DỰ ÁN ĐẦU TƯ ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM GIÁ KHUNG THUỶ LỰC DI ĐỘNG TRONG CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LÒ CHỢ TRỤ HẠ TRẦN CHO CÁC VỈA THAN CÓ GÓC DỐC ĐẾN 450 TẠI XÍ NGHIỆP THAN CẨM THÀNH CÔNG TY THAN HẠ LONG TKV

MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 7 Chương 1: Thuyết minh tổng quát 8 1.1. Các căn cứ và cơ sở lập thiết kế 8 1.2. Nội dung chủ yếu của quyết định đầu tư 9 1.3. Tóm tắt nội dung thiết kế được chọn 10 Chương 2: Đặc điểm điều kiện địa chất – kỹ thuật mỏ của khu vực áp dụng 11 2.1. Khái quát chung 11 2.2. Đặc điểm địa chất mỏ 12 2.3. Nhận xét 14 Chương 3: Biên giới, trữ lượng khai trường 15 3.1. Biên giới khu vực áp dụng 15 3.2. Trữ lượng khai trường 15 Chương 4: Chế độ làm việc, công suất và tuổi thọ của khu vực thiết kế 16 4.1. Chế độ làm việc 16 4.2. Công suất thiết kế 16 4.3. Tuổi thọ của đồng bộ thiết bị 16 Chương 5: Khai thông , chuẩn bị khai trường 17 5.1. Khai thông khai trường khu vực áp dụng 17 5.2. Chuẩn bị khai trường 17 Chương 6: Các giải pháp kỹ thuật công nghệ 20 6.1. Các thống số địa chất kỹ thuật của lò chợ thiết kế 20 6.2. Tính toán hộ chiếu chống giữ lò chợ 20 6.3. Hộ chiếu khoan nổ mìn khai thác 26 6.4. Công tác điều khiển đá vách 28 6.5. Công tác tổ chức sản xuất 30 6.6. Tính toán một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản của lò chợ 33 6.7. Quy trình công nghệ khai thác 40 Chương 7: Công tác vận tải 65 7.1. Sơ đồ hệ thống vận tải khu vực lò chợ thiết kế 65 7.2. Tính toán kiểm tra năng lực của hệ thống vận tải 68 Chương 8 Công tác thông gió 71 8.1. Cấp khí mỏ 71 8.2. Sơ đồ thông gió khu vực lò chợ thiết kế 71 8.3. Tính toán thông gió cho khu vực lò chợ thiết kế 71 8.4. Kiểm tra năng lực quạt gió chính 76 Chương 9: Cung cấp nước và thoát nước 78 9.1. Cung cấp nước 78 9.2. Công tác thoát nước 79 Chương 10: Sàng tuyển than 80 10.1. Đặc điểm chất lượng than nguyên khai 80 10.2. Hộ tiêu thụ và yêu cầu chất lượng sản phẩm 80 Chương 11: Kỹ thuật an toàn và vệ sinh công nghiệp 82 11.1. Biện pháp phòng chống cháy, nổ khí 82 11.2. Biện pháp phòng chống nước mặt và bục nước 82 11.3. An toàn trong thi công và sản xuất 83 11.4. Bảo vệ môi trường 84 Chương 12: Cung cấp điện và trang bị điện 85 Chương 13: Các công tác khác 89 Chương 14: Tổ chức quản lý sản xuất và bố trí lao động 90 14.1. Sơ đồ tổ chức quản lý sản xuất 90 14.2. Bố trí nhân lực 90 14.3. Năng suất lao động 91 Chương 15: Phân tích tài chính kinh tế 92 Kết luận và kiến nghị 126

TËp ®oµn C«ng nghiÖp Than - kho¸ng s¶n ViÖt nam

TËp ®oµn C«ng nghiÖp Than - kho¸ng s¶n ViÖt nam

17 Phạm Thị Mai Thanh CN - Cán bộ phòng Kinh tế Dự án

18 Nguyễn Đình Thống ThS - TP Máy &Thiết bị Mỏ

19 Nguyễn Thị Thái KS - Cán bộ phòng Máy &Thiết bị Mỏ

II Công ty Than Hạ Long - TKV

1 Nguyễn Văn Lăng Phó giám đốc Công ty

3 Nguyễn Văn Sang Trởng phòng Cơ Điện

III Xí nghiệp Than Cẩm Thành

1 Cao Kiên Cờng Phó Giám đốc Xí nghiệp

2 Nguyễn Ngọc Duy Trởng Phòng Kỹ thuật

3 Kim Đình Thái Trắc Địa Trởng

Hộ chiếu lắp đặt giá khung thuỷ lực

di động đầu tiên trong lò chợ (khi góc

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-08

9

Hộ chiếu lắp đặt các giá khung thuỷ

lực di động tiếp theo trong lò chợ

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-09

10

Hộ chiếu lắp đặt các giá khung thuỷ

lực di động tiếp theo trong lò chợ

Hộ chiếu thu hồi giá khung thuỷ lực

di động khi kết thúc diện khai thác

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-14

15

Hộ chiếu thu hồi giá khung thuỷ lực

di động khi kết thúc diện khai thác

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-15

16

Sơ đồ vận tải - thông gió - cấp thoát

n-ớc, cung cấp dung dịch và bố trí thiết bị

Chơng 3: Biên giới, trữ lợng khai trờng 15

Ch¬ng 5: Khai th«ng , chuÈn bÞ khai trêng 17

5.1 Khai th«ng khai trêng khu vùc ¸p dông 17

11.3 An toàn trong thi công và sản xuất 83

Chơng 12: Cung cấp điện và trang bị điện 85

ty đã áp dụng một số công nghệ khai thác nh: khấu buồng; lò dọc vỉa phântầng; lò chợ dài chống gỗ; lò chợ chia bậc chân khay Thực tế áp dụng cácsơ đồ công nghệ trên cho các kết quả về chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật thấp; mức độ

an toàn không cao; chi phí mét lò chuẩn bị lớn Để khắc phục nhợc điểm trên,trong năm 2008 Viện KHCN Mỏ – TKV TKV đã phối hợp với một số Công tytrong vùng than Quảng Ninh nghiên cứu, áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷlực di động trong công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than cógóc dốc đến 450 Các kết quả áp dụng bớc đầu đạt khá tốt: sản lợng khai thác,năng suất lao động tăng, tổn thất than giảm, an toàn lao động đợc cải thiện

Tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành – TKV Công ty Than Hạ Long - TKV cácvỉa than có chiều dày từ trung bình đến dày, góc dốc đến 450 chiếm tỷ lệ đáng

kể Để khai thác phần trữ lợng này, Công ty Than Hạ Long – TKV TKV đã phốihợp với Viện Khoa học Công nghệ Mỏ – TKV TKV nghiên cứu lựa chọn côngnghệ và lập “Dự án đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ

khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệpThan Cẩm Thành – TKV Công ty Than Hạ Long - TKV” Dự án đã đợc Giám đốcCông ty Than Hạ Long – TKV TKV phê duyệt theo quyết định số: 16/QĐ-ĐTXD-

chơng 1 thuyết minh tổng quát

1.1 Các căn cứ và cơ sở lập thiết kế

1.1.1 Căn cứ lập thiết kế

1 Quyết định số: 16/QĐ-ĐTXD-KT ngày 05 tháng 01 năm 2009 củaGiám đốc Công ty Than Hạ Long - TKV: “Phê duyệt dự án đầu t áp dụng giákhung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho cácvỉa than có góc dốc đến 45o tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than HạLong - TKV”

2 Hợp đồng kinh tế số: 70/2009/HĐ-THL-VMC ngày 30 tháng 6 năm

2009 giữa Công ty Than Hạ Long - TKV và Viện KHCN Mỏ - TKV về việc

“Lập Thiết kế bản vẽ thi công - Dự toán cho dự án đầu t áp dụng giá khung thuỷlực di động trong công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có gócdốc đến 45o tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV”

Dự án duy trì sản xuất dới mức +40 khu Tây Bắc Đá Mài do Công ty Cổ phần

T vấn Đầu t Mỏ và Công nghiệp - TKV lập năm 2007

- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khu Tây khoángsàng Khe Chàm - Cẩm Phả - Quảng Ninh trữ lợng tính đến ngày 31 tháng 12năm 2001 do Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ và Môi trờng (VIT&E) lậpnăm 2002

- Kế hoạch khai thác giai đoạn 2006  2010 của Xí nghiệp Than CẩmThành - Công ty Than Hạ Long - TKV

- Các tài liệu cập nhật địa chất, kinh tế - kỹ thuật do Xí nghiệp ThanCẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV cung cấp; các định mức đơn giánhân công, nguyên nhiên vật liệu, thiết bị của Công ty đang thực hiện và đợcTập đoàn Công nghiệp Than – TKV Khoáng sản Việt Nam phê duyệt

- Dự án đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khaithác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 45o tại Xí nghiệp ThanCẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ

- TKV lập đã đợc Công ty Than Hạ Long - TKV phê duyệt

- Hiện trạng địa chất, khai trờng khai thác, tổng mặt bằng - vận tảingoài và hoạt động sản xuất kinh doanh của Xí nghiệp Than Cẩm Thành

- Tài liệu về giá khung thuỷ lực di động

* Thiết kế đợc lập tuân theo các tiêu chuẩn và quy phạm sau:

- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1790: 1999 về chất lợng than nguyênkhai vùng Hòn Gai – TKV Cẩm Phả

- Vật liệu nổ công nghiệp - Yêu cầu an toàn về bảo quản, vận chuyển và

sử dụng, QCVN 02:2008/BCT, ban hành theo quyết định số: 51/2008/QĐ-BCT,ngày 30 tháng 12 năm 2008

- Quy phạm kỹ thuật khai thác than hầm lò 18-TCN-5-2006 ban hànhtheo quyết định số: 35/2006/QĐ-BCN ngày 13/10/2006 của Bộ Công nghiệp(nay là Bộ Công Thơng).

- Quy phạm kỹ thuật an toàn trong các mỏ hầm lò than và diệp thạchTCN14.06.2006 do Bộ Công nghiệp (nay là Bộ Công Thơng) ban hành tạiquyết định sô: 47/2006/QĐ-BCN ngày 26/12/2006

1.2 Nội dung chủ yếu của quyết định đầu t

Điều 1: Phê duyệt dự án đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di động trong

công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 45o tại

Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV với những nộidung chủ yếu sau:

1 Tên dự án: “Dự án đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di động trong

công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 45o tại

Xí nghiệp Than Cẩm Thành – TKV Công ty Than Hạ Long - TKV”

2 Chủ đầu t: Công ty Than Hạ Long - TKV.

3 Tổ chức lập dự án: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV.

4 Mục tiêu đầu t: Việc đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di động trong

công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 45o tại

Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV nhằm giải quyếtcác vấn đề sau:

- Nâng cao năng suất và sản lợng khai thác than hầm lò;

- Cải thiện điều kiện lao động, đảm bảo an toàn cho công nhân;

- Hạ giá thành khai thác than, nâng cao hiệu quả SXKD;

- Là giai đoạn trung gian để tiến tới cơ giới hoá khai thác than hầm lò

6 Loại - cấp công trình: Công trình công nghiệp - Cấp IV

7 Tổng mức đầu t của dự án 34.707.570.000 đ

Trong đó:

- Chi phí quản lý dự án và chi phí khác : 3.807.582.000 đ

- Lãi vay trong thời gian XDCB : 11.769.426.000 đ

8 Nguồn vốn đầu t: Vốn vay thơng mại.

9 Hình thức quản lý dự án: Chủ đầu t trực tiếp quản lý thực hiện dự án.

10 Thời gian thực hiện dự án: Quý III – TKV Năm 2009.

11 Phơng thức thực hiện dự án:

Giao cho các phòng chức năng, công trờng, phân xởng của Xí nghiệpThan Cẩm Thành thực hiện công tác xây lắp, mua sắm và lắp đặt thiết bị, quản

lý chi phí dự án nh bảng kế hoạch đấu thầu kèm theo

12 Trách nhiệm của chủ đầu t:

- Tổ chức thực hiện dự án theo đúng các quy định trong công tác đầu t

- Sau khi hoàn thành đầu t, phòng TCKT trình Giám đốc Công ty quyếttoán vốn đầu t hoàn thành theo quy định.

Điều 2: Quyết định này có hiệu lực kể từ ngày ký.

Điều 3: Các ông trởng phòng KH&ĐT, Trởng phòng CVT, Trởng

phòng KTSX, Kế toán trởng Xí nghiệp, Quản đốc các công trờng, phân xởng

có liên quan căn cứ Quyết định thi hành

1.3 Tóm tắt nội dung thiết kế đợc chọn

Lò chợ áp dụng giá khung thuỷ lực di động đầu tiên thuộc vỉa 11, khuTây Bắc Đá Mài mức -20  +40 Vỉa có chiều dày từ 2,95  4,8 m, trungbình 3,6 m; góc dốc từ 210  38, trung bình 27 Đá vách trực tiếp và vách cơbản thuộc loại sập đổ trung bình Đá trụ trực tiếp thuộc loại ổn định trungbình Theo dự án đã đợc phê duyệt, khu vực đợc khai thác theo sơ đồ côngnghệ cột dài theo phơng, lò chợ trụ hạ trần, chống giữ lò chợ bằng giá khungthuỷ lực di động loại GK/1600/1.6/2.4/HTD hoặc loại có đặc tính kỹ thuật t-

ơng đơng, khấu than bằng khoan nổ mìn với chiều cao khấu 2,2 m, phần thanhạ trần sẽ đợc thu hồi sau khi khấu gơng

Căn cứ vào phơng án công nghệ đợc chọn, thiết kế sẽ đi sâu giải quyếtnhững vấn đề chính nh: tính toán xây dựng hộ chiếu chống giữ lò chợ; tínhtoán kiểm tra các khâu công nghệ phụ trợ nh: thông gió, vận tải, cấp - thoát n-

ớc, cung cấp điện , xây dựng các giải pháp kỹ thuật an toàn, quy trình vậnchuyển, lắp đặt, vận hành, tháo dỡ dây chuyền thiết bị và xác định tổng dựtoán - dự toán chi tiết thực hiện công trình

chơng 2

Đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật

mỏ của khu vực áp dụng

2.1.Khái quát chung

1, cá biệt có ngày nhiệt độ giảm xuống từ 30C  50C

Mùa ma từ tháng 4 đến tháng 10, hớng gió Nam và Đông Nam, khôngkhí ẩm ớt và độ ẩm lớn, độ ẩm trung bình từ 60  80% Nhiệt độ thay đổi từ

250C  300C, có những ngày nhiệt độ lên tới 300C  360C Ma nhiều nhất và

đột ngột vào những tháng 6, 7, 8 và 9 Tổng lợng ma lớn nhất trong một ngày

m Hiện tại đoạn suối chảy qua khu vực thiết kế đã bị san lấp một phần bằng

đất đá thải, dẫn đến làm thu hẹp diện tích lòng suối Ngoài suối Đá Mài cầnphải bảo vệ thì không còn công trình công nghiệp kiên cố nào cần đợc bảo vệtrong quá trình khai thác lò chợ giá khung thuỷ lực, bề mặt địa hình chủ yếu lànhững bãi thải nhỏ nằm không tập trung và một số công trình nhà tạm, đờngcấp phối phục vụ sản xuất khai thác than trong thời gian ngắn

2.1.4 Giao thông

Khai trờng khu vực có hai tuyến đờng bộ nối liền với Quốc lộ 18A Tuyếnthứ nhất từ Km6 qua khai trờng Công ty Than Cao Sơn và Công ty Than Cọc Sáu,tuyến thứ hai từ Tây Khe Sim qua khai trờng Công ty Than Dơng Huy Các tuyến

đờng này đã đợc bêtông hoá và đáp ứng đợc việc vận chuyển than từ khai trờngtới các hộ tiêu thụ

Địa hình khu vực áp dụng xem bản vẽ số:HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-01

2.2 Đặc điểm địa chất mỏ

2.2.1 Lịch sử thăm dò

Khu Tây Đá Mài thuộc khoáng sàng than Khe Chàm đã đợc thăm dòqua các giai đoạn sau:

- Từ năm 1963  1968: Tiến hành giai đoạn thăm dò sơ bộ và Báo cáothăm dò sơ bộ khu Khe Chàm đợc Tổng cục Địa chất phê duyệt năm 1968.

- Từ năm 1969  1980: Tiến hành thăm dò tỉ mỉ Báo cáo thăm dò tỉ mỉkhu Khe Chàm đã đợc Tổng cục Địa chất và Hội đồng xét duyệt trữ lợngkhoáng sản Nhà nớc duyệt năm 1980

- Năm 1989: Thành lập phơng án thăm dò bổ sung toàn bộ phân khu

Đá Mài và đã kết thúc thi công 11 lỗ khoan với khối lợng 892 m

- Năm 1990 và 1991: Công ty BHP (úc) đã thi công 53 lỗ khoan thăm

dò kiểm tra trên toàn bộ khu Tây Bắc Đá Mài

- Năm 1995: Công ty Than Cẩm Phả tiến hành lập “Báo cáo địa chấtchỉnh lý tài liệu và tính lại trữ lợng các vỉa than phân khu Khe Chàm II

- Năm 2002: Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ và Môi trờng(VIT&E) thành lập Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khuTây khoáng sàng Khe Chàm - Cẩm Phả - Quảng Ninh, trữ lợng tính đến ngày31/12/2001

2.2.2 Địa tầng

Địa tầng chứa than của khu Tây Bắc Đá Mài thuộc phụ điệp giữa của

điệp chứa than Hòn Gai có tuổi T3(n - r)hg2 Nham thạch chủ yếu trong địatầng bao gồm: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết và sét kết, chúng phân bố ởgần vỉa than, tạo thành lớp đá vách, đá trụ của vỉa

Mặt cắt địa chất trong khu vực thiết kế xem bản vẽ:HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-03

2.2.3 Kiến tạo

Khu mỏ có diện tích không lớn nhng đặc điểm kiến tạo khá phức tạp

d-ới dạng các nếp lồi, nếp lõm

Nếp uốn: Nếp lồi 378 nằm trong khối Bắc khu Tây Bắc Đá Mài Đây là

nếp lồi không hoàn chỉnh bị chặn bởi đứt gãy B-B, các vỉa than trên nếp lồitồn tại nh một đơn tà, cắm về phía Bắc

Đứt gãy: Các đứt gãy lớn là ranh giới phân chia khu mỏ với các khoáng

sàng than khác

Đứt gãy E-E: Là đứt gãy phát triển trong phạm vi ngắn, xuất hiện ở phía

Đông khu vực, phát triển theo hớng Đông Nam - Tây Bắc và tắt dần ở gầntuyến VII

Đứt gãy BB: Tồn tại ở phía Nam khu vực, kéo dài theo hớng Tây Bắc

-Đông Nam và tắt dần ở phía -Đông khu mỏ Đây là đứt gãy thuận cắm Nam,góc dốc mặt trợt 50  600

2.2.4 Đặc điểm vỉa than

Vỉa 11: Phân bố trên toàn khu mỏ, chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,27

 8,37 m, trung bình là 3,32 m Trong vỉa tồn tại 0  4 lớp đá kẹp, thànhphần chủ yếu là sét kết, bột kết, đôi chỗ là sét than, chiều dày các lớp đá kẹpthay đổi từ 0  2,07 m Góc dốc vỉa thay đổi từ 240  42o

Tại khu vực áp dụng giá khung thuỷ lực di động chiều dày vỉa than thay

đổi từ 2,95  4,8 m, trung bình 3,6 m Trong vỉa có từ 0  2 lớp đá kẹp, thànhphần chủ yếu là các lớp sét kết, sét than, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0  0,56

m, trung bình 0,18 m Góc dốc vỉa thay đổi từ 210  380, trung bình 270.Chiều dày và góc dốc vỉa thuộc loại ổn định trung bình

Đá vách trực tiếp là sét kết, sét than dạng thấu kính, chiều dày 0,4 1,47 m mềm, bở Phía trên là lớp sét kết, bột kết có chiều dày từ 4  6 mtrung bình 5 m, thuộc loại ổn định và sập đổ trung bình Trọng lợng thể tích 

= 2,65 g/cm3; cờng độ kháng nén trung bình n = 464,8 KG/cm2; cờng độkháng kéo trung bình k = 104,5 KG/cm2

Vách cơ bản là lớp bột kết, cát kết có chiều dày từ 8  10 m thuộc loạisập đổ trung bình đến khó sập đổ Trọng lợng thể tích  = 2,65 g/cm3; cờng độkháng nén trung bình n = 866,2 KG/cm2; cờng độ kháng kéo trung bình k =139,2 KG/cm2

Trụ trực tiếp là lớp sét kết, bột kết cấu tạo phân lớp chiều dày từ 4  5

m thuộc loại ổn định trung bình

2.2.5 Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình

2.2.5.1 Địa chất thủy văn

- Nớc mặt: Trong biên giới khai trờng không có sông suối lớn chảy qua,

chỉ tồn tại hệ thống khe suối nhỏ Khi có ma, nớc ma tập trung vào hệ thốngcác khe suối và tiêu thoát nhanh vào suối Bàng Nâu (ở phía Bắc) và suối ĐáMài ở phía Đông Nam Tuy nhiên do địa hình bị phân cắt mạnh và hệ thống đ-ờng vận tải đi qua địa hình phức tạp, nên nớc mặt dễ gây sói lở, phá hủy đờngxá, ảnh hởng lớn công tác khai thác nhất là vào mùa ma

Trong giới hạn khu vực thiết kế, phía trên bề mặt địa hình có suối Đá Màichảy qua, phía trên thợng nguồn bị san lấp một phần bởi đất đá thải Do vây, lu l-ợng nớc trong lòng suối phụ thuộc theo mùa: về mùa khô nớc trong lòng suốihầu nh không có; về mùa ma lu lợng nớc trong lòng suối phụ thuộc vào lợng nớc

ma theo từng năm (theo thông kê tổng lợng ma lớn nhất trong một ngày đêm là

2.2.5.2 Đặc điểm địa chất công trình

Nham thạch vách, trụ vỉa bao gồm: Sét kết, bột kết, cát kết, sạn kết Đặctính cơ lý của nham thạch đá vách, trụ vỉa xem bảng 1.1

Bảng đặc tính cơ lý của nham thạch đá vách, trụ vỉa 11

Bảng 1.1

Nham thạch Sạn

6 Tỷ trọng g/cm3 2,64 2,72 2,92 2,73

2.2.6 Đặc điểm khí mỏ

Theo Quyết định số 1338/QĐ-BCT ngày 17/03/2009 của Bộ trởng BộCông Thơng V/v “Xếp loại mỏ theo khí Mêtan” các vỉa than khu Tây Bắc ĐáMài - Xí nghiệp Than Cẩm Thành đợc xếp vào mỏ loại I về khí Mêtan

2.3 Nhận xét

Khu vực lò chợ thiết kế thuộc loại vỉa dày, dốc nghiêng, ổn định trungbình về chiều dày và góc dốc Than trong vỉa có chất lợng tốt Điều kiện địa chấtthuỷ văn, công trình, khí mỏ hầu nh không ảnh hởng tới quá trình đào lò và khaithác Đây là điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng công nghệ khai thác sử dụnggiá khung thuỷ lực di động

Chơng 3 Biên giới, trữ lợng khai trờng

3.1 Biên giới khu vực áp dụng

Lò chợ áp dụng giá khung thuỷ lực di động thuộc vỉa 11 khu Tây Bắc

Đá Mài - Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long nằm trong giớihạn tọa độ địa lý nh sau:

X = 26.900  27.100

Y = 425.100  425.300

Và đợc giới hạn bởi:

- Phía Đông là lò dọc vải than mức -20

- Phía Tây là lò dọc vỉa mức +40

- Phía Nam là ranh giới trụ bảo vệ suối Đá Mài khi khai thác lò chợ vỉa 11

ở mức cao -10  +40

- Phía Bắc là thợng thông gió, vận tải mức -20  +40

Chiều dài theo phơng khu khai thác là 410 m; chiều dài theo hớng dốctrung bình là 72 m

3.2 Trữ lợng khai trờng

Trữ lợng địa chất huy động vào khai thác của lò chợ áp dụng giá khungthuỷ lực di động thuộc vỉa 11 mức -20  +40 khu Tây Bắc Đá Mài với tổng trữlợng địa chất huy động là 85.153 tấn

Trữ lợng công nghiệp là 44.200 tấn đợc xác định trên cơ sở trữ lợng địachất huy động vào khai thác trừ đi tổn thất không lấy đợc trong quá trình khaithác bao gồm: tổn thất khai thác và tổn thất do để lại trụ bảo vệ các đờng lò,phay phá Chi tiết xem bảng 3.1

Bảng chi tiết tổn thất than không lấy đợc

Bảng 3.1

1 Tổn thất do để lại trụ bảo vệ lò dọc vỉa +40 tấn 16.634

2 Tổn thất để lại trụ bảo vệ lò dọc vỉa -20 tấn 10.603

3 Tổn thất để lại trụ bảo vệ thợng thông gió

Chơng 4 chế độ làm việc, công suất

và tuổi thọ của khu vực thiết kế

4.1 Chế độ làm việc

Chế độ làm việc của lò chợ áp dụng giá khung thuỷ lực di động lấy theochế độ làm việc hiện hành của Xí nghiệp Than Cẩm Thành nh sau:

+ Số ngày làm việc trong năm: 300 ngày

+ Số ca làm việc trong ngày: 3 ca

+ Số giờ làm việc trong ca: 8 giờ

4.3 Tuổi thọ của đồng bộ thiết bị

Để đảm bảo khả năng thu hồi vốn đầu t và khấu hao thiết bị cũng nh

đánh giá đúng hiệu quả đầu t, thời gian sử dụng đồng bộ thiết bị công nghệkhai thác lò chợ hạ trần sử dụng giá khung thuỷ lực di động dự kiến khoảng 5năm Trên cơ sở công suất khai thác của lò chợ, trữ lợng than và kế hoạchkhai thác của các khu vực đợc huy động, trong quá trình triển khai thựchiện Xí nghiệp Than Cẩm Thành chủ động lập lịch biểu chuyển diện chophù hợp với điều kiện thực tế, đảm bảo cho dây chuyền hoạt động liên tục

và hiệu quả

Chơng 5 Khai thông, chuẩn bị khai trờng

5.1 Khai thông khai trờng khu vự c áp dụng

Lò chợ mức -20  +40 vỉa 11 khu Tây Bắc Đá Mài - Xí nghiệp ThanCẩm Thành hiện nay đã đợc khai thông theo phơng án thiết kế khai thác hầm

lò mức +40  +80 do Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ và Môi trờng(VIT&E) lập năm 2004 và Dự án duy trì sản xuất dới mức +40 khu Tây Bắc

Đá Mài do Công ty Cổ phần T vấn Đầu t Mỏ và Công nghiệp – TKV TKV lập năm

2007 Công tác khai thông đợc thực hiện nh sau:

Mức vận tải: Đợc khai thông bằng lò ngầm từ mặt bằng mức +125xuống đến mức +30, lò đợc mở với độ nghiêng là 210 Từ mức +30 tiến hành

mở cúp lên mức +38, từ mức +38 mở lò giếng nghiêng vận tải xuống mức -50,với độ nghiêng là 200 Tại các mức -20 và -50 đào các cúp đá vào gặp vỉa 11rồi mở lò dọc vỉa vận tải mức -20; -50 cho các lò chợ trong khu vực khai thác

Mức thông gió: Đợc khai thông bằng lò xuyên vỉa mức +117, lò xuyênvỉa đợc đào từ mặt bằng +117 vào gặp vỉa 11, tại vị trí gặp vỉa tiến hành mở lòdọc vỉa thông gió mức +40 cho lò chợ áp dụng giá khung thuỷ lực di động

Hiện tại các đờng lò vẫn sử dụng tốt, đảm bảo cho việc thông gió, vậntải khi đa lò chợ giá khung thuỷ lực di động vào hoạt động Do đó thiết kế sửdụng lại toàn bộ sơ đồ khai thông hiện có của khu vực

Sơ đồ khai thông khu vực lò chợ thiết kế, xem bản vẽ số: HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-04

5.2 Chuẩn bị khai trờng

Theo dự án đầu t “áp dụng thử nghiệm giá khung thủy lực di độngtrong công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến

45o tại Xí nghiệp than Cẩm Thành – TKV Công ty than Hạ Long – TKV TKV” doViện Khoa học Công nghệ Mỏ – TKV TKV lập, đã đợc Giám đốc Công ty than HạLong phê duyệt theo quyết định số: 16/QĐ-ĐTXD-KT ngày 05 tháng 01 năm

2009, lò chợ đầu tiên áp dụng giá khung thủy lực di động là lò chợ mức +10

 +35 vỉa XIII-1-1 Tuy nhiên, do sự thay đổi kế hoạch khai thác của mỏ,Viện KHCN Mỏ và Công ty than Hạ Long thống nhất chọn lò chợ thiết kế đầutiên áp dụng giá khung thủy lực di động là lò chợ XI-1 mức -20  +40 vỉa 11khu Tây Bắc Đá Mài

Theo “Dự án duy trì sản xuất dới mức +40 khu Tây Bắc Đá Mài doCông ty Cổ phần T vấn Đầu t Mỏ và Công nghiệp – TKV TKV lập năm 2007”, lòchợ XI-1 đợc chuẩn bị theo sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phơng,khấu dật từ biên giới cánh Nam của khai trờng (phay FA), đi qua phạm vi lòngsuối Đá Mài về phía thợng thông gió mức -20  +40 Tuy nhiên, trong thiết

kế đã không đề cập đến sự ảnh hởng của việc khai thác lò chợ XI-1 đến suối

Đá Mài

Trên cơ sở thống nhất thay đổi lò chợ thiết kế so với dự án, Viện KHCN

Mỏ đã tính toán và xác định sơ bộ ranh giới trụ bảo vệ suối Đá Mài khi khaithác lò chợ XI-1 Dựa vào kết quả tính toán này và kế hoạch khai thác của mỏ,hai bên thống nhất chuẩn bị lò chợ theo hớng khấu đuổi từ thợng thông gió

mức -20  +40 về phía ranh giới trụ bảo vệ suối Đá Mài khi khai thác lò chợXI-1 Khi đó công tác chuẩn bị đợc tiến hành nh sau:

Mức thông gió: Đợc chuẩn bị bằng lò dọc vỉa thông gió mức +40 đào từ

lò xuyên vỉa +40 về biên giới khai trờng Lò đợc đào bám trụ, tiết diện hìnhvòm, tiết diện đào Sđ = 6,6 m2, tiết diện sử dụng Ssd = 5,7 m2, chống giữ bằngthép SVP-17, tiến độ 0,7 m/vì

Mức vận tải: Đợc chuẩn bằng lò dọc vỉa vận tải mức -20 đào từ thợngthông gió mức -20  +40 về biên giới khai trờng Lò đợc đào bám trụ, tiếtdiện hình vòm, tiết diện đào Sđ = 8,4 m2, tiết diện sử dụng Ssd = 7,0 m2, chốnggiữ bằng thép SVP-17, tiến độ 0,7m/vì

Để duy trì lò dọc vỉa vận tải -20 phục vụ thông gió cho phân tầng dới, từthợng thông gió -20  +40 đào lò song song chân mức -10 về phía biên giới lòchợ Lò đợc đào bám trụ vỉa, chống bằng vì gỗ, tiết diện hình thang, tiết diện

đào Sđ = 6,4 m2, tiết diện sử dụng Ssd = 5,4 m2, tiến độ 0,7 m/vì

Để duy trì lò dọc vỉa thông gió +40 phục vụ thông gió, vận tải vật liệutrong quá trình khai thác lò chợ, từ thợng thông gió -20  +40 đào lò songsong đầu mức +30 về phía biên giới lò chợ Lò đợc đào bám trụ vỉa, chốngbằng vì gỗ, tiết diện hình thang, tiết diện đào Sđ = 6,4 m2, tiết diện sử dụng Ssd

= 5,4 m2, tiến độ 0,7 m/vì

Thợng khởi điểm đào tại biên giới cánh Nam của khai trờng từ mức vậntải -10 lên mức thông gió +30 Thợng khởi điểm bao gồm hai thợng, trong đómột thợng đào vách vỉa phục vụ công tác khấu phá hỏa ban đầu lò chợ và mộtthợng đào bám trụ vỉa phục vụ công tác lắp đặt giá Lò thợng khởi điểm bámvách đợc chống bằng vì gỗ, tiết diện hình thang, tiết diện đào Sđ = 6,4 m2, tiếtdiện sử dụng Ssd = 5,4 m2, tiến độ 0,7 m/vì Lò thợng khởi điểm bám trụ đợcchống bằng vì thép CB - 22, tiết diện hình thang, tiết diện đào Sđ = 9,4 m2,tiết diện sử dụng Ssd = 8,3 m2, tiến độ 0,7 m/vì

Khối tích các đờng lò chuẩn bị của lò chợ áp dụng giá thủy lực di động

vỉa 11 - khu Tây Bắc Đá Mài mức -20  +40 xem bảng 5.1.

Bảng khối tích các đờng lò chuẩn bị khu vực lò chợ XI-1 khu Tây Bắc Đá Mài

1 Lò dọc vỉa vận tải mức -20 SVP-17 8,4 7,0 235 đào mới

2 Lò song song chân mức -10 Gỗ 6,4 5,4 165 đào mới

3 Họng sáo mức -20  -10 Gỗ 6,4 5,4 20 đào mới

4 Lò dọc vỉa thông gió mức +40 SVP-17 6,6 5,7 200 đào mới

5 Lò song song đầu mức +30 Gỗ 6,4 5,4 170 đào mới

6 Họng sáo mức +30  +40 Gỗ 6,4 5,4 10 đào mới

7 Thợng khởi điểm bám trụ CB-22 9,4 8,3 72 đào mới

8 Thợng khởi điểm bám vách Gỗ 6,4 5,4 72 đào mới

Hộ chiếu chống giữ các đờng lò chuẩn bị, xem bản vẽ:HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-05

Chơng 6 Các giải pháp kỹ thuật công nghệ

6.1 Các thông số địa chất - kỹ thuật của lò chợ thiết kế

Lò chợ thiết kế áp dụng giá khung thuỷ lực di động là lò chợ XI-1 vỉa

11, mức -20  +40 khu Tây Bắc Đá Mài – TKV Xí nghiệp Than Cẩm Thành Cácthông số địa chất - kỹ thuật của lò chợ nh sau:

- Chiều dày vỉa trung bình: m = 3,6 m;

- Góc dốc vỉa trung bình: v = 270;

- Chiều dài theo phơng trung bình: Lp = 130 m;

- Chiều dài trung bình theo hớng dốc trung bình: Ld = 72 m

+ Đá vách trực tiếp: Là sét kết, sét than dạng thấu kính, chiều dày 0,4 1,47 m mềm, bở Phía trên là lớp sét kết, bột kết có chiều dày từ 4  6 mtrung bình 5 m, thuộc loại ổn định và sập đổ trung bình, trọng lợng thể tích 

= 2,65 g/cm3, cờng độ kháng nén trung bình n = 464,8 KG/cm2, cờng độkháng kéo trung bình k = 104,5 KG/cm2

+ Đá vách cơ bản: Thành phần chủ yếu là lớp bột kết, cát kết có chiềudày từ 8  10 m thuộc loại sập đổ trung bình đến khó sập đổ, trọng lợng thểtích  = 2,65 g/cm3, cờng độ kháng nén trung bình n = 866,2 KG/cm2, cờng

Hình 6.1 Sơ đồ nguyên lý làm việc của giá khung trong lò chợ

* Tải trọng của lớp than hạ trần trên nóc lò chợ và của lớp đá vách trựctiếp phía trên lớp than hạ trần đợc xác định theo công thức:

qlc = (t  ht + đ  hđ )  cos, (T/m2)Trong đó:

t - Trọng lợng thể tích của than, t = 1,45 (T/m3);

đ - Trọng lợng thể tích của vách trực tiếp, đ = 2,65 (T/m3);

ht - Chiều dày trung bình lớp than hạ trần, ht = 1,4 (m);

hđ - Chiều dày lớp đá vách trực tiếp sập đổ (m);

kth - Hệ số thu hồi than hạ trần, kth = 0,7;

Knr- Hệ số nở rời của đất đá, Knr = 1,4;

Mq - MR1 - MR2 = 0Hay lc lc 2 R1 (llc lsd) R2 llc

2

) l (l q

2 1 2

) (

2

) (

a l l

a a l l

l q

lc lc

lc sd lc lc

2 2

) (

2

) (

a l l

a l l l q

lc lc

lc sd lc lc

l

a l

l q







 2

)

, (T)Trong đó:

llc - Chiều rộng lớn nhất gơng lò chợ, llc = 3,542 (m);

lsđ - Bớc sập đổ của đá vách trực tiếp, lsđ = 0,8 (m);

a1 - Khoảng cách giữa hai hàng cột của giá khung, a1 = 2,0 (m);

a2 - Khoảng cách giữa các giá khung, a2 = 1,0 (m);

0 , 1 0 , 2 542 , 3 ) 8 , 0 542 , 3 ( 7 , 19

0 , 1 542 , 3 ) 8 , 0 542 , 3 ( 7 , 19

0 , 1 ) 8 , 0 542 , 3 ( 7 ,

đợc chống 2 cột, sức chịu tải của mỗi cột là 40 (T) Sức chịu tải của giá là 160tấn Với khoảng cách giữa các giá khung là 1,0 m, tải trọng tác động lên giálớn nhất 52,4 T/giá, nhỏ hơn sức chịu tải của giá 80 T/giá (tơng ứng với trờnghợp R1 = 0) Nh vậy, việc chống giữ lò chợ đợc đảm bảo yêu cầu

Đặc tính kỹ thuật của giá khung thuỷ lực di động GK/1600/1.6/2.4/HTDxem bảng 6.1

Đặc tính kỹ thuật giá khung di động GK/1600/1.6/2.4/HTD

Bảng 6.1

6.2.2 Xây dựng hộ chiếu chống giữ lò chợ

Căn cứ vào các kết quả tính toán trên, thiết kế xây dựng hộ chiếu chốnggiữ cho lò chợ nh sau:

- Chiều dài lò chợ trung bình theo hớng dốc là 72 m

- Chiều rộng lò chợ tối đa là 3,542 m và tối thiểu là 2,742 m

- Khoảng cách các giá khung thuỷ lực di động theo hớng dốc là 1,0 m

- Các giá khung thuỷ lực di động đợc liên kết với nhau bằng hệ khung

- Trong phạm vi ngã ba giữa lò chợ với lò dọc vỉa vận tải và lò dọc vỉathông gió đợc chống tăng cờng bằng hai hàng vì gánh gồm cột thuỷ lực đơn và

xà khớp HDJB -1200 Các hàng vì gánh này sẽ đợc thu hồi và chống đuổi theotiến độ khấu gơng lò chợ Chiều dài phạm vi chống tăng cờng mỗi ngã ba từ

10  15 m

Hộ chiếu chống giữ lò chợ xem bản vẽ: HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-07

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

Khả năng kháng lún của nền lò chợ ảnh hởng trực tiếp tới khả năngchống giữ của vì chống Kháng lún nền lò đợc biểu thị trong mối tơng quancủa áp lực lên một đơn vị diện tích nền Để đảm bảo an toàn trong chống giữ

lò chợ, diện tích đế cột phải đủ lớn để cột chống không bị lún xuống nền lòkhi chịu tải tối đa Khi đó diện tích đế cột cần thiết phải đảm bảo:

, δ n

R F

kl

max



 (cm2)Trong đó:

F - Diện tích đế cột cần thiết để cột chống không bị lún xuống nền lò, cm2;

kl - Cờng độ kháng lún của nền lò chợ, thiết kế tính toán trong trờnghợp nền lò chợ là sét kết kl= 0,58  n = 0,58  200,5 = 116,29 (kg/cm2);

n - Số cột chống làm việc khi áp lực mỏ tác động lên giá lớn nhất,

6.2.4 Tính toán số lợng vì chống lò chợ

6.2.4.1 Xác định số lợng giá khung thuỷ lực di động cần thiết cho lò chợ

Lò chợ thiết kế có chiều dài lớn nhất theo chiều dốc là 80 m, tuy nhiêntrong số các lò chợ đợc huy động áp dụng giá khung thủy lực di động trong dự

án, lò chợ mức -20  +35 là lò chợ có chiều dài theo hớng dốc lớn nhất (L=

100 m) Do vậy, thiết kế sẽ tính toán số lợng giá khung thủy lực di động cầnthiết cho lò chợ trên cơ sở chiều dài lớn nhất theo hớng dốc của lò chợ này

Lò chợ có chiều dài lớn nhất theo hớng dốc là 100 m, trong đó cáckhám đầu và khám chân lò chợ có tổng chiều dài là 6 m đợc chống giữ bằngcột thuỷ lực đơn và xà hộp DFB-3600 Khoảng cách giữa các giá khung theochiều dốc lò chợ là 1,0 m Do đó, số lợng giá khung cần thiết cho lò chợ là:

Lc - Chiều dài lớn nhất của lò chợ, Lc = 100 (m);

Lk - Tổng chiều dài khám đầu và khám chân lò chợ, Lk = 6 (m);

a - Khoảng cách chống theo chiều dốc lò chợ giữa 2 giá, a = 1,0 (m);

6 100 1 , 1

g

N = 103,4 (giá), làm tròn: 100 (giá)

6.2.4.2 Xác định số cột chống thủy lực đơn và xà kim loại cần thiết

Cột thuỷ lực đơn, xà hộp, xà khớp sử dụng trong lò chợ để chống giữkhám đầu, khám chân lò chợ, chống tăng cờng khu vực ngã ba giữa lò chợ vớicác lò song song chân, lò dọc vỉa thông gió, chống tăng cờng trong lò chợ đểgiải quyết các sự cố trong quá trình khai thác

Tại khám đầu và khám chân (thiết kế tính với tổng chiều dài hai khám

là 6 m) chống giữ bằng tám cặp xà hộp kết hợp cột chống thuỷ lực đơn, mỗicặp gồm hai xà hộp DFB-3600, mỗi xà chống bốn cột thuỷ lực đơn DZ -22

Đánh gánh tăng cờng phía hàng cột phá hoả bằng cột thuỷ lực đơn DZ-22 và

xà gỗ 160 mm, mỗi gánh chống bốn cột phía dới các xà vì chống khám Sốlợng cột thuỷ đơn DZ-22, xà hộp DFB-3600 cần thiết để chống giữ và chốngtăng cờng của khám là: 72 (cột); 16 xà

Số lợng cột thuỷ lực đơn DZ-22 sử dụng (dự phòng xếp tại lò song songchân và lò dọc vỉa thông gió) trong trờng hợp khai thác xảy ra sự cố dùng để

xử lý, khắc phục sự cố Thiết kế tạm tính là 40 (cột)

Tại ngã ba giữa lò chợ với lò song song chân, lò dọc vỉa thông gió trongphạm vi 10  15 m đợc chống tăng cờng bằng hai hàng gánh cột thuỷ lực đơnDZ-22 kết hợp xà khớp HDJB-1200

Tổng số xà khớp HDJB -1200 để phục vụ công tác chống tăng cờng ngã

ba giữa lò chợ với lò song song chân:



2 2 , 1

15

25 (xà) Chọn 26 (xà)Tổng số cột thuỷ lực đơn DZ-22 chống tăng cờng ngã ba giữa lò chợ với

lò song song chân:

2 2 , 1

15

25 (cột) Chọn 26 (cột)Tại gã ba giữa lò chợ và lò dọc vỉa thông gió mức +40 thiết kế chọnchống tăng cờng vợt trớc gơng lò chợ L = 15 m Tổng số cột thuỷ lực đơn DZ-

22 cần là 26 (cột) và xà khớp HDJB-1200 là 26 (cột)

Nh vậy, số cột thuỷ lực đơn DZ-22 cần thiết cho lò chợ tính cả dựphòng 20% là:

1,2  (70 + 40 + 26 + 26) = 194,4 (cột), làm tròn: 200(cột)

m - Hệ số phụ thuộc số mặt trợt tự do, m = 0,5;

e = 1p - Hệ số phụ thuộc khả năng công nổ, đối với thuốc nổ AH-1,

Thay số: q = 0,4  0,5 

2

2 , 13

1 5 , 1 2 , 0 260

q - Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị, q = 0,27 (kg/m3);

Vk - Thể tích khối than cần nổ 1 chu kỳ khấu gơng lò chợ:

Vk = Lc  mk  r, (m3)

Lc - Chiều dài lò chợ, Lc = 72 (m);

mk - Chiều cao gơng khấu, mk = 2,2 (m);

r - Tiến độ một luồng khấu, r = 0,8 (m);

Thay số: Qtkt = 72  2,2  0,8  0,27 = 34,2 (kg)

6.3.1.3 Bố trí lỗ mìn khấu gơng lò chợ

Lò chợ có chiều dài trung bình là 72 m, chiều cao khấu gơng lò chợ 2,2

m, thiết kế bố trí 2 hàng lỗ mìn, hàng nóc cách nóc lò chợ 0,7 m, hàng nềncách nền lò chợ 0,5 m Khoảng cách giữa các lỗ khoan theo hớng dốc là 1,0

m Nh vậy, tổng số lỗ mìn bố trí khi khấu gơng lò chợ một tiến độ là 144 lỗ.Khi đó, lợng thuốc nổ trung bình bố trí cho một lỗ mìn là:

= 0,24 (kg)Căn cứ vào kết quả tính toán trên và dựa vào kinh nghiệm khai thác lòchợ chống giữ bằng giá khung thuỷ lực di động tại các Công ty, thiết kế bố tríkhối lợng nạp nổ mìn khi khấu gơng lò chợ nh sau:

mới Khu vực lò chợ thiết kế có chiều cao lớp than hạ trần trung bình 1,4 m,

do vậy, không cần khoan nổ mìn hạ trần than

6.4 Công tác Điều khiển đá vách

6.4.1 Phá hoả ban đầu

Để đa lò chợ vào khai thác thờng kỳ cần phải thực hiện công tác pháhoả ban đầu Căn cứ đặc điểm điều kiện địa chất khu vực, thiết kế lựa chọn

điều khiển đá vách ban đầu bằng phơng pháp truyền thống, khai thác lò chợbám vách và phá hoả cỡng bức Các công đoạn đợc thực hiện theo các bớcchính sau:

- Mở thợng khởi điểm bám vách và tiến hành khai thác lò chợ vách tớigiới hạn dừng phá hoả

- Mở thợng khởi điểm bám trụ lắp đặt giá khung thuỷ lực di động

- Phá hoả ban đầu đá vách

- Phá nổ trụ than giữa lò chợ trụ và giới hạn sập đổ của lò chợ vách

* Tính khẩu độ phá hoả ban đầu

Khẩu độ phá hoả ban đầu của đá vách trực tiếp phụ thuộc vào bớc sập

đổ ban đầu của đá vách trực tiếp Theo Giáo s Bôrisốp, bớc sập đổ ban đầu của

đá vách trực tiếp đợc xác định theo công thức:

Lbđ = n

) 1 (

2

2 2

n - Hệ số giảm khẩu độ do bị rão khi uốn của đá vách, n = 0,5;

htt - Chiều dày của lớp đá vách trực tiếp sập đổ

u- Giới hạn bền uốn của đá vách trực tiếp, u = 10 (KG/cm2);

q - Tải trọng của vách trực tiếp,

10 520 2

2 2

Nhằm đảm bảo an toàn cho khai thác và hiệu quả phá nổ cỡng bức đávách thiết kế chọn khẩu độ thực hiện phá hoả ban đầu của lò chợ là 10 m.Công tác phá hoả ban đầu đợc thực hiện nh sau:

Từ thợng khởi điểm bám vách, tiến hành khai thác 7 luồng lò chợ váchvới tiến độ 1,0 m/luồng (khấu gơng bằng khoan nổ mìn, chống lò bằng vì gỗkết hợp với xếp cũi lợn gỗ), sau đó dừng lại để chuẩn bị phá hoả ban đầu Nhvậy, với chiều rộng lò thợng khởi điểm khoảng 3 m, sau khi khai thác xong 7luồng lò chợ vách sẽ tạo đợc diện lộ vách theo phơng trớc khi phá hoả ban đầukhoảng 10 m Khi phá hoả ban đầu, sẽ giữ lại 3 luồng lò chợ để phá hoả sau(một luồng gơng và hai luồng bảo vệ), phạm vi phía sau luồng bảo vệ lò chợ

đến thợng khởi điểm lớp vách đợc phá hoả cỡng bức trớc

Để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong công tác phá hoả ban đầu, yêucầu trong quá trình khai thác lò chợ lớp vách trớc khi phá hoả ban đầu phải th-ờng xuyên theo dõi chặt chẽ tình trạng, diễn biến của đá vách, cột chống, g-

ơng lò… để Tr để Trởng ban phá hoả đa ra quyết định hợp lý về thời điểm, vị tríthực hiện phá hoả ban đầu

6.4.2 Phá hoả thờng kỳ

Bớc phá hoả thờng kỳ của đá vách trực tiếp phụ thuộc vào bớc sập đổ thờng

kỳ của đá vách trực tiếp Theo G.S Bôrisốp, bớc sập đổ thờng kỳ của vách trực tiếptính theo công thức :

tk

h h

hd - Chiều dày phân lớp dới cùng của vách trực tiếp dễ sập đổ

Lấy hd = 0,6 m = 60 (cm);

u - Giới hạn bền uốn của vách trực tiếp, u = 10 (KG/cm2);

1 - Trọng lợng thể tích của vách trực tiếp,  = 2,65 T/m3 = 0,00265(Kg/cm3);

hi - Tổng chiều dày đá vách trực tiếp sập đổ, hi = 7,5 m = 750 (cm);

Ltk =

750 00265 , 0 3

10 60

6.5 Công tác tổ chức sản xuất

Công tác tổ chức sản xuất lò chợ giá khung thuỷ lực di động tại vỉa 11mức -20  +40 khu Tây Bắc Đá Mài đợc thực hiện nh sau: sản xuất 3 ca 1ngày đêm, mỗi ca gồm 8 giờ

Thiết kế bố trí tổ chức sản xuất lò chợ nh sau: 1 ca hoàn thành một chu

kỳ khai thác lò chợ Các công việc trong một chu kỳ bao gồm:

- Củng cố lò chợ;

- Khoan lỗ mìn gơng;

- Nạp nổ mìn, thông gió;

- Sửa nóc, trải lới, đẩy dầm tiến gơng;

- Xúc tải than;

- Di chuyển giá khung thuỷ lực di động sang luồng mới;

- Thu hồi than hạ trần;

- Di chuyển máng trợt, khung treo sang luồng mới

Biểu đồ tổ chức chu kỳ sản xuất và bố trí nhân lực đợc thể hiện trongbảng 6.3 và bảng 6.4

6.6 Tính toán một số chỉ tiêu kTKT cơ bản của lò chợ

6.6.1 Sản lợng than khấu gơng một luồng

Qk = Lc  r  mk  t  k, (T)

Trong đó:

Lc - Chiều dài trung bình của lò chợ, Lc = 72 (m);

r - Tiến độ 1 luồng khấu, r = 0,8 (m);

mk - Chiều cao khấu gơng, mk = 2,2 (m);

mth - Chiều cao lớp than nóc hạ trần, mk = 1,4 (m);

kth - Hệ số thu hồi than nóc, kth = 0,7;

rth - Tiến độ thu hồi than hạ trần, rth = 0,8 (m);

Q

, (T)

Trong đó:

nck - Số ca hoàn thành chu kỳ, nck = 1 (ca);

nca - Số ca khai thác một ngày đêm, nca = 3 (ca);

8 , 0

6.6.9 Chi phí thuốc nổ cho 1000 T than khai thác

Lợng thuốc nổ cho một chu kỳ là: 36,0 (kg);

Sản lợng than khai thác một chu kỳ là: 250 (tấn);

Ct = 1000 250

0 , 36

144

 = 576 (cái)

6.6.11 Chi phí dầu nhũ hoá cho 1000T than khai thác

Khối lợng dầu nhũ hóa tính cho lò chợ giá khung thuỷ lực di động đợctính dựa trên kinh nghiệm khai thác lò chợ áp dụng giá khung thuỷ lực di

động tại các Mỏ Hầm lò vùng Quảng Ninh nh: Công ty 86, Thống Nhất, MạoKhê, Nam Mẫu, Quang Hanh, Hà Lầm Hàng tháng lợng dung dịch nhũ hóacấp cho lò chợ cần thay 4 lần Thùng dung dịch của trạm bơm nhũ hóa trong

dây chuyền có dung tích 1600 lít, một tháng thay 6400 lít dung dịch Dầu nhũhóa sử dụng cho dây chuyền là loại MDT của Trung Quốc hoặc loại có đặctính kỹ thuật tơng đơng và đợc pha với tỷ lệ 5%

Chi phí dầu nhũ hoá một tháng cho giá khung thuỷ lực di động trong lòchợ đợc xác định nh sau:

6400 lít  5% = 320 (lít/tháng)

Số lợng cột thủy lực đơn cần di chuyển trong một luồng khấu gơng là

80 cột (bao gồm cột thủy lực chống khám đầu, khám chân và chống tăng cờngngã ba lò chợ), mỗi lần di chuyển một cột cần 3 lít dung dịch, một ngày thựchiện khấu chống 3 luồng, một tháng làm việc 25 ngày Vậy khối lợng dungdịch cần thiết để cung cấp cho các cột thủy lực đơn trong một tháng là:

Nh vậy, chi phí dầu nhũ hoá cho 1000 tấn than là:

1000 15000

75 , 1278

 = 85,25 (kg); làm tròn: 85 (kg)

6.6.12 Chi phí lới thép cho 1000T than khai thác

Lới thép trong lò chợ đợc dùng để trải nóc lò chợ thay chèn và ngăn khôngcho đất đá phá hoả tràn vào không gian lò chợ Lới dùng để trải sử dụng lới thépB-40, đờng kính sợi lới 2,5 mm; kích thớc mắt lới 40 mm  40 mm; khối lợng2,8 kg/m2; chiều dài và chiều rộng cuộn lới 5 m  1,0 m Các cuộn lới trải theophơng và đợc trải chồng lên nhau 0,15 m  0,2 m theo phơng và theo hớng dốc

Chi phí lới thép cho 1 chu kỳ (gồm một luồng khấu) là:

72  1  1,1  2,8 = 221,76 (kg)Chi phí lới thép cho 1000 tấn than:

250

76 ,

221  1000 = 887 (kg/1000T)

6.6.13 Chi phí gỗ cho 1000T than khai thác

Gỗ sử dụng trong lò chợ và tại khám chân, khám đầu lò chợ chống cộtthuỷ lực đơn bao gồm:

- Chi phí gỗ làm cũi tại ngã ba chân lò chợ

- Gỗ làm văng chèn tại khám đầu, khám chân lò chợ

+ Gỗ làm cũi tại ngã ba chân lò chợ cho một chu kỳ khai thác:

Khối lợng gỗ làm cũi lợn cho một chu kỳ khai thác:

2 t

2

4

d Π L n L 4

d Π d

m 2

L - Chiều dài thanh cũi, L = 1,5 (m);

Lt - Chiều dài cột chuồng, Lt = 2,2 (m);

kc - Hệ số thu hồi gỗ làm cũi, kc = 60%

Thay số:

4

0,18 3,14 2,2 4 1,5 4

0,18 3,14 0,18

2,2 2

4 V

2 2

 vv

2 v k

v

4

d Π n n

V        , (m3)Trong đó:

2 c k

c

4

d Π n n

V        , (m3)Trong đó:

nc - Số thanh chèn trong một khoang vì chống, nc = 4;

nk - Số khoang vì chống cần chèn trong một luồng khấu, nc = 4;

Vg =

250

6 , 0

 1000 = 2,4 (m3)

6.6.14 Chi phí mét lò chuẩn bị cho 1000 tấn than

+ Sản lợng khai thác đợc của lò chợ là: 44.200 (T).

+ Sản lợng than lấy đợc từ đào lò chuẩn bị.

Sản lợng than lấy đợc từ đào lò chuẩn bị của khu vực gồm: lò dọc vỉathông gió, lò song song chân, lò song song đầu, các cúp nối và thợng khởi

Chi phí mét lò chuẩn bị cho 1000 T than khai thác:

942 50

759

1000 = 14,9 (m/1000T)

6.6.15 Tổn thất than theo công nghệ

Tỷ lệ tổn thất than theo công nghệ đợc xác định trên cơ sở sản lợng thankhai thác đợc so với trữ lợng địa chất huy động vào khai thác và đợc xác địnhtheo công thức:

Trong đó:

Adc - Trữ lợng địa chất một chu kỳ khai thác:

Ađc = (Llc + Ltr)  mvtb mr  t (T)

Llc - Chiều dài lò chợ, Llc = 72 m;

Ltr - Chiều dài trụ bảo vệ, Ltr = 8 m;

mvtb - Chiều dày vỉa trung bình, mvtb = 3,6 m;

mr - Tiến độ khấu gơng một chu kỳ, mr = 0,8 m;

t : trọng lợng thể tích của than, t = 1,45 T/m3

% 100 )



dc

kt dc cn

A

A A



Thay sè: A®c = (72 + 8)  3,6 0,8  1,45 = 334,08 (T)

Akt - S¶n lîng than khai th¸c tõ lß chî mét chu kú, Akt = 250 (T);

Thay sè:

% 1 , 25

% 100 ) 08 , 334

250 08 , 334



cn



Bảng chỉ tiêu KTKT của lò chợ

Bảng 6.5

8 Vật liệu chống gơng Giá khung di động GK/1600/1.6/2.4/HTD

19 Chi phí thuốc nổ cho 1000 T than khai thác kg 144

20 Chi phí kíp nổ cho 1000 T than khai thác cái 576

21 Chi phí dầu nhũ hoá cho 1000 T than khai thác kg 85

22 Chi phí mét lò chuẩn bị cho 1000 T than khai thác m 14,9

23 Chi phí gỗ cho 1000T than khai thác m3 2,4

24 Chi phí lới thép cho 1000T than khai thác kg 887

6.7 quy trình công nghệ khai thác lò chợ

6.7.1 Những quy định chung

Điều 1: Công tác khai thác lò chợ chống giữ bằng giá khung thuỷ lực di

động chỉ đợc phép tiến hành khi có đầy đủ tài liệu kỹ thuật (thiết kế kỹ thuậtthi công) đã đợc các cấp có thẩm quyền phê duyệt

Điều 2: Tất cả cán bộ, công nhân làm việc trong lò chợ áp dụng quy

trình này đều phải đợc học tập, nắm vững hộ chiếu khai thác lò chợ Nắmvững quy trình khai thác, nguyên lý hoạt động của dây chuyền giá khung thuỷlực di động và những quy định về an toàn của công nghệ Sau khi học tập đợckiểm tra kết quả và có ký nhận vào sổ huấn luyện của đơn vị Các công nhânlàm việc trong lò chợ là những ngời có đầy đủ sức khoẻ (đợc y tế mỏ côngnhận) và hiểu biết công việc mình làm

Điều 3: Lò chợ đợc trang bị đầy đủ vật t, trang thiết bị cần thiết phục vụ

công tác lắp đặt và khai thác ghi trong thiết kế Ngoài ra phải đợc trang bị mộtkhối lợng gỗ dự phòng để xử lý các trờng hợp bất trắc xảy ra

6.7.2 Trình tự thực hiện các công việc

6.7.2.1 Lắp đặt giá khung thuỷ lực di động trong lò chợ

Điều 4: Hiện trạng lò thợng khởi điểm trớc khi lắp đặt giá khung thuỷ lực

di động

- Lò thợng khởi điểm đợc chống bằng thép CB - 22, tiết diện hìnhthang, đào bám trụ vỉa; chiều rộng nền lò trong khung chống là 4,0 m; chiềurộng nóc lò trong khung chống là 3,2 m và chiều cao lò trong khung chống là2,2 m; tiến độ chống 0,7 m/vì

- Nóc và hông lò đợc trải một lớp lới thép B-40, chèn bằng gỗ (lới nằmtrên chèn) để đảm bảo cho nóc đợc ổn định khi tiến hành lắp giá cũng nhtrong quá trình chống chuyển đổi vì chống thợng khởi điểm đảm bảo khoảngcách lắp đặt giá khung

Điều 5: Chuẩn bị và lắp đặt hệ thống cấp dung dịch nhũ hoá.

- Lắp đặt trạm bơm dung dịch gồm hai bơm (trong đó một bơm làmviệc và một bơm dự phòng) và thùng dung dịch nhũ hoá tại vị trí theo thiết

kế quy định

- Lắp đặt hệ thống đờng ống cấp dung dịch nhũ hoá: các đờng ống cấpdịch chính và đờng ống quy hồi từ vị trí lắp đặt trạm bơm dung dịch nhũ hóatới lò chợ

Điều 6: Lắp đặt một phần các đờng ống thuộc hệ thống thủy lực của giá

khung thuỷ lực di động

Xà của giá khung ở ngoài mặt bằng và trong khi vận chuyển đợc đặt nằmngửa, bụng xà hớng lên phía trên Tiến hành lắp đặt một phần các đờng ốngthuộc hệ thống thủy lực của giá khung gồm: một kích đẩy cạnh, hai kích dichuyển xà giá khung, hai kích đẩy dầm tiến gơng

Điều 7: Vận chuyển giá khung vào vị trí lắp đặt trong lò.

Trong quá trình vận chuyển tách giá khung ra thành 3 thành phần:

- Một thành phần gồm xà giá (bao gồm xà giá, 02 kích di chuyển xàgiá, 02 kích đẩy dầm tiến gơng và các hệ thống chốt đi kèm)

- Một thành phần là 04 cột thủy lực của giá khung