Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác cho các khu vực vỉa dày, dốc đứng của công ty than nam mẫu tkv

So sánh một số chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật công nghệ khai thác chia lớp nghiêng sử dụng giá khung GK/1600/1.6/2.4/HTD và công nghệ khai thác buồng lò thượng cho khu vực vỉa dày, dốc đứng

Bộ giáo dục và đào tạo

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học mỏ

Trường đại học mỏ địa chất hà nội địa chất hà nội địa chất hà nội

hà nội

hà nội 2010 2010 2010

1

Lêi cam ®oan

T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i C¸c sè liÖu, kÕt qu¶ nªu trong luËn v¨n lµ trung thùc vµ ch−a tõng ®−îc ai c«ng bè trong bÊt kú c«ng tr×nh nµo kh¸c

T¸c gi¶ luËn v¨n

§ç Quang Trung

2

Chương 1: Đặc điểm kinh tế - x hội và điều kiện

địa chất khoáng sàng than Nam Mẫu

10

1.1.2 Các điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội 10

dốc dùng giàn chống cứng

29

2.1.3 Công nghệ khai thác chia cột dài theo phương, khai thác theo dải

hướng dốc từ dưới lên, lưu than

31

3

2.1.4 Công nghệ khai thác cho các vỉa dày, dốc đứng sử dụng phương

pháp nổ mìn trong các lỗ khoan sâu

2.2.3 Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng lỗ khoan

đường kính lớn kết hợp nổ mìn trong lỗ khoan dài

39

2.2.4 Công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá thuỷ lực di động 42 2.2.5 Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng giá thuỷ lực di động 45

2.3 Phân tích, đánh giá các công nghệ khai thác vỉa dày, dốc

đứng đã sử dụng ở công ty than Nam mẫu

48

2.3.1 Công nghệ khai thác dọc vỉa phá nổ phân tầng 48

Chương 3: Đề xuất công nghệ khai thác hợp lý và

hoàn thiện công nghệ khai thác vỉa dày, dốc

đứng công ty than Nam mẫu

55

3.2 Hoàn thiện công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng sử

dụng giá khung di động GK/1600/1.6/2.4/HTD áp dụng cho

các vỉa dày, dốc đứng trong khoáng sàng than Nam Mẫu

4

Bảng 1.2 Tổng hợp lưu lượng nước chảy vào trong mỏ 22 Bảng 1.3 Tổng hợp phân loại thạch học vách 25

Bảng 2.1 Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cơ bản của công nghệ khai

thác chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá thuỷ lực di động

44

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cơ bản của công nghệ khai

thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng giá thuỷ lực di động

Bảng 3.4 Bảng chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cơ bản của công nghệ khai thác

chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá khung di động

83

Bảng 3.5 So sánh một số chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật công nghệ khai

thác chia lớp nghiêng sử dụng giá khung

GK/1600/1.6/2.4/HTD và công nghệ khai thác buồng lò

thượng cho khu vực vỉa dày, dốc đứng đang sử dụng ở

Nam Mẫu

85

5

Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ khai thác lò dọc vỉa phá nổ phân tầng 29 Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dàn dốc đứng bằng cột dài

theo hướng dốc dùng giàn chống cứng

30

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phương khấu than

các dải theo hướng dốc, lưu than

32

Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ khai thác cho các vỉa dày, dốc đứng sử

dụng phương pháp nổ mìn trong các lỗ khoan sâu (không

chống giữ gương lò chợ)

34

Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ khai thác cho các vỉa dày, dốc đứng sử

dụng phương pháp nổ mìn trong các lỗ khoan sâu (khấu

gương lò chợ dạng buồng)

35

Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ khai thác buồng - lò thượng 37 Hình 2.7 Sơ đồ công nghệ khai thác bằng lò dọc vỉa phân tầng kết

hợp máy khoan đường kính lớn (PSO)

38

Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng

lỗ khoan đường kính lớn kết hợp nổ mìn trong các lỗ

khoan dài

41

Hình 2.9 Sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng sử

dụng giá thuỷ lực di động

7

Mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tài

Công ty than Nam Mẫu - TKV hiện đang khai thác than từ mức +125 lên mức +250 Đồng thời Công ty đang triển khai dự án khai thác phần lò giếng với công suất thiết kế 2.500.000 tấn/năm Trong giai đoạn đầu Công ty tiến hành khai thông, chuẩn bị ruộng mỏ và khai thác từ mức - 50 lên mức +125

Đối với các vỉa dày dốc thoải và dốc nghiêng công ty đang áp dụng hệ thống khai thác cột dài theo phương, chia lớp nghiêng Công nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ lò chợ bằng Cột thuỷ lực đơn kết hợp xà kim loại, giá khung di động ZH 1600/1.6/2.4 Z và GK-2000/1.6/2.4-HT, dàn tự hành kết hợp máy khấu than combai là tương đối hiệu quả

Tuy nhiên do điều kiện địa chất tương đối phức tạp và hay biến động, nhiều khu vực không thể đào lò chuẩn bị để khai thông được các lò chợ dài

Đặc biệt là các khu vực vỉa dày, dốc đứng với trữ lượng tương đối lớn (khoảng 10-12 triệu tấn) tập trung chủ yếu ở các vỉa 5, 6, 6A, 7 Công ty đang đã áp dụng một số công nghệ khai thác như khấu than dọc vỉa phân tầng, công nghệ khai thác buồng - lò thượng và đào các lò thượng tận thu than cho các khu vực vỉa dày, dốc đứng Nhìn chung, hiệu quả của công nghệ khai thác này không cao, sản lượng khấu than tại các khu vực vỉa dày, dốc không lớn Đồng nghĩa với việc tổn thất tài nguyên là lớn, không góp phần tăng sản lượng cho toàn Công ty Ngoài ra các công nghệ khai thác vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu về

kinh tế - kỹ thuật an toàn Chính vì vậy, việc “Nghiên cứu hoàn thiện công

nghệ khai thác cho các khu vực vỉa dày, dốc đứng của Công ty than Nam Mẫu-TKV“, là cần thiết Nhằm khắp phục được những tồn tại, đáp ứng được

yêu cầu tận thu triệt để tài nguyên và góp phần nâng cao sản lượng chung cho Công ty

8

2 Mục đích của đề tài

- Đánh giá điều kiện địa chất khoáng sàng than Nam Mẫu như: tính chất cơ lý đá, mức độ ngậm nước chiều dày, góc dốc của vỉa than đặc biệt các khu vực vỉa dày, dốc đứng Tính toán trữ lượng than còn lại của các khu vực vỉa dày, dốc đứng từ mức - 50 lên mức +200

- Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác cho các khu vực vỉa dày,

dốc đứng hiện tại

- Đề xuất công nghệ khai thác hợp lý áp dụng cho khu vực vỉa dày, dốc

đứng của Công ty than Nam Mẫu - TKV

3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu các điều kiện địa chất khoáng sàng than Nam mẫu, đặc biệt ở các khu vực có vỉa dày, dốc đứng

- Thống kê, phân tích, đánh giá sơ đồ các công nghệ khai thác vỉa dày, dốc đứng hiện tại ở Công ty than Nam Mẫu - TKV và trong nước

- Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác cho các khu vực vỉa dày, dốc đứng trong khoáng sàng than Nam Mẫu Để tăng hiệu quả khai thác, giảm tỷ lệ tổn thất than

5 ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài

Trên cơ sở phân tích các yếu tố về điều kiện địa chất khu vực khoáng sàng than Nam Mẫu, phân tích đánh giá ưu, nhược điểm của các công nghệ khai thác đã áp dụng ở các điều kiện về chiều dày vỉa, góc dốc tương đồng đã mang lại hiệu quả cao, từ đó hoàn thiện công nghệ khai thác vỉa dầy dốc đứng

6 Cơ sở tài liệu và cấu trúc của luận văn

Luận văn được xây dựng trên cơ sở các tài liệu chuyên ngành, các công trình nghiên cứu khoa học ứng dụng ở trong và ngoài nước, các thiết kế khai thác của Viện KHCN Mỏ, Công ty than than Nam Mẫu - TKV, Công ty than

Đồng Vông và Công ty than Vàng Danh - TKV

Luận văn gồm: Phần mở đầu, 03 chương, kết luận chung, 11 bảng biểu,

20 hình vẽ Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Đỗ Mạnh Phong

Qua đây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với Ban Giám hiệu trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Phòng Đại học và sau Đại học, Khoa Mỏ, Bộ môn Khai thác hầm lò, Ban lãnh đạo công ty than Nam Mẫu đã giúp đỡ tạo

điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn Đặc biệt là sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của PGS.TS Đỗ Mạnh Phong

và các thầy giáo trong Bộ môn khai thác hầm lò, trường Đại học Mỏ - Địa Chất Đồng thời tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn đối với các nhà khoa học, các bạn

đồng nghiệp và người thân đã tạo điều kiện, động viên giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Chương 1

đặc điểm kinh tế - x hội

và điều kiện địa chất khoáng sàng than Nam mẫu 1.1 Đặc điểm kinh tế – xã hội

1.1.1 Vị trí địa lý khu mỏ

Khai trường Công ty than Nam Mẫu cách thị xã Uông Bí khoảng 25 km

về phía Tây Bắc, ranh giới khu mỏ như sau:

- Phía Bắc là dãy núi Bảo Đài

- Phía Nam là thôn Nam Mẫu

- Phía Đông giáp khu Cánh Gà Công ty than Vàng Danh

- Phía Tây giáp khu di tích chùa Yên Tử

Toàn bộ khai trường Xí nghiệp than Nam Mẫu nằm trong giới hạn toạ

độ địa lý như sau;

X = 38.500 ữ 41.000, Y = 369.300 ữ 371.300

1.1.2 Các điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội khu mỏ

- Khoáng sàng than Nam Mẫu (Than Thùng - Yên Tử) nằm phía Nam

dãy núi Yên Tử - Bảo Đài Địa hình khu vực thuộc vùng núi cao, rừng rậm hiểm trở khó khăn cho việc đi lại và vận chuyển máy móc Đồi núi trong khu vực có độ cao trung bình 450m, đỉnh núi tròn, sườn thoải kéo dài theo hướng

Đông Bắc - Tây Nam

- Mạng lưới sông suối khá dày, chia cắt địa hình thành từng mảnh nhỏ

Mùa mưa nước trên mặt đổ dồn vào hệ thống suối rất nhanh chóng rồi chảy về

phía Nam đưa mực nước dâng cao lên đột ngột

- Khí hậu thuộc loại khí hậu nhiệt đới, nhiệt độ trung bình năm vào

khoảng 260C Số ngày mưa trong một năm từ 120 - 150 ngày, lượng mưa

trung bình 206 - 536mm, độ ẩm từ 23.7 - 98%

- Khu Than Thùng - Yên Tử dân cư thưa thớt hầu hết sống tập trung ở

thung lũng Trung Lương dọc theo đường 18B thành từng làng bản nhỏ Dân cư

ở đây chủ yếu sống bằng nghề làm ruộng, phát nương rẫy, gieo hoa mầu và

công nhân của các mỏ khai thác than

1.2 Điều kiện địa chất

1.2.1 Địa tầng

Với đặc điểm của báo cáo này là điều chỉnh và tính lại trữ lượng địa chất của một phần diện tích phía Đông mỏ than Nam Mẫu, không có công trình nghiên cứu bổ sung về địa tầng khu mỏ nên đương nhiên thừa nhận việc phân chia địa tầng của báo cáo địa chất năm 1969 và 1976 đã trình bày chi tiết

Địa tầng khu mỏ được tóm tắt như sau :

- Nếp lồi B3 xuất hiện giữa tuyến T.I và T.IA, nếp lỗi này có thể xác định

rõ trên các tài liệu địa chất như bản đồ và mặt cắt Trục của nếp lồi B3 có phương Tây Bắc - Đông Nam, nếp lồi này làm ảnh hưởng trực tiếp đến các đứt gãy F.8, F.9, F.12 ở cánh Đông Bắc và một phần F.7 ở cánh Tây Nam

- Nếp lõm H4 nằm ở phía Tây T.IA , nếp lõm này quan sát rõ trên bản đồ

và mặt cắt Trục nếp lõm có phương Đông Nam - Tây Bắc có xu hướng nghiêng về Đông Bắc và độ dốc từ 60 - 700 hai cánh của nếp lõm H4 tương đối thoải

- Nếp lõm H.6 ở khu vực Tây Bắc T.VI có trục theo phương Đông Bắc -

đến đứt gãy F400, mặt trục nghiêng về phía Đông Nam, độ dốc từ 70 - 800, cánh của nếp lõm tương đối thoải

- Nếp lồi B.7 có trục gần như trùng với đứt gãy F50, phương kéo dài từ Tây Nam - Đông Bắc, có mặt trục nghiêng về phía Đông Nam, độ dốc từ 50 -

600, có hai cánh không cân xứng và độ dốc thay đổi lớn

- Nếp lõm H.10, xuất hiện từ F357 (trung tâm T.IXA) kéo dài đến phía Tây Bắc T.IX theo phương Tây Bắc - Đông Nam, mặt trục nghiêng về Đông Nam và độ dốc mặt trục từ 70 - 800 cánh Đông Nam độ dốc từ 40 - 500, cánh Tây Bắc độ dốc từ 25 - 300

- Nếp lồi B11 xuất phát từ trung tâm T.XA phát triển đến phía Bắc T.X theo phương Tây Nam - Đông Bắc, có trục nghiêng về phía Đông Nam khoảng

70 - 800 Nếp lồi B11 có độ dốc hai cánh khác nhau, cánh Đông Nam dốc 25 -

300 cánh Tây Bắc dốc 60 - 650

Ngoài các nếp lồi và nếp lõm chính nêu trên trong khu mỏ còn tồn tại một

số nếp lõm nhỏ làm thay đổi cục bộ đường phương của các vỉa than nhưng không làm ảnh hưởng nhiều đến trữ lượng của các vỉa than

* Đứt g=y

Theo sơ đồ kiến tạo miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1: 200.000 do Đoàn địa chất 20C thành lập thì dải chứa than Bảo Đài nằm ở phía Nam của đới cấu tạo An Châu tạo thành một hướng tà có trục kéo dài theo phương gần như Đông Tây

và dài tới 30 km

chia địa tầng tập thứ 2 (tập chứa than) ra các khối cấu trúc nhỏ Các đứt

gãy hầu hết được xác định nhờ có các công trình khai thác

Thứ tự từ Đông sang Tây các đứt gãy đã được các công trình địa chất

và khai thác xác định Trong diện lập báo cáo gồm có các đứt gãy F.13, F.12, F.9, F.8, F.7, F.4, F.250, F.400, F.305, F.50, F.270, F.357, F.80 Trong đó có các đứt gãy lớn ảnh hưởng nhiều nhất tới công tác khai thông, chuẩn bị ruộng mỏ và khai thác các vỉa than trong khoáng sàng than Nam Mãu được mô tả như sau:

- Đứt gãy F13: Hình vòng cung có phương kéo dài từ Tây Nam - Đông Bắc - Tây Bắc dài 900m là đứt gãy thuận cắm về phía Tây Bắc góc dốc trung bình 350 Đây có thể là một biến dạng dẻo kèm theo đứt gãy F.9, tạo

ra đới gẫy rộng, đất đá bị cà nát, thế nằm đảo lộn Hiện nay đứt gãy này coi như là ranh giới phân chia giữa hai khu Nam Mẫu và khu Cánh Gà - Vàng Danh

- Đứt gẫy F8: Xuất hiện ở phía Đông tuyến IA và phía Tây tuyến I F.8 kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam, cắt qua các vỉa từ V.9 đến V.3, chiều dài 600m, là đứt gẫy thuận cắm về phía Tây Nam Góc dốc trung bình 700 F8 được phát hiện do sự chênh lệch địa tầng của các vỉa than Trên lộ vỉa, vỉa than bị vò nhàu hủy hoại ở hào thăm dò H.I8(1) Dưới sâu khu vực lò dọc vỉa 8 mức +125 hiện đang tạm dừng ở đới hủy hoại của đứt gãy này

- Đứt gãy nghịch F.400: Được phát hiện trong quá trình khai thác lò dọc vỉa V.9, V.8, ở mức +400 và +450 F.400 kéo dài từ tuyến phía Đông của tuyến V đến phía Tây của tuyến IIA, chiều dài của đứt gãy này dài khoảng 1500m Cự ly dịch chuyển của đất đá và các vỉa than của hai cánh khoảng 15m - 20m, đới phá hủy ở phía Tây tuyến IIA là tương đối lớn Nguyên nhân chính để đánh giá mức độ của đứt gãy này là khi khai thác vỉa V.9, V.8, V.7 và V.7t ở các mức +250 đến trên +400 ở các lò chợ không thể vượt qua được Mặt trượt của đứt gãy này cắm về phía Nam, góc dốc trung bình khoảng 60-700 Mặt trượt được xác đỉnh rõ ở lò xuyên vỉa mức +125, thượng thông gió vỉa 7 từ mức +125 lên +200 tuyến IIA, F.400

có thể gây hủy hoại các vỉa than ở các mức độ khác nhau, đặc biệt là vỉa mỏng như vỉa V.9 và V.8( theo tác giả Lê Văn Lân, Báo cáo điều chỉnh và tính trữ lượng địa chất từ lộ vỉa đến -350 tuyến IIA đến F.13 mỏ than Nam Mẫu, do công ty TNHH một thành viên than Uông Bí - Quản Ninh thành lập)

- Đứt gãy thuận F.305: Xuất hiện từ phía Nam T.VIII chạy dài 1.840m theo phương Đông Bắc - Tây Nam Đứt gãy F.305 có mặt trượt cắm về phía Tây Bắc được xác định ở mức lò +305 lên mức lò +338 của V.6a và mức lò +355 V.7 Đứt gãy F.305 là đứt gãy bản lề làm ảnh hưởng toàn bộ các vỉa than ở khu vực: T.VA, T.VB, T.VI, T.VIA,T.BB’, T.CC’

- Đứt gãy F.50: F.50 là đứt gãy nghịch xuất hiện từ phía Tây Nam T.VIIIA chạy dài 1.500m theo phương Đông Bắc - Tây Nam Trên bình

đồ F.50 gần trùng với trục của nếp lồi B7 khu vực T.VIII Mặt trượt của

đứt gãy F.50 cắm Đông Nam độ dốc 60 - 700 Biên độ dịch chuyển của dứt gãy khoảng 40 - 50m

- Đứt gãy nghịch F.270: Vị trí đứt gãy ở phía Tây Nam khoáng sàng nằm giữa T.VIII và T.CC’ F.270 dài khoảng 1.500m theo phương Tây Nam - Đông Bắc là đứt gãy nghịch, mặt trượt cắm về hướng Đông Nam

góc dốc từ 60 - 750, cự ly dịch chuyển 2 cánh khoảng 30m F.270 được xác định ở mức lò khai thác L+270 các vỉa V.4, V.5, V.6, V.6a, V.7

1.2.3 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than

Địa tầng chứa than của khoáng sàng than Nam Mẫu chứa 12 vỉa than

từ V.1, V.2, V.3, V.4, V.5, V.6, V.6A, V.7T, V.7, V.8, V.9, V.10 ở mức

lò bằng xuyên vỉa hiện nay đã bắt gặp tương đối chắc chắn các vỉa này

ở mặt cắt T.IIA Trên bản đồ lộ vỉa 2 xuất hiện về phần phía Bắc của tuyến IIA và II, ngoài ra theo kết quả khoan thăm dò bổ sung lỗ khoan LK.NM8 tại mặt cắt T.BB’ đã bắt gặp được các vỉa V.1 (chiều dày 4.51m) và V.2 (chiều dày 1.5m) Qua tổng hợp tài liệu các báo cáo địa chất trước đây kết hợp với tài liệu đã và đang khai thác các vỉa V.1, V.2

và V.10 có chiều dày mỏng, duy trì không liên tục theo đường phương

và hướng dốc do đó ít có giá trị công nghiệp nên không đưa vào tính tài nguyên và trữ lượng Các vỉa được tham gia tính trữ lượng trong báo cáo này gồm: V.3, V.4, V.5, V.6, V.6a, V.7, V.7T, V.8, V.9 (09 vỉa than)

Trong luận văn chỉ đề cập đến điều kiện địa chất các vỉa có các khu vực vỉa dày, dốc đứng, được mô tả cụ thể như sau:

- Vỉa 5: Vỉa duy trì liên tục theo đường phương và hướng dốc vỉa

Vách thường là đá hạt thô, trụ thường là sét kết hoặc bột kết Chiều dày vỉa thay đổi từ 0.59m ữ 13.88m, trung bình 4.98m Chiều dày riêng than

từ 0.59m (LK.127)ữ 13.79m (LK.78) và trung bình là 4.63m Vỉa 5 có

từ 0 ữ 18 lớp kẹp, trung bình 3 lớp kẹp Chiều dày lớp kẹp thay đổi từ 0.0m ữ 2.24m (LK.35), trung bình 0.35m Vỉa 5 có 84 công trình gặp vỉa, trong đó có 61 công trình khoan, 16 công trình hào giếng và hệ thống lò xuyên và dọc vỉa Hệ số chứa than trung bình 93% Vỉa 5 thuộc loại vỉa có chiều dày từ trung bình đến dày, cấu tạo rất vỉa phức tạp

Phần trữ lượng vỉa dày, dốc đứng thường tập trung tại các khu vực từ T.Ia-F.13, T.IIa -:-T.III, T.IV-:-T.III với trữ lượng địa chất khoảng 1.820.000 tấn

- Vỉa 6: Vỉa duy trì liên tục theo đường phương và hướng dốc Vách

trụ vỉa thường là đá hạt nhỏ đến trung bình, khu vực từ T.IIA - T.IIIA

vách trụ là đá hạt thô, sạn kết, cát kết Vỉa 6 có nhiều lớp kẹp từ 0 ữ 15 lớp, chiều dày lớp kẹp thay đổi từ 0.0m ữ 2.41m (LK.76), trung bình 0.33m Chiều dày vỉa thay đổi từ 0.74m ữ 13.71m, trung bình 5.39m Chiều dày riêng than từ 0.74m(LK127) ữ 13.20m (H.VIa-6) và trung bình là 5.06 m Hệ số chứa than trung bình 94% Vỉa 6 thuộc loại vỉa có chiều dày trung bình đến dày Vỉa 6 có 77 công trình gặp vỉa trong đó

có 62 công trình khoan và 15 công trình hào lò giếng Phần trữ lượng vỉa dày, dốc đứng thường tập trung tai các khu vực từ T.I-:-T.Ia, T.IIIa-:-T.Iva, T.V-:-F.305 với trữ lượng địa chất khoảng 2.380.000 tấn

- Vỉa 6a: Duy trì liên tục theo đường phương và hướng dốc Đất đá

vách trụ vỉa là đá hạt thô như cát kết, sạn kết hạt nhỏ Vỉa 6a có 84 công trình gặp vỉa, trong đó có 67 công trình khoan và 17 công trình hào lò giếng Vỉa 6a có từ 0 ữ 8 lớp, trung bình 2 lớp Chiều dày lớp kép

từ 0.00 ữ 4.72m(LK76), trung bình 0.75m Chiều dày vỉa thay đổi từ 0.53m ữ 14.85m, trung bình 4.15m Chiều dày riêng than từ 0.53m (G.VIIa-6a) ữ 14.63m (LK.128A) và trung bình là 3.70m Hệ số chứa than trung bình 91% Vỉa 6a thuộc loại vỉa có cấu tạo rất phức tạp Phần trữ lượng vỉa dày, dốc đứng thường tập trung ở khu vực từ T.I-:-T.IIa, T.V-:-F.305 với trữ lượng công nghiện khoảng 2.500.000 tấn

- Vỉa 7: Duy trì liên tục toàn khu mỏ Vỉa 7 đang được khai thác

hầm lò mức từ lộ vỉa đến mức +50 và thiết kế khai từ mức +50 đến mức

-50 Vỉa 7 có 88 công trình gặp vỉa, trong đó có 71 công trình khoan và

17 điểm lò Vỉa 7 có từ 0 ữ 12 lớp, trung bình 2 lớp Chiều dày lớp kẹp

từ 0.0 ữ 5.31m(LK.126), trung bình 0.59m Chiều dày toàn vỉa thay đổi

từ 0.64m(LK.16) ữ 18.52m(LK.9A), trung bình 6.22m Chiều dày riêng than đổi từ 0.64m(LK.16) - 17.59m(LK.9A), trung bình là 5.64m Hệ số chứa than trung bình của vỉa 93% Vỉa7 thuộc loại vỉa có cấu tạo phức tạp Phần trữ lượng vỉa dày, dốc đứng thường tập trung ở khu vực từ T.I-:-T.IIa, T.Iva-:-T.IIII, T.V-:-F.305 với trữ lượng địa chất khoảng 4.930.000 tấn

Tổng hợp các điều kiện địa chất các vỉa than được thể hiện trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Tổng hợp đặc điểm các vỉa than

Tên

vỉa than

CD tổng quát

của vỉa ( m)

Chiều dày riêng than (m)

Chiều dày

đá kẹp (m)

Tổng số lớp kẹp (số lớp)

Độ dốc vỉa (độ)

Cấu tạo vỉa

V.9 0.13-9.96

2.10(68)

0.13-4.77 1.77

0.00-6.13 0.32

0.00-5.25 0.21

0.00-5.31 0.59

0.00-1.35 0.25

0.00-4.72 0.45

0-8

2

10-55

27 Phức tạp

V.6 0.74-13.71

5.39(77)

0.74-13.20 5.06

0.00-2.41 0.33

0.00-2.24 0.35

0.00-3.41 0.42

0.00-2.78 0.46

So sánh các chỉ tiêu chất l−ợng của than giữa kết quả xây dựng CSDL

địa chất và “Báo cáo tính chuyển đổi cấp Trữ l−ợng - Tài nguyên theo quy phạm mới khoáng sàng than Nam Mẫu - Uông Bí - Quảng Ninh” thay đổi không nhiều

Đặc tính kỹ thuật cơ bản của các vỉa than khoáng sàng than Nam Mẫu, nh− sau:

Độ ẩm phân tích (WPT): Thay đổi từ 0.82% ữ 30.3%, trung bình 4.43% Chất bốc của than (Vch): Thay đổi từ 1.18 ữ 26.03%, trung bình 4.61%

Nhiệt l−ợng cháy (Qch): Thay đổi từ 3787 ữ 8848 Kcal/kg, trung bình

7074 Kcal/kg

Nhiệt l−ợng khô Qk thay đổi từ 2451 ữ 8195 Kcal/kg, trung bình 5980Kcal/kg

Độ tro hàng hoá (AkHH): biến đổi từ 5.27% ữ 39.71%, trung bình 19.34%.

1.2.5 Đặc điểm Địa chất thủy văn - Địa chất công trình

* Đặc điểm địa chất thuỷ văn

* Đặc điểm nước trên mặt

Khoáng sàng than Nam Mẫu không có khối nước mặt lớn (hồ nước) Trong khu vực khoáng sàng có hai hệ thống suối chính Suối Than Thùng chảy ra Lán Tháp rồi chảy vào sông Uông Bí

Suối Nam Mẫu chảy ra sông Trung Lương Lòng các suối này rộng

từ 5m ữ 7m, hạ nguồn rộng từ 10m ữ15m Càng lên thượng nguồn càng dốc Độ dốc 200 ữ30o Lòng suối có nhiều đá lăn cỡ lớn, đôi chỗ có thác cao từ 1m ữ 2m Lưu lượng các suối có biên độ biến đổi rất lớn giữa mùa mưa và mùa khô Hệ số biến đổi trung bình giữa hai mùa từ 1.16 ữ 22,33 Như vậy, hệ số biến đổi giữa lưu lượng nước mặt của khoáng sàng than Nam Mẫu tương đối lớn

* Đặc điểm nước dưới đất

Căn cứ vào thành phần hoá học, tính chất thuỷ lực, tính chất chứa nước của các loại đá, chia nước dưới đất trong khu mỏ như sau

* Nước trong trầm tích Đệ tứ (Q):

Trầm tích Đệ tứ chủ yếu phân bố trong thung lũng Than Thùng Chiều dày

từ 5m ữ 10m, đôi chỗ đến 20m (Đông Uông Thượng, Tây Yên Tử) Đất đá chứa nước là đất pha cát, cát hạt nhỏ, hạt trung và sạn sỏi Lưu lượng nước tại các điểm lộ thường lớn hơn 0,1l/s, có điểm lưu lượng đến 0,728l/s

Nguồn nước cung cấp cho tầng này chủ yếu là nước mưa và một phần nhỏ

là nước từ địa dưới cung cấp Miền thoát nước là điểm lộ dọc hai bên bờ suối Loại hình hoá học của nước là Bicacbonat Clrua các loại Độ PH từ 6,5 ữ7,5 Tổng độ khoáng hoá 0,127 g/l

* Nước trong tầng chứa than

Trong trầm tích chứa than, đá chứa nước gồm: cát kết hạt trung đến hạt thô màu xám sáng đến xám tro Sạn kết, cuội kết màu xám sáng, đường kính hạt sạn từ 0,5cm ữ1cm Cả hai loại đá trên cấu tạo khối, phân lớp dày Các kẽ nứt phát triển theo đường phương và hướng cắm của vỉa Khe nứt thường rộng 0,5

mm đến 1 mm

Bơm nước thí nghiệm trong địa tầng chứa than từ vỉa 3 đến vỉa 9, đã xác

định hệ số thấm từ 0,002m/ngđ đến 0,063m/ng-đ

* Nước trong đới khe nứt

Đới khe nứt có thể chia ra hai loại: do đứt gẫy sinh ra và do nếp uốn sinh ra

Đứt gẫy trong khu mỏ có phương gần Bắc - Nam Đới huỷ hoại rộng từ 10m đến 15m Độ dốc đứt gẫy từ 55o đến 75o Kết quả bơm thí nghiệm thấy hệ

số thấm của đát đá trong đới khe nứt, đứt gãy từ 0,0016m3/ngđ đến 0,042m3/ngđ

* Nước trong tầng trên than (trên V9)

Tầng này đá chứa nước là cát kết hạt trung đến hạt thô màu xám sáng Sạn kết, cuội kết màu xám sáng Chiều dày thật của các lớp trung bình 56,20m

khô từ 1.0 đến 7.40

* Dự tính lượng nước chảy vào công trường khai thác

Theo tính toán dự tính lượng nước chảy vào mỏ Nam Mẫu tính theo khối

địa chất, theo địa tầng vỉa than ở các mức +125, +200, +250, và +290, kết quả

được thể hiện trong bảng 1.2

Khối Mức cao V.3- 4 V.4 - 5 V.5 -6 V.6 -6a V.6a - 7 V.7 - 8 V.8-9

+125 32.51 28.93 36.08 28.72 29.38 24.76 27.13 +200 29.94 18.16 24.39 18.49 18.92 16.21 17.47 +250 14.47 12.90 16.85 13.33 13.63 11.68 12.59

I

+290 9.38 8.32 10.96 8.62 8.62 7.56 8.15 +125 31.40 44.43 46.44 18.64 37.70 35.60 29.48 +200 22.07 31.02 32.47 12.49 25.16 23.75 19.68 +250 16.02 22.52 23.68 9.39 18.99 18.02 14.85

II

+290 11.33 15.92 16.74 6.53 13.22 12.47 8.66

* Đặc điểm địa chất công trình

* Đặc điểm ĐCCT của các đá trầm tích chứa than

Thành phần thạch học đất đá trong khoáng sàng than Nam Mẫu chủ yếu là các loại đá, sạn kết, bột kết, cát kết hoặc sạn kết Khoảng cách giữa hai vỉa than từ 21m (V.6 - V.6a) đến 47m (V.5 - V.6)

* Cát kết: Cát kết màu xám đến xám tro Cát từ hạt mịn đến hạt

thô Sạn kết độ hạt từ 0,2 - 0,5 cm đôi chỗ độ hạt lớn hơn Các kẽ nứt phát triển theo đường phương và hướng cắm của vỉa Bề rộng kẽ nứt từ 0,5mm đến 1mm Đá khá cứng rắn, cường độ kháng nén từ 465kg/cm2

đến hơn 1000kg/cm2 Dung trọng từ 2,65g/cm3 đến 2,67g/cm3 Tỷ trọng

từ 2,69g/cm3 đến 2,71g/cm3 Loại đá này thường được đánh giá là vách cơ bản

* Bột kết: Màu xám đen, hạt trung đến hạt thô Các kẽ nứt kín phát

triển theo đường phương và hướng cắm của vỉa Mẫu lấy được phải đập mạnh mới vỡ Cường độ kháng nén trung bình từ 276 kg/cm2 đến 734kg/cm2 Dung trọng từ 2,65g/cm3 đến 2,67g/cm3 Tỷ trọng từ 2,70g/cm3 đến 2,72g/cm3

* Sét kết: Màu xám đen phân lớp mỏng Sét kết thường nằm sát

vách và trụ các vỉa than Chúng bị sập lở ngay khi khai thác than Sét kết thường được lấy làm vách giả

Cường độ kháng nén từ 178kg/cm2 đến 541kg/cm2 Dung trọng 2,63g/cm3 đến 2,64g/cm3 Tỷ trọng từ 2,70g/cm3 đến 2,72g/cm3

* Vỉa than: Các vỉa than ở khoáng sàng Nam Mẫu có cấu tạo khá

phức tạp, chiều dày vỉa thay đổi từ 0,13m đến 7,48m (Vỉa 9) hoặc vỉa 7

dày 0,54m đến 22,8m, trung bình 4,68m

Trong vỉa có từ 1 đến 15, 20, 30 lớp kẹp Những lớp kẹp này cũng gây khó khăn khi khai thác các vỉa có chiều dày lớn

* Đặc điểm cơ lý vách trụ vỉa than

* Vách giả: Vách giả nằm sát vỉa than, chiều dày vỉa từ 0,2m đến

0,5m Vách này bị xập lở ngay khi khai thác than

Đất đá vách giả thường là sét kết, sét than Cường độ kháng nén thấp, thường xếp vào nhóm 1 ữ 2

* Vách trực tiếp : Vách trực tiếp nằm trên vách giả, đất đá thường

là sét kết, bột kết, đôi khi cả cát kết Vách này chỉ bị xập đổ sau khi tháo các vì chống

* Vách cơ bản: Vách cơ bản nằm trên vách trực tiếp, đất đá ở vách

này thường là cát kết, sạn kết, đôi khi bột kết cứng rắn Vách cơ bản chỉ

bị xập đổ khi phá hoả hoàn toàn

Hậu quả của sự phá huỷ này làm cho đá vách bị nứt nẻ, sụt lún Đới nứt nẻ sau một thời gian lan đến mặt đất Các khe nứt có phương trùng với đường phương của vỉa Bề rộng các khe nứt từ một vài cm đến 0,5m

Đây là một điều rất bất lợi cho công tác khai thác, vì đó chính là nơi tập trung nước mưa chảy xuống hầm lò

Căn cứ vào tính chất đất đá, kiến tạo, đặc điểm Địa chất thủy văn - Công trình mỏ than Nam Mẫu xếp vào loại VII ữ VIII là loại tương đối

ổn định về địa chất công trình Góc sập đổ β sau khi phá hoả từ 550 đến

600 , góc sập δ : 850 Kết quả phân loại thạch học được thể hiện trong bảng 1.3

1.2.6 Đặc điểm khí mỏ

Qua tài liệu nghiên cứu đã xác định các vỉa than trong Mỏ than Nam Mẫu nằm trong đới khí phong hoá, các vỉa than nằm trong vùng nghèo khí Mê tan (CH4), ở đới khí phong hoá thuộc đới: Mêtan - Nitơ

- Mỏ than loại Mỏ có đ−ợc xếp vào cấp khí I ( < 5m3/tấn ngày đêm)

Chương 2 Phân tích và đánh giá công nghệ khai thác

vỉa dày, dốc đứng

2.1 Khái quát về công nghệ khai thác vỉa dốc trên thế giới

Khai thác các vỉa than dốc đứng sẽ gặp khó khăn và phức tạp hơn nhiều

so với các vỉa dốc thoải và dốc nghiêng cả về mặt kết cấu hệ thống khai thác, phương pháp đào và chống giữ các đường lò chuẩn bị, công nghệ khai thác và phương pháp chống giữ khoảng trống khai thác, điều khiển đá vách, vận tải than, điều kiện làm việc và mức độ an toàn của công nhân, đặc biệt là trong gương khai thác v v Hiện nay, để khai thác một lượng than lớn ở các vỉa dốc

đứng đang sử dụng các hệ thống khai thác gương lò chợ ngắn

Trung Quốc: Năm 2004 khai thác được 1,2 tỷ tấn than, là nước có sản lượng lớn nhất thế giới, 95% tổng số lượng than ( 1.14 tỷ tấn) được khai thác bằng phương pháp hầm lò, trong đó 60% ( 684 triệu tấn) được khai thác bằng công nghệ gương lò chợ ngắn

Nga: Năm 2004 khai thác được 271 triệu tấn than, trong số đó 43% sản lượng than ( 117 triệu tấn) khai thác bằng phương pháp hầm lò, trong đó 25% ( 29 triệu tấn khai thác bằng công nghệ gương lò chợ ngắn)

ấn Độ: Năm 1994 khai thác khoảng 250 triệu tấn, trong đó 25% ( 62 triệu tấn) khai thác hầm lò nhưng 94% ( 58 triệu tấn) khai thác bằng công nghệ buồng cột với mức độ cơ giới hoá thấp

Nam Phi: Năm 1994 khai thác được 200 triệu tấn, trong đó 60% ( 120 triệu tấn) khai thác bằng phương pháp hầm lò, trong số đó 92% ( 110 triệu tấn) khai thác bằng công nghệ buồng cột

úc ( Australia): Năm 1994 khai thác được 230 triệu tấn than, trong đó 30% ( 70 triệu tấn) khai thác bằng phương pháp hầm lò Trong số than khai thác bằng phương pháp hầm lò thì 38% ( 26 triệu tấn) khai thác bằng công nghệ buồng cột

Mỹ ( USA): Là nước có sản lượng khai thác than đứng thứ 2 thế giới Năm 1994 Mỹ khai thác được 940 triệu tấn, trong đó 40% ( 376 triệu tấn) khai thác bằng phương pháp hầm lò Công nghệ khai thác lò chợ ngắn cũng được

Hệ thông này áp dụng để khai thác các vỉa than có góc dốc của vỉa α > 35°, đá trụ có độ bền vững từ trung bình trở lên

3 1

1- Lò dọc vỉa phân tầng; 2- Lò th−ợng trung gian;

3- Các lỗ mìn phá nổ phân tầng thu hồi than

- −u điểm:

+ Công nghệ khấu than đơn giản, năng suất lao động cao

+ Chi phí gỗ nhỏ, tính linh hoạt cao và có thể áp dụng đ−ợc cho điều kiện địa chất phức tạp và không ổn định

được chia thành các cột giàn chốngcó chiều rộng theo phương 24 -:- 30m Trong mỗi cột được đào các lò dốc cách nhau theo phương 6m, riêng các lò dốc ngăn cách giữa 2 cột khoảng cách theo phương 6 -:- 8m và được liên hệ với nhau bằng các lò nối cách nhau theo độ dốc 8m

+ Công tác vận tải: Than khai thác tự trượt theo lò dốc tháo than xuống lò dọc vỉa vận tải, phần òcn lại được tải xuống lò dốc bằng thủ công hoặc tời cào

Lò dọc vỉa thông gió

Lò dốc ngăn cách 2 cột

Lò dốc phục vụ tải than thông gió trong cột

Các Lò nối Giàn chống cứng

+ Công tác thoát nước: Nước tự chảy qua các lò dốc xuống lò dọc vỉa

vận tải, chảy qua hệ thống rãnh nước của các lò dọc vỉa, xuyên vỉa.v.v… ra

ngoài

- ưu điểm của công nghệ khai thác này là: Năng suất lao động cả công

nhân khu khai thác cao có thể đạt tới 5,5-:-13 tấn/công Quá trình khai thác

không có công tác chống lò, an toàn trong sản xuất, khắc phục được độ dốc

của vỉa

- Nhược điểm: Khối lượng đào lò chuẩn bị lớn, tổn thất than lớn 25-:-35%, đối với các vỉa than tự cháy phải có cách ly từng khu vực khai thác

Công nghệ khai thác này chỉ áp dụng được cho các vỉa có chiều dày ổn

định không có hiện tượng phình ra hoặc thắt lại để đảm bảo giàn chống dịch

chuyển theo độ dốc được thuận lợi, chiều dày của vỉa chỉ được phép thay đổi

trong phạm vi 10%

2.1.3 Công nghệ khai thác chia cột dài theo phương, khai thác các dải

theo hướng dốc từ dưới lên, lưu than

Trong công nghệ khai thác này, gương lò khai thác được đặt theo hướng

phương và chuyển dịch theo hướng dốc kết hợp với việc lưu than trong khoảng đã

khai thác ( hình 2.3) Chiều dài theo hướng dốc của một tầng 100 ữ 200 m và nó

lại được chia thành các phân tầng có chiều dài 20 ữ 30 m được chia thành các

dải có chiều rộng 4 ữ 12 m

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ khai thác chia cột dài theo phương,

khai thác các dải theo hướng dốc

1- Gương nổ mìn; 2- Lò dọc vỉa thông gió;

3- Lò dọc vỉa vận tải trung gian

Việc khấu than ở các dải được tiến hành từ lò song song bằng phương pháp khoan nổ mìn theo hướng dốc từ dưới lên với tới độ 1,5 ữ 1,7 m Trong quá trình khấu, người ta dựng hàng cột chống cách dải chưa khai thác khoảng

1 m để tạo lối đi lại, khi kết thúc dải khấu thì lối này được nối thông với lò thông gió Sau mỗi lần nổ mìn, cần phải tháo sơ bộ khoảng 1/3 khối lượng để thường xuyên đảm bảo khoảng không gian tự do để cho công nhân làm việc

Trong mỗi phân tầng luôn hình thành ba dải, một dải đang khấu, một dải lưu than tạm thời và dải đang tháo than

- ưu điểm:

+ Khối lượng đường lò chuẩn bị ít, giảm được khó khăn khi đào lò dốc

+ Mức độ an toàn lao động không cao

Công nghệ khai thác này được áp dụng để khai thác các vỉa than không sũng nước có góc dốc α = 50 ữ 55°, than rắn chắc hoặc có độ kiên cố trung bình, chiều dầy vỉa m = 1,2 ữ 4 m, chiều dày và góc dốc phải ổn định trong phạm vi tầng và phân tầng, đá vách ổn định từ trung bình trở lên, than không có tính tự cháy

2.1.4 Công nghệ khai thác cho các vỉa dày, dốc đứng sử dụng phương pháp nổ mìn trong các lỗ khoan sâu

Công nghệ này được áp dụng trong hệ thống cột dài theo phương, tách phá than trong lò chợ bằng phương pháp nổ mìn trong các lỗ khoan sâu Phương pháp này cho phép không phải chống và không cần người có mặt trong lò chợ Để khai thác người ta khoan các hàng lỗ mìn theo suốt chiều dài lò chợ Các hàng lỗ khoan đặt cách nhau 1,0 ữ

1,5 m (thậm chí từ 2 ữ 3 m) theo phương vỉa Để nổ mìn phá than gương người ta sử dụng hai cách nạp thuốc: phân đoạn và tập trung (hình cột liền) Khi nạp thuốc nổ phân đoạn, người ta dùng các thỏi thuốc amônít, các thỏi thuốc được nối với nhau bằng dây nổ, nút lỗ

khoan bằng nước Khi nạp thuốc hình cột, người ta dùng các thỏi thuốc amônít và nút bằng đất sét Lượng tiêu hao thuốc nổ được xác định theo độ kiên cố của than, chiều dày vỉa và các yếu tố khác ( hình vẽ 2.4 và 2.5) Với công nghệ khấu này, năng suất lao động của công nhân ở khu vực trong một ca đạt đến 12 tấn; chi phí gỗ chống giảm xuống đến 3 m3 cho 1000 tấn than Giá thành 1 tấn than giảm gần 5 lần

so với giá thành khi áp dụng công nghệ thông thường có chống gương

lò Công nghệ khai thác được áp dụng trong các điều kiện mức độ biến đổi chiều dày và góc của vỉa từ ổn định trung bình trở lên Đá vách, đã trụ trực tiếp từ ổn định trung bình trở lên Than có độ cứng bất kỳ

- Nh−ợc điểm:

+ Tổn thất than lớn do để lại trụ bảo vệ, chi phí mét lò trên tấn than lớn + Không áp dụng đ−ợc cho những vỉa có độ biến đổi về chiều dày, góc dốc lớn

+ Khó khăn trong công tác đào các lò th−ợng chia khối do độ dốc lớn

2.2 Phân tích và đánh giá một số công nghệ khai thác vỉa dày, dốc

đứng ở các mỏ hầm lò Việt Nam

ở các mỏ hầm lò Việt Nam, để khai thác các vỉa dày, dốc đứng nhiều công nghệ khai thác đã đ−ợc áp dụng nh−: Công nghệ khai thác buồng - lò th−ợng, công nghệ khai thác phá nổ lò dọc vỉa phân tầng, công nghệ khai thác

lò dọc vỉa phân tầng sử dụng máy khoan đường kính lớn, công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng, công nghệ khai thác cột dài theo hướng dốc dùng dàn chống cứng.v.v Các công nghệ khai thác này đã có những đóng góp không nhỏ trong việc đảm bảo kế hoạch khai thác hàng năm của các công ty Tuy nhiên, một số công nghệ khai thác còn có nhiều hạn chế như năng suất lao

động thấp, khối lượng đào lò chuẩn bị lớn, giá thành cao và đặc biệt là tổn thất than lớn và mức độ an toàn lao động thấp Mức độ hiệu quả của các công nghệ này phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm địa chất của từng khu vực Chính vì thế việc nghiên cứu hoàn thiện một loại hình công nghệ khai thác cho vỉa dày, dốc

đứng cho một điều kiện địa chất cụ thể, đặc biệt là các công nghệ tiên tiến nhằm tăng hiệu quả cho khai thác các vỉa dày, dốc đứng đã được đặc biệt chú trọng trong những năm qua

2.2.1 Công nghệ khai thác buồng - lò thượng

Công nghệ khai thác buồng - lò thượng áp dụng hiệu quả cho các vỉa dày, góc dốc lớn, vách vỉa bền vững trung bình đến bền vững Khu vực khai thác cũng được chia thành các cột khai thác Chiều dài theo hướng dốc (chiều cao tầng) phụ thuộc vào khả năng mở thượng, thường từ 40 ữ 50 mét Chiều dài theo phương của mỗi cột phụ thuộc vào bước sập đổ của đá vách cơ bản Việc khai thác trong mỗi cột bằng cách mở các thượng chính chia cột thành các cột nhỏ hơn, khoảng cách các thượng chính phụ thuộc theo bước sập đổ của đá vách trực tiếp Do vỉa dốc các thượng chính này có thể đào xiên bám trụ tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình thi công thượng khai thác giữa các thượng chính bằng cách mở các lò thượng khấu, khoảng cách các thượng khấu theo chiều dốc vỉa phụ thuộc vào khả năng khoan bắn mìn khai thác ở mỗi thượng khấu Số lượng các thượng khấu chính là số lượng các buồng thượng khấu giữa các thượng chính Than đào lò từ các thượng khấu, thượng chính trự

trượt trên nền lò xuống lò vận tải Việc khai thác trong mỗi thượng chính được tiến hành theo hai giai đoạn

Giai đoạn I: Khai thác ở các thượng khấu, bằng cách bắn rút dần các

thượng khấu, thượng khấu phía trên bắn trước, tháo rút hết than sau đó đào bắn rút tháo than ở thượng khấu thứ 2 đến khi hết các thượng khấu trong khoảng cách giữa hai thượng chính

Giai đoạn II: Khai thác ở thượng chính bằng cách bắn rút dần

từng đoạn thượng chính trên phía lò thông gió xuống, số đoạn bắn ở thượng công nghệ thường quy định bằng khoảng cách giữa hai thượng khấu trên thượng chính

Than khai thác được từ việc bắn rút ở các buồng thượng khấu, thượng chính được tháo và tự trượt trên nền thượng chéo, thượng chính xuống rót vào thiết bị vận tải đặt ở lò vận chuyển đưa ra ngoài, sơ đồ công nghệ hình vẽ 2.6

Th

ng cnh

Lò nối

Máng cào Máng cào

Lò DV thông gió

Lò nối

Th

ng cnh

Th

ng cnh

Lò dọc vỉa vận tải

Thượ

chéo

50 m

12 ữ 14 m Thượng chéo

12 ữ 14 m 12 ữ 14 m

Thượng chéo 10.0 ữ 12.0 m

Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ khai thác buồng - lò thượng

Xuất phát từ tình hình thực tế áp dụng các công nghệ khai thác dạng buồng nêu trên (công nghệ khai thác buồng, buồng lò thượng và lò dọc vỉa phân tầng) cho thấy: Các công nghệ khai thác dạng buồng được áp dụng phổ biến tại các mỏ hầm lò Việt Nam bởi đầu tư ban đầu ít, dễ thực hiện, mặt khác

nó lại phù hợp với các khu vực có điều kiện địa chất phức tạp mà ở đó công nghệ khai thác lò chợ áp dụng không có hiệu quả Bản chất của các công nghệ

là an toàn trong khai thác vì không có người làm việc trong không gian khai thác

Tuy nhiên không khả năng cơ giới hoá nâng cao sản lượng, tỷ lệ tổn thất than lớn, chi phí mét lò chuẩn bị rất lớn, công tác thông gió - vận tải cho một khu vực khai thác là rất phức tạp, việc tổ chức sản xuất giữa công tác đào lò chuẩn bị và công tác khấu than rất phức tạp

2.2.2 Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng kết hợp với máy khoan

đường kính lớn (PSO)

Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng áp dụng hiệu quả cho các vỉa than có chiều dày 3 ữ 8 mét, góc dốc > 45°, vách vỉa bền vững trung bình đến bền vững Sơ đồ công nghệ hình vẽ 2.7