Trong quỏ trỡnh khai thỏc cỏc mỏ than lộ thiờn, bờ trụ liờn tục xảy ra trƣợt lở, khụng chỉ ảnh hƣởng trực tiếp đến quỏ trỡnh sản xuất, gõy nguy hiểm cho con ngƣời, thiệt hại tài sản, mà cũn ảnh hƣởng tới cỏc cụng trỡnh xõy dựng gần khu vực bờ mỏ.
Cụng nghệ làm tơi đất đỏ khụng cần khoan nổ mỡn và cụng nghệ làm tơi đất đỏ bằng nổ mỡn. Tựy điều kiện cụ thể của bờ trụ từng mỏ và yờu cầu bảo đảm an toàn cho cỏc cụng trỡnh trờn bề mặt cú thể ỏp dụng riờng lẻ hay kết hợp cỏc giải phỏp làm tơi bằng đất đỏ, mỏy cày xới, khoan nổ mỡn giảm chấn động tới bờ trụ.
Cụng nghệ khụng cần khoan nổ mỡn cú thể ỏp dụng làm mềm đất đỏ mỏ bằng phƣơng phỏp húa lý, cỏc loại mỏy xỳc cú răng gàu tớch cực hoặc mỏy cày xới. Mỏy cày xới là loại thiết bị làm tơi đất đỏ phự hợp nhất trong điều kiện khai thỏc tại cỏc bờ trụ của một số mỏ than lộ thiờn bị trƣợt lở phớa trờn cú cỏc cụng trỡnh cần bảo vệ. Đõy là loại thiết bị tiờn tiến, rất cơ động, linh hoạt và gọn nhẹ, phự hợp với dõy chuyền đồng bộ thiết bị theo chu kỳ sẵn cú của cỏc mỏ than lộ thiờn.
Bờn cạnh đú, cũn cú thể ỏp dụng cỏc biện phỏp làm tơi đất đỏ bằng khoan nổ mỡn. Tuy nhiờn, cần cú phƣơng phỏp thiết kế nổ mỡn để giảm nhẹ tối đa dao
động địa chấn. Khối thuốc nổ đặt càng gần mặt thoỏng thỡ dao động càng nhỏ. Bờn cạnh đú, cần khoan thẳng hàng, bởi thẳng hàng giữa cỏc lỗ khoan trong càng lớn thỡ tỏc động hậu xung càng nhỏ.
Một số giải phỏp nhằm bảo đảm an toàn khai thỏc than lộ thiờn trong điều kiện thời tiết mƣa nhiều. Đú là, phải cú đủ cỏc đai bảo vệ trờn bờ, nhằm ngăn chặn hiện tƣợng trụi trƣợt đất đỏ từ cỏc tầng trờn xuống tầng dƣới làm sạt lở bờ mỏ. Hoàn thiện hệ thống thoỏt nƣớc trờn cỏc tầng và xung quanh mỏ lộ thiờn nhằm mục đớch ngăn chặn sự bào mũn, xúi lở của cỏc dũng nƣớc mặt làm phỏ vỡ bờ mỏ và làm giảm độ bền vững của đất đỏ. Gúc nghiờng của bờ mỏ phải chọn sao cho phự hợp với tớnh chất cơ lý của đất đỏ, cấu tạo địa chất, điều kiện địa chất thuỷ văn, chiều sõu khai thỏc và thời gian tồn tại của bờ mỏ. Nếu bờ mỏ nằm trong khu vực cú cấu tạo địa chất phức tạp (đứt góy, vũ nhàu) và bị ảnh hƣởng nhiều của nƣớc mặt, nƣớc ngầm.
Để đảm bảo sự ổn định cỏc bờ dốc khi cú biến đổi khớ hậu, cần tiến hành những giải phỏp phũng chống khỏc nhau, tuỳ theo điều kiện tự nhiờn và kỹ thuật cụ thể. Những giải phỏp cụng nghệ nhằm ngăn ngừa trƣợt lở bờ mỏ nhƣ: - Phải cú đủ cỏc đai bảo vệ trờn bờ, nhằm ngăn chặn hiện tƣợng trụi trƣợt đất đỏ từ cỏc tầng xuống tầng dƣới làm sạt lở bờ mỏ
- Hoàn thiện hệ thống thoỏt nƣớc trờn cỏc tầng và xung quanh mỏ lộ thiờn nhằm mục đớch ngăn chặn sự bào mũn, xúi lở của cỏc dũng nƣớc mặt làm phỏ vỡ bờ mỏ và làm giảm độ bền vững của đất đỏ
- Gúc nghiờng của bờ mỏ phải chọn sao cho phự hợp với tớnh chất cơ lý của đất đỏ, cấu tạo địa chất, điều kiện địa chất thuỷ văn, chiều sõu khai thỏc và thời gian tồn tại của bờ mỏ. Nếu bờ mỏ nằm trong khu vực cú cấu tạo địa chất phức tạp (đứt góy, vũ nhàu) và bị ảnh hƣởng nhiều của nƣớc mặt, nƣớc ngầm thỡ gúc nghiờng của bờ mỏ giảm đi 30ữ40%
- Giảm tải trọng khối đẩy (phần trờn của bờ) và làm tăng trọng lƣợng khối đỡ (phần dƣới của bờ) bằng cỏch sử dụng bờ mỏ lồi. Làm tăng lực cản hụng từ hai phớa bằng cỏch sử dụng bờ mỏ cong (trƣờng hợp cho phộp)
- Phủ kớn cỏc sƣờn dốc, bờ mỏ bằng thảm thực vật, nhằm chống sự phong hoỏ bờ mỏ do tỏc động của khụng khớ, nhiệt độ, xúi lở bờ mỏ do nƣớc mƣa, nƣớc mặt
Trong trƣờng hợp khẩn cấp, bờ mỏ cú nguy cơ trƣợt lở, cần nhanh chúng xỳc búc phần đất đỏ của cỏc tầng phớa trờn, nhằm giảm lực đẩy.
2.2.2. Điều kiện khai thỏc
Mỏ đang ỏp dụng hệ thống khai thỏc xuống sõu, khấu theo lớp đứng, vận tải bằng ụ tụ, đất đỏ đổ bói thải ngồi, cụ thể nhƣ sau:
- Khai trƣờng kết thỳc hiện tại, khối lƣợng đất búc khụng đạt theo kế hoạch đề ra, cỏc tầng sản xuất bị chập rất nhiều. Khu vực phớa Đụng Nam phần tiếp giỏp giữa trụ vỉa và đất đỏ trụ cú liờn kết yếu, đất đỏ trụ bị trƣợt dẫn đến sụt lỳn chƣa đƣợc xử lý, bờ trụ xuất hiện nhiều vết nứt ở sƣờn tầng cú nguy cơ sạt lở xuống mặt tầng và đƣờng vận chuyển phớa dƣới.
- Khu vực phớa Tõy do chiều dày lớp đất phủ phớa trờn lớn, tầng chập cao nờn đó xảy ra sạt lở làm lỳn đoạn hào vận tải ra bói thải 3 và hào chớnh từ mức - 35 m xuống đến mức -45 m.
- Cỏc tuyến tầng khụng đƣợc mở theo biện phỏp khai thỏc hàng năm và theo thiết kế.
- Khu vực phớa Đụng Nam thi cụng khú khăn do đỏ trụ bị lỳn xuất hiện nhiều khe nứt và nƣớc ngầm nờn hiệu quả nổ mỡn thấp, làm giảm năng suất xỳc bốc, vận tải.
- Hào vận tải đoạn từ -85 m đến -130 m bờn vỏch do đất đỏ mềm yếu và thƣờng xuyờn cú nƣớc thẩm thấu làm ƣớt mặt đƣờng ảnh hƣởng đến đƣờng hào và năng lực vận tải.
m xuống đỏy moong cú độ dốc trung bỡnh >10% nờn phần nào đó giảm năng lực vận tải.
- Đỏy moong kết thỳc thỏng 6/2018 đạt mức -220 m, chiều dài toàn bộ đỏy moong khoảng 80 m, do vậy việc bố trớ thiết bị khai thỏc và mở rộng đỏy moong gặp khú khăn, nguy cơ sạt lở khu vực phớa Đụng Nam gõy mất an toàn luụn bị đe dọa.
Do tớnh chất vỉa than tập trung nằm ở trung tõm khu mỏ cắm theo hƣớng Bắc Nam, nờn hệ thống mở vỉa và khai thỏc theo hỡnh xuyến xoỏy trụn ốc đất đỏ võy quanh cú cấu tạo phức tạp khụng đồng nhất độ liờn kết kộm. Mỏ lại gần khu vực sụng Đu nờn lƣợng nƣớc chảy vào mỏ tƣơng đối lớn. Trong quỏ trỡnh khai thỏc cú cỏc nguy cơ xảy ra mất an toàn nhƣ sau:
- Trƣợt lở đất đỏ bờ tầng , trƣợt từ cỏc tầng trờn mặt xuống cỏc tầng dƣới - Trờn sƣờn tầng lồi lừm cú những tảng đỏ mồ cụi cú nguy cơ trƣợt lở xuống dƣới
- Xung quanh bờ mỏ cú nhiều mạch nƣớc chảy xuống làm súi mũn đất đỏ ở sƣờn tầng tạo dũng chấy đất đỏ khi trời mƣa lớn.
- Nguy cơ mất an toàn khi khoan lỗ khoan cỏc tầng do đỏ lăn, do sạt lở bờ tầng, do ụtụ vận chuyển ở tầng trờn làm rơi đỏ hoặc sự cố ụtụ khi di chuyển
- Nguy cơ mất an tồn khi nổ mỡn cỏc bói mỡn trờn cỏc tầng gồm nổ mỡn lần 1 và nổ mỡn lần hai phỏ đỏ quỏ cỡ mụ chõn tầng gõy ra.
- Nguy cơ mất an toàn khi xỳc đất đỏ, khai thỏc than
- Nguy cơ mất an toàn khi vận chuyển đất đỏ, than khi di chuyển trờn cỏc tầng cụng tỏc trong moong
- Nguy cơ mất an toàn san gạt làm đƣờng trong moong
- Nguy cơ mất an toàn khu lắp đặt vận hành bơm nƣớc moong - Nguy cơ mất an toàn khi ngƣời đi lại trong moong
- Nguy cơ mất an toàn khi trời mƣa, nắng
- Nguy cơ mất an toàn khi vận chuyển lắp đặt, sửa chữa cỏc thiết bị trong moong.
- Mỏ hiện tại vẫn duy trỡ hệ thống khai thỏc xuống sõu dọc 1 bờ cụng tỏc. Tuy nhiờn, cỏc thụng số chung của hệ thống khai thỏc hiện tại ở mỏ hiện nay chƣa đạt theo thiết kế.
Do moong khai thỏc xuống sõu và cần đạt sản lƣợng than theo kế hoạch nờn mỏ đó để nợ búc đất từ năm trƣớc sang năm sau. Vỡ lẽ đú, cỏc thụng số hệ thống khai thỏc khụng đảm bảo an toàn, cần thiết phải cải tạo lại theo đỳng thiết kế, phự hợp với cỏc tiờu chuẩn, quy chuẩn và quy phạm an toàn hiện hành.
Tổng hợp cỏc thụng số của hệ thống khai thỏc hiện trạng mỏ than Phấn Mễ (khu vực Bắc Làng Cẩm) đƣợc thể hiện trong bảng 2.1.
Bảng 2.1: Cỏc thụng số khai thỏc hiện tại của mỏ than Phấn Mễ
TT Khu vực bờ mỏ Chiều cao tầng h max,m Gúc dốc sƣờn tầng αmax, độ Chiều rộng mặt tầng bmin, m Chiều cao toàn bờ H,m Gúc dốc toàn bờ α, độ 1 Bờ Bắc (T.1) 80 52 5 235 35 2 Bờ Đụng (T.2) 115 44 10 250 38 3 Bờ Nam (T.3) 33 44 10 240 34 4 Bờ Tõy (T.4) 37 55 10 252 34 2.2.4. Hiện trạng thiết bị
Hiện tại, ụ tụ của mỏ đó xuống cấp rất nhiều do điều kiện vận tải rất khú khăn và cung độ vận tải tƣơng đối lớn. Năng lực thiết bị của mỏ cũn thiếu chỉ đảm nhận đƣợc khoảng 10% kế hoạch, cũn lại là thuờ ngoài, do vậy khụng chủ động đƣợc trong sản xuất.
Hiện tại đồng bộ thiết bị của mỏ nhƣ sau:
- Cụng tỏc khoan: mỏy khoan của mỏ hiện tại cú 07 mỏy khoan đập cỏp CZ-20, cỏc mỏy khoan này cũng đó cũ và cũng đó phải sửa chữa quỏ nhiều
nờn chƣa đảm bảo đƣợc khối lƣợng một khoan theo kế hoạch. Khối lƣợng một khoan cũn lại chủ yếu phải thuờ ngoài.
Những nguy cơ mất an toàn trong cụng tỏc khoan trờn mỏ bao gồm: + Mặt tầng khụng bằng phẳng, thiết bị khoan di chuyển khú khăn và khi thực hiện cụng tỏc khoan cú nguy cơ mất an toàn cao, đặc biệt đối với cỏc hàng lỗ khoan gần mộp tầng.
+ Sƣờn tầng đụi khi cũn cú đỏ treo, gõy nguy cơ mất an toàn cho cụng nhõn và thiết bị khi di chuyển mỏy khoan và khi tiến hành cụng tỏc khoan trờn tầng.
+ Bụi và khớ độc sinh ra trong quỏ trỡnh khoan cú nguy cơ cao gõy ra cỏc bệnh về dƣờng hụ hấp cho cụng nhõn trực tiếp làm việc trong mỏ.
+ Khi làm việc ban đờm, nguy cơ mất an toàn của cụng tỏc khoan trờn tầng càng cao, đặc biệt tại những khu vực thiếu ỏnh sỏng.
+ í thức của cụng nhõn trong việc trang bị cỏc thiết bị bao hộ lao động khi làm việc đụi lỳc cũn chƣa đƣợc quan tõm đỳng mức.
+ Cỏc biển bỏo, chỉ dẫn, nguy cơ mất an toàn tại cỏc khu vực làm việc của mỏ đụi khi cũn thiếu và khú nhỡn,…