CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐÃ ÁP DỤNG CHO CÁC VỈA THAN DÀY TRUNG BÌNH, DỐC
2.2. KINH NGHIỆM KHAI THÁC VỈA THAN DÀY TRUNG BÌNH, DỐC ĐỨNG CỦA MỘT SỐ CÔNG TY THAN THUỘC TẬP ĐOÀN TKV
2.2.1. Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng, hạ trần sử dụng giá thủy lực di động XDY-1/T2-LY ở Công ty TNHH MTV than Quang
2.2.1.1. Các thông số điều kiện địa chất - kỹ thuật cơ bản của khu vực khai thác.
- Chiều dày vỉa trung bình : 2.5 m.
- Góc dốc vỉa trung bình : 45°.
- Thể trọng than : 1,55 T/m3.
- Độ cứng của than : f = 2-:-3.
- Chiều dài trung bình theo phương khu vực : 200 m.
- Chiều cao theo hướng dốc khu vực : 120 m.
- Chiều cao phân tầng :6,0 m.
- Chiều cao lò dọc vỉa : 2,2 m.
- Chiều dày lớp than hạ trần : 3,6 m.
Vách trực tiếp: thành phần chủ yếu là bột kết, sét kết và sét lẫn than các lớp nham thạch này kém bền vững, dễ sập đổ.
Vách cơ bản: là các lớp bột kết, cát kết khá bền vững; cường độ kháng nén σn = 824,94 Kg/cm2, thể trọng γ = 2,69 t/m3.
Trụ trực tiếp: thành phần chủ yếu là bột kết, sét kết và sét lẫn than.
2.2.1.2. Khai thông.
Căn cứ hiện trạng sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị khu vực và kết quả tính toán, thiết kế sử dụng sơ đồ mở vỉa hiện công ty đang áp dụng. Các đường lò dọc
vỉa thông gió được chọn sao cho chiều cao lớp than phía trên lò dọc vỉa thông gió đảm bảo ≥ 10 m để sau khi thu hồi sẽ còn lại một lớp than đệm làm trụ ngăn cách nước của tầng đã khai thác và có tác dụng làm lớp đệm hạn chế sự sập đổ của đá vách đến công tác khai thác ở phân tầng trên cùng. Các phân tầng tiếp theo, do phần than tổn thất lại ở các phân tầng trên không lấy được, sẽ tham gia làm lớp đệm cho khai thác phân tầng dưới.
Khu vực áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng giá thuỷ lực di động XDY được chuẩn bị thành các cột với chiều dài theo phương 75 m, mỗi cột chia thành các phân tầng khai thác và được đào theo trình tự từ trên xuống dưới và từ biên giới về phía cửa lò. Theo kinh nghiệm, chiều cao phân tầng khoảng 5,0 ÷ 8,0 m sẽ cho các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao và giảm tổn thất than hạ trần, căn cứ vào điều kiện chiều dày, góc dốc và tính chất vách trụ của các vỉa than vỉa 5, thiết kế chọn chiều cao phân tầng là 6 m.
2.2.1.3. Xác định chiều cao trụ than làm gối đệm tại phân tầng đầu tiên.
Để ngăn cách sự tác động của đất đá vách và nước mặt ảnh hưởng tới công tác khai thác phân tầng đầu tiên phải để lại trụ than làm gối đệm. Chiều cao trụ than (lớp đệm) theo hướng dốc vỉa để ngăn cách sự tác động của đất đá vách tới công tác khai thác phân tầng đầu tiên được tính theo công thức:
h = m . tg (θ + α - 90°) mét.
trong đó:
α - góc dốc trung bình vỉa than: α = 45°.
m - chiều dày trung bình vỉa than, m = 2.5 mét.
θ - góc tạo bởi đường giới hạn trên vùng tĩnh với mặt bằng.
θ = 45° + ϕ/2.
ϕ - Góc nội ma sát của đất đá làm gối đệm; ϕ = 60°.
θ = 45° + 60°/2 = 75°.
h = 2.5 x tg (75° + 45° - 90°) = 1,44mét.
2.2.1.4. Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng giá thủy lực di động thu hồi than nóc.
2.2.1.4.1. Sơ đồ công nghệ khai thác.
Khu vực khai thác được chia thành các cột (Blốc), trong mỗi Blốc tiến hành chia tầng thành các phân tầng với chiều cao mỗi phân tầng 6,0 m bằng các lò dọc vỉa phân tầng bám trụ. Việc đào các đường lò phân tầng tiếp theo sẽ được chuẩn bị phù hợp với tiến độ khai thác các phân tầng trong mỗi blốc.
Từ thượng cột, tiến hành đào các lò dọc vỉa phân tầng trong than bám trụ vỉa, khoảng cách của các lò dọc vỉa phân tầng theo mức cao là 6m, theo hướng dốc là 9m. Sau khi đào xong lò dọc vỉa phân tầng tiến hành lắp đặt giá thủy lực di động chống giữ gương khai thác (lò dọc vỉa phân tầng).
+ Công tác khai thác: trong phạm vi khai thác tiến hành khấu giật từ biên giới khai thác cánh Đông về khu trung tâm.
Trong một blốc ở mỗi phân tầng tiến hành khấu giật từ biên giới về giới hạn khai thác là trụ bảo vệ thượng cột cách thượng cột 12 m. Trong quá trình khai thác lò chợ sẽ tiến hành hạ trần thu hồi than nóc.
Thời gian đầu trong phạm vi một Blốc sẽ khai thác một phân tầng, sau đó sẽ khai thác hai phân tầng đồng thời, khoảng cách đuổi nhau của hai lò chợ giữa hai phân tầng phải đảm bảo lớn hơn 15m.
Phân tầng có chiều cao 6,0 m được khấu lò chợ 2,2-:-2,4 m và thu hồi 3,6 m lớp than nóc, chống giữ gương khấu bằng giá thủy lực di động.
+ Công tác thông gió: sử dụng phương pháp thông gió đẩy để khai thác ở mỗi phân tầng gồm quạt cục bộ và ống gió vải cấp gió sạch cho gương khai thác.
+ Công tác vận tải: sử dụng máng cào đổ than xuống thượng cột sau đó rót vào goòng ở lò vận chuyển chính mức -50 sau đó goòng được tầu điện
kéo ra hầm quang lật -50 đổ xuống hệ thống băng tải chung của cụm vỉa 4,5,6,7 vận tải ra ngoài mặt bằng +22.
+ Công tác thoát nước: nước được chảy từ gương khai thác theo DVPT xuống thượng phân khu chảy xuống rãnh nước lò DV -50 chảy về hệ thống hầm bơm -50 cụm vỉa 4,5,6,7. Sau đó được bơm nên mặt bằng.
2.2.1.4.2. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật
Bảng 2.1.Bảng chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cơ bản của công nghệ khai thác
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Số lượng
1 Chiều dày vỉa trung bình m 2,5
2 Góc dốc vỉa trung bình độ 45
3 Chiều cao phân tầng khai thác m 6
4 Chiều cao lớp than hạ trần m 3,6
5 Tỷ trọng của than T/m3 1,55
6 Hệ số kiên cố của than f 2-3
7 Tiến độ chu kỳ m 1,6
8 Sản lượng khai thác một chu kỳ / 2 PT Tấn 44
9 Số ca hoàn thành một chu kỳ Ca 1
10 Hệ số hoàn thành chu kỳ - 0,9
11 Số ca làm việc ngày đêm Ca 3
12 Sản lượng khai thác một ngày đêm T/ng- đ 132
13 Sản lượng đào lò một ngày đêm T/ng- đ 112
14 Tổng sản lượng đào lò và khai thác một
ngày đêm T/ng- đ 244
15 Sản lượng khai thác 1 tháng T/tháng 6344
16 Công suất khai thác T/năm 76128
17 Nhân lực khai thác 1 ngày đêm Người 48
18 Nhân lực đào lò 1 ngày đêm Người 42
19 Năng suất lao động công nhân lò chợ T/công 2,54
20 Năng suất lao động công nhân đào lò T/công 2,66
21 Năng suất lao động bình quân T/công 2,6
22 Chi phí thuốc nổ cho 1000 T than Kg 163
23 Chi phí kíp nổ cho 1000 T than Kíp 409
24 Chi phí dầu nhũ hoá cho 1000 T than Kg 87
25 Chi phí lưới thép cho 1000 T than M2 540
26 Chi phí mét lò chuẩn bị cho 1000 T than m 96 27 Chi phí dây thép φ2.5 cho 1000T than Kg 10
28 Chi phí gỗ cho 1000T than m3 2
29 Tổn thất công nghệ % 36
* Nhận xét:
- Với công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng giá thủy lực di động thu hồi than nóc, cần đầu tư cột thuỷ đơn DZ 22 và xà khớp HDJA 1200 để chống tăng cường cho lò dọc vỉa phân tầng một đoạn từ 15 đến 20 mét làm tăng giá thành khai thác dẫn đến làm giảm hiệu quả kinh tế, đồng thời gây ra khó khăn cho công tác khai thác.
- Sản lượng khai thác không cao.
- Năng suất lao động của công nhân chưa được nâng cao.
- Tổn thất than còn lớn, trung bình 36 %.
- Việc vận chuyển, lắp đặt giá thuỷ lực và máng cào ở các lò dọc vỉa phân tầng cũng là công việc phức tạp.