Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng công nghệ của công ty tnhh mtv than thống nhất và lựa chọn công nghệ khai thác co vỉa dốc thoải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - A CHT

Lê mạnh hiển

NGHIấN CU, NH GI HIN TRNG CễNG NGHỆ
CỦA CÔNG TY TNHH MTV THAN THỐNG NHẤT VÀ
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CHO VỈA
DỐC THOẢI

Chuyên ngành: Khai thác mỏ
Mã số: 60.53.05

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TSKH. Lê Như Hùng
HÀ NỘI - 2010


1

Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết
quả trong luận văn là trung thực cha từng đợc ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.

Tác giả luận văn

Lê Mạnh HiÓn

2

Mục lục
TT

Nội dung

trang

Trang phụ bìa
Lời cam đoan

1

Mục lục

2

Danh mục các bảng

5

Danh mục các hình vẽ

6

Mở đầu

7

Chơng 1 đặc điểm địa chất các vỉa than thuộc
công ty than thống nhất - tkv

10

Khái quát chung

10

1.1.1

Địa hình

10

1.1.2

Khí hậu

10

1.1.3

Giao thông

11

Đặc điểm địa chất mỏ

11

1.2.1

Lịch sử thăm dò

11

1.2.2

Địa tầng

12

1.2.3

Kiến tạo

13

1.2.4

Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình

15

1.2.4.1

Đặc điểm địa chất thủy văn

15

1.2.4.2

Đặc điểm địa chất công trình

16

1.2.5

Đặc điểm các vỉa than

17

1.2.6

Không khí mỏ

16

1.3

Biên giới và trữ lợng khai trờng

16

1.4

Chế độ làm việc, công suất thiết kế và tuổi mỏ của dây

1.1

1.2

truyền công nghệ

20


3
1.4.1

Chế độ làm việc

20

1.4.2

Công suất thiết kế

20

1.4.3

Tuổi mỏ trong dây truyền thiết kế

20

Chơng 2 Phân tích hiện trạng công nghệ khai

thác đang sử dụng tại công ty than
thống nhất - tkv
2.1

22

Một số công nghê khai thác công ty than Thống Nhất
đang sử dụng.

22

2.1.1

Giá thủy lực di động

22

2.1.2

Giá khung di động ZH - 1600

24

Sơ đồ mở vỉa, chuẩn bị và hệ thống khai thác

28

2.2.1

Sơ đồ khai thông khu vực áp dụng

28

2.2.2

Chuẩn bị khai trờng

28

2.2.3

Trình tự khai thác

29

2.2.4

Lựa chọn hệ thống và công nghệ khai thác

30

2.2.5

Vận tải, thoát nớc

46

2.2.6

Biện pháp an toàn và vệ sinh công nghiệp

46

2.2.6.1

Biện pháp phòng chống cháy, nổ khí

46

2.2.6.2

Biện pháp phòng chống nớc mặt và bục nớc

47

2.2.6.3

Câp cứu mỏ

48

2.2

2.2.7

Các giải pháp về chế biến than, sửa chữa cơ điện, kho tàng
và mạng hạ tầng kỹ thuật

