TT Thơng số kỹ thuật Đơn vị Trị số
1 Chiều dài ống mm 2000
2 Đường kính ống khi chưa bơm ép mm 38
3 Đường kính ống lớn nhất khi bơm ép mm 68
4 Áp suất cơng tác MPa 1 ÷ 20
5 Lưu lượng cơng tác lít/phút 4 ÷ 60
b. Lựa chọn thiết bị nút lỗ khoan khi bơm ép bằng lỗ khoan dài
Căn cứ vào chiều dài của nút lỗ khoan khi bơm ép bằng lỗ khoan dài đã lựa chọn ở phần trên cho thấy các nút lỗ khoan chế tạo sẵn sẽ khơng đảm bảo về chiều dài. Ngồi ra đối với các lỗ khoan dài trong than việc gia cố thành lỗ khoan trong quá trình bơm ép nước cũng rất quan trọng. Do vậy thiết kế đề xuất sử dụng ống nhựa PVC đường kính 50 kết hợp sử dụng hĩa chất cĩ
tính trương lở làm nút lỗ khoan và ống chống lỗ khoan. Loại ống chống sử dụng cĩ chiều dài mỗi ống là 2 m, nối với nhau bằng cút nối 50, trong đĩ ống chống cĩ đục lỗ thành ống dùng để giữ thành lỗ khoan và ép nước vào trong vỉa than, ống chống khơng đục lỗ thành ống dùng để giữ thành lỗ khoan và nút lỗ khoan ngăn khơng cho nước bơm ép thốt ra ngồi. Kết cấu ống chống và nút lỗ khoan dài xem hình 3.10.
Cơng tác làm nút bịt: Sử dụng các túi hĩa chất hai thành phần cĩ tính trương nở quấn xung quanh các ống chống khơng đục lỗ để làm nút bịt. Vị trí quấn túi hĩa chất đầu tiên cách đầu phía trong của ống chống khơng đục lỗ là 1,0 m. Các vị trí tiếp theo khoảng cách giữa túi hĩa chất là 0,4 m. Quấn so le sang hai bên của thành ống chống. Khi quấn túi hĩa chất vào ống chống bằng băng dính phải thực hiện nhẹ nhàng khơng để hai thành phần của hĩa chất phản ứng ngồi lỗ khoan.
1. Ống chống khơng đục lỗ 2. Ống chống đục lỗ 1m Hóa chất tự trương nở 0,4m 15~20m 45~50m Ống đục lỗ Ống không đục lỗ 50 75
3. Kết cấu nút bịt và ống chống lỗ khoan dài
Hình 3.10 - Ống chống và nút bịt lỗ khoan
3. Tổng hợp thiết bị vật tư phục vụ cơng tác khoan bơm ép nước
Tổng hợp thiết bị vật tư phục vụ cơng tác khoan bơm ép nước tại lị chợ 14-5-1D xem bảng 3.6 và bảng 3.7.
Bảng 3.6 - Tổng hợp thiết bị vật tƣ cho cơng tác bơm ép nƣớc bằng lỗ khoan trung bình
TT Tên thiết bị vật tƣ Đơn vị Số lƣợng Ghi chú
1 Máy khoan khí ép bộ 02
Sử dụng loại hiện cĩ của Cơng ty
2 Máy bơm ép nước bộ 01
3
Ống cấp nước cao áp 25 từ trạm bơm đến chân lị chợ, cút nối và các phụ kiện khác
m 100
4 Ống cấp nước cao áp trong lị chợ
10 cút nối và phụ kiện khác m 105
5 Nút lỗ khoan cái 10 Phục vụ bơm mỗi
đợt 10 lỗ khoan, tương đương 40 m
chiều dài lị chợ.
