Nghiên cứu áp dụng giá khung di động gk khi khai thác các vỉa có nhiều đứt gãy và uốn nếp ở công ty cp than hà lầm tkv

- Đối với các vỉa mỏng, dày trung bình; dốc thoải, nghiêng; vách trực tiếp từ bền vững trung bình đến bền vững; vách cơ bản dễ sập đổ đến sập đổ trung bình; thường áp dụng hệ thống khai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -o0o -

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -o0o -

PHẠM VĂN THẮNG

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG GIÁ KHUNG DI ĐỘNG GK KHI

KHAI THÁC CÁC VỈA CÓ NHIỀU ĐỨT GẪY VÀ UỐN NẾP Ở

CÔNG TY CP THAN HÀ LẦM- TKV

Chuyên ngành:

Mã số:

Khai thác mỏ 60.53.05

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PSG.TS TRẦN VĂN THANH

Hà Nội - 2010

Môc lôc

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT VÀ PHÂN LOẠI

VỈA THEO ĐIỀU KIỆN CHỐNG GIỮ CỦA HÀ LẦM

1.1.5 Đặc điểm địa chất thuỷ văn và địa chất công trình 13-:- 16

1.2 Phân loại vỉa theo điều kiện chống giữ và điều khiển áp lực mỏ 22-:- 32

1.2.2.1.2 Dốc đứng 29

1.3 Các công nghệ chống giữ lò chợ hiện nay tại Hà lầm 32-:- 35

1.3.3 Đánh giá công tác khai thác tại Công ty CP than Hà lầm- TKV 34-:- 35

2.2.4 Đánh giá 66

2.3.3.2 Sơ đồ khai thông 83

Chương 3 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHI SỬ DỤNG GIÁ

KHUNG Ở LÒ CHỢ CÓ XUẤT HIỆN ĐỨT GẪY VÀ UỐN NẾP TẠI HÀ

LẦM

91-:- 120

3.1.1.2 Giải pháp khấu lò chợ qua phay cánh nâng 92-;- 99

3.1.2.2 Giải pháp khấu lò chợ qua phay cánh hạ 101-:- 107

3.2 Giải pháp khi khấu lò chợ qua khu vực uốn nếp 108-:- 118

3.2.1.2 Giải pháp khấu lò chợ theo phương khai thác lò chợ

3.2.2.2 Giải pháp khấu lò chợ theo hướng dốc lò chợ 118

3.3 Giải pháp khi khai thác các vỉa có góc dốc lớn 119-:- 120

3.4 Đánh giá chung giải pháp kỹ thuật xử lý điều kiện phay phá và uốn

LỜI CAM ĐOAN

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

Hà Nội, ngày 12 tháng 11 năm 2010

Tác giả luận văn

Phạm Văn Thắng

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, nhằm đáp ứng yêu cầu về sản lượng than ngày càng tăng của nền kinh tế quốc dân các mỏ than hầm lò ở Việt Nam đang mở thêm rất nhiều lò chợ mới Các diện khai thác mới mở chủ yếu là khai thác các vỉa dày dốc thoải Cùng với việc mở thêm nhiều diện khai thác, các mỏ đang đưa vào áp dụng các loại vì chống khác nhau trong đó có giá khung di động ZH, GK… áp dụng cho các vỉa dày dốc thoải khai thác và thu hồi than nóc nhằm tăng công suất lò chợ cũng như tăng công suất mỏ

Năm 2007, giá khung di động đã bắt đầu được đưa vào áp dụng tại một số mỏ than hầm lò tại vùng than Quảng Ninh, giá khung di động cho phép khai thác toàn bộ chiều dày của vỉa, tăng công suất lò chợ, tăng mức độ an toàn lao động, giảm chi phí vật tư, nâng cao năng suất lao động của công nhân, cải thiện điều kiện làm việc của công nhân Tuy nhiên trong như có đứt gẫy, uốn nếp và sự biến đổi về góc dốc…thì việc áp dụng giá khung GK gặp nhiều khó khăn

Vì vậy việc: “Nghiên cứu áp dụng giá khung di động GK khi khai thác vỉa có

nhiều đứt gẫy và uốn nếp ở Công ty CP than Hà lầm - TKV” là hết sức cần thiết và

phù hợp với yêu cầu của thực tế sản xuất Từ đây tìm ra các giải pháp giúp cho việc khai thác lò chợ sử dụng giá khung được thuận lợi hơn

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng giá khung di động GK khi khai thác vỉa có nhiều đứt gẫy

và uốn nếp ở Công ty CP than Hà lầm – TKV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng giá khung di động GK tại Công ty CP than Hà lầm – TKV Từ đó khắc phục các nhược điểm của giá, áp dụng rộng rãi vào thực tế sản xuất

3 Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu một số lò chợ khai thác vỉa dày dốc thoải đang sử dụng giá khung

di động có xuất hiện đứt gẫy và uốn nếp

4 Nội dung của luận văn

Đánh giá công tác khai thác các vỉa than dày, dốc thoải ở vùng than Quảng Ninh

Tìm hiểu về công nghệ chống giữ lò chợ sử dụng giá khung di động khai thác các vỉa dày dốc thoải tại một số mỏ than hầm lò của vùng than Quảng Ninh

Đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng giá khung di động

5 Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sẽ sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu

- Phương pháp giải tích

- Phương pháp thực nghiệm

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn

- Trên cơ sở phân tích một cách khoa học hiệu quả sử dụng giá khung di động trong khai thác các vỉa than dày dốc thoải ở Quảng Ninh và trong điều kiện có đứt gẫy, uốn nếp của Hà Lầm, luận văn đề suất các giải pháp kỹ thuật, phạm vi ứng dụng của giá khung di động GK để việc áp dụng giá khung di động đảm bảo hiệu quả về kinh tế, an toàn

7 Cấu trúc của luận văn: Luận văn bao gồm 3 chương

+ Chương 1: Tổng quan về điều kiện địa chất và phân loại vỉa theo điều kiện

chống giữ

+ Chương 2: Hiện trạng áp dụng giá khung di động tại Công ty CP than Hà

lầm - TKV

+ Chương 3: Đề xuất các giải pháp kỹ thuật khi sử dụng giá khung di động khi

xuất hiện đứt gẫy và uốn nếp tại Hà lầm

* Lời cảm ơn

Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đối với Ban giam hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phòng Đại học và Sau đại học, Khoa Mỏ, Bộ môn Khai thác Hầm

Lò và Ban lãnh đạo các Công ty than: Nam Mẫu, Hà Lầm, Mạo Khê, Thống Nhất

đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn Đặc biệt là sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Trần Văn Thanh

và các thầy giáo trong bộ môn Khai thác Hầm lò, Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Chương 1

Tổng quan về điều kiện địa chất và phân loại vỉa theo điều kiện chống giữ

1.1 Tổng quan về điều kiện địa chất mỏ than Hà lầm

1.1.1.Vị trí địa lý khu mỏ và đặc điểm địa lý tự nhiên

1.1.1.1- Vị trí địa lý

Khai trường mỏ than Hà Lầm nằm trong khoáng sàng Hà Tu- Hà Lầm, cách thành phố Hạ Long 7 km về phía Đông - Đông Bắc

