87 CHƢƠNG 4 HỆ THỐNG KHAI THÁC 4 1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 4 1 1 Hệ thống khai thác Hệ thống khai thác là một thuật ngữ kỹ thuật, nó phản ánh mối quan hệ giữa gương lò khai thác (gương lò chợ) với các[.]
CHƢƠNG HỆ THỐNG KHAI THÁC 4.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 4.1.1 Hệ thống khai thác Hệ thống khai thác thuật ngữ kỹ thuật, phản ánh mối quan hệ gương lò khai thác (gương lò chợ) với gương lò chuẩn bị tầng (hay dải) theo không gian thời gian Ví dụ: Hệ thống khai thác liền gương, hệ thống khai thác chia cột dài theo phương số trường hợp tên hệ thống khai thác gắn kèm với số khâu công nghệ đặc thù (hệ thống khai thác chia cột dài theo phương phá hỏa đá vách ) 4.1.2 Lò chợ (lò khai thác) Là nơi trực tiếp lấy khống sản có ích lịng đất đóng góp sản lượng chủ yếu mỏ; tuỳ theo khơng gian lị chợ phân ra: Lị chợ ngắn: Là khơng gian khai thác phát triển theo khu vực đó; khu vực khai thác để lại trụ than bảo vệ để giảm bớt khối lượng chống giữ lò chợ (buồng, cột ) Lị chợ dài: Khơng gian khai thác chạy dài theo tuyến 4.1.3 Gƣơng lị chợ Là phần lộ vỉa than lò chợ, nơi trực tiếp khấu than Gương lò chợ nơi để thực công tác tách phá than khỏi trạng thái nguyên khối vỉa than (một số hệ thống khai thác than quặng khơng có gương lị chợ) 4.1.4 Luồng khai thác (luồng sát gƣơng) Là khoảng khơng gian lị chợ tiếp giáp với gương lị chợ, nơi để cơng nhân làm việc thực quy trình cơng nghệ thi cơng: Khấu than, chống lị, nơi bố trí thiết bị vận tải, thiết bị khấu than 4.1.5 Luồng bảo vệ Là khoảng khơng gian lị chợ tiếp giáp phía sau luồng khai thác, dùng để tập kết vật liệu thực khâu quy trình cơng nghệ khác Ở luồng chống giữ hàng chống đặc biệt để đảm bảo cho đất đá khơng sập đổ tràn vào khơng gian lị chợ 4.1.6 Khấu than Là tập hợp tất biện pháp kỹ thuật để tách than khỏi trạng thái nguyên khối gương lò thành trạng thái bở rời để vận tải, hướng khấu khấu theo phương, theo hướng dốc, (khấu từ xuống từ lên ) 4.1.7 Điều khiển áp lực mỏ Là tập hợp tất biện pháp kỹ thuật nhằm khống chế giá trị áp lực mỏ phạm vi định tác dụng lên cột chống lị chợ 4.1.8 Vách giả Là lớp đất đá có chiều dầy không lớn (từ vài centimet đến vài chục centimet), nằm sát phía vỉa than thường bị sập đổ đồng thời, sau khấu than (nó bị bóc lộ) Vách giả thường than bẩn sét than (một số vỉa khơng có vách giả) 4.1.9 Vách trực tiếp 87 Là lớp đất đá nằm trực tiếp phía vỉa than lớp vách giả, vách trực tiếp tương đối dễ sập đổ, thường sét kết (Argilit) bột kết (Alêvrôlit) phân lớp mỏng 4.1.10 Vách Là lớp đất đá nằm phía vách trực tiếp, thường bột kết phân lớp dầy cát kết (sa thạch) Bước sập đổ tương đối lớn; thường lớn - lần bước sập đổ vách trực tiếp, trình thiết kế cần phân định vách trực tiếp vách 4.1.11 Công nghệ khai thác Là thuật ngữ mô tả mối quan hệ thiết bị với kỹ thuật công tác tổ chức trình sản xuất lị chợ theo khơng gian thời gian 4.2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG KHAI THÁC Tùy thuộc vào điều kiện địa chất mỏ công nghệ khấu than khác nên có nhiều cách phân loại hệ thống khai thác khác Các sở để phân loại hệ thống khai thác dựa vào yếu tố: - Theo chiều dày vỉa than: Vỉa than dày chia thành lớp, vỉa mỏng khơng chia lớp khấu lần hết tồn chiều dầy vỉa - Theo chiều dài lò chợ: Hệ thống khai thác lò chợ dài hệ thống khai thác lò chợ ngắn (như buồng, cột ngắn ) - Theo trình tự đào lị chuẩn bị khu khai thác hướng tiến lò chợ, theo cách phân hệ thống khai thác liền gương, hệ thống khai thác chia cột dài theo phương, hệ thống khai thác chia cột dài theo hướng dốc - Theo hướng khấu lò chợ phân hệ thống khai thác có hướng khấu phương hay khấu than theo hướng dốc vỉa v.v Do hoàn thiện q trình cơng nghệ khai thác xuất hệ thống khai thác với phương án hệ thống khai thác Vì việc phân loại hệ thống khai thác khơng hồn tồn cố định Do việc phân loại mang tính chất tương đối Căn vào yếu tố: Sản trạng vỉa, chiều dày, góc dốc cơng nghệ khấu than lò chợ Căn vào mối quan hệ, thời gian không gian gương lò chợ với lò chuẩn bị phân thành nhóm có cách phân loại sau đây: 4.2.1 Phân loại theo kích thƣớc lị chợ Hệ thống khai thác lị chợ dài: Kìch thước lị chợ chạy dài, thẳng theo tuyến (Tuyến lị chợ bố trí thẳng dọc theo hướng dốc, theo phương vỉa xiên chéo với hướng dốc vỉa) Hệ thống khai thác lò chợ ngắn (lò chợ buồng, lò chợ cột) 4.2.2 Phân loại theo yếu tố nằm vỉa Hệ thống khai thác áp dụng cho vỉa mỏng, trung bình: Khi chiều dầy vỉa không lớn người ta khai thác lần hết toàn chiều dầy vỉa người ta chia ra: Hệ thống khai thác áp dụng cho vỉa mỏng, trung bình - dốc thoải đến dốc nghiêng Hệ thống khai thác áp dụng cho vỉa mỏng, trung bình - dốc đứng Hệ thống khai thác áp dụng cho vỉa dày: Nhóm hệ thống khai thác vỉa dầy chia lớp Nhóm hệ thống khai thác vỉa dầy không chia lớp 4.2.3 Phân loại theo vị trí tƣơng quan gƣơng lị chợ với lò chuẩn bị 88 - Hệ thống khai thác liền gương (lò chuẩn bị tầng đào đồng thời với q trình khai thác lị chợ hay nói cách khác hai gương lị ln tồn gần nhau) - Hệ thống khai thác chia cột (lò chuẩn bị tầng đào trước chia vỉa than thành cột chạy dài theo phương theo hướng dốc trước khai thác lị chợ) Ngồi phân loại hệ thống khai thác theo hướng khấu lò chợ: Lò chợ khấu theo phương, theo hướng dốc số trường hợp tên hệ thống khai thác gắn với số khâu cơng nghệ đặc thù (ví dụ: Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương tầng lò, khấu than máy liên hợp, phá hỏa toàn phần đá vách.) 4.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CÔNG TÁC KHAI THÁC 4.3.1 Nhóm yếu tố tự nhiên Đây nhóm có ảnh hưởng quan trọng đến q trình khai thác ruộng than bao gồm 4.3.1.1 Hình dạng Ruộng mỏ cú hình dạng hay khơng đều, đơn giản phức tạp Khi hình dạng khác ảnh hưởng tới việc lựa chọn hệ thống khai thác khác để áp dụng cho phù hợp 4.3.1.2 Chiều dày vỉa Theo chiều dày vỉa chia thành vỉa có chiều dày mỏng đến vỉa dày Chiều dày vỉa có ảnh hưởng lớn tới cơng tác đào lị, chống giữ, điều khiển áp lực mỏ sử dụng thiết bị khấu than, chiều cao lò chợ Căn vào chiều dày vỉa xác định thứ tự chuẩn bị hệ thống khai thác, cường độ dịch chuyển sập đổ đất đá vách Khi khai thác vỉa mỏng đường lò chuẩn bị phải đào vừa than vừa đá Khi khai thác vỉa dày khoảng trống khai thác lớn, độ dịch chuyển đất đá phìa mạnh nên cơng việc chống lị điều khiển áp lực mỏ phức tạp, vỉa dày tổn thất than lớn người ta áp dụng hệ thống khai thác như: Hệ thống khai thác vỉa dày chia lớp Hệ thống khai thác vỉa dày không chia lớp (khai thác lần hết toàn chiều dày vỉa) Chiều dày tối thiểu vỉa để khai thác xác định theo quốc gia cho vùng than riêng (tùy thuộc vào điều kiện kinh tế, kỹ thuật công nghệ khai thác ) 4.3.1.3 Góc dốc vỉa Theo góc dốc vỉa chia thành từ vỉa thoải đến vỉa dốc đứng Góc dốc vỉa có ảnh hưởng tới việc lựa chọn hệ thống khai thác, phương tiện giới khấu than, phương pháp vận chuyển than lò chợ, hình dạng kìch thước lị chợ hình thức chống giữ điều khiển áp lực mỏ lị chợ Góc dốc lị chợ lớn áp lực tác dụng lên cột chống nhỏ, an toàn cần phải có hệ thống khai thác cho phù hợp bố trớ lò chợ xiên chéo Sự biến động chiều dày góc dốc vỉa cản trở quan trọng cho công tác khai thác làm tổn thất than lớn cho trình khai thác 4.3.1.4 Cấu tạo vỉa độ kiên cố than Cấu tạo vỉa phức tạp cơng nghệ khấu than phức tạp đồng thời độ tro than nguyên khai tăng Độ kiên cố than ảnh hưởng tới việc lựa chọn phương pháp, thiết bị khấu than, suất làm việc thiết bị khấu than Nếu độ kiên cố than 89 nhỏ khấu than thủ cơng Nếu độ kiên cố than lớn khoan nổ mìn máy combain Tuy nhiên vỉa than có cấu tạo phức tạp, khấu toàn chiều dày vỉa làm tăng độ tro than, giảm phẩm chất than Nhưng điều kiện cho phép người ta lợi dụng lớp đá kẹp để làm lớp ngăn cách chia vỉa dày thành lớp để khai thác 4.3.1.5 Tính chất lý đá vách đá trụ Tính chất lý đá vách ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị áp lực mỏ tác dụng lên cột chống lò chợ phương pháp điều khiển áp lực mỏ Tính chất đá trụ ảnh hưởng tới việc bố trì đường lị chuẩn bị biện pháp an tồn thi cơng lị chợ, mức độ lún cột chống, ảnh hưởng đến khả thu hồi cột chống luồng bảo vệ 4.3.1.6 Hàm lượng chứa khí mỏ vỉa than Hàm lượng chứa khí mỏ vỉa than khả tàng trữ loại khí mỏ tính đơn vị trữ lượng Hàm lượng chứa khí vỉa than ảnh hưởng tới thứ tự khai thác, việc đào đường lò chuẩn bị biện pháp kỹ thuật an tồn q trình khai thác ảnh hưởng tới khâu khác trình khai thác than Hàm lượng khí mỏ ảnh hưởng trực tiếp đến cơng tác thơng gió, sở để lựa chọn phương pháp thơng gió, lưu lượng gió đưa vào mỏ, vận tốc gió đường lị, diện tích tiết diện đường lị dẫn gió Ngồi hàm lượng khí mỏ vỉa than cịn tiềm ẩn nguy xảy cố mỏ như: cháy, nổ khí, khả than khí Hàm lượng chứa khí vỉa than có quan hệ mật thiết thường tỷ lệ thuận với chiều sâu khai thác Khi khai thác xuống sâu nhiều khả vỉa có hàm lượng chứa khì cao so với mức gần địa hình 4.3.1.7 Độ sâu khai thác Khi độ sâu khai thác tăng độ chứa khí tự nhiên tăng, nhiệt độ lòng đất tăng gradien địa nhiệt, lưu lượng nước ngầm lớn: Nó ảnh hưởng trực tiếp tới phương pháp thơng gió điều hồ vi khí hậu, nước tháo khơ mỏ Ngồi độ sâu khai thác lớn kích thước trụ bảo vệ lớn, áp lực mỏ tăng 4.3.1.8 Tính tự cháy than Tính tự cháy than xác định yếu tố địa chất, hàm lượng chất bốc thành phần hoá học than, khả xy hóa than, yếu tố kỹ thuật Tính tự cháy than (khả xảy cháy nội sinh) ảnh hưởng lớn đến công tác điều khiển đá vách, thứ tự khai thác đào lò chuẩn bị Khả than tự cháy thường xuất vùng có để lại trụ than bảo vệ bị sập đổ, nơi than bị nứt nẻ nhiều khơng khí dễ rị qua để oxy hố Bởi khai thác vỉa than có tính tự cháy phải chọn hệ thống khai thác có tổn thất than (khơng có có trụ bảo vệ) sử dụng chèn khoảng trống lị chợ khai thác đẩy nhanh tiến độ gương lị chợ, tránh rị gió qua khu vực khai thác 4.3.1.10 Khoảng cách vỉa than Trong ruộng mỏ có nhiều vỉa khoảng cách vỉa than ảnh hưởng tới thứ tự khai thác vỉa Việc khai thác vỉa ảnh hưởng tới vỉa khác ruộng mỏ Đặc biệt khai thác vỉa cụm vỉa có vỉa nằm gần nhau, than có tính tự cháy hay khả than khì lưu lượng nước ngầm mỏ lớn 4.3.2 Nhóm yếu tố kỹ thuật kinh tế 90 4.3.2.1 Yếu tố kỹ thuật Bao gồm thông số mở vỉa, phương pháp chuẩn bị (phân chia) ruộng mỏ, trang thiết bị kỹ thuật, trình độ tổ chức quản lý, cán bộ, trình độ tay nghề cơng nghệ ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống khai thác công nghệ khai thác lò chợ 4.3.2.2 Yếu tố kinh tế Vốn đầu tư xây dựng ban đầu ìt thường áp dụng cho hệ thống khai thác liền gương, công nghệ khai thác thủ công bán giới hoá Giá thành khai thác than, giá bán than, thị trường tiêu thụ Ngoài nguồn cung