Luận án 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

Tên luận án:

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

Ngành:

Khai thác mỏ

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "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" của Nông Việt Hùng được thực hiện trong bối cảnh ngành than Việt Nam đối mặt với điều kiện địa chất phức tạp, vỉa than biến động, và xu hướng khai thác xuống sâu, đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc nâng cao sản lượng, an toàn và hiệu quả khai thác.

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu xác định các thông số công nghệ hợp lý cho lò chợ cơ giới hóa đồng bộ hạ trần thu hồi than nóc tại các vỉa than dày (trên 6m), dốc thoải và nghiêng (dưới 35 độ) thuộc vùng Quảng Ninh. Đối tượng nghiên cứu tập trung vào các thông số công nghệ như chiều cao lớp than hạ trần và bước thu hồi than hạ trần.

Nội dung nghiên cứu bao gồm tổng quan kinh nghiệm khai thác trong nước và quốc tế, phân tích ảnh hưởng của các yếu tố địa chất - kỹ thuật mỏ đến quá trình thu hồi than nóc, hoàn thiện các thông số công nghệ, và xác định thông số cụ thể cho một điều kiện khai thác. Phương pháp nghiên cứu tổng hợp lý thuyết, mô hình phân tích số (phần mềm PHASE 2) và đo đạc thực địa tại mỏ than Hà Lầm.

Luận án có ý nghĩa khoa học trong việc bổ sung cơ sở lý luận cho việc xác định thông số công nghệ khai thác hợp lý, đồng thời đóng góp thực tiễn vào chương trình phát triển công nghệ cơ giới hóa khai thác hầm lò tại Việt Nam, nâng cao hiệu quả và an toàn sản xuất. Điểm mới của luận án là xác định được miền áp dụng tối ưu cho bước thu hồi than hạ trần và tỷ lệ khấu - hạ trần.

Các luận điểm chính được bảo vệ bao gồm: Đối với vỉa than dày dưới 13m, bước thu hồi than hạ trần bằng bước khấu gương (rth = r) cho hiệu quả tốt; với vỉa trên 13m, bước thu hồi than hạ trần bằng 2 lần bước khấu gương (rth = 2r) mang lại hiệu quả. Tỷ lệ khấu - hạ trần tối ưu cho khả năng thu hồi than cao nhất là 1:2,5.

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm tại lò chợ cơ giới hóa vỉa 7 mỏ than Hà Lầm (vỉa dày ≈20m, góc dốc 10°) cho thấy tỷ lệ tổn thất than thấp nhất (15%) khi bước thu hồi than hạ trần bằng hai lần bước khấu gương (rth = 2r = 1,26m) và tỷ lệ khấu-hạ trần là 1:5,68 (tương ứng chiều cao khấu gương 2,8m). Luận án đề xuất áp dụng các kết quả này vào thực tế sản xuất, tư vấn, nghiên cứu và giảng dạy.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của đề tài
  • 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 4. Nội dung nghiên cứu
  • 5. Phương pháp nghiên cứu
  • 6. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài
  • 7. Điểm mới của luận án
  • 8. Những luận điểm để bảo vệ
  • 9. Cấu trúc của luận án
  • 10. Các công trình khoa học liên quan đến luận văn đã công bố

• CHƯƠNG 1. 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

  • 1.1. Kinh nghiệm khai thác vỉa dày, dốc thoải và nghiêng trong nước
    • 1.1.1. Khái quát chung về trữ lượng than vùng Quảng Ninh
    • 1.1.2. Kinh nghiệm áp dụng công nghệ CGH đồng bộ, lò chợ sử dụng máy khấu kết hợp với giàn chống có kết cấu thu hồi 01 máng cào
    • 1.1.3. Kinh nghiệm áp dụng công nghệ CGH đồng bộ, lò chợ sử dụng máy khấu kết hợp với giàn chống thu hồi 02 máng cào
  • 1.2. Kinh nghiệm khai thác vỉa dày thoải đến nghiêng trên thế giới
    • 1.2.1. Kinh nghiệm áp dụng sơ đồ và hệ thống khai thác chia lớp nghiêng theo vỉa (Hình 1.1).
    • 1.2.2. Kinh nghiệm áp dụng hệ thống khai thác hạ trần thu hồi than nóc
  • 1.3. Kết luận Chương 1

• CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐỊA CHẤT - KỸ THUẬT MỎ ĐẾN QUÁ TRÌNH THU HỒI THAN NÓC

  • 2.1. Quy luật dịch chuyển của than nóc
  • 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thu hồi than nóc
    • 2.2.1. Ảnh hưởng của điều kiện kiến tạo
    • 2.2.2. Ảnh hưởng của tính chất đá vách vỉa
    • 2.2.3. Ảnh hưởng của chiều dày vỉa
    • 2.2.4. Ảnh hưởng của chiều rộng bước hạ trần
    • 2.2.5. Ảnh hưởng của khoảng cách cửa tháo than
    • 2.2.6. Ảnh hưởng của góc nghiêng gương trần than
    • 2.2.7. Ảnh hưởng của giàn chống và cơ cấu thu hồi than nóc
    • 2.2.8. Ảnh hưởng của thông số góc dốc vỉa đến quá trình thu hồi than nóc
    • 2.2.9. Ảnh hưởng của thông số tốc độ tiến gương
    • 2.2.10. Ảnh hưởng của phương thức thu hồi than hạ trần
    • 2.2.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ khấu - hạ trần
  • 2.3. Kết luận Chương 2

• CHƯƠNG 3. HOÀN THIỆN MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LÒ CHỢ SỬ DỤNG THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ TRẦN THAN Ở VỈA DÀY, DỐC THOẢI VÀ NGHIÊNG VÙNG QUẢNG NINH

  • 3.1. Lựa chọn phương pháp nghiên cứu
  • 3.2. Xây dựng mô hình và tiến hành thí nghiệm mô phỏng
    • 3.2.1. Xây dựng mô hình
    • 3.2.2. Xác định các phương án trong mô hình
  • 3.3. Phân tích, đánh giá kết quả trên mô hình
    • 3.3.1. Phân tích, đánh giá kết quả khi thay đổi bước thu hồi than hạ trần
    • 3.3.2. Phân tích, đánh giá kết quả khi thay đổi tỷ lệ khấu - thu hồi
  • 3.4. Kết luận Chương 3

• CHƯƠNG 4. XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ KHAI THÁC LÒ CHỢ SỬ DỤNG THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA ĐỒNG BỘ HẠ TRẦN THAN Ở V7 MỎ THAN HÀ LÀM

  • 4.1. Khái quát chung về điều kiện địa chất khu vực nghiên cứu
  • 4.2. Công nghệ khai thác
    • 4.2.1. Công tác khấu than
    • 4.2.2. Công tác chống giữ lò chợ
    • 4.2.3. Công tác điều khiển áp lực mỏ
  • 4.3. Kết quả áp dụng thử nghiệm
    • 4.3.1. Hoàn thiện thông số bước thu hồi than hạ trần
    • 4.3.2. Hoàn thiện thông số tỷ lệ khấu-hạ trần
  • 4.4. Kết luận Chương 4

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