Nghiên cứu giải pháp công nghệ khấu không dể lại trụ bảo vệ khi khai thác lô chợ chống bằng giàn mềm zry tại công ty cp than vàng danh vinacomin

KHAI THÁC MỎ NGHIÊN CỨU VÀTRAOĐỒI NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KHẤU KHÔNG DỂ LẠI TRỤ BẢO VỆ KHI KHAI THÁC LÔ CHỢ CHỐNG BẰNG GIÀN MỀM ZRY TẠI CÔNG TY CP THAN VÀNG DANH - VINACOMIN Vương Minh Thu, Trần Văn Thức, Nguyễn Văn Hà Vũ Đình Hiệp, Vũ Văn Dương Công ty CP Than Vàng Danh-Vinacomin Trần Quang Vinh Ban KCM -Tập đồn Cơng nghiệp Than- Khống sản Việt Nam Email: vuongminhthutvd@gmail com TÓM TẮT Kết áp dụng cơng nghệ khai thác lị chợ xiên chéo chống giữ giàn mềm ZRY (LCXC - ZRY) để khai thác khu vực vỉa dốc Công ty CP Than Vàng Danh - Vinacomin cho thấy, công nghệ LCXCZRY phù hợp với đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ, đạt tiêu kinh tế - kỹ thuật tương đối tốt, giảm tổn thất than cải thiện điều kiện làm việc công nhân Đặc điểm sơ đồ công nghệ LCXC - ZRY áp dụng từ lò dọc vỉa vận tải (DVVT) phải đào cúp than vượt trước gương khấu để thơng gió tải than, đồng thời cần trì đoạn lị chợ nằm ngang phía chân lị chợ, dẫn đến q trình khai thác, lị chợ lị DVVT hình thành trụ than phía lị DVVT Để tiết kiệm tài nguyên, trụ than thường khấu tận thu công nghệ khấu buồng, tổn thất than cịn cao, chi phí đào khấu buồng lớn, đặc biệt tiềm ần nhiều nguy an toàn Để giải vấn đề này, tác giả đề xuất sơ đồ cõng nghệ khấu lị chợ khơng để lại trụ than phía lị DVVT áp dụng thành công điều kiện thực tế khu vực vỉa dốc Công ty CP Than Vàng Danh - Vinacomin Công ty khác Tập đồn Cơng nghiệp Than- Khống sản Việt Nam Từ khóa: vỉa dốc, lị chợ xiên chéo, giàn ZRY ĐẶT VẤN ĐÈ Công ty CP Than Vàng Danh- Vinacomin (Công ty) hàng năm khai thác khoảng 3,0 triệu tấn, chiếm (10 -ỉ- 15)% tổng sản lượng than khai thác hầm lị Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam (TKV), đó, than khai thác từ khu vực vỉa dốc (trên 45°) khoảng (0,8 * 1,2) triệu tấn, chiếm (25 -í- 35)% sản lượng tồn Cơng ty theo loại hình cơng nghệ khai thác Đối với các khu vực vỉa dốc, Công ty chủ yếu áp dụng 02 sơ đồ công nghệ khai thác : i) Cơng nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng chia lớp bằng; ii) Công nghệ khai thác buồng - lò thượng Thực tế sản xuất cho thấy, sơ đồ công nghệ khai thác đáp ứng yêu cầu mỏ, song sản lượng suất lao động đạt 14 CƠNG NGHIỆP Mỏ, SỐ - 2022 cịn hạn chế: sản lượng lị chợ ngang - nghiêng (60.000 -í- 80.000) tấn/năm, suất lao động (4,0 -ỉ- 4,8) tấn/công, chi phí mét lị chuẩn bị cao (15 -ỉ40) m/1.000 than, tổn thất than lớn (25 -ỉ- 35)%, đặc biệt, điều kiện làm việc mức độ an toàn lao động hạn chế Thực chủ trương TKV việc mở rộng áp dụng giàn chống mềm ZRY để khai thác vỉa dốc mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh theo kinh nghiệm áp dụng thử nghiệm Công nghệ LCXCZRY Công ty Than Hồng Thái (nay Cơng ty Than ng Bí), cuối năm 2017 Cơng ty đưa Công nghệ LCXC - ZRY vào áp dụng lò chợ I-61 vỉa 6, khu I giếng Vàng Danh Kết áp dụng cho thấy công nghệ LCXC- ZRY phù hợp với điều kiện địa chất kỹ thuật vỉa dốc Công ty cho tiêu kinh tế - kỹ thuật tương đối tốt, KHAI THÁC MỎ NGHIÊN cứu VÀTRAOĐỔI