ĐỒ án tốt nghiệp nganh khai thác: Thiết kế mở vỉa và khai thác cho Công ty Than Khe Chàm từ mức +25÷250 đạt công suất thiết kế 1.400.000 tấn năm hàm lò

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập Tự do Hạnh phúc ============== QUYẾT ĐỊNH Vv giao đề tài thiết kế tốt nghiệp Theo đề nghị của cán bộ hướng dẫn, bộ môn Khai thác Hầm lò quyết định giao đề tài tốt nghiệp cho: Sinh viên: Nguyễn Mạnh Đức Lớp: Khai thác A – K56 Hệ: Đại học chính quy Đề tài thiết kế tốt nghiệp Phần chung: Thiết kế mở vỉa và khai thác cho Công ty Than Khe Chàm từ mức +25÷250 đạt công suất thiết kế 1.400.000 tấn năm Phần chuyên đề: Lựa chọn công nghệ chống giữ hợp lý cho vỉa 132 Công ty than Khe Chàm Ngày giao đề tài:Ngày ….. tháng….. năm 2016. Ngày bảo vệ:Ngày ….tháng ….năm 2016 Cán bộ hướng dẫn PGS. TS Đỗ Mạnh Phong Hà Nội, ngày .......... tháng ....... năm 2016 Bộ môn khai thác hầm lò PGS.TS. Đặng Vũ Chí LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS. Đỗ Mạnh Phong, người đã quan tâm và tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực tập và hoàn thành đồ án. Em xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đão Công ty Than Khe Chàm – TKV đã hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện về mọi mặt trong quá trình thực tập tại Công ty. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong giáo trong bôn môn Khai thác hầm lò đã tận tình giảng dạy, chỉ bảo những kiến thức, những kinh nghiệm quý báu trong suốt quãng thời gian em học tập tại trường Đại học Mỏ Địa chất. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, những người đã giúp đỡ và động viên em để em cố gắng đến ngày hôm nay. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày…..tháng….năm 2016 Sinh viên

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

=======***=======

QUYẾT ĐỊNH

V/v giao đề tài thiết kế tốt nghiệp

Theo đề nghị của cán bộ hướng dẫn, bộ môn Khai thác Hầm lò quyết định giao

đề tài tốt nghiệp cho:

Sinh viên: Nguyễn Mạnh Đức

Lớp: Khai thác A – K56 Hệ: Đại học chính quy

Đề tài thiết kế tốt nghiệp

Phần chung:

Thiết kế mở vỉa và khai thác cho Công ty Than Khe Chàm từ mức +25÷-250 đạt công suất thiết kế 1.400.000 tấn / năm

Phần chuyên đề:

Lựa chọn công nghệ chống giữ hợp lý cho vỉa 13-2 Công ty than Khe Chàm

Ngày giao đề tài:Ngày … tháng… năm 2016.

Ngày bảo vệ:Ngày ….tháng ….năm 2016

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Đỗ

Mạnh Phong, người đã quan tâm và tận tình hướng dẫn em trong suốt

quá trình thực tập và hoàn thành đồ án

Em xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đão Công ty Than Khe Chàm –TKV đã hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện về mọi mặt trong quá trình thựctập tại Công ty

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong giáo trong bôn mônKhai thác hầm lò đã tận tình giảng dạy, chỉ bảo những kiến thức, nhữngkinh nghiệm quý báu trong suốt quãng thời gian em học tập tại trường Đạihọc Mỏ - Địa chất

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, nhữngngười đã giúp đỡ và động viên em để em cố gắng đến ngày hôm nay

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày… tháng….năm 2016

Sinh viên

Nguyễn Mạnh Đức

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ 1

1.1 Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội 1

1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất 2

1.3 Đặc điểm cấu trúc địa chất 3

1.4 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than 5

1.5 Đặc điểm chất lượng than 6

1.6 Đặc điểm địa chất thủy văn - địa chất công trình 7

1.7 Cấp khí mỏ 10

1.8 Trữ lượng than địa chất 10

1.9 Kết luận 12

CHƯƠNG 2: MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ 13

2.1 Giới hạn khu vực thiết kế 13

2.2 Tính trữ lượng 13

2.3 Công suất và tuổi mỏ 14

2.4 Chế dộ lam việc của mỏ 14

2.5 Phân chia ruộng mỏ 16

2.6 Mở vỉa 17

2.7 Thiết kế thi công đào lò mở vỉa 27

2.8 Kết luận 45

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC PHẦN CHUYÊN ĐỀ: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ CHO VỈA 13-2 TUYẾN XIII B CÔNG TY THAN KHE CHÀM 46

3.1 Đặc điểm và những yếu tố liên quan đến công tác khai thác… 46

3.2 Lựa chọn hệ thống khai thác 46

3.3 Xác định thông số của hệ thống khai thác……… 50

3.4 Lựa chọn phương pháp khấu gương và chống giữ lò chợ 52

3.5 Kết luận 108

CHƯƠNG 4: THÔNG GIÓ VÀ AN TOÀN 110

A THÔNG GIÓ MỎ 110

4.4 Phân phối và kiểm tra tốc độ gió……….…117

4.5 Tính hạ áp chung ……….119

4.6 Tính chọn quạt 122

4.7 Tính toán giá thành thông gió 125

4.8 Kết luận 126

B AN TOÀN VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG 126

4.9.1 ý nghĩa của công tác an toàn và bảo hộ lao động 126

4.9.2 Những biện pháp an toàn ở mỏ hầm lò 126

4.9.3 Tổ chức và thực hiện công tác an toàn 128

4.9.4 Thiết bị an toàn và dụng cụ bảo hộ lao động 130

4.9.5 Kết luận 130

CHƯƠNG 5: VẬN TẢI, THOÁT NƯỚC VÀ MẶT BẰNG SÂN CÔNG NGHIỆP 131

A VẬN TẢI MỎ 131

5.1 Khái niệm 131

5.2 Vận tải trong lò 131

5.3 Vận tải ngoài mặt bằng 135

5.4 Kết luận 135

B/ - THOÁT NƯỚC 135

5.6 Khái niệm 135

5.7 Hệ thống thoát nước 136

5.8 Thống kê thiết bị và công trình thoát nước mỏ 138

5.9 Kết luận 139

C MẶT BẰNG VÀ LỊCH THI CÔNG 139

5.10 Nhận xét về địa hình, yêu cầu xây dựng mặt bằng 139

5.11 Lịch trình thi công 140

CHƯƠNG 6: KINH TẾ 142

6.1 Khái niệm 142

6.2 Biên chế tổ chức của mỏ 142

6.3 Khái quát vốn đầu tư 144

6.5 Hiệu quả kinh tế 146 6.6 Kết luận 147 Kết luận 148

công nghiệp hoá, hiện đại hoá do vậy nhu cầu cung cấp năng lượng cho đất nướcngày càng cao Than, dầu khí, điện là những ngành công nghiệp chủ chốt cungcấp nguồn năng lượng cho đất nước

Việc khai thác than và đặc biệt là khai thác than hầm lò là một trong cácngành sản xuất khó khăn và phức tạp vì tất cả các công việc đều phải thực hiện ởtrong lòng đất Trong điều kiện kinh tế thị trường của đất nước nói chung và củangành than nói riêng có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của nghành than , domột số yêu cầu chưa đáp ứng kịp thời vốn đầu tư, đổi mới công nghệ, lắp đặtthiết bị, thị trường tiêu thụ

Sau khi học xong phần lý thuyết tại trường Đại học Mỏ- Địa chất với mụcnắm bắt thực tiễn sản xuất và làm đồ án tốt nghiệp, em được nhà trường cũngnhư bộ môn Khai thác hầm lò phân công thực tập tại “Công ty Than Khe Chàm

