Nghiên cứu đề xuất giải pháp điều khiển đá vách hợp lý cho điều kiện đá vách khó sập đổ thuộc vỉa 15 khu iii công ty than quang hanh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -o0o V VN HI NGHIÊN CứU Đề XUấT GIảI PHáP ĐIềU KHIểN Đá VáCH HợP Lý CHO ĐIềU KIệN Đá VáCH KHó SậP Đổ THUộC VỉA 15 KHU III-CÔNG TY THAN QUANG HANH LUËN V¡N TH¹C SÜ Kü THUËT HÀ Néi- 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -o0o VŨ VĂN HỘI NGHI£N CøU §Ị XT GIảI PHáP ĐIềU KHIểN Đá VáCH HợP Lý CHO ĐIềU KIệN Đá VáCH KHó SậP Đổ THUộC VỉA 15 KHU III - CÔNG TY THAN QUANG HANH Ngành: Khai thác má M· sè: 60520603 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN VĂN THANH Hµ nội- 2013 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, tác giả thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Vũ Văn Hội -4MụC LụC Lời cam ®oan Các ký hiệu, chữ viÕt t¾t Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu 10 Chương 1: Phân tích, đánh giá điều kiện địachất mỏ tính chất đá vách vỉa 15 khu III - C«ng ty than Quang Hanh 13 1.1 Đặc điểm ®iỊu kiƯn ®Þa chÊt má 13 1.2 Phân tích, đánh giá điều kiện địa chất mỏ tính chất đá vỉa 15 khu III - C«ng ty than Quang Hanh 16 1.3 Đánh giá trạng công nghệ khai thác vỉa 15 - C«ng ty than Quang Hanh 26 1.4 KÕt luËn 32 Chương 2: Các giải pháp điều khiển vách khó sập đổ khai thác vỉa than dày trung bình, dốc lớn giới vùng Quảng Ninh 34 2.1 Các giải pháp điều khiển vách khó sập đổ khai thác vỉa than dày trung bình, dốc lớn giới 34 2.2 Mét số kinh nghiệm điều khiển đá vách khó sập đổ mỏ hầm lò vùng than Quảng Ninh 45 2.3 NhËn xÐt 52 Chương 3: Nghiên cứu đề xuất giải pháp điều khiển vách hợp lý cho ®iỊu kiƯn ®¸ v¸ch khã sËp ®ỉ thc vØa 15 khu III-C«ng ty than Quang Hanh 54 3.1 Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến khả sập đổ lựa chọn công nghệ điều khiển đá vách lò chợ 54 -53.2 Nghiên cứu đề xuất giải pháp điều khiển vách hợp lý cho điều kiện vách khó sập đổ thuộc vỉa 15 khu III - C«ng ty than Quang Hanh 64 3.3 NhËn xÐt 69 Ch­¬ng 4: ThiÕt kÕ giải pháp điều khiển vách đề xuất cho điều kiện lò chợ mức -50 -7 vỉa 15 khu III-Công ty than Quang Hanh 70 4.1 Lùa chän khu vùc thiÕt kÕ 70 4.2 Khai thông, chuẩn bị khai tr­êng khu vùc thiÕt kÕ 70 4.3 Tính toán thông số kỹ thuật lò chợ thiÕt kÕ 71 4.3 NhËn xÐt: 87 Kết luận kiến nghị 88 Danh môc công trình đà công bố tác giả 90 Tài liệu tham khảo 91 -6CáC Ký HIệU, CáC CHữ VIếT TắT Số TT Ký hiệu (Chữ viết tắt) KHCN Vinacomin Nxb ý nghĩa (chữ viết đầy đủ) Khoa học công nghệ Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam Nhà xuất -7DANH MụC CáC BảNG Tên bảng Nội dung Trang Bảng 1.1 Tính chất lý loại nham thạch địa tầng khu mỏ 15 Bảng 1.2 Phân loại đá vách theo tính ổn định sập đổ 19 Bảng 1.3 Tổng hợp chiều dày, góc dốc vỉa qua công trình 20 Bảng 1.4 Thống kê đặc điểm cấu tạo đá vách qua công trình 21 Bảng 1.5 Thống kê đặc điểm cấu tạo đá trụ qua công trình 21 Bảng 1.6 Tổng hợp điều kiện địa chất khu vực đánh giá 22 Bảng 1.7 Tính toán độ sập đổ đá vách vỉa 15 khu III- Công ty than Quang Hanh 24 Bảng 1.8 Đặc điểm tải trọng đá vách vỉa 15- Công ty than Quang Hanh 25 Bảng 1.9 Tổng hợp số tiêu kinh tế kỹ thuật đạt trình áp dụng công nghệ Công ty than Quang Hanh 28 Bảng1.10 Một số tiêu kinh tế - kỹ thuật công nghệ đào lò lấy than vỉa 15 khu III- Quang Hanh 31 Bảng 2.1 Một số tiêu kinh tế kỹ thuật đạt trình áp dụng công nghệ 48 Bảng 2.2 Một số tiêu kinh tế kỹ thuật đạt vỉa 15 Bắc Bàng Danh 50 Bảng 4.1 Biểu đồ tổ chức chu kỳ khấu gương lò chợ 80 Bảng 4.2 Biểu đồ tổ chức thu hồi than dải lưu than 80 Bảng 4.3 B¶ng tỉ chøc chu kú s¶n xt thu håi xong dải than lưu 81 Bảng 4.4 Chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật lò chợ 87 -8DANH MụC CáC HìNH Vẽ, Đồ THị TT Nội dung Trang Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, khấu than khoan nổ mìn, chống giữ lò chợ giá thủy lực di động 27 Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng, khấu than khoan nổ mìn, chống giữ giá thủy lực di động 29 Hình 2.1 Sử dụng khoan nổ mìn phía trước gương làm giảm tính chất bền vững đá vách 35 Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống khai thác cột dài theo phương điều kiển vách dải trụ bảo vệ 37 Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ khai thác buồng lưu than, điều khiển đá vách trụ than bảo vệ dải than lưu 38 Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ khai thác khấu than máy cưa dải theo độ dốc 39 Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng lỗ khoan đường kính lớn, nổ mìn lỗ khoan dài 41 Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ khai thác phá nổ phân tầng xiên chéo 42 Hình 2.7 Sơ đồ công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng khai thác sức nước 44 Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, khấu khoan nổ mìn, điều khiển đá vách dải than lưu 45 Hình 2.9 Sơ đồ khu vực khai thác lò chợ 2b vỉa khu Cánh Gà 47 Hình 2.10 Sơ đồ công nghệ khai thác buồng - lò chợ áp dụng cho vỉa 15 khu Bắc Bàng Danh mỏ Cao Thắng 49 Hình 2.11 Sơ đồ công nghệ khai thác buồng lò chợ điều khiển đá vách dải trụ than áp dụng vỉa 46 mỏ than Hồng Thái 52 Hình 3.1 Mmối liên hệ độ sập đổ ban đầu vách phụ thuộc góc dốc vỉa 59 Hình 3.2 Đặc điểm chuyển dịch đá sập đổ phụ thuộc vào tỷ lệ chiều dày lớp đá với chiều dày vỉa than 59 Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, điều khiển đá vách dải than lưu 66 -9- Hình 3.4 Sơ đồ công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng kết hợp lỗ khoan đường kính lớn, nổ mìn lỗ khoan dài, điều khiển đá vách trụ than bảo vệ 68 Hình 4.1 Sơ đồ khai thông, chuẩn bị khu vực áp dụng giải pháp điều khiển đá vách dải than lưu 71 Hình 4.2 Sơ đồ tính toán áp lực mỏ lò chợ 73 - 10 Mở ĐầU Tính cấp thiết đề tài Vỉa 15 khu III - Khoáng sàng Đông Ngà Hai - Công ty than Quang Hanh có chiều dày vỉa thay ®ỉi tõ 1,2  2,1m, trung b×nh 1,6 m; gãc dốc vỉa thay đổi từ 40 550, trung bình 480, thuộc loại vỉa mỏng đến trung bình, dốc nghiêng Kết phân tích, đánh giá phân loại vỉa 15 khu III cho thấy, đá vách trực tiếp lò chợ có đặc điểm cấu tạo không theo tính chất nhịp điển hình đặc trưng vùng than Quảng Ninh với lớp đá vách trực tiếp bột kết tương đối bền vững Đá vách lớp cát kết hạt mịn đến thô đôi chỗ sạn kết, cuội kết tạo thành tập đá bền vững có chiều dày từ 5,3 22m trung bình 12,8m, thuộc loại sập đổ trung bình đến khó sập đổ, tải trọng trung bình đến nặng thuộc loại vách khó điều khiển với điều kiện đá vách vỉa đà gây không khó khăn, trở ngại việc lựa chọn công nghệ khai thác điều khiển vách lò chợ thuộc vỉa 15 khu III Tại nước có công nghiệp khai thác than phát triển giới, vấn đề điều khiển đá vách khai thác đà nghiên cứu áp dụng với nhiều giải pháp khác phù hợp với điều kiện địa chất, kỹ thuật mỏ điều khiển đá vách với phá hỏa toàn phần với ®iỊu kiƯn ®¸ v¸ch dƠ sËp ®ỉ ®Õn sËp ®ỉ trung bình áp dụng giải pháp điều khiển đá vách bền vững khó sập đổ phá hỏa cưỡng điều khiển đá vách trụ than bảo vệ, trụ nhân tạo điều khiển đá vách chèn lò, dải than lưu tạm thời, v.v Các giải pháp áp dụng phù hợp đà góp phần nâng cao hiệu khai thác, mức độ an toàn giảm đáng kể tổn thất than, đặc biệt vỉa than có đá vách bền vững khó sập đổ Kinh nghiệm thực tế sản xuất mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh cho thấy, đặc điểm cấu tạo tính chất đá vách vỉa than vùng Quảng Ninh nói chung Công ty than Quang Hanh nói riêng phức tạp Do đó, để lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác phù hợp, góp phần hiệu nâng cao hiệu khai thác điều khiển an toàn đá vách khó sập đổ vỉa 15 khu III - Công ty than Quang Hanh, việc lựa chọn thực đề tài: Nghiên cứu đề xuất giải pháp điều khiển đá vách hợp lý cho điều kiện đá vách khó sập ®ỉ thc vØa 15 khu III C«ng ty than Quang Hanh cần thiết - 77 L tk  11  700  877,5 (cm)  8,8 (m)  (0,00266  0,00264)  cos480 Tõ kÕt qu¶ tính toán trên, thiết kế lựa chọn chiều rộng buồng lưu than là: Llt= (m) 4.3.2 Tính toán hộ chiếu khoan nổ mìn 4.3.2.1 Tính tiêu thuốc nổ đơn vị Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị tính theo c«ng thøc 4.8:   q = 0,4 m e  0,2f   , (kg/m3) s  Trong ®ã: (4.8) m - HƯ sè phơ thc sè mỈt tù do, m = 0,5  0,6; e - Khả công nổ, với thuốc nổ nhũ tương lò than, e = 525/290; f - Độ kiªn cè cđa than, f =  2; s - Diện tích gương nổ đợt, s = 1,6  = 3,2 (m2); 525   ,   Thay sè: q = 0,4  0,5  = 0,36 (kg/m3) 290  3,2 4.3.2.2 Bố trí hộ chiếu khoan nổ mìn lò chợ Để nổ mìn tiến gương lò chợ chân khay, thiết kế bố trí nổ mìn chia thành đợt Mỗi đợt nổ mìn chống hai vì, tiến ®é 0,8 m/v×, h­íng khoan nỉ m×n theo chiỊu tõ xuống theo chiều dốc lò chợ Như vậy, khấu xong chân khay có chiều dài 6,4 m phải nổ mìn tiến độ Hộ chiếu khoan nổ mìn đợt chân khay sau: - G­¬ng khÊu cã chiỊu cao 1,6 m, chiỊu réng 2,0 m, thiết kế bố trí hai hàng lỗ mìn, hàng gồm hai lỗ, lỗ sâu m, hàng cách 0,6 m, hàng cách 0,5 m, khoảng cách lỗ 1m Như tổng số lỗ mìn cho đợt khấu chân khay lỗ Lượng thuốc nổ đợt khấu chân khay 1,85(kg), Lượng thuốc nổ bình quân lỗ 0,46 (kg) - 78 - Căn vào kết tính toán kinh nghiệm khai thác lò chợ khoan nổ mìn mỏ hầm lò Công ty Than Quang Hanh, thiết kế bố trí lỗ mìn nạp 0,4 kg thuốc 01 kíp Theo cách bố trí lượng thuốc nỉ lµ 01,6 (kg), kÝp nỉ lµ (kÝp) 4.3.3 Tổ chức sản xuất lò chợ Một chu kỳ sản xuất khai thác lò chợ áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, khấu khoan nổ mìn, chống chống gỗ, điều khiển đá vách dải than lưu gồm công việc sau: - Công tác khấu, chống gương lò chợ lưu than: Củng cố lò chợ, làm vách ngăn tạo dải than lưu, khoan lỗ mìn gương, nạp, nổ mìn, thông gió, tải bớt than chống lò - Công tác thu hồi than dải than lưu: Tháo dỡ cược chắn phỗng tháo than, tháo thu hồi than phỗng tháo than Cược lại phỗng tháo than thu hồi hết than dải Trên sở khối lượng công việc cần thực ®Þnh møc lao ®éng, thiÕt kÕ bè trÝ thêi gian