Luận án tiến sĩ kỹ thuật nghiên cứu và xác định các tham số hợp lý của hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng dàn chống tự hành trong điều kiện vỉa dày dốc ở vùng quảng ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NHỮ VIỆT TUẤN NGHIÊN CỨU VÀ XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ HỢP LÝ CỦA HỆ THỐNG KHAI THÁC LÒ DỌC VỈA PHÂN TẦNG SỬ DỤNG DÀN CHỐNG TỰ HÀNH TRONG ĐIỀU KIỆN VỈA DÀY DỐC VÙNG QUẢNG NINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2017 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NHỮ VIỆT TUẤN NGHIÊN CỨU VÀ XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ HỢP LÝ CỦA HỆ THỐNG KHAI THÁC LÒ DỌC VỈA PHÂN TẦNG SỬ DỤNG DÀN CHỐNG TỰ HÀNH TRONG ĐIỀU KIỆN VỈA DÀY DỐC VÙNG QUẢNG NINH Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 62.52.06.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Mạnh Phong TS Nguyễn Anh Tuấn Hà Nội - 2017 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết nghiên cứu trình bày Luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng Tác giả Luận án Nhữ Việt Tuấn Luận án tiến sĩ Kĩ thuật năm 2017 ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HTKT LÒ DVPT ÁP DỤNG CHO ĐIỀU KIỆN CÁC VỈA THAN DÀY, DỐC TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC 1.1 Tổng quan HTKT lò DVPT áp dụng cho điều kiện vỉa than dày, dốc giới 1.1.1 Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng HTKT lò DVPT điều kiện vỉa than dày, dốc giới .5 1.1.2 Đánh giá kết áp dụng HTKT lò DVPT 18 1.1.3 Tổng hợp kết nghiên cứu áp dụng HTKT lò DVPT điều kiện vỉa than dày, dốc giới 19 1.1.4 Hướng hồn thiện HTKT lị DVPT điều kiện vỉa than dày, dốc giới 20 1.2 Tổng quan kinh nghiệm áp dụng HTKT lò DVPT điều kiện vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh 20 1.2.1 Khái quát chung bể than Quảng Ninh 20 1.2.2 Đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh 23 1.2.3 Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng HTKT lò DVPT điều kiện vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh 31 1.2.4 Đánh giá kết áp dụng HTKT lò DVPT 35 1.2.5 Tổng hợp kết nghiên cứu áp dụng HTKT lò DVPT điều kiện vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh .35 1.2.6 Hướng hoàn thiện HTKT lò DVPT điều kiện vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh 37 1.3 Kết luận Chương 37 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THU HỒI THAN NĨC TRONG HTKT LỊ DVPT SỬ DỤNG DÀN CHỐNG 39 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật iii 2.1 Quy luật dịch chuyển than – đá trình thu hồi than 39 2.2 Nghiên cứu q trình thu hồi than mơ hình vật liệu tương đương .43 2.2.1 Q trình hạ trần, thu hồi than ảnh hưởng yếu tố địa chất – kỹ thuật mỏ 43 2.2.2 Quá trình hạ trần, thu hồi than ảnh hưởng kết cấu dàn chống quy trình thu hồi than .55 2.3 Nghiên cứu trình hạ trần, thu hồi than HTKT lị DVPT sử dụng dàn chống KDT-2 mỏ than Hà Ráng mơ hình số 57 2.3.1 Lựa chọn tham số xây dựng mơ hình mơ .57 2.3.2 Khai thác mơ hình mơ 59 2.3.3 Phân tích, đánh giá kết khai thác mơ hình số 60 2.4 Kết luận Chương 65 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ HỢP LÝ CỦA HTKT LÒ DVPT SỬ DỤNG DCTH TRONG ĐIỀU KIỆN CÁC VỈA THAN DÀY, DỐC VÙNG QUẢNG NINH 66 3.1 Nghiên cứu, đề xuất công nghệ CGH áp dụng cho HTKT lò DVPT điều kiện vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh 66 3.2 Nghiên cứu xác định tham số hợp lý HTKT lò DVPT sử dụng DCTH áp dụng cho điều kiện vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh .74 3.2.1 Nghiên cứu xác định chiều cao PTKT hợp lý 74 3.2.2 Nghiên cứu xác định chiều dài theo phương KKT hợp lý 77 3.3 Kết luận Chương 85 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ÁP DỤNG CÁC THAM SỐ HỢP LÝ CỦA HTKT LÒ DVPT SỬ DỤNG DCTH TRONG ĐIỀU KIỆN CỤ THỂ 87 4.1 Khái quát chung điều kiện địa chất khu vực lựa chọn thiết kế áp dụng 87 4.2 Lựa chọn thông số HTKT CNKT 89 4.3 Tính tốn hộ chiếu chống giữ gương khai thác 90 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật iv 4.3.1 Tính tốn áp lực mỏ tác động lên dàn chống 90 4.3.2 Kiểm tra khả kháng lún cột chống vào lò .92 4.4 Tính tốn xây dựng hộ chiếu KNM tổ chức sản xuất lò chợ .92 4.4.1 Tính tốn hộ chiếu KNM 92 4.4.2 Tổ chức sản xuất lò chợ 94 4.5 Tính tốn tiêu KTKT công nghệ 96 4.5.1 Sản lượng than khai thác dải khấu 96 4.5.2 Sản lượng than khai thác chu kỳ 96 4.5.3 Sản lượng than khai thác ngày đêm 96 4.5.4 Sản lượng than khai thác tháng 97 4.5.5 Cơng suất lị chợ 97 4.5.6 NSLĐ trực tiếp 97 4.5.7 Chi phí gỗ cho 1000 than 97 4.5.8 Chi phí thuốc nổ cho 1000 than 97 4.5.9 Chi phí kíp nổ cho 1000 than 97 4.5.10 Chi phí dầu nhũ hóa cho 1000 than 97 4.5.11 Chi phí nước cho 1000 than 98 4.5.12 Chi phí mét lị chuẩn bị cho 1000 than .98 4.5.13 Tổn thất than .99 4.6 Tính tốn giá thành phân xưởng công nghệ 101 4.7 Đánh giá tiêu KTKT công nghệ chọn 104 4.8 Kết luận Chương 106 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .107 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO .111 PHỤ LỤC 116 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT HTKT Hệ thống khai thác DVPT Dọc vỉa phân tầng CNKT Công nghệ khai thác CGH Cơ giới hóa KNM Khoan nổ mìn DCTH Dàn chống tự hành PTKT Phân tầng khai thác KKT Khu khai thác NSLĐ Năng suất lao động SLKT Sản lượng khai thác KTKT Kinh tế kỹ thuật LV Lộ vỉa km Ki lô mét NCS Nghiên cứu sinh m mét VNHIMI Viện nghiên cứu Khoa học Trắc địa ngành Mỏ Liên Xô (cũ) Luận án tiến sĩ Kĩ thuật vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Kết áp dụng HTKT lò DVPT giới Bảng 1.2: Tổng hợp SLKT bể than Quảng Ninh giai đoạn 2003 ÷ 2013 21 Bảng 1.3: Phân loại nham thạch địa tầng chứa than Quảng Ninh 26 Bảng 1.4: Các tiêu chất lượng than bể than Quảng Ninh 28 Bảng 1.5: Tổng hợp trữ lượng vỉa than dày, dốc thuộc bể than Quảng Ninh 29 Bảng 2.1: Các đại lượng kích thước mơ hình 45 Bảng 2.2: Tổng hợp hệ số đồng dạng mơ hình vật liệu tương đương .47 Bảng 2.3: Tổng hợp tính chất lý lớp đá định nghĩa mơ hình .58 Bảng 3.1: Tổng hợp đặc tính kỹ thuật trạm bơm dung dịch CHΛ90/32 68 Bảng 3.2: Tổng hợp đặc tính kỹ thuật DCTH KPV1 69 Bảng 3.3: Tổng hợp đặc tính kỹ thuật băng tải co giãn DSJ 65/10/40 70 Bảng 3.4: Tổng hợp đặc tính kỹ thuật cầu chuyển tải SZB 730/40 70 Bảng 3.5: Tổng hợp đặc tính kỹ thuật máy khoan thủy lực VPS-01 .71 Bảng 3.6: Tổng hợp đặc tính kỹ thuật máy combain đào lò AM-50Z .73 Bảng 3.7: Tổng hợp kết tính tốn chiều dài theo phương KKT theo điều kiện địa chất, kỹ thuật mỏ đặc trưng vùng Quảng Ninh 81 Bảng 4.1: Tổng hợp tiêu KTKT công nghệ 100 Bảng 4.2: Giá thành phân xưởng khai thác áp dụng HTKT lò DVPT sử dụng dàn chống KPV1 (theo thiết kế) 102 Bảng 4.3: Giá thành phân xưởng khai thác áp dụng HTKT chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá thủy lực di động (áp dụng thực tế mỏ) 103 Bảng 4.4: Tổng hợp, so sánh tiêu KTKT thực tế áp dụng theo thiết kế 104 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ HTKT lị DVPT nổ mìn lỗ khoan ngắn Hình 1.2: Sơ đồ HTKT lị DVPT nổ mìn lỗ khoan dài Hình 1.3: Sơ đồ HTKT lị DVPT kết hợp với máy khoan đường kính lớn Hình 1.4: Tổ hợp CGH khai thác PKK Hình 1.5: Tổ hợp CGH khai thác KPO Hình 1.6: Tổ hợp CGH khai thác APV Hình 1.7: Sơ đồ khu vực áp dụng tổ hợp APV vỉa Dày mỏ “Trung Tâm” .11 Hình 1.8: Tổ hợp CGH khai thác KPV .12 Hình 1.9: HTKT lị DVPT sử dụng tổ hợp BMV-10 .13 Hình 1.10: Tổ hợp dàn chống