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể thầy giáo bộ môn Khai thácHầm lò, ban lãnh đạo Công ty Than Khe Chàm-TKV, các thầy cô trong bộ môn

Khai thác hầm lò và nhất là thầy giáo PGS.TS Đỗ Mạnh Phong đã giành nhiềucông sức hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ ánnày

Sinh viên: Nguyễn Mạnh Đức

Lớp: Khai Thác A- K56

ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN

ĐỊA CHẤT MỎ1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI

1.1.1 Vị trí địa lý

Mỏ than Khe Chàm III nằm ở phía Bắc và cách trung tâm Thành phố CẩmPhả - Quảng Ninh khoảng 22 km

- Phía Bắc: Giáp thung lũng Dương Huy

- Phía Nam: Giáp mỏ than Khe Chàm II

- Phía Đông: Giáp Mỏ than Khe Chàm I

- Phía Tây: Giáp Mỏ than Dương Huy

Ranh giới mỏ Khe Chàm III được giới hạn bởi các toạ độ theo Quyết định

số 1865/QĐ-HĐQT ngày 08 tháng 8 năm 2008 v/v: Giao thầu quản lý, bảo vệranh giới mỏ, tài nguyên trữ lượng than và tổ chức khai thác than cho Công tythan Khe Chàm - TKV

Diện tích khu mỏ khoảng 3,7 km2

Bảng 1.1 Bảng toạ độ mỏ Khe Chàm III theo QĐ số 1865

1.1.2 Đặc điểm địa hình, sông suối

Địa hình Khu mỏ Khe Chàm là những đồi núi nối tiếp nhau Độ cao giảmdần từ Nam đến Bắc, cao nhất là đỉnh Cao Sơn ở phía Nam (+437,80m), thấpnhất là lòng sông Mông Dương phía Đông Bắc khu mỏ (+10m), độ cao trungbình từ 100m đến 150m Địa hình chủ yếu bị phân cắt bởi hai hệ thống suốichính:

- Suối Bàng Nâu: Bắt nguồn từ khu vực Khe Tam chảy qua Khe Chàm

- Suối Khe Chàm: Bắt nguồn từ phía Tây Nam chảy theo hướng ĐôngBắc

Hai hệ thống suối này gặp nhau ở phía Đông Bắc khu vực và đổ ra sôngMông Dương, tại đây lưu lượng đo được lớn nhất là 91,6m3/s

Khu vực phía Nam chủ yếu là khai thác lộ thiên và lộ vỉa

Nhìn chung địa hình trong khu vực đã thay đổi nhiều so với địa hìnhnguyên thuỷ ban đầu

Nhiệt độ cũng thay đổi theo mùa, mùa hè nhiệt độ lên đến 370C-380C(tháng 7,8 hàng năm), mùa Đông nhiệt độ thấp thường từ 80C đến 150C đôi khixuống 20C đến 30C Độ ẩm trung bình về mùa khô từ 65% - 80%, về mùa mưa81% - 91%

1.1.4 Giao thông, kinh tế

Mạng lưới giao thông, công nghiệp trong vùng khá phát triển, rất thuậnlợi trong công tác thăm dò và khai thác mỏ

1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT

Mỏ than Khe Chàm III thuộc khoáng sàng than Khe Chàm đã trải qua cácgiai đoạn tìm kiếm thăm dò sau:

- Tìm kiếm tỉ mỉ năm 1958 đến năm 1962

- Thăm dò sơ bộ năm 1963 đến năm 1968

- Thăm dò tỉ mỉ năm 1969 đến năm 1976 Báo cáo TDTM mỏ Khe Chàm

đã được Hội đồng xét duyệt trữ lượng khoáng sản nhà nước phê duyệt năm1980

- Báo cáo tổng hợp địa chất khoáng sàng than Khe Chàm, đã được Tổnggiám đốc Tổng công ty than Việt Nam phê duyệt theo Quyết định số 211/QĐ-

MT ngày 16 tháng 2 năm 2005

duyệt tại quyết định số 637/QĐ-HĐTLKS ngày 9 tháng 12 năm 2008

- Báo cáo kết quả thăm dò than khu mỏ Khe Chàm, thành phố Cẩm Phả,tỉnh Quảng Ninh Được Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản Quốc Gia côngnhận và phê duyệt tại quyết định số 977/QĐ-HĐTLQG ngày 11 tháng 5 năm2015

1.3 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT

1.3.1 Đặc điểm địa tầng

Địa tầng khu Khe Chàm gồm: Giới Mêzozoi, thống trên bậc Nori-ret, hệ tầng

Hòn Gai ( T 3 n-r hg)

Trầm tích hệ tầng Hòn Gai (T3n -r hg) được chia thành ba phân hệ tầng như sau:

+ Phân hệ tầng Hòn Gai dưới (T3 n - r hg 1) chủ yếu là trầm tích hạt thô khôngchứa than

+ Phân hệ tầng Hòn Gai giữa (T3 n - r hg 2) là phụ hệ tầng chứa than gồm các trầmtích lục địa có xen kẽ các nhịp trầm tích vùng vịnh, chứa các vỉa than công nghiệp.+ Phân hệ tầng Hòn Gai trên (T3 n - r hg 3), gồm các trầm tích hạt thô khôngchứa than

Trầm tích hệ tầng Hòn Gai (T3n - r hg) phân bố hầu khắp trên diện tích khu

thăm dò Đất đá bao gồm: Cuội kết, cát kết, bột kết, sét kết, sét than và các vỉathan nằm xen kẽ nhau, chiều dày địa tầng khoảng 1800m Đặc điểm của các loạiđất đá chủ yếu trong địa tầng chứa than Khe Chàm như sau:

* Cuội, sạn kết: Chiếm 15,3% các đá có mặt trong khu vực, thường phân bố

ở giữa địa tầng của hai vỉa than, tập trung và phổ biến hơn cả là vách vỉa 10, vỉa

11, vỉa 14-5 Đặc biệt ở vách vỉa 14-5 cuội kết thường nằm sát vách vỉa than

* Cát kết: Chiếm 47,70% các đá có mặt trong khu vực, loại đá này khá phổ

biến trong địa tầng Chúng nằm chuyển tiếp với các lớp cuội kết, sạn kết Cát kết

có cấu tạo phân lớp hoặc dạng khối, đôi khi cấu tạo phân lớp xiên, lượn sóng

* Bột kết: Chiếm 25,40% các đá có mặt trong khu vực, cấu tạo phân lớp

mỏng đến trung bình, đá có màu xám nhạt đến xám sẫm, thành phần chủ yếu làcát thạch anh, ngoài ra có các chất mùn hữu cơ gắn kết là sét, silic

* Sét kết: Chiếm 3,40% các đá có mặt trong khu vực, thường nằm sát vách, trụ

các vỉa than hoặc xen kẹp trong các vỉa than, chiều dày từ vài cm đến vài m Chúngchiếm 15% đất đá trong địa tầng, đá có cấu tạo phân lớp mỏng, đôi chỗ dạng thấukính, dạng ổ Thành phần chủ yếu là khoáng vật sét, vật chất than, mùn hữu cơ

* Sét than: Chiếm 0,5%, có màu xám đen, phân lớp mỏng mềm bở, gặp nước

dễ trương nở

* Than: Chiếm 7% các đá có mặt trong khu vực được thành tạo dưới dạng vỉa,

nằm xen kẽ các tầng đất đá nói trên Khoảng cách các vỉa than thay đổi từ 50m.Nhìn chung chiều dày các vỉa than trong khoáng sàng giảm dần từ Nam lên Bắc

