Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dày trung bình khu mạo khê

1 giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - Địa chất Vũ Đức Nghĩa Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình khu Mạo khê luận văn thạc sĩ kỹ thuật hà nội - 2007 giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - Địa chất Vũ Đức Nghĩa Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình khu Mạo khê chuyên ngành: khai thác mỏ M số: 60.53.05 luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngời hớng dẫn khoa học Pgs.ts Đỗ Mạnh Phong hà nội - 2007 mục lục Trang trang phụ bìa lời cam đoan mục lục danh mục bảng danh mục hình vẽ Mở đầu chơng 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 Đặc điểm địa chất bể than quảng ninh khu vực mạo khê Đặc điểm điạ chất bể than Quảng Ninh Trữ lợng bể than Quảng Ninh Đặc điểm cấu trúc địa chất Đặc điểm cấu tạo vỉa than Địa chất thuỷ văn Độ chứa khí tính tự cháy Chất lợng than Đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất vỉa than dốc đứng khu Cánh Nam- Mạo Khê Địa tầng khu Cánh Nam Mạo Khê Đặc điểm kiến tạo Đặc điểm cấu tạo vỉa than Đặc điểm địa chất thuỷ văn địa chất công trình Độ chứa khí xếp hạng mỏ Chơng phân tích đánh giá công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 Khái quát công nghệ khai thác vỉa dốc đứng giới Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phá nổ phân tầng Công nghệ khai thác gơng lò chợ bậc chân khay Công nghệ khai thác chia cột dài theo phơng, khai thác dải theo hớng dốc từ dới lên Công nghệ khai thác cột dài theo hớng dốc sử dụng tổ hợp dàn chống 4 6 8 10 13 14 14 15 17 18 20 2.1.5 HÖ thống khai thác cho vỉa dày trung bình, dốc đứng sử dụng phơng pháp nổ mìn lỗ khoan sâu 21 Phân tích đánh giá công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình mỏ hầm lò Việt Nam 2.2.1 Công nghệ khai thác buồng - lò thợng chéo 2.2.2 Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng kết hợp với máy khoan đờng kính lớn (PSO) 23 2.2.3 Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng lỗ khoan đờng kính lớn kết hợp nổ mìn lỗ khoan dài 27 Nhận xét 30 2.2 2.3 24 26 Các công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình khu vực Mạo Khê Công nghệ khai thác dàn chống cứng không phân mảng 31 3.2 Công nghệ khai thác cột dài theo phơng, điều khiển đá vách phơng pháp chèn lò toàn phần theo kiĨu Kakuchi cđa NhËt B¶n 34 3.3 NhËn xÐt 42 Đề xuất công nghệ khai thác hợp lý hoàn thiện công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình khu vực Mạo Khê 43 4.1 Đề xuất công nghệ khai thác hợp lý 43 4.2 Lựa chọn Công nghệ giới hoá khai thác sử dụng tổ hợp dàn chống 2ANSH áp dụng cho khai thác vỉa dốc đứng có chiều dày trung bình khu vực Mạo Khệ 48 4.2.1 Khái quát chung khu vực khai thác 49 4.2.2 Công tác chuẩn bị 51 4.2.3 Các giải pháp kỹ thuật công nghệ 52 Tính toán tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ 62 Kết luËn chung 74 Ch−¬ng 3.1 Ch−¬ng 4.3 31 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu luận văn trung thực; luận điểm kết nghiên cứu luận án cha đợc công bố công trình khác Tác giả luận văn ký tên Vũ Đức Nghĩa Danh mục bảng Tên bảng Bảng 1.1 Bảng 1.2 Nội dung Trang Trữ lợng than vùng Quảng Ninh Đặc điểm vi mô độ bền nén địa tầng Quảng Ninh B¶ng 1.3 B¶ng 1.4 B¶ng 1.5 Các tiêu chất lợng than Quảng Ninh Các thông số ĐCTV địa tầng cánh Nam-Mạo Khê Các thông số đa vào tính toán kết tính toán lu lợng nớc chảy vào mỏ Mạo khê sau 10 năm khai thác Các tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ khai thác dàn chống cứng không phân mảng áp dụng Mạo Khê Các tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ khai thác cột dài theo phơng, điều khiển đá vách phơng pháp chèn lò toàn phần theo kiểu Kakuchi Nhật Bản So sánh tiêu kỹ thuật công nghệ công nghệ khai thác vỉa dốc đứng chiều dầy trung bình khu vực Mạo Khê 11 12 Bảng 4.1 Đặc tính kỹ thuật loại tổ hợp thiết bị khai thác kiểu AnsH 46 Bảng 4.2 Bảng 4.3 B¶ng 4.4 B¶ng 4.5 B¶ng 4.6 B¶ng 4.7 B¶ng 4.8 B¶ng 4.9 B¶ng 4.10 B¶ng 4.11 B¶ng 4.12 B¶ng 4.13 Đặc tính kỹ thuật dàn chống Đặc tính kỹ thuật máy bào than 1ASHM Đặc tính trạm bơm CND-200/32 Một số tiêu cơ, lý trung bình đá vách, trụ Bố trí nhân lực sản xuất lò chợ Bố trí nhân lực tháo dỡ, lắp đặt dàn chống lò chợ Biểu đồ tổ chức chu kỳ sản xuất Biểu đồ bố trí nhân lực khai thác Chi phí gỗ chống lò thợng Chi phí gỗ cho khai thác lò chợ lắp đặt dàn chống Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ khai th¸c vØa 6, vØa khu C¸nh Nam – Mạo Khê 47 48 48 50 59 59 60 61 65 66 72 75 B¶ng 3.1 B¶ng 3.2 B¶ng 3.4 32 38 41 Danh mơc h×nh vÏ TT H×nh 2.1 Hình 2.2 Nội dung Sơ đồ công nghệ khai thác lò dọc vỉa phá nổ phân tầng Sơ đồ công nghệ hệ thống khai thác bậc chân khay Trang 16 17 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ khai thác chia cột dài theo phơng, khai thác dải theo hớng dốc Hệ thống khai thác cột dài theo độ dốc điều kiện vỉa dốc sử dụng tổ hợp dàn chống Sơ đồ HTKT cho vỉa mỏng dày trung bình, dốc đứng sử dụng phơng pháp nổ mìn lỗ khoan sâu 18 20 22 (không cần chống đỡ gơng lò chợ) Hình 2.6 Sơ đồ HTKT cho vỉa mỏng dày trung bình, dốc đứng sử dụng phơng pháp nổ mìn lỗ khoan sâu (khấu gơng lò chợ dạng buồng) 23 Hình 2.7 Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ khai thác buồng - lò thợng chéo Sơ đồ công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng két hợp với máy khoan đờng kính lớn (PSO) Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng lỗ khoan đờng kính lớn kết hợp nổ mìn lỗ khoan dài Sơ đồ công nghệ khai thác dàn chống cứng không phân mảng 25 26 Hình 2.9 Hình 3.1 29 31 Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ dốc chia bậc chân khay kiểu Kakuchi Nhật Bản 36 Hình 4.1 Tổ hợp khai thác 2ANSH 47 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Theo đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất kỹ thuật trữ lợng vùng than Quảng Ninh có khoảng tỷ tấn, trữ lợng than thuộc vỉa dốc đứng chiếm 30% Tại khoáng sàng than Mạo khê vỉa dốc đứng chiếm tỷ lệ đáng kể 47,5% trữ lợng vỉa dầy 51% lại 49% vỉa dày trung bình Các hệ thống khai thác vỉa dốc đứng đr đợc áp dụng mỏ hầm lò Việt nam nh hệ thống khai thác dàn chống cứng, hệ thống khai thác bậc chân khay, hệ thống khai thác lò chợ dọc vỉa phân tầng, hệ thống khai thác buồng thợng, hệ thống khai thác lò chợ ngang nghiêng dây Mạo Khê đr áp dụng hệ thống khai thác bậc chân khay sử dụng chèn lò theo kiểu KAKUCHI Nhật bản, nhiên hệ thống cha đáp ứng đợc yêu cầu kinh tế - Kỹ thuật an toàn lao động Mặt khác qua theo dõi viƯc ¸p dơng c¸c hƯ thèng khai th¸c vØa dèc đứng có nhợc điểm tổn thất tài nguyên lớn ( 40 - 50%) Than nguồn tài nguyên tái tạo đợc khai thác với tổn thất lớn nh ảnh hởng đến kinh tế quốc gia, đòi hỏi phải nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác để tăng tỷ lệ thu hồi tài nguyên vỉa có góc dèc lín (α > 40°) ChÝnh v× vËy viƯc “ Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình khu vực Mạo Khê cấp bách cần thiết Mục đích đề tài: Đánh giá đặc điểm địa chất, phân tích tính hiệu công nghệ khai thác than vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình Những u, nhợc điểm công nghệ áp dụng Trên sở làm rõ tính hợp lý sơ đồ công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình đề xuất công nghệ khai thác hợp lý cho khoáng sàng khu vực Mạo Khê Nội dung luận văn + Nghiên cứu, phân tích đặc điểm địa chất khoáng sàng bể than Quảng Ninh khu Cánh Nam - Mạo Khê + Nghiên cứu, phân tích công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình đợc áp dụng Việt Nam giới + Phân tích công nghệ khai thác cho vỉa dốc đứng có chiều dày trung bình đr áp dụng, đánh giá hiệu đề xuất công nghệ khai thác hợp lý cho vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình khu vực Mạo Khê Thiết kế khai thác cho điều kiện vỉa Cánh Nam khoáng sàng Mạo Khê Các phơng pháp nghiên cứu Luận văn đr sử dụng tổng hợp phơng pháp nghiên cứu sau: - Phơng pháp thu thập, phân tích tổng hợp số liệu - Phơng pháp phân tích đánh giá thùc nghiƯm ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn luận văn Trên sở phân tích yếu tố điều kiện địa chất khu vực Mạo Khê, phân tích đánh giá u nhợc điểm công nghệ khai thác đr áp dụng điều kiện chiều dày vỉa, góc dốc tơng đồng đr mang lại hiệu cao lựu chọn công nghệ khai thác áp dụng cho khu vực Mạo Khê Việc lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý cho vỉa than dốc bđứng có chiều dày trung bình khu vực Mạo Khê giúp cho nhà thiết kế có thêm lựa chọn cho kế hoạch khai thác tài nguyên khu vực Mạo Khê có quy hoạch phát triển Công ty than Mạo Khê giai đoạn 2010 Cơ sở tài liệu cấu trúc luận văn Luận văn đợc xây dựng sở tài liệu chuyên ngành, công trình nghiên cứu khoa học ứng dụng nớc, thiết kế khai thác Viện KHCN Mỏ Công ty than Mạo Khê đr đợc áp dụng thử nghiệm khoáng sàng khu vực Mạo Khê 10 Luận văn gồm: Phần mở đầu, 04 chơng, kết luận chung, 21 bảng biểu, 12 hình vẽ Luận văn đợc hoàn thành dới hớng dẫn khoa học PGS.TS Đỗ Mạnh Phong Qua xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc Ban Giám hiệu trờng Đại học Mỏ - Địa Chất, Phòng Đại học sau Đại học, Khoa Mỏ, Bộ môn Khai thác hầm lò, Ban lrnh đạo công ty than Mạo Khê đr giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Đặc biệt hớng dẫn, giúp đỡ tận tình PGS.TS Đỗ Mạnh Phong thầy giáo Bộ môn khai thác hầm lò, trờng Đại học Mỏ - Địa Chất Đồng thời bày tỏ lòng biết ơn nhà khoa học, bạn đồng nghiệp ngời thân đr tạo điều kiện, động viên giúp đỡ hoàn thành luận văn 2 1 16 VËn chun vËt liƯu Thỵ điện Rót than lò vận tải Vận hành trạm bơm nhũ tơng Vận hành tời manơ Chỉ đạo s¶n xt Tỉng céng 2 ca i Chống giữ lò thợng thông gió Khấu, di chuyển, bảo dỡng tổ hợp dàn chống Sửa gơng lò chợ, củng cố thợng tháo than tên c«ng viƯc tt 16 1 2 2 16 1 2 2 ca iI ca iII Nh©n lùc 48 3 6 12 6 ∑ ca iI 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ca i Thêi gian thùc hiÖn chu kỳ biểu đồ bố trí nhân lực khai thác ca iII Bảng 4.9 65 66 4.3 Tính toán tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ + Sản lợng lò chợ khai thác tổ hợp dàn chống - Sản lợng khai thác lò chợ ngày đêm Ang.đêm = Tc n.l.m. c.r , (phót) Tck Trong ®ã: TC - Thêi gian lµm viƯc ca, TC = x 60 = 480 (phót); n - Sè ca lµm viƯc ngµy đêm (không kể ca củng cố sửa chữa), n = (ca); l - Chiều dài lò chợ, l = 60 (m); m - Chiều dày trung bình vØa than, m = 2,1 (m); γ - Träng l−ỵng thĨ tÝch cđa than, γ = 1,61 (T/m3); c - HƯ sè khai th¸c, c = 0,95; r - B−íc khÊu, r = 0,63 (m); Tck - Thêi gian cña mét chu kú c«ng nghƯ (phót)  r m − rH Tck = k  + '  Vy Vy   + k1 T pt + TP , (phót)   k - HƯ sè tÝnh ®Õn thêi gian dừng máy lò chợ, k = 1,16; rH - Chiều sâu bớc khấu đầu tiên, rH = 0,8 (m); Vy - Vận tốc di chuyển đầu công tác (đầu cắt) theo chiều đứng cắt, Vy = 0,04 (m/phút); Vy - Vận tốc di chuyển đầu cắt theo ph−¬ng ngang, V’y = 0,06 (m/phót); k1 - HƯ số định mức thời gian thao tác chuẩn bị kết thúc, giải lao cá nhân, k1 = 1,06; 67 Tpt - Thời gian thao tác phụ trợ, (phót) Tpt = tnщ + tn.k + tn.n + tc.o , (phút) tn - Định mức thời gian hạ dàn chống; kiểm tra tổ hợp trớc sau hạ (phót), tnщ = ÷ 10 (phót); tn.k - Thêi gian nâng di chuyển máy bào chu kú, tn.k = (phót); tn.n - Thêi gian lo¹i bỏ thợng tháo than, tn.n = 10 ữ 20 (phút); tc.o - Thời gian tạo mép vát thả than chân lò chợ (phút), tc.o = ữ 5; Tpt = + + 10 + = 31 (phót) Tp - Thời gian chuẩn bị sửa chữa, (phút/chu kú)  r m − rH k  +  vy v ,y  Tp = n    + k1 T pt   , (phót)   0,63 − 0,8  +  + 1,06 x31 : = 39,1 (phót) 0,06   0,04  TP = 1,16 x  Thêi gian cña chu kỳ công nghệ là: 0,63 0,8 +  + 1,06 x31 + 39,1 = 117,3 (phót) 0,06 0,04 Tck = 1,16 Sản lợng khai thác lò chợ ngày đêm Ang.đêm = 480 x x60 x 2,1x1,61x0,95 x0,63 = 994 (T) 117,3 Xác định số chu kỳ khai thác ca: nc = Tc 480 = = 4,09 (chu kú) Tck 117,3 ThiÕt kÕ chän sè chu kú mét ca, nc = 4; 68 Thêi gian mét chu kú thùc tÕ lµ: Tck = Tc 480 = = 120 (phút) nc Sản lợng than khai thác ngày đêm là: Ang.đêm = 480 x x60 x 2,1x1,61x0,95 x0,63 x kck , (T) 120 kck - HƯ sè hoµn thành chu kỳ, kck = 0,8; Ang.đêm = 480 x x60 x 2,1x1,61x0,95 x0,63 x 0,8 = 777 (T) 120 - Công suất khai thác lò chợ Qnăm = Ang.đêm x N x k , (T/năm) Trong đó: N - Số ngày làm việc năm, N = 300 (ngày); k - Hệ số tính đến thời gian chun diƯn khai th¸c cđa mét cét; k = 0,9 Qnăm = 777 x 300 x 0,9 = 207.790 (T/năm) + Năng suất lao động Năng suất trực tiếp: NSLĐ = Ang.đêm /n (n - số công nhân trực tiếp khai thác lò chợ ngày đêm, n = 48 ngời) NSLĐ = 777 = 16,1 (T/công) 48 + Tiến độ khai thác lò chợ tháng Tiến độ khai thác lò chợ tháng đợc tính nh− sau: rt = r n N kck , (m/tháng) Trong đó: r - Bớc khấu lò chợ, r = 0,63 (m); n - Sè b−íc khÊu ngày đêm, n = 8; 69 N - Số ngày làm việc tháng, N = 25 (ngày); kck - HƯ sè hoµn thµnh chu kú, kck = 0,8; rt = 0,63 x x 25 x 0,8 = 100 (m/tháng) + Chi phí gỗ Gỗ chi phí cho lò chợ chủ yếu phục vụ công tác chống giữ lò thợng thông gió, chi phí khấu lò chợ để lắp đặt tháo dỡ dàn chống, chi phí làm thành chắn phía sau lò chợ để loại bỏ củng cố lò thợng trình khai thác Kết chi phí gỗ chống lò thợng thể bảng 4.10 Bảng 4.10: Chi phí gỗ chống lò thợng Kích thớc (m) TT Tên chi tiết chống Chiều rộng Chi phí gỗ cho 12 mét thợng Chiều dài Chiều cao/ đờng kính Số lợng (thanh) Khối lợng (m3) Hệ số hao hụt ca xẻ Khối lợng gỗ có kể đến hệ số hao hụt (m3) 2,1 0,16 250 10,55 10,55 Cột chống Gỗ 0,1 1,86 0,04 120 0,89 1,24 1,11 Gỗ 0,1 2,2 0,04 120 1,06 1,24 1,31 Gỗ xẻ 0,1 0,1 1400 14,00 1,13 15,82 Gỗ xẻ 0,1 0,1 770 15,40 1,13 17,40 Gỗ tÊm 0,1 0,02 60 0,24 1,24 0,30 Tæng céng 42,14 - Chi phí gỗ cho mét thợng là: 46,49 46,49 = 3,78 (m3) 12 B¶ng 4.11: Chi phÝ gỗ cho khai thác lò chợ lắp đặt dàn chống TT Tên chi tiết Kích thớc (m) Chi phí 70 chống Chiều dài Chiều cao/ đờng kính Số l−ỵng (thanh) Khèi l−ỵng (m3) Cét chèng 2,1 0,16 366 15,45 Xà chống 2,0 0,16 122 4,90 Gỗ văng 1,0 0,10 360 2,83 Gỗ chèn 1,2 0,08 1200 7,23 Tỉng céng 30,41 Tỉng khèi l−ỵng gỗ chi phí khai thác cột là: - Chi phí gỗ chống 120 m lò thợng thông gió 120 x 3,78 = 453 (m3) - Chi phí gỗ khai thác lò chợ lắp đặt tháo dỡ dàn chống: 30,41 x = 60,82 (m3) (Chi phí gỗ cho công tác tháo dỡ dàn chống tạm tính chi phí gỗ cho công tác khai thác lò chợ lắp đặt dàn chống) - Chi phí gỗ làm thành chắn phía sau lò chợ để loại bỏ củng cố lò thợng tháo than trình khai thác, thiết kế tạm tính 20% chi phí gỗ chống lò thợng là: 453 x 20% = 90,6 (m3) Tổng cộng khối lợng gỗ khai thác cột là: 604 (m3) Sản lợng than khai thác cột là: Qcột = Lc x mk x hc x c x γ , (T) Trong đó: Lc - Chiều dài gơng lò chợ cđa mét cét, Lc = 60 (m); mk - ChiỊu cao khấu gơng lò chợ, mk = 2,1 (m); hc - Chiều dài khấu lò chợ cột theo h−íng dèc, hc = 109 (m); γ - Träng l−ỵng thĨ tÝch cđa than, γ = 1,61 (T/m3); 71 Qcét = 60 x 2,1 x 109 x 0,95 x 1,61 = 21.006 (T) Chi phí gỗ cho 1000 than: 604/21.006 x 1000 = 28,7 (m3) + Chi phÝ mét lò chuẩn bị - Số mét lò chuẩn bị tính cho lò chợ vỉa Đông Nam bao gồm: lò dọc vỉa thông gió mức +25, lò dọc vỉa vận tải mức -80, lò thợng khởi điểm, chiều dài đờng lò nh sau: Lò dọc vỉa thông gió mức +25 510 (m) Lò dọc vỉa vận tải mức -80 540 (m) Lò thợng khởi điểm mức -80ữ +25 120 (m) Tổng cộng: 1170 (m) - Sản lợng than lấy đợc từ khu vực lò chợ: Sản lợng than lấy đợc từ khu vực lò chợ bao gồm sản lợng than khai thác từ lò chợ sản lợng than lấy đợc từ công tác đào lò chuẩn bị Q = Qc + Qcbị , (T) + Sản lợng than khai thác từ lò chợ Qc = nc Lc mk hc c γ , (T) Trong đó: nc - Số cột khai thác khu vực lò chợ, nc = (cột); Lc - Chiều dài lò chợ theo phơng, Lc = 60 (m); mk - chiều cao khấu lò chợ mk = 2,1 (m); hc - Chiều dài khai thác lò chợ mét cét theo h−íng dèc, hc = 109 m (b»ng chiều cao tầng trừ chiều cao lò dọc vỉa vận tải m m để lại làm trụ bảo vệ lò dọc vỉa vận tải mức -80) c - HƯ sè khai th¸c, c = 0,95; γ - Träng l−ỵng thĨ tÝch cđa than, γ = 1,61 (T/m3); Qc = x 60 x 2,1 x 109 x 0,95 x 1,61 = 168.049 (T) 72 + Sản lợng than lấy đợc từ công tác đào lò chuẩn bị, bao gồm sản lợng lấy đợc từ đào lò dọc vỉa thông gió mức +25, ga lò dọc vỉa vận tải mức -80, lò thợng khởi điểm lò chợ Trong sản lợng từ đào lò dọc vỉa trừ 30% đá (do trình đào phải cắt vào đá vách trụ vỉa) Qcbị = [(510 +540) x 8,4 x 70% +(9,5 x 120)] x 0,95 x 1,61 Qcbị = 11.186 (T) Sản lợng than lấy đợc từ khu vực lò chợ là: Q = 168.049 + 11.186 = 179.235 (T) Chi phÝ lß chuÈn bị cho 1000 than là: Ccbi = 1170 x1000 = 6,5 (m) 179.235 + Chi phí dầu nhũ hoá Khối lợng dầu nhũ hoá cho lò chợ đợc tính dựa sở kinh nghiệm Trung Quốc lò chợ giới hóa đồng Công ty than Khe Chàm Khối lợng dung dịch nhũ hoá cấp cho lò chợ hàng tháng thay lần Thùng dung dịch trạm bơm nhũ tơng dây chuyền có dung tích 1600 lít, tháng thay lần 4800 lít dung dịch Dầu nhũ hoá sử dụng cho dây chuyền thiết kế tạm tính loại tơng đơng với dầu MDT Trung Quốc, tỷ lệ dung dịch lấy 5% Nh tháng khối lợng dầu cần chi phÝ 4800 lÝt x 5% = 240 lÝt, tÝnh thêm 10% lợng dầu hao hụt là: 240 lít x 1,1 = 264 lít/tháng, tơng đơng 264 lít x 0,9 kg = 237,6 kg Sản lợng khai thác tháng bình quân là: 207.790 tấn/12 tháng = 17.316 tấn/tháng Chi phí dầu nhũ hoá cho 1000 than là: 237,6 x1000 = 13,7 (kg) 17.316 + Chi phÝ n−íc Chi phí nớc cho lò chợ bao gồm: 73 - Nớc để pha dung dịch nhũ hoá: với nồng độ dung dịch 5% từ tính đợc lợng nớc cần thiết để pha dung dịch nhũ hoá tháng là: 4800 lít/tháng x 95% = 4.560 lít/tháng = 182,4 lít/ng.đ = 0,182 m3/ng.đêm - Nớc làm mát máy bào trình khai thác dự tính: 10 m3/ngày-đêm Tổng cộng khối lợng nớc ngày đêm 10,182 m3, với sản lợng ngày đêm 777 T, tính đợc chi phí nớc là: 13,1 m3/1000 T + Chi phí cắt máy bào Chi phí cắt phụ thuộc vào độ cứng than đất đá kẹp vỉa thiết kế tạm tính chi phí cắt là: răng/1000T + Chi phÝ khÝ nÐn Khèi l−ỵng khÝ nÐn cung cấp cho lò chợ thử nghiệm dùng để chạy búa chèn công tác đào lò thợng khởi điểm khai thác lò chợ tạo khám lắp đặt tổ hợp dàn chống cột - Lợng khí nén phục vụ công tác đào thợng khởi điểm: Lò thợng khởi điểm có chiều dài 120 m (lò chợ vỉa 6), thiết kế dự tính ca đào, chống đợc m lò thợng Bố trí thời gian sử dụng búa chèn cho công tác phá gơng để đào m lò thợng 60 phút Nh lợng khí ép tiêu thụ để đào 120 m là: Qt = Lt x qb x t , (m3) Trong ®ã: Lt - Chiều dài lò thợng cột, Lt = 120 (m); qb- Lợng khí nén búa chèn tiêu thụ phót, qb = 1,8 (m3/ph); t - Thêi gian sử dụng búa chèn phá gơng để đào 1m lò th−ỵng, t = 60 (phót); Qt = 120 x 1,8 x 60 = 12.960 (m3) 74 - TÝnh to¸n khèi lợng khí ép phục vụ khai thác lò chợ tạo khám lắp đặt tổ hợp dàn chống cột: Khai thác lò chợ tạo khám lắp đặt tổ hợp dàn chống có kích thớc nh sau: chiều dài lò chợ theo phơng 60 m, chiều dài lò chợ theo chiều dốc 4,0 m (vị trí khám khấu tiếp giáp với lò thông gió mức +25) Tiến độ khấu chống khám khấu 1,0 m/vì, chống gỗ thìu dọc (gồm xà gỗ, xà dài 2,0 m, chống ba cột gỗ) Thiết kế dự tính ca đào, chống đợc luồng Bố trí thời gian sử dụng búa chèn cho công tác phá gơng để khấu luồng 60 phút Nh lợng khí ép tiêu thụ để khai thác 60 m khám là: Qk = 60 x 1,8 x 60 = 6.480 (m3) Tæng lợng khí nén chi phí cho công tác khai thác lò chợ CGH là: Q = 1,2.(Qt + n x Qk) , (m3) Trong đó: n - Là số lợng cột khai thác khu vực lò chợ CGH; n = 1,2 - HƯ sè dù phßng Q = 1,2x(12.960 + x 6.480) = 77.760 (m3) Chi phÝ khí nén cho 1000 than khai thác lò chợ: CK = Q x1000 , (m3) A Trong đó: A - Sản lợng than khai thác từ lò chợ thư nghiƯm A = 179.640 (T) CK = 77.760 x1000 = 433 (m3) 179.640 + Tỉn thÊt than c«ng nghƯ Tổn thất than ông nghệ đợc tính theo công thức  Q   lc  x100 , (%) η = 1 − Z   Trong ®ã: Q - Sản lợng than khai thác đợc từ khu vực lò chợ, bao gồm: đào lò chuẩn bị khai thác lò chợ (không tính đá kẹp), Q = Qkt x (1- kđk); 75 Qkt - Sản lợng than khai thác đợc từ khu vực lò chợ, bao gồm: đào lò chuẩn bị khai thác lò chợ tính đá kẹp; Qkt = 179.640 (T) kđk - Hệ số đá kẹp vỉa; kđk = mdk 0,28 = 100% = 13,3 % mtv 2,1 mđk - chiều dày ®¸ kĐp vØa, m®k = 0,28 mÐt mtv - chiều dày toàn vỉa kể đá kẹp, mtv = 2,1 mÐt Q = Qkt x k®k = 179.640 x (1 - 0,133) = 155.748 tấn; Zlc - Trữ lợng địa chất khu vực lò chợ, Zlc = 219.088 tÊn;   η = 1 − 155.748   x100 = 28,9 (%) 219.088 Các tiêu kinh tế kỹ thuật lò chợ xem bảng 4.12 Bảng 4.12: Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ TT Tên tiêu Đơn vị Khối lợng Vỉa7 Vỉa6 ĐN Đông khu ĐN 2,1 1,7 Chiều dày trung b×nh vØa m Gãc dèc trung b×nh vØa ®é 61 63 Träng l−ỵng thĨ tÝch cđa than T/m3 1,61 1,46 Chiều dài gơng lò chợ mét cét m 60 60 ChiỊu dµi theo h−íng dèc cđa mét cét m 120 118 ChiỊu cao khấu lò chợ m 2,1 1,7 Chiều dài theo phơng khu vực lò chợ m 540 420 ChiỊu réng lng khÊu m 0,63 0,63 TiÕn ®é khai thác ngày đêm m 4,0 4,0 10 Vật liệu chống lò chợ: Tổ hợp dàn chống 2ANSH 2ANSH 11 Sản lợng lò chợ ngày đêm T/ng-đ 777 570 12 HƯ sè hoµn thµnh chu kú - 0,8 0,8 13 Tốc độ tiến gơng lò chợ m/tháng 100 100 14 Công suất khai thác lò chợ T/năm 207.790 153.900 15 Số công nhân khai thác lò chợ ngày đêm ngời 48 48 76 16 Năng suất lao động trực tiếp T/công 16,1 11,8 17 Chi phí gỗ cho 1000 tÊn than m 28,7 39,3 18 Chi phÝ lß chuÈn bÞ cho 1000 tÊn than m 6,5 9,3 19 Chi phí dầu nhũ hoá cho 1000 than kg 13,7 18,5 20 Chi phÝ n−íc s¹ch cho 1000 than m 13,1 17,8 21 Chi phí khấu cho 1000 tÊn than c¸i 3,0 3,0 22 Chi phÝ khÝ nÐn cho 1000 tÊn than m3 433 520 23 Tỉn thÊt than % 28,9 28,6 77 KÕt Ln 1.ViƯc khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình khó khăn phức tạp Các công nghệ khai thác đợc áp dụng mỏ hầm lò Việt Nam để khai thác vỉa dốc đứng có chiều dày trung bình cha đáp ứng đợc yêu cầu mặt kỹ thuật kinh tế: Chi phí cho đào lò bảo vệ lò lớn, công tác thông gió phức tạp, suất lao động thấp, tổn thất tài nguyên lớn, mức độ an toàn cha cao Theo đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất kỹ thuật trữ lợng vùng than Quảng Ninh có khoảng tỷ tấn, trữ lợng than thuộc vỉa dốc đứng chiếm 30% Tại khoáng sàng than Mạo khê vỉa dốc đứng chiếm tỷ lệ đáng kể 47,5% trữ lợng vỉa dầy 51% lại 49% vỉa dày trung bình Cho nên việc nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác đảm bảo yêu cầu mặt kinh tế kỹ thuật để khai thác vỉa dốc đứng có chiều dày trung bình khu vực Mạo Khê cần thiết điều kiện vỉa than dày trung bình khoảng 1,8 ÷ 2,5 m, gãc dèc vØa tõ 45 ÷ 90o , mét sè n−íc nh− Nga, Ukraina ®r ®−a vào áp dụng sơ đồ khai thác cột dài theo hớng dốc; công nghệ gơng khấu sử dụng tổ hợp giới hoá dàn tự hành với máy bào than Ưu điểm sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo hớng dốc giảm đợc nguy an toàn từ sập đổ đá vách trình khai thác vỉa mỏng đến dày trung bình, dốc nghiêng đến dốc đứng nhờ phận khấu than có bớc khấu nhỏ dịch chuyển tổ hợp nhờ cấu tự trợt theo chiều dốc tác động khối đất đá sập đổ phía dàn tự trọng tổ hợp dàn chống Căn vào điều kiện địa chất mỏ, sở đặc tính kỹ thuật tổ hợp thiết bị khai thác, luận văn đề xuất chọn tổ hợp 2ANSH 78 loại có đặc tính kỹ thuật tơng đơng để áp dụng khai thác vỉa than dốc đứng có chiều dày trung bình khu vực Mạo Khê Trong điều kiện vỉa 6, vỉa khu cánh Nam Mạo Khê, áp dụng công nghệ khai thác cột dài theo hớng dốc khấu than giới chống giữ tổ hợp dàn chống 2ANSH, theo tính toán đr đáp ứng đợc yêu cầu tiêu kinh tế kỹ thuật khai thác Năng st lao ®éng 16 tÊn/ng-ca; tỉn thÊt than thÊp, møc độ an toàn cao( Bảng 4.12 ) Theo kết tính toán, việc áp dụng thiết bị giới hoá 2ANSH để khai thác vỉa dốc đứng có chiều dày trung bình 79 tài liệu tham khảo Lê Nh Hùng (2001), Nguyên lý thiết kế mỏ hầm lò, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Lê Nh Hùng (1998), Công nghệ khai thác mỏ hầm lò, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Lê Nh Hùng, Trần Văn Thanh (2004), Nghiên cứu sơ đồ công nghệ khai thác than hầm lò phù hợp với đặc điểm địa chất vung Quảng Ninh, Hội nghị khoa học kỹ thuật mỏ toàn quốc lần thứ XVI Tuyển tập báo cáo khoa học Trần Văn Huỳnh, Đặng Văn Cơng (1993), Giáo trình công nghệ khai thác than hầm lò tập I, tập II, tập III, Trờng Đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội Nhà xuất khoa học kỹ thuật (1974) Sổ tay tóm tắt cán kỹ thuật Mỏ, Hà Nội Thái Hồng Phơng (2001), áp lực mỏ hầm lò, Bài giảng cao học, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Phạm Văn Sáu, Phan Duy Chắt (2006), Bàn khả áp dụng giới hoá khai thác mỏ than Hầm lò Việt Nam, Tạp chí Công nghiệp Mỏ, (6), tr.23-26 Trần Văn Thanh (2001), Bài giảng công nghệ khai thác mỏ hầm lò dành cho học viên sau đại học, ĐH Mỏ địa chất, Hà Nội Trần Văn Thanh (2000), Công nghệ khí hoá khai thác than hầm lò, ĐH Mỏ địa chất, Hà Nội 10 Vũ Đình Tiến, Trần Văn Thanh ( 2005 ), Công nghệ khai thác than hầm lò, nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội ... lý hoàn thiện công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình khu vực Mạo Khê 4.1 Đề xuất công nghệ khai thác hợp lý Trên sở đánh giá kinh nghiệm khai thác vỉa có chiều dày trung bình, ... xuất công nghệ khai thác hợp lý hoàn thiện công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình khu vực Mạo Khê 43 4.1 Đề xuất công nghệ khai thác hợp lý 43 4.2 Lựa chọn Công nghệ giới hoá khai. .. Ninh khu Cánh Nam - Mạo Khê + Nghiên cứu, phân tích công nghệ khai thác vỉa dốc đứng có chiều dầy trung bình đợc áp dụng Việt Nam giới + Phân tích công nghệ khai thác cho vỉa dốc đứng có chiều dày