Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác bằng cơ giới hóa cho các vỉa dày, dốc thoải khu iii mức 150 + 300 công ty cổ phần than hà lầm tkv

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT TRẦN MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC BẰNG CƠ GIỚI HÓA CHO CÁC VỈA ĐÀY,DỐC THOẢI KHU III MỨC -150-300 CÔNG TY CỔ PHẦN THAN HÀ LẦM -TKV Chuyên ngành: KHAI THÁC MỎ Mã số: 60520603 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS ĐỖ MẠNH PHONG HÀ NỘI 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2014 Tác giả luận văn Trần Mạnh Cường MỤC LỤC Trang phụ bìa Mục lục Mở Đầu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ THAN HÀ LẦM - TKV 1.1 Tổng quan điều kiện địa chất 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.2 Đặc điểm địa chất mỏ 1.1.3 Đặc điểm chung vỉa than tập than 1.1.4 Đặc điểm địa chất thuỷ văn - Địa chất cơng trình 1.1.5 Đặc điểm độ chứa khí 1.1.6 Trữ lượng than địa chất CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH KHAI THÁC CÁC VỈA DẦY DỐC THOẢI Ở CÁC MỎ HẦM LỊ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT 2.1 Tình hình khai thác vỉa dầy, dốc thoải mỏ Hầm Lị Thế Giới 2.2.1 Tình hình khai thác vỉa dầy, dốc thoải mỏ Hầm lò Việt Nam 2.2.2 Các công nghệ khai thác giới hóa cho vỉa dầy dốc, thoải áp dụng Việt Nam 2.3 Hiện trạng công nghệ khia thác vỉa dầy, dốc thoải áp dụng mỏ Hà lầm 2.4 Nhận xét CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CƠ GIỚI HĨA TỒN PHẦN CHO CÁC VỈA DẦY DỐC THOẢI TẠI MỎ THAN HÀ LẦM 3.1 Đặc điểm vỉa dầy, dốc thoải mỏ than Hà Lầm 3.2 Nghiên cứu khả áp dụng giới hóa tồn phần 3.2.1 Lựa chọn phương pháp đánh giá khả giới hóa 3.2.2 Các điều kiện ảnh hưởng đến khả giới hóa đồng 3.2.2.1 Chiều dầy vỉa 3.2.2.2 Goác dốc vỉa 3.2.2.3 Đứt gẫy 3.2.2.4 Cấu tạo tính chất đá vách 3.2.2.5 Cấu tạo tính chất đá tru 3.2.2.6 Tính chất đá kẹp vỉa 3.2.2.7 Trữ lượng, kích thước hình dạng khu vực 3.3 Các công nghệ ảnh hưởng đến khả giíi hóa đồng 3.3.1 Chuẩn bị khu khai thác, chiều dài lò chợ 3.3.2 Điều kiện thiết bị vận tải lị chợ 3.3.3 Điều kiện chống lị chợ 3.3.4 Điều kiện áp lực 3.3.5 Một số yêu cầu kỹ thuật công nghệ 3.3.6 Yêu cầu tổ chức, đào tạo nhân lực 3.4 Đặc điểm địa chất – Kỹ thuật khu vự thử nghiệm 3 3 11 11 15 15 18 24 28 34 35 35 35 35 35 35 38 39 40 40 41 42 42 42 43 43 43 45 45 47 3.4.1 Đặc điểm địa chuất khu III – Vỉa 11 3.4.2 Địa tầng 3.4.2 Kiến tạo 3.4.3 Đặc tính vỉa than 3.4.5 Đặc tính vỉa than 3.4.6 Đặc điểm độ chứa khí 3.4.7 Trữ lượng khu vực 3.5 Chuẩn bị khu vực thử nghiệm 3.5.1 Bố trí thượng khai thác 3.5.1.1 Phương án 3.5.1.2 Phương án 3.5.1.3 Bố trí lị chợ 3.6 Phương pháp khai thác công nghệ thu hôi 3.6.1 Phương pháp khai thác than 3.6.2 Công nghệ khai thác 3.6.2.1 Công nghệ khai thác phân tầng 3.6.2.2 Khia thác giới hóa thu hồi than 3.6.3 Nghiên cứu sụt lún 3.6.4 Kết luận lựa chon phương pháp khai thác lò chợ 3.6.5 lựa chọn thiết bị khai thác chủ yếu 3.6.6 Công suất lị chợ khai thác 3.6.7 Cơng tác vận tải, thơng gió, nước 3.6.8 Hệ thống cung cấp điện 3.6.9 Hệ thống cung cấp nước 3.6.10 Bố trí đường ống 3.6.11 Hệ thống xung cấp khí nén 3.6.12 Hệ thống nước 3.7 Quy trình cơng nghệ 3.7.1 Cơng nghệ khai thác 3.7.1.1 Phương pháp khai thác 3.7.1.2 Trình tự q trình 3.7.2 Hộ chiếu chống giữ lị chợ 3.7.3 Cơng tác tổ chức sản xuất 3.8 Tính tốn tieu Kinh tế – Kỹ thuật 3.9 Nhận xét KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 47 47 47 48 50 51 52 52 52 52 53 54 55 55 55 55 57 58 58 58 62 63 64 64 64 65 66 66 66 66 67 69 74 76 81 82 84 Bảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.4 Bảng 1.5 Bảng 1.6 Bảng 1.7 Bảng 1.8 Bảng 1.9 Bảng 1.10 Bảng 1.11 Bảng 1.12 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 2.4 Bảng 2.5 Bảng 2.6 Bảng 2.7 Bảng 2.8 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 Bảng 3.10 Bảng 3.11 Bảng 3.12 Bảng 3.13 