giảm tổn thất than cải thiện đáng kể điều kiện làm việc cơng nhân thơng gió lị chợ Lị dọc vỉa vận tải; 2.Lị dọc vỉa thơng gió; 3.Lị chợ chống giàn mềm ZRY; Phần than hạ áp chung mỏ [1] Áp dụng thành công công nghệ khai thác bước tiến đột phá khai thác vỉa dốc Công ty, nhiên trình áp dụng cho thấy hạn chế đáng kể sơ đồ công nghệ phần để lại trụ bảo vệ; Cúp tiêu than; Máng cào; than trụ bảo vệ lò dọc vỉa vận tải phải để lại khấu tận thu công nghệ khấu buồng dẫn đến tổn thất than cịn cao, tăng chi phí đào khấu buồng, đặc biệt tiềm ẩn nhiều nguy an toàn phải đào chống gỗ thơng gió cục Để phát huy tính ưu việt cơng nghệ LCXC-ZRY, góp phần nâng cao tiêu kinh tế- kỹ thuật (KTKT) lò chợ điều kiện địa chất khu vực vỉa dốc, cần tiếp tục nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ nhằm giảm tổn thất than Máng trượt; Cột giá chống tăng cường; Xà hướng; 10 Xà giữa; 11 Xà đuôi Khu vực khai thác chuẩn bị theo phương pháp tầng (hoặc phân tầng), chiều cao tầng (phân tầng) chọn (30 - 50)m, tương ứng với chiều dài lò chợ xiên chéo từ (60 -ỉ- 110)m (gốc dốc biểu kiến lò chợ (25° -ỉ- 28°)) Tại mức thơng gió mức vận tải tầng (hoặc phân tầng) đào đường lị dọc vỉa thơng gió (DVTG) vận tải (DWT) biên giới khai trường Từ lị DVVT vị trí biên giới khai trường đào cặp cúp tháo than cúp lại đầu tiên, khoảng cách hai cúp theo phương từ + 10m, cúp đào qua trụ bảo trụ bảo vệ lò dọc vỉa vận tải vệ lò DVVT lò chợ Tại điểm dừng đào NỘI DUNG NGHIÊN cứu cúp, tiến hành mở lị nối thơng hai cúp, từ lị nối 2.1 Hiện trạng áp dụng cơng nghệ theo kinh nghiệm từ kết thử nghiệm công nghệ Cóng ty Than Hồng Thái Cơng nghệ LCXC-ZRY áp dụng lần đầu Công ty CP Than Vàng Danh Lò chợ 1-6-1 số khu I giếng Vàng Danh Vỉa than có chiều dày trung bình 3,5m, độ dốc vỉa 43° * 52°, trung bình 46° (Xem hình H.1) tiếp tục mở thượng khởi điểm xiên chéo lên lị thơng gió Tại thượng khởi điểm lắp đặt giàn chống mềm để khai thác lò chợ Trong trình khai thác tiến hành đồng thời cơng tác đào cúp tháo than thơng gió vượt trước gương lò chợ, khoảng cách cúp (6,0 -ỉ- 10,0)m cho trước gương lị chợ ln trì (2 -í- 3) cúp vượt trước H.l Sơ đồ cơng nghệ khai thác lị chợ xiên chéo, chống giữ giàn mềm ZRY (LCXC - ZRY), khấu để lại trụ bảo vệ CÒNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2022 15 KHAI THÁC MỎ NGHIÊN cứu VÀ TRAOĐỐI Cơng tác khấu gương lị chợ thực chợ Gió thải từ lị chợ lên lị dọc vỉa thơng gió khoan nổ mìn, trình tự khấu từ lên ngồi trời theo hệ thống đường lị theo đoạn có chiều dài từ (5 - 10)m, tiến độ khấu gương 0,8m/chu kỳ Chống giữ lị chợ giỏ thải chung tồn mỏ giàn chống mềm ZRY25/35L, giàn chống Công tác thoát nước: Nước thoát từ khu vực khai thác lị chợ tự chảy theo hệ thống rãnh bố trí lắp đặt lị chợ cho đầu nước đường lò thiết kế với độ dốc giàn chống xà dẫn hướng (9) bám sát vách vỉa phía ngồi 5%0 ngồi mặt theo hệ than, đầu cịn lại xà (11) chống trực tiếp thống nước chung mỏ xuống trụ vỉa tạo thành điểm chống Q trình áp dụng cho thấy, cơng nghệ đạt chống Giàn chống chỉnh cho kết khả quan: nám 2019 sản lượng đoạn xà (10) ln trạng thái nằm ngang (xem hình H.1) Tùy thuộc vào chiều dày vỉa, chiều cao khoảng khơng gian làm việc phía giàn chống trì (1,6 -ỉ- 1,8)m Dọc theo chiều dài lị chợ có độ dốc (25° 30°) so với mặt phẳng ngang, lò chợ đạt 111.495 tấn, suất lao động đạt trung chống lắp đặt cách (350 370) binh 6,36 tấn/công-ca, tổn thất than 21% Thực tế khẳng định phù hợp tính ưu việt cơng nghệ LCXC-ZRY so với cơng nghệ lị chợ ngang nghiêng, chia lớp buồng - thượng áp dụng trước vỉa dốc Công ty mm liên kết chắn mối nối Nhược điểm sơ đồ cơng nghệ LCXC- xích tạo thành hệ thống giàn chống mềm dọc theo chiều dài lò chợ Giàn trải lớp lưới thép ZRY áp dụng tổn thất than lớn, chủ yếu bao phủ phía để ngăn đất đá khơng rơi vào trụ bảo vệ lị DVVT Theo tính tốn, trữ lượng than nằm trụ bảo vệ lò DVVT q trình khai khơng gian làm việc lị chợ Sau khấu than, giàn chống điều khiển di chuyển xuống phía thác LCXC-ZRY chiếm (10-25)%, trung bình 17% với bước di chuyển tương ứng theo tiến độ khấu để chống giữ khoảng khơng gian lị chợ; phía 03 dự án mỏ Cơng ty chân lị chợ ln trì đoạn lị chợ nằm ngang có chiều dài (10 -ỉ- 20)m Sau chu kỳ khai thác để lại trụ bảo vệ lò dọc vỉa vận tải tổng trữ lượng quy hoạch khai thác 2.2 Đề xuất giải pháp công nghệ khấu không giàn chống tự dịch chuyển theo hướng khấu Đặc điểm sơ đồ công nghệ LCXC - ZRY gương khoảng cách tiến độ khấu nhờ áp lực đá phá hỏa phía giàn chống trọng lượng áp dụng từ lò DVVT phải đào cúp than vượt trước gương khấu trì đoạn lò thân giàn chống Theo tiến độ dịch chuyển đó, chợ nằm ngang phía chân lị chợ dẫn đến lị đoạn lị chợ nằm ngang phía chân dài thêm đoạn lị chợ nằm ngang phía lị thơng gió ngắn Sau số chu kỳ khai thác định tháo thu hồi giàn chống phía chân lị chợ chuyển lên lắp đặt bổ sung phía lị dọc vỉa thơng gió Phần chợ lị DVVT hình thành trụ than q trình khai thác Để không tạo thành trụ than cần thiết trụ than bảo vệ lò chợ lò DVVT khấu tận thu công nghệ khấu buồng vào tình hình thực tế trụ bảo vệ Than khai thác từ gương lò chợ theo máng trượt xuống cúp tháo than tháo xuống máng cào lò DWT vận giàn) trực tiếp từ lị dọc vỉa vận tải chuyển ngồi theo tuyến vận tải chung mỏ Thơng gió cho lị chợ thực nhờ hạ áp chung toàn mỏ Gió từ ngồi theo hệ thống đường lị khai thơng, chuẩn bị khu vực lị chợ lên lị DVVT, cúp tháo than lên thơng gió cho lị lắp trực tiếp vào thượng khai thác tiến hành khấu than khơng cần đào đoạn lị phía lị DVVT (xem hình H.2) + Quá trình khấu giàn chống ép sát vào lò DVVT thu hồi theo tiến độ khấu 16 CÒNG NGHIỆP Mỏ, SỐ - 2022 khấu lò chợ trực tiếp xuống đến lò DWT Có hai giải pháp để thực việc này: Giải pháp 1: Đào thượng khai thác (thượng lắp + Từ lị DVVT phía giáp biên giới khai trường đào thượng khai thác kết nối lên lò DVTG để tạo diện lắp giàn Thượng đào chống độ dốc 20° -ỉ- 25°, chống tiết diện hình vịm Giàn chống ZRY KHAI THÁC MỎ NGHIÊN cứu VÀTRAOĐỐI sơ Đỗ CÔNG NGHỆ H.2 Sơ đố công nghệ LCXC-ZRY với thượng khai thác (thượng lắp giàn) đào trực tiếp từ lò DWT Lị dọc vỉa vận tài; Lị dọc vỉa thơng gió; Lị chợ mAjcAjaa H.3 Tương quan vị trí lò chợ lò dọc vỉa vận tải Giải pháp 2: Đào lò thượng bán xiên từ lò DVVT kết nối với lò thượng khai thác (thượng lắp giàn) + Từ lò DVVT đào lò thượng bán xiên phục vụ vận chuyển - lại số phía biên giới khai trường với góc dốc 25° -H 30°, tiết diện hình vịm, chống sắt, chiều dài đường lị tùy theo diện sản xuất đến vị trí phù hợp dừng để đào thượng khai thác (khoảng (40 * 50)m) (xem hình H.4) H.4: ỉơ đổ cơng nghệ LCXC - ZRY chống giữ giàn mếm ZRY25/35L, khấu không để lại trụ bảo vệ Lò dọc vỉa vận tải; 2.LỊ dọc vỉa thơng gió; 3.Lị chợ; Thượng tiêu than CÒNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2022 17 KHAI THÁC MỎ NGHIÊN CỨU VÀTRAOĐỔI Bảng So sánh hiệu khấu trụ bảo vệ công nghệ LCXC - ZRY công nghệ khấu buống giai đoạn nám 2019 - 2021 Tên tiêu TT Đơn vị Số lượng Sản lượng thực khấu giàn ZRY 53.700 Sản lượng thực khấu buồng 41.700 Chênh lệch sản lượng khấu trụ bảo vệ giàn ZRY khấu buồng 12.000 Giá thành tiêu thụ đóng 1.486.677 Giá trị làm lợi tỷ đóng 19,52 + Thượng khai thác đào từ lị bán xiên vận chuyển - lại, kết nối với lị DVTG + Q trình khấu giàn chống ép sát vào lò vận chuyển lại số thu hồi theo tiến độ khấu Tuỳ theo điều kiện trường cụ thể khu vực, để chuẩn bị lị chợ áp dụng hai giải pháp kết hợp hai giải pháp KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Giải pháp công nghệ khấu LCXC-ZRY khơng để lại trụ bảo vệ lị DVVT áp dụng thử nghiệm lò chợ 1-7-1 trụ vỉa khu I giếng Vàng Danh Quá trình áp dụng thử nghiệm cho thấy, giải pháp đề xuất hồn tồn phù hợp với điều kiện lị chợ 1-7-1 đưa vào áp dung lò chợ 1-6-1 số 2; 1-7-1 vách giai đoạn 2019-2021 khu vực vỉa dốc Công ty Than Vàng Danh 3.1 Hiệu kinh tế Tổng sản lượng than lị chợ tính đến q 1-2021 387.062 tấn, phần sản lượng từ khấu lị chợ khơng để lại trụ bảo vệ lò dọc vỉa vận tải theo thiết kế 537.000 tấn, so với lò chợ khấu đề lại trụ bảo vệ lò DVVT sản lượng khai thác tăng 16% (Bảng 2) Ghi Chi phí phát sinh: Gỗ chống = 1,52 tỷ; Quạt gió = 0,16 tỷ cơng nhân lò chợ khai thác vỉa dốc, nâng cao mức độ an toàn tiêu kinh tế kỹ thuật; (3) Nâng cao tiêu suất, sản lượng, giảm tỉ lệ tổn thất than công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo, chống giữ giàn chống mềm ZRY; (4) Từ kết đề tài “Nghiên cứu, thay đổi công nghệ khấu không để lại trụ bảo vệ cho lị chợ ZRY Cơng ty CP than Vàng Danh- Vinacomin”, Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam cho mở rộng áp dụng công nghệ khai thác LCXC-ZRY Công ty Than Hịn Gai - TKV, Cơng ty Than Dương Huy - TKV (5) Trên sở kinh nghiệm áp dụng thực tế công nghệ LCXC-ZRY, TKV ban hành “Hướng dẫn áp dụng cơng nghệ khai thác lị chợ xiên chéo chống giữ giàn chống mềm mỏ than hầm lị thuộc Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam” phục vụ công tác tư vấn thiết kế, nghiên cứu khoa học, đào tạo sản xuất, quản lý KÉT LUẬN Kết nghiên cứu áp dụng giải pháp công nghệ khấu không để lại trụ bảo vệ lị dọc vỉa vận tải cơng nghệ khai thác lò chợ xiên chéo chống giữ giàn mềm ZRY mỏ than Vàng Danh thành công bước tiến việc làm chủ 3.2 Hiệu kỹ thuật công nghệ khai thác vỉa dốc nhân rộng áp (1) Làm đa dạng hố sơ đồ cơng nghệ khai dụng mỏ hầm lị Tập đồn Cơng nghiệp thác LCXC-ZRY phù hợp với đặc điểm điều kiện Than - Khoáng sản Việt Nam góp phần mang lại địa chất-kỹ thuật mỏ khác nhau, từ cho phép mở hiệu kinh tế kỹ thuật to lớn, đặc biệt giảm rộng phạm vi áp dụng mơ hình cơng nghệ để tổn thất than, cải thiện đáng kể điều kiện làm việc khai thác vỉa dốc mỏ hầm lị Quảng Ninh; cơng nhân nâng cao mức độ an toàn (2) Cải thiện đáng kể điều kiện làm việc củakhai thác than vỉa dốcD 18 CÒNG NGHIỆP Mỏ, SỐ - 2022 NGHIÊN cứu VÀTRAOĐỎI KHAI THÁC MỎ TÀI LIỆU THAM KHẢO Công ty CP Than Vàng Danh (2021), Báo cáo đề tài “Nghiên cứu, thay đổi công nghệ khấu không để lại trụ bảo vệ cho lò chợ ZRY Công ty CP than Vàng Danh - Vinacomin”, Quảng Ninh Viện Khoa học Công nghệ Mỏ- Vinacomin (2016) Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu áp dụng chống phục khai thác vỉa than mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh”, Hà Nội RESEACH ON TECHNOLOGY SOLUTIONS FOR EXTRACTING COAL SEAM WITHOUT LEAVING PILLAR , SUPPORTED BY ZRY FLEXIBLE SHIELD IN VINACOMIN-VANG DANH COAL JSC Vương Minh Thu, Tran Van Thue, Nguyen Van Ha,Vu Đinh Hiep, Vu Van Duong, Tran Quang Vinh ABSTRACT The results of applying the technology of exploiting the diagonal coal face with the ZRY flexible shield to exploit the low deep coal seams at Vang Danh Coal JSC show that the ZRY technology is suitable for the geological-technical conditions of the research area, achieving economic-technical creteries, reducing coal losses and improving labour’s conditons The characteristic of the currently applied ZRY technology scheme is that from the haulage roadway, cross entries must be excavated in front of the coal face to ventilate and load coal, and at the same time, it is necessary to maintain the horizontal roadway at the foot of the coal face, during the mining process between the coal face and the haulage roadway, above it’s crown pillars are formed In order to save resources, those crown pillars are often extracted by room technology, But the loss of coal is still high, the cost of room mining is large, especially with many potential unsafety To solve this problem, the authors have proposed the extracting technology scheme of the coal face wihout leaving coal pillars above the haulage roadway and successfully applied in the low deep coal seams in Vang Danh JSC and other companies of Vinacomin Keywords: low deep seams, diagonal coal face, ZRY flexible shield Ngày nhận bài: 5/7/2021; Ngày gửi phản biện: 8/7/2021; Ngày nhận phản biện: 2/8/2021; Ngày chấp nhận đăng: 3/9/2021 Trách nhiệm pháp lý tác giả báo: Các tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm số liệu, nội dung công bố báo theo Luật Báo chí Việt Nam CĨNG NGHIỆP MỎ, SỐ - 2022 19 ... thất than công nghệ khai thác lò chợ xiên chéo, chống giữ giàn chống mềm ZRY; (4) Từ kết đề tài ? ?Nghiên cứu, thay đổi công nghệ khấu không để lại trụ bảo vệ cho lị chợ ZRY Cơng ty CP than Vàng Danh- ... 2022 NGHIÊN cứu VÀTRAOĐỎI KHAI THÁC MỎ TÀI LIỆU THAM KHẢO Công ty CP Than Vàng Danh (2021), Báo cáo đề tài ? ?Nghiên cứu, thay đổi công nghệ khấu không để lại trụ bảo vệ cho lị chợ ZRY Cơng ty CP than. .. trụ than trình khai thác Để không tạo thành trụ than cần thiết trụ than bảo vệ lò chợ lò DVVT khấu tận thu công nghệ khấu buồng vào tình hình thực tế trụ bảo vệ Than khai thác từ gương lò chợ