Nghiên cứu phân tích, đánh giá và đề xuất các giải pháp kỹ thuật công nghệ để giảm tổn thất than trong khai thác các vỉa dày dốc nghiêng tại Công ty than Quang Hanh - TKV

ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT - KỸ THUẬT MỎ

• Đặc điểm địa chất khu mỏ Quang Hanh
• Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình
• Nội dung đánh giá

Khu mỏ Đông Ngã Hai là diện tích ven rìa phía Tây bắc của khối Cẩm Phả, ngăn cách với địa tầng hệ D1-2 phía bắc là đứt gãy Bắc Huy, ngăn cách với địa tầng chứa than khu mỏ Tây Ngã Hai ở phía Tây bởi đứt gãy F.Đ và ngăn cách với điạ tầng khu mỏ Khe Tam bởi đứt gãy F.ĐKT và ngăn cách với địa tầng chứa than khu Khe Sim bởi đứt gãy A-A. - Cát kết: Gặp phổ biến rộng khắp trong khu mỏ cả về diện và chiều sâu địa tầng, đá có mầu xám tro đến xám sáng, thành phần hạt cát, Silíc, sét, cấu tạo phõn lớp dầy, độ hạt từ mịn đến thụ, ranh giới chuyển tiếp khụng rừ ràng, chiều dầy thay đổi có chỗ lên tới 30-:- 40m.

Mức độ phá hủy kiến tạo

Dựa vào phương pháp đánh giá của Viện VNIMI, mức độ phá hủy kiến tạo được biểu thị bằng hai hệ số đặc trưng cho số lượng, chiều dài và biên độ của phay phá. - Hệ số K1 biểu thị tổng chiều dài các phay phá trên một đơn vị diện tích khu vực nghiên cứu.

Kết quả đánh giá phân loại trữ lượng các khu vực vỉa dày dốc nghiêng Công ty than Quang Hanh (Kết quả đánh giá chi tiết xem phụ

- Đá vách các vỉa dày thường không ổn định đến ổn định trung bình, tính chất sập đổ từ dễ đến sập đổ trung bình. Nhìn chung các vỉa dày dốc nghiêng của Công ty than Quang Hanh có đặc điểm đa dạng và phức tạp ảnh hưởng lớn tới việc lựa chọn các sơ đồ công nghệ khai thác.

HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ TỔN THẤT THAN TẠI CÁC VỈA DÀY DỐC NGHIÊNG Ở CÔNG TY THAN QUANG HANH

• Hiện trạng khai thác các vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh
• Hiện trạng tổn thất than trong khai thác các vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh

+ Công tác vận tải than: Than từ lò chợ được vận tải bằng máng trượt (máng cào với góc dốc < 250) xuống máng cào đặt tại lò song song chân; sau đó rót qua họng sáo xuống goòng 3 tấn và được tàu điện kéo ra ngoài quang lật đổ xuống băng tải giếng chính được băng tải kéo ra ngoài mặt bằng. Đồng thời luận văn nghiên cứu đánh giá điều kiện địa chất, kỹ thuật mỏ của các khu vực vỉa dày dốc nghiêng theo kế hoạch 5 năm tiếp theo để có cơ sở đề xuất lựa chọn các sơ đồ công nghệ khai thác hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả và giảm tổn thất than khai thác vỉa dày dốc nghiêng.

XÁC ĐỊNH CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY TỔN THẤT THAN LỚN TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC VỈA DÀY DỐC NGHIÊNG Ở

• Tổn thất than do sơ đồ công nghệ khai thác và khai thác không đúng kỹ thuật

Kết quả đánh giá tổng hợp cho thấy điều kiện địa chất các khu vực vỉa dày dốc nghiêng của Công ty than Quang Hanh thuộc loại phức tạp, trong khi các loại hình công nghệ khai thác áp dụng cho các vỉa dày dốc nghiêng ở nước ta được nghiên cứu còn hạn chế, nên Công ty than Quang Hanh đã phải áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần thu hồi than nóc là chủ yếu nên tổn thất than lớn. Đây là công nghệ khấu đồng thời toàn bộ chiều dày vỉa than, khi chuẩn bị sẽ tiến hành đào các lò thượng sát trụ vỉa để lắp đặt lò chợ; đào lò thượng vách để phá hỏa đá vách, bắn phá vỡ trụ than giữa lớp trụ và lớp vách sau đó tiến hành khấu lò chợ trụ và hạ trần thu hồi than nóc khi kết thúc chu kỳ khấu chống. Nguyên nhân chủ quan là do áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác chưa hợp lý như: áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần thu hồi than nóc với các khu vực vỉa có chiều dày lớn, địa chất phức tạp dẫn đến không tận thu hết được than; trong nhiều trường hợp những khu vực áp dụng sơ đồ công.

Nhận xét

ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ KHAI THÁC NHẰM GIẢM TỔN THẤT THAN.

CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ KHAI THÁC NHẰM GIẢM TỔN THẤT THAN

Ở Việt Nam trước đây đã đặt vấn đề và áp dụng thử nghiệm giải pháp giảm tổn thất than như: lát tre ở nền lò mỏ Thống Nhất; trải lưới thép lò chợ bằng ở mỏ Hà Lầm; trải lưới thép ở nền lò chợ chia lớp nghiêng mỏ Tân Lập, Vàng Danh; trải dàn dẻo ở mỏ Tân Lập trong khai thác các vỉa dày thoải đến nghiêng; khai thác không để lại trụ bảo vệ ở vỉa dày trung bình tại mỏ Vàng Danh; khai thác dàn chống cứng ở Vàng Danh, Mạo Khê. Gần đây, Tổng Công ty than Việt Nam, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ đã phối hợp với các cơ sở sản xuất nghiên cứu, đưa vào áp dụng trong thực tế các công nghệ khai thác sử dụng dàn chống mềm ở Công ty than Vàng Danh, công nghệ chia lớp ngang - nghiêng ở các Công ty than Hòn Gai, Dương Huy đối với các vỉa dày, dốc đứng. Những năm gần đây, Tổng Công ty than Việt Nam (Nay là Tập đoàn Công nghiệp than Khoáng Sản Việt nam) đã và đang thực hiện chương trình đổi mới công nghệ, thiết bị mỏ (áp dụng vì chống thuỷ lực, máy Combai khấu than lò chợ) để dần từng bước cơ giới hóa, tự động hóa ngành than đảm bảo nâng cao năng suất, công suất mỏ, mức độ an toàn lao động và giảm tổn thất than khai thác.

ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ VÀ PHƯƠNG HƯỚNG GIẢM TỔN THẤT THAN TRONG KHAI THÁC CÁC VỈA DÀY DỐC NGHIÊNG

Các trụ than gần các đứt gẫy hoặc ở các khu vực phức tạp có thể được khai thác bằng phương pháp khoan khai thác sử dụng choòng xoắn có đường kính lớn. Với hiện trạng kỹ thuật còn hạn chế và tùy thuộc điều kiện địa chất cụ thể, cần phải nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ phù hợp với điều kiện về cơ sở vật chất và con người cụ thể ở Công ty than Quang Hanh. Luận văn đã tiến hành đánh giá điều kiện địa chất, tổng hợp trữ lượng các khu vực vỉa dày dốc nghiêng sẽ tiến hành khai thác trong thời gian tới theo kế hoạch 5 năm của Công ty than Quang Hanh và lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác đề xuất đảm bảo phù hợp với điều kiện cụ thể của từng vỉa (xem bảng 2.1).

NHẬN XÉT

Các sơ đồ công nghệ áp dụng cho vỉa dày dốc nghiêng ở trong nước đều thuộc các dạng cơ bản mà các nước trên thế giới đã áp dụng; tuy nhiên do điều kiện địa chất phức tạp, trình độ công nghệ thấp nên hiệu quả khai thác còn hạn chế. + Đối với các khu vực vỉa dày ≥ 6,0m trở lên, áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác chia lớp khấu, có trải lưới ngăn cách, hạ trần thu hồi than nóc, sử dụng vì chống thuỷ lực chống giữ gương khai thác (Xem hình 2.4). TRIỂN KHAI ÁP DỤNG SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỰA CHỌN VÀO THỰC TẾ SẢN XUẤT.

Đặc điểm điều kiện địa chất và Hiện trạng khu vực áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác thử nghiệm

• Đặc điểm điều kiện địa chất của khu vực áp dụng

Công tác nghiên cứu chất lượng than ở Ngã Hai vào những năm trước 1987 được tiến hành khá toàn diện bao gồm mẫu than phân tích các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản Ak, Wpt, Vch, Q, S, d. - Bột kết: Gặp phổ biến rộng khắp trong khu mỏ như cát kết, đá có mầu xám đen, thành phần cỏt sột hạt nhỏ, cấu tạo phõn lớp rừ, cú chỗ phõn lớp mỏng, cú khả năng bảo tồn hóa thạch, thường hay gặp ở địa tầng vách, trụ vỉa than. Cùng với cát kết, bột kết đều là đá thường gặp ở vách thật trực tiếp của các vỉa than, về phương diện địa chất công trình bột kết nhỏ thua cát kết và sạn kết cả về chiều dầy và diện phân bố, đá có mầu xám đen, cấu tạo lớp mỏng, chiều dầy không ổn định.

Công nghệ khai thác áp dụng thử nghiệm

• Hộ chiếu chống lò chợ
• Tính toán một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

Công tác thông gió: thông gió cho lò chợ theo sơ đồ thông gió chung của khu vực bằng phương pháp thông gió hút, gió sạch từ giếng chính và giếng phụ xuống lò xuyên vỉa mức -50, sau đó qua giếng -50 -:- -110; qua lò xuyên vỉa vận tải mức -110 qua họng sáo và lò song song chân -95 lên thông gió cho lò chợ. Công tác thoát nước: nước thải ra trong quá trình đào lò và khai thác ở các lò dọc vỉa mức -95; -110 tự chảy theo rãnh nước vào hầm bơm tại chân giếng mức -110 sau đó được bơm trực tiếp lên hầm bơm trung tâm mức -50, sau đó được bơm cưỡng bức lên mặt đất nhờ hệ thống máy bơm và đường ống thoát nước. Đồng bộ thiết bị giá thủy lực di động sau khi áp dụng tại vỉa 14 sẽ chuyển sang các khu vực khác có điều kiện tương tự do vậy thiết kế tính toán số lượng vì chống cho chiều dài lò chợ lớn nhất là 73 m trong đó có 01 khám chân ,01 khám đầu lò chợ có chiều dài từ 2,4 -:- 4 m được chống giữ bằng cột thuỷ lực đơn và xà hộp chuyên dụng.

Cột thuỷ lực đơn, xà kim loại sử dụng trong lò chợ nhằm mục đích: chống khám đầu và khám chân lò chợ, chống tăng cường khu vực ngã ba giữa lò chợ với các lò song song chân và lò dọc vỉa thông gió, phục vụ công tác lắp đặt, tháo dỡ và để giải quyết các sự cố khi khai thác áp dụng giá thủy lực di động. Sau khi lắp đặt xong giá thủy lực di động trên thượng trụ, tiến hành khoan bắn phá hoả đá vách trên toàn tuyến thượng bám vách, sau đó chỉ thực hiện công tác phá nổ trụ than phía sau thượng khởi điểm, công việc được thực hiện như sau: khi lắp đặt xong giá thủy lực di động trên toàn bộ chiều dài thượng khởi điểm tiến hành khoan nổ mìn phá trụ than phía sau thượng khởi điểm lò chợ.