6 Đồng hồ đo áp suất cái 10
Bảng 3.7 – Tổng hợp thiết bị vật tƣ phục vụ 01 đợt khoan bơm ép nƣớc bằng lỗ khoan dài
TT Tên thiết bị vật tƣ Đơn vị Số
lƣợng Ghi chú
1 Thiết bị vật tư khoan
1.1 Máy khoan WPD-1C hoặc
tương đương Bộ 01 Hiện cĩ
1.2 Ống chống nhựa 50 mm
loại đục lỗ m 100 Khơng thu hồi
1.3 Ống chống nhựa đường kính
50 mm loại khơng đục lỗ m 30 Khơng thu hồi
1.4 Hố chất gia cố lỗ khoan thỏi 12
2 Thiết bị vật tư bơm ép nước
1.1 Trạm bơm nước Bộ 1
1.2
Ống cấp nước chính Ø25 từ máy bơm đến khu vực bơm ép nước tại lị DVVT và lị DVTG, cút nối Ø25
m 825 Kèm theo phụ kiện cút nối, ghim chốt, khố cầu, v.v
1.3 Van khố Ø25 mm cái 1
1.4 Ống chia nước Ø110 bộ 2 Phục vụ 2 vị trí bơm ép nước
1.5 Ống nối đầu ống chống lỗ khoan và ống cấp nước Ø10 mm bộ 6 1.6 Ống cấp nước Ø10 mm m 72 1.7 Van khố Ø10 mm cái 2 02 dự phịng 1.8 Đồng hồ đo áp suất cái 2
1.9 Đồng hồ đo lưu lượng cái 2
1.10 Thiết bị vật tư khoan bơm ép
nước lỗ khoan trung bình Bộ 01
Tương tự như khoan bằng lỗ khoan ngắn
3.2.5. Tính tốn các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của lị chợ khi áp dụng giải pháp bơm ép nƣớc
Bảng 3.8 - Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của lị chợ 14-5-1D khi áp dụng giải pháp bơm ép nƣớc bằng lỗ khoan trung bình
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Số lƣợng
1 Chiều dài lị chợ trung bình theo hướng dốc m 105
2 Chiều dày vỉa trung bình m 5,0
3 Gĩc dốc vỉa trung bình độ 27
4 Tiến độ khai thác một luồng m 0,8
5 Sản lượng khai thác một luồng T 510
6 Tiến độ khai thác một chu kỳ m 4,0
7 Sản lượng than khai thác một chu kỳ T 2550
8 Hệ số hồn thành chu kỳ - 0,9
9 Sản lượng than khai thác một ngày đêm T 660
10 Năng suất lao động T/cơng 7,2
11 Chi phí thuốc nổ cho 1000T than khai thác Kg 82 12 Chi phí kíp nổ cho 1000T than khai thác Cái 329 13 Chi phí gỗ cho 1000T than khai thác m 5,1 14 Chi phí nhũ tương cho 1000T than khai thác Kg 154 15 Chiều dài trung bình một lỗ khoan bơm ép m 6,0 16 Chiều dài các lỗ khoan trong một đợt bơm ép m 150
17 Khoảng cách các lỗ khoan m 4,0
18 Lượng nước bơm ép cho một lỗ khoan m3 12,0 19 Tổng lượng nước bơm ép cho một đợt m3 300 20 Chi phí mét khoan cho 1000 tấn than khai thác m 58,8 21 Chi phí nước cho 1000 tấn than khai thác m3 117
3.2.6. Xây dựng quy trình khoan bơm ép nƣớc
1. Các quy định chung
của than chỉ được phép tiến hành khi cĩ đầy đủ tài liệu kỹ thuật, pháp lý đã được các cấp cĩ thẩm quyền phê duyệt.
Điều 2: Tất cả cán bộ, cơng nhân làm việc trong khu vực áp dụng quy
trình này đều phải được học tập, nắm vững hộ chiếu, quy trình khoan, quy trình bơm ép nước, nguyên lý hoạt động của đồng bộ thiết bị khoan, hệ thống bơm ép nước và những quy định về an tồn của cơng nghệ. Sau khi học tập được kiểm tra kết quả và cĩ ký nhận vào sổ huấn luyện của đơn vị. Cơng nhân làm việc trong dây chuyền cơng nghệ là những người cĩ đầy đủ sức khoẻ (được y tế mỏ cơng nhận) và hiểu biết cơng việc mình làm.
Điều 3: Tại gương khoan bơm ép nước phải được trang bị đầy đủ vật
tư, trang thiết bị cần thiết được ghi trong thiết kế. Ngồi ra phải được trang bị một khối lượng vật tư dự phịng để xử lý các trường hợp bất trắc xảy ra.
2. Trình tự thực hiện các cơng việc
a. Đối với lị chợ áp dụng giải pháp bơm ép bằng lỗ khoan trung bình
Điều 4: Cơng tác chuẩn bị
- Cơng tác khoan và bơm ép nước được tiến hành tại gương lị chợ. Trước khi tiến hành khoan bơm ép, lị chợ cĩ chiều rộng ngắn nhất và được củng cố chắc chắn.
- Trước khi tiến hành cơng tác khoan bơm ép nước phải chuẩn bị đầy đủ vật tư thiết bị phục vụ cơng tác khoan và bơm ép nước theo thiết kế.
- Vận chuyển máy khoan vào vị trí khoan, đấu nối với đường ống cung cấp khí nén trong khu vực, chạy thử khơng tải máy khoan.
- Thay tồn bộ dung dịch nhũ hĩa của trạm bơm bằng nước sạch.
Điều 5: Cơng tác thi cơng các lỗ khoan trung bình
Trước khi thực hiện cơng tác khoan lỗ khoan ép nước tại gương, Quản đốc hoặc ca trưởng trực tiếp xem xét tồn bộ gương lị chợ và đoạn lị dự kiến bơm ép nước. Xác định đánh dấu các lỗ cần khoan theo hộ chiếu. Sau đĩ các cơng nhân được bố trí làm cơng tác khoan, tiến hành khoan theo theo các vị
trí đã đánh dấu trên. Khi khoan ở từng lỗ, các thao tác tiến hành từ từ để tránh tình trạng sự cố kẹt choịng khoan. Khi khoan xong lấy sạch phoi khoan và đánh dấu lỗ khoan.
Điều 6: Cơng tác lắp đặt nút lỗ khoan
Khi kết thúc cơng tác khoan tiến hành cơng tác lắp đặt nút lỗ khoan theo trình tự sau: đấu nối một đầu của nút lỗ khoan chuyên dụng với đường ống cấp nước 10 sau đĩ đưa nút vào trong lỗ khoan sao cho tồn bộ thân nút nằm trong lỗ khoan. Cố định chắc chắn nút trong lỗ khoan rồi đấu nối ống
10 với đồng hồ đo lưu lượng và đồng hồ đo áp suất, van cấp nước.
Điều 7: Cơng tác bơm ép nước
Sau khi lắp đặt xong nút lỗ khoan cho lỗ khoan cần bơm ép và đấu nối với đường ống cấp nước chính từ máy bơm, kiểm tra lại các vị trí đấu nối, vận hành máy bơm để cấp nước vào trong lỗ khoan. Khi nước được bơm từ đường ống vào nút lỗ khoan, dưới tác dụng của bi chặn nước và lị xo ở phần cuối của nút sẽ ngăn khơng cho nước chảy ra lỗ khoan và làm phình phần ống cao su của nút. Khi phần ống cao su phình ra bịt kín khe hở giữa nút và thành lỗ khoan, áp lực trong đường ống tăng dần làm cho lị xo giữ viên bi chặn nước lại, nước thốt ra và chảy vào trong lỗ khoan.
Trong quá trình bơm ép, khi vận hành máy bơm phải nâng áp lực từ từ, thường xuyên kiểm tra đồng hồ đo áp lực từ máy bơm và theo dõi diễn biến của gương lị. Trường hợp cĩ nước thấm ra mặt gương qua khe nứt hoặc, tình trạng mặt gương thay đổi (cĩ tiếng động, tụt than, đất đá, v.v) phải dừng bơm và tiến hành củng cố đảm bảo an tồn mới tiếp tục cơng tác bơm ép.
Khi bơm đủ lượng nước yêu cầu cho lỗ khoan hoặc thấy mặt gương tại vị trí bơm ép cĩ nước rị rỉ ra, lưu lượng nước từ máy bơm giảm thì dừng cơng tác bơm ép thu hồi nút lỗ khoan chuyển sang bơm ép tại các lỗ khoan khác.
Sau khi dừng bơm, mở khĩa van của đường ống 10 mm để tháo nước trong lỗ khoan ra ngồi. Khi phần ống cao su của nút lỗ khoan thu nhỏ lại thì tiến hành thu hồi nút lỗ khoan.
Thu hồi đường ống cung cấp nước, chuyển sang lắp đặt, bơm ép nước cho lỗ khoan tiếp theo. Việc bơm ép nước cho các lỗ tiếp theo được thực hiện tương tự cho tới khi hết đoạn lị cần bơm ép nước gia cố vỉa. Cĩ thể bơm ép nước đồng thời tại nhiều lỗ khoan, tuy nhiên áp suất và lưu lượng bơm đảm bảo yêu cầu theo thiết kế.
Sau khi kết thúc cơng tác bơm ép tại gương lị chợ tiến hành vệ sinh máy bơm, vận chuyển vật tư phục vụ cơng tác khoan bơm ép nước về vị trí tập kết theo quy định.
b. Đối với lị chợ áp dụng giải pháp bơm ép nước bằng các lỗ khoan dài
Điều 9: Cơng tác chuẩn bị
- Cơng tác khoan và bơm ép nước bằng lỗ khoan dài được tiến hành tại lị dọc vỉa thơng giĩ và lị dọc vỉa vận tải của lị chợ. Trước khi tiến hành khoan bơm ép phải tiến hành củng cố chắc chắn đoạn lị tại vị trí khoan.
- Chuẩn bị đầy đủ vật tư thiết bị phục vụ cơng tác khoan và bơm ép nước bằng các lỗ khoan dài theo thiết kế.
- Vận chuyển thiết bị khoan và các thiết bị kèm theo như máy bơm nước rửa phoi khoan, động cơ dẫn động, v.v vào lắp đặt tại vị trí quy định. Kiểm tra và vận hành thử máy khoan.
Điều 10: Cơng tác thi cơng khoan các lỗ khoan dài
Cơng tác thi cơng khoan lỗ khoan dài được thực hiện theo hộ chiếu thiết kế. Cơng tác khoan một lỗ được tiến hành theo trình tự sau:
1. Mở lỗ khoan
- Kiểm tra, định vị máy khoan chắc chắn. - Mở mâm kẹp cần khoan.
- Lắp đặt cần khoan cùng với bộ đầu nối cùng mũi khoan vào mâm kẹp cần của máy khoan.
- Khởi động máy bơm nước, máy khoan, nâng bộ đầu nối cần khoan cùng với cần khoan (khơng quay) lên đến khi lưỡi khoan tiếp xúc với than hoặc đá.
- Khởi động máy bơm nước, máy khoan, nâng bộ đầu nối cần khoan cùng với cần khoan (khơng quay) lên đến khi lưỡi khoan tiếp xúc với than hoặc đá.
- Điều khiển máy khoan xoay cần khoan cùng với mũi khoan để mở lỗ khi khoan được chiều sâu từ 15 20 cm thì điều chỉnh tốc độ máy ổn định
cho tới khi khoan hết chiều dài một cần khoan. 2. Nối cần khoan
Sau khi khoan hết chiều dài một cần khoan tiến hành cơng tác lắp đặt thêm cần khoan theo các bước sau:
- Dừng máy bơm nước và máy khoan.
- Sử dụng thiết bị chuyên dụng cố định cần khoan trong lỗ khoan. - Hạ mâm kẹp cần khoan.
- Lắp liên kết cần khoan mới với cần khoan trong lỗ. - Lắp đặt cần khoan vào mâm kẹp.
- Khởi động lại máy khoan, máy bơm nước tiếp tục quá trình khoan. 3. Kết thúc khoan một lỗ
Cơng tác khoan được lặp lại theo các trình tự trên cho đến khi đạt được chiều dài lỗ khoan cần thiết theo hộ chiếu. Sau khi kết thúc cơng tác khoan một lỗ khoan tiến hành cơng tác tháo dỡ thiết bị khoan kết thúc khoan một lỗ khoan
Điều 11: Đĩng ống chống và nút lỗ khoan
- Khi kết thúc cơng tác khoan một lỗ phải tiến hành kiểm tra chiều dài thực tế cĩ thể đĩng ống chống của lỗ khoan và xác định số lượng ống chống
khơng đục lỗ và ống chống đục lỗ cần đưa vào trong lỗ khoan.
- Sau khi xác định được chiều dài của từng loại ống chống đĩng vào trong lỗ khoan thì tiến hành đĩng ống chống cĩ đục lỗ thành ống vào trong lỗ khoan trước. Ống chống được đẩy vào trong lỗ khoan bằng thủ cơng, trong quá trình đĩng khi nối các đoạn ống bằng cút nối phải vặn ren chặt, tránh hiện tượng nước bị dị qua vị trí nối này khi bơm ép.
- Sau khi đĩng ống chống cĩ đục lỗ xong, tiến hành đĩng ống chống khơng đục lỗ kết hợp quấn hĩa chất cĩ tính trương lở xung quanh ống để làm nút bịt lỗ khoan. Vị trí quấn túi hĩa chất đầu tiên cách đầu phía trong của ống chống khơng đục lỗ là 1,0 m, các vị trí tiếp theo, khoảng cách giữa túi hĩa chất là 0,4 m. Khi quấn túi hĩa chất vào ống chống bằng băng dính phải thực hiện nhẹ nhàng khơng để hai thành phần của hĩa chất hịa vào nhau gây phản ứng ngồi lỗ khoan. Ống chống khơng đục lỗ được đưa vào trong lỗ khoan bằng thủ cơng như ống chống khơng đục lỗ. Thao tác đưa ống chống vào trong lỗ khoan phải tiến hành nhẹ nhàng để tránh hiện tượng vỡ túi hĩa chất trương nở, gây tắc ống khi bơm ép.
Sau khoảng 3 tiếng khi hố chất đã trương nở hồn tồn và lấp kín khe hở giữa ống chống khơng đục lỗ và thành lỗ khoan mới tiến hành cơng tác bơm ép nước.
Điều 12: Cơng tác bơm ép nước
- Đấu nĩi ống nước 10 với đầu ống chống khơng đục lỗ phía ngồi lỗ khoan bằng cút chuyển cấp, sau đĩ đấu nối đường ống 10 với đồng hồ đo lưu lương, đồng hồ đo áp suất và đường ống cấp nước chính từ máy bơm. Kiểm tra lại các vị trí đấu nối, vận hành máy bơm để cấp nước vào trong lỗ khoan
- Trong quá trình bơm ép nước phải cĩ người thường xuyên theo dõi, khi thấy cĩ nước chảy ra nĩc hoặc hơng lị thì khĩa đường cấp nước vào lỗ khoan. Tạm dừng bơm ép nước 1 ngày sau đĩ lại tiếp tục bơm ép.