luận văn thạc sĩ kỹ thuật đánh giá trình độ công nghệ và đề xuất áp dụng công nghệ khai thác than hầm lò nhằm nâng cao hiệu quả khai thác vùng mạo khê uông bí

Mục tiêu của đề tài:- Nghiên cứu tổng quan các công nghệ khai thác hiện nay của các mỏ Hầmlò vùng Quảng Ninh.- Nêu các phương pháp đánh giá trình độ công nghệ trong khai thác than Hầm lò

Trang 1

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Trần Đình Luân Mã học viên: CQ01CH0004

Ngày, tháng, năm sinh: 15/04/1989 Nơi sinh: Bối Cầu – Bình Lục – Hà NamChuyên ngành: Khai Thác Mỏ Mã số: 62520603

1 Tên đề tài: Đánh giá trình độ công nghệ và đề xuất áp dụng công nghệ khai thác than hầm lò nhằm nâng cao hiệu quả khai thác vùng Mạo Khê – Uông Bí.

2 Nội dung: ……….3 Ngày giao nhiệm vụ:

4 Ngày hoàn thiện nhiệm vụ:

5 Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Vũ Mạnh Hùng

Quảng Ninh, ngày … tháng … năm

(Ký, ghi rõ họ tên và đóng dấu)

Trang 2

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 kỳcông trình nào khác.

Tác giả luận văn

Trần Đình Luân

Trang 3

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ 1

LỜI CAM ĐOAN 2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC CÁC BẢNG 6

DANH MỤC HÌNH VẼ 7

MỞ ĐẦU 8

1 Tính cấp thiết của Đề tài 8

2 Mục tiêu của đề tài: 8

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 8

4 Nội dung nghiên cứu và các vấn đề cần giải quyết 8

5 Phương pháp nghiên cứu 9

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn 9

7 Cấu trúc luận văn 9

1.1.1 Khái quát về địa chất 11

1.1.2 Các công nghệ khai thác đang áp dụng tại công ty TNHH MTV than Mạo Khê 13

1.1.3 Tình hình nhân lực tại công ty TNHH MTV than Mạo Khê 28

1.2 CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÔNG TY TNHH MTV THAN HỒNG THÁI ( NAY THUỘC CÔNG TY THAN UÔNG BÍ )281.2.1 Khái quát về địa chất 28

a Địa tầng: 28

b Đặc điểm cấu tạo các vỉa than 28

1.2.2 Các công nghệ khai thác đang áp dụng tại công ty TNHH MTV thành viên than Hồng thái ( nay thuộc công ty than Uông Bí ) 30

Trang 4

CHƯƠNG 2 53

ĐÁNH GIÁ TRÌNH ĐỘ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC THAN HẦM LÒ Ở MỘT SỐ MỎ THAN VÙNG MẠO KHÊ – UÔNG BÍ 53

2.1 Khái quát chung 53

2.2 Các phương pháp đánh giá trình độ công nghệ 55

2.2.1 Phương pháp đánh giá trình độ công nghệ về mặt kinh tế 55

2.2.2 Phương pháp đánh giá công nghệ bằng cách phân lập 55

2.2.3 Phương pháp phân tích chiến lược 56

3.1 Đặt vấn đề 67

3.2 Đề xuất áp dụng công nghệ khai thác than hầm lò nhằm nâng cao hiệu quả khai thác tại Công ty than Mạo Khê 68

3.2.1 Đặc điểm vỉa than 68

3.2.2 Địa chất công trình, địa chất thuỷ văn 71

3.2.3 Khí mỏ 72

3.2.4 Nhận xét 73

3.3 KHAI THÔNG KHAI TRƯỜNG 73

3.3.1 Hiện trạng công tác chuẩn bị 74

3.3.2 Phương án chuẩn bị khi áp dụng giá khung thủy lực di động 74

3.4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG CHO LÒ CHỢ THIẾT KẾ VỈA 9B 76

3.4.1 CÁC THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT MỎ CỦA LÒ CHỢ THIẾT KẾ 76

3.4.2 TÍNH TOÁN HỘ CHIẾU KHAI THÁC LÒ CHỢ 77

Tên chỉ tiêu 79

Chiều dài xà 79

3.4.3 Tính toán áp lực mỏ 81

3.4.4 Xây dựng hộ chiếu chống giữ lò chợ 83

3.4.5 Kiểm tra khả năng lún chân cột chống vào nền lò chợ 83

3.4.6 Tính toán số lượng vì chống lò chợ 84

3.5 HỘ CHIẾU KHOAN NỔ MÌN KHAI THÁC 86

Trang 5

3.5.1 Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị 86

3.5.2 Lượng thuốc nổ cho một chu kỳ khấu gương lò chợ 86

3.5.3 Bố trí lỗ mìn khấu gương lò chợ 87

3.5.4 Bố trí nổ mìn hạ trần than 87

3.6 CÔNG TÁC ĐIỀU KHIỂN ĐÁ VÁCH 88

3.6.1 Phá hoả ban đầu 88

Trang 6

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Cấu tạo vỉa than khu 56 – Công ty than Mạo Khê

Bảng 1.2 Bảng chỉ tiêu KT-KT Công nghệ khai thác bằng Cột thủy lực đơn 22 và Xà kim loại HDJ1200

DZ-Bảng 1.3 DZ-Bảng chỉ tiêu KT-KT công nghệ khai thác giá thủy lực di động 1T2/LY

XDY-Bảng 1.4 Đặc tính kỹ thuật của dàn chống 2ANSH

Bảng 1.5 Bảng chỉ tiêu KT-KT Công nghệ khai thác bằng tổ hợp giàn chống 2ANSH

Bảng 1.6 Bảng chỉ tiêu KT-KT Công nghệ khai thác vỉa dày sử dụng giá thủy lực di động XDY-1T2/LY

Bảng 1.7 Bảng chỉ tiêu KTKT của công nghệ chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá thuỷ lực di động

Bảng 1.8 Bảng chỉ tiêu KTKT của công nghệ chia lớp ngang nghiêng sử dụng cột thuỷ lực đơn kết hợp xà hộp HDFBC -2400

Bảng 1.9 Bảng tổng hợp công nghệ khai thác áp dụng tại công ty TNHH MTV Mạo Khê

Bảng 1.10 Bảng thống kê đặc điểm cấu tạo vỉa than khu Tràng Khê II,IIIBảng 1.11 Đặc tính kỹ thuật của Giá khung di động ZH1600/16/24Z

Bảng 1.12 Bảng chỉ tiêu KT-KT lò chợ chống giữ bằng Giá khung di động ZH1600/16/24Z.

Bảng 1.13 Bảng chỉ tiêu KT-KT lò chợ chống gỗ

Bảng 1.14 Bảng đặc tính kỹ thuật giàn tự hành VINAALTA2.0/3.15Bảng 1.15 Bảng đặc tính kỹ thuật Máy khấu Combain MG200-W1Bảng 1.16 Bảng chỉ tiêu KT-KT cơ bản lò chợ cơ giới hóa

Bảng 1.17 Bảng tổng hợp công nghệ khai thác công ty TNHH MTV nam mẫuBảng 2.1 Bảng xác định cấp độ tinh xảo của các thành phần của công nghệBảng 2.2 Thang mức độ quan trọng tương đối để đánh giá cường độ đóng góp

Bảng 3.7 Đặc tính kỹ thuật của trạm bơm dung dịch nhũ hoá BRW200/31.5Bảng 3.8 Đặc tính kỹ thuật của thùng chứa dung dịch nhũ hoá XR-WS1600Bảng 3.9 Bảng tổng hợp các thiết bị - vật tư chống giữ lò chợ

Bảng 3.10 Biểu đồ tổ chức chu kỳ khai thác lò chợ

Trang 7

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1 Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ KT bằng cột TLĐ DZ-22 và Xà kim loại HDJ1200

Hình 1 2 Sơ đồ công nghệ khai thác giá thủy lực di động XDY-1T2/LY

Hình 1 3 Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ chống giữ bằng giàn chống 2ANSHHình 1 4 Sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dày sử dụng giá thủy lực di động

Hình 1 7 Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ chống giữ lò chợ bằng gỗ

Hình 1 8 Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ chống giữ bằng Giá khung di động ZH1600/16/24Z

Hình 1.9 Hình dáng giàn tự hành VINAALTA2.0/3.15 và Máy khấu Combain MG200-W1

Hình 1.10 Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ cơ giới hóaHình 1.11 Biểu đồ tổ chức sản xuất lò chợ cơ giới hóaHình 1.12 Biểu đồ bố trí nhân lực lò chợ cơ giới hóaHình 2.1 Biểu đồ T,H,I,O của mỏ Hầm lò

Hình 3.1 Giá khung thủy lực di động ZHF1600/16/24

Hình 3.2 Quy cách liên kết giá khung sử dụng (liên kết mềm)Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc của giá khung trong lò chợ

Hình 3.4 Các loại hình công nghệ lò chợ dài theo điều kiện trữ lượng

Trang 8

MỞ ĐẦU1 Tính cấp thiết của Đề tài

Do nhu cầu về năg lượng đối với đất nước ta càng ngày càng lớn cùng vớisự phát triển của nền kinh tế quốc dân Vì vậy việc đẩy mạnh năng suất trongngành công nghiệp khai thác than càng cần thiết hơn bao giờ hết Theo kế hoạchphát triển của Tập đoàn Công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam (TKV) đếnnăm 2020, sản lượng khai thác hàng năm phải đạt mức 60 triệu tấn, trong đókhai thác ở hầm lò chiếm 60% Cùng với việc tăng sản lượng khai thác, vấn đềnâng cao an toàn lao động, hiệu quả sản xuất, giảm tổn thất tài nguyên là mụctiêu hàng đầu của ngành than Vì thế, việc đổi mới công nghệ là yếu tố quantrọng trong những năm tới, đặc biệt là công nghệ khai thác.

Hiện nay các Mỏ khai thác than Hầm lò mà chủ yếu được tập trung ở vùngQuang Ninh đang áp dụng mạnh mẽ các công nghệ khai thác tiên tiến trên thếgiới, nhưng việc áp dụng vẫn còn ít và chưa mang tính động bộ cao chỉ được tậptrung ở một vài nhưng công ty lớn như: Nam Mẫu, Hồng Thái, Mạo Khê Vìvậy việc Đánh giá trình độ công nghệ tại một số mỏ than hầm lò vùng Mạo Khê–Uông Bí và đề xuất áp dụng công nghệ khai thác than hầm lò nhằm nâng caohiệu quả khai thác vùng Mạo Khê – Uông Bí là mang tính cấp thiết và đáp ứngyêu cầu thực tế hiện nay.

2 Mục tiêu của đề tài:

- Nghiên cứu tổng quan các công nghệ khai thác hiện nay của các mỏ Hầmlò vùng Quảng Ninh.

- Nêu các phương pháp đánh giá trình độ công nghệ trong khai thác than Hầm lò.- Đề xuất áp dụng công nghệ khai thác than hầm lò nhằm nâng cao hiệuquả khai thác tại Công ty than Mạo Khê.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài là điều kiện địa chất, các sơ đồcông nghệ và tình hình nhân lực của một số mỏ khai thác than Hầm lò vùngMạo Khê – Uông Bí: Công ty TNHH MTV than Mạo Khê, Công ty TNHHMTV than Hồng Thái, Công ty TNHH MTV than Nam Mẫu.

4 Nội dung nghiên cứu và các vấn đề cần giải quyết

- Tổng quan các công nghệ khai thác hiện nay của các mỏ than Hầm lòvùng Quảng Ninh.

- Các phương pháp đánh giá trình độ công nghệ trong khai thác than Hầm lò.

Trang 9

- Đề xuất áp dụng công nghệ khai thác than hầm lò nhằm nâng cao hiệuquả khai thác tại Công ty than Mạo Khê.

- Kết luận và kiến nghị.

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập tài liệu.

- Phương pháp khảo sát điều kiện địa chất.

- Phương pháp đánh giá tổng hợp các điều kiện công nghệ.- Phương pháp thống kê, phân tích.

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn

Theo như kết quả nghiên cứu, phân tích các công nghệ khai thác hiện naycủa các mỏ than Hầm lò vùng Quảng Ninh và đề xuất hướng phát triển của côngnghệ khai thác than Hầm lò áp dụng cho vùng Quảng Ninh, giúp cho giảm bớtsức lao động của con người, tăng năng suất lao động, tăng sản lượng khai thácvà đảm bảo an toàn hơn trong quá trình khai thác than ở các mỏ Hầm lò vùng

Quảng ninh Vì vậy đề tài: Đánh giá trình độ công nghệ và đề xuất áp dụng

công nghệ khai thác than hầm lò nhằm nâng cao hiệu quả khai thác vùng Mạo

Khê – Uông Bí có ý nghĩa khoa học quan trọng mang tính thực tiễn cao.

7 Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm các chương chính như sau:

Chương 1: Tổng quan các công nghệ khai thác hiện nay của các mỏ thanHầm lò vùng Quảng Ninh.

Chương 2: Các phương pháp đánh giá trình độ công nghệ trong khai thácthan Hầm lò.

Chương 3: Đề xuất áp dụng công nghệ khai thác than hầm lò nhằm nângcao hiệu quả khai thác tại Công ty than Mạo Khê

Với tất cả lòng chân thành, em xin bày tỏ lời cảm ơn tới Thầy TS Vũ

Mạnh Hùng cùng toàn thể các thầy cô giáo trong Bộ môn Khai thác Hầm

lò, Khoa Mỏ, phòng Đào tạo đã giao đề tài và tận tình giảng dạy hướngdẫn em.

Em xin bày tỏ lời cảm ơn tới các thầy cô giáo, các phòng ban của TrườngĐại học công nghiệp Quảng Ninh đã giảng dạy và giúp đỡ em trong suốt thờigian học tập tại trường Cảm ơn các bạn đồng nghiệp vì những lời động viên gópý quý báu.

Trang 10

Em xin bày tỏ lời cảm ơn tới các phòng ban, các cán bộ công nhân viên củaCông ty TNHH một thành viên than Mạo Khê; Công ty TNHH một thành viênthan Hồng Thái; Công ty TNHH một thành viên than Nam Mẫu; Viện Côngnghệ mỏ đã giúp đỡ, cung cấp số liệu phục vụ cho quá trình hoàn thành luậnvăn.

Trang 11

Thống Triat thượng - Bậc Nơri -Rêti Ký hiệu M2 ( T3n- R ).

a) Địa tầng cánh Bắc

Được chia ra làm 3 tập than :

- Tập than dưới: ( T3n-rHg2 ) là địa tầng trụ vỉa 2 trở xuống Đất đá trong tậpnày chủ yếu là hạt mịn bao gồm bột kết xen kẹp sét kết và rất ít cát kết

- Tập than giữa: Phân bố hầu hết trên diện tích mỏ từ vỉa 2 đến vỉa 12 đặctrưng đất đá bao gồm: cát kết, sạn kết, cuội kết màu xám đến màu xám trắngchiếm 60% Loại đá này phân bố chủ yếu giữa hai vỉa than, cát kết hạt mịn, bộtkết chiếm 20% phân bố gần vách và trụ vỉa than thành hai phần chủ yếu làThạch Anh và Xirêxit.

- Tập than trên: Từ vách vỉa 12 đến vỉa 17 đá chủ yếu là hạt thô sáng màugồm: cát kết hạt thô, cuội kết chiếm 80% còn lại là bột kết và sét kết.

- Tập than trên có vỉa: 19, 18, 17, 14, 12, 11.- Tập than giữa có vỉa: 10, 9b, 9a, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2.- Tập than dưới có vỉa: 1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e.

Với chiều dày khai thác là : 62,8 m.

Khu vực thiết kế là tập than giữa thuộc khu 56 ( Từ vỉa 5  10 ).

Trang 12

- Bột kết (Alêvrôlít) chiếm 30%, thành phần chủ yếu là Thạch Anh, sét Xifexít.- Ăcghilít (sét kết) chiếm 10%, thành phần Xirexít silic than có chứa thực vật.

1.1.1.2 Cấu tạo vỉa than

Khu 56 có giá trị khai thác như sau:

Bảng 1 14 Cấu tạo vỉa than khu 56 – Công ty than Mạo Khê

Góc dốc củavỉa (Độ)

Chiều dàyvỉa (m)

Khoảngcách vỉa (m)

Mức độ ổn địnhcủa vỉa

Cấu tạovỉa

a Đặc điểm của các vỉa than

- Vỉa 5: Cấu tạo phức tạp vỉa thannhiều lớp đá kẹp

b Tính chất cơ lý của than các vỉa

Hiện nay theo số liệu phân tích và tính toán sơ bộ tỷ lệ lẫn bẩn trong than là3,5%.

- Độ tro địa chất trung bình của các vỉa Ak = 14  26%- Độ ẩm trung bình phân tích W% = 5,58%

c Tính chất hoá học và công nghệ.

- Chất bốc: Vch% = 7,34%; Nhiệt lượng: k = 6800 Calo/ kg

Than khai thác khu vực thiết kế từ vỉa 5 đến vỉa 10 là loại than AnTraxítthuộc loại không khói Than có màu đen nhánh, ánh kim, chất lượng than tốt, tỷlệ than cục thấp.

Trang 13

1.1.2 Các công nghệ khai thác đang áp dụng tại công ty TNHH MTV thanMạo Khê

1.1.2.1 Công nghệ khai thác đang áp dụng khi khai thác các vỉa mỏng,trung bình dốc thoải và nghiêng.

- Hệ thống khai thác: Chia cột dài theo phương- Công nghệ khấu than: Bằng khoan nổ mìn

- Công nghệ chống giữ: Cột thủy lực đơn DZ-22 Xà kim loại HDJB – 1200giá thủy lực di động

- Điều khiển đá vách: Bằng phương pháp phá hỏa toàn phần

a Công nghệ khai thác bằng Cột TLĐ DZ-22 Xà kim loại HDJ1200

Bảng 1 15 Bảng chỉ tiêu KT-KT Công nghệ khai thác bằng Cột thủy lực đơn DZ-22 vàXà kim loại HDJ1200

3Chiều dài trung bình lò chợ theo hướng dốcm96,0

7Số cột thủy lực DZ-22 cần thiết cho lò chợcột430

15Năng suất lao động công nhân trực tiếpT/người-ca5,2

18Chi phí mét lò chuẩn bị sản xuấtm/1000T

20Chi phí gỗ, văng, chèn cược (thu hồi 0,8)m3/1000T8,88

23Phương pháp điều khiển đá váchPhá hỏa toàn phần24Tổn thất công nghệ

Trang 14

mặt cắt b - b

C ợc ngăn đất đá phá hoả

Cột thuỷ lực đơn chống tăng c ờng

mặt cắt a - aA

Trang 15

TLĐDZ-22 tăng cuờngLò song song chân

Lò dọc vỉa thông gió +90Xà HDJA-1,2 + cột TLD tăng c ờng

0 ,4 m1 ,6 m

mặt cắt : a - a

4 000

0,8m0 ,8 m0,8m

1,0m1,0m0 ,8 m

Vì thuỷ lực đơnVì thuỷ lực đơn khám đầuLò dọc vỉa thông gió +90

Cột thuỷ lực đơn + xà sắt 1,2 métLò song song chân chợ

Xà gánh tăng c ờng thép ray P24

Vì thuỷ lực đơn khám chân

Hỡnh 1 10 Sơ đồ cụng nghệ khai thỏc giỏ thủy lực di động XDY-1T2/LY

Trang 16

b Công nghệ khai thác lò chợ bằng giá thủy lực di động XDY-1T2/LYBảng 1 16 Bảng chỉ tiêu KT-KT công nghệ khai thác giá thủy lực di động XDY-1T2/LY

7Số giá TL XDY-1TL/LY cần thiết cho lò chợbộ64

1.1.2.2 Công nghệ khai thác đang áp dụng khi khai thác các vỉa mỏng,trung bình, dốc đứng

- Hệ thống khai thác : Chia cột dài theo hướng dốc- Công nghệ khấu than : Bằng khoan nổ mìn

- Công nghệ chống giữ : Tổ hợp giàn chống 2ANSH

- Điều khiển đá vách: Bằng phương pháp phá hỏa toàn phần

Bảng 1 17 Đặc tính kỹ thuật của dàn chống 2ANSH

lượng1Sức chịu tải của dàn trên 1m² che chống, ( không nhỏ hơn) KN/m² 240

Trang 17

mÆt c¾t b - b

(tû lÖ 1/100)

Dµnchèngphô DµnchèngchÝnh

60.000

Trang 18

mÆt c¾t c - c(tû lÖ 1/100)

Hình 1 11 Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ chống giữ bằng giàn chống 2ANSH

Bảng 1 18 Bảng chỉ tiêu KT-KT Công nghệ khai thác bằng tổ hợp giàn chống 2ANSH

5Chiều dài theo hướng dốc của một cộtm120

7Chiều dài theo phương của khu vực lò chợm637

10Vật liệu chống lò chợ: Tổ hợp dàn chống2ANSH

15Số công nhân khai thác lò chợ ngày đêmngười4816Năng suất lao động trực tiếp khấu lò chợT/công16,117Số công nhân tháo lắp lò chợ khi kết thúc cột.người2418Năng suất lao động chung khi khấu hết cộtT/công10,79

20Chi phí lò chuẩn bị cho 1000 tấn thanm6,521Chi phí dầu nhũ hoá cho 1000 tấn thankg13,722Chi phí nước sạch cho 1000 tấn thanm313,123Chi phí răng khấu cho 1000 tấn thancái3,0

Trang 19

1.1.2.3 Công nghệ khai thác đang áp dụng khi khai thác vỉa dày(1) Công nghệ khai thác áp dụng cho vỉa dày dốc thoải và nghiêng

Qua khảo sát điều kiện đặc điểm địa chất kỹ thuật mỏ khu vực vỉa dày dốcthoải và nghiêng , Công ty đã áp dụng công nghệ khai thác như sau:

- Hệ thống khai thác : Chia cột dài theo phương khấu than lớp trụ thu hồi lớpvách

