mở vỉa và khai thác than hầm lò đại học công nghiệp quảng ninh

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH

MỞ VỈA VÀ KHAI THÁC
THAN HẦM LÒ
Biên soạn : VŨ MẠNH HÙNG
Bộ môn : Khai thác mỏ hầm lò
Khoa
: Mỏ và Công trình

03/04/16

1


THỜI GIAN HỌC - THI

03/04/16

2


NỘI DUNG CHỦ YẾU












Chương 1: Ruộng mỏ - Các phương pháp chuẩn bị
ruộng mỏ
Chương 2: Mở vỉa ruộng than
Chương 3: Sân ga ngầm trong mỏ
Chương 4: Khái niệm - Phân loại hệ thống khai thác
Chương 5: Hệ thống khai thác áp dụng cho vỉa
mỏng, trung bình- dốc thoải, dốc nghiêng
Chương 6: Hệ thống khai thác áp dụng cho vỉa
mỏng, trung bình- dốc đứng
Chương 7: Hệ thống khai thác áp dụng cho vỉa dầy
Chương 8:Thứ tự khai thác các vỉa gần nhau Phương pháp khai thác đặc biệt.

03/04/16

3


MỞ ĐẦU
1




Tình hình than đá trên thế giới
Đã có nhiều con số thống kê về trữ lượng than trên thế
giới, theo số liệu công bố tại hội nghị năng lượng than
thế giới (IEA) (3 năm tổ chức một lần) gần đây nhất

(1998) thì tổng trữ lượng địa chất học trên toàn thế
giới là 7.000 tỷ tấn. Trong đó than mỡ và than không
khói là 3.300 tỉ tấn, á than mỡ chiếm khoảng 3.900 tỉ
tấn. Tuy nhiên trữ lượng có đủ điều kiện kinh tế và kỹ
thuật khai thác vào khoảng 1.000 tỉ tấn.
Nếu chia trữ lượng than theo từng nước và khu vực ta
sẽ thấy úc, Liên Xô cũ, Trung Quốc, Mỹ, ấn Độ, Châu
Âu v.v... chiếm trữ lượng nhiều nhất, ngoài ra than đá
có đặc trưng phân bố rộng khắp trên thế giới.

03/04/16

4


trữ lượng than thế giới (Than mỡ và than không khói)

(Đơn vị: trăm triệu tấn)

Liên Xô cũ
16.582
(491)

Canada
325
(45)

Châu âu
3.156
(576)

Trung Quốc
622
(622)

Các nơi khác
thuộc châu Phi
2.139
(57)

ấn Độ
727
(727)

America
6.958
(1113)

Các nơi khác thuộc
Châu á, châu Đại Dương
118
(27)

Châu úc
1.909
(473)

Trung Nam Mỹ

1.41
(87)

Nam Mỹ
1.262
(553)
(Nguồn)
(Chú ý)

03/04/16

Hội nghị năng lượng Thế Giới lần thứ 17(1998)
1-Màu trắng trong vòng tròn và chữ số ngoài ngoặc là trữ lượng than, tổng số 3.300 tỉ tấn.
2-Màu xanh trong vòng tròn và chữ số trong ngoặc là trữ lượng có thể khai thác, tổng số 509,5 tỉ tấn.

5


03/04/16

6


Toàn thế giới hiện tiêu thụ khoảng 4 tỷ tấn than hàng năm.
Một số ngành sử dụng than làm nguyên liệu đầu vào như: sản
điện, thép và kim loại, xi măng và các loại chất đốt hóa lỏng.
Than đóng vai trò chính trong sản xuất ra điện (than đá và than
non), các sản phẩm thép và kim loại (than cốc).
Hàng năm có khoảng hơn 4,030 triệu tấn than được khai
thác, con số này đã tăng 38% trong vòng 20 năm qua. Sản
lượng khai thác tăng nhanh nhất ở châu Á, trong khi đó chấu
Âu khai thác với tốc độ giảm dần.

Lượng than khai thác
được dự báo tới năm 2030
vào khoảng 7 tỷ tấn, với
Trung Quốc chiếm khoảng
hơn một nửa sản lượng.

03/04/16

7


03/04/16

8


2




Tình hình tài nguyên than Việt Nam
Theo kết quả điều tra – Khảo sát thăm dò địa chất trên
toàn quốc những năm trước đây đã phát hiện được trên
140 điểm và mỏ than, có 90 mỏ đã được đánh giá tiềm
năng tài nguyên và trữ lượng địa chất, trong đó có 60
mỏ đã và đang khai thác
Than Việt Nam gồm nhiều loại chủ yếu là than antraxit,
bán antraxit, than nâu, than bùn và được phân bố chủ
yếu ở một số vùng trong cả nước.

03/04/16

9


Ứng dụng

3










Than đá sử dụng nhiều trong sản xuất và đời sống. Đặc
biệt trong cơ cấu sử dụng năng lượng, than được coi là
nguồn năng lượng truyền thống và cơ bản.
Trước đây, than dùng làm nhiên liệu cho máy hơi nước ,
đầu máy xe lửa . Sau đó , than làm nhiên liệu cho nhà
máy nhiệt điện , ngành luyện kim .
Gần đây than còn dùng cho ngành hóa học tạo ra các
sản phẩm như dược phẩm , chất dẻo , sợi nhân tạo .
Than chì dùng làm điện cực.
Than có tính chất hấp thụ các chất độc vì thế người ta gọi
là than hấp thụ hoặc là than hoạt tính có khả năng giữ

trên bề mặt các chất khí , chất hơi , chất tan trong dung
dịch . Dùng nhiều trong việc máy lọc nước , làm trắng
đường , mặt nạ phòng độc ....
Ngoài ra than đá còn dùng làm điêu khắc, vẽ tranh mỹ
nghệ.

03/04/16

10


03/04/16

11


Tượng điêu khắc làm bằng than đá

03/04/16

12


Tượng sư tử
03/04/16

13


Nhà máy nhiệt điện Uông Bí

03/04/16

14


Nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ

03/04/16

15


03/04/16

16


03/04/16

17


03/04/16

18


Chiến lược phát triển ngành than

4




Than là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành kinh tế quốc
dân. Với tốc độ phát triển như hiện nay thì theo dự báo
đến năm 2015, 2020 sẽ là 20; 21 triệu tấn. Để đạt mục
tiêu đó thì ngành than phải phát triển theo hướng hiện đại
hóa tăng cường công tác nghiên cứu khoa học áp dụng
các tiến bộ kỹ thuật, đổi mới thiết bị một cách đồng bộ
bảo vệ môi trường phát triển bền vững.
Đẩy mạnh công tác thăm dò đánh giá tài nguyên than
xuống mức - 300m ở vùng Quảng Ninh, xúc tiến thăm dò
nâng cấp trữ lượng vùng đang khai thác mà mức độ thăm
dò còn thấp để mở rộng phạm vi khai thác đạt hiệu quả
hơn. Đối với vùng Đồng Bằng Sông Hồng cần tổng hợp
các thông tin địa chất và thăm dò tỷ mỉ để đánh giá trữ
lượng, tranh thủ nguồn vốn nước ngoài để tiến hành
nghiên cứu đầu tư và khai thác.

03/04/16

19


2. Các yếu tố sản trạng của vỉa than
a. Các đặc điểm địa chất – mỏ của vỉa than
- Chiều dày của vỉa than:
+ Vỉa rất mỏng mv < 0,5m; + Vỉa mỏng mv < 1,3m

+ Vỉa dày trung bình 1,3m < mv < 3,5m; + Vỉa dày mv > 3,5m
- Độ dốc của vỉa than:
+ Vỉa bằng αv < 50; + Vỉa thoải αv < 250
+ Vỉa dốc nghiêng 250 < αv < 450; + Vỉa dốc đứng αv > 450
- Cấu tạo vỉa than:
+ Vỉa có cấu tạo đơn giản;
+ Vỉa có cấu tạo phức tạp:
- Phân loại đất đá vách :
Vách giả; Vách trực tiếp; Vách cơ bản
Trụ giả; Trụ trực tiếp; Trụ cơ bản
b. Hình dạng và thế nằm vỉa than
Là nơi tích tụ than trong lòng đất được giới hạn bởi hai mặt
tương đối song song với nhau (vách, trụ) để mô tả hình dạng thế nằm của
vỉa than ta có thể minh hoạ. Hình 1.1.1 có mặt (Q) là mặt địa hình tự
nhiên, mặt (P) là mặt phẳng nằm ngang vỉa.
03/04/16

20


- Mặt phía trên vỉa than tiếp xúc với đất đá gọi là vách vỉa, đất đá
nằm trên vỉa gọi là đá vách.
- Mặt phía dưới vỉa than tiếp xúc với đất đá gọi là trụ vỉa, đất đá nằm
dưới vỉa gọi là đá trụ.
- Các lớp đá nằm trong vỉa than gọi là các lớp đá kẹp.
- Lộ vỉa than là phần than của vỉa tiếp giáp với mặt địa hình tự nhiên,
có những vỉa than không có lộ vỉa lên mặt đất.
- Chiều dày vỉa mv là khoảng cách vuông góc từ mặt trụ vỉa sang
vách vỉa. Chiều dày hữu ích của vỉa là tổng chiều dày các lớp than
không kể các lớp đá kẹp

03/04/16

21


- Đường phương vỉa (đường AB) là giao tuyến giữa mặt phẳng
vách hoặc trụ vỉa với mặt phẳng nằm ngang.
- Đường hướng dốc (đường CD) là đường nằm trên mặt phẳng
vách hoặc trụ vỉa và vuông góc với đường phương.
- Góc dốc vỉa (αv, độ) là góc hợp bởi giữa đường hướng dốc và
hình chiếu của nó trên mặt phẳng nằm ngang (mặt phẳng P).
03/04/16

22


MÆt ®Þa h×nh

MÆt v¸ch

MÆt trô

§¸ trô

§¸ v¸ch

Líp ®¸ kÑp

α

v

Hình 1. Hình dáng, cấu tạo của via than trong lòng đất
D

α
v

mv

D'
A

P

C

S

B

MÆt trô vØa
MÆt v¸ch vØa
Líp ®¸ kÑp

Hình 2. Các yếu tố thế nằm và cấu tạo của vỉa than
03/04/16

23