BMV-10 13 Hình 1.11: HTKT lò DVPT sử dụng tổ hợp dàn chống KPV1 .14 Hình 1.12: Tổ hợp dàn chống KPV1 15 Hình 1.13: Sơ đồ làm yếu trần than PTKT 17 Hình 1.14: Máy rung 17 Hình 1.15: Phương pháp làm yếu sóng phân cực mỏ “Kiselevskaya” .18 Hình 1.16: Biểu đồ quy hoạch sản lượng than khai thác bể than Quảng Ninh 22 Hình 1.17: Biểu đồ quan hệ tổng trữ lượng than với yếu tố chiều dày vỉa 29 Hình 1.18: Biểu đồ quan hệ tổng trữ lượng than với yếu tố góc dốc vỉa .30 Hình 1.19: Biểu đồ quan hệ trữ lượng than với yếu tố chiều dày, góc dốc vỉa 30 Hình 1.20: Biểu đồ quan hệ tổng trữ lượng than với yếu tố chiều dài theo phương KKT .31 Hình 1.21: Sơ đồ HTKT lị DVPT nổ mìn lỗ khoan ngắn 32 Hình 1.22: Tổ hợp dàn chống KDT-2 mặt cửa lị 33 Hình 1.23: Dàn tự hành KDT-1 34 Hình 2.1: Sơ đồ dịch chuyển than, đá trình tháo than 40 Hình 2.2: Dịch chuyển than - đá phá hỏa trình tháo than có áp dụng thiết bị pít tơng đẩy ngang 41 Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý dịch chuyển than phía sau dàn chống CGH 42 Hình 2.4: Hình dạng kết cấu tổng thể mơ hình thiết kế 44 Hình 2.5: Mơ hình nghiên cứu sau gia cơng, chế tạo 45 Hình 2.6: Quá trình khai thác số mơ hình đặc trưng .49 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật viii Hình 2.7: Biểu đồ quan hệ tỷ lệ tổn thất than chiều cao phân tầng 50 Hình 2.8: Biểu đồ quan hệ tỷ lệ tổn thất than góc dốc vỉa than 51 Hình 2.9: Biểu đồ quan hệ tỷ lệ tổn thất than bước hạ trần than 52 Hình 2.10: Tổn thất than theo chiều cao phân tầng mơ hình 53 Hình 2.11: Tổn thất than góc dốc vỉa mơ hình 54 Hình 2.12: Q trình khai thác mơ hình vật liệu tương đương 56 Hình 2.13: Mơ hình số mơ HTKT lị DVPT mỏ than Hà Ráng .59 Hình 2.14: Trạng thái ứng suất tự nhiên mơ hình trước tiến hành khai thác .60 Hình 2.15: Trạng thái ứng suất xung quanh lò DVPT .61 Hình 2.16: Quy luật thay đổi giá trị ứng suất khu vực gần biên lò DVPT 61 Hình 2.17: Chiều cao trần than tự sập đổ lị DVPT 62 Hình 2.18: Q trình hạ trần, thu hồi than phân tầng thứ 63 Hình 2.19: Q trình hạ trần, thu hồi than phân tầng thứ hai 64 Hình 2.20: Quá trình sập đổ đá vách vỉa 14 Núi Khánh, mỏ Hà Ráng 65 Hình 3.1: Sơ đồ HTKT lị DVPT áp dụng cơng nghệ CGH khai thác 67 Hình 3.2: Trạm bơm dung dịch CHΛ90/32 69 Hình 3.3: Băng tải co giãn DSJ 65/10/40 70 Hình 3.4: Cầu chuyển tải SZB 730/40 71 Hình 3.5: Máy khoan thủy lực VPS-01 72 Hình 3.6: Máy combain đào lị AM-50Z 73 Hình 3.7: Biểu đồ mối quan hệ Lb Qo 83 Hình 3.8: Biểu đồ mối quan hệ Lb h 84 Hình 4.1: Sơ đồ khu vực lựa chọn thiết kế, áp dụng .88 Hình 4.2: Sơ đồ CNKT cho khu vực thiết kế áp dụng .90 Hình 4.3: Sơ đồ bố trí lỗ mìn hạ trần than 94 Hình 4.4: Biểu đồ tổ chức chu kỳ khai thác 95 Hình 4.5: Biểu đồ bố trí nhân lực khai thác 95 Hình 4.6: Biểu đồ so sánh tiêu KTKTcủa lò chợ thiết kế lò chợ thực tế 105 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 104 4.7 Đánh giá tiêu KTKT công nghệ chọn Hiện nay, Công ty than Nam Mẫu áp dụng HTKT chia lớp ngang nghiêng, chống giá thủy lực di động, khấu KNM cho khu vực lựa chọn thiết kế, áp dụng HTKT lò DVPT chống DCTH KPV1, khấu KNM Tổng hợp, so sánh tiêu KTKT lò chợ thiết kế lò chợ thực tế áp dụng xem Bảng 4.4 Hình 4.6 Bảng 4.4: Tổng hợp, so sánh tiêu KTKT thực tế áp dụng theo thiết kế Số lượng TT Tên tiêu Đơn vị Theo Theo thực thiết kế tế Chiều dày vỉa trung bình m 7,5 7,5 Góc dốc vỉa trung bình độ 51 51 Trọng lượng thể tích than tấn/m3 1,64 1,64 Chiều cao PTKT m 14 Thiết bị chống giữ - Dàn Giá thủy chống lực SLKT ngày đêm 624 280 SLKT tháng 15.611 7.000 Công suất khai thác tấn/năm 130.000 75.000 Nhân lực ngày đêm người 66 66 10 NSLĐ trực tiếp tấn/cơng 9,5 4,2 11 Chi phí lị chuẩn bị cho 1000 than m 8,4 15,2 12 Giá thành khai thác đồng/tấn 265.911 443.068 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 105 700 650 600 550 500 443,1 450 400 350 Theo thiết kế 300 265,9 Theo thực tế 250 200 150 100 152 140 130 80 95 84 75 42 50 Chiều cao PTKT (10-1 m) Cơng suất (103 tấn/năm) NSLĐ tấn/cơng) (10-1 Chi phí mét lò chuẩn bị (10-1 m/1000 tấn) Giá thành khai thác (103 đồng/tấn) Hình 4.6: Biểu đồ so sánh tiêu KTKTcủa lò chợ thiết kế lò chợ thực tế Từ kết tổng hợp, so sánh thấy, so với HTKT chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá thủy lực di động, HTKT lò DVPT sử dụng dàn chống có tiêu NSLĐ trực tiếp tăng 226,2 % (4,2 tấn/công lên tới 9,5 tấn/công), chi phí mét lị chuẩn bị giảm 47,7 % (từ 15,2 m/1000 xuống cịn 8,4 m/1000 tấn), cơng suất khai thác tăng 173,3 % (từ 75.000 tấn/năm lên tới 130.000 tấn/năm) Các kết tính tốn, xây dựng giá thành khai thác cho thấy, tổng chi phí tiền lương khấu hao mét lò chuẩn bị chiếm tỷ trọng lớn kết cấu giá thành phân xưởng, chiếm 65,5 % HTKT lò DVPT sử dụng dàn chống 79,8 % HTKT chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá thủy lực di động áp dụng mỏ HTKT lò DVPT sử dụng dàn chống theo thiết kế cho phép nâng cao chiều cao PTKT, từ m lên tới 14 m, đồng thời sử dụng thiết bị CGH đồng bộ, tập trung, nên góp phần nâng cao SLKT, NSLĐ Đây nguyên nhân dẫn tới giá thành khai thác lò chợ thiết kế giảm khoảng 40,0 % so với lị chợ khai thác thủ cơng áp dụng mỏ, từ 443.068 đồng/tấn xuống 265.911 đồng/tấn Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 106 4.8 Kết luận Chương Tính tốn, thiết kế áp dụng HTKT lị DVPT sử dụng dàn chống KPV1 cho điều kiện khoáng sàng đặc trưng vùng Quảng Ninh, vỉa 5, mức +125 ÷ +40, Công ty than Nam Mẫu cho thấy rõ hiệu so với HTKT chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá thủy lực di động áp dụng mỏ: công suất khai thác tăng từ 75.000 tấn/năm lên 130.000 tấn/năm; NSLĐ trực tiếp tăng từ 4,2 tấn/cơng lên 9,5 tấn/cơng; chi phí mét lị chuẩn bị giảm từ 15,2 m/1000 xuống 8,4 m/1000 tấn; giá thành khai thác giảm khoảng 40,0 %, từ 443.068 đồng/tấn xuống cịn 265.911 đồng/tấn Từ kết thấy, HTKT lò DVPT sử dụng dàn chống KPV1 theo đề xuất Luận án phù hợp với điều kiện địa chất, kỹ thuật vỉa 5, mức +125 ÷ +40, Cơng ty than Nam Mẫu nói riêng vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh nói chung Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 107 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đối với HTKT lò DVPT sử dụng DCTH, việc xác định tham số hợp lý hệ thống lựa chọn giải pháp kỹ thuật phù hợp đóng vai trị quan trọng việc nâng cao hiệu quả, an toàn khai thác vỉa dày, dốc vùng Quảng Ninh Luận án cơng trình nghiên cứu khoa học giải quyết, thực yêu cầu, mục tiêu với kết thu được, kết luận sau: Tại nhiều nước giới, HTKT lò DVPT sử dụng tổ hợp CGH khai thác áp dụng với nhiều chủng loại dàn chống, giải pháp kỹ thuật khác nâng cao SLKT, NSLĐ mức độ an toàn lao động Khi áp dụng tổ hợp CGH khai thác, tham số HTKT nâng cao, chiều cao PTKT lên tới 20 m chiều dài theo phương KKT lên tới 200 m Tại mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh, HTKT lò DVPT chủ yếu áp dụng CNKT thủ cơng với chiều cao PTKT từ ÷ 8, chiều dài theo phương KKT từ 80 ÷ 100 m, tiêu KTKT đạt hạn chế Do đó, để nâng cao hiệu sản xuất, cần tăng cường áp dụng cơng nghệ CGH đào lị, khai thác xác định tham số phù hợp cho HTKT lị DVPT Ngồi ra, kết tổng hợp cho thấy, trữ lượng vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh có khả áp dụng cơng nghệ CGH HTKT lò DVPT tương đối lớn Tỷ lệ tổn thất than trình thu hồi than áp dụng HTKT lị DVPT phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt là: góc dốc vỉa, bước