Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT nguyễn anh tuấn Nghiên cứu hoàn thiện phơng pháp xác định khả sản lợng mỏ lộ thiên khai thác than dới mức thoát nớc tự chảy vùng Quảng Ninh LUậN VĂN THạC Sĩ Kỹ THUậT Hà NộI - 2008 Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT nguyễn anh tuấn Nghiên cứu hoàn thiện phơng pháp xác định khả sản lợng mỏ lộ thiên khai thác than dới mức thoát nớc tự chảy vùng Quảng Ninh Chuyên ngành: Khai thác má M· sè: 60.53.05 LUËN V¡N TH¹C SÜ Kü THUËT NGƯờI HƯớNG DẫN KHOA HọC: PGS.TS Hồ Sĩ Giao Hà NộI - 2008 ii LờI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực cha đợc công bố công trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Tác giả luận văn Nguyễn Anh Tn iii Mơc lơc Néi dung Trang Trang phơ b×a i Lêi cam ®oan ii Mơc lơc iii Danh mơc bảng vii Danh mục hình vẽ, đồ thị ix mở đầu Chơng 1- Khái quát trạng khai thác mỏ than lộ thiên dới mức thoát nớc tự chảy vùng Quảng Ninh Các điều kiện mỏ địa chất ảnh hởng đến khả sản lợng 1.1 mỏ than lộ thiên dới mức thoát nớc tự chảy vùng Quảng Ninh 1.1.1 Đặc điểm cấu tạo vỉa than 1.1.2 Đặc điểm chung địa chất công trình, địa chất thuỷ văn 1.1.3 Đặc điểm biên giới, trữ lợng kích thớc hình học mỏ 11 Hiện trạng khai thác tình hình thực sản lợng 1.2 mỏ than lộ thiên dới mức thoát nớc tự chảy vùng 16 Quảng Ninh 1.2.1 Hiện trạng công nghệ khai thác mỏ 1.2.2 1.3 Công tác thực sản lợng mỏ than lộ thiên Quảng Ninh Phơng hớng phát triển mỏ than lộ thiên sâu vùng Quảng Ninh 16 19 21 iv Chơng - Khái quát nghiên cứu xác định khả sản lợng mỏ lộ thiên dới mức thoát 28 nớc tù ch¶y 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 Khả sản lợng mỏ lộ thiên dới mức thoát nớc tự chảy Khái quát chung phơng pháp xác định sản lợng mỏ lộ thiên Cơ sở xác định khả sản lợng mỏ lộ thiên khai thác dới mức thoát nớc tự chảy Xác định khả sản lợng mỏ lộ thiên khai thác dới mức thoát nớc tự chảy Các nghiên cứu xác định khả sản lợng mỏ lộ thiên thông qua tốc độ xuống sâu đáy mỏ Khái quát chung tốc độ khai thác xuống sâu mỏ lộ thiên Các nghiên cứu xác định tốc độ khai thác xuống sâu mỏ lộ thiên Tốc độ khai thác xuống sâu mỏ chuẩn bị tầng toàn chiều dài đáy mỏ Tiến độ công trình mỏ chuẩn bị dọc với đáy mỏ bậc thang 28 28 29 33 37 37 40 58 72 Chơng - Hoàn thiện phơng pháp xác định khả sản lợng mỏ lộ thiên khai thác dới mức 80 thoát nớc tự chảy vùng Quảng Ninh 3.1 3.2 Lựa chọn máy xúc đào sâu đáy mỏ bóc đá tầng Lựa chọn công nghệ khai thác, chuẩn bị tầng khai thác bóc đá bờ mỏ 3.2.1 Lựa chọn công nghƯ khai th¸c 80 88 88 v 3.2.2 Lùa chän công nghệ chuẩn bị tầng mới, khấu than 91 3.3 102 Xác định dung tích gầu xúc 3.3.1 Các yếu tố ảnh hởng tới việc xác định dung tích gầu xúc 3.3.2 3.4 Xác định dung tích gầu xúc cho mỏ lộ thiên sâu vùng Quảng Ninh Mối quan hệ máy xúc tham gia chuẩn bị tầng bóc đá bờ mỏ 103 113 117 3.4.1 Mối quan hệ máy xúc tham gia chuẩn bị tầng 117 3.4.2 Mối quan hệ máy xúc bóc đá tầng khai thác 122 Xây dựng phơng pháp xác định khả sản lợng cho mỏ 3.5 lộ thiên khai thác dới mức thoát nớc tự chảy vùng Quảng 126 Ninh 3.5.1 Phơng pháp xác định sản lợng mỏ nớc ta từ trớc tới 126 Phơng pháp xác định khả sản lợng mỏ than lộ 3.5.2 thiên khai thác dới mức thoát nớc tự chảy vùng Quảng 126 Ninh 3.6 Xây dựng modun tính khả sản lợng cho khai trờng Đông Cao Sơn, mỏ than lộ thiên Cao Sơn 3.6.1 Đặc điểm thiết kế trạng khai thác mỏ than Cao Sơn 3.6.2 Xây dựng sơ đồ khối xác định khả sản lợng khu mỏ Đông Cao Sơn, mỏ than Cao Sơn 3.6.3 Nhập liệu đầu vào, tính toán sử lý số liệu 131 132 133 135 Kết luận kiến nghị 145 DANH MụC CáC CÔNG TRìNH CủA TáC GIả 147 TàI LIệU THAM KHảO 149 Phụ lục vii Danh mục bảng TT Số bảng Tên bảng Các thông số đăc trng vỉa than khai thác lộ Trang Bảng 1.1 B¶ng 1.2 B¶ng 1.3 B¶ng 1.4 B¶ng 1.5 Bảng 1.6 Các tiêu biên giới trữ lợng mỏ Cọc Sáu 21 Bảng 1.7 Các tiêu biên giới trữ lợng mỏ Đèo Nai 23 B¶ng 1.8 B¶ng 1.9 10 B¶ng 1.10 11 Bảng 3.1 12 Bảng 3.2 13 Bảng 3.3 thiên vùng Quảng Ninh Trữ lợng than địa chất biên giới khai trờng mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh Các thông số HTKT mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh Một số loại thiết bị xúc bốc, vận tải mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh Sản lợng mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh từ năm 2005ữ2008 Các tiêu biên giới trữ lợng mỏ Cao Sơn giai đoạn Các tiêu biên giới trữ lợng mỏ Cao Sơn giai đoạn II Các tiêu biên giới trữ lợng mỏ Đông Lộ Trí Đặc tính kỹ thuật số MXTLGN đợc sử dụng phủ biến mỏ vùng Quảng Ninh Đặc tính kỹ thuật số MXTLGN cỡ lớn đợc sử dụng trên giới Bảng so sánh suất loại máy xúc với chiều cao tầng khác 11 16 18 20 23 24 25 87 87 105 viii 14 B¶ng 3.4 15 B¶ng 3.5 16 B¶ng 3.6 Mèi quan hƯ cđa chiỊu cao tầng tới dung tích gầu xúc Bảng phối hợp MXTLGN với ô tô khai thác Quan hệ dung tích gầu xúc với chiều dài khu vực xúc hệ số bóc sản xuất 107 109 123 Bảng xác định khả sản lợng hàng năm 17 Bảng 3.7 mỏ lộ thiên khai thác dới mức thoát nớc tự chảy 129 ix Danh mục hình vẽ, đồ thị TT Số hình Hình 1.1 Hình 1.2 Tên hình vẽ, đồ thị Biểu đồ lợng ma vùng Quảng Ninh Biểu đồ kế hoạch sản lợng khai thác than từ năm 2005-2020 Trang 10 26 Sơ đồ biểu thị mối quan hệ tốc độ xuống sâu Hình 2.1 đáy mỏ tầng khai thác mở vỉa theo 39 phơng án khác Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Sơ đồ chuẩn bị tầng đào sâu đáy mỏ theo trình tự thuận theo trình tự nghịch Sơ đồ thi công chuẩn bị tầng theo .. Sơ đồ tính toán khối lợng chuẩn bị tầng 41 46 49 Sơ đồ mở vỉa cho mỏ khai thác dới mức thoát Hình 2.5 H×nh 2.6 H×nh 2.7 10 H×nh 2.8 11 H×nh 2.9 12 Hình 2.10 13 Hình 2.11 Sơ đồ xác định khối lợng cải tạo nớc tự chảy Sơ đồ mở rộng hào công trình mỏ phát triển hai phía Biểu đồ tính thời gian chuẩn bị tầng thi công theo trình tự thuận Sơ đồ xác định khối lợng công tác chuẩn bị tầng hệ thống khai thác hai bờ công tác Sơ đồ phối hợp máy xúc mở rộng hào tầng với máy xúc đào hào tầng dới Sơ đồ cải tạo bờ dừng tới vị trí góc bờ công tác góc dừng tạm thời 54 60 63 65 67 69 70 ... dới mức thoát nớc tự chảy Khái quát chung phơng pháp xác định sản lợng mỏ lộ thiên Cơ sở xác định khả sản lợng mỏ lộ thiên khai thác dới mức thoát nớc tự chảy Xác định khả sản lợng mỏ lộ thiên khai. .. định khả sản lợng mỏ lộ thiên khai thác than dới mức thoát nớc tự chảy vùng Quảng Ninh 4- Xây dựng phơng pháp trình tự xác định khả sản lợng cho mỏ lộ thiên khai thác than dới mức thoát nớc tự. .. trạng khai thác mỏ than lộ thiên dới mức thoát nớc tự chảy vùng Quảng Ninh Các điều kiện mỏ địa chất ảnh hởng đến khả sản lợng 1.1 mỏ than lộ thiên dới mức thoát nớc tự chảy vùng Quảng Ninh 1.1.1