Giá thị trường LME
Văn bản pháp luật
Luận văn Tiến sỹ ngành Mỏ
Phần mềm chuyên ngành
Thiết bị
Sách mới
Danh nhân ngành Mỏ
Diễn đàn, trao đổi
Thư viện ảnh
Chuyện vui ngành Mỏ
Anh quang cao
Phản hồi

LIÊN KẾT WEBSITE
images/adv/adv_8.jpg
images/adv/adv_1.jpg
images/adv/adv_2.gif

THƯ ĐIỆN TỬ
Địa chỉ thư
Mật khẩu
 

THƯ VIỆN ẢNH
Các đại biểu nghiên cứu tài liệu

THỐNG KÊ TRUY CẬP
Người online: 7

Số lượt truy cập: 2,162,193

Nghiên cứu các giải pháp nâng cao tốc độ đào giếng nghiêng mở vỉa và chuẩn bị các khu vực khai thác (12/03/2010)

Nghiên cứu các giải pháp nâng cao tốc độ đào giếng nghiêng mở vỉa và chuẩn bị các khu vực khai thác

TS. PHẠM MINH ĐỨC

T S. LÊ VĂN CÔNG

KS. PHẠM TIẾN VŨ

Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - TKV

Summary

In recent years, many inclined shafts have been designed and constructed at underground coal mines, contributing enormously to the coal production increase. However, in their construction process, there have been some existing problems such as slow schedule speed and low safe level.... In this paper, the authors refer to the technical and technological problems and also provide the solutions for increasing driving speed of inclined shafts under present conditions

T ại vùng than Quảng Ninh, hiện sản lượng khai thác ở mức lò bằng đã gần hết và rất nhiều mỏ phải tiến hành khai thông, mở rộng sản xuất ở các mức sâu hơn bằng các lò giếng, như cặp giếng nghiêng khu Cánh Gà - Công ty than Vàng Danh, cặp giếng nghiêng khu Lộ Trí – Công ty than Thống Nhất, cặp giếng nghiêng ở Công ty than Nam Mẫu, Mông Dương, Khe Chàm… với chiều dài trung bình mỗi giếng từ 1000 ¸ 1500 m và trong tương lai không xa, sẽ có nhiều giếng nghiêng khác ra đời. Do đó, khối lượng các đường lò giếng phải đào sẽ rất lớn. Để đảm bảo sản xuất ổn định, đáp ứng nhu cầu sản lượng theo kế hoạch, ngay từ bây giờ c ần phải nghiên cứu áp dụng các dây chuyền công nghệ thi công nhằm nâng cao tốc độ đào lò giếng nghiêng trong mở vỉa và chuẩn bị các khu vực khai thác, đáp ứng kế hoạch đặt ra.

Lựa chọn sơ đồ công nghệ phù hợp

Trên thế giới, việc áp dụng sơ đồ khai thông, mở vỉa bằng giếng nghiêng ít được sử dụng do điều kiện về địa kỹ thuật và công nghệ. Việc sử dụng giếng nghiêng trước đây chủ yếu là trong các mỏ than thuộc Liên Xô (cũ), Trung Quốc. Hiện nay, sơ đồ này được áp dụng rất phổ biến ở Việt Nam bởi chi phí xây dựng thấp hơn so với sơ đồ mở vỉa bằng giếng đứng. Sơ đồ này cũng không đòi hỏi áp dụng các thiết bị thi công, phụ trợ cao bằng giếng đứng.

Ngày nay, tại các nước có nền công nghiệp mỏ phát triển, các thiết bị đào cơ giới hiện đại, tự động hoá ở mức độ cao được áp dụng thi công giếng nghiêng đã cho thấy hiệu quả rõ rệt.

