Nghiên cứu khả năng sản lượng của nghành khai thác than lộ thiên quảng ninh

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học mỏ - địa chất - Nguyễn Bích Ngọc Nghiên cứu khả sản lượng ngành khai thác than lộ thiên quảng ninh Chuyên ngành: Khai thác mỏ Mà số: 60.53.05 Luận văn thạc sü kü thuËt Ng­êi h­íng dÉn khoa häc PGS.TS Hå Sĩ Giao Hà nội 2008 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân Các số liệu, kết trình bày luận văn thật chưa công bố công trình khác Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2008 Nguyễn Bích Ngọc Mục lục Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu Chương1: Nghiên cứu khả sản lượng mỏ lộ thiên 1.1 Khái niệm khả sản lượng mỏ lộ thiên 1.2 Nghiên cứu tốc độ phát triển công trình mỏ lộ thiên 1.3 Phương pháp xác định khả sản lượng than cho mỏ lộ thiên 15 1.3.1 Phương pháp xác định khả sản lượng mỏ khai thác vỉa 18 1.3.2 Phương pháp xác định sản lượng mỏ nước ta từ trước đến 19 Chương2: Hiện trạng lực sản xuất ngành than 20 lộ thiên vùng quảng ninh 2.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên có ảnh hưởng đến khả sản 20 lượng mỏ lộ thiên Quảng Ninh 2.1.1 Đặc điểm cấu tạo vỉa 20 2.1.2 Đặc điểm địa chất công trình 26 2.1.3 Đặc điểm địa chất thuỷ văn 30 2.1.4 Đặc điểm khí hậu 32 2.2 Hiện trạng công nghệ thiết bị mỏ lộ thiên Quảng Ninh 34 2.2.1 Công ty cổ phần than Đèo Nai TKV 34 2.2.2 Công ty cổ phần than Cọc Sáu TKV 36 2.2.3 Công ty cổ phần than Cao Sơn TKV 39 2.2.4 Công ty cổ phần than Hà Tu TKV 40 2.2.5 Công ty cổ phần than Núi Béo TKV 42 2.3 Đánh giá trạng công nghệ khai thác mỏ lộ thiên 45 2.3.1 Hiện trạng công nghệ thiết bị mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh 45 2.3.2 Đánh giá thực trạng khâu công nghệ mỏ 47 2.4.Tình hình thực sản lượng mỏ 56 2.4.1.Tình hình thực sản lượng mỏ lộ thiên lớn từ năm 2000 56 2007 2.4.2.Tình hình thực sản lượng TKV từ năm 2000- 2007 57 2.5 Đánh giá chung 58 Chương 3: khả sản lượng năm tới 63 ngành than lộ thiên Quảng Ninh 3.1 Lựa chọn sơ đồ chuẩn bị tầng thiết bị sử dụng 63 3.1.1 Các phương pháp chuẩn bị tầng 64 3.1.2 Kết luận 71 3.2 Nghiên cứu phân bố tài nguyên mỏ lộ thiên lớn 71 3.2.1 Khái quát đặc điểm mỏ lộ thiên lớn vùng Cẩm Phả 71 3.2.2 Khái quát đặc điểm mỏ lộ thiên lớn vùng Hạ Long 81 3.2.3 Những đặc điểm hình học ảnh hưởng đến sản lượng mỏ lộ thiên 86 3.3 Khả sản lượng mỏ than lộ thiên lớn Quảng Ninh 90 3.3.1 Khả sản lượng công ty cổ phần than Đèo Nai TKV 90 3.3.2 Xác định khả sản lượng cho số mỏ than lộ thiên Quảng Ninh 92 Kết luận kiến nghị 94 tài liệu tham khảo 96 Danh mục chữ viết tắt HTKT Hệ thống khai thác MXTLGN Máy xúc thuỷ lực gầu ngược MXTG Máy xúc tay gầu MXGN Máy xúc gầu ngược TKV Tập đoàn công nghiệp than Khoáng sản Việt Nam Danh mục ký hiệu Aq Sản lượng mỏ vs Tốc độ xuống sâu công trình khai thác Fq Diện tích quặng tầng tính toán Km Tỷ lệ tổn thất than trình khai thác r Hệ số làm bẩn quặng q Khối lượng riêng than, Ad Sản lượng đá bóc Ksx Hệ số bóc đất đá sản xuất Vs Tốc độ xuống sâu đáy mỏ Tc Thời gian chuẩn bị tầng h Chiều cao tầng khai thác Hệ số mùa Tm Thời gian