a. Quy mô khai thác
Mỏ than Khánh Hoà được khai thác từ thời Pháp thuộc, bằng phương pháp lộ thiên và hầm lò. Sau năm 1954, mỏ được khai thác trong phạm vi Quán Triều (moong A, B, C) bằng phương pháp lộ thiên, phương thức khai thác nửa cơ khí.
Từ năm 1967, mỏ Khánh Hòa dần dần được trang bị cơ giới hoá. Sản lượng khai thác hàng năm trong thời kỳ 1960 - 1980 đạt từ 40 50 nghìn tấn/năm.
Năm 1980, căn cứ kết quả thăm dò tỷ mỷ, mỏ lập luận chứng kinh tế kỹ thuật khai thác theo phương pháp lộ thiên giai đoạn I đến -110m, công suất mỏ 250.000
tấn/năm. Tổng sản lượng than khai thác tính từ 1977 đến 1995 (khi thành lập tổng công ty than) ước tính khoảng 4.950 nghìn tấn kể cả tổn thất trong khai thác.
Theo kết quả tổng hợp của Công ty TNHH MTV Việt Bắc, sản lượng khai thác từ năm 1996 đến nay (30/06/2010) là: 4.166 nghìn tấn.
Trong quá trình khai thác đã tập trung khai thác đối với phần trữ lượng nằm trong các khối có cấp trữ lượng cao, điển hình là các khối cấp trữ lượng A, B và C1. Các khối được khai thác chủ yếu nằm tại vỉa V12, 13, 14, 15, 15a, 16 trong khu mỏ và được tiến hành khai thác bằng phương pháp lộ thiên, riêng vỉa 16 phần cánh Nam mỏ đang khai thác hầm lò từ -87m đến -183m với công suất thiết kế 200 nghìn tấn/năm.
- Diện tích:
Tổng diện tích toàn mỏ 3,28 km2 trong đó: diện tích khai trường hiện đang khai thác 111 ha; diện tích phần bãi thải Tây hiện đang đổ thải 15 ha; diện tích bãi thải Nam hiện đang đổ thải 130 ha.
- Công suất khai thác hiện tại:
+ Công suất khai thác lộ thiên theo than nguyên khai: 400.000Tấn/năm; theo đất đá bóc: 5.400.000 m3/năm
Bảng 1.11. Tổng hợp các hạng mục công trình hiện có
STT Tên các hạng mục công trình ĐVT Khối lƣợng
1 Xƣởng sàng m2 2.736,1
Nhà giao ca phân xưởng m2 120,6
Nhà ăn 50 chỗ m2 118,8
Trạm bảo vệ m2 10,8
Nhà vệ sinh m2 21
Hàng rào xây gạch m 620
Trạm bơm tưới bụi kho than xưởng sàng Trạm 01 Trạm biến áp 6/0.4KV-320KVA Trạm 01
2 Phân xƣởng cơ khí và khai thác m2
Nhà ăn ca 200 chỗ (nhà 2 tầng) m2 1.702 Nhà giao ca phân xưởng cơ khí m2 120,6 Nhà giao ca phân xưởng khai thác m2 120,6
Trạm bảo vệ m2 10,8
Nhà vệ sinh m2 21
Xưởng sửa chữa cơ điện (02 nhà) m2 1.440 Trạm biến áp 6/0,4KV-560VA Trạm 01
Kho phụ tùng vật liệu m2 320
Bể nước 10m3 m3 10
Bể nước 100m3 m3 100
Trạm bơm tăng áp Nhà 01
Hàng rào khu trạm bơm bể nước m 150
3 Phân xƣởng vận tải (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhà giao ca phân xưởng m2 120,6
Bể nước 10m3
m3 10
Trạm bơm m2 10,8
Nhà vệ sinh m2 21
Hàng rào khu cơ khí vận tải m 780
4 Hệ thông cung cấp điện
Trạm biến áp 35/6 m2 888
Đường dây trên không 35KV km 2
Đường trên không 6 KV cấp cho khai trường km 7,4 đường dây trên không di động km 1,92 Chiếu sáng đường ôtô và bãi thải km 5 Đường dây trên không 6KV cấp cho sinh hoạt km 0,4
5 Hệ thống cấp nƣớc
Đường ống m 9.200
Trạm bơm thoát nước khai trường trạm 01
Đường ôtô từ khai trường đến xưởng sàng m 200
Đường ôtô Bắc khai trường m 1500
7 Hồ lắng m2 5068,5
b. Hệ thống khai thác, công nghệ khai thác
* Hiện nay, mỏ Khánh Hoà đang khai thác đồng thời tại 2 khu Đông Bắc (moong C) và Tây Nam (moong D), giữa hai khu được ngăn bởi bờ dựng tạm thời (Đập ngăn nước từ moong D sang moong C). Nước ở đáy khu Tây Nam chảy sang khu Đông Bắc bằng lò đổi hướng.
Moong C:
- Đối tượng khai thác gồm 4 vỉa là 13, 14, 15 và 16 đáy mỏ mức -125m.
- Hệ thống hào vận tải được sử dụng là hào xoáy chôn ốc từ trên mặt mỏ (hào Nam) xuống các hào mở vỉa.
Moong D:
- Đối tượng khai thác là vỉa 16 đáy mỏ mức -87m.
- Hào vận tải là hệ thống hào chữ chi, hào mở vỉa bám vách vỉa 16.
b1. Công tác mở vỉa
Công tác mở vỉa được thực hiện cho hai khu khai thác độc lập (moong C và moong D) bằng hào bám vách.
Hào mở vỉa khu D đặt bên vách vỉa 16. Đối với khu C có thể mở vào bám vách vỉa 16 hoặc vỉa 15. Để hạn chế đất đá lẫn bẩn vào than khai thác khi đi hào trong than cố gắng mở hào vào các lớp đá kẹp. Hệ thống hào vận tải, sử dụng hệ thống hào xoáy ốc (moong C) và hệ thống hào chữ chi (moong D).
b2.Hệ thống khai thác đang áp dụng
Mỏ than Khánh Hoà đã và đang khai thác lộ thiên khu vực moong C và D, mỏ áp dụng hệ thống khai thác xuống sâu hai bờ công tác, khấu theo lớp dốc đứng vận tải bằng ô tô, đất đá thải ra bãi thải ngoài. Trong những năm gần đây mỏ đã đầu tư thay thế dần khai thác vận tải già cỗi đã hết khấu hao bằng các thiết bị tiên tiến như máy khoan thuỷ lực, máy xúc thuỷ lực gầu ngược, ô tô tải trọng 55 tấn.
Bảng 1.12. Các yếu tố của hệ thống khai thác bờ công tác theo lớp đứng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Stt Tên yếu tố HTKT Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Chiều cao tầng đất đá H m 15
2 Chiều cao tầng kết thúc hkt m 30
Stt Tên yếu tố HTKT Ký hiệu Đơn vị Giá trị
4 Chiều rộng mặt tằng kết thúc Bkt m 18-27 5 Chiều rộng mặt tầng công tác Bctmin m 36
6 Chiều rộng mặt tầng nghỉ Bn m 14 7 Số tầng nghỉ trong một nhóm tầng Tầng 3-4 8 Góc dốc sườn tầng khai thác độ 65 9 Góc dốc bờ công tác trung bình ct độ 35 10 Góc dốc bờ kết thúc độ + Góc dốc bờ Đông Bắc độ 40 + Góc dốc bờ trụ Đông Nam độ 38
+ Góc bờ trụ Tây Bắc – Tây Nam độ 42 - 45
Hình 1.6. Sơ đồ công nghệ khai thác than tại mỏ than Khánh Hòa
Sơ đồ công nghệ bóc đất đá: Máy xúc + ô tô.
