Thạc Sĩ Phân tích, đánh giá và đề xuất các biện pháp kỹ thuật công nghệ để giảm tổn thất trong khai thác tha

MỤC LỤC

Trang

TRANG PHỤ BÌA 1

LỜI CAM ĐOAN 2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC CÁC BẢNG 8

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 9

MỞ ĐẦU 11

CHƯƠNG 1 HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ TỔN THẤT THAN TRONG KHAI THÁC CÁC VỈA DÀY DỐC NGHIÊNG Ở CÔNG TY THAN QUANG HANH 14

1.1 Đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ 14

1.1.1 Đặc điểm tự nhiên, xã hội 14

1.1.2 Đặc điểm địa chất khu mỏ Quang Hanh 14

1.1.2.1 Kiến tạo 14

1.1.2.2 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than 15

1.1.3 Đặc điểm cấu tạo đá vách và đá trụ vỉa than 16

1.1.4 Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình 17

1.1.4.1 Đặc điểm địa chất thủy văn 17

1.1.4.2 Đặc điểm địa chất công trình 19

1.1.5 Khí mỏ 20

1.2 Đánh giá tổng hợp đặc điểm điều kiện địa chất các khu vực vỉa dày dốc nghiêng của Công ty than Quang Hanh 21

1.2.1 Ph¬ương pháp đánh giá 21

1.2.2 Nội dung đánh giá 21

1.2.2.1 Yếu tố sản trạng vỉa 21

1.2.2.2 Tính chất đá vách và đá trụ vỉa 24

1.2.2.3 Mức độ phá hủy kiến tạo 25

1.2.3 Kết quả đánh giá phân loại trữ lượng các khu vực vỉa dày dốc nghiêng Công ty than Quang Hanh 26

1.3 Hiện trạng khai thác và tổn thất than tại các vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh. 29

1.3.1 Hiện trạng khai thác các vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh 29

1.3.1.1 Hệ thống mở vỉa, chuẩn bị 29

1.3.1.2 Công nghệ khai thác, phương pháp bảo vệ lò chuẩn bị 29

1.3.1.3 Công nghệ khấu than 33

1.3.2 Hiện trạng tổn thất than trong khai thác các vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh 33

1.3.2.1 Phương pháp phân tích, đánh giá tổn thất than 33

1.3.2.2 Hiện trạng tổn thất than trong khai thác vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh 35

1.4 Xác định các nguyên nhân gây tổn thất than lớn trong quá trình khai thác ở Công ty than Quang Hanh 36

1.4.1 Tổn thất than do điều kiện tự nhiên 36

1.4.2 Tổn thất than do sơ đồ công nghệ khai thác và khai thác không đúng kỹ thuật 36

1.4.2.1 Nguyên nhân gây tổn thất theo chiều dày vỉa và chiều cao khai thác 37

1.4.2.2 Tổn thất do để lại trụ bảo vệ giữa các vị trí khai thác trong khu vực và các nguyên nhân khác 38

1.5 Nhận xét 39

CHƯƠNG 2 ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ KHAI THÁC NHẰM GIẢM TỔN THẤT THAN 40

2.1 Các biện pháp kỹ thuật công nghệ khai thác nhằm giảm tổn thất than 40

2.1.1 Phương hướng giảm tổn thất than theo chiều cao khai thác 42

2.1.2 Phương hướng giảm tổn thất than ở trụ bảo vệ lò chuẩn bị 45

2.1.3 Khai thác các vỉa than mỏng 45

2.1.4 Khai thác các trụ than và các khu vực phức tạp 45

2.2 Đề xuất công nghệ và phương hướng giảm tổn thất than trong khai thác các vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh 46

2.3 Nhận xét 52

CHƯƠNG 3 TRIỂN KHAI ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LỰA CHỌN VÀO THỰC TẾ SẢN XUẤT. 54

3.1 Đặc điểm điều kiện địa chất và Hiện trạng khu vực áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác thử nghiệm 54

3.1.1 Đặc điểm điều kiện địa chất khu vực áp dụng 54

3.1.1.1 Địa hình 54

3.1.1.2 Địa tầng 55

3.1.1.3 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than 55

3.1.1.4 Chất lương than 55

3.1.1.5 Đặc điểm địa chất công trình 56

3.1.1.6 Đặc điểm khí mỏ 57

3.1.2 Hiện trạng khu vực áp dụng 57

3.2 Công nghệ khai thác áp dụng thử nghiệm 57

3.2.1 Công tác đào lò chuẩn bị 59

3.2.2 Lựa chọn vật liệu chống lò chợ 61

3.2.3 Hộ chiếu chống lò chợ 65

3.2.3.1 Xây dựng hộ chiếu chống giữ lò chợ 65

3.2.3.2 Tính toán áp lực mỏ và xác định mật độ vì chống lò chợ 66

3.2.3.3 Kiểm tra khả năng lún chân cột chống vào nền lò chợ 68

3.2.3.4 Tính toán số lượng vì chống lò chợ 69

3.2.4 Công tác trải lưới nóc lò chợ 70

3.2.5 Công tác khai thác lò chợ 70

3.2.6 Tính toán một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 70

3.2.7 Công tác điều khiển đá vách 78

3.2.7.1 Công tác phá hỏa ban đầu 78

3.2.7.2 Công tác phá hỏa thường kỳ 78

3.2.8 Công tác tổ chức sản xuất 79

3.2.9 Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật cơ bản 79

3.3 Công tác chuẩn bị và khai thác 83

3.4 Sơ đồ công nghệ 84

3.5 Đánh giá tổn thất than khai thác của công nghệ thử nghiệm 86

3.6 Xác định hiệu quả kinh tế của công nghệ khai thác thử nghiệm 87

3.7 Nhận xét 92

KẾT LUẬN 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 96

PHỤ LỤC 100

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài:

Tổn thất than là một trong những chỉ tiêu quan trọng phản ánh hiệu quả của công nghệ khai thác ở các lò chợ. Mỗi tấn trữ lượng than kể từ khi thăm dò phát hiện đến khi trở thành đối tượng khai thác đã mang trong mình các giá trị tích luỹ qua nhiều giai đoạn: đầu tư thăm dò địa chất, thiết kế, xây dựng, đào lò chuẩn bị, khai thác,v.v Tổn thất than làmcho các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế giảm xuống, nếu giảm được tổn thất thì sẽ làm tăng các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế. Chính vì vậy, đầu tư cho nghiên cứu và áp dụng các giải pháp kỹ thuật để giảm tổn thất than không những có ý nghĩa bảo vệ và tiết kiệm tài nguyên, mà còn đem lại những hiệu quả kinh tế to lớn.

Tình trạng tổn thất than hiện nay là đáng báo động ở hầu hết các mỏ hầm lò. Theo con số thống kê sơ bộ, tổn thất than lớn hơn 50 -:- 55 %; tức là hơn một nửa trữ lượng than bị mất trong lòng đất trong quá trình khai thác (ở lò chợ từ 35 -:- 40%). Quang Hanh là một trong số các Công ty khai thác than hầm lò của Tập đoàn Công nghiệp than Khoáng sản Việt nam. Khoáng sàng than Quang Hanh nằm trong khu vực: Ngã Hai. Trữ lượng các khu vực vỉa dày dốc nghiêng chiếm tỷ lệ > 20% tổng trữ lượng. Việc khai thác những năm qua tại các vỉa dày dốc nghiêng của Công ty có tỷ lệ tổn thất than >40 %; vì vậy đòi hỏi phải có những nghiên cứu đề xuất và áp dụng các sơ đồ công nghệ, các giải pháp kỹ thuật hợp lý nhằm giảm tổn thất trong khai thác than ở các vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh.

2. Mục đích nghiên cứu:

Phân tích, đánh giá và đề xuất công nghệ khai thác, các biện pháp kỹ thuật hợp lý nhằm giảm tổn thất trong thu hồi khi khai thác các vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là các vỉa than dày, dốc nghiêng của Công ty than Quang Hanh.

4. Nội dung nghiên cứu:

- Hiện trạng khai thác và tổn thất than trong quá trình khai thác vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh.

- Phân tích, đề xuất một số biện pháp kĩ thuật công nghệ khai thác nhằm giảm tổn thất tài nguyên trong khai thác vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh.

- Công tác triển khai áp dụng công nghệ khai thác trong thực tế sản xuất.

- Kết quả công tác áp dụng thử nghiệm sơ đồ công nghệ khai thác ở Quang Hanh.

- Kết luận.

5. Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp đánh giá tổng hợp.

- Phương pháp thực nghiệm.

- Phương pháp phân tích tổng hợp.

6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:

- Phân tích, đánh giá và đề xuất công nghệ khai thác, các biện pháp kỹ thuật hợp lý nhằm giảm tổn thất than trong quá trình khai thác các vỉa dày dốc nghiêng ở Công ty than Quang Hanh.

- Từ việc đánh giá kết quả áp dụng thử nghiệm, có thể làm tài liệu để Công ty than Quang Hanh và các đơn vị khác trong ngành khai thác hầm lò tham khảo, xem xét áp dụng theo điều kiện tương tự.

7. Cấu trúc luận văn:

Luận văn gồm 3 chương được trình bày trong 100 trang đánh máy vi tính A4 với 18 Bảng và 20 Hình vẽ.

Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Văn Thanh, với sự tạo điều kiện giúp đỡ của các thầy giáo trong Bộ môn Khai thác Mỏ Hầm lò, Khoa Mỏ, Phòng Đại học và Sau Đai học, Ban lãnh đạo và các đồng nghiệp các phòng ban, cán bộ, công nhân viên chức của Công ty than Quang Hanh.

Tác giả xin chân thành cảm ơn!