hạ trần – thu hồi, chiều cao PTKT, trình tự thu hồi kết cấu dàn chống Các kết thí nghiệm cho thấy, để nâng cao hiệu khai thác cần xác định, lựa chọn tham số phù hợp cho HTKT, chọn dàn chống có cửa sổ thu hồi xà phá hoả với phận cấp liệu cửa sổ thu hồi thu hồi than đồng thời cửa tháo Tại vùng Quảng Ninh, HTKT lò DVPT sử dụng DCTH khai thác hiệu vỉa than dày, dốc chiều dày vỉa lớn m, góc dốc vỉa 450, có tiêu chuẩn, điều kiện địa chất – kỹ thuật mỏ phù hợp chiều cao PTKT từ 13,2 ÷ 23,5 m, chiều dài theo phương KKT từ 130 ÷ 150 m Kết tính tốn, thiết kế áp dụng HTKT lò DVPT sử dụng dàn chống Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 108 KPV1 theo đề xuất Luận án cho điều kiện vỉa 5, mức +125 ÷ +40, Công ty than Nam Mẫu cho thấy hiệu so với HTKT chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá thủy lực di động áp dụng mỏ: công suất khai thác tăng từ 75.000 tấn/năm lên 130.000 tấn/năm; NSLĐ trực tiếp tăng từ 4,2 tấn/công lên 9,5 tấn/công; chi phí mét lị chuẩn bị giảm từ 15,2 m/1000 xuống 8,4 m/1000 tấn; giá thành khai thác giảm khoảng 40,0 %, từ 443.068 đồng/tấn xuống 265.911 đồng/tấn Điều cho thấy, HTKT lị DVPT sử dụng công nghệ CGH khai thác với đồng thiết bị, giải pháp kỹ thuật tham số HTKT theo đề xuất Luận án phù hợp với điều kiện địa chất, kỹ thuật với điều kiện địa chất, kỹ thuật vỉa 5, mức +125 ÷ +40, Cơng ty than Nam Mẫu nói riêng vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh nói chung Trên sở đạt được, tác giả Luận án xin kiến nghị quan có thẩm quyền xem xét, cho phép áp dụng kết nghiên cứu vào thực tế sản xuất, tư vấn, nghiên cứu, giảng dạy Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 109 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Nhữ Việt Tuấn (2010), Nghiên cứu ứng dụng tường cách ly nhân tạo hóa chất nhằm nâng cao an tồn, hiệu khai thác than mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ Công Thương, Hà Nội Nhữ Việt Tuấn (2012): Áp dụng thử nghiệm cơng nghệ giới hóa khai thác than vỉa dày, dốc 450 dàn chống tự hành chế tạo Việt Nam mỏ than Quảng Ninh, Báo cáo tổng kết dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nước, Hà Nội Nhữ Việt Tuấn (2012), Nghiên cứu khả tự cháy đề xuất giải pháp kỹ thuật công nghệ phòng ngừa cháy nội sinh mỏ than Hồ Thiên – Khe Chuối, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ Công Thương, Hà Nội Nhữ Việt Tuấn (2013), Nghiên cứu quy luật, dự báo độ khí mê tan đào lò chuẩn bị than đề xuất giải pháp nâng cao mức độ an toàn cháy nổ khí đào lị, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ Công Thương, Hà Nội Nhữ Việt Tuấn (2014), Nghiên cứu áp dụng giải pháp phun khí ni tơ vào khu vực phá hỏa nhằm phòng chống cháy nội sinh mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ Công Thương, Hà Nội Lê Trung Tuyến, Takehiro Isei, Nhữ Việt Tuấn (2014), Hiểm họa bụi than mỏ hầm lò, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Khoa học kỹ thuật mỏ toàn quốc lần thứ 24, Hội Khoa học Công nghệ Mỏ Việt Nam, Vũng Tàu Nhữ Việt Tuấn, Đỗ Mạnh Phong, Nguyễn Anh Tuấn (2016), Nghiên cứu xác định chiều dài theo phương khu khai thác hợp lý cho mỏ hầm lị vùng Quảng Ninh, Tạp chí Cơng nghiệp Mỏ số 3, Hội Khoa học Công nghệ Mỏ Việt Nam, Hà Nội Nhữ Việt Tuấn, Đỗ Mạnh Phong, Nguyễn Anh Tuấn, Lê Đức Nguyên, Đinh Văn Cường (2016), Nghiên cứu q trình hạ trần, thu hồi than mơ hình số cho điều kiện hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng dàn chống KDT-2 mỏ Hà Ráng, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Khoa học kỹ thuật mỏ toàn Quốc lần thứ 25, Hội Khoa học Công nghệ Mỏ Việt Nam, Cửa Lò Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 110 Nhữ Việt Tuấn, Đỗ Mạnh Phong, Nguyễn Anh Tuấn (2016), Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố địa chất – kỹ thuật hiệu thu hồi than hệ thống khai thác lị dọc vỉa phân tầng sử dụng dàn chống điều kiện vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh, Tạp chí Khoa học Kỹ Thuật Mỏ - Địa chất số 57, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 10 Nguyen Anh Tuan, Nhu Viet Tuan, Dao Hong (2012), Trend of mechanization development for underground mining in Quang Ninh, Proceedings of the 2nd international conference on advances in mining and tunneling, Hanoi, Vietnam 11 Le Trung Tuyen, Nhu Viet Tuan, Nguyen Tuan Anh (2014), The feature of spontaneous combustion of anthracite coal in vietnam coal mine, Proceedings of the 3nd international conference on advances in mining and tunneling, Hanoi, Vietnam 12 Le Trung Tuyen, Nhu Viet Tuan, Kotaro OHGA and Takehiro ISEI (2016), Characteristics of Spontaneous Combustion of Anthracite in Vietnamese Coal Mines, Journal of MMIJ, Vol.132, No.11, Japan (https://www.jstage.jst.go.jp/browse/journalofmmij/132/0/_contents https://www.jstage.jst.go.jp/article/journalofmmij/132/11/132_167/_article) Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư Mỏ Công nghiệp - Vinacomin (2012), Quy hoạch phát triển ngành than đến năm 2020 có xét triển vọng đến năm 2030, Hà Nội Đặng Văn Cương, Nghiên cứu số thông số HTKT phá nổ phân tầng để khai thác vỉa than dốc, dày – m điều kiện địa chất phức tạp vùng than Quảng Ninh, Luận án phó tiến sỹ khoa học kỹ thuật, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trương Đức Dư (2003), Nghiên cứu hoàn thiện CNKT vỉa dày thoải cho số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội Phùng Mạnh Đắc (2006), Nghiên cứu giải pháp khoa học công nghệ nhằm huy động tổng hợp tài nguyên phục vụ chiến lược phát triển bền vững khai thác sử dụng than Việt Nam, Báo cáo tổng kết đề tài trọng điểm cấp Bộ, Viện KHCN Mỏ, Hà Nội Phùng Mạnh Đắc (2004), Nghiên cứu áp dụng giới hoá khai thác vỉa dày điều kiện địa chất phức tạp bể than Quảng Ninh, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ Công nghiệp, Viện KHCN Mỏ, Hà Nội Phùng Mạnh Đắc (2004), Nghiên cứu khả phát triển cơng nghệ khai thác vỉa than có độ dốc lớn theo hướng áp dụng dàn chống (khơng phân mảng, dàn chống có đế trượt, giá thủy lực di động) phương pháp nổ mìn lỗ khoan dài đường kính lớn, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ, Viện KHCN Mỏ, Hà Nội Nguyễn Trọng Hoan, Dupak I.N (1990), Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định đá vách đá trụ mỏ than Mạo Khê, Mông Dương, Hà Lầm, Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước, Viện KHCN Mỏ, Hà Nội Trần Văn Huỳnh, Đặng Văn Cương (1993), Giáo trình CNKT than hầm lị - tập II, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trương Văn Lợi (2002), Nghiên cứu lựa chọn sơ đồ CNKT gương lò ngắn áp dụng cho điều kiện mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Đại Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 112 học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 10 Đào Danh Phượng (1996), Đánh giá khả ứng dụng xác định tham số hợp lý sơ đồ công nghệ giới hóa khai thác mỏ than hầm lị bể than Quảng Ninh, Luận án Phó tiến sỹ khoa học kỹ thuật, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 11 Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khống sản Việt Nam (2012), Báo kết sản xuất kinh doanh năm 2011 Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khống sản Việt Nam, Hà Nội 12 Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (2013), Báo kết sản xuất kinh doanh năm 2012 Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 13 Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khống sản Việt Nam (2014), Báo kết sản xuất kinh doanh năm 2013 Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khống sản Việt Nam, Hà Nội 14 Ninh Quang Thành (1985), Nghiên cứu công nghệ khai thác vỉa dày dốc α > 35° vùng mỏ than Quảng Ninh, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ, Viện KHCN Mỏ, Hà Nội 15 Ninh Quang Thành (1995), Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác hầm lò lộ thiên điều kiện địa chất phức tạp, Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước KC03-03 giai đoạn 1991 ÷ 1995, Viện KHCN Mỏ, Hà Nội 16 Nguyễn Anh Tuấn (2007), Nghiên cứu lựa chọn cơng nghệ giới hóa khai thác vỉa dày, dốc 450 mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh, Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước, Viện KHCN Mỏ, Hà Nội 17 Nguyễn Anh Tuấn (2012), Nghiên cứu xác định thông số dịch chuyển, biến dạng đá khai thác vỉa dày phương pháp hầm lị mơ hình vật liệu tương đương, Báo cáo tổng kết đề tài, Viện KHCN Mỏ, Hà Nội 18 Nhữ Việt Tuấn (2012), Áp dụng thử nghiệm cơng nghệ giới hóa khai thác than vỉa dày, dốc 450 dàn chống tự hành chế tạo Việt Nam mỏ than Quảng Ninh, Báo cáo tổng kết Dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nước, Viện KHCN Mỏ, Hà Nội Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 113 19 Nhữ Việt Tuấn (2009), Nghiên cứu giải pháp nâng cao chiều cao phân tầng sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dốc mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ, Viện KHCN Mỏ, Hà Nội 20 Hoek E (2002), Hoek-Brown failure criterion – 2002 edition, Vancouver, Canada – 2002, Cosulting Group Inc: Minneapolis, Minnesota, USA 21 Lovell G.H, Partol W.J and Grane J.T (1957), Longwall method of mining anthracite, Mingning engineer 22 Stanislaw Gajos (2004), Experience and practical aspects of utilizing a shrinkage metod of extraction at Kazimierz-Juliusz coal mine in Sosnowiec, International mining forum, New technologies in underground mining, Safety in mines, Cracow-Szczyrk-Wieliczka, Poland 23 Xu Yong Qi (1990), Drawing album of the coal mining used in China, Publishing house of China University of Mining and Technology, Beijing 24 А.П.Судоплатов, В.Ф.Парусимов, Л.Н.Гапанович, А.В.Стариков А.В.Сахаров (1962), разработка уголъных месторождений корокими очистными забоямиб, Углетехиздатб, Москва 25 А.П.Томашевский (1985), Совершенствование способов разработки мощных пластов в кузбассе, Недра, Москва 26 Бурчаков А.С., Гринко Н.К., Дорохов Д.В (1983), Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых, Москва – Недра 27 Васильев А.Б (1977), Исследование процесса выпуска угля при разработке мощных пластов механизированными комплексами с принудительным обрушением, Афтореферат канд, Дисс Л 28 Графова Л.Е (1974), Направления комплексной механизации разработки крутых и наклонных пластов, Москва – Недра 29 Жетесов С.С., Сагинов А.С., Лазуткин А.Г., Нургужин М.Р (1992), Пути развития и совершенствования механизированных крепей, Алма-Ата Гылым Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 114 30 К.А Ардашев (1967), Управление горным давлением при разработке тонких и средней мощности уголъных пластов наклонного и крутого падения, Кемеровское книжное издателъство 31 Кирпичев М.В.(1953), Теория подобия, Москва 32 Клишин В.И (2009), Технология выемки крутопадающих пластов, Уголь Кузбасса, № 33 Клишин В.И., Кокоулин Д.И., Кубанычбек Б., Клишин С.В (2010), Способ отработки мощных угольных пластов, Патент № 2399762 Российской Федерации - Опубл в БИ № 26 34 Клишин В.И., Леконцев Ю.М., Сажин П.В (2010), Способ разупрочнения прочных углей, Патент № 2394991 Российской Федерации - Опубл в БИ № 20 35 Клишин С.В., Клишин В.И (2010), Рациональные режимы механизированной отработки мощных крутопадающих пластов угля подэтажными штреками, Рудник будущего 36 Крылов В.Ф., Яковлев А.И., Калугин О.С., Коврижин А.К., Жданько В.Н (1967), Разработка мощного крутого пласта подэтажами с применением КТУ, Уголь - № 37 Кузнецов Г.Н., Будъко М.Н., Василъев Ю.И., Шклярский М.Ф., Юревич Г.Г.(1968), Моделирование проявлений горного давления, Ленинград 38 Л.Д.Шевякова (1956), Разработка крутопадающих пластов кузбасса, Углетехиздатб, Москва 39 Макарюк Н.В (2010), Способ сейсмоволново10о разупрочнения угольных массивов и скважинный сейсмовибратор, Патент № 2449108 Российской Федерации - Опубл в БИ № 12 40 Томашевский Л П., Левочко В.П., Боровиков П А., Блинов Ю С., Кузин Г.С., Калугин О.Ф (1974), Разработка и научное обоснование технологии подэтажной выемки угля и параметров выпускного механизированного комплекса крепь – штрек, Совершенствование тех-нологии разработки Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 115 крутых пластов Кузбасса №25, Прокопьевск 41 Томашевский Л П (1978), Технология разработки мощных крутых нарушенных пластов Кузбасса и направления ее совершенствования, Москва – Обзор ЦНИЭИ-уголь 42 Фунг мань дак (1989), Совершенствование технологии выемки мoщных наклонных угольных пластов в сложных горно-геологических условиях Куангниньского месторождения СРВ, кандидатская диссертация, Ленинград 43 Шундулиди И.А., Марков А.С., Калинин С.И., Егоров П.В (1999), Выбор параметров технологии отработки мощных пологих пластов с выпуском межслоевых и подкровельных пачек угля, Кемерово: Кемеров кн изд-во 44 Шундулиди И.А (2004), Интегрированные технологические системы двухста-дийной отработки запасов мощных угольных пластов, Москва 45 Иванов Б.А (1973), Исследование выпуска угля при разработке мощных пластов с принудительным обрушением, Афтореферат канд, Дисс Л Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 116 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Tổng hợp kết tỷ lệ tổn thất than khai thác mơ hình No mơ hình Chiều cao phân tầng, h (m) Bước hạ trần than, a (m) 8 12 12 Chiều dày vỉa than, M (m) Góc dốc vỉa than, α (độ) 45 45 45 45 45 7 7 Tỷ lệ tổn thất than, η (%) 39,33 45,43 50,58 42,17 47,31 12 15 45 45 7 53,07 46,33 15 15 45 45 7 50,96 55,36 10 11 12 8 65 65 65 7 34 ,32 36,60 40,55 13 14 15 16 17 18 12 12 12 15 15 15 3 65 65 65 65 65 65 7 7 7 36,08 38,72 43,34 37,96 40,55 44,93 19 85 28,04 20 21 22 23 8 12 12 85 85 85 85 7 7 29,82 34,50 29,82 31,06 24 25 26 12 15 15 85 85 85 7 35,90 31,82 33,26 27 15 85 37,85 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 117 Phụ lục 2: Tổng hợp, so sánh kết tỷ lệ tổn thất than theo thí nghiệm từ hàm số hồi quy TT x1 (radian) x2 (m) x3 (m) y_tn (%) 0,785 39,33 40,682 1,352 0,785 45,43 44,92 0,51 0,785 50,58 49,601 0,979 0,785 12 42,17 43,331 1,161 0,785 12 47,31 47,846 0,536 0,785 12 53,07 52,831 0,239 0,785 15 46,33 45,431 0,899 0,785 15 50,96 50,165 0,795 0,785 15 55,36 55,392 0,032 10 1,13 34,32 33,507 0,813 11 1,13 36,6 36,998 0,398 12 1,13 40,55 40,853 0,303 13 1,13 12 36,08 35,69 0,39 14 1,13 12 38,72 39,408 0,688 15 1,13 12 43,34 43,514 0,174 16 1,13 15 37,96 37,419 0,541 17 1,13 15 40,55 41,318 0,768 18 1,13 15 44,93 45,623 0,693 19 1,48 28,04 27,521 0,519 20 1,48 29,82 30,388 0,568 21 1,48 34,5 33,554 0,946 22 1,48 12 29,82 29,313 0,507 23 1,48 12 31,06 32,367 1,307 24 1,48 12 35,9 35,74 0,16 25 1,48 15 31,82 30,734 1,086 26 1,48 15 33,26 33,936 0,676 27 1,48 15 37,85 37,472 0,378 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật y_h (%) |∆| (%) 118 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật