NGHIÊN cứu HOÀN THIỆN một số THÔNG số CÔNG NGHỆ KHAI THÁC lò CHỢ cơ GIỚI hóa ĐỒNG bộ hạ TRẦN THAN ở vỉa dày, dốc THOẢI và NGHIÊNG tại các mỏ hầm lò VÙNG QUẢNG NINH

115 127 0
NGHIÊN cứu HOÀN THIỆN một số THÔNG số CÔNG NGHỆ KHAI THÁC lò CHỢ cơ GIỚI hóa ĐỒNG bộ hạ TRẦN THAN ở vỉa dày, dốc THOẢI và NGHIÊNG tại các mỏ hầm lò VÙNG QUẢNG NINH

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT NƠNG VIỆT HÙNG NGHIÊN CỨU HỒN THIỆN MỘT SỐ THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ KHAI THÁC LỊ CHỢ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ TRẦN THAN Ở VỈA DÀY, DỐC THOẢI VÀ NGHIÊNG TẠI CÁC MỎ HẦM LÒ VÙNG QUẢNG NINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT NƠNG VIỆT HÙNG NGHIÊN CỨU HỒN THIỆN MỘT SỐ THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ KHAI THÁC LỊ CHỢ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ TRẦN THAN Ở VỈA DÀY, DỐC THOẢI VÀ NGHIÊNG TẠI CÁC MỎ HẦM LÒ VÙNG QUẢNG NINH Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 9520603 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Đặng Vũ Chí PGS TS Phùng Mạnh Đắc Hà Nội - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các kết nghiên cứu trình bày Luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả Luận án Nông Việt Hùng ii MỤC LỤC Chương mục Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN KINH NGHIỆM KHAI THÁC LÒ CHỢ SỬ DỤNG THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ Ở CÁC VỈA THAN DÀY, DỐC THOẢI VÀ NGHIÊNG TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI .4 1.1 Kinh nghiệm khai thác vỉa dày, dốc thoải nghiêng nước 1.2 Kinh nghiệm khai thác vỉa dày, thoải đến nghiêng giới 17 1.3 Các kết nghiên cứu số tác giả nước vấn đề khai thác lò chợ sử dụng thiết bị giới hóa cho vỉa dày, dốc thoải đến nghiêng .27 1.4 Kết luận 28 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐỊA CHẤT - KỸ THUẬT MỎ ĐẾN QUÁ TRÌNH THU HỒI THAN NÓC 29 2.1 Quy luật dịch chuyển than .29 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình thu hồi than 31 2.3 Kết luận 47 CHƯƠNG HỒN THIỆN MỘT SỐ THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ KHAI THÁC LỊ CHỢ SỬ DỤNG THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ TRẦN THAN Ở VỈA DÀY, THOẢI VÀ NGHIÊNG VÙNG QUẢNG NINH .49 3.1 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 49 3.2 Xây dựng mơ hình tiến hành thí nghiệm mô 55 3.3 Phân tích, đánh giá kết mơ hình .56 3.4 Kết luận 78 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CƠNG NGHỆ KHAI THÁC LỊ CHỢ SỬ DỤNG THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ TRẦN THAN Ở VỈA DÀY, THOẢI VÀ NGHIÊNG TẠI MỘT ĐIỀU KIỆN CỤ THỂ 79 4.1 Lựa chọn khu vực áp dụng thử nghiệm 79 4.2 Các giải pháp kỹ thuật, công nghệ khu vực nghiên cứu 80 4.3 Hồn thiện thơng số cơng nghệ khai thác lị chợ giới hóa đồng hạ trần thu hồi than vỉa mỏ than Hà Lầm 82 4.4 Kết luận 98 KẾT LUẬN CHUNG- KIẾN NGHỊ .99 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CƠNG BỐ 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ HTKT Hệ thống khai thác CNKT Công nghệ khai thác CGH Cơ giới hóa KNM Khoan nổ mìn NSLĐ Năng suất lao động SLKT Sản lượng khai thác KTKT Kinh tế kỹ thuật CGH Cơ giới hóa NCS Nghiên cứu sinh 10 KHCN 11 TKV 12 m Khoa học cơng nghệ Than khống sản Việt Nam Mét iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tổng hợp trữ lượng than mỏ hầm lò lớn vùng Quảng Ninh tỷ lệ trữ lượng than vỉa dày, dốc thoải nghiêng Bảng 1.2 Tổng hợp sản lượng khai thác lò chợ CGHtại mỏ Vàng Danh Bảng 1.3 Tổng hợp sản lượng khai thác lò chợ CGH mỏ Nam Mẫu Bảng 1.4 Bảng tổng hợp kết áp dụng CGH hạ trần than sử dụng giàn tự hành loại máng cào Bảng 1.5 Tổng hợp kết khai thác lị chợ CGH vỉa 11, Cơng ty than Hà Lầm [14] 14 Bảng 1.6 Tổng hợp kết khai thác lị chợ CGH vỉa 7, Cơng ty than Hà Lầm [14] 16 Bảng 1.7 Tổng hợp số mỏ than áp dụng sơ đồ công nghệ khai thác hạ trần thu hồi than nócở Trung Quốc [5] 24 Bảng 1.8 Khai thác áp dụng số HTKT vỉa dày tới m 25 Bảng 1.9 Khai thác áp dụng số HTKT vỉa dày m 26 Bảng 3.1 Sự sai khác (%) sau phân tích với đường hầm mơi trường đàn hồi-dẻo khơng có dãn nở thể tích ( = 0º) 54 Bảng 3.2 Các tham số địa chất đầu vào cho phân tích 55 Bảng 3.3 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than bước hạ trần rth = r = 0,63m 57 Bảng 3.4 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than bước hạ trần rth = 2r = 1,26m 59 Bảng 3.5 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than bước hạ trần rth = 3r = 1,89m 60 Bảng 3.6 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than bước hạ trần rth = r = 0,63m 61 Bảng 3.7 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than bước hạ trần rth = 2r = 1,26m 62 Bảng 3.8 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than bước hạ trần rth = 3r = 1,89m 63 Bảng 3.9 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than bước hạ trần rth = r = 0,63m 64 Bảng 3.10 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than bước hạ trần rth = 2r = 1,26m 65 Bảng 3.11 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than bước hạ trần rth = 3r = 1,89m 65 Bảng 3.12 Bảng tổng hợp kết thu hồi than hạ trần 67 Bảng 3.13 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần 1:3 69 Bảng 3.14 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần 1:2,5 70 Bảng 3.15 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần 1:2,1 70 Bảng 3.16 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần 1:5 72 Bảng 3.17 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần 1:4,3 73 Bảng 3.18 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần 1:3,7 73 Bảng 3.19 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần 1:7 75 Bảng 3.20 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần 1:6,1 75 Bảng 3.21 Bảng thống kê tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần 1:5,2 76 Bảng 3.22 Tỷ lệ thu hồi bình quân tỷ lệ khấu-hạ trần thay đổi 77 Bảng 4.1 Bảng chiều dày vỉa theo phương khu vực lò chợ nghiên cứu 80 v Bảng 4.2 Bảng thơng số thiết bị lị chợ[12] 81 Bảng 4.3 Bảng thơng số vị trí lị chợ áp dụng thử nghiệm 83 Bảng 4.4 Bảng thống kê sản lượng lò chợ với bước thu hồi rth = r = 0,63m 85 Bảng 4.5 Bảng thống kê sản lượng lò chợ với bước thu hồi rth = 2r = 1,26m 86 Bảng 4.6 Bảng thống kê sản lượng lò chợ với bước thu hồi rth = 3r = 1,89m 87 Bảng 4.7 Bảng tổng hợp kết áp dụng thử nghiệm bước thu hồi than hạ trần 88 Bảng 4.8 Bảng thơng số vị trí lị chợ áp dụng thử nghiệm 90 Bảng 4.9 Bảng thống kê sản lượng khai thác áp dụng tỷ lệ khấu-hạ trần 1:6,95 (chiều cao khấu 2,5m) 92 Bảng 4.10 Bảng thống kê sản lượng khai thác áp dụng tỷ lệ khấu-hạ trần 1:5,68 (chiều cao khấu 2,8m) 93 Bảng 4.11 Bảng thống kê sản lượng khai thác áp dụng tỷ lệ khấu-hạ trần 1:4,84 (chiều cao khấu 3,2m) 94 Bảng 4.12 Bảng tổng hợp kết áp dụng thử nghiệm tỷ lệ khấu-hạ trần 95 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mối tương quan tổng trữ lượng than mỏ với trữ lượng than vỉa dày, dốc thoải nghiêng Hình 1.2.Tỷ lệ trữ lượng vỉa dày, thoải đến nghiêng với tổng trữ lượng tồn mỏ Hình 1.3 Biểu đồ sản lượng khai thác lò chợ CGH hạ trần Hình 1.4 So sánh giá thành khai thác xuất lao động lò chợ CGH lò chợ giá khung, giá xích 10 Hình 1.5 Đồng thiết bị giới hóa mỏ Hà Lầm 14 Hình 1.6 Khai thác vỉa dày thoải nghiêng với việc lưu than vào không gian khai thác thu hồi khai thác lớp 18 Hình 1.7 Khai thác vỉa dày thoải với việc làm yếu lớp khoan nổ mìn 19 Hình 1.8 Sơ đồ cơng nghệ khai thác vỉa dày tổ hợp giới 19 Hình 1.9 Sơ đồ cơng nghệ khai thác vỉa dày tổ hợp giới KM-130V với lưới liên kết 20 Hình 1.10 Sơ đồ cơng nghệ khai thác hạ trần thu hồi than 22 Hình 1.11 Sơ đồ cơng nghệ khai thác hạ trần thu hồi than dùng máng cào 22 Hình 1.12 Tổ hợp giàn chống tháo than hạ trần lên máng cào sau (tổ hợp giàn chống sử dụng máng cào) 23 Hình 1.13 Sơ đồ cơng nghệ “Valenje” khai thác vỉa dày thoải nghiêng Séc 24 Hình 2.1 Sự phân bố áp lực tựa trước sau lò chợ khai thác 29 Hình 2.2 Phân bố biến dạng than 30 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý tác dụng tương hỗ than sập đổ đất đá tháo lên máng cào 32 Hình 2.4 Trạng thái gương lò lớp than hạ trần mỏng 34 Hình 2.5 Trạng thái gương lò lớp than hạ trần dày 34 Hình 2.6 Kết cấu sập đổ hình thức bán vịm than 35 Hình 2.7 Tổn thất than bước hạ trần than 36 Hình 2.8 Gương khấu lò chợ hạ trần nghiêng gương trần than phía ngun khối 37 Hình 2.9 Gương khấu lò chợ hạ trần nghiêng gương trần than phía phá hoả 37 Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý thu hồi than với góc nghiêng mặt trượt phía trước 38 Hình 2.11 Ảnh hưởng góc nghiêng trần than phía trước đến mức độ tổn thất than, bước hạ trần lần chiều rộng tang khấu 38 Hình 2.12 Ảnh hưởng góc nghiêng trần than phía trước đến mức độ tổn thất than bước hạ trần bước khấu 39 Hình 2.13 Sơ đồ khai thác vỉa nghiêng theo hướng dốc xuống 41 Hình 2.14 Sơ đồ khai thác theo hướng dốc lên khai thác vỉa nghiêng 41 Hình 2.15 Sơ đồ khai thác vỉa dày thoải nghiêng theo phương 41 vii Hình 2.16 Sơ đồ khai thác lị chợ xiên chéo, hạ trần than 42 Hình 2.17 Ranh giới than đá thu hồi than liên tục nhiều lần [7] 45 Hình 2.18 Ranh giới than đá phá hỏa thu hồi than so le nhiều lần [7] 46 Hình 2.19 Ranh giới than đá phá hỏa thu hồi than liên tục lần[7] 46 Hình 2.20 Ranh giới than đá phá hỏa thu hồi than so le lần[7] 46 Hình 2.21 Quan hệ tỷ lệ khấu- hạ trần 47 Hình 3.1 So sánh kết lời giải giải tích lời giải phần mềm số Phase 54 Hình 3.2 Mơ hình số phân tích trường hợp bước thu hồi thay đổi 57 Hình 3.3 Phân bố chuyển vị vùng phá hủy phía trước phía sau giàn chống 58 Hình 3.4 Mơ hình mơ bước thu hồi than hạ trần rth = 0,63m (bằng tiến độ khấu) vỉa dày 10m 58 Hình 3.5 Đồ thị biểu thị tỷ lệ thu hồi than thay đổi bước hạ trần khác (vỉa dày 10m, chiều cao khấu 2,8m) 60 Hình 3.6 Mối quan hệ giũa tổn thất bước hạ trần trường hợp vỉa dày đến 10m 61 Hình 3.7 Đồ thị biểu thị tỷ lệ thu hồi than khi thay đổi bước hạ trần khác (vỉa dày 15m, chiều cao khấu 2,8m) 63 Hình 3.8 Đồ thị biểu thị tỷ lệ thu hồi than khi thay đổi bước hạ trần khác (vỉa dày 15m, chiều cao khấu 3m) 66 Hình 3.9 Đồ thị biểu thị mối quan hệ tỷ lệ thu hồi than hạ trần tương ứng với chiều dày vỉa bước thu hồi than hạ trần 67 Hình 3.10 Mơ hình phân tích số tốn lị chợ vỉa dầy thu hồi than thay đổi tỷ lệ chiều cao khấu gương với chiều cao thu hồi than 68 Hình 3.11 Phân bố ứng suất chuyển vị xung quanh khu vực lò chợ khai thác 68 Hình 3.12 Phân bố chuyển vị vùng phá hủy phía trước phía sau giàn chống 69 Hình 3.13 Đồ thị biểu thị tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần thay đổi với điều kiện vỉa dày 10m 71 Hình 3.14 Đồ thị biểu thị tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần thay đổi với điều kiện vỉa dày 15m 74 Hình 3.15 Đồ thị biểu thị tỷ lệ thu hồi than tỷ lệ khấu-hạ trần thay đổi với điều kiện vỉa dày 20m 77 Hình 3.16 Mối quan hệ tỷ lệ khấu-hạ trần thu hồi than 77 Hình 4.1 Sơ đồ lị chợ khu vực nghiên cứu 79 Hình 4.2 Biểu đồ sản lượng khai thác áp dụng bước thu hồi rth = r = 0,63m 85 Hình 4.3 Biểu đồ sản lượng khai thác áp dụng bước thu hồi rth = 2r = 1,26m 86 Hình 4.4 Biểu đồ sản lượng khai thác áp dụng bước thu hồi rth = 3r = 1,89m 87 Hình 4.5 Biểu đồ biểu thị mối tương quan sản lượng khai thác lò chợ thay đổi bước thu hồi than hạ trần khác 88 Hình 4.6 Biểu đồ biểu thị mối tương quan tỷ lệ thu hồi, tổn thất tương ứng với bước thu viii hồi than hạ trần 89 Hình 4.7 Biểu đồ sản lượng khai thác áp dụng tỷ lệ khấu-hạ trần 1:6,95 (chiều cao khấu 2,5m) 92 Hình 4.8 Biểu đồ sản lượng khai thác áp dụng tỷ lệ khấu-hạ trần 1:5,68 (chiều cao khấu 2,8m) 93 Hình 4.9 Biểu đồ sản lượng khai thác áp dụng tỷ lệ khấu-hạ trần 1:4,84 (chiều cao khấu 3,2m) 94 Hình 4.10 Biểu đồ biểu thị mối tương quan sản lượng khai thác lò chợ thay đổi tỷ lệ khấu-hạ trần 95 Hình 4.11 Biểu đồ biểu thị mối tương quan tỷ lệ thu hồi, tổn thất tương ứng với tỷ lệ khấu-hạ trần 96 ... thông số kỹ thuật thiết bị khai thác giới hóa phù hợp Vì vậy, đề tài ? ?Nghiên cứu hồn thiện số thơng số cơng nghệ khai thác lị chợ giới hóa đồng hạ trần than vỉa dày, dốc thoải nghiêng mỏ hầm lò vùng. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT NƠNG VIỆT HÙNG NGHIÊN CỨU HỒN THIỆN MỘT SỐ THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ KHAI THÁC LỊ CHỢ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ TRẦN THAN Ở VỈA DÀY, DỐC THOẢI VÀ NGHIÊNG... hồi than - Hồn thiện số thơng số cơng nghệ khai thác lị chợ sử dụng thiết bị giới hóa đồng hạ trần thu hồi than vỉa than dày, dốc thoải nghiêng vùng Quảng Ninh - Xác định thông số công nghệ khai

Ngày đăng: 11/09/2018, 11:27

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan