Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý cho vỉa 6 mỏ than bắc cọc sáu từ mức 100 đến 17+để nâng công suất khai thác

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - ĐỒN HỊA NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ CHO VỈA – MỎ THAN BẮC CỌC SÁU TỪ MỨC -100 ¸ +17 ĐỂ NÂNG CƠNG SUẤT KHAI THÁC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - ĐỒN HỊA NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ CHO VỈA – MỎ THAN BẮC CỌC SÁU TỪ MỨC -100 ¸ +17 ĐỂ NÂNG CÔNG SUẤT KHAI THÁC Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 60520603 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Trần Văn Thanh HÀ NỘI - 2014 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mỏ than Bắc Cọc Sáu thuộc khoáng sàng than Bắc Cọc Sáu, Công ty than Hạ Long - TKV quản lý, bảo vệ tổ chức thăm dò, khai thác theo Quyết định số 2175/QĐ-HĐQT ngày 21/10/2005 Hội đồng quản trị Tổng công ty than Việt Nam việc phê duyệt đầu tư khai thác mỏ than Bắc Cọc Sáu, Cơng ty than Hịn Gai (nay chuyển Công ty than Hạ Long – TKV) Hiện nay, mỏ tổ chức khai thác phương pháp hầm lị với cơng suất 400.000 ¸ 450.000tấn/năm so với công suất thiết kế 700.000 tấn/năm Trên sở chiến lược phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030 Thủ tướng phủ phê duyệt định số 60/QĐ-TTg ngày 09/01/2012 Để nâng cao công suất khai thác, đưa mỏ than Bắc Cọc Sáu đạt công suất thiết kế 700.000 tấn/năm, tăng suất lao động cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động cần nghiên cứu áp dụng công nghệ khai thác tiên tiến vào khai thác khu vực có điều kiện địa chất hợp lý Hiện mỏ than Bắc Cọc Sáu khai thông vỉa than 12, 11, 10, (khu IA) vỉa 6, vỉa (khu IB) bắt đầu q trình khai thơng, vỉa khống sàng than Bắc Cọc Sáu vỉa than có cấu tạo phức tạp, có Vỉa vỉa có chiều dày thay đổi 0,77y17,52m, góc dốc vỉa thay đổi từ 504560, nên việc nghiên cứu áp dụng công nghệ khai thác tiên tiến phù hợp với điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ cần phải tính tốn chi tiết Vì việc “Nghiên cứu, lựa chọn cơng nghệ khai thác hợp lý cho Vỉa – Mỏ than Bắc Cọc Sáu từ mức -100 ¸ +17 để nâng cơng suất khai thác” vấn đề thực tiễn mang tính cấp thiết nhằm định hướng đầu tư áp dụng cơng nghệ khai thác phù hợp, góp phần tăng sản lượng khai thác để đưa mỏ than Bắc Cọc Sáu đạt công suất thiết kế cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động Mục tiêu luận văn Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý cho Vỉa – Mỏ than Bắc Cọc Sáu từ mức -100 ¸ +17 để nâng cơng suất khai thác góp phần tăng sản lượng đưa mỏ than Bắc Cọc Sáu đạt công suất thiết kế 700.000 tấn/năm, cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao suất lao động, tận dụng tối đa tài nguyên khai thác Đồng thời nghiên cứu, đề xuất phương án khai thác hợp lý cho vỉa khác mức khai thác dự án xuống sâu mức 200 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm điều kiện địa chất, kỹ thuật mỏ đánh giá lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý cho Vỉa mỏ than Bắc Cọc Sáu từ mức -100 ¸ +17 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm điều kiện địa chất mỏ than Bắc Cọc Sáu, xác định yếu tố địa chất điều kiện công nghệ chủ yếu ảnh hưởng đến công tác khai thác vỉa mức -100/+17 - Đánh giá công nghệ khai thác áp dụng cho vỉa dầy trung bình, dốc thoải - Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý, phù hợp cho vỉa mức -100/+17 nhằm nâng cơng suất khai thác, đảm bảo an tồn, cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động - Lựa chọn công nghệ khai thác tối ưu phù hợp điều kiện thực tế vỉa - Tính tốn tiêu kinh tế - kỹ thuật công nghệ để áp dụng vào khai thác vỉa Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu sử dụng để hoàn thành luận văn bao gồm: - Phương pháp thu thập tài liệu - Phương pháp khảo sát điều kiện địa chất - Phương pháp đánh giá tổng hợp điều kiện công nghệ - Phương pháp thống kê, phân tích Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn - Lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý cho Vỉa góp phần nâng cao sản lượng, hiệu đầu tư khai thác mỏ than Bắc Cọc Sáu, tận dụng nguồn tài nguyên, mang lại hiệu khai thác cao, với chi phí thấp, hiệu kinh tế cao giảm thiểu lao động thủ cơng lị - Góp phần nâng sản lượng than Công ty than Hạ Long - TKV Tập đồn than – Khống sản Việt Nam nhằm đáp ứng nhu cầu lượng ngày tăng đất nước - Cải thiện điều kiện làm việc tăng thu nhập cho cán công nhân viên đơn vị Cấu trúc luận văn Luận văn bao gồm phần mở đầu, 03 chương, kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo Luận văn trình bày 94 trang có 32 bảng biểu 21 hình vẽ minh họa Các bảng biểu hình vẽ minh họa xắp xếp theo trình tự theo chương, mục Luận văn hoàn thành mơn Khai thác hầm lị, Khoa Mỏ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội hướng dẫn khoa học PGS.TS Trần Văn Thanh Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Phòng Đào tạo sau Đại học, Khoa Mỏ, phịng ban Cơng ty than Hạ Long - TKV, Các công ty than Dương Huy – TKV, Quang Hanh – TKV, Khe Chàm – TKV, tập thể Thầy giáo Bộ mơn Khai thác Hầm lị đặc biệt Thầy giáo hướng dẫn, PGS.TS Trần Văn Thanh giành nhiều công sức hướng dẫn tạo điều kiện cho học viên thực luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ THAN BẮC CỌC SÁU 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý, toạ độ khu mỏ Mỏ than Bắc Cọc Sáu nằm phía Đơng Bắc thị xã Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh Diện tích khu mỏ rộng 7.5 km2, giới hạn mốc toạ độ theo Quyết định số: 1412 / QĐ - ĐCTĐ ngày 24/10/2002 Theo Bản đồ quy hoạch điều chỉnh ranh giới mỏ than Quảng Ninh ban hành theo định số 1122/QĐ-HĐQT ngày 16/05/2008, mỏ Bắc Cọc Sáu (mã số CP 0036) thuộc phường Cẩm Phú, Cẩm Phả, Quảng Ninh Hình 1.1: Vị trí mỏ Bắc Cọc Sáu đồ Quy hoạch điều chỉnh ranh giới mỏ than vùng Quảng Ninh theo định phê duyệt 1122/QĐ-HĐQT ngày 16 tháng năm 2008 Giới hạn ô toạ độ địa lý: Từ 21001,40” đến 21002,55” vĩ độ bắc 107018,00” đến 107018,08”kinh độ đơng Toạ độ trắc lượng vng góc (Hệ toạ độ Nhà nước 1972 ): X = 26 500 đến 29 500 Y = 428 500 đến 431 000 Ranh giới phía Tây giáp khu Cao Sơn Khe Chàm I, phía Đơng giáp khu Quảng Lợi, phía Bắc giáp khu Mơng Dương, phía Nam giáp cơng trường khai thác Tả ngạn (mỏ than Cọc Sáu) 1.1.2 Đặc điểm địa hình Địa hình nguyên thuỷ khu mỏ bị chia cắt thung lũng khe suối Nhìn chung địa hình thuộc loại đồi núi thấp thoải trung tâm thấp cao dần bốn phía độ cao tuyệt đối nơi thấp +27,00m nơi cao +145,00m Độ dốc sườn núi từ 200 đến 300 Trong năm qua khu vực dùng làm bãi thải cho mỏ Cọc Sáu nên địa hình khu bãi thải Bắc Cọc Sáu hoàn toàn bị thay đổi Hiện tầng đất đá thải bao phủ toàn bề mặt địa hình với chiều cao đất đá thải từ 50 đến 100mét 1.1.3 Đặc điểm khí hậu Khu mỏ Bắc Cọc Sáu cách vịnh Bái Tử Long khoảng 6km, có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm Hàng năm có mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng đến tháng 10, lượng mưa hàng năm thay đổi từ 2280 ¸ 2800mm, trung bình hàng năm 2.500mm Tháng tám thường có lượng mưa lớn nhất, lượng mưa ngày lớn năm 2008 188,1mm đo ngày 12/8 Lượng mưa lớn vùng than (năm 1987 Mơng Dương ngập lị mưa; Năm 2003 Khe Chàm ngập lò mưa ) Theo số đo trạm Cửa Ông từ 2000 tới 2007, lượng mưa trung bình năm cao khu vực Bãi Cháy 1,1 lần, khu vực ng Bí 1,76 lần 1.1.4 Tình hình dân cư, kinh tế trị khu vực Khu mỏ Bắc Cọc Sáu liên kết với vùng dân cư, thị trấn, thị xã, trung tâm kinh tế, sở công nghiệp ngành than hệ thống giao thông đường thuận lợi Từ khu mỏ có đường tơ nối liền với quốc lộ 18A (phường Mông Dương) dài khoảng km, đến cảng Cửa Ơng khoảng km Mặt sân cơng nghiệp khu mỏ nằm cận kề tuyến đường sắt vận tải than Khe Chàm - Cửa Ông 1.2 Điều kiện địa chất 1.2.1 Địa tầng Từ bề mặt bãi thải tới hết độ sâu thăm dò, khu mỏ Bắc Cọc Sáu có tầng: đất đá thải, tầng phủ đệ tứ (Q) tầng chứa than thuộc phân hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg2) 1-Tầng đá thải: che phủ gần hết diện tích khu mỏ, nằm tầng phủ đệ tứ gồm đất đá thải từ mỏ xung quanh đổ vào Độ dày tầng đất đá thải từ 40 m đến 200m Tới 30/6/2008 đá thải đổ cao tới cốt ≥ +295m (phía đơng bắc) Đất đá thải nằm tầng phủ đệ tứ gồm loại đá cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết bị phá vỡ nổ mìn với kích thước khác từ vài cm tới vài mét Khi đổ thải, đất đá thải đổ từ ben lật lăn theo sườn bãi thải tự phân loại theo trọng lượng nên tảng đá thải có kích thước lớn rơi xuống đáy bãi thải trước tiên Có khoảng 6-7 mỏ đổ thải vào Bắc Cọc Sáu 2-Tầng phủ đệ tứ (Q) phân bố tồn diện tích khu mỏ, phủ trầm tích phân hệ tầng Hịn Gai giữa, gồm loại đá tàn tích, sườn tích, bồi tích Thành phần trầm tích Đệ tứ loại cát, cuội, sỏi, sét tảng lăn kích thước khác vật chất hữu Chiều dày tầng phủ Đệ tứ thay đổi từ đến 6m, trung bình 4m Dọc theo bờ suối, thung lũng (nằm đáy đá thải) chiều dày lớn 3-Tầng chứa than (T3n-r hg2): phân bố tồn diện tích khu mỏ, nằm tầng đệ tứ (Q), gồm đá chứa nước cát kết, cuội, sỏi, sạn kết đá cách nước bột kết, sét than, sét kết vỉa than Tại khu thăm dò Bãi thải Bắc Cọc Sáu phát 12 vỉa than Kể từ lên lấy tên là: 3a, 4, 4a, 5, 5a, 6, 7, 8, 9, 10, 11 vỉa 12 Trong số vỉa than tính trữ lượng vỉa báo cáo thăm dò bổ sung, kể từ lên gồm vỉa: 6, 8, 9, 10, 11 vỉa 12 Các vỉa phát hai khối riêng biệt, mức độ nghiên cứu sơ sài nên không tham gia tính trữ lượng Mặt cắt trầm tích chứa than, toàn khu mỏ xắp sếp xen kẽ loại đất đá gồm: Cơnglơmêrát, Gravelít, sa thạch, Alêvrơlít, vỉa than lớp Acgilít Agilít than mỏng Loại đất đá phổ biến khu mỏ Alêvrơlít sa thạch Đặc điểm chung loại đất đá mô tả sơ lược sau: - Cuội kết : Cuội kết có màu xám sáng, hạt thạch anh trịn cạnh, đường kính hạt khơng đều, biến đổi từ 2-10 mm 15 mm, xi măng sở loại sa thạch chiếm chủ yếu, cấu tạo khối rắn chắc, vết vỡ không phẳng, đất đá có nhiều kẽ nứt Trong kẽ nứt có nhiều vết bám ơxít sắt màu xám nâu - Gravelít Là loại đất đá chuyển tiếp từ cuội kết sang sa thạch, nhìn bề ngồi tuỳ theo kích thước hạt thạch anh gần giống cuội kết loại hạt nhỏ gần giống loại sa thạch hạt lớn Độ lựa chọn sắc cạnh - Argilít than Alêvrơlít than: Là loại đất đá có thành phần giống argilít alêvrơlít mà kẹp lẫn nhiều than, tỷ lệ than khoảng 30-65% 84 + Vận tải than lò dọc vỉa mức -20 sử dụng băng tải BT800 máng cào SKZ-620 + Vận tải than thượng -100/-5 máng trượt + Vận tải mức -100: sử dụng tàu điện + Vận tải mức +17, -5 tầu điện, tời trc Lò chợ mứ c -20 /+2 Hỡnh 3.5: Sơ đồ thơng gió vận tải nước Lß däc vØa møc -20 Lß däc vØa møc +25 Cưa giã Vận tải máng trượt Vận tải máng cào Vận tải băng tải Vận tải tàu điện 85 3.7 Công tác tổ chức sản xuất Tổ chức cơng việc lị chợ chống giàn tự hành hành sau: Thực ca chu kỳ Mỗi ca làm việc 8h Công việc chu kỳ gồm: - Củng cố lị - Khoan lỗ mìn khấu gương lị chợ - Nạp nổ mìn thơng gió tích cực - Củng cố, sửa gương, nâng cấu đỡ tạm - Tải than hạ - Di chuyển máy cào dàn tự hành sang luồng - Cắt máy cào lò chân, thu hồi TLĐ – Xà khớp lị dọc vỉa - Kiểm tra bảo dưỡng thiết bị Bảng III-2: Biểu đồ tổ chức chu kỳ biểu đồ tổ chức sản xuất 3.8 Tính tốn số tiêu kinh tế kỹ thuật 3.8.1 Sản lượng than chu kỳ Qck = L r mk g K , (T) Trong đó: L – Chiều dài trung bình lị chợ, L = 110 (m); r – Tiến độ luồng khấu, r = 0,8 (m); mk – Chiều cao khấu, mk = 2,2 (m); g - Trọng lượng thể tích than, g = 1,58 (T/m3); K – Hệ số hoàn thành chu kỳ, K = 0,95; Qk = 290 (T) 86 3.8.2 Sản lượng lò chợ ngày đêm Qng.đ = Q ck x n ca , (T) n ck Trong đó: nck- Số ca hoàn thành chu kỳ, nck = 1,5 (ca); nca – Số ca khai thác ngày đêm, nca = (ca); Qng.đ = 580 (T) 3.8.3 Sản lượng lò chợ tháng Qtháng = Qng.đ x nt (T) Trong đó: nt - Số ngày làm việc tháng, nt = 26 (ngày) Thay số: Qtháng = 580 x 26 = 15.080 (T) 3.8.4 Cơng suất lị chợ Qnăm = Qtháng x nth , (T/năm) Trong đó: nth - Số tháng làm việc năm, nth = 12 (tháng) Thay số: Qnăm = 15.080 x 12 = 180.960 (T/năm) 3.8.5 Năng suất lao động cơng nhân lị chợ NSLĐ = 580T : 69 = 8,4 T/người - ca 3.8.6 Chi phí thuốc nổ cho 1000 T than khai thác Lượng thuốc nổ cho chu kỳ 55 (KG); Sản lượng than chu kỳ 290 (T); Ct = 189 kg/1000T 87 3.8.7 Chi phí kíp nổ cho 1000T than khai thác Lượng kíp nổ cho chu kỳ 220 (cái); Sản lượng than chu kỳ 290 (T); Ck = 758 kíp/1000T 3.8.8 Chi phí dầu nhũ hố Khối lượng nhũ hóa tính cho lị chợ chống giàn chống nhẹ ZZ1800/16/24 tính dựa sở kinh nghiệm Trung Quốc Khối lượng dung dịch nhũ hóa cấp cho lò chợ tháng thay lần Thùng dung dịch trạm bơm nhũ hóa dây chuyền có dung tích 1600 lít, tháng thay 6400 lít dung dịch Dầu nhũ hóa sử dụng cho dây chuyền sử dụng loại MDT; M10 MS10-5 loại dầu có đặc tính kỹ thuật tương đương, nồng độ dung dịch yêu cầu 5%: Như số lượng dầu nhũ hoá cần cung cấp tháng là: 6400 x 5% = 320 (lít) Thiết kế tính 10% lượng dầu hao hụt phục vụ công tác củng cố, chống giữ tăng cường cột thủy lực đơn: 320 x 15% = 48 (lít) Số lượng dầu nhũ hố tính cho tháng là: 320 + 48 = 368 (lít) Tổng số lượng dầu nhũ hố tính cho năm là: 368 kg x 12tháng = 4416 lít Chi phí dầu nhũ hố cho 1000 T than khai thác (4416 lít x 1000T)/ 181926T/n) = 25 kg/1000T 3.8.9 Chi phí lưới thép Khối lượng lưới thép sử dụng cho chu kỳ: Mlt = x 1,1 x 0,8 x 1,1 x 1,72 x = 8,32 kg (sử dụng trải vị trí khám đầu) 88 Chi phí lưới thép cho 1000 than: Clt = 13 kg/1000T 3.8.10 Tổn thất than theo công nghệ Sản lượng khai thác chu kỳ: Qck = 580 Trữ lượng công nghiệp luồng: Zcn = 0,8 110 2,4 1,58 = 667 Vậy tổn thất theo công nghệ: h = (1- Qck/Zcn ).100% = 13 % Các tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ áp dụng thử nghiệm dàn tự hành ZZ1800/16/24.thể bảng III-3 Bảng 3-3: Bảng tiêu KT-KT công nghệ khai thác lò chợ TT Tên tiêu Đơn vị Khối lượng Chiều dày via trung bình m 2,4 Chiều cao khấu gương m 2,2 Góc dốc vỉa trung bình độ 20 T/ m3 1,58 Chiều dài lị chợ trung bình m 110 Chiều dài theo phương khu khai thác m 330 Chiều rộng luồng khấu m 0,8 Tiến độ khai thác chu kỳ m 1,6 Trọng lượng thể tích than Vật liệu chống gương Giàn chống thuỷ lực siêu nhẹ ZZ1800/16/24 10 Sản lượng khai thác than chu kỳ T 290 11 Số ca hoàn thành chu kỳ ca 1,5 89 12 Số ca làm việc ngày đêm Ca 13 Hệ số hoàn thành chu kỳ Ca 0,95 14 Sản lượng khai thác lò chợ ngày đêm T/ng.đ 580 15 Sản lượng khai thác lò chợ tháng T/tháng 15.080 16 Cơng suất lị chợ T/năm 180.960 17 Số cơng nhân lị chợ chu kỳ người 69 T/người -ca 8,4 19 Chi phí thuốc nổ cho 1000 T than khai thác kg 189 20 Chi phí kíp nổ cho 1000 T than khai thác 758 21 Chi phí dầu MTD cho 1000 T than khai thác lít 25 22 Chi phí lưới thép cho 1000 T than khai thác Kg 13 23 Tổn thất than công nghệ % 13 18 Năng suất lao động trực tiếp 3.9 Đánh giá Giàn tự hành siêu nhẹ có đặc điểm kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, cường độ chống giữ lớn, áp suất trụ nhỏ, an tồn, đẩy máng cào linh hoạt Ngồi cịn có ưu điểm: kết cấu đơn giản, tạo hình chặt chẽ, trọng lượng so với giàn chống có cường độ chống giữ trọng lượng nhẹ 2-3 tấn, phụ tùng giàn chống nhẹ, kích thước nhỏ dễ tháo rời đưa xuống lò lắp đặt dễ dàng lò Thao tác đơn giản, tu dễ dàng tháo lắp đơn giản, thay phụ tùng nhanh chóng, khoảng cách điều khiển ngắn nâng cao cường độ chống giữ hữu hiệu Việc đầu tư áp dụng thử nghiệm giàn tự hành siêu nhẹ công nghệ khai thác lò chợ tiến kỹ thuật khai thác mỏ phương pháp hầm lò, giải vấn đề giảm gỗ chống lị, an tồn, hiệu cho cơng nhân 90 làm việc lị chợ, nâng cao sản lượng lò chợ suất lao động công nhân Bảng 3-4: Bảng so sánh tiêu KT-KT cơng nghệ khai thác lị chợ TT Tên tiêu Đơn vị Thuỷ lực XDY- ZZ1800/ đơn-xà khớp 1T2LY 16/24 Chiều dày vỉa trung bình m 2,2 1,9 2,4 - Chiều cao khấu gương m 2,2 1,9 2,2 - Chiều cao thu hồi than hạ trần m Góc dốc vỉa trung bình Trọng lượng thể tích than độ T/ m 20 33 20 1,58 1,7 1,58 Chiều dài lò chợ trung bình m 100 90 110 Chiều rộng luồng khấu m 1,2 0,8 0,8 Tiến độ chu kỳ m 1,2 0,8 1,6 Sản lượng khai thác than chu kỳ T 372 240 290 10 Số ca hoàn thành chu kỳ Ca 1,5 11 Sản lượng khai thác lò chợ ngày đêm T 372 360 580 12 Cơng suất lị chợ T/năm 116.064 112.320 180.960 13 Số cơng nhân lị chợ chu kỳ Người 123 90 69 14 Năng suất lao động trực tiếp T/cơng 3,02 8,4 15 Chi phí thuốc nổ cho 1000T than khai thác Kg 230 208 189 16 Chi phí kíp nổ cho 1000T than khai thác Cái 770 933 758 17 Chi phí dầu nhũ hóa cho 1000T than khai thác Kg 230 283 25 18 Chi phí lưới thép cho 1000T than khai thác Kg 650 616 13 20 Tổn thất than công nghệ % 18 19 13 91 Như vậy, so sánh công nghệ chống giàn tự hành ZZ1800/16/24 với công nghệ thuỷ lực đơn xà khớp giá thuỷ lực di động XDY - 1T2/LY khai thác vỉa 12 vỉa 11 Mỏ than Bắc Cọc Sáu có nhiều tiêu kinh tế, kỹ thuật quan trọng cải thiện đáng kể, cụ thể sau: - Cơng suất lị chợ gấp 1,61 lần so với giá thuỷ lực XDY - 1T2/LY gấp 1,56 lần so với công nghệ thuỷ lực đơn xà khớp; - Năng suất lao động tăng 2,1 lần so với giá thuỷ lực XDY - 1T2/LY tăng 2,78 lần so với công nghệ thuỷ lực đơn xà khớp; - Chi phí dầu nhũ hố giảm 11,3 lần so với giá XDY-1T2/LY giảm 9,2 lần so với thuỷ lực đơn xà khớp - Chi phí lưới thép 2,1% so với công nghệ TLĐ – Xà khớp 2,1 % so với công nghệ giá XDY-1T2/LY Qua phân tích luận văn thấy cơng nghệ khấu than khoan nổ mìn kết hợp với dàn tự hành ZZ1800/16/24 hoàn toàn phù hợp khai thác cho Vỉa đảm bảo suất cao, q trình khấu lị chợ đơn giản có ưu điểm tính an tồn, độ ổn định, suất cao, nên áp dụng khai thác cho Vỉa vỉa mỏng, dốc nghiêng khác đơn vị nhằm nâng cao suất lò chợ, sản lượng đơn vị, tăng thu nhập cho cán công nhân viên 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hiện trữ lượng địa chất than vỉa mỏng, dày trung bình dốc nghiêng Mỏ than Bắc Cọc Sáu lớn nằm vỉa 6, 8, 9, 11 khu IB nên khai thác lị chợ cơng tác chủ đạo công nghệ khai thác than hầm lị nhằm khai thác triệt để tài ngun khống sản có ích Việc phân tích đánh giá để đưa phương án hệ thống công nghệ khai thác có ý nghĩa vơ quan trọng, định hiệu khai thác hiệu kinh tế mỏ, nâng cao suất công suất mỏ Với công nghệ khai thác truyền thống đơn vị : Thuỷ lực đơn xà khớp giá thuỷ lực di động XDY - 1T2/LY nhiều tồn khó khăn cơng tác khai thác độ an tồn khơng cao, suất lao động thấp, tổn thất than cao, chi phí nhân cơng cho lị chợ nhiều, q trình khai thác khó thi cơng, cơng tác lị chợ khơng liên tục Do để nâng cao sản lượng cần áp dụng công nghệ phù hợp để tiến hành khai thác Đối với vỉa mỏng, dày trung bình dốc nghiêng đơn vị đặc biệt Vỉa có trữ lượng địa chất lớn áp dụng cơng nghệ ” Khấu than khoan nổ mìn kết hợp với dàn tự hành ZZ1800/16/24 ” hợp lý, phù hợp với điều kiện thực tế đơn vị Theo kết tính tốn có nhiều tiêu kinh tế, kỹ thuật quan trọng cải thiện, cụ thể sau: - Cơng suất lị chợ gấp 1,61 lần so với giá thuỷ lực XDY - 1T2/LY gấp 1,56 lần so với công nghệ thuỷ lực đơn xà khớp; - Năng suất lao động tăng 2,1 lần so với giá thuỷ lực XDY - 1T2/LY tăng 2,78 lần so với công nghệ thuỷ lực đơn xà khớp; 93 - Chi phí dầu nhũ hố giảm 11,3 lần so với giá XDY-1T2/LY giảm 9,2 lần so với thuỷ lực đơn xà khớp - Chi phí lưới thép 2,1% so với công nghệ TLĐ – Xà khớp 2,1 % so với công nghệ giá XDY-1T2/LY Công nghệ khai thác sử dụng dàn tự hành ZZ1800/16/24 làm tăng hiệu khai thác vỉa mỏng, dầy trung bình dốc nghiêng đơn vị, giảm tổn thất than, tăng sản lượng lò chợ, nâng cao suất lao động, đảm bảo an toàn cho người lao động Về mặt công nghệ phương pháp khai thác có nhiều ưu điểm so với công nghệ áp dụng trước mỏ khu vực khác khai thác sản lượng lớn, điều kiện làm việc an toàn Tuy nhiên trước Mỏ than Bắc Cọc Sáu – Công ty than Hạ Long chưa sử dụng công nghệ khấu, chống dàn tự hành ZZ1800/16/24 nên kinh nghiệm lao động công nhân mỏ chưa cao, để đạt hiệu khai thác cơng nghệ tính tốn Cơng ty phải có kế hoạch tập huấn đào tạo kỹ cần thiết cho công nhân, tuân thủ thực quy trình kỹ thuật cơng nghệ Đề nghị Công ty than Hạ Long nghiên cứu áp dụng công nghệ để khai thác vỉa mỏ than Bắc Cọc Sáu vỉa có điều kiện địa chất tương tự để tăng sản lượng, suất lao động đưa mỏ than Bắc Cọc Sáu đạt công suất thiết kế 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo cáo Tổng hợp tài liệu địa chất tính lại trữ lượng khoáng sàng than Bắc Cọc Sáu Công ty IT&E lập năm 2004 Bộ Công nghiệp (2011), Quy chuẩn kỹ thuật an toàn hầm lị than diệp thạch QCVN 01: 2011/BCT, Tập đồn Cơng nghiệp than - khống sản Việt Nam Tài liệu kỹ thuật Công ty than Dương Huy, Khe Chàm, Quang Hanh, Hạ Long Trần Văn Huỳnh, Đỗ Mạnh Phong NNK (2002), Mở vỉa khai thác hầm lò (cho lớp cao học khai thác mỏ), 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 Lê Như Hùng (2011), Tối ưu hóa thiết kế mỏ Hầm lò, 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 Trần Xuân Hà, Đặng Vũ Chí (2011), Nâng cao hiệu thơng gió mỏ, 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 thơng Vận tải Hà Nội 10 Trần Văn Thanh, (2011), Áp lực mỏ khai thác Hầm lị cơng nghệ tiên tiến (dùng cho học viên sau đại học), Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội 11 Trần Văn Thanh, (2011), Công nghệ tiên tiến khai thác mỏ Hầm lò (dùng cho học viên sau đại học), Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội 12 Trần Văn Thanh, (2011), Hồn thiện cơng tác tổ chức sản xuất khai thác mỏ Hầm lò, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội 95 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu luận văn Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn Cấu trúc luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ THAN BẮC CỌC SÁU 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý, toạ độ khu mỏ 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm khí hậu 1.1.4 Tình hình dân cư, kinh tế trị khu vực 1.2 Điều kiện địa chất 1.2.1 Địa tầng 1.2.2 Kiến tạo 1.2.3 Hệ thống đứt gãy 10 1.2.3.1 Dạng đứt gẫy có hướng vĩ tuyến 10 1.2.3.2 Loại đứt gẫy có hướng kinh tuyến 11 1.2.4 Cấu tạo vỉa than 12 1.2.5 Cấu tạo Vỉa 15 1.2.6 Các thông số chủ yếu chất lượng than 17 1.2.7 Địa chất thủy văn 19 1.2.7.1 Đặc điểm nước mặt 19 96 1.2.7.2 Đặc điểm nước đất 20 1.2.7.3 Điều kiện địa chất cơng trình 22 1.2.8 Tài nguyên than địa chất 23 1.2.8.1 Ranh giới tính trữ lượng 23 1.2.8.2 Trữ lượng 24 1.3 Nhận xét 25 CHƯƠNG 26 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐANG ÁP DỤNG CHO CÁC VỈA DẦY TRUNG BÌNH DỐC THOẢI Ở VÙNG CẨM PHẢ VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ ĐỐI VỚI VỈA 26 2.1 Các công nghệ khai thác áp dụng cho vỉa dầy trung bình dốc thoải mỏ than vùng Cẩm Phả 26 2.1.1 Công nghệ khấu than khoan nổ mìn chống giữ cột thủy lực đơn – xà khớp 26 2.1.2 Công nghệ khấu than khoan nổ mìn chống giữ giá thủy lực di động XDY-1T2/LY 35 2.1.3 Công nghệ khấu than khoan nổ mìn chống giữ giá khung di động ZH1800/16/24ZL 44 2.1.4 Công nghệ khấu than khoan nổ mìn chống giữ giàn tự hành siêu nhẹ ZZ1800/16/24 sử dụng Công ty than Khe Chàm 51 2.2 Phân tích đánh giá công nghệ khai thác 57 2.2.1 Công nghệ khấu than khoan nổ mìn kết hợp với thuỷ lực đơn xà khớp………………………………………………………………………… 57 2.2.2 Cơng nghệ khấu than khoan nổ mìn kết hợp với giá thủy lực di động XDY-1T2/LY 59 2.2.3 Cơng nghệ khấu than khoan nổ mìn chống giữ giá thủy khung di động ZH1800/16/24ZL 61 2.2.4 Cơng nghệ khấu than khoan nổ mìn kết hợp với giàn tự hành siêu nhẹ ZZ1800/16/24 62 97 2.3 Nhận xét 63 2.4 Đề xuất công nghệ khai thác cho Vỉa mức +17/-100 – Mỏ than Bắc Cọc Sáu 65 CHƯƠNG 68 THIẾT KẾ THỬ NGHIỆM CÔNG NGHỆ KHAI THÁC BẰNG KHOAN NỔ MÌN, CHỐNG GIỮ BẰNG GIÀN CƠ KHÍ HĨA CHO VỈA MỨC -100 ¸ +17 MỎ THAN BẮC CỌC SÁU ĐỂ NÂNG CÔNG SUẤT KHAI THÁC, ĐẢM BẢO AN TỒN 68 3.1 Khai thơng khai trường 68 3.2 Chuẩn bị khai trường 69 3.3 Hệ thống khai thác 71 3.4 Công nghệ khai thác 73 3.4.1 Tính tốn hộ chiếu chống giữ lị chợ 73 3.4.1.1 Tính áp lực mỏ 73 3.4.1.1.1 Áp lực mỏ luồng gương 73 3.4.1.1.2 Áp lực mỏ luồng phá hoả: 73 3.4.1.2 Kiểm tra khả lún chân cột chống vào lị chợ 76 3.4.1.3 Tính tốn số lượng chống lị chợ 77 3.4.1.3.1 Xác định số lượng giàn tự hành siêu nhẹ cần thiết cho lò chợ 77 3.4.1.3.2 Xác định số cột chống thuỷ lực đơn xà kim loại cần thiết 77 3.4.1.4 Xây dựng hộ chiếu chống giữ lò chợ 78 3.4.2 Tính tốn hộ chiếu khoan nổ mìn 78 3.4.2.1 Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị 78 3.4.2.2 Lượng thuốc nổ cho chu kỳ khấu gương lò chợ 79 3.4.2.3 Bố trí lỗ mìn khấu gương lị chợ 79 3.5 Công tác thơng gió 80 3.5.1 Hiện trạng xếp loại mỏ 80 3.5.1.1 Hiện trạng thơng gió mỏ 80 3.5.1.2 Xếp loại mỏ 80 3.5.2 Tính tốn lưu lượng gió cho khu vực khai thác thử nghiệm 80 98 3.5.2.1 Theo độ xuất khí CH4 (theo cơng suất lò chợ) 81 3.5.2.2 Theo lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất: 81 3.5.2.3 Theo số người làm việc đồng thời 82 3.5.2.4 Theo yếu tố bụi : 82 3.5.2.5 Lưu lượng cung cấp cho tồn khu vực lị chợ thử nghiệm 82 3.5.3 Lựa chọn quạt gió 83 3.6 Công tác vận tải 83 3.7 Công tác tổ chức sản xuất 85 3.8 Tính tốn số tiêu kinh tế kỹ thuật 85 3.8.1 Sản lượng than chu kỳ 85 3.8.2 Sản lượng lò chợ ngày đêm 86 3.8.3 Sản lượng lò chợ tháng 86 3.8.4 Cơng suất lị chợ 86 3.8.5 Năng suất lao động cơng nhân lị chợ 86 3.8.6 Chi phí thuốc nổ cho 1000 T than khai thác 86 3.8.7 Chi phí kíp nổ cho 1000T than khai thác 87 3.8.8 Chi phí dầu nhũ hố 87 3.8.9 Chi phí lưới thép 87 3.8.10 Tổn thất than theo công nghệ 88 3.9 Đánh giá 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 ... chất, kỹ thuật mỏ đánh giá lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý cho Vỉa mỏ than Bắc Cọc Sáu từ mức -100 ¸ +17 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm điều kiện địa chất mỏ than Bắc Cọc Sáu, xác định... HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - ĐỒN HỊA NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ CHO VỈA – MỎ THAN BẮC CỌC SÁU TỪ MỨC -100 ¸ +17 ĐỂ NÂNG CƠNG SUẤT KHAI THÁC Ngành: Khai thác mỏ Mã... kiện công nghệ chủ yếu ảnh hưởng đến công tác khai thác vỉa mức -100/ +17 - Đánh giá công nghệ khai thác áp dụng cho vỉa dầy trung bình, dốc thoải - Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý,