MO VIA - Chuong I

CHƯƠNG RUỘNG MỎ – CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ 03/27/17 1.1 RUỘNG MỎ 1.1.1 Khái niệm - hình dáng - kích thước ruộng mỏ, cách xác định 1.1.1.1 Khái niệm Mỏ doanh nghiệp phép Nhà nước quản lý, khai thác kinh doanh tồn phần khống sàng khống sản có ích Phần khống sàng khống sản có ích mỏ quản lý khai thác gọi ruộng mỏ 1.1.1.2 Kích thước ruộng mỏ, hình dạng ranh giới ruộng mỏ + Kích thước ruộng mỏ xác định thông số - Chiều dài theo phương ruộng mỏ ký hiệu S - Chiều dài theo hướng dốc ruộng mỏ kí hiệu H - Chiều sâu chôn vùi vỉa than - Số lượng vỉa ruộng mỏ - Diện tích mặt đất giao quyền sử dụng + Hình dạng ruộng mỏ 03/27/17 - Nếu nằm vỉa ổn định hình dạng ruộng mỏ có hình chữ nhật - Nếu nằm vỉa khơng ổn định hình dạng ruộng mỏ với hình dạng cấu trúc địa chất hình rẻ quạt, lịng chảo hình dạng phức tạp khác (hình 1.1.3.b) Ranh giới ruộng mỏ bao gồm giới hạn phía trên, giới hạn phía giới hạn theo phương vỉa Ngoài đồ địa chất mỏ( thể biên giới ruộng mỏ theo hướng a) Đông, Tây, Nam, Bắc toạ độ mốc biên giới mỏ địa hình thực tế +200 +200 +150 +150 +100 +50 +100 +50 + - 50 + -100 - 50 -150 -100 - 200 -150 - 200 03/27/17 1.1.2 Phân mỏdáng ruộng mỏ: + Phânloại loạiruộng theo hình - Khi khu vực địa hình phẳng, khơng có phay phá, uốn nếp, góc dốc vỉa ổn định theo phương theo hướng dốc Khi ruộng mỏ có dạng hình chữ nhật vng vắn, đường phương vỉa đường thẳng song song cách gọi Ruộng mỏ gọi đơn giản - Khi ruộng mỏ có dáng hình gọi ruộng mỏ phức tạp + Phân loại theo số vỉa ruộng mỏ:vỉa đơn ； cụm vỉa + Phân loại theo vị trí đường lị bố trí ruộng mỏ: - Nếu vị trí đường lị mở vỉa bố trí khu vực trung tâm theo phương ruộng mỏ khai thác hai phía đường lị gọi ruộng mỏ hai cánh hình 1.2.(a) - Nếu vị trí đường lị mở vỉa bố trí phía theo phương ruộng mỏ gọi ruộng mỏ cánh hình 1.2.(b) +200 +150 +100 +50 GiÕng má + - 50 -100 -150 - 200 +200 +150 +100 +50 + - 50 -100 -150 - 200 03/27/17 GiÕng má H.3655 20°∠ 30° LK.2356 1.68 +114.47 45° +76.47 LK2478 55.20 57.20 F.3A +62.01 36.7 38 00 40 90 LK.2524 0.9 H.3481 20°∠ 30° F.3 LK 2239 +62.65 102 103 20 V 25° 91 50 93 70 2.56 0.85 1.4 (0.1 4)1 27 V.17 V 55°(20°) 1.4 0.7 1.55 77.9 81.2 14 115 82.80 2.99 V.18 回风平巷 -7 V.15 1.27 )1.7 45 7(0 2.1 20 60 14 1.0 14 80 85.50 V 1.56 V.17 128.70 V.1 16 7a 88 6.80 20 94 96 00 00 2.1 V.15 1.0 风风平巷 -45 1.5 25° 132.50 25° 03/27/17 40°(27°) 66 69 20 00 2(0 30 )1.22 1.2 Trữ lượng-sản lượng-tổn thất-tuổi mỏ 1.2.1 Trữ lượng mỏ 1.2.1.1 Khái niệm phân loại trữ lượng Trữ lượng mỏ khối lượng khống sản có ích nằm lòng đất biên giới mỏ gọi trữ lượng địa chất (Zđc) Đây tài liệu cần thiết để thiết kế khai thác mỏ, xác định quy mơ tuổi thọ xí nghiệp mỏ 1.2.1.2 Phân cấp trữ lượng tài nguyên khoáng sản rắn Tài nguyên khoáng sản rắn phân làm nhóm: tài ngun khống sản rắn xác định tài ngun khống sản rắn dự báo Nhóm tài nguyên khoáng sản rắn xác định phân thành loại: trữ lượng tài nguyên a) Loại trữ lượng phân thành cấp: -Cấp trữ lượng 111; - Cấp trữ lượng 121; - Cấp trữ lượng 122 b) Loại tài nguyên phân thành cấp: - Cấp tài nguyên 211; - Cấp tài nguyên 221; - Cấp tài nguyên 222; - Cấp tài nguyên 331; - Cấp tài nguyên 332; - Cấp tài nguyên 333 03/27/17 Nhóm tài ngun khống sản rắn dự báo phân thành cấp: - Cấp tài nguyên 334a; -Cấp tài nguyên 334b Cấp trữ lượng TNKS rắn có tên gọi theo mã số gồm chữ số Trong đó: a) Chữ số đầu thể mức độ hiệu kinh tế: số - có hiệu kinh tế; số - có tiềm hiệu kinh tế số - chưa rõ hiệu kinh tế b) Chữ số thứ hai thể mức độ nghiên cứu khả thi: số - nghiên cứu khả thi; số - nghiên cứu tiền khả thi; số - nghiên cứu khái quát c) Chữ số thứ ba thể mức độ tin cậy nghiên cứu địa chất: số chắn; số - tin cậy; số - dự tính; số - dự báo Đối với mức dự báo phân thành phụ mức: suy đoán (ký hiệu a) đoán (ký hiệu b) 03/27/17 1.2.1.3 Phương pháp tính trữ lượng - Trường hợp vỉa đơn trữ lượng địa chất tính theo cơng thức: Nếu gọi Z trữ lượng khống sản ta có: Z = v γ Trong đó: v- Thể tích thân khống sản, m ； - Trọng lượng thể tích khống sản, tấn/m3 + Khi thân khoáng sản nằm nghiêng: V = S H mtb; m3 Trong đó: S- Diện tích thân khống, m 2; m tb- Chiều dày trung bình thân khống, m; H - Chiều dài theo hướng dốc vỉa than ; m m1 + m2 + + mn nct = ∑ mi mtb = n ct n ct Trong đó: m1, m2, , mn- Chiều dày vỉa xác định cơng trình thăm dị; m nct - Số cơng trình thăm dị; Zđc = S.H.mtb γ; Hay: Zđc = S.H.p ; P = mtb.γ ; tấn/ m2 (Trữ lượng đơn vị diện tích vỉa than) - Trường hợp cụm vỉa: Zđc = Zđc1 + Zđc2 + Zđc3+ +Zđci + + Zđcn = 03/27/17 nv ∑Z đci 1.2.2 Tổn thất Là phần trữ lượng lại nằm lòng đất khai thác trữ lượng nằm bảng cân đối Tổn thất chia làm hai loại: + Tổn thất chung (tổn thất vĩnh viễn) + Tổn thất khai thác Để đánh giá mức độ khai thác trữ lượng có ích người ta sử dụng hệ số khai thác (C) đặc trưng cho mức độ tổn thất, giá trị hệ số phụ thuộc vào điều kiện địa chất mỏ dao động phạm vi rộng Bởi vậy, thiết kế người ta sử dụng trữ lượng nhỏ trữ lượng địa chất bảng cân đối gọi trữ lượng cơng nghiệp (ZCN) ZCN = Zđc.C, Trong đó: Zđc- Trữ lượng địa chất bảng cân đối, C- Hệ số khai thác trữ lượng 03/27/17 Sản lượng tuổi mỏ Sản lượng gọi cơng suất mỏ số lượng khống sản có ích xí nghiệp mỏ khai thác đơn vị thời gian (tháng, quý, năm) Tuổi mỏ thời gian tồn xí nghiệp mỏ kể từ bắt đầu xây dựng kết thúc khai thác Z CN Tuổi mỏ tính theo cơng thức: T= A Trong đó: ZCN - Trữ lượng cơng nghiệp mỏ, A- Sản lượng hàng năm mỏ, tấn/năm Sản lượng mỏ xác định theo phương pháp sau đây: - Phương pháp thống kê; - Phương pháp phương án; - Phương án giải tích: Theo giáo sư: P.Z DViaghin sản lượng mỏ tối ưu xác định theo công thức 03/27/17 10 - Phần than phía lị dọc vỉa vận chuyển khai thác vận chuyển qua cặp lò thượng hướng từ xuống lị dọc vỉa vận chuyển gọi phần than lị thượng - Phần than phía lị dọc vỉa vận chuyển khai thác vận chuyển qua cặp lò hạ hướng từ lên lị dọc vỉa vận chuyển gọi phần than lò hạ - Thứ tự khai thác ruộng mỏ tiến hành từ xuống Khi chuẩn bị ruộng than chia tầng số trường hợp điều kiện địa chất đặc biệt hay bị giới hạn công nghệ khấu than, chiều cao nghiêng tầng q lớn tầng chia thành phân tầng, ranh giới phân tầng đường lò dọc vỉa phân tầng (dọc vỉa trung gian) Số phân tầng tầng không ba phân tầng Các đường lò dọc vỉa phân tầng đào từ cặp lò thượng đặt khu khai thác Điều kiện áp dụng - Ruộng than ổn định khơng có phay phá, đứt gãy - Có thể áp dụng điều kiện góc dốc vỉa khác (nhưng thuận tiện vỉa than có góc dốc lớn) - Chiều dài theo phương ruộng mỏ S≤ 2000m 03/27/17 17 5' 10 51 52 1- Lò xun vỉa vận chuyển chính, 3- Cặp lị thượng, 5’- Lị dọc vỉa thơng gió tầng 1, 52- Lị dọc vỉa vận chuyển tầng 7- Lò dọc vỉa vận chuyển tầng 9- Lò dọc vỉa phân tầng 03/27/17 2- Lị dọc vỉa vận chuyển chính, 4- Lị xun vỉa thơng gió chính, 51- Lị dọc vỉa vận chuyển tầng 6- Lò dọc vỉa vận chuyển tầng 8- Cặp lò hạ, 10- Lò thượng khu khai thác 18 5.2 Ruộng than chia khoảnh Khái niệm chia khoảnh Dọc theo đường phương vỉa than người ta chia vỉa thành phần phần có kích thước từ 1000 – 1400 mét, dọc theo độ dốc vỉa than người ta chia vỉa thành phần phần có kích thước từ 800 – 1000 mét, phần gọi khoảnh Biên giới theo phương khoảnh biên giới khoảnh lân cận, hay biên giới ruộng mỏ Biên giới theo độ dốc giới hạn ruộng mỏ lị dọc vỉa vận chuyển Trong khoảnh bố trí cặp lị thượng khoảnh I II (hay lò hạ khoảnh III IV) trung tâm khoảnh Dọc theo hướng dốc khoảnh người ta chia thành phần chạy dài theo đường phương (tương tự tầng ruộng mỏ chia tầng), phần gọi dải Người ta khai thác đồng thời nhiều khoảnh tuỳ thuộc vào yêu cầu sản lượng mỏ, khoảnh thứ tự khai thác thực từ xuống (khai thác dải trước dải sau) Chiều cao theo hướng dốc khoảnh (hk) ta xác định bằng: hk = n.hd ; Trong đó: n – số dải khoảnh hd – chiều cao nghiêng dải, m 03/27/17 19 I 5' II 5' 51 51 52 52 3I 3II 6III 6IV III IV Hình 1.5 Chuẩn bị ruộng than chia khoảnh 1- Lị xun vỉa vận chuyển 2- Lị dọc vỉa vận chuyển 3I, 3II – Các cặp lị thượng khoảnh –Lị xun vỉa thơng gió 5’- Lị dọc vỉa thơng gió; 51,52- Lị dọc vỉa vận chuyển dải phần than lò thượng 6III, 6IV - Các cặp lò hạ khoảnh I, II, III, IV- Các khoảnh khai thác Điều kiện áp dụng - Khi mỏ có sản lượng lớn - Chia khoảnh thường áp dụng cho vỉa dốc thoải, nằm vỉa khơng ổn định có đứt gẫy chạy dọc theo hướng dốc, sử dụng đứt gãy làm biên giới để phân chia khoảnh - Chiều dài theo phương ruộng mỏ lớn 2000m 03/27/17 20 5.3 So sánh ưu, nhược điểm chia khoảnh so với chia tầng * Trong ruộng than chia khoảnh có ưu điểm: - Có thể khai thác nhiều khoảnh đồng thời, nên số lò chợ hoạt động đồng thời tăng dẫn đến sản lượng mỏ tăng - Chiều dài thơng gió cho đường lò cụt đào đường lò dọc vỉa nhỏ ruộng than chia tầng - Sản lượng than cần vận tải lớn nên có khả sử dụng thiết bị vận tải liên tục có suất cao để vận chuyển than lò dọc vỉa vận chuyển làm giảm chi phí vận tải - Các đường lò đào trước vào khai thác tạo điều kiên thuận lợi cho việc khí Mêtan đảm bảo an tồn q trình khai thác khai thác * Nhưng chia khoảnh có nhược điểm: - Khối lượng đào chi phí bảo vệ lị nghiêng lớn hơn, sơ đồ mạng đường lò phức tạp - Sơ đồ hệ thống thơng gió mỏ phức tạp rị gió lớn - Tổn thất than để lại bảo vệ lò dốc lớn - Thời gian đưa mỏ vào khai thác chậm 03/27/17 21 5.4 Phương pháp phân chia ruộng mỏ thành khối ( bloc) “ Bloc” phần ruộng mỏ mở vỉa giếng đường lị riêng để thơng gió, vận chuyển người, vật liệu thiết bị Các “Bloc” mức liên hệ với đường lò vận chuyển để vận chuyển than từ “Bloc” giếng mỏ (như hình vẽ 1.7) Trên hình vẽ ruộng mỏ có “Bloc” Khi khai thác đồng thời “Bloc” sản lượng tăng lên Ruộng mỏ khai thác mức Ở trung tâm mỏ đào giếng giếng Khi khai thác mức thứ nhất, giếng dùng để đưa gió vào “Bloc”, gió bẩn theo phỗng Để chuẩn bị khai thác mức thứ hai, người ta đào thêm giếng số đến độ sâu lị vận chuyển mức ruộng mỏ cho “Bloc” để đưa gió vào Ở giai đoạn gió bẩn lại theo giếng để Khi khai thác mức thứ người ta đào sâu thêm giếng xuống biên giới Như vậy, “Bloc” thơng gió ruộng mỏ độc lập có kích thước theo phương khơng lớn 03/27/17 22 Hình 1.7 Ruộng mỏ chia thành “Bloc” 03/27/17 23 1.6 Hướng khai thác (khấu) ruộng than Trong ruộng mỏ khai thác cụm vỉa vỉa tiến hành khai thác theo thứ tự: Vỉa trước, vỉa sau; vỉa tầng (dải) trước, tầng (dải) sau Trong tầng (dải), hướng khấu tiến hành từ trung tâm biên giới (Khấu đuổi) từ biên giới trung tâm (Khấu giật) 3 5 a) b) Hình 1.8 Hướng khấu tầng (dải) a- Khấu đuổi b- Khấu giật 1- Lò dọc vỉa vận chuyển 2- Lị dọc vỉa thơng gió 3- Lò chợ 4- Lò song song chân 5- Họng sáo tháo than 6- Lò song song đầu 7- Họng sáo thơng gió 03/27/17 24 ưu, nhược điểm CDTP * ưu điểm - Các đường lò chuẩn bị nằm khối than nguyên áp lực tác dụng lên đường lị nhỏ ổn định phí bảo vệ nhỏ - Rị gió (giảm tổn thất gió vào lị chợ), chất lượng gió vào hộ tiêu thụ đảm bảo tốt; trường hợp xảy cháy mỏ lò chợ dễ dập tắt cháy cách ly đám cháy - Các đường lò chuẩn bị đào trước vào khai thác nên công tác khai thác đào lị chuẩn bị khơng ảnh hưởng lẫn nhau, tổ chức sản xuất đơn giản - Việc đào lò chuẩn bị trước vào khai thác tạo điều kiện khí Mêtan bổ sung cho tài liệu địa chất khu khai thác để vào khai thác đảm bảo chủ động - Không phải bảo vệ lị dọc vỉa thơng gió khơng cần để lại trụ bảo vệ phía đầu lị chợ, khơng phải đào song song đầu họng sáo thơng gió nên giảm tổn thất than trình khai thác giảm số mét lị chuẩn bị tính cho 1000 than khai thác * Nhược điểm - Khối lượng công tác chuẩn bị ban đầu lớn, thời gian than chậm vốn đầu tư ban đầu lớn - Chiều dài đường lò chuẩn bị đào lớn lên việc thơng gió cục khó khăn 03/27/17 25 ... thơng gió 5? ?- Lị dọc vỉa thơng gió; 51,5 2- Lò dọc vỉa vận chuyển d? ?i phần than lò thượng 6III, 6IV - Các cặp lò hạ khoảnh I, II, III, IV- Các khoảnh khai thác ? ?i? ??u kiện áp dụng - Khi mỏ có sản... II 5' 51 51 52 52 3I 3II 6III 6IV III IV Hình 1.5 Chuẩn bị ruộng than chia khoảnh 1- Lò xuyên vỉa vận chuyển 2- Lị dọc vỉa vận chuyển 3I, 3II – Các cặp lò thượng khoảnh –Lò xuyên vỉa thơng gió... khoảnh biên gi? ?i khoảnh lân cận, hay biên gi? ?i ruộng mỏ Biên gi? ?i theo độ dốc gi? ?i hạn ruộng mỏ lị dọc vỉa vận chuyển Trong khoảnh bố trí cặp lị thượng khoảnh I II (hay lò hạ khoảnh III IV) trung