Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác cột dài theo phương hướng nâng cao sản lượng và năng suất trong khoáng sàng than mỏ mạo khê công ty tnhh mtv than mạo khê

3.1 Tổng hợp kinh nghiệm khai thác cơ giới hoá trong điều 4.1 Điều kiện trữ lượng và địa chất các khu vực có khả 4.2 Đề xuất công nghệ khai thác cơ giới hoá cho điều kiện... Để đáp ứng n

MAI XUÂN HÙNG

NGHIÊN CỨU, HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CỘT DÀI THEO PHƯƠNG THEO HƯỚNG NÂNG CAO SẢN LƯỢNG VÀ NĂNG SUẤT TRONG KHOÁNG SÀNG THAN MỎ MẠO KHÊ - CÔNG TY

TNHH MTV THAN MẠO KHÊ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

-o0o -

MAI XUÂN HÙNG

NGHIÊN CỨU, HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CỘT DÀI THEO PHƯƠNG THEO HƯỚNG NÂNG CAO SẢN LƯỢNG VÀ NĂNG SUẤT TRONG KHOÁNG SÀNG THAN MỎ MẠO KHÊ - CÔNG TY TNHH MTV

THAN MẠO KHÊ

MAI XUÂN HÙNG

NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CỘT DÀI THEO PHƯƠNG THEO HƯỚNG NÂNG CAO SẢN LƯỢNG VÀ NĂNG SUẤT TRONG KHOÁNG SÀNG THAN MỎ MẠO KHÊ - CÔNG TY TNHH MTV

THAN MẠO KHÊ

Lêi cam ®oan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, tài liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và không phải là kết quả của bất kỳ một công trình nào khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

MAI XUÂN HÙNG

đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất

kỹ thuật mỏ và các vỉa than mỏ

3.1 Tổng hợp kinh nghiệm khai thác cơ giới hoá trong điều

4.1 Điều kiện trữ lượng và địa chất các khu vực có khả

4.2 Đề xuất công nghệ khai thác cơ giới hoá cho điều kiện

Danh mục các bảng biểu

Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản đạt được của các loại

Bảng 3.1 Một số chủng loại máy khấu combai tay ngắn sản xuất tại

Bảng 3.2 Đặc tính kỹ thuật cơ bản của một số loại máy khấu

combai sản xuất tại các nước khác 50

Bảng 3.3 Đặc tính kỹ thuật cơ bản của một số loại máy khấu

Bảng 3.4 Đặc tính kỹ thuật cơ bản của một số loại máy khấu

Bảng 4.2 Đặc tớnh kỹ thuật của mỏng cào mó hiệu

Bảng 4.3 Đặc tớnh kỹ thuật của giỏ thủy lực mó hiệu

Bảng 4.6 Đặc tính kỹ thuật của thùng nhũ hoá đồng bộ 92

Danh mục các Hình

Hình 1.1 Mối tương quan trữ lượng có khả năng khai thác

Hình 4.7 Khả năng sập đổ của đá vách theo kinh nghiệm của

Hình 4.10 Hệ xà tính theo % của chiều dài l khi 1 lần của hệ xà

Hình 4.11 Hệ xà tính theo % của cả chiều dài xà l (xà có dầm tiến

Hình 4.12 Quan hệ giữa lực chống và độ dịch chuyển tương đối

Hình 4.15 Hộ chiếu khai thác lò chợ Công nghệ khai thác chia cột

dài theo phương chèn lò toàn phần kiểu Kakuchi của Nhật Bản

78-79

mở ĐầU 1.Tính cấp thiết của đề tài

Theo ‘‘Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030’’ đã được Thủ tướng Chính phủ ký Quyết

định phê duyệt số: 60/QĐ-TTg, ngày 09 tháng 01 năm 2012, sản lượng than thương phẩm sẽ tăng nhanh từ 46 triệu tấn năm 2011 lên 58 triệu tấn năm 2015 (tăng 26,1% so với năm 2011), 65 triệu tấn năm 2020 (tăng 12,1% so với năm 2015), 70 triệu tấn năm 2025 (tăng 7,7% so với năm 2020), và đạt khoảng 75 triệu tấn năm 2030 Trong đó, sản lượng than khai thác hầm lò tăng dần theo từng năm và chiếm một tỷ lệ lớn trong tổng sản lượng toàn ngành

Đối với mỏ Mạo Khờ tổng trữ lượng tài nguyờn từ LV ữ -150 thuộc khối Cánh Bắc là : 51 315 506 tấn, khối Cánh Nam là: 34 657 097 tấn,

trong đó trữ lượng vỉa dốc thoải và dốc nghiêng là 28 308 500 tấn

Các công nghệ khai thác trong mỏ Mạo Khê là : công nghệ khai thác cột dài theo phương, chống giữ lò chợ bằng cột gỗ, cột thuỷ lực đơn, giá thuỷ lực di động

Hiện tại mỏ Mạo Khê đang khai thác với công suất 1,6 triệu tấn/năm,

và sẽ tăng lên với các năm tiếp theo để đáp ứng sản lượng của Tập đoàn giao

Để đáp ứng nhu cầu sản lượng ngày càng cao trong những năm tới của mỏ Mạo Khê, do đó cần phải nghiên cứu và đề xuất công nghệ khai thác phù hợp trong địa chất điều kiện kỹ thuật các vỉa dốc thoải và dốc nghiêng mỏ Mạo Khê

2 Mục tiêu của đề tài

- Nghiên cứu và đề xuất công nghệ khai thác phù hợp với đặc điểm

địa chất điều kiện kỹ thuật mỏ Mạo Khê nhằm tăng sản lượng khai thác lò chợ

- Tăng năng suất lao động của công nhân khai thác ở lò chợ

- Cải thiện điều kiện lao động của công nhân khai thác

3 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất các vỉa than, phân tích tổng hợp trữ lượng phần vỉa than có chiều dày từ mỏng đến trung bình trong khu vực khoáng sàng Mạo Khê

- Đánh giá hiện trạng công nghệ trong mỏ Mạo Khê và phân tích ưu nhược điểm

- Đề xuất sơ đồ khai thác hợp lý cho các vỉa dốc thoải và dốc nghiêng của Công ty than Mạo Khê

- Đề xuất các sơ đồ công nghệ Cơ Giới Hóa khai thác trong điều kiện vỉa dốc thoải đến nghiêng tại mỏ than Mạo Khê

4 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phương pháp nghiên cứu trên cở sở lý thuyết kết hợp với thu thập số liệu thực tiễn, các đặc điểm, điều kiện địa chất và điều kiện công nghệ của mỏ

5 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Áp dụng công nghệ khai thác mới nhằm tăng sản lượng, năng suất lao động và an toàn trong điều kiện khai thác ngày càng xuống sâu

- Giải quyết khó khăn trong việc tuyển công nhân khai thác than hầm

lò

- Làm tài liệu tham khảo trong mỏ

6 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm 4 chương ( 100 trang, 19 hình vẽ và 20 bảng biểu) Tác giả để tài xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường đại học Mỏ -

Địa chất, Ban lãnh đạo Khoa Mỏ, Phòng sau đại học, Tập thể các thầy giáo trong Bộ môn Khai thác hầm lò và đặc biệt là TS.Nguyễn Anh Tuấn

đã dành nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này

Chương 1

đánh giá tổng hợp trữ lượng mỏ than Mạo Khê

1.1 Đặc điểm điều kiện địa chất mỏ và các vỉa than mỏ Mạo Khê + Vị trí địa lý và điều kiện kinh tế xã hội khu mỏ

Công ty TNHH MTV than Mạo Khê thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than -

Khoáng sản Việt Nam, hiện là một Công ty khai thác bằng hầm lò lớn của ngành

than Công ty nằm trong khu vực có cơ sở hạ tầng khá hoàn chỉnh, hệ thống giao

thông đường sắt, đường bộ, đường thủy giao lưu với các vùng trong nước khá

thuận lợi Nằm gần nhà máy xi măng Hoàng Thạch, nhà máy nhiệt điện Uông Bí,

Phả Lại, mỏ Hồng Thái, Vàng Danh, các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng và hệ

thống các cơ sở dich vụ - xã hội phục vụ đời sống khá đầy đủ Dân cư trong vùng

chủ yếu làm nghề mỏ và nghề nông, trồng lúa và trồng hoa mầu Đây là nguồn

nhân lực chính phục vụ khu mỏ

+ Đặc điểm địa lý tự nhiên

+Vị trí địa lý và biên giới quản lý của mỏ

Khu Mạo Khê thuộc huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh nằm cách thị trấn Mạo

Khê 2 km về phía Bắc Biên giới quản lý mỏ than Mạo Khê được xác định trên cơ

sở:

- Quyết định số: 1122/QĐ-HĐQT ngày 16 tháng 5 năm 2008 của Hội đồng

quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam về việc phê duyệt

quy hoạch điều chỉnh ranh giới các mỏ than thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than -

Khoáng sản Việt Nam

- Quyết định số: 1873/QĐ-HĐQT ngày 08 tháng 8 năm 2008 của Hội đồng

quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam về việc giao thầu

quản lý, bảo vệ ranh giới mỏ, tài nguyên trữ lượng than và tổ chức khai thác than

cho Công ty TNHH MTV Than Mạo Khê - TKV

+ Địa hình, sông suối và giao thông

Toàn bộ khu Mạo Khê là vùng đồi núi thấp bị bào mòn Các dãy núi có phương kéo dài từ Đông sang Tây Độ cao của địa hình trong khu mỏ từ +15m đến +503m, điểm cao nhất ở đỉnh núi Cao Bằng Do địa hình dốc, nên khi có mưa rào, nước mưa tập trung rất nhanh, dễ tạo thành lũ Theo quan trắc, lưu lượng nước lũ cao nhất của suối Tràng Bạch có thể đạt đến 30m3/s, suối Đoàn Kết lưu lượng có thể đạt đến 15m3/s Sông Đá Bạch chảy qua phía Nam và cách khu Mạo Khê 4km, hướng dòng chảy từ Tây sang Đông, đến Quảng Yên rồi đổ ra biển

Trong khu mỏ có các hồ tự nhiên hoặc hồ tạo thành từ các moong khai thác

lộ thiên Các hồ nước tập trung chủ yếu ở cánh Nam khu mỏ, bao gồm các hồ: Văn Lôi, Cơ khí mỏ, Nhà sàng Pháp, Nhà sàng, Moong vỉa 10, Củ Chi, Đoàn Kết, Vạn Tường Về mùa khô lượng tích nước giảm dần Tổng dung tích nước các hồ vào mùa mưa có thể đạt trên 5 triệu m3

Quốc lộ số 18 chạy dọc phía Nam và cách trung tâm mỏ 2 km Từ khu Mạo Khê đến bến Cân (sông Đá Bạch) có đường ô tô để vận chuyển than

* Khí hậu

Khu Mạo Khê nằm trong vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa với 2 mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Mùa mưa thường từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

Công tác thăm dò tỉ mỉ khu Mạo Khê do Đoàn Địa chất 33 tiến hành

từ những năm 1961 đến tháng 8/1963 Khối lượng thăm dò chủ yếu tập trung từ T.IX cánh Bắc về phía Tây, và tiến hành thăm dò tìm kiếm cánh Nam Qua kết quả thăm dò tỉ mỉ từ mức -300 trở lên, trữ lượng của cánh Bắc là 53.244 ngàn tấn (trong đó mức +30 trở lên có 11.000 tấn) Trữ lượng tìm kiếm cánh Nam là 28.600 ngàn tấn Tuy nhiên chất lượng báo cáo thăm dò này còn thấp, sự biến đổi về cấu trúc vỉa than không rõ ràng, trữ lượng lại không chính xác, do vậy tài liệu này không dùng làm cơ sở cho việc thiết kế mỏ

Từ tháng 2/1965 đến tháng 3/1970 Liên đoàn Địa chất 2 đã tiến hành thăm dò bổ sung chủ yếu trong phạm vi thăm dò tỉ mỉ do Đoàn Địa chất 33 đã tiến hành trước đó, đến 2/1971 báo cáo thăm dò tỉ mỉ khu Mạo Khê đã được Tổng cục Địa chất phê duyệt

Năm 1967, để đáp ứng yêu cầu khai thác lò bằng +30, Liên đoàn

Địa chất 2 đã lập báo cáo thăm dò mức lò bằng +30

Năm 1994, Xí nghiệp Địa chất 906 thuộc Công ty Địa chất và khai thác khoáng sản đã lập “Báo cáo trung gian thăm dò địa chất đến mức -150” khu Mạo Khê Báo cáo đã được Bộ Năng luợng phê duyệt ngày 18 tháng 11 năm 1994 Báo cáo được chuyển giao cho cơ quan thiết kế khai thác sử dụng

Năm 2003 Tổng công ty than Việt Nam đã phê duyệt báo cáo “Xây dựng CSDL địa chất khoáng sàng than Mạo Khê” do Công ty IT &E lập (QĐ số: 1045/QĐ- ĐCTD ngày 25 tháng 6 năm 2003) Trữ lượng tính đến

31 tháng 12 năm 2001

Trên cơ sở các báo cáo cơ sở dữ liệu -2003, báo cáo trung gian thăm

dò tỷ mỷ 1994 và tài liệu cập nhật khai thác đến tháng 3 năm 2009.v.v Công ty Tư vấn đầu tư Mỏ & Công nghiệp đã chỉnh lý và tổng hợp toàn bộ

các tài liệu nêu trên để làm tài liệu cơ sở đưa vào lập thiết kế kỹ thuật nâng công suất mỏ của Mạo Khê lên 1,6 triệu tấn/năm

* Địa tầng

Toàn bộ khu mỏ có cấu trúc dạng nếp lồi không hoàn chỉnh Đứt gãy FA trùng với mặt trục nếp lồi, được lấy làm ranh giới phân chia 2 khối: khối Bắc và khối Nam Khối Bắc gồm toàn bộ địa tầng cánh Bắc, khối Nam gồm địa tầng cánh Nam từ vỉa 3 đến vỉa 14

