Lựa chọn cộng nghệ khai thác hợp lý cho vỉa 6 khu cánh gà, công ty than Vàng Danh

Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khai Thác Mỏ Lời mở đầu Nớc ta là đất nớc có nguồn tài nguyên phong phú, đa dạng với trữ lợng lớn. Trong đó than là nguồn tài nguyên có giá trị kinh tế lớn trong nền kinh tế quốc dân. Than đóng vai trò rất quan trọng trong sự nghiệp công nghịêp hóa, hiện đại hoá đất nớc, nó là nguồn năng lợng có giá trị kinh tế cao. Vì vậy ngành than là ngành đợc Đảng và Nhà nớc đặc biệt quan tâm và đầu t về nhiều mặt. Trong những năm gần đây, đợc sự hỗ trợ của Đảng và nhà nớc, ngành than đang dần phát triển mạnh, xứng đáng là ngành công nghiệp hàng đầu của đất n- ớc. Sau quá trình học tập và nghiên cứu, thực tập tại công ty thanVàng Danh, với sự hớng dẫn chu đáo và nhiệt tình của thầy giáo Lê Tiến Dũng cùng với các thầy cô trong bộ môn khai thác hầm lò em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp với các nội dung chính sau: * Phần chung: Thiết kế mở vỉa và khai thác khu Cánh Gà, công ty than Vàng Danh từ lộ vỉa đến mức -200, đảm bảo sản l ợng 1,5 triệu tấn than/năm. * Phần chuyên đề: Lựa chọn cộng nghệ khai thác hợp lý cho vỉa 6 khu cánh gà, công ty than Vàng Danh Do thời gian và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên bản đồ án không thể tránh khỏi những sai sót về mặt nội dung cũng nh hình thức. Vì vậy em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của các giáo viên cùng với những ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp để bản đồ án đợc hoàn chỉnh hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy giáo bộ môn Khai thác hầm lò, đặc biệt là thầy Th.S Lê Tiến Dũng, ngời đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án. Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2011. Sinh viên thực hiện Lê minh duẩn Sinh viên: Lê Minh Duẩn Lớp: Khai Thác C K51 1 Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khai Thác Mỏ Chơng I Đặc điểm và điều kiện địa chất khu mỏ I. 1. Địa lý tự nhiên I.1.1. Địa lý của vùng mỏ, khu vực thiết kế Công ty Than Vàng Danh là đơn vị trực thuộc tập đoàn Than Khoáng Sản Việt Nam. Khu mỏ nằm trong khu vực rừng núi cao của cánh cung Yên Tử - Bảo Đài - phờng Vàng Danh - thị xã Uông Bí tỉnh Quảng Ninh. Mỏ nằm cách thị xã Uông Bí 12 km, cách thành phố Hải Phòng 55km, cách Thủ đô Hà Nội 165 km. Phía Bắc của mỏ giáp huyện Sơn Động - Bắc Giang, phía Nam là phờng Bắc Sơn thị xã Uông Bí, phía Đông giáp huyện Hoành Bồ và thành phố Hạ Long, phía Tây là khu vực danh lam thắng tích Yên Tử. Khu mỏ nằm trong vùng tọa độ: 106 0 45 30 ữ106 0 49 18 kinh độ Đông 21 0 07 12 ữ 21 0 09 00 vĩ độ Bắc X : 37500 ữ 41500 Y : 371000 ữ 378000 Phạm vi vùng mỏ: - Phía Đông giáp xí nghiệp liên doanh VIETMINĐO - Phía Tây giáp mỏ than Năm Mẫu. - Phía Nam là thị trấn Lán Tháp. - Phía Bắc là rừng rậm thuộc dẫy Bảo Đài. Toàn vùng mỏ có chiều dài 7 km chiều rộng 2 km với diện tích 14 km 2 chia làm 3 khu khai thác: Khu Tây Vàng Danh từ phay F 3 ữ F 8 có chiều dài 2km rộng 2km. Khu Đông Vàng Danh từ phay F 1 ữ F 3 có chiều