Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu và xác định tham số hợp lý hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng sử dụng dàn chống tự hành trong điều kiện vỉa dày dốc tại Quảng Ninh

• Tác giả: Nhữ Việt Tuấn
• Người hướng dẫn: TS. Đỗ Mạnh Phong
• Trường học: Trường Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Khai thác mỏ
• Đề tài: Nghiên Cứu Tham Số Hợp Lý Hệ Thống Khai Thác Lò Dọc Vỉa Phân Tầng Sử Dụng Dàn Chống Tự Hành Tại Quảng Ninh
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 0.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Nội dung nghiên cứu
• 0.5. Phương pháp nghiên cứu
• 0.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận án
• 0.7. Các luận điểm bảo vệ
• 0.8. Các điểm mới của luận án
• 0.9. Các công trình đã công bố
• 0.10. Khối lượng và kết cấu của luận án
• 0.11. Lời cảm ơn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HTKT LÒ DVPT ÁP DỤNG CHO ĐIỀU KIỆN CÁC VỈA THAN DÀY, DỐC TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC
• 1.1. Tổng quan về HTKT lò DVPT áp dụng cho điều kiện các vỉa than dày, dốc trên thế giới
• 1.1.1. Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng HTKT lò DVPT trong điều kiện các vỉa than dày, dốc trên thế giới
• 1.1.2. Các HTKT lò DVPT
• 1.1.2.1. HTKT lò DVPT nổ mìn trong các lỗ khoan ngắn
• 1.1.2.2. HTKT lò DVPT nổ mìn trong các lỗ khoan dài
• 1.1.2.3. HTKT lò DVPT kết hợp với máy khoan đường kính lớn (PSO)
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THU HỒI THAN NÓC TRONG HTKT LÒ DVPT SỬ DỤNG DÀN CHỐNG
• 2.1. Quy luật dịch chuyển của than – đá trong quá trình thu hồi than nóc
• 2.2. Nghiên cứu quá trình thu hồi than nóc trên mô hình vật liệu tương đương
• 2.3. Quá trình hạ trần, thu hồi than nóc dưới sự ảnh hưởng của các yếu tố địa chất – kỹ thuật mỏ
• 2.4. Quá trình hạ trần, thu hồi than nóc dưới sự ảnh hưởng của kết cấu dàn chống và quy trình thu hồi than nóc
• 2.5. Nghiên cứu quá trình hạ trần, thu hồi than nóc của HTKT lò DVPT sử dụng dàn chống KDT-2 tại mỏ than Hà Ráng bằng mô hình số
• 2.6. Lựa chọn các tham số và xây dựng mô hình mô phỏng
• 2.7. Khai thác mô hình mô phỏng. Phân tích, đánh giá các kết quả khai thác trên mô hình số
• 2.8. Kết luận Chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ HỢP LÝ CỦA HTKT LÒ DVPT SỬ DỤNG DCTH TRONG ĐIỀU KIỆN CÁC VỈA THAN DÀY, DỐC VÙNG QUẢNG NINH
• 3.1. Nghiên cứu, đề xuất công nghệ CGH áp dụng cho HTKT lò DVPT trong điều kiện các vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh
• 3.2. Nghiên cứu xác định các tham số hợp lý của HTKT lò DVPT sử dụng DCTH áp dụng cho điều kiện các vỉa than dày, dốc vùng Quảng Ninh
• 3.3. Nghiên cứu xác định chiều cao PTKT hợp lý
• 3.4. Nghiên cứu xác định chiều dài theo phương KKT hợp lý
• 3.5. Kết luận Chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ÁP DỤNG CÁC THAM SỐ HỢP LÝ CỦA HTKT LÒ DVPT SỬ DỤNG DCTH TRONG ĐIỀU KIỆN CỤ THỂ
• 4.1. Khái quát chung về điều kiện địa chất khu vực được lựa chọn thiết kế áp dụng
• 4.2. Lựa chọn các thông số của HTKT và CNKT
• 4.3. Tính toán hộ chiếu chống giữ gương khai thác
• 4.4. Tính toán áp lực mỏ tác động lên dàn chống
• 4.5. Kiểm tra khả năng kháng lún của cột chống vào nền lò
• 4.6. Tính toán xây dựng hộ chiếu KNM và tổ chức sản xuất lò chợ
• 4.7. Tính toán hộ chiếu KNM
• 4.8. Tổ chức sản xuất lò chợ
• 4.9. Tính toán các chỉ tiêu KTKT của công nghệ
• 4.10. Sản lượng than khai thác 1 dải khấu
• 4.11. Sản lượng than khai thác 1 chu kỳ
• 4.12. Sản lượng than khai thác một ngày đêm
• 4.13. Sản lượng than khai thác một tháng
• 4.14. Công suất lò chợ
• 4.15. NSLĐ trực tiếp
• 4.16. Chi phí gỗ cho 1000 tấn than
• 4.17. Chi phí thuốc nổ cho 1000 tấn than
• 4.18. Chi phí kíp nổ cho 1000 tấn than
• 4.19. Chi phí dầu nhũ hóa cho 1000 tấn than
• 4.20. Chi phí nước sạch cho 1000 tấn than
• 4.21. Chi phí mét lò chuẩn bị cho 1000 tấn than
• 4.22. Tổn thất than
• 4.23. Tính toán giá thành phân xưởng của công nghệ
• 4.24. Đánh giá các chỉ tiêu KTKT của công nghệ được chọn
• 4.25. Kết luận Chương 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH VẼ

I. Hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng

Hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng (HTKT lò DVPT) là phương pháp khai thác than hiệu quả, đặc biệt trong điều kiện vỉa than dày và dốc. Phương pháp này chia vỉa than thành các phân tầng với chiều cao từ 6 đến 10 mét, sử dụng công nghệ nổ mìn trong các lỗ khoan ngắn hoặc dài. HTKT lò DVPT đã được áp dụng rộng rãi tại các nước như Pháp, Liên Xô (cũ), Ba Lan và Trung Quốc, mang lại sản lượng khai thác cao và năng suất lao động cải thiện. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm như tổn thất than lớn và chi phí chuẩn bị lò cao.

1.1. Công nghệ khai thác

Công nghệ khai thác trong HTKT lò DVPT bao gồm việc sử dụng các lỗ khoan ngắn hoặc dài để nổ mìn, tùy thuộc vào điều kiện địa chất. Công nghệ này đòi hỏi sự chính xác trong việc khoan và nạp mìn để đảm bảo hiệu quả khai thác. Các thiết bị như máy khoan đường kính lớn cũng được sử dụng để tăng hiệu suất và giảm tổn thất than.

1.2. An toàn lao động

An toàn lao động là yếu tố quan trọng trong HTKT lò DVPT. Việc sử dụng các thiết bị hiện đại và quy trình khai thác chặt chẽ giúp giảm thiểu rủi ro tai nạn. Tuy nhiên, điều kiện làm việc trong các vỉa than dày và dốc vẫn tiềm ẩn nhiều nguy cơ, đòi hỏi sự giám sát và đào tạo kỹ lưỡng cho công nhân.

II. Dàn chống tự hành

Dàn chống tự hành (DCTH) là thiết bị quan trọng trong HTKT lò DVPT, giúp nâng cao hiệu quả khai thác và đảm bảo an toàn lao động. DCTH được sử dụng để chống giữ các phân tầng than, đồng thời hỗ trợ quá trình thu hồi than nóc. Thiết bị này đã được áp dụng thành công tại nhiều mỏ than trên thế giới, đặc biệt trong điều kiện vỉa than dày và dốc.

2.1. Hiệu quả kinh tế

Hiệu quả kinh tế của DCTH được thể hiện qua việc tăng sản lượng khai thác và giảm chi phí chuẩn bị lò. Việc sử dụng DCTH giúp tối ưu hóa quy trình khai thác, giảm tổn thất than và nâng cao năng suất lao động.

2.2. Quản lý tài nguyên

Quản lý tài nguyên trong HTKT lò DVPT sử dụng DCTH đòi hỏi sự chính xác trong việc tính toán và phân bổ tài nguyên. Việc sử dụng hiệu quả DCTH giúp giảm thiểu lãng phí tài nguyên và tối ưu hóa quy trình khai thác.

III. Khai thác than tại Quảng Ninh

Khai thác than tại Quảng Ninh đã có sự phát triển vượt bậc trong những năm gần đây, với sản lượng tăng từ 18 triệu tấn năm 2003 lên hơn 46 triệu tấn năm 2013. HTKT lò DVPT sử dụng DCTH đã được áp dụng tại các mỏ than trong khu vực, mang lại hiệu quả kinh tế và an toàn lao động cao. Tuy nhiên, việc khai thác các vỉa than dày và dốc vẫn đặt ra nhiều thách thức về kỹ thuật và quản lý.

3.1. Đánh giá tác động môi trường

Đánh giá tác động môi trường là yếu tố không thể bỏ qua trong khai thác than tại Quảng Ninh. Việc khai thác than đã gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường, đòi hỏi các biện pháp quản lý và giảm thiểu hiệu quả.

3.2. Công nghệ khai thác hiện đại

Công nghệ khai thác hiện đại đã được áp dụng tại các mỏ than Quảng Ninh, bao gồm việc sử dụng DCTH và các thiết bị tự động hóa. Công nghệ này giúp tăng hiệu quả khai thác và giảm thiểu tác động đến môi trường.