BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT VŨ MẠNH HÙNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ THAN HẦM LÒ QUẢNG NINH VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO MỞ RỘNG ĐỂ ĐÁP ỨNG SẢN LƯỢNG TRONG TƯƠNG LAI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI 2008 Lêi Cam ®oan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, tài liệu kết nêu luận văn trung thực kết công trình khác Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2008 Tác giả luận văn Vũ Mạnh Hùng Mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục hình vẽ Danh mục bảng Mở đầu Chơng Đặc điểm địa chất vùng than Quảng Ninh 1.1 Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên 1.2 Đặc điểm điều kiện địa chất vùng than Quảng Ninh 1.2.1 Tính chất lý đá than 1.2.2 Điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn 1.2.3 Độ chứa khí tính tự cháy than 1.2.4 Chất lợng than bể than Quảng Ninh 1.2.5 Trữ lợng 1.3 Đánh giá chung điều kiện địa chất mỏ vùng Quảng Ninh 10 Chơng Tổng quan hệ thống mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 Hệ thống mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ số mỏ giới Tình hình than đá giới Công tác mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ chủa số mỏ giới Hệ thống mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ số mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh Tổng quan sơ đồ mở vỉa phơng pháp chuÈn bÞ ruéng má 12 12 12 13 19 19 2.2.2 2.3 Chơng Hệ thống mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ số mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh Đánh giá chung công tác mở vỉa số mỏ than hầm lò vùng than Quảng Ninh Nghiên cứu lý thuyết liên quan đến công tác mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ 22 48 50 3.1 Các yếu tố địa hình, địa chất 50 3.1.1 Yếu tố địa hình 50 3.1.2 Điều kiện địa chất 50 3.1.3 Kỹ thuật sản xuất 51 3.1.4 Công suất chuyển tiếp khu khai thác 51 3.1.5 Yếu tố kinh tế 52 3.2 Công tác mở vỉa ruộng mỏ 52 3.2.1 Phân loại sơ đồ phơng pháp mở vỉa 52 3.2.2 Các phơng pháp mở vỉa 53 3.3 Công tác chuẩn bị ruộng mỏ 55 3.3.1 Chia cánh 56 3.3.2 Chia thành mức 56 3.3.3 Chia thµnh tõng khèi “blèc” 57 3.3.4 Chia ruéng má thành tầng 58 3.3.5 Chia ruộng mỏ thành khoảnh 61 3.3.6 Chia cột theo chiều dốc 62 3.4 Xác định kích thớc ruộng mỏ 63 3.4.1 Đặt vấn đề 63 3.4.2 Xây dựng phơng trình hàm mục tiêu (Hàm chi phí) 65 3.5 Khảo sát hàm mục tiêu 70 3.5.1 Phơng pháp đồ thị 70 3.5.2 3.6 Phơng pháp giải tích Xác định kích thớc hợp lý ruộng mỏ Công ty than Nam Mẫu 71 75 3.6.1 Sản lợng khai thác Công ty đạt 1,5 triệu tấn/năm 76 3.6.2 Sản lợng khai thác Công ty đạt triệu tấn/năm 80 3.6.3 Sản lợng khai thác Công ty đạt 2,5 triệu tấn/năm 82 3.6.4 3.7 Kích thớc hợp lý ruộng mỏ tăng sản lợng từ 1,5 triệu tấn/năm lên 2,5 triệu tấn/năm Nhận xét 83 84 định hớng cải tạo mở vỉa chuẩn bị Chơng ruộng mỏ để đáp ứng sản lợng khai thác tơng lai công ty than 86 nam mẫu 4.1 Đặc điểm chung điều kiện tự nhiên mỏ 86 4.