dễ bị sập đổ hoặc bị khai thác kéo theo cùng than Các chỉ tiêu cơ lý như sau: g = 2.44 g/cm3 ; D =2.657 g/cm3 , dn = 68 kG/cm2

-Sét kết: Là đá yếu kém nhất về phương diện ĐCCT, thường hay gặp ở vách trụ vỉa than khi khai thác bị trộn lẫn làm giảm chất lượng than

1.1.8 Đặc điểm khí mỏ

Khu mỏ Ngã Hai đã trải qua nhiều giai đoạn tìm kiếm thăm dò, công tác nghiên cứu khí đã được tiến hành trong giai đoạn TDSB nhưng chủ yếu bằng phương pháp định tính Trong giai đoạn TDTM công tác nghiên cứu được quan tâm hơn

a Thành phần các chất khí

Cũng như các khu mỏ khác trong vùng than Hòn Gai-Cẩm Phả, trầm tích chứa than khu mỏ Đông Ngã Hai có chứa các loại khí N2, O2, CO2, H2, CH4, các loại khí khác cũng có nhưng không đáng kể Các loại khí CO2, H2, CH4 là loại khí phổ biến và ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình khai thác nên được coi là đối tượng nghiên cứu chính

Để đánh giá được qui luật phân bố khí theo chiều sâu không giới hạn ở mức -50 mà tổng hợp đến mức -500m Hàm lượng các chất khí như sau:

Khí CO2 từ 0.016 á 28.13, TB = 7%

Khí H2 + CH4 từ 0.30 á 98.70, TB = 65%

Khí N2 có hàm lượng từ 0.05 á 90.00 , TB = 28.20%

b Đặc điểm phân bố hàm lượng các chất khí

Căn cứ kết quả phân tích mẫu khí ta thấy trầm tích chứa than khu mỏ

Đông Ngã Hai ra hai đới khí chính: Đới khí phong hoá và đới khí Mê tan

Đới khí phong hoá: Đới này phân bố trên toàn diện tích khu mỏ có chiều sâu từ 100m đến 350m, trung bình khoảng 200m, theo địa cấp khoảng -150m

Đới khí Mê tan: theo các khu, chiều sâu bề mặt đới khí Mê tan như sau: Khu phía Tây ằ 195m

Khu phía đông ằ 190m

Khu phía bắc ằ 220m

Khu phía nam ằ 219m

Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng các chất khí trong đới như sau:

Từ kết quả trên ta có thể rút ra một số nhận định sau đây:

Theo chiều sâu nhận định khí Mê tan tăng dần, hàm lượng khí CO2 cũng tăng nhưng từ -30m có xu hướng giảm dần theo chiều sâu

c ảnh hưởng của các chất khí độc hại, cháy nổ trong khai thác hầm lò

Để khai thác đảm bảo an toàn và hiệu quả, công tác nghiên cứu khí mỏ cần được quan tâm ngay trong quá trình tìm kiếm thăm dò, để có cơ sở nhận

định đánh giá sát với thực tế hạn chế mức thấp nhất những rủi ro trong khai thác Toàn bộ các vỉa than có giá trị công nghiệp của khu mỏ Đông Ngã Hai đều có chứa các loại khí độc và khí cháy nổ hàm lượng lớn (50 á 70%) ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình khai thác

Phần trữ lượng than từ -50m trở lên có hàm lượng khí cháy nổ trung bình khoảng 48%, phần trữ lượng từ -50m trở xuống có hàm lượng khí cháy nổ cao,

TB 65% đa phần tập trung ở các vỉa (3,4,5,6,10,11,12,14)

Trong quá trình khai thác nếu thông gió kém, hoặc ngừng thông gió, hàm lượng khí độc, cháy nổ có thể tăng đột ngột dẫn đến nguy cơ chết người Vì vậy khi khai thác vỉa than bằng phương pháp hầm lò cần phải đảm bảo thông gió tốt, thực hiện chế độ đo khí nghiêm ngặt theo qui định hiện hành

d Dự báo đới và cấp khí mêtan ở khu mỏ

Theo “Báo cáo địa chất kết quả thăm dò tỉ mỉ khu mỏ than Đông Ngã Hai, Cẩm Phả - Quảng Ninh” Phần lớn các vỉa thuộc loại I theo khí Mê Tan Cục bộ một số khu vực thuộc loại II theo khí Mê Tan, từ -150m trở xuống có cấp khí II theo Mêtan

-Trong đới phong hoá (từ mặt địa hình tới chiều sâu trung bình khoảng 200m, tương ứng với cốt cao từ LVá-150) có độ chứa khí tự nhiên của khí cháy

nổ (H2 + CH4) trung bình 2,56m3/tấn ngày đêm, có thể xếp vào loại mỏ cấp khí I theo độ chứa khí

-Trong đới khí mêtan (khoảng từ 200m so với mặt địa hình trở xuống tương ứng với cốt cao từ -150 trở xuống) có độ chứa khí tự nhiên của khí cháy nổ (H2 + CH4) = 6,28cm3/gkc ứng với độ thoát khí tương đối = 8,02m3/tấn ngày

đêm Có thể xếp vào loại mỏ cấp khí II theo độ chứa khí

1.1.9 Trữ lượng than địa chất

a Chỉ tiêu và phương pháp tính trữ lượng:

Các chỉ tiêu tính trữ lượng áp dụng theo quy định của UB kế hoạch nhà nước số: 167/UB-CN ngày 16/7/1977 cụ thể: Chiều dầy tối thiểu tính trữ lượng

đối với khai thác hầm lò là: m ³ 0.80 mét, độ tro tối đa: AK Ê 40 %

Trữ lượng trong phạm vi quản lý của mỏ Ngã Hai được thống kê theo báo cáo TDTM do hội đồng ĐGTLKS nhà nước phê duyệt (quyết định số 518/QĐ-HĐĐGTLKS ngày 27/6/2003) Trữ lượng tính đến ngày 30 tháng 4 năm 2008

b Ranh giới và đối tượng tính trữ lượng:

Ranh giới trên mặt tính theo biên giới mỏ được Tổng Công ty Than Việt nam giao cho Công ty Than Quang Hanh quản lý thăm dò và khai thác (Quyết

định số 1413/QĐ - ĐCTĐ ngày 24/10/2002)

Ranh giới khai trường được Tập đoàn Công nghiệp than – Khoáng sản Việt nam giao cho Công ty Than Quang Hanh quản lý thăm dò và khai thác theo quyết định số 1122/QĐ- HĐQT ngày 16 tháng 05 năm 2008

Chiều sâu tính trữ lượng theo dự án: Từ -50m đến -500m

Đối tượng tính trữ lượng gồm 30 vỉa than: V3, V4, V4B, V5, V6, V6A, V7, V7A, V10, V11, V12, V13, V14, V15, V16, V17, V17A, V8, V9, V18, V19, V2, V3A, V3B, V3C, V4A, V4C, V5A, V5B, V6B

*Trong số 30 vỉa than trong ranh giới mỏ, có 17 vỉa than đạt chiều dày công nghiệp được xem xét thiết kế khai thác trong dự án đó là: V3, V4, V4B, V5, V6, V6A, V7, V7A, V10, V11, V12, V13, V14, V15, V16, V17, V17A

1.2.1 Các công nghệ khai thác than đang áp dụng tại Công ty Than Quang Hanh – TKV.

-Công nghệ khấu than: Công ty sử dụng công nghệ khoan nổ mìn kết hợp với c n cuốc thủ công,sử dụng máy khấu than l ên hợp

-Công nghệ chống giữ lò chợ: lò chợ chống gỗ lò chợ chống TLĐ-XK, lò chợ chống giá TLDĐ XDY và lò chợ chống bằng giàn tự hành ZHT

1.2.2 Công nghệ khai thác tại lò chợ 7.2 KN mức -110ữ.-50.

*Các thông số kỹ thuật cơ bản của lò chợ

-Công nghệ chống giữ : Giá TLDĐ XDY.

-Chiều dài theo phương : 95m

-Chiều dài theo hướng dốc : 160m

-Năng suất lao động trực t ếp : 3,5 Tấn/người-c

*Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ sử dụng giá TLDĐ hạ trần than nóc

Khu vực thiết kế khai thác lò chợ chia cột dài theo phương khấu dật về trung tâm lấy lò dọc vỉa mức -110 làm lò vận tải, lò dọc vỉa mức -50 làm lò thông gió.

1.2.3 Công nghệ khai thác lò chợ 7.1 KN mức -110ữ-50.

*Các thông số kỹ thuật cơ bản của lò chợ

-Chiều dài theo phương : 260m

-Chiều dài theo hướng dốc : 90m

-Sản lượng ngày đêm : 190 Tấn/ngày đêm.

-Hệ số hoàn thành chu kỳ : 0,7

-Năng suất lao động trực t ếp : 3,5 Tấn/người-c

*Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ sử dụng giá TLDĐ hạ trần than nóc.Khu vực thiết kế khai thác lò chợ chia cột dài theo phương khấu dật về trung tâm lấy lò dọc vỉa mức -110 làm lò vận tải, lò dọc vỉa mức -50 làm lò thông gió

1.2.4 Công nghệ khai thác lò chợ 7.5a KN mức -50ữ0.

*Các thông số kỹ thuật cơ bản của lò chợ

-Chiều dài theo phương : 300m

-Chiều dài theo hướng dốc : 100m

-Hệ số khai thác : 0,9.

-Sản lượng một chu kỳ : 180 Tấn/chu kỳ

-Hệ số hoàn thành chu kỳ : 4,0

-Năng suất lao động trực t ếp : 5 Tấn/người-c

*Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ sử dụng cơ giới hoá máy khấu kết hợp với giàn chống tự hành

Khu vực thiết kế khai thác lò chợ chia cột dài theo phương khấu dật về trung tâm lấy lò dọc vỉa mức -50 làm lò vận tải, lò dọc vỉa mức ±0 làm lò thông gió

1.2.5 Công nghệ khai thác tại lò chợ TT15.7 mức -110ữ.-50.

*Các thông số kỹ thuật cơ bản của lò chợ

-Chiều dài theo phương : 15m

-Chiều dài theo hướng dốc : 90m

1.2.6 Công nghệ khai thác tại lò chợ TT13.2 mức -110ữ.-60.

*Các thông số kỹ thuật cơ bản của lò chợ

-Chiều dài theo phương : 40m

-Chiều dài theo hướng dốc : 80m