Luận án tiến sĩ: Công nghệ trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ đường lò tại mỏ hầm lò Quảng Ninh - ĐH Mỏ - Địa chất

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐINH VĂN CƯỜNG NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG TRỤ NHÂN TẠO THAY THẾ TRỤ THAN BẢO VỆ ĐƯỜNG LÒ CHUẨN BỊ TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC TẠI CÁC MỎ HẦM LÒ VÙNG QUẢNG NINH LUẬN ÁN TIẾN SỸ NGÀNH KHAI THÁC MỎ HÀ NỘI - 2022 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐINH VĂN CƯỜNG NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG TRỤ NHÂN TẠO THAY THẾ TRỤ THAN BẢO VỆ ĐƯỜNG LÒ CHUẨN BỊ TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC TẠI CÁC MỎ HẦM LÒ VÙNG QUẢNG NINH Ngành: Khai thác mỏ Mã số : 9520603 LUẬN ÁN TIẾN SỸ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Nguyễn Anh Tuấn HÀ NỘI - 2022 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ii LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tác giả. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực, do chính tác giả thực hiện và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tác giả luận án Đinh Văn Cường LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC. iii CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT. vi DANH MỤC CÁC BẢNG .vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ. ix MỞ ĐẦU.

TỔNG QUAN KINH NGHIỆM ÁP DỤNG TRỤ NHÂN TẠO THAY THẾ TRỤ THAN BẢO VỆ LÒ CHUẨN BỊ VÀ ĐÁNH GIÁ TỔNG HỢP TRỮ LƯỢNG TRONG TRỤ BẢO VỆ ĐƯỜNG LÒ TẠI CÁC MỎ THAN HẦM LÒ VÙNG QUẢNG NINH. Kinh nghiệm nghiên cứu, áp dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ lò chuẩn bị trên thế giới. Tình hình nghiên cứu, áp dụng trụ nhân tạo và khai thác trụ than bảo vệ lò chuẩn bị tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. Đánh giá tổng hợp trữ lượng than trong trụ bảo vệ đường lò chuẩn bị tại các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh.

32 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU QUY LUẬT ÁP LỰC MỎ TÁC ĐỘNG LÊN TRỤ NHÂN TẠO BẢO VỆ ĐƯỜNG LÒ CHUẨN BỊ VÀ CÁC THAM SỐ CHỦ YẾU CỦA TRỤ. Nghiên cứu quy luật và lý thuyết xác định tải trọng tác động lên trụ nhân tạo bảo vệ đường lò dọc vỉa than lò chợ. Trạng thái ứng suất phân bố trong trụ than giáp khu vực khai thác lò chợ. Nghiên cứu lý thuyết tính toán tải trọng tác động lên trụ nhân tạo bảo vệ lò dọc vỉa than lò chợ.

Nghiên cứu áp lực mỏ tác động lên trụ nhân tạo bảo vệ đường lò và các tham số chủ yếu của trụ nhân tạo bằng mô hình phân tích số. Lựa chọn phần mềm số. 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Lựa chọn các yếu tố và thông số đầu vào xây dựng mô hình số xác định các tham số chủ yếu của trụ nhân tạo.

Xây dựng và khai thác mô hình xác định các tham số của trụ nhân tạo trong điều kiện vỉa dày trung bình. Xây dựng và khai thác mô hình xác định các tham số của trụ nhân tạo trong điều kiện vỉa dày. 79 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRỤ NHÂN TẠO THAY THẾ TRỤ THAN BẢO VỆ LÒ CHUẨN BỊ PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN CÁC MỎ THAN HẦM LÒ VÙNG QUẢNG NINH. Phân tích, lựa chọn loại hình công nghệ trụ nhân tạo phù hợp điều kiện các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh.

Xây dựng hướng dẫn và quy trình thi công công nghệ sử dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ lò chuẩn bị. Công nghệ sử dụng trụ nhân tạo bằng dải đá chèn. Công nghệ sử dụng trụ nhân tạo bằng kết cấu cũi. Công nghệ sử dụng trụ nhân tạo dạng dải liên tục.

Nghiên cứu khả năng giảm tổn thất tài nguyên khi áp dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ đường lò. 102 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRỤ NHÂN TẠO THAY THẾ TRỤ THAN BẢO VỆ LÒ CHUẨN BỊ TẠI MỎ KHE CHÀM III, CÔNG TY THAN KHE CHÀM - TKV. Đặc điểm điều kiện địa chất, kỹ thuật mỏ khu vực thiết kế. Lựa chọn kiểu trụ nhân tạo áp dụng thay thế trụ than bảo vệ.

Thiết kế giải pháp sử dụng trụ nhân tạo đề xuất. Tính toán hiệu quả áp dụng trụ nhân tạo thay thế trụ than bảo vệ lò chuẩn bị tại lò DVVT 14-5-19. Tính toán giá thành sản xuất theo các giải pháp. 118 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

So sánh giá thành sản xuất giữa hai phương án. Đánh giá kết quả áp dụng giải pháp công nghệ trong thực tế. Quá trình và kết quả triển khai. Đánh giá kết quả bảo vệ đường lò bằng trụ nhân tạo.

Một số tồn tại trong quá trình áp dụng giải pháp. 124 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 125 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ. 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

128 PHẦN PHỤ LỤC. 134 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vi CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TT Ký hiệu (Chữ viết tắt) Ý nghĩa (chữ viết đầy đủ) 1 CBSX Chuẩn bị sản xuất 2 CDTP Cột dài theo phương 3 DVVT Dọc vỉa vận tải 4 GX Giá thủy lực di động liên kết xích 5 HTKT Hệ thống khai thác 6 KHCN Khoa học công nghệ 7 KNM Khoan nổ mìn 8 KTKT Kinh tế kỹ thuật 9 LG Liền gương 10 SXKD Sản xuất kinh doanh Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng 11 TKV sản Việt Nam 12 B Chiều rộng trụ nhân tạo 13 H Chiều sâu khai thác 14 P Cường độ kháng nén của trụ nhân tạo 15 α Góc dốc vỉa than LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Thông số kỹ thuật của một số loại vật liệu thi công trụ. Chi tiết giá thành của một mét dải trụ nhân tạo.

So sánh hiệu quả của việc sử dụng trụ nhân tạo so với giải pháp để lại trụ than bảo vệ lò chuẩn bị. Tổng hợp một số kết quả áp dụng giải pháp sử dụng trụ nhân tạo trên thế giới. Trữ lượng than trong trụ bảo vệ đường lò theo một số dự án mỏ. Tổng hợp trữ lượng theo chiều dày và góc dốc tại các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh [8].

Phân loại trữ lượng than trong trụ bảo vệ lò chuẩn bị tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh theo yếu tố chiều dày và góc dốc vỉa. Kết quả ví dụ tính toán trụ nhân tạo. Bảng tra các hệ số để xác định giá trị chuyển vị đất đá trên biên lò. Bảng tra các giá trị kkp đối với nóc lò.

Bảng xác định giá trị kst theo diện tích gương lò. Mối quan hệ giữa chuyển vị đất đá và áp lực mỏ. Bảng tra giá trị kp theo chuyển vị đất đá trên biên đường lò. Bảng tra giá trị kpr.

Chỉ tiêu cơ lý của các loại đá trong địa tầng vùng than Quảng Ninh. Kết quả nghiên cứu cường độ kháng nén tối ưu của trụ nhân tạo trong điều kiện vỉa dày trung bình. Tổng hợp chiều rộng trụ tối ưu khi khai thác vỉa dày trung bình. Kết quả các giá trị tham số chính từ nghiên cứu trên mô hình số trường hợp vỉa dày trung bình.

Mối tương quan giữa các tham số chính trường hợp vỉa trung bình. Tổng hợp chiều rộng trụ bảo vệ tối ưu khi khai thác vỉa dày. Kết quả các giá trị tham số chính từ nghiên cứu trên mô hình số trường LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com viii hợp vỉa dày. Mối tương quan giữa các tham số chính trường hợp vỉa dày.

Kết quả thí nghiệm cường độ kháng nén của cũi theo vật liệu. Đặc tính kỹ thuật của cụm máy bơm MONO TF. Đề xuất một số loại vật liệu sử dụng để xây dựng trụ nhân tạo. Kế hoạch xuống sâu một số mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh [15].

Chiều rộng trụ than bảo vệ lò chuẩn bị theo chiều sâu khai thác. Tổng hợp tỷ lệ tổn thất theo các phương án trụ bảo vệ đường lò. Đặc điểm cấu tạo vỉa 14.5 khu vực thi công đường lò. Tổng hợp điều kiện địa chất và các một số chỉ tiêu KTKT của lò chợ 14.5- 19 theo kế hoạch Công ty than Khe Chàm.

Các thông số đầu vào để tính tải trọng tác dụng lên vì chống. Áp lực đất đá tác dụng lên nóc lò. Các thông số của trụ nhân tạo chống giữ khám chân lò chợ 14. So sánh các chỉ tiêu KTKT của công nghệ sử dụng trụ nhân tạo so với giải pháp sử trụ than tại lò chợ 14-5-19 mỏ Khe Chàm III.

Tổng hợp chi phí sản xuất và giá thành tiêu thụ theo các phương án trụ bảo vệ lò DVVT lò chợ 14-5-19. So sánh các chỉ tiêu chủ yếu của hai phương án công nghệ. So sánh chi tiết giá thành tiêu thụ theo các phương án. 120 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Gương lò dọc vỉa tiến trước gương lò chợ.

Gương lò dọc vỉa tiến cùng với gương lò chợ. Sơ đồ tạo dải đá chèn bằng cách thi công đồng thời cặp lò dọc vỉa (áp dụng tại Nga và Liên Xô cũ). Mặt cắt qua gương lò chuẩn bị và qua phạm vi gương mở rộng. Sơ đồ công nghệ thi công đồng thời cặp lò bằng giải pháp gương mở rộng tại mỏ Bát Nhất (Sơn Đông, Trung Quốc).

Quy cách và mẫu cũi gỗ sử dụng để thí nghiệm. So sánh khả năng chịu nén bình quân và mức độ biến dạng đứng của cũi theo vật liệu lấp đầy [55]. Kết quả thi công cũi tại mỏ Bogdanka, Ba Lan [56]. Khu vực nghiên cứu tại vỉa 209 (lò chợ 902 và 904) mỏ Ziemowit.

Thi công trụ bê tông trong thực tế. Kết quả áp dụng giải pháp thay thế trụ than bảo vệ lò chuẩn bị bằng trụ bê tông tại mỏ Ziemowit (Ba Lan). Giải pháp sử dụng trụ nhân tạo bằng tường xây tại mỏ Phán Môi. Dải trụ nhân tạo bảo vệ lò chuẩn bị của lò chợ cơ giới hóa đồng bộ 3107 mỏ Tân Nguyên, Tập đoàn than Dương Môi, tỉnh Sơn Đông.

Kết quả quan trắc biến dạng lò chuẩn bị và dải trụ mỏ Tân Nguyên .