1. Để đảm bảo ổn định cho bờ Trụ Nam giải pháp xử lý được lựa chọn là hạ thấp góc dốc của bờ bằng công nghệ cắt tầng vào Trụ với chiều cao tầng H =100 m góc dốc sườn tầng bằng góc dốc mặt lớp (α=β).
2. Công nghệ thử nghiệm cắt tầng vào Trụ với các thông số khoan nổ mìn, bốc xúc vận chuyển được tính toán cho phép triển khai thi công giải pháp xử lý với các thông số thiết kế được lựa chọn đảm bảo ổn định cho bờ Trụ Nam trong quá trình khai thác đến kết thúc theo thiết kế.
3. Kết quả xử lý thử nghiệm tuy bước đầu mới được thực hiện với quy mô bán công nghiệp (thể tích bốc xúc V = 711,5 ngàn m3) nhưng đã cho phép đánh giá được tính khả thi của công nghệ cắt tầng vào trụ.
Kết quả thử nghiệm cho phép triển khai áp dụng giải pháp để xử lý trượt lở bờ Trụ Nam trong quá trình khai thác xuống sâu đến kết thúc như thiết kế.
122
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Qua quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài " Nghiên cứu giải pháp xử lý trượt lở cho bờ trụ Nam mỏ than Đèo Nai đảm bảo an toàn trong khai thác " cho phép rút ra một số kết luận và kiện nghị như sau:
KẾT LUẬN:
1. Bờ Trụ Nam mỏ than Đèo Nai được cấu tạo bởi các lớp đá bột kết, cát kết và sạn kết cắm vào không gian khai thác với góc dốc = 23350. Trong phạm vi chiều sâu địa tầng đến 100m tính từ trụ vỉa G.1 phân bố địa tầng lần lượt là: Bột kết với chiều dày từ 35m, tiếp đến là cát kết với chiều dầy từ 510m và dưới cùng là sạn kết chiều dày từ 2050m. Hiện tại phần lớn các lớp đá bột kết, cát kết từ cao trình +75m trở lên đã được bóc trong quá trình xử lý trượt lở bờ Trụ Nam những năm qua.
2. Các loại đá bờ trụ Nam có độ bền từ trung bình đến cứng và rất cứng được xác định bới các giá trị sau:
Khối lượng thể tích: = 2,62 g/cm3; Cường độ kháng nén: n > 70 Mpa;
Lực dính kết Cắt lớp: C = 16,3 Mpa;
Góc ma sát trong cắt lớp: = 32,40.
Lực dính kết theo tiếp xúc lớp trong đá bột kết: C’ = 0,0792 Mpa Góc ma trong theo tiếp xúc lớp trong đá bột kết: ’ = 20,740.
3. Nguyên nhân biến dạng bờ Trụ Nam được quyết định bởi cấu trúc địa tầng bất lợi, các lớp đá cắm vào không gian khai thác với góc dốc > 200; Độ bền theo tiếp xúc lớp thấp, chiều cao tầng bám Trụ liên tục vượt quá chiều cao ổn định giới hạn cho phép theo tính chất bền của các lớp đá bờ Trụ Nam. Trong quá trình khai thác xuống sâu khi mở các đường vận tải vào Trụ đã cắt chân các lớp đá trên tầng và tồn trữ nước ngầm trong các lớp đá hạt thô gần Trụ vỉa chưa bị bóc lộ.
4. Hiện tại bờ Trụ Nam có chiều cao từ 375410m với góc dốc chung của toàn bờ α = 23250. Quá trình bốc xúc xử lý bờ Trụ Nam trong nhiều năm qua đó cắt bờ thành các tầng theo các mức lần lượt: +185; +145; +72m; Chiều cao tầng H =
123
50188m; Góc dốc sườn tầng α = 25260; Chiều rộng mặt tầng b = 1130m.
Với kết cấu của hiện trạng, bờ đang ở trạng thái gần ổn định với hệ số ổn định n = 0,983.
5. Kết quả quan trắc dịch động tại khu vực từ +66m trở lên đến +280m trong thời gian qua cho thấy khu vực này đang ở trạng thái ổn định với tốc độ dịch chuyển V < 0,01 mm/nđ.
6. Kết quả kiểm toán ổn định bờ Trụ Nam theo thiết kế khai thác bám Trụ liên tục (α = β) đến kết thúc đáy mỏ mức -330m bờ không ổn định, hệ số ổn định n
= 0,72.
Để đảm bảo ổn định cho bờ Trụ Nam khai thác đến kết thúc cần tiến hành hạ thấp góc dốc của bờ bằng giải pháp cắt tầng vào trụ với các thông số tầng như sau:
Chiều cao tầng: ht = 60135m;
Góc dốc sườn tầng: αt = β = 25330; Chiều rộng mặt tầng: bt = 20 m.
Thiết kế bờ Trụ Nam với các thông số được lựa chọn đảm bảo ổn định và an toàn cho bờ Trụ Nam mỏ Đèo Nai với hệ số ổn định n = 1,131,16.
7. Để thực hiện giải pháp cắt tầng vào trụ như đã được kiến nghị, tiến hành thử nghiệm thực hiện giải pháp trên 2 khu vực bờ Trụ Nam. Kết quả thử nghiệm cho phép tạo sườn tầng sau khi bốc xúc thử nghiệm trùng với góc dốc lớp đá theo thiết kế.
KIẾN NGHỊ:
1. Trong quá trình khai thác xuống sâu nước ngầm vẫn tàng trữ áp lực tại những khu vực gần Trụ vỉa chưa bị bóc lộ lớp đá cách nước bột kết làm giảm độ ổn định chung của toàn bờ, đặc biệt là khu vực được thiết kế bám Trụ từ mức -200 đến đáy kết thúc mức -330 m. Do vậy, để tăng cường ổn định cho bờ trụ cần tiến hành khoan các lỗ khoan tháo khô tại các khu vực này.
2. Trong quá trình xử lý cắt tầng vào Trụ cần tiến hành kiểm tra độ ổn định chung của toàn bờ. Nếu kết quả kiểm toán đảm bảo an toàn (n 1,10) thì cấu trúc
124
bờ mỏ được chấp nhận. Trong trường hợp hệ số ổn định không đạt giá trị trên thì cần tiếp tục làm thoải góc dốc chung của toàn bờ bằng cách mở rộng mặt tầng.
Trong quá trình cắt tầng nghiêm cấm cắt chân các lớp đá.
3. Các tầng Trụ sau khi xuất lộ một thời gian dưới tác động của các yếu tố tự nhiên có thể xẩy ra biến dạng theo cơ chế tách lớp với chiều dày từ 23m, để phòng chống các biến dạng này có thể xem xét áp dụng phương pháp gia cường bằng neo chất dẻo cốt thép.
4. Để đảm bảo an toàn cho quá trình khai thác, phòng chống các sự cố do biến dạng bờ Trụ Nam gây ra trong quá trình khai thác xuống sâu những năm tới, công tác quan trắc dịch động cần được tiến hành định kỳ để đánh giá tình trạng ổn định, mức độ và phạm vi biến dạng từ đó tiến hành điều chỉnh hình dạng bờ Trụ đảm bảo ổn định.
5. Tại bờ Trụ Nam cần duy trì 2 tuyến quan trắc dịch động đã được xây dựng trong năm 2013 tiếp tục kéo dài xuống đáy mỏ và xây dựng thêm 1 tuyến quan trắc về phía Đông cách tuyến 2 khoảng 200m. Duy trì quan trắc định kỳ 3 tháng 1 lần.
Để kịp thời có biện pháp xử lý biến dạng dịch chuyển bờ mỏ, số liệu quan trắc cần được phân tích ngay sau các đợt quan trắc.
6. Cần quy hoạch xây dựng hệ thống mương thoát nước chân tầng thu gom toàn bộ nước mặt dẫn ra khỏi bờ mỏ, hạn chế đếm mức thấp nhất ảnh hưởng của nước mặt đến biến dạng bờ Trụ Nam.
125