* Địa tầng khối Bắc

Địa tầng khối Bắc bao gồm 3 tập than

Tập than dưới (T3n- rhg21); là phần địa tầng từ trụ vỉa 2 trở xuống có chứa các vỉa than từ vỉa 1 trở xuống

Tập than giữa (T3n - rhg22); là phần địa tầng từ trụ vỉa 2 đến trụ vỉa

18 và chứa các vỉa than từ vỉa 2 đến vỉa 17

Tập than trên (T3n - rhg23); là phần địa tầng từ vỉa 18 đến vỉa 27

* Địa tầng khối Nam

Bao gồm toàn bộ các thành tạo chứa than nằm kẹp giữa đứt gãy FA ở

mang tính phân nhịp Thành phần gồm các đá vụn thô: sạn kết ≈ 3,5%, cát kết ≈ 46% và đá sét kết ≈ 10%, sét than và than ≈ 10%

Các vỉa than, các đá tạo đơn nghiêng cắm về phía Nam khá dốc: từ 45

ữ 60° có chỗ 70° ữ 80° Trong tập có 13 vỉa than, trong đó có các vỉa tham gia tính trữ lượng gồm vỉa 6, 7, 8, 8a, 9, 9a, 10 Các vỉa than đa số có chiều dày trung bình đến mỏng, một số phần vỉa thuộc loại vỉa dày Các vỉa duy trì khá liên tục nhưng mức độ ổn định kém Quy luật chung là theo hướng cắm từ Tây sang Đông, chiều dày vỉa giảm có nơi vỉa mỏng không còn than

* Kiến tạo

Các yếu tố kiến tạo khu Mạo Khê bao gồm: nếp lồi Mạo Khê, các

đứt gãy bậc I khống chế quá trình tạo than, và 2 hệ thống đứt gãy phân tầng phía Bắc và phía Nam

- Nếp uốn: Khu mỏ có cấu trúc dạng nếp lồi, về phía Tây, mặt trục của nếp lồi đồng thời là đứt gãy FA Phạm vi phát triển của nếp lồi từ tuyến IX về phía Đông

- Đứt gãy: Các đứt gãy bậc I khống chế quá trình tạo than và là ranh giới phía Bắc và phía Nam khu mỏ bao gồm đứt gãy FTL, F18, FB Đứt gãy phân tầng phía Bắc bao gồm một loạt đứt gãy thuận: F340, FCB, F11, F129 Hệ thống đứt gãy phân cắt địa tầng khối Nam gồm: F57, F10, FA

+ Các vỉa than cánh Bắc

- Vỉa 3: Phân bố dưới cùng của tầng trầm tích than Mạo Khê - Tràng

Bạch Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trên toàn phạm vi cánh Bắc từ đứt gãy F.A (giới hạn khai thác phía Tây) đến tuyến IXA Trong phạm vi từ gới hạn khai thác phía Tây đến F.340 chiều dày vỉa than thay

đổi từ 0,63 ữ 2,7m, trung bình là 1,65m Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,42m, trung bình 0,15m Trong phạm vi giới hạn từ F.340 đến tuyếnVII chiều dày vỉa than trung bình là 2,32m, góc dốc trung bình là 450 Trong vỉa có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp trung bình 0,05m Trong phạm vi từ tuyến VII đến tuyến IXA, chiều dày vỉa than thay đổi từ 0,64 ữ 2,92m, trung bình là 2,05m Góc dốc thay

đổi từ 47 ữ 550, trung bình 550 Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,46m, trung bình 0,26m Đá vách trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,25 ữ 1,2m tiếp theo là lớp bột kết phân bố đều chiều dày từ 1,5 ữ 8,0m, trung bình 5,5m Vách trực tiếp thuộc loại vách nhẹ, ổn định trung bình, σn = 32,7 ữ 66,5MPa, σntb =

52,5MPa Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết, cát kết phân bố đều, chiều dày 4,0 ữ 8,0m Vách cơ bản thuộc loại ổn định, sập đổ trung bình đến khó sập đổ, σn = 48,8 ữ 92,7MPa, σntb= 71,3MPa Trụ trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,3 ữ 0,95m, tiếp theo là lớp bột kết phân bố đều chiều dày 1,6 ữ 9,0m, σntb = 55,5MPa

- Vỉa 5: Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trong phạm vi cánh

Bắc như sau: Trong phạm vi từ tuyến I đến F.340 vỉa 5 tách thành 2 lớp, lớp than vách và lớp than trụ Lớp vách chiều dày thay đổi từ 0,82 ữ

3,65m, trung bình là 1,62m Lớp trụ chiều dày thay đổi từ 0,83 ữ 3,89m, trung bình là 2,69m Trong mỗi lớp có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,56m, trung bình 0,36m Trong phạm vi từ giới hạn F.340 đến tuyến IV, lớp vách chiều dày thay đổi từ 1,03 ữ 2,45m, trung bình là 1,52m Lớp trụ chiều dày thay đổi từ 1,35 ữ 2,79m, trung bình là 2,12m Góc dốc vỉa thay đổi từ 57 ữ 640, trung bình 600 Trong vỉa có từ 0

ữ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,46m, trung bình 0,31m Trong phạm vi từ tuyến VII đến tuyến IXA, chiều dày vỉa than thay đổi từ 0,65 ữ 1,63m, trung bình 0,96m Trong vỉa có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,3m, trung bình 0,1m Đá vách trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,5 ữ 0,72m tiếp theo là lớp bột kết phân bố đều chiều dày 1,6ữ13m, trung bình 7m Vách trực tiếp thuộc loại ổn định đến ổn định trung bình, σn= 27,9 ữ 65,5 MPa, σntb= 59,2 MPa Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết xen kẹp cát kết phân bố đều chiều dày 3ữ15m Vách cơ bản thuộc loại ổn định, sập đổ trung bình đến khó sập đổ, σn= 50,6 ữ 123,2 MPa, σntb= 77,8 MPa Trụ trực tiếp của vỉa

là sét kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,34 ữ 2,1m dễ trượt tiếp xúc lớp,

tiếp theo là lớp bột kết phân bố đều chiều dày từ 1,5 ữ 8,0m, σntb= 64,3MPa

- Vỉa 7: Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trong phạm vi từ

tuyến VII đến tuyến IXA, chiều dày vỉa than thay đổi từ 2,3 ữ 2,32m, trung bình là 2,3 m, góc dốc trung bình 450 Trong vỉa có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp trung bình 0,19m Đá vách trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,2 ữ 1,4m, tiếp theo là lớp bột kết phân bố đều chiều dày từ 1,5 ữ 10,0m, trung bình 8,0m Vách trực tiếp thuộc loại ổn

định trung bình σn=29,9 ữ 64,3 MPa, σntb =55,6MPa Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết xen cát kết phân bố đều với tổng chiều dày 4,0 ữ 16,0m Vách cơ bản thuộc loại ổn định, sập đổ trung bình đến khó sập đổ,

