Nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật khai thác các trụ bảo vệ lò dọc vỉa khi khoáng sàng mỏ ngã hai công ty than quang hanh tkv

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT cc&dd NGUYỄN HẢI TRUNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHAI THÁC CÁC TRỤ BẢO VỆ LỊ DỌC VỈA KHU KHỐNG SÀNG MỎ NGà HAI - CÔNG TY THAN QUANG HANH - TKV LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT cc&dd NGUYỄN HẢI TRUNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHAI THÁC CÁC TRỤ BẢO VỆ LÒ DỌC VỈA KHU KHỐNG SÀNG MỎ NGà HAI - CƠNG TY THAN QUANG HANH - TKV Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 60520603 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Đào Hồng Quảng TS Đỗ Anh Sơn HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, tác giả thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Hải Trung MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cam đoan - Mục lục - Các ký hiệu, chữ viết tắt - Danh mục bảng biểu - Danh mục hình vẽ, đồ thị - Mở đầu Chương 1: Kinh nghiệm khai thác trụ than bảo vệ lò chuẩn bị giới nước 1.1 Kinh nghiệm khai thác trụ than bảo vệ lò chuẩn bị mỏ than hầm lò giới 4 1.1.1 Giải pháp áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác không để lại trụ bảo vệ 1.1.2 Giải pháp thay trụ bảo vệ trụ nhân tạo 1.1.3 Giải pháp khai thác tận thu trụ bảo vệ 10 1.2 Kinh nghiệm khai thác trụ bảo vệ đường lò chuẩn bị mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh 1.3 Nhận xét Chương 2: Đánh giá tổng trữ lượng điều kiện địa chất vỉa trụ than bảo vệ mức -50 -:- -42 Công ty than Quang Hanh 12 18 19 2.1 Đặc điểm điều kiện địa chất khu mỏ 19 2.1.1 Khái quát chung 19 2.1.2 Đặc điểm địa chất 20 2.2 Đánh giá tổng hợp trữ lượng điều kiện địa chất trụ bảo vệ mức -50 -:- -42 31 2.2.1 Hiện trạng cơng nghệ khai thác phía trụ bảo vệ 31 2.2.2 Phương pháp đánh giá tổng hợp trữ lượng điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ 32 2.2.3 Tổng hợp trữ lượng than trụ bảo vệ lò chuẩn bị mức -50 -:- -42 khu Ngã Hai - Công ty than Quang Hanh 2.2.4 Đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất khu vực trụ bảo vệ có khả huy động vào khai thác theo yếu tố địa chất mỏ 2.3 Nhận xét Chương 3: Nghiên cứu đề xuất giải pháp khai thác trụ bảo vệ mức 50 -:- -42 Công ty than Quang Hanh - TKV 3.1 Phân tích số yếu tố ảnh hưởng đến việc đề xuất giải pháp khai thác tận thu trụ bảo vệ lò chuẩn bị 33 43 46 48 48 3.1.1 Chiều dày góc dốc vỉa 48 3.1.2 Tính chất đá vách, đá trụ vỉa 49 3.1.3 Điều kiện khí mỏ 50 3.1.4 Ảnh hưởng yếu tố nước 51 3.1.5 Ảnh hưởng tính tự cháy than 52 3.1.6 Nhận xét 52 3.2 Nghiên cứu đề xuất giải pháp khai thác trụ bảo vệ lò chợ mức -50 -:- -42 Công ty than Quang Hanh 3.2.1 Đề xuất giải pháp khai thác tận thu trụ than bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 3.2.2 Đề xuất giải pháp khai thác trụ bảo vệ lò chuẩn bị trường hợp cụ thể 3.3 Nhận xét Chương 4: Thiết kế giải pháp khai thác trụ bảo vệ lị chuẩn bị mức -50 -:- 42 Cơng ty than Quang Hanh 53 53 60 68 73 4.1 Đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ khu vực áp dụng 73 4.2 Xây dựng giải pháp 74 4.2.1 Cơng tác đào lị chuẩn bị để tận thu phần trữ lượng trụ bảo vệ 74 4.2.2 Công tác khai thác tận thu trụ bảo vệ 75 4.3 Nhận xét 87 Kết luận kiến nghị 88 Tài liệu tham khảo - CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Số TT Ký hiệu (Chữ viết tắt) KHCN TKV Nxb Ý nghĩa (chữ viết đầy đủ) Khoa học cơng nghệ Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam Nhà xuất DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Nội dung Trang Bảng 2.1 Đặc điểm vỉa than khu Ngã Hai 24 Bảng 2.2 Kết theo dõi lượng nước chảy qua khu vực trụ bảo vệ mức -50 -:- -42 26 Bảng 2.3 Tính chất lý loại nham thạch 28 Bảng 2.4 Kết xác định độ chứa khí mêtan vỉa than khu Ngã Hai 29 Bảng 2.5 Bảng 2.6 Bảng 2.7 Bảng xếp loại mỏ theo mêtan khu vực thuộc Công ty than Quang Hanh Bảng tổng hợp trữ lượng trụ than bảo vệ lò chuẩn bị mức -50 khu Ngã Hai - Công ty than Quang Hanh Bảng tổng hợp trữ lượng trụ than bảo vệ mức -50 -:- -42 có khả khai thác tận thu 30 34 41 Bảng 2.8 Phân loại trữ lượng theo mối tương quan chiều dày góc dốc 43 Bảng 2.9 Phân loại trữ lượng theo tính chất đá vách, đá trụ vỉa 45 Bảng 3.1 Cấu tạo đá vách trực tiếp vỉa than khai thác trụ bảo vệ 49 Bảng 3.2 Bảng đề xuất áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác trụ than bảo vệ mức -50 -:- -42 có khả khai thác tận thu 71 Bảng 4.1 Biểu đồ tổ chức chu kỳ khai thác lị chợ 80 Bảng 4.2 Biểu đồ bố trí nhân lực khai thác lò chợ 81 Bảng 4.3 Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ 85 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT Hình 1.1 Hình 1.2 Nội dung Phương pháp bảo vệ lò dọc vỉa hàng cột kim loại Phân bố độ lún đá vách lò cúp nối phụ thuộc vào khoảng cách tới ranh giới khoảng trống khai thác Trang Hình 1.3 Sơ đồ phân bố áp lực vùng gần khoảng trống khai thác Hình 1.4 Đồ thị thay đổi trị số tốc độ lún đá vách lò dọc vỉa Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 Hình 1.10 Hình 1.11 Hình 1.12 Hình 1.13 Hình 2.1 Bảo vệ lò chuẩn bị giáp khoảng trống khai thác hàng cụm cột cũi lợn Sử dụng vật liệu nhân tạo hóa chất thay trụ than bảo vệ để trì bảo vệ đường lò chuẩn bị Sơ đồ khai thác trụ bảo vệ lị thơng gió với lị chợ mỏ Novaky Khai thác trụ bảo vệ máy khoan đường kính lớn Sơ đồ khai thác khơng để lại trụ bảo vệ lò chợ vỉa G Xí nghiệp than Tân Lập Sơ đồ hệ thống khai thác lò chợ vỉa Tây Vàng Danh, áp dụng phương án khai thác không để lại trụ than bảo vệ Sơ đồ hệ thống khai thác lò chợ vỉa khu Nam Công ty than Dương Huy áp dụng phương án khai thác không để lại trụ than bảo vệ Khai thác tận thu trụ bảo vệ với q trình khai thác lị chợ tầng vỉa khu Khe Chuối Công ty TNHH MTV 91 Khai thác tận thu trụ bảo vệ giải pháp cơng nghệ đào lị lấy than vỉa 15 khu III Công ty than Quang Hanh Biểu đồ phân bố trữ lượng theo tương quan chiều dày góc dốc vỉa khu vực trụ bảo vệ 10 11 12 13 14 15 16 17 44 Hình 2.2 Biểu đồ phân tích trữ lượng than theo đá vách trực tiếp 45 Hình 2.3 Biểu đồ phân tích trữ lượng than theo đá trụ trực tiếp 45 Hình 3.1 Sơ đồ bố trí gương lị chợ khai thác tận thu trụ bảo vệ 58 Hình 3.2 Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ khai thác tận thu trụ than bảo vệ điều kiện vỉa có chiều dày từ 1,2 -:- 3,5m, góc dốc từ 100 -:- 290 Sơ đồ công nghệ khai thác tận thu trụ than bảo vệ điều kiện vỉa có chiều dày 3,5m; góc dốc từ 10 -:- 290 62 63 Sơ đồ công nghệ khai thác tận thu trụ bảo vệ điều kiện vỉa có Hình 3.4 chiều dày từ 1,2 -:- 3,5m; góc dốc từ 35 -:- 450, chống giữ gương 65 khai thác giá thủy lực Sơ đồ công nghệ khai thác tận thu trụ bảo vệ điều kiện vỉa dày Hình 3.5 1,2 -:- 3,5m; góc dốc 30 -:- 350; chống giữ gương khai thác cột 66 thủy lực đơn xà khớp Hình 3.6 Sơ đồ công nghệ khai thác tận thu trụ bảo vệ điều kiện vỉa dày 3,5m; góc dốc từ 30 -:- 450, chống giữ giá thủy lực di động 68 Hình 4.1 Sơ đồ đường lị chuẩn bị khu vực áp dụng thử nghiệm 75 Hình 4.2 Hộ chiếu chống giữ lò chợ 77 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Tại mỏ than hầm lò, để bảo vệ đường lò chuẩn bị than người ta thường để lại phần than nóc, hơng lị làm trụ bảo vệ Trụ than bảo vệ cịn có tác dụng để ngăn nước khí từ khu vực khai thác sang khu vực khai thác Kích thước trụ than bảo vệ lò chuẩn bị phụ thuộc vào chiều sâu bố trí đường lị, tính chất lý than đất đá xung quanh thường xác định theo công thức giáo sư Prôtôdiacônôp Trụ than bảo vệ cần thiết có tác dụng to lớn công nghệ khai thác, song việc để lại trụ bảo vệ gây tổn thất than q trình khai thác than hầm lị Do vậy, trụ than hết vai trị, nhiệm vụ làm trụ bảo vệ điều kiện cho phép kích thước trụ bảo vệ lớn, góc dốc vỉa thoải, yếu tố khí, nước từ khu vực khai thác gây ảnh hưởng, v.v người ta thường tiến hành áp dụng giải pháp khai thác tận thu trụ than Mỏ than Ngã Hai - Công ty than Quang Hanh - TKV Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư Mỏ Công nghiệp lập thiết kế quy hoạch khai thác phương pháp hầm lị Hiện nay, Cơng ty tiến hành khai thác tận thu tầng -50 ¸ LV theo dự án trì sản xuất mỏ than Ngã Hai đồng thời thực công tác chuẩn bị khai thác lị chợ thuộc tầng -175 ¸ -50 theo dự án khai thác xuống sâu mức -50 mỏ than Ngã Hai Trên sở thiết kế kỹ thuật dự án, khu vực khai thác chuẩn bị theo phương pháp khấu giật, khai thác lò chợ tầng lò dọc vỉa vận tải giữ lại làm lị dọc vỉa thơng gió cho lị chợ tầng Để trì lị dọc vỉa vận tải phải để lại trụ than bảo vệ có chiều cao theo hướng dốc từ ¸ 20m phổ biến từ 15 ¸ 20m Việc để lại trụ than bảo vệ gây tổn thất than lớn Đánh giá sơ cho thấy, riêng trữ lượng than để lại làm trụ bảo vệ lị dọc vỉa mức -50 Cơng ty khoảng 339.000 Do vậy, việc lựa chọn thực đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật khai thác trụ bảo vệ lị dọc vỉa khu khống sàng mỏ than Ngã Hai - Công 77 2000-4000 A Lò men mức -42 Mặt cắt A - A 20 00 Mặt cắt B - B 80 2200 15000 52 00 Lß däc vØa -50 1600 A 35° C Lò dọc vỉa mức -50 Cột TLĐ - xà thép 10 00 10 80 00 00 5200 C 8000 B 1000 1000 B Lò men mức -42 Mặt cắt B' - b' 3000 Mặt cắt C - C Cũi lợn tăng cường bảo vệ lò dọc vỉa thông gió mức -50 2200 1000 1000 5200 85000 (Lò chợ hạ trần than nóc) Lưới thép 1600 Máng trượt 80 80 52 00 35 Lò song song chân Hỡnh 4.2 Hộ chiếu chống giữ lò chợ Hộ chiếu khoan nổ mìn khai thác a Bố trí lỗ mìn khấu gương lị chợ Gương lị chợ trụ bảo vệ có chiều dài trung bình theo hướng dốc 8m, chiều cao khấu gương 2,2m, thiết kế bố trí hàng lỗ mìn: hàng cách lị 0,7m, hàng cách lị 0,5m Các hàng lỗ mìn bố trí cách 1,0m theo hướng dốc, tổng số lỗ mìn bố trí gương lị chợ trụ bảo vệ 16 lỗ Theo kinh nghiệm khai thác lị chợ chống giữ chống thuỷ lực Công ty Than Quang Hanh, thiết kế bố trí khối lượng nạp nổ mìn khấu gương khai thác trụ bảo vệ sau: Các lỗ mìn hàng bố trí nạp 0,2kg thuốc kíp Các lỗ mìn hàng bố trí nạp 0,3kg thuốc kíp Theo cách bố trí lượng thuốc nổ kíp nổ thực tế cho luồng khấu lò chợ là: 78 (0,2 ´ 8) + (0,3 ´ 8) = (kg) ´ = 16 (kíp) b Bố trí lỗ mìn hạ trần than Với chiều dày lớp than hạ trần trung bình mht = 3,0m, độ kiên cố than f = ¸ 2, theo kinh nghiệm khai thác lò chợ hạ trần than thuộc Cơng ty Than Quang Hanh có điều kiện sau di chuyển chống với tiến độ 0,8 m, lớp than lị chợ tự sập đổ, nên không cần phá sập cưỡng Tuy nhiên, điều kiện chiều dày vỉa than tăng, lớp than khơng tự sập đổ sau di chuyển chống, cần tiến hành khoan nổ mìn để phá sập cưỡng Các lỗ khoan hạ trần khoan với chiều dài 1,0 ¸ 2,0m, nghiêng phía luồng phá hoả góc 700 ¸ 750 cách 2,5m theo hướng dốc Mỗi lỗ nạp 0,2 ¸ 0,4 kg thuốc kíp Điều kiển đá vách a Phá hoả ban đầu đá vách Để đưa lò chợ vào khai thác thường kỳ cần phải thực công tác phá hoả ban đầu nhằm giảm thiểu áp lực mỏ tác động lên lò chợ Theo đánh giá đá vách trực tiếp khu vực thuộc loại ổn định trung bình, nhiên vị trí phá hỏa ban đầu đá vách nằm gần phay F.12A nên đá vách khu vực có xu hướng dễ sập đổ Trong điều kiện trên, Công ty Than Quang Hanh thường lựa chọn giải pháp phá hỏa ban đầu cúp đào từ thượng khởi điểm lắp đặt chống thủy lực Do thiết kế lựa chọn giải pháp phá hỏa ban đầu đá vách để áp dụng cho đoạn lò chợ trụ bảo vệ Hộ chiếu phá hỏa ban đầu đá vách đoạn lò chợ thực lò chợ tầng Sau thực phá hỏa ban đầu, đá vách đảm bảo sập đổ triệt để, tiến hành khấu chống thường kỳ lị chợ b Cơng tác phá hoả thường kỳ Cơng tác phá hỏa thường kỳ đoạn lị chợ trụ bảo vệ thực tương tự lò chợ tầng Tuy nhiên, điều kiện địa chất biến đổi gặp đá vách vỉa cứng sập đổ theo bước gãy lớn cần phải ý theo dõi để 79 có giải pháp chống giữ tăng cường hợp lý cho lò chợ đến bước gãy đá vách Công tác tổ chức sản xuất Công tác tổ chức sản xuất đoạn lò chợ khai thác tận thu trụ bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 thực tương tự lị chợ tầng mức -110 ¸ -50 vỉa 14 cánh Tây khu I theo chế độ hành Công ty than Quang Hanh sản xuất ca ngày đêm, ca gồm Tại đoạn lị chợ trụ bảo vệ bố trí hai ca hoàn thành chu kỳ khai thác Các cơng việc chu kỳ bao gồm: - Khấu gương luồng lò chợ tiến độ 0,8m - Di chuyển toàn giá thủy lực sau lần khấu chống - Thu hồi than hạ trần với bước hạ trần 0,8 m, xếp cũi lợn trì lị dọc vỉa mức -50, sang máng Biểu đồ tổ chức chu kỳ bố trí nhân lực khai thác lị chợ xem bảng 4.1 4.2 Thu håi than hạ trần Chuyển máng Xếp cũi lợn trì lò thông gió 10 11 Sửa nóc, trải lƯới, đẩy dầm tiến gương giữ tạm Nổ mìn, thông gió Nạp mìn Tải than Khoan lỗ mìn gương Di chuyển giá thuỷ lực chống gương lò chợ Kiểm tra củng cố lò Giao ca Tên công việc TT GC Ký hiệu Lò DV -50 00 mÐt 04 mÐt 08 mÐt Lß men -42 ChiỊu dµi (m) 10 11 Ca thø nhÊt 12 13 BiĨu ®å tỉ chøc chu kú khai thác lò chợ 14 15 16 17 18 19 Ca thø hai 20 21 22 B¶ng 4.1 80 (1) (2) (1) (2) (1) 3(18) (1) (2) (1) (2) (1) 3(18) Vận hành trạm bơm dung dịch Vận hành máng cào, tiêu than Trực điện Chuyển vật liệu, bồi dƯỡng Chỉ đạo sản xuất 10 6(18) (2) (4) (2) (4) (2) (4) (4) (4) (4) S 10 11 Ca thø nhÊt ( ) Là nhân lực phục vụ cho lò chợ tầng tính phân bổ riêng cho đoạn lò chợ trụ bảo vệ tổng số nhân lực ng­êi/ca Tỉng céng 3 Sưa nãc, tr¶i l­íi, đẩy dầm tiến gương, tải than, di chuyển giá thuỷ lực chống gữ lò chợ, chuyển máng, thu hồi than hạ trần, xếp cũi lợn (2) (2) Nạp, nổ mìn, thông gió (2) (2) (2) (2) Củng cố lò (2) (2) Khoan lỗ mìn Ca II Ca I Nhân lực (người) Tên công việc Giao ca TT 12 13 Biểu đồ bố trí nhân lực khai thác lò chợ 14 15 16 17 18 19 Ca thø hai 20 21 22 B¶ng 4.2 81 82 Tính tốn tiêu kinh tế kỹ thuật Trên sở biểu đồ tổ chức công việc, biểu đồ bố trí nhân lực, trình tự thực cơng việc chi phí cần thiết q trình khai thác, thiết kế tính tốn, tổng hợp số tiêu kinh tế kỹ thuật giải pháp công nghệ đề xuất áp dụng thử nghiệm Chi tiết kết tính tốn xem bảng 4.3 a) Sản lượng than khai thác chu kỳ khấu Sản lượng than khai thác chu kỳ khấu sản lượng than lấy từ luồng khấu (bao gồm sản lượng khấu sản lượng thu hồi): Qck = Qk + Qth (tấn) Qck = L r mk g K, (tấn) *) Sản lượng khấu : Trong đó: L - Chiều dài lò chợ, L = 08(m); r - Tiến độ khai thác chu kỳ, r = 0,8(m); mk - Chiều cao khấu, mk = 2,2(m); g - Trọng lượng thể tích than, g = 1,5(T/m3); K - Hệ số khai thác, K = 0,95; Thay số: Qk = 08 ´ 0,8 ´ 2,2 ´ 1,5 ´ 0,95 = 20(tấn) *) Sản lượng thu hồi : Qth = L r mth g K’, (tấn) Trong đó: L - Chiều dài lò chợ, L = 08(m); r - Tiến độ khai thác chu kỳ, r = 0,8(m); mth - Chiều cao thu hồi, mth = 3,0(m); g - Trọng lượng thể tích than, g = 1,5(T/m3); K’ - Hệ số thu hồi, K’ = 0,65; Thay số: Qth = 08 ´ 0,8 ´ 3,0 ´ 1,5 ´ 0,65 = 18(tấn) Thay số ta có: Qck = Qk + Qth = 20 + 18 = 38(tấn) b) Sản lượng than khai thác ngày đêm 83 Qngđ = Qck nca Kck, (T) n Trong đó: n - Số ca hồn thành chu kỳ khấu gương, n = (ca); nca - Số ca khai thác ngày đêm, nca = (ca); Kck - Hệ số hoàn thành chu kỳ, Kck = 0,95; Thay số : Qngđ = 38 ´ ´ 0,95 = 55 (tấn) c) Sản lượng than khai thác tháng Qtháng = Qng.đ nngày, (tấn) Trong đó: nngày - Số ngày tháng, nngày = 25 (ngày); Thay số: Qtháng = 55 ´ 25 = 1.375 (T) d) Cơng suất lị chợ Qnăm= Qtháng ntháng, (T/năm) Trong đó: ntháng - Số tháng làm việc năm, nngày = 12 (tháng); Thay số: Qnăm = 1.375 ´ 12 = 16.500 (T/năm) e) Năng suất lao động công nhân trực tiếp NSLĐ = Q3 , (T/công) N cn Trong đó: Ncn - Số cơng nhân làm việc ngày đêm, Ncn = 12 (người); Thay số: NSLĐ = 55 = 4,6 (T/cơng) 12 f) Chi phí thuốc, kíp nổ cho 1000 than khai thác - Chi phí thuốc nổ cho 1000 than: Ct = Trong đó: Q thuoc 1000, (kg) Q ck 84 Qthuốc - Khối lượng thuốc nổ sử dụng chu kỳ, Qthuốc = 4(kg); Thay số: Ct = 4,4 ´ 1000 = 116 (kg) 38 - Chi phí kíp nổ cho 1000 than: Ck = N kip 1000, (cái) Qck Trong đó: Nkíp - Số lượng kíp nổ sử dụng chu kỳ, Nkíp = 240 (kg); Thay số: Ck = 17 ´ 1000 = 448 (cái) 38 g) Chi phí gỗ cho 1000 than khai thác Chi phí gỗ cho lị chợ chống giữ giá thủy lực XDY bao gồm: - Chi phí gỗ làm văng - Chi phí gỗ củng cố lị xử lý cố Chi phí gỗ tính cho 1.000 than xác định: Cg = 19m3 h) Chi phí lưới thép cho 1000 than khai thác Sử dụng lưới thép B-40 loại f3 với tỷ trọng 2,8kg/m2 Lượng lưới thép cần cho chu kỳ là: C=22,5kg Chi phí lưới thép cho 1000 than xác định: C lt = C 22,5 ´ 1000 = ´ 1000 = 590 kg Qck 38 i) Chi phí dầu nhũ hóa cho 1000 than Sau lần dịch chuyển giá thủy lực di động, giá chi phí hết 25kg dung dịch nhũ tương Chi phí dung dịch nhũ tương cho chu kỳ là: C nt = ´ 25 = 200 kg Dung dịch nhũ tương có nồng độ 2¸5% dầu Tính với nồng độ dầu dung dịch nhũ tương 2,5%, chi phí dầu cho chu kỳ là: 200´2,5% = 5kg 85 Chi phí tiêu hao dầu nhũ tương cho 1000 than : Cd = ´ 1000 = 130 kg 38 Bảng 4.3 - Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ TT Tên tiêu Đơn vị Khối lượng Chiều dày vỉa trung bình m 5,2 - Chiều cao khấu gương m 2,2 - Chiều cao thu hồi than hạ trần m 3,0 Góc dốc vỉa trung bình độ 32 Trọng lượng thể tích than T/m3 1,5 Chiều dài gương khai thác phần trụ bảo vệ m Chiều dài theo phương khai thác m 120 Chiều rộng luồng khấu m 0,8 Tiến độ khai thác chu kỳ m 0,8 Vật liệu chống gương Sản lượng khai thác than chu kỳ Giá thủy lực di động T 38 10 Số ca hoàn thành chu kỳ Ca 11 Hệ số hoàn thành chu kỳ - 0,95 12 Sản lượng than khai thác ngày đêm T 55 13 Sản lượng than khai thác tháng T 1.375 14 Công suất khai thác T/năm 16.500 15 Số cơng nhân lị chợ ngày đêm người 12 16 Năng suất lao động trực tiếp T/cơng 4,6 kg 116 17 Chi phí thuốc nổ cho 1000 T than khai thác 86 18 Chi phí kíp nổ cho 1000 T than khai thác 448 19 Chi phí lưới thép cho 1000 T than khai thác Kg 590 20 Chi phí dầu nhũ hố cho 1000 T than khai thác kg 130 21 Chi phí gỗ cho 1000 T than khai thác m3 19,0 22 Sản lượng than tận thu từ trụ bảo vệ đào lò T 7.050 23 Trữ lượng địa chất huy động từ trụ bảo vệ T 11.200 24 Tỷ lệ tận thu than từ trụ bảo vệ % 63 Các công tác phụ trợ a Công tác vận tải Than khai thác tận thu từ trụ bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 vỉa 14 cánh Tây khu I chuyển ngồi cửa lị theo hình thức vận chuyển chung vận chuyển độc lập với lò chợ tầng Xét điều kiện khối lượng than cần vận chuyển trình khai thác trụ bảo vệ khoảng 15 ¸ 20 tấn/ca việc vận chuyển theo hình thức thứ hai có nhiều thuận lợi khơng phải bố trí thêm tuyến máng cào lò dọc vỉa mức -50 (đoạn lò chợ trụ bảo vệ lò chợ tầng dưới) không phụ thuộc vào khả thông tải lò chợ tầng Do thiết kế lựa chọn giải pháp vận tải cho đoạn lò chợ trụ bảo vệ sau: Than khai thác tận thu từ trụ bảo vệ vận chuyển máng trượt xuống chân lị chợ xúc thủ cơng lên gng lị dọc vỉa mức -50, sau tàu điện kéo qua lò xuyên vỉa đá mức -50 hầm quang lật sân ga mức 50, sau than vận chuyển hệ thống băng tải giếng mức +27 ¸ -50 lên mặt Thiết bị, vật liệu từ mặt chất lên gng tích chun dụng sau tời thả qua giếng phụ mức +27 ¸ -50 xuống sân ga Từ đây, thiết bị, vật liệu tàu điện kéo qua lò xuyên vỉa dọc vỉa mức -50 vào cung cấp cho lò chợ tầng đoạn lò chợ trụ bảo vệ b Cơng tác thơng gió 87 Thơng gió cho đoạn lị chợ khai thác trụ bảo vệ mức -50 lò chợ tầng mức -110 ¸ -50 vỉa 14 cánh Tây khu I khai thác thực theo sơ đồ thơng gió chung mỏ phương pháp thơng gió hút Gió từ ngồi mặt qua giếng mức +27 ¸ -50, lò nối băng tải mức -50, lò ngầm vận tải mức -50 ¸ -110, lị xun vỉa mức -110 vào lò dọc vỉa vận tải mức -110 vỉa 14 khu I lên thơng gió cho lị chợ tầng đoạn lò chợ khai thác trụ bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 Gió thải từ lị chợ theo lị thơng gió mức -42 vỉa 14 qua lị nối lò dọc vỉa mức -50 lò xuyên vỉa mức -50, sau qua lị xun vỉa V14 ¸ V15 mức -50 hút nhờ trạm quạt hút cửa lị ngầm mức +20 ¸ -50 Do đoạn lị dọc vỉa thơng gió mức -50 bảo vệ hàng cũi lợn gỗ nên để giảm mức độ rị gió, thiết kế bổ sung thành chắn gió làm vải bạt (loại phép sử dụng mỏ hầm lò) sử dụng vật liệu khác có đặc tính kỹ thuật tương đương lị dọc vỉa thơng gió mức -50 Thành chắn gió có tác dụng hạn chế gió rị vào khu vực khai thác lị chợ trụ bảo vệ phía nhằm đảm bảo hiệu thơng gió cho lị chợ Ngồi ra, cơng tác cung cấp điện, cung cấp nước, v.v cho đoạn lò chợ trụ bảo vệ tính tốn kết nối với việc khai thác lò chợ tầng 4.3 NHẬN XÉT Trên sở điều kiện sản trạng vỉa than phần trữ lượng trụ bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 lị chợ mức -110 ¸ -50 vỉa 14 cánh Tây khu I, luận văn lựa chọn lập thiết kế khai thác tận thu trụ bảo vệ theo giải pháp đề xuất cho trường hợp điều kiện vỉa dày, góc dốc từ 30 ¸ 450 Theo giải pháp khai thác tận thu lựa chọn, luận văn lựa chọn giải pháp chuẩn bị, xây dựng hộ chiếu chống giữ khai thác, biểu đổ tổ chức chu kỳ, bố trí nhân lực tính tốn tiêu kinh tế kỹ thuật giải pháp Kết tính tốn cho thấy, với trữ lượng trụ than bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 vỉa 14 cánh Tây khu I 11.200 tấn, sản lượng than tận thu tính đào lò 7.050 tương ứng với tỷ lệ tận thu 63% Các chi phí thuốc nổ, kíp nổ, lưới thép, v.v tương đương với lị chợ dài điều kiện Tuy nhiên, để đảm bảo an tồn q trình triển vào thực tế cần phải thường xun theo dõi tình trạng nước khí mỏ để có giải pháp xử lý kịp thời 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Với kết nghiên cứu thực hiện, luận văn rút số kết luận sau: */- Kết luận: Đã đánh giá tổng hợp trữ lượng đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ khu vực trụ than bảo vệ lò chuẩn bị mức -50 ¸ -42 thuộc vỉa than huy động vào khai thác theo dự án trì sản xuất mỏ than Ngã Hai Kết đánh giá cho thấy, tổng trữ lượng trụ than bảo vệ lò chuẩn bị mức -50 ¸ -42 339.123 tấn, phần trữ lượng có khả tận thu 197.643 tấn, chiếm khoảng 58% tổng trữ lượng đánh giá Phần trữ lượng lại 141.480 tấn, chiếm khoảng 42% khơng cịn khả tận thu lò chợ tầng khu vực khai thác kích thước khơng gian trụ than nhỏ (chiều rộng theo hướng dốc < 10m) góc dốc > 450 nên giữ lại để ngăn đất đá phá hỏa, khí nước tầng khai thác không ảnh hưởng đến công tác khai thác tầng Đã tổng hợp kinh nghiệm khai thác trụ than bảo vệ lò chuẩn bị giới nước Kết tổng hợp rằng, để khai thác trụ than bảo vệ lò dọc vỉa, mỏ hầm lò chủ yếu áp dụng giải pháp thay trụ than dải trụ nhân tạo, giải pháp khai thác tận thu trụ bảo vệ lị dọc vỉa thơng gió q trình khai thác với lị chợ tầng Ngồi ra, sơ đồ công nghệ khai thác không để lại trụ bảo vệ hay giải pháp khai thác trụ bảo vệ máy khoan đường kính lớn áp dụng trường hợp Trên sở đặc điểm điều kiện địa chất trụ than bảo vệ lò dọc vỉa có khả tận thu mức -50 ¸ -42 kinh nghiệm khai thác điều kiện tương tự giới nước, Luận văn nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật, an toàn để khai thác tận thu trữ lượng than này, bao gồm : - Đối với khu vực vỉa có chiều dày từ 1,2 ¸ 3,5m, góc dốc từ 10 ¸ 290 tiến hành khai thác trụ bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 đồng thời với lò chợ tầng dưới, công nghệ khai thác áp dụng đoạn lò chợ trụ bảo vệ tương tự lò chợ tầng (khấu 89 gương khoan nổ mìn, chống giữ lò chợ cột thủy lực đơn - xà khớp giá thủy lực di động) - Đối với khu vực vỉa dày từ 1,2 ¸ 3,5m, góc dốc từ 300¸ 450 tiến hành khai thác đoạn lị chợ trụ bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 vượt trước lị chợ tầng khoảng cách từ 15 ¸ 20m, trình khai thác trụ bảo vệ xếp lưu hàng cũi lợn để bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 ngăn chặn ảnh hưởng đất đá phá hỏa xuống lị chợ tầng Cơng nghệ khai thác áp dụng đoạn lò chợ trụ bảo vệ tương tự lò chợ tầng (khấu gương khoan nổ mìn, chống giữ lị chợ cột thủy lực đơn - xà khớp giá thủy lực di động loại 06 cột) - Đối với khu vực vỉa dày 3,5m, góc dốc từ 300¸ 450 tiến hành khai thác đoạn lò chợ trụ bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 vượt trước lò chợ tầng khoảng cách từ 15 ¸ 20m, q trình khai thác trụ bảo vệ xếp lưu hàng cũi lợn để bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 ngăn chặn ảnh hưởng đất đá phá hỏa xuống lị chợ tầng Cơng nghệ khai thác áp dụng đoạn lò chợ trụ bảo vệ tương tự lò chợ tầng lò chợ hạ trần, khấu than khoan nổ mìn, chống giữ lị chợ giá thủy lực di động loại 06 cột Trên sở điều kiện sản trạng vỉa than phần trữ lượng trụ bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 lị chợ mức -110 ¸ -50 vỉa 14 cánh Tây khu I, Luận văn lựa chọn khai thác tận thu trụ bảo vệ theo giải pháp đề xuất cho trường hợp điều kiện vỉa dày, góc dốc từ 30 ¸ 450 Kết tính tốn thiết kế cho thấy, việc áp dụng giải pháp mang lại hiệu tốt cho doang nghiệp, sản lượng tận thu từ trụ bảo vệ tính đào lị 7.050 tấn, tương ứng tỷ lệ thu hồi 63% (trữ lượng than trụ bảo vệ lò dọc vỉa mức -50 vỉa 14 cánh Tây khu I 11.200 tấn), chi phí thuốc nổ, kíp nổ, lưới thép, v.v tương đương với lò chợ dài điều kiện Đây sở để triển khai áp dụng giải pháp công nghệ thực tiễn sản xuất */- Kiến nghị: Trªn sở kết đề tài nghiên cứu, đề nghị Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam xem xét mở rộng áp dụng giải pháp cho mỏ than vùng Quảng Ninh có điều kiện t­¬ng tù 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bé Công Nghiệp (2006), Quy phạm kỹ thuật khai thác hầm lò than diệp thạch, Hà Nội Bộ Công Th­¬ng (2011), Quy chn kü tht qc gia vỊ an toàn khai thác than hầm lò, Hà Nội Viện KHCN Mỏ (1991), Nghiên cứu áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác không để lại trụ than bảo vệ, Hà Nội Viện KHCN Mỏ (1998), Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác giải pháp kỹ thuật nhằm giảm tổn thất than mỏ Vàng Danh, Hà Nội Viện KHCN Mỏ (2004), Nghiên cứu áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác không để lại trụ bảo vệ cho lò chợ mức +100 +210 vỉa khu Nam Công ty Than Dương Huy, Hà Nội Viện KHCN Mỏ (2004), Nghiên cứu công nghệ khai thác cho vỉa mỏng khoáng sàng mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh, Hà Nội Viện KHCN Mỏ, Nghiên cứu áp dụng tường chắn nhân tạo vật liệu hóa chất để cách ly khu vực cháy mỏ thay trụ than bảo vệ đường lò chuẩn bị, Hà Nội - 2011 А.А.Борисова (1972), Технология подземной разработки пластовых месторождений, ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДР А» Москва Борисов А А (1980), Механика горных пород и массивов М, Недра 91 10 Борисов А.А (1983), Мантанцев В.И Овчаренко Б.П Воскобоев Ф.Н Управление горным давлением, Москва - Недра ... tài ? ?Nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật khai thác trụ bảo vệ lò dọc vỉa khu khống sàng mỏ than Ngã Hai - Cơng ty than Quang Hanh - TKV? ?? nhằm đưa giải pháp kỹ thuật để khai thác hiệu an toàn... cháy than 52 3.1.6 Nhận xét 52 3.2 Nghiên cứu đề xuất giải pháp khai thác trụ bảo vệ lị chợ mức -50 -:- -42 Cơng ty than Quang Hanh 3.2.1 Đề xuất giải pháp khai thác tận thu trụ than bảo vệ lò dọc. .. HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT cc&dd NGUYỄN HẢI TRUNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHAI THÁC CÁC TRỤ BẢO VỆ LỊ DỌC VỈA KHU KHỐNG SÀNG MỎ NGà HAI - CÔNG TY THAN QUANG HANH - TKV Ngành: Khai