Phân tích đánh giá hiện trạng công nghệ khai thác lò chợ ngang nghiêng tầng +50

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRỊNH VĂN KIÊN PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CƠNG NGHỆ KHAI THÁC LỊ CHỢ NGANG NGHIÊNG TẦNG +50/-10 VỈA 13 CÔNG TRƯỜNG BẮC BÀNG DANH - CƠNG TY THAN HỊN GAI VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT TRỊNH VĂN KIÊN PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CƠNG NGHỆ KHAI THÁC LỊ CHỢ NGANG NGHIÊNG TẦNG +50/-10 VỈA 13 CÔNG TRƯỜNG BẮC BÀNG DANH - CƠNG TY THAN HỊN GAI VÀ ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC Ngành: Khai thác mỏ Mã số : 60520603 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS.Trần Văn Thanh HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu đề tài trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2014 Tác giả đề tài Trịnh Văn Kiên MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 11 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ VÀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC THAN TẠI CÔNG TRƯỜNG BẮC BÀNG DANH-C.TY THAN HÒN GAI 11 1.1 Điều kiện địa chất - mỏ phân loại vỉa than theo góc dốc, chiều dày trữ lượng công nghiệp 11 1.1.1 Điều kiện địa chất mỏ 11 1.1.2 Phân loại vỉa than theo góc dốc, chiều dày trữ lượng công nghiệp 14 1.2 Cơng nghệ khai thác lị chợ ngang nghiêng tầng +50/-10 vận tải than lò chợ máng trượt áp dụng công trường Bắc Bàng Danh - Công ty than Hòn Gai 17 1.2.1 Sơ đồ cơng nghệ chuẩn bị lị chợ ngang nghiêng tầng +50/-10 khu III vỉa 13 vận tải than lò chợ máng trượt 17 1.2.2 Cơng tác khai thác lị chợ ngang nghiêng tầng +50/-10 khu III vỉa 13 21 1.2.3 Các tiêu KT- KT chủ yếu lò chợ ngang nghiêng mức+50 vận tải than lò chợ máng trượt khai thác công trường Bàng Danh - Công ty than Hòn Gai 23 CHƯƠNG 25 PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CƠNG NGHỆ KHAI THÁC LỊ CHỢ NGANG NGHIÊNG TẦNG +50/-10 VỈA 13 – CÔNG TRƯỜNG BẮC BÀNG DANH – CƠNG TY THAN HỊN GAI 25 2.1 Cơng tác chuẩn bị diện khai thác lị chợ ngang nghiêng tầng -10/+54 khu III vỉa 13 25 2.1.1 Biên giới khai trường, trữ lượng địa chất công suất mỏ 25 2.1.2 Khai thông chuẩn bị khai trường 25 2.2 Cơng nghệ khai thác lị chợ ngang nghiêng tầng +50/-10 khu III vỉa 13 26 2.2.1 Cơng tác chống giữ lị chợ 26 2.2.2 Công tác tách phá than 27 2.2.3 Công tác vận tải 28 2.2.4 Công tác thông gió 28 2.2.5 Tổ chức sản xuất lò chợ 29 2.2.6 Điều khiển đá vách 30 2.2.7 Áp lực mỏ lò chợ 32 2.2.8 Một số cố thường gặp khai thác lò chợ giá TLDĐ biện pháp xử lý 32 2.2.9 Một số tiêu KT - KT CNKT lò chợ ngang nghiêng mức +50 khu III vỉa 13 35 2.3 Nhận xét 37 2.3.1 Ưu điểm 37 2.3.2 Nhược điểm 37 CHƯƠNG 39 ĐỀ XUẤT CÁC SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC 39 3.1 Sơ đồ công nghệ 1: Sơ đồ cơng nghệ khai thác lị chợ chia lớp mức -10/+54 khu III vỉa 13 39 3.1.1 Khai thông, chuẩn bị khai trường lò chợ chia lớp mức +50 khu III vỉa 13 39 3.1.2 Sơ đồ CNKT lò chợ giải pháp 40 3.1.3 Công tác chống giữ lò chợ 42 3.1.4 Công tác tách phá than 43 3.1.5 Quy trình CNKT lò chợ 44 3.1.6 Công tác vận tải 44 3.1.7 Thông gió 46 3.1.8 Tổ chức sản xuất lò chợ: 46 3.1.9 Một số tiêu KT - KT CNKT áp dụng 51 3.1.10 Nhận xét 53 3.2 Sơ đồ công nghệ 2: Công nghệ khai thác lò chợ buồng xương cá mức +50 54 3.2.1 Chuẩn bị khai trường CNKT lò chợ buồng xương cá mức +50 54 3.2.2 Sơ đồ CNKT giải pháp 55 3.2.3 Công nghệ khai thác lò chợ buồng xương cá 55 3.2.4 Một số tiêu KT - KT CNKT áp dụng 63 3.2.5 Nhận xét 65 3.3 Sơ đồ công nghệ 3: Công nghệ khai thác dọc vỉa phân tầngbắn rút 65 3.3.1 Chuẩn bị khai trường CNKT đào lò dọc vỉa phân tầng bắn rút 65 3.3.2 Sơ đồ CNKT giải pháp 66 3.3.3 Cơng nghệ đào lị dọc vỉa phân tầng bắn rút 66 3.3.4 Một số tiêu KT - KT CNKT áp dụng 73 3.3.5 Nhận xét 74 3.4 Phân tích, so sánh lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác hợp lý nhằm nâng cao hiệu khai thác 75 3.5 Nhận xét 77 3.6 Quy trình CNKT khai thác lò chợ ngang bằng, chống giữ lò chợ giá TLDĐ XDY -1T2/LY, vận tải than lò chợ máng cào hình chữ L - SGD -320 viện KHCN mỏ Cơng ty khí ng bí sản xuất 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86 Kết luận 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT STT Kíhiệu Chữ viết đầy đủ CN Cánh Nam CB Cánh Bắc CNKT Công nghệ khai thác LCNN Lò chợ ngang nghiêng DV Dọc vỉa KĐ Khởi điểm KT-KT Kinh tế – kỹ thuật KTTC Kỹ thuật thi cơng LC Lị chợ 10 TCSX Tổ chức sản xuất 11 TKV Tập đoàn CN than & khoáng sản Việt Nam 12 TLĐ Thuỷ lực đơn 13 TLDĐ Thuỷ lực di động 14 XV Xuyên vỉa 15 BBD Bắc Bàng Danh DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Các tiêu lý chủ yếu lớp nham thạch 16 Bảng 1.2 Bảng tổng hợp điều kiện sản trạng vỉa khu BBD 18 Bảng 1.3 Bảng tiêu KT- KT chủ yếu lò chợ mức +50 khai 26 thác Bảng 2.1 Bảng đặc tính kỹ thuật giá TLDĐ XDY - 1T2/LY 29 Bảng 3.1 Bảng khối lượng lò chuẩn bị lò chợ chia lớp mức +50 khu III 41 vỉa 13 - BBD Bảng 3.2 Bảng tiêu KT-KT lò chợ chia lớp ngang mức +50 khu 52 III vỉa 13 - BBD Bảng 3.3 Bảng khối lượng lò chuẩn bị đào lò lấy than mức +50 khu III vỉa 13 - 54 BBD Bảng 3.4 Bảng tiêu KT-KT đào lò lấy than mức +50 khu III vỉa 13 - 62 BBD Bảng 3.5 Bảng khối lượng lò chuẩn bị lò dọc vỉa phân tầng mức +50 khu III 63 vỉa 13 - BBD Bảng 3.6 Bảng tiêu KT-KT đào lò dọc vỉa phân tầng mức +50 khu III 72 vỉa 13 - BBD Bảng 3.7 Bảng so sánh tiêu KT - KT giải pháp đề xuất với trạng 73 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1 Biểu đồ phân loại vỉa theo góc dốc chiều dầy vỉa 19 Hình 1.2 Biểu đồ phân bố trữ lượng vỉa 19 Hình 1.3 Sơ đồ khai thơng chuẩn bị LCNN mức +50 khu III vỉa 13 - BBD 21 Hình 1.4 Sơ đồ thơng gió - vận tải cho LCNN mức +50 khu III vỉa 13 - BBD 22 Hình 1.5 Sơ đồ CNKT LCNN mức +50 khu III vỉa 13 - BBD 23 Hình 1.6 Biểu đồ TCSX bố trí nhân lực LCNN mức +50 khu III vỉa 13 - 25 BBD Hình 2.1 Sơ đồ đào khoan bắn phá sập lò HTPH LCNN mức +50 34 Hình 2.2 Sơ đồ xử lý lị chợ tụt nóc, lở gương lớn dầm tiến gương vươn tới 36 gương lị Hình 2.3 Sơ đồ xử lý lị chợ tụt nóc, lở gương lớn dầm tiến gương khơng 36 vươn tới gương lị Hình 2.6 Sơ đồ xử lý giá xơ phía trước 36 Hình 2.7 Sơ đồ xử lý giá xơ phía sau 37 Hình 2.8 Sơ đồ xử lý giá xơ theo hướng dốc 37 Hình 3.1 Sơ đồ CNKT lò chợ ngang mức +50 khu III vỉa 13 - BBD 43 Hình 3.2 So sánh sơ đồ cơng nghệ LCNN lị chợ chia lớp mức +50 44 khu III vỉa 13 - BBD Hình 3.3 Biểu đồ TCSX bố trí nhân lực lò chợ chia lớp mức +50 48 khu III vỉa 13 Hình 3.4 Biểu đồ chống giữ KNM khấu gương LCNB mức +50 khu III 49 vỉa 13 - BBD Hình 3.5 Sơ đồ CNKT lị chợ buồng xương cá mức +50 khu III vỉa 13 - BBD 56 Hình 3.6 Hộ chiếu KNM đào lị chợ buồng xương cá mức +50 khu III vỉa 13 58 - BBD Hình 3.7 Hộ chiếu chơng giữ đào lị chợ buồng xương cá mức +50 khu III vỉa 13 - BBD 59 Hình 3.8 Biểu đồ TCSX buồng xương cá mức +50 khu III vỉa 13 - BBD 60 Hình 3.9 Sơ đồ CNKT lị dọc vỉa phân tầng bắn rút 65 Hình 3.10 Hộ chiếu KNM đào lò dọc vỉa phân tầng mức +50khu III V3 - BBD 68 Hình 3.11 Hộ chiếu chơng giữ đào lị dọc vỉa mức +50 khu III vỉa 13 - BBD 69 Hình 3.12 Biểu đồ TCSX đào lị DVPT mức +50 khu III vỉa 13 - BBD 70 Bảng 3.6 Các tiêu KT - KT Lò dọc vỉa phân tầng bắn rút mức +50 TT Tên tiêu Đơn vị Số lượng Chiều dày trung bình vỉa m 7,3 Góc dốc vỉa trung bình độ 45 Chiều dày lớp than thu hồi m 5,8 Trọng lượng thể tích than T/m3 1,56 Hệ số kiên cố than f 12 Số ca Hệ số hồn thành chu kỳ - Số ca làm việc ngày đêm Ca Sản lượng ngày đêm Tấn 65 10 Nhân lực đào lò ca Người 11 Năng suất lao động CN T/công 12 Chi phí thuốc nổ kg/1000T 176 13 Chi phí kíp nổ kíp/1000T 252 14 Tổn thất cơng nghệ % 52 15 Giá thành khai thác T than đ/T 218.652 3.3.5 Nhận xét Qua phân tích giải pháp CNKT dọc vỉa phân tầng bắn rút mức +50 khu III vỉa 13 công trường Bắc Bàng Danh tác giả nhận thấy: * Ưu điểm + CNKT đào tương đối đơn giản Khối lượng đường lò đào thấp nhất: 80m Đào chống lị sử dụng kết cầu chống gỗ, điều kiện Việt Nam việc thi cơng đường lị chống gỗ đơn giản, chí phí khai thác cho 1000T than thấp * Nhược điểm + So với cơng nghệ lị chợ chống giữ giá TLDĐ cơng nghệ đào lò lấy than vốn đầu tư thấp, tiết kiệm chi phí dầu, lưới, tăng mạnh chi phí thuốc nổ 176kg/1000T (tăng lần), chi phí kíp 252 kíp/1000T (tăng 1,2 lần) + Tổn thất khai thác: Do chiều dày vỉa lớn, phần than hông than phân tầng khai thác thu hồi khơng đáng kể tổn thất khai thác cơng nghệ đào lị dọc vỉa phân tầng bắn rút lớn 52 % Năng suất lao động công nhân thấp: 3T/người/ca 3.4 Phân tích, so sánh lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác hợp lý nhằm nâng cao hiệu khai thác Bảng 3.7 Bảng so sánh tiêu KT - KT SĐCN đề xuất trạng Số lượng T T Tên tiêu Đơn vị (SĐHT) (SĐ1) (SĐ2) (SĐ3) Lò chợ Lò Lò Lò dọc ngang chợ chợ vỉa nghiêng chia buồng phân lớp xương tầng cá bắn rút Chiều dày vỉa m 7,3 7,3 7,3 7,3 Góc dốc vỉa trung bình độ 45 45 45 45 Chiều dài lò chợ theo hướng dốc m 15 30 Chiều dài theo phương khai thác m 80 80 80 80 Chiều cao khấu gương m 2,2 2,2 2,2 2,2 Chiều dày lớp than thu hồi m 5,8 5,8 5,8 5,8 Trọng lượng thể tích than T/m3 1,56 1,56 1,56 1,56 Hệ số kiên cố than f 12 12 12 12 Số giá thuỷ lực XDY - 1T2/LY Giá 08 08 0 10 Số cột thuỷ lực DZ - 22 Cột 50 50 0 11 Số xà hộp HDFBC-2400 Xà 30 30 0 12 Sản lượng chu kỳ khấu Tấn 60 68 10 10 13 Số ca hoàn thành chu kỳ Ca 1 14 Hệ số hoàn thành chu kỳ - 0.85 0.9 1 15 Số ca làm việc ngày đêm Ca 3 3 16 Sản lượng ngày đêm Tấn 90 102 52 65 17 Công suất lò chợ T/năm 28.200 31.824 18 Nhân lực (lò chợ) ngày đêm Người 18 18 18 18 19 Năng suất lao động CN lị chợ T/cơng 4.3 5.7 4,2 3,0 20 Chi phí thuốc nổ kg/1000 170 97 121 176 483 220 1.307 252 350 308 2,3 2,0 80 70 30 25 T 21 Chi phí kíp nổ kíp/1000 T 22 Chi phí lưới thép B - 40 kg/1000 T 23 Chi phí gỗ m3/1000 6,7 T 24 Chi phí dầu dung dịch nhũ tương kg/1000 T 25 Tổn thất công nghệ % 44 52 Căn theo kết so sánh tiêu KT-KT sơ đồ công nghệ đề xuất với trạng CNKT áp dụng lò chợ mức +50 khu III vỉa 13, luận văn đưa nhận xét: + Giữa lò chợ trạng sơ đồ công nghệ chiều dài lị chợ 6m, giải pháp vận tải lò chợ sử dụng máng trượt, góc dốc khơng đảm bảo điều kiện than tự chảy phải xúc thủ cơng, hao phí sức lao động cao, suất cơng nhân thấp, sản lượng lò chợ giảm theo + Sản lượng than khai thác chu kỳ khấu sơ đồ công nghệ lớn 102T/chu kỳ, suất lao động công nhân trực tiếp lớn 5,7T/cơng + Các chi phí sản xuất: thuốc nổ, kíp nổ, gỗ giải pháp gấp ≈ 1,3 lần so với sơ đồ công nghệ + Tỷ lệ tổn thất công nghệ sơ đồ công nghệ 2, lớn 44%, 52%, trạng 30% sơ đồ công nghệ nhỏ 25% + Giá thành khai thác 1T than sơ đồ công nghệ thấp (nhưng tổn thất khai thác lớn nhất, 52%), sơ đồ công nghệ so với trạng giảm 5% 19.245 đ/t 3.5 Nhận xét Căn vào bảng tiêu KT-KT công nghệ khai thác trạng với sơ đồ công nghệ đề xuất ta nhận thấy: * So sánh theo công nghệ khai thác sơ đồ cơng nghệ: - Cơng tác an tồn chống giữ lị chợ: So với sơ đồ cơng nghệ 2,3 lị chợ lị chợ sơ đồ cơng nghệ chống giữ giá TLDĐ đảm bảo điều kiện an tồn cao q trình khai thác (sơ đồ cơng nghệ 2,3- đào lị lấy than chống gỗ) Giải pháp cơng nghệ lị chợ chia lớp so với cơng nghệ lị chợ ngang nghiêng khả chống giữ lị chợ tốt (do áp lực phân bố theo chiều dài lị chơ, áp lực khơng gia tăng tập trung vị trí ngã ba lị chọ với lị dọc vỉa, đẩy nhanh tốc độ di chuyển giá thủy lục, thao tác công việc dễ dàng (do lị chơ bằng), giảm chi phí củng cố, đảm bảo điều kiện an tồn lao động - Cơng tác khấu chống di chuyển giá thủy lực di động: So với cơng nghệ cơng tác khấu chống di chuyển giá thủy lực đơn giản Do điều kiện lò chợ than, với cơng nghệ lị chợ ngang nghiêng việc khấu chống, di chuyển giá lò chợ đảm bảo điều kiện lị chợ phẳng, thẳng trì góc dốc lị chợ 150 khó khăn Lị chợ thường xảy tượng: không đảm bảo độ dốc, lớn độ dốc quy định (do trình khấu lò chợ than thường xảy thượng khấu hạ tăng, lên tăng lò chợ) Các giá lị chợ q trình khấu có xu hướng xơ dần theo hướng dốc lị dọc vỉa +50, khoảng cách giá