Phân tích, đánh giá lựa chọn công nghệ khai thác bằng khoan nổ mìn đối với vỉa dốc mỏng có chiều dây từ 1 + 2m tại các vỉa 12 và vỉa 18 công ty than hồng thái

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -o0o HỒNG PHÚC LỘC PH¢N TíCH, ĐáNH GIá Và LựA CHọN CÔNG NGHệ KHAI THáC BằNG KHOAN Nổ MìN ĐốI VớI VỉA DốC MỏNG Có CHIềU DầY Từ 2M TạI CáC VỉA 12 Và VỉA 18 CÔNG TY THAN HồNG THáI LUN VN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -o0o HONG PHC LC PHÂN TíCH, ĐáNH GIá Và LựA CHọN CÔNG NGHệ KHAI THáC BằNG KHOAN Nổ MìN ĐốI VớI VỉA DốC MỏNG Có CHIềU DầY Từ 2M TạI CáC VỉA 12 Và VỉA 18 CÔNG TY THAN HồNG THáI Chuyờn ngnh: Khai thỏc mỏ Mã số : 60.53.05 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN VĂN THANH HÀ NỘI - 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, tài liệu luận văn trung thực kết nghiên cứu luận văn chưa cơng bố cơng trình Hà nội, ngày 08 tháng 04 năm 2013 Người cam kết Hoàng Phúc Lộc MỤC LỤC Lời cam đoan Mục lục Các ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu CHƯƠNG 1: TỔNG HỢP TRỮ LƯỢNG VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT - MỎ .2 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG 1.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT 1.3 ĐÁNH GIÁ TỔNG HỢP ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT - MỎ VỈA 12 VÀ VỈA 18 1.4 NHẬN XÉT 17 CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG KHAI THÁC CÁC VỈA THAN CÓ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT DỐC, MỎNG TẠI QUẢNG NINH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ CHO VỈA 12 CÔNG TY THAN HỒNG THÁI 18 2.1 KHU VỰC MẠO KHÊ - NG BÍ 18 2.2 KHU VỰC HÒN GAI - CẨM PHẢ 37 2.3 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC TẠI MỨC +115  +190 VỈA 12 KHU TRÀNG KHÊ - CÔNG TY THAN HỒNG THÁI 52 2.4 NHẬN XÉT 60 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỰA CHỌN BẰNG KHOAN NỔ MÌN CHO VỈA 12 CÔNG TY TNHH MTV THAN HỒNG THÁI 3.1 LỰA CHỌN KHU VỰC THỬ NGHIỆM CÔNG NGHỆ KHAI THÁC 64 3.2 TRANG THIẾT BỊ LÒ CHỢ .64 3.3 TÍNH TỐN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 67 3.3.1 Các thông số kỹ thuật lò chợ 67 3.3.2 Lựa chọn hộ chiếu chống giữ lò chợ 68 3.3.3 Hộ chiếu khoan nổ mìn 76 3.3.4 Tính tốn tiêu kinh tế - kỹ tht lò chợ .77 3.3.5 So sánh công nghệ khai thác vỉa 12 công nghệ áp dụng số vỉa khác .88 3.3.6 Quy trình cơng nghệ khai thác 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu SỐ TT Ý nghĩa( chữ viết đầy đủ) (chữ viết tắt) KHCN Khoa học công nghệ TNHH Trách nhiệm hữu hạn MTV Một thành viên Vinacomin ĐN Đông nam TN Tây nam TLĐ Thủy lực đơn KNM Khoan nổ mìn Tập đồn cơng nghiệp than - khoáng sản Việt Nam DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Tổng hợp số tiêu lý loại đất đá .6 Bảng 1.2 Các thông số lý đá vách, đá trụ vỉa 12 .8 Bảng 1.3 Trữ lượng địa chất khu vực 10 Bảng 1.4 Tổng hợp trữ lượng địa chất huy động, công nghiệp tổn thất 12 Bảng 1.5 Tổng hợp điều kiện địa chất mỏ vỉa 18 .16 Bảng 2.1 Bảng tiêu kinh tế- kỹ thuật 26 Bảng 2.2 Đặc tính kỹ thuật dàn chống 2ANSH 30 Bảng 2.3 Đặc tính kỹ thuật máy khấu 1ANSH 31 Bảng 2.4 Biểu đồ tổ chức chu kỳ khấu gương 44 Bảng 2.5 Biểu đồ tổ chức bố trí nhân lực 45 Bảng 2.6 Biểu đồ tổ chức chu kỳ sản xuất 46 Bảng 2.7 Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ theo thiết kế .49 Bảng 2.8 Bảng tổng hợp trữ lượng than theo tổ hợp chiều dày góc dốc vỉa 61 Bảng 3.1 Bảng khối tích đường lị khai thơng lị chợ 64 Bảng 3.2 Bảng đặc tính kỹ thuật cột TLĐ DZ -22 xà kim loại HDJB 1200 66 Bảng 3.3 Đặc tính kỹ thuật máng cào 67 Bảng 3.4 Bảng tính tốn số người cần thiết 83 Bảng 3.5 Biểu đồ tổ chức sản xuất 84 Bảng 3.6 Biểu đồ bố trí nhân lực 85 Bảng 3.7 Vật tư cấp .86 Bảng 3.8 Bảng tiêu kinh tế - kỹ thuật chủ yếu 87 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Bình đồ tính trữ lượng vỉa 12 khu Tràng Khê III 14 Hình 2.1 Vị trí lị chợ áp dụng thử nghiệm công nghệ khai thác chia bậc chân khay, điều khiển đá vách phương pháp chèn lò tồn phần 19 Hình 2.2 Hộ chiếu chống thượng khởi điểm theo thiết kế 21 Hình 2.3 Hộ chiếu chống thượng khởi điểm thực tế 22 Hình 2.4 Cách thức thi cơng góc cua thượng khởi điểm theo thiết kế theo thực tế 22 Hình 2.5 Hộ chiếu chống giữ lị chợ theo thiết kế 23 Hình 2.6 Hộ chiếu chống giữ lò chợ theo thực tế .23 Hình 2.7 Sơ đồ cơng nghệ khai thác lò chợ dốc chia bậc chân khay kiểu Kakuchi Nhật Bản .25 Hình 2.8 Sơ đồ cơng nghệ khai thác cột dài theo phương, lò chợ bậc thẳng 28 Hình 2.9 Sơ đồ cơng nghệ khai thác cột dài theo hướng dốc áp dụng giới hóa máy bào than kết hợp dàn chống tự hành 32 Hình 2.10: Sơ đồ công nghệ khai thác sử dụng dàn chống cứng .34 Hình 2.11 Sơ đồ gương khai thác dàn chống cứng với  > 55 34 Hình2.12 Sơ đồ gương khai thác dàn chống cứng với  < 55 .35 Hình 2.13: Sơ đồ công nghệ khai thác sử dụng dàn chống mềm .37 Hình 2.14: Sơ đồ vị trí khu vực khai thác dàn chống mềm vỉa dốc Tây Vàng Danh 37 Hình 2.15 Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, chống gỗ, khấu gương khoan nổ mìn, điều khiển đá vách dải than lưu 48 Hình 2.16 Sơ đồ cơng nghệ khai thác buồng - lị thượng chéo áp dụng số mỏ hầm lò Quảng Ninh 51 Hình 2.17 Sơ đồ cơng nghệ khai thác lị dọc vỉa phân tầng 52 Hình 2.18 Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, gương lò chợ chia bậc chân khay, chống giữ lò chợ cột thủy lực đơn, điều khiển đá vách phá hỏa toàn phần .54 Hình 2.19 Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, gương lò chợ cắt chéo, chống giữ lò chợ cột thủy lực đơn xà khớp, điều khiển đá vách phá hỏa toàn phần .55 Hình 2.20 Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, gương lò chợ cắt chéo chia bậc chân khay, chống giữ lò chợ cột thủy lực đơn xà gỗ, điều khiển đá vách phá hỏa toàn phần 57 Hình 2.21 Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương, gương lò chợ chia bậc chân khay, chống giữ lò chợ cột thủy lực đơn xà hộp, điều khiển đá vách phá hỏa toàn phần .58 Hình 3.1 Sơ đồ khai thơng lị chợ III -2-2 mức +115/+190 vỉa 12 65 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí lỗ mìn bảng tiêu KNM lị chợ .76 Hình 3.3 Trắc dọc lị chợ khấu thơng luồng 84 Hình 3.4 Sơ đồ khấu chống thường kỳ cột TLĐ xà hộp 84 Hình 3.5 Trình tự khấu chống cột TLĐ .84 Hình 3.6 Trình tự thu hồi cột TLĐ .84 Hình 3.7 Sơ đồ thơng gió, vận tải, nước, bố trí thiết bị lị chợ 84 Hình 3.8 Hộ chiếu lắp đặt cột TLĐ xà hộp lò chợ 91 Hình 3.9 Quy trình cơng nghệ khai thác lị chợ 93 Hình 3.10 Trình tự thu hồi cột TLĐ kết thúc diện khai thác .99 Hình 3.11 Xử lý trường hợp chống khơng vng ke, khoảng cách chống khơng đảm bảo khoảng cách thiết kế, đầu xà tụt lại so với gương ……102 Hình 3.12 Trường hợp tụt nóc, lở gương 104 Hình 3.13 Trường hợp cột hỏng, pistong khơng dịch chuyển 106 Hình 3.14 Trường hợp khu vực khấu vỉa biến đổi, vỉa mỏng cục < 1,9 m 106 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm qua, sản lượng than khai thác Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (Vinacomin) tăng trưởng với tốc độ nhanh nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước Trong đó, điều kiện vỉa dốc có chiều dày mỏng, nhiều mỏ chưa huy động phần tài nguyên vào khai thác có huy động hiệu khai thác không cao đặc biệt chưa lựa chọn công nghệ khai thác phù hợp Trong điều kiện trữ lượng tài nguyên chuẩn bị có hạn, phần tài nguyên mức sâu chưa chuẩn bị kịp than nguồn tài nguyên không tái tạo, cần thiết phải huy động trữ lượng vỉa dốc có chiều dày mỏng vào khai thác nhằm đáp ứng yêu cầu tăng sản lượng, hiệu giảm tổn thất than Để đảm bảo an ninh lượng quốc gia (Năm 2015 thiếu 29 ÷ 34 triệu tấn; năm 2020 thiếu 109 ÷ 114 triệu tấn; năm 2025 thiếu khoảng 228 triệu tấn), Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam đưa vào “ Quy hoạch phát triển nghành than Việt Nam giai đoạn 2006 ÷ 2015 có xét đến triển vọng đến năm 2025” Chính tác giả chọn đề tài: “Phân tích, đánh giá lựa chọn công nghệ khai thác khoan nổ mìn vỉa dốc mỏng có chiều dầy từ 1÷ m vỉa 12 vỉa 18 công ty than Hồng Thái” để nghiên cứu vấn đề có tính cấp thiết rõ rệt Mục đích đề tài Nghiên cứu đánh giá điều kiện vỉa than dốc mỏng lựa chọn công nghệ khai thác cho vỉa 3.Nội dung nghiên cứu đề tài Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật công nghệ khai thác cho vỉa có điều kiện địa chất dốc mỏng Các phương pháp nghiên cứu Phương pháp thu thập, phân tích tổng hợp số liệu Phương pháp phân tích đánh giá tổng hợp Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Lựa chọn giải pháp kỹ thuật cơng nghệ khai thác cho vỉa có dốc, mỏng góp phần tăng sản lượng tận thu tối đa tài nguyên mỏ than Quảng Ninh Cấu trúc luận văn Cấu trúc luận văn phần mở đầu kết luận kiến nghị, luận văn gồm chương 96 + Trước bơm dịch nâng cột phải rửa đầu van ba tác dụng dung dịch nhũ hoá + Cột chống thuỷ lực chống phải đảm bảo xà kích sát đủ áp lực ban đầu từ MPa trở lên + Dựng cột chống xong phải tháo súng bơm khỏi van tác dụng treo lên chống Điều 12 Cơng tác tải than lị chợ Sau chống tạm giữ nóc, tiến hành tải than lị chợ Việc tải than thực từ lên Than xúc tải thủ công xẻng lên máng trượt Những tảng than cỡ phải đập nhỏ trước đưa lên máng Than tải, dọn đến lị Điều 13 Chống hồn thiện chống Được tiến hành sau tải hết than lò chợ Trình tự chống hồn thiện chống sau: - Di chuyển chống hoàn chỉnh vế xà lại Các bước di chuyển xà chống cột chống thực với bước giống di chuyển xà chống tạm Tuy nhiên, trường hợp này, cột luồng gương chống hoàn thiện Việc di chuyển chống hoàn chỉnh vế xà cịn lại thực dứt điểm chống theo trình tự từ lên - Sau di chuyển vế xà lại chống hồn chỉnh chống, tiến hành đánh văng liên kết chống (bao gồm văng liên kết đánh xà chống văng liên kết chân cột chống) tải hết phần than lại lò, đảm bảo chiều cao lò chợ theo hộ chiếu quy định - Sau di chuyển chống hồn chỉnh chống đủ chiều dài 2,4 m theo hướng dốc (tương ứng vì) tiến hành chống hàng gánh tăng cường vị trí sát hàng cột chống bảo vệ *Lưu ý: Khi di chuyển vế xà thứ hai chống (vế xà thứ di chuyển chống giữ tạm), việc thu hồi cột luồng gương thực bình thường (sau treo dây đỡ xà xong dỡ tải cột chống), thu hồi cột chống 97 luồng phá hoả, cần lưu ý trường hợp cột chống bị đất đá phá hoả chèn ép phần than lị chợ đá vách sập đổ lớn sau dỡ tải cho cột, gây khó khăn cho cơng tác thu hồi Việc thu hồi cột chống luồng phá hoả vế xà thứ hai thực sau: - Kiểm tra, củng cố đoạn lò chợ phạm vi thu hồi, đảm bảo an toàn tiến hành - Vét, tải than đá xung quanh chân cột, tạo điều kiện thuận lợi thu hồi cột - Treo palăng thu hồi cột, đầu palăng treo vào xà chống phía luồng gương cách chắn, cịn đầu palăng móc vào tay nắm thân cột Sau đó, dùng tay xả (tay trút tải) dỡ tải cho cột chống, cột tự hạ xuống nhờ lực kéo lò xo cột tự trọng đầu thân cột Dùng palăng kéo cột ra, sau di chuyển chống cột vị trí sát gương xà chống Trường hợp lớp than nén ép mạnh, dùng cột thuỷ lực chống đạp từ luồng ngồi vào đỡ tạm luồng phá hoả Sau di chuyển xà chống hoàn chỉnh chống thu hồi cột chống đạp - Thứ tự thu hồi cột tiến hành từ lên từ phía phá hoả phía gương theo hướng tiến lò chợ Điều 14 Sang đường ống thuỷ lực, ống dẫn khí nén máy khoan - Trước tháo chuyển sang luồng mới, đóng van cấp dịch, vị trí chân đầu lị chợ Chỉ đường ống khơng cịn khả cấp dung dịch tổ chức tháo lắp Đoạn lị chợ cần sang đường ống tháo sang đoạn đường ống Nghiêm cấm vừa chạy bơm vừa tháo lắp đường ống cao áp - Tháo lắp xong đường ống phải chạy thử bơm cấp dung dịch vào đường ống đảm bảo an toàn tuyệt đối làm việc Điều 15 Chuyển máng trượt sang luồng Công tác chuyển máng sang luồng thực sau chống hồn thiện chống lị chợ sang đường ống thủy lực Công tác thực theo trình tự từ lên theo chiều dốc lò chợ, việc chuyển máng thực sau: 98 Tiến hành tải than đến lò chợ, sau tháo rời cầu máng chuyển lắp sang luồng theo thứ tự từ lên Trong q trình tải than khơng tải than làm hẫng chân cột Sau chuyển xong máng sang luồng mới, tuyến máng phải thẳng, cầu máng phải ăn khớp với vị trí theo thiết kế qui định d Tháo thu hồi chống thuỷ lực sau kết thúc diện khai thác Trình tự thu hồi chống thủy lực kết thúc diện khai thác lò chợ xem vẽ số 3.10 Điều 16: Hiện trạng lị chợ trước thu hồi chống Lị chợ trước thu hồi chống phải củng cố chắn có chiều rộng nhỏ (bằng chiều dài xà hộp), đá vách sau luồng phá hoả sập đổ triệt để, toàn máng trượt (hoặc máng cào) thu hồi, chiều cao lò chợ đảm bảo 2,0 m, lò dọn Điều 17: Tiến hành thay chống thuỷ lực gỗ Việc thay thu hồi chống thuỷ lực (xà hộp, cột thủy lực đơn) chống gỗ tiến hành theo thứ tự từ lên theo chiều dốc lò chợ cách chống xen chống gỗ vào khoảng hở thuỷ lực Khoảng cách chống gỗ khoảng cách thuỷ lực (0,8 m) Vì chống gỗ bao gồm: xà gỗ đường kính 160  180 mm, chiều dài chiều dài xà hộp cột gỗ đường kính 160  180 mm, cột dài 2,2 m Chống xen gỗ đến đâu, tháo thu hồi thủy lực đến đó, đồng thời đánh văng chuyền vào xà chống thay vị trí đầu cột chống Sau chống thay đủ chiều dài 2,4 m theo hướng dốc lò chợ tiến hành đánh gánh tăng cường theo hộ chiếu qui định Có thể phân chia lị chợ thành hai đoạn để thu hồi chống thuỷ lực đồng thời khoảng cách hai vị trí phải lớn 30 m Điều 18 Sau thu hồi xong tồn chống lị chợ thiết bị phục vụ công tác khai thác, tùy thuộc vào mục đích sử dụng đường lị lị chợ tiếp tục trì để phục vụ khai thác khu vực khác tiến hành xếp đặt cũi lợn lị chợ phía phá hỏa, khoảng cách cũi lợn 1,6  2,4 m Trường hợp 99 hủy bỏ lò chợ tiến hành phá sập lò chợ xếp cũi lợn lò dọc vỉa vận tải, thơng gió nghiêm cấm người vào Các lị hủy bỏ phải cập nhật vào đồ thơng báo cho phịng ban liên quan 3.3.6.3 Biện pháp kỹ thuật an toàn a Các quy định kỹ thuật an tồn chung Cán bộ, cơng nhân làm việc dây chuyền khai thác lò chợ sử dụng cột chống thủy lực đơn - xà hộp phải chấp hành nghiêm túc “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an tồn khai thác than hầm lị QCVN 01: 2011/BCT” Bộ Cơng thương ban hành Ngồi ra, cần phải tuyệt đối tuân thủ quy định khác kỹ thuật - an toàn quan quản lý cấp đơn vị đặt Khai thác cơng nghệ lị chợ sử dụng cột chống thủy lực đơn xà hộp Công ty công nghệ Do vậy, người sử dụng công nghệ phải đào tạo lý thuyết, thực hành, phải nắm vững hộ chiếu, qui trình cơng nghệ, biện pháp xử lý cố, yêu cầu kỹ thuật, qui định an tồn cơng nghệ Sau khố đào tạo qua kiểm tra chất lượng, đạt yêu cầu làm việc dây chuyền công nghệ Tiến hành khai thác lò chợ áp dụng cột thủy lực đơn xà hộp điều khiển, phá hoả đá vách ban đầu, than đá sập đổ ổn định Trong khai thác lị chợ phải tuân thủ tuyệt đối hộ chiếu, qui trình cơng nghệ, u cầu kỹ thuật - an tồn thiết kế qui định b Biện pháp kỹ thuật an tồn khai thác lị chợ Đảm bảo ổn định áp lực chống hệ thống thuỷ lực Để đảm bảo ổn định áp lực cho cột, áp suất đầu máy bơm dung dịch nhũ hoá chỉnh đặt sẵn 16  18 MPa Tránh xảy tượng lực chống ban đầu cột khơng đảm bảo gây cố đổ Việc điều chỉnh áp lực đầu trạm bơm khác với áp lực đặt ban đầu phải phép Phó giám đốc kỹ thuật Cơng tác củng cố lò Lò chợ phải củng cố thường xuyên Trong ca phải bố trí cặp thợ (hai người) làm cơng tác củng cố 100 - Các chống thủy lực phải thẳng hàng, thẳng tuyến gương lò chợ theo hộ chiếu đầy đủ văng chèn, lưới thép, cột chống vng ke lị - Đầu ca, trước làm việc, Ca trưởng (hoặc công nhân chuyên trách) phải dùng áp lực kế đo, kiểm tra áp suất hệ thống thuỷ lực, không đạt u cầu phải tìm ngun nhân (đường ống rị rỉ, van trạm bơm trục trặc, áp suất van thấp.v.v ) xử lý ngay, đảm bảo áp suất yêu cầu - Khi kiểm tra, phát van cột chống bị hỏng, rò rỉ dung dịch, phải chống thêm cột thuỷ lực tăng cường bên cạnh, đồng thời báo cáo với Ca trưởng cho thay van chất tải lại cho cột, sau tháo cột tăng cường - Trong phạm vi m phía vị trí khấu gương phải kiểm tra nghiêm ngặt, củng cố chắn Sau kiểm tra củng cố đảm bảo toàn lò chợ ổn định, đạt yêu cầu kỹ thuật cho phép công nhân vào làm việc Số liệu đo đạc áp lực cột chống phải cập nhật đầy đủ vào sổ theo dõi áp lực mỏ công trường Công tác trải lưới Trải lưới phải theo quy trình kỹ thuật, mối nối phải đủ, liên kết lưới phải đảm bảo chắn, đảm bảo xà tiếp xúc áp chặt than đất đá phá hoả không tràn vào khơng gian lị chợ Dưới lưới thép phải dùng chèn gỗ để tránh võng lưới với số lượng tối thiểu khoang chèn phía đầu cột chống thủy lực thiết phải có chèn gỗ Lưới thép việc dùng để che chắn than đất đá rời nóc, cịn có tác dụng liên kết chống thành khối tổng thể, tăng tính ổn định chống nên cần trải kịp thời Nếu lưới bị rách phải dùng dây thép liên kết vị trí rách cẩn thận Cơng tác khoan nổ mìn gương Trước khoan lỗ mìn Quản đốc cán trực ca xem xét tình trạng cụ thể gương lò chợ, điều chỉnh hộ chiếu nổ mìn cho phù hợp Các lỗ mìn phải nạp chắn, bua phải tốt (bua làm hỗn hợp sét + cát, tỷ lệ 70% sét, 30% cát) 101 Trước nạp nổ mìn lị chợ phải kiểm tra tình trạng khí, nồng độ khí phải nằm giới hạn cho phép nạp nổ mìn Sau nổ mìn xong phải thơng gió, kiểm tra lại nồng độ khí đảm bảo an tồn cho phép cơng nhân vào vị trí làm việc (trường hợp có mìn câm thợ mìn phải xử lý ngay) Trong trình nạp nổ mìn, người khơng làm nhiệm vụ phải rút vị trí an toàn hộ chiếu quy định cử người gác vị trí an tồn Cơng tác khấu chống - Các yêu cầu chống như: Chiều cao, bước chống, áp lực chống, khoảng cách chống, qui cách, số lượng văng, chèn, lưới thép phải thực theo hộ chiếu qui định - Các bước cơng nghệ khấu chống lị chợ phải thực đầy đủ, theo qui trình cơng nghệ thiết kế lập - Tại chống, sau chống xong, Ca trưởng có trách nhiệm kiểm tra kỹ thuật chống, không đảm bảo phải xử lý theo yêu cầu - Trong trình khai thác, phải thường xuyên cập nhật tuyến gương lị chợ để có biện pháp xử lý kịp thời lị chợ khơng tạo với phương vỉa góc định theo hộ chiếu lập Để đảm bảo chống thủy lực ổn định vững cần thiết phải tuân thủ theo quy định sau: - Các thủy lực phải đầy đủ văng chèn, lưới thép phải liên kết chắn - Các thuỷ lực phải thẳng hàng theo chiều dốc, đảm bảo khoảng cách - Cột chống vuông ke với lị chợ, đủ áp lực yêu cầu - Xử lý triệt để trường hợp rỗng nóc, tụt Cơng tác tải than Những công nhân làm công tác tải than, hạ phải đứng vị trí luồng gương (ổn định chắn), mặt hướng lên phía đầu lị chợ quay mặt phía gương lị chợ Trong q trình tải than không làm hẫng chân cột chống, than phải tải tới Tháo, chuyển cột tăng cường thu hồi chống 102 Việc tháo, chuyển cột tăng cường thu hồi chống luồng phá hoả tiến hành đoạn lò chợ Các cặp thu hồi phải cách cặp khác tối thiểu 20 mét Trong đoạn thứ tự tháo chuyển chống phải thực từ lên, nghiêm trường hợp thu hồi lúc từ hai chống trở lên Thợ làm cơng việc phải người khoẻ mạnh, có kinh nghiệm, bậc thợ khai thác phải từ 5/6 trở lên huấn luyện sử dụng thành thục cột thuỷ lực đơn - Trong trường hợp tháo cột, ruột cột không tự hạ không xuống hết hay xuống hết chân cột bị vùi kín, khơng kéo cột mà phải chống thêm cột phụ bên cột bị vùi, sau dùng cuốc, xẻng moi rộng chân cột kéo cột thu hồi - Trường hợp xà chống bị vùi lấp cấm vào vị trí tháo cột để lấy xà mà phải dùng móc palăng kéo xà 3.3.6.4 Các biện pháp kỹ thuật xử lý cố trình khai thác a Xử lý trường hợp chống khơng vng ke, khoảng cách chống khơng đảm bảo khoảng cách thiết kế, đầu xà tụt lại so với gương Đặc điểm - Trong suốt chiều dài, gương lò chợ khơng tạo với phương vỉa góc định theo hộ chiếu thiết kế - Trong phạm vi số đoạn, gương lò chợ hàng cột chống khơng thẳng hàng với khoảng cách chống dày thưa so với thiết kế - Các cột chống bị xô lệch Nguyên nhân Thời điểm trước chuyển đổi sang chống cột thuỷ lực đơn xà hộp, lò chợ chưa nắn, chỉnh thẳng hàng, chống khơng đảm bảo theo thiết kế quy định Trong q trình thi cơng lắp đặt, không thực tốt yêu cầu thiết kế đặt Trong q trình khai thác, khơng thực tốt yêu cầu kỹ thuật, không thường xuyên kiểm tra khoảng cách, ngắm chỉnh xà, cột không cập nhật đầy đủ trạng lò chợ 103 Do tượng lở gương, tụt thay đổi điều kiện địa chất vỉa Công tác phá hoả thường kỳ chưa triệt để, đá vách treo với diện rộng, sập đổ đột ngột tác động làm chống xơ lệch Nếu lực lớn gây đổ lị chợ Biện pháp xử lý Thời điểm trước chuyển đổi sang chống cột thuỷ lực đơn - xà hộp, lò chợ phải nắn, chỉnh thẳng hàng, chống đảm bảo chống tiến độ Khi lắp đặt phải đảm bảo khoảng cách theo thiết kế qui định Trong q trình thi cơng lắp đặt, phải có giám sát chặt chẽ cán kỹ thuật Các cột chống đầu xà phải thẳng hàng cho gương lị chợ có dạng chéo góc định so với phương vỉa theo hộ chiếu thiết kế Cán trắc địa phải thường xuyên cập nhật trạng lị chợ Khi lị chợ có tượng không thẳng hàng không đảm bảo khoảng cách phải đề nghị phịng kỹ thuật cơng trường có biện pháp xử lý kịp thời Trình tự thực hiện: - Cập nhật tồn trạng lị chợ trước tiến hành xử lý - Lập thiết kế điều chỉnh: Xác định tuyến gương chuẩn vị trí đầu xà sau điều chỉnh Sau xác định khoảng cách cần điều chỉnh cho chống - Tiến hành điều chỉnh khoảng cách chống thuỷ lực theo phương theo hướng dốc Đối với chống bị xơ lệch theo phương cần xử lý theo bước sau: - Củng cố phạm vi khu vực chống cần xử lý - Chống chống tăng cường vào sát chống cần xử lý - Dỡ tải chống cần xử lý chống lại yêu cầu - Thu hồi chống tăng cường Đối với chống bị xô lệch theo hướng dốc, khoảng cách không yêu cầu thiết kế, cần xử lý theo bước sau: - Củng cố lại phạm vi khu vực chống cần xử lý - Chống thêm chống thuỷ lực vào vị trí mà khoảng cách chống thưa, lớn khoảng cách thiết kế 104 - Tháo bớt số chống vị trí q dày, đảm bảo khoảng cách chống sau tiến hành tháo chuyển khoảng cách thiết kế - Sau chống thêm tháo bớt chống, tiến hành kiểm tra củng cố lại chống khu vực vừa xử lý Nếu chống đạt yêu cầu cho phép tiến hành cơng tác khác b Trường hợp tụt nóc, lở gương Đặc điểm Trong phạm vi lò chợ số đoạn bị lở gương, tụt với nhiều mức độ phạm vi khác Nguyên nhân Tốc độ tiến gương lò chợ chậm làm tăng áp lực luồng gương Hộ chiếu khoan nổ mìn chưa hợp lý Tại gương lò xuất biến động địa chất cục Đá vách bị treo, không sập đổ Biện pháp xử lý Đẩy nhanh tốc độ tiến gương lò chợ Phá hoả đá vách triệt để Thực qui trình, hộ chiếu khai thác Lập hộ chiếu khoan nổ mìn hợp lý cho vị trí gương cụ thể Khi lị chợ bị lở gương, rỗng phải tiến hành cài chèn, cược gương, xếp cũi lợn kích Sau củng cố, chất tải cho cột đảm bảo chống ổn định chắn tiến hành khấu chống luồng c Trường hợp đổ cột chống Đặc điểm Cột thuỷ lực đơn nặng, không liên kết với xà bị áp lực hẫng chân cột dễ bị đổ gây tai nạn lao động Nguyên nhân Do sơ xuất, ý thức công nhân - Do dây cáp buộc đầu cột xà sắt lỏng lẻo khơng có, cột chống khơng kỹ thuật, lực chống ban đầu cột không đủ 105 - Khi chống cột luồng khơng chèn, kích chắn Hoặc chống cột với chiều cao lớn làm cho cột chống luồng cũ bị áp lực, không vững gây đổ cột - Khi tải than, xúc dọn làm hẫng chân cột Do chi tiết cột chống Ruột cột piston vỏ cột bị biến dạng, mối hàn nứt chảy dung dịch, vỏ cột bị rỉ ăn thủng chảy dung dịch, vấu đầu cột bị bẻ gãy khơng ăn vào xà chống Do công tác quản lý - Công tác củng cố không thực kiểm tra tốt Biện pháp đề phịng Cơng nhân phải đào tạo qua kiểm tra sát hạch đạt yêu cầu cho vào làm việc Phải phân công trách nhiệm cụ thể cho cán bộ, công nhân kiểm tra cột chống ca sản xuất Cột chống phải cắm xuống lị, vng góc với xà đầu cột phải liên kết chắn với xà dây thép đường kính 2,5 mm Khi dựng cột phải có hai người, người giữ cột chống người dùng tay bơm nâng ruột cột, hai người phải đứng phía cột cần dựng Bốn vấu cột phải ăn khớp với xà chống Số lượng cột phải theo mật độ chống thiết kế để đảm bảo lực chống đỡ ban đầu cột Cột chống bị hỏng, rỉ dung dịch phải đưa lên khỏi lò để sửa chữa, cấm tiếp tục sử dụng d Trường hợp cột chống bị hỏng, piston không dịch chuyển Đặc điểm Khi vặn hạ ruột pítơng để thu hồi dịch chuyển cột chống, piston cột không dịch chuyển xuống Nguyên nhân Do Piston cột bị cong, vênh Do xi lanh cột bị bóp méo 106 Do gioăng phớt cột bị hỏng, bám bụi đất đá Do lò xo kéo piston cột yếu Do áp lực lớn, chiều cao khấu nhỏ, nén mạnh Biện pháp xử lý Chống cột tăng cường bên cạnh cột hỏng Đào lỗ chân cột hỏng, thay cột hỏng cột chống khác Thu hồi cột chống tăng cường e Trường hợp lò chợ gặp biến động địa chất Đặc điểm Lò chợ khấu gặp phay phá địa chất, vỉa bị dịch chuyển Biện pháp xử lý - Xử lý vượt biến động địa chất với biên độ nhỏ, hướng phay phá theo độ dốc vỉa, tiến hành theo giải pháp sau: Giải pháp thứ nhất: Trong giới hạn lò chợ vượt qua biến động địa chất, chiều cao lò chợ cho phép chống giữ cột thủy lực đơn tiến hành khấu chống bình thường hạ nâng giới hạn vượt phay Giải pháp thứ hai: Khi chiều cao lị chợ khơng cho phép chống giữ cột thủy lực đơn, tiến hành khấu chống chống gỗ, có sử dụng cũi lợn gỗ luồng phá hỏa giới hạn vượt phay - Xử lý vượt biến động địa chất với biên độ lớn, hướng phay phá theo độ dốc vỉa tiến hành đào thượng men tránh phay từ vị trí lị chợ gặp phay Tại thượng men tránh phay chống giữ cột thủy lực đơn kết hợp xà gỗ xà kim loại Sau thượng tránh phay nối thông lị chợ lị dọc vỉa thơng gió (hoặc lò dọc vỉa vận tải), tiến hành khấu tiến gương lị chợ bình thường từ lị thượng phần cịn lại lò chợ tạo thành tuyến gương Để phá hoả đá vách đoạn thượng tránh phay, dọc theo thượng đào cúp phía phay với khoảng cách cúp 10  12 m chiều dài 4,0  6,0 m, sau khoan bắn phá hoả đá vách giới hạn cúp theo trình tự cúp từ lên theo hướng dốc lò chợ 107 f Trường hợp gặp vị trí có độ dốc lớn cục bộ, vách mềm yếu, vị trí có nước Đặc điểm Lị chợ khấu gương gặp biến động địa chất chiều dày, góc dốc vỉa Biện pháp xử lý Xà gánh (gỗ) tăng cường luồng bảo vệ thay xà kim loại nhằm tăng khả liên kết chống theo hướng dốc lị chợ Trình tự thay tiến hành theo bước sau: Đánh cột bích tăng cường chống đoạn cần thay gánh Tháo cột tăng cường đánh cột bích Thay gánh gỗ tăng cường xà kim loại, chống lại cột thuỷ lực tăng cừơng Tháo cột bích tăng cường 108 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài tiến hành đánh giá trữ lượng đặc điểm điều kiện địa chất - mỏ cho vỉa 12 vỉa 18 khu Tràng Khê III Công ty than Hồng Thái vỉa có điều kiện địa chất dốc chiều dày vỉa mỏng Qua trình nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác khoan nổ mìn cho vỉa 12 vỉa 18 (tác giả đề cập đến công nghệ khai thác cho vỉa 12 vỉa 18 áp dụng tương tự) tác giả có nhận xét sau: Vỉa 12 khu vực khai thác,vỉa khơng có nhiều biến động lớn, Vỉa có chiều dày thay đổi từ 1,8  2,4m, chiều dầy trung bình vỉa than 1,9m góc dốc thay đổi 320 đến 400 , trung bình 360 Phần vách trực tiếp lớp sét kết màu xám đen phân lớp dày chiều dày từ 0,8m  1,2m (trung bình 1,00m), phía lớp sét kết lớp sét than chiều dày từ 0,4 đến 0,6m (trung bình 0,5m), tiếp đến lớp sét kết rắn màu xám đen, xám sáng dày từ 1,40m  1,60m (trung bình 1,50m), Các lớp sét kết, sét than, sét kết rắn màu xám đen, xám sáng thường sập đổ sau dịch chuyển chống luồng phá hỏa Phía sét kết rắn màu xám đen, xám sáng lớp bột kết cứng phân lớp dày trung bình 3,50m, qua thực tế trình khai thác lớp thường sập đổ với chu kỳ từ 10  12m khấu tiến gương lò chợ Căn vào hướng dẫn áp dụng cột TLĐ mỏ hầm lò điều kiện địa chất mơ tả đá đá vách trực tiếp vỉa 12 khu Tràng Khê III thuộc loại không bền vững Vách nằm vách trực tiếp lớp cát kết có kết cấu vững (độ cứng f =  8) chiều dày thay đổi từ 8,0  15,0m, trung bình 10,0m Trụ vỉa trực tiếp lớp lớp sét kết phân bố có chiều dày thay đổi từ 0,4  0,5m, độ cứng f =  4; lớp bột kết mầu xám sáng có chiều dày thay đổi từ 3,0  7,0m, độ cứng f =  6; lớp bột kết lớp cát kết có chiều dày thay đổi từ 4,0  10,0m, độ cứng f =  Và số tiêu kỹ thuật than sau: - Độ tro (Akhh) = 28,77 % - Độ ẩm phân tích (Wph ) = 3,61 % 109 - Chất bốc khối cháy Vch = 4,89 % - Hàm lượng lưu huỳnh S = 0,62 % - Nhiệt lượng Qch = 6169 Kcal/kg - Thể trọng than nguyên khai địa chất  = 1,72 T/ m3 Căn vào điều kiện địa chất thực tế khu vực tài liệu liên quan Tác giả lựa chọn công nghệ tách phá than phương pháp khoan nổ mìn chống giữ lị chợ chống TLĐ loại DZ - 22, xà kim loại HDJB - 1200, điều khiển đá vách phương pháp phá hoả toàn phần Với việc áp dụng công nghệ khai thác khoan nổ mìn vỉa 12 cho lị chợ có chiều cao khấu 1,9 m, góc dốc vỉa 360 muốn khai thác 1000 than ta cần lượng thuốc nổ 191kg lượng kíp nổ 638 Khi suất lao động 3,94 tấn/cơng, sản lượng năm lị chợ 120000 hoàn toàn khả thi Và tổn thất than cho cơng nghệ khai thác than lị chợ có điều kiện địa chất vỉa 12 16% lượng than tổn thất chấp nhận Kết đạt luận văn sở để Cơng ty TNHH MTV than Hồng Thái nói riêng mỏ hầm lị vùng Quảng Ninh nói chung phát triển mở rộng công nghệ cho khu vực khác có điều kiện địa chất tương tự xây dựng kế hoạch sản xuất cho năm Kiến nghị - Cần phải đánh giá xác định rõ điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ trước áp dụng công nghệ vào thực tế sản xuất Trên sở đó, tiến hành tính tốn xây dựng thơng số lị chợ, quy trình khai thác chống giữ cho phù hợp với điều kiện thực tế - Khi khai thác khu vực gần bề mặt địa hình, cần phải nghiên cứu giải pháp chống thấm nhằm hạn chế nước mặt chảy vào khu vực khai thác - Luôn ln đảm bảo thiết bị dự phịng cho lị chợ tối thiểu tháng 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO Công ty Cổ phần Tư vấn đầu tư Mỏ Công Nghiệp: Dự án nâng công suất lên 600.000 tấn/năm khu Tràng Khê II - III - Công ty Than Hồng Thái Công ty IT&E (2003), Xây dựng CSDL địa chất khoáng sàng than Mạo Khê Tập đồn CN than - Khống sản Việt Nam (2008), Quy hoạch phát triển nghành than Việt Nam giai đoạn 2006 - 2015 có xét đến triển vọng đến năm 2025 Trần Văn Thanh, Vũ Đình Tiến (2005), Cơng nghệ khai thác mỏ hầm lò, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội Trần Văn Thanh, Lê Như Hùng (2004), Nghiên cứu sơ đồ công nghệ khai thác than hầm lò hợp lý cho vùng than Quảng Ninh, Hà Nội Xí nghiệp Địa chất 906 - Cơng ty Địa chất Khai thác khống sản (1994), Báo cáo trung gian thăm dò địa chất đến mức -150 khu Mạo Khê К.A APДAЩEB (1967), YПРАВЛЕНИЕ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ТОНКИХ И СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ НАКЛОННОГО И КРУТОГО ПАДЕНИЯ, КЕМЕРОВСКОЕ КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО.(Điều khiển áp lực mỏ khai thác vỉa dốc) ... III-24-1a 234 70 70 16 4 378 10 4 11 0 268 V12 V10 V9b V18 V12 II.2 Tầng+200 +1 1 5 (12 6) 43 III -12 -1 43 III -18 -1a II .1 Tầng +2 00  LV 14 3 II -18 -3 3 V24 V18 14 III -18 -1 378 10 4 11 0 268 399 11 8 12 3 276... +1 1 5 (12 6)? ?+3 0 V24 II-24-3 2 V18 II 10 0 14 3 43 43 10 0 2 71 13 71 84 18 7 II -12 -5 12 3 33 39 84 II -12 -6 14 8 38 45 10 3 444 13 12 0 13 3 311 II -10 -5 237 71 71 166 II -10 -6 207 13 49 62 14 7 347 13 97 11 0... 425 V9b 12 8 27 10 1 16 88 73 16 15 I.2 Tầng+200 +1 1 5 (12 6) V24 389 389 V18 300 300 V12 265 265 V10 412 412 V9b 322 73 249 16 94 54 16 40 I.3 Tầng( +1 2 6 +3 0) V24 435 435 V18 14 3 14 3 V12 2 71 2 71 V10 444