thực chu kỳ khấu gương lò chợ ca tháo, thu hồi dải than lưu ca Một ngày đêm bố trí ca sản xuất, ca làm việc Biểu đồ tổ chức chu kỳ khai thác lò chợ xem bảng 4.1, 4.2 4.3: Kiểm tra, củng cố lò chợ, nối lưới cược lưu than Nạp mìn Khoan lỗ mìn Nổ mìn, thông gió Tải than, chống chống 1 Chỉ đạo sản xt Tỉng céng 10 24 4 Trùc c¬ ®iÖn 24 1 4 Thu håi than ë d¶i than l­u Chun vËt liƯu, båi d­ìng 8 Dựng chống Làm sàn thao tác Tải than Khoan lỗ mìn Khấu, chống _ _ _ Nạp mìn Nổ mìn, thông gió Kiểm tra, củng cố lò chợ, làm cược chắn than vị trí khấu vách ngăn dải than lưu 24 24 24 1 4 24 72 3 12 12 24 12 72  GC Giao ca, chn bÞ vËt t­ thiÕt bÞ, di chun đến vị trí làm việc Ca thứ ba 8 9 10 Ca thø nhÊt 10 11 11 13 14 15 16 17 18 12 13 14 15 19 16 17 18 19 Thêi gian thùc hiÖn khÊu hết luồng gương Ca thứ hai biểu đồ Bố TRí NHÂN LựC làm việc khấu hết luồng 12 Thêi gian thùc hiƯn khÊu hÕt mét lng g­¬ng Ca thứ hai biểu đồ tổ chức chu kỳ khấu gương 20 20 21 21 22 22 23 23 GC Ca thø hai 2,5 7,3 12,1 16,9 21,7 26,5 31,3 36,1 40,9 45,7 54,6 52,1 50,5 Ca thø nhÊt GC Ca thứ Nhân lực (người) GC Chiều dài lò chợ (m) GC Tên công việc Giao ca, chuẩn bị vật tư thiết bị di chuyển vào vị trí làm việc Ký hiệu GC tt Tên công viÖc tt 24 24 1 2 Ca thø ba Ca thø ba 3 4 5 B¶ng 4.2 B¶ng 4.1 - 79 - GC GC GC GC Giao ca, chuÈn bÞ vËt t­ thiÕt bị vào làm việc Khấu gương Thu hồi than dải than lưu Tên công việc tt GC Ký hiệu Ca thứ bảy Ca thứ tám GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC GC Lò dọc vỉa vận tải Ca thứ ba GC 2,5 Ca thứ hai GC Phỗng tháo than Ca thứ Ca thứ chín bảng 4.3 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Thêi gian thùc hiÖn mét chu kú thu hồi than Ca thứ tư Ca thứ năm Ca thứ s¸u GC 8,9 15,3 21,7 28,1 34,5 40,9 47,3 53,7 60,1 66,5 71,4 68,9 Chiều dài lò chợ (m) bIểU §å Tỉ CHøC CHU Kú S¶N XT TRONG THêI GIAN THU HồI XONG MộT DảI THAN LƯU - 80 - - 81 4.3.4 Tính toán số tiêu kinh tế - kỹ thuật lò chợ 4.3.4.1 Sản lượng than khai thác ca Sản lượng than lấy ca sản lượng than tải bớt gương sản lượng than thu hồi dải than lưu * Sản lượng than khai thác lò chợ chu kỳ khấu gương Lượng than khai thác lò chợ chu kỳ lượng than khai thác từ việc khấu gương lò chợ xiên chéo với tiến độ 2,0 m, khấu khám đầu với tiến độ 3,0 m, khấu khám chân với tiến độ 4,0 m: Qk = (Lc rc + Lk® rk® + Lkc rkc) mk t K, (T), (4.9) Trong đó: Lc - Chiều dài trung bình lò chợ xiên chéo, Lc = 66,4 (m); rc - Tiến độ khấu lò chợ xiên chéo chu kỳ, rc = 2,0 (m); Lkđ - Chiều dài khám ®Çu, Lk® = 2,5 (m); rk® - TiÕn ®é khÊu khám đầu chu kỳ, rkđ = 3,0 (m); Lkc - Chiều dài khám chân, Lkc = 2,5 (m); rkc - Tiến độ khấu khám chân chu kỳ, rkc = 4,0 (m); mk - Chiều cao khấu lò chợ, mk = 1,6 (m); t - Träng l­ỵng thĨ tÝch than, t = 1,5 (T/m3); K - HÖ sè khai th¸c, K = 0,95; Thay sè: Qk = (66,4  2,0 + 2,5  + 2,5  4)  1,6  1,5  0,95 = 342 (T) * S¶n lượng than lưu tháo bớt lò chợ sau chu kỳ khấu Trong trình khấu than, phần lớn than lưu lại lò chợ để điều khiển vách Lượng than thu hồi phía sau lò chợ Phần than lưu phần than tháo bớt sau chu kỳ khấu tính theo công thøc 4.10: Qtb = Qk C, (T), (4.10) Trong ®ã: C - TØ lƯ than th¸o bít mét chu kú khÊu g­¬ng, - 82 C= Kr 1 Kr Víi Kr lµ hƯ sè në rêi cđa than, Kr = 1,4; C= 1,4  = 0,29 1,4 Thay sè: Qtb = 342  0,29 = 99 (T) * Sản lượng than tháo bớt ca khấu gương lò chợ Qtbca = Q tb , (T) n1 Trong ®ã: n1 - Sè ca hoµng thµnh mét chu kú khÊu g­¬ng, n1 = (ca); Thay sè: Qtbca = 99 = 33 (T) * Sản lượng than lưu l¹i sau khÊu mét chu kú Qll = Qk - Qtb, (T) Trong đó:Qk - Lượng than khấu gương lò chợ chu kỳ, Qk = 342 (T); Qtb - Lượng than tháo bớt qua lò chợ chu kú, Qlc = 99 (T); Thay sè: Qll = 342 - 99 = 243 (T) * Sản lượng than thu hồi dải than lưu là: Qth = hb Rb mk tr k, (T) Trong đó: (4.11) hb - Chiều dài theo hướng dốc dải than l­u, hb = 50 (m); Rb - ChiÒu réng d¶i than l­u, Rb = (m); mk - ChiỊu dày vỉa, mk = 1,6 (m); tr - Trọng lượng tích m3 than đà phá nổ, tr= 1,07 (T/m3); k - HÖ sè thu håi, k = 0,8; Thay sè: Qth = 50   1,6  1,07 0,8 = 548 (T) * Sản lượng than thu håi ë d¶i than l­u mét ca - 83 Qthca = Q th , (T) n2 Trong ®ã: n2 - Sè ca thu håi than mét d¶i than l­u, n2 = (ca); Thay sè: Qthca = 548 = 61 (T) * Sản lượng than khai thác ca kể khấu gương thu håi Qca = Qtbca + Qthca, (T) Trong ®ã: Qtbca - Lượng than tháo bớt ca khấu gương, Qtbca = 33 (T); Qthca - L­ỵng than thu håi ë d¶i than l­u mét ca, Qthca = 61 (T); Thay sè: Qca = 61 + 33 = 94 (T) 4.4.2 Sản lượng than khai thác ngày đêm Qng.® = Qca nca kck, (T) Trong ®ã: (4.12) kck - HƯ sè hoµn thµnh chu kú, Kck = 0,9; nca - Sè ca lµm viƯc mét ngµy ®ªm, nca = (ca); Thay sè: Qng.® = 94 0,9 = 254 (T) 4.4.3 Sản lượng than khai thác lò chợ tháng Qtháng = Qng.đ nng, (T) Trong đó: nng - Số ca làm việc tháng, nng = 25 (ngày); Thay số: Qtháng = 254  25 = 6.350 (T) 4.4.4 C«ng suÊt lò chợ Qnăm = Qtháng.nth, (T/năm) Trong đó: nth - Số tháng làm việc năm, nth = 12 (tháng); Thay số: Qnăm = 6350 12 = 76.200 (T/năm) ; Làm tròn: 75.000 (T/năm) 4.4.5 Năng suất lao động công nhân trực tiếp NSLĐ = Q ng.d n , (T/công) - 84 Trong : n - Số công nhân lò chợ ngày đêm, n = 84 (người); Qng.đ - Sản lượng than khai thác ngày đêm, Qng.đ = 254 (T/ng.đ); Thay số: NSLĐ = 254 = 3,0 (T/c«ng) 84 4.4.5 Chi phÝ thc nỉ cho 1000 than khai thác Sản lượng lò chợ khai thác quy chu kỳ khấu gương lò chợ: Bao gồm sản lượng tải bớt chu kỳ khấu 80% lượng than lưu lại buồng Qck = 99 + (243  80%) = 293 (T) Chi phÝ thc nỉ cho mét chu kú khÊu g­¬ng: 73 (kg) Chi phÝ thuèc næ cho 1000 T than khai th¸c Ct = 73  1000 = 249 (kg) 293 4.4.6 Chi phÝ kÝp næ cho 1000 tÊn than khai th¸c Chi phÝ kÝp nỉ cho mét chu kú khÊu g­¬ng: 182 (kÝp) Chi phÝ kÝp nỉ cho 1000 T than khai th¸c Ck = 182  1000 = 621 (cái) 293 4.4.7 Chi phí gỗ cho 1000 T than khai thác Chi phí gỗ cho lò chợ bao gồm: chi phí gỗ làm chống, gánh, văng, chèn, cũi lợn khám đầu hàng cụm cột ngăn dải than lưu Kết tính toán khối lượng gỗ cần thiết cho chu kỳ là: * Chi phí gỗ làm chống, văng, chèn, cũi cho chu kỳ: - Gỗ làm chống lò chợ, sử dụng gỗ tròn, đường kính =160 180 mm chiều dài L =2,5m Khối lượng gỗ chống gương lò chợ là: Vvc = 13,1 (m3); - Gỗ làm văng lò chợ sử dụng gỗ tròn, đường kính =100 120mm, khối lượng gỗ làm văng Vgv = 2,1 (m3); - 85 - Gỗ làm chèn lò chợ sử dụng gỗ tròn, đường kính =80 100mm, khối lượng gỗ làm chèn cho chu kỳ khai thác Vch = 2,7 (m3); - Gỗ sử dụng để xếp cũi lợn khám đầu lò chợ sử dụng gỗ tròn gỗ chống gương Chi phí gỗ xếp cũi khám đầu:Vc= 1,8 (m3) - Phỗng tháo than có chiều dài theo hướng dốc m, chống liền vì, hai chu kỳ khấu gương đào phỗng lần khối lượng gỗ làm chống phỗng tháo than chu kỳ khai thác là: Vc= 0,28 (m3) Như vậy, tổng cộng chi phí gỗ chống, văng, chèn, cũi cho chu kỳ khấu: V = 13,1 + 2,1 + 2,7 + 1,8 + 0,28 = 20 (m3) Chi phí gỗ chống tính cho 1000 than khai thác: Cgc =68,2m3 * Chi phí gỗ dựng hàng cụm cột ngăn cách dải than lưu Chiều dài lò chợ xếp cụm cột theo hướng dốc lò chợ 50 m khoảng cách trung bình cụm cột hàng 1,2 m, tổng sè cơm cét mét hµng lµ 40 cét, sè hàng cụm cột tính cho khu vực khai thác 31 hàng Như tổng khối lượng gỗ làm hàng cụm cột ngăn cách dải than lưu là: V= 159,5 m3 Như vậy, chi phí gỗ làm dải than l­u tÝnh cho 1000 tÊn lµ: 5,8m3 * Tỉng chi phí gỗ làm chống dựng hàng cụm cột ngăn cách dải than lưu: Cg =68,2 +5,8 =74m3/1000 T 4.4.8 Chi phí mét lò chuẩn bị cho 1000 T than khai thác Tổng số mét lò chuẩn bị lò chợ, bao gồm: + Lò dọc vỉa thông gió: 245 (m); + Lò thượng khởi điểm lò chợ: 75 (m); + Các phỗng tháo than: 120 (m); Tỉng chi phÝ mÐt lß cho khu vùc lß chợ: 440 (m) Tổng sản lượng than lấy từ khu vực lò chợ Q = 27.600 (T), sản lượng than lấy từ đào lò chuẩn bị, Qcb = 2.300 (T) Sản lượng than khai thác từ lò chợ, Qkt = 25.300 (T) Như vậy, chi phí mét lò chuẩn bị cho 1000 T than khai th¸c Cm = 16 (m); - 86 4.4.9 Tỉn thÊt than theo công nghệ Trữ lượng địa chất khu vực là: 34.200 (T) Tổng sản lượng than lấy từ khu vực lò chợ là: 27.600(T) Tổn thất than chung:  = (1 - 27 600 ) × 100% = 20% 34 200 Kết tính toán tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ vỉa 15 khu III mức -50 -7 trình bày bảng 4.4 Bảng 4.4: Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ TT Tên tiêu Chiều dày trung bình vỉa Đơn vị Khối lượng m 1,6 Góc dốc vỉa trung bình độ 48 Góc dốc lò chợ xiên chéo ®é 30 Träng l­ỵng thĨ tÝch cđa than T/m3 1,5 Chiều dài trung bình lò chợ xiên chéo m 66,4 Chiều cao khấu gương lò chợ m 1,6 Chiều dài theo phương khu khai thác m 250 Tiến độ khai thác chu kỳ m 2,0 HƯ sè hoµn thµnh chu kú - 0,9 10 Sản lượng than khai thác ngày đêm T 259 11 Công suất lò chợ T/năm 75.000 12 Số công nhân lò chợ ngày đêm người 84 13 Năng suất lao động trực tiếp T/công 3,0 14 Chi phÝ thc nỉ cho 1000 T than khai th¸c kg 237 15 Chi phÝ kÝp næ cho 1000 T than khai thác 590 16 Chi phí mét lò chuẩn bị cho 1000 T than khai thác m 16 17 Chi phí gỗ cho 1000 T than khai thác m3 74 18 Tỉn thÊt khai th¸c % 20 - 87 4.4.10 Đánh giá giải pháp điều khiển vách Điều khiển đá vách khó sập đổ nhờ vào dài than lưu theo sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương gương lò chợ chéo giải pháp điều khiển linh hoạt dựa yếu tố góc dốc vỉa than độ ổn định độ sập đổ đá vách lò chợ Trong sơ đồ công nghệ công tác điều khiển đá vách khó sập đổ thực từ công đoạn khấu gương lưu than vào khoảng không gian đà khai thác phía sau lò chợ để chèn tạm đá vách Sau việc tháo, thu hồi than thực cho dải, đuổi theo gương khấu để dỡ tải tạo không gian cho đá vách sập đổ Theo giải pháp điều khiển này, vị trí phá hỏa đá lò chợ cách ly với vị trí gương khấu chiều rộng dài than lưu (khoảng 8m) nên sập đổ đá vách phía sau lò chợ không ảnh hưởng đến vị làm việc gương khấu Đồng thời với thời gian dÃn cách từ thời điểm khấu than để lỗ vách đến thời điểm vách chèn sau dỡ tải thu hồi tạo điều kiện cho đá vách uốn võng, biến