48

2.2.7.1

Sàng tuyển và chế biên than

48

2.2.7.2

Sửa chữa cơ điện, kho tàng

49

2.2.7.3

Mạng hạ tầng kỹ thuật

49

2.2.7.3.1 Hệ thống cơ điện

49

2.2.7.3.2 Hệ thống cung cấp n−íc

49

2.2.7.3.3 Cung cÊp khÝ nÐn

50

4
2.2.7.3.4 Thông tin liên lạc
2.2.8

50

Tổng mặt bằng xây dựng, bảo vệ môi trờng và TCSX

51

2.2.8.1

Tổng mặt bằng xây dựng

51

2.2.8.2

Bảo vệ môi trờng

51

Tổ chức quản lý sản xuất và bố trí nhân lực

52

2.2.9.1

Sơ đồ tổ chức quản lý sản xuất

52

2.2.9.2

Bố trí nhân lực

52

Phơng án giải phóng mặt bằng và tái định c

53

2.2.9

2.3

Chơng 3 Phân tích hiệu quả kinh tế
3.1

54

Hiệu quả kinh tế từ dự án

54

3.1.1

Giá thành

54

3.1.2

Chi phí nguyên vật liệu

54

3.1.3

Điện năng

55

3.1.4

Tiền lơng của CBCNV

55

3.1.5

Bảo hiểm các loại

55

3.1.6

Khấu hao tài sản cố định

55

3.1.7

Chi phí khác đợc tính theo tỷ lệ quy định

55

3.2

Hiệu quả kinh tế từ sản xuất kinh doanh

55

3.2.1

Sản lợng than tiêu thụ

55

3.2.2

Hiệu quả sản xuất kinh doanh

56

3.2.3

Hiệu quả kinh tế vốn đầu t

56

Kết luận

66

Tài liệu tham khảo

68


5
Danh mục Các bảng

TT

Nội dung

Trang

Bảng 1.1

Tính chất cơ lý của các loại nham thạch

17

Bảng 1.2

Tổng hợp trữ lợng các khu vực áp dụng giá khung

19

Bảng 2.1

Bảng đặc tính kỹ thuật giá thủy lực di động

23

Bảng 2.2

Bảng đặc tính kỹ thuật của giá khung di động

24

Bảng 2.3

Bảng khối tích các đờng lò khu vực lò chợ thiết kế

29

Bảng 2.4

Lịch biểu khai thác và dịch chuyển khai thác

30

Bảng 2.5

Bảng tổng hợp thiết bị vật t cần thiết cho dự án

33

Bảng 2.6

Bảng tổng hợp thiết bị vật t cần đầu t

39

Bảng 2.7

Bảng chỉ tiêu KTKT của lò chợ thiết kế

45

Bảng 2.8

Biên chế lao động làm việc trong một ngày đêm

52

Bảng 3.1

Chi phí sản xuất kinh doanh, giá thành sản phẩm

59

Bảng 3.2

Cân bằng sản phẩm

60

Bảng 3.3

Doanh thu bán than

61

Bảng 3.4

Hiệu quả kinh tế

62

Bảng 3.5

Cân đối tài chính

64

Bảng 3.6

Bảng chỉ tiêu KTKT chủ yếu

65


6
Danh mục Các hình vẽ

TT

Nội dung

Hình 1.1

Bản đồ địa hình khu lộ trí

Hình 1.2

Bình đồ trữ lợng phân vỉa 6D khu 1

Hình 2.1

Hộ chiếu đào chống các đờng lò chuẩn bị

Hình 2.2

Sơ đồ đờng lò chuẩn bị lớp 1 phân vỉa 6d khu 1 mức -35
-:- +18

Hình 2.3

Hộ chiếu lắp đặt giá khung diộng đầu tiên trong lò chợ

Hình 2.4

Hộ chiếu lắp đặt các giá khung tiếp theo

Hình 2.5

Hộ chiếu lắp đặt giá khung di động thờng kỳ trong lò
chợ

Hình 2.6

Hộ chiếu khai thác lò chợ

Hình 2.7

Quy trình công nghệ khai thác lò chợ

Hình 2.8

Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ

Hình 2.9

Hộ chiếu thu hồi giá khung di động khi kết thúc diện
khai thác

Hình 2.10 Sơ đồ thông gió - vận tải và bố trí thiết bị lò chợ líp 1
ph©n vØa 5D khu 1 møc - 35 -:- +18

Trang


7
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:

- Theo xu thế chung của đất nước, Tập đồn than – Khống sản Việt
Nam nói chung. Cơng ty TNHH MTV than Thống Nhất – TKV nói riêng đã
khơng ngừng đổi mới cơng nghệ và thiết bị trong khai thác.
- Trong thời gian áp dụng cơng nghệ chống giữ lị chợ bằng phương
pháp truyền thống, cột thủy lực đơn và Giá TLDĐ công ty đã đầu tư Giá
khung di động tại khu lộ trí nhằm tăng năng suất lao động giảm tổn thất tài
ngun, đảm bảo an tồn lao động. Tuy nhiên cơng nghệ khai thác lò chợ trên
còn phụ thuộc vào một số điều kiện địa chất như: tính chất đá vách, đá trụ …
nên ảnh hưởng tới năng suất.
- Do đó cần nghiên cứu, đánh giá công nghệ phù hợp với điều kiện thực
tế của Cơng ty. Đồng thời nó cịn áp dụng cho các lị chợ sau này của Cơng ty
cũng như các vỉa than vùng Quảng Ninh đạt hiệu quả cao nhất.
2. Mục đích của đề tài:
- Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng cơng nghệ khai thác lị chợ cho vỉa
dày bằng giá khung.
- Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế của lị chợ tại Cơng ty TNHH
MTV than Thống Nhất - TKV đến năm 2010.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là khoáng sàn than Thống Nhất
- Phạm vi nghiên cứu: Cơng nghệ khai thác lị chợ bằng giá khung di
đông ZH – 1600.
4. Nội dung nghiên cứu của đề tài:
- Thu thập tài liệu về tình hình địa chất của vỉa than thuộc Cơng ty
TNHH MTV than Thống Nhất - TKV.


8
- Phân tích các cơng nghệ khai thác lị chợ đang sử dụng tại Công ty
TNHH MTV than Thống Nhất - TKV.
- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ hợp lý tại Cơng ty TNHH MTV than

Thống Nhất - TKV.
- Tính tốn thành lập hộ chiếu chống giữ lị chợ chống giữ bằng giá
khung.
- Tính tốn các chỉ tiêu kinh tế trong quá trình khai thác.
5. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp thu thập tài liệu
- Phương pháp khảo sát điều kiện địa chất.
- Phương pháp thống kê phân tích các kết quả.
- Phương pháp tổng hợp.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Ý nghĩa khoa học: Làm sáng tỏ mối liên hệ giữa điều kiện địa chất
của vỉa với công nghệ chống giữ bằng giá khung.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Làm cơ sở cho việc áp dụng các giải pháp
kỹ thuật công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trong khai thác tại Công
ty TNHH MTV than Thống Nhất - TKV đáp ứng sản lượng của ngành đến
năm 2020.
7. Cơ sở tài liệu.
Luận văn được xây dựng trên cơ sở các tài liệu chun ngành, các cơng
trình nghiên cứu khoa học ứng dụng ở trong và ngoài nước, các thiết kế khai
thác của VKHCN Mỏ và Công ty than Thống Nhất.
8. Cấu trúc luận văn:
Luận văn gồm: Phần mở đầu, 03 chương, kết luận chung, 16 bảng
biểu, 12 hình vẽ. Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của
GS.TSKH Lê Như Hùng


9
Qua đây tôi xin bày tỏ long biết ơn sâu sắc đối với Ban Giám Hiệu
Trường Đại học Mỏ - Địa Chất, Phòng Đại học và sau Đại học, Khoa Mỏ, Bộ
mơn Khai Thác Hầm Lị, Viện Khoa học mỏ, Ban lãnh đạo Công ty Than

Thống Nhất…đã giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình học tập,
nghiên cứu hoàn thành luận văn. Đặc biệt là sự hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình
của GS.TSKH Lê Như Hùng và các thầy giáo trong bộ mơn khai thác hầm lị
Trường Đại học Mỏ Địa Chất. Đồng thời cũng bày tỏ lòng biết ơn tới các nhà
khoa học, các bạn đồng nghiệp và người thân đã tạo điều kiện động viên giúp
đỡ tơi hồn thành luận văn này.