Đối với các tầng phủ đệ tứ có thể sử dụng máy xúc xúc trực tiếp không cần nổ mìn. Đối với các tầng phía dưới tiến hành công tác khoan nổ mìn, sau đó đất đá được máy xúc xúc lên ô tô vận chuyển ra các bãi thải. Hướng phát triển của công tác bốc đất đá từ cao xuống thấp.
b3. Công tác khoan nổ mìn
Sử dụng máy khoan thủy lực TITON-500, đây là loại máy khoan hiện đại. Qua thực tế sản xuất trong những năm qua cho thấy loại máy khoan này hoàn toàn phù hợp với đất đá tại mỏ than Khánh Hòa.
Phương pháp nổ mìn được áp dụng là phương pháp nổ mìn vi sai. Khoan nổ mìn Xúc bốc than và đất đá Vận tải than ồn, chấn động, bụi, khí thải Vận tải đất đá thải
Sàng tuyển chế biến Băng tải Nhà máy nhiệt điện
Bãi thải Văn phòng quản lý chỉ đạo
Phân xưởng sửa chữa cơ khí Sản xuất phụ: (nung vôi, clinker) Ô tô chở than Ô tô chở đá ồn, bụi, khí thải
Phương tiện nổ và vật liệu nổ là: Vi sai bằng kíp điện vi sai hoặc hệ thống vi sai phi điện, Mồi nổ Azomex Power Plus, thuốc nổ ANFO và nhũ tương.
b4. Thiết bị xúc, khai thác than và vận tải
- Sử dụng các thiết bị xúc bốc tiên tiến có dung tích gầu từ 3,5 – 6,5 m3 phục vụ công tác bóc đất.
- Vận tải: Sử dụng ô tô tự đổ tải trọng 55 – 60 tấn để vận chuyển đất đá thải; vận chuyển than nguyên khai bằng ô tô tải trọng 15-20 tấn.
b5. Công tác đổ thải
Hiện trạng công tác đổ thải
Như đã đánh giá tình hình thực hiện thiết kế đến năm 2008, khối lượng đất đá thải của mỏ từ trước đến năm 2008 được đổ ra bãi thải Nam, khối lượng đổ thải (1986-2008) là 27.200.000m3.
Vị trí bãi thải Nam thuộc khu vực đất Thành phố Thái Nguyên, mật độ dân cư đông đúc, nhiều công trình công cộng...nên việc đền bù giải phóng mặt bằng gặp nhiều khó khăn, do vậy năm 2008 phải ngừng đổ thải. Từ năm 2009 tiến hành đổ thải tại bãi thải phía Tây khai trường, từ năm 2010 do khó khăn trong mở rộng bãi thải phía Tây và căn cứ vào thực tế khai thác (mở rộng moong về phía Bãi thải Nam) mỏ tiến hành đổ thải ở cả hai bãi thải phía Tây và phía Nam. Bãi thải Tây đến nay (2011) đã đổ đến cos +60 trên phần diện tích 15ha.
Bãi Thải Nam đến nay (2011) đổ thải đến cos +80 trên phần diện tích 130 ha.
Khối lƣợng đổ thải
Tổng khối lượng đất đá bóc (từ 1986 đến nay) 43.300.000m3
Vị trí bãi thải
Hiện nay mỏ đang tiến hành đổ thải tại 2 bãi thải
- Bãi thải Tây (giáp với ruộng lúa của nhân dân xã An Khánh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Bãi thải Nam (giáp với khu dân cư xã Phúc Hà, thành phố Thái Nguyên).
Công nghệ thải đất đá
Sử dụng công nghệ ô tô – máy gạt.
Khối lượng đá thải được ô tô tự đổ có tải trọng 39 Tấn÷60Tấn vận chuyển lên bãi thải, dọc theo tuyến thải được đắp bờ an toàn để định vị cho ô tô đổ thải, đê an toàn có chiều cao không thấp hơn 0,85 m.
Trên tuyến chia làm 2 khu vực: + Khu vực máy gạt làm việc; + Khu vực ô tô đổ thải;
- Thiết bị đổ thải: Sử dụng loại máy DZ171 với số lượng 4 máy.
Các thông số của bãi thải
- Do thành phần đá thải mỏ Khánh Hòa chủ yếu là đá vôi sét tỷ lệ 50 – 60%, cát kết tỷ lệ 4% - 5%, còn lại là bột kết, sét kết và cuội kết, các nham thạch có độ bền vững cao, rắn chắc. Quá trình thực hiện nhiều năm chưa xảy ra hiện tượng sạt lở, góc dốc sườn tầng thải ổn định.
- Các thông số của bãi thải được xác định như sau:
Bảng 1.13. Các thông số của bãi thải
Chỉ tiêu Đơn vị Số lƣợng
Bãi thải Tây Bãi thải Nam
Chiều cao tầng thải m 30 ÷ 60 30 ÷ 80
Góc dốc sườn tầng thải Độ 37 37
Góc dốc bãi thải Độ 32 32
Chiều rộng đai an toàn m 10 ÷ 15 10 ÷ 20
Độ dốc mặt bãi thải % 1 ÷ 2 1 ÷ 2
Độ dốc hào vận chuyển Độ 6 ÷ 7 6 ÷ 7
Chiều rộng hào vận chuyển m 20 ÷ 24 22 ÷ 26 Số tầng thải hoạt động Tầng 2 ÷ 3 2 ÷ 3
Đê chắn bãi thải
- Kích thước đê chắn: Cao 5m, chiều rộng 5m, taluy 1/1,2.
Công tác vận tải
Bảng 1.14. Các thiết bị vận tải hiện có
TT Tên thiết bị Mã hiệu Số lƣợng Phân loại
1 Ô tô tự đổ trọng tải 30T BelAZ-7522-7540 3 C
2 Ô tô tự đổ trọng tải 39T CAT-769D 5 B
3 Ô tô tự đổ trọng tải 55T CAT-773E 9 A
4 Ô tô tự đổ trọng tải (55+60)T KOMATSU456 6 A
5 Ô tô tự đổ trọng tải 12T Kpaz-256 4 A
- Vận tải than trong mỏ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Than nguyên khai từ các gương tầng khai thác được xúc lên ô tô tự đổ tải trọng 15 – 20 tấn chở về xưởng sàng phía Nam khai trường. Tại đây than nguyên khai được chế biến, phần than đủ tiêu chuẩn cấp cho nhà máy Nhiệt điện Cao Ngạn, phần còn lại sẽ được tiêu thụ cho các hộ lẻ.
- Vận tải đất đá
Tiếp tục áp dụng sơ đồ vận tải đất đá thải bằng ô tô như hiện nay. - Đường ô tô trong mỏ
Hiện tại hệ thống đường vận tải trong mỏ tương đối hoàn chỉnh, không cần tiến hành làm mới. Hệ thống đường ô tô ra bãi thải sẽ được kéo dài trong quá trình khai thác.
- Vận tải người và vật liệu
+ Vận tải vật liệu: Khối lượng vận chuyển vật liệu và thiết bị của mỏ hàng năm sử dụng các loại vận tải thùng và ben trọng tải 5Tấn – 12Tấn hiện có của mỏ để vận chuyển.
+ Vận chuyển công nhân đến chỗ làm việc.
Khai trường mỏ Khánh Hòa nằm gần với khu ở tập thể vì vậy cán bộ công nhân viên tự túc phương tiện đến nơi làm việc không cần xe đưa đón.
b 6. Công tác thoát nƣớc mỏ - Thoát nƣớc mặt
Để tháo khô, hạn chế nước mặt chảy vào khai trường trong quá trình khai thác các tầng từ mức + 32 (mức thoát nước tự chảy) trở lên cứ 2 hoặc 3 tầng tạo thành hệ thống mương hướng nước mặt chảy ra ngoài khai trường. Hệ thống đê bao ngăn nước mặt phía Bắc khai trường hiện nay dự kiến tồn tại đến năm 2012 sẽ phải dịch chuyển theo từng giai đoạn sản xuất của mỏ, hệ thống này đồng thời làm đường liên lạc trong mỏ.
Sử dụng đất đá thải để thi công đường, chiều rộng mặt đường 7,5m, mức cao đường +32m.
- Thoát nƣớc cƣỡng bức: Hiện nay mỏ sử dụng 2 máy bơm để bơm thoát nước moong từ mức -140m lên mặt bằng +32m rồi bơm ra hồ lắng trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.
+ Máy bơm, năng suất 1000 m3/h, áp lực 180m, chiều cao hút 4m, công suất 630 KW, điện áp 6000V.
+ Máy bơm, năng suất 600 m3/h, áp lực 180m, chiều cao hút 4,5m, công suất 250 KW, điện áp 660V.
b7. Công nghệ sàng tuyển trên mỏ
bằng ôtô tự đổ, dùng xe gạt vun đống cao đến 3m. Than có chất lượng tốt (than T1, độ tro Ak trung bình đến 30%) được đổ đống riêng để sàng lấy than cám tốt, than chất lượng xấu hơn (than T2, độ tro Ak trung bình đến 45%) đổ đống riêng. Sau đó than được cấp vào hố nhận bằng xe gạt (hoặc có thể đổ trực tiếp bằng ôtô), trên mặt hố nhận than có lắp lưới sàng ghi dốc >25o với khe 150mm để loại riêng than và đá quá cỡ.
Cấp +150mm theo máng đổ xuống mặt bằng cạnh hố nhận, sau khi gia công tận thu, than được chuyển trở lại hố nhận, đá thải vun đống sau bốc lên ôtô chở đi bãi thải.
Than nguyên khai 0-150mm được cấp vào băng tải B800 qua máy cấp liệu lắc chuyển lên máy sàng rung để phân loại thành 2 sản phẩm 0-25mm, 25-150mm.
- Than 0-25mm được rót trực tiếp xuống băng tải B800 chuyển lên kho than cám.
- Than cấp hạt 25 - 150mm rót trực tiếp lên băng tải phẳng chạy chậm để phân loại thủ công thành than cục, đất đá và sản phẩm trung gian. Sản phẩm trung gian 25- 150mm được nghiền thành than cám sau đó dùng băng tải di động chuyển lên kho than.
- Đá thải từ băng nhặt cấp trực tiếp lên băng tải chuyển lên bunke, sau đó qua cửa tháo cáp lên ôtô chuyển đi bãi thải.
Để đáp ứng nhu cầu cấp than cho nhà máy Nhiệt điện Cao Ngạn, xưởng sàng còn có hệ thống pha trộn than gồm một số thiết bị bun ke thép có lắp cấp liệu ở đáy, băng tải đánh đống sản phẩm, máy xúc lật và tuyến băng tải chuyển than đến trạm trộn có chiều dài L = 375m. Than 25-150mm Than 0-150mm Than +150 mm Than Đất đá thải Băng tải chạy
chậm, phân loại thủ công Sàng rung
Băng tải Gia công tận thu Đất đá thải
Hố nhận Than nguyên khai
Hình 1.7. Sơ đồ công nghệ sàng tuyển than b8. Cung cấp và thải nƣớc
- Cung cấp
Nước sinh hoạt được cấp từ hệ thống cấp nước sạch chung của Thành Phố Thái Nguyên. Mỏ than Khánh Hoà hiện đã xây dựng hệ thống cấp nước với nguồn cung cấp lấy từ hệ thống cấp nước Thành phố Thái nguyên dẫn về. Điểm lấy nước cho mỏ được đấu nối tại vị trí nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, nước từ thành phố dẫn theo tuyến ống 150 dọc theo đường bê tông về phía Bắc khai trường Mỏ.
Trên mặt bằng phía Bắc khai trường Mỏ đã xây dựng bể chứa dung tích (W) = 10m3 và trạm bơm tăng áp. Bể chứa làm nhiệm vụ dự trữ và trung chuyển giữa nguồn nước thành phố với nhu cầu tiêu thụ của mỏ. Trong trạm bơm tăng áp lắp đặt hai máy bơm có đặc tính: Q = 36 m3
/h, H = 68 m, Nđcơ = 10 kW, máy bơm đưa nước từ bể về (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});