DỰ ÁN ĐẦU TƯ ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM GIÁ KHUNG THUỶ LỰC DI ĐỘNG TRONG CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LÒ CHỢ TRỤ HẠ TRẦN CHO CÁC VỈA THAN CÓ GÓC DỐC ĐẾN 450 TẠI XÍ NGHIỆP THAN CẨM THÀNH CÔNG TY THAN HẠ LONG TKV

+
Tập đoàn Công nghiệp Than - khoáng sản Việt nam

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - tkv
----------o0o----------

thiết kế bản vẽ thi công

Dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá Khung
thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc
dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành
Công ty Than Hạ Long - tkv

Hà Nội - 2009


+
Tập đoàn Công nghiệp Than - khoáng sản Việt nam

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - tkv
----------o0o----------

thiết kế bản vẽ thi công

Dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá Khung
thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc
dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành
Công ty Than Hạ Long - tkv
Cơ quan chủ quản: Tập đoàn CN Than - Khoáng sản Việt Nam

Cơ quan chủ trì : Công ty Than Hạ Long - TKV
Cơ quan thực hiện: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ TKV
Hà Nội, ngày. thángnăm 2009
Viện KHCN Mỏ - TKV

Những ngời tham gia thực hiện
I
1
2
3
4
5

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ
Nguyễn Anh Tuấn
TS - Viện trởng
Trơng Đức D
TS - Phó Viện trởng
Nhữ Việt Tuấn
KS - Trởng phòng Hầm lò
Trần Tuấn Ngạn
ThS - Phó trởng phòng Hầm lò
Hoàng Thị Tuyển
KS - Cán bộ phòng Hầm lò


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

6 Trần Minh Tiến

KS - Cán bộ phòng Hầm lò
7 Đào Ngọc Hoàng
KS - Cán bộ phòng Hầm lò
8 Đinh Văn Cờng
KS - Cán bộ phòng Hầm lò
9 Lê Đức Vinh
ThS - Cán bộ phòng Hầm lò
10 Lê Văn Hậu
KS - Cán bộ phòng Hầm lò
11 Phùng Việt Bắc
KS - Cán bộ phòng Hầm lò
12 Đàm Huy Tài
KS - Cán bộ phòng Hầm lò
13 Phù Minh
KS - Cán bộ phòng Hầm lò
14 Lê Quang Phục
KS - Cán bộ phòng Hầm lò
15 Vũ Văn Hội
KS - Cán bộ phòng Hầm lò
16 Vũ Tuấn Sử
KS - Trởng phòng Kinh tế Dự án
17 Phạm Thị Mai Thanh
CN - Cán bộ phòng Kinh tế Dự án
18 Nguyễn Đình Thống
ThS - TP. Máy &Thiết bị Mỏ
19 Nguyễn Thị Thái
KS - Cán bộ phòng Máy &Thiết bị Mỏ
II Công ty Than Hạ Long - TKV
1 Nguyễn Văn Lăng
Phó giám đốc Công ty

2 Hà Mạnh Thờng
Trởng phòng Kỹ thuật
3 Nguyễn Văn Sang
Trởng phòng Cơ Điện
III Xí nghiệp Than Cẩm Thành
1 Cao Kiên Cờng
Phó Giám đốc Xí nghiệp
2 Nguyễn Ngọc Duy
Trởng Phòng Kỹ thuật
3 Kim Đình Thái
Trắc Địa Trởng
4 Đỗ Văn Tân
Địa chất trởng
Và một số cán bộ phòng Kỹ thuật, Địa chất, Trắc địa Công ty.

Danh mục bản vẽ
TT

Tên bản vẽ

Số hiệu bản vẽ

1

Bản đồ địa hình khu vực áp dụng

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-01

2

Bình đồ tính trữ lợng vỉa 11

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-02

3

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-03

5

Mặt cắt địa chất tuyến T.VII, T.VIb
Sơ đồ khai thông chuẩn bị vỉa 11
khu Tây Bắc Đá Mài
Hộ chiếu đào chống lò chuẩn bị

6

Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-06

7

Hộ chiếu khai thác lò chợ

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-07

4

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-04
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-05

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

3


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Hộ chiếu lắp đặt giá khung thuỷ lực
di động đầu tiên trong lò chợ (khi góc
dốc lò chợ 450 )
Hộ chiếu lắp đặt các giá khung thuỷ
lực di động tiếp theo trong lò chợ

(khi góc dốc lò chợ 400 )
Hộ chiếu lắp đặt các giá khung thuỷ
lực di động tiếp theo trong lò chợ
(khi góc dốc lò chợ 400 < 450 )
Hộ chiếu phá hoả ban đầu
Quy trình công nghệ khai thác lò chợ
Một số biện pháp xử lý sự cố thờng
gặp trong khai thác lò chợ giá
khung thuỷ lực di động
Hộ chiếu thu hồi giá khung thuỷ lực
di động khi kết thúc diện khai thác
(khi góc dốc lò chợ 400 )
Hộ chiếu thu hồi giá khung thuỷ lực
di động khi kết thúc diện khai thác
(khi góc dốc lò chợ 400 < 450 )
Sơ đồ vận tải - thông gió - cấp thoát nớc, cung cấp dung dịch và bố trí thiết bị
tại lò chợ
Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện
Bản vẽ chế tạo khung mô hình thực
hành giá khung thuỷ lực di động
ngoài mặt bằng
Bản vẽ chế tạo dầm trợt phục vụ lắp
đặt và thu hồi giá khung

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-08
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-09
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-10
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-11
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-12
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-13

HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-14
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-15
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-16
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-17
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-18
HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-19

Mục lục
Trang
7

Mở đầu
Chơng 1: Thuyết minh tổng quát

8

1.1. Các căn cứ và cơ sở lập thiết kế

8

1.2. Nội dung chủ yếu của quyết định đầu t

9

1.3. Tóm tắt nội dung thiết kế đợc chọn
Chơng 2: Đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ của khu
vực áp dụng
2.1. Khái quát chung

10

11
11

2.2. Đặc điểm địa chất mỏ

12

2.3. Nhận xét

14

Chơng 3: Biên giới, trữ lợng khai trờng
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

15

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

4


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

3.1. Biên giới khu vực áp dụng

15

3.2. Trữ lợng khai trờng
Chơng 4: Chế độ làm việc, công suất và tuổi thọ của khu vực

thiết kế
4.1. Chế độ làm việc

15
16
16

4.2. Công suất thiết kế

16

4.3. Tuổi thọ của đồng bộ thiết bị

16

Chơng 5: Khai thông , chuẩn bị khai trờng

17

5.1. Khai thông khai trờng khu vực áp dụng

17

5.2. Chuẩn bị khai trờng

17

Chơng 6: Các giải pháp kỹ thuật công nghệ

20

6.1. Các thống số địa chất - kỹ thuật của lò chợ thiết kế

20

6.2. Tính toán hộ chiếu chống giữ lò chợ

20

6.3. Hộ chiếu khoan nổ mìn khai thác

26

6.4. Công tác điều khiển đá vách

28

6.5. Công tác tổ chức sản xuất

30

6.6. Tính toán một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản của lò chợ

33

6.7. Quy trình công nghệ khai thác

40

Chơng 7: Công tác vận tải

65

7.1. Sơ đồ hệ thống vận tải khu vực lò chợ thiết kế

65

7.2. Tính toán kiểm tra năng lực của hệ thống vận tải

68

Chơng 8 Công tác thông gió

71

8.1. Cấp khí mỏ

71

8.2. Sơ đồ thông gió khu vực lò chợ thiết kế

71

8.3. Tính toán thông gió cho khu vực lò chợ thiết kế

71

8.4. Kiểm tra năng lực quạt gió chính

76

Chơng 9: Cung cấp nớc và thoát nớc

78

9.1. Cung cấp nớc

78

9.2. Công tác thoát nớc

79

Chơng 10: Sàng tuyển than

80

10.1. Đặc điểm chất lợng than nguyên khai

80

10.2. Hộ tiêu thụ và yêu cầu chất lợng sản phẩm

80

Chơng 11: Kỹ thuật an toàn và vệ sinh công nghiệp

82

11.1. Biện pháp phòng chống cháy, nổ khí

82

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

5


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

11.2. Biện pháp phòng chống nớc mặt và bục nớc

82

11.3. An toàn trong thi công và sản xuất

83

11.4. Bảo vệ môi trờng

84

Chơng 12: Cung cấp điện và trang bị điện

85

Chơng 13: Các công tác khác

89

Chơng 14: Tổ chức quản lý sản xuất và bố trí lao động

90

14.1. Sơ đồ tổ chức quản lý sản xuất

90

14.2. Bố trí nhân lực

90

14.3. Năng suất lao động

91

Chơng 15: Phân tích tài chính - kinh tế
Kết luận và kiến nghị

92
126

Mở đầu
Hiện nay, phần trữ lợng các vỉa than có góc dốc đến 45 0 ở các mỏ than
hầm lò vùng than Quảng Ninh chiếm tỷ lệ khoảng 23% tổng trữ lợng khoáng
sàng, tính từ mức -300 lên lộ vỉa. Để khai thác phần trữ lợng này, một số Công
ty đã áp dụng một số công nghệ khai thác nh: khấu buồng; lò dọc vỉa phân

tầng; lò chợ dài chống gỗ; lò chợ chia bậc chân khay.... Thực tế áp dụng các sơ
đồ công nghệ trên cho các kết quả về chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật thấp; mức độ an
toàn không cao; chi phí mét lò chuẩn bị lớn. Để khắc phục nhợc điểm trên,
trong năm 2008 Viện KHCN Mỏ TKV đã phối hợp với một số Công ty
trong vùng than Quảng Ninh nghiên cứu, áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ
lực di động trong công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có
góc dốc đến 450. Các kết quả áp dụng bớc đầu đạt khá tốt: sản lợng khai thác,
năng suất lao động tăng, tổn thất than giảm, an toàn lao động đợc cải thiện...
Tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành Công ty Than Hạ Long - TKV các
vỉa than có chiều dày từ trung bình đến dày, góc dốc đến 45 0 chiếm tỷ lệ đáng
kể. Để khai thác phần trữ lợng này, Công ty Than Hạ Long TKV đã phối
hợp với Viện Khoa học Công nghệ Mỏ TKV nghiên cứu lựa chọn công
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

6


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

nghệ và lập Dự án đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ
khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 45 0 tại Xí nghiệp
Than Cẩm Thành Công ty Than Hạ Long - TKV. Dự án đã đợc Giám đốc
Công ty Than Hạ Long TKV phê duyệt theo quyết định số: 16/QĐ-ĐTXDKT ngày 05 tháng 01 năm 2009.
Để triển khai dự án vào sản xuất, Công ty Than Hạ Long TKV phối
hợp với Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV lập Thiết kế bản vẽ thi công dự
án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai
thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 45 o tại Xí nghiệp Than

Cẩm Thành Công ty Than Hạ Long - TKV. Thiết kế là cơ sở để Xí nghiệp
triển khai công nghệ vào thực tế sản xuất.

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

7


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

chơng 1
thuyết minh tổng quát
1.1. Các căn cứ và cơ sở lập thiết kế
1.1.1. Căn cứ lập thiết kế
1. Quyết định số: 16/QĐ-ĐTXD-KT ngày 05 tháng 01 năm 2009 của
Giám đốc Công ty Than Hạ Long - TKV: Phê duyệt dự án đầu t áp dụng giá
khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các
vỉa than có góc dốc đến 45o tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ
Long - TKV.
2. Hợp đồng kinh tế số: 70/2009/HĐ-THL-VMC ngày 30 tháng 6 năm
2009 giữa Công ty Than Hạ Long - TKV và Viện KHCN Mỏ - TKV về việc Lập
Thiết kế bản vẽ thi công - Dự toán cho dự án đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di
động trong công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc
đến 45o tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV.
1.1.2. Cơ sở lập thiết kế
*Thiết kế đợc lập dựa trên cơ sở các tài liệu địa chất - kỹ thuật do Xí
nghiệp Than Cẩm Thành cung cấp bao gồm:

- Thiết kế khai thác hầm lò mức +40 ữ +80 khu Tây Bắc Đá Mài do
Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ và Môi trờng (VIT&E) lập năm 2004 và
Dự án duy trì sản xuất dới mức +40 khu Tây Bắc Đá Mài do Công ty Cổ phần
T vấn Đầu t Mỏ và Công nghiệp - TKV lập năm 2007.
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khu Tây khoáng
sàng Khe Chàm - Cẩm Phả - Quảng Ninh trữ lợng tính đến ngày 31 tháng 12
năm 2001 do Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ và Môi trờng (VIT&E) lập
năm 2002.
- Kế hoạch khai thác giai đoạn 2006 ữ 2010 của Xí nghiệp Than Cẩm
Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV.
- Các tài liệu cập nhật địa chất, kinh tế - kỹ thuật do Xí nghiệp Than
Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV cung cấp; các định mức đơn giá
nhân công, nguyên nhiên vật liệu, thiết bị của Công ty đang thực hiện và đợc
Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam phê duyệt.
- Dự án đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai
thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 45 o tại Xí nghiệp Than
Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV do Viện Khoa học Công nghệ Mỏ
- TKV lập đã đợc Công ty Than Hạ Long - TKV phê duyệt.
- Hiện trạng địa chất, khai trờng khai thác, tổng mặt bằng - vận tải
ngoài và hoạt động sản xuất kinh doanh của Xí nghiệp Than Cẩm Thành.
- Tài liệu về giá khung thuỷ lực di động.
* Thiết kế đợc lập tuân theo các tiêu chuẩn và quy phạm sau:
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1790: 1999 về chất lợng than nguyên
khai vùng Hòn Gai Cẩm Phả.
- Vật liệu nổ công nghiệp - Yêu cầu an toàn về bảo quản, vận chuyển và
sử dụng, QCVN 02:2008/BCT, ban hành theo quyết định số: 51/2008/QĐ-BCT,
ngày 30 tháng 12 năm 2008.
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

8


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

- Quy phạm kỹ thuật khai thác than hầm lò 18-TCN-5-2006 ban hành
theo quyết định số: 35/2006/QĐ-BCN ngày 13/10/2006 của Bộ Công nghiệp
(nay là Bộ Công Thơng).
- Quy phạm kỹ thuật an toàn trong các mỏ hầm lò than và diệp thạch
TCN14.06.2006 do Bộ Công nghiệp (nay là Bộ Công Thơng) ban hành tại
quyết định sô: 47/2006/QĐ-BCN ngày 26/12/2006.
1.2. Nội dung chủ yếu của quyết định đầu t
Điều 1: Phê duyệt dự án đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di động trong
công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 45 o tại
Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV với những nội
dung chủ yếu sau:
1. Tên dự án: Dự án đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di động trong
công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 45 o tại
Xí nghiệp Than Cẩm Thành Công ty Than Hạ Long - TKV
2. Chủ đầu t: Công ty Than Hạ Long - TKV.
3. Tổ chức lập dự án: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV.
4. Mục tiêu đầu t: Việc đầu t áp dụng giá khung thuỷ lực di động trong
công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 45 o tại
Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV nhằm giải quyết
các vấn đề sau:
- Nâng cao năng suất và sản lợng khai thác than hầm lò;
- Cải thiện điều kiện lao động, đảm bảo an toàn cho công nhân;
- Hạ giá thành khai thác than, nâng cao hiệu quả SXKD;

- Là giai đoạn trung gian để tiến tới cơ giới hoá khai thác than hầm lò.
6. Loại - cấp công trình: Công trình công nghiệp - Cấp IV
7. Tổng mức đầu t của dự án
34.707.570.000 đ
Trong đó:
- Chi phí xây lắp
: 2.347.1001.000 đ
- Chi phí thiết bị
: 25.397.654.000 đ
- Chi phí quản lý dự án và chi phí khác
: 3.807.582.000 đ
- Lãi vay trong thời gian XDCB
: 11.769.426.000 đ
- Chi phí dự phòng
: 3.155.234.000 đ
8. Nguồn vốn đầu t: Vốn vay thơng mại.
9. Hình thức quản lý dự án: Chủ đầu t trực tiếp quản lý thực hiện dự án.
10. Thời gian thực hiện dự án: Quý III Năm 2009.
11. Phơng thức thực hiện dự án:
Giao cho các phòng chức năng, công trờng, phân xởng của Xí nghiệp
Than Cẩm Thành thực hiện công tác xây lắp, mua sắm và lắp đặt thiết bị, quản
lý chi phí dự án nh bảng kế hoạch đấu thầu kèm theo.
12. Trách nhiệm của chủ đầu t:
- Tổ chức thực hiện dự án theo đúng các quy định trong công tác đầu t.
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

9

Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

- Sau khi hoàn thành đầu t, phòng TCKT trình Giám đốc Công ty quyết
toán vốn đầu t hoàn thành theo quy định.
Điều 2: Quyết định này có hiệu lực kể từ ngày ký.
Điều 3: Các ông trởng phòng KH&ĐT, Trởng phòng CVT, Trởng phòng
KTSX, Kế toán trởng Xí nghiệp, Quản đốc các công trờng, phân xởng có liên
quan căn cứ Quyết định thi hành.
1.3. Tóm tắt nội dung thiết kế đợc chọn
Lò chợ áp dụng giá khung thuỷ lực di động đầu tiên thuộc vỉa 11, khu
Tây Bắc Đá Mài mức -20 ữ +40. Vỉa có chiều dày từ 2,95 ữ 4,8 m, trung bình
3,6 m; góc dốc từ 210 ữ 38, trung bình 27. Đá vách trực tiếp và vách cơ bản
thuộc loại sập đổ trung bình. Đá trụ trực tiếp thuộc loại ổn định trung bình.
Theo dự án đã đợc phê duyệt, khu vực đợc khai thác theo sơ đồ công nghệ cột
dài theo phơng, lò chợ trụ hạ trần, chống giữ lò chợ bằng giá khung thuỷ lực
di động loại GK/1600/1.6/2.4/HTD hoặc loại có đặc tính kỹ thuật tơng đơng,
khấu than bằng khoan nổ mìn với chiều cao khấu 2,2 m, phần than hạ trần sẽ
đợc thu hồi sau khi khấu gơng.
Căn cứ vào phơng án công nghệ đợc chọn, thiết kế sẽ đi sâu giải quyết
những vấn đề chính nh: tính toán xây dựng hộ chiếu chống giữ lò chợ; tính
toán kiểm tra các khâu công nghệ phụ trợ nh: thông gió, vận tải, cấp - thoát nớc, cung cấp điện..., xây dựng các giải pháp kỹ thuật an toàn, quy trình vận
chuyển, lắp đặt, vận hành, tháo dỡ dây chuyền thiết bị và xác định tổng dự
toán - dự toán chi tiết thực hiện công trình.

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

10


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

chơng 2
Đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật
mỏ của khu vực áp dụng
2.1.Khái quát chung
2.1.1. Vị trí địa lý
Khu Tây Bắc Đá Mài do Xí nghiệp Than Cẩm Thành quản lý và khai
thác nằm trong giới hạn toạ độ địa lý:
X = 26.900 ữ 28.300
Y = 424.700 ữ 425.900
2.1.2. Khí hậu
Khu vực thiết kế nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, mỗi
năm có hai mùa rõ rệt là mùa khô và mùa ma.
Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, hớng gió Bắc và
Đông Bắc. Không khí khô ráo và độ ẩm nhỏ, độ ẩm trung bình từ 30 ữ 40%.
Nhiệt độ trung bình từ 150C ữ 180C, nhiệt độ thấp nhất vào tháng 12 và tháng
1, cá biệt có ngày nhiệt độ giảm xuống từ 30C ữ 50C.
Mùa ma từ tháng 4 đến tháng 10, hớng gió Nam và Đông Nam, không
khí ẩm ớt và độ ẩm lớn, độ ẩm trung bình từ 60 ữ 80%. Nhiệt độ thay đổi từ
250C ữ 300C, có những ngày nhiệt độ lên tới 30 0C ữ 360C. Ma nhiều nhất và
đột ngột vào những tháng 6, 7, 8 và 9. Tổng lợng ma lớn nhất trong một ngày
đêm là 268 mm.
2.1.3. Địa hình
Địa hình khu Tây Bắc Đá Mài thuộc dạng đồi núi thấp tạo thành dải kéo
dài theo phơng Tây Bắc - Đông Nam. Độ cao địa hình biến đổi từ 62 ữ 170 m.

Phía Bắc khu vực có suối Bàng Nâu chảy qua, đây là con suối tơng đối lớn bắt
nguồn từ Khe Tam và chảy theo hớng Tây sang Đông.
Trong giới hạn khu vực thiết kế trên bề mặt địa hình có suối Đá Mài
chảy qua, chiều cao từ lò dọc vỉa phân tầng mức +40 tới lòng suối từ 74 ữ 110
m. Hiện tại đoạn suối chảy qua khu vực thiết kế đã bị san lấp một phần bằng
đất đá thải, dẫn đến làm thu hẹp diện tích lòng suối. Ngoài suối Đá Mài cần
phải bảo vệ thì không còn công trình công nghiệp kiên cố nào cần đợc bảo vệ
trong quá trình khai thác lò chợ giá khung thuỷ lực, bề mặt địa hình chủ yếu là
những bãi thải nhỏ nằm không tập trung và một số công trình nhà tạm, đờng
cấp phối phục vụ sản xuất khai thác than trong thời gian ngắn.
2.1.4. Giao thông
Khai trờng khu vực có hai tuyến đờng bộ nối liền với Quốc lộ 18A. Tuyến
thứ nhất từ Km6 qua khai trờng Công ty Than Cao Sơn và Công ty Than Cọc Sáu,
tuyến thứ hai từ Tây Khe Sim qua khai trờng Công ty Than Dơng Huy. Các tuyến
đờng này đã đợc bêtông hoá và đáp ứng đợc việc vận chuyển than từ khai trờng
tới các hộ tiêu thụ.
Địa hình khu vực áp dụng xem bản vẽ số: HLTKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-01.
2.2. Đặc điểm địa chất mỏ
2.2.1. Lịch sử thăm dò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

11


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

Khu Tây Đá Mài thuộc khoáng sàng than Khe Chàm đã đợc thăm dò

qua các giai đoạn sau:
- Từ năm 1963 ữ 1968: Tiến hành giai đoạn thăm dò sơ bộ và Báo cáo
thăm dò sơ bộ khu Khe Chàm đợc Tổng cục Địa chất phê duyệt năm 1968.
- Từ năm 1969 ữ 1980: Tiến hành thăm dò tỉ mỉ. Báo cáo thăm dò tỉ mỉ
khu Khe Chàm đã đợc Tổng cục Địa chất và Hội đồng xét duyệt trữ lợng
khoáng sản Nhà nớc duyệt năm 1980.
- Năm 1989: Thành lập phơng án thăm dò bổ sung toàn bộ phân khu
Đá Mài và đã kết thúc thi công 11 lỗ khoan với khối lợng 892 m.
- Năm 1990 và 1991: Công ty BHP (úc) đã thi công 53 lỗ khoan thăm
dò kiểm tra trên toàn bộ khu Tây Bắc Đá Mài.
- Năm 1995: Công ty Than Cẩm Phả tiến hành lập Báo cáo địa chất
chỉnh lý tài liệu và tính lại trữ lợng các vỉa than phân khu Khe Chàm II.
- Năm 2002: Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ và Môi trờng
(VIT&E) thành lập Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khu
Tây khoáng sàng Khe Chàm - Cẩm Phả - Quảng Ninh, trữ lợng tính đến ngày
31/12/2001.
2.2.2. Địa tầng
Địa tầng chứa than của khu Tây Bắc Đá Mài thuộc phụ điệp giữa của
điệp chứa than Hòn Gai có tuổi T3(n - r)hg22. Nham thạch chủ yếu trong địa
tầng bao gồm: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết và sét kết, chúng phân bố ở
gần vỉa than, tạo thành lớp đá vách, đá trụ của vỉa.
Mặt cắt địa chất trong khu vực thiết kế xem bản vẽ: HLTKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-03.
2.2.3. Kiến tạo
Khu mỏ có diện tích không lớn nhng đặc điểm kiến tạo khá phức tạp dới dạng các nếp lồi, nếp lõm.
Nếp uốn: Nếp lồi 378 nằm trong khối Bắc khu Tây Bắc Đá Mài. Đây là
nếp lồi không hoàn chỉnh bị chặn bởi đứt gãy B-B, các vỉa than trên nếp lồi
tồn tại nh một đơn tà, cắm về phía Bắc.
Đứt gãy: Các đứt gãy lớn là ranh giới phân chia khu mỏ với các khoáng
sàng than khác.
Đứt gãy E-E: Là đứt gãy phát triển trong phạm vi ngắn, xuất hiện ở phía

Đông khu vực, phát triển theo hớng Đông Nam - Tây Bắc và tắt dần ở gần
tuyến VII.
Đứt gãy B-B: Tồn tại ở phía Nam khu vực, kéo dài theo hớng Tây Bắc Đông Nam và tắt dần ở phía Đông khu mỏ. Đây là đứt gãy thuận cắm Nam,
góc dốc mặt trợt 50 ữ 600.
2.2.4. Đặc điểm vỉa than
Vỉa 11: Phân bố trên toàn khu mỏ, chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,27 ữ
8,37 m, trung bình là 3,32 m. Trong vỉa tồn tại 0 ữ 4 lớp đá kẹp, thành phần
chủ yếu là sét kết, bột kết, đôi chỗ là sét than, chiều dày các lớp đá kẹp thay
đổi từ 0 ữ 2,07 m. Góc dốc vỉa thay đổi từ 240 ữ 42o.
Tại khu vực áp dụng giá khung thuỷ lực di động chiều dày vỉa than thay
đổi từ 2,95 ữ 4,8 m, trung bình 3,6 m. Trong vỉa có từ 0 ữ 2 lớp đá kẹp, thành
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

12


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

phần chủ yếu là các lớp sét kết, sét than, chiều dày đá kẹp thay đổi từ 0 ữ 0,56
m, trung bình 0,18 m. Góc dốc vỉa thay đổi từ 21 0 ữ 380, trung bình 270. Chiều
dày và góc dốc vỉa thuộc loại ổn định trung bình.
Đá vách trực tiếp là sét kết, sét than dạng thấu kính, chiều dày 0,4 ữ
1,47 m mềm, bở. Phía trên là lớp sét kết, bột kết có chiều dày từ 4 ữ 6 m trung
bình 5 m, thuộc loại ổn định và sập đổ trung bình. Trọng lợng thể tích = 2,65
g/cm3; cờng độ kháng nén trung bình n = 464,8 KG/cm2; cờng độ kháng kéo
trung bình k = 104,5 KG/cm2.
Vách cơ bản là lớp bột kết, cát kết có chiều dày từ 8 ữ 10 m thuộc loại

sập đổ trung bình đến khó sập đổ. Trọng lợng thể tích = 2,65 g/cm3; cờng độ
kháng nén trung bình n = 866,2 KG/cm2; cờng độ kháng kéo trung bình k =
139,2 KG/cm2.
Trụ trực tiếp là lớp sét kết, bột kết cấu tạo phân lớp chiều dày từ 4 ữ 5 m
thuộc loại ổn định trung bình.
2.2.5. Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình
2.2.5.1. Địa chất thủy văn
- Nớc mặt: Trong biên giới khai trờng không có sông suối lớn chảy qua,
chỉ tồn tại hệ thống khe suối nhỏ. Khi có ma, nớc ma tập trung vào hệ thống
các khe suối và tiêu thoát nhanh vào suối Bàng Nâu (ở phía Bắc) và suối Đá
Mài ở phía Đông Nam. Tuy nhiên do địa hình bị phân cắt mạnh và hệ thống đờng vận tải đi qua địa hình phức tạp, nên nớc mặt dễ gây sói lở, phá hủy đờng
xá, ảnh hởng lớn công tác khai thác nhất là vào mùa ma.
Trong giới hạn khu vực thiết kế, phía trên bề mặt địa hình có suối Đá Mài
chảy qua, phía trên thợng nguồn bị san lấp một phần bởi đất đá thải. Do vây, lu lợng nớc trong lòng suối phụ thuộc theo mùa: về mùa khô nớc trong lòng suối
hầu nh không có; về mùa ma lu lợng nớc trong lòng suối phụ thuộc vào lợng nớc
ma theo từng năm (theo thông kê tổng lợng ma lớn nhất trong một ngày đêm là
268 mm).
- Nớc dới đất: Tồn tại trong lớp phủ Đệ tứ và các tầng đất đá chứa nớc nh cát kết, cuội kết, bột kết bị nứt nẻ và các đứt gãy.
Với tác động của quá trình khai thác lộ thiên và hầm lò nên các tầng
chứa nớc đã có những thay đổi, nhng không ảnh hởng đến quá trình khai thác
mỏ. Trong quá trình khai thác vẫn cần phải có những biện pháp đề phòng bục
nớc.
2.2.5.2. Đặc điểm địa chất công trình
Nham thạch vách, trụ vỉa bao gồm: Sét kết, bột kết, cát kết, sạn kết. Đặc
tính cơ lý của nham thạch đá vách, trụ vỉa xem bảng 1.1.
Bảng đặc tính cơ lý của nham thạch đá vách, trụ vỉa 11
Bảng 1.1
Nham thạch
TT
Tên chỉ tiêu

Đơn vị
Sạn
Cát
Bột
Sét
kết
kết
kết
kết
2
1 Cờng độ kháng nén
KG/cm
111,8 866,2 464,8 200,5
2

Cờng độ kháng kéo

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

KG/cm2

209,5

139,2

104,5

51,8

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

13


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

3

Lực dính kết

KG/cm2

591,4

338,9

204,5

48,6

4

Góc nội ma sát

Độ

33

32

31

34

5

Dung trọng

g/cm3

2,58

2,65

2,65

1,59

6

Tỷ trọng

g/cm3

2,64

2,72

2,92

2,73

2.2.6. Đặc điểm khí mỏ
Theo Quyết định số 1338/QĐ-BCT ngày 17/03/2009 của Bộ trởng Bộ
Công Thơng V/v Xếp loại mỏ theo khí Mêtan các vỉa than khu Tây Bắc Đá
Mài - Xí nghiệp Than Cẩm Thành đợc xếp vào mỏ loại I về khí Mêtan.
2.3. Nhận xét
Khu vực lò chợ thiết kế thuộc loại vỉa dày, dốc nghiêng, ổn định trung
bình về chiều dày và góc dốc. Than trong vỉa có chất lợng tốt. Điều kiện địa chất
thuỷ văn, công trình, khí mỏ hầu nh không ảnh hởng tới quá trình đào lò và khai
thác. Đây là điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng công nghệ khai thác sử dụng
giá khung thuỷ lực di động.

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

14


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

Chơng 3
Biên giới, trữ lợng khai trờng
3.1. Biên giới khu vực áp dụng
Lò chợ áp dụng giá khung thuỷ lực di động thuộc vỉa 11 khu Tây Bắc
Đá Mài - Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long nằm trong giới
hạn tọa độ địa lý nh sau:

X = 26.900 ữ 27.100
Y = 425.100 ữ 425.300
Và đợc giới hạn bởi:
- Phía Đông là lò dọc vải than mức -20.
- Phía Tây là lò dọc vỉa mức +40.
- Phía Nam là ranh giới trụ bảo vệ suối Đá Mài khi khai thác lò chợ vỉa 11
ở mức cao -10 ữ +40.
- Phía Bắc là thợng thông gió, vận tải mức -20 ữ +40.
Chiều dài theo phơng khu khai thác là 410 m; chiều dài theo hớng dốc
trung bình là 72 m.
3.2. Trữ lợng khai trờng
Trữ lợng địa chất huy động vào khai thác của lò chợ áp dụng giá khung
thuỷ lực di động thuộc vỉa 11 mức -20 ữ +40 khu Tây Bắc Đá Mài với tổng trữ
lợng địa chất huy động là 85.153 tấn.
Trữ lợng công nghiệp là 44.200 tấn đợc xác định trên cơ sở trữ lợng địa
chất huy động vào khai thác trừ đi tổn thất không lấy đợc trong quá trình khai
thác bao gồm: tổn thất khai thác và tổn thất do để lại trụ bảo vệ các đờng lò,
phay phá. Chi tiết xem bảng 3.1.
Bảng chi tiết tổn thất than không lấy đợc
Bảng 3.1
TT
Tên đờng lò cần bảo vệ
Đơn vị
Số lợng
1 Tổn thất do để lại trụ bảo vệ lò dọc vỉa +40
tấn
16.634
2 Tổn thất để lại trụ bảo vệ lò dọc vỉa -20
tấn
10.603

Tổn thất để lại trụ bảo vệ thợng thông gió
3
tấn
4.878
vận tải mức -20 ữ +40
Tổn thất để lại khi khai thác phá hỏa ban
tấn
1.678
4
đầu lò chợ vách
5 Tổn thất công nghệ
tấn
7.160
Tổng cộng
tấn
40.953
Bình đồ tính trữ lợng vỉa 11 khu vực áp dụng giá khung thuỷ lực di động
xem các bản vẽ: HL-TKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-02.

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

15


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

Chơng 4

chế độ làm việc, công suất
và tuổi thọ của khu vực thiết kế
4.1. Chế độ làm việc
Chế độ làm việc của lò chợ áp dụng giá khung thuỷ lực di động lấy theo
chế độ làm việc hiện hành của Xí nghiệp Than Cẩm Thành nh sau:
+ Số ngày làm việc trong năm:
300 ngày.
+ Số ca làm việc trong ngày:
3 ca.
+ Số giờ làm việc trong ca:
8 giờ.
4.2. Công suất thiết kế
Căn cứ vào điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ của khu vực áp dụng và
kinh nghiệm khai thác các lò chợ hạ trần than sử dụng giá khung thuỷ lực di
động tại vùng than Quảng Ninh, thiết kế xây dựng công suất khai thác lò chợ
khoảng 150.000 T/năm. Sau thời gian áp dụng thử nghiệm, tùy thuộc vào điều
kiện thực tế của lò chợ và khả năng tổ chức sản xuất sẽ hoàn thiện và nâng cao
hơn nữa công suất lò chợ.
4.3. Tuổi thọ của đồng bộ thiết bị
Để đảm bảo khả năng thu hồi vốn đầu t và khấu hao thiết bị cũng nh
đánh giá đúng hiệu quả đầu t, thời gian sử dụng đồng bộ thiết bị công nghệ
khai thác lò chợ hạ trần sử dụng giá khung thuỷ lực di động dự kiến khoảng 5
năm. Trên cơ sở công suất khai thác của lò chợ, trữ lợng than và kế hoạch
khai thác của các khu vực đợc huy động, trong quá trình triển khai thực
hiện Xí nghiệp Than Cẩm Thành chủ động lập lịch biểu chuyển diện cho
phù hợp với điều kiện thực tế, đảm bảo cho dây chuyền hoạt động liên tục
và hiệu quả.

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

16


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

Chơng 5
Khai thông, chuẩn bị khai trờng
5.1. Khai thông khai trờng khu vự c áp dụng
Lò chợ mức -20 ữ +40 vỉa 11 khu Tây Bắc Đá Mài - Xí nghiệp Than
Cẩm Thành hiện nay đã đợc khai thông theo phơng án thiết kế khai thác hầm
lò mức +40 ữ +80 do Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ và Môi trờng
(VIT&E) lập năm 2004 và Dự án duy trì sản xuất dới mức +40 khu Tây Bắc
Đá Mài do Công ty Cổ phần T vấn Đầu t Mỏ và Công nghiệp TKV lập năm
2007. Công tác khai thông đợc thực hiện nh sau:
Mức vận tải: Đợc khai thông bằng lò ngầm từ mặt bằng mức +125
xuống đến mức +30, lò đợc mở với độ nghiêng là 210. Từ mức +30 tiến hành
mở cúp lên mức +38, từ mức +38 mở lò giếng nghiêng vận tải xuống mức -50,
với độ nghiêng là 200. Tại các mức -20 và -50 đào các cúp đá vào gặp vỉa 11
rồi mở lò dọc vỉa vận tải mức -20; -50 cho các lò chợ trong khu vực khai thác.
Mức thông gió: Đợc khai thông bằng lò xuyên vỉa mức +117, lò xuyên
vỉa đợc đào từ mặt bằng +117 vào gặp vỉa 11, tại vị trí gặp vỉa tiến hành mở lò
dọc vỉa thông gió mức +40 cho lò chợ áp dụng giá khung thuỷ lực di động.
Hiện tại các đờng lò vẫn sử dụng tốt, đảm bảo cho việc thông gió, vận
tải khi đa lò chợ giá khung thuỷ lực di động vào hoạt động. Do đó thiết kế sử
dụng lại toàn bộ sơ đồ khai thông hiện có của khu vực.
Sơ đồ khai thông khu vực lò chợ thiết kế, xem bản vẽ số: HLTKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-04.
5.2. Chuẩn bị khai trờng

Theo dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thủy lực di động
trong công nghệ khai thác lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến
45o tại Xí nghiệp than Cẩm Thành Công ty than Hạ Long TKV do Viện
Khoa học Công nghệ Mỏ TKV lập, đã đợc Giám đốc Công ty than Hạ
Long phê duyệt theo quyết định số: 16/QĐ-ĐTXD-KT ngày 05 tháng 01 năm
2009, lò chợ đầu tiên áp dụng giá khung thủy lực di động là lò chợ mức +10 ữ
+35 vỉa XIII-1-1. Tuy nhiên, do sự thay đổi kế hoạch khai thác của mỏ, Viện
KHCN Mỏ và Công ty than Hạ Long thống nhất chọn lò chợ thiết kế đầu tiên
áp dụng giá khung thủy lực di động là lò chợ XI-1 mức -20 ữ +40 vỉa 11 khu
Tây Bắc Đá Mài.
Theo Dự án duy trì sản xuất dới mức +40 khu Tây Bắc Đá Mài do
Công ty Cổ phần T vấn Đầu t Mỏ và Công nghiệp TKV lập năm 2007, lò
chợ XI-1 đợc chuẩn bị theo sơ đồ công nghệ khai thác cột dài theo phơng,
khấu dật từ biên giới cánh Nam của khai trờng (phay FA), đi qua phạm vi lòng
suối Đá Mài về phía thợng thông gió mức -20 ữ +40. Tuy nhiên, trong thiết kế
đã không đề cập đến sự ảnh hởng của việc khai thác lò chợ XI-1 đến suối Đá
Mài.
Trên cơ sở thống nhất thay đổi lò chợ thiết kế so với dự án, Viện KHCN
Mỏ đã tính toán và xác định sơ bộ ranh giới trụ bảo vệ suối Đá Mài khi khai
thác lò chợ XI-1. Dựa vào kết quả tính toán này và kế hoạch khai thác của mỏ,
hai bên thống nhất chuẩn bị lò chợ theo hớng khấu đuổi từ thợng thông gió
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

17


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

mức -20 ữ +40 về phía ranh giới trụ bảo vệ suối Đá Mài khi khai thác lò chợ
XI-1. Khi đó công tác chuẩn bị đợc tiến hành nh sau:
Mức thông gió: Đợc chuẩn bị bằng lò dọc vỉa thông gió mức +40 đào từ
lò xuyên vỉa +40 về biên giới khai trờng. Lò đợc đào bám trụ, tiết diện hình
vòm, tiết diện đào Sđ = 6,6 m2, tiết diện sử dụng Ssd = 5,7 m2, chống giữ bằng
thép SVP-17, tiến độ 0,7 m/vì.
Mức vận tải: Đợc chuẩn bằng lò dọc vỉa vận tải mức -20 đào từ thợng
thông gió mức -20 ữ +40 về biên giới khai trờng. Lò đợc đào bám trụ, tiết diện
hình vòm, tiết diện đào Sđ = 8,4 m2, tiết diện sử dụng Ssd = 7,0 m2, chống giữ
bằng thép SVP-17, tiến độ 0,7m/vì.
Để duy trì lò dọc vỉa vận tải -20 phục vụ thông gió cho phân tầng dới, từ
thợng thông gió -20 ữ +40 đào lò song song chân mức -10 về phía biên giới lò
chợ. Lò đợc đào bám trụ vỉa, chống bằng vì gỗ, tiết diện hình thang, tiết diện
đào Sđ = 6,4 m2, tiết diện sử dụng Ssd = 5,4 m2, tiến độ 0,7 m/vì.
Để duy trì lò dọc vỉa thông gió +40 phục vụ thông gió, vận tải vật liệu
trong quá trình khai thác lò chợ, từ thợng thông gió -20 ữ +40 đào lò song
song đầu mức +30 về phía biên giới lò chợ. Lò đợc đào bám trụ vỉa, chống
bằng vì gỗ, tiết diện hình thang, tiết diện đào S đ = 6,4 m2, tiết diện sử dụng Ssd
= 5,4 m2, tiến độ 0,7 m/vì.
Thợng khởi điểm đào tại biên giới cánh Nam của khai trờng từ mức vận
tải -10 lên mức thông gió +30. Thợng khởi điểm bao gồm hai thợng, trong đó
một thợng đào vách vỉa phục vụ công tác khấu phá hỏa ban đầu lò chợ và một
thợng đào bám trụ vỉa phục vụ công tác lắp đặt giá. Lò thợng khởi điểm bám
vách đợc chống bằng vì gỗ, tiết diện hình thang, tiết diện đào S đ = 6,4 m2, tiết
diện sử dụng Ssd = 5,4 m2, tiến độ 0,7 m/vì. Lò thợng khởi điểm bám trụ đợc
chống bằng vì thép CB - 22, tiết diện hình thang, tiết diện đào S đ = 9,4 m2,
tiết diện sử dụng Ssd = 8,3 m2, tiến độ 0,7 m/vì.
Khối tích các đờng lò chuẩn bị của lò chợ áp dụng giá thủy lực di động
vỉa 11 - khu Tây Bắc Đá Mài mức -20 ữ +40 xem bảng 5.1.

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

18


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

Bảng khối tích các đờng lò chuẩn bị khu vực lò chợ XI-1 khu Tây Bắc Đá Mài
Bảng 5.1
TT

Tên đờng lò

VL
chống

Diện tích, m2
Đào Chống

Chiều
dài, m

Ghi
chú

1 Lò dọc vỉa vận tải mức -20

SVP-17

8,4

7,0

235

đào mới

2 Lò song song chân mức -10

Gỗ

6,4

5,4

165

đào mới

3 Họng sáo mức -20 ữ -10

Gỗ

6,4

5,4

20

đào mới

SVP-17

6,6

5,7

200

đào mới

5 Lò song song đầu mức +30

Gỗ

6,4

5,4

170

đào mới

6 Họng sáo mức +30 ữ +40

Gỗ

6,4

5,4

10

đào mới

7 Thợng khởi điểm bám trụ

CB-22

9,4

8,3

72

đào mới

Gỗ

6,4

5,4

72

đào mới

4 Lò dọc vỉa thông gió mức +40

8 Thợng khởi điểm bám vách
Tổng

944

Hộ chiếu chống giữ các đờng lò chuẩn bị, xem bản vẽ: HLTKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-05.

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

19


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

Chơng 6
Các giải pháp kỹ thuật công nghệ
6.1. Các thông số địa chất - kỹ thuật của lò chợ thiết kế
Lò chợ thiết kế áp dụng giá khung thuỷ lực di động là lò chợ XI-1 vỉa
11, mức -20 ữ +40 khu Tây Bắc Đá Mài Xí nghiệp Than Cẩm Thành. Các
thông số địa chất - kỹ thuật của lò chợ nh sau:
- Chiều dày vỉa trung bình:
m = 3,6 m;
- Góc dốc vỉa trung bình:
v = 270;

- Độ kiên cố của than:
f = 1 ữ 2;
- Chiều dài theo phơng trung bình:
Lp = 130 m;
- Chiều dài trung bình theo hớng dốc trung bình: Ld = 72 m.
+ Đá vách trực tiếp: Là sét kết, sét than dạng thấu kính, chiều dày 0,4 ữ
1,47 m mềm, bở. Phía trên là lớp sét kết, bột kết có chiều dày từ 4 ữ 6 m trung
bình 5 m, thuộc loại ổn định và sập đổ trung bình, trọng lợng thể tích = 2,65
g/cm3, cờng độ kháng nén trung bình n = 464,8 KG/cm2, cờng độ kháng kéo
trung bình k = 104,5 KG/cm2.
+ Đá vách cơ bản: Thành phần chủ yếu là lớp bột kết, cát kết có chiều
dày từ 8 ữ 10 m thuộc loại sập đổ trung bình đến khó sập đổ, trọng lợng thể
tích = 2,65 g/cm3, cờng độ kháng nén trung bình n = 866,2 KG/cm2, cờng
độ kháng kéo trung bình k = 139,2 KG/cm2.
+ Trụ trực tiếp: Chủ yếu là lớp sét kết, bột kết cấu tạo phân lớp chiều
dày từ 4 ữ 5 m thuộc loại ổn định trung bình.
6.2. Tính toán hộ chiếu chống giữ lò chợ
6.2.1. Tính áp lực mỏ và tải trọng tác động lên dàn chống
Tải trọng tác động lên cột chống lò chợ gồm hai thành phần:
+ áp lực mỏ do trọng lợng khối than nóc lò chợ.
+ áp lực mỏ do trọng lợng khối đất đá vách trực tiếp phía trên lớp than
nóc lò chợ.

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

20

mk

mht

Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

R1

R2

lg

lk

a1
lsđ

llc
Hình 6.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của giá khung trong lò chợ
* Tải trọng của lớp than hạ trần trên nóc lò chợ và của lớp đá vách trực
tiếp phía trên lớp than hạ trần đợc xác định theo công thức:
qlc = (t ì ht + đ ì hđ ) ì cos, (T/m2)
Trong đó:
t - Trọng lợng thể tích của than, t = 1,45 (T/m3);
đ - Trọng lợng thể tích của vách trực tiếp, đ = 2,65 (T/m3);
ht - Chiều dày trung bình lớp than hạ trần, ht = 1,4 (m);
hđ - Chiều dày lớp đá vách trực tiếp sập đổ (m);
mkt

hđ K 1 (m)
nr
mkt - Chiều dày khai thác đợc (khấu gơng và thu hồi) của vỉa:
mkt = mk ì kkt + ht ì kth (T);
mk- Chiều cao khấu gơng, mk = 2,2 (m);
kkt - Hệ số khai thác than gơng, kkt = 0,95;
kth - Hệ số thu hồi than hạ trần, kth = 0,7;
Knr- Hệ số nở rời của đất đá, Knr = 1,4;
- Góc dốc trung bình của lò chợ, = 27.
Thay số:
mkt = (2,2 ì 0,95) + (1,4 ì 0,7) = 3,07 m
3,07

hđ 1,4 1 = 7,6 (m)
qlc = (1,45 ì 1,4 + 2,65 ì 7,6) ì cos27 = 19,7 (T/m2)
Để công tác khai thác an toàn, trong quá trình làm việc của giá khung
thuỷ lực di động cần đảm bảo cân bằng mô men các thành phần lực:
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

21


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

Mq - MR1 - MR2 = 0
2
Hay q lc ì (llc + l sd ) = R 1 ì (llc lsd ) + R 2 ì l lc

2

* Tải trọng tác động lên hàng cột chống phía trớc của giá đợc tính theo
công thức:
R1 =

qlc ì (llc + l sd ) 2 ì ( llc a1 ) ì a2
, (T)
2 ì llc2 + (llc a1 ) 2

[

]

* Tải trọng tác động lên hàng cột chống phía sau của giá đợc tính theo
công thức:
R2 =

qlc ì (llc + l sd ) 2 ì llc ì a2
, (T)
2 ì llc2 + (llc a1 ) 2

[

]

* Tải trọng lớn nhất lên giá khung (khi R1 = 0) đợc tính theo công thức:
Rmax =

qlc ì (l lc + l sd ) 2 ì a 2
, (T)
2 ì l lc

Trong đó:
llc - Chiều rộng lớn nhất gơng lò chợ, llc = 3,542 (m);
lsđ - Bớc sập đổ của đá vách trực tiếp, lsđ = 0,8 (m);
a1 - Khoảng cách giữa hai hàng cột của giá khung, a1 = 2,0 (m);
a2 - Khoảng cách giữa các giá khung, a2 = 1,0 (m);
qlc - Tải trọng tác động lên luồng gơng lò chợ, qlc = 19,7 (T/m2).
Thay số:
19,7 ì (3,542 + 0,8) 2 ì ( 3,542 2,0 ) ì 1,0
R1 =
= 19,2 (T)
2 ì 3,542 2 + (3,542 2,0) 2

[

]

19,7 ì (3,542 + 0,8) 2 ì 3,542 ì 1,0
R2 =
= 44,1 (T)
2 ì 3,542 2 + (3,542 2,0) 2

[

Rmax =

]

19,7 ì (3,542 + 0,8) 2 ì 1,0
= 52,4 (T)
2 ì 3,542

Giá khung thuỷ lực di động GK/1600/1.6/2.4/HTD gồm hai vế xà đợc
liên kết với nhau bằng hệ khung đỡ dới bụng xà và 4 cột thuỷ lực, mỗi vế xà
đợc chống 2 cột, sức chịu tải của mỗi cột là 40 (T). Sức chịu tải của giá là 160
tấn. Với khoảng cách giữa các giá khung là 1,0 m, tải trọng tác động lên giá
lớn nhất 52,4 T/giá, nhỏ hơn sức chịu tải của giá 80 T/giá (tơng ứng với trờng
hợp R1 = 0). Nh vậy, việc chống giữ lò chợ đợc đảm bảo yêu cầu.
Đặc tính kỹ thuật của giá khung thuỷ lực di động GK/1600/1.6/2.4/HTD
xem bảng 6.1.
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

22


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

Đặc tính kỹ thuật giá khung di động GK/1600/1.6/2.4/HTD
Bảng 6.1
TT

Tên chỉ tiêu

Đơn vị

Số lợng

1

Chiều cao lớn nhất

mm

2450

2

Chiều cao tối thiểu

mm

1650

3

Hành trình piston

mm

800

4

Chiều rộng giá

mm

840

5

Chiều dài giá

mm

2742

6

Bớc tiến của dầm đỡ gơng

mm

800

7

Số cột thuỷ lực của giá

cột

4

8

Tải trọng ban đầu lớn nhất

KN

1197

9

Tải trọng làm việc

KN

1600

10

áp suất bơm

MPa

31,5

11

Đờng kính xi lanh cột

mm

110

12

Cờng độ chống đỡ

MPa

0,53 ữ 0,80

13

Góc dốc làm việc theo hớng dốc

độ

45

14

Góc dốc làm việc theo phơng

độ

15o

15

Đờng kính đế phụ của cột

mm

260 ữ 300

16

Khoảng cách chống giữa hai giá

mm

1000

6.2.2. Xây dựng hộ chiếu chống giữ lò chợ
Căn cứ vào các kết quả tính toán trên, thiết kế xây dựng hộ chiếu chống
giữ cho lò chợ nh sau:
- Chiều dài lò chợ trung bình theo hớng dốc là 72 m.
- Chiều rộng lò chợ tối đa là 3,542 m và tối thiểu là 2,742 m.
- Khoảng cách các giá khung thuỷ lực di động theo hớng dốc là 1,0 m.
- Các giá khung thuỷ lực di động đợc liên kết với nhau bằng hệ khung
đỡ nằm dới xà giá.
- Khám đầu, khám chân lò chợ đợc chống giữ bằng cột thuỷ lực đơn
DZ-22 và xà thép DFB-3600, khoảng cách giữa các cặp xà là 0,8 m.
- Nóc lò chợ đợc trải lới thép thay chèn để đảm bảo an toàn và nâng cao
hiệu quả khi thu hồi than hạ trần.
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

23

Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

- Trong phạm vi ngã ba giữa lò chợ với lò dọc vỉa vận tải và lò dọc vỉa
thông gió đợc chống tăng cờng bằng hai hàng vì gánh gồm cột thuỷ lực đơn và
xà khớp HDJB -1200. Các hàng vì gánh này sẽ đợc thu hồi và chống đuổi theo
tiến độ khấu gơng lò chợ. Chiều dài phạm vi chống tăng cờng mỗi ngã ba từ
10 ữ 15 m.
Hộ chiếu chống giữ lò chợ xem bản vẽ:
HLTKBVTC/GKTLDĐ/V11/TBĐM/CT-07.
6.2.3. Kiểm tra khả năng lún chân cột chống vào nền lò chợ
Khả năng kháng lún của nền lò chợ ảnh hởng trực tiếp tới khả năng
chống giữ của vì chống. Kháng lún nền lò đợc biểu thị trong mối tơng quan
của áp lực lên một đơn vị diện tích nền. Để đảm bảo an toàn trong chống giữ
lò chợ, diện tích đế cột phải đủ lớn để cột chống không bị lún xuống nền lò
khi chịu tải tối đa. Khi đó diện tích đế cột cần thiết phải đảm bảo:
F

R max
, (cm2)
n ì kl

Trong đó:
F - Diện tích đế cột cần thiết để cột chống không bị lún xuống nền lò, cm2;
kl - Cờng độ kháng lún của nền lò chợ, thiết kế tính toán trong trờng
hợp nền lò chợ là sét kết kl= 0,58 ì n = 0,58 ì 200,5 = 116,29 (kg/cm2);
n - Số cột chống làm việc khi áp lực mỏ tác động lên giá lớn nhất,
n = 2 (cột);
Rmax - áp lực mỏ lớn nhất tác động lên giá khung, R max = 52,4 (T) =
52400 (kg);

Thay số:

F

52400
= 225 (cm2)
2 ì 116,29

Đế cột chống thuỷ lực nguyên thuỷ của giá khung thủy lực di động
GK/1600/1.6/2.4/HTD có diện tích 129 cm 2, nhỏ hơn diện tích đế theo yêu
cầu. Nh vậy, khi làm việc, cột chống của giá cần lắp thêm đế phụ. Đế phụ đợc
sản xuất đi kèm giá khung thuỷ lực di động có đờng kính 26 cm, tơng ứng
với diện tích đế 530 cm2 sẽ đảm bảo yêu cầu chống giữ.
6.2.4. Tính toán số lợng vì chống lò chợ
6.2.4.1. Xác định số lợng giá khung thuỷ lực di động cần thiết cho lò chợ
Lò chợ thiết kế có chiều dài lớn nhất theo chiều dốc là 80 m, tuy nhiên
trong số các lò chợ đợc huy động áp dụng giá khung thủy lực di động trong dự
án, lò chợ mức -20 ữ +35 là lò chợ có chiều dài theo hớng dốc lớn nhất (L=
100 m). Do vậy, thiết kế sẽ tính toán số lợng giá khung thủy lực di động cần
thiết cho lò chợ trên cơ sở chiều dài lớn nhất theo hớng dốc của lò chợ này.
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

24


Thiết kế bản vẽ thi công dự án đầu t áp dụng thử nghiệm giá khung thuỷ lực di động trong công nghệ khai thác
lò chợ trụ hạ trần cho các vỉa than có góc dốc đến 450 tại Xí nghiệp Than Cẩm Thành - Công ty Than Hạ Long - TKV

Lò chợ có chiều dài lớn nhất theo hớng dốc là 100 m, trong đó các
khám đầu và khám chân lò chợ có tổng chiều dài là 6 m đợc chống giữ bằng
cột thuỷ lực đơn và xà hộp DFB-3600. Khoảng cách giữa các giá khung theo
chiều dốc lò chợ là 1,0 m. Do đó, số lợng giá khung cần thiết cho lò chợ là:
L Lk
Ng = k d ì c
, (giá)
a


Trong đó:
kd - Hệ số dự phòng, kd= 1,1;
Lc - Chiều dài lớn nhất của lò chợ, Lc = 100 (m);
Lk - Tổng chiều dài khám đầu và khám chân lò chợ, Lk = 6 (m);
a - Khoảng cách chống theo chiều dốc lò chợ giữa 2 giá, a = 1,0 (m);
100 6
N g = 1,1 ì
= 103,4 (giá), làm tròn: 100 (giá).
1,0

6.2.4.2. Xác định số cột chống thủy lực đơn và xà kim loại cần thiết
Cột thuỷ lực đơn, xà hộp, xà khớp sử dụng trong lò chợ để chống giữ
khám đầu, khám chân lò chợ, chống tăng cờng khu vực ngã ba giữa lò chợ với
các lò song song chân, lò dọc vỉa thông gió, chống tăng cờng trong lò chợ để
giải quyết các sự cố trong quá trình khai thác.
Tại khám đầu và khám chân (thiết kế tính với tổng chiều dài hai khám
là 6 m) chống giữ bằng tám cặp xà hộp kết hợp cột chống thuỷ lực đơn, mỗi
cặp gồm hai xà hộp DFB-3600, mỗi xà chống bốn cột thuỷ lực đơn DZ -22.
Đánh gánh tăng cờng phía hàng cột phá hoả bằng cột thuỷ lực đơn DZ-22 và
xà gỗ 160 mm, mỗi gánh chống bốn cột phía dới các xà vì chống khám. Số

lợng cột thuỷ đơn DZ-22, xà hộp DFB-3600 cần thiết để chống giữ và chống
tăng cờng của khám là: 72 (cột); 16 xà.
Số lợng cột thuỷ lực đơn DZ-22 sử dụng (dự phòng xếp tại lò song song
chân và lò dọc vỉa thông gió) trong trờng hợp khai thác xảy ra sự cố dùng để
xử lý, khắc phục sự cố. Thiết kế tạm tính là 40 (cột).
Tại ngã ba giữa lò chợ với lò song song chân, lò dọc vỉa thông gió trong
phạm vi 10 ữ 15 m đợc chống tăng cờng bằng hai hàng gánh cột thuỷ lực đơn
DZ-22 kết hợp xà khớp HDJB-1200.
Tổng số xà khớp HDJB -1200 để phục vụ công tác chống tăng cờng ngã
ba giữa lò chợ với lò song song chân:
15
ì 2 = 25 (xà). Chọn 26 (xà)
1,2

Tổng số cột thuỷ lực đơn DZ-22 chống tăng cờng ngã ba giữa lò chợ với
lò song song chân:
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Phòng Nghiên cứu Công nghệ Khai thác Hầm lò

25