dạng sập đổ từ từ Tuy nhiên, để đảm bảo tốt công tác điều khiển đá vách hiệu khai thác, giải pháp có đòi hỏi công tác kỹ thuật phải thực thật tốt như: Công tác lưu than vào không gian khai thác phải đảm bảo lấp đầy, công tác làm vách ngăn dải khấu phải chắn đảm bảo giữ ổn định trình thu hồi Công tác khấu, lưu than thu hồi phải tiến hành nhịp nhàng 4.3 Nhận xét: Trên sở tài liệu địa chất- kỹ thuật mỏ khu vực điều kiện vật tư thiết bị có, luận văn đà kế đà lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, chống giữ lò chợ gỗ, khấu than khoan nổ mìn, điều khiển đá vách dải than lưu để thiết kế áp dụng cho lò chỵ møc -50  -7 vØa 15 khu III Qua tính toán cho thấy, việc áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, chống giữ lò chợ gỗ, khấu than khoan nổ mìn, điều khiển đá vách dải than lưu điều kiện lò chợ mức -50 -7 vỉa 15 khu III tương đối phù hợp, đồng thời giải pháp công nghệ cho phép nâng cao sản lượng khai thác, giảm chi phí mét lò chuẩn bị, từ giảm giá thành sản phẩm so với công nghệ khai thác đào lò lấy than mà công ty áp dụng khu vực - 88 Kết luận kiến nghị Với kết nghiên cứu đà thực hiện, luận văn rút số kết luận sau: Luận văn đà đánh giá, tổng hợp điều kiện địa chất tính chất đá vách vỉa 15 khu III- Công ty than Quang Hanh Kết đánh giá cho thấy, đá vách lò chợ thuộc vỉa 15 khu III - Công ty than Quang Hanh không hình thành theo qui luật trầm tích điển hình vùng than Quảng Ninh mà đá vách trực tiếp sát than lại bột kết rắn thuộc loại ổn định trung bình đến ổn định tương đối khó sập đổ tiến hành khai thác hầm lò Tổng hợp kinh nghiệm nước giải pháp kỹ thuật công nghệ điều khiển vách khai thác vỉa than Đây sở thực tiễn để định hướng việc áp dụng giải pháp điều khiển đá vách phù hợp với điều kiện đá vách lò chợ mức -7 -50 vỉa 15 khu III - Công ty than Quang Hanh Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả sập đổ đá vách điều kiện vỉa than vùng than Quảng Ninh đà ảnh hưởng yếu tố có ảnh hưởng đến tính chất khả sập đổ đá vách vỉa than tính phân lớp, đặc điểm nứt nẻ, ảnh hưởng yếu tố địa chất thủy văn yếu tố kỹ thuật công nghệ Từ phân tích yếu tố ảnh hưởng đến khả sập đổ, điều kiện địa chất- kỹ thuật mỏ vỉa 15 khu III, luận văn đà lựa chọn đề xuất giải pháp điều khiển đá vách phù hợp với điều kiện vỉa 15 khu III với sơ đồ công nghệ giải pháp điều khiển vách gồm: + Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, điều khiển đá vách dải than lưu + Sơ đồ công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng kết hợp lỗ khoan đường kính lớn, nổ mìn lỗ khoan dài, điều khiển đá vách trụ than bảo vệ - 89 Từ giải pháp đề xuất, đề tài lựa chọn sơ đồ công nghệ với điều khiển đá vách dải than lưu để tính toán thiết kế áp dụng giải pháp công nghệ cho lò chợ mức -50 -7 khu III - Công ty than Quang Hanh Qua tính toán tiêu kinh tế kỹ thuật đà cho thấy phù hợp giải pháp đề xuất cho điều kiện đá vách lò chợ -50 -7 khu III - Công ty than Quang Hanh, góp phần nâng cao công suất khai thác so với công nghệ cũ Công ty áp dụng Đây sở để triển khai áp dụng giải pháp công nghệ thực tế sản xuất - 90 DANH Mục công trình đà công bố tác giả Trương Đức Dư, Đào Ngọc Hoàng, Vũ Văn Hội, Phạm Văn Hòa, Tạ Đăng Đại (2010): Triển khai áp dụng công nghệ giới hóa đồng cho điều kiện vỉa dày