σn=54,4 ữ 102,2 MPa, σntb=82,1 MPa Trụ trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than dạng thấu kính chiều dày từ 0,5ữ1,6m có nơi dày 3,2m, tiếp theo là lớp bột kết phân bố đều chiều dày 3 ữ 20,0m, σntb=60,3MPa

- Vỉa 8: Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trong phạm vi cánh

Bắc như sau: Trong phạm vi từ giới hạn khai thác phía Tây đến F.340, chiều dày vỉa than thay đổi từ 1,21 ữ 2,36m, trung bình là 1,86m Trong vỉa có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,21m, trung bình 0,11m Trong phạm vi giới hạn từ F.340 đến tuyến IV, chiều dày vỉa thay đổi từ 1,35 ữ 3,21m, trung bình là 2,15m Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp

đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,51m, trung bình 0,3m Trong phạm vi từ tuyến VII đến tuyến IXA, chiều dày vỉa than thay đổi từ 1,15 ữ

1,42m, trung bình là 1,25m Trong vỉa có từ 0 ữ 1 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,27m, trung bình 0,1m đá vách trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,5 ữ 0,94m tiếp theo là lớp bột kết phân bố đều chiều dày 1,8 ữ 8,0m Vách trực tiếp thuộc loại ổn định đến

ổn định trung bình, σn=27,6 ữ 66,8 MPa, σntb=53,8 MPa Đá vách cơ bản của vỉa là cát kết xen bột kết phân bố đều chiều dày 3,0 ữ 13,0m, thuộc loại ổn định sập đổ trung bình đến khó sập đổ, σn=54,7 ữ 105,8Pa,

σntb=80,5 MPa Trụ trực tiếp của vỉa là sét kết dạng thấu kính dày từ 0,35

ữ 1,5m, có nơi dày 2,51m dễ trượt tiếp xúc theo mặt lớp, tiếp theo là lớp bột kết phân bố đều chiều dày 2,5 ữ 11,0m, σntb=58,4 MPa

+ Các vỉa than cánh Nam

- Vỉa 6: Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trong phạm vi từ

đứt gãy F.A đến tuyến VIIIA, chiều dày vỉa than thay đổi từ 0,5 ữ 2,79m, trung bình là 2,15m Trong vỉa có từ 0 ữ 3 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,59m, trung bình là 0,32m Đá vách trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than phân lớp dày từ 0,6 ữ 4,2m, tiếp theo là lớp bột kết phân lớp

có chiều dày từ 3,0 ữ 22,0m Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết xen cát kết phân lớp với chiều dày từ 4 ữ 20,0m Vách cơ bản thuộc loại ổn định trung bình, sập đổ trung bình đến dễ sập đổ Trụ trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than mềm bở phân lớp với chiều dày từ 3,2 ữ 4,1m, dễ trượt tiếp xúc

- Vỉa 7: Phần vỉa dày trung bình phân bố trong phạm vi từ đứt gãy

F.A đến tuyến VIIIA, chiều dày vỉa thay thay đổi từ 2,3ữ 2,31m, trung bình là 2,3m, góc dốc trung bình 550 Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,52m, trung bình 0,2m Đá vách trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than phân lớp, chiều dày từ 1,3 ữ 4,6m, tiếp theo

là tập lớp bột kết chiều dày từ 6,0 ữ 10,0m, vách trực tiếp kém ổn định dễ sập đổ đến sập đổ trung bình Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết phân lớp, chiều dày tập lớp từ 5,0 ữ 15,0m, đôi chỗ có kẹp cát kết chiều dày từ 1,0 ữ

2,0m, vách cơ bản thuộc loại ổn định sập đổ trung bình Trụ trực tiếp của vỉa là sét kết xen kẹp bột kết, chiều dày từ 0,6 ữ 2,7m

- Vỉa 8 a : Phần vỉa mỏng và dày trung bình phân bố trong phạm vi từ

tuyến V đến tuyến IXA, chiều dày vỉa than thay đổi từ 0,64 ữ 2,79m, trung bình là 1,6m Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp thay đổi

từ 0 ữ 0,48m, trung bình 0,1m Đá vách trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than mềm bở, chiều dày từ 1,6 ữ 7,3m, vách trực tiếp kém ổn định, dễ sập

đổ Đá vách cơ bản của vỉa là bột kết phân lớp trung bình, chiều dày tập lớp từ 2,6 ữ 22,6m, vách cơ bản thuộc loại ổn định, sập đổ trung bình Trụ trực tiếp của vỉa là sét kết, sét than phân lớp dễ trượt tiếp xúc, đôi chỗ là bột kết phân phiến, kém ổn định

Bảng tổng hợp trữ lượng, tài nguyờn của cỏc vỉa và cỏc khối phõn theo mức cao xem bảng dưới:

Bảng 1.1 Bảng tổng hợp trữ lượng phõn theo vỉa khối Cỏnh Bắc

Trữ lượng, tài nguyờn theo cấp

Bảng 1.2 Bảng tổng hợp trữ lượng phân theo vỉa khối Cánh Nam

Trữ lượng, tài nguyên theo cấp

Bảng 1.3 Bảng tổng hợp trữ lượng phân theo mức cao khối Cánh Bắc

Bảng 1.4 Bảng tổng hợp trữ lượng phân theo mức cao khối Cánh Nam

1.2 Phương pháp đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ

Hiện nay trờn thế giới cú hai phương phỏp phổ biến rộng rói nhất nhằm

đỏnh giỏ khả năng ỏp dụng hợp lý cỏc sơ đồ cụng nghệ khai thỏc trong cỏc mỏ hầm lũ

* Phương phỏp thứ nhất:

Phương phỏp cho điểm được sử dụng rộng rói tại cỏc nước tư bản phỏt triển

và một số nước khỏc Nội dung của phương phỏp là đỏnh giỏ tổng hợp cỏc điều kiện được lượng húa bằng thang điểm Căn cứ trờn cơ sở tổng số điểm cao hay thấp để đỏnh giỏ khả năng ỏp dụng cụng nghệ khai thỏc lựa chọn nhiều hay ớt của mỗi khoỏng sàng than cụ thể

Ưu điểm của phương phỏp này là đề cập một cỏch tổng hợp cỏc quỏ trỡnh khai thỏc than tại một khoỏng sàng sẽ ảnh hưởng tới mọi vấn đề xó hội như :

Phõn tớch cỏc yếu tố về kinh tế, xó hội, mụi trường, sinh thỏi của cả vựng

bị ảnh hưởng do quỏ trỡnh khai thỏc sàng than cụ thể nào đú nằm trong khu vực

Dự bỏo thị trường tiờu thụ than, phõn tớch giỏ cả, dự trự số lượng than cần thiết theo từng thời gian

Phõn tớch điều kiện địa chất, tớnh chất cơ lý đất đỏ, than

Đề cập tới cụng tỏc xõy dựng cơ sở hạ tầng như tuyến vận tải than, kho bói chứa than, bến cảng rỳt than, hệ thống cung cấp nước, hệ thống thụng giú, nhà xưởng sửa chữa,v v trong cả vựng ảnh hưởng

