CHƯƠNG 3: MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ
3.3.4. Áp dụng công nghệ đổ bãi thải trong, bãi thải tạm để rút ngắn cung độ vận chuyển đất cho khai thác lộ thiên mỏ than Núi Béo
Tổng khối lượng khai thác lộ thiên toàn mỏ Núi Béo từ năm 2010 đến khi kết thúc lộ thiên là: Đất bóc 107,255 triệu m3, khối lượng than khai thác 24,417 triệu tấn, hệ số bóc trung bình 4,39 m3/tấn.
Tổng khối lượng đất đá thải toàn mỏ Núi Béo còn lại theo biên giới kết thúc khai thác các công trường tính từ năm 2010 đến khi kết thúc khai thác là tương đối lớn: 107,255 triệu m3. Hiện nay, Công ty đã triển khai tận dụng đổ bãi thải trong khu vực cánh đông Vỉa 14, khối lượng dự kiến năm 2010 là 4.500 M3. Tuy nhiên, với hiện trạng công tác đổ thải bãi thải ngoài Chính Bắc đang khó khăn với cung độ
>5Km và diện đổ thải chật hẹp như hiện nay thì việc tăng thêm được khối lượng đổ thải trong, giảm khối lượng đổ bãi thải ngoài để giảm sức ép diện đổ thải và giảm cung độ vận chuyển đất là cần thiết.
a, Cơ sở khoa học và thực tiễn đổ thải bãi thải trong mỏ than Núi Béo
Với điều kiện của mỏ than Núi Béo có thể sử dụng phương án đổ bãi thải trong, bãi thải tạm dựa trên các cơ sở sau:
Mỏ than Núi Béo có nhiều khai trường liền kề nhau (khai trường Vỉa 14 cánh Tây, khai trường Vỉa 14 cánh Đông, khai trường Vỉa 11, 13) nên có thể sử dụng khai trường kết thúc trước làm bãi thải trong cho khai trường liền kề kết thúc sau và đặc biệt có thể kết thúc sớm trước năm 2015 để làm bãi thải trong cho các mỏ lộ thiên xung quanh khu vực.
Khai trường Vỉa 14 cánh Đông vỉa có dạng lòng trảo đáy rộng, nhiều nếp lồi lõm, động tụ và đáy mỏ không bằng phẳng nên có thể tập trung khai thác một số động tụ trước để lấy khoảng trống đã khai thác làm bãi thải trong.
b, Phương án khai thác và đổ thải bãi thải trong mỏ than Núi Béo
Đứng trước thực trạng đó, Công ty Cổ phần than Núi Béo-Vinacomin phải tận dụng ưu thế là mỏ có hệ số bóc đất thấp nhất trong vùng (Ksx = 4,39 m3/tấn), chi phí sản xuất thấp và có điều kiện thuận lợi để tăng sản lượng để tận dụng tối đa khả năng sử dụng dung tích bãi thải trong nhằm giảm chi phí sản
107
xuất, hạn chế chiếm dụng đất của bãi thải ngoài, theo phương án khai thác như sau:
Vỉa 14 cánh Đông: Tập trung khai thác khu vực phía Đông Nam để tạo bãi thải trong cho mỏ Núi Béo và mở rộng khai trường dần về phía Nam đến hết biên giời kết thúc khai thác rồi mới mở rộng khu vực phía Bắc để kết thúc khai thác. Tổng khối lượng đất bóc là 15,690 triệu m3, than khai thác là 8,212 triệu tấn, hệ số bóc là 1,91 m3/tấn. Đây là khai trường có hệ số bóc thấp và chi phí sản xuất thấp lên sẽ được tập trung khai thác và kết thúc khai thác vào năm 2012 để làm bãi thải trong cho khai trường Vỉa 13.
Vỉa 14 cánh Tây: Tập trung khai thác hết khu vực động tụ phía Đông Nam và Đông Bắc để tạo bãi thải trong rồi mới mở rộng về phía Bắc đến khi đạt biên giới kết thúc khai thác. Sau cùng là khai thác khu vực phía Tây Nam và đổ bãi thải trong toàn bộ. Tổng khối lượng đất bóc là 22,130 triệu m3, than khai thác là 5,360 triệu tấn, hệ số bóc là 4,13 m3/tấn.
Vỉa 11, 13: Năm 2009 đã bóc đất Vỉa 11, 13, từ năm 2010 tiếp tục khai thác khu vực này theo trình tự từ trên xuống dưới và từ vách sang trụ (Đông sang Tây).
Tổng khối lượng đất bóc là 69,435 triệu m3, than khai thác là 10,854 triệu tấn, hệ số bóc là 6,4m3/tấn. Đất đá thải được đổ bãi thải ngoài hoặc bãi thải trong của khai trường Vỉa 14 cánh Đông, Vỉa 14 cánh Tây. Khi kết thúc khai thác Vỉa 11, 13 sẽ đưa đất đá thải của mỏ Hà Tu đổ thải để vùi lấp moong phục vụ hoàn nguyên môi trường và khai thác hầm lò Núi Béo về sau, đồng thời kéo dài thời gian khai thác khu vực mỏ Hà Tu.
Trình tự đổ bãi thải trong và bãi thải tạm hợp lý đối với mỏ Núi Béo Hiện tại Công ty đã tiến hành đổ ở các bãi thải trong Vỉa 14 Tây (khu vực Tây phay ca ) với cốt cao thiết kế +30 và Vỉa 14 Đông (phần giáp moong Hà Tu) với cốt cao thiết kế +15 (quy hoạch mặt bằng hoàn nguyên sau khai thác).
Căn cứ vào quy hoạch khai thác đổ thải chung của toàn vùng, căn cứ vào điều kiện địa hình, hiện trạng thực tế và trình tự khai thác đã lựa chọn của Công ty than Núi Béo, phương án đề suất đổ thải tạm bằng cách nâng cao cốt 2 bãi thải lên +30
108
trong năm 2011, 2012 và sử dụng bãi thải động tụ đã khai thác hết (-22 vỉa 14Tây) làm bãi thải trong theo trình tự đổ vào các bãi thải như sau:
+ Bãi thải trong và bãi thải tạm Vỉa 14 cánh Đông: đã tiến hành đổ từ năm 2009. Tiếp tục đổ thải trong mở rộng theo đúng giới hạn đã được thiết kế đến khi mặt bằng khu vực bãi thải trong đạt cao độ thiết kế mức +15, sẽ tiến hành nâng cao độ đổ thải đến +30 với khối lượng đổ thải tạm 2 năm 2011, 2012 là 2,5 triệu m3. Từ năm 2013 sau khi Vỉa 14 cánh Đông kết thúc khai thác sẽ sử dụng tất cả khoảng trống đã khai thác làm bãi thải trong cho khai trường Vỉa 11, 13 và bốc xúc, vận chuyển khối lượng đổ tạm về cốt +15: khối lượng là 2.200m3; cung độ vận chuyển bình quân 0,4km.
+ Bãi thải trong và bãi thải tạm Vỉa 14 cánh Tây: Năm 2010 tiến hành đổ thải theo đúng giới hạn thiết kế của bãi thải trong đến mức +30m, rồi tiến hành nâng cao độ đổ thải và mở rộng về phía Đông ra cả khu vực lân cận ngoài giới hạn kết thúc đến mức +45 để hình thành bãi thải tạm với khối lượng đổ thải tạm là 2,5 triệu m3. Khi kết thúc khai thác Vỉa 14 cánh Tây sẽ tiến hành xúc bốc bãi thải tạm Vỉa 14 cánh Tây đổ vào khoảng trống đã khai thác: khối lượng là 2.200m3; cung độ vận chuyển bình quân 0,4km. Tạo các bãi thải trong ở khu vực động tụ (-22 moong khả tuyển V.14Tây) làm bãi thải trong khoảng 1,5 triệu m3.