cấp nguyên vật liệu, thiết bị, lượng ảnh hưởng lớn tới công tác khai thác 4.4 HỆ THỐNG KHAI THÁC ÁP DỤNG CHO VỈA MỎNG, TRUNG BÌNH, DỐC THOẢI DỐC NGHIÊNG Đặc điểm nhóm hệ thống khai thác áp dụng cho vỉa mỏng trung bình chiều dày vỉa khơng lớn (mv< 3,5m), người ta tiến hành khai thác lần hết toàn chiều dày vỉa Khi khai thác vỉa mỏng trung bình áp dụng hệ thống khai thác sau đây: 4.4.1 Hệ thống khai thác liền gƣơng - tầng lò Hệ thống khai thác liền gương tầng lò hệ thống khai thác mà tầng có chiều dài theo hướng dốc tầng khơng lớn đủ để bố trí lị chợ gương lò chuẩn bị đào đồng thời với q trình khai thác lị chợ 4.4.1.1 Sơ đồ hệ thống khai thác Hình 4.1 Hệ thống khai thác liền gương - tầng lò 1,2 cặp lò thượng; 3- lị dọc vỉa vận tải; 4- lị dọc vỉa thơng gió; 5- lị cắt; 6- lị song song chân;7- họng sáo tháo than; 8- lò song song đầu; 9- họng sáo thơng gió; 10- lị xun vỉa thơng gió; 5/ - lò chợ 4.4.1.2.Thứ tự đào lò chuẩn bị 91 Từ cặp thượng trung tâm 1, phụ mức vận chuyển tầng người ta đào lò dọc vỉa vận chuyển số 3, mức thơng gió đào lị dọc vỉa thơng gió tầng số Để chuẩn bị đưa tầng vào khai thác cách thượng trung tâm khoảng 10 - 15m (bằng chiều dài theo phương trụ bảo vệ thượng) người ta đào thượng cắt số nối từ lò dọc vỉa vận chuyển số đến lị dọc vỉa thơng gió số làm luồng khấu đầu cho lò chợ 5’ Trước đưa lò chợ vào khai thác người ta đào song song chân cách lò số khoảng chiều dài theo hướng dốc trụ bảo vệ lò dọc via vận chuyển Nối lò số với lò số họng sáo tháo than số Tiếp theo người ta đào lò song song đầu số 8, nối với họng sáo thơng gió số Hướng khấu lò chợ tiến hành từ trung tâm biên giới ruộng mỏ, trình khai thác lị chợ, gương lị chuẩn bị đào đồng thời với trình khai thác vượt trước gương lò chợ khoảng định Khi khai thác tầng lị dọc vỉa vận chuyển bảo vệ giữ lại làm lò dọc vỉa thơng gió cho tầng tiếp theo, hết biên giới phìa ruộng mỏ Khoảng vượt trước gương lò chuẩn bị so với gương lò chợ phụ thuộc vào thiết bị vận tải bố trí lị chuẩn bị Lị dọc vỉa thơng gió vượt trước lị chợ khơng nhỏ 10m Nếu vận tải lò song song chân máng cào khoảng cách vượt trước tối thiểu lớn lần khoảng cách hai họng sáo tháo than Nếu vận tải tàu điện lò dọc vỉa vận tải, khoảng vượt trước từ gương lị dọc vỉa vận tải đến họng sáo tháo than phải lớn 1,5 đến lần chiều dài đoàn tàu lớn đảm bảo cho việc thi cơng đào lị dọc vỉa vận tải thuận lợi 4.4.1.3 Sơ đồ công nghệ Vận tải: Than từ lò chợ 5’ xuống lò song song chân số qua họng sỏo xuống lò dọc vỉa vận tải số lên thượng chinh số Vận tải vật liệu: Vật liệu từ ngồi qua lị dọc vỉa thơng gió số qua họng sáo thơng gió số 9, vào lị song song đầu số xuống lò chợ 5’ Thơng gió: Gió từ lị thượng số vào lò dọc vỉa vận tải tầng số qua họng sáo tháo than số lò song song chân số lên thơng gió cho lị chợ số 5’, gió bẩn qua song song đầu số lên họng sáo thơng gió số lên lị dọc vỉa thơng gió số ngồi 4.4.1.4 Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng Ưu điểm: Thời gian than nhanh Chi phì đầu tư ban đầu nhỏ Khi đào lị chuẩn bị việc thơng gió cục tương đối dễ dàng chiều dài đường lò độc đạo ngắn Nhược điểm: Tổn thất than lớn phải để lại nhiều trụ bảo vệ Các đường lị chuẩn bị nằm khu vực khai thác phí bảo vệ đường lị dọc vỉa lớn Cơng tác khai thác đào lị chuẩn bị tầng thi công đồng thời nên ảnh hưởng lẫn nhau, dễ ách tắc sản xuất công tác tổ chức sản xuất phức tạp, khơng có điều kiện bổ sung thêm cho tài liệu địa chất trình đào lị Tổn thất gió qua vùng khai thác nhiều chất lượng gió cung cấp cho lị chợ giảm, dễ gây cháy mỏ (nếu than có tính tự cháy) Số lị chuẩn bị tính cho 1000 than khai thác lớn Phạm vi ứng dụng: Vỉa dốc thoải, nghiêng (góc dốc vỉa v 350 thuận lợi nhất), vỉa mỏng dày trung bình (chiều dày vỉa mv 2,5 m với chiều cao khấu lị chợ) Vỉa có điều kiện địa chất ổn định, thăm dị kỹ lưỡng Than khơng có tính tự 92 cháy Đá vách tương đối mềm yếu dễ điều khiển đá vách phá hoả Chiều dài theo phương ruộng mỏ không lớn (S 2000m) Mỏ có vốn đầu tư nhỏ, cần sớm than 4.4.2 Hệ thống khai thác liền gƣơng, tầng chia thành phân tầng Khi chiều dài theo hướng dốc tầng lớn lị chợ khơng đủ đảm bảo điều kiện kỹ thuật an toàn người ta chia tầng dải thành phân tầng để khai thác Thông thường tầng người ta chia thành hai phân tầng để khai thác Hệ thống khai thác chiều dài rộng mỏ theo phương lớn người ta chia thành khu khai thác Trong khu khai thác đào cặp thượng riêng phục vụ cho việc khai thác khu 4.4.2.1.Sơ dồ thứ tự đào lị chuẩn bịhình 4.2 Từ cặp thượng 1, thượng phụ mức vận chuyển tầng người ta đào lò dọc vỉa vận chuyển 3, mức thơng gió đào lị dọc vỉa thơng gió Để phân chia tầng thành hai phân tầng người ta đào dọc vỉa trung gian (dọc vỉa phân tầng 5) Đào thượng cắt số 6, từ lò cắt chuyển thành lị chợ Để trì bảo vệ lò trung gian số người ta để trụ than bảo vệ hai phía xếp dải đá chân hai phía (dải đá có chiều rộng theo độ dốc - 12 m), việc khấu than từ trung tâm thượng biên giới thượng, lò chợ tiến trước lò chợ khoảng cách từ 10 - 20m Lò dọc vỉa phân tầng nằm vùng hai phìa khai thác nên chịu áp lực lớn, chi phí bảo vệ tăng Vì gương lị dịch chuyển theo phương khoảng cách từ 150 - 300m người ta đào cặp thượng trung gian 1’ vµ 2’ khu phìa sau khai thác nhờ cặp thượng phụ 1’ vµ 2’ sau bỏ dọc vỉa trung gian khu phìa trước 4.4.2.2, Sơ đồ cơng nghệ Vận tải: Than từ lò chợ song song chân qua họng sáo xuống lò dọc vỉa phân tầng số thượng trung gian 1’ xuống lò dọc vỉa vận chuyển số thượng số vận chuyển ngồi Than từ lị chợ qua họng sáo song song chân xuống lò dọc vỉa vận tải số qua thượng số ngồi Vật liệu: vật liệu vào lị dọc vỉa thơng gió số qua họng sáo song song đầu 7’ vào lò chợ số Vật liệu từ xuống thượng trung gian số 2’ xuống lò dọc vỉa phân tầng số qua họng sáo song song chân vào lò chợ số Thơng gió: Nếu điều kiện an tồn cho phép người ta dùng sơ đồ thơng gió nối tiếp có luồng gió bổ sung từ thượng 1’ Gió vào lị dọc vận tải số nhánh lên thượng trung gian số 1’ vào lò dọc vỉa phân tầng số qua họng sáo song song chân phân tầng lên thơng gió cho lị chợ trên, đồng thời gió từ dọc vỉa vận tải số qua họng sáo song song chân phân tầng lên thơng gió cho lị chợ số lên tiếp lị chợ Gió từ lị chợ qua song song đầu họng sáo phân tầng qua lò dọc vỉa số ngồi Nếu điều kiện khơng cho phép người ta phải thơng gió độc lập cách mở thêm đường lị dọc vỉa trung gian 5’ nằm cách phìa lò dọc vỉa trung gian làm lò dẫn gió thải cho lị chợ phân tầng Tại vị trì thượng 2’ gặp dọc vỉa phải bố trí cầu gió 4.4.2.3 Ưu nhược điểm phạm vi áp dụng Ưu điểm: Khối lượng đào lị ban đầu dẫn tới vốn đầu tư ban đầu nhỏ Thời gian than nhanh đồng vốn nhanh quay vịng để đầu tư vào sản xuất Cơng tác thơng gió vận tải ban đầu đơn giản Nhược điểm: Tổn thất than lớn phải để lại nhiều trụ bảo vệ Rị gió qua vùng khai thác lớn Chi phí bảo vệ đường lị lớn đường lị nằm khu vực khai thác 93 Cơng tác tổ chức sản xuất khó khăn có nhiều vị trì đồng thời làm việc Có thể dẫn tới ách tắc sản xuất Phạm vi áp dụng: Dùng cho vỉa dốc thoải, chiều dày vỉa chiều cao lị chợáp dụng với vỉa có hàm lượng khì độc lớn hệ thống khai thác khơng có lị độc đạo chiều dài đường lị cụt nhỏ Hình 4.2 Hệ thống khai thác liền gương tầng chia phân tầng1,2, Cặp lò thượng khu vực khai thác;3- Lò dọc vỉa vận tải; 4- Lị dọc vỉa thơng gió; 5- Lị dọc vỉa phân tầng; 6T – Lò chợ phân tầng trên; 6D- Lò chợ phân tầng dưới; 7, 7- Lò song song 4.4.3 Hệ thống khai thác chia cột dài theo phƣơng tầng lò Hệ thống khai thác cột dài theo phương tầng lò hệ thống khai thác mà tầng có chiều dài theo hướng dốc tầng khơng lớn đủ để bố trí lị chợ đường lò chuẩn bị tầng (lò dọc vỉa vận chuyển, lị dọc vỉa thơng gió) đào trước vào khai thác lò chợ chia vỉa thành cột than chạy dài theo phương vỉa Hướng khấu tầng tiến hành từ biên giới trung tâm (khấu giật) Hệ thống khai thác cột dài có vài đặc điểm sau: Cơng việc khấu than lị chợ cơng việc đào đường lị chuẩn bị khơng bị ảnh hưởng lẫn nhau, lò chợ bắt đầu khấu than thỡ việc đào lị chuẩn bị kết thúc Do tổ chức sản xuất đơn giản 4.4.3.1 Sơ đồ hệ thống khai thác hình 4.3 4.4.3.2 Thứ tự đào lị Từ cặp thượng trung tâm (thượng chình 1, thượng phụ 2) mức vận chuyển tầng người ta đào lò dọc vỉa vận chuyển 3, mức thơng gió đào lị dọc vỉa thơng gió Hai đường lị đào tới biên giới ruộng mỏ, sau đào lị cắt số nối từ đến để làm luồng khấu đầu tiờn cho lò chợ số 5’ Để đưa lò chợ vào khai thác, người ta đào lò song song chân (cách lò dọc vỉa vận tải số khoảng chiều cao nghiêng trụ bảo vệ lò dọc vỉa vận chuyển), đào họng sáo tháo than nối từ đến Lò chợ tiến hành khai thác từ biên giới đến trung tâm ruộng mỏ Trong trình khai thác tầng người ta chuẩn bị cho tầng tương tự chuẩn bị tầng trên, lò dọc vỉa vận chuyển tầng bảo vệ giữ lại làm lị thơng gió cho tầng đào thêm lò dọc vỉa vận 94 chuyển tầng dưới, lò cắt Đảm bảo cho tầng kết thúc khai thác tầng cơng việc chuẩn bị hồn tất cơng tác khai thác liên tục Hình 4.3 Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương tầng lò 1,2- cặp lò thượng; 3- lò dọc vỉa vận tải tầng; 4- lò dọc vỉa thơng gió; 5- lị cắt; 5‟- lị chợ tầng; 6- lị song song;7- họng sáo 4.4.3.3.Sơ đồ cơng nghệ Vận tải than: Than từ lị chợ 5’ thơng qua thiết bị vận tải đưa xuống lò song song chân qua họng sáo tháo than xuống lò dọc vỉa vận tải số vận chuyển qua thượng số Vận tải vật liệu: Vật liệu từ ngồi vào lị dọc vỉa thơng gió số xuống lị chợ số 5.’ Thơng gió: Gió từ thượng số vào lị dọc vỉa vận tải số qua họng sáo số vào lị song song chân số lên thơng gió cho lị chợ 5’ lên lị dọc vỉa thơng gió số 4.4.3.4 Ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng Ưu điểm: Chi phí bảo vệ đường lị nhỏ so với hệ thống khai thác liền gương đường lị nằm khối than ngun, khơng phải bảo vệ lị thơng gió phía sau lị chợ khai thác Tổn thất than ìt so với hệ thống khai thác than liền gương Công tác vận tải thơng gió vào khai thác đơn giản, khơng bị rị gió qua cỏc khu vực khai thác Việc đào đường lò chuẩn bị tiến hành trước vào khai thác lò chợ góp phần bổ sung thêm tài liệu địa chất khu vực, tạo diều kiện chủ động trình khai thác sau Công tác tổ chức sản xuất đơn giản Tạo điều kiện khì Mêtan trước vào khai thác Dễ cách ly có cố cháy mỏ xảy Số lị chuẩn bị tính cho 1000 than khai thác giảm.; Nhược điểm: Vốn đầu tư ban đầu lớn phải đào khối lượng đường lò chuẩn bị ban đầu nhiều Thời gian than chậm Cơng tác thơng gió đào lị chuẩn bị khó khăn chiều dài đường lị độc đạo cần thơng gió cục dài.; Phạm vi áp dụng: Vỉa dốc thoải, nghiêng (góc dốc vỉa v 350 thuận lợi nhất), vỉa mỏng dày trung bình (chiều dày vỉa mv 2,5m với chiều cao khấu lò chợ) Đá vách tương đối mềm yếu, dễ sập đổ (dễ điều khiển đá vách phá hỏa tồn phần) Mỏ có sẵn vốn đầu tư xây dựng Chiều dài theo phương ruộng mỏ không lớn (S 2000m) 95 4.4.4 Hệ thống khai thác chia cột dài theo phƣơng tầng chia phân tầng Khi chiều dài tầng lớn không đảm bảo khai thác hết tầng tiến hành chia tầng thành phân tầng Trong hệ thống khai thác dọc theo phương ruộng mỏ người ta phân thành khu khai thác khu khai thác thường bố trí cặp thượng khu phân thành phương án sau 4.4.4.1 Hệ thống khai thác cột dài theo phương chia tầng thành phân tầng vận tải than lò thượng trung tâm a Sơ đồ thứ tự đào lị chuẩn bị hình 4.4 Thứ tự: Xuất phát từ lò dọc vỉa vận chuyển số dọc vỉa thơng gió tầng số chia thành ruộng khấu (khu khai thác) Có chiều dài theo phương từ 600 - 800m, trung tâm đào hai ba cặp lò thượng Từ lò thượng trung tâm tiến hành đào lò dọc vỉa phân tầng số 13 hai phía Các lị chợ phân tầng mở từ hai bên biên giới ruộng khấu, gương lò chợ phân tầng vượt trước gương lò chợ phân tầng Hình 4.4 Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương tầng chia phân tầng vận chuyển than thượng trung tâm 1,2 –cặp thượng khu vực khai thác ; 3- lò dọc vỉa vận tải ; 4- lị dọc vỉa thơng gió ; 5- lị dọc vỉa trung gian ;6- lò song song chừn ; 7- lò chợ phân tầng ; 9- lò chợ phân tầng b Công tác khác Vận tải: Than từ lò chợ số số xuống lò song song chân phân tầng qua họng sáo xuống lò dọc vỉa phân tầng than vận chuyển cặp thượng trung tâm 1, xuống lò dọc vỉa vận tải tầng Đối vớ lò chợ 7’ 9’ xuống lò song song chân qua họng sáo xuống lò dọc vỉa vận tải tầng Thơng gió: Gió từ lò xuyên vỉa vào lò dọc vỉa vận tải tầng Đối với phân tầng gió từ lò dọc vỉa qua họng sáo qua lò song song chân lên thơng gió cho lị chợ Gió từ lò chợ lên lò dọc vỉa vận tải lên lò chợ phân tầng Với lò chợ Gió qua thượng phìa trước lên dọc vỉa phân tầng vào lị chợ thơng gió Gió bẩn từ lò chợ qua song song đầu họng sáo lên lị dọc vỉa thơng gió ngồi 96 c Ưu nhược điểm phạm vi áp dụng Ưu điểm: Sản lượng khu khai thác tăng gấp đơi, số lị dốc Chi phí bảo vệ đường lị dọc vỉa trung gian giảm thời gian tồn ngắn Nhược điểm: Khó khăn việc bảo vệ thượng hai cánh khai thác gần đến trung tâm tổn thất than để lại bảo vệ thượng lớn, nguy hiểm với than có tính tự cháy Sơ đồ thơng gió phức tạp Phạm vi áp dụng: áp dụng khai thác vỉa than dày 1,3 - 2,5m dốc thoải, dốc nghiêng mỏ thuộc loại khí trở xuống, vỉa không sập đổ đột ngột, chấn động bất ngờ 4.4.4.2 Hệ thống khai thác cột dài theo phương chia tầng thành phân tầng vận tải than lị thượng phía trước a Sơ đồ thứ tự đào lị chuẩn bị hình 4.5 Phương pháp chuẩn bị hệ thống khai thác cột dài theo phương chia tầng thành phân tầng vận tải than lò thượng phìa trước tương tự phương án vận tải than lị thượng phía sau Cặp thượng trung gian bố trí phìa trước cách theo phương 300 - 500m Các lò dọc vỉa phân tầng phạm vi ruộng khấu khai thác nối trực tiếp với lị thượng phìa trước gương lị chợ phân tầng vượt trước gương lò chợ phân tầng 10 - 20m, lò dọc vỉa phân tầng loại bỏ dần Hình 4.5 Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương tầng chia phân tầng vận tải than cặp thượng phụ phía trước 1,2- cặp thượng khu vực khai thác; 3- lò dọc vỉa vận tải; 4- lị dọc vỉa thơng gió; 5- lò dọc vỉa phân tầng( dọc vỉa trung gian); 6- lò song song chừn; 7- lò chợ phân tầng trên;7‟- lò chợ phân tầng dươi Than khai thác lị chợ tầng vận tải dọc theo phân tầng hướng lị thượng phìa trước xuống dọc vỉa vận tải vận tải theo hướng ngược lại Thơng gió cho lị chợ phân tầng thực theo sơ đồ thơng gió nối tiếp có nguồn bổ sung lị thơng gió độc lập c, Cơng tác khác 97 Vận tải: Than từ lò chợ số số 7’ xuống cỏc lò song song chân phân tầng qua họng sáo xuống lò dọc vỉa phân tầng, than vận chuyển cặp thượng phía trước 1, ( lò dọc vỉa phân tầng trên) xuống lị dọc vỉa vận tải tầng Cơng tác thơng gió: Gió từ lị xun vỉa vào lị dọc vỉa vận tải tầng Đối với phân tầng gió từ lị dọc vỉa qua họng sáo qua lị song song chân lên thơng gió cho lị chợ Và từ lên lị dọc vỉa vận tải lên lò chợ phân tầng Với lò chợ trên, phần gió qua thượng trung tâm lên dọc vỉa phân tầng vào lò chợ thơng gió Giú bẩn từ lị chợ qua song song đầu họng sáo lên lị dọc vỉa thơng gió d Ưu nhược điểm phạm vi áp dụng Ưu điểm: Tốn cơng di chuyển thiết bị khai thác từ khu tới khu khác lợi dụng thượng khu khai thác phìa trước làm lị cắt để mở lò chợ cho khu sau giảm chi phí đào lị cắt, giảm tổn thất than làm trụ bảo vệ cạnh thượng Thượng khu khai thác nằm khối than nguyên phí bảo vệ nhỏ Hướng dịch chuyển lò chợ chiều với hướng điều khiển đá vách nên việc điều khiển đá vách thuận lợi Nhược điểm: Chiều dài tuyến vận tải phân tầng lớn phí vận tải tăng Các lò dọc vỉa phân tầng phải đào dốc xi theo hướng vận tải than lị thượng phìa trước nên q trình đào lị thường tập trung nước trước gương gây khó khăn cho việc nước đào lò chuẩn bị Phạm vi áp dụng: áp dụng cho vỉa than mỏng trung bình dốc thoải dốc nghiêng Trong mỏ có lưu lượng nước ngầm nhỏ, lượng khí mêtan khơng lớn 4.4.4.3 Hệ thống khai thác cột dài theo phương chia tầng thành phân tầng vận tải than lị thượng phía sau a Sơ đồ hệ thống khai thác, thứ tự đào lò chuẩn bị hình 4.6 Hình 4.6 Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương tầng chia phân tầng vận chuyển than cặp thượng phụ phía sau khu khai thác; 1-Lò dọc vỉa vận tải; 