CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ NHẰM NÂNG
3.3. ĐỀ XUẤT NÂNG CAO CHIỀU CAO KHẤU LÒ CHỢ
3.3.2. Tính toán một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật công nghệ khi m k =2,2m
- Sản lượng than khấu gương một luồng
Qk = L r mk k, (T).
Trong đó:
L - Chiều dài trung bình của lò chợ, L = 120 (m);
r - Tiến độ 1 luồng khấu, r = 0,8 (m);
mk - Chiều cao khấu, mk = 2,2 (m);
- Trọng lượng thể tích của than, = 1,5 (T/m3);
k - Hệ số khai thác than khấu gương, k = 0,95;
Thay số:
Qk = 120 2,2 0,8 1,5 0,95 = 301 (T).
- Sản lượng than hạ trần một luồng
Qth = (Lc - Lkh) rth mth t kth, (T).
Trong đó:
Lc - Chiều dài trung bình của lò chợ, Lc = 120 (m);
Lkh - Chiều dài khám đầu, khám chân, Lkh = 2 x 3,2 = 6,4 (m);
rth - Tiến độ thu hồi luồng khấu, rth = 0,8 (m);
mth - Chiều cao trần than, mth = 0,6 (m);
t - Trọng lượng thể tích của than, = 1,5 (T/m3);
kth - Hệ số thu hồi than hạ trần, kth = 0,8;
Thay số:
Qth = (120 - 6,4) 0,8 0,6 1,5 0,8 = 65 (T).
- Sản lượng khai thác một chu kỳ :
Qck = Qk + Qth = 301 + 65 = 366 (T) - Sản lượng lò chợ một ngày đêm
Theo biểu đồ tổ chức chu kỳ sản xuất lò chợ, thời gian khai thác một chu kỳ trong 2 ca. Do vậy, trong một ngày đêm khai thác được hai chu kỳ, sản lượng lò chợ được tính:
Qng.đ = ca ck ck .n n
Q , (T) Trong đó:
Qck - Sản lượng khai thác một chu kỳ, Qck = 366 tấn nck- Số ca hoàn thành chu kỳ, nck = 2 (ca);
nca - Số ca khai thác một ngày đêm, nca = 3 (ca);
Thay số: Qng.đ = 3 2
366 = 549 (T);
- Sản lượng lò chợ một tháng:
Qtháng = kck Qng.đ nt (T);
Trong đó:
nt - Số ngày làm việc trong tháng, nt = 25 (ngày);
kck - Hệ số hoàn thành chu kỳ, kck = 0,9;
Thay số:
Qtháng = 0,9 549 25 = 12.352 (T);
3.3.2.2. Công suất lò chợ
Qnăm = Qtháng nth kcd, (T/năm);
Trong đó:
nth - Số tháng làm việc trong năm, nth = 12 (tháng);
kcd - Hệ số tính đến thời gian chuyển diện. Theo kinh nghiệm áp dụng tại Công ty than Quang Hanh, thời gian chuyển diện của lò chợ giá khung từ 1
1,5 tháng.
kcd = = 0,875 Thay số:
Qnăm = 12.352 x 12 x 0,875 = 129.696 (T/năm) Lấy sản lượng trung bình năm làm tròn: Qnăm = 130.000 (T/năm);
3.3.2.3. Năng suất lao động lò chợ NSLĐ =
68 366 N
Q
cn
ck = 5,38 (T/công) Trong đó:
Ncn - Số công nhân bố trí làm việc trong lò chợ một chu kỳ khai thác, Ncn = 68 (người).
3.3.2.4. Chi phí thuốc nổ Ct = 1000
ck no th
Q
A = 1000
366 5 ,
57 = 157,1 (kg/1000T);
Trong đó:
Ath-nổ - Lượng thuốc nổ cho một chu kỳ khai thác, kg;
Qck - Sản lượng than khai thác một chu kỳ, tấn;
3.3.2.5. Chi phí kíp nổ Ck = 1000
ck kip
Q
A 1000 628
366
230 (kíp/1000T);
Trong đó:
Akíp - Số kíp nổ cho một chu kỳ khai thác, cái;
Qck - Sản lượng than khai thác một chu kỳ, tấn;
3.3.2.6. Chi phí dầu nhũ hoá
Tổng lượng dung dịch dầu nhũ hóa cho 1 bộ giá:
Agiá = Acột + Akích-xà + Akích-tcg (lít) Trong đó:
Acột - Lượng dung dịch cho cột chống (lít) Acột = 4 7 = 28 (lít) 4 - Số cột chống;
7 - Thể tích xi lanh cột chống (lít);
Akích-xà - Lượng dung dịch cho kích đẩy xà; Akích-xà = 3 (lít) Akích-tcg - Lượng dung dịch cho kích đẩy tấm chắn gương ; Akích-tcg = 2 0,7 = 1,4 (lít)
Thay số: Agiá = 28 + 3 + 1,4 = 32,4 (lít)
Tổng lượng dầu nhũ hóa cho các bộ giá khung trong một chu kỳ khai thác:
Adầu1 = Ngiá Agiá 80% = 105 32,4 80% = 2721,6 (lít) Ngiá - Số lượng giá khung trong lò chợ (bộ); Ngiá = 105 giá;
80% - Tỉ lệ thể tích xi lanh thay đổi mỗi lần bơm, xả;
Chi phí dầu nhũ hóa cho các cột thủy lực đơn tại khám đầu, khám chân và các ngã ba đầu và chân lò chợ:
Adầu2 = Ncột Atld 80% = 74 4 80% = 237 (lít) Trong đó:
Ncột - Số lượng cột thủy lực đơn trong khu vực lò chợ (cột);
Atld - Lượng dung dịch nhũ hóa cấp cho 1 cột thủy lực đơn (lít);
80% - Tỉ lệ thể tích xi lanh thay đổi mỗi lần bơm, xả;
Chi phí dung dịch dầu nhũ hóa trong một chu kỳ khai thác:
Adầu = Adầu1 + Adầu2 = 2721,6 + 237 = 2958,6 (lít) Chi phí dầu nhũ hóa trong một chu kỳ khai thác:
Qdầu = Adầu q C% k (kg) Trong đó:
q - Trọng lượng thể tích dung dịch dầu nhũ hóa, q = 1 kg/lít;
C% - Nồng độ dầu trong dung dịch nhũ hóa. Dầu nhũ hóa sử dụng cho dây chuyền sử dụng các loại MDT; M10; MS10-5 hoặc các loại dầu có đặc tính tương đương. Nồng độ dung dịch yêu cầu là 3 5%, thiết kế tạm tính C%
= 3%;
k - Hệ số tính đến chi phí dung dịch dầu nhũ hóa phục vụ cho công tác căn chỉnh, củng cố tăng cường trong quá trình khai thác lò chợ, k = 1,2;
Thay số:
Qdầu = 2958,6 1 3% 1,2 = 106,5 (kg) Chi phí dầu nhũ hóa cho 1000 tấn than khai thác:
Cd = 1000
ck dau
Q
Q 1000 291
366 5 ,
106 (kg/1000T)
3.3.2.7. Chi phí lưới thép
Lưới thép trong lò chợ được dùng để trải nóc lò chợ tại vị trí khám đầu, khám chân và vị trí giữa các giá sử dụng khớp nối mềm có tác dụng ngăn
không cho đất đá phá hỏa tràn vào không gian lò chợ. Thiết kế chọn lưới thép B-40, đường kính sợi lưới 2,5 mm; khối lượng 2,8 kg/m2; Lưới trải nóc khám đầu và khám chân có chiều rộng lưới là 0,9 m, chiều dài cuộn lưới 4,0 m; Lưới trải nóc vị trí giữa các giá sử dụng khớp nối mềm có chiều rộng lưới là 1,1 m, chiều dài cuộn lưới 5,0 m;
Khối lượng thép cho một chu kỳ khai thác tại khám đầu và khám chân:
Qth1 = k R th1 Lk q, (kg).
Trong đó:
k - Hệ số kể đến việc nối chồng lên nhau của các tấm lưới theo phương vỉa, k = 1,13;
R th1 - Chiều rộng lưới, R th1 = 0,9 m;
Lk - Chiều dài khám đầu và khám chân, Lk = 2 x 3,2 = 6,4m;
q - Trọng lượng riêng của lưới thép, q = 2,8 kg/m2; Qth1 = 1,13 0,9 6,4 2,8 = 18,2 (kg);
Khối lượng thép cho một chu kỳ khai thác tại các giá sử dụng khớp nối mềm:
Qth2 = N x 0,8 x Rth2 x q (kg) Trong đó:
N - Số vị trí cần trải lưới thép nóc giá trên lò chợ;
N = -1 = -1 = 20
Ngiá - Số lượng giá khung khi lò chợ có chiều dài trung bình;
Nnhóm - Số lượng giá khung trong một nhóm;
0,8 - Tiến độ khấu; (m)
Rth2- Chiều rộng cuộn lưới; R th2 = 1,1 m;
q - Trọng lượng riêng của lưới thép, q = 2,8 kg/m2; Qth2 = 20 0,8 1,1 2,8 = 49,28 (kg);
Tổng khối lượng lưới thép cho 1 chu kỳ khai thác:
Qth = Qth1 + Qth2 = 18,2 + 49,28 = 67,48 (kg) Chi phí lưới thép cho 1000 tấn than:
Cth = 1000
ck th
Q Q
366 48 ,
67 x 1000 = 184 (kg/1000T) 3.3.2.8. Chi phí gỗ
Gỗ sử dụng cho lò chợ bao gồm:
* Gỗ làm cũi tại các ngã ba cho một chu kỳ khai thác:
Lò chợ có hai cũi lợn tại ngã ba đầu và chân lò chợ nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác. Sau hai chu khấu mới xếp được 1 cũi hoàn chỉnh. Vậy, gỗ làm cũi tại các ngã ba được xác định theo công thức:
4 Π d n.L 4 L
Π.d d m 2 V n
2 t
2
c k , (m3).
Trong đó:
k - Số cũi xếp trong 1 chu kỳ, k = 1/2;
n - Số góc của chồng cũi, n = 4;
m - Chiều cao của đường lò cần xếp cũi, m = 2,2 (m);
d - Đường kính gỗ làm cũi, d = 160 180 (mm);
L - Chiều dài thanh cũi, l = 1,5 (m);
Lt - Chiều dài cột song tử, Lt = 2,2 (m);
Thay số:
4 0,18 2,2 3,14
4 4 1,5
0,18 3,14 0,18
2,2 2 4 2 V 1
2 2
c = 0,57 (m3)
Vậy, gỗ làm cũi tại các ngã ba cho một chu kỳ khai thác lò chợ:
2 0,57=1,14 (m3).
* Gỗ làm văng tại khám đầu, khám chân lò chợ:
Gỗ văng liên kết giữa các vì chống đánh vào xà tại vị trí đầu cột giữa các hàng vì chống. Mỗi khoang vì chống đánh 4 văng, toàn bộ lò chợ gồm 10 khoang vì chống cần đánh văng. Gỗ làm văng được xác định theo công thức:
v v
2 v k
v
v L 1 k
4 Π d n n
V , (m3).
Trong đó:
nv - Số văng trong một khoang vì chống, nv = 4;
nk - Số khoang vì chống cần đánh văng trong một luồng khấu, nk = 10;
dv - Đường kính gỗ làm văng, d = 100 120 (mm);
Lv - Chiều dài văng, Lv = 0,8 m;
kc - Hệ số thu hồi gỗ làm văng, kv = 30 40%;
Thay số:
0,4 1 4 0,8
0,12 10 3,14
4 V
2
v = 0,22 (m3).
* Gỗ làm chèn tại khám đầu, khám chân lò chợ cho 1 chu kỳ:
Gỗ làm chèn lò chợ sử dụng gỗ 80 100, chiều dài mỗi thanh chèn 1,0 m. Mỗi khoang vì chống bố trí 4 thanh chèn. Tổng chiều dài các khám là 10,0 m có 10 (khoang), một chu kỳ gồm một luồng khấu. Gỗ làm chèn được xác định theo công thức:
c 2 c k
c
ch L
4 Π d n n
V , (m3).
Trong đó:
nc - Số thanh chèn trong một khoang vì chống, nc = 4;
nk - Số khoang vì chống cần chèn trong một luồng khấu, nc = 10;
dc - Đường kính gỗ làm chèn, d = 80 100 (mm);
Lc - Chiều dài chèn Lc = 1 (m);
Vậy:
4 1 0,1 10 3,14
4 V
2
ch = 0,31 (m3).
* Tổng chi phí gỗ cho một chu kỳ khấu chống lò chợ:
Vg = Vc + Vv + Vch = 1,14 + 0,22 + 0,31 = 1,67 (m3)
* Chi phí gỗ cho 1000 tấn than
Ct = .1000 Q
V
ck
g , (cái).
Trong đó:
Vg - Lượng gỗ cho một chu kỳ khai thác, Vg = 1,67 (m3);
Qck - Sản lượng than khai thác một chu kỳ, Qck = 366 (T);
Thay số:
Cg = 1000 366
67 ,
1 = 4,56 (m3/1000T).
3.3.2.9. Tổn thất than theo công nghệ
+ Sản lượng than khai thác được của lò chợ:
ck
p
lc A
r A L
(T) Trong đó:
Lp - Chiều dài theo phương trung bình khu vực khai thác, Lp = 398m;
r - Tiến độ một chu kỳ khai thác lò chợ, r = 0,8 (m);
Ack - Sản lượng khai thác một chu kỳ, Ack = 366 (T);
Thay số:
366 182.085 0,8
Alc 398 (T)
+ Sản lượng than lấy được từ đào lò chuẩn bị:
Sản lượng than lấy được từ đào lò chuẩn bị của khu vực gồm:
Lò song song chân mức -90: Asongsong = 381 x 6,0 x 0,9 x 1,5 = 3086 (T);
Lò họng sáo: Ahọng sáo = 45 x 6,0 x 0,9 x 1,5 = 364 (T);
Lò dọc vỉa thông gió Athông gió = 453 x 9,0 x 0,9 x 1,5 = 5504 (T);
Sản lượng than lấy từ đào lò chuẩn bị:
Acb = Asongsong + Ahọng sáo + Athông gió
= 3086 + 364 + 5504 = 8954 (T).
+ Tổng khối lượng than lấy được trong quá trình đào lò và khai thác:
Akt = Alc + Acb = 182.085 + 8954 = 191.039 (T);
Trữ lượng địa chất huy động vào khai thác của khu vực là:
Z = 238.612 Tấn Tỷ lệ tổn thất than được xác định là:
= (1 ) 100 Z
Alc
= ) 100
238612 182085 1
( = 23,7 %;
3.1.1.10. Chi phí mét lò chuẩn bị
Chi phí mét lò chuẩn bị cho 1000 T than khai thác:
Ccb = 1000 A
A
lc
lcb 1000 8,56
182.085
1556 (m/1000T).
Trong đó:
Alcb - Tổng số mét lò chuẩn bị trong khu vực khai thác (m);
Alc - Sản lượng than khai thác lò chợ (Tấn)
Bảng 3.3: Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khi thay đổi chiều cao
khấu lò chợ T
T Tên chỉ tiêu Đơn vị mk= 2,0m
mk= 2,2m
mk= 2,4m 1 Chiều dày lớp than hạ trần m 0,8 0,6 0,4 2 Sản lượng khấu gương
một chu kỳ T 350 366 374
3 Công suất lò chợ T/năm 124.000 130.000 133.000
4 Năng suất lao động T/công 5,1 5,4 5,5
5 Chi phí thuốc nổ kg/103t 164 157 153,7
6 Chi phí kíp nổ Cái/103t 657 628 615
7 Chi phí dầu kg/103t 304 290 285
8 Chi phí lưới thép kg/103t 193 184 180
9 Chi phí gỗ m3/103t 4,77 4,56 4,46
10 Chi phí mét lò chuẩn bị m/103t 8,9 8,56 8,36
11 Tổn thất công nghệ % 27 23,7 22