- Phía Đông : Giáp mỏ Hà Tu

- Phía Tây: Giáp phường Cao Thắng- thành phố Hạ Long

- Phía Nam: Giáp đường 18A

- Phía Bắc: Giáp mỏ Bình Minh

Diện tích khai trường khoảng 7.9km2

-Địa hình nhân tạo, bao gồm khai trường lộ thiên và bãi thải ở trung tâm khu

mỏ và đang phát triển về phía Đông và phía Bắc

Trong khu mỏ có một suối chính là suối Hà Lầm và một hệ thống suối nhỏ, tất cả các suối nhỏ đều chảy vào suối chính Hà Lầm rồi chảy về phía Tây và đổ ra biển

1.1.1.3- Khí hậu

Khu mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có 2 mùa rõ rệt

là mùa khô và mùa mưa

-Mùa mưa: Từ tháng 5 đến tháng 10, nóng ẩm, nhiệt độ thay đổi từ 200C đến

360C

-Mùa khô: Từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau, mùa này thường khô hanh lạnh giá, nhiệt độ trung bình từ 120C đến 250C , thấp nhất 40C

1.1.1.4- Đặc điểm kinh tế xã hội

Mỏ Hà Lầm nằm trong khu vực tập trung nhiều mỏ và công trường khai thác than

đang hoạt động Hệ thống hạ tầng, đường giao thông, hệ thống cung cấp điện,

nước, sửa chữa cơ khí, sàng tuyển than, bến cảng và các dịch vụ phục vụ đời sống khá phát triển là các điều kiện rất thuận lợi trong quá trình xây dựng và khai

Trong địa tầng chứa than tồn tại 10 vỉa than, các vỉa than có chiều dày từ mỏng, trung bình đến dày và rất dày Các vỉa 9(6); 7(4); 6(3); 5(2); 4(1) là những vỉa không duy trì liên tục trên toàn khu mỏ, các vỉa 10(7); 11(8); 13(9); 14(10) là các vỉa duy trì liên tục, trong BGKT các vỉa này đều có trữ lượng công nghiệp tương đối lớn Nhìn chung các vỉa than có cấu tạo rất phức tạp

1.1.2.2- Kiến tạo:

a)- Nếp uốn:

Nếp uốn phát triển nhiều, quy mô khác nhau, phương trục nếp uốn không ổn

định Các nếp lõm thường phát triển phức tạp Phần lớn các nếp uốn trong khu mỏ có phương trục á kinh tuyến, khu mỏ có một số nếp uốn đặc trưng như: Nếp lồi Hà Lầm, nếp lõm Hà Lầm và nếp lồi 158

b)- Đứt gãy

Các đứt gãy phát triển tương đối nhiều, có quy mô rất khác nhau, phần lớn là

đứt gãy thuận (đứt gãy thuận có đứt gãy A; B; G; T; E; M; L và đứt gãy Hà Tu, đứt gãy nghịch có đứt gãy K) có phương phát triển á kinh tuyến hoặc á vĩ tuyến

1.1.3.Đặc điểm cấu tạo các vỉa than

Trong biên giới khai trường của mỏ tính đến đáy tầng than tồn tại 7 vỉa than có giá trị công nghiệp, các vỉa theo thứ tự địa tầng từ trên xuống dưới như sau: 14(10),

1.1.4.Chất lượng than

Than các vỉa của mỏ than Hà Lầm gồm 2 loại là than cám và than cục:

+Than cám có màu đen ánh mờ mờ, dưới tác dụng của lực cơ học yếu than bị

- Nhiệt lượng (Qkh): từ 3054Kcal  9268Kcal, trung bình 7176Kcal

- Lưu huỳnh (S): từ 0,04%  2,93%, trung bình 0,45%

- Thể trọng (d): từ 1,0  1,69, trung bình 1,43

Chất lượng từng vỉa than tóm tắt cụ thể như sau:

Các chỉ tiêu phân tích VVI

Chiều dày tổng quát Cấu tạo vỉa Tên

vỉa

Nhỏ nhất-Lớn

nhất Trung bình (m)

Nhóm chiều dày

Độ ổn định theo chiều dày

Khoảng cách địa tầng giữa các vỉa (m)

1.1.5.Đặc điểm địa chất thuỷ văn và địa chất công trình

1.1.5.1.Đặc điểm địa chất thuỷ văn:

a)Nước mặt:

Gồm có nước suối, nước ở các moong khai thác lộ thiên

+ Nước suối: Trong khai trường có suối chính là suối Hà Lầm chạy cắt ngang qua khu vực khai thác và hệ thống suối nhánh, tụ thuỷ

+ Nước trong các moong khai thác lộ thiên gồm một số moong nhỏ đã khai thác bắc vỉa 10 khu IV, các moong đang hình thành của công trường lộ thiên Tây fay

K, bắc Hữu Nghị và công trường khai thác lộ thiên vỉa 14 của công ty than Núi Béo

Đây là những moong có dung tích lớn khả năng dự trữ nước nhiều đặc biệt là mùa mưa Nước mặt chứa ở các moong này đã có quan hệ mật thiết với hệ thống nước ngầm phía dưới và ảnh hưởng không nhỏ tới hệ thống lò khai thác phía dưới nếu không được chèn lấp tốt

b)Nước ngầm:

Gồm 02 tầng chứa nước chính:

+Tầng chứa nước Đệ tứ (Q): Đây là tầng chứa nước phân bố rộng khắp khu

mỏ Tầng chứa nước này nằm trên các vỉa mỏng có khả năng chứa và lưu thông nước rất tốt

+Tầng chứa nước trong trầm tích chứa than (T3n-r hg2): Đây là tầng chứa nước chính Quan hệ thuỷ lực của tầng chứa nước này với tầng chứa nước Đệ tứ rất mật thiết Nước mưa thấm qua tầng Đệ tứ xuống cung cấp cho tầng này Nước trong

địa tầng này có độ pH từ 6.0 – 6.8 thuộc lại trung tính, độ khoáng hoá nhỏ từ 0.249g\l

 0.042g\l Nước thuộc loại Bicacbonat Natri - Kali hoặc Bicacbonat Natri - Kali canxi khả năng ăn mòn yếu đến không ăn mòn Chiều dày tầng chứa nước từ 540m

đến 700 mét, tỷ lệ đá chứa nước trong tổng chiều dày địa tầng chứa than thuộc loại thấp (chiếm khoảng 44%)

c)Dự tính lượng nước chảy vào hầm lò khi khai thác mức -300

Sử dụng phương pháp giếng lớn của X.V Troianxki để tính toán lượng nước chảy vào mỏ

Lượng nước chảy vào giếng lớn xác định theo công thức của J Dupuit như sau

F - diện tích khai trường sau 10 năm khai thác (từ năm 2010 đến 2020); F = 1

500 000 m2.Đây cũng là giai đoạn kết thúc tầng khai thác –50 ~ LV và công trường khai thác lộ thiên vỉa 14 Núi Beo đi vào giai đoạn kết thúc

H - Chiều cao cột nước tháo khô

Chiều dày M của nham thạch chứa nước được xác định từ mặt cắt địa chất, và mặt cắt địa chất thuỷ văn cắt qua các khu khai thác M = 44% địa tầng

Hệ số biến đổi lưu lượng được tính trên cơ sở tỷ số chênh lêch giữa Qmax tháng lớn nhất và Qmin tháng bé nhất theo kết quả quan trắc của mỏ hệ số này tạm lấy trung bình là 4

Lưu lượng mùa khô (Qmin) được tính tương ứng điều kiện chiều dày đá chứa nước (M) bằng 44% chiều dày địa tầng Nước mặt và nước mưa không bổ cập trực tiếp cho dòng chảy vào mỏ (Qmin = Qtb giếng lớn)

Lưu lượng mùa mưa (Qtb ) là lượng nước trung bình thường xuyên chảy vào

mỏ trong mùa mưa(chưa tính lượng nước bổ cập trực tiếp - Qbc) Qtb = Qmin * hệ số biến thiên lưu lượng

Quá trình khai thác đã phá vỡ cân bằng tự nhiên, các lớp nham thạch bị nứt nẻ làm xuất hiện hệ thống khe nứt mở, do đó nước mặt và vũ lượng tác động trực tiếp tới dòng chảy vào mỏ làm xuất hiện lượng nước bổ cập Q3 (Q bổ cập) Lượng nước mưa

bổ cập trực tiếp đến dòng chảy vào mức -300 dự tính = 52% tổng lưu lượng dòng chảy cực đại Qmax (điều kiện mỏ thực hiên tốt chế độ san lấp hệ thống khe nứt và thoát nước tốt trên mặt mỏ) Thông số Qbc được tính trên cơ sở kết quả quan trắc thực tế của mỏ Hà Lầm và số liệu nghiên cứu ĐCTV các mỏ Hà lầm,Vàng Danh, Thống Nhất trong đề tài nghiên cứu dòng chảy vào các mỏ hầm lò TVN do Viện KHCN Mỏ thực hiện năm 2003

Lưu lượng cực đại chảy vào khai trường Qmax = Qtb + Q bổ cập

Bảng kết quả tính toán lượng nước chảy vào hầm lò mức-300

Lưu lượng nước chảy vào mỏ mức –300 sau 10 năm khai (từ năm 2010 đến 2020) tính toán trên cơ sở:

+Tầng (-50) ~ LV sẽ kết thúc vào năm 2012 và không duy trì hệ thống thoát nước sau khi đã kết thúc khai thác

+Các công trường lộ thiên vỉa 14 mỏ Núi Béo, công trường lộ thiên Tây Phay

K, Bắc Hữu Nghị mỏ Hà lầm sau khi kết thúc khai thác được san lấp và tháo khô

Lưu lượng nước Qmax tính toán trên đây không bao gồm các tình huống đột xuất, như bục nước từ lò cũ, từ moong của khai trường lộ thiên hoặc túi nước cục bộ

Cần thường xuyên làm tốt công tác san lấp hệ thống khe nứt trên mặt mỏ để giảm thiểu lượng nước mưa bổ cập trực tiếp vào hệ thống lò đang khai thác Thực tế sản xuất cho thấy nếu làm được tốt công tác san lấp hệ thống khe nứt trên mặt mỏ và tạo các rãnh thoát nước trên mặt sau các đợt nắng nóng thì sẽ giảm thiểu đáng kể lượng nước mưa bổ cập trực tiếp vào hệ thống lò

Mỏ Hà Lầm có điều kiện ĐCTV thuộc loại rất phức tạp (ảnh hưởng bởi hệ thống moong khai thác lộ thiên, các bãi thải, hệ thống lò khai thác cũ ) nên để phòng tránh các sự cố bục nước, cần phải có đầu tư nghiên cứu để đề ra phương án đề phòng bục nước và có giải pháp thoát nước chủ động

1.1.5.2.Đặc điểm địa chất công trình

Các loại đất đá tham gia vào cột địa tầng khu mỏ gồm: Cuội kết, sạn kết, cát kết, sét kết, sét than, và các vỉa than Các lớp đá nằm xen kẽ nhau tạo thành các nhịp trầm tích tương đối ổn định nhưng trong diện hep

Các chỉ tiêu cơ lý của từng loại đá xem bảng:1-04

Bảng các chỉ tiêu cơ lý của từng loại đá

k (Kg/cm 2)

Lực dính kết

C (kg/cm2 )

Góc ma sát

(độ)

Dung trọng (g/cm3)

Tỷ trọng (g/cm3)

Độ cứng nham thạch

2.62-2.78 2.69

14.2

2.59-2.78 2.68

2.28-2.75 2.58

2.59-2.91 2.69

62.5-1605'-570 290

2.51-2.85 2.64

5.9

*Đặc điểm cơ lý đá vách, trụ, mức độ ổn định, ảnh hưởng đến khai thác:

Đá vách, trụ vỉa than thường là các lớp bột kết, sét kết, đôi chỗ là các lớp cát kết Các lớp đá này không ổn định, chỗ dày, mỏng khác nhau, đôi chỗ tạo thành các thấu kính Chính vì vậy trong quá trình khai thác cần cập nhật, bổ sung thường xuyên lên bản đồ, mặt cắt nham thạch Đặc biệt một số ít điểm đá vách, trụ trực tiếp là lớp sét than mỏng, lớp này độ liên kết yếu, khi gặp nước dễ bị trương nở

Bảng tổng hợp chiều đá vách, trụ vỉa than

0.36-56.73 9.45

0.04-40.8 1.85

0.25-49.62 6.26

0.16-29.77 5.49

13

0.18-13.14

2.11

0.14-53.98 10.16

1.09-32.59 10.16

0.09-7.63 1.40

0.08-78.94 6.75

0.29-40.27 8.31

11

0.15-4.37

1.23

0.15-78.94 8.48

0.15-77.99 16.72

0.09-78.99 2.67

0.19-42.45 4.18

0.42-15.79 4.60 0.09-80.16 0.19-34.20 1.73-51.50 0.09-6.57 0.28-37.90 0.09-61.31

9

0.10-11.92

3.12

0.38-11.52 3.99

0.46-31.04 8.55

0.19-12.78 2.52

0.19-21.71 5.59

1.44-12.87 7.16

7

0.29-1.69

1.82

0.39-18.20 3.82

0.89-14.08 5.69

0.16-2.14 0.62

0.10-9.98 1.81

0.24-4.19 1.74

6

0.42-0.94

0.63

0.39-7.68 3.54

3.12-6.89 4.80

0.35-2.16 1.03

0.59-11.62 3.65

0.40-6.21 3.23

0.66-6.18 2.02

1.08-13.81 6.50

0.34-2.13 1.13

0.19-11.25 2.94

4.53-7.71 6.41

4

0.17-16.74

5.36

0.73-31.40 12.16

1.26-26.18 10.27

0.27-9.08 3.39

0.73-18.03 6.51

0.48-6.0 2.01

1.1.6.Trữ lượng than địa chất

1.1.6.1.Tài liệu sử dụng thiết kế:

Báo cáo Tổng hợp tài liệu địa chất mỏ than Hà lầm do Công ty IT&E lập năm

2004 Quyết định phê duyệt số: 1410/QĐ-ĐCTĐ ngày 05/8/2004 của Tổng giám đốc TVN

Hiện trạng khai thác cập nhật đến 30/6/2005 do Công ty than Hà Lầm cấp

1.1.6.2.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  0.80 mét, độ tro tối đa: AK  40 %

Trữ lượng của vỉa được tính trên bản đồ trụ vỉa, và tính theo phương pháp sêcăng

1.1.6.3.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 quản lý (Quyết định số 651 TVN/ĐCTĐ2 ngày 07/05/1996)

Ranh giới dưới sâu tính từ –50 đến đáy tầng than

Đối tượng tính trữ lượng là 8 vỉa than: 14(10), 13(9), 11(8), 10(7), 9(6), 7(4), 6(3), 5(2)

1.1.6.3- Kết quả tính trữ lượng

Trữ lượng địa chất từ mức –50 đến đáy tầng than tính đến tháng 30/6/2005

trong biên giới mỏ Hà Lầm được giao quản lý là: 222 787 128 tấn

Trong biên giới trên có các công trình trên mặt như: khu dân cư ven đường ôtô phía Nam khu mỏ, moong khai thác lộ thiên Công trường V.14 mỏ Núi Béo, Công

trường Tây Fay K và Bắc Hữu Nghị mỏ Hà Lầm, mặt bằng sân công nghiệp +70 (đối với PA chọn mặt bằng SCN ở trung tâm khu mỏ) Khi khai thác hầm lò ở

phía dưới các công trình này cần phải để lại trụ bảo vệ các công trình này

Tổng hợp trữ lượng trong biên giới mỏ, trữ lượng dưới trụ bảo vệ các công trình trên mặt, và phần trữ lượng còn lại xem bảng 1-5

Phần trữ lượng còn lại dưới –50 phân theo tầng khai thác, theo cấp trữ lượng,

Tổng hợp trữ lượng than địa chất từ mức –50 đến đáy tầng than- mỏ hà lầm

Trữ lượng dưới trụ bảo vệ Trữ lượng còn lại

Bảng trữ lượng phần dưới -50 đã trừ phần trữ lượng nằm dưới các trụ bảo vệ (đơn vị: tấn)

Phân chia cấp trữ lượng Phân chia theo chiều dày Phân chia theo góc dốc Tên vỉa/mức

1.2 Phân loại vỉa theo điều kiện chống giữ và điều khiển áp lực mỏ

Chống giữ lò chợ là một trong những quá trình sản xuất chính khi khai thác than hầm lò Việc lựa chọn chủng loại vì chống lò chợ hợp lý và có chất lượng không những đảm bảo năng suất lao động của công nhân, công suất lò chợ và máy móc thiết bị mà còn nâng cao được tính an toàn và nâng cao hiệu quả kinh tế Vì chống lò chợ cần phải đáp ứng đồng thời các yêu cầu về kỹ thuật, kinh tế và an toàn

Yêu cầu về kỹ thuật là đảm bảo hoàn thành tất cả các quá trình sản xuất trong

lò chợ, cho một lưu lượng gió cần thiết đi qua với sức cản nhỏ nhất, khối lượng chống giữ nhỏ nhất, tháo lắp, vận hành, di chuyển đơn giản nhất

Yêu cầu về kinh tế: Giá thành thấp, chi phí tháo lắp, vận chuyển nhỏ, độ tin cậy cao và tuổi thọ lớn

Yêu cầu an toàn: Đảm bảo độ bền, độ ổn định, độ linh hoạt, đảm bảo không gian lò chợ

1.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến công tác chống giữ lò chợ

1.2.1.1 Góc dốc vỉa: Góc dốc vỉa là yếu tố quan trọng để lựa chọn công nghệ

cũng như chủng loại thiết bị khai thác, chống giữ lò chợ Thường phân ra các loại: + Vỉa dốc thoải: α = 00 ÷ 180

Độ biến đổi góc dốc của vỉa được xác định theo công thức:

Trong đó:

- Trị số góc dốc trung bình của vỉa; độ

n - Số điểm đo

Những vỉa dốc thoải, dốc nghiêng và có độ biến đổi góc dốc nhỏ ( < 30%) rất thuận lợi cho việc chống giữ và điều khiển áp lực mỏ

1.2.1.2 Chiều dày vỉa

Lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác cần thực hiện phân tích, đánh giá và phân loại theo chiều dày vỉa Đa số các tài liệu kỹ thuật phân chiều dày vỉa như sau: + Vỉa rất mỏng: Khi chiều dày m < 0,7m

+ Vỉa mỏng: Khi chiều dày m = 0,71 ÷ 1,2m

+ Vỉa dày trung bình: Khi chiều dày m = 1,21 ÷ 3,5m

+ Vỉa dày: Khi chiều dày m = 3,51 ÷ 5,0 m

+ Vỉa rất dày: Khi chiều dày m > 5,0 m

Để lựa chọn được sơ đồ công nghệ và đồng bộ thiết bị khai thác phù hợp, ngoài việc xác định được chiều dày vỉa còn phải xác định được độ biến đổi chiều dày vỉa

Độ biến đổi chiều dày vỉa được xác định theo công thức:

Trong đó:

- Chiều dày của vỉa tại điểm đo; m

- Chiều dày trung bình của vỉa; m

n - Số điểm đo

Nếu:

+ Vm < 35%: Thuận lợi cho việc khai thác lò chợ

+ Vm > 35%: Khó khăn cho việc khai thác lò chợ

1.2.1.3 Đặc tính đá kẹp trong vỉa

Đá kẹp trong vỉa bao gồm số lớp đá kẹp và các ổ đá cứng lẫn vào trong vỉa than Đá kẹp và các dạng đá ổ cứng trong vỉa than ảnh hưởng tới độ bền của thiết bị

và chất lượng than Đề đánh giá tính chất của đá kẹp phải thông qua tính chất cơ lý của chúng như lực kháng kéo, kháng cắt, kháng nén, độ kiên cố, v.v.;

Thực tế cho thấy: Điều kiện thuận lợi khi hệ số phần trăm đá kẹp K1 < 10%,

có khó khăn K1 ≤ 20%, rất khó khăn K1 ≥ 20%

Hệ số phần trăm đá kẹp trong vỉa được xác định theo công thức:

Trong đó:

- Hệ số phần trăm đá kẹp trong vỉa; %

- Tổng chiều dày lớp đá kẹp trong vỉa; m

- Chiều dày vỉa than; m

Xác định hệ số lớp kẹp: Chỉ tiêu hệ số lớp là số lớp kẹp có trong một mét chiều dày vỉa than (K2) Thuận lợi: K2 ≤ 2

1.2.1.4 Cấu tạo và tính chất đá vách trực tiếp và đá vách cơ bản

Theo mức độ bền vững, đá vách được phân thành bốn nhóm: Bền vững, bền vững trung bình, không bền vững và rất yếu Chỉ tiêu phân loại là diện tích lộ trần sau khi nổ mìn và thời gian tồn tại ổn định bền vững Các chỉ tiêu này đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn thiết bị chống giữ gương khai thác và xây dựng quy trình công nghệ khai thác

Khi áp dụng khấu than bán cơ khí, việc đưa vì chống ngay vào chống đỡ vách thực hiện khó khăn Trường hợp này đòi hỏi vách bền vững, tức là cho phép diện tích lộ tương đối lớn và trong một thời gian nhất định

Khi áp dụng công nghệ cơ khí hóa toàn bộ yêu cầu độ bền của vách đòi hỏi thấp hơn, vì máy khấu xong là đẩy vì chống ngay, sau đó một thời gian tương đối ngắn

Theo tính sập đổ (đặc điểm tải trọng), Đá vách được phân thành ba loại: Loại nhẹ, loại trung bình, loại nặng Chỉ tiêu phân loại là tỷ số giữa chiều dày tập lớp đá vách dễ sập đổ với chiều cao khấu của vỉa than (h/m)

Bảng 1.7 Phân loại đá vách theo đặc tính điều khiển

Tương đối khó điều

Bền vững

Bền vững trung bình

Không bền vững

Rất yếu

Bền vững

Bền vững trung bình

Không bền vững

Rất yếu

Dễ sập đổ - Sập đổ trung bình

Độ hạ của đá vách phải nhỏ hơn chiều dài hạ xuống (độ nhường) cho phép của cột chống, bởi vậy khi lựa chọn kiểu cách vì chống phải nắm được quy luật và trị số

hạ vách Tuy vậy, ngoài ra cần phải đo đạc áp lực thường xuyên để đảm bảo cột chống không bị nén chết

Một số tiến bộ kỹ thuật trên lĩnh vực chế tạo vì chống cơ khí hóa của Đức và Anh được thể hiện qua các ưu điểm sau:

- Giảm khoảng cách kể từ đầu tấm xà đến gương than tức là giảm khoảng lộ của vách;

- Tăng tải trọng công tác của vì chống;

- Tăng áp lực trong hệ thủy lực của cột và kích đẩy ngang;

- Phù hợp với sự thay đổi lớn của chiều cao lò chợ;

- Chế tạo vì chống cho việc chống lò chợ cao đến 3,5  5,0m;

- Hợp lý diện tích đế và trọng tâm lực của từng tổ hợp để ổn định tới độ dốc ở

lò chợ lên tới 400;

- Tăng diện chiều rộng tấm xà (diện tích mái đỡ) tới 1,5 m;

- Áp dụng rộng rãi chống nhiều mảng thay cho vì chống khung hoặc mảng đơn

1.2.1.5 Cấu tạo và tính chất của đá trụ

Nền lò chợ thông thường là đá trụ vỉa, nhưng khi khấu vỉa dày theo sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp thì nền lò chợ lại là than Áp dụng vì chống cơ giới, vì chống thủy lực trong trường hợp nền lò mềm yếu sẽ có nguy cơ vì chống sẽ bị tụt vào nền lò gây mất an toàn lao động và ảnh hưởng đến quy trình công nghệ khai thác 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 Đánh giá khả năng kháng lún của nền lò có thể sử dụng bảng phân loại trụ vỉa (nền lò chợ) trong bảng 1.8

Bảng phân loại trụ vỉa

KG/cm2 40 60 80 100 120 150 170 200 250 500 Nền lò có độ kháng lún từ cấp 1 đến cấp 4 thường phải có biện pháp chống tụt

Khi áp dụng vì chống thủy lực chống giữ gương lò chợ cần thiết phải tính toán khả năng lún vào vách và trụ vỉa trong hệ vì chống và đất đá vách - trụ

Điều kiện để vì chống thủy lực không lún vào đá vách và trụ vỉa là

Trong đó:

Rmax - Tải trọng của đất đá tác động lên vì chống; KG

- Giới hạn kháng lún của vách và trụ vỉa; KG/cm2

- Diện tích tiếp xúc giữa vì chống với vách và trụ vỉa; cm2

n - Hệ số dự trữ bền (Với đất đá trung bình n = 4  6)

1.2.1.6 Khả năng lấp đầy khu vực phá hỏa

Với đất đá dễ sập đổ thì khả năng lấp đầy của vách phụ thuộc vào:

- Chiều dày vách có thể đổ được;

- Chiều dày khấu;

- Hệ số nở rời

Các dạng lấp đầy thể hiện như sau:

- Sập đổ lấp đầy hết khoảng không gian khai thác: Sau khi di chuyển vì chống thì đá vách trực tiếp mềm yếu sập đổ và lấp đầy khoảng chống đã khai thác, được gọi là lấp đầy toàn phần - Đổ sớm

Trong đó:

- Chiều dày của vách trực tiếp; m

- Chiều dày khấu; m

- Sau khi di chuyển vì chống một vài chu kỳ, toàn bộ vách là một khối đủ dày

sẽ sập đổ và lấp kín khoảng chống đã khai thác, được gọi là lấp đầy - đổ muộn

- Vách không sập lở mà hạ từ từ xuống nền lò theo thứ tự khấu, khoảng cách

từ điểm vách giáp nền lò với gương lò có thể đến vài chục mét

- Vách không sập đổ, treo hoàn toàn Đến một khoảng cách đủ xa đến khi tích lũy đủ thế năng vách sẽ sập đổ đột ngột có thể gây ra cú đấm vách rất nguy hiểm Loại này được gọi là vách nặng tuyệt đối

1.2.2 Điều kiện chống giữ và điều khiển áp lực mỏ

1.2.2.1 Đối với vỉa mỏng, dày trung bình

1.2.2.1.1 Vỉa dốc thoải và dốc nghiêng

- Đối với các vỉa mỏng, dày trung bình; dốc thoải, nghiêng; vách trực tiếp từ bền vững trung bình đến bền vững; vách cơ bản dễ sập đổ đến sập đổ trung bình; thường áp dụng hệ thống khai thác liền gương, cột dài theo phương, cột dài theo hướng dốc; đá vách trực tiếp sập đổ khi lò chợ tiến được một bước khấu, đá vách cơ bản sập đổ trong phạm vi một bước sập đổ của đá vách trực tiếp hoặc treo với khẩu

độ không lớn hơn 3  4 lần bước sập đổ của đá vách trực tiếp; điều khiển áp lực bằng phá hỏa toàn phần, khi đó áp lực tác dụng lên vì chống do đá vách trực tiếp gây ra là chủ yếu, đá trụ có gây áp lực lên vì chống nhưng không lớn và do bước sập đổ của đá vách và trụ nhỏ nên áp lực tác dụng lên vì chống lò chợ là nhỏ Khi

đó công tác chống giữ lò chợ sẽ đơn giản, việc di chuyển vì chống nhẹ nhàng và ta

có thể áp dụng vì chống đơn, vì chống tổ hợp hoặc vì chống cơ khí hóa

- Đối với vỉa mỏng, dày trung bình; dốc thoải, nghiêng; vách trực tiếp và vách

cơ bản khó sập đổ hoặc không có vách trực tiếp, bước sập đổ của đá vách lớn (có thể tới 50m hoặc hơn); thường áp dụng hệ thống khai thác liền gương, cột dài theo phương, cột dài theo hướng dốc; trong thường hợp không để lại trụ than bảo vệ khi

di chuyển vì chống, đá vách không sập đổ ngay mà tạo thành một dầm có khẩu độ lớn một đầu tự do còn đầu kia được ngàm bởi vỉa than và vỉa đá phía trên, áp lực tác dụng lên vì chống ngày càng tăng theo tiến độ lò chợ nhất là các vì phá hỏa, do đó công tác chống giữ lò chợ gặp nhiều khó khăn, việc di chuyển vì chống phức tạp và

được tải trọng lớn và có tính linh hoạt Trong trường hợp để lại trụ bảo vệ thì việc chuyển luồng qua trụ phức tạp

1.2.2.1.2 Vỉa dốc thoải và dốc nghiêng

- Đối với vỉa mỏng, dày trung bình; dốc đứng; vách trực tiếp từ bền vững trung bình đến bền vững; vách cơ bản dễ sập đổ đến sập đổ trung bình; đá trụ có độ bền từ trung bình trở lên, không có khả năng trượt hoặc có; thường áp dụng hệ thống khai thác liền gương, cột dài theo phương, cột dài theo hướng dốc; lò chợ vuông góc với đường phương hoặc xiên chéo khi đó áp lực tác dụng lên vì chống do

đá vách trực tiếp gây ra là chủ yếu, đá trụ có gây áp lực lên vì chống nhưng không lớn và do bước sập đổ của đá vách và trụ nhỏ lên áp lực tác dụng lên vì chống lò chợ là nhỏ; tuy nhiên do vỉa có góc dốc lớn lên khả năng vì chống bị xô nghiêng và

tỳ sát vào nhau rất lớn, đặc biệt khi trụ có khả năng trượt Do đó công tác chống giữ

lò chợ tương đối phức tạp, việc di chuyển vì chống khó khăn do xu hướng trượt xuống, trong trường hợp trụ có khả năng trượt thì phải thêm cơ cấu chống trôi vì hoặc phải chống vì chống đổ đầu xuống

- Đối với vỉa mỏng, dày trung bình; dốc đứng; vách trực tiếp từ bền vững trung bình đến bền vững; vách cơ bản dễ sập đổ đến sập đổ trung bình; đá trụ không

có khả năng trượt nhưng lại có thể trương phùng; thường áp dụng hệ thống khai thác liền gương, cột dài theo phương, cột dài theo hướng dốc; lò chợ vuông góc với đường phương hoặc xiên chéo khi đó áp lực tác dụng lên vì chống do đá vách trực tiếp gây ra là chủ yếu, đá trụ có gây áp lực lên vì chống nhưng không lớn và do bước sập đổ của đá vách và trụ nhỏ nên áp lực tác dụng lên vì chống lò chợ là nhỏ; tuy nhiên do vỉa có góc dốc lớn lên khả năng vì chống bị xô nghiêng và tỳ sát vào nhau rất lớn, mặt khác trụ lại có khả năng trương phùng lên vì chống có thể bị lún chân Do đó công tác chống giữ lò chợ tương đối phức tạp, việc di chuyển vì chống khó khăn do xu hướng trượt xuống, mặt khác lại phải có cơ cấu chống lún vì chống như lắp thêm đế cột, hoặc sử dụng các loại vì chống có diện tích chân đế lớn

- Đối với vỉa mỏng, dày trung bình; dốc đứng; vách trực tiếp và vách cơ bản khó sập đổ hoặc không có vách trực tiếp, bước sập đổ của đá vách lớn (có thể tới 50m hoặc hơn); đá trụ có độ bền từ trung bình trở lên, không có khả năng trượt hoặc

có; thường áp dụng hệ thống khai thác liền gương, cột dài theo phương, cột dài theo hướng dốc; lò chợ vuông góc với đường phương hoặc xiên chéo; thì việc phải chịu

áp lực tác dụng lớn do dầm công sơn được tạo ra bởi đá vách sẽ làm cho khả năng trôi vì chống rất lớn khiến cho công tác chống giữ lò chợ gặp khó khăn vì phải thu hồi vì chống chịu tải lớn và di chuyển vì chúng trên lò chợ có độ dốc lớn, ngoài ra còn phải có thêm cơ cấu chống trôi trượt vì chống

- Đối với vỉa mỏng, dày trung bình; dốc đứng; vách trực tiếp và vách cơ bản khó sập đổ hoặc không có vách trực tiếp, bước sập đổ của đá vách lớn (có thể tới 50m hoặc hơn); đá trụ yếu không có khả năng trượt nhưng có khả năng truơng phùng; vì chống có khả năng lún sâu vào nền lò chợ do phải chịu tải trọng lớn nhưng nền yếu, do đó công tác thu hồi vì chống gặp nhiều khó khăn

1.2.2.2 Đối với vỉa dày

1.2.2.2.1 Vỉa dốc thoải và dốc nghiêng

- Đối với các vỉa dày; dốc thoải, nghiêng; vách trực tiếp từ bền vững trung bình đến bền vững; vách cơ bản dễ sập đổ đến sập đổ trung bình; khi áp dụng hệ thống khai thác chia lớp nghiêng theo vỉa, liền gương, cột dài theo phương, cột dài theo hướng dốc; thì điều kiện thi công chống giữ lò chợ tương đối đơn giản vì áp lực tác dụng lên vì chống nhỏ, tuy nhiên đối với lớp vách phải chú ý đến khả năng kháng lún của than, nếu bị lún chân vì chống thì phải tăng tiết diện đế Còn đối với lớp trụ do đá vách đã sập đổ ổn định, nên áp lực tác dụng lên vì chống lò chợ nhỏ và được gây ra bởi lớp than nóc và đá vách đã nở rời ổn định do đó điều kiện chống giữ lò chợ đơn giản

- Đối với các vỉa dày; dốc thoải, nghiêng; vách trực tiếp từ bền vững trung bình đến bền vững; vách cơ bản dễ sập đổ đến sập đổ trung bình; khi áp dụng hệ thống khai thác không chia lớp, liền gương, cột dài theo phương, cột dài theo hướng dốc; hoặc áp dụng hệ thống khai thác chia lớp ngang, lớp ngang nghiêng; thì áp lực tác dụng lên vì chống được tạo bởi lớp than nóc, đá vách trực tiếp và một phần do

đá vách cơ bản; do đó áp lực tác dụng lên vì chống nhỏ nên điều kiện chống giữ lò chợ tương đối đơn giản Tuy nhiên đối với lò chợ chia lớp ngang hoặc ngang

nghiêng phải chú ý đến khả năng kháng lún của than, nếu bị lún chân vì chống thì phải tăng tiết diện đế