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 86 4.1.2 Đánh giá chung điều kiện địa chất 88 4.2 Hiện trạng 88 4.2.1 Tài nguyên 88 4.2.2 Khai thông chuẩn bị khai trờng 88 4.2.3 Công nghệ khai thác 89 4.2.4 Thông gió mỏ 89 4.2.5 Vận mỏ 89 4.2.6 Sàng tuyển than 90 4.2.7 Cung cấp điện 90 4.2.8 Tổng mặt công trình mặt 90 4.3 Chế độ làm việc, công suất thiết kế tuổi thọ mỏ 91 4.3.1 Chế độ làm việc 91 4.3.2 Công suất thiết kÕ 91 4.3.3 Ti thä má 93 4.4 Khai th«ng khai trờng 93 4.4.1 Nguyên tắc chung 93 4.4.2 Mặt b»ng cưa giÕng, møc khai th¸c 94 4.5 C¸c giÕng mỏ, sân ga hầm trạm 102 4.5.1 Bố trí giếng mỏ 102 4.5.2 Sân ga hầm trạm 103 4.5.3 Công tác vận tải qua giếng 104 4.6 Chuẩn bị khai trờng 106 4.5.1 Nguyên tắc chung 106 4.5.2 Chuẩn bị khai trờng 106 4.7 Cơ giới hoá đào lò chuẩn bị 109 4.8 Nhận xét 109 Kết luận 111 Danh Mục Công trình Công bố 113 Tài liệu tham khảo 114 danh mục hình vẽ Hình Tên hình Hình 1.1 Phân bố trữ lợng địa chất mỏ hầm lò Quảng Ninh theo chiều dày độ dốc vỉa Hình 1.2 Phân bố trữ lợng địa chất mỏ hầm lò Quảng Ninh theo kích thớc đờng phơng khu khai thác Hình 1.3 Phân bố trữ lợng địa chất mỏ hầm lò Quảng Ninh theo hình dạng khu khai thác Hình 2.1 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ, mỏ than IKESHIMA Hình 2.2 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ, mỏ than số cục khoáng vụ Bình Định Sơn (Trung Quốc) Hình 2.3 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ, mỏ than số cục khoáng vụ Bình Định Sơn (Trung Quốc) Hình 2.4 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Công ty than Mông Dơng Trang 9 10 15 17 18 24 Hình 2.5 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Công ty than Thống Nhất 27 Hình 2.6 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Công ty than Hà Lầm 31 Hình 2.7 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Công ty than Mạo Khê 34 Hình 2.8 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Công ty than Khe Chàm 37 Hình 2.9 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Công ty than Vàng Danh 40 Hình 2.10 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ C ty than Dơng Huy 42 Hình 2.11 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Công ty than Quang Hanh 44 Hình 2.12 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Công ty than Nam Mẫu 47 Hình 3.1 Phân loại sơ đồ mở vỉa phơng án khác 53 Hình 3.2 Công tác chuẩn bị ruộng mỏ chia cánh 56 Hình 3.3 Công tác chuẩn bị ruộng mỏ chia thành mức 56 Hình 3.4 Công tác chuẩn bị ruộng mỏ chia thành khối (blốc) 58 Hình 3.5 Sơ đồ chuẩn bị ruộng mỏ chia tầng Công ty than Dơng Huy 60 Hình 3.6 Sơ đồ chuẩn bị ruộng mỏ chi khoảnh công ty than Vàng Danh 62 Hình 3.7 Sơ đồ chuẩn bị ruộng mỏ theo chiều dốc 62 Hình 3.8 Sơ đồ tính toán xác định kích thớc hợp lý ruộng mỏ 64 Hình 3.9 Xác định kích thớc ruộng mỏ đồ thị 71 Hình 3.10 Giải phơng trình (7), (8) đồ thị 73 Hình 3.11 Đồ thị xác định kích thớc ruộng mỏ (A = 1,5 triệu T/năm) 78 Hình 3.12 Giải phơng trình (I), (II) đồ thị 80 Hình 3.13 Đồ thị xác định kích thớc ruộng mỏ (A = triệu T/năm) 81 Hình 3.14 Đồ thị xác định kích thớc ruộng mỏ (A = 2,5 triệu T/năm) 83 Hình 3.15 Đồ thị xác định kích thớc ruộng mỏ hợp lý tăng sản lợng khai thác từ 1,5 ữ 2,5 triệu tấn/năm 84 Hình 4.1 Khai thông cho mỏ cặp giếng nghiêng từ mặt +125 98 Hình 4.2 Khai thông cho mỏ cặp giếng đứng từ mặt +280 100 Hình 4.3 Sơ đồ bố trí sân ga, hầm trạm 104 danh mục bảng Bảng Tên bảng Bảng 1.1 Bảng thành phần nham thạch theo địa tầng Bảng 1.2 Bảng tiêu lý trung bình nham thạch tạo vách trụ vỉa than Trang 5 Bảng 1.3 Bảng kết địa chất thuỷ văn Bảng 1.4 Bảng lu lợng ma năm theo mùa Bảng 1.5 Bảng tiêu chất lợng than Bảng 1.6 Bảng tổng hợp trữ lợng than phân theo khu vực Bảng 2.1 Đặc điểm địa chất khu mỏ IKESHIMA 13 Bảng 2.2 Sự phân bố sơ đồ mở vỉa chuẩn bị theo Công ty 20 Bảng 3.1 Phân loại sơ đồ mở vỉa phơng án khác 53 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Kết tính toán hàm f(S,n) sản lợng mỏ 1,5 triệu tấn/năm Kết giá trị S tơng ứng theo n Kết tính toán hàm f(S,n) sản lợng mỏ triệu tấn/năm Kết tính toán hàm f(S,n) sản lợng mỏ 2,5 triệu tấn/năm 77 79 81 82 Bảng 4.1 Hình thức đổi ca 91 Bảng 4.2 So sánh phơng án mở vỉa mặt kỹ thuật 101 Bảng 4.3 So sánh phơng án mở vỉa mặt kinh tế 102 Bảng 4.5 Lịch đào lò xây dựng 108 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ có tầm quan trọng đặc biệt, có ảnh hởng trực tiếp đến dây chuyền công nghệ, sản lợng khai thác than Mỗi phơng án mở vỉa hay chuẩn bị ruộng mỏ phải phù hợp với điều kiện mỏ, địa chất định, phù hợp với dây chuyền công nghệ Công ty, Xí nghiệp mỏ Cùng với phát triển nhanh chóng kinh tế nớc nhà nhu cầu than cho tiêu thụ nớc xuất tăng nhanh thời gian tới Theo dự báo nhu cầu tiêu thụ than Việt Nam vào năm 2010 cần 42 ữ 45 triệu tấn, năm 2015 cần 59 ữ 62 triệu tấn, năm 2020 cần 77 ữ 80 triệu vào năm 2025 cần 100 triệu than Do cần phải thiết kế cải tạo, mở rộng mỏ nh khu khai thác, diện khai thác.Vì việc thực đề tài : "Đánh giá trạng mở vỉa chuẩn bị ruộng than cho mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh đề xuất phơng án cải tạo mở rộng để đáp ứng sản lợng tơng lai" cần thiết, phù hợp với yêu cầu phát triển ngành than tơng lai Mục đích nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu - Đề tài xác định mục đích chính: Đánh giá trạng mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ cho số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh đề suất phơng án cải tạo mở rộng để đáp ứng sản lợng tăng lên tơng lai - Nhiệm vụ cụ thể: + Xác định u, nhợc điểm, phạm vi áp dụng hiệu kinh tế cho số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh + Nghiên cứu đề suất phơng án cải tạo mở rộng để đáp ứng yêu cầu tăng sản lợng - Phạm vi nghiên cứu: Là số mỏ có sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ hoàn chỉnh, tơng đối phức tạp có trữ lợng, sản lợng lớn 100 Hình 4.2 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ giếng đứng 101 c So sánh lựa chọn phơng án khai thông * Khối lợng đờng lò xây dựng ban đầu đến đạt công suất thiết kế phơng án đợc trình bày bảng: 4-02 Bảng 4-02 TT Tên tiêu Đơn vị Khối lợng, khả đáp ứng Phơng án I Phơng án II Tổng khối lợng đờng lò khai thông thời gian XDCB - Lò than - Lò đá m m 4691.5 6395 4423.5 7034 1.1 Lß giÕng m 2672.16 1041 1.2 Sân ga mức -50 Khả thông qua sản lợng mỏ tăng, vận chuyển thiết bị có trọng lợng, kích thớc lớn Vận hành sửa chữa, bảo dỡng trình khai thác Thoát nớc khai trờng m 1976 2189 Thuận lợi Khó khăn Thuận lợi Khó khăn Thuận lợi Khó khăn Thuận lợi Khó khăn Thiết kế tổ chức thi công Qua bảng so sánh cho thấy: - Khối lợng đờng lò khai thông chuẩn bị theo phơng án gần nh - Thời gian xây dựng phơng án xấp xỉ (6 năm) - Về phơng diện vận tải phơng án I có dây chuyền vận tải liên tục, khả thông qua lớn, vận tải mức thuận lợi - Về mặt thiết kế, thi công: Trong công tác t vấn thiết kế thi công ngành than năm qua cha trực tiếp thiết kế thi công công trình mỏ khai thông giếng đứng Khả áp dụng thiết bị máy móc có suất cao khó khăn, mặt bố trí thiết bị chật hẹp, biện pháp tổ chức thi công phức tạp 102 - Về phát triển lâu dài xuống sâu xuống tầng dới sân ga phơng án II xa vỉa than đờng lò xuyên vỉa dài hơn, dẫn đến khối lợng đầu t giai đoạn sau lớn - Vị trí mặt phơng án II phải tiến hành san gạt chi phí san gạt mặt lớn phơng án I cần san gạt thêm mặt có - Việc vận chuyển than khai thác nhà máy tuyển Khe Thần phơng án II xa so với phơng án I * Chi phí phơng án đạt công suất thiết kế Chi phí phơng án gồm: chi phí đào lò (Cđ), chi phí san gạt mặt cửa lò (Cs), chi phí mua sắm thiết bị (Ctb), chi phí vận tải (Cvt), chi phí bảo vệ lò (Cbv) Bảng 4.3 Các thành phần chi phí TT Phơng án Phơng án (103 ®ång) (103 ®ång) 274.135.874 398.618.758 nhá Lín DƠ thi c«ng Khó thi công 16.000 368.000 Chi phí đào lò mở vỉa Chi phí mua sắm thiết bị Kỹ thuật thi công Chi phí san gạt mặt cửa lò Chi phí vận tải 8.290.000 12.960.000 Chi phí bảo vệ lò 2.734.076 2.391.021 285.175.950 414.337.779 Tổng Kết Luận Kíên nghị lựa chọn phơng án I ®Ĩ thiÕt kÕ më réng cho C«ng ty than Nam Mẫu 4.5 Các giếng mỏ sân ga, hầm trạm 4.5.1 Bố trí giếng mỏ + Giếng nghiêng đặt băng tải chở than đờng cáp treo chở ngời mở từ mặt +125, tầng thứ nhất: +125-:- -75, L = 775m, 103 tầng thø hai: -75-:- -235.73, L = 579m dèc 150, diÖn tích đào giếng Sđ = 24.5m2, chống Sc= 20.8m2 (đoạn chống bê tông lu vì); diện tích đào Sđ = 18.8m2, chống Sc= 16.4m2 (đoạn chống thép); diện tích đào Sđ = 17.9 m2, chống Sc= 16.3m2 (đoạn chống neo bê tông phun) + Giếng nghiêng phụ trang bị chở đất đá, thiết bị, vật liệu ngời mở từ mặt +125, tầng thứ nhất: +125-:- -50, L = 676m, đối víi tÇng thø hai: -50 -:- -200, L = 582m dốc 150, diện tích đào giếng Sđ = 34.6m2, chống Sc= 21.9m2 (đoạn chống bê tông lu vì); diện tích đào Sđ = 20.5m2, chống Sc= 23.1m2 (đoạn chống thép); diện tích đào Sđ = 25.0m2, chống Sc= 23.1m2 (đoạn chống neo bê tông phun), diện tích đào Sđ = 29.1m2, chống Sc= 21.9m2 (đoạn chống bê tông) + Giếng gió số (R nh giã +290) + GiÕng giã sè (mức +260) 4.5.2 Sân ga hầm trạm Sân ga bố trí theo dạng ga vòng gồm hạng mục công trình chủ yếu sau: Nhánh có tải, nhánh không tải, hố nhận - bun ke chứa than, ga chân trục, hầm bơm, trạm điện, hầm y tế, hầm vệ sinh, đề pô cứu hoả, đề pô sửa chữa đầu tầu, hầm chờ đợi, riêng hầm nạp ắc quy, kho thuốc nổ đợc bố trí gần xuyên vỉa 50-II để thuận lợi cho việc thông gió vận chuyển thuốc nổ, hệ thống lò chứa nớc lò nối 104 STT Tên đờng lò I Chiều dài (m ) Vật liệu chống Lò đá Giếng nghiêng Giếng (+125 -:- -235,73): Cổ giếng - Đoạn chống bê tông - Đoạn chống bê tông + Lu - Đoạn chống bê tông + Lu 1404.26 101.63 Bê tông 1.4 15.0 21.1 BT+Lu BT+Lu 15.0 15.0 24.1 21.1 86.76 70 15.0 16.3 24.5 18.0 ThÐp BTCT 1055.19 41.97 15.2 18.9 BTCT 41.97 1211.95 GiÕng phụ(+125 -:- -200) : Cổ giếng phụ - Đoạn chống bê tông - Đoạn chống bê tông - Đoạn chống neo phun bê tông - Đoạn chống bê tông + Lu - Đoạn chống thép 93.23 Bê t«ng 98.63 1139.13 Bt«ng 1260 2841 24.5 24.5 28.8 28.8 86 2841 29490.00 29.2 25.1 521 1757 86.760 21.9 34.6 ThÐp 964.53 23.1 25.1 3002 24210 6 9.6 9.6 Ng ba giÕng phơ møc -50 Bt«ng 20.40 Lò nối giếng (7 = 35 x 7)* Lò nối ga ngời lên xuống tầu với giếng phụ Thép Thép 245 15 Ga ngời lên xuống tầu giÕng phơ 1967 23329 2126 19943 1568.1 BT l−u v× Neo phun BT 17.840 70.0 30 169 1568.1 32681.00 1261.16 101.63 BT+Lu Lò than 61297.1 Neo phun BT BT+Lu Thể tích đào ( m3 ) Lò đá 28616.1 1967 - Đoạn chống bê tông lu - Đoạn chống neo phun bê tông - Đoạn chống bê tông + Lu Thân giếng phụ Thép Thép 30 Lò nối ga chân trục với ng ba giếng phơ møc -50 Ga ch©n trơc møc - 50 Ga tránh ga ngời lên xuống tầu mức - 50 Thép Thép 50 105.5 Lò đờng xe sân ga Thép II đào - Đoạn chống thép Hầm cấp liệu khám đầu băng tải mức -50 Hầm cấp liệu số khám đầu băng tải mức -200 D.tích tiết diện ( m2 ) chèng 2665.42 BT, thÐp Th©n giÕng chÝnh Lò than sân ga hầm trạm mức -50 19 21.9 23.1 9.6 13.7 17.6 16.4 16.4 20.9 20.9 96.5 9.7 13.1 1999 350 2352 144 288 334 27776 1045 2205 1251 350 Ng ba sè Đề pô cứu hoả BTông Thép 23 60 16.4 20.9 1254 Ng ba sè BT«ng 23 Ng ba số BTông 16 10 Lò đờng xe nhánh có tải Ga nhánh có tải Thép ThÐp 26 105 7.9 13.7 11 17.9 286 1880 11 12 Hầm dỡ tảI số Bun ke chứa than sè BT«ng BT+ThÐp 10 30 24.5 4.5 31.5 7.2 315 13 14 Lò đờng xe nhánh không tải Ga nhánh không tải Thép Thép 113.9 105 40 350 250 216 1252.9 7.9 13.7 11 17.9 16.2 19.5 Ng ba số BTông 17 18 Hầm đợi tầu Hầm y tế Thép Bê tông 23 23 9.7 11 9.6 253 221 19 20 Lò đặt băng tải mức -50 Hầm dỡ tảI số Thép BTông 145 10 7.9 12.1 11 16 1595 21 Bun ke chøa than sè BT+ThÐp 30 4.5 7.2 22 23 Lß nèi giếng với sân ga Lò nối sân ga với hầm bơm Thép Bê tông 70 15 5.5 9.6 7.9 24 Hầm bơm mức -50 Bê tông 60 16.2 19.5 119 1170 25 26 Lã nèi s©n ga víi trạm đIện Trạm điên mức -50 Thép Bê tông 15 45 16.2 9.6 19.5 144 878 15 16 §Ị pô sửa chữa đầu tầu BTông 23 27 Lò nối hầm bơm, trạm đIện mức -50 với sân ga Bê tông 15 9.6 28 29 Lò đặt ống đẩy Lß nèi víi lß chøa n−íc ThÐp ThÐp 60 38.5 6 9.6 9.6 30 31 Ng ba lß chøa n−íc HÇm têi vÐt bïn ThÐp ThÐp 17.5 9.6 1880 780 350 160 216 672 168 576 370 250 32 Lò nghiêng xuống lò chứa nớc(25x2) Thép 50 9.6 48 480 33 Lß chøa n−íc Neo 550 11 12.2 6710 34 HÇm vƯ sinh ThÐp 9.6 48 tập đoàn cn than - khoáng sản việt nam công ty cp tƯ vấn đầu tƯ mỏ & công nghiệp-tkv GĐTK Tỷ lệ TKCS : 500 PTK HL2 Hình 4.3 Sơ đồ bố trí sân ga, hầm trạm 4.5.3 Công tác vận tải qua giếng - Chọn công nghệ vận tải than giếng băng tải Đặt băng tải dài 822.5 mét xuống mức 75 Băng tải giếng có nhiệm vụ vận tải than qua giếng từ bunke dới sân ga giếng nghiêng mức 50 Thiết kế tuyến băng tải giếng nghiêng gồm băng tải từ mức 75 lên mặt giếng mức +125 - Vận tải giếng nghiêng phụ, chọn công nghệ trục vận chuyển ngời, đất đá, vật liệu chống, thiết bị hệ thống vận tải đờng ray kiểu KS-650/900/63-150 Ba Lan với hệ thống dẫn động cáp + Hệ thống dẫn động: Bao gồm cụm máy thuỷ lực tời dẫn động đoàn toa vận tải nhờ cáp vô tận có sức kéo 150KN, cáp đợc liên kết với toa kéo - chịu tải + Đoàn xe vận tải: Là thành phần chuyển động tun ®−êng, cã nhiƯm vơ vËn chun ng−êi, vËt liƯu Thành phần đoàn gồm: Xe h m với ca bin ngời, toa kéo chịu tải 100KN xe chịu tải, việc liên kết xe với bé phËn liªn kÕt 105 - Khi vËn chun ngời đoàn xe gồm: 01 xe h m với ca bin ngời, 01 toa kéo chịu tải 100KN với cabin 30ngời 07 xe chịu tải với ca bin 30 ngời, với tổ hợp nh đoàn xe chở đợc 246 ngời/ lần - Khi vận chuyển thiết bị, vật liệu đoàn xe bao gồm: 01 Xe h m víi ca bin ng−êi, 01 toa kÐo - chÞu tải 01 đến 06 xe chịu tải không lắp cabin chở ngời mà thay goòng chở thiết bị vËt liƯu + Tun ®−êng: Tun ®−êng ray cì ®−êng 900mm gồm nhiều loại modul đờng ray thẳng, đờng cong đứng, đờng ray vòng lắp ghép lại với bu lông bắt chặt với lò bu lông móng với keo dính, với độ thích hợp đoạn đờng thẳng lẫn đờng cong ®−êng vßng Däc theo tun ®−êng ray bè trÝ hƯ thống lăn đỡ dẫn cáp đi, để đảm bảo cho dây cáp đợc dẫn theo hớng chuyển động không bật Trên tuyến cuối đờng 01 trạm puly đổi hớng cáp kéo + Ga chất tải dỡ tải: Bố trí ga miệng giếng mức +125 ga dới chân giếng mức -50 để đón công nhân cịng nh− bèc, dì vËt t− thiÕt bi + C«ng nghệ: - Vận chuyển ngời (vật t thiết bị) lên, xuống giếng: Công nhân hầm chờ chân giếng mức -50 vào ngồi đủ cabin xe h m cabin xe kéo - chịu tải, xe chịu tải, ngời phụ trách đoàn xe (trên xe h m) phát tín hiệu, ngời điều khiển cửa giếng sau nhận đợc tín hiệu nh đ quy định cho tời hoạt động để kéo đoàn xe lên Khi đoàn xe chở ngời (vật t thiết bị) lên khỏi giếng dừng ga, việc trao đổi (công nhân, vật t thiết bị) xuống đợc thực nh ga chân giếng chu kỳ lên, xuống lại đợc thực lặp lại nh Sau vận tải ngời xong (trong 40 phút đầu ca), ga cửa giếng cabin chở ngời xe kéo chịu tải xe chịu tải đợc tháo rời (không tháo cabin xe h m) đặt vị trí đ quy định nhờ pa lăng điện, chống dây an toàn đợc lắp trở lại sàn xe phơc vơ cho viƯc vËn chun thiÕt bÞ, vËt liệu 106 4.6 Chuẩn bị khai trờng 4.6.1 Nguyên tắc chung Các vỉa than mỏ Nam Mẫu phần lớn dốc thoải, dốc nghiêng nằm gần công tác chuẩn bị khai thác theo thứ tự từ xuống, chia tầng phân tầng Trong khu, phân tầng khai thác trớc phân tầng dới khai thác sau, tầng khai thác trớc tầng dới khai thác sau, vỉa khai thác trớc vỉa dới khai thác sau Trong vỉa dày khai thác chia lớp lớp khai thác trớc, lớp dới khai thác sau 4.6.2 Chuẩn bị khai trờng - Chuẩn bị khai trờng khai thác theo phơng án khai thông giếng nghiêng, công suất mỏ 2.500 ngàn tấn/năm - Số khu khai thác đồng thời: khu (Khu I Khu II) - Trữ lợng công nghiệp tầng +125 -:- -50 31 117 ngàn Chuẩn bị bên khai trờng vỉa than theo phơng án nh Khai trờng lò giếng đợc phân chia thành khu theo đứt g y kiến tạo địa chất là: Khu I (Phía Đông F400), khu II (F400ữF305) Để đa vào áp dụng sơ đồ công nghệ có suất cao, tăng hiệu sản xuất, chuẩn bị khai thác vỉa khu dự kiến nh sau: 4.7.2.1 Chuẩn bị khu I Chiều dài theo phơng khu 250ữ350m Các vỉa khu thuộc loại vỉa dày trung bình đến dày, dốc nghiêng từ 300 ữ 400 Chuẩn bị khai thác cánh theo phơng pháp khấu dật có cặp thợng than vỉa đặt biên giới phía Tây khu, tầng chia phân tầng Chiều dài trung bình lò chợ 100 ữ 150m 4.7.2.2 Chuẩn bị khu II Chiều dài theo phơng khu 1500ữ1800m Các vỉa khu thuộc loại dày trung bình đến dày, dốc thoải đến dốc nghiêng Chuẩn bị khai thác theo phơng pháp khấu dật có cặp thợng trung tâm than, tầng chia phân tầng chuẩn bị lò chợ tầng khấu theo chiều dốc Chiều dài trung bình lò 107 chợ 120 ữ 150m Chiều dài theo phơng trung bình lò chợ 600ữ1000m - Năm xây dựng mỏ chuẩn bị lò chợ đầu t ban đầu vỉa 9, 8, 7, 6, 6A Vỉa chuẩn bị lò chợ: I-9-4 (khấu than máy com bai chống giàn thuỷ lực), II-9-1, II –9- (khÊu than b»ng khoan nỉ m×n chống giữ lò chợ cột thuỷ lực đơn) Vỉa chuẩn bị lò chợ: I-8-4 (khấu than máy com bai chống giàn thuỷ lực) Vỉa chuẩn bị lò chợ: I-7-1 (khấu than khoan nổ mìn chống giữ lò chợ giá thuỷ lực) Vỉa chuẩn bị lò chợ: I-6-1, I-6-2 (khấu than khoan nổ mìn chống giữ lò chợ giá thuỷ lực) Vỉa 6A chuẩn bị lò chợ: I-6A-1, I-6A-2 (khấu than khoan nổ mìn chống giữ lò chợ giá thuỷ lực) 108 Bảng 4.4 Bảng kế hoạch chuẩn bị khai thông khai trờng mức -50 109 4.7 Cơ giới hoá đào lò chuẩn bị Để nâng cao tiến độ đào lò đáp ứng kế hoạch khai thác, giảm công việc nặng nhọc cho công nhân Đào đờng lò chuẩn bị đợc giới tổ hợp thiết bị đào lò nh sau: - Đối với gơng lò đá tiết diện nhỏ dùng tổ hợp thiết bị đào lò gồm: 2ữ4 máy khoan khí nén có đặc tính kỹ thuật tơng đơng loại có m hiệu SXPL 241K YT-27, búa chèn MO-6ẽ MO-10, máy xúc 1EXEXIS-5, 1ữ2 quạt gió cục WLE-604B YBT-62-2, máy nổ mìn quay tay MFD KBẽ1/100M - Đối với gơng lò đá tiết diện lớn dự kiến dùng tổ hợp thiết bị đào lò đá: Combai đào lò đá có đặc tính kỹ thuật tơng đơng với loại AM75EX thiết bị làm mát, thông gió kèm Nga Ba Lan sản xuất - Đối với gơng lò bằng, nghiêng than tiết diện nhỏ dùng tổ hợp thiết bị đào lò gồm: máy khoan điện cầm tay loại EJISES-19M ZM12, 1máy xúc 1EXISAS-2,1ữ2, quạt gió cục CBM-6M YBT-52-2, máy nổ mìn quay tay MFD KEXB1/100M - Đối với gơng lò than có tiết diện lớn cần tiến độ cao áp dụng tổ hợp đào lò có đặc tính kỹ thuật tơng đơng m hiệu AM 45EX Ba Lan sản xuất quạt gió cục tơng đơng WLE-604B YBT-62-2 4.8 NhËn xÐt Má than Nam MÉu – C«ng ty TNHH thành viên than Uông Bí có trữ lợng lớn đ đợc thăm dò tỷ mỉ, vỉa than đ đợc khống chế công trình thăm dò khai thác Than có chất lợng tốt, nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp nớc xuất Mỏ Nam Mẫu có điều kiện thuận lợi giao thông, cung cấp điện nớc, sửa chữa thiết bị, cung ứng vật tđồng thời có đội ngũ công nhân lành nghề 110 sở hạ tầng hoàn chỉnh từ khâu khai thác đến vận tải, sàng tuyển, kho b i, nơi ăn ở, làm việc Việc đầu t phần giếng có khối lợng đầu t lớn mà chủ yếu công trình hầm lò Để đạt đợc công suất thiết kế dự kiến: + Đa vào sử dụng tổ hợp đào lò nhanh, chống lò neo bê tông phun + Khấu than lò chợ máy com bai với dàn chống thuỷ lực + Băng tải hoá vận chuyển than từ chân lò chợ lên mặt nhà máy tuyển Những công nghệ mẻ với ngành than Việt Nam từ khâu thiết thi công vận hành máy móc thiết bị cần có giúp đỡ hợp tác chuyên gia thời gian đầu hợp tác với tổ chức chuyển giao công nghệ phải đào tạo cán kịp thời 111 Kết luận Để đáp ứng yêu cầu nâng cao sản lợng khai thác than hầm lò năm tới nhằm đảm bảo an ninh lợng Quốc gia phần dành cho xuất việc đầu t cải tạo mở rộng để nâng công suất công ty khai thác than việc làm cần thiết bắt buộc, đáp ứng yêu cầu tiêu thụ than ngày tăng thị trờng Tuy nhiên công tác cần phải đợc thực đáp ứng yêu cầu kỹ thuật công nghệ cho có hiệu kinh tế Việc đánh giá trữ lợng than xác định tham số ruộng mỏ mở rộng dựa toán kinh tế thiết kế mỏ với việc mở mỏ xuống sâu giếng nghiêng, chuẩn bị theo kích thớc đảm bảo sản lợng theo yêu cầu Qua kết nghiên cứu đánh giá tổng hợp luận văn "Đánh giá trạng mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ cho số mỏ than hầm lò Quảng Ninh đề xuất phơng án cải tạo mở rộng để đáp ứng sản lợng tơng lai" cho phép đa số kết luận sau: - Sơ đồ mở vỉa lò đợc áp dụng hầu hết Công ty than hầm lò vùng Quảng Ninh Sơ đồ mở vỉa giếng đứng áp dụng Công ty than Mông Dơng, sơ đồ mở vỉa hỗn hợp lò - giếng nghiêng đợc áp dụng Công ty than Hà Lầm, Mạo Khê, Khe Chàm Phơng pháp chuẩn bị theo tầng, chuẩn bị theo khu (khối) riêng biệt, chuẩn bị theo nhóm cụm vỉa đợc áp dụng phổ biến nhất, đợc tóm tắt thể bảng 2.1 - Việc tính toán xác định kích thớc ruộng mỏ hợp lý cho điều kiện thực tế Công ty than Nam Mẫu đ lựa chọn đợc kích thớc ruộng mỏ tăng sản lợng khai thác lên 2,5 triệu tấn/năm (H = 630 mét, S = 1300 mét) đảm bảo tiến hành khai thác đem lại hiệu kinh tế cao - Khai tr−êng má than Nam MÉu bao gåm cã 12 vØa than, tõ vØa ®Õn vØa 10 (V1, V2, V3, V4, V5, V6, V6a, V7, V7t, V8, V9, V10), có vỉa có giá trị công nghiệp Qua tổng hợp tài liệu báo cáo địa chất trớc 112 kết hợp với tài liệu đ khai thác tầng lò vỉa V1, V2, V10 có chiều dầy mỏng, trì không liên tục theo đờng phơng hớng dốc nên không nằm vỉa tính trữ lợng Nhìn chung vØa than má than Nam MÉu cã cÊu t¹o vỉa từ mức tơng đối phức tạp đến phức tạp Các vỉa than trì đa số mức tơng đối ổn định - Sau xem xét so sánh mặt kỹ thuật kinh tế (tổng mức đầu t hiệu kinh tế dự án đợc trình bày luận văn), với hiệu kinh tế đạt đợc cao chọn phơng án mở vỉa giếng nghiêng (giếng đợc đặt mức +125), phơng pháp chuẩn bị ruộng than chia tầng để thực dự án - Hiện Công ty than Nam Mẫu khai thác hầm lò với sản lợng đạt 1,5 triệu tấn/năm có hiệu d thừa lực Nếu đợc đầu t sớm để nâng công suất phần ngầm -50 ữ LV lên 500 000 tấn/năm (than nguyên khai) sản xuất mỏ có hiệu Mặt khác thiết kế đ xem xét phù hợp khai thác trớc mắt lâu dài, trì mở rộng khai thác phần ngầm 50 -:- LV khai thác lò giếng dới mức -50 Để nâng công suất mỏ lên 1.5 -:- 2.5 triệu tấn/năm cần thiết phải mở thêm cặp giếng từ mức +125 đến mức 50, xây dựng hệ thống sân ga 50 Kết tính toán lựa chọn phơng pháp mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ cho khai tr−êng má than Nam MÉu lµ tµi liƯu kỹ thuật làm sở để Công ty than Nam Mẫu nghiên cứu áp dụng vào thực tế vận dụng để tính toán lựa chọn cho khu vực khác có điều kiện tơng tù ë vïng than Qu¶ng Ninh 113 danh mơc công trình công bố Trần Văn Thanh, Vũ Mạnh Hùng (2008), Hiện trạng mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ công ty than Nam Mẫu phơng án mở rộng ruộng mỏ để nâng cao sản lợng từ 1,3 triệu lên 2,5 triệu năm, Hội nghị khoa học lần thứ 18, Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất 114 tài liệu tham khảo 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 Đặng Văn Cơng (1998), Mở vỉa khai thác than hầm lò, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội Lª Nh− Hïng (2000), Nguyªn lý thiÕt kÕ má hầm lò, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội Trần Văn Huỳnh, Đỗ Mạnh Phong (2001), Bài giảng Mở vỉa khai thác Hầm lò, dành cho học viên sau đại học, Hà Nội Trần Văn Huỳnh, Đỗ Mạnh Phong, Thái Hồng Phơng, Trần Văn Thanh (2002), Mở vỉa khai thác hầm lò (Khoáng sàng dạng vỉa), Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội Nhà xuất khoa học kỹ thuật (1974), Sổ tay tóm tắt cán kỹ thuật Má, Hµ Néi Ninh Quang Thµnh (1996), “Bµn vỊ việc đánh giá tổng hợp trạng mỏ than hầm lò định hớng phát triển, Tạp chí than Việt Nam Số tháng 11/1996 Trần Văn Thanh, Vũ Đình Tiến (2005), Công nghệ khai thác than hầm lò, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội ... më vỉa chuẩn bị ruộng mỏ số mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh Đánh giá chung công tác mở vỉa số mỏ than hầm lò vùng than Quảng Ninh Nghiên cứu lý thuyết liên quan đến công tác mở vỉa chuẩn bị ruộng. .. 2.2 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ số BĐS-TQ 19 2.2 Hệ thống mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ số mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh 2.2.1 Tổng quan sơ đồ mở vỉa phơng pháp chuẩn bị ruộng mỏ Vùng mỏ Quảng Ninh có... Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ, mỏ than IKESHIMA Hình 2.2 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ, mỏ than số cục khoáng vụ Bình Định Sơn (Trung Quốc) Hình 2.3 Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ, mỏ than số