Phân tích đánh giá hiện trạng khai thác than và đề xuất giải pháp công nghệ để nâng cao hiệu quả khai thác tại công ty than dương huy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT o0o - NGUYỄN ĐÌNH THỊNH PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC THAN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC TẠI CÔNG TY THAN DƯƠNG HUY Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 60520603 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐẶNG VŨ CHÍ HÀ NỘI – 2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn PGS.TS Đặng Vũ Chí Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Đình Thịnh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ 1.1 Đặc điểm cấu tạo vỉa than 1.2 Đặc điểm địa chất công trình 1.3 Cơng tác nghiên cứu khí mỏ 10 1.4 Trữ lượng than địa chất 12 1.5 Đánh giá điều kiện địa chất dự tính khối lượng 13 1.6 Nhận xét 24 CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC,CHỐNG GIỮ HIỆN ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI CÔNG TY THAN DƯƠNG HUY 25 2.1 Hiện trạng công nghệ khai thác, chống giữ áp dụng Công ty than Dương Huy 25 2.2 Đánh giá trạng khai thác công nghệ chống giữ áp dụng Công ty than Dương Huy 25 2.3 Nhận xét 35 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC THAN BẰNG CƠ GIỚI HĨA ĐỒNG BỘ TẠI CƠNG TY THAN DƯƠNG HUY 36 3.1 Tổng quan khai thác than cơng nghệ giới hóa ngồi nước .36 3.1.1 Tình hình phát triển cơng nghệ giới hóa khai thác than hầm lị giới 36 3.1.2 Tình hình phát triển cơng nghệ giới hóa khai thác than hầm lị nước 41 3.1.3 Các vướng mắc, hạn chế trình khai thác với cơng nghệ giới hố áp dụng số mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh 56 3.2 Đề xuất loại hình cơng nghệ khai thác giới hóa áp dụng cho mỏ than Dương Huy 59 3.2.1 Khai thác giới hóa đồng khấu hết chiều dày vỉa 62 3.2.2 Phương pháp khai thác giới hóa tổng hợp hạ trần 62 3.3 Nhận xét 64 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỰA CHỌN 65 4.1 Lựa chọn khu vực thiết kế áp dụng thử nghiệm 65 4.1.1 Đặc điểm cấu tạo địa chất lò chợ TT- 11-1 thuộc vỉa 11: 65 4.1.2 Đặc điểm cấu tạo đá vách, trụ vỉa: 65 4.2 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị 66 4.2.1 Tóm tắt khái quát sơ đồ mở vỉa cho tầng -100 ÷ +38 66 4.2.2 Chuẩn bị vỉa 11 lò chợ TT-11-1 66 4.3 Quy trình cơng nghệ khai thác 68 4.3.1 Lựa chọn tổ hợp thiết bị khai thác 68 4.3.2 Tính tốn hộ chiếu chống giữ lị chợ 70 4.3.3 Tính tốn bước chống ngã ba lị chợ 74 4.3.4 Tính tiêu kinh tế kỹ thuật 76 4.3.4.1 Xác định chi phí thời gian cho công việc chu kỳ khai thác 77 4.3.4.2 Xác định cơng suất lị chợ 81 4.4 Nhận xét 84 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 86 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Tổng hợp đặc điểm vỉa than khu mỏ Dương Huy Bảng I.3: Các tiêu lý đá vách vỉa than Bảng I.4: Tổng hợp trữ lượng tài nguyên ranh giới 13 Bảng 1.5: Bảng tổng hợp tài nguyên trữ lượng huy động vào khai thác 16 Bảng 2.1: Tổng hợp số tiêu kinh tế kỹ thuật 26 Bảng 2.2: Tổng hợp số tiêu kinh tế kỹ thuật 29 Bảng2.3: Tổng hợp số tiêu kinh tế kỹ thuật 33 Bảng 3.1 Bảng tiêu kinh tế - kỹ thuật lò chợ bán giới hố Cơng ty than Khe Chàm 44 Bảng 3.2 Bảng tiêu kinh tế - kỹ thuật lị chợ giới hố đồng Công ty than Khe Chàm 47 Bảng 3.3 Bảng tiêu kinh tế - kỹ thuật lò chợ giới hố đồng Cơng ty than Vàng Danh 50 Bảng 3.4 Bảng tiêu kinh tế - kỹ thuật lị chợ giới hố đồng Công ty than Mạo Khê 56 Bảng 4.1: Đặc tính kỹ thuật dàn chống ZF6200/18/35D 69 Bảng 4.2: Đặc tính kỹ thuật máy khấu MG300/700 - AWD 73 Bảng 4.3: Đặc tính kỹ thuật máng cào 74 Bảng 4.4 : Các thiết bị lị chợ giới hóa khai thác 76 Bảng 4.5 Biểu đồ bố trí nhân lực 81 Bảng 4.6 Biểu đồ tổ chức công việc 81 Bảng 4.7 tiêu kinh tế kỹ thuật hệ thống khai thác lị chợ giới hóa đồng cho lò chợ đạt sản lượng 440000 tấn/năm 83 Bảng 4.8 : So sánh tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ 84 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 3.1 Hình ảnh máy combai khấu than (a) máy bào than (b) 38 Hình 3.2: Một số phương tiện chống giữ gương lò chợ 40 Hình 3.3 Sơ đồ khu vực áp dụng thử nghiệm lị chợ giới hố khấu than vỉa khu Cánh Gà mỏ than Vàng Danh 42 Hình 3.4 Máy khấu than MG 200 - W1 44 Hình 3.5 Dàn chống ZZ-3200/16/26 46 Hình 3.6 Máy khấu than MG-150/375-W 46 Hình 3.7 Lị chợ giới hóa Công ty than Khe Chàm 47 Hình 3.8 Dàn chống VINAALTA-2.0/3.15 49 Hình 3.9 Máy khấu than MB12-2V2P/R-450E 50 Hình 3.10 Lị chợ giới hóa Cơng ty than Vàng Danh 50 Hình 3.11 Dàn chống tự hành KDT-1 53 Hình 3.12 Máy com bai đào lò AM-50 53 Hình 3.13 Tổ hợp dàn chống 2ANSH lắp đặt mặt 55 Hình 3.14 Lị chợ giới hóa 2ANSH Cơng ty than Mạo Khê 55 Hình 4.1 Sơ đồ đường lò chuẩn bị lò chợ TT-11-1 67 Hình 4.2: Dàn chống ZFS6200/18/35 69 Hình 4.3: áp lực mỏ tác động lên lò chợ 71 Hình 4.4: Máng cào SGZ 764/264 74 Hình 4.5 : Sơ đồ cơng nghệ khai thác lò chợ giới 75 Hình 4.6 : Hộ chiếu khai thác lị chợ áp dụng thử nghiệm giới hóa đồng 75 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Theo Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quyết định số 60/QĐ – TTG ngày 09 tháng 01 năm 2012 tổng sản lượng than thương phẩm sau: Năm 2015: 55 ÷ 58 triệu tấn; năm 2020: 60 ÷ 65 triệu tấn; năm 2030: 75 triệu Để đạt mục tiêu phát triển nêu trên, đầu tư mở rộng nâng công suất mỏ, thăm dò xây dựng mỏ mới, ngành Than phải trọng vào đổi công nghệ, đặc biệt cơng nghệ khai thác để nâng cao sản lượng lị chợ, cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân tăng suất lao động Hiện mỏ than Dương Huy chủ yếu áp dụng công nghệ khai thác phương pháp khoan nổ mìn thủ cơng, chống giữ giá thủy lực di động, giá thủy lực di động liên kết xích Các cơng nghệ cải thiện so với công nghệ chống gỗ cột ma sát tiềm ẩn nguy an tồn, sản lượng chưa cao, chưa tập trung hóa sản xuất Chính vậy, việc Phân tích đánh giá trạng khai thác than đề xuất giải pháp công nghệ khai thác Công ty than Dương Huy cần thiết, khắc phục tồn đáp ứng yêu cầu sản xuất Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đánh giá trạng khai thác công nghệ chống giữ áp dụng Công ty than Dương Huy - Đề xuất giải pháp công nghệ để nâng cao hiệu khai thác Công ty than Dương Huy Mục đích đề tài - Đánh giá công nghệ khai thác, chống giữ lị chợ áp dụng Cơng ty than Dương Huy - Đề xuất công nghệ khai thác than giới hóa đồng Cơng ty than Dương Huy Nội dung nghiên cứu - Phân tích đánh giá điều kiện địa chất mỏ than Dương Huy - Phân tích đánh giá cơng nghệ khai thác, chống giữ áp dụng Công ty than Dương Huy - Nghiên cứu khả áp dụng cơng nghệ khai thác than giới hóa đồng Công ty than Dương Huy Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Phương pháp thống kê phân tích - Phương pháp thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Ý nghĩa khoa học: Với điều kiện địa chất vùng than Quảng Ninh nói chung mỏ Dương Huy nói riêng, cần thiết phải áp dụng đa dạng loại hình cơng nghệ khai thác lị chợ, phù hợp với điều kiện vỉa - Ý nghĩa thực tiễn: Đánh giá tồn diện trạng cơng nghệ khai thác than áp dụng Công ty than Dương Huy, sở đề xuất giải pháp công nghệ tiên tiến để nâng cao hiệu khai thác Công ty than Dương Huy Cơ sở tài liệu - Tài liệu địa chất vỉa than Công ty than Dương Huy - Tài liệu trạng khai thác Công ty than Dương Huy - Thiết kế vẽ thi công công nghệ khai thác áp dụng Công ty than Dương Huy - Các tài liệu thiết kế lò chợ giới hóa Cơng ty than Dương Huy - Tài liệu tham khảo Công ty cổ phần Tư vấn đầu tư mỏ Công ngiệp - Vinacomin Cấu trúc luận văn Luận văn gồm: Phần mở đầu, 04 chương, kết luận; có 19 bảng biểu 20 hình vẽ Luận văn hồn thành hướng dẫn khoa học PGS.TS Đặng Vũ Chí Qua xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Mỏ Địa Chất, Phòng Đại học sau Đại học, Khoa Mỏ, Bộ môn Khai thác Hầm lị, Cơng ty than Dương Huy, Cơng ty cổ phần Tư vấn Đầu tư mỏ Công nghiệp - Vinacomin, giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Đặc biệt hướng dẫn, giúp đỡ tận tình PGS.TS Đặng Vũ Chí thầy giáo Bộ mơn Khai thác Hầm lị, trường Đại học Mỏ - Địa Chất Đồng thời xin chân thành cảm ơn nhà khoa học, bạn đồng nghiệp người thân tạo điều kiện, động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận văn CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ 1.1 Đặc điểm cấu tạo vỉa than Mỏ than Khe Tam có 35 vỉa than, có 21 vỉa có giá trị công nghiệp, bao gồm: 3, 3a, 4, 5, 5a, 6a, 6, 7a, 7, 8b, 8a, 8, 9, 10a, 10, 11, 12, 13, 14, 15a 15 Trong phạm vi TKKT điều chỉnh mộ số hạng mục lò thuộc dự án đầu tư khai thác phần lò giếng mỏ than Khe Tam – Cơng ty than Dương Huy có 09 vỉa điều chỉnh khu Trung Tâm khu Nam bao gồm: 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 Đặc điểm vỉa sau: 1- Vỉa 14: Phân bố phân khu Bao Gia, Đông Bắc, nằm dưới, cách V15 từ 60m đến 85m, trung bình 70m Chiều dày tồn vỉa từ 0,27m ÷ 20,97m , trung bình 5,16m, chiều dày riêng than từ 0,27m÷ 19,23m , trung bình 4,83m Vỉa 14 tương đối ổn định trì tồn diện tích, than chất lượng tốt, chiều dầy vỉa giảm dần từ Đông sang Tây Cấu tạo vỉa V.14 phức tạp, thường có ÷ lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ 0,00m ÷ 2,75m, trung bình 0,33m Chiều dày đá kẹp mỏng dần, khơng trì theo hướng dốc vỉa Độ dốc vỉa thay đổi từ 80 ÷ 720, trung bình 290 Đá vách, trụ gồm bột kết, sét kết, cát kết, phần vách vỉa 14 thường gặp lớp cát kết, sạn kết có chiều dày lớn 2- Vỉa 13: Lộ chủ yếu phân khu Đông Bắc, Bao Gia phần phía Đơng Nam, nằm dưới, cách V14A từ 45m đến 50m Chiều dày toàn vỉa từ 0,42m ÷ 7,68m, trung bình 2,49m, chiều dày riêng than từ 0,42m ÷ 7,68m, trung bình 2,33m Cấu tạo vỉa tương đối phức tạp, vỉa có ÷ lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ ÷ 1,23m, trung bình 0,16m Đá vách, trụ vỉa chủ yếu bột kết dày, chuyển tiếp dần sang cát kết Độ dốc vỉa thay đổi từ 100 ÷ 720 , trung bình 260 76 Bảng 4.4 : Các thiết bị lị chợ giới hóa khai thác TT Thiết bị Số lượng Đơn vị Làm việc Dự Ghi Tổng phòng Máy khấu than Bộ 01 - 01 Dàn chống lò chợ Bộ 100 10 110 Cột thuỷ lực đơn Cột 171 17 188 Máng cào uốn (trước Bộ 02 - 02 +sau lò chợ) Máy chuyển tải Bộ 01 - 01 Máy nghiền Bộ 01 - 01 Trạm bơm dung dịch Trạm 01 - 01 Trạm phun Trạm 01 - 01 Bộ 02 - 02 10 Thiết bị đo áp lực mỏ Cái 02 - 02 11 Bàn điều khiển tập trung 12 Máy bơm nước Bộ 01 - 01 Cái 01 01 02 13 Trại bơm nước thải Cái 04 02 06 14 Máy khoan Cái 01 01 02 15 Xà kim loại Cái 100 10 110 16 Súng bơm nhũ hóa Cái bơm sương Thiết bị cảnh báo khí mê tan 4.3.4 Tính tiêu kinh tế kỹ thuật Để xây dựng công suất lò chợ CGH sở điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ, báo cáo tiến hành tính tốn chi phí thời gian cụ thể cho cơng việc 77 chu kỳ sản suất sở đặc tính thiết bị giới hóa đề xuất kinh nghiệm khai thác nước (tại Công ty than Khe Chàm, Vàng Danh, Nam Mẫu) nước giới (Trung Quốc, Ba Lan ) Các cơng việc chu kỳ khai thác lị chợ giới hóa bao gồm: - Giao ca, chuẩn bị sản xuất, - Củng cố, bảo dưỡng thiết bị, - Công tác khấu gương (vận hành máy khấu); - Công tác di chuyển máng cào trước; - Công tác di chuyển dàn; - Công tác thu hồi than hạ trần; - Công tác di chuyển máng cào sau; 4.3.4.1 Xác định chi phí thời gian cho cơng việc chu kỳ khai thác lị chợ Chi phí thời gian cho công tác khấu gương Công tác khấu gương lò chợ tổ chức thực theo sơ đồ khấu tạo khám đầu (hoặc tạo khám chân), cụ thể: Khi máy khấu đến đầu (hoặc chân) lò chợ thực công tác tạo luồng khấu cách quay chuyển vị trí tang cắt: tang cắt trước khấu phần hạ xuống để khấu phần ngược lại tang khấu sau nâng lên khấu phần nóc, hành trình máy khấu theo hướng ngược lại xuống phía (hoặc lên trên), khấu luồng 30 ÷ 40 m (máy khấu nằm trọn vào luồng khấu mới) Sau tiến hành đảo chiều tang khấu cho máy khấu di chuyển ngược lại khấu nốt vai than sát vị trí dừng máy kết thúc công tác tạo luồng khấu Công tác khấu gương lị chợ giới hóa thực máy khấu MG300/700 - AWD có tốc độ di chuyển theo đặc tính kỹ thuật máy từ 0÷13,5m/phút Tuy nhiên, tốc độ di chuyển có tải máy khấu thực tế khai thác xác định sở: đặc điểm cấu tạo vỉa, bao gồm yếu 78 tố độ kiên cố than, số lượng, tính chất độ cứng đá kẹp vỉa than; độ ổn định vách, trụ vỉa than, Kinh nghiệm khai thác lò chợ giới hóa trước Cơng ty than Khe Chàm, Vàng Danh, Nam Mẫu cho thấy tốc độ di chuyển có tải tối ưu máy khấu thời điểm trì khoảng từ 2,5 ÷ 3,0 m/phút, tốc độ máy khấu di chuyển không khấu m/phút Thời gian khấu khấu khám: Tk = (Lkx2)/vmk+ Lk/vkk Ltk – Chiều dài tạo khám, Ltk = 30 m vmk – tốc độ di chuyển máy khấu, vmk = 2,5 m/phút vkk – tốc độ di chuyển máy khấu không khấu, vkk = m/phút Tk = (30x2)/2,5+ 30/2,5 = 32 phút Thời gian khấu gương lò chợ: Tg = Lk/vmk Ltk – Chiều dài lại sau khấu khám, Ltk = 120 m vmk – tốc độ di chuyển máy khấu, vmk = 2,5 m/phút Tg = 120/2,5 = 48 phút Trong thời gian khấu khám dàn chống chưa di chuyển nên công tác sử lý ngã ba thực thời gian Chi phí thời gian cho công tác di chuyển máng cào dàn chống Công tác di chuyển máng cào dàn chống thực nối tiếp trình máy khấu khấu gương: di chuyển dàn chống thực dứt điểm dàn, di chuyển dàn hạ thấp dàn (giảm tải) thực sau di chuyển máng cào, bao gồm hạ chắn gương, thu rút hết hành trình pít tơng kéo dàn tịnh tiến sát vào máng cào vừa di chuyển (bước di chuyển bước khấu), sau nâng dàn (chất tải) 79 - Thời gian di chuyển máng cào gương lò chợ: Trước di chuyển máng cào thường phải thời gian công tác xúc, tải than máy khấu không tải hết phần than Theo kết bấm giờ, thời gian di chuyển máng cào từ ÷ 1,5 phút/m, trung bình phút/1 mét cầu máng - Thời gian di chuyển dàn chống: Qua theo dõi thực tế lò chợ giới hóa Vàng Danh, Nam Mẫu, Khe Chàm cho thấy, thời gian di chuyển dàn chống đầu chân lò chợ từ ÷ 15 phút, chọn 10 phút Nguyên nhân di chuyển dàn chống đầu chân lò chợ nhiều thời gian khu vực tiếp giáp với ngã ba đầu chân lò chợ, nên thường xuyên phải xử lý lở gương, tụt lị chợ Theo báo cáo tài liệu Trung Quốc, tốc độ di chuyển giàn chống tốc độ khấu than máy khấu có quan hệ phối hợp hỗ trợ Khoảng cách hai giàn chống 1,5m, tức giàn chống đỡ đá vách 1,5m, người phụ trách giàn chống với kỹ thành thục di chuyển giàn chống cầu máng khoảng 30s Nếu kỹ khơng thành thục khoảng 1phút Theo kinh nghiệm thực tế công việc di chuyển dàn chống lò chợ mỏ Khe Chàm, Vàng Danh, Nam Mẫu thời gian di chuyển từ ÷ phút/dàn, trung bình 1,5 phút/dàn Cơng tác di chuyển dàn chống chia làm nhiều vị trí nhằm đẩy nhanh tốc độ khai thác Khi máy khấu bắt đầu khấu xuống gương (khấu xong khám) máng cào dàn chống bắt đầu di chuyển, tổng số dàn chống lò chợ 100 dàn 150 m máng cào, 48 phút khấu gương di chuyển 32 dàn chống 48 m máng cào Vậy 68 dàn chống chưa di chuyển 102 m máng chưa di chuyển Khi máy khấu hết gương lò chợ, vị trí cuối gương khoảng 30 m máng cào chưa di chuyển vướng máy khấu, 20 dàn chống chưa di chuyển Để di chuyển dàn chống máng cào vị trí 80 máy khấu phải khấu khám tạo luồng tức khoảng thời gian 32 phút (theo tính thời gian khấu khám trên) Thời gian di chuyển 48 dàn chống gương 48x1,5 = 72 phút Thời gian di chuyển 72 m máng cào gương 72x1 = 72 phút Thời gian di chuyển 20 dàn chống cuối 20x1,5 = 30 phút Thời gian di chuyển 30 m máng cào cuối 30x1 = 30 phút Do công tác di chuyển dàn chống máng cào làm song song nên thời gian làm việc hai công đoạn lấy theo thời gian lớn di chuyển dàn chống Tổng thời gian công tác khấu gương: T = 32 + 10 + 48 + 72 + 30 + 10 = 202 phút Vây tổng thời gian hoàn thành chu kỳ khai thác với bước tiến 0,63 m 202 phút Chi phí thời gian cho công tác giao ca chuẩn bị sản xuất Theo kết thống kê, thời gian giao ca sản xuất phân xưởng mặt thường chiếm từ 25 ÷ 40 phút, trung bình 30 phút Do đó, báo cáo xây dựng chi phí thời gian cho công tác điều kiện mỏ Dương huy tương tự là: Tgc = 30 [phút/ca] * Số luồng làm việc ca: Tca: Thời gian hai ca sau trừ thời gian giao ca, nghe lệnh sản xuất vào lò chợ sản suất ca 30 phút Tca = 8x 60 - 30 = 450 phút; Tk: Tổng thời gian khấu gương Tk = T = 202 phút Vậy số luồng khấu ca là: Nca = Tca/Tk = 450/202 = 2,22 luồng Số luồng khấu ca luồng 81 Trong ngày đêm khấu luồng, ca ca ca khấu luồng, ca khấu luồng thời gian lại ca để bảo dưỡng thiết bị Bảng 4.5 Biểu đồ bố trí nhân lực Bảng 4.6 Biểu đồ tổ chức cơng việc 4.3.4.2 Xác định cơng suất lị chợ Sản lượng than khai thác chu kỳ - Sản lượng than khấu gương Ak = L N r mk γ k, (T) Trong đó: L: Chiều dài trung bình lị chợ, L = 150 (m); N: Số luồng khấu ngày đêm, N = luồng r: Tiến độ luồng khấu, r = 0,63 (m); mk: Chiều cao khấu, mk = 3.3 (m); γ: Trọng lượng thể tích than, γ = 1,56 (T/m3); k: Hệ số khai thác, k = 0,95 Thay giá trị vào ta có: Ak = 150 x x 0,63 x 3.3 x 1,56 x 0,95 = 2310 (T) Vậy sản lượng than khai thác chu kỳ: Ack = Ak + Ath = 2310 + 00 = 2310 (T) Sản lượng than khai thác ngày đêm Angđ = A nca k ; T/ngày đêm nck nck- Số ca hoàn thành chu kỳ, nck = ca/chu kỳ nca - Số ca khai thác ngày đêm, nca = ca/ng.đêm k - Hệ số hoàn thành chu kỳ, k = 0,85 Angđ = 2310 x3x0,85 = 1963,5 ; T/ngày đêm 3 Sản lượng than trung bình tháng ATh = Angđ.nt = 1963,5x 25 = 49087 tấn/tháng 82 nt – Số ngày làm việc tháng, nt = 25 ngày Sản lượng than trung bình năm An = ATh n kcd (tấn/năm) Trong đó: A : sản lượng than chu kỳ; n: Số tháng làm việc năm, n = 12 tháng; kcd: Hệ số chuyển diện, kcd = 0,75; Thay giá trị vào ta có: An = 49087 x 12 x 0,75 = 441783 tấn/năm Chọn sản lượng than trung bình năm 440000 tấn/năm Tiến độ ngày lò chợ Rng = r.N = 0,63x5 = 3,15 m/ngđ Tiến độ tháng lò chợ Rth = Rngntk = 3,15 x 25x0,85 = 66,94 m/ tháng Tiến độ năm lò chợ Rn = Rthnkcd = 66,94x 12x0,75 = 602,46 m/ năm Năng suất lao động công nhân trực tiếp N= Angđ n ngđ = 1963.5 = 21,5 (T/công) 91 - Số lao động trực tiếp khai thác ngày đêm, nng.đêm = 91 (người) Chi phí nhũ tương cho 1000 than Dung dịch nhũ tương cung cấp cho dàn chống sử dụng tuần hoàn (từ trạm bơm nhũ hóa cung cấp cho dàn chống qua phận lọc trở trạm bơm) Tuy nhiên để đảm bảo khả làm việc dàn chống trình khai thác cần thiết phải bổ sung thay dầu, tháng thay lần dầu, nhũ tương chiếm 5% nước chiếm 95% khối lượng dung dịch Chi phí dầu nhũ tương cho 1000 than khai thác 83 Cnt = 1500 x x0,05 x 1000 Ath Cnt = 1500 x x0,05 x1000 = kg 49087 kg 10 Chi phí nước cho 1000 than Nước để pha dung dịch nhũ tương chiếm 95%: 1500x4x0,95 = 5700 m3 Nước làm mát động cho 1000 than 10 m3 Nước phun xương chống bụi cho 1000 than 10 m3 Vậy chi phí nước cho 1000 than: Cn = 1500 x x0,95 x1000 +10 +10 = 136 m3 49087 Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu hệ thống khai thác trình bày bảng 4.7 Bảng 4.7 tiêu kinh tế kỹ thuật hệ thống khai thác lò chợ giới hóa đồng cho lị chợ đạt sản lượng 440000 tấn/năm Bảng 4.7 Stt Tên tiêu Đơn vị Khối lượng Chiều dày vỉa áp dụng m 3.3 Góc dốc trung bình vỉa Độ 21º Tỷ trọng than Tấn/m3 1,56 Chiều dài trung bình lị chợ m 150 Chiều cao khấu lò chợ m 3.3 Chiều rộng luồng khấu (bước khấu) m 0,63 Tiến độ khai thác chu kỳ m 3,15 Vật liệu chống gương Thời gian hoàn thành chu kỳ Ca 10 Sản lượng than khai thác chu kỳ Tấn 1963,5 11 Hệ số hoàn thành chu kỳ Dàn chống ZF6200/18/35D 0,85 84 Stt Tên tiêu Đơn vị Khối lượng Tấn 49087 Tấn/năm 440000 Người 91 Tấn/công 21.5 12 Sản lượng khai thác tháng 13 Sản lượng trung bình năm lị chợ 14 Số cơng nhân lị chợ chu kỳ 15 Năng suất lao động cơng nhân lị chợ 16 Số mét lị chuẩn bị cho 1000t than m/1000t 2÷5 17 Chi phí dầu nhũ hóa cho 1000t than kg/1000t 2÷6 18 Chi phí nước cho 1000t than m3/1000t 130÷ 140 19 Chi phí khấu cho 1000t than Cái /1000t 20 Tổn thất than % 10 ÷ 15 Bảng 4.8 : So sánh tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ Bảng 4.8 Chỉ tiêu CGH đồng Giá thủy lực liên kết xích ZH1800/16/24ZL 1.Cơng suất lò chợ 440.000(Tấn/Năm) 216.000(Tấn/Năm) 2.Năng suất lao động 21.5 tấn/người/ca 6.5-:-8 tấn/người/ca 3.Tiêu hao gỗ chống lò - 3.5m3 /103 than 4.Tiêu hao lưới thép - 395kg/103 than 5.Tiêu hao dầu nhũ hóa 2-:-6kg/103 than 50kg/103 than 6.Tiêu hao thuốc nổ - 80kg/103 than 7.Tiêu hao kíp nổ - 385kg/103 than Tổn thất cơng nghiệp 10-:-15% Chi phí khấu 20% - 4.4 Nhận xét Với việc lựa chọn áp dụng thử nghiệm sơ đồ công nghệ CGH đồng với thiết bị: 85 - Dàn chống ZFS6200/18/35 - Máy khấu MG300/700 – AWD - Máng cào SGZ764/320 Và số thiết bị lò chợ khác để khai thác khấu hết chiều dày vỉa cho lò chợ TT-11-1 vỉa 11 khu trung tâm theo phân tích đánh qua bảng so sánh bảng 4.8 bước đầu đáp ứng yêu cầu kinh tế- kỹ thuật cho công tác CGH công ty than Dương huy Sản lượng trung bình năm tăng gấp lần, suất lao động tăng gấp lần so với công nghệ khai thác tiên tiến áp dụng công ty, tỷ lệ tổn thất giảm xuống 20% Các chi phí khác cho 1tấn than giảm đáng kể dẫn đến chi phí cho sản xuất than giảm mạnh Mặt khác công tác khấu than máy, chống giữ dàn tự hành, giảm công tác ô nhiễm môi trường công tác nổ mìn dầu nhũ hoá sinh khấu than 86 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Theo đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất kỹ thuật trữ lượng vùng than Quảng Ninh có khoảng tỷ (đến mức -300m), trữ lượng than thuộc vỉa dầy dốc thoải nghiêng chiếm gần 60% Tại khoáng sàng than Dương Huy vỉa dầy dốc thoải nghiêng chiếm tỷ lệ đáng kể 70% trữ lượng, việc nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác đảm bảo yêu cầu mặt kinh tế kỹ thuật cần thiết Ở điều kiện vỉa than dày thoải, nhiều nước khác giới, đặc biệt Trung Quốc đưa vào áp dụng sơ đồ cơng nghệ khai thác giới hóa đồng thành công Ưu điểm sơ đồ công nghệ giảm tiêu hao dầu, mét lò chuẩn bị; tăng suất lao động; lò chợ an toàn khả chịu lực dàn chống lớn; đặc biệt sơ đồ công nghệ cho sản lượng lò chợ cao Căn vào điều kiện địa chất mỏ, sở đặc tính kỹ thuật tổ hợp thiết bị khai thác, luận văn đề xuất chọn tổ hợp giới hóa đồng để áp dụng khai thác lò chợ vỉa dày trung bình dốc thoải cho mỏ Dương Huy Trong điều kiện vỉa 11 mỏ Dương Huy, áp dụng cơng nghệ khai thác giới hóa đồng khấu hết chiều dày vỉa than, theo tính tốn đáp ứng yêu cầu kinh tế - kỹ thuật: Sản lượng tăng gấp lần so với công nghệ tiến tiến Dương huy áp dụng gía thuỷ lực liên kết xích, suất lao động tăng lên gấp (từ tấn/người/cơng lên đến 21,5 tấn/người/cơng), chi phí khác giảm tối đa - Chi phí dầu nhũ hóa giảm xuống gấp 10 lần - Chi phí mét lị chuẩn bị xuống cịn 2-5m/1000T - Giảm hệ số tổn thất than xuống 20% 87 Với điều kiện địa chất vùng than Quảng Ninh nói chung mỏ Dương Huy nói riêng, cần thiết phải áp dụng đa dạng loại hình cơng nghệ khai thác lò chợ, phù hợp với điều kiện vỉa Cơng nghệ khai thác lị chợ giới hóa đồng giải pháp cần nghiên cứu áp dụng cho vỉa dầy trung bình dốc thoải để xây dựng lị chợ cơng suất lớn góp phần nâng cao sản lượng mỏ tồn ngành Với tình hình phát triển ngành khai thác than hầm lị ngày phát triển xuống sâu, mặt khác điều kiện địa chất phức tạp vỉa than vùng Quảng Ninh, cần phải nghiên cứu áp dụng rộng dãi loại hình CGH để phát triển ngành than ngày vững mạnh, xứng đáng ngành công nghiệp đứng đầu đất nước 88 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ Nguyễn Đình Thịnh, Phạm Văn Thương, Trần Cao Cường “Nghiên cứu áp dụng cơng nghệ đào chống lị dọc vỉa than khung chống thép kết hợp với neo chất dẻo cốt thép lưới thép số đường lò chuẩn bị Công ty than Dương huy” Hội nghị KHKT Mỏ toàn quốc lần thứ XXIV, Vũng tàu, tháng 08/2014 Phạm Văn Thương, Nguyễn Đình Thịnh, Nguyễn Chí Trưởng, Nguyễn Văn Huy “Nghiên cứu giải pháp ổn định đường lò dọc vỉa phân tầng khai thác phân tầng không để lại trụ bảo vệ” Hội nghị khoa học lần thứ 21 trường đại học Mỏ - Địa chất, Hà nội, 2014 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO Dự án đầu tư khai thác phần lò giếng mỏ than Khe Tam – Công ty than Dương Huy hội đồng quản trị Tập đồn Cơng nghiệp than Khoáng sản Việt nam phê duyệt định số 659/QĐ-HĐQT ngày19/3/2008 Phùng Mạnh Đắc (2005), Đánh giá khả áp dụng cơng nghệ giới hố khai thác mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh, Báo cáo tổng kết đề tài, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ, Hà Nội Lê Như Hùng (1999), Hệ thống phương pháp tính tốn thiết kế cơng nghệ khai thác hầm lò, Bài giảng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Văn Huỳnh, Đỗ Mạnh Phong (2001), Mở vỉa khai thác hầm lò, Bài giảng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Văn Huỳnh, Đặng Văn Cương (1993), Cơng nghệ khai thác hầm lị, Tập I, II, III, Bài giảng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Đoàn Văn Kiển (2008), Nghiên cứu lựa chọn cơng nghệ giới hóa khai thác thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng điều kiện địa chất vỉa dày, độ dốc đến 35o vùng Quảng Ninh, Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ, Hà Nội Đỗ Mạnh Phong - Vũ Đình Tiến (2008), Áp lực mỏ hầm lị, Bài giảng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Văn Thanh (2001), Công nghệ khai thác mỏ hầm lị, Giáo trình, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Văn Thanh (2001), Các phương pháp khai thác đặc biệt khống 90 sản có ích, Bài giảng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 10 Trần Văn Thanh (2004), Công nghệ khí hố khai thác than hầm lị, Giáo trình, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 11 Tài liệu thu thập từ Công ty than Dương Huy, Mạo Khê, Khe Chàm, Vàng Danh, Nam Mẫu ... sản xuất Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đánh giá trạng khai thác công nghệ chống giữ áp dụng Công ty than Dương Huy - Đề xuất giải pháp công nghệ để nâng cao hiệu khai thác Công ty than Dương. .. trạng công nghệ khai thác than áp dụng Cơng ty than Dương Huy, sở đề xuất giải pháp công nghệ tiên tiến để nâng cao hiệu khai thác Công ty than Dương Huy Cơ sở tài liệu - Tài liệu địa chất vỉa than. .. hồi than cao để giảm tổn thất khai thác, tăng hiệu sản xuất 25 CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC,CHỐNG GIỮ HIỆN ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI CÔNG TY THAN DƯƠNG HUY 2.1 Hiện trạng công