Nghiên cứu độ ổn định khối đất đá – trạm quạt mức + 30 khi khai thác tận thu vỉa H10 Công Ty Cổ Phần Than Mông Dương – Vinacomin

Bài viết "Nghiên cứu độ ổn định khối đất đá – trạm quạt mức + 30 khi khai thác tận thu vỉa H10 Công Ty Cổ Phần Than Mông Dương – Vinacomin" dựa trên cơ sở điều kiện địa chất và mặt cắt địa chất theo phương khu vực trạm quạt, cửa lò mức + 30 của mỏ than Mông Dương sử dụng phần mềm RS2 xây dựng mô hình mô phỏng với kích thước chiều cao x chiều rộng bằng 326,8m x 450m, tính toán phân tích vùng phá hủy dẻo và biến dạng trong khối than đá gần mặt đất khi khai thác tận thu vỉa than H10 để lại trụ bảo vệ. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu độ ổn định khối đất đá – trạm quạt mức + 30 khi khai thác tận thu vỉa H10 Công Ty Cổ Phần Than Mông Dương – Vinacomin HỘI NGHỊ TOÀN QUỐC KHOA HỌC TRÁI ĐẤT VÀ TÀI NGUYÊN VỚI PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG (ERSD 2022)Nghiên cứu độ ổn định khối đất đá – trạm quạt mức + 30 khi khai thác tận thu vỉa H10 Công Ty Cổ Phần Than Mông Dương – Vinacomin Đào Viết Đoàn*, Vũ Trung Tiến, Đỗ Anh Sơn Trường Đại học Mỏ - Địa chấtTÓM TẮT Việc khai thác tận thu các vỉa than nằm gần mặt đất đang là một trong những bài toán tăng sản lượng,giảm chi phí đầu tư khai thác, tận thu tránh gây tổn thất lãng phí nguồn tài nguyên khoảng sản có ích. Bàiviết dựa trên cơ sở điều kiện địa chất và mặt cắt địa chất theo phương khu vực trạm quạt, cửa lò mức + 30của mỏ than Mông Dương sử dụng phần mềm RS2 xây dựng mô hình mô phỏng với kích thước chiều caox chiều rộng bằng 326,8m x 450m, tính toán phân tích vùng phá hủy dẻo và biến dạng trong khối than đágần mặt đất khi khai thác tận thu vỉa than H10 để lại trụ bảo vệ. Các phương án khai thác vỉa H10 trongmô hình từ biên giới về trung tâm với các bước như sau: bước 1 khai thác 10m, bước 2 khai thác tiếp10m, bước 3 khai thác tiếp 30m, bước 4 khai thác tiếp 50m, bước 5 khai thác tiếp 70m. Kết quả tính toáncho phép khai thác tận thu vỉa than H10 và để lại trụ bảo vệ cách tâm trạm quạt mức + 30 cánh Đôngbằng 50m thì khối đất đá nằm gần mặt đất và công trình trạm quạt mức + 30 cánh Đông không bị ảnhhưởng.Từ khóa: Khai thác tận thu; trụ bảo vệ; sụt lún; công trình trên mặt; mô phỏng số.1. Đặt vấn đề Việc khai thác tận thu các vỉa than nằm gần mặt đất đang là một trong những bài toán tăng sản lượng,giảm chi phí đầu tư khai thác, tận thu tránh gây tổn thất lãng phí khoản sản có ích. Nhưng việc khai tháctận thu phần than còn lại của các vỉa nằm nông đang liên quan trực tiếp đến độ ổn định của các công trìnhtrên mặt, liên quan trực tiếp đến sụt lún bề mặt đất. Để có thể khai thác tận thu được phần than còn lại củacác vỉa nằm nông này cần phải dựa vào điều kiện cụ thể tại hiện trường, sử dụng các phương pháp tínhtoán có kể đến nhiều yếu tố để dự báo mức độ ảnh hưởng khi khai thác tận thu đến độ ổn định của cáccông trình trên mặt và sụt lún mặt đất. Tại các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh mặc dù hiện nay đã khai thác xuống mức sâu (mức -300 ÷ -450m) nhưng một số mỏ vẫn đang quan tâm khai thác phần than còn lại của các vỉa nằm nông (gần mặtđất) để tận thu khoáng sản, tận dụng các công trình mở vỉa đã có sẵn, giảm chi phí đầu tư, tăng sản lượng.Phần than còn lại của các vỉa nằm nông nếu khai thác có thể sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định củacác công trình trên mặt (Khu nhà dân, các công trình quốc gia, đường, công trình phục vụ khai thác củamỏ, hồ, suối…vv). Việc tính toán để lại phần than, trụ than bảo vệ cũng đã được các mỏ dựa theo các quyđịnh, các kinh nghiệm, các lý thuyết tính toán giới hạn khai thác để xác định. Tuy nhiên trong tính toánvẫn sử dụng các hệ số an toàn cao, hoặc một số các quy định có thể không còn phù hợp với kỹ thuật côngnghệ khai thác, điều khiển áp lực hiện nay, hoặc là lựa chọn theo kinh nghiệm. Chính vì vậy cần có sựđánh giá, tính toán lại các giới hạn bảo vệ khi khai thác phần than còn lại của các vỉa than nằm nông đểtân thu khoáng sản có ích. Đã có nhiều các công trình nghiên cứu ảnh hưởng khi khai thác các vỉa thannằm nông đến các công trình trên mặt, sụt lún mặt đất bằng phương pháp mô hình vật liệu tương đương,phương pháp mô phỏng số (Cai Lai Sheng 2008, Liu Chun Gui 2022, Ren Yan Fang và nnk 2017, WangZong Lin và nnk 2017, Wang Xiang Siong và nnk 2017). Nhưng các nghiên cứu này đều thực hiện trongcác điều kiện hiện trường cụ thể. So sánh phương pháp nghiên cứu bằng mô hình vật liệu tương đương vàmô phỏng số thì phương pháp mô hình vật liệu tương đương cần chi phí lớn, thời gian nghiên cứu dài, sốlượng phương án nghiên cứu hạn chế, không kể đến nhiều yếu tố ảnh hưởng, phương pháp mô phỏng sốcó thể nghiên cứu được nhiều phương án, kể đến nhiều yếu tố ảnh hưởng, chi phí ít, thời gian nghiên cứunhanh. Bài viết dựa trên cơ sở điều kiện hiện trường của mỏ than Mông Dương sử dụng phương pháp môphỏng số tính toán khai thác tận thu vỉa than H10 để lại trụ bảo vệ đảm bảo an toàn không gây sụt lún mặt* Tác giả liên hệEmail: daovietdoan@humg.edu.vn; daovietdoan@gmail.com 770đất và hư hỏng trạm quạt, cửa lò mức +30 cánh Đông mỏ than Mông Dương.2. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu2.1. Hiện trạng công trình trên mặt mức + 30 mỏ than Mông Dương Tại trên mặt đất Khu cánh Đông mức + 30 mỏ than Mông Dương có bố trí trạm quạt và cửa lò để phụvụ thông gió, đi lại, vận chuyển cho khai thác vỉa H10 và vỉa G9. Vỉa than H10 và G9 cách mặt đất nơi bốtrí trạm quạt và của lò mức + 30 khoảng từ 100 ÷ 150 m. Cửa lò mức + 30 được đào và chống giữ bằng bê tông cốt thép lưu vì, còn trạm quạt được xây dựngbằng tường gạch. Tại trạm quạt này bố trí 2 quạt loại 2K56-N02.4, mặt bằng bố trí trạm quạt và cửa lòmức +30 thể hiện trên hình 1 (Công ty Cổ phần than Mông Dương - Vinacomin, 2018). Th- î ng TG(-250- :--170) G9C§ C§ (9) 0 V.G Th -19 -î MC ng DV Tg Lß iã, ...