- Công nghệ khấu than : Bằng khoan nổ mìn

- Công nghệ chống giữ : Giá thủy lực di động XDY-1T2/LY- Điều khiển đá vách: Bằng phương pháp phá hỏa toàn phần

Hình 1 12 Sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dày sử dụng giá thủy lực di động XDY-1T2/LY

Trang 20

Bảng 1 19 Bảng chỉ tiêu KT-KT Công nghệ khai thác vỉa dày sử dụng giá thủy lực diđộng XDY-1T2/LY

7Số giá TL XDY-1TL/LY cần thiết cho lò chợbộ64

21Chi phí lưới thép B-40 (1m2 = 2,04kg)

(2) Công nghệ khai thác áp dụng cho vỉa dày dốc đứng

a Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng sử dụng GTL di động

Để đáp ứng nhu cầu sản lượng đồng thời nâng cao mức độ an toàn và đổimới công nghệ trong khấu chống giữ lò chợ, Công ty than Mạo Khê đã áp dụngcông nghệ chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá thuỷ lực di động và khai thác vỉa9 Tây dày dốc cánh Bắc Mạo Khê mức -25/+30.

Công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng chống giữ gương khai thácbằng giá thuỷ lực di động, khấu than bằng khoan nổ mìn được áp dụng cho cácvỉa có chiều dày lớn hơn 6 mét góc dốc từ 450 trở lên, Vỉa 9 Tây từ phay F.Q đếnphay F.340 đã khai thác từ mức +30 lên lộ vỉa, khu vực giáp phay F.340 đang khaithác lộ vỉa đến mức +2, vỉa 9 tây là vỉa than có cấu tạo phức tạp, sự phức tạpđược thể hiện rõ về sự biến đổi về chiều dày, độ dốc cũng như sự thay đổi vềđường phương Phần từ phay F.Q đến phay F.340 mức -25/+30 chiều dày vỉa than

Trang 21

tương đối ổn định, chiều dài nghiêng theo hướng dốc 65m, chiều dày vỉa trungbình 7,46m, góc dốc trung bình 570, song có sự biến đổi lớn về đường phươngcủa vỉa từ 50 đến 100 và có thể lớn hơn 200 tạo thành những điểm uốn cục bộ,chất lượng than tương đối tốt, độ cứng của than f = 1÷2, phân lớp vừa đếnmỏng, có xen kẹp nhiều lớp mỏng Acgilit, độ tro trung bình Ak = 24,26% Váchtrực tiếp là sét màu đen, phân lớp mỏng đôi khi không rõ phân lớp, rắn chắc, chiềudày từ 1,5 ÷ 2,5m, f = 1,5 ÷ 2,5 Vách cơ bản là Alevrôlít mầu xám đen, phân lớpmỏng, cấu tạo rắn chắc, chiều dày từ 25 ÷ 30m, f = 4÷5 Trụ giả gồm các lớp xenkẹp than mỏng, chiều dày trung bình 1,5 ÷ 2,5m, f = 2 ÷ 2,5 Trụ trực tiếp là sét kếtmàu đen, phân lớp mỏng, có chiều dày từ 1,08 ÷ 4m, f =2 ÷ 3.

Theo sơ đồ công nghệ khu vực khai thác được chia thành các phân tầng cóchiều cao 7 ÷ 8 mét bằng các lò dọc vỉa bám vách hoặc bám trụ Việc khai tháctrong mỗi phân tầng bằng cách mở các lò khởi điểm ở ranh giới từ vách sang trụhoặc từ trụ sang vách sau đó khấu lò chợ theo phương của vỉa Đối với vỉa cóchiều dài đoạn lò chợ lớn hơn 8 mét bố trí lò vận tải và thông gió riêng biệt.Công tác khai thác được tiến hành lần lượt từng phân tầng từ trên xuống dướitheo chiều dốc vỉa Trong mỗi phân tầng khấu chiều cao lò chợ với chiều cao2,0÷2,2 mét Trong mỗi chu kỳ khấu chống luồng gương xong, tiến hành hạ trầnthu hồi than nóc giữa các lớp khấu

Bảng 1 20 Bảng chỉ tiêu KTKT của công nghệ chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá

thuỷ lực di động

5Chiều dài trung bình theo phương của khu khai thácm840

10Sản lượng chu kỳ khai thác của một tầng thanTấn65

15Sản lượng khai thác ngày đêm một phân tầngT/ng-đ9016Sản lượng khai thác ngày đêm hai phân tầng T/ng-đ18017Sản lượng khai thác một tháng của khu vực

18Công suất lò chợ

Trang 22

- Khai thác một phân tầngT/năm25.912

19Nhân lực lò chợ khai thác một phân tầng Người3320Nhân lực lò chợ khai thác hai phân tầng Người51

22NSLĐ khi khai thác hai phân tầng đồng thờiT/công 4,4

25Chi phí mét lò chuẩn bị cho 1000T thanm/1000T20,3

b Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng sử dụng cột thuỷ lựcđơn kết hợp với xà hộp HDFBC – 2400

Qua khảo sát điều kiện đặc điểm địa chất kỹ thuật mỏ khu vực vỉa dày

dốc, Công ty đã áp dụng công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng sử dụngcột chống thuỷ lực đơn DZ -22 và xà hộp HDFBC – 2400, công nghệ khấu thanbằng khoan nổ mìn cho Vỉa 7 Tây

Khu vực áp dụng công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng sử dụng cộtthuỷ lực đơn bơm dịch ngoài, xà hộp HDFBC được chuẩn bị thành các cột, mỗicột chia thành các phân tầng khai thác theo trình tự từ trên xuống dưới và từ biêngiới về phía cửa lò, khoảng cách giữa hai cột là 80m, chiều cao phân tầng là7,8m, thứ tự khai thác lần lượt từng cột một.

Trang 23

Máng tr ợt l ới thépCột tlđ - gánh tăng c ờng

a - a

ống gió, chèn, văngkhông vẽ

Đoạn 10 mét lò dọc vỉa than tiếp

cột TLĐ và xà hộp 2,4m

l ới thépCột thuỷ lực DZ - 22

hoặc NDZ - 22

cột thuỷlực đơnvà gánhgỗ tăng cuờngCác đoản gỗ gia c ờng tạo thuận

lợi cho công tác thu hồi vì chống.

LƯới thép B40

Hỡnh 1 13 Sơ đồ cụng nghệ khai thỏc chia lớp ngang nghiờng sử dụng cột thuỷ lực đơnkết hợp xà hộp HDFBC -2400

Trang 24

Bảng 1 21 Bảng chỉ tiờu KTKT của cụng nghệ chia lớp ngang nghiờng sử dụng cột thuỷlực đơn kết hợp xà hộp HDFBC -2400

Chi phí dầu nhũ hoá cho 1000 T thanChi phí mét lò chuẩn bị cho 1000 T thanNăng suất lao động công nhân lò chợNhân lực khai thác lò chợ ngày đêm

Tổn thất công nghệ26

Hai phân tầngSố l ợngMột phân tầng

Đơn vị

30Ng ời

86T/ng- đ

Chiều dày đá kẹp phân lớp trung bình

3

Trang 25

Bảng 1 22 Bảng tổng hợp công nghệ khai thác áp dụng tại công ty TNHH MTV Mạo Khê

Chiều dàitheophương

Chiều dàitheohướng dốc

Chiềudày vỉa

Thểtrọngthan NK

Trữ lượngkhai thác

Công nghệkhấu thanvà phá vỡ

Trang 26

Khoan nổ mìn

-8PX KT8:

- V6 Tây (V+T)

- Vỉa 6 Tây -150/-80

- Vỉa 6 Tây -150/-80(

Khoan nổ mìn

-9PX KT9:

Trang 27

Khoan nổ mìn

-12PX KT12:

Khoan nổ mìn-Vỉa 8 Tây -150/-80

Khoan nổ mìn- Vỉa 8 Tây -150/-80

Khoan nổ mìn- Vỉa 3 -80/+30

- Vỉa 3 -150/-80

Trang 28

1.1.3 Tình hình nhân lực tại công ty TNHH MTV than Mạo Khê

Tổng số cán bộ công nhân viên của công ty là: 4432 Trong đó:

+ Số công nhân khai thác lao động trực tiếp là: 3150 Trong đó: Thợ bậc 3là 473 chiếm tỷ lệ là 15; Thợ bậc 4 là 945 chiếm tỷ lệ là 30%; Thợ bậc 5 là1102 chiếm tỷ lệ là 35%; Thợ bậc 6 là 630 chiếm tỷ lệ là 20%;

+ Số kỹ sư khai thác mỏ là 410 chiếm tỷ lệ là.7,55%;

+ Số công nhân đáp ứng được về công nghệ cơ giới hoá là 120 người chiếmtỷ lệ là 3,8% tổng số công nhân lao động trực tiếp.

1.2 CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÔNG TYTNHH MTV THAN HỒNG THÁI ( NAY THUỘC CÔNG TY THANUÔNG BÍ )

1.2.1 Khái quát về địa chất

1.1.1 1.Khu tràng khê

a Địa tầng:

Địa tầng chứa than có tuổi T3 (n-r) chiều dầy địa tầng trên 1500 m, trong đóchứa 12 vỉa than có giá trị công nghiệp (V3; V6; V8; V9; V9b; V10; V12; V16;V18; V22; V23; V24) Và chia thành hai tập vỉa:

- Tập vỉa giữa: Chiều dầy địa tầng khoảng 1093m, có 7 vỉa than có giá trị côngnghiệp từ V3 đến V12 Khoảng cách địa tầng giữa các vỉa từ 60 đến 130m.

- Tập vỉa trên: Chiều dầy địa tầng khoảng 700m có 5 vỉa than có giá trịcông nghiệp và trong DAĐT chỉ huy động vào khai thác 5 vỉa đó là vỉa: V24;V18; V12; V10; V9b Khoảng cách địa tầng giữa các vỉa khoảng 20  80m.

b Đặc điểm cấu tạo các vỉa than.

Bảng 1 23 Bảng thống kê đặc điểm cấu tạo vỉa than khu Tràng Khê II,III

TTTên vỉa

Chiều dày (m) riêng than tính

trữ lượng Loại cấu tạo Mức độ ổn địnhNhỏ

Trungbình

Trang 29

Cấu tạo uốn nếp, cả khoáng sàng là một nếp lồi không đối xứng, trên haicánh nếp lồi 1, nếp lõm 2 , nếp lồi 3 , nếp lõm cửa ngăn, nếp lồi chân trực.

Độ dốc các cánh uốn nếp thay đổi từ 20-:-600

b Cấu tạo các vỉa than và phẩm chất than:

* Cấu tạo các vỉa than

Nói chung trong khu vực thiết kế các vỉa than hầu như đều có các lớp đá kẹp.Các lớp đá kẹp này là những loạt Acgilit mềm và có chiều dày thay đổi khi vỉa cóhiện tượng cuộn vỉa, lớp đá cuộn uốn lại tạo nên ổ đá trong các gương lò chuẩn bị

* Đánh giá độ ổn định của đất đá vách, trụ vỉa than

- Vỉa 43

Vách vỉa: Nằm trực tiếp trên than là tập sét kết kẹp chỉ than mỏng với chiềudày 2,3m, góc dốc của vỉa trung bình 300, phân bố tương đối đều trong toàn khumỏ Vỉa này thuộc vách dễ sập đổ.

Trụ vỉa: chủ yếu là cát kết rắn chắc khá ổn định, không có hiện tượng đẩytrôi, bùng nền

- Vỉa 4

Vách vỉa: Nằm trực tiếp trên than là tập sét kết kẹp chỉ than mỏng với chiềudày từ 1.9-:-6.4m, trung bình 2,5m phân bố tương đối đều trong toàn khu mỏ vỉanày thuộc vách dễ sập đổ Vỉa có độ dốc trung bình 320.

Trụ vỉa: Nằm sát trụ vỉa là tập đá bột kết mầu sáng xám.

- Vỉa 47 Vách vỉa: Nằm trực tiếp trên than là sét kết, sét kết than, than cám

mỏng với tổng chiều dày từ 0,54-:-6,8m phân bố không đều theo đường phươngvà hướng dốc Khi gặp đá này trong khai thác dễ bị sập lở khi phá hoả đôi khi cóchỗ nằm trực tiếp trên than lại là vách cơ bản chủ yếu là cát kết hạt mịn rắn cứngnên vách khó sập đổ trong khai thác Vỉa có độ dốc trung bình 300.

Trụ vỉa: Phân bố trực tiếp dưới than là tập sét kết, sét than Đây là tập đáyếu dễ bị ảnh hưởng của quá trình sũng nước, đẩy trôi, bùng nền

Trang 30

1.2.2 Cỏc cụng nghệ khai thỏc đang ỏp dụng tại cụng ty TNHH MTV thànhviờn than Hồng thỏi ( nay thuộc cụng ty than Uụng Bớ )

1.2.2.1 Cụng nghệ khai thỏc ỏp dụng cho vỉa mỏng, trung bỡnh, dốc thoảivà nghiờng

Qua khảo sỏt điều kiện đặc điểm địa chất kỹ thuật của cỏc vỉa mỏng, trungbỡnh, dốc thoải và nghiờng thỡ Cụng ty đang ỏp dụng cụng nghệ khai thỏc như sau :

- Hệ thống khai thỏc : Chia cột dài theo phương- Cụng nghệ khấu than : Bằng khoan nổ mỡn

- Cụng nghệ chống giữ : Giỏ khung di động ZH1600/16/24Z và Cột thủy lựcđơn DZ-22 Xà kim loại HDJB – 1200

- Điều khiển đỏ vỏch: Bằng phương phỏp phỏ hỏa toàn phần

a Cụng nghệ chống giữ bằng Giỏ khung di động ZH1600/16/24Z

Bảng 1 24 Đặc tớnh kỹ thuật của Giỏ khung di động ZH1600/16/24Z

Tải trọng ban đầu tối đa

MPaSố lựơng cột thuỷ lực của giá

Đ ờng kính xi lanh cộtB ớc tiến của dầm đỡ g ơngChiều dài giá

Chiều rộng giá

KNáp suất trạm bơm

Bảng 1 25 Bảng chỉ tiờu KT-KT lũ chợ chống giữ bằng Giỏ khung di độngZH1600/16/24Z.

Trang 31

Tên chỉ tiêuĐơn vịSố l ợng

Chi phí lứơi thép cho một luồng khấu M / luồng 6

Chiều dài lò chợ trung bình

Ng ời11

Chi phí kíp nổ14

Năng suất lao động trực tiếpChi phí thuốc nổ

Vật liệu chống giữ lò chợ9

Sản l ợng lò chợ một thángCông suất lò chợ

Sản l ợng một chu kỳ5

Chiều rộng luồng khấu6

Tiến độ một chu kỳ

Chiều dài theo ph ơng khu khai thác4

Giá khung di động ZH1600/16/24Z505

Chiều dày vỉa trung bình

- Chiều dày thu hồi than hạ trần2

Góc dốc vỉa trung bình- Chiều cao khấu g ơng1

Trang 32

Trang 33

b Cụng nghệ chống giữ lũ chợ bằng Cột thủy lực đơn DZ-22 Xà kim loạiHDJB – 1200

Qua khảo sỏt và thực tế thỡ về bản chất Cụng nghệ chống giữ lũ chợ bằng Cột thủylực đơn DZ-22 Xà kim loại HDJB – 1200 tại Cụng ty than Hồng Thỏi cũng cơ bản giốngcụng nghệ này khi ỏp dụng tại Cụng ty than Mạo Khờ và được tổng hợp thụng qua bảng1.13.

1.2.2.2 Cụng nghệ khai thỏc ỏp dụng cho vỉa mỏng, trung bỡnh, dốc đứng

Qua khảo sỏt điều kiện đặc điểm địa chất kỹ thuật của cỏc vỉa mỏng, trungbỡnh, dốc đứng thỡ Cụng ty đang ỏp dụng cụng nghệ khai thỏc như sau :

- Hệ thống khai thỏc : Chia cột dài theo phương - Cụng nghệ khấu than : Bằng khoan nổ mỡn

- Cụng nghệ chống giữ : Hiện đang ỏp dụng hai hỡnh thức là lũ chợ gỗ và Tổhợp giàn chống 2ANSH

- Điều khiển đỏ vỏch: Bằng phương phỏp phỏ hỏa toàn phần.

a Cụng nghệ chống giữ lũ chợ bằng gỗ

sơ đồ chuẩn bị hệ thống khai thác

Lò dọc vỉa vận tảiLò dọc vỉa thông gió

Máng tr ợt

Lò song song máng cào

Lò chợ cuối ca III sau khi phá hoả (1:50)

Lò chợ cuối ca II

A - A

Lò song song máng cào

Lò dọc vỉa vận tảiLò dọc vỉa thông gió

1 : 200

Hỡnh 1 15 Sơ đồ cụng nghệ khai thỏc lũ chợ chống giữ lũ chợ bằng gỗ

Trang 34

Sè l îng §¬n vÞ

ChØ tiªu kÝp cho1000 tÊn than khai th¸c

40 -:- 50

b Công nghệ chống giữ lò chợ bằng Tổ hợp giàn chống 2ANSH

Qua khảo sát và thực tế thì về bản chất Công nghệ chống giữ lò chợ bằng Tổ hợpgiàn chống 2ANSH tại Công ty than Hồng Thái cũng cơ bản giống công nghệ này khiáp dụng tại Công ty than Mạo Khê và được tổng hợp thông qua bảng 1.13.

1.2.2.3 Công nghệ khai thác áp dụng cho vỉa dày

Qua khảo sát điều kiện đặc điểm địa chất kỹ thuật của các vỉa dày thì Côngty đang áp dụng công nghệ khai thác như sau :

Trang 35

- Hệ thống khai thỏc: Chia cột dài theo phương khấu than lớp trụ, thu hồilớp vỏch.

- Cụng nghệ khấu than: Bằng khoan nổ mỡn

- Cụng nghệ chống giữ: Giỏ khung di động ZH1600/16/24Z- Điều khiển đỏ vỏch: Bằng phương phỏp phỏ hỏa toàn phần.

Bảng 1 27 Bảng chi tiờu KTKT lũ chợ chống giữ bằng Giỏ khung di độngZH1600/16/24Z

Chiều dài lò chợ trung bình

Ng ời11

Chi phí kíp nổ14

Năng suất lao động trực tiếpChi phí thuốc nổ

Thiết bị chống giữ lò chợ9

Sản l ợng lò chợ một thángCông suất lò chợ

Sản l ợng một chu kỳ5

Chiều rộng luồng khấu6

Tiến độ một chu kỳ

Chiều dài theo ph ơng khu khai thác4

Giá khung di động ZH1600/16/24Z929

Chiều dày vỉa trung bình

- Chiều dày thu hồi than hạ trần2

Góc dốc vỉa trung bình- Chiều cao khấu g ơng1

21

Trang 36

MÆt c¾t b - b

800 800 1600800800 800 1600800800 8001600800

Trang 37

Bảng 1 28 Bảng tổng hợp công nghệ khai thác - công ty TNHH MTV Hồng Thái

Khu vực, lòchợ

Sốhiệu lò

( m )

dốc( m )

vỉa( m )

( độ )

lòchợ( m )

Chiềucaokhấu( m )

Chiềucaothuhồi( m )

kỳ( m

sốkhaithác( % )

Hệsốt.hồithannóc( %

chukỳ( T )

c.kỳ( % )

HTKT cột dài theophơng ,tách phá than

bằng khoan nổ mìn,(GĐ1 khấu theo dảIkhấu) phá hoả toàn

CTLĐ+Xà kimloại

Khấu chợ 15

bằng khoan nổ mìn,khấu theo dảI khấu.

CTLĐ+Xà kimloại3

Khấu chợ 18

bằng khoan nổ mìn,khấu theo dảI khấu.

CTLĐ+Xà kimloại

1 Khấu than chợ43- 2 mức+185/ +248

bằng khoan nổ mìn,chống giữ cộtTLĐ+xà kim loại, phá

hoả toàn phần

CTLĐ+Xà kimloại

hoả toàn phần

CTLĐ+Xà kimloại3Khấu than chợ

43- 6 mức+180/ +235

phơng ,tách phá thanbằng khoan nổ mìn,

chống giữ bằng gỗthìu dọc, phá hoả ban

Gỗ

Trang 38

Khấu than chợ43- 6 mức

hoả toàn phần

CTLĐ+Xà kimloại

bằng khoan nổ mìn,chống giữ bằng gỗthìu dọc, phá hoả ban

hoả toàn phần

CTLĐ+Xà kimloại

Khấu than chợ47-4Bmức+190/

hoả toàn phần

CTLĐ+Xà kimloại

Khấu than chợ47-4 mức+190/+251 (Chống

Khấu than chợ47-4 mức+190/

hoả toàn phần

CTLĐ+Xà kimloại

Khấu than chợ47-5 mức+190/+251 (Chống

Gỗ

Trang 39

547-5 mức+190/Khấu than chợ+251

hoả toàn phần

CTLĐ+Xà kimloại

Lò chợ GK 24-3 TKIImức+30/+126

hoả toàn phần

Lò chợ GK 18-1 TKIIImức +200 /

bằng khoan nổ mìn,chống giữ lò chợ bằng

giá khung GK, pháhoả toàn phần

Lò chợ GK 18-1B TKIII

III-mức +126 /+200

bằng khoan nổ mìn,chống giữ lò chợ bằng

giá khung GK, pháhoả toàn phần

Lò chợ III-18-2TKII mức +30/+126 (Chống

Lò chợ GK 18-2 TKIII

III-mức +30 /+126

bằng khoan nổ mìn,chống giữ bằng gỗthìu dọc, (Khấu theo

dảI khấu )

1Lò chợ II-10-1TKII mức+200/+280

phơng ,tách phá thanbằng khoan nổ mìn,khấu lò dọc vỉa phân

Giá TLXDY

Trang 40

Lò chợ III-12-1TKIII mức+200/ +250(Chống gỗ)

Lò chợ III-12-1TKIII mức+200/ +250

CTLĐ+Xà kimloại

Lò chợ III-12-2TKIII mức+115/ +200(Chống gỗ)

Gỗ