2- lò song song chõn; 3- lị dọc vỉa thơng gió; 4- lị dọc vỉa phân tầng (dọc vỉa trung gian);6T – lò chợ phân tầng trên; 6D lò chợ phân tầng dưới; 7,8 cặp thượng khu vực 98 Công tác chuẩn bị; Khu khai thác dọc theo phương tầng người ta chia thành khu khai thác có chiều dài từ 300 - 500 m Công tác chuẩn bị hệ thống khai thác bắt đầu việc đào đường lò dọc vỉa vận chuyển tầng số đến biên giới khu I, để bảo vệ khai thác khu II khai thác tầng người ta đào song song chân mức thơng gió người ta đào lị dọc vỉa thơng gió số (có thể lị dọc vỉa vận chuyển tầng trên) bảo vệ để phục vụ cho khu II, khu III Để phân chia tầng thành phân tầng người ta đào lò dọc vỉa trung gian số Đến biên giới khu tiến hành đào lò cắt số 5, từ chuyển thành lò chợ số khấu giật cặp thượng trung tâm 7, Lị chợ phân tầng ln tiến trước lò chợ phân tầng khoảng 10 - 20m Trong trình khai thác khu I người ta chuẩn bị khu II cặp thượng trung gian 7’ 8’ Các đường lò dọc vỉa vận chuyển 1, dọc vỉa thơng gió dọc vỉa trung gian đào tiếp đến biên giới khu II công tác chuẩn bị, khai thác tương tự khu I cho kết thúc xong khu I khu II bắt đầu vào hoạt động b, Công tác khác Thơng gió: Để thơng gió cho lị chợ áp dụng sơ đồ thơng gió nối tiếp có luồng gió bổ sung Đối với lị chợ gió từ dọc vỉa vận chuyển số qua họng sáo vào lị song song chân số lên thơng gió cho lị chợ 6D lên lị dọc vỉa phần tầng số qua họng sáo lò phân tầng lên thơng gió cho lị chợ 6T qua song song đầu qua họng sáo vào lị dọc vỉa thơng gió số ngồi Đồng thời gió từ dọc vỉa vận chuyển lên thượng số vào lò dọc vỉa phân tầng số kết hợp với luồng gió lị chợ 6D để thơng gió cho lị chợ 6T Vận tảii: than khai thác phân tầng vận chuyển theo phân tầng lị thượng trung gian phìa sau đưa xuống lò vận chuyển tầng c Ưu nhược điểm điều kiện áp dụng Ưu điểm: Công tác khai thác chuẩn bị không ảnh hưởng lẫn Hướng tiến lò chợ chiều với vận tải nên chiều dài tuyến vận tải nhỏ Công tác nướcc đào lị dọc vỉa phân tầng thuận tiện ví nước tự nhiên Nhược điểm: Chi phí bảo vệ thượng khu khai thác lớn phía nằm khu vực khai thác Tổn thât than để lại trụ bảo vệ lớn Điều kiện áp dụng: vỉa dốc thoải, dốc nghiêng, vỉa mỏng, dày trung bình, Hàm lượng khì độc thấp Đối với đá vách dễ điều khiển khơng có nguy sập đột ngột 4.5 HỆ THỐNG KHAI THÁC VỈA MỎNG TRUNG BÌNH DỐC ĐỨNG Đặc điểm khai thác vỉa than dốc đứng gặp nhiều khó khăn so với vỉa than dốc thoải dốc nghiêng kết cấu hệ thống khai thác, phương pháp đào chống giữ đường lò chuẩn bị Khi khai thác vỉa dốc đứng đá vách bị sập đổ mà đá trụ cịn bị trượt lở, gây khó khăn việc chống giữ, điều khiển áp lực mỏ, đá vách sập đổ tự trượt nền, dễ gây đổ lị chợ an tồn cho cơng nhân làm việc phìa bên Than khai thác tự trượt lò chợ, vận tốc luồng than lớn gây an tồn cho người làm việc phìa dưới, bị vỡ vụn làm giảm phẩm chất than, sinh nhiều bụi Việc chống giữ điều khiển áp lực mỏ lị chợ khó khăn, người ta áp dụng biện pháp để làm giảm góc dốc gương lị chợ cải tiến thay đổi kết cấu hệ thống khai thác, công nghệ khấu than, chống giữ, vận tải Để giảm bớt khó khăn nêu trên, nhằm nâng cao suất lao động, giảm tổn thất than đảm bảo an toàn khai thác 4.5.1 Hệ thống khai thác liền gƣơng lò chợ bậc chân khay 99 Thực chất hệ thống khai thác gương lò chợ bậc chân khay hệ thống khai thác gương lò chợ dài, song độ dốc vỉa lớn, để khắc phục người ta chia lò chợ thành đoạn ngắn theo độ dốc, đoạn khấu vượt trước đoạn khoảng định Từ lị chợ hình thành bậc có tên gọi bậc chân khay Như giảm độ dốc tuyến vận tải lị chợ, gương lị bố trí ln vng góc với đường phương vỉa 4.5.1.1 Sơ đồ hệ thống khai thác hình 4.7 Hình 4.7 Hệ thống khai thác liền gương – lò chợ bậc chân khay 1- Cặp lò xuyên vỉa vận tải; 2- lò dọc vỉa vận tải; 3- lị dọc vỉa thơng gió; 4- lị song song chân; 5- họng sáo; 6- thượng chính; 7- thượng phụ; 8- gương khay; 9- kho chứa than; 10 trụ than bảo vệ 4.5.1.2 Thứ tự đào lò khai thác Với vỉa dốc đứng người ta thường mở vỉa lò xuyên vỉa tầng, với chiều cao nghiêng tầng 70 - 150m Nên từ xuyên vỉa vận chuyển số xuyên vỉa thông gió số người ta đào dọc vỉa vận chuyển số dọc vỉa thơng gió số tầng, cách lò xuyên vỉa số khoảng 10m đào họng sáo vòng số để lại, vận chuyển vật liệu, thơng gió q trình thi cơng thượng cắt Sau đào cặp lị thượng cắt số 6,7 song song chân 4, để đảm bảo an tồn cho q trình đào thượng cắt (thượng cắt thường đào cặp hai lò thượng liên hệ với lị nối) Phìa đầu thượng cắt đào lò song song đầu nối với dọc vỉa thơng gió số họng sáo thơng gió Trình tự khai thác người ta phân chia thượng cắt thành đoạn có chiều dài tiến hành khấu phần than thứ tự từ lên tạo lò chợ thành bậc gọi lò chợ bậc chân khay Sau khấu đồng thời tất bậc 4.5.1.3 Sơ đồ công nghệ 100 Công tác khai thác: Trình tự cơng việc chân khay trước tiên phải khấu than để tạo góc chân khay trước phá phần than phìa dưới, lị chợ chống thìu dọc Vận tải than: Trong lị chợ tiến hành đóng hàng ván gỗ có cá móc thép, móc vào hàng cột chống ngăn để không cho than tự trượt theo hướng dốc vỉa vào luồng bảo vệ bậc chân khay phìa mà định hướng cho dũng than trượt kho than bậc chân khay Thơng gió: Gió vào lò xuyên vỉa vận chuyển số vào lò dọc vỉa vận chuyển số vào họng sáo chân lò chợ lên song song chân số vào thơng gió cho lị chợ lên song song đầu qua họng sáo đầu lên lị dọc vỉa thơng gió số xun vỉa thơng gió số ngồi 4.5.1.4 Tính tốn thơng số bậc chân khay Chiều cao bậc chân khay hck- xác định cách: a Xác định theo định mức lao động hck = K vm n.s ,m r1 Trong đó: Kvm- Hệ số vượt mức kế hoạch = 1,1 - 1,15 n- Số người bố trí làm việc bậc chân khay, người s- Định mức lao động cho công nhân khấu chống, m/người-ca r1- Tiến độ hàng cột chống gương, m b Xác định theo kinh nghiệm - Nếu than cứng ổn định - Nếu than trung bình - Nếu than mềm yếu hck = - 8m hck = - 12m hck = 12 - 20 m c Xác định theo A.E Nicơrát XốpxKi Chiều cao chân khay trung bình hck = 10m - Nếu than rắn - Nếu than rắn vừa - Nếu than mềm hck = 10m hck = 12m hck = 14m Chiều rộng bậc chân khay (rck) Thường chọn số nguyên lần khoảng cách cột chống; rck- khoảng cách vượt trước hai bậc chân khay liền vào hệ số kiên cố than, phương pháp khấu, điều kiện thơng gió, an tồn - Theo kinh nghiệm chiều rộng bậc chân khay thường - lần khoảng cách hai hàng cột Trong thực tế khoảng cách hàng cột chống 0,9 - 1m - Đối với bậc chân khay làm kho chứa than đảm bảo cho thể tích kho chứa lưu 1/2 số than ca khấu, theo kinh nghiệm chiều cao bậc chân khay 10m - Kích thước bậc chân khay lưu than tạm thời + Chiều cao theo độ dốc chân khay lưu than tạm thời: 101 Qb tg C' hm = R.tg hn , m cos m + Chiều rộng kho lưu than: Rm = Qb h C' R n , m sin m.tg tg Trong đó: C’- Khoảng cách tối thiểu góc chân khay với mái dốc đống than theo tốc độ gió tối đa cho phép lò chợ, m C’ = Angd q 60.v.m Trong đó: Angđ - sản lượng trung bình ngày đêm lị chợ ; Tấn/ ngày- đêm q-Tiêu chuẩn khơng khí cho than khai thác ngày đêm (m3/phút khai thác ngày- đêm) v- Tốc độ gió cho phép tối đa lị chợ, m/s Hình 4.8 Sơ đồ tính tốn bậc chân khay Qb- Sức chứa cần thiết kho tối thiểu khối lượng than khấu suốt tiến độ lị chợ, - Góc nghiêng đống than lưu sin = sin sin - Góc đổ tự nhiên, = 30 - 400 cho than rêi - Góc dốc vỉa, độ R- Khoảng cách từ gương lị chân khay đến đỉnh đống than có máng vận tải R = 3,6m hn- Chiều cao lò song song, hn = 2,0 - 3,0 m; m- Chiều cao lò chợ, m 4.5.1.4 Ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng Ưu điểm: Vị trí làm việc cơng nhân lị chợ đảm bảo an tồn che chắn chân khay phía Góc dốc tuyến vận tải nhỏ góc dốc vỉa nên cơng tác vận tải an tồn bị vỡ vụn sinh bụi 102 Nhược điểm: Năng suất lao động cơng nhân khơng cao điều kiện làm việc thủ cơng bán giới hóa Chi phí gỗ tính cho 1000 than khai thác lớn phải lưu lại hàng cũi chống luồng bảo vệ không phép thu hồi Khó khăn việc thơng gió góc phía bậc chân khay Phạm vi áp dụng: Dùng cho vỉa có góc dốc = 450 - 550 , vỉa mỏng dày trung bình Than đất đá vách ổn định từ trung bình trở lên 4.5.2 Hệ thống khai thác gƣơng lò chợ xiên chéo (lò chợ dây diều) 4.5.2.1 Cơ sở để giảm độ dốc đường lò Khi khai thác vỉa dốc đứng bố trí lị chợ theo đường hướng dốc góc dốc lị chợ góc dốc vỉa Khi gặp nhiều khó khăn quy trính cơng nghệ, cơng tác an toàn Để khắc phục nhược điểm người ta bố trí lị chợ có hướng hợp phương vỉa góc α 900 Hình 4.9 Sơ đồ tính tốn hạ thấp độ dốc lị chợ lò chợ xiên chéo Cơ sở hại thấp độ dốc Giả sử AD đường phương vỉa, AH đường hướng dốc vỉa, tam giác AHD mặt vách vỉa HD đường xiên chéo với góc xiên chéo ; góc dốc vỉa; góc dốc đường xiên chéo với mặt phẳng nằm ngang; góc dốc lị chợ Xét tam giác vng ACH, AHD BDH AH h h AH = , HD = cos sin cos sin h mà HD = sin sin = sin cos α góc cho trước , - góc dốc dự kiến thiết kế vào phương tiện vận tải để lựa chọn Vì ta xác định góc 4.5.2.2 Sơ đồ thứ tự đào lò chuẩn bị Thực chất hệ thống khai thác liền gương lò chợ xiên chéo hệ thống hệ thống khai thác liền gương tầng lị chợ thẳng hướng lị chợ khơng vng góc với đường phương vỉa chiều dài lò chợ lớn Trong số trường hợp lị chợ q dài người ta chia tầng thành phân tầng khai thác Tùy theo tính chất lý đá vách, độ ổn định vỉa than mà người ta bố trí lị chợ theo hình thức sau Hệ thống khai thác lị chợ xiên chéo chân lò chợ tiến trước 103 Hệ thống khai thác lò chợ xiên chéo chân lò chợ tiến sau Từ xuyên vỉa tầng, đào dọc vỉa vận chuyển dọc vỉa thơng gió Sau tiến hành thượng chéo tạo với đường hướng dốc góc , Trên thượng chéo cách lị dọc vỉa thơng gió lị dọc vỉa vận tải đoạn chiều dài nghiêng trụ bảo vệ đào song song chân song song đầu sau đào họng sáo 8’ Trong trình khai thác ý ln giữ cho lị chợ phải thẳng theo hướng xiên chéo định Hình 4.10 Hệ thống khai thác gương lò chợ xiên chéo, chân lò chợ tiến sau 1- lò xuyên vỉa vận tải; 2- Lò xuyên vỉa thơng gió; 3- lị dọc vỉa vận chuyển; 4-Lị dọc vỉa thơng gió; 5- lị cắt; 5‟lị chợ; 6-Lị song song đầu; 7- Lò song song chân; 8, 8‟- họng sáo 4.5.2.3 Công tác khác Công tác vận tải: Than từ lò chợ số 5’ xuống lò song song chân 7, qua họng sáo xuống lò dọc vỉa vận tải số lị xun vỉa số ngồi Cơng tác thơng gió: Gió vào lị xun vỉa số vào lò dọc vỉa vận tải số lên họng sáo lò song song chân số lên thơng gió cho lị chợ số 5’ Từ gió bẩn lên lị song song đầu số lên lị dọc vỉa thơng gió ngồi theo lị xun vỉa thơng gió 4.5.2.4.Ưu nhược điểm hệ thống Ưu điểm: So với thống khai thác lị chợ xiên chéo chân tiến trước hệ thống bị rị gió, đất đá vách khơng bị sập đổ vào gương khấu, thoát nước dễ dàng Nhược điểm: Công tác chống giữ phức tạp, than mềm yếu dễ bị lở gương, than sau khai thác dễ tràn vào khu vực phá hoả, để khắc phục nhược điểm người ta làm vách ngăn Chú ý: Cách chuẩn bị lị chợ xiên chéo có hai cách mà người ta làm: Thứ sau khai thác thơng đường lị chuẩn bị thí người ta đào thượng cắt trung tâm vng góc với phương vỉa Sau mở thượng cắt người ta khấu luồng khấu chập thíu lị chợ xiên chéo góc theo thiết kế lị chợ vào ổn định Thứ hai người ta mở lị cắt xiên chéo để chuyển thành lị chợ 4.5.3 Các thơng số hệ thống khai thác gƣơng lò chợ dài 4.5.3.1 Chiều dài lò chợ Chiều dài lò chợ thông số ảnh hưởng tới suất thiết bị khấu, thiết bị vận tải điều kiện tổ chức sản xuất, yếu tố lao động, điều kiện an toàn yếu tố 104 địa chất Nó thơng số hệ thống khai thác chiều cao tầng, phân tầng tối ưu hóa chiều dài lị chợ xác định sở thiết bị khấu than thống kê để xác định chi phí than khai thác nhỏ Việt Nam khấu than khoan nổ mìn, người ta xác định thống kê mỏ Mạo Khê V8, V9 góc dốc trung bình = 300 lị chợ tối ưu có chiều dài 105m, vỉa dốc > 400 Khu Bình Minh lò chợ tối ưu 60 - 70m Mỏ Vàng Danh góc dốc từ 17 - 290 lò chợ tối ưu thường 77,8m với = 25 - 350 chiều dài tối ưu 68m Còn xác định lò chợ theo thiết bị khấu than khấu Kombai tay khấu rộng, chiều dài lị chợ từ 120 - 150m, khấu tay khấu hẹp chiều dài lò chợ từ 150 - 200m, khấu máy bào than chiều dài lò chợ lớn 200 300m - Trong trường hợp hệ thống mở vỉa sẵn có chiều dài lị chợ bị khống chế chiều cao nghiêng tầng phân tầng Sau chọn tình tốn chiều dài lị chợ phải tiến hành kiểm tra theo điều kiện vận tải thơng gió: Llc Lvậntai Llc Lthơng gió + Kiểm tra theo điều kiện vận tải: Nếu Qlc suất lò chợ ngày đêm thí xác định theo công thức sau: Qlc = llc.m1.r..c.n, T/ ngày - đêm Trong đó: n- Số luồng khấu lị chợ ngày đêm llc- Chiều dài lò chợ, m m1- Chiều cao khấu, m r- Tiến độ khấu, m/ngày đêm - Trọng lượng thể tích than, T/m3 c- Hệ số khai thác lò chợ, c = 0,95 - 0,98 Nếu Qvt suất thiết bị vận tải thí xác định theo cơng thức sau: Qvt = q1.T, T/h Trong đó: q1- Năng suất thiết bị vận tải giờ, T/h T- Thời gian thiết bị vận tải làm việc ngày đêm, h Để đảm bảo cho lò chợ hoạt động bình thường: Qlc Qvt chiều dài lị chợ lớn theo điều kiện vận tải là: llc max = q1 T ,m m1 r. c.n Kiểm tra theo điều kiện thơng gió để đảm bảo lưu lượng gió u cầu cho lị chợ: Nếu Q- Lưu lượng gió u cầu để đưa vào lị chợ theo u cầu sản lượng lị chợ để hồ lỗng khí độc, khí cháy bụi nổ Theo quy định giới hạn an toàn cho phép: Q = qtc A = qtc.llc.m1..c.n, m3/phót Trong đó: qtc- Lượng gió tiêu chuẩn cần cung cấp cho than sản lượng ngày đêm (m3 ngày đêm/tấn phút), phụ thuộc vào loại mỏ Nếu gọi Qtg - Lưu lượng gió lò chợ xác định Qtg = 60 [v]max.b.m1. , m3 Trong đó: [v]max- Tốc độ gió lớn lò chợ theo qui phạm 4m/s b- Chiều rộng chợ số nguyên lần tiến độ khấu, m - hệ số thu hẹp tiết diện cột chống lò chợ (nếu lò chợ dài thường = 0,75) m1- Chiều cao khấu lò chợ, m 105 max L :lctg 60.vmax b.m1 ,m q tc r. c.n Nếu lò chợ lựa chọn thoả mãn điều kiện thơng gió, điều kiện vận tải chiều dài lị chợ đảm bảo a.Tiến độ chu kỳ khấu (kí hiệu r); Là thông số quan trọng ảnh hưởng tới sản lượng lò chợ áp lực mỏ tác dụng lên lò chợ, tiến độ khấu phụ thuộc vào thiết bị khấu than Nếu khấu than máy bào than: r = 0,2 - 0,4 m Nếu khấu than máy Kombai tay khấu hẹp: r m Nếu khấu than máy Kombai tay khấu rộng: r >1 m Thông thường Việt Nam lò chợ khấu áp dụng khoan nổ mín dao động từ 0,8 đến 1,2m/chu kỳ b.Chiều dày lớp khấu (chiều cao lò chợ) mk Phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên như: chiều dày vỉa, đặc điểm cấu tạo vỉa, yếu tố lựa chọn vào thiết đồ lỗ khoan Trong trường hợp vỉa có cấu tạo đơn giản thí vào chiều cao tối đa thiết bị khấu cột chống lò chợ, Việt Nam khấu than khoan nổ mìn, chống giữ chống cột thuỷ lực đơn, cột ma sát, chống gỗ chiều cao khấu thông thường 2- 2,2 m Chống giữ chống giá thủy lực chiều cao lị chợ từ 2,2- 2,4m Nếu khấu máy máy khấu Kombai có loại máy tay khấu tới 3,5 m c.Sản lượng lò chợ ngày đêm, tháng, năm Sản lượng lò chợ ngày đêm Angđ = llc r n m c, tấn/ngày đêm Sản lượng lò chợ tháng Atháng = N Angđem, tấn/tháng Sản lò chợ ăm Anăm = 300 Angđêm , tấn/năm Trong đó; N- Số ngày làm việc tháng, ngày llc- Chiều dài lò chợ, m r- Tiến độ khấu chu kỳ, m/chu kỳ n- Số luồng khấu lò chợ ngày đêm m - Chiều cao khấu, m - Trọng lượng thể tích than, T/m3 c- Hệ số khai thác lò chợ, C = 0,95 - 0,98 Nlc = KH Amo Acbi Alc Nlc- Số lò chợ cần thiết mỏ, Lò chợ Acbị- Sản lượng than từ việc đào lò chuẩn bị than, lấy 10% Amá KH Amo - Sản lượng kế hoạch mỏ năm, Tấn/năm Alc- Sản lượng lò chợ năm, Tấn/năm 4.6 HỆ THỐNG KHAI THÁC VỈA DÀY Đặc điểm khai thác vỉa dày khấu lần hết toàn chiều dày vỉa, tạo khoảng trống lớn không gian khai thác xuất nhiều khó khăn quy trình cơng nghệ: Chống giữ, điều khiển áp lực mỏ (nếu phá hỏa khơng lấp đầy 106 ... thống khai thác lò chợ ngắn (lò chợ buồng, lò chợ cột) 4 .2. 2 Phân loại theo yếu tố nằm vỉa Hệ thống khai thác áp dụng cho vỉa mỏng, trung bình: Khi chiều dầy vỉa khơng lớn người ta khai thác lần... khai thác lần hết toàn chiều dày vỉa Khi khai thác vỉa mỏng trung bình áp dụng hệ thống khai thác sau đây: 4.4.1 Hệ thống khai thác liền gƣơng - tầng lò Hệ thống khai thác liền gương tầng lò hệ... lượng nước ngầm mỏ lớn 4.3 .2 Nhóm yếu tố kỹ thuật kinh tế 90 4.3 .2. 1 Yếu tố kỹ thuật Bao gồm thông số mở vỉa, phương pháp chuẩn bị (phân chia) ruộng mỏ, trang thiết bị kỹ thuật, trình độ tổ chức