VÀ THIẾT KẾ THỬ NGHIỆM VÌ CHỐNG GK/1600/1.6/2.4/HT Để đánh giá khả năng áp dụng giá khung thủy lực di động vào khoáng sàng than Dương Huy, cần tính toán và xác định điều kiện làm việc hợp lý của vì chống tổ hợp giá khung thủy lực di động. Đối với mỗi loại vì chống, khi đưa vào áp dụng cần đảm bảo các yếu tố sau:
- Chiều dày và góc dốc đảm bảo theo điều kiện làm việc của vì chống, giảm tổn thất, giảm chi phí khai thác.
- Khả năng làm việc của vì chống phải lớn hơn áp lực đất đá tác dụng lên vì chống và diện tích đế của vì chống phải đủ lớn để không bị lún vào nền lò chợ.
- Chiều dài theo hướng dốc của lò chợ phải đảm bảo sao cho thời gian hoàn thành một chu kỳ không quá lớn dẫn đến thời gian phụ trợ tăng, nhưng không được quá ngắn làm thời gian di chuyển luồng chiếm tỷ lệ lớn và làm giảm công suất lò chợ. Ngoài ra chiều dài lò chợ phải phù hợp với thiết bị vận tải, phù hợp với điều kiện thông gió.
- Chiều dài theo phương của lò chợ phải đảm bảo đủ cho thời gian chuẩn bị diện khấu tiếp theo.
- Tổng trữ lượng các vỉa có thể áp dụng, hay số lò chợ và thời gian sử dụng vì chống phải đảm bảo đủ khấu hao hết được hệ thống thiết bị đầu tư.
3.1. Xác định phần trữ lƣợng có khả năng áp dụng vì chống giá khung thủy lực di động GK/1600/1.6/2.4/HT
Để nâng cao công suất lò chợ, giảm tổn thất tài nguyên, giảm chi phí giá thành khai thác than, nâng cao điều kiện làm việc của công nhân, tăng mức độ an toàn trong khai thác than hầm lò, Công ty than TNHH 1TV than Dương
Huy -TKV đang dự kiến áp dụng giá khung di động GK/1600/1.6/2.4/HT vào chống giữ lò chợ.
Đặc tính kỹ thuật của giá khung di động GK/1600/1.6/2.4/HT xem bảng 2.4 3.1.1. Phần trữ lượng có khả năng áp dụng giá khung thủy lực di động.
Để xác định được phần trữ lượng có thể áp dụng giá khung thủy lực di động, ta cần xác định các điều kiện áp dụng của giá khung: Chiều dày vỉa, góc dốc, chiều dài theo phương, chiều dài theo góc dốc của lò chợ.
3.1.1.1. Chiều dày vỉa-Chiều cao khấu
Đối với lò chợ cột dài theo phương, chiều dày vỉa quyết định đến việc lựa chọn có chia vỉa thành các lớp để khai thác hay không và hệ số khai thác.
Khi khai thác các vỉa có chiều dày lớn, ta có thể lựa chọn giữa hệ thống khai thác cột dài theo phương lò chợ tầng và hệ thống khai thác chia lớp nghiêng cột dài theo phương. Để lựa chọn ta phải so sánh chúng theo các yếu tố: công nghệ-kỹ thuật và kinh tế. Với việc áp dụng giá khung thủy lực di động trong chống giữ lò chợ ta hoàn toàn có thể áp dụng một trong hai hệ thống trên. Vậy cần phải so sánh chúng về mặt kinh tế.
Giả thiết rằng: Vỉa có chiều dày đủ lớn để có thể chia thành 2 lớp khấu, chiều dài lò chợ Lc = 125m, tiến độ khấu r = 0,8m, Tỷ trọng của than; γ = 1,53 tấn/m3,các yếu tố khác phù hợp với công nghệ lựa chọn.
Ta đi so sánh giữa 2 phương án sau:
- Phương án 1: Chia thành hai lớp khấu với lớp trên bám vách có chiều cao khấu 2,2m, lớp dưới bám trụ và thu hồi than lớp giữa dày hth1.
- Sản lượng than khấu lò chợ và thu hồi than hạ trần phương án 1.
Ack1 = Ak1 + Ath1 = Lc . r . hk . 2. Kk . γ + (Lc - Lk ). r . hth1 . Kth1 . γ; tấn Trong đó:
Ak , Ath - Sản lượng than khấu lò chợ và thu hồi than hạ trần; tấn Lk - Tổng chiều dài hai khám (chân + đầu) lò chợ; Lk = 6m.
hk, hth1 - Chiều cao khấu, thu hồi; hk = 2,2m,
Kk, Kth1 - Hệ số khấu than, hệ số thu hồi than nóc; Kk = 0,95,
- Chi phí khai thác phương án 1: C1 = Ak x Ck + Ath x Cth ; đ Trong đó:
Ck - Chi phí trong diện khấu (Chi phí thuốc nổ, chi phí gỗ, chi phí nhũ tương, chi phí nhân công, chi phí lưới thép, chi phí đào lò chuẩn bị, chi phí điện năng , chi phí khấu hao phân bổ, chi phí sàng nghiền, thuế, phí và các chi phí khác. . .). Theo thống kê và tính toán tại Công ty đối với than khấu gương lò chợ, chi phí bình quân tính cho 1 tấn than là: Ck
= 493.568 đ/tấn.
Cth - Chi phí thu hồi than. Theo thống kê và tính toán của công ty đối với than thu hồi chi phí bình quân tính cho 1 tấn than là: Cth = 397.298 đ/tấn.
- Doanh thu bán than phương án 1: D1 = Ack1 . Ks . G ; đ Trong đó:
Ks = 0,87 - Hệ số thu hồi than thương phẩm từ than nguyên khai.
G = 592.107 đ/t - Giá bán than thương phẩm bình quân.
- Chênh lệch doanh thu và chi phí: CL1 = D1 - C1 ; đ.
- Lợi nhuận tính cho 1 tấn than khai thác.
N1 = CL1
= D1 - C1
Ack Ack
- Phương án 2: Khấu lò chợ một lớp bán trụ có chiều cao khấu 2,2m và thu hồi than lớp than nóc hth2 = hth1 + 2,2.
- Sản lượng than khấu lò chợ và thu hồi than hạ trần phương án 2.
Ack2 = Ak2 + Ath2 = Lc . r . hk . 2. Kk . γ + Lc . r . hth2 . Kth2 . γ; tấn - Chi phí khai thác phương án 2: C2 = Ak2 x Ck + Ath2 x Cth ; đ
- Doanh thu bán than: D2 = Ack2 . Ks . G; đ
- Chênh lệch doanh thu và chi phí: CL2 = D2 - C2 ; đ.
- Lợi nhuận tính cho 1 tấn than khai thác.
N2 = CL2
= D2 - C Ack Ack2
Bảng 3.1. Kết quả tính toán lợi nhuận tính cho 1 tấn than khai thác
Chỉ tiêu Phương án
Chiều dày vỉa (m)
5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0
Chiều dày thu hồi (m)
P.án 1 0,6 1,1 1,6 2,1 2,6 3,1 3,6
P.án 2 2,8 3,3 3,8 4,3 4,8 5,3 5,8
Sản lượng (tấn)
P.án 1 714 768 814 854 886 910 928
P.án 2 564 584 597 602 599 590 573
Doanh thu (tr.đồng)
P.án 1 367,7 395,5 419,5 439,7 456,3 469,0 478,0 P.án 2 290,8 300,9 307,3 309,9 308,8 303,9 295,3 Chi phí
(tr.đồng)
P.án 1 345,2 366,6 385,1 400,7 413,5 423.3 430,2 P.án 2 255,0 262,9 267,8 269,8 268,9 265,2 258,5 Chi phí đơn
vị (1000đ/)
P.án 1 483,6 477,5 472,9 469,4 466,8 464,9 463,6 P.án 2 451,8 450,0 448,9 448,5 448,7 449,5 451,0 Lợi nhuận
(tr.đồng)
P.án 1 22,5 28,9 34,9 39,0 42,8 45,7 47,8 P.án 2 35,7 38,0 39,5 40,0 39,9 38,7 36,8 Lợi nhuận
đơn vị (1000đ/t)
P.án 1 31,6 37,6 42,2 45,7 48,3 50,2 51,5 P.án 2 63,3 65,1 66,2 66,7 66,5 65,7 64,1
Qua phân tích và so sánh trên ta thấy rằng:
- Với các vỉa có chiều dày từ 5,0 ÷ 7,0m thì áp dụng hệ thống cột dài theo phương lò chợ tầng sẽ đem lại hiệu quả kinh tế hơn. Do giảm được hệ số mét lò chuẩn bị, giảm chi phí đầu tư thiết bị, ....
- Với các vỉa có chiều dày >7,0m nên lựa chọn hệ thống chia lớp nghiêng theo vỉa vì ngoài việc đem lại hiệu quả kinh tế cao, hệ thống này còn tiết kiệm được tài nguyên tốt hơn do giảm được tổn thất trong quá trình thu hồi than hạ trần. Tăng được mức độ an toàn trong khai thác do khi thu hồi than hạ trần lớp dưới thì đá vách đã bở rời và ổn định.
- Tại Công ty than Dương Huy-TKV, chiều dày trung bình của các vỉa than <6,5m, thì nên áp dụng hệ thống khai thác cột dài theo phương lò chợ tầng.
3.1.1.2. Góc dốc vỉa.
Với lò chợ áp dụng giá khung thủy lực di động khi thiết kế cần lựa chọn các khu vực có góc dốc <350 và tương đối ổn định.
3.1.1.3. Xác định chiều dài lò chợ theo phương hợp lý
Chiều dài theo phương của lò chợ phải đảm bảo đủ dài sao cho thời gian khai thác lớn hơn thời gian chuẩn bị diện khấu tiếp theo để khi kết thúc diện khai thác này đã có diện mới được chuẩn bị đưa vào khai thác và cũng đủ dài sao cho thời gian di chuyển diện không chiếm tỷ lệ quá cao làm giảm hiệu quả sử dụng của hệ thống thiết bị.
Tuy nhiên, chiều dài theo phương của lò chợ không được lớn quá khi đó thời gian tồn tại của đường lò lớn sẽ làm tăng chi phí bảo vệ duy tu đường lò, tăng chi phí vận tải, thông gió.
Mặt khác, tùy theo điều kiện địa chất khu vực, việc lựa chọn kích thước khu khai thác phụ thuộc nhiều vào sự phân bố của các phay phá và điều kiện thế nằm của vỉa than.
Quan phân tích, nghiên cứu tại các mỏ có điều kiện tương tự, cho thấy với giá khung thủy lực di động chiều dài theo phương hợp lý lp > 70m.
3.1.1.4. Xác định chiều dài lò chợ theo hướng dốc hợp lý
Chiều dài theo hướng dốc của lò chợ: Tại các mỏ khác nhau, tùy theo điều kiện địa chất, điều kiện địa lí tự nhiên, sơ đồ mở vỉa, chuẩn bị ... Khi thay đổi chiều dài lò chợ, chi phí khai thác một tấn than thay đổi, chiều dài lò chợ hợp lý là chiều dài lò chợ đảm bảo chi phí khai thác một tấn than là nhỏ nhất.
Ngoài ra, chiều dài theo hướng dốc của lò chợ phải đảm bảo điều kiện thông gió, điều kiện vận tải.
Theo kinh nghiệm áp dụng giá khung thủy lực di động tại các công ty than vùng Quảng Ninh, chiều dài theo hướng dốc của lò chợ hợp lý nằm trong khoảng 60 ÷ 120m.
Căn cứ theo điều kiện áp dụng giá khung di động và đề án phát triển mở rộng Công ty than Dương Huy - TKV đến năm 2015 đã được Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam phê duyệt, ta có thể xác định phần trữ lượng có khả năng áp dụng giá khung thủy lực di động. (Xem bảng 3.1)
Bảng 3.2. Phần trữ lượng có khả năng áp dụng giá khung di động
Khu khai thác
Mức khai thác
Giới hạn khai thác Kích thước khối
Chiều dày vỉa
Trọng lượng thể tích
của than
Trữ lượng địa chất
Tổn thất để lại trụ bảo vệ
Tổn thất công nghệ
Trữ lượng
công nghiệp Theo đường
phương Theo hướng dốc
Theo hướng
dốc
Theo đường phương
Toàn vỉa Vỉa 7
70-90
Giữa tuyến TG.VII và T.IV-TGVIII
Tuyến TG.VIII đến lò dọc vỉa
+100 đông
74-82 180-350 2,9-5,02
1,53 153.796 24.168 25.703 103.925
Khu Nam 80 350 3,59
70-100
Phay F6-lò dọc vỉa mức +100
Tuyến TG.VII đến lò dọc vỉa +100
đông
100-120 260-270 3,4-5,9
1,53 213.186 27.873 43.819 141.494 110 265 4,78
25-50
Phay F6-lò dọc vỉa mức +100
Tuyến TG.VII đến lò dọc vỉa +100
đông
100-120 260-270 3,4-5,9
1,53 213.186 27.873 43.819 141.494 110 265 4,78
Tổng vỉa 7 580.168 79.914 113.341 386.913
Vỉa 8
38÷110
Thượng 38/100 đến Lò xuyên
vỉa +38
Đường đồng mức +38 đến lò dọc vỉa
+100
102-148 790-870 2,25-4,57
1,53 524.584 48.562 85.977 390.045
Khu Trung tâm 121 805 3,52
Vỉa 14
-25÷+38
Lò chợ lớp trụ đến tuyến trục
Lò dọc vỉa mức +38 đến lò dọc vỉa
mức +5
140 365 6,46
1,53
505.062 49.115 132.855 323.092
Khu Đông Bắc
Tổng 1.609.814 177.591 332.173 1.100.050
3.1.2. Xác định lịch trình khai thác (Lịch chuyển diện)
Căn cứ vào khả năng áp dụng và công suất của lò chợ áp dụng giá khung thủy lực di động ta có thể xác định được lịch trình khai thác như sau:
Bảng 3.3. Lịch chuyển diện khai thác