Hỡnh 3.7. Lũ chợ cơ giới húa tại Cụng ty than Khe Chàm
Bảng 3.2. Bảng chỉ tiờu kinh tế - kỹ thuật lũ chợ cơ giới hoỏ đồng bộ tại Cụng ty than Khe Chàm
TT Tờn chỉ tiờu Đơn vị Khối lƣợng
1 Chiều dày vỉa m 2,7
2 Gúc dốc vỉa trung bỡnh độ 19
3 Tỷ trọng của than T/m3 1,5
4 Chiều dài gƣơng lũ chợ m 132
5 Chiều dài theo hƣớng khấu m 210
6 Chiều cao khấu m 2,4
7 Chiều rộng luồng khấu m 0,63
8 Mỏy liờn hợp khấu than MG-150/375-W
9 Vật liệu chống lũ chợ: vỡ chống ZZ-3200/16/26
10 Tiến độ khai thỏc một chu kỳ m 3,87
11 Sản lƣợng lũ chợ một chu kỳ T/chu kỳ 1.688
12 Thời gian hoàn thành một chu kỳ ca 3
13 Hệ số hoàn thành một chu kỳ - 0,8
14 Cụng suất lũ chợ T/năm 380.000
15 Số cụng nhõn lũ chợ một chu kỳ ngƣời 90
17 Chi phớ dầu nhũ tƣơng cho 1000 tấn than kg 12,3 18 Chi phớ nƣớc sạch cho 1000 tấn than m3 115 19 Chi phớ răng khấu cho 1000 tấn than Cỏi 1
20 Tổn thất than của cụng nghệ % 21
Từ năm 2006, Tập đoàn Cụng nghiệp Than - Khoỏng sản Việt Nam đó liờn doanh với Cụng ty ALTA - Cộng hoà Sộc chế tạo, lắp rỏp tại Việt Nam giàn chống tự hành cơ khớ hoỏ kiểu chắn - đỡ, giàn chống cú kết cấu hạ trần than núc theo điều kiện thu hồi than về mỏng cào gƣơng và đặt tờn giàn chống là VINAALTA-2.0/3.15.
Tổ hợp thiết bị lũ chợ cơ giới hoỏ sử dụng giàn chống VINAALTA-2.0/3.15 hiện nay đó đƣợc khai thỏc thử nghiệm tại lũ chợ II-8-2 vỉa 8 khu giếng Vàng Danh, Cụng ty Cổ phần than Vàng Danh. Khu vực ỏp dụng cú đặc điểm: chiều dày vỉa trung bỡnh 7 m, gúc dốc vỉa trung bỡnh 120, than thuộc loại bỏn antraxit, độ kiờn cố 2 3, trọng lƣợng thể tớch 1,65 T/m3. Trong vỉa cú 1 3 lớp đỏ kẹp, với tổng chiều dày 0,74 1,08 m, tỷ lệ đỏ kẹp 14,6%. Vỏch trực tiếp là sột kết, sột than dạng thấu kớnh dày 0,5 1,5 m mềm bở, bột kết phõn bố đều dày 2,85 15,0 m, vỏch ổn định trung bỡnh và cú cƣờng độ khỏng nộn trung bỡnh là 42,7 Mpa. Vỏch cơ bản là bột kết xen kẹp cỏt kết dày 6 30 m, vỏch ổn định, sập đổ trung bỡnh đến khú sập đổ, cƣờng độ khỏng nộn trung bỡnh 75,1 Mpa. Trụ trực tiếp là sột kết, sột than phõn lớp dày 0,4 1,2 m, dạng thấu kớnh khụng đều, dƣới là bột kết phõn đều. Trụ thƣờng xuất hiện lớp cuội kết, xi măng gắn kết yếu, phõn bố khụng liờn tục, tạo thành cỏc mụ, ổ ở sỏt nền lũ. Đối với đỏ kẹp thƣờng thấy xuất hiện lớp đỏ kẹp dày khoảng 0,25 0,4 m, phõn bố ở cỏch nền khoảng 1,4 1,5 m, hoặc lớp kẹp dày 0,5 0,6 m, phõn bố cỏch nền 2,5 m.
Quỏ trỡnh ỏp dụng khai thỏc thử nghiệm với giàn chống VINAALTA- 2.0/3.15 tại lũ chợ II-8-2 vỉa 8 Cụng ty Cổ phần than Vàng Danh đƣợc thực hiện qua hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Từ thỏng 12 năm 2007 đến thỏng 4 năm 2008, giai đoạn này sử dụng mỏy khấu than MG 200-W1 chuyển đến từ Cụng ty than Khe Chàm kết hợp giàn chống VINAALTA-2.0/3.15. Cỏc thiết bị chớnh trong lũ chợ thử nghiệm
mỏng cào đồng bộ SGB - 630/2x110; trạm bơm dung dịch nhũ hoỏ HA 80/320 P2; trạm bơm phun sƣơng XPB - 250/55 và bộ lọc XPA.
- Giai đoạn 2: Từ thỏng 6 năm 2008, giai đoạn này sử dụng mỏy khấu than MB12- 2V2P/R-450E và mỏng cào DSS 260 cựng cỏc thiết bị đồng bộ khỏc của Cộng hoà Sộc kết hợp giàn chống VINAALTA-2.0/3.15. Bƣớc đầu, kết quả khai thỏc thử nghiệm lũ chợ ở giai đoạn 2 đó đạt đƣợc một số chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật khả quan.
Hỡnh 3.8. Giàn chống VINAALTA-2.0/3.15
Hỡnh 3.9. Lũ chợ cơ giới húa tại Cụng ty than Vàng Danh
Bảng 3.3. Bảng chỉ tiờu kinh tế - kỹ thuật lũ chợ cơ giới hoỏ đồng bộ tại Cụng ty Cổ phần than Vàng Danh
TT Tờn chỉ tiờu Đơn vị Khối lƣợng
1 Chiều dày vỉa m 7,0
2 Gúc dốc vỉa trung bỡnh độ 14
3 Tỷ trọng của than T/m3 1,65
4 Chiều dài gƣơng lũ chợ m 120
5 Chiều cao khấu m 2,7
6 Chiều dày lớp hạ trần m 4,3
7 Chiều rộng luồng khấu m 0,8
8 Mỏy liờn hợp khấu than MB12-2V2P/R-450E
9 Vật liệu chống lũ chợ: Giàn tự hành VINAALTA 2.0/3.15
10 Sản lƣợng lũ chợ thỏng T/thỏng 20.622
11 Số cụng nhõn lũ chợ ngày đờm ngƣời 65
12 Năng suất lao động trực tiếp T/cụng 12,7
13 Tỷ lệ thu hồi than hạ trần % 85
15 Giỏ thành tiờu thụ đồng/tấn 640.785
16 Tỷ suất lợi nhuận/doanh thu % 23,88
17 Tỷ suất lợi nhuận/chi phớ sản xuất % 35,72
18 Tổn thất than của cụng nghệ % 19,3
Nếu so sỏnh với cụng nghệ khai thỏc thủ cụng, khấu than bằng khoan nổ mỡn, chống lũ chợ bằng giỏ thuỷ lực di động cú thu hồi than núc trong cựng cỏc điều kiện của vỉa 8 khu giếng Vàng Danh, thỡ cú rất nhiều chỉ tiờu kinh tế, kỹ thuật quan trọng đó đƣợc cải thiện đỏng kể, cụ thể nhƣ sau:
- Sản lƣợng lũ chợ tăng 1,7 lần;
- Chi phớ nhõn cụng trong lũ chợ giảm 2,4 lần; - Năng suất lao động tăng gần 4 lần;
- Tỷ lệ thu hồi than hạ trần tăng 10%; - Giỏ thành phõn xƣởng giảm 9,2%;
- Tỷ suất lợi nhuận/doanh thu tăng 1,3 lần; - Tỷ suất lợi nhuận/chi phớ sản xuất tăng 1,5 lần.
Giàn chống tự hành VINAALTA-2.0/3.15 cú tớnh linh hoạt cao, cú thể khai thỏc cỏc vỉa than cú chiều dày thay đổi với biờn độ lớn từ 2 đến 10 một, gúc dốc thay đổi từ 0 350. Tổ hợp thiết bị cũng cú thể ỏp dụng khai thỏc cỏc vỉa dày hơn 10 m khi chia vỉa thành cỏc lớp nghiờng, khai thỏc cỏc lớp với cỏc sơ đồ cú hoặc khụng thu hồi than núc.
Đến thỏng 7 năm 2010, tổ hợp thiết bị lũ chợ cơ giới hoỏ gồm: giàn chống VINAALTA-2.0/3.15, mỏy khấu than MB12-2V2P/R-450E và mỏng cào DSS 260 cựng cỏc thiết bị đồng bộ khỏc của Cộng hoà Sộc cũng đƣợc ỏp dụng khai thỏc tại lũ chợ vỉa 6 tầng +160 +190 khu I Than Thựng, Cụng ty TNHH MTV than Nam Mẫu. Sau 5 thỏng khai thỏc, mặc dự cũn trong thời gian học tập làm quen cụng nghệ đối với cỏn bộ và cụng nhõn Cụng ty than Nam Mẫu, lũ chợ đó đạt đƣợc cỏc chỉ tiờu tƣơng đối tốt: Năng suất lao động từ 4,9 11,4 T/cụng, trung bỡnh 7,13 T/cụng, sản
160.000 T/năm). Sau thời gian chuyển giao cụng nghệ, trong 2 thỏng gần đõy lũ chợ đó đạt đến sản lƣợng trung bỡnh 25.600 T/thỏng (tƣơng đƣơng khoảng 300.000 T/năm). Đõy là một tớn hiệu tốt cho việc triển khai ỏp dụng cơ giới húa tại Cụng ty than Nam Mẫu.
Đối với cỏc khu vực vỉa dày dốc, từ cuối năm 2007 đó triển khai ỏp dụng thử nghiệm cụng nghệ cơ giới hoỏ khai thỏc bằng tổ hợp giàn chống tự hành KDT-1 cú kết cấu hạ trần thu hồi than núc kết hợp mỏy đào lũ AM-50 tại vỉa 7, Tõy Vàng Danh, Cụng ty than Vàng Danh.
Địa điểm ỏp dụng thử nghiệm cú chiều dày thay đổi từ 6,0 10,0 m, trung bỡnh 7,5 m. Gúc dốc vỉa từ 70 900, trung bỡnh 750. Than thuộc loại bỏn antraxit, cứng, dũn và dễ vỡ, trọng lƣợng thể tớch than 1,65 T/m3. Vỏch trực tiếp là sột kết xen lẫn bột kết, chiều dày trung bỡnh 5,0 m, trọng lƣợng thể tớch 2,65 T/m3, cƣờng độ khỏng nộn trung bỡnh 250 350 KG/cm2. Vỏch cơ bản là lớp bột kết xen kẽ cỏt kết, chiều dày từ 10 30 m, trọng lƣợng thể tớch 2,69 T/m3, cƣờng độ khỏng nộn 519 KG/cm2, thuộc loại ổn định trung bỡnh. Trụ trực tiếp là sột kết xen kẽ bột kết rắn chắc vừa, chiều dày từ 5 8 m.
Khu vực đƣợc chuẩn bị trờn cơ sở ỏp dụng hệ thống khai thỏc chia lớp ngang nghiờng (lớp bằng). Khai trƣờng đƣợc chia làm hai cỏnh khai thỏc bởi một lũ thƣợng trung tõm đào trong đỏ phớa trụ, từ thƣợng đỏ này tiến hành đào cỏc cỳp xuyờn vỉa vào gặp vỉa than, sau đú đào cỏc lũ dọc vỉa phõn tầng với chiều cao mỗi phõn tầng là 8 m bằng cỏc lũ dọc vỉa bỏm trụ. Kết quả ỏp dụng đó cho cỏc chỉ tiờu kinh tế, kỹ thuật cao hơn so với cụng nghệ chia lớp bằng sử dụng giỏ thủy lực trong điều kiện khai thỏc tƣơng tự nhƣ sau:
- Cụng suất lũ chợ đạt 35.000 T/gƣơng.năm so với 25.000 30.000 T/gƣơng.năm; - Năng suất lao động đạt 5,8 T/cụng.ca so với 3,4 3,9 T/cụng.ca;
- Chi phớ thuốc nổ 74,1 kg/1000T so với 110 120 kg/1000T; - Chi phớ kớp nổ 198,3 cỏi/1000T so với 300 350 cỏi/1000T; - Chi phớ một lũ chuẩn bị 7,76 m/1000T so với 14 17 m/1000T;
- Giỏ thành phõn xƣởng 158.000 đồng/T so với 160.000 176.000 đồng/T.
Giàn chống tự hành KDT-1 cú sức khỏng tải và độ ổn định lớn khi làm việc, nõng cao đƣợc mức độ an toàn lao động. Cho tới nay cú thể khẳng định cụng nghệ cơ giới húa sử dụng giàn chống tự hành KDT-1 ƣu việt hơn so với cụng nghệ sử dụng cột thủy lực và giỏ thủy lực di động trong sơ đồ cụng nghệ khai thỏc chia lớp ngang nghiờng hoặc lớp bằng.
Đối với cỏc vỉa than mỏng và dày trung bỡnh, dốc nghiờng đến dốc đứng, đó triển khai ỏp dụng thử nghiệm cụng nghệ cơ giới hoỏ khai thỏc từ năm 2008 tại mỏ than Mạo Khờ và mỏ than Hồng Thỏi, trờn nền tảng của tổ hợp thiết bị lũ chợ 2ANSH - Ucraina. Cỏc thiết bị chớnh trong dõy chuyền cụng nghệ cơ giới húa khai thỏc đồng bộ bao gồm: giàn chống tự hành 2ANSH, mỏy bào than 1ASHM và cỏc thiết bị đồng bộ khỏc đi kốm. Cụng tỏc khai thỏc đƣợc tiến hành theo phƣơng phỏp khấu xuụi theo chiều dốc của từng cột cú chiều dài 60 m. Cỏc vỉa than khai thỏc cú chiều dày thay đổi từ 1,35 3,21 m, trung bỡnh 2,2 m, gúc dốc vỉa thay đổi từ 440 750, trung bỡnh 580.
Hỡnh 3.11. Lũ chợ cơ giới húa 2ANSH tại Cụng ty than Mạo Khờ
Sau quỏ trỡnh ỏp dụng cụng nghệ cơ giới húa khai thỏc vỉa dốc tại mỏ than Mạo Khờ với tổng thời gian là 28 thỏng, lũ chợ khai thỏc đƣợc 148.164 tấn, cụng suất khai thỏc đạt 61.000 82.000 tấn/năm, trung bỡnh 63.500 tấn/năm. Cụng nghệ ỏp dụng đó đạt đƣợc một số chỉ tiờu cao hơn so với cỏc cụng nghệ khai thỏc vỉa dốc đó ỏp dụng ở Việt Nam trong điều kiện tƣơng tự, sản lƣợng cao hơn khoảng 2 lần, năng suất lao động cao hơn so với cỏc cụng nghệ khai thỏc thủ cụng trƣớc đõy từ 1,5 1,8 lần và đó cải thiện đỏng kể điều kiện làm việc, nõng cao mức độ an toàn cho ngƣời lao động.
Bảng 3.4. Bảng chỉ tiờu kinh tế - kỹ thuật lũ chợ cơ giới hoỏ đồng bộ tại Cụng ty than Mạo Khờ
TT Tờn chỉ tiờu Đơn vị Khối lƣợng
1 Chiều dày vỉa trung bỡnh m 2,2
2 Gúc dốc vỉa trung bỡnh độ 58
3 Tỷ trọng của than T/m3 1,62
4 Chiều dài gƣơng lũ chợ m 60
5 Chiều rộng luồng khấu m 0,63
6 Chiều cao nghiờng của cột khai thỏc m 150
7 Mỏy bào - cào 1ASHM
8 Tổ hợp thiết bị lũ chợ 2ANSH
9 Sản lƣợng lũ chợ một ngày đờm T/ngày-đờm 259270
10 Số cụng nhõn lũ chợ ngày đờm ngƣời 42
hoỏ đó ỏp dụng tại một số mỏ than hầm lũ vựng Quảng Ninh
Qua phõn tớch đỏnh giỏ thực trạng ỏp dụng cụng nghệ cơ giới hoỏ khai thỏc tại một số mỏ than hầm lũ vựng Quảng Ninh cho thấy, việc ỏp dụng cụng nghệ cơ giới hoỏ khai thỏc đó đạt đƣợc một số chỉ tiờu kinh tế - kỹ thuật khả quan (cụng suất khai thỏc và năng suất lao động tăng, giỏ thành sản xuất và tổn thất tài nguyờn giảm), mức độ an toàn trong quỏ trỡnh sản xuất cao hơn so với cỏc cụng nghệ khai thỏc thủ cụng cú điều kiện tƣơng đồng. Tuy nhiờn cỏc cụng nghệ ỏp dụng vẫn cũn một số tồn tại nhƣ cụng suất khai thỏc thực tế thấp hơn cụng suất thiết kế, nguyờn nhõn chớnh là do cỏc yếu tố sau:
3.1.3.1. Điều kiện địa chất thay đổi so với tài liệu thăm dũ:
- Tại lũ chợ cơ giới hoỏ bằng giàn chống tự hành VINAALTA 2.0/3.15 mỏ Vàng Danh: Điều kiện vỉa than biến động mạnh theo đƣờng phƣơng, lũ chợ phải khấu vờ mất nhiều thời gian (từ thỏng 4 đến thỏng 8 năm 2009 và từ đầu quý 2 năm 2010 đến nay). Ngoài vấn đề về biến động vỉa, sự xuất hiện của đỏ kẹp trờn gƣơng cú hệ số kiờn cố lớn trong suốt thời gian khai thỏc từ giữa năm 2008 đến giữa năm 2009 cũng đó gõy ảnh hƣởng rất lớn đến hiệu quả sản xuất do lũ chợ phải khoan nổ mỡn thủ cụng (gƣơng cú từ 1 3 lớp đỏ kẹp dày 0,4 0,8 m là bột kết, duy trỡ tƣơng đối ổn định trờn gƣơng, gần núc và trờn suốt chiều dài lũ chợ).
- Tại lũ chợ cơ giới hoỏ bằng tổ hợp giàn chống 2ANSH mỏ Mạo Khờ: Chiều dày vỉa hợp lý để ỏp dụng cụng nghệ là 1,21 2,2 m, song thực tế chiều dày vỉa cú nhiều vị trớ đó đạt đến 3,0 m. Ở cỏc vị trớ này lũ chợ thƣờng xảy ra hiện tƣợng lở núc, do vậy trong quỏ trỡnh khấu chống đó phải xử lý kớch núc thủ cụng, làm kộo dài thời gian thực hiện một chu kỳ.
- Tại lũ chợ cơ giới hoỏ bằng giàn chống tự hành ZZ3200-16/26 mỏ Khe Chàm: Đất đỏ kẹp và phõn lớp đỏ vỏch trực tiếp của vỉa cú độ cứng lớn, dõy chuyền thiết bị chƣa đƣợc trang bị mỏy nghiền nờn trong thực tế thƣờng xuyờn cú những tảng than, đỏ kẹp lớn khụng đảm bảo kớch thƣớc vận chuyển bằng băng tải. Để đảm bảo cụng tỏc vận tải than, phải thƣờng xuyờn dừng dõy chuyền để đập vỡ đất đỏ và than bằng thủ cụng. Đõy cũng là một trong những nguyờn nhõn làm ảnh hƣởng nhiều đến năng suất lũ chợ.
- Tại lũ chợ cơ giới hoỏ bằng giàn chống tự hành VINAALTA 2.0/3.15 mỏ Vàng Danh: Do hệ thống đƣờng lũ chuẩn bị đƣợc thực hiện trong một dự ỏn khỏc, theo đú ở phớa trờn lũ dọc vỉa thụng giú cú dũng Suối chảy ngang qua. Do vậy, khi ỏp dụng tổ hợp lũ chợ cơ giới hoỏ tại khu vực này, vào mựa mƣa, lƣợng nƣớc chảy vào lũ chợ lớn, làm ảnh hƣởng đến sản xuất của lũ chợ.
- Tại lũ chợ cơ giới hoỏ bằng tổ hợp giàn chống 2ANSH mỏ Mạo Khờ: Vào mựa mƣa, lũ chợ gặp nhiều khú khăn trong sản xuất (tụt núc, lở gƣơng, giàn chống tự trụi trƣợt) do ảnh hƣởng của nƣớc ngầm chảy từ lộ vỉa xuống.
3.1.3.3. Ách tắc sản xuất:
Cỏc lũ chợ ỏp dụng cơ giới hoỏ thƣờng sử dụng lại hệ thống vận tải chớnh của mỏ, cỏc hệ thống vận tải này đó đƣợc đầu tƣ từ dự ỏn khỏc nờn khụng tớnh đến khả năng phục vụ sản xuất cho lũ chợ cơ giới hoỏ. Tại lũ chợ cơ giới hoỏ VINAALTA mỏ Vàng Danh, tuyến băng tải ở lũ xuyờn vỉa và giếng, ngoài phục vụ vận tải cho lũ chợ cơ giới hoỏ cũn phải vận tải cho cỏc phõn xƣởng khai thỏc thủ