dốc đến 350 công ty than Nam Mẫu, Tạp chí Công nghiệp - Bộ Công Thương số (12/2010); Nguyễn Anh Tuấn, Nhữ Việt Tuấn, Vũ Văn Hội (2011): Nghiên cứu lựa chọn xây dựng sơ đồ công nghệ khai thác áp dụng cho điều kiện vỉa mỏng, dốc có điều kiện phức tạp vùng than Quảng Ninh Th«ng tin Khoa häc C«ng nghƯ Má sè 1+ năm 2011; Phùng Mạnh Đắc, Trương Đức Dư, Vũ Văn Hội: Nghiên cứu lựa chọn công nghệ giới ho¸ khai th¸c c¸c vØa than máng (< 2m) dèc thoải đến nghiêng vùng than Quảng Ninh, Tuyển tập công trình khoa học Công nghệ giai đoạn 2007-2012, Nhà xuất Công Thương; Trương Đức Dư, Đào Hồng Quảng, Vũ Văn Hội (2013) Đề xuất định hướng áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác vỉa than dày trung bình, dốc từ 35 đến 550 mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, Thông tin Khoa học Công nghệ Mỏ số 1+2 năm 2013; Trương Đức Dư, Đào Hồng Quảng, Vũ Văn Hội, Hoàng Kiều Hưng (2013)Đánh giá kết áp dụng giải pháp điều khiển vách khó sập đổ số mỏ hầm lò vùng than Quảng Ninh Tạp chí Công nghiệp Mỏ số - 2013; - 91 Tài liệu tham khảo Bộ Công Thương (2011), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn khai thác than hầm lò Trần Văn Huỳnh, Đỗ Mạnh Phong, Thái Hồng Phương, Trần Văn Thanh (2002), Mở vỉa khai thác hầm lò khoáng sàng dạng vỉa, Nbx Giao thông vận tải, Hà Nội Đỗ Mạnh Phong, Vũ Đình Tiến (2007), áp lực mỏ hầm lò, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội Trần Văn Thanh, áp lực mỏ khai thác hầm lò công nghệ tiến tiến, NXB giao thông vận tải, Hà Nội Vũ Đình Tiến, Trần văn Thanh, Công nghệ khai thác than hầm lò, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội Trần Văn Thanh (2008), Công nghệ tiên tiến khai thác mỏ hầm lò, Giáo trình trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Viện KHCN Mỏ - TKV (1992), Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định đá vách đá trụ mỏ lò vùng Quảng Ninh Viện KHCN Mỏ - TKV (1995), Báo cáo tổng kết đề tài:Nghiên cứu số tính chất địa khối đá phục vụ công tác đào chống lò Viện KHCN Mỏ - TKV (2001), Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên cứu áp dụng hệ thống đánh giá chất lượng khối đá đường lò dọc vỉa để áp dụng hiệu neo bê tông phun mỏ Hầm lò vùng Quảng Ninh 10 Viện KHCN Mỏ - VINACOMIN (2013), Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên cứu đề xuất giải pháp điều khiển đá vách hợp lý số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh 11 Nxb Kamerovo, Điều khiển áp lực mỏ khai thác vỉa than mỏng đến dày trung bình, dốc nghiêng đến dốc đứng Nxb, năm 1967; 12 Nxb Lòng §Êt” Горное давление в очистных забоях с труднообрущающимися кровлями.А.А Журило ôằ 1980 - . Giurilo áp lực mỏ gương khai thác với đá vách khó sập đổ, năm 1980 ... III - Công ty than Quang Hanh, việc lựa chọn thực đề tài: Nghiên cứu đề xuất giải pháp điều khiển đá vách hợp lý cho điều kiện đá vách khó sập đổ thuộc vỉa 15 khu III Công ty than Quang Hanh cần... xuất giải pháp điều khiển vách hợp lý cho điều kiện vách khó sập đổ thuộc vỉa 15 khu III - Công ty than Quang Hanh 64 3.3 NhËn xÐt 69 Chương 4: Thiết kế giải pháp điều khiển vách đề. .. -o0o V VN HI NGHIÊN CứU Đề XUấT GIảI PHáP ĐIềU KHIểN Đá VáCH HợP Lý CHO ĐIềU KIệN Đá VáCH KHó SậP Đổ THUộC VỉA 15 KHU III - CÔNG TY THAN QUANG HANH Ngành: Khai thác mỏ Mà sè: