Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Nghiên cứu công nghệ vận tải đất đá hợp lý cho các mỏ than lộ thiên sâu ở Việt Nam
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
ĐỖ NGỌC TƢỚC
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VẬN TẢI ĐẤT ĐÁ HỢP LÝ
CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN SÂU Ở VIỆT NAM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
ĐỖ NGỌC TƢỚC
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VẬN TẢI ĐẤT ĐÁ HỢP LÝ
CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN SÂU Ở VIỆT NAM
Ngành: Khai thác mỏ
Mã số: 62.52.06.03
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS.TS Bùi Xuân Nam
2. TS Nguyễn Phụ Vụ
HÀ NỘI - 2015
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả đã trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ công trình nào khác.
Hà Nội, ngày tháng 2 năm 2015
Tác giả luận án
Đỗ Ngọc Tước
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1
Chương 1 TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG VÀ CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN
CỨU CÔNG NGHỆ VẬN TẢI ĐẤT ĐÁ TẠI CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN
SÂU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC.............................................................................5
1.1. Tổng quan hiện trạng công nghệ vận tải đất đá tại các mỏ than lộ thiên ...........5
1.1.1. Phân loại mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam.....................................................7
1.1.2. Hiện trạng công nghệ vận tải đất đá tại các mỏ than lộ thiên Việt
Nam.........................................................................................................................8
1.1.3. Hiện trạng công nghệ vận tải đất đá tại các mỏ than lộ thiên sâu
nước ngoài ............................................................................................................12
1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu lựa chọn công nghệ vận tải đất đá
trong và ngoài nước.................................................................................................20
1.2.1. Tổng quan về các công trình nghiên cứu lựa chọn công nghệ vận tải
tại các mỏ than lộ thiên Việt Nam ........................................................................20
1.2.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu công nghệ vận tải tại các mỏ lộ
thiên nước ngoài ...................................................................................................21
1.2.3. Phân tích các kết quả nghiên cứu lựa chọn công nghệ vận tải đất đá.......23
1.3. Kết luận Chương 1 ...........................................................................................24
Chương 2 ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CÁC
CÔNG NGHỆ VẬN TẢI ĐẤT ĐÁ TẠI CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN SÂU
VIỆT NAM ...............................................................................................................26
2.1. Đặc điểm các mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam..................................................26
2.1.1. Đặc điểm hình học mỏ ................................................................................26
2.1.2. Đặc điểm địa chất công trình .....................................................................27
2.1.3. Đặc điểm khí hậu - thủy văn .......................................................................28
2.1.4. Đặc điểm công tác đào sâu.........................................................................28
2.2. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng tới công tác vận tải đất đá tại các mỏ than
lộ thiên Việt Nam ....................................................................................................29
2.2.1. Ảnh hưởng của yếu tố tự nhiên đến công tác vận tải mỏ ...........................29
2.2.2. Ảnh hưởng của yếu tố kỹ thuật đến công tác vận tải mỏ............................30
2.2.3. Ảnh hưởng của yếu tố tổ chức tới công tác vận tải ....................................32
2.3. Nghiên cứu yêu cầu đối với công tác vận tải và đánh giá khả năng sử
dụng các công nghệ vận tải đất đá tại các mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam.............32
2.3.1. Kế hoạch khai thác tại các mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam........................32
2.3.2. Yêu cầu đối với công tác vận tải.................................................................33
2.3.3. Đánh giá khả năng sử dụng các công nghệ vận tải tại các mỏ than lộ
thiên sâu Việt Nam................................................................................................34
2.4. Kết luận Chương 2 ...........................................................................................39
Chương 3 NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ
VẬN TẢI ĐẤT ĐÁ CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN SÂU VIỆT NAM ...........41
3.1. Nghiên cứu xác định kích thước cỡ hạt tối ưu cho các mỏ than lộ thiên
sâu Việt Nam...........................................................................................................41
3.2. Nghiên cứu lựa chọn các thông số công nghệ vận tải ô tô đơn thuần..............46
3.2.1. Nghiên cứu lựa chọn tải trọng tối ưu của ô tô theo dung tích gàu xúc ......46
3.2.2. Tốc độ chuyển động của ô tô ......................................................................59
3.2.3. Tiêu hao nhiên liệu của ô tô .......................................................................59
3.2.4. Nghiên cứu quan hệ chiều rộng ô tô với khối lượng đất đá mở rộng
đường ....................................................................................................................60