Dự báo kế hoạch đào tạo đội ngũ cán bộ và công nhân tham gia trực tiếp

và gián tiếp vào công nghệ

Để đáp ứng được yêu cầu nói trên của phương pháp này thì số liệu đầu vào phải đa dạng và đảm bảo độ chính xác cao như dùng kỹ thuật phân tích ảnh viễn thám, số liệu thống kê địa chất theo thời gian, số liệu cập nhật thống

kê các thông tin kỹ thuật,v v Số lượng mẫu phân tích phải đầy đủ về định tính và định lượng, phân tích xử lý bằng máy móc hiện đại

* Phương pháp thứ hai:

Phương pháp đánh giá tổng hợp trữ lượng than và đặc điểm các yếu tố điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ được sử dụng phổ biến tại các nước thuộc Liên Xô (cũ) và tại Việt Nam Cơ sở để xây dựng phương pháp được dựa theo phạm vi áp dụng của mỗi sơ đồ công nghệ cơ giới hóa khai thác than trong từng điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ Thu thập tổng hợp được điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ càng chi tiết cụ thể thì việc lựa chọn được sơ đồ công nghệ cơ giới hóa càng hợp lý và đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao

Nội dung của phương pháp là phân tích trữ lượng than của khoáng sàng theo các điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ có ảnh hưởng đến lựa chọn công nghệ khai thác Hay nói cách khác là làm sáng tỏ điều kiện địa chất kỹ thuật

mỏ của từng khu vực khai thác trong phạm vi khai trường mỏ Như vậy ứng với mỗi yếu tố địa chất trong phạm vi khu vực nghiên cứu là một khối lượng trữ lượng than cụ thể, và phụ thuộc vào khối lượng trữ lượng này có thể xác định được các yếu tố đặc trưng cho khoáng sàng cần thiết, từ đó phân tích nhằm xác định công suất khai thác và đề ra các giải pháp mở vỉa, chuẩn bị và công nghệ khai thác phù hợp

Trữ lượng than được đánh giá theo các khối kiến tạo, khối kiến tạo là một khu vực vỉa được giới hạn bởi các ranh giới tự nhiên hoặc ranh giới kỹ thuật

như các đứt gãy lớn, lộ vỉa, ranh giới khai thác lộ thiên - hầm lò, giới hạn các

trụ bảo vệ tương đối tự nhiờn hoặc nhõn tạo trờn bề mặt địa hỡnh hoặc trong

lũ, giới hạn chiều dày tối thiểu, trục cỏc lớp lồi lừm hoặc nếp uốn vỉa, v.v

Trong phạm vi từng khối kiến tạo, trữ lượng than được xỏc định theo cỏc tài liệu địa chất và phương phỏp hiện hành và tiến hành phõn tớch trữ lượng theo cỏc yếu tố như kớch thước khu vực khai thỏc cú hỡnh dạng hỡnh chữ nhật

cú thể tỏch ra được từ khối kiến tạo (chiều dài theo phương và độ dốc vỉa); kớch thước và hỡnh dạng hỡnh học cỏc khu vực cũn lại sau khi tỏch cỏc khu vực hỡnh chữ nhật ra khỏi khối kiến tạo; cỏc trụ bảo vệ khỏi biờn giới hầm lũ -

lộ thiờn, lộ vỉa, đứt góy địa chất, trụ bảo vệ cỏc đối tượng tự nhiờn và nhõn tạo trờn mặt địa hỡnh và trong lũ; khoảng cỏch giữa cỏc vỉa than; chiều dày và gúc dốc vỉa; độ bền vững và tớnh chất sập đổ của đỏ vỏch vỉa; độ bền vững đỏ trụ vỉa; độ sõu khai thỏc; cấu tạo vỉa, số lớp đỏ kẹp, tỷ kệ kẹp trong vỉa, mức độ phay phỏ; độ chứa khớ; lực cản cắt than, v.v từng chỉ tiờu điều kiện địa chất

và kỹ thuật mỏ được tiến hành đỏnh giỏ với từng định tớnh và định lượng riờng biệt Trờn cơ sở tổng hợp trữ lượng được phõn bố theo cỏc yếu tố trờn trong phạm vi từng vỉa và toàn bộ khai trường mỏ, phõn tớch xỏc định yếu tố đặc trưng lựa chọn sơ đồ cụng nghệ khai thỏc phự hợp, định hướng quy hoạch phỏt triển khai thỏc, khuyến nghị cỏc giải phỏp kỹ thuật cơ bản về mở vỉa,

chuẩn bị hệ thống khai thỏc

1.3 Đánh giá điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ và tổng hợp trữ lợng tài nguyên

Theo Bỏo cỏo địa chất kết quả thăm dũ khu mỏ Mạo Khờ, huyện Đụng Triều, tỉnh Quảng Ninh do Cụng ty CP Tin học, Cụng nghệ và Mụi trường Than - Khoỏng sản Việt Nam (VITE) lập thỏng 2 năm 2012

Trữ lượng, tài nguyờn từ LV ữ (-150) thuộc khối Cỏnh Bắc cú tổng là: 51

315 506 tấn, trong đú: cấp 122: 35 183 697 tấn, cấp 222: 4 982 811 tấn, cấp 333: 10 501 597 tấn, cấp 334a: 647 401 tấn

Trữ lượng, tài nguyên từ LV ÷ (-150) thuộc khối Cánh Nam có

tổng là: 34 657 097 tấn, trong đó: cấp 122: 11 864 621 tấn, cấp 222: 14

940 397 tấn, cấp 333: 7 357 025 tấn, cấp 334a: 495 054 tấn

Bảng 1.5 Bảng tổng hợp trữ lượng các vỉa than trong phạm vi đánh giá mỏ

Độ dốc vỉa; độ ((Nhỏ-lớn)/TB)

-150 ữ Lộ vỉa -150 ữ Lộ vỉa

1

Trữ lượng (103 tấn)

Hình1.1 Mối tương quan trữ lượng có khả năng khai thác

theo yếu tố chiều dày và góc dốc vỉa

* Đánh giá nhận xét

- Qua đánh giá tổng hợp đặc điểm điều kiện địa chất các khu vực của các vỉa

than trong giới hạn từ mức -150/lộ vỉa thuộc Công ty than Mạo Khê cho thấy:

Các vỉa than có điều kiện địa chất rất phức tạp, chiều dày và góc dốc vỉa biến động

lớn, đặc biệt đối với chiều dày vỉa (chiều dày biến đổi theo từng vỉa, từng khu vực

khoáng sàng và trong phạm vi nhỏ Kết quả đánh giá chung theo các yếu tố chiều

dày và góc dốc vỉa như sau:

- Theo góc dốc vỉa: Các vỉa than có góc dốc thay đổi từ 150 trở lên, được phân

chia thành các miền góc dốc: Vỉa có góc dốc từ 15 ữ 350 có trữ lượng 12.313,7

ng.tấn, chiếm 37,9%; Vỉa có góc dốc từ 35 ữ 450 có trữ lượng 5.730,8 ng.tấn,

chiếm 17,6%; Vỉa có góc dốc > 450 có trữ lượng 14.467,6 ng.tấn, chiếm 44,5%

- Theo chiều dày vỉa: Các vỉa than có chiều dày từ 0,8 ữ 1,2m có trữ lượng

1.809,6 ng.tấn, chiếm 5,6%; các vỉa than có chiều dày từ 1,2 ữ 3,5m có trữ lượng

18.905,9 ng.tấn, chiếm 58,2%; các vỉa than có chiều dày > 3,5m có trữ lượng 11.796,6 ng.tấn, chiếm 36,3%

1.4 Nhận xét

- Trên cơ sở đánh giá và phân tích đặc điểm điều kiện địa chất và tổng hợp trữ lượng các vỉa than trong giới hạn từ mức -150/lộ vỉa thuộc Công ty than Mạo Khê

-Trữ lượng các vỉa than có chiều dày từ mỏng đến trung bình, góc dốc đến 55

độ chiếm 28 176 000 tấn (82.7)%, đây là đối tượng trong luận văn cần nghiên cứu

để đề xuất công nghệ khai thác hợp lý nhằm tăng sản lượng, năng suất lao động và cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân khai thác than hầm lò

Chương 2

đánh giá hiện trạng sản xuất & công nghệ khai thác cột dài theo phương áp dụng tại mỏ than Mạo Khê 2.1 Đỏnh giỏ và mụ tả sơ đồ mở vỉa, chuẩn bị

có góc dốc lớn đang huy động để khai thác Tầng -150/-80 mới đưa vào khai thác

được 5 lò chợ ở các vỉa 6, 7, của khu Trung tâm và khu Tây xuyên vỉa Tây Bắc I (XVTBI) Cánh Nam, Công ty đang khai thác tận thu các vỉa than tầng -80/-25 (vỉa 9b, 8, 7 và vỉa 6) và đang tiến hành công tác chuẩn bị và khai thác các vỉa của tầng -150/-80

Khai thụng khai trường cơ bản được giữ nguyờn theo Quyết định số

2551/QĐ-MT ngày 15 thỏng 11 năm 2006 về việc phờ duyệt Thiết kế kỹ thuật và tổng dự toỏn cụng trỡnh “Đầu tư mở rộng sản xuất Cụng ty than Mạo Khờ cụng suất 1,6 triệu tấn/năm - Cụng ty than Mạo Khờ” cú cập nhật điều chỉnh theo hiện trạng đào

lũ của mỏ trong những năm vừa qua Bờn cạnh đú cú khai thụng bổ sung thờm

phần tài nguyờn của vỉa 10 cỏnh Bắc từ mức -150 ữ LV

* Mức -25 ữ LV

Sử dụng lại cỏc hệ thống đường lũ hiện cú của mỏ bao gồm cặp giếng nghiờng ở cỏnh Bắc từ +27,5 ữ -25, giếng chớnh cú gúc dốc 160 đặt băng tải, giếng phụ cú gúc dốc 250 đặt trục tải cựng cỏc đường lũ xuyờn vỉa và dọc vỉa đỏ mức -25

Tại mức -25 sử dụng lại hệ thống sõn ga vũng, lũ xuyờn vỉa -25 Phương phỏp chuẩn bị khai thỏc là khấu dật hoặc khấu đuổi cú lũ dọc vỉa đỏ tiến trước

Phần tài nguyên vỉa 10 mức -25 -:- LV được khai thông bằng cặp ngầm đào trong than từ LV (+206) đến mức -25 với góc dốc 240, tổng chiều dài của cặp ngầm là

1086 m cùng hệ thông lò xuyên vỉa mức -25 vỉa 9BT sang vỉa 10 đã đào

* Mức -25 ÷ - 150

Sử dụng lại cặp giếng nghiêng tại mặt bằng +17, giếng nghiêng chính đặt băng tải

có góc dốc 16030’, giếng nghiêng phụ trục tải có góc dốc 230 và chia thành 2 tầng khai thác:

Tầng I: Từ mức -25 ÷ -80

Tầng II: Từ mức -80 ÷ -150

Trên các tầng khai thác sử dụng lại thống sân ga và các lò xuyên vỉa chính

Phần tài nguyên vỉa 10 ở các tầng -25 ÷ -80 và -80 ÷ -150 được khai thông bằng

hệ thống đường lò xuyên vỉa TB I mức -80 và -150 hiện có

* Chuẩn bị khai trường

Chuẩn bị khai trường được thực hiện theo sơ đồ lò chợ tầng phù hợp với sơ

đồ khai thông Chiều dài nghiêng của tầng trung bình từ 100m ÷ 130m Do đá trụ vỉa yếu việc chuẩn bị các lò chợ bằng lò dọc vỉa đá, dọc vỉa than mức -25, -80, -

150 Trong đó, lò dọc vỉa đá, cúp đá mức vận tải -25, -80 được sử dụng lại làm lò dọc vỉa thông gió và cúp thông gió khi khai thác tầng -150

* công suất mỏ

Để mỏ đạt được công suất 1,8 triệu tấn/năm, huy động tập trung tại 5 khu: Tây Bắc I; Tây Bắc II; Đông Bắc, Đông Bắc I và khu Đông Nam I với 15 lò chợ được chuẩn bị tại các vỉa 10, 9BT, 9V, 8T, 7V, 7T, 6V, 5V và vỉa 1 (36) Trong đó có

02 lò chợ được đầu tư bổ sung là lò chợ TBI-9BT-2 và TBI-6V-2’ (trong đó lò chợ TBI-9BT-2 chỉ đầu tư về thiết bị, lò chợ TBI-6V-2’ đầu tư cả xây lắp và thiết bị) Cụ thể lò chợ ở các vỉa như sau:

+ Khu Tây Bắc I gồm có 07 lò chợ: Lò chợ TBI-10-3 tại vỉa 10; Lò chợ TBI-9BT-2 tại vỉa 9BT; Lò chợ TBI-9V-2 tại vỉa 9V; Lò chợ TBI-8T-2’ tại vỉa

8T; Lũ chợ TBI-7V-2 tại vỉa 7V; Lũ chợ TBI-6V-2’ tại vỉa 6V và lũ chợ

+ Khu Đụng Nam II gồm cú 02 lũ chợ: Lũ chợ ĐNII-8T-3 tại vỉa 8T; Lũ chợ ĐNII-7T-1 tại vỉa 7T

+ Sơ đồ khai thụng chuẩn bị đỏp ứng được nhu cầu tăng sản lượng mỏ

2.2 Đỏnh giỏ và mụ tả cụng tỏc phụ trợ phục vụ khai thỏc

* Thụng giú

Hiện tại mỏ Mạo Khờ đang ỏp dụng sơ đồ thụng giú sườn, phương phỏp

thụng giú hỳt với 05 trạm quạt giú chớnh sau:

- Trạm quạt số 1 đặt tại cửa lũ +120;

- Trạm quạt số 2 đặt tại cửa giếng nghiờng chớnh +70;

- Trạm quạt số 3 đặt tại cửa lũ +226;

- Trạm quạt số 4 đặt tại cửa lũ +50

- Trạm quạt số 5 đặt tại cửa lũ +25,34

+ Sơ đồ thụng giú đỏp ứng được nhu cầu tăng sản lượng trong mỏ

* Vận tải trong lũ

Hệ thống vận tải hiện có của khu vực lò chợ còn hạn chế Hiện tại công tác vận tải chính của lò chợ được thực hiện bằng máng cào và chất tải lên goòng ở lò cúp xuyên vỉa Trong thời gian ma nơ goòng, lò chợ phải ngừng hoạt động nên cũng làm hạn chế đến sản lượng khai thác

- Vận tải than ở lũ chợ dựng mỏng cào, mỏng trượt tựy thuộc vào độ dốc của lũ chợ

- Vận tải than ở các đường lò dọc vỉa trung gian bằng máng cào

- Vận tải than ở các lò dọc vỉa đá và các lò xuyên vỉa bằng hệ thống tầu điện ắc quy kéo goòng 3 tấn khổ đường 900mm

- Vận tải thiết bị vật liệu, đất đá ở các lò dọc vỉa đá vận tải mức -80 và -150 bằng tầu điện ắc quy kéo goòng 3 tấn khổ đường 900mm

- Vận chuyển người trong lò bằng -80 và -150 bằng tầu điện ắc quy kéo toa xe chở người lò bằng loại 18 chỗ cỡ đường 900mm

* Vận tải qua giếng

a) Khu vực MB +27:

Giếng nghiêng chính hiện đang vận hành hệ thống băng tải than có chiều dài L=330m, góc dốc β=16o , năng suất 500 t/h, công suất 2x132 kW, nhận than từ hệ thống băng tải dốc đặt tại lò dọc vỉa đá mức -150LC TBI-5V-2 và từ hệ thống quang lật mức -25 để vận tải than lên mặt bằng đổ vào hệ thống băng tải trên mặt bằng hiện có Đặc tính của hệ thống băng tải như sau:

V=1,6m/s; L=123m

β=23o; N=110 kW

BT3: (Lò DV mức

-150 LC TBI-5V-2) Q=365 t/h; B=1000

mm V=1,6m/s; L=218m

β=23o; N=110 kW

Giếng nghiêng phụ để vận tải đất đá, gỗ, vật liệu, thiết bị khác v.v Giếng phụ có đặt 1 đường xe cỡ 900mm Thiết bị hệ thống máy trục một đầu cáp loại 1 tang có đặc tính kỹ thuật: D=1600mm, B=1220mm, P=115kW, tốc độ cáp V= 3,5m/s, L=440m

* Đánh giá:

Các băng tải ở giếng chính, băng tải dốc tại lò dọc vỉa đá mức -150LC TBI-5V-2

và trục tải ở giếng phụ hiện đang vận hành tốt đáp ứng được nhu cầu tăng sản lượng trong những năm tới

b) Khu vực mặt bằng SCN Mạo Khê

Giếng nghiêng chính dốc β =16°30’ đã được xây dựng Trong giếng có tời dây chở người loại MDK công suất P=40kW và 02 hệ thống băng tải có bề rộng băng B=1000mm đang hoạt động Có nhiệm vụ nhận than từ hệ thống quang lật tại sân

ga -80 và -150 vận tải lên mặt bằng Đặc tính của 02 hệ thống băng tải giếng như sau:

- BG1: Q=500 t/h; B=1000 mm

V=2m/s; L=483,8m

β=16o30’; N=315 kW

- BG2: Q=500 t/h; B=1000 mm V=2m/s; L=174m

β=16o5’; N=2x110 kW Giếng nghiêng phụ dốc β= 25° có hệ thống trục tải 2 đường xe cỡ đường 900mm để vận chuyển người, đất đá thải, vật liệu và thiết bị v.v

Để trục đất đá thải, vật liệu và thiết bị, trên mặt bằng cửa giếng có nhà trục với máy trục 1 tang SJ-1600 của Trung Quốc, có đặc tính kỹ thuật: D=1600mm, B=1200mm, P=130kW, tốc độ cáp V= 3,4m/s, L=605m

Để vận chuyển người trên mặt bằng tại cửa giếng đặt máy trục JK2,5x2,0P, của Trung Quốc kéo xe chở người 15 chỗ, đặc tính kỹ thuật của máy trục: D=2500mm, B=2000mm, P=200kW, tốc độ cáp Vmax= 5m/s, L=1388m

*Hệ thống khai thác chia cột dài theo phương chèn lò toàn phần kiểu Kakuchi của Nhật Bản

Sau thời gian áp dụng thử nghiệm đã cơ bản đánh giá được những ưu nhược điểm của hệ thống khai thác như sau:

+ Ưu điểm:

- Tỷ lệ tổn thất than thấp

- Hệ thống lò chuẩn bị và lò chợ luôn được duy trì ổn định, ít bị nén lún, không gây biến dạng, thay đổi bề mặt địa hình khi vùng khai thác đi qua do ít có sự dịch động của các lớp đất đá

- Năng suất lao động cao do các thao tác trong lò chợ ít, cùng với việc chèn lò phía sau khu vực khai thác sau mỗi chu kỳ, đã khống chế được

đáng kể áp lực của vách trực tiếp và vách cơ bản xuống khung chống, lò chợ luôn luôn ổn định đảm bảo an toàn trong suốt quá trình sản xuất

+ Nhược điểm:

- Công tác đào chống thượng cắt ban đầu để mở lò chợ rất khó khăn

do thượng phải đào chống với góc dốc giả (α=30ữ350) Nền lò chợ (các chân khay ) bám theo góc dốc thật của vỉa cho nên việc thực hiện các công việc trên lò chợ gặp nhiều khó khăn

- Giá thành khai thác một tấn than lớn do phải mất thêm chi phí chèn

lò

- Do đặc thù công nghệ khấu hết chiều dày của vỉa, chiều cao lò chợ tối đa là 2,2m cho nên khi điều kiện địa chất vỉa thay đổi chiều dày vỉa lớn hơn 2,2m việc dựng vì chống lò chợ cũng gặp rất nhiều khó khăn

- Về việc đổ đá chèn lò sau khi khai thác cũng gặp nhiều khó khăn do lần đầu áp dụng công nghệ, hệ thống dây chuyền cung cấp đá chưa được

đồng bộ, nên chưa đáp ứng được tiêu chuẩn về kích cỡ hạt khi cung cấp cho việc đổ đá chèn xuống khu vực khai thác, đá chèn thường bị ướt mỗi khi có mưa hay gây ùn tắc tại luồng máng đổ chèn tại các đập chắn an

toàn, làm mất thêm thời gian và nhân công để dẫn đá chèn lò vào chèn tại khu vực đã khai thác

* Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, khấu than bằng khoan nổ mìn, điều khiển đá vách bằng phương pháp phá hỏa toàn bộ, chống giữ lò chợ bằng vì chống thủy lực (cột thủy lực đơn DZ-22 kết hợp với xà khớp HDJB-1000)

* Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, khai thác bằng lò chợ trụ hạ trần, khấu than bằng khoan nổ mìn, điều khiển đá vách bằng phương pháp phá hỏa toàn bộ, chống giữ lò chợ bằng giá thủy lực di động

*Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng, khấu than bằng khoan nổ mìn, điều khiển đá vách bằng phương pháp phá hỏa toàn bộ, chống giữ gương khai thác bằng giá thủy lực di động

Ngoài ra trong năm 2007, Công ty phối hợp với Viện Mỏ nghiên cứu

và đưa vào áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, khai thác bằng lò chợ trụ hạ trần, khấu than bằng khoan nổ mìn, điều khiển đá vách bằng phương pháp phá hỏa toàn bộ, chống giữ lò chợ bằng giá khung thủy lực di động loại ZH Về cơ bản, lò chợ khai thác sử dụng giá khung thủy lực di động loại ZH tương tự lò chợ khai thác sử dụng giá thủy lực di

động XDY, chỉ khác là liên kết các giá thủy lực theo chiều dốc lò chợ đối với giá khung có liên kết khung và xà loại chỉnh thể Công nghệ khai thác

sử dụng giá khung thủy lực di động được đưa vào áp dụng tại vỉa 6 mức

-80 ữ -25 khu Đông XVTBI Tuy nhiên, công tác khai thác lò chợ mới được thời gian ngắn phải dừng lại Nguyên nhân, do điều kiện địa chất vỉa thay

đổi phức tạp, nền, nóc lò chợ yếu, trong vỉa có nhiều lớp kẹp cứng, các tấm chắn gương của vì chống bị hỏng hóc nhiều không đảm bảo an toàn cho quá trình khai thác lò chợ

Khai thác lò chợ chống gỗ: Công ty áp dụng để khai thác lò chợ phục vụ cho công tác phá hỏa ban đầu ở các lò chợ khai thác sử dụng vì chống thủy lực đơn và giá thủy lực di động

Qua tổng hợp từ năm 2010 đến nay và dự kiến cho năm 2012, sản lượng khai thác được bằng các loại hình công nghệ nêu trên

Bảng 2.1 Sản lượng khai thác được bằng các loại hình công nghệ

Lò chợ CGH

Lò chợ GTL

Lò chợ

Lò chợ N.nghiêng

Đào lò lấy than

Tổng than K.Thác

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản đạt được của các loại hình

công nghệ áp dụng tại Mạo Khê

Lò chợ CGH

Lò chợ GTL

Lò chợ TLĐ

Lò chợ N.nghiêng

* Đánh giá nhận xét chung

Dựa vào kết quả đánh giá tổng hợp trữ lượng địa chất các vỉa than mỏ Mạo Khê, đề tài đã tiến hành lựa chọn và phân loại các khu vực có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hóa theo mô hình với các điều kiện:

+ Cơ giới hóa đồng bộ, khai thác toàn bộ chiều dày vỉa đối với các vỉa có chiều dày trung bình, góc dốc thoải đến nghiêng Điều kiện địa chất các khu vực cần đáp ứng là: Chiều dày vỉa trung bình 2,0 ữ 2,2m, độ biến

động <15% Góc dốc vỉa ≤ 350, độ biến động <15% Chiều dài theo phương > 200m Đá kẹp trong vỉa thành phần chủ yếu là sét kết mềm Đá vách trực tiếp thuộc loại ổn định trung bình trở lên, đá trụ thuộc loại bền vững trung bình đến bền vững

+ Cơ giới hóa đồng bộ, khai thác lò chợ trụ hạ trần thu hồi than nóc

đối với các vỉa dày, góc dốc thoải đến nghiêng Điều kiện địa chất các khu vực cần đáp ứng là: Chiều dày vỉa trung bình > 3,5m, độ biến động < 50% Góc dốc vỉa ≤ 350, độ biến động <35% Chiều dài theo phương > 200m

Đá kẹp trong vỉa thành phần chủ yếu là sét kết mềm Đá vách trực tiếp thuộc loại không ổn định đến ổn định, đá trụ thuộc loại bền vững trung bình đến bền vững

+ Cơ giới hóa đồng bộ, khai thác các vỉa mỏng dốc Điều kiện địa chất các khu vực cần đáp ứng là: Chiều dày vỉa từ 1,1 ữ 2,2m, độ biến

động < 35% Góc dốc vỉa > 450, độ biến động <35% Đá kẹp trong vỉa thành phần chủ yếu là sét kết mềm Đá vách trực tiếp thuộc loại ổn định trung bình đến ổn định, đá trụ thuộc loại bền vững trung bình đến bền vững

2.4 Nhận xét

+ Kết quả đánh giá đặc điểm điều kiện kỹ thuật công nghệ mỏ và

đặc điểm điều kiện địa chất mỏ Mạo Khê cho thấy một số chỉ tiêu kinh tế

kỹ thuật như năng suất lao động, sản lượng lò chợ của các sơ đồ công nghệ khai thác hiện có của mỏ Mạo Khê còn thấp, năng suất lò chợ cột thủy lực đơn là 4,0 tấn/công, sản lượng lò chợ 160000 tấn/năm, giá thủy lực 5,0 tấn/công, sản lượng lò chợ 120000 tấn/năm, cơ giới hóa 2ANSH 6,0 tấn/công, sản lượng lò chợ 100000 tấn/năm, do đó việc nghiên cứu đề xuất công nghệ khai thác cơ giới hóa đồng bộ là một vấn đề cấp thiết nhằm phát triển bền vững mỏ Mạo Khê

Chương 3 Nghiên cứu đề xuất sơ đồ công nghệ khai thác hợp

lý cho các vỉa than mỏ mạo khê 3.1 Tổng hợp kinh nghiệm khai thác cơ giới hoá trong điều kiện vỉa dốc thoải và dốc nghiêng

Trên thế giới hiện nay, đặc biệt là các cường quốc về sản xuất than như Trung Quốc, Cộng hoà liên bang Nga, Cộng hoà Ba Lan, Cộng hoà liên bang Đức, Cộng hoà Ucraina đã áp dụng sơ đồ công nghệ cơ giới hoá

đồng bộ gồm tổ hợp máy khấu than tay ngắn đi với dàn tự hành Các sơ đồ công nghệ của các nước trên đều chọn theo 02 yếu tố là chiều dày và góc dốc vỉa

- Góc dốc của vỉa than đóng vai trò cực kỳ quan trọng, theo quy phạm

kỹ thuật của Liên xô cũ thì khi máy khấu khấu than theo đường phương, nếu góc dốc lớn hơn 90 đã phải có tời bảo hiểm

- Chiều dày vỉa than đòi hỏi phải ổn định, hệ số biến động không quá 35% Cấu tạo vỉa tốt nhất là đơn giản, không có lớp kẹp Nếu có lớp kẹp thì tổng chiều dày các lớp kẹp không quá 10% tổng chiều dày lớp khấu và cường độ kháng cắt chung của than và đá kẹp không vượt quá 300 kg/m