Công nghệ đổ thải: để đảm bảo an toàn, hạn chế ảnh sự ảnh hưởng của công tác đổ thải đến công tác khai thác ở khu vực phía dưới tiến hành đổ thải theo cả phương pháp đổ thải theo chu vi và đổ thải theo diện tích. Đổ thải theo diện tích áp dụng cho việc khi đổ thải hình thành các đê chắn chân bãi thải vì nó phù hợp với tính chất an toàn cho người và thiết bị tham gia khai thác. Đổ thải theo chu vi sẽ áp dụng trong quá trình đổ thải bình thường khi mà đã hình thành được đê chắn chân bảo vệ bãi thải.
Do sử dụng bãi thải trong, chi phí giờ gạt san gạt bãi thải theo phương pháp đổ thải diện tích kết hợp chu vi tăng lên gấp đôi: 2 giờ/1000M3 đất.
c, Những hiệu quả khi sử dụng bãi thải trong, bãi thải tạm
109
Hiệu quả về môi trường của việc sử dụng bãi thải trong và bãi thải tạm Hiệu quả đầu tiên về bảo vệ môi trường của việc sử dụng bãi thải trong và bãi thải tạm là làm chậm hoặc giảm một cách đáng kể diện tích đất đai bị chiếm dụng để làm bãi thải. Ngoài ra, còn tránh được những hậu quả nghiêm trọng như:
+ Giảm việc thu hẹp thảm thực vật và rừng đầu nguồn dẫn đến làm thay đổi điều kiện thời tiết khí hậu và phá vỡ tính đa dạng sinh vật tại khu vực khai thác.
+ Giảm mức hoang hóa vùng đất hạ nguồn do sự bồi lấp của các chất thải rắn (bùn đất, cát, v.v... ) qua các mùa mưa lũ từ năm này sang năm khác.
+ Giảm việc thay đổi các dòng chảy đầu nguồn bởi các bồi lấp do đất đá thải, thu hẹp bồn hứng đầu nguồn, v.v... làm rối loạn chế độ thủy văn khu vực.
+ Giảm ô nhiễm môi trường nước khu vực do sự hòa tan các chất độc hại tiềm ẩn trong đất đá thải, kể cả do chất độc do nổ mìn gây nên.
+ Hạn chế việc thay đổi địa hình, địa mạo và cảnh quan khu vực; ngăn nguy cơ sạt lở đất, bờ dốc bãi thải vào mùa mưa lũ.
+ Hạn chế nguy cơ trượt lở bờ mỏ do khối lượng lớn đất đá thải được chứa trong khoảng trống đã khai thác tạo nên một lực tựa lớn, làm cho bờ mỏ ổn định.
+ Nếu mỏ nông thì việc đổ thải trong có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc hoàn thổ để trả lại đất canh tác, hoặc sử dụng vào những mục đích kinh tế, dân sinh khác, trả lại cảnh quan cho khu vực; xóa bỏ những hố sâu nguy hiểm do khai thác lộ thiên tạo nên.
Hiệu quả kinh tế của bãi thải trong, bãi thải tạm:
Sử dụng bãi thải trong, bãi thải tạm mang lại hiệu quả kinh tế như sau:
+ Do khoảng trống đã khai thác được chất đầy đất đá thải nên giảm được các chi phí gia cố, bảo dưỡng bờ mỏ khỏi các nguy cơ sụt lở, sụt lún, sói mòn.
+ Do không phải mở thêm bãi thải mới nên giảm được chi phí đền bù, thuê đất, chi phí xây dựng bãi thải, hay là giảm chi phí đầu tư cho các mỏ.
110
+ Do đổ thải gần nên rút ngắn cung độ vận chuyển đất đá thải, nâng cao năng suất của thiết bị vận tải, giảm số lượng vốn đầu tư mua mới thiết bị.
+ Giảm chi phí xây dựng đường vận tải tới bãi thải ngoài có khoảng cách vận tải xa hơn.
+ Hình thành được mặt bằng công nghiệp phục vụ chuẩn bị sản xuất hầm lò, đây là vấn đề quan trọng vì quỹ đất của Công ty rất eo hẹp.
d, Xác định hiệu quả kinh tế của phương án
Để xác định việc sử dụng bãi thải tạm có hiệu quả kinh tế hay không? cần tiến hành tính toán hiệu quả kinh tế tổng thể trong toàn đời mỏ của các phương án có và không sử dụng bãi thải tạm, sau đó đem so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản của hai phương án với nhau.
Hiện nay, Công ty than Núi Béo áp dụng phương án đổ bãi thải trong, bãi thải tạm vào cuối đời mỏ và vẫn tiến hành song song với đổ thải bãi thải ngoài, đường vận chuyển ra bãi thải ngoài đã được xây dựng, nên để đơn giản ta tính hiệu quả kinh tế cho việc rút ngắn cung độ.
+ Chi phí tiết kiệm do rút ngắn được khoảng cách vận chuyển:
N
i
tri tri ni ni d
i Z L Z L
V K
1 0
1 ( )
, đồng Trong đó: - V0i : Sản lượng đất đá thải năm thứ i, m3
- Lni : Khoảng cách vận chuyển đến bãi thải cố định năm thứ i, km - Lti : Khoảng cách vận chuyển đến bãi thải tạm năm thứ i, km - đ - Khối lượng riêng của đất đá thải, t/m3
- Zni và Zti : Đơn giá vận chuyển tương ứng với cung độ vận tải đến bãi thải cố định và bãi thải tạm đối với một loại ô tô nào đó, đ/t.km
+ Chi phí duy tu, bảo dưỡng đường vận chuyển ngắn hơn đổ bãi thải ngoài
N
i
tri ni d
i Zd L L
V K
1 0
2 ( )
, đồng
Trong đó: Zd - Đơn giá cho việc sử dụng gạt lốp, xe lu, gạt xích duy tu bảo dưỡng đường theo giao khoán của Công ty.
111
+ Chi phí phát sinh do gạt bãi thải trong tốn nhiều giờ gạt hơn bãi thải ngoài + Chi phí phát sinh cho việc bốc, xúc vận chuyển đất đá bãi thải tạm để trả lại cốt cao theo đúng thiết kế hoàn nguyên sau khai thác của Công ty:
C = VT * Zxuc + VT . . LT .ZVC
Tính toán hiệu quả kinh tế của phương án
Sau khi áp dụng phương pháp tăng khối lượng đổ thải bãi thải trong, bãi thải tạm theo trình tự khai thác và đổ thải nêu trên, các thông số kỹ thuật khai thác của Công ty theo bảng 3.4.
Trên cơ sở thông số của 2 phương án khai thác đổ thải như trên tính toán được các chi phí tiết kiệm của phương án thể hiện trên bảng 3.5 :
112
Bảng 3.4. Các thông số kỹ thuật của phương án tăng khối lượng đổ bãi thải trong Công ty than Núi Béo
Năm khai thác
Phương án khai thác đang áp dụng tại mỏ than Núi Béo Phương án khai thác tăng khối lượng đổ bãi thải trong Đất đá bóc xúc Khu vực đổ thải Đất đá bóc xúc Khu vực đổ thải
CT vỉa 14 cánh đông
CT vỉa 11, 13
CT vỉa 14
cánh Tây Toàn mỏ Bãi thải ngoài Chính bắc
Bãi thải trong (V14 tây, V14
đông)
CT vỉa 14 cánh đông
CT vỉa 11, 13
CT vỉa 14
cánh Tây Toàn mỏ Bãi thải ngoài CB
Bãi thải trong (V14 tây,V14
đông)
Bãi thải trong (Động tụ
V14)
2010 6.000 7.800 5.200 19.000 13.300 5.700 6.000 7.800 5.200 19.000 13.300 4.700 1.000
2011 4.000 12.500 4.500 21.000 12.135 8.865 4.000 12.500 4.500 21.000 7.135 9.365 4.500
2012 3.500 12.455 4.300 20.255 4.500 15.755 3.500 12.500 4.300 20.300 19.300 1.000
2013 2.190 13.310 4.000 19.500 19.500 2.190 13.310 4.000 19.500 19.500
2014 13.900 2.600 16.500 16.500 13.900 2.600 16.500 16.500
2015 9.470 1.530 11.000 11.000 9.470 1.530 11.000 11.000
Tổng 15.690 69.435 22.130 107.255 29.935 77.320 15.690 69.480 22.130 107.300 20.435 80.365 6.500
Than NK 8.212 10.854 5.827 24.893 8.212 10.854 5.827 24.893
HS bóc 1,91 6,40 3,80 4,31 1,91 6,40 3,80 4,31
Cung độ vận chuyển bình quân (km)
KL VC đất
(Tkm) Đơn giá Cung độ vận chuyển bình quân (km) KL VC đất (Tkm) Đơn giá
2010 3,94 3,95 4,12 3,99 197.272.400 3971 3,94 3,85 4,02 3,92 193.892.400 3976
2011 2,27 2,94 3,17 2,86 156.247.000 4.214 1,81 2,45 2,59 2,36 128.752.000 4263
2012 2,11 2,67 2,61 2,56 134.843.410 4239 1,92 2,13 2,22 2,11 111.516.600 4307
2013 1,98 2,31 2,26 2,26 114.717.980 4280 1,98 2,19 2,10 2,15 108.901.260 4299
2014 2,35 1,56 2,23 95.474.600 4286 2,35 1,56 2,23 95.474.600 4286
2015 2,39 1,63 2,28 65.330.720 4277 2,39 1,63 2,28 65.330.720 4277
B.quân 2,83 2,69 2,82 2,74 763.886.110 4194 2,67 2,47 2,58 2,52 703.867.580 4156
113
Bảng 3.5. Kết quả tính hiệu quả kinh tế phương án tăng khối lượng đổ bãi thải trong Công ty than Núi Béo
TT CHỈ TIÊU ĐVT Năm 2010 Năm 2011 Năm 2012 Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 CỘNG
I Sản lượng than N.Khai 103T 4.440 4.470 4.500 4.600 3.600 3.283 24.893
II Đất bóc CBSX 103m3 19.000 21.000 20.255 19.500 16.500 11.000 107.255
1 Hệ số bóc sản xuất m3/t 4,28 4,70 4,50 4,24 4,58 3,35 4,31
2 Cung độ vận tải đất đá PA cũ km 3,99 2,82 2,57 2,29 2,23 2,28 2,74
Cung độ vận tải đất đá PA mới 3,92 2,36 2,11 2,15 2,23 2,28 2,52
3 Khối lượng vận tải đất đá cũ 103tkm 197.272 156.247 134.843 114.718 95.475 65.331 763.886 Khối lượng vận tải đất đá PA mới 193.892 128.752 111.517 108.901 95.475 65.331 703.868
4 Giá thành vận tải đất đá PA cũ đ/tkm 3.971 4.214 4.239 4.280 4.286 4.277
Giá thành vận tải đất đá PA mới 3.976 4.263 4.307 4.299 4.286 4.277
5 Giá thành san gạt đổ thải BTN đ/m3 677 677 677 677 677 677
Giá thành san gạt đổ thải BTT 1.354 1.354 1.354 1.354 1.354 1.354
6 Giá thành duy tu bảo dỡng đường đ/tkm 63 63 63 63 63 63
Khối lượng đất đá BT tạm 103m3 5.000
Khối lượng tăng đất đá BT trong 103m3 1.000 4.500 1.000
7 Giá thành vận tải đất đá tạm đ/tkm 10.120
8 Giá thành xúc đất đá đ/m3 5.497
III Chi phí tiết kiệm (1-2) tr.đ 11.988 108.237 92.089 23.192 -80.109 155.397
1 Do rút ngắn cung độ tr.đ 12.665 111.283 92.766 23.192 239.906
Giá thành vận tải đất đá tạm " 12.453 109.555 91.299 22.826
Duy tu bảo dưỡng đường " 212 1.728 1.466 366
2 San gạt và trả lại đất BT tạm tr.đ 677 3.047 677 80.109 84.510
Giá thành xúc, vận tải đất đá tạm " 80.109
Chênh lệch san gạt bãi thải " 677 3.047 677
114