Chương I NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT- KỸ THUẬT MỎ CÁC VỈA THAN DÀY, ĐỘ DỐC ĐẾN 35° G CAC MO HAM LÒ VÙNG QUẢNG NINH ĐẾN KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CÁC SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CƠ GIỚI HOÁ KHAI THÁC 1.1 TONG HOP TRU LUONG THAN CAC KHU VUC ViA DAY DO DOC DEN 35° VUNG QUANG NINH. Trên cơ sở kế hoạch khai thác tại các mỏ than hầm lò vùng Quang Ninh, dé tai tiến hành nghiên cứu phân tích, đánh giá tổng hợp trữ lượng than và đặc điểm các yếu tố điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ. Qua đó xác định được mối tương quan giữa các yếu tố điều kiện địa chất, điều kiện kỹ thuật mỏ đến việc lựa chọn công nghệ khai thác cơ giới hoá hợp lý đối với các khu vực vỉa dày, độ đốc đến 35°. Hiệu quả khai thác phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ sử dụng, trong đó điều kiện địa chất và kỹ thuật mỏ là hai yếu tố quyết định đến việc lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác.
Trong phạm vi đề tài tập trung vào I0 khoáng sàng có trữ lượng than phân bố ở các vỉa dày trên 3,5 m, góc dốc đến 35° tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh, bao gồm Mạo Khê, Vàng Danh, Than Thùng-Yên Tử, Hà Lâm, Suối Lại, Núi Béo, Thống Nhất, Dương Huy, Mông Dương và Khe Chàm II, IV. Kết quả đánh giá sẽ cho các kết quả định lượng cụ thể đối với các khu vực đánh giá tỷ mỉ và định hướng chung cho toàn bộ các khu vực khoáng sàng vỉa dày dốc còn lại vùng Quảng Ninh. Tổng trữ lượng địa chất các khu vực vỉa có chiều dày trung bình lớn hơn 3,5 m; góc dốc đến 35° trong giới hạn đánh giá là 488.351 nghìn tấn, chiếm khoảng 43-51% tổng trữ lượng các khoáng sàng (xem bảng 1. Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 14 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 35” tại vùng Quảng Ninh Bảng tổng hợp trữ lượng vỉa dày, độ dốc đến 35° vùng Quảng Ninh Bang 1.1 TT —— ty Ten viathan | Mức đánh giá “VED Tỷ lệ (%) 1 | Mao Khê V6,7,0,0P -80 + -150 2.963,1 0,61 2 | Vang Danh V4,5,6,7,8 | +200+-150 | 1073186 21,98 3 |ThanThing-Yen Ta | V4.634,5 1,36 10 | Khe Cham I-IV V8,10,11 -50 + -760 67.351,0 100,00 Qua bảng tổng hợp trữ lượng, theo các phạm vi đánh giá tại các khoáng sàng than khai thác bằng phương pháp hầm lò vùng Quảng Ninh cho thấy trữ lượng các khu vực vỉa dày, dốc đến 35” tập trung lớn nhất tại khoáng sàng Hà Lâm, chiếm 31,94% tổng trữ lượng của 10 khoáng sàng trong phạm vi đánh giá, tiếp đó là Vàng Danh, chiếm 21,98%, Khe Chàm II-IV chiếm 13,81%, Than Thùng-Yên Tử 9,85%, Thống Nhất 8,16%, v.
Đây là các khu vực khoáng sàng cần ưu tiên xem xét lựa chọn và đầu tư áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác.2 ĐÁNH GIÁ TỔNG THỂ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KỸ THUẬT MỎ CÁC KHU VUC ViA DAY, ĐỘ DOC DEN 35° CÓ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ CƠ GIỚI HOÁ Ở VÙNG QUẢNG NINH. Trên cơ sở đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ và tổng hợp trữ lượng các khu vực vỉa dày, độ đốc đến 35°, đề tài tập trung giới hạn vào giải quyết một số phạm vi yếu tố địa chất cơ bản bao gồm: Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 15 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 35° tại vùng Quảng Ninh 1. Chiêu dày vỉa: Đây là một trong những thông số ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn công nghệ khai thác và các thông số của sơ đồ công nghệ, phương pháp khấu than, năng suất của thiết bị khấu. Để lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác cơ giới hoá hợp lý cho các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 359, dé tai phân chia các khu vực thành các miền chiều dày theo trình độ cơ giới hoá khai thác và chống giữ của các nền công nghiệp mỏ tiên tiến trên thế giới, thuộc phạm vi m = 3,5 + 6,0 m; phạm vi m = 6,01+10,0m; phạm vi m > 10,0 m.
Kết quả đánh giá yếu tố chiều dày vỉa trong tổng thể trữ lượng thể hiện trên bảng bảng 1.2 và lập biểu đồ xác định tỷ trọng trữ lượng của từng miền với tổng trữ lượng các khoág sàng, khu vực vỉa được đánh giá (hình 1. Phân chia trữ lượng theo chiều day via Bảng 1.2 Tr Tên mỏ, Miền chiều dày vỉa khoáng sàng 3,5+6 m 6+10 m >10m Cong 1 |Mạo Khê 2.634,5 10 Khe Cham II-IV 17.351 Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 16 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 35° tại vùng Quảng Ninh >10,1m E a > > a 3 3 (6,01-10,0) m 29,95% 5 = s = s 5 (3,5-6,0) m 26 28 30 32 34 36 38 'Tỷ lệ phần trăm so với tổng trữ lượng, % Hình 1.1: Mối tương quan giữa chiều dày vỉa với tổng trữ lượng vỉa dày, độ đốc đến 35° trong phạm vi đánh giá Qua những phân tích ở bảng 1.2 và biểu đồ hình 1.1 cho thấy, trữ lượng phân bố tương đối đều trong các miền chiều dày vỉa, ở giới hạn vỉa dày 3,5+6,0 m chiếm 35,9% và via day 6,01+10,0 m chiếm 29,95% và trên 10 m chiếm 34,15% tổng cân đối trữ lượng các vỉa dày độ đốc đến 35° của 10 mỏ, khoáng sàng vùng Quảng Ninh trong phạm vi đánh giá của đề tài. Nhóm vỉa thuộc loại dày hơn 10 m tập trung chủ yếu tại khoáng sàng Hà Lâm, Thống Nhất, Vàng Danh. Góc dốc vỉa: Cũng như chiều dày vỉa, góc dốc vỉa là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến việc lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác và phương tiện thiết bị khai thác.
Với mục đích nhằm lựa chọn các khu vực trữ lượng có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác, đề tài tiến hành lựa chọn các khu vực có góc dốc đến 35° và phân loại trên cơ sở phạm vi góc dốc vỉa đặc trưng theo các giới hạn đến 25° và từ 25°+35°, chủ yếu phục vụ việc lựa chọn đồng bộ thiết bị cơ giới hoá (xem bảng 1.3) và lập biểu đồ xác định tỷ trọng trữ lượng của từng miền giới hạn góc đốc vỉa với tổng trữ lượng các khoág sàng, khu vực vỉa được đánh giá (hình 1. Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 17 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 35° tại vùng Quảng Ninh Phân chia trữ lượng theo góc dốc vỉa Bảng 1.3 TT Tên mỏ, Miền giới hạn góc dốc vỉa khoáng sàng Đến 250 25+350 Cộng 1 | Mao Khe 0 2.634,5 10 | Khe Cham I-IV 6. Mối tương quan giữa góc dốc vỉa với tổng trữ lượng vỉa dày, độ đốc đến 35° trong phạm vi đánh giá Qua những phân tích ở bảng 1.3 và biểu đồ hình 1.2 cho thấy, trữ lượng các vỉa dày, độ dốc đến 35, tập trung chủ yếu ở phạm vi góc dốc đến 25”, chiếm tỷ lệ 68,7%; phạm vi góc đốc 259:35° chiếm tỷ lệ 31,3% tổng cân đối trữ lượng các vỉa dày độ dốc đến 35” của 10 mỏ, khoáng sàng vùng Quảng Ninh trong phạm vi đánh giá của dé tài. Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV 18 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các via dày, độ dốc đến 35° tai ving Quang Ninh 3.
Tổ hợp yếu tố chiều dày và góc dốc: Trong việc xác định phạm vi áp dụng các sơ đồ công nghệ khai thác, tổ hợp yếu tố chiều dày và góc dốc vỉa đóng vai trò quan trọng nhất trong các yếu tố điều kiện địa chất. Kết quả đánh giá quan hệ giữa trữ lượng than và tổ hợp chiều dày vỉa và góc dốc vỉa xem bảng 1.4 và biểu đồ hình 1. Phân chia trữ lượng theo tổ hợp theo yếu tố chiêu dày và góc dốc vỉa Bảng 1.4 Phân chỉa trữ lượng (ngàn tấn/%) TTỊ Tên mỏ 3.5+ 6m 6+10m Trên 10 m Cộng Đến 25° | 25°-35° | Dén 25° | 25-35" | Đến 25° | 259-359 , 1 | Mao Khe 0 2.962 4 Ha Lam 16,70% | 1,92% | 1,83% | 2,50% | 65,08% | 11,97% | 100% 5 Ì Núi Béo | 10-1484 | 15.2938 0 0 0 0_ | 66345 Dương | 35 28% | 64,72% 100% Khe Cham | 17.351 Tong cong 17,5% | 184% | 226% | 7,4% | 286% | 5,6% Viện Khoa học công nghé Mo-TKV 19 Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện địa chất các vỉa dày, độ dốc đến 35° tại vùng Quảng Ninh 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 Ty lé & theo tri luong dia chat 0,0 oe 5-68 @ ạt đến 25 ov © Góc dốc vỉa ^ - oo 25-35 Chiéu day via (m) Hình 1. Mối tương quan giữa tổ hợp chiều dày, góc dốc vỉa với tổng trữ lượng vỉa dày, độ dốc đến 35° trong phạm vỉ đánh giá Phân tích mối tương quan giữa tổ hợp chiều dày và góc đốc vỉa với tổng trữ lượngvỉa dày, độ dốc đến 35” trong phạm vi đánh giá, cho thấy: - Tại các khu vực có chiều dày vỉa trên 10,0 m, góc dốc đến 25°, trữ lượng chiếm 28,6%; phân bố ở Hà Lầm (101.492,4 ngàn tấn), Thống Nhất (25.288,4 ngàn tấn), Núi Béo (11.815,2 ngàn tấn) và Vàng Danh (933,5 ngàn tấn); Trong phạm vi chiều dày này, với góc dốc 25935” trữ lượng chỉ chiếm 5,6% và tập trung lớn nhất ở Hà Lầm (18.
- Tại các khu vực vỉa dày 6+10 m, góc dốc đến 259, trữ lượng chiếm 22,6%, tập trung ở Khe Chàm (49.538,7 ngàn tấn), Vàng Danh (42.v; với góc dốc 25°+35° trữ lượng chỉ chiếm 7,4%, tập trung chủ yếu ở Vàng Danh (14.529,2 ngàn tấn), Than Thùng-Yên Tử (11. - Tại các khu vực vỉa dày 3,5+6 m, trữ lượng phân bố tương đối đồng đều trong cả hai miền góc dốc. Giới hạn góc dốc đến 25” trữ lượng chiếm 17,5%, tập trung chủ yếu ở Hà Lâm (26.041,2 ngàn tấn), Vàng Danh (19.580,5 ngàn tấn), Khe Chàm (17.888,5 ngàn tấn) và Núi Béo (10.
