Nghiên cứu đề xuất công nghệ khai thác hợp lý đối với vỉa dày 10m cho mỏ than thành công công ty than hòn gai

Thống kê của mỏ Thành Công cho thấy Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương khấu than lớp trụ kết hợp thu hồi than vách chiếm tỷ lệ rất lớn trong các công nghệ đã áp dụng.. 2.2 Phân

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

-o0o -

NGUYỄN KHÁNH LINH

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ ĐỐI VỚI

VỈA DÀY > 10M CHO MỎ THAN THÀNH CÔNG - CÔNG TY THAN HÒN GAI

CHUYÊN NGÀNH: KHAI THÁC MỎ

MÃ SỐ: 60.53.05

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS ĐỖ MẠNH PHONG

HÀ NỘI - 2013

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu trong luận văn là trung thực, các luận điểm và kết quả nghiên cứu của luận án

chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Khánh Linh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI KHU MỎ 3

1.2.5 Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình 7

1.2.6 Công tác nghiên cứu khí mỏ 10

1.3 Trữ lượng mỏ 10

1.3.1 Trữ lượng trong ranh giới quản lý mỏ 10

1.3.2 Trữ lượng trong ranh giới khối Đông Bình Minh 11

1.3.3 Đánh giá mức độ tin cậy của tài liệu địa chất 11

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC 14

VỈA DÀY >10M DỐC THOẢI TẠI MỎ THAN THÀNH CÔNG

2.1 Tình hình khai thác các vỉa than dày dốc thoải của mỏ than Thành

2.1.1 Hệ thống mở vỉa và chuẩn bị 142.1.2 Một số công nghệ khai thác vỉa dày dốc thoải đang áp dụng ở

2.2 Phân tích đánh giá những công nghệ khai thác vỉa dày dốc thoải 252.3 Nghiên cứu đề xuất công nghệ khai thác vỉa dày >10m dốc thoải 27

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC

VỈA DÀY >10 DỐC THOẢI CHO MỎ THÀNH CÔNG HIỆN NAY 333.1 Đặc điểm của các vỉa dày >10m, dốc thoải của mỏ Thành Công 333.2 Sơ đồ chuẩn bị khu vực áp dụng và lựa chọn công nghệ khai thác 343.3 Lựa chọn cách chia lớp và chiều dày lớp khấu 363.4 Lựa chọn vật liệu chống giữ lò chợ 373.5 Các thông số cơ bản của phương án 1 403.6 Các thông số cơ bản của phương án 2 563.7 Phân tích đánh giả hiệu quả của 2 phương án 71

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng tổng hợp trữ lượng phân theo khu và cấp trữ lượng 11

Bảng 2.1 Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống khai thác cột dài

theo phương chống lò bằng giá thủy lực di động 18 Bảng 2.2 Bảng đặc tính kỹ thuật của giá thủy lực di động XDY-

1T2/Hh/Lr 21 Bảng 2.3 Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ sơ đồ công nghệ khai

Bảng 2.4 Bảng so sánh ưu, nhực điểm của các phương án khai thác vỉa

than dày dốc thoải đang áp dụng tại mỏ 25

Bảng 2.5

Bảng tổng hợp so sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các phương án công nghệ khai thác vỉa than dày dốc thoải đang

áp dụng tại mỏ 26 Bảng 2.6 Đặc tính kỹ thuật của giá khung di động ZH 1600/16/24ZL 31

Bảng 3.1 Trữ lượng địa chất của vỉa dày >10m 33

Bảng 3.2 Đặc tính kỹ thuật của cột thủy lực đơn DZ-22 38

Bảng 3.3 Đặc tính kỹ thuật của xà hộp HDFBC -2600 và xà khớp

HDJA-1200 38 Bảng 3.4 Đặc tính kỹ thuật của trạm bơm dung dịch nhũ hóa XRB2B

80/200 39 Bảng 3.5 Đặc tính kỹ thuật của thùng chứa dung dịch nhũ hóa

XRXTC 39 Bảng 3.6 Đặc tính kỹ thuật của máng cào SGB-40/22 và SKAT-80 39

Bảng 3.7 Đặc tính kỹ thuật của băng tải DTC-80 40

Bảng 3.8 Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật áp dụng cột thủy lực đơn 41

Bảng 3.9 Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật áp dụng giá khung di động ZH

Bảng 3.10 Bảng tổng hợp chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của phương án 1 55

Bảng 3.11 Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật áp dụng giá khung di động ZH

Bảng 3.12 Bảng tổng hợp chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của phương án 2 69

Bảng 3.13 Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của 2 phương án 71

Bảng 3.14 Bảng tổng hợp giá thành khai thác trong lò chợ phương án 1 73

Bảng 3.15 Bảng tổng hợp giá thành khai thác trong lò chợ phương án 2 74

Bảng 3.16 Bảng so sánh giá thành khai thác than của 2 phương án 75

Bảng 3.17 Bảng so sánh kết quả tính toán theo tiêu chuẩn 75

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương khấu than

lớp trụ, chống giữ bằng giá thủy lực di động, hạ trần thu hồi

Hình 2.3 Giá thủy lực di động XDY-1T2/Hh/Lr 21

Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng, chống giữ lớp

vách chợ bằng cột thủy lực đơn, chống gữ lớp trụ bằng giá thủy lực di động 22

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ khai thác chia 2 lớp nghiêng, chống giữ

lớp vách chợ bằng cột thủy lực đơn, chống gữ lớp trụ bằng giá khung di động, thu hồi lớp than giữa 28

Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ khai thác chia 3 lớp nghiêng, chống giữ

lớp vách chợ bằng cột thủy lực đơn, chống gữ lớp giưa và lớp trụ bằng giá khung di động, thu hồi lớp than đệm 29 Hình 2.7 Giá khung di động loại ZH1600/16/24ZL 30

Hình 3.6 Sơ đồ công nghệ, hộ chiếu khai thác lò chợ lớp phương án 2 67

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Mỏ than Thành Công nằm cách thành phố Hạ Long 4km về phía đông bắc, cạnh quốc lộ Hồng Gai – Phà Bang và sông diễn vọng Mỏ có vị

trí địa lý giao thông thuận lợi

Hiện nay trữ lượng các vỉa than dày trên 10m chiểm tỉ lệ tương đối lớn trong tổng trữ lượng mỏ

Việc nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý đối với vỉa dày nhằm tăng hiệu quả trong khai thác trong tương lai và giảm tổ thất than, tăng hiệu quả đầu tư của Mỏ

Vì vậy việc nghiên cứu, lựa chọn công nghệ khai thác các vỉa than

>10m là rất cần thiết

2 Mục đích nghiên cứu:

Phân tích, đánh giá và đề xuất công nghệ khai thác, các biện pháp kỹ thuật hợp lý nhằm nâng cao năng suất, giảm tổn thất trong thu hồi khi khai thác các vỉa dày >10m ở mỏ than Thành Công – Công ty than Hòn Gai

3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Do nội dung nghiên cứu rộng nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu đề xuất công nghệ khai thác cho những vỉa dày trên 10m dốc thoải ở mỏ than Thành Công

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là các vỉa than dày >10m, dốc thoải của Mỏ than Thành Công

4 Nội dung nghiên cứu:

Hiện trạng khai thác các vỉa than dày >10m dốc thoải ở mỏ than Thành Công

Phân tích, đề xuất một số biện pháp kĩ thuật công nghệ khai thác nhằm khai thác có hiệu quả và giảm tổn thất tài nguyên trong khai thác vỉa dày dốc thoải ở mỏ than Thành Công – Công ty than Hòn Gai

Công tác triển khai áp dụng công nghệ khai thác trong thực tế sản xuất Kết quả công tác áp dụng thử nghiệm sơ đồ công nghệ khai thác ở

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:

Phân tích, đánh giá và đề xuất công nghệ khai thác, các biện pháp kỹ thuật hợp lý nhằm tăng hiêu quả khai thác than, giảm tổn thất than trong quá trình khai thác các vỉa dày >10m dốc thoải ở mot than Thành Công

Từ việc đánh giá kết quả áp dụng thử nghiệm, có thể làm tài liệu để mot Thành Công và các đơn vị khác trong ngành khai thác hầm lò tham khảo, xem xét áp dụng theo điều kiện tương tự

7 Cấu trúc luận văn:

Luận văn gồm có: Phần mở đầu, 03 chương, kết luận chung, 24 bảng biểu,

14 hình vẽ

Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài được sự giúp đỡ của tập thể các thầy giáo trong bộ môn Khai Thác Hầm Lò đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình cặc kẽ của thầy: PGS.TS Đỗ Mạnh Phong

Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới Ban Giám Hiệu trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phòng đào tạo Sau đại học, Khoa Mỏ, Tập thể các thầy giáo bộ môn Khai thác hầm lò, thầy giáo: PGS.TS Đỗ Mạnh Phong, Mỏ than Thành công – Công ty than Hòn Gai cùng các bạn đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình hoàn thành Đề tài

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU MỎ 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KHU MỎ THÀNH CÔNG

1.1.1.Địa hình

Mỏ Thành Công thuộc địa phận thành phố Hạ Long- tỉnh Quảng Ninh Toàn bộ khai trường mỏ có diện tích khoảng 14.3 km2 với ranh giới như sau

- Phía Bắc giáp với mỏ Suối Lại

- Phía Nam là đứt gẫy thuận Hòn Gai (giáp khu dân cư thành phố Hạ Long)

- Phía Đông giáp với mỏ Hà Lầm

- Phía Tây giáp với Vịnh Cuốc Bê

- Địa hình khu mỏ: Địa hình khu mỏ Thành Công - thành phố Hạ Long, Quảng Ninh là địa hình dạng đồi, núi Độ cao trung bình từ 50m đến 70m, đỉnh cao nhất không quá 200m, bị chia cắt bởi các hệ thống khe, suối, các dòng chảy tạm thời Xen giữa các dãy đồi, núi là những thung lũng khá bằng phẳng có độ cao từ ± 0 ÷ +25m

1.1.2.Khí hậu

Khí hậu ở đây mang đặc tính khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm mùa mưa thường từ tháng 4 đến tháng 9 mùa này thường nắng nóng mưa nhiều với các trận mưa rào to Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, mùa này hanh khô có mưa phùn gió rét

Theo tài liệu đo mưa tại trạm Hòn Gai (sau là trạm Bãi Cháy) từ năm 1970 đến 1996 lượng mưa trong năm lớn nhất là 2915,4mm (năm 1973) lượng mưa nhỏ nhất 1160.5 mm(1997) lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2000mm, lượng mưa cao nhất tập trung vào tháng 7 và tháng 8 hàng năm

1.1.3.Kinh tế nhân văn

Do vị trí khu mỏ thuộc thành phố Hạ Long - là một trung tâm kinh tế, chính trị lớn của tỉnh Quảng Ninh Nên có nhiều thuận lợi về giao thông vận chuyển và tiêu thụ than, nhưng cũng là trở ngại cho công tác, khai thác trong khu mỏ

1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ

1.2.1 Địa tầng

Địa tầng khu mỏ Bình Minh bao gồm chủ yếu các trầm tích điển hình của tầng than (T3n-r hg ) Địa tầng trầm tích khu mỏ Bình Minh tồn tại các trầm tích

của giới Mezozoi và Cenozoi

Tham gia địa tầng khu mỏ bao gồm các loại nham thạch:

- Cuội kết: Màu trắng đục đến xám sáng, cấu tạo dạng khối gồm chủ yếu

là các hạt thạch anh có độ mài tròn tốt, cỡ hạt 5-12mm, xi măng gắn kết là silic

- Sạn kết: Màu xám sáng đến xám tối, cấu tạo khối rắn chắc, độ hạt từ

3-6mm, chiếm tỷ lệ khoảng 12 đến 14% trong địa tầng, chỉ duy trì trong diện nhỏ hẹp, đá bị nứt nẻ tương đối mạnh

- Cát kết: Có màu xám sáng đến xám tro, cấu tạo từ vừa đến mỏng thành

phần chủ yếu là cát thạch anh từ thô đến mịn, xi măng gắn kết là sét và silic

- Bột kết: Chủ yếu có màu xám tro đến xám đen, hạt mịn phân lớp mỏng,

xen kẽ có các lớp sét kết, sét than và các chỉ than Chiều dày các lớp bột kết biến đổi từ 5m đến 20m, nhiều nơi gặp bột kết dày 50m- 60m, là loại đá chiếm tỷ lệ cao trong địa tầng chứa than, trung bình 47%

- Sét kết: Hạt mịn, màu xám tối, thường nằm trực tiếp ở vách, trụ các vỉa

than, chiều dày lớp sét thay đổi từ 0,2m đến vài mét, đá chiếm tỷ lệ trung bình 5% trong địa tầng, cấu tạo phân lớp mỏng Các lớp sét kết gặp nước dễ trương nở

- Sét Than: Màu xám đen, nằm xen kẹp trong các vỉa than, ở vách trụ vỉa

và lớp đất đá hạt mịn, thường mềm, bở, dễ vụn nát

- Hệ Đệ tứ (Q): Đất đá Đệ tứ có mầu vàng, vàng nhạt, gồm các lớp đất

trồng, mùn thực vật, các tảng lăn, cuội kết, sạn - cát kết hỗn độn ở trạng thái bão hoà nước bị nhão, trạng thái khô dễ bở rời, mức độ liên kết yếu, chúng chịu tác động mạnh mẽ của các hoạt động xâm thực, bào mòn do dòng mặt, dòng chảy tạm Chiều dày thay đổi từ vài mét tới 22,5m, trung bình 9.5m

1.2.2 Kiến tạo

- Khối Đông Bình Minh: Từ đứt gẫy F2 về ranh giới phía Đông, giáp khu mỏ

Hà Lầm và Bắc Hà Lầm, Suối Lại, tồn tại 12 vỉa từ V.10 đến V.1b

- Các uốn nếp chủ yếu: Toàn bộ khai trường nằm trong cấu trúc nếp lõm Tây Bắc Hà Lầm

- Các đứt gẫy: Trong phạm vi khai trường mỏ Bình Minh hiện nay tồn tại

2 đứt gẫy thuận lớn (theo Báo cáo thăm dò sơ bộ- 1996) là đứt gẫy F2 và F14(ở phía Bắc khu mỏ) một số đứt gãy nhỏ nằm trung tâm khu mỏ: FB1, FB2, FB3 được phát hiện trong quá trình khai thác

1.2.3 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than

Kết quả nghiên cứu địa tầng chứa than và các công trình thăm dò đã xác định khu mỏ Bình Minh tồn tại 16 vỉa than, từ dưới lên các vỉa được ký hiệu là: V.1c,1b, 1a, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 Trong đó có 10 vỉa đạt giá trị công nghiệp là: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 đặc điểm của các vỉa than chính từ dưới lên như sau:

Vỉa 1: Vỉa phân bố chủ yếu ở khối Đông Bình Minh, chiều dài theo

phương khoảng 1700 m Chiều dày vỉa biến đổi từ 0,18m ÷ 11,06m, trung bình 3,11m, góc dốc thay đổi từ 15 ÷ 75o, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,00 m đến 1,26m, trung bình 0,19 m

Vỉa 2: Vỉa phân bố chủ yếu dưới mức ±0m Chiều dày biến đổi từ 0,23m

đến 57,42m, trung bình 6,06m Góc dốc thay đổi từ 15 đến 70o, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,00m đến 15,30m, trung bình 0,81m

Vỉa 3: Vỉa có chiều dày biến đổi từ 0,51m đến 45,82m, trung bình 7,25 m

Vỉa có góc dốc thay đổi từ 5 đến 50o Vách, trụ vỉa thường là bột kết, đôi khi trụ vỉa là đá cát kết hạt nhỏ

Vỉa 4: Chiều dày biến đổi từ 0,47 m đến 34,59 m, trung bình 3,79 m Vỉa

có góc dốc thay đổi từ 10 đến 65o, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,00 m đến 3,75

m, trung bình 0,47 m

Vỉa 5: Chiều dày vỉa biến đổi từ 0,31m đến 33,2 m, trung bình 6,41 m

Góc dốc vỉa thay đổi từ 5 đến 70o, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,09 m đến 23,95

m, trung bình 1,66 m

Vỉa 6: Chiều dày vỉa biến đổi từ 0,47 m đến 30.43 m, trung bình 9,80 m

Vỉa có góc dốc thay đổi từ 5 đến 74o, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,09 m đến 9,63 m, trung bình 1,93 m

Vỉa 7: Chiều dày biến đổi từ 0,64 m đến 32,94 m, trung bình 3,59 m Góc

dốc vỉa thay đổi từ 5 đến 70o Vỉa có cấu tạo rất phức tạp, thường chứa từ 1 đến 15 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,10 m đến 4,75 m, trung bình 0,93 m

Vỉa 8: Chiều dày biến đổi từ 0,60 m đến 31,27 m, trung bình 4,73 m

Vỉa có góc dốc thay đổi từ 5 đến 60o Vỉa có cấu tạo rất phức tạp, thường chứa từ 0 đến 15 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,00 m đến 8,58 m, trung bình 0,89 m

Vỉa 9: Chiều dày biến đổi từ 0,10 m đến 6,75 m, trung bình 2,26 m Vỉa có

góc dốc thay đổi từ 5 đến 70o, trung bình 23o Vỉa có cấu tạo phức tạp, thường chứa từ 0 đến 7 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,00 m đến 1,16m, trung bình 0,16 m

Vỉa 10: Vỉa ít có giá trị, cách V.9 trung bìmh 40m Vỉa có góc dốc thay

đổi từ 5 đến 52o Vỉa có cấu tạo phức tạp, thường chứa từ 0 đến 5 lớp đá kẹp,

1.2.4 Chất lượng than

1.2.4.1 Đặc tính vật lý của than:

Than khu mỏ có 2 dạng cơ bản sau:

Dạng than cám thường có mầu đen xỉn, ánh mờ, không rắn chắc, dễ bở rời, tơi xốp

Dạng than cứng: màu đen bóng, ánh kim, kim loại-thuỷ tinh thường có cấu tạo dạng khối, cục, thành các lớp than hoặc thấu kính than trong các vỉa than, và hay phân bố ở phần trụ các vỉa

1.2.4.2 Đặc tính hoá học của than:

- Độ ẩm Wn: từ 0.98 đến 1.93%

Độ ẩm của than khu Thành Công thuộc loại có độ ẩm thấp

+ Độ tro (AK): thay đổi từ 8.29 đến 18.89 trung bình 13.73% Than Thành Công thuộc nhóm có độ tro trung bình

+ Chất bốc (V): Hàm lượng chất bốc của khối cháy Vch từ 6.59 đến 9.47 trung bình 7.56%

Hàm lượng chất bốc của khối khô VK từ 5.48 đến 7.81 trung bình 6.37% Như vậy chất bốc của than Bình Minh tương đối ổn định

+ Lưu huỳnh (S): Có hàm lượng từ 0.37 đến 0.6709 trung bình 0.44% thuộc loại than chứa ít lưu huỳnh (dưới 1%)

+ Phốt pho (P): Có hàm lượng từ 0.0029 đến 0.0140 trung bình 0.080 thuộc loại than ít phốt pho

+ Nhiệt lượng (Q): Nhiệt lượng của khối cháy lý tưởng Qchb biến đổi từ 7.989 calo/gam đến 8.557 calo/gam trung bình đạt 8.350 calo/gam

Nhiệt lượng của khối khô tuyệt đối QBK từ 5.718 cal/gam đến 8.069 calo/gam trung bình 7.301 calo/gam Như vậy than Thành Công thuộc nhóm than có nhiệt lượng cao

1.2.5 Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình

1.2.5.1 Đặc điểm địa chất thuỷ văn

1 Đặc điểm nước mặt:

Trong khu mỏ có thể phân ra làm các hệ thống suối chính sau:

Hệ thống suối phía Bắc và Đông Bắc, gồm nhiều suối nhỏ chảy vào thung lũng Cái Đá đổ ra sông Diễn Vọng, các suối này phần thượng nguồn rộng từ 1 đến 2 mét, hạ nguồn rộng đến 5 mét lòng suối gồ gề có nhiều đá lăn Theo báo cáo Tây Bắc Hà Lầm năm 1975 tài liệu quan trắc tại trạm 7 ở suối cho thấy lưu lượng nhỏ nhất về mùa khô là 0,261 l/s về mùa mưa lưu lượng lên tới 139,5 l/s

Qua phân tích một số mẫu nước lấy ở suối (trạm quan trắc) nước thường không mầu, không mùi, không vị, nước ít cặn, cặn cứng, không sủi bọt, không ăn mòn đến nửa ăn mòn, tên gọi theo Cuốc lốp: Bicácbônát Clorua Can xi Nát ri

2 Đặc điểm nước dưới đất:

Dựa vào đặc điểm địa chất, địa chất thuỷ văn có thể phân ra các phân vị địa tầng địa chất thuỷ văn có mặt trong khu thăm dò như sau:

a Nước trong trầm tích đệ tứ (Q)

Trầm tích đệ tứ trong khu mỏ có nguồn gốc sườn tích và bồi tích, thành phần nham thạch chủ yếu gồm sỏi, sạn, cát, sét mầu vàng nâu đến vàng nhạt chúng sắp xếp hỗn độn phân bố hầu hết trên toàn bộ bề mặt địa hình diện thăm

dò các bồi tích tập trung ở các thung lũng, hạ nguồn các suối lớn; Qua các công trình khai đào trên mặt cho thấy chiều dầy trầm tích thay đổi từ 5 đến 7 mét, các giếng nước sinh hoạt đào trong tầng hầu hết chỉ có nước về mùa mưa, mùa khô

bị cạn kiệt

Do chiều dầy trầm tích đệ tứ mỏng nên nước mưa dễ dàng thấm qua cung cấp cho các tầng phía dưới, vì thế nước trong tầng ít ảnh hưởng đến việc khai thác hầm lò

b Nước trong trầm tích phụ điệp Hòn Gai giữa T3(n-r)hg2

Đây là một phức hệ chứa nước áp lực nằm trong hệ tầng Hòn Gai, đặc điểm trầm tích nhịp là sự xen kẽ trầm tích hạt thô, hạt mịn theo từng chu kỳ Có

mặt trong phức hệ này bao gồm các đá: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết

và các vỉa than Nước tồn tại trong các loại đá là nước khe nứt, lỗ hổng Đá có khả năng chứa nước là cuội kết, sạn kết Đá ít khả năng chứa nước nhưng có khả năng cách nước là bột kết, sét kết Nước vận động trong phức hệ luôn mang tính

1.2.5.2 Đặc điểm địa chất công trình

1 Đặc điểm địa chất công trình của nham thạch trầm tích đệ tứ Q

Trầm tích đệ tứ có khắp nơi trên bề mặt khu mỏ, thành phần hỗn độn màu vàng nâu đến vàng nhạt, gồm sỏi, cát, sét và mùn thực vật, trạng thái bão hoà nước bị nhão, trạng thái khô dễ bở rời, mức độ gắn kết yếu chịu tác dụng mạnh

mẽ của quá trình phong hoá xâm thực, bào mòn tạo thành mương rãnh của dòng chảy mặt tạm thời Những đoạn đường giao thông tạm thời vào mùa mưa đất bị nhão, đường sình lầy đi lại khó khăn Các ta luy sườn dốc có loại đất đá này dễ

bị sập lở với quy mô từ vài chục đến vài trăm mét khối Các công trình khai thác như lò giếng đi qua cần gia cố tránh sập đổ

Địa hình, địa mạo khu mỏ hiện nay đã có nhiều biến đổi so với địa hình nguyên thuỷ, thảm thực vật thưa hơn làm cho hiện tượng sói mòn mạnh vào mùa mưa Do vậy khi tiến hành xây dựng các công trình trong vùng phải gạt bỏ hoặc

+ Cuội kết, sạn kết thường có mầu xám, xám trắng, chiều dầy các lớp đá này thay đổi nhiều từ một vài mét đến một vài chục mét Kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ lý đá cho thấy: Đá sạn kết có dung trọng trung bình (γ) = 2,55 g/cm3,

tỷ trọng trung bình = 2,66 g/cm3 Cường độ kháng nén trung bình = 798,6 KG/cm2, cường độ kháng kéo trung bình = 93,1 KG/cm2, góc nội ma sát trung bình ϕ = 30015’, lực dính kết (c) = 294 KG/cm2 Sạn kết có sự chuyển tiếp với loại đá khác rõ ràng

+ Cát kết: Thường phân bố ở gần vách trụ các vỉa than có chiều dầy các lớp từ 5 - 10 mét, có lớp dầy đến vài ba trục mét, đá nứt nẻ tương đối mạnh Trên các mặt cắt địa chất loại đá này có tỷ lệ thay đổi từ 30 đến 38% trung bình khoảng 34%

+ Bột kết: Thường gồm những lớp phân bố sát vách, trụ các vỉa than, chiều dầy các lớp bột kết không ổn định thay đổi từ 5 đến 20m, nhiều nơi bắt gặp lớp dầy 50- 60m, là loại đá chiếm tỷ lệ cao nhất trong mặt cắt địa chất thường thay đổi từ 43-52% trung bình khoảng 45%; đá ít phát triển kẽ nứt, kết cấu tương đối rắn chắc

+ Sét kết: Các lớp sét kết thường nằm sát trực tiếp sát vách, trụ vỉa than, chiều dầy các lớp thường mỏng từ vài trục cm đến 1 vài mét Kết quả thí nghiệm

cơ lý đá có dung trọng trung bình γ = 2,59 g/cm3; Δ = 2,65 g/cm3; σn = 284,5 kG/cm2; σk = 54,70 kG/cm2; C = 119,8 KG/cm2; ϕ = 26058'

1.2.6 Khí mỏ

Xí nghiệp than Thành Công được xếp loại I về khí mêtan theo tiêu chuẩn của Bộ Công Nghiệp (Quyết định số: 1081/QĐ - BCN ngày 27/4/2006)

Tuy vậy trong quá trình khai thác lò cần lưu ý đề phòng gặp khí ngạt CO2

và hiện tượng cháy nổ khí cục bộ khi gặp các túi khí, nhất là các công trình khai thác ở đỉnh nếp lồi, nếp uốn hoặc gần khu vực khai thác cũ

1.3 Trữ lượng mỏ

1.3.1 Trữ lượng trong ranh giới quản lý mỏ

- Theo báo cáo tổng trữ lượng mỏ Bình Minh ( Thành công) và khu Cái Đá là:

Bảng 1.1: Bảng tổng hợp trữ lượng phân theo khu và cấp trữ lượng

1.3.2 Trữ lượng trong ranh giới khối ĐBM

Trữ lượng trong ranh giới khối ĐBM tính từ LV đến đáy tầng than cho 10

Trữ lượng cấp 222 = 50 256 518 tấn

Trữ lượng cấp 333 = 23 056 656 tấn

1.3.3 Đánh giá mức độ tin cậy của tài liệu địa chất

Khoáng sàng Bình Minh đã được tiến hành công tác tìm kiếm thăm dò qua nhiều giai đoạn

Khai trường mỏ thuộc khối Đông của khoáng sàng Bình Minh, ngoài giai đoạn TDSB cùng với toàn khoáng sàng, diện tích này hàng năm vẫn được tiến hành TDBS nâng cấp trữ lượng phục vụ khai thác, nên so với các khu khác (khối Trung tâm và khối Tây Bình Minh) khối Đông Bình Minh có mạng lưới thăm dò dày hơn

Mặc dù công tác thăm dò đã được tiến hành qua nhiều giai đoạn, song các bước thăm dò lại đan xen không theo trình tự, nên trong cùng phạm vi, mật độ mạng lưới thăm dò rất khác nhau (Đa số các lỗ khoan chỉ khống chế đến mức -350m nên các phần vỉa phân bố dưới mức đó mật độ thăm dò còn thưa)

Năm 2008 tập đoàn công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam phê duyệt khối lượng khoan thăm dò bổ sung khoáng sàng Đông Bình Minh - XN than Thành Công là: 12 267m/23LK (Quyết định số: 2672/QĐ-TN ngày 27/10/2008)

Để đề án khai thác có hiệu quả, hạn chế rủi ro trong quá trình đầu tư Căn

cứ sơ đồ khai thông - chuẩn bị và lịch khai thác, để chuẩn xác phần tài nguyên huy động, chúng tôi dự kiến bổ sung một khối lượng thăm dò phục vụ khai thác với khối lượng 5000m khoan

Vị trí toạ độ, khối lượng dự kiến và nhiệm vụ chính các lỗ khoan thăm dò khai thác sẽ được đề cập trong một phương án thăm dò riêng

1.4.Nhận xét

Qua các tài liệu báo cáo địa chất mỏ và đánh giá về điều kiện địa chất khu

mỏ Thành Công cho thấy:

Điều kiện kiến tạo của mỏ rất phức tạp: Trong khu vực có rất nhiều uốn nếp

và đứt gãy Các đứt gãy phân chia ruộng mỏ thành các khu khai thác ngắn (

Khoảng cách các đứt gãy thay đổi từ 100 đến 200m theo phương) có dạng hình học phức tạp, gây khó khăn cho việc cơ giới hóa trong quá trình khai thác và gây

ra tổn thất than lớn

Phần lớn các vỉa có chiều dày từ không ổn định đến rất không ổn định Cùng với sự thay đổi chiều dày cùng với số lớp đá kẹp trong vỉa và ảnh hưởng xấu đến các uốn nếp, góc dốc thay đổi gây khó khăn cho việc thực hiện áp dụng hệ thống khai thác chia lớp

Các vỉa than có chiều dày trung bình phần lớn là có chiều dày 3m, vượt quá chiều cao một lớp khấu cho phép của lò chợ trong điều kiện kỹ thuật hiện tại gây khó khăn cho việc khai thác và việc gây tổn thất là điều không tránh khỏi Phần lớn các vỉa than có thế nằm dốc thoải và dốc nghiêng ( chiếm 64,31%) thuận lợi cho việc khai thác và vận tải Nhưng bên cạnh đó các khu vực vỉa dốc đứng ( Chiếm 35,69% trữ lượng địa chất) gây khó khăn trong việc thực hiện công nghệ khai thác, nhất là đối cới khu vực vỉa dốc đứng và có các nếp uốn theo phương và theo hướng dốc

Các nham thạch trong địa tầng chứa than chủ yếu là bột kết và cát kết ( Thành phần sét rất ít, phân bố trong diện tích hẹp và phần lớp mỏng – Chủ yếu ở các lớp đá kẹp trong vỉa than) Nham thạch phân lớp mỏng và trung bình ( Trên

đá vách trực tiếp) đến phân lớp dày ( Trên đá vách cơ bản), cường độ kháng nén cao, vách thuộc loại ổn định có khả năng tự sập đổ trên diệ tích hẹp thuận tiện cho việc áp dụng phương pháp điều khiển áp lực mỏ bằng phá hỏa toàn phần

Tóm lại: Điều kiện địa chất của khu mỏ Thành Công rất phức tạp gây khó

khăn trong quá trình khai thác, đồng thời cũng tạo ra tổn thất than lớn theo diện tích cũng như theo chiều cao khai thác

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC VỈA

DÀY TRÊN 10M DỐC THOẢI CHO MỎ THÀNH CÔNG

2.1 Tình hình khai thác các vỉa than dày dốc thoải ở mỏ than Thành Công hiện nay

Hiện nay, khu Bình minh mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa và tiến hành khai thác các vỉa 5,6,7 từ mức LV -75 Hiện nay mức LV -75 đã kết thúc khai thác và đang tiến hành khấu vét tận thu

Khu Thành Công được mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa, trình tự mở vỉa như sau:

Giếng nghiêng chính băng tải +25 ÷ -237 với chiều dài 953m, góc dốc

160, Sđ = 17,8m2, Sc = 13,8m2 đào trong đá, chống thép, chống bằng bê tông

và neo phun bê tông tuỳ theo điều kiện địa chất công trình khu vực giếng đi qua

Giếng phụ đặt trục tải +25÷-220 với chiều dài 642m, góc dốc 230,

Sđ=15,9m2, Sc =12,2m2 đào trong đá, chống thép, bê tông và neo bê tông phun

Tiết diện giếng nghiêng chính và phụ được tính toán đủ để phục vụ làm giếng thông gió, vận chuyển vật liệu và vận chuyển người cho các tầng tiếp theo với công suất 2,5 triệu tấn/năm

Sau khi đào cặp giếng đến mức -220, tiến hành đào hệ thống sân ga bên giếng mức -220 với tổng chiều dài L=1131m và khối tích V=17323 m3

Tiếp theo, từ hệ thống sân ga đào đường lò xuyên vỉa mức -220 sang các khu Thành Công và Bình Minh và đào các lò dọc vỉa chính mức -220 theo vỉa tới biên giới khai thác các lò chợ Các đường lò vận tải chính đặt băng tải và đường

xe để vận chuyển than, vật liệu và đất đá đào lò

Từ vị trí mặt bằng đã chọn mức +25 tiến hành đào thượng thông gió, trục vật liệu +25 ÷ -85 trong đá với chiều dài L = 304m, góc dốc 230, Sđ =15,9m2, Sc = 12,2m2, chống lò bằng vì thép để thông gió và cấp vật liệu, vận chuyển người lên xuống cho toàn mỏ Ngoài ra thượng thông gió này còn là diện để bổ sung thêm mũi thi công nhằm đẩy nhanh thời gian xây dựng cơ bản và tạo thêm một lối thoát hiểm cho toàn bộ khu mỏ

Từ vị trí chân lò thượng thông gió và trục tải (mức -85) tiến hành đào lò xuyên vỉa thông gió và lò dọc vỉa vận tải đến giới hạn mở lò chợ của từng vỉa

Bên cạnh đó tại mức -76 trên giếng phụ tiến hành mở ngã ba chân trục -85

và lò nối với lò xuyên vỉa -85 Đồng thời mở hệ thống các đường lò chứa nước,

ga chân trục và ga tàu chở người -85, hầm bơm, trạm điện -85, đề pô sửa chữa đầu tàu và nạp ắc quy -85 Việc mở thêm hệ thống sân ga, lò chứa nước mức -

85 nhằm bơm thoát nước thẳng từ mức -85 lên MBSCN và đưa người, vật tư, vật liệu vào các gương khai thác

Trong những năm gần đây, để khai thác các vỉa dày dốc thoải và dốc nghiêng

mỏ than Thành Công đã áp dụng một số các sơ đồ công nghệ khai thác sau:

2.2.2.1 Sơ đồ công nghệ khai thác chia cột dài theo phương khấu than lớp trụ, chống giữ bằng giá thủy lực di động, hạ trần thu hồi than vách

Thống kê của mỏ Thành Công cho thấy Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương khấu than lớp trụ kết hợp thu hồi than vách chiếm tỷ lệ rất lớn trong các công nghệ đã áp dụng Hệ thống khai thác này được áp dụng khai thác các vỉa có chiều dày từ trung bình đến chiều dày của vỉa lớn hơn chiều cao khấu trong điều kiện kỹ thuật hiện tại như vỉa 5 cánh nam, vỉa 8 cánh bắc

Đặc điểm của công nghệ khai thác này là ta tiến hành khấu lớp trụ với chiều cao 2,2m, sau đó tiến hành hạ trần thu hồi lớp than nóc Công nghệ này đã đựơc áp dụng rất phổ biến từ năm 2005 trở lại đây và đôi khi có thể áp dụng đối với những khu vực vỉa dày lên đến >10m, góc dốc < 350

1.Các thông số kỹ thuật cơ bản khu vực áp dụng

- Chiều dài trung bình khu vực theo phương : 170 m

- Chiều cao phân tầng : 60 m

- Chiều dài lò chợ : 100 m

- Chiều cao khấu gương lò chợ : 2,2 m

- Chiều dày lớp than hạ trần : 8,32 m

Vách trực tiếp là bột kết dày 7 ÷ 11m, thuộc loại bền vững trung bình

Vách cơ bản là sa thạch dày 6 ÷ 10m, thuộc loại bền vững

Trụ trực tiếp là bột kết dày 2 ÷ 4m, thuộc loại ổn định trung bình

2.Công nghệ khai thác

Sơ đồ công nghệ

Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ khai thác chia cột dài theo phương khấu than lớp trụ,

chống giữ bằng giá thủy lực di động, hạ trần thu hồi than vách

Bố trí sản xuất 3 ca thực hiện xong một chu kỳ, mỗi ca 8h Nhân lực trong mỗi ca được bố trí như bảng 1.5

Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ được thể hiện trong bản 1.2

Bảng 2.1: Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống khai thác cột dài theo phương

chống lò bằng giá thủy lực di động

3 Chiều dài lò chợ trung bình theo hướng dốc m 100

7 Trọng lượng thể tích của than T/m3 1,4

9 Số giá thuỷ lực XDY cần thiết cho lò chợ Giá 165

12 Sản lượng một chu kỳ khấu Tấn 221

17 Sản lượng một ngày đêm Tấn 702

2 Ưu điểm và nhựơc điểm

a Ưu điểm:

- Giá thủy lực có tính cơ động cao, tự di chuyển, nhẹ nhàng và thuận tiện cho công tác vận chuyển, lắp đặt hay tháo dỡ trong lò chợ; phạm vi áp dụng tương đối rộng, ngay cả trong điều kiện địa chất phức tạp, vỉa kém

ổn định, chiều dày và góc dốc vỉa biến động cả theo phương và hướng

dốc

- Chi phí đầu tư ban đầu không quá lớn so với các công nghệ tiên tiến

- Hệ thống lò chuẩn bị luôn được duy trì ổn định, ít bị nén lún, không gây biến dạng

- Công nghệ khấu đơn giản, năng suất lao động trong một chu kỳ sản xuất tương đối cao

- Chi phí đào lò chuẩn bị nhỏ hơn rất nhiều so với các công nghệ khai thác vỉa dày khác, đồng thời không phụ thuộc vào biến động vách vỉa

b Nhược điểm

- Nhược điểm cơ bản là, do giá thủy lực di động không có liên kết khung, liên kết giữa các vì chống với nhau bằng dây xích nên khi góc dốc lò chợ ở giới hạn trên của điều kiện áp dụng

- Không gian làm việc chật hẹp, ảnh hưởng đến công nhân

-Trong công tác di chuyển vì chống khi tiến gương dễ xảy ra bị chồng xà, gây khó khăn cho công tác khai thác lò chợ, đặc biệt khi nóc, nền lò chợ kém ổn định

- Tỷ lệ đất đá lẫn trong than lớn trong quá trình tháo than

- Tổn thất than vẫn còn lớn do chiều cao thu hồi lớn ( 38%)

2.2.2.2 Công nghệ khai thác chia lớp nghiêng chống giữ lò chợ lớp vách bằng cột thủy lực đơn, chống giữ lớp trụ bằng giá thủy lực di động

1.Các thông số kỹ thuật cơ bản khu vực áp dụng

Đặc điểm cơ bản của hệ thống khai thác này đó là chia vỉa thành 2 lớp theo mặt phẳng song song với góc dốc của vỉa than Côn việc khấu than có thể tiến hành trên từng lớp hoặc tiến hành đồng thời ở cả 2 lớp Trong thực tế hoạt động khai thác ở mỏ hiện nay đang tiến hành khai thác đồng thời cả 2 lớp, trong

đó lớp vách khai thác vượt trước một khoảng 60m

Hệ thống khai thác chia lớp nghiêng đang được áp dụng thử nghiệm trong thời gian từ cuối năm 2011 cho đến nay Hiện nay đang được áp dụng để khai thác vỉa 6- 3-TC mức -15 -75 Và đã mang lại được hiệu quả rõ rệt, giảm tổn thất than tại những vỉa dày >10m, góc dốc đến 35 độ Công nghệ này đã giải quyết được vấn đề tổn thất trong quá trình khai thác các vỉa dày dốc thoải

- Khu vực áp dụng: Vỉa 6 cánh Nam, mức -75/-15

- Chiều dày vỉa trung bình : 11,3 m

- Góc dốc vỉa trung bình : 25°

- Tỷ trọng than : 1,4 T/m3

- Độ cứng của than : f = 1 -:- 3

- Chiều dài trung bình khu vực theo phương : 500 m

- Chiều cao phân tầng : 60 m

- Chiều dài lò chợ : 100 m

- Chiều cao khấu gương lò chợ : 2,2 m

- Chiều dày lớp than hạ trần : 6,9 m

Vách trực tiếp là bột kết dày 6 ÷ 10m, thuộc loại bền vững trung bình

Vách cơ bản là sa thạch dày 6 ÷ 11m, thuộc loại bền vững

Hình 2.3 Giá thuỷ lực di động XDY-1T2/Hh/Lr

Bảng 2.2 Bảng đặc tính kỹ thuật của giá thuỷ lực XDY-1T2/Hh/Lr

6 Bước tiến của dầm tiến gương mm 800

Lß dä c vØa th«ng gi?

I I

MÆt c¾t a - a

Chi ?u d chî the o h− íng dèc

102 01 020

100 01 000

800 Kho¶ng c¸ch tiÕn g−¬ng gi÷a hai lß chî: L = 35m

6,9

2.2 2.2

Chi ?u d the o h− íng dèc

Hình 2.4.Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp nghiêng, chống giữ lò chợ lớp vách bằng cột thủy lực đơn; chống giữ lớp trụ bằng giá thủy lực di động

Bố trí sản xuất 3 ca thực hiện xong một chu kỳ, mỗi ca 8h Nhân lực trong mỗi ca được bố trí như bảng 2.2

Bảng 2.3: Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của Sơ đồ công nghệ khai thác chia

lớp nghiêng

3 Chiều dài lò chợ trung bình theo hướng dốc m 80

7 Trọng lượng thể tích của than T/m3 1,4

9 Sản lượng một chu kỳ khấu Tấn 1064

16 Sản lượng một ngày đêm Tấn 1064

3 Ưu điểm và nhựơc điểm

a Ưu điểm:

- Hệ thống lò chuẩn bị luôn được duy trì ổn định, ít bị nén lún, không gây biến dạng

- Năng suất lao động trong một chu kỳ sản xuất tương đối cao

- Đảm bảo an toàn cho công nhân làm việc

- Có khả năng áp dụng cơ giới hóa đồng bộ

- Giảm tổn thất than đối với những vỉa dày

- Áp dụng hiệu quả đối với những vỉa dốc lớn

b Nhược điểm

- Tổn thất than vẫn còn lớn do chiều cao thu hồi lớn

- Chi phí Đầu tư ban đầu lớn

- Cần nhiều nhân lực làm việc trong lò chợ

- Không gian làm việc chật hẹp

- Khối lượng đường lò chuẩn bị lớn

- Phụ thuộc nhiều vào độ biến động vỉa, khi chiều dài và góc đôc của vỉa không ổn định sẽ gây tổn thất than lớn do không tháo hết than

- Chi phí đào lò và bảo vệ lò cao

- Tiêu hao thiết bị tương đối lớn

- Lắp đặt, tháo dỡ thiết bị khó khăn

2.2 Phân tích, đánh giá công nghệ khai thác vỉa than dày dốc thoải tại mỏ than Thành Công

Bảng 2.4: Bảng so sánh ưu, nhựơc điểm của các phương án khai thác vỉa

dày dốc thoải đang áp dụng tại mỏ Chỉ tiêu so sánh CN CDTP

chống giá TLDĐ

CN Chia lớp nghiêng, Chống giá TLDĐ

Ưu điểm

- Chi phí đầu tư ban đầu thấp so với các công nghệ tiên tiến

- Giá thành sản xuất hạ

- Năng suất cao

- Chi phí đào lò chuẩn bị

nhỏ ,đồng thời không phụ thuộc vào biến động vách vỉa

- Năng suất lao động tăng cao

- Có khả năng áp dụng cơ giới hóa đồng bộ

- Giảm tổn thất than đối với những vỉa dày

- Áp dụng hiệu quả đối với nhứng vỉa dốc lớn

Nhược điểm

-Hiệu quả thu hồi than thấp, Tổn thất than lớn (38%)

- Khó áp dụng cơ giới hóa

-Đầu tư ban đầu lớn -Cần nhiều nhân lực làm việc trong lò chợ -Khối lượng đường lò chuẩn bị lớn

- Phụ thuộc nhiều vào độ biến động vỉa

Bảng 2.5: Bảng tổng hợp so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các

phương án công nghệ khai thác vỉa dày dốc thoải

Công nghệ sử dụng CDTP Giá

TLDĐ

Chia Lớp nghiêng

9 Trọng lượng thể tích của than T/m3 1,4 1,4

10 Hệ số kiên cố của than f 1,5 ÷ 2 1,5 ÷ 2

11 Sản lượng một chu kỳ khấu Tấn 702 1064

12 -Sản lượng khấu Tấn 221 523

13 -Sản lượng thu hồi Tấn 481 541

17 Sản lượng một ngày đêm Tấn 702 1064

20 Năng suất lao động CN lò chợ T/công 6,1 6,35

21 Chi phí thuốc nổ kg/1000T 195 179

23 Chi phí lưới thép B - 40 kg/1000T 310 583

Nhận xét: Qua bảng so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cũng như nhưng

ưu nhược điểm ở trên ta nhận thấy đối với những vỉa dày >10m dốc thoải thì việc sử dụng công nghệ khai thác chia lớp nghiêng mang lại hiệu quả về kinh tế cũng như kỹ thuật hơn so với những phương pháp khai thác truyền thống, đồng thời tỷ lên tổn thất do khai thác cũng giảm được đáng kể Tuy nhiên trong quá trình khai thác các vỉa có chiều dày lớn thì việc sử dụng công nghệ giá thủy lực

di động cũng gặp một số khó khăn do chiều cao thu hồi lớn nên tỷ lệ tổn thất vẫn

ở mức cao Do vậy trong quá trình nghiên cứu cần phải đưa ra phương án hiệu quả hơn so với phương án trên

2.3 Nghiên cứu, đề xuất công nghệ khai thác vỉa dày >10m dốc thoải cho mỏ than Thành Công

Trên cơ sở định hướng chung, căn cứ vào điều kiện địa chất của các khu vực vỉa dày >10m dốc thoải ở Mỏ than Thành Công, các loại hình sơ đồ công nghệ khai thác và kinh nghiệm áp dụng ở trong và ngoài nước, tiến hành nghiên cứu, đề xuất sơ đồ công nghệ hợp lý nhằm khai thác có hiệu quả và giảm tổn thất than khai thác các vỉa dày >10m dốc thoải ở Mỏ Thành Công

Đề xuất các sơ đồ công nghệ khai thác dựa trên các yếu tố:

- Điều kiện địa chất các vỉa than

- Khả năng kỹ thuật hiện tại của Công ty và ngành than Việt nam hiện nay

- Tính triển vọng về mặt cơ giới hóa khấu than, đào chống lò, vận tải

- Mức độ an toàn trong khai thác

-Giảm tổn thất than khai thác

- Hiệu quả kinh tế

Theo phương hướng để giảm tổn thất than trong khai thác, đối với các vỉa dày >10m dốc thoải ở Mỏ than Thành Công – Công ty than Hòn Gai, luận văn đề xuất 2 sơ đồ công nghệ khai thác như sau:

“ Công nghệ khai thác cột dài theo phương chia lớp nghiêng, trải lưới

thép chống giữ lớp vách bằng cột thủy lực đơn, chống giữ lớp trụ bằng giá di động dạng khung, điều khiển đá vách bằng phá hỏa toàn phần”

Lß däc vØa th«ng giã líp trô

Lß song song m¸ng cµo líp v¸ch

Lß däc vØa vËn t¶i Phçng rãt than

Lß däc vØa th«ng giã líp v¸ch

Lß däc vØa th«ng giã líp trô

Lß song song m¸ng cµo líp trô

“ Công nghệ khai thác cột dài theo phương chia 3 lớp nghiêng, trải lưới thép, chống giữ lớp vách bằng cột thủy lực đơn, chống giữ lớp trụ và lớp giữa bằng giá khung di động, điều khiển đá vách bằng phá hỏa toàn phần”

Líp V¸ch Líp Gi÷a Líp Trô Líp than Thu håi

A B

Công nghệ này có nhiều nét tương đồng với công nghệ đang áp dụng tại

mỏ, tuy nhiên khi sử dụng giá khung di động ZH 1600/16/24ZL thay cho giá

thủy lực di động XDY chống giữ lò chợ sẽ giảm được tổn thất hơn cũng như tăng năng suất lao động, tạo điều kiện an toàn hơn cho công nhân làm việc

Khi áp dụng giá khung thủy lực vào lò chợ, không gian làm việc của lò chợ rộng rãi vì vậy không gian làm việc của công nhân được cải thiện, tình hình

vi khí hậu cũng tốt hơn các loại hình công nghệ khác như giảm bụi, giảm mùi dầu nhũ hóa Các thao tác điều khiển giá khung đơn giản, có thể từ vị trí giá khung lân cận để điều khiển cho giá khung cần di chuyển nên tránh được các rủi

ro do đất đá rơi hoặc nghiêng đổ giá khung gây ra Vì chống giá khung thủy lực làm việc trong điều kiện các lò chợ có chiều sâu khai thác không lớn, tải trọng tác động lên giá khung nhỏ hơn nhiều so với với khả năng chịu tải của giá Qua thống kê cho thấy,tình trạng làm việc của các thiết bị đồng bộ lò chợ giá khung thủy lực làm việc tốt Một số hỏng hóc có xảy ra nhưng chủ yếu là hư hỏng nhỏ như hỏng gioăng phớt chịu lực, gãy hoặc cong chốt Các linh kiện này dễ dàng thay thế và sửa chữa ngay

Giá khung di động có các ưu điểm vượt trội về khả năng chịu tải, đảm bảo an toàn, có khả năng di chuyển nhanh nhờ hệ thống điều khiển tập trung, công tác vận chuyển, lắp đạt, tháo dỡ thuận tiện, đơn giản và nhanh gọn so với giá thủy lực di động trong cùng điều kiện

Hình 2.7 Giá khung di động loại ZH 1600/16/24ZL

Bảng 2.6: Đặc tính kỹ thuật của giá khung đi động ZH 1600/16/24ZL

7 Số cột thuỷ lực của giá Cái 4

1 Qua nghiên cứu các sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dày >10m dốc thoải

ở một số nước trên thế giới cho thấy chúng rất đa dạng như: khấu lò chợ trụ hạ

trần thu hồi than nóc, chia lớp để khấu…tuy nhiên nhiều sơ đồ công nghệ áp

dụng cũng phải chấp nhận tỷ lệ tổn thất cao Các sơ đồ công nghệ áp dụng cho

vỉa dày dốc thoải ở trong nước đều thuộc các dạng cơ bản mà các nước trên thế

giới đã áp dụng; tuy nhiên do điều kiện địa chất phức tạp, trình độ công nghệ

thấp nên hiệu quả khai thác còn hạn chế

2 Trên cơ sở nghiên cứu những hướng chung để giải quyết giảm tổn thất

than, kinh nghiệm áp dụng các sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dày >10m dốc

thoải ở trong nước và trên thế giới, và nghiên cứu điều kiện địa chất các vỉa dày

dốc thoải ở Mỏ Thành Công, luận văn đã đề xuất một số công nghệ khai thác

như sau:

Phương án 1: “ Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương chia 2 lớp nghiêng, trải lưới thép chống giữ lớp vách bằng cột thủy lực đơn, chống giữ lớp trụ bằng giá di động dạng khung, điều khiển đá vách bằng phá hỏa toàn phần”

Phương án 2: “ Sơ đồ Công nghệ khai thác cột dài theo phương chia 3 lớp nghiêng, trải lưới thép, chống giữ lớp vách bằng cột thủy lực đơn, chống giữ lớp trụ và lớp giữa bằng giá khung di động, điều khiển đá vách bằng phá hỏa toàn phần”