III.2.1. Các hệ thống khai thác có thể áp dụng được về mặt kỹ thuật.
Dựa vào đặc điểm của vỉa than 24 và đất đá xung quanh ta có thể áp dụng bốn hệ thống khai thác như sau:
1- Hệ thống khai thác cột dài theo phương:
a- Công tác chuẩn bị.
Các đường lò dọc vỉa vận chuyển 1, và thông gió 2 của tầng kéo dài theo phương ra đến biên giới của khu khai thác. Từ biên giới đào đường lò cắt ban đầu nối lò thông gió và vận tải tạo thành lò chợ. Đường lò song song chân 3 và họng sáo 4 được đào cùng với tiến độ lò chợ, và chỉ được đào vượt trước một đoạn từ 0 -:- 100m, sau đó tiến hành khai thác.
b- Vận tải.
Để đảm bảo nhịp nhàng giữa khai thác và đào lò chuẩn bị, trong quá trình khai thác tầng I, ta tiến hành chuẩn bị cho tầng II tương tự như chuẩn bị cho tầng I.
Than khai thác được từ gương lò chợ 7 đưa xuống song song chân 3, qua họng sáo 4, dọc vỉa vận chuyển mức -100, qua thượng xuống lò xuyên vỉa -100 và được đưa lên miệng giếng ra ngoài sân công nghiệp.
c- Thông gió:
Gió sạch từ ngoài trời qua rãnh gió giếng phụ qua xuyên vỉa -100, thượng thông gió, dọc vỉa vận chuyển 1, họng sáo 4, song song chân 3, lên thông gió gương lò chợ 7.
Gió bẩn từ gương lò chợ 7 theo dọc vỉa thông gió 2, qua xuyên vỉa thông gió +30 ra ngoài
d- Ưu nhược điểm của hệ thống khai thác.
*Ưu điểm.
- Việc đào các đường lò dọc vỉa vận chuyển và thông gió đến biên giới của ruộng mỏ có điều kiện thăm dò lại vỉa và bổ xung thêm tài liệu địa chất, do đó công tác khai thác lò chợ chủ động và ít gặp sự cố về điều kiện khai thác, địa chất.
- Mạng các đường lò chuẩn bị được đào trước, sau đó mới tiến hành khai thác, do đó công tác khai thác và chuẩn bị không bị ảnh hưởng lẫn nhau.
- Các đường lò chuẩn bị nằm trong khối than nguyên lên áp lực đất đá xung quanh tác dụng lên các đường lò chuẩn bị nhỏ và ổn định do đó chi phí bảo vệ cho các đường lò thấp.
- Luồng gió đi qua lò chợ tuân theo thiết kế, hạn chế được tối đa hiện tượng rò gió.
- Có thể thu hồi một phần than bảo vệ trụ trên lò thông gió khi lò chợ đã đi qua nên tăng được hệ số thu hồi than.
*Nhược điểm.
- Thời gian ra than lâu vì phải đào mạng lò chuẩn bị đến biên giới khai thác.
- Đầu tư ban đầu lớn, do khối lượng các đường lò chuẩn bị ban đầu lớn.
Sơ đồ hệ thống khai thác xem bản vẽ H – III – 1
a 4 1 5
7
0
-100
a
b
6 3
2
b
Hình H-III-1: Hệ thống khai thác cột dài theo phương 2- Hệ thống khai thác liền gương.
a- Công tác chuẩn bị:
Từ lò xuyên vỉa ở trung tâm của ruộng mỏ đào các lò dọc vỉa vận chuyển 1, dọc vỉa thông gió 2 về 2 cánh của ruộng mỏ sau đó ta mở lò cắt để tiến hành khai thác than, trong quá trình khai thác ta đào lò song song chân 3 và song đầu 5, họng sáo 4, lò chợ dịch chuyển theo hướng từ trung tâm ra hai cánh đến biên giới của ruộng mỏ. Lò dọc vỉa vận chuyển 1 và thông gió 2 luôn vượt trứơc gương lò chợ một khoảng cách tối thiểu theo phương là 50m với mục đích chứa goòng và chuyển tải than ở lò chợ qua họng sáo 4 xuống lò dọc vỉa vận chuyển tầng, sau đó xuống băng tải ở lò dọc vỉa chính và xuyên vỉa cùng mức ra ngoài.
c- Vận tải:
Than khai thác từ lò chợ 7, qua song song chân 3, họng sáo 4 xuống lò dọc vỉa vận chuyển mức -60 qua thượng xuống lò xuyên vỉa mức -100 ra ngoài.
