Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống thông gió mỏ khu lộ trí công ty tnhh một thành viên than thống nhất vinacomin

Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học mỏ - địa chất Nguyễn anh đức Nghiên cứu hoàn thiện hƯ thèng th«ng giã má khu lé trÝ – c«ng ty tnhh thành viên than thống nhất- vinacomin Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hà nội 2012 Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học mỏ - địa chất Nguyễn anh đức Nghiên cứu hoàn thiện hệ thèng th«ng giã má khu lé trÝ – c«ng ty tnhh thành viên than thống nhất- vinacomin Chuyên ngành: Khai thác mỏ Mà số: 60.53.05 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Ng-ời h-ớng dẫn khoa học PGS.TS Trần Xuân Hµ Hµ néi – 2012 ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Anh §øc ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Môc lôc Danh mục từ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu Chương Một số đặc điểm chung khu lộ trí- công ty tnhh mtv than thống nhất-Vinacomin 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.2 Đặc điểm địa chất má 1.2.1 KiÕn t¹o 1.2.2 NÕp uèn 1.2.3 Đứt gÃy 1.2.4 Đặc điểm cấu tạo vỉa than 1.2.5 Đặc điểm địa chất thủy văn- địa chất công trình 10 1.3 Công tác mở vỉa đào lò chuẩn bị 12 1.3.1 Công tác mở vỉa 12 1.3.2 Công tác chuẩn bị 12 1.4 Công nghệ khai thác 14 1.5 Chế độ khí mỏ 16 1.6 Nhận xét 17 Chương Phân tích đánh giá trạng thông gió mỏ Các tiêu chí sử dụng để phân tích đánh giá trạng 2.1 thông gió mỏ 2.2 Phân tích hệ thống thông gió chung mỏ 18 18 18 2.2.1 Đánh giá sơ đồ mạng gió 19 2.2.2 Đánh giá phương pháp thông gió vị trí đặt quạt 19 2.2.3 Nhận xét 20 2.3 Đánh giá chất lượng thông gió lò chợ 20 ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com 2.3.1 Khảo sát thông số mạng gió 20 2.3.2 Mô mạng gió phần mềm Ventgraph 25 2.3.3 Tính toán lưu lượng gió yêu cầu cho lò chợ 29 2.3.4 Phân tích đánh giá chất lượng thông gió cho lò chợ 33 2.4 Đánh giá chất lượng thông gió cho lò chuẩn bị 2.4.1 Phương pháp thiết bị thông gió 36 2.4.2 Tính toán lưu lượng gió yêu cầu cho lò chuẩn bị 36 2.4.3 Phân tích, đánh giá chất lượng thông gió lò chuẩn bị 36 40 2.5 Phân tích đánh giá chất lượng công trình thông gió 41 2.6 Chế độ làm việc quạt gió 44 2.7 Hệ thống tổ chức quản lý kü thuËt th«ng giã 47 2.8 NhËn xÐt chung 48 Nghiên cứu đề xuất biện pháp hoàn Chương thiƯn hƯ thèng th«ng giã khu lé trÝ- c«ng 50 ty than thống 3.1 Nghiên cứu đề xuất biện pháp hoàn thiện hệ thống thông gió 50 3.1.1 Quan điểm hoàn thiện hệ thống thông gió chung 50 3.1.2 Các giải pháp kỹ thuật cụ thể 50 3.2 Xây dựng hệ thống thông gió 52 3.2.1 Lựu chọn phương pháp thông gió vị trí trạm quạt 52 3.2.2 Xây dựng sơ đồ thông gió 52 3.3 Xác định lượng gió chung mỏ 52 3.3.1 Tính toán lưu lượng gió cho hầm trạm 52 3.3.2 Tính lưu lượng gió cho toàn mỏ 53 3.4 Phương án điều chỉnh mạng gió 54 3.5 Tính diện tích cửa sổ hoàn thiện cửa gió 57 ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Chương Đánh giá hiệu mạng gió sau điều chỉnh 4.1 Tính toán điều chỉnh mạng gió phần mềm Kiểm tra hoạt động quạt gió tốc ®é giã 4.2 qua ®­êng lß 60 60 62 4.2.1 Kiểm tra hoạt động quạt gió 62 4.2.2 Kiểm tra tốc độ gió qua gương lò 64 4.2.3 Nhận xét 65 4.3 Mô cố cháy đề xuất giải pháp an toàn 66 4.3.1 Mô cố cháy 66 4.3.2 Mô cố cháy sau xây tường chắn 68 4.3.3 Đề xuất giải pháp 70 4.3.4 Một số giải pháp đảm bảo an toàn khác 72 Kết luận Kiến nghị 73 tài liệu tham khảo 75 Phụ lục 77 ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com danh môc chữ viết tắt TT Tên cụm từ viết tắt Ký hiệu Thủy lực đơn TLĐ Thủy lực di động Giá khung GK Giá xích GX Giá thủy lực di động XDY Lò chợ LC Phân vỉa PV Thông gió TG Xuyên vỉa XV TLDĐ XDY 10 Dọc vỉa DV 11 Khai thác KT 12 Công ty Trách nhiệm hữu hạn thành viên than Thống Nhất Vinacomin 13 Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam Công ty than Thèng NhÊt Vinacomin ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Danh mục bảng TT Tên bảng Nội dung Trang 13 15 16 39 B¶ng 1.1 B¶ng 1.2 B¶ng 1.3 B¶ng 1.4 B¶ng 2.1 B¶ng 2.2 B¶ng 2.3 B¶ng 2.4 10 11 B¶ng 2.5 B¶ng 2.6 B¶ng 2.7 Đặc điểm cấu tạo vỉa than Thông số lò chuẩn bị Các tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ khai thác Tình hình hoạt động lò chợ Kết khảo sát áp suất, lưu lượng gió tính toán sức cản đường lò Lưu lượng gió yêu cầu lò chợ So sánh kết tính toán mô lưu lượng gió qua lò chợ với kết đo đạc khảo sát thực tế Đánh giá tiêu lưu lượng tốc độ gió qua lò chợ Kết khảo sát điều kiện vi khí hậu lò chợ Kết khảo sát chế độ khí lò chợ Các thông số quạt cục 12 Bảng 2.8 Lưu lượng gió yêu cầu lò chuẩn bị 13 B¶ng 2.9 14 B¶ng 2.10 15 16 17 18 19 20 21 22 23 B¶ng 2.11 B¶ng 2.12 B¶ng 3.1 B¶ng 3.2 B¶ng 3.3 B¶ng 3.4 B¶ng 4.1 B¶ng 4.2 Bảng 4.3 Kết khảo sát chế độ thông gió chế độ vi khí hậu số gương lò chuẩn bị Đánh giá lưu lượng vận tốc gió gương lò chuẩn bị Kết khảo sát công trình thông gió Đặc tính kỹ thuật quạt gió Lưu lượng gió rò khu vực Lộ Trí Lưu lượng gió yêu cầu cho khu vùc Lé TrÝ Chi tiÕt cưa giã, cưa sỉ giã tường chắn Tính toán điều tiết công trình thông gió Một số tiêu mạng gió sau điều tiết Các thông số trạm quạt sau điều tiết Kiểm tra tốc độ gió qua lò chỵ 22 31 32 33 34 35 36 40 41 42 45 53 54 56 58 62 63 65 ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Danh mục hình vẽ TT Tên hình Nội dung Trang Hình 2.1 Trạm quạt 2K56N024 mặt +52 20 Hình 2.2 Trạm quạt BD II-6 N017 mặt +104 20 Hình 2.3 Kết mô mạng gió trạng khu Lộ Trí phần mềm 28 Hình 2.4 Đồ thị xác định điểm công tác quạt 2K56N024 quý IV năm 2011 Đồ thị xác định điểm công tác quạt BD II-6 N017 quý IV năm 2011 46 Hình 2.5 Hình 2.6 Sơ đồ tổ chức quản lý thông gió 48 H×nh 3.1 KÕt cÊu cưa giã 55 H×nh 3.2 KÕt cÊu cưa sỉ giã 55 H×nh 3.3 KÕt cấu tường chắn 56 Sơ đồ mạng gió sau ®iỊu tiÕt 61 10 H×nh 4.1 11 H×nh 4.2 12 Hình 4.3 Điểm công tác quạt gió 2K56N024 sau điều tiết Điểm công tác quạt gió BD II-6 N017 sau điều 47 63 64 13 Hình 4.4 tiết Mô cố cháy chưa xây tường chắn 14 Hình 4.5 Mô cố cháy sau xây tường chắn 69 15 Hình 4.6 Kết cấu tường chắn số 70 16 Hình 4.7 Mô cố cháy sau xây thêm tường chắn số 71 67 ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com T T Q u¹ t Ghi chó H­íng giã s¹ch H­íng gió thải Giá trị lưu lượng Quạt gió Hướng Q uạ t + Hình 4.4 Mô cố cháy chưa xây tường chắn ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com 4.3.2 Mô cố cháy sau xây tường chắn Sau xây tường chắn sè 1, sè 2, sè 3, sè nh­ trªn đồ sơ đồ, với kết cấu tường vữa xi măng gạch, bịt kín hàm lượng loại khí đà giảm rõ rệt hướng phân tán kiểm soát, cụ thể thể sơ đồ sau: ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com T T T T Q u¹ t Ghi chó H­íng gió Hướng gió thải Giá trị lưu lượng Quạt gió Hướng Q uạ t +1 Hình 4.5 Mô cố cháy sau xây tường chắn ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com 4.3.3 Đề xuất giải pháp Tăng độ kín (tăng sức cản đoạn 27-150) tường chắn số 1, cách xây thêm tường chắn số phía tường chắn số với kết cấu thiết kế theo hình vẽ 4.6 cách tường chắn số khoảng 3,0m, tường chắn đổ đầy, lấp kín vữa hồ xi măng đất sét ép thật kín Hình 4.6 Kết cấu tường chắn số Khi hàm lượng loại khí hướng phân tán tính toán thể hiÖn nh­ sau: ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com T C & T T Q u¹ t T Ghi Hướng gió Hướng gió thải Giá trị lưu lượng Quạt gió Q uạ t +1 Hướng Hình 4.7 Mô cố cháy sau xây thêm tường chắn số ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Với giải pháp cách thực trên, luồng khí lưu thông qua đoạn lò 27-234 (lò däc vØa ph©n líp møc -35 ph©n vØa 6b) sÏ di chun theo chiỊu tõ nót sè 234 ®Õn nút số 150 qua nút 231 trạm quạt gió mức +52, loại khí độc không gây ảnh hưởng đến lò chợ L3 PV6b møc (-35/+8) - KT1 vµ PV5c KIII møc (-35/+8) - KT6 Có thể tiếp tục đưa lò chợ vào hoạt động bình thường 4.3.4 Một số giải pháp đảm bảo an toàn khác - Gia cố lại mức độ kiên cố độ kín tường chắn số tường chắn số 4, phòng có cố cháy nổ xảy khu vực cháy không gây ảnh hưởng đến người thiết bị lò chợ nêu - Tiếp tục thực bơm khí trơ N2 vào khu vực đám cháy - Thường xuyên theo dõi kết quan trắc, đo đạc hàm lượng khí vị trí tường chắn - Sử dụng ống tạo khói thiết bị đo áp suất để đo mức độ chênh lệch áp suất bên bên tường chắn xác định xác mức độ kín tường chắn ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com KÕt luËn vµ kiÕn nghị Từ kết tính toán, trình bày chương luận văn rút kÕt luËn chÝnh nh­ sau: KÕt luËn - HÖ thống thông gió mỏ khu Lộ Trí áp dụng phương pháp thông gió hút Các quạt gió làm việc chế độ thông gió liên hợp - Năm 2011 khu vực hầm lò Lộ Trí Công ty than Thống Nhất xép loại theo khí mêtan - Do mỏ khai thác nhiều mức khác nên công tác thông gió gặp nhiều khó khăn Chất lượng thông gió cho lò chợ đáp ứng yêu cầu hòa loÃng nồng độ khí độc, khí nổ tạo điều kiện vi khí hậu dễ chịu theo QCVN 01:2011/BCT - Chất lượng thông gió cho gương lò chuẩn bị nhìn chung tốt Tuy nhiên chất lượng ống gió dẫn đến rò gió nhiều - Chất lượng công trình thông gió ( cửa gió, tường chắn) nhìn chung chưa đáp ứng yêu cầu - Trong giai đoạn với việc khai thông mức khai thác từ -35 lên lộ vỉa, yêu cầu sản lượng khu Lộ Trí, viƯc sư dơng 02 tr¹m qu¹t gåm qu¹t BD-II-6N017 t¹i mặt +104 quạt 2K56-N24 mặt mức +52 với công suất góc lắp cánh hợp lý, đáp ứng yêu cầu cung cấp lưu lượng gió chung cho mỏ - Thông gió thời điểm tương lai gần: Sử dụng 02 trạm quạt gió hoạt động đồng thời với chế độ làm việc trình bày luận văn - Hệ thống tổ chức quản lý kỹ thuật thông gió hợp lý theo quy định Tập đoàn ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com - Với phương án điều tiết gió nêu luận văn đà giảm rò gió công trình thông gió, quạt gió làm việc ổn định hơn, điểm công tác quạt gió nằm miền làm việc hợp lý đạt hiệu suất cao - Việc điều tiết lượng gió cho hộ tiêu thụ dễ dàng nhờ việc quản lý thông gió trực tiếp phần mềm Ventgraph - Kiểm soát trực tiếp khu vực cháy phần mềm mô đưa phương án xử lý cố đảm bảo sản xuất an toàn Kiến nghị - Tổ chức lắp đặt cải tạo số cửa gió cửa sổ gió vị trí nêu luận văn - Gia cố lại mức độ kiên cố tường chắn nhằm phòng ngừa cố cháy nổ xảy khu vực cách ly gây ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất an toàn mỏ - Thường xuyên kiểm tra đo lưu lượng gió, áp suất sở tính toán điều chỉnh mạng gió hợp lý - Kiểm tra, gia cố thường xuyên tăng cường công tác quản lý vận hành công trình thông gió đảm bảo điều tiết lưu lượng gió tránh rò gió - Khi lập quy hoạch khai thác phải gắn liền với quy hoạch thông gió nhằm tạo hệ thống thông gió ổn định, bền vững Quy hoạch khai thác cần phải theo xu hướng thông gió tập trung, sử dụng quạt gió để thông gió cho tất hộ tiêu thô giã má ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Tài liệu tham khảo Bộ Công Thương (2011), Quy chn kü tht qc gia vỊ an toµn khai thác than hầm lò Nguyễn Tiến Chỉnh (2010), Phát triển bền vững công nghiệp than Việt Nam triển vọng thách thức, Tuyển tập báo cáo hội nghị KHKT mỏ quốc tế Công nghiệp mỏ tiên tiến phát triển bền vững, Quảng Ninh Công ty tư vấn đầu tư mỏ công nghiệp (2006), Quy hoạch phát triển nghành than giai 2025, Hà Nội đoạn 2006-2015 có xét triển vọng đến Nguyễn Văn Sung Trần Xuân Hà, (1998), Bài giảng kỹ thuật thông gió mỏ hầm lò, Hà Nội Trần Xuân Hà, Lê Văn Thao (1999), Cơ sở thiết kế thông gió mỏ, Hà Nội Trần Xuân Hà (2009), Nâng cao hiệu thông gió mỏ- Bài giảng dành cho lớp Cao học Trần Xuân Hà, khai thác mỏ, Hà Nội Nguyễn Văn Sung đề tài Nghiên (1987), Báo cáo cứu cải tạo hoàn thiện mạng gió mỏ Mạo Khê, Nguyễn Văn Sung Hà Nội Trần Xuân Hà, (2004), Báo cáo đề tài Nâng cao hiệu thông gió Công ty than Mông Dương, Hà Nội Quy hoạch phát triển nghành than Việt Nam đến năm 2015 định hướng đến năm 2025 đà Thủ tướng Chính Phủ phê duyệt theo Quyết định số: 89/2008/QĐ-TTg ngày tháng năm 2008 10 Viện nghiên cứu học đất đá (2006) giới thiệu phần mềm VentgraphViện Hàn lâm khoa học Ba Lan ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com 11 Các tài liệu thu thập tại: + Trung tâm An Toàn Mỏ ViƯn Khoa häc C«ng nghƯ MáVinacomin; + C«ng ty TNHH MTV than Thèng NhÊt – Vinacomin; + Th«ng tin tõ Internet 12 K.Z Usakov nnk (1989)- Thông gió mỏ (Bản tiếng Nga), Nhà xuất Nedra ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Phô lôc Phô lôc 1: Các ký hiệu thông gió mỏ Ký hiu quy c Tên ký hiệu Luồng gió sạch: Mũi tên nét liền mầu đỏ Luồng gió thải: Mũi tên nét đứt mầu xanh Tên thiết bị Trạm quạt gió Tên thiết bị Trạm quạt gió phụ Quạt gió cục Trạm hút bụi Trạm đo lưu lượng gió Điện thoại Cửa gió gỗ Cửa gió sắt Cửa gió thường đóng Cửa gió thường mở, đóng cố Cửa gió có cửa sổ điều chỉnh Tường chắn kín ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Vách ngăn gió dọc lị Cầu gió Ống gió để thơng gió hạ áp chung mỏ Ống thơng gió đẩy (mũi tên mầu đỏ) Ống thơng gió hút (mũi tên mầu xanh) Ống dẫn khí, đường kính tính mm (mũi tên mầu xanh) Cảm biến kiểm tra khơng khí mỏ M: Mêtan CO2: Cácbơníc O2: Ơxy V: Tốc độ gió Vách ngăn hút bụi Nơi để thiết bị phòng chống cháy Trạm cấp cứu mỏ hầm lò Nơi trú ẩn nổ mìn có cố Lị chợ gương khấu than Cổng gió ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Phụ lục 2:Hàm lượng giới hạn cho phép khí độc lò hoạt động Hàm lượng giới hạn cho phép khí độc lò hoạt động Khí độc % theo thĨ tÝch mg/m3 Oxit C¸cbon (CO) 0,00170 20 C¸c Oxit Nitơ (qui đổi theo NO2) 0,00025 Đioxit Nitơ (NO2) 0,00010 Anhidrit Sunfurơ (SO2) 0,00038 10 Sunfua hydrô (H2S) 0,00070 10 Phơ lơc 3: Tèc ®é giã tèi ®a cho phép đường lò V trớ lũ - Các lỗ khoan thơng gió - Các giếng lỗ khoan thơng gió có thiết bị nâng dùng để đưa người lên có cố, rãnh gió Tốc độ gió tối đa cho phép m/s Khơng hạn chế 15 - Các giếng đưa hàng lên-xuống 12 - Các cầu gió dạng ống cầu đổi chiều 10 - Các giếng chở người hàng, lò xuyên vỉa, lị dọc vỉa vận tải thơng gió chính, lò thượng lò ngầm trung tâm - Các lò khác đào than đá - Luồng gương lò khấu than lò cụt ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com Phụ lục 4: Lưu lượng gió cần thiết theo yếu tố độ thoát khí Mêtan thoỏt khớ Mêtan Lưu lượng gió cần thiết cho 1T than (m3/T ngày-đêm) khai thác ngày-đêm (m3/phút) Dưới 1,00 Từ đến 10 1,25 Từ 10 đến 15 1,50 Từ 15 trở lên Lưu lượng gió phải tính để đảm bảo hàm lượng khí Mêtan luồng gió thải chung mỏ tối đa 0,75%, không nhỏ 1,5m3/phút cho 1T than khai thác ngày-đêm ... Đặc điểm chung khu Lộ Trí Công ty TNHH thành viên than Thống Nhất- Vinacomin - Khảo sát, đánh giá trạng thông gió - Nghiên cứu đề xuất biện pháp hoàn thiện hệ thống thông gió mỏ - Đánh giá hiệu... văn - ý nghĩa khoa học: Đánh giá trạng hệ thống thông gió khu Lộ Tr? ?Công ty TNHH MTV than Thống Nhất- Vinacomin đưa giải pháp hoàn thiện hệ thống thông gió ( Word Reader - Unregistered ) www.word-reader.com... đích nghiên cứu Đánh giá trạng thông gió mỏ cở sở đề xuất áp dụng biện pháp hoàn thiện hệ thèng th«ng giã khu Lé TrÝ – C«ng ty TNHH thành viên than Thống Nhất Vinacomin Nội dung nghiên cứu -