Luận văn thạc sĩ về công nghệ khai thác than hầm lò và hiệu quả tại Mạo Khê, Uông Bí

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật đánh giá trình độ công nghệ và đề xuất áp dụng công nghệ khai thác than hầm lò nhằm cải, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Trần Đình Luân
• Người hướng dẫn: Tiến Sĩ. Vũ Mạnh Hùng
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp Quảng Ninh
• Chuyên ngành: Khai Thác Mỏ
• Đề tài: Đánh Giá Công Nghệ Khai Thác Than Hầm Lò Tại Vùng Mạo Khê, Uông Bí
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Địa điểm: Quảng Ninh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC Ở MỘT SỐ MỎ THAN HẦM LÒ VÙNG MẠO KHÊ – UÔNG BÍ
• 1.1. CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÔNG TY TNHH 1 THÀNH VIÊN THAN MẠO KHÊ
• 1.1.1. Khái quát về địa chất
• 1.1.2. Công nghệ khai thác đang áp dụng khi khai thác các vỉa mỏng, trung bình dốc thoải và nghiêng
• 1.1.3. Công nghệ khai thác bằng Cột TLĐ DZ-22 Xà kim loại HDJ1200
• 1.1.4. Công nghệ khai thác lò chợ bằng giá thủy lực di động XDY-1T2/LY
• 1.2. CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÔNG TY TNHH MTV THAN HỒNG THÁI (NAY THUỘC CÔNG TY THAN UÔNG BÍ)
• 1.3. CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÔNG TY TNHH MTV THAN NAM MẪU
• 2. CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ TRÌNH ĐỘ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC THAN HẦM LÒ Ở MỘT SỐ MỎ THAN VÙNG MẠO KHÊ – UÔNG BÍ
• 2.1. Khái quát chung
• 2.2. Các phương pháp đánh giá trình độ công nghệ
• 2.2.1. Phương pháp đánh giá trình độ công nghệ về mặt kinh tế
• 2.2.2. Phương pháp đánh giá công nghệ bằng cách phân lập
• 2.2.3. Phương pháp phân tích chiến lược
• 2.2.4. Phương pháp dùng nhiều chỉ số
• 2.3. Đánh giá trình độ công nghệ khai thác ở một số mỏ khai thác than Hầm lò vùng Quảng Ninh
• 2.4. Lựa chọn phương pháp đánh giá trình độ công nghệ khai thác than
• 2.5. Nội dung của phương pháp đánh giá trình độ công nghệ bằng cách phân lập và mô hình trắc lượng
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ KHAI THÁC THAN HẦM LÒ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ KHAI THÁC TẠI MỘT SỐ MỎ THAN VÙNG MẠO KHÊ – UÔNG BÍ
• 3.1. Đề xuất áp dụng công nghệ khai thác than hầm lò nhằm nâng cao hiệu quả khai thác tại Công ty than Mạo Khê
• 3.2. Đặc điểm vỉa than
• 3.3. Địa chất công trình, địa chất thuỷ văn
• 3.4. KHAI THÔNG KHAI TRƯỜNG
• 3.4.1. Hiện trạng công tác chuẩn bị
• 3.4.2. Phương án chuẩn bị khi áp dụng giá khung thủy lực di động
• 3.5. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG CHO LÒ CHỢ THIẾT KẾ VỈA 9B
• 3.6. CÁC THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT MỎ CỦA LÒ CHỢ THIẾT KẾ
• 3.7. TÍNH TOÁN HỘ CHIẾU KHAI THÁC LÒ CHỢ
• 3.7.1. Tên chỉ tiêu
• 3.7.2. Chiều dài xà
• 3.7.3. Tính toán áp lực mỏ
• 3.7.4. Xây dựng hộ chiếu chống giữ lò chợ
• 3.7.5. Kiểm tra khả năng lún chân cột chống vào nền lò chợ
• 3.7.6. Tính toán số lượng vì chống lò chợ
• 3.8. HỘ CHIẾU KHOAN NỔ MÌN KHAI THÁC
• 3.8.1. Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị
• 3.8.2. Lượng thuốc nổ cho một chu kỳ khấu gương lò chợ
• 3.8.3. Bố trí lỗ mìn khấu gương lò chợ
• 3.8.4. Bố trí nổ mìn hạ trần than
• 3.9. CÔNG TÁC ĐIỀU KHIỂN ĐÁ VÁCH
• 3.9.1. Phá hoả ban đầu
• 3.9.2. Phá hoả thường kỳ
• 3.10. CÔNG TÁC TỔ CHỨC SẢN XUẤT
• 3.11. Kết quả áp dụng thử nghiệm lò chợ tại vỉa 9b tại Công ty than Mạo Khê
• 3.12. Đề xuất loại hình công nghệ có thể áp dụng tại các mỏ Hầm lò vùng Mạo Khê – Uông Bí
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về công nghệ khai thác than hầm lò

Trong bối cảnh nhu cầu năng lượng ngày càng tăng, việc khai thác than hầm lò trở thành một trong những ngành công nghiệp quan trọng tại Việt Nam, đặc biệt là tại vùng Mạo Khê, Uông Bí. Công nghệ khai thác đã có những bước phát triển mạnh mẽ, với việc áp dụng các phương pháp hiện đại nhằm nâng cao hiệu suất khai thác và đảm bảo an toàn lao động. Các công ty như Công ty TNHH MTV than Mạo Khê, Hồng Thái, và Nam Mẫu đang áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến, tuy nhiên, việc áp dụng vẫn còn hạn chế và chưa đồng bộ. Đánh giá đúng mức độ công nghệ hiện tại sẽ giúp định hướng cho việc cải tiến và đổi mới công nghệ trong tương lai. "Việc nâng cao hiệu quả khai thác không chỉ giúp tăng sản lượng mà còn góp phần bảo vệ tài nguyên khoáng sản."

1.1. Tình hình khai thác than tại vùng Mạo Khê Uông Bí

Mạo Khê và Uông Bí là những vùng có trữ lượng than lớn, với nhiều mỏ than hầm lò hoạt động. Khai thác than tại đây chủ yếu dựa vào các công nghệ như công nghệ mỏ và công nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn. Đặc điểm địa chất tại khu vực này rất đa dạng, với sự phân bố của nhiều vỉa than có chất lượng khác nhau. Tình hình nhân lực cũng là một yếu tố quan trọng, với nhiều công nhân được đào tạo bài bản, tuy nhiên vẫn cần nâng cao hơn nữa về kỹ thuật khai thác để đáp ứng yêu cầu sản xuất. "Chất lượng nhân lực là yếu tố quyết định đến hiệu quả của công nghệ khai thác than hầm lò."

II. Đánh giá công nghệ khai thác than hầm lò

Đánh giá công nghệ khai thác than hầm lò là một phần quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất khai thác. Các phương pháp đánh giá hiện nay bao gồm phân tích chiến lược, phân lập công nghệ, và sử dụng nhiều chỉ số để đánh giá. Đánh giá công nghệ không chỉ dựa vào sản lượng mà còn xem xét đến các yếu tố như an toàn lao động, bảo vệ môi trường, và tài nguyên khoáng sản. "Một công nghệ khai thác hiệu quả phải đảm bảo không chỉ về mặt kinh tế mà còn phải bền vững về môi trường."

2.1. Phương pháp đánh giá công nghệ

Các phương pháp đánh giá công nghệ bao gồm: phương pháp kinh tế, phương pháp phân tích chiến lược và phương pháp dùng nhiều chỉ số. Mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng, tuy nhiên, cần có sự kết hợp giữa các phương pháp để có cái nhìn toàn diện về trình độ công nghệ. Việc đánh giá công nghệ không chỉ giúp nhận diện các điểm yếu mà còn chỉ ra hướng đi cho việc cải tiến công nghệ trong tương lai. "Phân tích công nghệ cần phải dựa trên các chỉ số cụ thể và thực tiễn hoạt động của mỏ."

III. Đề xuất áp dụng công nghệ khai thác than hầm lò

Để nâng cao hiệu quả khai thác tại vùng Mạo Khê, Uông Bí, việc áp dụng công nghệ mới là rất cần thiết. Các công nghệ như công nghệ khai thác bằng giá thủy lực di động và công nghệ khấu than hiện đại cần được xem xét áp dụng. Việc này không chỉ tăng năng suất mà còn giảm thiểu rủi ro trong quá trình khai thác. "Đề xuất các giải pháp công nghệ phù hợp là bước đi quan trọng trong việc hiện đại hóa ngành khai thác than tại Việt Nam."

3.1. Giải pháp công nghệ cụ thể

Các giải pháp công nghệ cụ thể có thể bao gồm việc áp dụng công nghệ khai thác mỏ hiện đại, sử dụng các thiết bị tự động hóa trong quá trình khai thác. Bên cạnh đó, cần chú trọng đến việc đào tạo nhân lực để đáp ứng yêu cầu của công nghệ mới. Việc kết hợp giữa công nghệ và con người sẽ tạo ra một chu trình sản xuất hiệu quả hơn. "Công nghệ tốt chỉ phát huy hiệu quả khi có đội ngũ nhân lực đủ năng lực và trình độ."

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ngành công nghiệp khai thác than hầm lò tại vùng Mạo Khê – Uông Bí, Quảng Ninh đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng quốc gia. Theo kế hoạch phát triển của Tập đoàn Công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam (TKV), đến năm 2020 sản lượng khai thác than phải đạt 60 triệu tấn, trong đó khai thác hầm lò chiếm 60%. Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ khai thác hiện đại tại các mỏ than vùng này còn hạn chế, chưa đồng bộ và chưa phát huy tối đa hiệu quả sản xuất.

Đề tài tập trung đánh giá trình độ công nghệ khai thác than hầm lò tại các mỏ than tiêu biểu như Công ty TNHH MTV than Mạo Khê, Hồng Thái và Nam Mẫu, đồng thời đề xuất các giải pháp công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả khai thác. Phạm vi nghiên cứu bao gồm điều kiện địa chất, công nghệ khai thác, tình hình nhân lực và các phương pháp đánh giá trình độ công nghệ trong giai đoạn hiện nay.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là: (1) tổng quan các công nghệ khai thác than hầm lò đang áp dụng tại vùng Quảng Ninh; (2) phân tích và đánh giá trình độ công nghệ khai thác; (3) đề xuất áp dụng công nghệ mới phù hợp nhằm tăng năng suất, giảm tổn thất và nâng cao an toàn lao động. Nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn quan trọng trong việc hỗ trợ các doanh nghiệp than nâng cao hiệu quả sản xuất, đồng thời góp phần phát triển bền vững ngành khai thác than hầm lò tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về công nghệ khai thác than hầm lò, bao gồm:

• Lý thuyết công nghệ khai thác than hầm lò: Phân loại các công nghệ khai thác theo đặc điểm địa chất, chiều dày vỉa than, góc dốc và điều kiện kỹ thuật. Các công nghệ chính gồm khai thác bằng cột thủy lực đơn, giá thủy lực di động, tổ hợp giàn chống 2ANSH, và công nghệ cơ giới hóa với máy khấu Combain MG200-W1.

• Mô hình đánh giá trình độ công nghệ: Áp dụng phương pháp phân tích chiến lược, phân lập các thành phần công nghệ và sử dụng nhiều chỉ số kỹ thuật, kinh tế để đánh giá tổng hợp trình độ công nghệ khai thác.

• Khái niệm chính: Công nghệ khai thác, hệ thống chống giữ lò chợ, điều khiển đá vách, năng suất lao động, tổn thất than công nghệ, chi phí sản xuất, an toàn lao động.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu thực tế từ ba công ty than tiêu biểu vùng Mạo Khê – Uông Bí gồm Than Mạo Khê, Than Hồng Thái và Than Nam Mẫu. Dữ liệu bao gồm đặc điểm địa chất, công nghệ khai thác, nhân lực, chi phí và sản lượng khai thác.

• Phương pháp khảo sát: Khảo sát điều kiện địa chất kỹ thuật các vỉa than, đo đạc chiều dày, góc dốc, cấu tạo đá kẹp và tính chất vật lý, hóa học của than.

• Phương pháp đánh giá: Sử dụng phương pháp phân tích chiến lược và mô hình trắc lượng để đánh giá trình độ công nghệ khai thác than hầm lò dựa trên các chỉ số kỹ thuật và kinh tế.

• Phương pháp phân tích: Thống kê, so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật, năng suất lao động, chi phí và tổn thất than giữa các công nghệ khai thác hiện tại.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ năm 2018 đến 2020, tập trung phân tích dữ liệu thu thập tại các mỏ than trong giai đoạn này.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc điểm địa chất và công nghệ khai thác tại các mỏ:

   • Vỉa than khu 56 tại Than Mạo Khê có chiều dày khai thác trung bình 62,8 m, với các vỉa từ 5 đến 10 có cấu tạo đa dạng, góc dốc từ 14° đến 68°, trọng lượng thể tích than khoảng 1,5 T/m³.
   • Than Hồng Thái có 12 vỉa than công nghiệp với chiều dày vỉa từ 0,42 đến 2,8 m, độ ổn định vỉa thay đổi từ tương đối ổn định đến rất không ổn định.
   • Than Nam Mẫu có địa tầng chứa than dày khoảng 850 m, với các vỉa than có chiều dày từ 0,33 đến 2,49 m, cấu tạo phức tạp và ổn định tương đối.

2. Hiệu quả công nghệ khai thác hiện tại:

   • Công nghệ khai thác bằng cột thủy lực đơn DZ-22 và xà kim loại HDJ1200 tại Than Mạo Khê đạt sản lượng 542 tấn/ngày, năng suất lao động 5,2 tấn/người-ca, chi phí thuốc nổ 164 kg/1000 tấn than.
   • Công nghệ giá thủy lực di động XDY-1T2/LY có sản lượng 507 tấn/ngày, năng suất lao động 4,82 tấn/người-ca, chi phí thuốc nổ 135 kg/1000 tấn than.
   • Tổ hợp giàn chống 2ANSH tại Than Hồng Thái đạt công suất khai thác 207.790 tấn/năm, năng suất lao động 16,1 tấn/công nhân, tổn thất than công nghệ khoảng 28,9%.
   • Công nghệ cơ giới hóa tại Than Nam Mẫu với giàn tự hành VINAALTA2.15 và máy khấu Combain MG200-W1 đạt năng suất lao động 14,23 tấn/công nhân, công suất khai thác 181.000 tấn/năm.

3. Tình hình nhân lực và trình độ công nghệ:

   • Tỷ lệ công nhân đáp ứng công nghệ cơ giới hóa tại Than Mạo Khê là 3,8%, Than Hồng Thái 4,0%, Than Nam Mẫu có phân xưởng cơ giới hóa riêng.
   • Số lượng kỹ sư khai thác mỏ chiếm khoảng 2-7,5% tổng số công nhân khai thác, cho thấy nhu cầu nâng cao trình độ chuyên môn và đào tạo công nghệ mới là cấp thiết.

4. Tổn thất và chi phí sản xuất:

   • Tổn thất than do công nghệ khai thác dao động từ 15% đến 31,6% tùy công nghệ và điều kiện địa chất.
   • Chi phí thuốc nổ, kíp nổ, dầu nhũ tương và vật liệu chống giữ chiếm tỷ trọng lớn trong chi phí sản xuất, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy các công nghệ khai thác than hầm lò tại vùng Mạo Khê – Uông Bí đã có sự đa dạng và áp dụng các thiết bị hiện đại như giá thủy lực di động, tổ hợp giàn chống 2ANSH và công nghệ cơ giới hóa. Tuy nhiên, năng suất lao động và hiệu quả khai thác còn hạn chế do nhiều yếu tố như đặc điểm địa chất phức tạp, tổn thất than cao và trình độ nhân lực chưa đồng đều.

So sánh với các nghiên cứu trong ngành, việc áp dụng công nghệ cơ giới hóa và tự động hóa được đánh giá là xu hướng tất yếu để nâng cao năng suất và an toàn lao động. Việc tổ chức sản xuất theo chu kỳ khai thác hợp lý, sử dụng các thiết bị chống giữ hiện đại giúp giảm thiểu tổn thất than và chi phí vận hành.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ so sánh năng suất lao động, chi phí sản xuất và tổn thất than giữa các công nghệ khai thác, cũng như bảng tổng hợp đặc điểm địa chất và công nghệ áp dụng tại từng mỏ để minh họa rõ nét hiệu quả và hạn chế hiện tại.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng công nghệ cơ giới hóa đồng bộ: Đẩy mạnh ứng dụng máy khấu Combain MG200-W1 và giàn tự hành VINAALTA2.15 tại các mỏ Than Mạo Khê và Hồng Thái nhằm tăng năng suất lao động lên ít nhất 20% trong vòng 2 năm tới. Chủ thể thực hiện là Ban lãnh đạo các công ty than phối hợp với Viện Công nghệ mỏ.

2. Nâng cao trình độ nhân lực: Tổ chức đào tạo chuyên sâu về vận hành thiết bị cơ giới và công nghệ khai thác hiện đại cho ít nhất 30% công nhân trực tiếp trong 1 năm, nhằm giảm thiểu tổn thất than và tăng hiệu quả khai thác.

3. Tối ưu hóa quy trình khai thác và chống giữ: Áp dụng công nghệ chia lớp ngang nghiêng sử dụng giá thủy lực di động và tổ hợp giàn chống 2ANSH cho các vỉa dày và dốc lớn, giảm tổn thất than xuống dưới 20% trong 3 năm tới.

4. Đầu tư nghiên cứu và phát triển công nghệ mới: Hợp tác với các viện nghiên cứu để phát triển công nghệ điều khiển đá vách tự động, giảm thiểu rủi ro tai nạn và tăng an toàn lao động, triển khai thử nghiệm trong 5 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các công ty khai thác than hầm lò: Để cập nhật các công nghệ khai thác hiện đại, đánh giá trình độ công nghệ và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sản xuất phù hợp với điều kiện địa chất từng mỏ.

2. Nhà quản lý ngành than và các cơ quan quản lý nhà nước: Hỗ trợ xây dựng chính sách phát triển công nghệ khai thác than, định hướng đầu tư và nâng cao an toàn lao động trong ngành.

3. Các viện nghiên cứu và trường đại học chuyên ngành khai thác mỏ: Là tài liệu tham khảo khoa học để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về công nghệ khai thác than hầm lò và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao.

4. Nhà đầu tư và doanh nghiệp cung cấp thiết bị khai thác than: Hiểu rõ nhu cầu công nghệ và đặc điểm kỹ thuật của các mỏ than vùng Mạo Khê – Uông Bí để phát triển sản phẩm phù hợp, nâng cao hiệu quả kinh doanh.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần đánh giá trình độ công nghệ khai thác than hầm lò?
   Đánh giá giúp xác định mức độ hiện đại, hiệu quả và phù hợp của công nghệ đang áp dụng, từ đó đề xuất cải tiến nhằm tăng năng suất, giảm tổn thất và nâng cao an toàn lao động.

2. Công nghệ khai thác nào đang được áp dụng phổ biến tại vùng Mạo Khê – Uông Bí?
   Các công nghệ chính gồm khai thác bằng cột thủy lực đơn DZ-22, giá thủy lực di động XDY-1T2/LY, tổ hợp giàn chống 2ANSH và công nghệ cơ giới hóa với máy khấu Combain MG200-W1.

3. Làm thế nào để nâng cao năng suất lao động trong khai thác than hầm lò?
   Áp dụng công nghệ cơ giới hóa đồng bộ, đào tạo nhân lực vận hành thiết bị hiện đại, tối ưu hóa quy trình khai thác và chống giữ, đồng thời giảm tổn thất than công nghệ.

4. Tổn thất than do công nghệ khai thác hiện nay là bao nhiêu?
   Tổn thất dao động từ 15% đến hơn 30% tùy thuộc vào công nghệ và điều kiện địa chất, việc giảm tổn thất là mục tiêu quan trọng để nâng cao hiệu quả khai thác.

5. Vai trò của đào tạo nhân lực trong việc áp dụng công nghệ mới?
   Đào tạo giúp công nhân nâng cao kỹ năng vận hành thiết bị, hiểu biết về công nghệ mới, từ đó giảm thiểu sai sót, tăng năng suất và đảm bảo an toàn lao động.

Kết luận

• Đánh giá trình độ công nghệ khai thác than hầm lò tại vùng Mạo Khê – Uông Bí cho thấy sự đa dạng công nghệ với mức độ áp dụng chưa đồng bộ và hiệu quả khai thác còn nhiều hạn chế.
• Công nghệ cơ giới hóa và tự động hóa là xu hướng phát triển tất yếu nhằm nâng cao năng suất lao động và an toàn trong khai thác than hầm lò.
• Tổn thất than do công nghệ khai thác hiện tại còn cao, cần tối ưu hóa quy trình và áp dụng thiết bị chống giữ hiện đại để giảm thiểu.
• Nâng cao trình độ nhân lực và đào tạo chuyên sâu là yếu tố then chốt để triển khai thành công các công nghệ mới.
• Đề xuất áp dụng đồng bộ các công nghệ hiện đại trong vòng 2-5 năm tới nhằm đáp ứng mục tiêu sản lượng và an toàn lao động của ngành than.

Next steps: Triển khai các đề xuất công nghệ tại các mỏ than, tổ chức đào tạo nhân lực, đồng thời tiếp tục nghiên cứu phát triển công nghệ điều khiển tự động và giảm tổn thất than.

Call to action: Các doanh nghiệp và nhà quản lý ngành than cần phối hợp chặt chẽ để đầu tư, áp dụng công nghệ mới và nâng cao năng lực nhân lực nhằm phát triển bền vững ngành khai thác than hầm lò tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC Ở MỘT SỐ MỎ THAN HẦM LÒ VÙNG MẠO KHÊ – UÔNG BÍ 1. CÁC CÔNG NGHỆ KHAI THÁC ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÔNG TY TNHH 1 THÀNH VIÊN THAN MẠO KHÊ 1. Khái quát về địa chất 1. Địa tầng Địa tầng chứa than mỏ Mạo Khê là một nếp lồi bị phân cách thành hai cánh: cánh Bắc và cánh Nam do hoạt động kiến tạo của địa chất bởi nếp gẫy F A.

Địa tầng chứa than thuộc giới Mezozoi. Thống Triat thượng - Bậc Nơri -Rêti. a) Địa tầng cánh Bắc Được chia ra làm 3 tập than : - Tập than dưới: ( T3n-rHg2 ) là địa tầng trụ vỉa 2 trở xuống. Đất đá trong tập này chủ yếu là hạt mịn bao gồm bột kết xen kẹp sét kết và rất ít cát kết.

- Tập than giữa: Phân bố hầu hết trên diện tích mỏ từ vỉa 2 đến vỉa 12 đặc trưng đất đá bao gồm: cát kết, sạn kết, cuội kết màu xám đến màu xám trắng chiếm 60%. Loại đá này phân bố chủ yếu giữa hai vỉa than, cát kết hạt mịn, bột kết chiếm 20% phân bố gần vách và trụ vỉa than thành hai phần chủ yếu là Thạch Anh và Xirêxit. - Tập than trên: Từ vách vỉa 12 đến vỉa 17 đá chủ yếu là hạt thô sáng màu gồm: cát kết hạt thô, cuội kết chiếm 80% còn lại là bột kết và sét kết. - Tập than trên có vỉa: 19, 18, 17, 14, 12, 11.

- Tập than giữa có vỉa: 10, 9b, 9a, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2. - Tập than dưới có vỉa: 1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e. Với chiều dày khai thác là : 62,8 m. Khu vực thiết kế là tập than giữa thuộc khu 56 ( Từ vỉa 5  10 ).

b) Địa tầng cánh Nam: Nằm giữa phay FA và FB chứa 22 vỉa than, trong đó có giá trị khai thác là vỉa 1d đến vỉa 1b bao gồm các loại đá: - Cuội kết chiếm 35% phân bố trung gian giữa các vỉa. Thành phần chủ yếu là hạt mịn, Thạch Anh,. - Cát kết ( sa thạch ) chiếm 46% tập trung ở giữa các vỉa than. Thành phần: Thạch Anh, xi- măng gắn kết, Ôxit sắt.

Học viên: Trần Đình Luân 11 Chuyên ngành: Khai thác mỏ Trường Đại Học Công Nghiệp Quảng Ninh Luận Văn Thạc Sĩ - Bột kết (Alêvrôlít) chiếm 30%, thành phần chủ yếu là Thạch Anh, sét Xifexít. - Ăcghilít (sét kết) chiếm 10%, thành phần Xirexít silic than có chứa thực vật. Cấu tạo vỉa than Khu 56 có giá trị khai thác như sau: Bảng 1. Cấu tạo vỉa than khu 56 – Công ty than Mạo Khê Tên Góc dốc của Chiều dày Khoảng Mức độ ổn định Cấu tạo vỉa vỉa (Độ) vỉa (m) cách vỉa (m) của vỉa vỉa 0 5 40 4,5 56 = 110 Tương đối ổn định Phức tạp 6 300 5,65 67 = 100 Ổn định Đơn giản 7 280 5,7 78 = 130 Ổn định Đơn giản 8 250 2,96 89 = 310 Ổn định Đơn giản 0 b 9 27 3,8 99 = 310 Tương đối ổn định Đơn giản 9b 250 4,64 9b10=150 Ổn định Đơn giản 0 10 31 3,95 Tương đối ổn định Phức tạp 1.

Phẩm chất than a. Đặc điểm của các vỉa than - Vỉa 5: Cấu tạo phức tạp vỉa than - Vỉa 9 thế nằm ổn định nhiều lớp đá kẹp - Vỉa 6 cấu tạo đơn giản có một lớp - Vỉa 9b cấu tạo đơn giản ít lớp đá kẹp đá kẹp - Vỉa 7 cấu tạo đơn giản ít lớp đá kẹp - Vỉa 10 Cấu tạo phức tạp nhiều lớp đá kẹp chất lượng than thấp - Vỉa 8 cấu tạo đơn giản ổn định b. Tính chất cơ lý của than các vỉa Hiện nay theo số liệu phân tích và tính toán sơ bộ tỷ lệ lẫn bẩn trong than là 3,5%. - Độ tro địa chất trung bình của các vỉa Ak = 14  26% - Độ ẩm trung bình phân tích W% = 5,58% - Chất bốc Vch = 7,34% - Tỷ trọng d = 0,98 T/ m3 - Độ kiên cố f = 1  2.

Tính chất hoá học và công nghệ. - Chất bốc: Vch% = 7,34%; Nhiệt lượng: k = 6800 Calo/ kg Than khai thác khu vực thiết kế từ vỉa 5 đến vỉa 10 là loại than AnTraxít thuộc loại không khói. Than có màu đen nhánh, ánh kim, chất lượng than tốt, tỷ lệ than cục thấp. Học viên: Trần Đình Luân 12 Chuyên ngành: Khai thác mỏ Trường Đại Học Công Nghiệp Quảng Ninh Luận Văn Thạc Sĩ 1.

Các công nghệ khai thác đang áp dụng tại công ty TNHH MTV than Mạo Khê 1. Công nghệ khai thác đang áp dụng khi khai thác các vỉa mỏng, trung bình dốc thoải và nghiêng. - Hệ thống khai thác: Chia cột dài theo phương - Công nghệ khấu than: Bằng khoan nổ mìn - Công nghệ chống giữ: Cột thủy lực đơn DZ-22 Xà kim loại HDJB – 1200 giá thủy lực di động - Điều khiển đá vách: Bằng phương pháp phá hỏa toàn phần a. Công nghệ khai thác bằng Cột TLĐ DZ-22 Xà kim loại HDJ1200 Bảng 1.

Bảng chỉ tiêu KT-KT Công nghệ khai thác bằng Cột thủy lực đơn DZ-22 và Xà kim loại HDJ1200 TT TÊN CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG 1 Chiều dày vỉa m 2,2 Chiều dày lớp khấu m 2,2 2 Góc dốc vỉa độ 25 - 28 3 Chiều dài trung bình lò chợ theo hướng dốc m 96,0 4 Chiều dài theo phương m 250 5 Trọng lượng thể tích than T/m3 1,5 6 Hệ số kiên cố của than 1–3 7 Số cột thủy lực DZ-22 cần thiết cho lò chợ cột 430 8 Số xà sắt HDJA-1,2 cần thiết cho lò chợ xà 390 9 Sản lượng chu kỳ khấu T/c.kỳ 722 10 Số ca hoàn thành 1 chu kỳ ca 4 11 Hệ số hoàn thành chu kỳ 1 12 Sản lượng than 1 ngày đêm T/ng.đêm 542 13 Công suất lò chợ T/năm 175.600 14 Nhân lực lò chợ 1 ngày đêm Người 105 15 Năng suất lao động công nhân trực tiếp T/người-ca 5,2 16 Chi phí thuốc nổ Kg/1000T 164 17 Chi phí kíp nổ Cái/1000T 658 18 Chi phí mét lò chuẩn bị sản xuất m/1000T 19 Chi phí dầu nhũ tương Kg/1000T 80 3 20 Chi phí gỗ, văng, chèn cược (thu hồi 0,8) m /1000T 8,88 21 Chi phí lưới thép B40 Kg/1000T 1048 22 Chi phí dây thép buộc d=2,5mm Kg/1000T 45,5 23 Phương pháp điều khiển đá vách Phá hỏa toàn phần 24 Tổn thất công nghệ Học viên: Trần Đình Luân 13 Chuyên ngành: Khai thác mỏ Trường Đại Học Công Nghiệp Quảng Ninh Luận Văn Thạc Sĩ MÆt b» n g l ß c h ¬ c u è i c a i A C ­ î c ng¨ n ®Ê t ®¸ ph¸ ho¶ C ét thuû lùc ®¬ n c hèng t¨ ng c ­ êng Lß d ä c v Ø a th« n g g iã møc +100 Lß doc vØa th« ng giã møc +100 V 9 Xµ g¸ nh t¨ ng c uê ng thÐp ra y P24 hoÆc rhÐp C BII - 17, L = 5m.200 C é t thuû lùc ®¬n DZ - 22 c hèng t¨ ng c uê ng mÆt c ¾t a - a C ¸ ® Lß song song c h©n c hî 9 - 2 /V 9 C ? ? mÆt c ¾t b - b C ét thuû lùc ®¬ n DZ - 22 c hè ng t¨ ng c uê ng ® B B C ét thuû lùc ®¬ n c hè ng t¨ ng c ­ ê ng C ­ î c ng¨ n ®Ê t ®¸ ph¸ ho¶ M¸ ng c µo vË n t¶i tha n C uî c ng¨ n ®Ê t ®¸ Lß song song c h©n c hî A C é t thuû lùc ®¬n ®¸ nh t¨ ng c uêng vuî t truí c gu¬ng lß c hî 5 mÐt Hình 1. Sơ đồ công nghệ khai thác lò chợ KT bằng cột TLĐ DZ-22 và Xà kim loại HDJ1200 Học viên: Trần Đình Luân 14 Chuyên ngành: Khai thác mỏ Trường Đại Học Công Nghiệp Quảng Ninh Luận Văn Thạc Sĩ c h î k h Êu l Ç n t h ø n h Êt c a I C X µ HDJ A-1,2 + cét TLD t¨ng c­ êng 0.7m Lß däc vØ a th«ng giã +90 Lß däc vØ a th«ng giã +90 X µ g¸ nh t¨ng c­ êng thÐp ray P24 V ×thuû lùc ®¬n 4,0 m V ×thuû lùc ®¬n kh¸ m ®Çu mÆt c ¾t : c - c 4,0 m 4,0 m 4,0 m 0,8m 4m 0,8m 4,0 m 1,0m 1,0m V ×thuû lùc ®¬n kh¸ m ch©n C ét thuû lùc ®¬ n + xµ s¾t 1,2 mÐt L ­ í i thÐp 4,0 m Lß song song c h©n c hî 4000 9 cÆp khÊu X 8 = 72,0 mÐt 4,0 m 4,0 m 0,8m 0,8m 4,0 m a a 4.0 m 1,3m 4,0 m 3,5m 2,2m 4,0m 1,6m 0,4m Lß song song ch©n M¸ ng cµo X µ HDJ A -1,2 + cét TL§ DZ-22 t¨ng cuêng C Hình 1. Sơ đồ công nghệ khai thác giá thủy lực di động XDY-1T2/LY Học viên: Trần Đình Luân 15 Chuyên ngành: Khai thác mỏ Trường Đại Học Công Nghiệp Quảng Ninh Luận Văn Thạc Sĩ b. Công nghệ khai thác lò chợ bằng giá thủy lực di động XDY-1T2/LY Bảng 1.

Bảng chỉ tiêu KT-KT công nghệ khai thác giá thủy lực di động XDY-1T2/LY TT TÊN CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG 1 Chiều dày vỉa m 3,0 Chiều dày lớp khấu m 2,2 Chiều cao thu hồi m 1,8 2 Góc dốc vỉa độ 30 - 35 3 Chiều dài trung bình lò chợ theo hướng dốc m 72,0 4 Chiều dài theo phương m 300 3 5 Trọng lượng thể tích than T/m 1,5 6 Hệ số kiên cố của than 1–3 7 Số giá TL XDY-1TL/LY cần thiết cho lò chợ bộ 64 8 Số cột TLDZ - 22 cần thiết cho lò chợ cột 50 9 Số xà sắt HDJA-1,2 cần thiết cho lò chợ xà 30 10 Sản lượng chu kỳ khấu T/c.kỳ 507 11 Số ca hoàn thành 1 chu kỳ ca 3 12 Hệ số hoàn thành chu kỳ 0,95 13 Sản lượng than 1 ngày đêm T/ng.đêm 507 14 Công suất lò chợ T/năm 152.000 15 Nhân lực lò chợ 1 ngày đêm Người 120 16 Năng suất lao động công nhân trực tiếp T/người-ca 4,82 17 Chi phí thuốc nổ Kg/1000T 135 18 Chi phí kíp nổ Cái/1000T 500 19 Chi phí mét lò chuẩn bị sản xuất m/1000T 20 Chi phí dầu nhũ tương Kg/1000T 186 21 Phương pháp điều khiển đá vách Phá hỏa toàn phần 22 Tổn thất công nghệ 1.