CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.2 Hiện trạng công tác khai thác và và đổ thải tại các lộ vỉa mỏ Ngã Hai của Công
3.2.2 Phương pháp khai thác
- Mở vỉa và trình tự khai thác: [6]
Công tác mở vỉa
Công tác khai thông mở vỉa đƣợc áp dụng nhƣ hiện nay tại công trƣờng lộ thiên lộ vỉa: Sử dụng hệ thống hào trƣợt và hào bám vách vỉa kết hợp với hào đi bên vách để khai thông mở vỉa. Công tác đào hào khai thông mở vỉa đƣợc thực hiện bằng máy xúc thủy lực gầu ngƣợc kết hợp với xe gạt.
Trình tự khai thác
Với đặc điểm các điểm khai thác lộ thiên không tập trung, qui mô nhỏ do vậy sẽ khai thác theo hình thức cuốn chiếu, khai thác dứt điểm một hoặc nhiều điểm cùng lúc tạo điều kiện để tận dụng không gian khai trƣờng đổ bãi thải trong tối đa theo khả năng cho phép.
Cụ thể cơng tác bóc đất nhƣ sau: Bóc đát đá các tầng trên cao xuống thấp, từ ngồi vào trong đồng thời chú ý khi bóc đất trong phạm vi gần các cơng trình ngầm sẽ hạn chế khoan nổ và chú ý về kỹ thuật xúc; nếu bóc đất đá bằng máy cày phải thực hiện từng lớp mỏng một, lớp mỏng có độ dầy từ 0,2 – 0,3m, đồng thời chấp hành nghiêm chỉnh kỹ thuật an toàn khai thác mỏ lộ thiên của nhà nƣớc ban hành.
- Hệ thống khai thác:
Trình tự phát triển cơng trình trên tồn bộ hay từng phần của bờ mỏ khi áp dụng công nghệ này là từ trên xuống dƣới, các máy xúc làm việc trên các tầng kề nhau hay trên cùng một tầng là theo phƣơng thức khấu đuổi và có thể có một số phƣơng pháp bố trí máy xúc trên một nhóm tầng cơ bản nhƣ sau:
1. Mỗi máy xúc trên một tầng và xúc đuổi nhau với luồng xúc dọc tầng 2. Hai máy xúc trên một tầng với luồng xúc dọc tầng
3. Hai máy xúc trên một nhóm tầng với luồng xúc dọc tầng
4. Sử dụng một máy xúc bóc đất đá lần lƣợt từ tầng trên cùng xuống tầng dƣới cùng rồi sau đó mới tiến hành khai thác than.
Đây là công nghệ tiên tiến, đã đƣợc áp dụng ở nhiều mỏ của nhiều nƣớc trên thế giới, đặc biệt là các nƣớc tƣ bản. Hiện nay cũng đã và đang đƣợc áp dụng trên
hầu hết các mỏ than lộ thiên của Vinacomin. Việc áp dụng thành công công nghệ này sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các doanh nghiệp mỏ.
Yếu tố hệ thống khai thác (HTKT) đƣợc xác định phù hợp với đặc điểm địa chất, HTKT đã lựa chọn và thiết bị bóc đất đá, khai thác than.
Bảng 3.4 Các yếu tố hệ thống khai thác của phương án
TT Các thông số hiệu Ký Đơn vị Giá trị
1 Chiều cao tầng đất đá Hđ M 10
2 Chiều cao tầng kết thúc Hkt M 20
3 Chiều cao phân tầng than Ht M 3 5
4 Chiều rộng mặt tầng kết thúc Bkt M 10-12
5 Chiều rộng mặt tầng công tác min Bctmin M 25 - 30
6 Chiều rộng mặt tầng tạm dừng Bn M 10-12
7 Góc dốc sƣờn tầng khai thác độ 53 - 60
8 Góc dốc bờ cơng tác trung bình ct độ 30 35
9 Góc dốc bờ kết thúc độ 40 44
Đất đá trong khai trƣờng gồm lớp đất phủ đệ tứ chiếm 10%, còn lại là cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết và sét kết. Đất đá có dung trọng trung bình D = 2,20Tấn/m3
,
độ cứng trung bình f = 6 10 - cấp III (phân cấp theo khoan nổ mìn và bốc xúc), đƣợc làm tơi sơ bộ bằng khoan nổ mìn trƣớc khi xúc bốc.
Sơ đồ cơng nghệ bóc đất đá mỏ Quang Hanh nhƣ sau:
Khoan Nổ mìn Xúc bốc Vận tải Bãi thải đất
đá
- Công nghệ khai thác than: [6]
Sơ đồ xúc chọn lọc than phổ biến của mỏ đang áp dụng đó là máy xúc thủy lực gầu ngƣợc đứng tại nền hào vách xúc chọn lọc than theo phân lớp trên nền đứng, chất tải lên ô tô vận tải cùng nền đứng. Chiều cao phân tầng than tùy thuộc vào góc dốc của vỉa than đảm bảo nguyên tắc máy xúc có thể với tới mép trên của tầng than và cào lọc than theo phân lớp. Chiều dày của các lớp than và đá kẹp cần
bóc tách chọn lọc là Mmin 0,2 m. Công tác dọn sạch vách, trụ vỉa và các lớp đá kẹp
đƣợc thực hiện bằng máy gạt kết hợp với máy xúc thủy lực gầu ngƣợc.
Công nghệ đào sâu đáy mỏ khai thác dƣới mức thoát nƣớc tự chảy đƣợc thực hiện bằng công nghệ đáy mỏ nghiêng sử dụng máy xúc thủy lực gầu ngƣợc.
Công tác đào sâu đáy mỏ và khai thác than hiện trạng đang đƣợc thực hiện bằng máy xúc thủy lực gầu ngƣợc với dung tích gàu E =1,9 ÷ 4,3 m3 hiện có của mỏ.
- Cơng tác khoan nổ mìn: [6]
Lập hộ chiếu khoan nổ mìn và tiến hành khoan nổ mìn theo đúng hộ chiếu đã lập, cụ thể nhƣ sau:
Bảng 3.5 Hộ chiếu khoan nổ mìn
TT Tên chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Loại máy khoan
Qui ƣớc Xoay d=110 PP-36B
1 Đƣờng kính lỗ khoan Dk m 127 42
2 Chiều sâu lỗ khoan Llk m 12,5 1 4
3 Chiều sâu khoan thêm Lkt m 2,5
4 Đƣờng kháng chân tầng W m 7,0 5 K.c giữa các lỗ khoan A m 4,5 6 K.c giữa các hàng lỗ khoan b m 4,0 7 Độ cứng đất đá khoan nổ F M 6 10 8 Chỉ tiêu thuốc nổ Q kg/m3 0,36 9 Lƣợng thuốc nổ trong 1 lỗ khoan Qlk Kg 64,8
10 Chiều dài nạp thuốc Ltn m 7,0
11 Chiều dài nạp bua Lb m 5,5
12 Khối lƣợng đá nổ ra của 1
LK Vlk m
3
180
TT Tên chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Loại máy khoan
Qui ƣớc Xoay d=110 PP-36B
14 Kể đến hệ số sử dụng mét
lỗ khoan = 90% Z m
3/mk 13 2
15 Khoảng cách an toàn theo
đá bay Rđb m
16 - Đối với ngƣời m 300 300
17 - Đối với cơng trình cần
bảo vệ m 200 200
18 - Đối với thiết bị m 100 100
19 K.c an toàn theo tác dụng
của sóng đập khơng khí Rcđ m 100 100
- Cơng tác nổ mìn: Sử dụng mạng tam giác đều, áp dụng phƣơng pháp nổ mìn vi sai qua hàng; phƣơng tiện nổ và vật liệu nổ sử dụng các loại sau:
+ Vi sai bằng kíp điện vi sai thời gian vi sai 25% giây và dây nổ quốc phòng. Khởi nổ bằng điện (điện lƣới, máy nổ mìn).
+ Mồi nổ azomex Power Plus có tỷ trọng cao (1,65 g/cm3) và vận tốc truyền nổ cao (500m/s) nên có thể phát sinh áp lực đỉnh điểm trong q trình truyền nổ, ít nhậy với chấn động ma sát, khả năng chống thấm nƣớc cao và ổn định.
+ Thuốc nổ ANFO hoặc thuốc nổ nhũ tƣơng (khi lỗ khoan có nƣớc).
- Công nghệ xúc bốc đất đá: [6]
Thiết bị xúc đất đá của mỏ than Quang Hanh có 2 nhiệm vụ chính: + Bốc xúc đất đá trên tầng để phát triển bờ công tác khấu theo lớp đứng; + Đào hào mở vỉa (hào vách) để bóc các lớp đá kẹp có chiều dày > 0,3m (xúc chọn lọc) và khai thác than.
Thiết bị xúc bốc đất đá: Chọn loại máy xúc thủy lực gàu ngƣợc có chiều sâu
- Công tác vận tải: [6]
Công tác vận tải trong của mỏ Quang Hanh bao gồm: vận tải đất đá thải, vận tải than nguyên khai về xƣởng sàng chế biến và vận tải nguyên vật liệu.
- Công tác vận tải than: [6]
Hiện nay Công ty than Quang Hanh đang sử dụng ô tơ tự đổ có tải trọng 15
20T để vận chuyển than nguyên khai và than sạch sàng tại mỏ ra cảng tiêu thụ. Cung độ vận tải than nguyên khai của dự án trung bình là 2,0 km. Tiếp tục sử dụng ơ tơ hiện có để vận tải than nguyên khai và than thƣơng phẩm.
- Công tác vận tải đất đá thải: [6]
Hiện nay mỏ đang sử dụng ơ tơ tự đổ có tải trọng 15 32Tấn để vận tải đất đá
thải ra bãi thải với cung độ vận tải đất đá thải từ 0,5 1,5km. Tiếp tục sử dụng ơ tơ hiện có để vận tải đất đá thải. Khi khối lƣợng vận tải tăng vƣợt quá năng lực vận tải hiện có của mỏ, sẽ phải th ngồi khơng đầu tƣ thêm.
- Công tác đổ thải: [6]
Khối lƣợng đất đá thải các điểm lộ vỉa lộ thiên là gần 11,0 triệu m3, Trung
bình hàng năm từ 2 4 triệu m3
a. Công nghệ thải đất đá theo sơ đồ ô tô + máy gạt
Đất đá thải đƣợc vận chuyển bằng ô tô tự đổ lên bãi thải và đổ trực tiếp xuống sƣờn tầng thải. Để đảm bảo an toàn cho các thiết bị làm việc trên mặt bãi thải, tại mép tầng thải đƣợc tạo đê an tồn có chiều cao khơng thấp hơn 0,75 m.
Trên mặt tầng thải luôn tồn tại hai khu vực: + Khu vực cho ô tô tiến hành đổ thải
+ Khu vực cho xe gạt làm việc tạo mặt bãi thải và đê bao an tồn.
Khi ơ tơ khơng đổ trực tiếp xuống sƣờn tầng đƣợc nữa thì chuyển sang khu vực mà xe gạt đã chuẩn bị xong. Quá trình lặp đi lặp lại cho tới khi kết thúc bãi thải. Mặt bãi thải đƣợc tạo độ nghiêng về phía trong với độ dốc 5 nhằm thốt nƣớc tốt và tránh xói mịn, trơi đất đá bãi thải khi có mƣa.
Khối lƣợng đất đá do ơ tơ đổ trực tiếp xuống sƣờn tầng dự kiến tính bằng 70% và khối lƣợng còn lại do máy gạt đảm nhiệm là 30% khối lƣợng đổ thải tồn bộ.
b. Thơng số bãi thải
Để đảm bảo công tác đổ thải an tồn, thơng số của bãi thải nhƣ sau:
- Chiều cao tầng thải: 10 30m (khi đổ thải sẽ thực hiện cắt tầng để giảm bớt
độ cao tầng thải).
- Góc dốc sƣờn bãi thải: 300 - 450 - Độ dốc mặt tầng thải: 1-2%
- Chiều cao đê bao an toàn: ≥1m, chiều rộng mặt đê an toàn: ≥1m. - Thơng tin về vị trí các bãi thải dự án sẽ sử dụng đổ thải
Bảng 3.6 Thông tin về các bãi thải dự án sử dụng đổ thải
TT Bãi thải Dung tích V, triệu m3 Cốt cao đổ thải, m Khối lƣợng đổ thải, m3 Ghi chú
1 Bãi thải Bắc A6 1,8 +70 1.826.810 Bãi thải cũ
2 Bãi thải Bắc A9 2,1 +60 650.124 Bãi thải cũ
3 Bãi thải Tây Bắc A6 1,8 +100 612.498 Bãi thải cũ
4 Bãi thải trong A9 6,2 +70 2.408.026 Bãi thải mới
5 Bãi thải Tây B5 3,8 +120 2.121.321 Bãi thải mới
6 Bãi thải trong A6 4,6 +80 1.277.026 Bãi thải mới
7 Bãi thải trong B1 4,5 +65 2.974.780 Bãi thải mới
Tổng cộng 11.870.585
Bảng 3.7 Khối lượng đất đá thải, lịch đổ thải và khu vực đổ thải của mỏ
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Năm 1 Năm 2 Năm 3 Năm 4 Năm 5 Năm 6 Tổng cộng
1 Bãi thải Bắc A6 m3 1 826 810 1 826 810 Cung độ km 1.00 1,00 Khối lƣợng vận tải T.km 4 877 583 4 877 583 2 Bãi thải Bắc A9 m3 458 124 192 000 650 124 Cung độ km 1.00 1.00 1,00 Khối lƣợng vận tải T.km 1 223 191 512 640 1 735 831 3
Bãi thải Tây Bắc A6 m3 612 498 612 498
Cung độ km 1.00 1,00
Khối lƣợng vận tải T.km 1 635 370 1 635 370
4
Bãi thải trong A9 m3 181 790 2 226 236 2 408 026
Cung độ km 1.00 1.00 1,00
Khối lƣợng vận tải T.km 485 379 5 944 050 6 429 429
5
Bãi thải Tây B5 m3 578 352 1 542 970 2 121 321
Cung độ km 1.00 1.00 1,00
Khối lƣợng vận tải T.km 1 927 175 1 482 484 3 409 658
7
Bãi thải trong B1 m3 1 765 849 1 208 930 2 974 780
Cung độ km 1.00 1.00 1,00
Khối lƣợng vận tải T.km 4 714 818 3 227 844 7 942 662
Tổng cộng m3 2 284 934 986 288 2 804 588 2 264 758 2 321 087 1 208 930 11 870 585
Cung độ km 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
- Tháo khơ và thốt nước mỏ:
Mối tƣơng quan giữa lịch khai thác; lƣợng lƣu tụ lớn nhất trong moong Qmax
(m3/ng.đ) trong suốt quá trình khai thác và chiều cao thoát nƣớc H (m) đƣợc thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.8 Lưu lượng nước chảy vào khai trường
Năm khai thác Moong khai thác QMax (m3/ng.đ) H (m)
năm thứ nhất A9 - 20
A6 11561 40
nửa đầu năm thứ
hai
A9 14301 60
B2 - 20
nửa cuối năm thứ hai B2 6100 10 B4 - 20 năm thứ ba B4 17497 40 B5 - 10 năm thứ tƣ B1 - 30 B5 20752 80 năm thứ năm B1 15060 42 B3 - 20 năm thứ sáu B3 12408 50
Từ khi bắt đầu triển khai dự án đến khi kết thúc dự án có nhiều nhất 2 moong khai thác cùng một thời điểm trong đó hai moong có lƣợng lƣu tụ và chiều cao thoát nƣớc lớn nhất là moong B4, B5 khai thác đồng thời năm thứ 3. Để giảm thiểu phải đầu tƣ nhiều thiết bị, hệ thống máy bơm đáp ứng cho việc thốt nƣớc tồn mỏ trong các giai đoạn khai thác đƣợc tính dựa trên các thơng số đầu vào của hai moong B4 và B5. Việc thoát nƣớc cho các moong khác sẽ đƣợc dùng lại hệ thống thiết bị của