Để bảo vệ các đường lò dọc vỉa vận tải và thông gió ta để lại các trụ than bảo vệ.
d- Thông gió:
Gió sạch qua quạt đẩy rãnh gió, Giếng phụ xuống cửa lò xuyên vỉa -200, thượng thông gió dọc vỉa -100, họng sáo 4, song song chân 3 lên thông gió cho gương lò chợ 7.
Gió bẩn từ gương lò chợ 7, qua song song đầu 5, cúp thông gió, dọc vỉa thông gió 2, xuyên vỉa thông gió 0, ra ngoài.
e - Ưu nhược điểm của hệ thống khai thác liền gương.
*Ưu điểm:
- Khối lượng đào các đường lò chuẩn bị đến thời điểm ra than ít.
- Chi phí xây dựng cơ bản ban đầu không lớn. Thời gian chuẩn bị nhanh.
*Nhược điểm:
- Khi lò chợ dài sẽ gặp khó khăn trong việc điều hoà giữa công tác khai thác và chuẩn bị.
- Không thăm dò được vỉa trước, vì vậy khi gặp sự cố về địa chất, sẽ làm ngừng trệ sản xuất, do đó sản lượng lò chợ giảm, không đảm bảo được sản lượng mỏ.
- Thường bị rò gió qua khu vực đã khai thác.
- Các đường lò vận chuyển và thông gió phải chịu áp lực lớn, do phải duy trì tồn tại trong khu vực đã khai thác, chi phí bảo vệ đường lò lớn.
- Tỷ lệ tổn thất than cao do phải để lại trụ bảo vệ trên lò thông gió.
Sơ đồ HTKT xem bản vẽ H – III – 2
4
a
1 5
b
0
-100
a
b
2
7 6 3
Hình H-III-2: Hệ thống khai thác liền gương III.2.2 Phân tích, so sánh và chọn hệ thống khai thác hợp lý:
Để lựa chọn được hệ thống khai thác hợp lý, sau đây ta đi so sánh và phân tích ưu nhược điểm của từng phương án.
Bảng III-1: Phân tích ưu nhược điểm của hai hệ thống khai thác.
TÊN ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM
Hệ thống khai thác liền gương
- Khối lượng đào lò chuẩn bị ít, thời gian chuẩn bị nhanh, có nhiều khả năng sử dụng triệt để các thiết bị khấu than lò chợ.
- Sơ đồ thông gió đơn giản, vốn đầu tư ban đầu nhỏ, nhanh thu hồi vốn đầu tư xây dựng cơ bản.
- Khi khai thác tiến ra xa, các đường lò dọc vỉa, nằm trong khu vực đã khai thác nên chi phí bảo vệ lò lớn, chi phí thông gió lớn nên thường bị rò gió. tổn thất tài nguyên lớn do phải để lại các trụ than bảo vệ
- Sơ đồ vận tải, và tổ chức các công tác gặp nhiều khó khăn, phức tạp.
- Khả năng thăm dò vỉa không cao, khi gặp sự cố thì khó có khả năng đảm bảo sản xuất.
Hệ thống khai thác cột dài theo phương
- Trạng thái các đường lò trong quá trình khai thác tốt. Chi phí bảo vệ lò nhỏ, do không phải bảo vệ một số đoạn lò.
- Sơ đồ vận tải và thông gió đơn giản. Có điều kiện thăm dò trước vỉa và có khả năng dự báo và tránh được những sự cố bục nước, phụt khí, đảm bảo khả năng khai thác điều hoà trong lò chợ giảm tổn thất khai thác do không phải để lại trụ bảo vệ ở lò thông gió.
- Vốn đầu tư ban đầu lớn, khối lượng chuẩn bị các đường lò ban đầu lớn, thời gian đưa mỏ vào sản xuất lâu.
Dựa vào phân tích những ưu nhược điểm và điều kiện áp dụng về mặt kỹ thuật của từng hệ thống khai thác và điều kiện địa chất cụ thể của khu vực. Đồ án chọn hệ thống khai thác áp dụng là hệ thống khai thác cột dài theo phương - khấu dật để áp dụng khai thác cho vỉa than 24.