đáy mỏ lầy lội năm đào sâu Tc Thời gian chuẩn bị tầng td Thời gian đào hào dốc, năm m Số khu vực xúc có tuyến chuẩn bị tc Thời gian đào khu vực hào chuẩn bị tm Thời gian mở rộng khu vực hào chuẩn bị Vd Khối lượng đào hào dốc i Độ dốc dọc hào bo Chiều rộng đáy hào dốc Góc dốc sườn hµo lk ChiỊu dµi thùc tÕ cđa khu vùc xóc Qn Năng xuất làm việc máy xúc tham gia chuẩn bị tầng Kc Hệ số giảm xuất máy xúc đào hào Bmin Chiều rộng tối thiểu mặt tầng công tác Vnt Tốc độ dịch chuyển ngang tuyến công tác phía trụ Vnv Tốc độ dịch chuyển ngang phía vách Góc cắm vỉa t Góc nghiêng bờ dừng phía trụ kđt Hệ số khai thác không đồng Ktb, K0 Hệ số bóc trung bình hệ số bóc ban đầu N Số máy xúc làm việc tầng khai thác ntk Số tầng khoáng sản khai thác Qn Năng suất xúc quặng máy xúc, LV Chiều dài vỉa theo đường phương LK Chiều dài blốc máy xóc M ChiỊu dÇy n»m ngang cđa vØa B ChiỊu rộng mặt tầng công tác Góc nghiêng sườn tầng Q i Tổng xuất máy xúc bóc đất đá bờ vách n Số tầng công tác bờ vách h Chiều cao tầng Lt Chiều dài trung bình tuyến công tác bờ vách Góc nghiêng bờ công tác Góc cắm vỉa (góc ăn sâu đáy mỏ) tầng tính toán x V Tổng khối lượng đào hào chuẩn bị khấu than n Số máy xúc TLGN tham gia chuẩn bị tầng Qh Năng lực xúc bóc MXTLGN i c Hệ số giảm xuất A Chiều rộng dải khấu lớp xiên Lt Chiều dài trung bình tuyến công tác bờ mỏ n Số tầng bờ mỏ Qxi Tổng suất máy xúc bố trí bờ mỏ Góc nghiêng bờ công tác Góc ăn sâu đáy mỏ m Số tầng có bờ công tác nx Số nhóm ( chiếc) máy xúc hoạt động song song bờ công tác Vi Tổng khối lượng đào hào chuẩn bị khấu than Vd Khối lượng đào hào dốc i Độ dốc tuyến đường hào Ađ Sản lượng đất bóc hàng năm Qx Năng lực xúc bóc máy xúc đất đá Ktb Hệ số bóc đất đá trung bình mỏ P Trữ lượng than lại biên giới mỏ, V Tổng khối lượng đất bóc lại biên giới mỏ, Tkt Thời gian khai thác lại mỏ Aq Thời gian khai thác lại mỏ Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Sơ đồ mặt cắt ngang tính chiều rộng đẩy ngang tầng công tác Hình 1.2 Biểu đồ L = f(T) Hình 1.3 Mở vỉa bám vách vỉa Hình 1.4 Mở vỉa bám trụ vỉa Hình 1.5 Trình tự thi công chuẩn bị tầng khai thác than máy xúc thuỷ lực gầu ngược Hình 1.6 Biểu đồ L= f(T) xác định thời gian chuẩn bị tầng sử dụng máy xúc thuỷ lực gầu ngược Hình 2.1 Biểu đồ sản lượng Tập đoàn công nghiệp than Khoáng sản Việt Nam từ năm 2000- 2007 Hình 3.1 Sơ đồ trình tự đào sâu đáy mỏ sử dụng máy xúc thuỷ lực gầu ngược chuẩn bị tầng khấu than theo phân tầng bóc đất đá toàn chiều cao tầng Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ đào sâu đáy mỏ chuẩn bị tầng khấu than theo phân tầng sử dụng bốn máy xúc thuỷ lựuc gầu ngược Hình 3.3 Biểu đồ L = f(T) xác định thời gian chuẩn bị tầng sử dụng bốn máy xúc thuỷ lựuc gầu ngược Hình 3.4 Biểu đồ V,P = F(H) mỏ Đèo Nai Hình 3.5 Biểu đồ V,P = F(H) mỏ Cọc Sáu Hình 3.6 Biểu đồ V,P = F(H) mỏ Cao Sơn Hình 3.7 Biểu đồ V,P = F(H) mỏ Hà Tu Hình 3.8 Biểu đồ V,P = F(H) mỏ Núi Béo danh mục bảng Bảng 2.1 Số lượng thiết bị khai thác chủ yếu công ty cổ phần than Đèo Nai Bảng 2.2 Số lượng thiết bị khai thác chủ yếu công ty cổ phần than Cọc Sáu Bảng 2.3 Số lượng thiết bị khai thác chủ yếu công ty cổ phần than Cao Sơn Bảng 2.4 Số lượng thiết bị khai thác chủ yếu công ty cổ phần than Hà Tu Bảng 2.5 Số lượng thiết bị khai thác chủ yếu công ty cổ phần than Núi Béo Bảng 2.6 Các thông số hệ thống khai thác số mỏ vùng Quảng Ninh Bảng 2.7 Sản lượng mỏ lộ thiên lớn vùng Quảng Ninh từ năm 2000-2007 Bảng 2.8 Sản lượng TKV từ năm 2000- 2007 Bảng 3.1 Khối lượng than đất phân bố theo tầng mỏ Đèo Nai Bảng 3.2 Khối lượng than đất phân bố theo tầng mỏ Cọc Sáu Bảng 3.3 Khối lượng than đất phân bố theo tầng mỏ Cao Sơn Bảng 3.4 Khối lượng than đất phân bố theo tầng mỏ Hà Tu Bảng 3.5 Khối lượng than đất phân bố theo tầng mỏ Núi Béo 82 than đất theo chiều sâu trình khai thác tương đối ổn định Bảng 3.4: Khối lượng than đất phân bố theo tầng mỏ Hà Tu Vỉa 10 Tầng Vỉa 16 Vỉa 7&8 Vỉa trụ Đông Vỉa trụ Tây Đất (103 m3) Than (103 T) Đất (103 m3) Than (103 T) §Êt (103 m3) Than (103 T) §Êt (103 m3) Than (103 T) §Êt (103 m3) Than (103 T) §Êt (103 m3) Than (103 T) 10 11 12 13 +315 230 +300 555 +285 855 +270 1050 +255 1500 +240 1850 +225 1980 10 30 150 +210 2090 33 460 320 +195 2270 54 600 850 +180 2235 52 740 1310 +165 2380 81 940 1390 +150 2200 105 1090 1180 +135 2120 87 1900 10 1470 +120 80 2100 120 2300 35 1710 +105 120 2050 200 2550 45 1540 18 +90 150 1830 128 2900 45 1530 92 +75 170 1820 317 3230 60 1550 460 +60 180 1520 363 3580 410 1100 380 600 320 +45 50 200 1135 140 3700 335 +30 80 240 760 60 3520 315 +15 120 260 3650 625 +00 150 280 3150 750 -15 Toàn công ty 190 310 10 20 -30 230 350 25 -45 280 400 20 1600 660 230 - 555 - 855 - 1.050 - 1.500 - 1.850 - 2.160 10 2.870 33 3.720 54 4.285 52 4.710 83 4.470 113 5.490 97 6.190 155 6.260 263 6.410 265 6.770 837 6.380 1.153 5.685 795 4.600 375 4.030 625 3.580 760 680 2.100 580 25 83 -60 335 550 20 -75 375 32 570 20 -90 420 50 670 20 -105 450 82 720 50 -120 530 70 600 70 -135 290 63 400 70 -150 270 380 -165 200 350 -180 180 100 -195 150 3500 10 11 105 7050 11,7 1260 32530 5,6 1750 35940 18,6 3300 14700 10,9 1270 20 885 12 23 13 945 52 1.090 70 1.170 132 1.130 140 690 133 270 380 200 350 180 100 150 93720 105 7880 11,6 11,9 V, P (1000 m3, T) Kb 300 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 §Êt vØa 10 (1000 m3) Than vØa 10 Than vØa 16 §Êt vØa 7&8 (1000 m3) (1000 T) Than vØa trụ đông 7&8 Than vỉa trụ tây 7&8 Đất toàn má (1000 m3) §Êt vØa 16 (1000 m3) Than vØa 7&8 (1000 T) (1000 T) Đất vỉa trụ tây (1000 m3) Than toµn má 7&8 (1000 T) -195 -180 -165 -150 -135 -120 -90 -105 -75 -60 -45 -30 -15 +00 +15 (1000 T) Đất vỉa trụ đông (1000 m3) (1000 T) +30 +45 +60 +75 +90 +105 +120 +135 +150 +165 +180 +195 +210 +225 +240 +255 +270 +285 +315 +300 Tỉng 680 H, m 84 H×nh 3.7: Biểu đồ V, P = F(H) mỏ Hà Tu B Đặc điểm khai trường Công ty cổ phần than Núi Béo - TKV Công ty cổ phần than Núi Béo bao gồm công trường vỉa 11 vỉa 14 Các công trường phân chia thành khu có điều kiện khai thác khác Công trường vỉa 11 có mức thoát nước tự chảy +25m, kết thúc khai thác mức -135m (tầng bóc đất cao mức +90m) Trong biên giới mỏ trữ lượng than lại 17.551 triệu với Ktb= 3,97m3/t, gồm phân khu: Khu Bắc, khu Tây, Khu Đông Bắc, khu Đông Nam trình bày bảng (3.6) hình (3.8) Trong khu Đông Bắc có hệ số bóc cao nhÊt lµ Ktb= 9,85m3/t, nh­ng bê má thÊp nhÊt (100m) có 423 ngàn than, khu lại có hệ số bóc trung bình tương đương phân bố trình khai thác không giống Chiều cao bờ mỏ trung bình 200m Công trường vỉa 14 có mức thoát nước tự chảy +26m, kết thúc mức 60m (tầng bóc đất cao +105m) trữ lượng lại 8.850 triệu với Ktb = 4,14m3/t, gồm phân khu: trình bày bảng (3.6) hình (3.8) Xét điều kiện bờ mỏ hệ số bóc khu Nam thuận lợi Bờ mỏ công trường vỉa 14 có chiều cao trung bình 150m Do đặc điểm vỉa 11 có dạng lòng chảo, khai thác xuống sâu khối lượng đất bóc giảm hệ số bóc giảm, tầng phía vỉa than có chiều dày lớn phía Vì vậy, mỏ Núi Béo có điều kiện khai thác thuận lợi so với mỏ khác, nên điều kiện gia tăng sản lượng thuận lợi năm tới 85 Bảng 3.8: Khối lượng than đất phân bố theo tầng Mỏ Núi Béo Viả 11 Tầng Đất 10 m VØa 14 Than §Êt 10 T 3 105 Tỉng sè Than §Êt 10 m 10 T 10 m 79 79 Than 103 T 90 98 1084 1182 75 479 2549 3028 60 1487 3572 5059 45 2176 34 4606 6782 42 30 2895 50 6161 71 9056 121 15 6153 111 5618 415 11771 526 10048 197 5807 1740 15855 1937 -15 10921 361 3247 2713 14168 3074 -30 10011 1250 2515 2395 12526 3645 -45 8690 2020 1339 1408 10029 3428 -60 6746 2626 86 100 6832 2726 -75 4760 3089 4760 3089 -90 2672 3617 2672 3617 -105 1675 2778 1675 2778 -120 716 1265 716 1265 -135 63 148 63 148 Céng 69590 17551 106253 26401 Ktb 3,97 36663 8850 4,14 4.02 18000 V, P (1000 m3, T) 86 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 +105 +90 +75 +60 +45 +30 +15 +0 -15 -30 -45 -60 -75 -90 -105 -120 -135 H, m §Êt vØa 11 (1000 m3) Than vØa 11 (1000 T) §Êt vØa 14 (1000 m3) Than vØa 14 (1000 T) Đất toàn mỏ (1000 m3) Than toàn mỏ (1000 T) Hình 3.8: Biểu đồ V, P = F(H) mỏ Núi Béo 3.2.3 Những đặc điểm hình học ảnh hưởng đến sản lượng mỏ lộ thiên Đặc điểm hình học mỏ lộ thiên yếu tố có liên quan chặt chẽ với cường độ phát triển công trình mỏ Theo cấu tạo địa chất địa hình hầu hết mỏ lộ thiên lớn vùng Quảng Ninh có dạng sườn núi moong sâu, khai thác mức thoát nước tự chảy mỏ Cäc S¸u kÕt thóc khai th¸c ë møc -255m, Cao Sơn -165m, Đèo Nai -165m, Hà Tu -160m, Núi Béo -135m Đất bóc chủ yếu tập trung tầng cao than tập trung sâu Bờ mỏ tương đối cao (tới 550m bờ Đông Thắng Lợi Cọc Sáu) Trong thời gian tới, hầu hết mỏ phát triển dần tới biên giới mặt hệ số bóc thời gian lớn có nơi tới 14m3/tấn Chiều dài tuyến công tác trung bình theo chiều sâu mỏ lộ thiên thay đổi lớn như: Đèo 87 Nai từ 200 1200m, Cọc Sáu từ 300 1200m Số tầng công tác hoạt động đồng thời tăng, để đảm bảo tốc độ đào sâu đáy mỏ cần thiết, khối lượng đất đá bóc tầng dao động phạm vi rộng tầng bóc đất nhiều A Khai trường Công ty cổ phần than Cọc Sáu -TKV Kích thước bề mặt khai trường Cọc Sáu có chiều dµi 2,0  2,5km, chiỊu réng 0,7  1,2km ChiỊu dài tuyến tầng công tác khu Thắng Lợi từ mức +315m trë lªn Ltb = 340m; tõ +270  +300 cã Ltb = 600m; tõ +210  +255 cã Ltb = 1000m; tõ +75  +195 cã Ltb = 1200m; tõ +15  +60 cã Ltb = 1200m; tõ 60   cã Ltb = 1000m; tõ - 90  -75 cã Ltb = 900m; tõ -105  -150 cã Ltb = 800m B Khai tr­êng C«ng ty cỉ phần than Đèo Nai - TKV Cũng mỏ khác khoáng sản Đèo Nai có dạng đồi núi moong sâu, đất đá chủ yếu tập trung phía trên, than tập trung phía Khai trường Đèo Nai có kích thước bề mặt là: 1,0 1,8km; réng 0,7  1,0km Khai tr­êng vØa ChÝnh ë mức thoát nước tự chảy +40 kích thước dài réng gÇn b»ng (tõ 0,7  1,0km) Khu Lé TrÝ cịng cã chiỊu dµi vµ réng xÊp xØ vµ 0,7 0,9km Hiện tại, chiều dài tuyến công t¸c bê v¸ch khu vùc vØa ChÝnh tõ møc +150 +130 có Ltb = 400m đến mức +100 có Ltb = 600m Khi mở toàn vỉa, møc +75  +55 cã Ltb = 1000  1200; Tõ +40  -20 cã Ltb = 580  800m ( Ttb= 700m); tõ -20 trë xuèng cã Ltb= 250 400m (có Ltb= 370m) Chiều dài tuyến công tác bªn bê trơ cã L= 250  700m (Ltb= 600m) Khu vực Lộ Trí, khai thác phân khu khu Nam Moong có ltb= 200m; khu Tây Nam Moong có Ltb = 250m; khu Tây Bắc Bắc Moong từ mức +340m trở lên có Ltb= 300m, d­íi +340 th× cã Ltb = 550m C Khai trường Công ty cổ phần than Hà Tu - TKV Kích thước khai trường Hà Tu có dạng đồi núi moong sâu, đất đá chủ 88 yếu tập trung tầng cao, than tập trung tầng phía Mỏ than Hà Tu khai thác phân tán nhiều khai trường, kích thước khai trường hẹp Khai trường vỉa 16: Có dạng lòng chảo, chiều dài tuyến công tác tầng từ møc +110  +50m cã L = 260  700m, tõ møc +20  -70m cã L = 700  900m, tõ møc - 85m  -130m cã L = 350  700m Khai tr­êng vØa Trô: Than tËp trung chủ yếu cánh Đông, vỉa có chiều dầy mỏng, vỉa chạy dài theo đường phương, từ mức +210 +60m chiều dài tuyến công tác L = 250  380m, tõ møc +45  15m chiỊu dµi tun công tác L = 550 900m, từ mức -10m trở xuống chiều dài tuyến công tác thay đổi từ 250 550m D Khai trường Công ty cổ phần than Cao S¬n - TKV Má Cao S¬n cã kÝch th­íc khai tr­êng réng, ®åi nói cao, kÝch th­íc bỊ mặt dải, rộng gần 2km Hiện khai thác khai trường Đông Cao Sơn khu Khe Chàm III bắt đầu bóc đất khu Nam Cao Sơn - Khu Đông Cao Sơn tầng phía từ mức +230 đến +280m chiều dài tuyến công tác thay đổi từ L = 500 700m, tầng phía từ mức +200 đến +100 chiều dài tuyến công tác thay đổi từ L = 1000 1300m - Khu Nam Cao Sơn tầng phía từ mức +350m đến +400m chiều dài tuyến công tác L = 500 600m, tầng từ mức +300m đến +260m có L= 700 800m, tầng từ mức +200m đến +140m có L= 1000 1200m, tầng từ mức +80m đến +5m có chiều dài tuyến công tác L = 900 1100m E Khai trường Công ty cổ phần than Núi Béo - TKV Công ty than Núi Béo khai thác khai trường vỉa 11 vỉa 14, đặc điểm kích thước hình häc cđa c¸c khai tr­êng nh­ sau: - Khai tr­êng vỉa 11: cánh Tây chiều dài tuyến công tác thay đổi từ 89 400m đến 1100m, cánh Đông chiều dài tuyến công tác thay đổi từ 500 1200m, cánh Nam tầng từ mức -60m đến mức +0 chiều dài tuyến công tác trung bình L = 900m - Khai trường vỉa 14: chiều dài tuyến công tác trung bình tầng thay đổi từ 300 700m Chiều dài tuyến công tác phụ thuộc vào trình tự khai thác lựa chọn nhằm đảm bảo sản lượng yêu cầu Qua phân tích điều kiện tự nhiên đặc điểm hình học mỏ lộ thiên lín vïng Qu¶ng Ninh cho phÐp rót mét sè nhận xét sau: + Các mỏ có đặc điểm chung điều kiện khai thác dạng đồi núi moong sâu, địa hình khai thác phức tạp + Khối lượng đất bóc chủ yếu tập trung tầng cao, khối lượng đất bóc mức thoát nước tự chảy thay đổi từ 23 76%, khối lượng than khai thác mức thoát nước tự chảy thay đổi từ 33 99% Do mà việc điều hoà chế độ công tác mỏ phức tạp + Chiều cao bờ công t¸c cđa c¸c má lín tõ 225  600m, chiỊu cao khai thác mức thoát nước tự chảy từ 165 400m, chiều cao nâng tải máy mỏ thay đổi từ 150 400m, số tầng khai thác nhiều từ 14 38 tầng, hệ số bóc sản xuất lớn từ 14m3/t, khối lượng đất bóc hàng năm mỏ lớn từ 14 28triệu m3/năm + Kích thước khai trường mỏ chật hẹp, xuống sâu chiều tuyến khai thác ngắn, số đoạn cua vòng nhiều Với đặc điểm đà ảnh hưởng lớn đến khả tăng sản lượng mỏ Vì vậy, để đáp ứng yêu cầu tăng sản lượng toàn ngành giai đoạn năm tới cần phải nghiên cứu áp dụng giải pháp công nghệ phù hợp với điều kiện tự nhiên mỏ 90 3.3 Khả sản lượng mỏ lộ thiên Quảng Ninh 3.3.1 Lựa chọn phương pháp xác định khả sản lượng mỏ lộ thiên Thông thường, khả sản lượng mỏ lộ thiên xác định sở tốc độ phát triển công trình mỏ theo chiều sâu mỏ có vỉa cắm dốc theo phương nằm ngang mỏ có vỉa nằm ngang dốc thoải Hầu hết khoáng sàng than Quảng Ninh có vỉa cắm dốc nên tốc độ xuống sâu mỏ lộ thiên yếu tố làm hạn chế khả sản lượng mỏ, đặc biệt chuẩn bị tầng toàn chiều cao tầng điều kiện khai thác mức thoát nước tự chảy Khó khăn lớn chuẩn bị tầng điều kiện cụ thể mỏ than lộ thiên Quảng Ninh năm trước 90 kỷ trước hạn chế số lượng tối đa máy xúc tham gia chuẩn bị tầng mới, đáy mỏ bị ngập lụt mùa mưa nên đưa thiết bị xúc bóc vận tải xuống làm việc đáy mỏ, thiết bị sử dụng để đào sâu không phù hợp, Tốc độ xuống sâu mỏ than lộ thiên năm đạt từ 4,5ữ7m/năm Điều làm hạn chế cách đáng kể sản lượng khai thác mỏ, giai đoạn điều kiện khai thác dễ (hệ số bóc đất đá trung bình 2,5ữ3,5 m3/tấn, chiều dày vỉa lớn, chiều cao nâng tải nhỏ, cung độ vận tải đổ thải ngắn, ) Năm đạt sản lượng cao mỏ Cọc Sáu (là mỏ than lộ thiên lớn Quảng Ninh) đạt 1,8 triệu tấn/năm Do vậy, tốc độ xuống sâu mỏ thường sử dụng làm sở để xác định khả sản lượng mỏ lộ thiên Từ năm 1996, lần máy xúc thuỷ lực gàu ngược (TLGN) đưa vào sử dụng mỏ than Quảng Ninh Đặc điểm bật cuả máy xúc TLGN hoạt động có hiệu với gương mức máy đứng, nhờ mà không cần đưa thiết bị xúc bóc vận tải xuống làm việc đáy mỏ, khắc phục khó khăn lầy lội đáy mỏ thời tiết khí hậu nước 91 ngầm Bên cạnh đó, máy xúc TLGN có ưu điểm khác trọng lượng máy nhỏ nên giảm áp lực lên nền, giảm mô men quán tính dẫn đến rút ngắn thời gian chu kỳ xúc tăng suất làm việc, quỹ đạo xúc đa dạng nên thuận lợi việc khai thác chọn lọc dọn vách trụ vỉa, Việc sử dụng máy xúc TLGN khâu đào sâu đáy mỏ đà mở giải thoát cho mỏ than lộ thiên Quảng Ninh, giải phóng khả sản lượng mỏ khỏi hạn chế tốc độ xuống sâu đáy mỏ Bằng phương pháp chuẩn bị theo phân tầng, tổ chức chuẩn bị một, hai nhiều gương nối tiếp khoảng cách xác định, gương chuẩn bị máy xúc (TLGN kết hợp máy xúc TLGN với máy xúc tay gàu) nâng tốc độ khai thác xuống sâu mỏ lộ thiên lên 15ữ20 m/năm Tuy nhiên, vỉa than khu vực Quảng Ninh có góc cắm lớn, xuống sâu hệ số bóc đất đá cao nên khối lượng đất bóc hàng năm lớn (cụ thể khối lượng đất bóc mỏ than lộ thiên Quảng Ninh năm từ 2001 đến 2007 47,4; 63,9; 87,2; 109,7; 165; 189,2 vµ 211 triƯu mÐt khèi), trung bình tăng hàng năm 49,3 %, tương ứng với tốc độ xuống sâu 8ữ12 m/năm Có nghĩa thực tế, năm gần sản lượng than mỏ lộ thiên Quảng Ninh bị hạn chế lực làm việc thiết bị xúc bóc mỏ Từ tính khả sản lượng mỏ lộ thiên theo biểu thức sau: Aq = Ad = K tb Q P x V , tấn/năm (3.9) Trong : Ađ- sản lượng đất bóc hàng năm, lấy lực xúc bóc máy xúc đất đá (Qx), m3/năm; Ktb- hệ số bóc đất đá trung bình mỏ, m3/tấn; P- trữ lượng than lại biên giới mỏ, tấn; V- tổng khối lượng 92 đất bóc lại biên giới mỏ, m3 3.3.2 Xác định khả sản lượng cho số mỏ than lộ thiên Quảng Ninh a Khả sản lượng mỏ Đèo Nai *, Tính thời gian khai thác lại mỏ Tkt = V 158.474.000 = = 8.5 năm 18.550.000 Qx *, Tính sản lượng năm mỏ Aq = Q P  x = V 18.550.000 * 21.364.000 = 2.500.739 tấn/ năm 158.474.000 b Khả sản lượng mỏ Cọc Sáu *, Tính thời gian khai thác l¹i cđa má Tkt = V  Qx 416.951.000 = 13 năm 32.000.000 = *, Tính sản lượng năm má Aq = Q P  x V = 32.000.000 * 45.449.000 = 3.488.102 tấn/ năm 416.951.000 c Khả sản lượng mỏ Cao Sơn *, Tính thời gian khai thác lại mỏ Tkt = V Qx 426.543.000 = 17.4 năm 24.500.000 = *, Tính sản lượng năm mỏ Aq = Q P x = V 24.500.000 * 55993.000 = 3.216.155 tấn/ năm 426.543.000 c Khả sản lượng mỏ Núi Béo *, Tính thời gian khai thác lại mỏ Tkt = V Qx = 106253000 = 6.86 năm 15.500.000 93 *, Tính sản lượng năm mỏ Aq = Q P x  = V 15.500.000 * 26.401.000 = 3.851.331 tấn/ năm 106.253.000 c Khả sản lượng mỏ Hà Tu *, Tính thời gian khai thác l¹i cđa má Tkt = V  Qx 93.720.000 = 3.1 năm 30.000.000 = *, Tính sản lượng năm má Aq = Q P x V  = 30.000.000 * 7.880.000 = 2.522.407 tấn/ năm 93.720.000 Kết luận: Với tổng trữ lượng than lại điều kiện kỹ thuật công nghệ mỏ việc trì sản lượng khai thác theo tính toán hợp lý với trạng lực sản xuất mỏ đáp ứng nhu cầu than nhà nước Đồng thời đáp ứng cam kết Tập đoàn Công nghiệp Than- Khoáng sản Việt Nam víi tØnh Qu¶ng Ninh vỊ viƯc kÕt thóc khai thác lộ thiên Vùng Quảng Ninh 94 Kết luận kiến nghị Kết luận Đối với mỏ lộ thiên việc xác định sản lượng mỏ vô quan trọng, với điều kiện cụ thể xác định khả sản lượng mỏ mang lại hiệu kinh tế cao Qua trình nghiên cứu khả sản lượng ngành khai thác than lộ thiên Quảng Ninh đề tài rút kết luận sau: Hiện nhiều năm mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh nơi cung cấp sản lượng cho ngành than Việt Nam Các vỉa than mỏ lộ thiên có đặc điểm chung chiều cao đới công tác lớn, hệ số bóc sản xuất có xu hướng tăng Trong công nghệ khai thác chưa đổi mới, thiết bị lạc hậu cũ, tính động không cao, xuất thấp không đáp ứng cường độ khai thác theo nhu cầu tiêu thụ nước xuất cầu cho giá thành khai thác cao Do để khai thác hết sản lượng ngành khai thác than lộ thiên Tập đoàn công nghiệp than - Khoáng sản Việt Nam đầu tư trang thiết bị máy móc phù hợp với điều kiện địa chất mỏ áp dụng công nghệ khai thác với góc dốc bờ công tác lớn nhằm điều hoà khối lượng ổn định khai thác Tuỳ theo điều kiện kích thước khai trường đồng thiết bị khai thác mỏ lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác cho phù hợp ổn định điều chỉnh hệ số bóc sản xuất giai đoạn sản xuất mỏ toàn ngành để sản xuất có hiệu Các mỏ cần đổi đầu tư thay dần đồng thiết bị có công xuất nhỏ đồng thiết bị có công xuất lớn động Sử dụng ô tô có tải trọng lớn có bán kính vòng quay nhá Sư dơng c¸c m¸y xóc thủ lùc gầu ngược có công xuất lớn để đào sâu 95 khai thác than Trong điều kiện kích thước đáy mỏ cho phép nên đưa tối đa số máy xúc thuỷ lực gầu ngược tham gia chuẩn bị tầng khai thác than Kiến nghị Qua trình nghiên cứu, tính toán thấy việc nghiên cứu khả sản lượng ngành khai thác than lộ thiên vùng Quảng Ninh phức tạp Tuy đề tài đà nghiên cứu v kh nng sn lng ca mỏ lộ thiên điều kiện thực tế tự nhiên kỹ thuật cụ thể khoáng sàng than lộ thiên Quảng Ninh coi số liệu tham khảo cho nhà quản lý TKV việc hoạch định kế hoạch sản lượng ngành than lộ thiên Quảng Ninh nhng nm ti Trong khuôn khổ luận văn Thạc sĩ nên có vấn đề khiếm khuyết chưa giải trọn vẹn Vì vậy, cần có công trình nghiên cứu khoa học để hoàn thiện giải trọn vẹn khiếm khuyết, tồn mà đề tài chưa có điều kiện thực 96 Tài liệu tham khảo Công ty tư vấn đầu tư mỏ công nghiệp, Quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam giai đoạn 2006-2025 Hà Nội Hồ Sĩ Giao (1999), Giáo trình thiết kế mỏ lộ thiên, Nxb giáo dục, Hà Nội Hồ Sĩ Giao (2003), Đảm bảo chất lượng khoáng sản có ích trình khai thác, Bài giảng dùng cho học viên cao học ngành khai thác mỏ, Hà Nội Lê Đức Phương, Hồ Sĩ Giao (2002), Nghiên cứu công nghệ khai thác với góc góc bờ công tác lớn, Kết nghiên cứu triển khai khoa häc c«ng nghƯ má1972-2002, ViƯn khoa häc c«ng nghƯ má- TKV Tập đoàn công nghiệp than Khoáng sản Việt Nam (2000 2007), Báo cáo tổng kết hoạt ®éng s¶n xuÊt kinh doanh , Qu¶ng Ninh L­u Văn Thực nnk (2007), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ khai thác với góc nghiêng bờ công tác lớn cho mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam Kết nghiên cứu triển khai khoa học công nghệ má 2002-2007 ViƯn KHCN Má – TKV Ngun Anh Tuấn, Hồ Sĩ Giao (2006) Xác định tốc độ xuống sâu khả sản lượng mỏ than lộ thiên Quảng Ninh sở lực xúc bóc đát đá mỏ, Tạp chí Mỏ - Địa chất, Hà Nội số14/4-2006 Trần Mạnh Xuân (2000), Hệ thống khai thác mở vỉa khoáng sàng, Bài giảng dùng cho lớp cao học ngành khai thác mỏ, Trường Đại học MỏĐịa chất, Hà Nội ... cøu: Nghiên cứu nguyên lý cách xác định khả sản lượng mỏ lộ thiên Nghiên cứu trạng sản lượng lực sản xuất ngành than lộ thiên Quảng Ninh Nghiên cứu khả sản lượng năm tới ngành than lộ thiên Quảng. .. nguyên mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh Nghiên cứu đặc điểm địa chất mỏ vùng Quảng Ninh Nghiên cứu trạng công nghệ khai thác than số mỏ khai thác than lộ thiên vùng Quảng Ninh Xác định khả sản lượng. .. Chương1: Nghiên cứu khả sản lượng mỏ lộ thiên 1.1 Khái niệm khả sản lượng mỏ lộ thiên 1.2 Nghiên cứu tốc độ phát triển công trình mỏ lộ thiên 1.3 Phương pháp xác định khả sản lượng than cho mỏ lộ thiên