* Hệ đệ tứ (Q): Trầm tích hệ Đệ tứ phủ bất chỉnh hợp lên các đá của hệ tầng

Hòn Gai, phân bố hầu khắp khu mỏ

Thành phần đất đá bao gồm cuội, sỏi, cát, sét bở rời, đôi nơi là các mảnhvụn tảng lăn, chúng là sản phẩm phong hoá từ các đá có trước Phần địa hìnhnguyên thuỷ, lớp phủ Đệ tứ có chiều dày thay đổi từ vài mét ở sườn núi tới 10,

12 mét ở các thung lũng suối, phần đã khai thác lộ thiên, địa hình thay đổi nhiều,lớp trầm tích Đệ tứ đã bị bốc hết

1.3.2 Đặc điểm kiến tạo

a Đặc điểm đứt gẫy

Trong phạm vi khu mỏ than Khe Chàm III mới phát hiện 3 đứt gẫy: F.L,F.3, F.E

Đứt gẫy nghịch F.L: Xuất hiện góc phía Tây Bắc, kéo dài đến góc phía

Đông Nam với chiều dài khoảng 7,3 Km, các tuyến thăm dò trong khu mỏ đềucắt qua đứt gẫy này, trên các tuyến hầu như có các công trình bắt gặp Đứt gãynghịch L có đới phá huỷ từ 30m50m, đứt gẫy cắm Tây Nam, góc dốc từ

500700

Đứt gẫy nghịch F.3: Nằm ở phía Tây Bắc Khe Chàm, phát triển theo

phương Đông Bắc - Tây Nam, kéo dài khoảng 1000m, được hình thành từ khu

mỏ Khe Tam kéo dài sang khu mỏ Khe Chàm Đứt gẫy nghịch F.3 bị chặn bởiF.L khu vực giữa tuyến VI và VIB, đứt gẫy cắm Đông Nam, độ dốc mặt trượt

750 - 800, biên dộ dịch chuyển 100m -150m, đới huỷ hoại từ 10 - 15m

Đứt gẫy thuận F.E: Xuất hiện từ phía Nam T XI phát triển theo hướng

Đông Nam - Tây Bắc và tắt dần ở giữa T.VIIIb và T.VIII Đứt gẫy F.E thuận,cắm Tây Nam, độ dốc mặt trượt 650-700 Biên độ dịch chuyển lớn nhất ở T.X ,T.XI trên 150 m

b Đặc điểm nếp uốn

Trong phạm vi khu mỏ Khe Chàm III tồn tại hai nếp lõm điển hình:

- Nếp lõm Bàng Nâu: Nằm phía Tây Bắc khu thăm dò, phía Bắc và ĐôngBắc của nếp lõm bị chặn bởi đứt gẫy F.L Trục của của nếp lõm kéo dài gầntrùng hướng Tây - Đông, càng về phía Đông đường trục chuyển dần theo hướngTây Bắc - Đông Nam và có xu hướng nối liền với nếp lõm Cao Sơn Mặt trụcnghiêng về phía Nam với độ dốc 750  800 Độ dốc hai cánh không cân đối, ởcánh Nam độ dốc thay đổi từ 300 600, trung bình 450  500, sát trên lộ vỉa cóchỗ dốc đến 700, cánh Bắc đã bị đứt gẫy F.L cắt vát đi, phần còn lại có độ dốcthoải, càng xuống sâu độ dốc các cánh giảm đi nhanh chóng

- Nếp lõm Cao Sơn: Đây là một cấu tạo lớn nhất khu Khe Chàm, phân bố ởphía Đông Nam khu vực thăm dò nằm chuyển tiếp với nếp lồi 2525 Phía Bắc vàphía Đông bị chặn bởi một đoạn vòng cung của đứt gẫy F.L

1.4 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CÁC VỈA THAN

Đặc điểm các vỉa than phân bố trong ranh giới mỏ than Khe Chàm III cụthể như sau:

tạp, chiều dày không ổn định, xen kẹp trong vỉa than chủ yếu là sét kết, sét than.

Đất đá vách, trụ vỉa than là các lớp đá bột kết, ít gặp lớp sét kết

*Vỉa 13-1: Vỉa có cấu tạo tương đối phức tạp, thành phần đá kẹp chủ yếu là

các lớp sét kết, sét than, vỉa tương đối ổn định về chiều dày Đất đá vách, trụ vỉathan là các lớp đá bột kết, ít gặp lớp sét kết

*Vỉa 13-2: Vỉa có cấu tạo tương đối ổn định Các lớp kẹp mỏng chủ yếu là

bột kết, sét kết, sét than Đất đá vách, trụ vỉa than là các lớp đá bột kết, sét kết,một số khu vực xuất hiện các đá hạt thô như cát kết, cuội sạn

*Vỉa 14-1: Vỉa có cấu tạo tương đối đơn giản, thuộc loại vỉa rất không ổn

định về chiều dày và diện phân bố

*Vỉa 14-2: Vỉa có cấu tạo tương đối phức tạp Đất đá vách, trụ vỉa than là

các lớp đá bột kết, sét kết, một số khu vực xuất hiện các đá hạt thô như cát kết,cuội sạn

*Vỉa 14-4: Vỉa có cấu tạo tương đối phức tạp Đất đá vách, trụ vỉa than là

các lớp đá bột kết, sét kết, sét than, một số khu vực xuất hiện các đá hạt thô nhưcát kết, cuội sạn

*Vỉa 14-5: Vỉa có cấu tạo rất phức tạp Đất đá vách, trụ vỉa than là các lớp

đá bột kết, sét kết, than bẩn hoặc sét than

Bảng 1.2 Bảng tổng hợp cấu tạo các vỉa than mỏ Khe Chàm III

TS lớp kẹp (số lớp)

Độ dốc vỉa (độ) Tổng T1(TTL) Than ( K.TTL) T1

1.5 ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG THAN

Khi quan sát bằng mắt thường than có màu đen, vết vạch đen, độ ánh có:ánh kim, bán kim; vết vỡ dạng mắt, vỏ trai và dạng bậc sắc cạnh Than có cấu

tạo đồng nhất, xen kẽ cấu tạo phân dải Than Khe Chàm thuộc loại nhiều cục,cứng, dòn và nhẹ Than ánh mờ, độ cứng thường giảm hơn Than cám nguyênkhai thường gặp ở phần vỉa bị ép nén, có các mặt láng bóng hoặc các phiếnmỏng Than ở đây thuộc nhãn antraxit đến bán antraxit, chi tiết các chỉ tiêu chấtlượng như sau:

- Độ ẩm phân tích (Wpt): Trị số độ ẩm các vỉa thay đổi từ 0.18% (V14-4)đến 4.60% (V13-1), trung bình 2.01% Các vỉa khu Khe Chàm III có độ ẩmphân tích trung bình đều nhỏ dưới 3%

- Độ tro khô (Ak ): Độ tro phân tích của các vỉa thay đổi từ 2.27% (V.12)đến 39.80% (V17), trung bình 18.24%

Bảng 1.3 Tổng hợp trung bình độ tro, tỷ trọng của các loại đá kẹp

- Chất bốc khối cháy (Vch): Than mỏ Khe Chàm III có trị số Vch thay đổi

từ 3.18% (V.7)  11,94% (V.8), trung bình 7.43% Trị số chất bốc tương đốiđồng đều trên các vỉa than Điều đó thể hiện các vỉa than mỏ Khe Chàm có IIIcùng một mức độ biến chất và thuộc loại than biến chất cao Đối chiếu riêng chỉ

số này có thể xếp toàn bộ các vỉa than mỏ Khe Chàm III thuộc nhãn hiệu thanbán antraxit

- Nhiệt lượng (Qch): Than ở mỏ Khe Chàm III là loại than có nhiệt lượngcao Kết quả phân tích cho trị số Qch thay đổi từ 5532Kcl/kg đến 9169Kcl/kg,trung bình 8239Kcl/kg Nhiệt lượng của các vỉa tập trung nhiều trong khoảng từ

- Phốt pho (P): Kết quả phân tích cho thấy lượng phốt pho trong than làkhông đáng kể, giá trị ở các vỉa thay đổi từ 0,002% đến 0,19%, trung bình0,015%, đa phần các vỉa đều có trị số trung bình nhỏ hơn 0,15%

*Thành phần hoá học của tro than: SiO2 từ 31,83% đến 59,48%

Al2O3 từ 13,71% đến 28,34%; Fe2O3 từ 5,5% đến 22,13%; CaO từ 0,38đến 11,51%; MgO từ 0,05 đến 5,54%

a Nước trên mặt:

Nhìn chung địa hình có hướng thoải dần về phía Bắc, có 2 suối lớn là suốiKhe Chàm và suối Bàng Nâu Hai suối này tập trung toàn bộ lượng nước mặttrong vùng Do rừng rậm, mưa nhiều, có khí hậu vùng duyên hải quan hệ chặt chẽvới nước dưới đất (qua những điểm lộ), nên đã tạo ra sự phong phú nước trên mặt

+ Nước ở hệ thống suối:

- Suối Khe Chàm: Hướng chảy Tây Nam - Đông Bắc, đến khoảng tuyếnT.IX thì nhập vào suối Bàng Nâu, rồi chảy ra sông Mông Dương, hiện tại địa hìnhkhu vực đã thay đổi làm biến đổi dòng chảy, có nhiều chỗ vào mùa khô chỉ lànhững lạch nhỏ, lòng suối rộng trung bình 5m đến 10m, có nơi rộng đến 20m,lòng suối bị đất đá thải khai thác lộ thiên lấp nhiều Lưu lượng lớn nhất Qmax =2688l/s đo được lúc mưa to, nhỏ nhất 0,045l/s, mùa mưa lũ còn lớn hơn rất nhiều,làm ngập lụt cả một phần thung lũng Đá Mài

Nhìn chung, suối Khe Chàm rất lớn, cắt qua địa tầng chứa các vỉa than cógiá trị công nghiệp từ vỉa 12 đến vỉa 14-4 Suối có lưu vực rộng lớn hàng chục

km2 kể cả suối chính và phụ Suối có độ dốc khá lớn, chênh lệch độ cao từthượng nguồn xuống hạ nguồn khoảng 230300m Vì vậy nước tập trung khánhanh, nhưng thoát cũng dễ dàng, trong nửa ngày là giao thông trở lại bìnhthường

- Suối Bàng Nâu: Có hướng chảy Tây - Đông qua phía Bắc khu vực, đổ ra

sông Mông Dương, đoạn chảy trong khu thăm dò là hạ lưu của suối Vì vậy suốinày có lưu vực rộng lớn Lưu lượng đo được Qmax = 91686,7 l/s và Qmin =188,291 l/s (kể cả suối Khe Chàm đổ về)

Nguồn cung cấp nước cho hai suối chính trên chủ yếu là nước mưa và mộtphần do nước của tầng chứa than cung cấp qua các điểm lộ

Tóm lại, nước trên mặt phong phú, hiện tượng bị ngập lụt tức thời thườngxảy ra trong mùa mưa, gây trở ngại cho giao thông Các số liệu về lưu lượng nêutrên chưa phải là lớn nhất vì mưa lũ không thể đo đạc được Nước trên mặt ítảnh hưởng đến khai thác hầm lò, nhưng gây nhiều khó khăn và cản trở đến khaithác lộ thiên, giao thông vận chuyển trong khu mỏ

b Nước dưới đất

+ Nước trong tầng Đệ Tứ (Q) và đất đá thải: Tồn tại lớp cát pha màu

vàng lẫn cuội, sạn, sỏi, đất thịt có cấu kết rời rạc độ nén chặt kém Lớp phủ Đệ

tứ đã bị thay đổi do khai thác phần địa hình nguyên thuỷ, lớp phủ Đệ tứ có chiềudày thay đổi từ vài mét ở sườn núi tới 10 - 12 mét ở các thung lũng suối, phần đãkhai thác lộ thiên, địa hình thay đổi nhiều, lớp trầm tích Đệ tứ đã bị bốc hết, địahình là các tầng khai thác lộ đá gốc và các vỉa than chủ yếu ở khu Cao Sơn, khuBàng Nâu, khu Tây Nam Đá Mài Do quá trình khai thác lộ thiên trên diện tíchkhu mỏ, đất đá thải có chỗ cao thêm 150m Nước trong lớp này chủ yếu là do

nước mưa cung cấp Vì vậy sự tăng, giảm lưu lượng ở điểm lộ phụ thuộc vàolượng mưa một cách chặt chẽ Lưu lượng ở điểm lộ không vượt quá 0,05l/s vàcạn dần vào mùa khô Nước trong tầng này không ảnh hưởng đối với khai thác.

+ Nước trong địa tầng chứa than (T 3 n-r hg)

Đây là một phức hệ chứa nước áp lực nằm trong hệ tầng Hòn Gai Đất đá

ở trong tầng chứa than được trầm tích theo chu kỳ từ hạt thô đến hạt mịn Cómặt trong phức hệ này bao gồm: cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và cácvỉa than, cụ thể như sau:

- Lớp cuội và sạn kết: Chiếm khoảng 15,30% là loại đất đá phân bố rộng

rãi nhất trên vách vỉa 14-5, đặc biệt là ở phân khu Cao Sơn

- Cát kết: Chiếm khoảng 47,70% là loại đất đá có mặt trên toàn bộ diện

tích khu mỏ, có chiều dày từ vài mét đến 50m Thành phần chủ yếu là các hạtthạch anh có đường kính từ 0.01 đến 0.05cm, được gắn kết với nhau bởi xi măngsilic rắn chắc

- Bột kết: Chiếm khoảng 25,40% khá phổ biến trong khu mỏ, nhất là sát

vách, trụ vỉa than Trong lớp ít khe nứt, thành phần chủ yếu là các hạt sét, vì vậyđây là lớp chứa nước kém

- Sét kết, sét than: Chiếm khoảng 3,90% thường chỉ xuất hiện ở sát vách, trụ

và xen kẹp trong các vỉa than Đây là loại đá hầu như không chứa nước Lớp sét,sét than phân lớp mỏng, mềm, bở khi gặp nước dễ bị trương nở

Nguồn cung cấp nước cho phức hệ này chủ yếu là nước mưa Vì vậy độngthái nước ngầm phụ thuộc chủ yếu vào nước mưa Do đất đá chứa nước vàkhông chứa nước nằm xen kẽ nhau tạo lên nhiều lớp chứa nước áp lực

1.6.2 Đặc điểm địa chất công trình

Đặc điểm đất đá trầm tích Đệ tứ

Về địa hình, địa mạo khu Khe Chàm hiện nay ở dạng cân bằng vững chắc vàkhông có hiện tượng sụt lở ở nền đường, nền khoan do bạt đất làm mất thế cânbằng vững chắc ban đầu Kết quả phân tích mẫu của lớp phủ Đệ tứ cho thấy thànhphần hạt từ 0.5mm đến 1mm Khối lượng thể tích thay đổi từ 1.63g/cm3 đến 1.97g/

cm3, Khối lượng riêng thay đổi từ 2.50 g/cm3 đến 2.75 g/cm3 Lực dính kết từ0.25kG/cm2 đến 1.30kG/cm2 và góc nội ma sát từ 90 đến 310, lực dính kết rất nhỏ.Lớp đất đá này rất dễ trượt, gây cản trở khi làm đường và vách bờ mỏ lộ thiên

Đất đá trầm tích trong địa tầng chứa than bao gồm: Cuội kết, sạn kết, cátkết, bột kết, sét kết

Khối lượng thể

Khối lượng

Góc nội

ma sát

Lực dính kết (TB)

(kG/cm ) (g/cm ) (g/cm ) Cuội,

2,79 – 2,42.56

2,87 –2,562,67

2,85 –2,512.64

2,93 –2,692,72

2,84 – 2,52.65

2,59- 2,522,56

Ghi chú : Các giá trị trên Lớn nhất - Nhỏ nhất

Trung bình

Đặc điểm cơ lý đá vách, đá trụ của các vỉa than

Vách - trụ vỉa than các loại đá được sắp xếp theo thứ tự là sét than, sét kết,bột kết tiếp đến là cát kết

Vách - trụ vỉa than là phần đất đá trên và dưới vỉa than Chiều dày củavách được xác định gấp 10 lần chiều dày của than, khi vỉa than có góc dốc < 450

và bằng 5 lần khi có chiều dày lớn

Chiều dày của trụ lấy trong khoảng 3 lần chiều dày vỉa

Vách - trụ vỉa than chia làm 3 lớp:

+ Lớp vách - trụ giả: Là lớp sét than có chiều dày không lớn từ 0.2 m 0.7m ít gặp những lớp có chiều dày lớn hơn 1m Lớp này thường bị phá huỷ trongquá trình khai thác than

+ Lớp vách - trụ trực tiếp: Là loại đá sét kết hoặc bột kết nằm trên (vách),dưới (trụ) lớp sét than Có chiều dày từ 0.5  5m cá biệt có chỗ dày hơn 5m.Vách trực tiếp bị phá huỷ trong quá trình khai thác

+ Lớp vách - trụ cơ bản: Là loại đá bột hoặc cát kết cấu tạo khối rắn chắcbền vững khó sập đổ

1.7 CẤP KHÍ MỎ.

Trong diện tích thăm dò khu Khe Chàm III đến mức sâu -700,76m đã xácnhận có đới khí phong hoá và đới khí Mêtan Bề mặt đới khí Mêtan xuất hiện ởmức -136,37m

Căn cứ để phân loại mỏ theo khí mêtan được quy định trong “Quy chuẩn kỹthuật quốc gia về an toàn trong khai thác than hầm lò QCVN 01:2011/BCT”, theo đóhàng năm tất cả các mỏ hầm lò phải được đánh giá, xếp loại mỏ theo khí mêtan(Điều 14) Cơ sở để xếp loại mỏ là giá trị độ thoát khí tương đối của các khu vựckhai thác trong mỏ hoặc độ chứa khí mêtan tự nhiên của vỉa than (Điều 51) Căn cứkết quả xác định độ chứa khí Mêtan (CH4) của các vỉa than, sự biến đổi độ chứa khíMêtan theo độ sâu, kết quả xếp loại mỏ theo khí Mêtan hàng năm của Bộ CôngThương, dự định xếp nhóm mỏ theo cấp khí khu mỏ Khe Chàm III như sau:

- Mức khai thác lộ vỉa đến mức cao +40m xếp vào nhóm mỏ loại I theo cấp khí

- Phần khai thác lò giếng tầng 1 ( từ +40m  -150m) dự kiến xếp nhóm

1.8 TRỮ LƯỢNG THAN ĐỊA CHẤT

1.8.1 Chỉ tiêu tính trữ lượng, tài nguyên

Chỉ tiêu tính trữ lượng được tính toán theo Quyết định số 157/QĐ-HĐTL/

CT của Hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản ngày 19/05/2008 với các chỉtiêu chính:

- Đối với khai thác hầm lò:

+ Chiều dày than tối thiểu  0,80m

+ Độ tro kể cả độ tro làm bẩn  40%

1.8.2 Kết quả tính trữ lượng, tài nguyên

a Trữ lượng tài nguyên trong ranh giới mỏ.

Tổng trữ lượng tài nguyên trong ranh giới mỏ Khe Chàm III tính từ lộ vỉa

đến đáy tầng than (-1000m) tính cho 23 vỉa than (từ V16 ÷ V1) là 157 185 530

tấn Trong đó:

- Trữ lượng tài nguyên còn lại thuộc Công ty than Khe Chàm là 155 709 481

tấn Trong đó:

Trữ lượng cấp 121 là: 63 437 251 tấn

Trữ lượng cấp 122 là: 60 671 635 tấn

Tài nguyên cấp 333 là: 16 589 958 tấn

Tài nguyên cấp 334a là: 15 010 637 tấn

Bảng 1.5 Bảng tổng hợp trữ lượng tài nguyên trong ranh giới mỏ Khe Chàm III

b Trữ lượng tài nguyên trong ranh giới khai trường

Tổng trữ lượng tài nguyên mỏ Khe Chàm III tính từ lộ vỉa đến đáy tầng

than (-1000m) là 155 709 481 tấn Trong đó trữ lượng tài nguyên dưới -500m là

47 192 582 tấn (Phần cấp trữ lượng tài nguyên tin cậy mới đạt 36% nên chưa

huy động vào dự án)

Trữ lượng tài nguyên mỏ Khe Chàm III tính từ lộ vỉa đến -500m, tính cho

7 vỉa than: 14-5, 14-4, 14-2, 14-4, 13-2, 13-1, 12 là 82 761 760 tấn Trong đó:

* Mỏ than Khe Chàm III - Tổng Công ty Đông Bắc (trong RG giao thầutheo QĐ số: 1207/QĐ-VINACOMIN và Công ty CP Than Tây Nam Đá Màitheo QĐ số: 2306/QĐ-HĐTV) từ LV  -60 là: 1 476 049 tấn

Cấp 121: 1 272 774 tấnCấp 122: 203 275 tấn

* Mỏ than Khe Chàm III - Công ty than Khe Chàm có tổng trữ lượng, tài

nguyên là: 81 285 711 tấn, trong đó:

Cấp 121: 59 375 212 tấnCấp 122: 21 910 499 tấn

- Trong ranh giới giấy phép số 2793/GP-BTNMT (LV  -350): 52 082 679 tấn

Cấp 121: 41 794 723 tấn, Cấp 122: 10 287 956 tấn

- Ngoài ranh giới giấy phép số 2793/GP-BTNMT (+25  -500): 29 203 032 tấn

Cấp 121: 17 580 489 tấn, Cấp 122: 11 622 543 tấn.

Trong đó trữ lượng để lại trụ bảo vệ moong khai thác lộ thiên là: 1 146

659 tấn, TBV cống ngầm là: 523 989 tấn, TBV băng tải là: 420 867 tấn, TBVcặp giếng là: 1 754 966 tấn, tổng trữ lượng, tài nguyên để lại TBV là: 3 846 481tấn (121: 2 136 814 tấn; 122: 1 709 667 tấn)

* Trữ lượng, tài nguyên than địa chất còn lại đến 31-05-2015 mỏ than

Khe Chàm III - Công ty than Khe Chàm từ +25  ĐTT(-500) là: 77 439 230 tấn

Cấp 121: 57 217 069 tấnCấp 122: 20 222 161 tấnTrữ lượng (LV  -350) trong ranh giới giấy phép số 2793/GP-BTNMT:

50 821 673 tấn

Cấp 121: 40 785 423 tấnCấp 122: 10 036 250 tấn

Trữ lượng (+25-460) ngoài ranh giới giấy phép: 26 617 557 tấn

Cấp 121: 16 431 646 tấnCấp 122: 10 185 911 tấn

1.9 KẾT LUẬN.

Vị trí địa lý và điều kiện kinh tế xã hội giao thông khoáng sàng than KheChàm III tương đối thuận lợi, trong vùng đã có sẵn các cơ sở hạ tầng, kỹ thuậtphục vụ công tác khai thác khu mỏ Trong địa tầng chứa than có 7 vỉa than cógiá trị công nghiệp (14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, 13-1, 12) là đối tượng khaithác của khu mỏ với tổng trữ lượng địa chất 157 185 530 tấn Các vỉa than đềuthuộc loại dày trung bình đến dày, gốc dốc thoải đến nghiêng và chất lượng thantốt

Điều kiện địa chất, địa hình khu mỏ tương đối đơn giản Các uốn nếp vàđứt gãy đều hình thành sau thời kỳ tạo than nhưng không ảnh hưởng nhiều tớicông tác khai thác Một phần phía Bắc công trường III các uốn nếp ảnh hưởngtrực tiếp đến khai thác gây khó khăn cho công tác đào lò và khai thác vì thế nằmcủa vỉa bị thay đổi dẫn đến hướng lò cũng thay đổi theo nếu đào lò giữ cốt càohoặc thi công đào lò trong đá nếu giữ hướng lò

Lượng nước chảy vào mỏ và các khu vực khai thác không lớn Do bề mặtđịa hình là suờn núi nên nước trên mặt không gây trở ngại cho mức lò bằng +25.Nước dưới đất đều là nước ngọt sau khi sử lý có thể sử dụng cho sinh hoạt vàsản xuất Tuy lượng nước nhỏ, độ giữ nước thấp nhưng do các tầng, lớp có chứanước áp lực nên trong quá trình đào lò gặp các tầng lớp trên có thể bị ngập úngtrong thời gian ngắn

Do công tác thăm dò đã lâu và không được chi tiết nên trong quá trình khaithác cần tiến hành thăm dò và cập nhật làm sáng tỏ thêm những thông tin về đặcđiểm địa chất để phục vụ cho quá trình khai thác được tốt hơn

MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ2.1 GIỚI HẠN KHU VỰC THIẾT KẾ

2.1.1 Biên giới khu vực thiết kế

Biên giới mỏ được xác định như sau:

- Phía Bắc: Giáp thung lũng Dương Huy

- Phía Nam: Giáp mỏ than Khe Chàm II

- Phía Đông: Giáp Mỏ than Khe Chàm I

- Phía Tây: Giáp Mỏ than Dương Huy

- Chiều sâu khai thác từ +25  -460

2.1.2 Kích thước khu vực thiết kế

Khu vực thiết kế gồm các vỉa: 14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, 13-1, 12 từ mức+25 đến mức -250m

Khu vực thiết kế nằm trong phạm vi có diện tích 3,7

2.2 TÍNH TRỮ LƯỢNG.

2.2.1 Trữ lượng trong bảng cân đối.

Trữ lượng địa chất được xác định theo báo cáo kết quả công tác thăm dò tỉ mỉkhu Khe Chàm do đoàn địa chất 9B, liên đoàn địa chất 9 Tổng cục địa chất lậpnăm 1980, và các tài liệu hiện trạng do mỏ cấp Kết quả tính toán trữ lượng nhưsau:

ZCĐ = S H γ mtb, tấn

Trong đó:

ZCĐ- Trứ lượng trong bảng cân đối, tấn

S - Chiều dài theo phương của vỉa, m

H - Chiều dài theo hướng dốc của vỉa, m

mtb - Chiều dầy trung bình của vỉa, m

trụ bảo vệ các công trình bề mặt (sân công nghiệp, sông suối…); trụ bảo vệ đứtgãy địa chất và tổn thất do khai thác (trụ bảo vệ lò dọc vỉa, thượng trung tâm );tổn thất do không lấy hết chiều dày vỉa, tổn thất do quá trình vận chuyển.

Công suất 1.400.000 tấn/năm được khẳng định bởi các lý do sau

- Độ tin cậy của tài liệu địa

- Công nghệ khai thác than hiện nay

- Trình độ tay nghề của đội ngũ cán bộ, công nhân viên công ty KheChàm tương đối lành nghề, luôn đi đầu trong việc áp dụng công nghệ mới củangành than

2.3.2 Tuổi mỏ

Tuổi mỏ được tính toán theo công thức:

n

cn t

A

Z

T  , nămTrong đó:

Tt : tuổi mỏ tính toán, năm

ZCN: trữ lượng công nghiệp, ZCN = 21.371.420 tấn

AN: công suất mỏ, AN = 1.400.000 tấn

Tt = = 15, nămNếu tính cả thời gian xây dựng và khấu vét đóng cửa mỏ thì tuổi mỏ thực

tế được xác định như sau:

Ttt = Tt + t1 + t2, nămTrong đó:

Tt: tuổi mỏ tính toán, Tt = 15 năm

t1: thời gian xây dựng mỏ, t1 = 3 năm

t2:thời gian khấu vét, t2 = 2 năm

xuất Cơ cấu tổ chức quản lý của Công ty được chia làm 3 cấp

1 Cấp công ty

2 Cấp phân xưởng

3 Cấp tổ chức sản xuất

Cơ cấu tổ chức được biểu thị bằng sơ đồ sau:

Hình 2.1( Cơ cấu tổ chức tại Công ty than Khe Chàm –TKV)

2.4.2 Thời gian làm việc của mỏ

Căn cứ vào chính sách nhà nước và đặc điểm của ngành khai thác mỏ hầm

lò, chế độ làm việc của mỏ được xác định như sau:

- Khối hành chính sự nghiệp: Một năm làm việc 300 ngày với 2 ca hànhchính một ngày Mỗi ca làm việc 8 tiếng Chi tiết xem bảng 2.2

Khối phòng

kỹ thuật

Khối phòng kinh tế

Khối phòng sản xuất

Khối phòng

an toàn

Các phân xưởngsản xuất

Giám đốc

Với chiều sâu khu vực được giao thiết kế từ +25 ÷ -250 dựa vào mặt cắt địa chất và đặc điểm địa hình Ta có thể chia ruộng mỏ thành 5 tầng khai thác để

: Chiều cao nghiêng của tầng; (m)

h : Chiều cao đứng của tầng; (m)

: Góc dốc của vỉa; (độ)

Bảng 2.3 : Bảng phân chia ruộng mỏ

TT Tên vỉa than Chiều dày vỉa

(m)

Góc dốc vỉa(độ)

2.6 MỞ VỈA

2.6.1 Khái quát chung

Những yếu tố về địa chất ảnh hưởng tới công tác mở vỉa bao gồm: trữlượng mỏ, số lượng vỉa than, đặc điểm các vỉa than (chiều dày, góc dốc ) cótrong ruộng mỏ, khoảng cách giữa các vỉa, điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chấtcông trình, mức độ chứa khí, độ sâu khai thác

Những yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng tới công tác mở vỉa bao gồm: sản lượng

mỏ, kích thước ruộng mỏ, trình độ cơ khí hoá, mức độ phát triển kỹ thuật, chấtlượng than, khả năng sàng tuyển, hệ thống giao thông vận tải

Trữ lượng than của 7 vỉa 14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, 13-1, 12 Đồ án lựachọn mở vỉa khai thác các vỉa 13-2 từ mức +25  -250 của mỏ Khe Chàm Dựatrên bề mặt địa hình và đặc điểm khoáng sàng than Khe Chàm, phương án khaithông cho khu vực có thể áp dụng bằng các cặp giếng nghiêng hoặc giếng đứng,

cơ sở để lựa chọn phương án mở vỉa được xác định theo nguyên tắc sau:

- Sử dụng lại được toàn bộ các hạng mục công trình đã xây dựng trên mặtbằng

- Tổ chức thi công dễ dàng phù hợp với điều kiện và khả năng cung cấpthiết bị, vật liệu cho thi công

- Đảm bảo thời gian xây dựng ngắn, khả năng ra than sớm

- Khối lượng đường lò là tối thiểu

- Đảm bảo điều kiện thông gió đơn giản, thông qua sản lượng thiết kế

- Có hiệu quả về kinh tế

2.6.2 Đề xuất các phương án mở vỉa

2.6.2.1 Đề xuất phương án mở vỉa khả thi

Để lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khoáng sàng than Khe Chàmmức +25 -250 đồ án phân tích và lựa chọn một trong hai phương án sau:

A Phương án I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉatầng

B Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

Cơ sở để lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý được xác định trên hiệu quả

về kỹ thuật và kinh tế để tìm ra một phương án mở vỉa hợp lý, đáp ứng đầy đủcác yếu tố khả thi và phù hợp với hiện trạng cũng như tương lai của công táckhai thác mỏ hầm lò Việt Nam

1 Phương án I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.

a sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị(Bản vẽ 2.1):

Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +25,vị trí trung tâm ruộng mỏ tađào cặp giếng nghiêng chính, phụ ( 1,2) đến mức vận tải của tầng thứ nhất (-50).Trên mức vận tải và thông gió của tầng thứ nhất người ta đào lò xuyên vỉa vậntải (3) và xuyên vỉa thông gió (4) vào gặp các vỉa than Để chuẩn bị cho tầng thứnhất, từ lò xuyên vỉa tầng (3) người ta đào lò dọc vỉa vận tải (5) và sau đó lò dọcvỉa thông gió (6).Từ cặp lò dọc vỉa ngoiaf biên giới hai cánh của ruộng mỏ,người ta đào lò cắt ban đầu (7) sau đó đào lò song song và họng sáo.

Tuỳ theo mức độ khai thác tầng thứ nhất, người ta tiến hành chuẩn bị chotầng tiếp theo Công tác chuẩn bị diễn ra như đã nêu ở phần trên, công tác nàyphải được hoàn thành trước khi kết thúc công tác khai thác ở tầng trên

c Công tác vận tải.

Than từ các gương lò chợ được đưa xuống các lò dọc vỉa vận tải tầng (5),bằng máng cào hoặc áng trượt Theo lò dọc vỉa vận tải (5) và lò xuyên vỉa tầng(3), than được chuyển tới giếng nghiêng chính bằng tàu điện hoặc bang tải vàđược đưa lên mặt đất

Sơ đồ vận tải:

Than từ lò chợ (6) (5) (1) ra ngoài

d.Công tác thông gió

Gió sạch đưa vào ruộng mỏ thông qua giếng phụ(2) → Lò xuyên vỉa tầng ( 3) → Lò dọc vỉa ( 5) và vào lò chợ Gió bẩn từ lò chợ đi qua lò dọc vỉa thông gió (6) → lò xuyên vỉa thong gió (4) ra giếng chính 1 rồi ra ngoài

e Công tác thoát nứớc:

Nước trong lò được thoát bằng phương pháp thoát nước tự chảy qua rãnh

nước sau đó tập chung tại hầm chứa nước ở sân giếng và được bơm lên mặt bằng + 25

*Khối lượng đào lò của phương án

Bảng 2.4: Khối lượng đào lò

2 Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

a sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị(Bản vẽ 2.2):

mức vận tải của tần thứ nhất và mở sân giếng, khoảng cách giữa hai giếng từ 40

 50m và được thi công đồng thời Vị trí giếng được lựa chọn tại trung tâmkhoáng sang Từ giếng, trên mức vận tải và thong gió người ta đào lò xuyên vỉa

vậ tải (3) và xuyên vỉa thong gió (4) đến vỉa than Từ vị trí cắt nhau của lò xuyênvỉa tầng và vỉa than, người ta đào lò dọc vỉa vận tải (5) và dọc vỉa thong gió (6).Cách lò xuyên vỉa vận tải 15 – 20m người ta đào lò cắt ban đầu (7) để mở lòchợ Theo mức độ khai thác tầng thứ nhất, các giếng được đào đến mức vậnchuyển của tầng thứ 2 Đến thời điển kết thúc khai thác tầng thứ nhất thì côngtác chuẩn bị của tầng thứ 2 phải được hoàn thành Khi khai thác tang thứ 2 thì lòxuyên vỉa vận tải tần 1 được sử dụng làm lò thong gió cho tầng thứ 2 Các tầngtiếp theo chuẩn bị tương tự như trên

c Công tác vận tải.

Than từ các gương lò chợ (7) sẽ tự trượt xuống lò dọc vỉa vận tải và đượctàu điện chuyển tới sân giếng theo lò dọc vỉa và xuyên vỉa vận tải Tại sân giếngthan được đưa lên mặt bằng +25 nhờ bang tải ở giếng chính

Sơ đồ vận tải: (7) (5) (3) (1) ra ngoài

d Công tác thông gió.

Gió sạch từ giếng phụ (2) vào sân giếng qua lò xuyên vỉa (3), qua lò dọc vỉa vận tải (5), qua hóng sáo thong gió cho lò chợ Gió bẩn theo lò dọc vỉa thônggió (6), qua lò xuyên vỉa thong gió (4), qua giếng (1) rồi ra ngoài

e Công tác thoát nước

Nước thải từ lò chợ (7) được chảy về hầm chứa nước ở sân giếng bằngphương pháp tự nhiên qua các rãnh nước ở lò chuẩn bị Từ hầm chứa nước đượcđưa lên mặt bằng sân công nghiệp +32 bằng hệ thống bơm cưỡng bức

Bảng 2.5: Khối lượng đào lò phương án 2

9 Sân giếng mức,hầm trạm mức 930 m

2.6.3 Phân tích và so sánh các phương án về mặt kỹ thuật.

Để so sánh về mặt kỹ thuật của từng phương án, đồ án đưa ra các chỉ tiêu

kỹ thuật, phân tích những ưu, nhược điểm của chúng và lựa chọn phương án hợp

lý nhất về mặt kỹ thuật

Bảng 2.6: so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật giữa hai phương án

2 Chiều dài thi công lò xuyên vỉa Ngắn hơn Dài hơn

* Nhận xét:

Qua phân tích so sánh kỹ thuật của 2 phương án mở vỉa trên ta nhận thấymỗi phương án đều có nhứng ưu nhược điểm riêng Nhưng qua nghiên cứu,đánh giá điều kiện khai thác thực tế ở Việt Nam cũng như mỏ Khe Chàm III thìkhả năng áp dụng phương án I sẽ có nhiều thuận lợi hơn Để so sánh một cáchchính xác hơn ta tiến hành tính toán so sánh về mặt kinh tế của 2 phương án

2.6.4 So sánh các phương án về mặt kinh tế.

Để so sánh về mặt kinh tế, đồ án tiến hành tính toán và so sánh nhữngđiểm khác nhau của hai phương án:

2.6.4.1 Chi phí xây dựng cơ bản của các phương án

Chi phí đào đường lò mở vỉa, sân giếng

Ccb = L Cđ , đồng

Cđ: đơn giá một mét lò, đồng/m

Bảng 2.7: Chi phí xây dựng cơ bản phương án I

STT Tên đường lò Loại vỏ

chống

L (m)

(

Thành tiền ( đồng)

1 Giếng nghiêng chính Bê tông 900 150 135.000

2 Giếng nghiêng phụ Bê tông 670 150 100.500

Bảng 2.8: Chi phí xây dựng cơ bản phương án II

chống

L (m)

(

Thành tiền( đồng)

L: chiều dài của đường lò, m

Tbv: thời gian tồn tại của lò, năm

Kbv:đơn giá bảo vệ 1m lò trong 1 năm, đồng

Kết qủa tính toán thể hiện ở bảng

Bảng 2.9: Chi phí bảo vệ đường lò phương án I

TT Tên đường lò Loại vỏ

chống

L(m)

(năm)

( đ / m.năm)

Thành tiền ( đồng)

Bảng 2.10: Chi phí bảo vệ đường lò phương án II

TT Tên đường lò Loại vỏ

chống

L(m)

(năm)

( đ / m.năm)

Thành tiền ( đồng)

Q: Khối lượng than vận chuyển qua lò trong 1 năm, tấn

Lvt: Chiều dài vận chuyển, km

t: Thời gian vận chuyển; năm

Kvt: Đơn giá vận chuyển 1 tấn than qua lò; đồng

Kết quả tính toán xem bảng

T (năm) , (đ/

Bảng 2.13: Chi phí mua sắm thiết bị phương án I

vị

Số lượng

Đơn giá (10 3 đ)

Thành tiền (10 3 đ)

1 Băng tải giếng chính Bộ 1 4.000.000 4.000.000

2 Đầu tàu điện ắc quy Chiếc 6 4.000.000 24.000.000

4 Băng tải lò DV - XV Bộ 1 2.000.000 2.000.000

5 Quạt gió chính Chiếc 2 5.000.000 10.000.000

Bảng 2.14: Chi phí mua sắm thiết bị phương án II

vị

Số lượng

Đơn giá (10 3 đ)

Thành tiền (10 3 đ)

2.6.4.5 So sánh chỉ tiêu kinh tế hai phương án

Bảng 2.15: Kết quả so sánh kinh tế hai phương án

1.170.715.840 x 10 3

(118%) 2.6.5 Kết luận

Qua kết quả tính toán so sánh về mặt kinh tế cho ta thấy phương án I cóvốn đầu tư xây dựng cơ bản lò nhỏ nhất Về mặt kỹ thuật so sánh thấy phương

án I có nhiều ưu điểm hơn phương án II

Như vậy xét về cả hai phương diện thấy rằng phương án I là phương ántối ưu nhất cả về mặt kỹ thuật và kinh tế Vì vậy đồ án chọn phương án I “Mởvỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng trung tâm” làmphương án mở vỉa khoáng sàng khu vực thiết kế

2.7 THIẾT KẾ THI CÔNG ĐÀO LÒ MỞ VỈA.

Với giới hạn của chương và nội dung đồ án không cho phép, nêntrong phạm vi đồ án em xin trình bày thiết kế thi công đào lò xuyên vỉa vân tảimức -50

2.7.1 Chọn hình dạng tiết diện lò và vật liệu chống.

Do đặc diểm địa chất của khu mỏ, bao gồm nhiều vỉa trong ruộng mỏ, do đó

thời gian tồn tại của đường lò phục vụ khai thác lớn Để đảm bảo an toàn và kéodài tuổi thọ của đường lò, cũng như phù hợp với loại vật liệu có độ bền cao, thờigian tồn tại lâu dài, ta chọn tiết diện hình vòm bán nguyệt là hợp lý nhất

Do thời gian tồn tại của đường lò lớn, do đặc điểm nước mỏ ko có khả năng

ăn mòn kim loại do đó ta chọn vỏ chống cho lò xuyên vỉa là thép lòng máng loạiCBJJ 22

2.7.2 Xác định kích thước tiết diện lò.

Căn cứ vào khối lượng cần vận chuyển qua lò bằng xuyên vỉa đápứng với sản lượng 1,4 triệu tấn/năm, đồ án chọn thiết bị vận tải ở lò xuyên vỉavận tải mức -50 có chiều rộng bang 1000mm Vận tải trong thời gian đào lò là

 Dựa vào thiết bị vận tải, chiều rộng đường lò được xác định:

B = m + k1.A + c + k2.L+ nTrong đó:

m: Khoảng cách an toàn phía không có lối người đi lại,

đối với khung chống : m  0,25 m => chọn m = 500 mm

c: Khoảng cách an toàn giữa các thiết bị chuyển động ngược chiều nhau, do chỉ sử dụng một băng tải nên c = 300 mm

A: Chiều rộng lớn nhất của thiết bị vận tải bằng goòng

=> A = 1.360 (mm)

L: Chiều dài trục tang dẫn động, L = 1.200 mm

k1: Số đường xe, k1 = 1

k2: Số luồng băng tải, k2 = 1

n: Khoảng cách an toàn về phía người đi lại, n = 1.200 (mm)

- Chiều cao đường lò: h = hv + ht

 Diện tích tiết diện sử dụng:

Với:

R: Bán kính phần tròn bên trong khung chống

Ssd = 4,56 1,688 = 15,8 (m2)

 Kiểm tra tiết diện theo điều kiện thông gió:

Tốc độ gió trong đường lò :

Trong đó:

Q: Khối lượng chuyển qua đường lò, Q = 1.400.000 T/năm

k: Hệ số không cân bằng sản xuất, k = 1,251,45`

=> chọn k = 1,45q: Lượng không khí cần thiết cung cấp cho một tấn hàng chuyển qua,

q = 1,25 m3/phútN: Số ngày làm việc trong năm, N = 300 ngày

: Hệ số suy giảm diện tích mặt cắt ngang của đường lò có

cốt,  = 0,9

Mặt khác: [vcp]max = 8 m/s, [vcp]min = 4 m/s (Theo quy phạm)

 Không thỏa mãn điều kiện thông gió

Vì vậy, đồ án lựa chọn tiết diện đường lò có tiết diện sử dụng 22,2 m2

(Theo mẫu của tập đoàn)

Kiểm tra tiết diện theo điều kiện thông gió

Thỏa mãn điều kiện thông gió

* Xác định tiết diện đào của đường lò :

Do đường lò có thời gian sử dụng lâu và tiết diện sử dụng là 22,2 m2 nên đồ

án chọn kết cấu chống thép với loại thép lòng máng SVP-27 Loại này có chiều

cao là 123mm Sử dụng tấm chèn bằng bêtông có chiều dày 50 (mm), S đ = 24,8

m 2

Các thông số của đường lò được biểu diễn trên hình 2.1

692 1245

4560 1476 700

Trong đó:

b1: Chiều cao vòm cân bằng:

h : Chiều cao đường lò khi đào, h = 5 m

 : Góc nội ma sát của đất đá,  = 320

f : Độ cứng của đất đá theo hông lò, f = 5

Áp lực hông tại chân vòm :

Áp lực hụng tại nền lũ:

Đất đá nền lò là đồng nhất và rắn chắc nên đồ án có thể bỏ qua áp lực từ phía nền lò Vậy áp lực tác dụng lên nền lò :

P= Pn + Ph1 + Ph2

P= 5,4+ 0,9 + 4, 87 = 11,17 Tấn/m

-Bước 1: Vào cột từng bên và bắt giằng từng bên hông lò.

-Bước 2: Lên xà và bắt giằng xà cột

-Bước 3: Lên giằng nóc và đánh văng

-Bước 4: Chèn tấm chèn bê tong từ hai bên hông lò và từ dưới lên

2.7.4 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò

A CHỌN THIẾT BỊ KHOAN, CHẤT NỔ, PHƯƠNG TIỆN NỔ

2.7.4.1 Chọn thiết bị khoan