- Đối với vỉa dày; dốc thoải, nghiêng; vách trực tiếp và vách cơ bản khó sập đổ hoặc không có vách trực tiếp, bước sập đổ của đá vách lớn (có thể tới 50m hoặc hơn); nếu áp dụng hệ thống khai thác chia lớp nghiêng theo vỉa thì áp lực tác dụng lên lò chợ lớp vách lớn, ngoài ra nền lò chợ là lớp than yếu có khả năng lún, nên điều kiên chống giữ lò chợ lớp tương đối phức tạp Còn ở lò chợ lớp trụ thì áp lực tác dụng lên vì chống được tạo bởi lớp than nóc và đá vách đã sập đổ ổn định do đó

áp lực nhỏ; điều kiện chống giữ tương đối đơn giản

- Đối với vỉa dày; dốc thoải, nghiêng; vách trực tiếp và vách cơ bản khó sập đổ

hoặc không có vách trực tiếp, bước sập đổ của đá vách lớn (có thể tới 50m hoặc hơn); nếu áp dụng hệ thống khai thác liền gương, cột dài, thì ta có thể coi lớp than trên nóc lò là lớp vách trực tiếp dễ sập đổ, tuy nhiên do đá vách có bước sập đổ lớn, tạo ra áp lực tựa lên gương lò chợ lớn có thể dẫn đến hiện tượng lở gương lò; do đó điều kiện thi công vì chống chống giữ lò chợ là tương đối phức tạp

1.2.2.2.2 Vỉa dốc đứng

- Đối với các vỉa dày; dốc đứng; vách trực tiếp từ bền vững trung bình đến bền vững; vách cơ bản dễ sập đổ đến sập đổ trung bình; khi áp dụng hệ thống khai thác chia lớp nghiêng, liền gương, cột dài theo phương, cột dài theo hướng dốc; thì điều kiện chống giữ lò chợ tương tự như vỉa mỏng, dày trung bình dốc đứng, tuy nhiên phải chú ý nhiều hơn đến khả năng lún và trượt của than cũng như của trụ vỉa

- Đối với các vỉa dày; dốc đứng; vách trực tiếp từ bền vững trung bình đến bền vững; vách cơ bản dễ sập đổ đến sập đổ trung bình; khi áp dụng hệ thống khai thác không chia lớp, liền gương, cột dài theo phương, cột dài theo hướng dốc; điều kiện chống giữ lò chợ tương tự như vỉa dày trung bình dốc đứng và cũng phải chú ý đến khả năng trượt cũng như trương phùng của đá trụ

- Đối với các vỉa dày; dốc đứng; vách trực tiếp từ bền vững trung bình đến bền vững; vách cơ bản dễ sập đổ đến sập đổ trung bình; khi áp dụng hệ thống khai thác chia lớp ngang, ngang nghiêng hay dọc vỉa phân tầng thì điều kiện chống giữ đơn giản do áp lực tác dụng lên vì chống nhỏ và góc dốc nhỏ

- Đối với vỉa dày; dốc đứng; vách trực tiếp và vách cơ bản khó sập đổ hoặc không có vách trực tiếp, bước sập đổ của đá vách lớn (có thể tới 50m hoặc hơn); nếu áp dụng hệ thống khai thác khi áp dụng hệ thống khai thác chia lớp ngang, ngang nghiêng hay dọc vỉa phân tầng thì điều kiện chống giữ đơn giản do áp lực tác dụng lên vì chống nhỏ và góc dốc nhỏ

- Đối với vỉa dày; dốc đứng; vách trực tiếp và vách cơ bản khó sập đổ hoặc không có vách trực tiếp, bước sập đổ của đá vách lớn (có thể tới 50m hoặc hơn); nếu áp dụng hệ thống khai thác buồng cột, buồng thì điều kiện chống giữ phức tạp

do khối lượng chống giữ lớn và phải thi công với mặt bằng có độ nghiêng lớn Dựa vào điều kiện tự nhiên, điều kiện địa chất, thế nằm của vỉa, điều kiện địa chất công trình, công nghệ khai thác ta có thể lựa chọn được loại vì chống thích hợp áp dụng cho vỉa

Hiện nay, tại vùng than Quảng Ninh,vỉa dày, dốc thoải chiếm tỷ lệ lớn về số lượng cũng như trữ lượng, do đó việc lựa chọn công nghệ khai thác cũng như loại vì chống áp dụng cho nó là rất quan trọng, góp phần tăng nhanh sản lượng khai thác hầm lò, giảm số lượng diện khai thác được mở mới, tập trung hóa sản xuất, giảm đầu tư ban đầu

1.3 Các công nghệ chống giữ cho các lò chợ tại Hà Lầm

Ngoài các điều kiện tự nhiên của vỉa như chiều dày, góc dốc, tính chất cơ lý của than, điều kiện địa chất, điều kiện địa chất công trình, điều kiện địa chất thủy văn Việc lựa chọn công nghệ khai thác ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn chủng loại vì chống và tính toán thiết kế chống giữ lò chợ

Thực tế Hà Lầm đang áp dụng các công nghệ chống giữ như sau:

1.3.1.Đối với vỉa mỏng, dày trung bình

1.3.1.1 Đối với vỉa mỏng, dày trung bình dốc thoải, nghiêng

Tiến hành khấu toàn bộ chiều dày vỉa lò chợ dài và lò chợ ngắn sử dụng vì chống thuỷ lực di động XDY, giá khung, vì chống gỗ và áp dụng các công nghệ sau:

- Hệ thống khai thác liền gương, tách phá than bằng khoan nổ mìn; chống giữ

lò chợ lớp vách giá thủy lực di động, giá khung di động, thu hồi than nóc hạ trần:

áp dụng lò chợ mức -20-:- -10 Khu VII- Vỉa 10

- Hệ thống khai thác cột dài theo phương, lò chợ bám trụ, tách phá than bằng khoan nổ mìn; chống giữ lò chợ bằng, giá thủy lực di động, giá khung di động; phá hỏa toàn phần có thu hồi than hạ trần: Áp dụng hầu hết tại các lò chợ Vỉa 14, Vỉa

11, Vỉa 10

1.3.1.2 Đối với vỉa mỏng, dày trung bình dốc đứng

- Hệ thống khai thác ngang nghiêng tách phá than bằng khoan nổ mìn; chống giữ lò chợ bằng, giá thủy lực di động, giá khung di động; phá hỏa toàn phần có thu hồi than hạ trần: Áp dụng tại Khu II-Vỉa 10 khu vực cánh Tây

1.3.2.Đối với vỉa dày

1.3.2.1 Đối với vỉa dày dốc thoải, nghiêng

- Hệ thống khai thác chia lớp nghiêng theo vỉa, lớp trên bám vách, lớp dưới bám trụ, tách phá than bằng khoan nổ mìn; chống giữ lò chợ lớp vách giá thủy lực

di động, lớp dưới bằng giá thuỷ lực di động, giàn tự hành, giá khung di động; lớp vách phá hỏa toàn phần, lớp trụ thu hồi than hạ trần; thứ tự khai thác lớp vách trước

và vượt trước lớp trụ từ 60 đến 80m: Áp dụng tại Khu II-Vỉa 14 mức -150 trở lên

- Hệ thống khai thác cột dài theo phương, lò chợ bám trụ, tách phá than bằng khoan nổ mìn; chống giữ lò chợ bằng, giá thủy lực di động, giàn tự hành, giá khung

di động; phá hỏa toàn phần có thu hồi than hạ trần: áp dụng cho hầu hết các vỉa 14, vỉa 11, vỉa 10

- Hệ thống khai thác chia lớp ngang, các lớp được khai thác theo thứ tự từ trên xuống dưới; tách phá than bằng khoan nổ mìn; chống giữ lò chợ bằng giá thủy lực

di động; phá hỏa toàn phần có thu hồi than hạ trần: Áp dụng tại các lò chợ Khu Vỉa 14

V-1.3.2.2 Đối với vỉa dày dốc đứng

- Hệ thống khai thác chia lớp ngang, ngang nghiêng, các lớp được khai thác theo thứ tự từ trên xuống dưới; tách phá than bằng khoan nổ mìn; chống giữ lò chợ

bằng giá thủy lực di động; phá hỏa toàn phần có thu hồi than hạ trần: Được áp dụng tại các lò chợ Khu II-Vỉa 10 cánh Bắc Khu vực I và khu vực II

1.3.3 Đánh giá công tác khai thác tại Hà Lầm

1 3.3.1 Đối với vỉa mỏng, dày trung bình

Sử dụng hệ thống khai thác cột dài theo phương, hệ thống khai thác liền gương chống giữ lò chợ bằng vì chống gỗ, giá thuỷ lực di động, giá khung GK, tách phá than bằng khoan nổ mìn thủ công, có thu hồi hạ trần than

- Lò chợ ổn định ít xẩy ra tình trạng lở gương, tụt nóc do không phải chia lớp, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác khấu chống lò chợ, chi phí thời gian cho xử lý các sự cố ít hơn

Nhược điểm:

- Chi phí vật liệu cho khai thác lò chợ tăng cao do việc khấu lò chợ bám trụ vỉa, khi trụ vỉa thay đổi dẫn đến tình trạng cắt đá trụ đảm bảo cho vấn đề vận tải và tiến giá thủy lực Một nguyên nhân lớn nữa do sản lượng than thu hồi thấp dẫn đến chi phí vật liệu cao hơn so với vỉa dầy

- Hệ số mét lò/1000 tấn than nguyên khai khai thác cao do việc phải chuẩn bị

số lượng đường lò lớn trong khi đó sản lượng than khai thác không cao do vỉa than mỏng

- Việc lựa chọn công nghệ khai thác cho các vỉa loại này hạn chế hơn so với các vỉa dầy do kích thước chiều dầy vỉa hạn chế

1.3.3.2 Đối với vỉa dầy

Sử dụng hệ thống khai thác cột dài theo phương, hệ thống khai thác liền gương, hệ thống khai thác chia có chia lớp, chống giữ lò chợ bằng vì chống gỗ, giá

thuỷ lực di động, giá khung GK, tách phá than bằng khoan nổ mìn thủ công, có thu hồi hạ trần than

Ưu điểm:

- Chi phí vật liệu và mét lò cho 1000 tấn than nguyên khai thấp do sản lượng than thu hồi hạ trần cao

- Việc lựa chọn các công nghệ khai thác, chống giữ, vận tải thuận lợi, đa dạng

để đưa vào áp dụng thực tế do kích thước vỉa lớn

- Thuận lợi cho việc nâng cao công suất mỏ do có thể huy động, bố trí nhiều lò chợ hoạt động đồng thời trong cùng một khu vực khai thác

Nhược điểm:

- Do vỉa dầy nên phải tiến hành chia lớp đảm bảo tận thu tối đa tài nguyên và đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác Quá trình chống giữ chân cột chống trên nền than dễ xẩy ra hiện tượng nún chân cột gây khó khăn trong chống giữ Đối với các lớp khai thác phía dưới do lớp trên đã khai thác, nóc lò chợ không ổn định dẫn đến tình trạng lở gương tụt nóc lò chợ

- Đối với các vỉa dốc đứng thường áp dụng hệ thống khai thác chia lớp ngang nghiêng dẫn đến việc phải thông gió cục bộ gây khó khăn cho quá trình thông gió, đặc biệt hạn chế đối với các khu vực có hàm lượng khí có hại như CH4, CO…

- Rất khó khăn cho việc xử lý sự cố khi xẩy ra hiện tượng treo vách khi khai thác lò chợ do chiều cao từ nền lò chợ lên tới vách vỉa quá lớn

1.4 Nhận xét

1.4.1 Công nghệ chống giữ

Qua các giai đoạn phát triển Công ty CP than Hà lầm TKV đã áp dụng các loại

vì chống giữ áp dụng cho các lò chợ rất phù hợp với điều kiện địa chất của các vỉa, các vật liệu chống phù hợp với điều kiện thực tế và sự phát triển của khoa học kỹ thuật Các loại vật liệu chống cho lò chợ phát triển dần từ gỗ=> Vì chống ma sát=>

Vì chống giá thủy lực di động XDY=> Vì chống giá khung di động và tiến tới là lò chợ cơ giới hóa sử dụng giàn chống tự hành kết hợp với máy khấu

Để đáp ứng nhu cầu của xã hội việc áp dụng các công nghệ chống giữ cho lò chợ là một nguyên nhân quan trọng dẫn tới việc tăng năng suất, sản lượng lò chợ vì

nó góp phần rất lớn vào điều khiển áp lực mỏ

1.4.2 Điều khiển áp lực mỏ

Hiện tại việc điều khiển áp lực mỏ hà lầm thực hiện tốt, các lò chợ khi bắt đầu vào khấu đều được phá hỏa ban đầu để điều khiển áp lực đá vách vào lò chợ Việc lựa chọn công nghệ chống giữ lò chợ đóng góp phần quan trọng cho việc điều khiển

áp lực Các loại vì chống thủy lực sử dụng vật liệu thép có độ bền và chịu lực cao,

Hà lầm đã áp dụng các lại vì chống như: giá thủy lực di động XDY, giá khung GK… với khả năng mang tải lớn đã góp phần lớn vào việc điều khiển áp lực mỏ đảm bảo an toàn cho sản xuất

Chương 2 HIỆN TRẠNG ÁP DỤNG GIÁ KHUNG TẠI HÀ LẦM

2.1 Cấu tạo, đặc tớnh kỹ thuật, quỏ trỡnh khấu chống giỏ khung

2.1.1 Cấu tạo giỏ khung GK

2.1.2 Đặc tớnh kỹ thuật

Đặc tính kỹ thuật của giá khung đi động GK/1600/1.6/2.4/HT

6 Bước tiến của tấm đỡ gương mm 800

2.1.3 Trỡnh tự khấu chống bằng giỏ khung di động

- Di chuyển giỏ khung sang luồng mới

- Thu hồi than núc

- Chuyển sang mỏng

- Di chuyển khung treo đỡ xà

Hoàn thanh một chu kỳ khai thỏc (khấu, chống, thu hồi than) chu kỳ tiếp theo được tiến hành tương tự cho đến khi hết lũ chợ