10
Chơng 1.
Đặc điểm địa chất các vỉa than thuộc
công ty than thèng nhÊt - tkv

1.1. Kh¸i qu¸t chung
Khu Lé TrÝ do Công ty Than Thống Nhất quản lý và khai thác nằm ở
phía Bắc Thị xà Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh. Ranh giới khu vực đợc giới hạn
bởi:
- Phía Đông giáp khoáng sàng than Đèo Nai;
- Phía Tây giáp khoáng sàng than Khe Sim;
- Phía Nam giáp thị xà Cẩm Phả;
- Phía Bắc giáp khoáng sàng than Khe Chàm.
1.1.1. Địa hình
Địa hình khu mỏ mang nhiều đặc điểm của vùng rừng núi ven biển, độ
cao các đỉnh núi trung bình 200 ữ 300 m, đỉnh cao nhất có độ cao 439,6 m.
Các dÃy núi có phơng kéo dài song song theo hớng á vĩ tuyến từ Khe Sim
đến Đông Quảng Lợi. Toàn bộ diện tích phía Tây Nam là một thung lũng
đợc tạo thành do quá trình khai thác lộ thiên của ngời Pháp trớc kia và của
Công ty Than Thống Nhất hiện nay. Địa hình trên mặt hầu nh bị khai thác,
đổ thảilàm thảm thực vật rừng không còn, sờn núi khá dốc, dễ bị sói lở
trong mùa ma.

1.1.2 KhÝ hËu
KhÝ hËu khu má mang tÝnh chÊt khÝ hËu vïng rõng nói ven biĨn, chia lµm
hai mïa râ rƯt: mùa ma ẩm ớt kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9 (tháng 7 và tháng
8 thờng có gió và bÃo), mùa khô từ tháng 10 năm trớc đến tháng 4 năm sau.
Nhiệt độ trung bình hàng năm 28 ữ 300C, cao nhất 370C, lạnh nhất 5 ữ 80C.


11
1.1.3. Giao thông
Khu mỏ có mạng lới giao thông thuỷ bộ thuận lợi: có đờng 18A, 18B
nối khu mỏ với các vùng kinh tế khác; đờng thuỷ gần cảng lớn Cửa Ông và
các cảng nhỏ: Cẩm Phả, Km6, Mông Dơng. Nhìn chung hệ thống giao thông
thuận tiện cho việc tiêu thụ than trong nội địa và xuất khẩu.
1.2. Đặc điểm địa chất mỏ
1.2.1. Lịch sử thăm dò
Khu Lộ Trí đà đợc ngời Pháp thăm dò và khai thác từ năm 1877 ữ
1955. Sau hoà bình lập lại công tác thăm dò đợc đẩy mạnh từ những năm
1960. Công tác thăm dò tỷ mỉ đợc tiến hành từ năm 1970 ữ 1977, báo cáo
thăm dò tỷ mỉ đợc Hội đồng xét duyệt khoáng sản nhà nớc phê duyệt năm
1980. Trong quá trình khai thác lò bằng mức +13, +18 và +54 đà phát hiện
một số khu vực cấu trúc địa chất có biến động, Công ty Than Thống Nhất đÃ
tiến hành thăm dò phục vụ khai thác và đà có các báo cáo sau:
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất công trờng +110 Lộ Trí mỏ than
Thống Nhất (trữ lợng tính đến ngày 30/3/1995) do XN Thăm dò khảo sát 4
lập.
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất khu IVA - mỏ Thống Nhất (trữ
lợng tính đến ngày 30/6/1997) do Đoàn Địa chất 913 lập.
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khu Đông và
Nam Lộ Trí - mỏ Thống Nhất (trữ lợng tính đến ngày 31/12/1997).
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khu Lộ Trí - mỏ

Thống Nhất (trữ lợng tính đến 30/6/1999) do đoàn địa chất 913 lập.
- Báo cáo thăm dò tỉ mỉ khu Đông Lộ Trí lập năm 1980 đà đợc Tổng
cục địa chất phê duyệt.
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng than khu mỏ Lộ
Trí - Công ty Than Thống Nhất (tính đến ngày 30/3/2004), đà đợc Tổng


12
Giám đốc Tổng Công ty Than Việt Nam (nay là Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam) phê duyệt theo Quyết định số: 579/QĐ-TM, ngày
18/3/2005.
1.2.2. Địa tầng
Địa tầng chøa than khu Lé TrÝ lé ra bao gåm trÇm tích hệ Trias thống
thợng, bậc Nori-Rêti điệp Hòn Gai (T3n-rhg) hệ tầng này phủ bất chỉnh hợp
lên trên đá vôi có tuổi Carbon muộn, Pecmi sớm (C3-P1) và trầm tích đệ tứ phủ
lên trên nó.
Trầm tích (T3n-rhg) phân bố trên toàn diện tích khu mỏ. Trong các giai
đoạn thăm dò đà phát hiện đợc toàn bộ cột địa tầng, gồm cã 3 phơ hƯ tÇng:
- Phơ hƯ tÇng d−íi (T3n-rhg1): Phơ hƯ tÇng lé ra ë phÝa Nam khu Lé Trí
với chiều dầy khoảng 300 m thành phần cơ bản là cuội kết xen kẽ một số lớp
mỏng cát kết, bét kÕt, sÐt kÕt vµ mét sè líp than máng không có giá trị công
nghiệp.
- Phụ hệ tầng giữa (T3n-rhg2): Các tài liệu của các giai đoạn tìm kiếm
đến thăm dò tỉ mỉ đều chứng minh cột địa tầng có chiều dày từ 700 ữ 1000 m
bao gồm các loại đá chủ yếu nh: cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết, và
các vỉa than. Nằm trong địa tầng này có mặt 4 vỉa và chùm vỉa: vỉa máng,
chïm vØa dµy, vØa trung gian, chïm vØa G, trong đó đạt giá trị công nghiệp có
chùm vỉa dày và vỉa G.
Quy luật trầm tích của các vỉa than khá phức tạp. Chiều dầy địa tầng
chứa than tăng dần từ Nam đến Bắc, từ Tây sang Đông. Nhng hệ số chứa
than tập trung chủ yếu ở phần Trung Tâm (nếp lõm Lộ Trí). Càng lên phía Bắc

địa tầng chứa than dày lên nhng chiều dày các vỉa than bị vát mỏng dần.
Về hình thái, vỉa dày có độ ổn định ở phần vách, vỉa G có độ ổn định ở
phần trơ (biĨu hiƯn râ nhÊt cđa quy lt nµy ë phía Nam và Trung Tâm của


13
nếp lõm Đông Lộ Trí). Trong địa tầng chứa nhiều hoá đá thực vật bảo tồn tốt,
thờng phân bố trong các đá hạt mịn ở phần vách các vỉa than.
1.2.3. Kiến tạo
Khu Lộ Trí trong giới hạn đợc Tổng Công ty Than Việt Nam (nay là
Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam) giao cho Công ty Than
Thống Nhất quản lý là cánh Nam của nếp lõm Hòn Gai - Cẩm Phả bị chia cắt
với khối Trung Tâm bởi đứt gẫy A-A tạo thành dải chứa than Nam Cẩm Phả.
Trong dải này có chế độ trầm tích đặc biệt: Các vỉa than biến thiên mạnh mẽ
cả về chiều dầy, cấu tạo vỉa và đặc điểm đá vách, trụ cả theo đờng phơng và
hớng dốc. Trong giới hạn nghiên cøu cđa phøc nÕp lâm tån t¹i 3 nÕp n khu
vực: Nếp lồi Đèo Nai, nếp lõm Đông Lộ Trí và nếp lồi Tây Lộ Trí. Trong mỗi
nếp uốn này tån t¹i nhiỊu nÕp n thø cÊp. Trong diƯn tÝch tồn tại các đứt gẫy:
C-C, A1 (phía Bắc), đứt gẫy Anfa (phía Đông), đứt gẫy L-L (phía Tây Nam),
đứt gÃy PP (phía Tây) đứt gÃy MT (phía Tây Nam) và các đứt gẫy khác. Cấu
trúc địa chất khu mỏ có các đặc điểm chính nh sau:
Khối địa chất: Căn cứ vào cấu trúc, kiến tạo các nhà địa chất đà chia
khu mỏ thành các khối địa chất chính sau: Khối Trung tâm, Khối Đông và
Nam, Khối Bắc
Uốn nếp:
- Nếp lõm Tây Anfa: Là nếp lõm có trục chạy dọc theo đứt gẫy Anfa,
cánh Tây thoải, cánh Đông dốc. Theo kết quả quan sát thì cánh Đông của nếp
lõm này có chỗ dốc đứng, mặt trục nghiêng về phía Đông.
- Nếp lõm Nam đứt gẫy C-C: Là nếp lõm kéo theo của đứt gẫy C-C, mặt
trục cắm về phía Nam, Đông Nam. Đối với chùm vỉa dày, hai cánh của nếp

lõm này tơng đối thoải, độ dốc của cánh Nam dao động trong khoảng 10 ữ
150, cánh Bắc 20 ữ 250.


14
- NÕp lâm +18: Lµ nÕp lâm n»m ë phÝa Đông Nam khu IVA, trục nếp
lõm chạy theo phơng á vĩ tuyến. Mặt trục hơi nghiêng về phía Bắc, hai cánh
của nếp lõm thoải, độ dốc của hai cánh chỉ dao động trong khoảng 15 ữ 200.
- Nếp lồi Trung Tâm khu IVA: Trục nếp uốn chạy theo phơng á vĩ
tuyến, mặt trục gần thẳng đứng, hai cánh thoải 5 ữ 150.
- Nếp lồi Trung Tâm: Nếp lồi này khá phức tạp, do các đứt gẫy theo các
phơng cắt qua làm cho nếp uốn bị phức tạp hoá. Mặt trục tơng đối dốc hơi
nghiêng về Đông Nam, hai cánh của nếp lồi không đồng đều. Cánh Nam dốc
và phức tạp hơn cánh Bắc, cánh Nam của nếp lồi là nếp lõm nhỏ.
Đứt gẫy: Trong khu mỏ tồn tại 6 đứt gẫy.
- Đứt gẫy nghịch C-C: Chạy theo hớng Đông Bắc - Tây Nam với
phơng vị 55 ữ 600, mặt trợt cắm về phía Đông Nam với góc dốc 65 ữ 700.
Tất cả đều biểu hiện bị vò nhầu dữ dội và có nhiều mặt trợt.
- Đứt gẫy nghịch L-L: Đứt gẫy chạy theo phơng Đông Nam - Tây Bắc
với phơng vị 130 ữ 1500, dừng lại ở đứt gẫy C-C, mặt trợt cắm về phía Đông
Bắc với góc dốc 65 ữ 750. Tất cả đều bị vò nhàu dữ dội và có nhiều mặt trợt,
đứt gẫy nhỏ kéo theo, bề rộng đới huỷ hoại 7 ữ 10 m. Biên độ dịch chuyển từ
70 ữ 80 m.
- Đứt gẫy nghịch A-A: Đứt gẫy có độ dốc lớn từ 80 ữ 850, có mặt trợt
nghiêng về hớng Tây Bắc. Biên độ dịch chuyển 50 ữ 55 m. Đứt gẫy mang
tính phân khối, với cánh Bắc các vỉa than vát mỏng và phát triển không đầy
đủ.
- Đứt gẫy thuận : Đứt gẫy có phơng á kinh tuyến hơi lệch về phía Tây
Bắc. Mặt trợt cắm Đông là chủ yếu, đới huỷ hoại rộng. Đứt gẫy có phơng á
kinh tuyến hơi lệch về phía Tây Bắc (phơng vị 340 ữ 3500).

15
- Đứt gẫy thuận MT: Đứt gẫy MT có phơng chạy Tây Bắc - Đông Nam,
từ Tây Lộ Trí đến khu Đông và Nam sau đó chập vào đứt gẫy Nam 18A. Mặt
trợt của đứt gẫy cắm Đông Bắc với góc dốc 70 ữ 750.
- Đứt gẫy thuận P-P: Đứt gẫy PP có phơng chạy theo hớng Tây Bắc Đông Nam và kết thúc tại đứt gẫy C-C. Đây là đứt gẫy thuận mặt trợt của đứt
gẫy nghiêng về Tây Nam với góc dốc mặt trợt thay đổi từ 65 ữ 750, biên độ
dịch chuyển của đứt gẫy theo mặt trợt thay đổi từ 30 ữ 40 m.
1.2.4. Đặc điểm địa chất thuỷ văn, địa chất công trình
1.2.4.1. Địa chất thuỷ văn
+ Nớc mặt: chỉ có các dòng chảy tạm thời xuất hiện vào mùa ma ở
các rÃnh, suối cạn và lòng moong khai thác lộ thiên của mỏ Đèo Nai. Đây
cũng là nguồn cung cấp nớc hàng năm cho tầng chứa nớc nằm ở vách vỉa
dày, nhng không ảnh hởng lớn đến khu vực khai thác.
+ Nớc dới đất: kết quả nghiên cứu tài liệu thu đợc ở các lỗ khoan
trong khu Lộ Trí của Công ty Than Thống Nhất đều cho thấy chiều dày của
các lớp đá và các vỉa than thờng không ổn định. Trong diện tích khu mỏ bị
giới hạn bởi các đứt gÃy có đới phá huỷ kiến tạo với mức độ lớn, nhỏ khác
nhau nên nớc dới đất của khu Lộ Trí có hai dạng chủ yếu sau:
+ Nớc dới đất tồn trữ trong địa tầng trầm tích chứa than: các lớp đá
hoặc các thấu kính đá hạt thô bị nứt nẻ, vụn nát đợc thành tạo trong điều
kiện cấu trúc thuận lợi có các lớp đá cách nớc bao bọc, phủ kín thì ở đó đÃ
hình thành các lớp hoặc các thấu kính chứa nớc có áp lực. Mặt khác đối
với khu Lộ Trí, tầng hạt thô này bị khống chế bởi bốn đứt gÃy tạo thành tứ
giác, với cấu trúc bị uốn lợn hình cánh cung, tạo nên hệ thống nứt tách
mạnh mẽ do vậy nớc trong địa tầng chủ yếu thành tạo dạng các túi chứa
nớc. Nớc trong địa tầng chịu ảnh hởng trực tiếp của nớc mặt. Tỷ lu
lợng trung bình 1,96l/sm, hệ số thấm trung bình 0,0982 m/ng, độ pH = 5,8

16
thuộc loại nớc có tính axit yếu, tổng độ khoáng hóa M = 0,03 g/l. Nớc
thuộc loại Clo-sunphát Natri-Kali.
+ Nớc chứa trong các phân khu đà khai thác: quá trình khai thác mỏ
bằng phơng pháp hầm lò đà trực tiếp phá huỷ địa tầng chứa than. Các loại
đá, kể cả đá chứa nớc và đá không chứa nớc, các vỉa than đều bị vỡ vụn,
sập lở để tạo ra các khoảng trống. Tất cả các khoảng trống, khe nứt nhân
tạo là nơi chứa nớc và dẫn nớc ma xuống để cung cấp cho các túi nớc
ngầm.
1.2.4.2. Đặc điểm địa chất công trình
Trầm tích chứa than khu mỏ bao gồm các loại đá sạn kết, cát kết, bột
kết, sét kết và các vỉa than.
Cuội, sạn kết: chiếm tỷ lệ tơng đối lớn tại khu mỏ. Thành phần chủ
yếu gồm các mảnh vụn thạch anh có độ mài mòn trung bình. Cấu tạo dạng
khối, rắn chắc nứt nẻ nhiều, xi măng gắn kết là bột kết, silich và xerixit.
Cát kết: Là loại nham th¹ch chiÕm tû lƯ lín nhÊt trong khu má, chiều
dày thay đổi từ 40 ữ 50 m. Thành phần chính là thạch anh, xi măng gắn kết là
xerixit đôi khi là hydroxit sắt.
Bột kết: Là loại nham thạch chiếm tỷ lệ đáng kể trong khu mỏ, chiều
dày các lớp thay đổi từ 0,3 ữ 50 m, thuộc loại đá hạt mịn. Lớp bột kết cũng là
vách trụ trực tiếp của các vỉa than.
Sét kết: phân bố chủ yếu ở vách trụ các vỉa than, lớp có chiều dày thay
đổi từ 5 ữ 10 cm, đôi chỗ đến 20 m. Sét kết có mầu xám đen, phân lớp mỏng,
Tính chất cơ lý của các loại nham thạch thể hiện trong b¶ng 1.1.


17

Bảng 1.1. Tính chất cơ lý của các loại nham thạch

T
T

Tên chỉ tiêu

Nham thạch

Đơn vị
Sạn kết

Cát kết

Bột kết

Sét kết

1

Cờng độ kháng nén

KG/cm2

1193

1033

330

248

2

Cờng độ kháng kéo

KG/cm2

153

138

84

63

3

Góc nội ma sát

Độ

29

27

26

25

4

Trọng lợng thể tích

g/cm3

2,58

2,64

2,60

2,59

5

Tỷ trọng

g/cm3

2,65

2,70

2,66

2,68

1.2.5. Đặc điểm các vỉa than
Trong phần này chỉ mô tả đặc điểm các phân vỉa thuộc khu Lộ Trí đợc
huy động vào khai thác trong dự án:
Phân vỉa 6d: Là phân vỉa lớn nằm dới và cách phân vỉa 6e từ 0,9 ữ

2,72 m, phân vỉa có cấu tạo phức tạp trong vỉa có từ 0 ữ 5 lớp kẹp, chiều dày
các lớp kẹp thay đổi từ 0 ữ 3,21 m. Chiều dày phân vỉa thay đổi từ 0,23 m
(LK.2618) đến 23,12 m (LK.1076), tơng đối ổn định tại khối Trung Tâm
(chiều dày 8,98 ữ 23,09 m) và biến thiên mạnh mẽ ở khối Bắc (chiều dày 0,42
ữ 9,60 m). Góc dốc vỉa thay đổi từ 100 ữ 700.
Tại khu I mức -35 ữ +18 phân vỉa 6d thuộc loại vỉa dày, nghiêng. Trong
phân vỉa có lớp đá kẹp là bột kết duy trì ổn định theo phơng với chiều dày từ
0,74 ữ 1,27 m, trung bình 0,8 m phân chia vỉa than thành hai phân lớp tơng đối
rõ rệt là phân lớp vách (lớp 1) và phân lớp trụ (lớp 2). Phân lớp vách (lớp 1) đang
đợc Công ty chuẩn bị, phân lớp vách có chiều dày từ 2,59 ữ 6,10 m, trung bình
4,6 m. Phân lớp trụ (lớp 2) có chiều dày từ 6,53 ữ 8,61 m, trung bình 8,28 m. Góc
dốc phân vỉa thay đổi từ 21 ữ 300, trung bình 260.


18
Phân vỉa 3c: Là một phân vỉa tơng đối lớn, nằm dới và cách phân vỉa
3d từ 1,72 ữ 4,11 m, vỉa có cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp, phân bố tơng
đối phổ biến trên diện tích khu Lộ Trí. Chiều dày của phân vỉa ở các công
trình gặp vỉa thay đổi từ 0,57 ữ 18,35 m, trung bình 5,76 m, không ổn định tại
các khối: khối Trung Tâm (2,65 ữ 20,41 m, trung bình 11,79 m), thay đổi
mạnh ở khối Nam (0,0 ữ 18,07 m, trung bình 4,67 m) và khối Bắc có cấu tạo
tơng đối đơn giản, chiều dầy mỏng và thay đổi (0,78 ữ 2.92 m, trung bình
1,22 m) và vát nhỏ dần tới đứt gẫy A-A. Góc dốc vỉa biến đổi từ 70 ữ 500.
Tại khu II mức -35 ữ +8 phân vỉa 3c thuộc loại vỉa dày, nghiêng, trong phân
vỉa có từ 0 ữ 5 lớp kẹp, chiều dày các lớp kẹp thay đổi từ 0 ữ 2,59 m trung bình
1,34 m. Chiều dày phân vỉa tại khu vực thay đổi từ 3,13 ữ 7,98 m, trung bình 6,1
m. Góc dốc phân vỉa thay đổi từ 18 ữ 350, trung bình 260.
Tổng hợp trữ lợng và đặc điểm cấu tạo địa chất của các vỉa than huy
động trong dự án xem bảng 1.2.
1.2.6. Khí mỏ

Theo Quyết định số 1476/QĐ-BCT ngày 11 tháng 03 năm 2008 của
Bộ trởng Bộ Công Thơng V/v xếp loại mỏ theo khí Mêtan và Công văn
số 244/CV-AT ngày 13 tháng 01 năm 2008 của Tập đoàn Công nghiệp ThanKhoáng sản Việt Nam V/v xếp loại mỏ theo cấp khí Mê tan thì khu Lộ Trí
Công ty Than Thống Nhất đợc xếp loại I về khí Mêtan với độ thoát khí là 0,93
m3/T.ng.đ.
1.3. Biên giới và trữ lợng khai trờng
Địa điểm áp dụng giá khung di động của dây chuyền thứ t tại Công ty
Than Thống Nhất là các lò chợ thuộc phân vỉa 6d khu I và phân vỉa 3c khu II
tõ møc -35 ÷ +18 khu Lé TrÝ, trong đó lò chợ áp dụng đầu tiên của dự ¸n


19
thuộc phân lớp vách (lớp 1) phân vỉa 6d mức -30 ữ +18 khu I nằm trong tọa độ
địa lý:
X = 25.600 ữ 25.800
Y = 427.200 ữ 427.500
Và đợc giới hạn bởi:
- Phía Đông là giới hạn khu khai thác;
- Phía Tây là thợng khởi điểm khai thác lò chợ mức -30 ữ +18;
- Phía Nam là lò dọc vỉa thông gió mức + 18;
- Phía Bắc là lò dọc vỉa vận tải mức -30.
Tổng trữ lợng địa chất huy động vào trong dự án là 1.196.900 tấn tập
trung tại các khu vực sau:
- Lớp 1 phân vỉa 6d mức -30 ữ +18 khu I;
- Lớp 2 phân vỉa 6d mức -30 ữ +18 khu I;
- Phân vỉa 3c mức -35 ữ +8 khu II.
Bảng 1.2. Tổng hợp trữ lợng các khu vực áp dụng giá khung di động
Giới hạn (m)
Tên
Tên vỉa

lò
chợ

Mức Khai

Chiều dày

Số lớp

thác

vỉa than

kẹp

Theo

Theo độ

phơng

dốc
96 ữ 126

Lớp 1

-35 ữ +18

2,59 ữ 6,10

200

Chiều dày

Góc dốc

đá kẹp

vỉa

lợng địa
min max

min max

TB

TB

0,25 ÷ 1,0

21 ÷ 30

0,55

26

0 ÷ 1,6

21 ÷ 30

0,53

26

0,27 ÷ 0,31

18 ữ 35

0,28

26

0ữ1
110

4,6

100 ữ 130

6,53 ữ 9,61

Trữ

chất

Trữ
lợng
công

nghiệp

158800

116000

547300

393000

490800

358000

1196900

867000

PV6d
270 ữ 430
Lớp 2

PV3c

II -3c
-1

-35 ÷ +18

0÷1

350

120

8,3

400 ÷ 430

80 ÷ 150

3,13 ÷ 7,98

-35 ÷ +18

Tæng céng

0÷5
410

125

6,1


20

1.4. Chế độ làm việc, công suất thiết kế và tuổi thọ của dây chuyền
công nghệ
1.4.1. Chế độ làm việc
Chế độ làm việc của lò chợ áp dụng giá khung di động lấy theo chế độ

làm việc hiện hành của Công ty Than Thống Nhất
+ Số ngày làm việc trong năm : 300 ngày.
+ Số ca làm việc trong ngày

: 3 ca.

+ Sè giê lµm viƯc trong ca

: 8 giê.

1.4.2. Công suất thiết kế
Sản lợng khai thác bình quân của ba lò chợ đang áp dụng giá khung di
động tại khu Lộ Trí - Công ty Than Thống Nhất đạt từ 600 ữ 1000 T/ng.đ, tơng ứng với công suất 180.000 ữ 250.000 T/năm. Từ kinh nghiệm khai thác
trên kết hợp điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ của lò chợ phân vỉa 6d, thiết kế
xây dựng công suất lò chợ là 180.000 T/năm.
1.4.3. Tuổi thọ của dây chuyền công nghệ
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 khai thác sử dụng giá khung di động
đợc dự kiến là 5 năm.
Từ đầu năm 2007 đến nay Công ty Than Thống Nhất đà đầu t ba dây
chuyền giá khung di động, địa điểm áp dụng của các dây chuyền trên nh sau:
- Dây chuyền thứ nhất áp dụng tại lò chợ lớp 2, lớp 3 phân vỉa 6b cánh
Bắc mức -35 ữ +8 (trữ lợng huy động 1.090.000 T) và lò chợ phân vỉa 6b
cánh Nam mức -35 ữ +8 (trữ lợng huy động 216.000 T). Tuy nhiên do kế
hoạch sản xuất thay đổi phần trữ lợng thuộc phân vỉa 6b cánh Nam đà đợc
huy động vào dự án thứ hai, mặt khác phần trữ lợng này không nhiều nên
Công ty Than Thống NhÊt cã thĨ xem xÐt chän thªm mét khu vùc khác có trữ


21

lợng tơng đơng để đảm bảo cho dây chuyền thứ nhất hoạt động hết thời
gian khấu hao.
- Dây chuyền thứ hai áp dụng tại lò chợ lớp 2 phân vỉa 6b cánh Nam, lò
chợ phân vỉa 6b cánh Đông và lò chợ phân vỉa 6b phân khu IVa từ mức -35 ữ
+8 (với tổng trữ lợng huy động 2.060.000 T).
- Dây chuyền thứ ba áp dụng tại lò chợ phân vỉa 6d mức -35 ữ +18 khu
Đông Nam, (trữ lợng huy động 1.606.270 T).
Dây chuyền thứ t thuộc dự án này sẽ huy động các diện khai thác
thuộc phân vỉa 6d khu I, và phân vỉa 3c khu II từ mức -35 ữ +18 đảm bảo cho
dây chuyền công nghệ hoạt động liên tục. Tuy nhiên, tùy thuộc vào điều kiện
sản xuất, Công ty Than Thống Nhất có thể điều chỉnh lịch biểu chuyển diện
để đảm bảo phù hợp với điều kiện thực tế. Lịch biểu khai thác và chuyển diện
lò chợ của dây chuyền giá khung.
Tóm lại lịch chuyển diện của các lò chợ giá khung di động của bốn dây
chuyền đợc lựa chọn là phù hợp và đảm bảo đủ thời gian khấu hao thiết bị.


22
Chơng 2.
phân tích hiện trạng công nghệ khai thác đang
sử dụng tại công ty than thống nhất tkv.

2.1. Một số công nghệ khai thác công ty đang sử dung.
2.1.1. Giá thuỷ lực di động.
Các vỉa than trong khu vực lập dự án thuộc loại vỉa dày, đá vách, đá trụ
chủ yếu là bột kết có độ ổn định trung bình, than không có tính tự cháy. Để
khai thác các vỉa than có điều kiện nh trên tại các mỏ than hầm lò vùng
Quảng Ninh nói chung và Công ty TNHH 1TV Than Thống Nhất nói riêng
trong các năm vừa qua chủ yếu áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác cột dài
theo phơng, lò chợ chia lớp hoặc lò chợ trụ hạ trần thu hồi than nóc, chống

giữ lò chợ bằng giá thủy lực di động, giá khung thủy lực di động, việc áp dụng
các loại vật liệu chống thủy lực nêu trên đà đem lại hiệu quả kinh tế cao trong
sản xuất kinh doanh và đặc biệt là nâng cao mức độ an toàn lao động.
Giá thuỷ lực di động đợc sử dụng rộng rÃi ở vùng than Quảng Ninh
hiện nay đợc sản xuất tại Trung Quốc từ những năm 90 của thế kỷ XX, giá
Thủy lục di động dùng cho vỉa thoải có mà hiệu XDY-1T2/LY và giá dùng
cho vỉa góc dốc đến 450 có mà hiệu XDY-1T2/Hh/Lr. Việc áp dụng các loại vì
chống này trong lò chợ hạ trần than nóc đà nâng cao sản lợng khai thác, năng
suất lao động và cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân. Song, các vì
chống này có nhợc điểm là tính ổn định cha cao, khả năng di chuyển cha
đủ nhanh, mặc dù đà đợc thủy lực hoá. Nếu kiểm tra, củng cố lò chợ không
tốt, dễ xảy ra các trờng hợp giá bị xô theo chiều dốc, xà giá và cột chống
không vuông ke với gơng lò chợ. Diện tích chống đỡ của xà giá hạn chế, nên
trong lò chợ vẫn phải dùng một lợng lới thép tơng đối lớn để trải lên nóc lò


23
thay chèn và một lợng gỗ để làm văng. Đặc tính kỹ thuật của các loại giá
thuỷ lực di động xem tại bảng
Bảng 2.1. Bảng đặc tính kỹ thuật giá thủy lực di động
Trị số
TT

Đặc tính kỹ thuật

Đơn

GTLDĐ

GTLDĐ

vị

XDY-1T2LY

XDY-1T2/Hh/Lr
(2,26m)

1

Chiều cao tối đa

mm

2460

2460

2

Chiều cao tối thiểu

mm

1760

1760

3

Hành trình pít tông

mm

700

700

4

Chiều rộng giá

mm

680

680

5

Chiều dài giá

mm

2260

2260

6

Bớc tiến của dầm tiến gơng

mm

800

800

7

Tải trọng làm việc

KN

1200

1800

8

áp suất bơm

MPa

20

20

9

Đờng kính xi lanh

mm

100

100

10

Trọng lợng giá kể cả cột chống

kg

850

960


24

Các lớp
đá vách
Giá thuỷ lực
di động

Lới thép

Khu vực đ
khai thác

2.1.2. Giá khung di động ZH 1600
Để nâng cao an toàn và hiệu quả khai thác, khắc phục những tồn tại của
giá thuỷ lực di động, gần đây ở nớc ta đà chế tạo và đa vào sử dụng loại thiết bị
chống giữ mới là giá khung thuỷ lực di động. Đây là loại vì chống thuỷ lực liên
hoàn, có 4 cột thuỷ lực bố trí dới xà. Trong lò chợ hạ trần than nóc, các giá
khung di động thờng bố trí cách nhau 1,02 m với cờng độ áp lực chống đỡ
đạt từ 0,48 ữ 0,64 MPa, trong khi sử dụng giá thuỷ lực di động chỉ đạt 0,39
MPa.
Giá khung di ®éng thủ lùc di ®éng cã −u ®iĨm là kết cấu vững chắc, ổn
định hơn so với giá thủ lùc di ®éng nhê mét hƯ khung ®ì n»m dới các xà,
liên kết thành một chỉnh thể. Do đó, trong lò chợ sử dụng giá khung thuỷ lực
di động không xuất hiện các hiện tợng đổ giá, xoay giá nh đối với giá thuỷ
lực di động. Diện tích chống đỡ của giá khung di động lớn, nên trong lò chỵ