Nội dung bài viết tiến hành nghiên cứu đánh giá hiện trạng khai thác cũng như tình hình thông gió hiện nay của Lò chợ 11-1.15. Từ đó đưa ra giải pháp điều hòa khí hậu phù hợp với tình hình khai thác hiện nay.
408 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 58, Kỳ (2017) 408-413 Điều hòa khí hậu Lò chợ giới hóa 11-1.15 thiết bị MK 300 mỏ than Hà Lầm Đào Văn Chi 1,*, Lê Quang Phục 1, Nguyễn Sơn Tùng 2 Khoa Mỏ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam Công ty Cổ phần than Hà Lầm Việt Nam THƠNG TIN BÀI BÁO TĨM TẮT Q trình: Nhận 15/08/2017 Chấp nhận 18/10/2017 Đăng online 30/10/2017 Lò chợ giới hóa 11-1.15 mỏ than Hà Lầm Lò chợ có cơng suất lớn Tập đồn Cơng nghiệp than Khống sản Việt Nam Do để đảm bảo môi trường làm việc hiệu cơng nhân Lò chợ vấn đề điều hòa khí hậu khu vực Lò chợ vô cần thiết Nội dung báo tiến hành nghiên cứu đánh giá trạng khai thác tình hình thơng gió Lò chợ 11-1.15 Từ đưa giải pháp điều hòa khí hậu phù hợp với tình hình khai thác Kết sau áp dụng giải pháp điều hòa khí hậu cho thấy yếu tố nhiệt độ tốc độ gió đảm bảo theo QCVN 01/2011 - BCT điều kiện làm việc công nhân q trình khai thác Lò chợ 11-1.15 mỏ than Hà Lầm Từ khóa: Cơ giới hóa Điều hòa khí hậu Nhiệt độ Độ ẩm Tốc độ gió © 2017 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tất quyền bảo đảm Đặt vấn đề Công nhân làm việc mỏ hầm lò cơng việc vô nặng nhọc Do nhà khoa học nhà quản lý thường xuyên phải nghiên cứu giải pháp đảm bảo An toàn vệ sinh lao động môi trường làm việc Một yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe suất người lao động đảm bảo điều kiện vi khí hậu trong mỏ hầm lò Để đảm bảo vấn đề điều khó khăn mỏ hầm lò Đây vấn đề khó khăn đặc biệt mỏ khai thác hầm lò ngày xuống sâu, vấn đề điều hòa khí hậu _ *Tác giả liên hệ E-mail: daovanchi@humg.edu.vn mỏ vô phức tạp Những yếu tố để điều hòa khí hậu mỏ hầm lò là: nhiệt độ, độ ẩm tốc độ gió (Trần Xuân Hà nnk, Hà Nội, 2012) Đây yếu tố khác với mặt đất khí trời vào mỏ chuyển động qua đường lò nhiệt độ độ ẩm thay đổi nhiều Cụ thể nhiệt độ khơng khí ln tăng độ ẩm tăng Vì người phải điều tiết thể từ nơi qua nơi khác để tạo thích nghi Đối với Lò chợ giới hóa (CGH) mỏ than Hà Lầm lại khó khăn q trình khai thác với sản lượng lớn ảnh hưởng nhiều đến yếu tố bụi, nhiệt độ khả làm mát thể công nhân Nội dung báo đánh giá hiệu đồng thời tiến hành nghiên cứu đưa giải pháp điều hòa khí hậu mỏ Lò chợ giới hóa mỏ Hà Lầm vấn đề cần thiết Đào Văn Chi nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 408-413 Hiện trạng khai thác thơng gió 2.1 Hiện trạng khai thác Tổ hợp CGH đồng bộ, công suất 600.000 tấn/năm lắp đặt Lò chợ 11-1.14 vỉa 11, Cơng ty Cổ phần than Hà Lầm-Vinacomin Lò chợ bắt đầu hoạt động từ 28/3/2015, đến tháng 9/2016 kết thúc diện khai thác, thu hồi chuyển sang Lò chợ 11-1.15 vỉa 11 Lò chợ CGH đồng 11-1.15 vỉa 11 nằm phía Tây khu khai thác vỉa 11 Chiều dài Lò chợ theo phương trung bình 350m, chiều dài Lò chợ theo hướng dốc 120m Một số thơng số kỹ thuật Lò chợ sau: + Chiều dày vỉa: 14.6 m + Góc dốc trung bình: độ + Chiều cao khấu: 2,6m, lại thu hồi hạ trần than + Chiều dài Lò chợ theo hướng dốc: 120m - Dàn chống thủy lực gồm 02 loại Dàn: + Dàn chống Lò chợ mã hiệu ZF 4400/16/28, chiều cao chống 1,6 ÷2,8m Số lượng 74 Dàn chống + Dàn chống đầu (chân) Lò chợ mã hiệu ZFG 4800/18/28, chiều cao chống 1,8 ÷2,8m Số lượng Dàn chống - Máy khấu có mã hiệu MG150/375 - W Năng suất 500 tấn/h - Máng cào có mã hiệu SGZ 630/264 Năng suất 600tấn/h (Trương Hữu Đông, Hà Nội - 2017) 2.2 Hiện trạng thơng gió 409 khả bị tăng nhiệt khơng khí Việc khó thực tốc độ gió cho phép qua Lò chợ đường lò bị giới hạn, mặt khác tăng tốc độ gió chế độ làm việc quạt phải thay đổi Như phải tăng góc lắp cánh, điều chỉnh cơng suất động quạt, chi phí tăng Để thực công việc phải dựa vào giản đồ thơng gió mỏ để xác định lưu lượng gió qua hộ tiêu thụ - Sử dụng khí nén: Mục đích biện pháp nhằm làm lạnh khơng khí khơng kinh tế - Làm lạnh khơng khí nhờ thiết bị làm lạnh: Những máy làm mát để mặt đất (dung dịch làm lạnh amoniac) mỏ (dung dịch làm lạnh gọi Frôn- hỗn hợp Cacbon Clo) - Làm mát hệ thống đường ống dẫn nước: Nước mát dịch chuyển đường ống nhờ bơm thu nhiệt khơng khí mỏ nhờ tháp làm lạnh mặt đất - Làm mát cách phun nước: Biện pháp nên sử dụng mỏ khơ, nhiên có tác dụng làm mát khơng khí làm tăng độ ẩm - Áp dụng hệ thống thơng gió phù hợp: Biện pháp nhằm giảm thời gian tiếp xúc khơng khí với đất đá thực cách phân phối luồng gió gió thải ngắn nhất, thiết lập luồng gió độc lập vùng nóng (Trần Xuân Hà nnk., 2012; Vương Đức Minh 2007; Trương Quốc Quyền, 1999) Lò chợ thơng gió phương pháp thơng gió hút Quạt gió FBCDZ-No24/2x280 đặt cửa lò +90 hút gió từ cửa lò +30 qua hệ thống đường lò mức -300 tới vị trí đặt hệ thống làm mát thơng gió cho Lò chợ Lưu lượng gió qua Lò chợ 19 m3/s, nhiệt độ bình qn cửa lò +30 280C Lò chợ CGH đồng 300C, trí có nhiều lúc vượt q 300C (q tiêu chuẩn cho phép) (Bộ Công thương, Hà Nội - 2011) 3.2 Làm khơ khơng khí Một số giải pháp điều hòa khí hậu giới - Biện pháp sử dụng mùa đông, nhằm loại trừ thay đổi đột ngột nhiệt độ công nhân từ nơi ấm chuyển đến nơi lạnh - Biện pháp thực cách dùng lò sưởi đặc biệt Thường người ta đun nóng lượng nhỏ khơng khí đưa vào luồng gió mỏ Sưởi ấm khơng khí nhằm 3.1 Làm lạnh khơng khí Làm mát khơng khí thực nhờ biện pháp sau: - Tăng tốc độ gió: Tăng tốc độ gió làm giảm - Biện pháp nhằm mục đích giảm độ ẩm gián tiếp tạo điều kiện vi khí hậu mỏ tốt Để thực biện pháp cần thoát nước giếng, đường lò dẫn nước theo đường ống, rãnh nước phải che kín để hạn chế nguồn phát sinh ẩm 3.3 Sưởi ấm khơng khí 410 Đào Văn Chi nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 408-413 mục đích loại trừ đóng băng đường lò (ở vùng lạnh) bảo vệ khung chống (Trần Xuân Hà nnk., 2012) Nghiên cứu đề xuất giải pháp điều hòa khí hậu cho Lò chợ CGH 11-1.15 thiết bị MK 300 Như với phương pháp điều hòa khí hậu mỏ giới áp dụng vào Việt Nam mỏ than Hà Lầm khó thực khơng phù hợp Do báo tiến hành đề xuất giải pháp điều hòa khí hậu cho Lò chợ CGH 11-1.15 sau: 4.1 Nghiên cứu lựa chọn vị trí thiết bị điều hòa khí hậu cho Lò chợ CGH 11-1.15 mỏ than Hà Lầm 4.1.1 Lựa chọn vị trí đặt thiết bị Theo nguyên tắc, thiết bị làm mát cần phải đặt phía luồng gió trước qua Lò chợ Tại khu vực Lò chợ giới hóa, ngồi thiết bị bên Lò chợ hầu hết thiết bị khác đặt phía lò vận tải chân chợ Các thiết bị dây chuyền có cơng suất lớn làm việc đồng thời tỏa nhiệt lượng tương đối cao (tổng công suất thiết bị bao gồm: băng tải co giãn, tổ hợp tủ điều khiển, máy đập nghiền, cầu truyền tải 1508 KW) Trên sở đó, để đảm bảo làm mát cho khu vực, nhóm tác giả phối hợp Công ty thực lắp đặt thử nghiệm thiết bị làm mát luồng gió lò vận tải phía trước băng tải Vị trí đặt thiết bị làm mát xem Hình Kết thống kê cho thấy, lưu lượng gió thực tế/tính tốn Lò chợ CGH (23m3/s)/(23m3/s), hàm lượng loại khí (CH4, CO2 ) đảm bảo giới hạn cho phép theo quy chuẩn Tuy nhiên, theo số liệu đo đạc, cập nhật hàng ca thực tế nhiệt độ vào lò dọc vỉa vận tải, Lò chợ lò dọc vỉa vỉa thơng gió từ 31,5÷34°C vượt Quy chuẩn cho phép (Quy chuẩn quy định nhiệt độ tối đa 30°C) Với biện pháp làm giảm nhiệt truyền thống (lắp đặt hệ thống phun sương nước), hiệu không cao đồng thời ảnh hưởng đến thiết bị vận tải độ ẩm môi trường tăng Do việc áp dụng cơng nghệ tiên tiến để làm mát khơng khí giải triệt để cần thiết Qua tìm hiểu số phương pháp, thiết bị làm mát (giảm nhiệt độ lò hệ thống thiết bị phun sương lạnh Chiller, thiết bị làm mát MK300) thấy thiết bị MK300 có nhiều ưu điểm phù hợp với điều kiện hầm lò như: gọn nhẹ, dễ vận chuyển, thời gian thi cơng lắp đặt nhanh, nhóm tác giả tiến hành nghiên cứu, Hình Vị trí đặt máy làm mát gần khu vực Lò chợ Đào Văn Chi nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 408-413 đánh giá đề xuất giải pháp điều hòa khí hậu cho Lò chợ CGH 11-1.15 Vị trí lựa chọn lắp đặt thiết bị làm mát MK300 lò vận tải để giảm nhiệt cho Lò chợ CGH 11-1.15 Vỉa 11 Vị trí lắp đặt chống chống thép hình vòm, SVP-27, tiết diện 14,3m2, cách Lò chợ 350m (có sơ đồ vị trí hình đây) Đây vị trí gió từ đường lò thơng gió, vận tải vào cung cấp cho Lò chợ Khi lắp đặt thiết bị làm mát, gió qua hệ thống làm mát, kết hợp với nguồn nước cung cấp vào thiết bị làm mát đẩy vào dọc tuyến lò dọc vỉa vận tải tới gương khai thác Lò chợ 4.1.2 Lựa chọn đặc tính kỹ thuật máy Thiết bị bao gồm tổ hợp thiết bị: máy làm mát, thiết bị bay thiết bị bay lạnh làm việc Các thông số hệ thống 411 làm mát sau (Carboautomatyaka Group, DP 501-10.2016): - Khả làm mát: Qq = 250, 300, 350 KW - Nhiệt độ bay (0 - 7°C): Tp= 3,3°C - Nhiệt độ ngưng tụ (40 - 480C): Tk = 42°C - Lưu lượng khơng khí: Vl = 400 - 700 m3/min - Nhiệt độ khơng khí đầu vào thiết bị bay hơi: TPi = 31,0°C - Nhiệt độ khơng khí đầu thiết bị bay hơi: TAo = 19,0°C - Nhiệt độ nước đầu vào bình ngưng: TWi = 27°C - Nhiệt độ nước đầu bình ngưng: TWo = 40°C - Tốc độ dòng chảy nước làm mát bình ngưng: VW = 20m3/h - Cơng suất làm mát bay hơi: Qc = 450 KW Hình Hình ảnh thiết bị làm mát MK - 300 32,5 32,0 Nhiệt độ Độ C 31,5 31,0 30,5 30,0 29,5 29,0 28,5 28,0 27,5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Trước lắp đặt máy làm mát Sau lắp đặt máy làm mát QCVN 01:2011 Hình Đồ thị quan trắc nhiệt độ lò chân Lò chợ CGH 11-1.15 trước sau lắp đặt máy làm mát 412 Đào Văn Chi nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 408-413 32,0 31,5 Nhiệt độ Độ C 31,0 30,5 30,0 29,5 29,0 28,5 28,0 27,5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Trước lắp đặt máy làm mát Sau lắp đặt máy làm mát QCVN 01:2011 Hình Đồ thị quan trắc nhiệt độ Lò chợ CGH 11-1.15 trước sau lắp đặt máy làm mát 32,5 32,0 Nhiệt độ Độ C 31,5 31,0 30,5 30,0 29,5 29,0 28,5 28,0 27,5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Trước lắp đặt máy làm mát Sau lắp đặt máy làm mát QCVN 01:2011 Hình Đồ thị quan trắc nhiệt độ lò đầu Lò chợ CGH 11-1.15 trước sau lắp đặt máy làm mát 4.2 Đánh giá điều kiện vi khí hậu Lò chợ CGH 11-1.15 mỏ than Hà Lầm Để đánh giá trạng điều kiện vi khí hậu Lò chợ giới hóa, nhóm tác giả thực theo dõi quan trắc trực tiếp thông qua thiết bị chuyên dùng Các vị trí đo thực lò đầu, lò chân trung tâm khu vực Lò chợ Kết đo từ ngày mùng đến ngày 31 tháng năm 2017, ngày cử cán đo xác định nhiệt độ lưu lượng gió vào ca lò đầu, lò chân trung tâm khu vực Lò chợ Sau tổng hợp kết nhiệt độ lưu lượng gió lớn ca ngày, từ chúng tơi xác định kết đo đánh giá điều kiện vi khí hậu trước sau lắp đặt máy làm mát thể đồ thị Hình 3, Theo kết khảo sát, nhiệt độ tăng dần từ chân Lò chợ đến đầu Lò chợ Điều giải thích rằng, thiết bị máy hoạt động sinh lượng nhiệt đáng kể làm tăng nhiệt độ phía cuối Lò chợ Ở phần đầu Lò chợ nhiệt độ vượt 300C (vượt quy chuẩn cho phép) Từ ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe người lao động suất làm việc thể nhanh chóng bị nước gây gảm giác mệt mỏi Tuy nhiên, sử dụng thiết bị làm mát, nhiệt độ toàn khu vực mà luồng gió qua giảm hẳn, nhiệt độ cao đo đầu Lò chợ đến ngưỡng 29,5°C nằm giới hạn cho phép theo quy chuẩn Đào Văn Chi nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 408-413 413 Với miền nhiệt tạo cảm giác dễ chịu, điều kiện người lao động cải thiện đáng kể góp phần tăng suất lao động cho Lò chợ CGH Như vậy, thiết bị làm mát MK300 đáp ứng yêu giảm nhiệt độ Lò chợ CGH 11-1.15, cải thiện điều kiện làm việc suất lao động người lao động Như vậy, với Lò chợ CGH có nhiều thiết bị cơng suất lớn làm việc đồng thời cần áp dụng thiết bị giảm nhiệt luồng gió để đảm bảo điều kiện vi khí hậu cho người lao động Qua theo dõi với nhiệt độ đầu vào điều kiện bình thường 30÷32°C cần thiết bị làm mát với công suất đảm bảo lưu lượng gió làm mát 50% lưu lượng gió Lò chợ theo tính tốn nhiệt độ đầu thiết bị làm mát