Bảng đặc điểm đứt gãy chủ yếu khu vực mỏ Hà lầm Bảng thống kê đặc điểm vỉa than Bảng tính lượng nước chảy vào 1m lò giếng Bảng tiêu lý đá sạn kết Bảng tiêu lý đá cát kết Bảng tiêu lý đá bột kết Bảng tiêu lý sột kết sột than Bảng tổng hợp chiều đá vách, trụ vỉa than Bảng tổng hợp trữ lượng than địa chất từ mức -50 đến đáy tầng than Mỏ Than Hà Lầm Phân chia trữ lượng địa chất từ mức -50 đến đáy tầng than mỏ than Hà Lầm theo chiều dày vỉa Phân chia trữ lượng địa chất từ mức -50 đến đáy tầng than mỏ than Hà Lầm theo góc dốc vỉa Tổng hợp trữ lượng cơng nghiệp khống sàng than Hà Lầm từ mức 50 đến đáy tầng than Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ cột thủy lực đơn Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ giá khung, giá xích Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ CGH đồng Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ giá thủy lực di động XDY TỔNG HỢP Bảng tiêu kinh tế - kỹ thuật lị chợ giới hóa đồng Công ty TNHH MTV Than Khe Chàm - TKV năm 2010 Bảng tiêu kinh tế - kỹ thuật lò chợ giới hóa đồng Cơng ty Cổ phần Than Vàng Danh - Vinacomin Bảng tiêu kinh tế - kỹ thuật chủ yếu công nghệ khai thác Độ biến động chiều dày vỉa Độ biến động góc dốc vỉa Phân loại đá vách theo đặc tính điều khiển Hệ số phần trăm đá kẹp Áp lực mỏ tác dụng lên vách trực tiếp Bảng 3.6 Giá trị thực tế sản xuất điều khiển áp lực Thống kê chiều dày vỉa than lỗ khoan Khu III – Vỉa 11 Chỉ tiêu lý đá vách, trụ vỉa than Vỉa 11 Dự tính lượng nước chảy vào khu vực thiết kế Bảng tổng hợp hàm lượng độ chứa khí theo mức cao Đặc trưng chủ yếu thiết bị lò chợ giới hóa Bảng 3.12 Bảng tính tốn số cơng nhân chu kỳ sản xuất Bảng tiêu kinh tế - kỹ thuật lị chợ giới hóa đồng LỜI CẢM ƠN 9 10 10 12 13 13 14 19 20 21 22 23 25 27 32 36 38 40 41 44 44 48 49 51 51 62 77 80 Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc Ban Giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phòng Đại học Sau đại học, Khoa Mỏ, Bộ mơn Khai thác Hầm lị Ban lãnh đạo đồng nghiệp Công ty than: Hà Lầm, Vàng Danh, Nam Mẫu, Mạo Khê, Khe Chàm… giúp đỡ suốt trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Đặc biệt bảo, giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Đỗ Mạnh Phong thầy giáo mơn Khai thác Hầm lị, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồng thời xin chân cảm ơn tới nhà khoa học, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tơi để hồn thành luận văn -1- MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài luận văn Mỏ Than Hà Lầm thuộc khoáng sàng than Hà Lầm - Hạ Long, Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - TKV quản lý, bảo vệ tổ chức thăm dò, khai thác Hiện nay, mỏ tổ chức khai thác phương pháp hầm lị với cơng suất khoảng (1,8 -:- 2,2) triệu tấn/năm vỉa 10, vỉa 11 vỉa 14 từ mức -50 -:- -150 tiến hành đào lò XDCB lò chuẩn bị cho mức -300 Trên sở chiến lược phát ngành Than Việt Nam đến năm 2015, định hướng đến năm 2025 Chính Phủ phê duyệt định số 89/2008/QĐTTG, nhằm đáp ứng nhu cầu than thời gian tới ngành cơng nghiệp, địi hỏi ngành Than phải xây dựng số mỏ hầm lò mới, áp dụng công nghệ khai thác tiên tiến phù hợp nhằm tăng suất, giảm giá thành giảm tổn thất, nắm suất chất lượng than khai thác, đặc biệt đảm bảo an tồn q trình khai thác, giảm số người làm việc lị Vì việc: “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác giới hóa cho vỉa dày, dốc thoải Khu III mức -150 -:- -300 Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - TKV” vấn đề thực tiễn cấp thiết Mục tiêu luận văn Nghiên cứu, phân tích điều kiện địa chất Mỏ Than Hà Lầm, phân tích đánh giá cơng nghệ khai thác, thiết bị khai thác cho vỉa dày dốc thoải Việt Nam giới Đề xuất công nghệ khai thác hợp lý lựa chọn thiết bị khai thác phù hợp cho vỉa dày đốc thoải Khu III – Vỉa 11 Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - TKV mức -150 -:- -300 nhằm nâng cao công suất khai thác, giảm tổn thất tài nguyên, cải thiện điều kiện làm việc tăng mức độ an toàn cho người lao động Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ than hầm lị khống sàng Khu III – Vỉa 11 Hà Lầm Nghiên cứu đặc tính kỹ thuật loại thiết bị khai thác áp dụng được, sở lựa chọn phương án mở vỉa chuẩn bị hợp lý đáp ứng công suất 800.000 tấn/năm cho Khu III – Vỉa 11 Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - TKV -2- Nội dung nghiên cứu Đề tài nghiên cứu nội dung sau: - Điều kiện địa chất khu vực thiết kế - Phân tích, đánh giá cơng nghệ khai thác, thiết bị khai thác cho vỉa dày dốc thoải Việt Nam giới - Đề xuất công nghệ khai thác hợp lý cho vỉa dày dốc thoải Khu III – Vỉa 11 Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - TKV mức -150 -:- -300 Lựa chọn thiết bị phù hợp Phương pháp nghiên cứu: Các phương pháp nghiên cứu sử dụng tổng để hoàn thành luận văn bao gồm: - Phương pháp thu thập tài liệu - Phương pháp khảo sát điều kiện địa chất - Phương pháp định tính định lượng Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Xác định thơng số hợp lý lựa chọn áp dụng công nghê khai thác phù hợp - Ý nghĩa thực tiễn: Lựa chọn công nghệ khai thác hớp lý, hiệu áp dụng cho khai thác than Khu III – Vỉa 11 mức -150 -:- -300 Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - TKV, đáp ứng nhu cầu lớn than thời gian tới ngành công nghiệp Cấu trúc luận văn Luận văn bao gồm chương: - Chương 1: Tổng quan điều kiện địa chất Mỏ Than Hà Lầm phân tích điều kiện địa chất khu vực thiết Khu III - Vỉa 11 - Chương 2: Phân tích, đánh giá công nghệ khai thác, thiết bị khai thác cho vỉa dày dốc thoải Việt Nam giới - Chương 3: Lựa chọn khu vực thử nghiệm thiết kế lò chợ khấu than giới hóa đồng -3- CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ THAN HÀ LẦM 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên Công ty Cổ phần Than Hà Lầm thuộc phường Hà Lầm, thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh, cách thành phố Hạ Long km phía Đơng Bắc Phía Bắc giáp Xí nghiệp Than 917 - Cơng ty Than Hịn Gai, phía Tây giáp Xí nghiệp Than Thành Cơng - Cơng ty Than Hịn Gai, phía Đông giáp Công ty Cổ phần Than Hà Tu phía Nam thành phố Hạ Long Được giới hạn toạ độ sau: X: 318 310 ÷ 322 014 Y: 719 207 ÷ 724 739 Z : Lộ vỉa ÷ Đáy tầng than (Theo hệ toạ độ, độ cao nhà nước năm 1972) Diện tích khoảng 10 km2 Địa hình khu mỏ phần lớn khơng cịn ngun thuỷ, bao gồm tầng đá thải, moong khai thác đồi núi trọc Hiện khu vực có vỉa than: 14(10), 13(9), 11(8), 10(7), 9(6), 8(5), (4), 6(3), 5(2), 4(1) Khí hậu khu vực mang đặc điểm khí hậu vùng Đơng Bắc Việt Nam, năm có hai mùa rõ rệt Mùa hè kéo dài từ tháng đến tháng 10, nhiệt độ thay đổi từ 24o 35oC, trung bình 28o - 30oc , nóng 38oc Mùa khơ kéo dài từ tháng 11 đến tháng năm sau, nhiệt độ thay đổi từ 16o - 21oc, thấp có năm đến 4oC Độ ẩm trung bình 72% - 87% Lượng mưa trung bình hàng năm 2000 mm, lượng mưa cao tập trung vào tháng tháng Cơ sở hạ tầng điều kiện giao thông thuận tiện hoàn thiện từ lâu, đáp ứng tốt cho công tác khai thác mỏ 1.1.2 Đặc điểm địa chất mỏ -4- 1.1.2.1 Địa tầng Theo kết nghiên cứu địa tầng báo cáo địa chất trước cho thấy: Địa tầng mỏ than Hà Lầm xếp vào giới Cổ sinh (Paleozoi), giới Trung sinh (Mêzôzôi) Tân sinh (Kainozoi) Địa tầng chứa than mỏ than Hà Lầm nằm điệp Hòn Gai (Phụ điệp giữa) Chiều dày trầm tích thay đổi từ 500 ÷ 700m, trung bình 540m Thành phần chủ yếu gồm: bột kết, cát kết, sạn kết sét kết cuội kết vỉa than Trong địa tầng chứa than tồn 10 vỉa than, vỉa than có chiều dày từ mỏng, trung bình đến dày dày Các vỉa 9(6); 7(4); 6(3); 5(2); 4(1) vỉa khơng trì liên tục tồn khu mỏ, vỉa 10(7); 11(8); 13(9); 14(10) vỉa trì liên tục, biên giới khai thác vỉa có trữ lượng cơng nghiệp tương đối lớn Nhìn chung vỉa than có cấu tạo phức tạp 1.1.2.2 Kiến tạo Mỏ Hà Lầm phần dải than Đơng Triều - Mạo Khê - Hịn Gai - Cẩm Phả Vì vậy, mặt kiến tạo khu mỏ mang đặc điểm kiến tạo phức tạp chung toàn dải than Các đứt gãy, nếp uốn phát triển nhiều, đồng thời có quy mơ khác Phần lớn đứt gãy đứt gãy thuận phát triển theo hai phương phương kinh tuyến vĩ tuyến Cấu trúc chung khu mỏ có đặc điểm sau: * Nếp uốn: Nếu coi dải than Hòn Gai - Cẩm Phả nếp uốn bậc I nếp uốn khu Hà Lầm nếp uốn bậc II trở lên Thứ tự mô tả nếp uốn theo thứ tự từ Tây sang Đông sau : - Nếp lồi Hà Lầm: Đây nếp lồi lớn nằm phía Tây khu mỏ, mặt trục nghiêng Đơng phần phía Bắc 650- 700 phía Nam có chiều hướng dạng đối xứng - Nếp lõm Hà Lầm: Đây nếp lõm phát triển phức tạp, nằm cách nếp lồi Hà Lầm từ 650 m đến 850 m Có thể nói phức nếp uốn cánh - 71 - Ta có: lsd = 100 16 ≈ 131 cm = 1,31 m 3x0.0027 x1150 llc- Chiều cao lớn gương lò chợ, llc = 2,6 m PR- Lực chống ban đầu cột chống: PR = n.q.a2, Tấn Với: n- Hệ số dự trữ, n = 1,5 q- Tải trọng phân lớp lớp than dễ sập đổ, T/m2 q = 2,86 x 1.53 ≈ 4,4 T/m2 Ta có: PR = 1,5 x 4,4 x 1,5 = 9,9 T/m2 Thay số vào cơng thức (3.4) ta có tải trọng tác động lên hàng cột chống: Rmax = 46,03 x ( 2,6 + 1,31) x1,5 + 9,9 = 211T x 2,6 Áp lực mỏ lớn tác dụng lên dàn là: 211 Tấn, dàn chống ZF4000/16/28 có khả chịu tải là: 407,75 Tấn Như dàn chống hoàn toàn đảm bảo khả chống giữ trình khai thác lị chợ * Xây dựng hộ chiếu chống giữ lò chợ Căn vào kết tính tốn áp lực mỏ, thiết kế xây dựng hộ chiếu chống giữ cho lò chợ sau: - Chiều dài lị chợ trung bình 120 m Trong có 118,6 m chống giữ dàn chống tự hành 1,4 m chống giữ cột thủy lực đơn DW-28 kết hợp với xà hộp L = 4,4 m vị trí đầu lị chợ - Khoảng cách dàn chống 1,5 m - Khoảng cách chống chống thủy lực đơn + xà hộp 0,6 m - Tại đường lò dọc vỉa thơng gió mức -150 gia cố tiến trước gương lị chợ L = 10 ÷ 15 m cột thủy lực đơn + xà hộp L = 2,4 m luân chuyển theo tiến độ khai thác lị chợ Tại vị trí ngã lị chợ gia cố cột cặp thủy lực đơn DZ-35 kết hợp xà hộp L = 4,4 m, luân chuyển theo tiến độ khấu lò chợ - 72 - - Tại đường lò dọc vỉa vận tải mức -160 gia cố tiến trước gương lò chợ L = 10 ÷ 15 m cột thủy lực đơn + xà hộp L = 2,4m luân chuyển theo tiến độ khai thác lị chợ Tại vị trí ngã lò chợ gia cố cột cặp thủy lực đơn DZ-35 kết hợp xà hộp L = 4,4 m, luân chuyển theo tiến độ khấu lò chợ * Kiểm tra khả lún dàn chống xuống lò chợ - Căn kết đánh giá điều kiện địa chất cho thấy trụ trực tiếp chủ yếu bột kết Than khu vực cú cường độ kháng lún 5,8 MPa - Căn đặc tính kĩ thuật dàn chống ZF4000/16/28 tương ứng có cường độ kháng nén 0,61MPa Do lị chợ khu vực thử nghiệm thiết kế bám trụ hạ trần than Trong q trình khai thác xảy trường hợp lò chợ giới hoả khấu không bám trụ than Tuy nhiên hai trường hợp than đá có cường độ kháng lún lớn cường độ không nén dàn tự hành nên mặt lý thuyết không xảy trường hợp dàn bị lún xuống lò * Tính tốn số lượng vật tư chống lị + Số lượng dàn chống: - Số lượng dàn chống cần thiết lị chợ xác định theo cơng thức: Ng = Lc , dàn a2 Trong đó: Lc- Chiều dài lò chợ chống dàn, Lc = 118,6 m a2- Khoảng cách dàn chống, a2 = 1,5 m Số lượng dàn chống: N g = 118 ,6 ≈ 79 dàn 1,5 Như vậy, lò chợ thiết kế yêu cầu sử dụng 79 dàn chống, số lượng dàn chống dự phòng 16 dàn Vậy tổng số dàn chống cần thiết 95 dàn + Số lượng cột thuỷ lực đơn DZ 28- 250/100, DZ 35-200/100 DZ - 22: Cột chống thủy lực đơn DZ 28- 250/100 DZ 35-200/100 sử dụng trình lắp đặt, tháo dỡ dàn chống máy khấu Sau đó, trình khai - 73 - thác sử dụng để chống tăng cường ngã ba lò chợ với lò chuẩn bị xử lý cố Để chống tăng cường vị trí ngã ba phía trước gương lị chợ vùng chịu ảnh hưởng áp lực tựa khoảng 10 ÷ 15 m tính từ vị trí gương lị chợ, thiết kế bố trí hàng gánh tăng cường sử dụng cột chống thủy lực đơn, xà hộp ray, chống gánh trực tiếp lên chống lị dọc vỉa, chống tăng cường gồm hai hàng Để chống khám đầu L =1,4 m cột thủy lực đơn DZ 28 kết hợp xà hộp L = 4,4 m - Cột DZ 35-200/100: Khối lượng cột DZ 35-200/100 chống gia cố lò dọc vỉa vận tải là: 40 cột Khối lượng cột DZ 35-200/100 để xử lý cố trình khai thác chọn theo kinh nghiệm khai thác lị chợ có điều kiện địa chất, kỹ thuật mỏ tương tự là: 40 cột Vậy số cột DZ 35-200/100 cần thiết tính dự phòng 10% là: (40 + 40) x 1,1 = 88 cột - Cột DZ 28-250/100: Cột DZ 28-250/100 sử dụng để phục vụ lắp đặt, tháo dỡ dàn chống, chiều dài lò chợ 120 m chống hai hàng cột thủy lực đơn, xà hộp, khoảng cách cột theo chiều dốc lò chợ 1,2 m Tại vị trí tháo dỡ bố trí tăng cường cột thủy lực đơn xà hộp, gồm cột Như số lượng cột DZ 28-250/100 cần thiết là: (hàng) x 120 (m)/1,2(m/cột) + (vì) x (cột/vì) = 212 cột Cột DZ 28 - 250/100 sử dụng để phục vụ chống giữ khám đầu lị chợ : (vì) x (cột) = 27 cột Tổng cột DZ 28 - 250/100 khoảng: 240 cột - Cột DZ - 22: Cột DZ - 22 phục vụ gia cố lò dọc vỉa thơng gió : 52 cột + Số lượng xà hộp HDFBC-4400, HDFBC-2200: Xà hộp HDFBC - 4400, HDFBC - 2200 sử dụng trình lắp đặt, tháo dỡ dàn chống máy khấu - 74 - Xà HDFBC-4400 phục vụ tháo dỡ chống : 60 xà Xà DHFBC-2200 phục vụ lắp đặt, tháo dỡ chống : 20 xà Xà khớp HDJB - 1200 sử dụng xử lý cố : 60 xà Xà hộp HDFBC - 2400 sử dụng gia cố lị dọc vỉa thơng gió -60 lị dọc vỉa vận tải -105 là: 24 xà 3.7.3 Công tác tổ chức sản xuất * Tổ chức cơng việc lị chợ khai thác giới hóa đồng khấu than Mỗi chu kì khai thác gồm 01 ca: bố trí sản xuất ca vừa khấu than vừa hạ trần thu hồi than lị chợ, cuối ca thực cơng tác chuẩn bị bảo dưỡng đồng thiết bị máy móc kiểm tra củng cố lị chợ Mỗi ca thực khấu than, hạ trần thu hồi than luồng với tiến độ 0,8 m - Vận hành máy khấu than lị chợ Trong q trình di chuyển máy khấu điều chỉnh tang khấu cắt than phần tiến trước, tang khấu cắt than phần lò chợ tiến sau + Nâng chắn gương - chống tạm giữ lị chợ: Theo chiều di chuyển máy, máy khấu qua tới đâu thực nâng chắn gương chống tạm giữ Cơng việc hai người đảm nhận + Di chuyển máng cào lò chợ: Máng cào lò chợ di chuyển sang luồng máy khấu di chuyển cách xa từ 12 ÷ 15 m Di chuyển máng cào sang luồng nhờ kích đẩy dàn chống Kích đẩy có đầu gá cố định vào thân máng cào, đầu cố định vào dàn chống Công việc đẩy máng cào hai người đảm nhiệm + Di chuyển dàn, chống giữ gương lò chợ: Sau di chuyển máng cào sang luồng mới, tiến hành công tác di chuyển dàn chống (di chuyển dứt điểm dàn chống một) Trong q trình di chuyển dàn, cịn đồng thời điều khiển kích đẩy cạnh giúp dàn tự đứng thẳng + Công tác khấu, chống tạo luồng khấu gương lò chợ: Việc khấu, chống tạo luồng khấu gương lị chợ tiến hành phía đầu phía chân lị chợ - 75 - - Khấu tạo luồng vị trí chân lị chợ: Để tạo luồng khấu vị trí chân lò chợ, xà dàn chống máng cào gương đẩy áp sát gương chợ Vận hành máy khấu từ hướng lị thơng gió xuống khấu gương vị trí chân lị chợ, sau vận hành máy cho chạy theo hành trình ngược lại, nâng xà giữ gương theo máy khấu, di chuyển dàn chống sang luồng mới, thực xong công tác tạo luồng vị trí chân lị chợ - Khấu tạo luồng vị trí đầu lị chợ: Việc tạo luồng khấu vị trí đầu lị chợ thực tương tự luồng khấu vị trí chân lị chợ song theo hướng ngược lại Thiết kế chọn khấu, chống tạo luồng khấu vị trí chân lị chợ + Công tác thu hồi than hạ trần: Sau luồng khấu gương di chuyển dàn chống, thực công tác thu hồi than hạ trần Chú ý: Khi thu hồi than hạ trần, khoảng cách dàn chống máng cào gương lị ngắn + Cơng tác di chuyển máy chuyển tải máy nghiền lị vận tải: Cơng tác di chuyển máy chuyển tải thực cột chống sau dàn chống lị chợ tới cầu chuyền tải Khoảng cách di chuyển máy cho máng cào lị chợ khơng rót vào vị trí cầu chuyền tải + Cơng tác rút ngắn dỡ khung băng tải: Khi máy chuyển tải trượt khu băng tải khoảng tối đa cho phép rãnh trượt khung đuôi băng, tiến hành tháo dỡ khung rút ngắn băng tải * Thành lập đội thợ - Số công nhân cần thiết để thực cơng tác lị chợ xác định theo cơng thức: Ni = Trong đó: Ki- Khối lượng công việc thứ i Di- Định mức công việc thứ i Ki , người/ca Di - 76 - - Thời gian thực công việc N i T α ; (h) N itt H vm Ti = Trong đó: Ni- Số người cần thiết hồn thành cơng việc thứ i theo định mức T- Thời gian ca sản xuất Nitt- Số người thực tế hồn thành cơng việc thứ i Hvm- Hệ số vượt mức công việc α- Hệ số sử dụng thời gian Bảng 3.12 Bảng tính tốn số cơng nhân chu kỳ sản xuất TT Tên công việc Ca Ca Ca Tổng Củng cố lò chợ, lò chuẩn bị 4 12 Vận hành máy, khấu gương, nâng chắn 2 Kiểm tra, thay khấu, bảo dưỡng máy (2) (2) (2) Tải than, dọn 16 16 16 Đẩy máng cào, di chuyển dàn chống (4) (4) (4) Thu hồi than hạ trần, than đá lớn (4) (4) (4) Kiểm tra, bảo dưỡng đồng thiết bị (6) (6) (6) 10 Chống tăng cường lò chuẩn bị 2 11 Di chuyển cầu chuyển tải (2) (2) (2) 24 24 24 Tổng cộng: 3.8 TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT * Tốc độ tiến gương lò chợ tháng: rt = Thay số ta được: rt = N t N ca r.K , m/tháng N ck 25.3 0,63.095 = 45 m/tháng 54 72 - 77 - * Năng suất lao động công nhân trực tiếp NSLD = Qnam 613800 = = 24 tấn/cơng nck n n 86.300 Trong thực tế số cơng nhân bố trí thêm 20%, danh sách là: Nn = 72.120% = 86 người * Chi phí mét lị chuẩn bị Tính cho khai thác lị chợ áp dụng thử nghiệm lò chợ lớp trụ Khu III - Vỉa 11 mức -150 ÷ -160 Tổng đường lò chuẩn bị khu vực 2250m Sản lượng khai thác từ lò chợ 377.600 Chi phí lị chuẩn bị: Vcb = 2250 1000 = ≈ 3,6 m/1.000 613800 * Chi phí dung dịch nhũ hóa Khối lượng nhũ hóa tính cho lị chợ giới hóa đồng tính dựa sở kinh nghiệm khai thác lò chợ giới hóa đồng Cơng ty Cổ phần Than Vàng Danh tỷ lệ dung dịch lấy 5% Như tháng chi phí dung dịch để thay cho tháng là: 4000 lít x 5% = 200 lít = 200 kg Ngồi lượng dung dịch nhũ hóa cần cung cấp cho dàn chống tự hành phải cung cấp để chống tăng cường ngã ba lò chợ, Như lượng dầu nhũ hóa cần thiết để chống tăng cường ngã tháng tính hao hụt 20% là: 1,2 x (lượt/chu kỳ) x (chu kỳ/ngày) x 25 (ngày/tháng) x (lít/cột) x 5% = 90 kg/tháng Tổng chi phí dầu nhũ hóa cho tháng là: 200 + 90 = 290 kg/tháng Sản lượng khai thác tháng là: 046 * 25 = 51 150 Vậy chi phí dung dịch nhũ hoá cho 1.000 than là: 290 1000 = 5,7 kg/1.000 511500 * Tổn thất than theo công nghệ khai thác η cn = Adc − AKT 100% Adc Ađc- Trữ lượng địa chất ngày đêm, Ađc=120 x x x 0,63 x 1,53 ≈ 694 Akt - Trữ lượng than khai thác ngày đêm , Akt = 046 Thay số ta có: nck = 3000 − 2046 100 % ≈ 32% 3000 - 78 - * Giá thành phân xưởng + Chi phí dầu nhũ tương cho than: 5,6 : 1000 = 0,0056 kg/tấn Đơn giá dầu nhũ tương 55 080 đồng/kg Vậy chi phí cho than là: 0,0056 x 55 080 ≈ 308 đồng/tấn + Chi phí tiền lương Hiện lương bình qn bình qn chung cơng nhân mỏ than Hà Lầm triệu đồng/tháng, áp dụng công thức sau để tính: N tt D N ds Dds + N th N th Ang Trong đó: Ntt- Số cơng nhân thực tế sản xuất; Ntt = 72 người D- Định mức tiền lương thực tế; D = triệu đồng/người-tháng Nds- Số công nhân thêm danh sách; Nds = 20%.Ntt = 14 người Dds- Định mức tiền lương cho người có thêm danh sách, Dds = triệu đồng/người-tháng Nth- Số ngày làm việc công nhân tháng; Nth = 25 ngày Ang- Sản lượng lò chợ ngày đêm; Ang = 046 tấn/ngày-đêm Do chi phí tiền lương cho cơng nhân là: (72.9 : 25) + (14.7 : 25) 2046 = 0,0146 triệu đồng/tấn = 14 460 đồng/tấn Thực tế công nhân danh sách 72 x 120% = 86 người * Chi phí khấu hao thiết bị lò Thời gian khấu hao năm: C tb = ∑T n An ΣT- Tổng số tiền mua thiết bị sử dụng lò ΣT = 160 000 000 000 đồng n- Số năm khấu hao thiết bị, n = năm An- Cơng suất lị chợ trung bình năm, An = 600 000 tấn/năm - 79 - C tb = 270000000000 x600000 = 75 000 đồng/tấn * Chi phí bảo hiểm xã hội Chi phí bảo hiểm xã hội lấy 25% chi phí tiền lương công nhân: Cxh= 25% x 14 460 = 615 đồng/tấn * Chi phí sửa chữa thiết bị Chi phí sửa chữa lấy 30% chi phí khấu hao thiết bị: Csc = 30% x 75 000 = 22 500 đồng/tấn * Chi phí nước Tổng lượng nước phục vụ sản xuất ngày đêm 30 m3/ngày đêm với giá nước 15 000 đồng/m3 Sản lượng khai thác ngày đêm 2.046 Hao phí nước cho 1000 than: Ln = 30 1000 2046 ≈ 14,6 m3/ 000 Chi phí cho than : C n = 14,6 15000 1000 = 219 đồng/tấn * Chi phí khấu Theo kinh nghiệm khai thác Công ty Cổ phần Than Vàng Danh, chi phí khấu dao động -:- 10 chiếc/1000 than khai thác phụ thuộc vào độ cứng than đất đá kẹp vỉa Với đặc điểm cấu tạo than đất đá Công ty Cổ phần Than Hà Lầm dự án tạm tính chi phí khấu chiếc/1000 Chi phí cho 705.000 đồng/răng Vậy chi phí khấu để khai thác than là: Cr = 5.705000 = 525 đồng/tấn 1000 * Chi phí khai thác than I = 308 + 14 460 + 75 000 + 615 + 22 500 + 219 + 535 = 119 637 đồng/tấn - 80 - Bảng 3.13 Bảng tiêu kinh tế - kỹ thuật lò chợ giới hóa đồng TT Các tiêu Đơn vị Khối lượng Chiều dày vỉa m 9,46 Góc dốc trung bình độ Chiều dài lò chợ m 120 Chiều dài khấu m 420 Chiều cao gương khấu m 2,6 Chiều dày than thu hồi m 2,86 Chiều dày lớp khấu (lớp trụ) m 5,46 Trọng lượng thể tích than T/m3 1,53 Hệ số kiên cố than f 1,5 - 10 Hệ số hoàn thành chu kỳ ca 0,85 11 Số ca làm việc ngày đêm ca 12 Cơng suất lị chợ tấn/năm 600 000 13 Nhân lực lò chợ ngày đêm người 72 14 Năng suất lao động tấn/công 19 15 Sản lượng lò chợ ngày đêm 046 16 Số ca hoàn thành chu kỳ ca 17 Chi phí mét lị chuẩn bị m/1000 3,6 18 Chiều rộng luồng khấu m 0,63 19 Tiến độ khai thác ngày đêm m 3,78 20 Tổn thất khai thác % 32 21 Tiến độ lò chợ tháng m 80 22 Chi phí khai thác than đồng/tấn 119 637 Như vậy, so sánh với công nghệ khai thác thủ công dùng phương pháp khoan nổ mìn với giá khung di động (hoặc giá thủy lực di động liên kết xích) có thu hồi than điều kiện lớp trụ Khu III - Vỉa 11 mức -150 -:- -160, nhiều tiêu kinh tế - kỹ thuật quan trọng cải thiện đáng kể, cụ thể là: - Sản lượng lị chợ tăng lần; - Chi phí nhân cơng lị chợ giảm 2,4 lần; - 81 - - Năng suất lao động tăng gần lần; - Tỷ lệ thu hồi than hạ trần 10%; - Giá thành phân xưởng giảm 9,2% 3.9 NHẬN XÉT Khu vực thiết kế thử nghiệm lò chợ lớp trụ Khu III - Vỉa 11 từ mức -150 ÷ 160 luận văn áp dụng hệ thống khai thác: "Cột dài theo phương, chia lớp nghiêng lò chợ hạ trần thu hồi than nóc" cơng nghệ giới hóa đồng áp dụng bao gồm: chống tự hành ZF4000/16/28, máy liên hợp MG150/375-W máng cào uốn cong SGZ630/264 thiết bị đồng khác Trung Quốc Thông qua việc xác định tiêu kinh tế - kỹ thuật khư vực thiết kế thử nghiệm công nghệ giới hóa đồng cho thấy tính linh hoat cao tổ thiết bị ZF4000/16/28 khai thác vỉa than có chiều dày thay đổi với biên độ lớn, từ ÷ m, với góc dốc thay đổi từ ÷ 350 Thậm chí áp dụng để khai thác vỉa dày m chia thành lớp nghiêng, khai thác lớp với sơ đồ có khơng thu hồi than - so sánh với cơng nghệ khai thác thủ cơng dùng phương pháp khoan nổ mìn với giá khung di động (hoặc giá thủy lực di động liên kết xích) có thu hồi than điều kiện lớp trụ Khu III - Vỉa 11 mức -150 -:- -160, nhiều tiêu kinh tế - kỹ thuật quan trọng cải thiện đáng kể, cụ thể là: - Sản lượng lò chợ tăng lần; - Chi phí nhân cơng lị chợ giảm 2,4 lần; - Năng suất lao động tăng gần lần; - Tỷ lệ thu hồi than hạ trần 10%; - Giá thành phân xưởng giảm 9,2% - 82 - KẾT LUẬN Với mục đích: “Nghiên cứu lựa chọn cơng nghệ khai thác giới hóa cho vỉa dày, dốc thoải Khu III mức -150 -:- -300 Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - TKV”, luận văn đã đạt số kết sau: - Đánh giá ảnh hưởng điều kiện địa chất mỏ công nghệ đến việc áp dụng giới hóa đồng vào khống sàng Hà Lầm Tổng hợp đánh giá khả áp dụng công nghệ giơi hóa đồng cho khống sàng than Hà Lầm Tiến hành phân chia khu vực khoáng sàng theo nhóm điều kiện địa chất mỏ để làm sở triển khai áp dụng thực tế Qua xác định trữ lượng có khả áp dụng giới hóa giới hạn nghiên cứu đánh giá là: 43.621.000 - Hiện để tăng cơng suất lị chợ mỏ than Hà Lầm thường áp dụng sơ đồ cơng nghệ khai thác hết tồn chiều dày vỉa Tuy nhiên tỷ lệ thu hồi than hạ trần thấp, đạt từ 60% ÷ 70% làm tăng tỷ lệ tổn thất Khối lượng than để lại trụ bảo vệ lớn nguyên nhân khiến cho hệ số tổn thất than lớn Do để nâng cao sản lượng than hầm lị, tăng suất lao động, giảm chi phí, nâng cao mức độ đảm bảo an toàn cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động vấn đề nâng cao mức độ giới hóa khai thác than hầm lò cần thiết - Luận văn nghiên cứu đánh giá nhận xét điều kiện áp dụng cong nghiệ giới hóa tồn phần khống sàng mỏ Hà Lầm đến kết luận, cho phép áp dụng khai thác giới hóa tồn phần cho vỉa dầy dốc thoải vỉa 11 vỉa 7, - Căn cúa vào tính tốn lựa chon thiết bị giới hóa tồn phần thiếu bị ( máy khấu MG150/375-W, Giá thủy lực ZF4000/16/28 … ) phù hợp với điều kiện khoáng sàng mỏ Luận văn lựa chọn Khu III - Vỉa 11 mức -150 ÷ -160 Cơng ty Cổ phần Than Hà Lầm - TKV làm khu vực thử nghiệm áp dụng cơng nghệ giơi hóa đồng Đây khu vực có điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ thuận lợi việc áp dụng khí hóa - so sánh với công nghệ khai thác thủ công dùng phương pháp khoan nổ mìn với giá khung di động (hoặc giá thủy lực di động liên kết xích) có thu hồi than - 83 - điều kiện lớp trụ Khu III - Vỉa 11 mức -150 -:- -160, nhiều tiêu kinh tế - kỹ thuật quan trọng cải thiện đáng kể, cụ thể là: - Sản lượng lò chợ tăng lần; - Chi phí nhân cơng lị chợ giảm 2,4 lần; - Năng suất lao động tăng gần lần; - Tỷ lệ thu hồi than hạ trần 10%; - Giá thành phân xưởng giảm 9,2% Đây bước nghiên cứu thử nghiệm nghiên cứu áp dụng cơng nghệ có giới hóa vào khống sàng than Hà Lầm chắn hướng phát triển tương lai không xa Công ty Cổ Phần Than Hà Lầm nói riêng số mỏ than hầm lị vùng than Quảng Ninh nói chung - 84 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Phùng Mạnh Đắc, Nguyễn Anh Tuấn Thiết kế kỹ thuật áp dụng thử nghiệm công nghệ giới hố khấu than Cơng ty than Khe Chàm Kỹ thuật an toàn lao động Hầm lò (1999), Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Lê Như Hùng (2002), Nguyên lý thiết kế mỏ Hầm lò, Trường Đại học Mỏ Địa chất Hà Nội Võ Trọng Hùng, Phùng Mạnh Đắc (2005), Cơ học đá ứng dụng xây dựng cơng trình ngầm khai thác mỏ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Huỳnh - Đỗ Mạnh Phong (2002), Mở vỉa khai thác hầm lò (cho lớp cao học khai thác mỏ), Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Đỗ Mạnh Phong - Vũ Đình Tiến (2008), Áp lực mỏ Hầm lò, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Đỗ Mạnh Phong (2008), Báo cáo đề tài: Nghiên cứu khả áp dụng cơng nghệ giới hóa đồng khai thác than lò chợ dài mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Văn Thanh (2004), Giáo trình Cơng nghệ khí hóa khai thác than Hầm lò, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Trần Văn Thanh - Vũ Đình Tiến (2002), Cơng nghệ khai thác than Hầm lị, Nhà xuất Giao thông Vận tải Hà Nội 10 Vũ Đình Tiến (2004), Giáo trình Cơ sở khai thác mỏ Hầm lò, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội 11.Giáo trình giảng dậy tổ quát mỏ than (NeDo Nhật Bản), Các báo tạp chí chuyên ngành ( Tạp chí Khoa Học Mỏ) tham khảo tài liệu đồng nghiệp công ty than Hà lầm ,công ty than Vàng Danh, công ty than Nam Mẫu, công ty than Khe Chàm…………………………… …… - 85 - ... q trình khai thác, giảm số người làm việc lị Vì việc: ? ?Nghiên cứu lựa chọn cơng nghệ khai thác giới hóa cho vỉa dày, dốc thoải Khu III mức -150 -:- -300 Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - TKV? ?? vấn... cho vỉa dày dốc thoải Khu III – Vỉa 11 Công ty Cổ phần Than Hà Lầm - TKV mức -150 -:- -300 Lựa chọn thiết bị phù hợp Phương pháp nghiên cứu: Các phương pháp nghiên cứu sử dụng tổng để hoàn thành... lý lựa chọn áp dụng công nghê khai thác phù hợp - Ý nghĩa thực tiễn: Lựa chọn công nghệ khai thác hớp lý, hiệu áp dụng cho khai thác than Khu III – Vỉa 11 mức -150 -:- -300 Công ty Cổ phần Than