Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT<br /> <br /> NÔNG VIỆT HÙNG<br /> <br /> NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ<br /> KHAI THÁC LÒ CHỢ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ TRẦN THAN<br /> Ở VỈA DÀY, DỐC THOẢI VÀ NGHIÊNG TẠI CÁC MỎ HẦM LÒ<br /> VÙNG QUẢNG NINH<br /> Ngành: Khai thác mỏ<br /> Mã số: 9520603<br /> <br /> TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br /> <br /> HÀ NỘI - 2018<br /> <br /> Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Khai thác Hầm lò<br /> Trường Đại học Mỏ - Địa chất<br /> <br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> 1. PGS. TS Đặng Vũ Chí, Trường Đại học Mỏ-Địa chất<br /> 2. PGS. TS Phùng Mạnh Đắc, Hội KHCN Mỏ Việt Nam<br /> <br /> Phản biện 1: PGS. TS. Trần Văn Thanh, Trường Đại học Mỏ-Địa chất<br /> Phản biện 2: TS. Trương Đức Dư , Hội KHCN Mỏ Việt Nam<br /> Phản biện 3: TS. Trần Minh Nguyên, Công ty CP Tư vấn đầu tư và<br /> Xây dựng mỏ<br /> <br /> Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường<br /> tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất vào hồi vào hồi 8h30 ngày tháng<br /> năm 2018<br /> <br /> Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội<br /> hoặc Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất<br /> <br /> 1<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. Tính cấp thiết của đề tài<br /> Theo Chiến lược phát triển ngành than Việt Nam đã được Thủ tướng<br /> Chính phủ phê duyệt, tổng sản lượng khai thác than tại các mỏ phấn đấu<br /> đến năm 2025 đạt trên 80 triệu tấn. Thực tế hiện nay, các mỏ than hầm lò<br /> đang khai thác trong điều kiện địa chất phức tạp, biến động lớn về chiều<br /> dày và góc dốc, nhiều phay phá kiến tạo và hầu hết các mỏ đang có xu<br /> hướng khai thác xuống sâu. Do đó, việc tăng sản lượng và khả năng cơ<br /> giới hóa đồng bộ ở các mỏ rất khó khăn. Trong điều kiện địa chất kỹ thuật<br /> các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh rất phức tạp nên đòi hỏi phải có<br /> những nghiên cứu, đánh giá cụ thể trong việc lựa chọn thông số kỹ thuật<br /> và thiết bị khai thác cơ giới hóa phù hợp. Do đó, nội dung nghiên cứu của<br /> đề tài có ý nghĩa khoa học, thực tiễn quan trọng và cấp thiết.<br /> 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài<br /> Nghiên cứu xác định các thông số công nghệ hợp lý đối với lò chợ cơ<br /> giới hoá đồng bộ hạ trần thu hồi than ở vỉa dày thoải và nghiêng tại các mỏ<br /> hầm lò vùng Quảng Ninh nhằm nâng cao mức độ an toàn lao động và hiệu<br /> quả khai thác.<br /> 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> - Đối tượng nghiên cứu: thông số công nghệ trong lò chợ cơ giới hóa<br /> đồng bộ, hạ trần thu hồi than nóc (chiều cao lớp than hạ trần, bước thu hồi<br /> than hạ trần).<br /> - Phạm vi nghiên cứu: các vỉa than có chiều dày trên 6m và góc dốc nhỏ<br /> hơn 350 thuộc các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh.<br /> 4. Nội dung nghiên cứu<br /> a) Tổng quan về kinh nghiệm khai thác lò chợ sử dụng thiết bị cơ giới<br /> hóa đồng bộ ở các vỉa than dày, dốc thoải và nghiêng trong nước và trên<br /> thế giới.<br /> b) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố địa chất - kỹ thuật mỏ đến<br /> quá trình thu hồi than nóc.<br /> c) Hoàn thiện một số thông số công nghệ khai thác lò chợ sử dụng<br /> thiết bị cơ giới hóa đồng bộ hạ trần thu hồi than nóc ở các vỉa than dày,<br /> dốc thoải và nghiêng vùng Quảng Ninh.<br /> d) Xác định thông số công nghệ khai thác lò chợ sử dụng thiết bị cơ<br /> giới hóa đồng bộ hạ trần than ở vỉa dày, dốc thoải và nghiêng tại một điều<br /> kiện cụ thể.<br /> 5. Phương pháp nghiên cứu<br /> Phương pháp nghiên cứu tổng hợp: phân tích lý thuyết kết hợp với mô<br /> <br /> 2<br /> <br /> hình phân tích số bằng việc sử dụng phần mềm số PHASE 2, nghiên cứu đo<br /> đạc kết quả tại hiện trường ở mỏ than Hà Lầm.<br /> 6. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài<br /> a) Luận án góp phần bổ sung cơ sở khoa học trong việc nghiên cứu, xác<br /> định thông số công nghệ khai thác hợp lý khi lò chợ sử dụng thiết bị cơ giới<br /> hóa đồng bộ hạ trần thu hồi than nóc ở các vỉa than dày, dốc thoải và<br /> nghiêng.<br /> b) Kết quả nghiên cứu của luận án có đóng góp vào chương trình xây<br /> dựng hướng phát triển công nghệ cơ giới hóa khai thác tại các mỏ than hầm<br /> lò Việt Nam, giải quyết những khó khăn trong việc nâng cao hiệu quả, an<br /> toàn sản xuất.<br /> 7. Điểm mới của luận án<br /> a) Xác định được miền áp dụng bước thu hồi than hạ trần hợp lý ở lò<br /> chợ sử dụng thiết bị cơ giới hóa đồng bộ tại các vỉa than dày, dốc thoải và<br /> nghiêng.<br /> b) Xác định được miền áp dụng tỷ lệ khấu - hạ trần hợp lý ở lò chợ sử<br /> dụng thiết bị cơ giới hóa đồng bộ tại các vỉa than dày, dốc thoải và nghiêng.<br /> 8. Những luận điểm để bảo vệ<br /> a) Trong lò chợ sử dụng thiết bị cơ giới hóa đồng bộ, thực tiễn cho thấy<br /> khi chiều dày vỉa nhỏ hơn 13m thì việc áp dụng bước thu hồi than hạ trần<br /> bằng với bước khấu gương (rth = r) sẽ cho hiệu quả tốt. Ngược lại, khi chiều<br /> dày vỉa lớn hơn 13m thì việc áp dụng bước thu hồi than hạ trần bằng 2 lần<br /> bước khấu gương (rth = 2r) mới mang lại hiệu quả.<br /> b) Trong lò chợ sử dụng thiết bị cơ giới hóa đồng bộ, khi tỷ lệ khấu-hạ<br /> trần theo thực nghiệm có tỉ lệ tương quan 1:2,5 thì khả năng thu hồi than<br /> hạ trần đạt được giá trị tối ưu. Khả năng thu hồi than cao nhất là khi tỷ lệ<br /> khấu-hạ trần lý tưởng 1:2,5.<br /> 9. Cấu trúc của luận án<br /> Luận án được kết cấu gồm: phần mở đầu, 4 chương, phần kết luận và<br /> kiến nghị, được trình bày trong 111 trang đánh máy khổ A4 210x217 mm<br /> với 42 bảng biểu, 77 hình vẽ và biểu đồ.<br /> 10. Các công trình khoa học liên quan đến luận văn đã công bố<br /> Tác giả luận án đã công bố 05 bài báo trên các tạp chí chuyên ngành,<br /> 03 báo cáo tại các hội nghị khoa học và 01 công trình nghiên cứu tại các<br /> hội đồng khoa học các cấp.<br /> <br /> 3<br /> <br /> CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN KINH NGHIỆM KHAI THÁC LÒ CHỢ<br /> SỬ DỤNG THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ Ở CÁC VỈA THAN<br /> DÀY, DỐC THOẢI VÀ NGHIÊNG TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ<br /> GIỚI<br /> 1.1. Kinh nghiệm khai thác vỉa dày, dốc thoải và nghiêng trong nước<br /> 1.1.1. Khái quát chung về trữ lượng than vùng Quảng Ninh<br /> Bể than Quảng Ninh có diện tích khoảng 1.400km2, gồm ba khu vực:<br /> Cẩm Phả, Hòn Gai, Uông Bí. Than thuộc loại Antraxít, có chất lượng tốt.<br /> Theo kết quả đánh giá, tính đến tháng 01/2015 trữ lượng than tại một số<br /> mỏ hầm lò lớn vùng Quảng Ninh ước tính còn lại được liệt kê như trong<br /> bảng 1.1.<br /> Bảng 1.1. Trữ lượng than tại các mỏ hầm lò lớn vùng Quảng Ninh [1].<br /> Trữ lượng<br /> Trữ lượng vỉa dày, dốc<br /> TT<br /> Tên mỏ<br /> toàn mỏ,<br /> thoải đến nghiêng,<br /> Tỷ lệ %<br /> 1000 tấn<br /> 1000 tấn<br /> 1 Mạo Khê<br /> 74.909<br /> 2.789<br /> 3,7<br /> 2 Nam Mẫu<br /> 43.543<br /> 22.921<br /> 52,6<br /> 3 Uông Bí<br /> 38.741<br /> 0<br /> 0,0<br /> 4 Vàng Danh<br /> 43.666<br /> 26.967<br /> 61,8<br /> 5 Hà Lầm<br /> 50.973<br /> 49.364<br /> 96,8<br /> 6 Núi Béo<br /> 64.474<br /> 51.777<br /> 80,3<br /> 7 Dương Huy<br /> 59.076<br /> 9.773<br /> 16,5<br /> 8 Quang Hanh<br /> 25.157<br /> 2.786<br /> 11,1<br /> 9 Thống Nhất<br /> 37.422<br /> 17.679<br /> 47,2<br /> 10 Hạ Long<br /> 94.666<br /> 64.834<br /> 68,5<br /> 11 Khe Chàm<br /> 72.935<br /> 23.482<br /> 32,2<br /> 12 Mông Dương<br /> 25.083<br /> 7.708<br /> 30,7<br /> Tổng cộng<br /> 630.645<br /> 280.080<br /> 44,4<br /> 1.1.2. Kinh nghiệm áp dụng công nghệ CGH đồng bộ, lò chợ sử dụng<br /> máy khấu kết hợp với giàn chống có kết cấu thu hồi 01 máng cào<br /> 1. Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng<br /> Công nghệ CGH đồng bộ hạ trần thu hồi than nóc đã được triển khai<br /> tại lò chợ II-8-2 khu giếng Vàng Danh từ tháng 01/2008 ÷ 12/2013 theo<br /> hai giai đoạn, trong đó:<br /> - Giai đoạn I (từ ngày 01/12/2007÷ 27/3/2008): lò chợ có chiều dài<br /> 45m, chiều dài theo phương khu khai thác 30m; chống giữ lò chợ bằng 30<br /> giàn chống tự hành Vinaalta, khấu than bằng máy MG-200W1, vận tải bằng<br /> máng cào SGB-620/110x2 sản xuất tại Trung Quốc cùng các thiết bị đi<br /> kèm được tiếp nhận từ Công ty than Khe Chàm. Sản lượng khai thác được<br /> <br />