dài 2km rộng 2km. Khu Cánh gà từ phay F 8 ữ F 13 có chiều dài 3km rộng 2km xung quanh mỏ là các dãy núi bao bọc. Phân bố theo hớng Đông Tây, đỉnh Bảo Đài cao nhất 856 m hình thành đỉnh phân thủy chủ yếu của phía Bắc khu mỏ các ngọn núi khác có độ cao trung bình so với mực nớc biển 300ữ400m. Nằm xen kẽ giữa các đồi núi là các thung lũng hẹp có các khe nớc cạn và suối có nớc. Các suối nhỏ phân thành dạng cành cây chảy tập trung về phái Nam nhập vào suối lớn Lán Tháp đổ ra sông Uông Bí và chảy về sông Đá Bạc. Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Lớp: Khai Thác C K51 2 Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khai Thác Mỏ Ngoài 18km đờng bộ đổ bê tông nội bộ mở với cơ sở sản xuất của thị xã Uông Bí và quốc lộ 18 Vàng Danh có 18km đờng sắt 1000mm chuyên dùng để vận chuyển than tới Uông Bí, cảng Điền Công và đa vật t về mỏ theo chiều ngợc lại, đa đón công nhân đi làm. Đờng sắt này còn đa than từ ga Uông Bí qua một ga trung chuyển để rót vào các toa vận tải thuộc hệ thống đờng sắt 1435mm quốc gia đi tiêu thụ trên thị trờng trong nớc. Bên Sông Đá Bạc có cảng Điền Công thuận lợi cho tàu, thuyền đoàn xà lan ra vào cảng vận chuyển đờng thủy than đi tiêu thụ sâu vào nội địa hoặc thông ra biển đông. Trong tơng lai sẽ mở rộng cảng Khởi Sâu sông Đá Bạc, bê tông hóa đờng bộ Uông Bí- Điền Công thì việc giao thông đờng thủy, đờng bộ của mỏ càng thêm thuận lợi. Khu mỏ còn có Nhà máy Tuyển Than công suất 600.000 m 3 than sàng tuyển mỗi năm phân loại thành nhiều chủng loại than đáp ứng nhu cầu của thị tr- ờng tiêu thụ trong và ngoài nớc. Nguồn năng lợng cung cấp cho mỏ thông qua trạm phân phối mạng điện quốc gia ở Uông Bí, điện cung cấp cho mỏ Vàng Danh bằng hai tuyến đờng dây 35Kv là 672 và 673 qua trạm biến áp mỏ 35/6 KV công suất 3200 KVA cung cấp cho các khu vực sản xuất. Nguồn nớc cung cấp cho sản xuất và sinh hoạt sử dụng nguồn tự chảy từ chân núi Bảo Đài có lu lợng Q = 80m 3 /h thỏa mãn nhu cầu hiện tại. I.1.2. Tình hình dân c kinh tế và chính trị Cách khu mỏ 4km về phía Nam là thị trấn Lán Tháp phờng Vàng Danh với diện tích toàn vùng 1516,65 ha có chừng 2 vạn nhân khẩu chủ yếu là gia đình công nhân mỏ sinh sống. Đa số dân c ở đây là ngời kinh, ngoài ra còn một số dân tộc ít ngời Tày, Nùng, Dao, Sán Chỉ và Hoa sống thành làng bản xung quanh thị trấn vì vậy có thể đáp ứng nguồn nhân lực cho mỏ. I.1.3. Điều kiện khí hậu Khu mỏ chịu khí hậu miền biển chia làm hai mùa rõ rệt: mùa ma và mùa khô. Mùa ma từ tháng 5 đến tháng 9 còn lại là mùa khô. Tháng 6 là tháng nóng nhất nhiệt độ trung bình 27,9 0 C. Lợng ma hàng năm (1260ữ 2700) mm, lợng ma lớn nhất thờng vào tháng 7. Do địa hình có độ dốc tơng đối cao nên sau khi ma nớc thoát nhanh. Mùa hè có gió đông nam tốc độ trung bình 3,1m/s. Mùa đông có gió mùa đông bắc tốc độ trung bình 4,2m/s và cao nhất là 14,4m/s. Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Lớp: Khai Thác C K51 3 Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khai Thác Mỏ I.1.4. Quá trình thăm dò khai thác Mỏ Vàng Danh đợc ngời Pháp thăm dò và khai thác từ sớm (1918) chủ yếu là các vỉa than tốt. Khu vực trung tâm Vàng Danh sản lợng cao nhất mà thực dân Pháp khai thác đợc vào năm 1939 là 562.600 tấn. Đến cuối năm 1944 thì Pháp ngừng khai thác do thất bại ở chiến trờng Việt Nam, các tài liệu địa chất của Pháp hiện không còn nữa. Đến cuối năm 1958 đợc sự giúp đỡ của Liên Xô và chuyên gia Trung Quốc, đoàn địa chất số II Tổng cục địa chất đã tiến hành nghiên cứu thăm dò địa chất khu vực Vàng Danh qua các hào giếng thăm dò lộ vỉa và các lỗ khoan lập đợc báo cáo sơ bộ về địa chất khu mỏ. Từ đó đến nay đã có nhiều lần các đoàn địa chất tổ chức tìm kiếm thăm dò địa chất khu mỏ Vàng Danh để bổ xung thêm các tài liệu địa chất. Hiện tại đã tổ chức thăm dò qua 91 công trình trên mặt đất gồm hào giếng và 296 lỗ khoan xác định qua các tuyến thăm dò nhằm xác định chiều dày vỉa, cấu tạo địa chất của các vỉa than và đất đá, xác định cột địa tầng, lập các mặt cắt địa chất, xác định vị trí độ dịch chuyển của các phay phá đất gãy cũng nh uốn nếp. Do cấu tạo địa chất của khu mỏ rất phức tạp cũng nh khả năng khai thác xuống sâu hiện nay và sau này, các công trình lỗ khoan thăm dò đang đợc tiếp tục nghiên cứu bổ xung thêm với các lỗ khoan sâu 600 m, thăm dò địa chất tới mức -150 do Đoàn địa chất 909 tổ chức thực hiện thăm dò. Mỏ Vàng Danh đã đợc viện Lenghipreosak (Liên Xô cũ) thiết kế đầu t qua các giai đoạn. - Năm 1960 thiết kế khôi phục mỏ có nhà máy Tuyển than Công suất 600.000 T/năm. - Năm 1966 thiết kế mở rộng Vàng Danh có nhà máy Sàng tuyển than tại Uông bí: 1.800.000 T/năm. - Năm 1975 thiết kế điều chỉnh mở rộng mỏ Vàng Danh và nhà máy tuyển than Uông Bí công suất 1.800.000 T/năm. - Năm 1983 thiết kế kỹ thuật mỏ Vàng Danh có khu khai thác Lộ thiên Uông Thợng công suất 1.400.000 T/năm. Do tài liệu khảo sát về địa chất cho thấy những thay đổi phức tạp biến động lớn, phay phá uống nếp nhiều, chiều dày vỉa kém ổn định. Ngời Pháp đã khai thác nhiều cùng các nguyên nhân khác khiến cho mỏ Than Vàng Danh cha đầu t đợc theo tiến độ và không đạt công xuất thiết kế trong nhiều năm. Đứng tr- ớc tình hình đó năm 1986 Viện Quy Hoạch Kinh Tế và Thiết Kế Than đã lập lại Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Lớp: Khai Thác C K51 4 Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khai Thác Mỏ luận chứng kinh tế kỹ thuật cho mỏ Vàng Danh. Với công suất 1.150.000 T/năm. Từ những năm 1977ữ 2000 mỏ Vàng Danh đã tập trung đầu t vào các hạng mục công trình phục vụ duy trì sản xuất nhằm thay thế các thiết bị cũ lạc hậu, phục vụ cho sản xuất hầm lò, lộ vỉa và xuất khẩu than theo yêu cầu thị trờng. Đến đầu năm 2001 trữ lợng phần lò bằng từ mức +122 đến lộ vỉa thuộc ranh giới mỏ còn lại trữ lợng địa chất là 37.000.000 tấn, trữ lợng công nghiệp là 20 triệu tấn. Từ mức +122 ữ 50 còn lại trữ lợng địa chất là 48.000.000 tấn. Sau gần 10 năm khôi phục và phát triển vào năm 1997 Công ty đã vợt qua công suất thiết kế là 600.000 tấn/năm, năm 2001 đạt 647.000 tấn/năm và năm 2002 đạt 850.000 tấn/năm. I.2. Điều kiện địa chất Qua kết quả thăm dò tỷ mỷ của đoàn địa chất 909 cho thấy khu mỏ có 9 vỉa than Thứ tự từ trên xuống 9 ữ 1 trong đó có vỉa 1, 2, 3 không có giá trị công nghiệp. I.2.1. Cấu tạo địa chất vùng mỏ a. Địa tầng Tầng chứa than của vùng mỏ Vàng Danh có tuổi T 3- n- r xếp vào điệp Hồng Gai, phụ điệp giữa T 3-n-r Hg2 trong đó phụ điệp giữa lại chia làm 3 tập: Tập 1 và tập 3 có chứa các vỉa than không có giá trị công nghiệp tập 2 chứa từ 6 đến 8 vỉa có giá trị công nghiệp. b. Uốn nếp Khu mỏ Vàng Danh tồn tại 5 uốn nếp chính, nếp lồi Tây cánh gà, nếp lõm Đông cánh gà, nếp lồi Tây Vàng Danh và nếp lõm trung tâm Vàng Danh. Ngoài ra còn nhiều uốn nếp nhỏ mang tính cục bộ. Nhìn chung các nếp uốn ở khu mỏ Vàng Danh đều có biên độ giảm dần từ nông suống sâu. c. Đứt gẫy Trong khu mỏ tồn tại khá nhiều đứt gẫy, phần lớn là các đứt gẫy có phơng phát triển á kinh tuyến gần song song với trục của các nếp uốn. Một số ít các đứt gẫy có phơng Đông -Tây hoặc Tây Bắc- Đông Nam. Tính chất các đứt gẫy trong khu vực nghiên cứu đợc trình bày ở bảng I.1. Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Lớp: Khai Thác C K51 5 Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khai Thác Mỏ Bảng I.1: Bảng đặc điểm đứt gẫy TT Tên đứt gẫy Tính chất đứt gẫy Cự ly dịch chuyển (m) Thế nằm 1 F 13 Nghịch 35 ữ 45 280 0 <100 0 ữ23 0 2 F 12 Nghịch 60 90 0 <25 0 ữ15 0 3 F 11 Nghịch 51 90 0 <7 0 ữ20 0 4 F 10 Nghịch 120 115 0 <15 0 ữ30 0 5 F 8 Nghịch 120 290 0 <40 0 ữ55 0 6 F 7 Thuận 100 285 0 <30 0 ữ45 0 7 F 6 Thuận 28 250 0 <45 0 ữ65 0 8 F 5 Thuận 25 40ữ55 0 ,30 0 ữ45 0 9 F 4 Thuận 14 280 0 <30 0 ữ70 0 10 F 3 Thuận 35 110 0 <20 0 ữ75 0 11 F 2 Thuận 3ữ5 115 0 <35 0 ữ64 0 12 F 1 Nghịch 19 115 0 <15 0 ữ30 0 13 F 40 Thuận 15ữ 36 160 0 <30 0 ữ50 0 d. Cấu tạo đất đá Vàng Danh Vách trực tiếp của các vỉa than là Aczilít, chiều dày thay đổi từ 0,6 ữ 20m trung bình từ 4ữ 6,5 m. Tiếp theo là Alêvrolít chiều dày thay đổi từ 3ữ 19,5m trung bình 6,5m. Vách cơ bản là sản phẩm nham thạch, cuộn kết chiều dày thay đổi từ 14ữ30 cm. rụ trực tiếp của vỉa thờng là Aczilít hoặc Aczilit than tiếp theo là Alevrovit. Tính chất cơ lý của đất đá đợc ghi trong bảng I.2. Bảng I.2: Bảng tính chất cơ lý của đất đá TT Tên nham thạch Độ kiên cố Trọng lợng thể tích (T/m 3 ) Cờng độ kháng nén (KG/cm 2 ) 1 Sa thạch 6 2,65 ữ 2,7 512 ữ 653 2 Aczilit 3 ữ 5 6,16 ữ 2,3 139 ữ 135 3 Alevrolit 4 ữ 6 2,6 220 ữ 113 I.2.2. Phẩm chất than Than trong vùng Vàng Danh có màu xám thép có ánh bán kim loại. Màu sắc của than phần dới đáy tơng đối nhạt, gần đỉnh đậm có khi có màu xám đen, độ cứng f = 2 ữ 3. Tỷ trọng của than 1,6 T/m 3 . Thành phần các nguyên tố trong than đợc thể hiện trong bảng I.3. Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Lớp: Khai Thác C K51 6 Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khai Thác Mỏ Bảng I.3: Các thành phần nguyên tố trong than Thành phần hóa học Các bon Hyđro Oxy Lu huỳnh Nitơ Hàm lơng% 90ữ 95 0,2ữ0,4 1 ữ 1,5 0,2 0,5 ữ 0,7 Tạp chấp khoáng vật chủ yếu là quặng pirtit, Limonit, thạch anh, silic, đất sét. Căn cứ vào kết quả lấy mẫu phân tích rằng tính chất của than các vỉa thay đổi không nhiều, căn bản ổn định. Loại than không khói, vỉa than ít khí: Mêtan (CH 4 ) chiếm 0,1ữ 0,5% hàm lợng khí Hiđro (H 2 ) cũng thấp (0,1ữ 0,15%). Mỏ đ- ợc xếp vào hạng I về khí và bụi nổ. Đặc tính của các vỉa than đợc trình bày ở bảng I.4. Bảng 1.4: Bảng đặc tính các vỉa than STT Tên vỉa Độ ẩm (W %) Độ tro (A k %) Chất bốc (V%) Nhiệt lợng (kcal/kg) Tỷ trọng (T/m 3 ) 1 Vỉa 4 1,37 ữ 5,6 16,09 ữ 25,7 1,75 ữ 5,79 7910 ữ 8071 1,68 2 Vỉa 5 4,46 ữ 1,79 10 ,37 ữ 16,7 3,12 ữ 8,06 8000 ữ 8160 1,62 3 Vỉa 6 1,8 ữ 5,28 9 ,43 ữ 17,6 1,38 ữ 4,69 8030 ữ 8129 1,58 4 Vỉa 7 1,97 ữ 5,54 8 ,82 ữ 15,7 4,28 ữ 4,59 7837 ữ 8260 1,62 5 Vỉa 8 1,86 ữ 5,4 12,31 3,59 ữ 4,6 8130 ữ 8220 1,65 6 Vỉa 8A 4,92 ữ 4,34 13,52 1,28 ữ 5,52 8100 ữ 8300 1,6 I.2.3. Cấu tạo các vỉa than - Vỉa 1: Có cấu tạo phức tạp gồm 3 lớp kẹp xen kẽ dày từ 0,38 ữ 1,28m, chiều dày than thay đổi từ 0,9 ữ 1m, đất đá vách trụ là diệp thạch cùng liền khối màu đen. - Vỉa 2: Nằm cao hơn vỉa 1 từ 127 ữ 175m có cấu tạo phức tạp. Trong vỉa than tồn tại 7 lớp đá kẹp. Chiều dày của mỗi lớp từ 0,03 ữ 0,04m, bề dày hữu ích của vỉa từ 0,54 ữ 1,1m, vách và trụ vỉa lò cấu tạo bởi các diệp thạch màu đen, màu xám có độ cứng trung bình. - Vỉa 3: Nằm trên vỉa 2 có cấu tạo phức tạp, nhiều lớp đá kẹp nằm xen kẽ bề dày vỉa thay đổi lớn từ 0,49 ữ 1,4m, vách và trụ vỉa là diệp thạch có xen kẽ kết hạch pirit. - Vỉa 4: Nằm cao hơn vỉa 3 là vỉa nằm cuối cùng tập vỉa có giá trị công nghiệp, vỉa có chiều dày trung bình 3,5 ữ 4m, thuộc vỉa dày trung bình, chủ yếu là than cứng ánh kim, ánh kim ít hơn là than cám ánh mỡ. Đặc điểm đá vách, đá Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Lớp: Khai Thác C K51 7 Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khai Thác Mỏ trụ vỉa hầu hết là sét kết ít hơn là bột kết, ít có cát kết. Nhìn chung đá vách dễ phá huỷ trong khai thác. - Vỉa 5: Nằm cao hơn vỉa 4 là 48m có cấu tạo phức tạp từ 2 ữ 3 lớp kẹp, than dày từ 0,08 ữ 3,21m. Ngăn cách là lớp đá kẹp mỏng các lớp than có độ tro thấy, bề dày trung bình từ 3,07 ữ 9,32m, vách và trụ vỉa chủ yếu là sét kết ít hơn là bột kết nhìn chung là bền chắc. - Vỉa 6 : Nằm trên vỉa 5 là 45m, bề dày hữu ích 2,33 ữ 5,4m. Đá vách và đá trụ hầu hết là sét kết khá ổn định có chứa hoá đá thực vật bảo tồn tốt. - Vỉa 7 : Nằm trên vỉa 6 có bề dày trung bình 8,5m, đá vách trụ vỉa là các xa thạch có độ cứng trung bình và bền vững ổn định. - Vỉa 8 : Nằm cao hơn vỉa 7 có cấu tạo phức tạp gồm từ 20 ữ 40 lớp than dày từ 0,03 ữ 3,8m, trung bình 2,9 ữ 3,31m, ở khu Vàng danh vỉa 8 do sự phình ra của lớp đá kẹp tách vỉa ra làm 2 có chiều dày 2,6 ữ 3,56m và 2,0 ữ 2,5m. Vách và trụ vỉa chủ yếu là diệp thạch có độ cứng và độ bền vững trung bình. Chất lợng than vỉa 8 là than Antraxit ánh kim mờ và á kim cấu tạo phân lớp cứng chủ yếu là than cứng và cám, cứng vụn. - Vỉa 8a : Chỉ gặp ở khu Cánh gà còn ở khu tây Vàng danh V 8 và V 8a hợp với nhau thành V 8 . Bề dày trung bình của vỉa 2,99 ữ 3,68m, vỉa có cấu tạo phức tạp, có lẫn một số kẹp mỏng, bề dày vỉa tơng đối ổn định. I.2.4. Địa chất thủy văn a. Nớc mặt Trong khu vực mỏ không có sông hồ, chỉ có 3 suối chính là suối A, B, C chảy theo hớng Bắc Nam. Suối A, B khu Vàng Danh, suối C khu cánh gà. Đặc điểm lòng suối hẹp và có độ sâu lớn. Suối thờng có hớng với các đỉnh núi nên sau cơn ma nớc thoát nhanh. Đây là nguồn cung cấp nớc chủ yếu cho mỏ. Nớc trong vùng rất trong, từ kết quả phân tích cho thấy: Nồng độ PH = 6,2ữ 7,1 hàm lợng SiO 2 7ữ 10mg/l. Có các ion Na + , HCO 3 - , SO 4 2- và không có các tạp chất độc hại và tính nhiễm xạ mạnh nh: Pb, Cu; Chất lợng nớc dùng tốt cả cho sản xuất và sinh hoạt. b. Nớc ngầm Nớc dới đất chủ yếu là nớc trong khu nứt của trầm tích phụ điệp Hồng gai giữa và Hồng gai trên nhng mức độ không lớn. Các lớp cát kết, sét kết phân lớp vừa và mỏng thờng nằm sát vách, trụ vỉa đóng vai trò cách nớc. Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Lớp: Khai Thác C K51 8 Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khai Thác Mỏ I.2.5. Điều kiện địa chất công trình Các hiện tợng trợt lở cạnh các con suối xẩy ra thờng ở lớp đất đá phủ mềm rời ít cây cối. Trong vùng có nhiều đứt gẫy, uốn nếp do vậy khoáng sản than và đất đá bị xáo trộn vào nhau gây ra tính chất cơ lý của đất đá thay đổi có chỗ tạo nứt bở rời khó khăn khi đào chống công trình lò, gây hiện tợng nớc chảy vào các đờng lò gây tụt lở thậm trí bục nớc dẫn đến khó khăn cho việc đào và bảo vệ các đờng lò. có một số nơi trong vùng có lớp sét kết bị bở rời khi gặp nớc nhng không gây hiện tợng bung nền. Hầu hết các lớp đá kẹp đều là cát kết, bột kết và sét kế mềm. I.3. Kết luận Qua các tài liệu địa chất thấy rõ đặc điểm và điều kiện địa chất khu mỏ có những thuận lợi và khó khăn nhất định trong công tác mở vỉa và khai thác các vỉa than sau này. Khu mỏ thiết kế có vị trí địa lý tự nhiên là khu đồi núi. hệ thống giao thông vận tải, nhà máy công trờng, nguồn năng lợng và nớc sinh hoạt rất thuận lợi đặc biệt là cho việc mở vỉa khai thác. Tình hình dân c, kinh tế, chính trị trong khu vực ổn định và ngày càng phát triển mạnh. khu mỏ đã có quá trình thăm dò, khai thác trớc kia và hiện nay từ lâu đời nên các tài liệu địa chất đợc bổ xung khá tỷ mỷ chính xác và có tính quy chuẩn hóa cao, các vỉa than phần lộ vỉa đã đợc khai thác hết. Tuy nhiên do đặc điểm cấu tạo, địa chất khu mỏ khá phức tạp có nhiều phay phá, đứt gẫy, nếp uốn, một số vỉa than có chiều dày cấu tạo không ổn định, giới hạn thiết kế khu Cánh Gà mỏ than Vàng Danh từ phay F 8 ữ F 13 . Đây là điều kiện không thuận lợi cho việc khai thác các vỉa than, khó khăn cho công tác áp dụng cơ giới hóa trong đào lò và khai thác than nh khấu than bằng máy liên hợp và tổ hợp vì chống cơ khí hóa sau này. Do cấu tạo địa chất biến động cũng gây khó khăn cho công tác đào và bảo vệ các đờng lò mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ nhất là việc đúc, chống các đoạn lò vợt phay, uốn nếp. Không những thế còn ảnh hởng gây khó khăn trong chống giữ và điều khiển áp lực mỏ trong lò chợ khai thác. trên đây là những điểm cần chú ý để xem xét lựa chọn các phơng án mở vỉa và khai thác hợp lý sau này. Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Lớp: Khai Thác C K51 9 Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khai Thác Mỏ CHƯƠNG II Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ II.1 Giới hạn khu vực thiết kế II.1.1 Biên giới khu vực thiết kế Biên giới khu vực Cánh gà đợc giới hạn nh sau: Phía đông đợc giới hạn bởi phay F8. Phía tây đợc giới hạn bởi phay F13. Phía nam giáp với khu Vàng Danh. Phía bắc giáp với mỏ Nam Mẫu. II.1.2 Kích thớc khu vực thiết kế Chiều dài theo phơng bình quân của các vỉa là 1500m. Độ sâu khai thác từ lộ vỉa đến -200. II.2 Tính trữ lợng II.2.1 Trữ lợng trong bảng cân đối Là trữ lợng mà trong điều kiện địa chất, điều kiện kinh tế và kỹ thuật hiện tại khai thác chúng có hiệu quả. Trữ lợng địa chất của các vỉa than đợc xác định theo công thức sau: Z đccđ = L p .H d .m. , tấn. Trong đó : L P - chiều dài theo phơng của các vỉa, m. H d - chiều dài theo hớng dốc của các vỉa than, m. H d = sin H , met H - chiều cao thẳng đứng của các vỉa than,m. - Góc dốc trung bình của các vỉa than, độ. m - Chiều dày trung bình của các vỉa than, m. - Trọng lợng thể tích của than, tấn/m 3 . Trữ lợng địa chất của các vỉa than khu Cánh Gà đợc xác định trong bảng II.1. Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Lớp: Khai Thác C K51 10 [...]... Chất Hà Nội Khai Thác Mỏ Đồ án tốt nghiệp Bảng II.1 TT 1 2 3 4 5 6 7 Tên vỉa Vỉa 4 Vỉa 5 Vỉa 6 Vỉa 7 Vỉa 8 Vỉa 8a Tổng LP(m) 1500 1500 1500 1500 1500 1500 H(m) 435 450 470 490 500 550 (độ) 28 28 28 30 33 33 m(m) 2,95 6, 5 3,2 8,4 2,3 2,4 (tấn/m3) 1 ,63 1 ,63 1 ,63 1 ,63 1 ,63 1 ,63 Zđccđ,tấn 4373428 9 968 655 5 269 925 13171200 3378334 5182147 4134 368 9 II.2.2 Trữ lợng công nghiệp Là trữ lợng có thể khai thác đợc... Minh Duẩn Khai Thác C K51 Lớp: Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Khai Thác Mỏ Đồ án tốt nghiệp khai thác khi mở mức III trong dự án xuống sâu dới mức -200 khu cánh gà của mỏ vàng danh 3 Vận tải than và vật liệu a Vận tải than Khai thác từ mức +135 trở lên tới lộ vỉa Than khai thác từ các lò chợ theo máng trợt chảy xuống lò song song chân Tại đây than chảy qua họng sáo xuống goòng đặt tại lò dọc vỉa vận chuyển... tải, thông gió tại tầng trên cùng của từng vỉa ra tới biên giới khu vực khai thác, sau đó đào lò cắt để tạo lò chợ ban đầu và tiến hành khai thác Trong khi khai thác than tầng trên ta tiếp tục đào các đờng lò vận chuyển mức ra tới biên giới khu mỏ để chuẩn bị khai thác cho các tầng dới của từng vỉa Từ mức +135 trở xuống: Đồng thời với công việc đó khai thác than trên mức +135 tại mặt bằng cốt cao +135... vào công thức (*) ta có Zcn = 4134 368 9 x 0,88 = 363 824 46, 5 (tấn) II.3 Công suất và tuổi mỏ II.3.1 Công suất mỏ Theo kế hoạch của mỏ than Vàng Danh, công suất mỏ đợc giao cho khu Cánh Gà là: Am = 1,5 triệu tấn II.3.2 Tuổi mỏ Tuổi mỏ là thời gian tồn tại của mỏ và đợc xác định theo công thức sau: Tm = Trong đó: Z cn , năm; Am Zcn : Trữ lợng công nghiệp, Zcn = 363 824 46, 5 tấn 11 Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Khai. .. Phơng án II: Từ mức +135 trở lên lộ vỉa: Mở vỉa bằng lò bằng xuyên vỉa mức Từ mức +135 trở xuống mức -200: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa mức II .6. 3 Trình bày các phơng án mở vỉa A Phơng án I: Từ mức +135 trở lên lộ vỉa: Mở vỉa bằng lò bằng xuyên vỉa mức Từ mức +135 trở xuống mức -200: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa mức Mở vỉa cho khu vực thiết kế đợc thực hiện bằng... thống số sau: Bảng II.5 Thông số các tầng khai thác TT Tầng 1 2 3 4 5 6 7 +280 ữ +210 +210 ữ +135 +135 ữ +68 +68 ữ +0 +0 ữ -67 -67 ữ -135 -135 ữ -200 Chiều cao thẳng đứng H (m) 70 75 67 68 67 68 65 Chiều cao dốc Hd (m) 140 150 135 138 135 138 130 *Chiều cao trụ bảo vệ Trong quá trình khai thác ta cần phải để lại các đờng lò dọc vỉa vận tải để làm lò thông gió cho tầng sau Do đó để bảo vệ các đờng lò... 9,1 8,9 8,9 0 10,2 10,2 10,2 10 9,7 9,7 -67 12,8 12,8 12,8 12,5 12,1 12,1 14 Sinh Viên: Lê Minh Duẩn Khai Thác C K51 -135 14,9 14,9 14,9 14 ,6 14,1 14,1 -200 16, 75 16, 75 16, 75 16, 4 15,9 15,9 Lớp: Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Khai Thác Mỏ Đồ án tốt nghiệp II .6 Mở vỉa II .6. 1 Khái quát chung 1 Khái niệm Mở vỉa cho ruộng mỏ là việc đào các đờng lò từ mặt đất đến vỉa khoáng sản Các đờng lò này đảm bảo khả... việc: Buổi sáng: từ 7h30 ,ữ 11h30 Buổi chiều:từ 12h30, ữ 16h30 II.5 Phân chia ruộng mỏ Do đặc điểm cụm vỉa khu Cánh Gà công ty than Vàng Danh gồm các vỉa có độ dốc nhỏ và dốc nghiêng, chiều dài theo phơng là 1500m Chiều dài theo hớng dốc từ lộ vỉa cho tới -200 của từng vỉa đợc thể hiện trong bảng II.4 Bảng II.4 thông số của vỉa than TT V4 V5 V6 V7 V8 V8a Góc dốc (độ) 28 28 28 30 33 33 Chiều cao thẳng... 930 960 1000 980 920 1010 ii.5.1 Ruộng mỏ đợc chia thành các tầng để khai thác - Từ mức +135 trở lên ta chia thành 2 tầng Tầng I: Từ mức +280 đến mức +210 Khai thác than ở các vỉa V5, V6, V7, V8, V8a Tầng ii: Từ mức +210 đến mức +135 Khai thác than 4 lò chợ ở vỉa V8a, 2 lò chợ ở các vỉa V4, V5, V6, V7, V8 - Từ mức +135 trở xuống ta chia thành 5 tầng Tầng I : Từ mức +135 đến mức +68 Tầng II: Từ mức +68 ... vỉa vận tải cho tầng ( +68 ) ra tới biên giới khu vực, sau đó đào lò cắt để tạo lò chợ và tiến hành khai thác Trong khi khai thác than tầng trên ta tiếp tục đào các đờng lò vận chuyển mức 0 ra tới biên giới khu mỏ để chuẩn bị khai thác cho tầng dới Đồng thời với công việc đó ta cũng đào sâu thêm giếng xuống mức -135, mở sân ga mức II và tiến hành nh mức trên sao cho đảm bảo sau khi khai thác xong mức . mức -200, đảm bảo sản l ợng 1,5 triệu tấn than/ năm. * Phần chuyên đề: Lựa chọn cộng nghệ khai thác hợp lý cho vỉa 6 khu cánh gà, công ty than Vàng Danh Do thời gian và kinh nghiệm thực tế còn. trong bộ môn khai thác hầm lò em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp với các nội dung chính sau: * Phần chung: Thiết kế mở vỉa và khai thác khu Cánh Gà, công ty than Vàng Danh từ lộ vỉa đến mức. 8071 1 ,68 2 Vỉa 5 4, 46 ữ 1,79 10 ,37 ữ 16, 7 3,12 ữ 8, 06 8000 ữ 8 160 1 ,62 3 Vỉa 6 1,8 ữ 5,28 9 ,43 ữ 17 ,6 1,38 ữ 4 ,69 8030 ữ 8129 1,58 4 Vỉa 7 1,97 ữ 5,54 8 ,82 ữ 15,7 4,28 ữ 4,59 7837 ữ 8 260 1 ,62 5