Nghiên cứu các giải pháp chuẩn bị và công nghệ khai thác tại khoáng sàng than khu vực mạo khê nhằm nâng cao hiệu quả khai thác

1 giáo dục v đo tạo trờng đại học mỏ - địa chất Đặng Ngọc Tuấn Nghiên cứu giải pháp chuẩn bị v công nghệ khai thác khoáng sng than khu vực mạo khê nhằm nâng cao hiệu khai thác luận văn thạc sĩ kỹ thuật H nội - 2010 giáo dục v đo tạo trờng đại học mỏ - địa chất Đặng Ngọc Tuấn Nghiên cứu giải pháp chuẩn bị v công nghệ khai thác khoáng sng than khu vực mạo khê nhằm nâng cao hiệu khai thác Chuyên ngành: Khai thác mỏ Mà số: 60.53.05 luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngời hớng dẫn khoa học PGS.TS Trần Văn Thanh H nội - 2010 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 văn cha đợc công bố công trình khác Hà Nội , ngày 15 tháng năm 2010 Tác giả luận văn Đặng Ngọc Tuấn mục lục Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu Chơng Các yếu tố ảnh hởng tới công tác chuẩn bị khai thác khoáng sàng than Mạo Khê 1.1 Yếu tố địa chất - mỏ 1.1.1 Đặc điểm địa chất 1.1.2 Đặc điểm đất đá xung quanh Phân loại đất đá theo tính phân lớp Phân loại đất đá theo độ ổn định Phân loại đá vách Phân loại đá trụ 1.1.3 Đặc điểm vỉa than Mức độ biến ®ỉi chiỊu dµy Møc ®é biÕn ®ỉi gãc dèc Phân loại vỉa Trữ lợng khoáng sàng 1.1.4 Đặc điểm khí mỏ Sự phân bố khí CO2 Sự phân bố khí cháy nổ (hỗn hợp H2 + CH4) ảnh hởng yếu tố địa chất đến độ chứa hàm lợng khí cháy ảnh hởng khí cháy, ngạt đến khai thác 1.2 Yếu tố kỹ thuật 1.2.1 Sơ đồ hệ thống chuẩn bị khai thác Hình dạng khoáng sàng Kích thớc ruộng mỏ 1.2.2 Công nghệ khai thác Sự ép trồi độ kháng cắt than Phơng pháp khấu than Công nghệ chống giữ Điều khiển đá vách 1.2.3 Mức độ giới hóa 1.3 NhËn xÐt Trang 5 6 7 10 10 13 15 16 19 19 20 20 21 22 22 22 23 23 23 26 27 27 28 28 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 2.2.1 2.2.2 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.3 Chơng Phân tích đánh giá trạng công tác chuẩn bị khai thác Công ty than Mạo Khê Hiên trạng công tác chuẩn bị khai thác Công ty than Mạo Khê Mở vỉa chuẩn bị Mở vỉa Chuẩn bị Công nghệ khai thác Công nghệ khai thác vỉa dày trung bình dốc thoải Công nghệ khai thác vỉa dày dốc đứng Công nghệ khai thác vỉa dày trung bình dốc đứng Công tác đào chống lò chuẩn bị Đào chống lò đá Đào chống lò than Thông gió mỏ Thoát nớc mỏ Vận tải Nhận xét Công tác chuẩn bị Công tác khai thác Chơng Các giải pháp chuẩn bị công nghệ khai thác Thiết kế thử nghiệm khai thác vỉa dày trung bình dốc đứng tổ hợp dàn chống 2ANSH Các giải pháp chuẩn bị công nghệ khai thác Công tác chuẩn bị Chuẩn bị khai thác vỉa dày trung bình dốc thoải nghiêng Chuẩn bị khai thác vỉa dày dốc đứng Chuẩn bị khai thác vỉa dày trung bình dốc đứng Các giải pháp công nghệ khai thác Thiết kế thử nghiệm khai thác vỉa dày trung bình dốc đứng tổ hợp dàn chống 2ANSH Công tác chuẩn bị Công nghệ khai thác Tổ chức sản xuất tiêu kinh tế kỹ thuật Đánh giá hiệu kinh tế Nhận xét Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo 291 29 30 30 32 40 40 41 45 49 49 49 50 50 51 51 51 53 55 55 55 55 62 63 64 65 65 71 75 81 85 86 88 Tên bảng Bảng 1.1 Bảng 1.2 B¶ng 1.3 B¶ng 1.4 B¶ng 1.5 B¶ng 1.6 B¶ng 1.7 B¶ng 2.1 B¶ng 2.2 B¶ng 2.3 B¶ng 2.4 B¶ng 2.5 B¶ng 2.6 B¶ng 2.7 B¶ng 3.1 B¶ng 3.2 B¶ng 3.3 B¶ng 3.4 B¶ng 3.5 B¶ng 3.6 B¶ng 3.7 B¶ng 3.8 B¶ng 3.9 B¶ng 10 B¶ng 11 B¶ng 12 Danh mục bảng Nội dung Xác định độ thấm khí loại đá Phân loại đá vách theo độ ổn định Phân loại đá vách theo khả sập đổ Phân loại đá cho vỉa dốc đứng Trữ lợng khu cánh Bắc tầng -80/-25 Trữ lợng khu cánh Bắc tầng -150/-80 Trữ lợng khu cánh Nam tầng -150/-80 Bảng tính khối lợng lò chuẩn bị vỉa dày trung bình dốc thoải nghiêng Bảng tính khối lợng lò chuẩn bị vỉa dày dốc đứng Bảng tính khối lợng lò chuẩn bị vỉa dày trung bình dốc đứng Bảng tiêu công nghệ khai thác vỉa dày trung bình dốc thoải nghiêng Các th«ng sè kü thuËt mét sè khu vùc thiÕt kÕ Bảng tiêu công nghệ khai thác chia lớp ngang nghiêng Bảng tiêu công nghệ lò chợ 2ANSH Bảng tính khoảng cách lò chuẩn bị lò chợ Chiều dài trụ bảo vệ theo hớng dốc Chiều dài xuyên vỉa cúp Khối lợng lò xuyên vỉa cúp Đặc tính kü tht cđa m¸y khoan Б Г А М Chi phí gỗ chống lò thợng Chi phí mét lò chuẩn bị sản xuất Bảng bố trí lao động Bảng bố trí nhân lực sản xuất lò chợ Bảng tiêu kỹ thuật công nghệ Bảng tổng hợp sản lợng thời gian khấu cột Bảng so sánh chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt Trang 15 23 24 25 28 29 30 35 37 39 40 43 43 48 58 60 61 62 67 70 70 75 75 79 81 82 Tên hình H 1.1 H 2.1 H 2.2 H 2.3 H 2.5 H 2.6 H 2.7 H 3.1 H 3.2 H 3.3 Danh mơc h×nh vÏ Trang Nội dung Bản đồ mở vỉa chuẩn bị khai thác Công ty than Mạo Khê 31 Sơ đồ chuẩn bị khai thác vỉa dày, dày trung bình dốc 34 thoải nghiêng Sơ đồ chuẩn bị khai thác vỉa dày dốc 37 Sơ đồ chuẩn bị khai thác vỉa dày trung bình dốc đứng 39 Công nghệ khai thác vỉa dày, dày trung bình, dốc thoải 40 nghiêng Công nghệ khai thác vỉa dày dốc đứng 44 Công nghệ khai thác vỉa dày trung bình dốc đứng 48 Sơ đồ chuẩn bị khai thác vỉa dày trung bình dốc đứng 66 Hộ chiếu chống giữ thợng khai thác 70 Biểu đồ tồ chức chu kỳ sản xuất bố trí nhân lực 76 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Trong giai đoạn phát triển kinh tế Than nguồn nhiên liệu hoá thạch vô quan trọng quốc gia có Việt Nam Than nguồn tài nguyên không tái tạo đợc cho lên để khai thác sử dụng có hiệu nguồn tài nguyên yếu tố quan trọng 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 nghiêng chiếm khoảng 33,7% Trong vỉa dốc đứng chiếm khoảng 19,5 % Hầu hết vỉa than dốc có chiều dày góc dốc không ổn định đến ổn định trung bình Đá vách khu vực vỉa dốc thờng không ổn định đến ổn định trung bình, tính chất sập đổ từ dễ sập đổ đến sập đổ trung bình Đặc biệt Mạo Khê đá vách trực tiếp không ổn định đến dễ sập đổ chiếm 72,1% Đá trụ khu vực vỉa thờng từ không bền vững đến bền vững trung bình Đặc biệt Mạo Khê, Vàng Danh, Hòn Gai đá trụ vỉa không bền vững chiếm 60% Công ty TNHH Một thành viên Than Mạo Khê ®ang khai th¸c tõ møc -150/+30 HƯ thèng më vØa khu mỏ cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng Ruộng mỏ đợc chia làm cánh Đông Tây với tầng khai thác tầng -150/-80 -80/-25 Do đặc điểm địa chất khu vực khai thác vỉa có trụ vỉa lớp sét kết mềm yếu nên đào lò thờng xuất hiện tợng bùng nền, mặt khác khu mỏ có số vỉa có độ xuất khí mê tan cao nên gây nhiều khó khăn cho trình khai thác mỏ phải tiến hành đào đờng lò dọc vỉa đá trụ làm lò vận tải, thông gió Các vỉa than khu mỏ có chiều dày từ 1,5ữ7m, góc dốc vỉa từ =24ữ650 Công ty khai thác vỉa dốc thoải, dày trung bình hệ thống khai thác liền gơng, tách phá than khoan nổ mìn, chống giữ lò chợ giá thủy lực di động cột thống thủy lực đơn Đối với vỉa dốc đứng, dày >5m khai thác hệ thống khai thác ngang nghiêng lò chợ chống giá thủy lực di động khai thác giàn chống 2ANSH, điều khiển đá vách phá hoả toàn phần Trong thực tế khai thác công tác chuẩn bị khai thác nhiều bất cập cha hợp lý đờng lò chuẩn bị đợc đào than nên bị bùng mà thời gian tồn đờng lò dọc vỉa than tơng đối dài tốc độ tiến gơng lò chợ chậm làm tăng chi phí bảo vệ, chống xén, sửa lò chuẩn bị sản xuất phục vụ khai thác Mặt khác công nghệ khai thác thủ công, tổn thất than nhiều, suất lao động thấp nên đòi hỏi phải có giải pháp chuẩn bị áp dụng công nghệ khai thác hợp lý Vì Nghiên cứu giải pháp chuẩn bị công nghệ khai thác khoáng sàng than khu vực Mạo Khê cần thiết, khắc phục đợc tồn tại, đáp ứng đợc yêu cầu sản xuất, nâng cao hiệu khai thác Mục đích nghiên cứu đề tài - Đánh giá điều kiện địa chất khoáng sàng than khu vực Mạo Khê nh: Tính chất lý, độ ngậm nớc, độ trơng nở đá vách, đá trụ, độ chứa khí vỉa than khu ruộng mỏ - Đánh giá hiệu công tác chuẩn bị công nghệ khai thác Công ty áp dụng, hạn chế cần khắc phục - Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật chuẩn bị công nghệ khai thác khoáng sàng than khu vực Mạo Khê để nâng cao hiệu khai thác, hạn chế xảy cố đảm bảo an toàn Đối tợng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tợng nghiên cứu: Các đặc điểm công nghệ khai thác đào lò chuẩn bị, giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu khai thác - Phạm vi nghiên cứu: Khoáng sàng than khu vực Mạo Khê Nội dung nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu đặc điểm địa chất khoáng sàng than khu vực Mạo Khê, yếu tố địa chất ảnh hởng đến trình khai thác 10 - Phân tích, đánh giá trạng công tác chuẩn bị khai thác điều kiện địa chất khoáng sàng than khu vực Mạo Khê, vấn đề tồn cần khắc phục - Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu khai thác khoáng sàng than khu vực Mạo Khê Phơng pháp nghiên cứu - Phơng pháp thu thập tài liệu - Phơng pháp khảo sát điều kiện địa chất - Phơng pháp đánh giá trạng đào lò chuẩn bị công nghệ khai thác - Phơng pháp thống kê, phân tích kết - Phơng pháp thiết kế ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - ý nghĩa khoa học: Đánh giá thực trạng khả áp dụng giải pháp chuẩn bị công nghệ khai thác hợp lý khoáng sàng than khu vực Mạo Khê - ý nghĩa thực tiễn: Làm sở cho việc áp dụng giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu đào lò khai thác khoáng sàng than khu vực Mạo Khê Cơ sở tài liệu Luận văn đợc xây dựng sở: - Tài liệu địa chất khoáng sàng than khu vực Mạo Khê - Sơ đồ mở vỉa, thông gió mỏ - Các thiết kế hệ thống lò chuẩn bị, hệ thống công nghệ khai thác sử dụng Công ty TNHH Một thành viên Than Mạo Khê - TKV - Các ti liệu chuyên ngnh, bi viết công công nghệ khai thác tạp chÝ: C«ng nghiƯp má; Khoa häc c«ng nghƯ má - Viện khoa học Công nghệ mỏ từ năm 2000 ữ2009 81 a2 - Khoảng cách dàn chống, a2 = 1,0 (m); PR = x 0,52 x 3,0 x 1,0 = 3,12 (T/m2) Rmax = 6,6.(3,0 + 0,312) 1,0 + 3,12 = 15,2 (T) 2.3,0 + Hộ chiếu chống giữ lò chợ: Căn vào áp lực mỏ lò chợ, sức chịu tải dàn chống (sức chịu tải dàn m2 che chắn không nhỏ 240 kN/m2 sức chịu tải dàn chống không nhỏ 800 kN) kinh nghiệm khai thác lò chợ sử dụng dàn chống Ucraina, thiết kế xây dựng hộ chiếu chống giữ lò chợ nh sau: Chiều dài lò chợ cột: 60 m Khoảng cách dàn chống tổ hợp: 1,0 m Số lợng dàn chống tổ hợp: 60 dàn Hộ chiếu khai thác tổ hợp dàn chống đợc thể nhu hình vẽ H3.2 82 3.2.3 Tổ chức sản xuất tiêu kinh tế kỹ tht Tỉ chøc s¶n xt Mét chu kú s¶n xuất khai thác lò chợ sử dụng tổ hợp dàn chống bao gồm công việc sau: - Khấu gơng, di chuyển dàn, chống giữ gơng lò chợ - Chống giữ thợng thông gió phía sau lò chợ - Bảo dỡng tổ hợp dàn chống Bố trí sản xuất ca thùc hiÖn xong mét chu kú: hai ca thực công tác khấu gơng, di chuyển dàn chống, chống giữ lò thợng thông gió Ca thứ ba chống giữ lò thợng thông gió, bảo dỡng thiết bị dàn chống, loại bỏ củng cố thợng tháo than Một ngày đêm bố trí ba ca sản xuất, ca Bố trí nhân lực ca đợc thể bảng 3.8 3.9 Bảng 3.8 Bảng bố trí lao động Nhân lực (ngời) TT Tên công việc Khấu gơng, di chuyển, bảo dỡng tổ hợp dàn chống Sửa gơng lò chợ, củng cố thợng th¸o than Ca Ca Ca Σ 2 2 Chèng gi÷ lò thợng thông gió 4 12 Vận chuyển vật liệu 2 Thợ ®iƯn 1 Rãt t¶i than ë lò vận tải 2 Vận hành trạm bơm nhũ hoá 1 Vận hành tời manơ 1 Chỉ đạo s¶n xt 1 Tỉng céng 16 16 16 48 83 Bảng 3.9 Bố trí nhân lực sản xuất lò chợ Nhân lực (ngời) TT Tên công viÖc Ca Ca Ca Σ KhÊu chống lò chợ để tháo, lắp dàn 4 12 Vận chuyển, vận hành thiết bị 4 12 Tỉng céng 8 24 BiĨu ®å tồ chức cku kỳ sản xuất bố trí nhân lực đợc thể nh hình vẽ H3.3 84 Tính toán tiêu kinh tế kỹ thuật - Sản lợng khai thác lò chợ ngày đêm Tc n.l.m. c.r , Tck Ang.đêm = Trong đó: TC - Thêi gian lµm viƯc ca, Tck = x 60 = 480 (phót); n - Sè ca lµm việc ngày đêm (không kể củng cố sửa chữa), n = (ca); l - Chiều dài lò chợ, l = 60 (m); m - Chiều dày trung b×nh cđa 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 cđa mét chu kú c«ng nghƯ (phót) ⎛ r m − rH Tck = k ⎜⎜ + ' ⎝ Vy Vy ⎞ ⎟ + k1 T pt + TP , (phót) ⎟ ⎠ k - HƯ sè tÝnh ®Õn thời 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/phót); V’y - VËn tèc di chun đầu cắt theo phơng ngang, Vy = 0,06 (m/phút); k1 - Hệ số định mức thời gian thao tác chuẩn bị kết thúc, giải lao cá nhân, k1 = 1,06; Tpt - Thêi gian c¸c thao t¸c phơ trỵ, (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 (phút), tn=8 ữ 10 (phút); 85 tn.k - Thời gian nâng di chuyển máy bào chu kỳ, tn.k = (phút); tn.n - Thời gian loại bỏ thợng tháo than, tn.n = 10 ữ 20 (phút); tc.o - Thời gian tạo mép vát thả than chân lò chợ (phót), tc.o = ÷ 5; Tpt = + + 10 + = 31 (phót) Tp - Thời gian chuẩn bị sửa chữa, (phút/chu kỳ) 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 cđa chu kú c«ng nghƯ lµ: ⎛ 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 X¸c định số chu kỳ khai thác ca: nc= 480 Tc = = 4,09 (chu kú) Tck 117,3 ThiÕt kÕ chän sè chu kú mét ca, nc = 4; Thêi gian mét chu kú thùc tÕ lµ: Tck = Tc 480 = = 120 (phót) nc S¶n 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 thµnh chu kú, kck = 0,8; Ang.đêm = 480 x x60 x 2,1x1,61x0,95 x0,63 x 0,8 = 777 (T) 120 86 - C«ng 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 - HƯ sè tÝnh ®Õn thêi gian chun diƯn khai thác cột; 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/th¸ng) Trong đó: r - Bớc khấu lò chợ, r = 0,63 (m); n - Số bớc khấu ngày đêm, n = 8; N - Sè ngµy lµm viƯc tháng, N = 25 (ngày); kck - Hệ số hoàn thµnh chu kú, kck = 0,8; rt = 0,63 x x 25 x 0,8 = 100 (m/th¸ng) + Tỉn thất than công nghệ Tổn thất than công nghệ đợc tÝnh theo c«ng thøc ⎛ Q ⎞ ⎝ lc ⎟ x100 , (%) η = ⎜⎜1 − Z ⎟ ⎠ Trong đó: 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- k®k); tÊn 87 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 đá kẹp vỉa, mđk = 0,28 mét mtv - chiều dày toàn vỉa kể ®¸ kĐp, mtv = 2,1 mÐt Q = Qkt x k®k = 179.640 x (1 - 0,133) = 155.748 tÊn; Zlc - Trữ lợng địa chất khu vực lò chỵ, Zlc = 219.088 tÊn; ⎛ ⎝ η = ⎜1 − 155.748 ⎞ ⎟ x100 = 28,9 (%) 219.088 ⎠ Bảng 3.10 Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ TT Tên tiêu Đơn vị Khối lợng Ghi Chiều dày trung bình vỉa m 2,2 Góc dốc trung bình vỉa độ 68 Trọng lợng thể tích than T/m3 1,63 Chiều dài gơng lò chợ cột m 60 Chiều dµi theo h−íng dèc cđa mét cét m 184 Chiều cao khấu lò chợ m 2,2 Chiều dài theo phơng khu vực lò chợ m 300 ChiỊu réng lng khÊu m 0,63 TiÕn ®é khai thác ngày đêm m 4,0 10 Vật liệu chống lò chợ: Tổ hợp dàn chống 11 Sản lợng lò chợ ngày đêm 2ANSH T/ng-đ 777 12 Hệ số hoàn thành chu kỳ - 0,8 13 Tốc độ tiến gơng lò chợ m/tháng 100 14 Công suất khai thác lò chợ T/năm 207.790 15 Số công nhân khai thác lò chợ ngày đêm ngời 48 16 Năng suất lao động trực tiếp khấu lò chợ T/công 9.6 88 17 Số công nhân tháo lắp lò chợ kết ngời 24 thúc cột 18 Năng suất lao động chung khấu hết T/công 10,79 cột 19 Chi phí gỗ cho 1000 than m3 28,7 20 Chi phí lò chuẩn bị cho 1000 tÊn than m 6,5 21 Tæn thÊt than % 28,9 3.2.4 Đánh giá hiệu kinh tế Các thông số kỹ thuật, thời gian khai thác cột khấu Cột Tổng sản lợng cột khai thác có chiều dài theo phơng 60 mét, chiều cao nghiêng khấu theo hớng dốc 184 mét, chiều cao khấu 2.2 mét, sản lợng 37609 tấn, thời gian lắp đặt dàn chống khấu hết cột 71 ngày lắp đặt dàn chống 20 ngày, phá hỏa ban đầu lò chợ tạo lớp đệm ổn định khấu ngày khấu than 46 ngày với sản lợng ngày 700 tấn/ngày khấu liên tục ba ca thời gian bảo dỡng vào thời gian nghỉ hai ca Cột sửa chữa thợng vận tải, thông gió Cột Các thông số, sản lợng, nh cột xong thời gian khai thác 81 ngày Trong đó: thời gian tháo, lắp dàn chống 30 (khó khăn tháo ca đợc giá), thời gian chuẩn bị, phá hỏa ban đầu tạo ®Ưm dµn chèng ngµy, thêi gian khÊu mÊt 46 ngày, sửa chữa thợng vận tải, thông gió Thời gian chuẩn bị tổng cột khấu 35 ngày, thời gian khấu cột 46 ngày Cột Các thông số, sản lợng, nh cột - Công tác tổ chức tháo lắp đặt đợc thực song song tháo đến đâu chuyển lên lắp đặt cột ®Õn ®ã ViƯc tỉ chøc th¸o hiƯn ®ang tỉ chøc tháo hớng từ tính theo phơng khấu Qua trình theo rõi thực tế thấy công việc tháo, lắp đặt dàn chống gặp khó khăn ca tháo, lắp dàn ca chống giữ lò hậu nh khấu 89 tạo khám, dẫn đến thời gian làm công việc chiếm nhiều từ 32- 40 ngày Công tác lắp đặt dàn chống đợc tổ chức thực 1ca khấu tạo khám, hai ca lắp đặt số ngày lắp đặt 20 ngày So sánh thời gian chuẩn bị lắp đặt dàn đợc thể bảng 3.11 Bảng 3.11 Tổng hợp so sánh sản lợng thời gian khấu cột khấu Khi cha hoàn thiện Khi hoàn thiện Thời gian khấu (ngày) Sản lợng (tấn) Thời gian chuẩn bị (ngày) Thời gian khấu (ngày) Chênh lệch thời gian (ngày) 31 31 31 37609 37609 37609 35 38 50 46 46 46 10 STT Sản lợng (tấn) Thời gian chuẩn bị (ngày) Cột Cét Cét 22450 22457 22461 30 32 40 Chênh lệch sản lợng (tấn) % 15159 167,5 15152 167,5 15148 167,4 Do công nghệ phải đào thợng khởi điểm khai thác lần khu khai thác để tạo lối vận tải khấu cột Các cột khấu lại khấu đến đâu cho chống thợng hậu làm thợng thông gió Khi chuyển sang cột khai thác cột thợng thông gió cột trớc thợng vận tải cột sau Qua so sánh tiêu thời gian chuẩn bị khấu cho thÊy cung thêi gian chuÈn bÞ nh− nh−ng sản lợng than thu đợc chênh lệch nhiều (15.000 tÊn) t−¬ng øng víi 167% Qua theo dâi thêi gian chuẩn bị khấu xong cột khấu thờng từ 80 đến 85 ngày Song đặc biệt thời gian khấu thời gian lắp đặt dàn chống ngắn 25-30 ngày kể thời gian phải dừng để sửa chữa thợng khấu Thời gian tháo dàn chống thời gian làm công tác chuẩn bị cho cột lại lớn từ 35- 40 ngày Trong thời gian tháo dàn 30 ngày, thời gian chuẩn bị, phá hỏa ban đầu tạo đệm dàn chống ngày ngày đầu bảo dỡng dµn chèng 90 Víi viƯc më vØa vµ chn bị nh Công ty than Mạo Khê khai thác tầng -80/+30 với Ld = 120 mét, Lp = 60 mét không hợp lý, khai thác xảy việc chênh lệch thời gian khâu làm tăng chi phí sản lợng khai th¸c thÊp Qua theo dâi khai th¸c thÊy r»ng: Về mặt kỹ thuật an toàn: Khi sử dụng tổ hợp dàn chống 2ANSH công tác khấu lò chợ ổn định, độ an toàn cao, so với công nghệ khác đà áp dụng Mạo Khê Song với sản lợng khai thác nh hện công ty than Mạo Khê cha đat đợc yêu cầu nh mong muốn - Sản lợng khai thác than thấp đạt 81% thiết kế đạt 64% công suất máy - Chi phí gỗ tằng 122 % thiết kế - Năng xuất lao động thấp đạt: 50 % thiết kế Nhận xét: Nguyên nhân dẫn đến chi phí tăng, sản lợng lại thấp, suất lao động thấp việc xác định thông sè kü tht vỊ chiỊu cao theo h−íng dèc cét khÊu Ld = 120 mÐt, chiỊu réng theo ph−¬ng cét khấu Lp= 60 mét, công tác tổ chức sản xất cha hợp lý dẫn đến việc phải tháo lắp dàn chống sớm, nhiều lần, thời gian tháo, lắp đặt dàn chống thời gian khấu than có chênh lệch lớn So sánh tiêu kinh tế kỹ thuật áp dụng nh bảng 3.12 91 Bảng 3.12 So sánh tiêu kinh tế kỹ thuật áp dụng Vỉa8CB TT Tên tiêu Đơn vị Hoàn thiện Trớc So hoàn sánh thiện % Chiều dày trung b×nh vØa m 2,2 2,2 100 Gãc dèc trung bình vỉa độ 68 68 100 Trọng lợng thĨ tÝch cđa than T/m3 1,62 1,62 100 ChiỊu dài gơng lò chợ cột m 60 60 - ChiỊu dµi theo h−íng dèc cđa mét cét m 184 95 193 Chiều cao khấu lò chợ m 2,2 2,2 - ChiÒu réng luång khÊu m 0,63 0,63 - Tiến độ khấu than ngày đêm m 3,4 3,4 - Vật liệu chống lò chợ: Tổ hợp dàn chống 11 Tốc độ tiến gơng lò chợ 2ANSH 2ANSH m/tháng 12 Năng suất lao động trùc tiÕp khÊu T/c«ng - 130 85 153 9,2 8,3 110 26,59 46,15 57% trän cét 13 Chi phÝ công tháo lắp dàn chống tính Công cho 1000 than 14 Chi phí gỗ cho 1000 than m3 24 35,2 68 15 Chi phí lò chuẩn bị cho 1000 tÊn than m 13 23,6 55 Qua b¶ng so sánh tiêu kinh tế kỹ thuật trớc sau hoàn thiện công nghệ cho thấy rằng: - Chiều dài cột khấu theo hớng dốc tăng lần - Tốc độ tiến gơng lò chợ tăng 1,5 lần - Năng suất lao động tăng 110 % - Chi phí gỗ cho 1000 than giảm xuống 68% 92 - Chi phí mét lò chuẩn bị giảm xuống 55% - Chi phí công tháo lắp tính cho 1000 than giảm 57% Đánh giá hiệu kinh tế Sau Hoàn thiện Công nghệ - Công tác tổ chức sản xuất, xác định hợp lý chiỊu cao theo h−íng dèc cét khÊu, chiỊu dµi theo phơng cột khấu kết cho thấy chi phí giảm nhiều, sản lợng đảm bảo cụ thể: Xác định hợp lý chiều cao theo hớng dốc cột khấu thì: Năng suất lao động tăng 110%, Chi phí gỗ cho 1000 than giảm xuống 68%; Chi phí mét lò chuẩn bị giảm xuống 55%; chi phí công tháo lắp tính cho giảm 57% 3.3 Nhận xét Kết cho thấy hoàn thiện công nghệ, tổ chức sản xuất Xác định hợp lý thông số kỹ thuật chiều cao theo hớng dốc cột khấu hiệu kinh tế kỹ thuật tăng đáng kể Với công ty than Mạo Khê công tác mở vỉa đà đợc thiết kế có từ trớc Ruộng mỏ đợc chia thành tầng khai thác đờng lò chuẩn bị đợc đào theo mức: +30 ; -25 ; -80 ; -150 Hện đa công nghệ khai thác bổ hợp dàn chống 2ANSH vào khai thác thiết kế đà nựa chọn tầng khai thác từ -80/+30, với độ dốc vỉa 68 độ chiều cao khấu theo hớng dốc 120 mét, chiều dài theo phơng khấu 60 mét không hợp lý, Với kết tính toán giữ nguyên chiều dài theo phơng cột khấu 60 mét chiều cao theo hớng dốc cột khấu nhỏ phải 181 mét Nếu giữ nguyªn chiỊu cao theo h−íng dèc cét khÊu theo h−íng dốc 120 mét chiều dài theo phơng cột khấu tèi thiÓu 93 mÐt 93 KÕt LuËn vμ kiÕn nghị Kết luận Công tác chuẩn bị khai thác khoáng sàng than khu vực Mạo Khê có đặc điểm riêng cần ý đến công tác chuẩn bị lựa chọng công nghệ khai thác phù hợp với điều kiện khai thác thực tế Việc chuẩn bị cho vỉa dày trung bình dốc thoải nghiêng cần tính toán cụ thể cho vỉa với công nghệ khai thác áp dụng Trong điều kiện địa chất khoáng sàng việc thay đổi công nghệ gặp nhiều khó khăn tợng bùng trơng nở than Mặt khác mỏ đợc xếp loại siêu hạng khí nổ nên phần hạn chế việc áp dụng giới hóa trình khai thác Theo đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất kỹ thuật trữ lợng 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 giải pháp để chuẩn bị cho công nghệ dàn 2ANSH khai thác đảm bảo yêu cầu mặt kinh tế kỹ thuật tốt cần thiết Việc 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 từ trớc đến năm 2007 cha đáp ứng đợc yêu cầu mặt kỹ thuật kinh tế nh vặt an toàn: 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 Từ năm 2008 đến công nghệ khai thác lò chợ tổ hợp dàn chống 2ANSH đà đáp ứng đợc khai thác có hiệu vỉa dốc đứng có chiều dày trung bình, nhiên số tiêu kỹ thuật cha đạt đợc yêu cầu 94 Theo kết tính toán, việc áp dụng thiết bị giới hoá 2ANSH để khai thác vỉa dốc đứng có chiều dày trung bình tính toán hợp lý sơ đồ công nghệ công nghệ khai thác hiệu Do luận văn kiến nghị Công ty than Mạo Khê nên bố trí chuẩn bị khai thác diện sản xuất nh đà tính toán hợp lý Kiến nghị Cần nghiên cứu tính toán cụ thể thông số kỹ thuật sơ đồ công nghệ điều kiện vỉa dốc vỉa khác toàn khoáng sàng đề suất áp dụng công nghệ khai thác phù hợp cho toàn Công ty Khi áp dụng công nghệ khai thác đợc chọn vào thực tế sản xuất thông số kỹ thuật phải xác định hợp lý hiệu kinh tế cao Khi bố trí diện sản xuất cần quan tâm tính toán hợp lý vỉa dày dốc với vỉa dày trung bình dốc thoải nghiêng đê huy động sản lợng diện ngang nghiêng chuẩn bị Công tác chuẩn bị phải phù hợp với tốc độ tiến gơng lò chợ khai thác tùy theo công nghệ đợc áp dụng Công tác chuẩn bị khai thác vỉa dày trung bình dốc đứng nên bố trí tầng khai thác tầng -150/+30 hợp lý với tầng nh độ dốc vỉa 68 độ chiều cao theo h−íng dèc cét khÊu lµ 192 mÐt phï hợp với tính toán Nếu giữ nguyên tầng khai thác -80/+30, chiỊu cao theo h−íng dèc cét khÊu lµ 120 mét chiều dài theo phơng khấu cột khai thác 93 mét 95 Ti liệu tham khảo Phan Duy Chắt, Nguyễn Tiến Chỉnh (2007), Đánh giá khả giới khai thác than hầm lò ViƯt Nam ”, Th«ng tin Khoa häc c«ng nghƯ Má, ( 4,5), tr 9-14 Công ty t vấn Đầu t mỏ Công nghiệp (2004), Thống kê tổng hợp tài nguyên trữ lợng khoáng sàng mỏ than vùng QuảngNinh, Hà Nội 3.Lê Nh Hùng (2002 ), Nguyên lý thiết kế mỏ Hầm lò, NXb giao thông, Hà nội Trần Văn Huỳnh, Đỗ Mạnh Phong ( 2002), Mở vỉa khai thác khoáng sàng dạng vỉa, NXB giao thông, Hà nội Thái Hồng Phơng (2001), Bài giảng cao học, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Văn Thanh (2000 ), Công nghệ khí hoá khai thác than hầm lò, ĐH Mỏ địa chất, Hà Nội Trần Văn Thanh (2001) Bài giảng cao học Công nghệ khai thác Hầm lò, ĐH Mỏ địa chất, Hà Nội Vũ Đình Tiến, Trần Văn Thanh (2006), Công nghệ khai thác, NXB giao thông, Hà nội 9.Nguyễn Anh Tuấn, Trần Tuấn Ngạn (2006), Nghiên cứu khả áp dụng công nghệ giới hoá khai thác tổ hợp dàn chống theo ®é dèc cho c¸c vØa máng, dèc ®iỊu kiƯn vùng Quảng Ninh, Tạp chí Khoa học công nghệ mỏ, (sè 9+10/2006, tr 1-5) 10 ViƯn khoa häc c«ng nghƯ mỏ (2006), Tài liệu thiết kế - Dự án đầu t áp dụng thử nghiệm công nghệ khai thác tổ hợp dàn chống ANSH cho vỉa dốc Công ty than Mạo Khê, Hà nội ... giá trạng công tác chuẩn bị khai thác Công ty than Mạo Khê Hiên trạng công tác chuẩn bị khai thác Công ty than Mạo Khê Mở vỉa chuẩn bị Mở vỉa Chuẩn bị Công nghệ khai thác Công nghệ khai thác vỉa... tợng nghiên cứu: Các đặc điểm công nghệ khai thác đào lò chuẩn bị, giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu khai thác - Phạm vi nghiên cứu: Khoáng sàng than khu vực Mạo Khê Nội dung nghiên cứu đề tài - Nghiên. .. khoáng sàng than khu vực Mạo Khê, vấn đề tồn cần khắc phục - Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu khai thác khoáng sàng than khu vực Mạo Khê Phơng pháp nghiên cứu - Phơng pháp thu thập