Thạc Sĩ Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý cho các vỉa than dày trung bình, dốc đứng thuộc công

Đề tài: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ CHO CÁC VỈA THAN DÀY TRUNG BÌNH, DỐC ĐỨNG THUỘC CÔNG TY THAN DƯƠNG HUY


1- Tính cấp thiết của đề tài
Công ty TNHH1TV than Dương Huy-TKV hiện đang khai thác ở mức
+38 ư +100 với 2 phân khu chính là khu Trung tâm và khu Đông Nam. Với
các vỉa than dốc thoải và dốc nghiêng ở khu Trung tâm, Công ty đã áp dụng
hệ thống khai thác chia cột dài theo phương, công nghệ phá than bằng khoan
nổ mìn, chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động XDY-1T2-LY. Với các
vỉa dốc nghiêng đứng và dốc đứng ở khu Đông Nam, Công ty đã áp dụng một
số hệ thống khai thác như: lò dọc vỉa phân tầng, buồng cột , công nghệ phá
than bằng khoan nổ mìn, chống lò bằng gỗ. Một số vấn đề tồn tại khi khai
thác các vỉa dày trung bình, dốc nghiêng đứng và dốc đứng là tỷ lệ tổn thất
than quá cao ( trên 40%) và mức độ an toàn kém. Chính vì vậy, việc “Nghiên
cứu lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý cho các vỉa than dày trung bình, dốc
đứng thuộc Công ty than Dương Huy” là cấp thiết, khắc phục được các tồn tại
và đáp ứng được yêu cầu của sản xuất.
2 - Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Đánh giá hiệu quả khai thác các vỉa than dày trung bình, dốc đứng đã
áp dụng một số hệ thống khai thác như: lò dọc vỉa phân tầng, buồng cột ,
công nghệ phá than bằng khoan nổ mìn, chống lò bằng gỗ ở Công ty than
Dương Huy.
- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý cho các vỉa than dày
trung bình, dốc đứng thuộc Công ty than Dương Huy để tăng năng suất, giảm
tỷ lệ tổn thất than và đảm bảo an toàn.
3 - Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Đối tượng nghiên cứu là các vỉa than dày trung bình, dốc đứng hiện
đang áp dụng một số hệ thống khai thác như: lò dọc vỉa phân tầng, buồng
cột
- Phạm vi nghiên cứu là khoáng sàng than Khe Tam.
9
4 - Nội dung nghiên cứu của đề tài
- Phân tích, đánh giá hiện trạng khai thác vỉa dày trung bình, dốc đứng
đã áp dụng một số hệ thống khai thác như: lò dọc vỉa phân tầng, buồng cột ,
công nghệ phá than bằng khoan nổ mìn, chống lò bằng gỗ ở Công ty than
Dương Huy, tìm ra các vấn đề tồn tại về tổn thất than và công tác an toàn.
- Nghiên cứu các điều kiện địa chất ở khu vực có các vỉa than dày trung
bình, dốc đứng ở Công ty than Dương Huy.
- Thống kê, phân tích các kết quả khai thác với điều kiện tương tự của
một số Công ty than thuộc Tập đoàn TKV ở vùng Quảng Ninh.
- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác hợp lý sử dụng thiết bị cưa
than cho các vỉa than dày trung bình, dốc đứng thuộc Công ty than Dương
Huy để tăng năng suất, giảm tỷ lệ tổn thất than và đảm bảo an toàn.
5 - Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập tài liệu
- Phương pháp khảo sát điều kiện địa chất
- Phương pháp đánh giá tổng hợp hiện trạng khai thác
- Phương pháp thống kê phân tích các kết quả
- Phương pháp so sánh
6 - Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: đánh giá đúng thực trạng và hiệu quả khai thác các
vỉa than dày trung bình, dốc đứng đã áp dụng một số hệ thống khai thác như:
lò dọc vỉa phân tầng, buồng cột , công nghệ phá than bằng khoan nổ mìn,
chống lò bằng gỗ thuộc Công ty than Dương Huy: tỷ lệ tổn thất than quá cao (
trên 40%) và mức độ an toàn kém. Đề xuất áp dụng công nghệ khai thác sử
dụng thiết bị cưa than
10
- Ý nghĩa thực tiễn: công nghệ khai thác sử dụng thiết bị cưa than là cơ
sở để áp dụng cho các vỉa than dày trung bình, dốc đứng thuộc Công ty than
Dương Huy và các Công ty có điều kiện tương tự thuộc Tập đoàn TKV.
7 - Cấu trúc của luận văn
MỤC LỤC
Lời cam đoan 1
Danh mục các bảng, biểu 5
Danh mục các hình vẽ 6
Lời cảm ơn 7
MỞ ĐẦU 8
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH VÀ PHÂN LOẠI ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT
MỎ VÀ ĐIỀU KIỆN KHOÁNG SÀNG THAN KHE TAM
11
1.1. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ 11
1.1.1. Địa tầng 11
1.1.2. Kiến Tạo 14
1.1.3. Điều kiện địa chất thủy văn, địa chất công trình 17
1.2. ĐIỀU KIỆN KHOÁNG SÀNG THAN KHE TAM 19
1.2.1. Đặc điểm các vỉa than của khoáng sàng than Khe Tam 19
1.2.2. Các đặc tính kỹ thuật cơ bản của than 22
1.3. PHÂN LOẠI VỈA 28
1.3.1. Góc dốc vỉa 28
1.3.2. Chiều dày vỉa 30
1.3.3. Đặc tính đá kẹp trong vỉa 32
1.3.4. Cấu tạo và tính chất của vách giả, đá vách trực tiếp và
đá vách cơ bản
33
1.3.5. Cấu tạo và tính chất của đá trụ 36
1.3.6. Khả năng lấp đầy khu vực phá hỏa 37
1.3.7. Công nghệ khai thác 38
1.4. NHẬN XÉT 41
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC CÔNG NGHỆ KHAI
THÁC ĐÃ ÁP DỤNG CHO CÁC VỈA THAN DÀY TRUNG BÌNH,
DỐC ĐỨNG THUỘC CÔNG TY THAN DƯƠNG HUY. ĐỀ XUẤT
CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ.
42
2.1. PHÂN TÍCH CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐÃ ÁP
DỤNG
42
2.1.1. Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng 42 3
2.1.2. Công nghệ khai thác buồng cột 46
2.2. KINH NGHIỆM KHAI THÁC VỈA THAN DÀY TRUNG
BÌNH, DỐC ĐỨNG CỦA MỘT SỐ CÔNG TY THAN THUỘC TẬP
ĐOÀN TKV Ở VÙNG QUẢNG NINH VÀ TRÊN THẾ GIỚI. ĐỀ
XUẤT CÔNG NGHỆ KHAI THÁC HỢP LÝ.
49
2.2.1. Công nghệ khai thác lò dọc vỉa phân tầng, hạ trần sử
dụng giá thủy lực di động XDY-1/T2-LY ở Công ty TNHH1TV
than Quang Hanh – TKV
49
2.2.2. Công nghệ khai thác buồng thượng ở Xí nghiệp than Hà
Ráng thuộc Công ty than Hạ Long - TKV
53
2.2.3. Công nghệ khai thác sử dụng máy bào than 56
2.2.4. Công nghệ khai thác sử dụng thiết bị cưa than 61
Kết luận 63
2.2.5. Đề xuất công nghệ khai thác hợp lý 64
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN KHU VỰC THỬ NGHIỆM VÀ TÍNH
TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA CÔNG NGHỆ
KHAI THÁC SỬ DỤNG THIẾT BỊ CƯA THAN
65
3.1. Lựa chọn khu vực thử nghiệm 65
3.2. Sơ đồ công nghệ 67
3.3. Xác định các thông số công nghệ và tính toán các chỉ tiêu
kinh tế- kỹ thuật
68
3.3.1. Xác định các thông số của hệ thống khai thác áp dụng
công nghệ cưa than
68
3.3.2. Xác định các thông số kỹ thuật của công nghệ khai thác
cưa than
71
3.3.3. Tính toán các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của công nghệ
khai thác cưa than
77
3.3.4. Quy trình công nghệ khấu than trong buồng khấu và
biện pháp xử lý than treo trong quá trình khấu than
83
3.3.5. Tổ chức sản xuất trong lò chợ và lịch trình thi công khu vực 86
3.3.6. Biện pháp kỹ thuật an toàn trong thi công 90
3.3.7. Dự toán chi phí sản xuất trực tiếp 92
KẾT LUẬN 96