Các combai đào lò (roadheader - RH), máy khoan hầm toàn gương (TBM), búa căn tẩy (breaker), thiết bị phá đá kiểu cưa (trench), súng nước áp lực cao (high pressure water jet),... hoặc dạng kết hợp giữa các phương pháp phá đá khác nhau đã được áp dụng để phá đá ở nhiều công trình trên trên thế giới. Song, do tính linh hoạt và kinh tế mà phương pháp khoan nổ mìn – DBM ( Drilling and Blasting Method) vẫn được xem là “phương pháp khai đào thông dụng”. Yêu cầu cơ bản cần đạt được của phương pháp này là có được biên đào gần đúng với biên thiết kế và khối đá ít bị phá hoại nhất, giảm thiểu hệ số thừa tiết diện. Hiệu quả của phương pháp khoan nổ mìn phụ thuộc chủ yếu vào ba nhóm yếu tố: mức độ chính xác của kỹ thuật và công nghệ khoan; phương tiện nổ, kỹ thuật nổ, sơ đồ nổ và đặc điểm điều kiện địa chất đất đá.

Kỹ thuật khoan ngày nay đã có những bước phát triển mạnh mẽ, chuyển từ khoan sử dụng khí nén sang khoan điện - thủy lực, từ công suất nhỏ đến công suất lớn và rất lớn, từ các thiết bị khoan cầm tay hạng nhẹ chuyển sang xe khoan tự hành, từ một cần khoan đến nhiều cần khoan, thích hợp với các kiểu tiết diện gương đa dạng, thích hợp với nhiều loại góc nghiêng hầm. Trên thế giới đã có các loại máy khoan có thể làm việc trong các đường lò bằng, giếng nghiêng, có năng suất rất cao, cho phép nâng cao chất lượng khoan như định vị lỗ khoan, định hướng lỗ khoan, theo dõi được chiều dài lỗ khoan, có thể khoan những lỗ khoan có đường kính khác nhau trên mặt gương, điều chỉnh hợp lý các tham số kỹ thuật (ví dụ như: mối liên hệ giữa thời gian khoan với độ bền của đất đá tại vị trí từng lỗ).  

Tổ hợp dây chuyền thiết bị công nghệ thi công hiện nay rất phong phú và đa dạng. Trong khai đào gương hầm bằng DBM thì hai công tác khoan và xúc bốc là rất quan trọng.

Các xe khoan bánh xích của Sandvik Tamrock, Techmo (Áo), xe khoan tự hành bánh lốp Boomer Series (Atlas Copco), các dòng xe khoan dùng chuyên biệt cho các mỏ than hầm lò Deilmann – Haniel Mining Systems (Đức), các xe khoan hạng nặng MR của Terex Reedrill, khoan tự hành của Furukawa (Nhật Bản) khoan RPH (của Pháp), xe khoan khí nén Ingersoll Rand (Mỹ)...vv đều đang được sử dụng rộng rãi.

Các thiết bị xúc bốc cũng rất đa dạng với năng suất cao, kích thước nhỏ gọn có thể làm việc với các kiểu địa hình. Những năm trước, trong một số mỏ hầm lò, tổ hợp khoan và xúc bốc sử   dụng cho đào lò đá như M P Hb hay 2 P H Á 2 Á (Kopeysk, Nga) được sử dụng rất phổ biến. Hiện tại, một số dạng máy xúc thông dụng được sử dụng trong thi công các đường lò như cào vơ M P H , 2 P H Á 2 (Kopeysk, Nga), chúng có thể hoạt động được trong những đường lò có độ dốc không cao ( £ 12), các máy xúc lật hông K312 LS, ZMC-30, LBS-500W, G211, EL, LBS-500W (Deilmann - Haniel Mining Systems – Đức) là những thiết bị làm việc trong lò nghiêng với độ dốc làm việc rất lớn ( £ 25°). Trong một số trường hợp, khi đất đá thải có độ kiên cố nhỏ đến trung bình, góc nghiêng làm việc thấp thì các máy xúc kiểu tay vơ có xuất xứ từ các nước thuộc Liên Xô (cũ) tỏ ra rất có lợi thế và nó vẫn còn đang được sử dụng rộng rãi trong những điều kiện tương ứng. Trước đây, ở Liên Xô (cũ) và ngày nay ở Trung Quốc, máy cào đá dạng gàu quăng (ví dụ: P-15B, P-30B, P-60B, P-90B, P-120B..) được sử dụng rất nhiều trong các lò nghiêng. Loại thiết bị xúc bốc này có nhiều ưu điểm khi hoạt động trong các đường lò có độ dốc cao. Công tác vận tải sử dụng goòng vẫn được áp dụng do chi phí đầu tư ban đầu khá nhỏ, tuy nhiên, độ ổn định trong làm việc không cao, phải bảo trì, bảo dưỡng nhiều.

Việc cải tiến công nghệ vận tải bằng băng tải, máng cào với góc dốc vận tải lớn đã làm cho việc áp dụng các thiết bị này trong đào giếng trở lên phổ biến ví dụ như: cầu chuyền tải, băng tải đá, băng tải ống...

Các giải pháp nâng cao tốc độ

Kinh nghiệm thi công giếng nghiêng trên thế giới và trong nước khi sử dụng DBM cho thấy, công tác khoan – nổ, xúc bốc và vận tải là các vấn đề gây bức xúc nhất. Các công tác này luôn đòi hỏi chi phí lớn về nhân lực, thời gian nếu thi công bằng phương pháp thủ công truyền thống (khoan bằng khoan tay chiếm 30 ¸ 50% thời gian làm việc của ca, xúc bốc bằng thủ công chiếm 10 ¸ 20% thời gian làm việc của ca). Vì vậy, cần cơ giới hóa những công tác trên để giảm bớt chi phí nhân lực và tăng tốc độ thi công.

Trên cơ sở đó, cơ giới hóa từng phần công việc tại gương giếng nghiêng là cần thiết. Việc đưa xe khoan tự hành năng suất cao vào thay thế khoan tay và đưa máy xúc cơ giới vào trong dây chuyền thi công là một sự kết hợp tốt nhất. Thêm nữa, trong điều kiện thi công với một độ nghiêng thì công tác vận tải cũng là một vấn đề lớn. Theo phương pháp truyền thống thì vận tải đất đá và vật liệu được thực hiện bằng hệ thống tời trục kéo goòng trên đường ray. Phương pháp này có ưu điểm là hệ thống có kết cấu đơn giản, chi phí đầu tư nhỏ. Tuy nhiên, nó hoạt động không ổn định, tính an toàn thấp và đặc biệt là tốn rất nhiều thời gian do phải ngừng hoạt động.

Công tác đào phá gương: Trong kỹ thuật phá vỡ đá hiện nay, DBM vẫn được coi là phương pháp hiệu quả nhất. Tuy nhiên, các đòi hỏi về tiết kiệm chi phí và nâng cao năng suất khi phá đá, các đòi hỏi về đặc tính đồng đều, cỡ hạt, độ mịn sản phẩm đá nổ ra ngày càng cao, càng làm tăng thêm độ phức tạp của công tác DBM. Trong vận tải vật liệu đá thải bằng băng tải trong lò nghiêng, yêu cầu về độ đồng đều và cơ hạt được đặt ra rất cao. Việc phá đá bằng DBM hiện nay trong các đường lò nghiêng trong các mỏ than hầm lò chưa được coi trọng đúng mức, hiệu quả của công tác này rất hạn chế, cần phải xem xét thay thế những búa khoan đã lạc hậu bằng nhưng máy khoan công suất cao, xe khoan tự hành, sử dụng những loại thuốc nổ có sức công nổ lớn thay thế các loại thuốc nổ cũ.   Bên cạnh đó cần thiết phải cải tiến hộ chiếu khoan - nổ, áp dụng các phương tiện nổ tiên tiến hơn.

Các yêu cầu kỹ thuật đối với công tác khoan:

* Đảm bảo các thông số về đường kính, chiều sâu, góc nghiêng theo thiết kế.

* Đảm bảo đủ số lượng lỗ khoan tương ứng với loại thuốc dự định sẽ sử dụng cũng như phương tiện nổ.

Các giải pháp với công tác nổ mìn:

* Nạp thuốc hợp lý.

* Bố trí lỗ khoan trống (không nạp thuốc) hợp lý.

* Sử dụng kíp nổ phi điện để giảm bớt lượng mìn bị lõi (không được kích nổ) tăng độ chính xác của vi sai, đem lại hiệu quả nổ cao (hình 9).

Tại Công ty than Quang Hanh - TKV, sau khi áp dụng hộ chiếu khoan - nổ mới, sử dụng kíp nổ vi sai phi điện thay thế kíp vi sai điện (hình 8), hiệu quả nổ mìn đã được cải thiện rõ rệt, đá nổ ra có kích cỡ đều, biên lò đảm bảo và hiện tượng thuốc và kíp không nổ sót lại sau nổ mìn là không còn. Việc xúc bốc đá rời trở lên dễ dàng hơn, năng suất ổn định, không bị gián đoạn do sự cố của thiết bị xúc bốc, vận tải, không phải xử lý đá quá cỡ. Biên lò tốt dẫn đến khối lượng chèn, om le ít, từ đó, tốc độc tiến gương lò được đã được tăng lên đáng kể, có thời điểm đạt xấp xỉ 55 m/th (tốc độ trước đây là 30 ¸ 35 m/th), chi phí cho đào chống giảm.

Công tác xúc bốc: Cơ giới hóa khâu xúc bốc bằng cách đưa vào các máy xúc dạng lật hông, lật sau, có công suất cao.

Công tác vận tải: Trong điều kiện thích hợp, nên thay thế hệ thống vận tải bằng goòng - tời trục bằng hệ thống băng tải để vận chuyển đất đá, kết hợp sử dụng hệ thống vận tải treo trên mônôray để vận tải người và vật liệu.

Công tác chống lò: Thay thế dần những kết cấu chống bị động bằng kết cấu chống chủ động như: neo, bê tông phun, lưới thép.

Tổ chức lao động: Bố trí ca kíp linh hoạt tùy thuộc vào điều kiện cụ thể; chuyên môn hóa các vị trí thợ đòi hỏi có trình độ và kinh nghiệm; thường xuyên, định kỳ tổ chức huấn luyện và sát hạch nhằm nâng cao trình độ; gắn kết quyền lợi - trách nhiệm cho mỗi cá nhân người lao động theo sản phẩm thực tế.

Sơ đồng công nghệ: Trong điều kiện về quy mô sản xuất và có xem xét đến hiệu quả đầu tư kết hợp với kinh nghiệm của các mỏ than lớn trên thế giới, các tác giả đã đưa ra 4 phương án như sau:

(1)        Sơ đồ công nghệ sử dụng xe khoan tự hành, xúc bằng máy lên băng tải treo di động kết hợp băng tải cố định đặt dưới nền lò.

(2)        Sơ đồ công nghệ sử dụng RH xúc lên băng tải treo di động theo máy kết hợp với băng tải cố định đặt dưới nền lò.

(3)        Sơ đồ công nghệ sử dụng khoan tay, xúc bằng máy cào đá lên goòng, kéo goòng bằng tời trục.

(4)        Sơ đồ công nghệ sử dụng xe khoan tự hành, xúc bằng máy, kéo goòng bằng tời trục.

Rõ ràng trong bốn phương án trên, phương án (1) có nhiều ưu điểm hơn cả. Nó đặc biệt thích hợp với khả năng công nghệ, tài chính của các mỏ than hầm lò Việt Nam. Sơ đồ công nghệ trong dây chuyền thi công giếng này bao gồm các khâu:

Khoan lỗ mìn sử dụng xe khoan Þ Đập, căn đá quá cỡ bằng búa căn thủy lực đi kèm máy Þ Máy xúc lật hông (hoặc tổ hợp khoan + xúc) Þ Máng rót điều hòa, máng cào (treo, hoặc đặt nền) Þ Cầu băng tải treo Þ Băng tải cố định Þ Bunke trung gian Þ Ôtô Þ Bãi thải .

Để giải quyết vấn đề này, cần đầu tư dây chuyền thiết bị cơ giới hoá đào giếng nghiêng có năng suất và đặc tính kỹ thuật phù hợp nhằm đạt được tốc độ đào lò cao. Trong tương lai gần, khi mà khả năng đầu tư các dây chuyền cơ giới hóa đồng bộ chưa khả thi thì việc cơ giới hóa từng phần trong dây chuyền thi công hiện nay như thay thế khoan thủ công bằng các xe khoan, xúc bốc thủ công bằng các máy xúc, thay thế hệ thống vận tải goòng – tời trục bằng hệ thống vận tải bằng băng tải liên tục là cần thiết. Tuy nhiên, ở từng điều kiện cụ thể cần xét đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật để có các giải pháp công nghệ cụ thể.

Đinh Thị Mơ

Nguồn: Thông tin KHCN Mỏ số 1+2/2010

[ Quay lại ]
Các tin khác
 
  • Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật - công nghệ khai thác hốn hợp hầm lò - lộ thiên (03/2010)
  •  
  • Nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật công nghệ khai thác các vỉa than mỏng (03/2010)
  •  
  • Xử lý chế biến quặng đất hiếm Việt Nam (12/2008)
  •  
  • Nghiên cứu lựa chọn quy trình công nghệ xử lý quặng Fenspat Đắc Lắc đạt tiêu chuẩn chất lượng làm nguyên liệu gạch granit nhân tạo, xương gốm trắng, xương gốm đỏ xây dựng (12/2008)
  •  
  • Chế tạo một số thiết bị thông tin tín hiệu phòng nổ và xây dựng hệ thống điều độ sản xuất tập trung ở mỏ than hầm lò (12/2008)
  •  
  • áp dụng thử nghiệm công nghệ cơ giới hoá khi thác bằng máy liên hợp và giá thuỷ lợi di động trong các mỏ hầm lò Quảng Ninh (12/2008)
  •  
  • (12/2008)
  •  
  • Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học phục vụ công tác đánh giá tác động môi trường chuyên ngành đối với các dự án khai thác lộ thiên (12/2008)
  •  
  • Nghiên cứu ứng dụng phần mềm datamine trong tính toán trữ lượng và phục vụ quản lý hoạt động khai thác khoáng sản (12/2008)
  •  
  • Thành lập atlas kiến trúc - cấu tạo quặng Việt Nam. Biên tập để xuất bản 04 atlas kiến trúc đá và quặng (magma, biến chất, trầm tích và quặng) - Atlas kiến trúc và cấu tạo quặng ở Việt Nam (12/2008)
  •  

    TÌM KIẾM
    Search by Google.com

    TIN MỚI
    Nhu cầu tiêu thụ than trong nước tăng mạnh vào các năm sau
    Công ty Cổ phần Cromit Cổ Định tích cực đưa nhà máy đi vào hoạt động
    Công ty Xây dựng mỏ Hầm lò II tập huấn công tác AT-VSV năm 2014
    Каzаkhstan có trữ lượng bauxite đủ khai thác hàng trăm năm
    Australia bắt đầu xuất khẩu urani sang Trung Đông
    Chile đầu tư 650 triệu USD trong khai thác quặng sắt trong năm nay
    De Beers với hợp đồng thăm dò kim cương tại Angola
    Tập đoàn Vale (Brazil) vay 2,8 tỷ USD để mở rộng mỏ quặng sắt
    Rio Tinto gia tăng 4,7 tỷ USD để đầu tư khai thác tài nguyên ở Tolgoi (Mông Cổ)
    Trung Quốc tăng nhập quặng kim loại từ Nga sau khi Indonesia cấm xuất khẩu quặng thô

    DỰ BÁO THỜI TIẾT
    .
    Hà Nội 240C Nhiều mây, có mưa nhỏ
    TP HCM 330C Mây thay đổi, trời năng
    Đà Nẵng 300C Nhiều mây,trời nắng
    Nha Trang 310C Mây thay đổi, trời năng

    QUẢNG CÁO
    images/adv/adv_9.jpg

    Bản quyền thuộc Hội Khoa học & Công nghệ mỏ Việt Nam.
    Địa chỉ : P507,508 số 3 Phan Đình Giót, Phương Liệt, Thanh Xuân, Hà Nội.
    Điện thoại : 04 – 22463696/36649158 /36649159 * Fax: 04 – 36649159
    Tổng biên tập: PGS.TS. Hồ Sĩ Giao.
    Quản trị trang web: TS. Nguyễn Bình.
    Xem tốt nhất ở trình duyệt IE 5 trở lên, màn hình có độ phân giải 800x600 & Flash Player.
    Thiết kế bởi BISolution.