3.3. Nghiên cứu lựa chọn các thông số công nghệ vận tải băng tải ........................63
3.3.1. Chiều rộng băng tải ....................................................................................63
3.3.2. Tính toán tốc độ chuyển động của băng tải................................................64
3.3.3. Kích thước cỡ hạt lớn nhất khi vận chuyển bằng băng tải.........................65
3.3.4. Lực cản chuyển động ..................................................................................67
3.4. Nghiên cứu lựa chọn các thông số công nghệ vận tải trục tải..........................71
3.4.1. Năng suất giờ của trục................................................................................71
3.4.2. Tốc độ vận tải của trục ...............................................................................72
3.4.3. Thời gian 1 chu kỳ chuyển động của trục...................................................72
3.4.4. Tải trọng lựa chọn của trục tải...................................................................73
3.4.5. Tốc độ trung bình của trục .........................................................................73
3.4.6. Tính trọng lượng 1 m cáp trục....................................................................73
3.4.7. Hệ số độ bền của cáp..................................................................................73
3.4.8. Công suất cần thiết của động cơ ................................................................74
3.5. Nghiên cứu lựa chọn các thông số công nghệ vận tải liên hợp........................74
3.5.1. Nghiên cứu lựa chọn vị trí tầng tập trung trong nhóm tầng ......................74
3.5.2. Nghiên cứu xác định chiều sâu chuyển tiếp các dạng vận tải....................78
3.5.3. Nghiên cứu xác định số tầng tập trung trong đới công tác vận tải liên
hợp ........................................................................................................................82
3.6. Kết luận Chương 3 ...........................................................................................84
Chương 4 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ VẬN TẢI ĐẤT ĐÁ
HỢP LÝ CHO CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN SÂU VIỆT NAM .............................86
4.1. Nghiên cứu cơ sở lựa chọn công nghệ vận tải đất đá tại các mỏ than lộ
thiên sâu ở Việt Nam...............................................................................................86
4.2. Nghiên cứu các chỉ tiêu công nghệ vận tải ô tô cho các mỏ than lộ thiên
sâu ở Việt Nam........................................................................................................90
4.2.1. Tính toán số lượng ô tô đảm bảo khối lượng mỏ yêu cầu ..........................90
4.2.2. Khả năng thông qua của đường ô tô ..........................................................91
4.2.3. Tiêu hao năng lượng khi vận tải ô tô..........................................................92
4.2.4. Xác định giá thành vận tải ô tô đơn thuần .................................................95
4.3. Nghiên cứu các chỉ tiêu công nghệ vận tải băng tải cho các mỏ than lộ
thiên sâu ở Việt Nam...............................................................................................97
4.3.1. Tiêu hao năng lượng đối với băng tải thường............................................99
4.3.2. Tiêu hao năng lượng đối với băng tải dốc................................................100
4.3.3. Xác định giá thành vận tải băng tải..........................................................102
4.4. Nghiên cứu các chỉ tiêu công nghệ vận tải liên hợp ô tô - trục tải cho các
mỏ than lộ thiên sâu ở Việt Nam...........................................................................104
4.4.1. Tiêu hao năng lượngkhi sử dụng công nghệ vận tải bằng trục tải...........105
4.4.2. Xác định giá thành vận tải trục tải ...........................................................107
4.5. Lựa chọn công nghệ vận tải hợp lý cho các mỏ than lộ thiên sâu ở Việt
Nam .......................................................................................................................109
4.5.1. Phạm vi sử dụng các công nghệ vận tải theo tiêu chí năng lượng...........109
4.5.2. Đánh giá phạm vi sử dụng công nghệ vận tải theo tiêu chí giá thành
vận tải .................................................................................................................111
4.5.3. Lựa chọn công nghệ vận tải đất đá hợp lý cho các mỏ than lộ thiên
sâu Việt Nam theo tiêu chí kinh tế ......................................................................114
4.5.4. Lựa chọn công nghệ vận tải khi kể đến yếu tố môi trường.......................121
4.5.5. Lựa chọn công nghệ vận tải cho các mỏ than lộ thiên sâu ở Việt Nam ...122
4.6. Tính toán cho mỏ Cao Sơn.............................................................................124
4.6.1. Khái quát chung về mỏ Cao Sơn ..............................................................124
4.6.2. Kế hoạch khai thác và đổ thải mỏ Cao Sơn..............................................124
4.7. Kết luận Chương 4 .........................................................................................131
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................133
1. Kết luận .............................................................................................................133
2. Kiến nghị ...........................................................................................................134
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ....................................135
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................137
PHẦN PHỤ LỤC....................................................................................................143
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
QH60 Quy hoạch phát triển ngành than đến năm 2015, xét
triển vọng đến 2025
CNKT Công nghệ khai thác
HTKT Hệ thống khai thác
NCS Nghiên cứu sinh
MXTG Máy xúc tay gầu
MXTL Máy xúc thủy lực
SNG Cộng đồng các Quốc gia độc lập
TCVN 5326:2008 Tiêu chuẩn Quốc gia: Kỹ thuật khai thác mỏ lộ thiên
TKV Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam
XDCB Xây dựng cơ bản
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Khối lượng mỏ đã thực hiện tại một số mỏ than lộ thiên Việt Nam ...............6
Bảng 1.2: Một số chỉ tiêu cơ bản của các mỏ than lộ thiên .............................................8
Bảng 1.3: Các thông số cơ bản của HTKT tại các mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam.........9
Bảng 1.4: Giá thành đơn vị các khâu công nghệ tại các mỏ lộ thiên vùng Cẩm Phả ....11
Bảng 1.5: Các chỉ tiêu kỹ thuật đồng bộ dây chuyền công nghệ ô tô - băng tải
nghiêng tại một số nước trên thế giới ..........................................................15
Bảng 1.6: Thông số băng tải dốc tại một số mỏ trên thế giới ........................................17
Bảng 2.1: Lượng nước chảy vào mỏ theo trận mưa lớn nhất trong ngày đêm ..............28
Bảng 2.2: Giá trị hệ số ảnh hưởng đến năng suất thiết bị và chiều sâu khai thác
mỏ ................................................................................................................31
Bảng 2.3: Khối lượng mỏ yêu cầu tại một số mỏ lộ thiên theo QH 60..........................33
Bảng 2.4: Phạm vi sử dụng các công nghệ vận tải mỏ lộ thiên .....................................35
Bảng 3.1: Kích thước cỡ hạt tối ưu theo các loại máy xúc ............................................44
Bảng 3.2: Chiều dài bloc xúc tối ưu theo dung tích gàu xúc và chiều cao tầng ............51
Bảng 3.3: Dung tích gàu xúc tính toán tại các mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam.............52
Bảng 3.4: Tải trọng ô tô tối ưu theo dung tích gàu xúc và cung độ vận tải...................56
Bảng 3.5: Tải trọng, số lượng ô tô và năng suất năm của tổ hợp máy xúc - ô tô lựa
chọn theo chiều cao nâng tải tại các mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam ..........58
Bảng 3.6: Khối lượng đất đá cần bóc thêm khi sử dụng ô tô vận tải và chiều sâu
mỏ ................................................................................................................62
Bảng 3.7: Giá trị các hệ số C1 và C2 của băng với 3 con lăn .........................................63
Bảng 3.8: Tốc độ băng với khoảng cách giữa các con lăn và góc dốc băng tải ............65
Bảng 3.9: Kích thước cỡ hạt lớn nhất theo bề rộng băng và góc nghiêng con lăn ........67
Bảng 3.10: Các phương án vận tải trên chiều cao đới công tác.....................................79
Bảng 3.11: Mối quan hệ giữa giá trị tầng tập trung tối ưu với chiều cao đới công
tác và khối lượng mỏ ...................................................................................84
Bảng 4.1: Tỷ trọng chi phí của các chỉ tiêu công nghệ vận tải theo tải trọng ô tô.........89
Bảng 4.2: Quan hệ giữa tiêu hao năng lượng đơn vị của ô tô theo độ dốc ....................93
Bảng 4.3: Tính toán các hệ số aq và bq
...........................................................................94
Bảng 4.4: Các chỉ tiêu KTKT các công nghệ vận tải...................................................117
Bảng 4.5: Khối lượng chất thải thành phần khi vận tải ô tô với chiều sâu khai thác ..122
Bảng 4.6: Công nghệ vận tải đất đá hợp lý cho các mỏ than lộ thiên sâu Việt nam....123
Bảng 4.7: Lịch khai thác mỏ than Cao Sơn .................................................................127
Bảng 4.8: Chỉ tiêu phương án chọn công nghệ vận tải đất đá mỏ Cao Sơn ................130
Bảng 4.9: Khối lượng phát thải của ô tô theo chiều sâu khai thác mỏ Cao Sơn.........131
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Phân bố chi phí trung bình của các khâu công nghệ trong giai đoạn sản
xuất từ năm 2009÷2012 tại mỏ Cọc Sáu......................................................10
Hình 1.2: Phân bố vốn đầu tư cho các khâu công nghệ tại mỏ Cọc Sáu .......................10
..............................................16
-
thiên ""Muruitau".........................................................................................18
Hình 2.1: Biểu đồ V, P, Lct=f(H) mỏ than Cọc Sáu.......................................................26
Hình 2.2: Biểu đồ V, P, Lct=f(H) mỏ than Cao Sơn.......................................................27
Hình 2.3: Biểu đồ V, P=f(H) mỏ than Na Dương..........................................................27
Hình 2.4: Các vùng sử dụng hình thức vận tải hợp lý trong khai trường ......................34
Hình 2.5: Phạm vi sử dụng ô tô và ô tô - băng tải ở mỏ Muruitau ................................36
Hình 2.6: Quan hệ giá thành vận tải của các dạng vận tải với chiều sâu mỏ.................37
Hình 2.7: Sự phụ thuộc chi phí lao động của các dạng vận tải với chiều sâu mỏ .........38
Hình 3.1: Quan hệ giữa kích thước cỡ hạt đất đá nổ mìn trung bình tối ưu và dung
tích gàu xúc của MXTL khi sử dụng máy khoan đường kính dk=250
mm và yêu cầu đập nghiền...........................................................................45
Hình 3.2: Quan hệ giữa kích thước cỡ hạt đất đá nổ mìn trung bình tối ưu và
dung tích gàu xúc của MXTG khi sử dụng máy khoan đường kính
dk=250 mm và yêu cầu đập nghiền..............................................................45
Hình 3.3: Giao diện tính cỡ hạt đất đá trung bình tối ưu khi sử dụng máy khoan
đường kính dk=250 mm và yêu cầu đập nghiền...........................................45
Hình 3.4: Sự phụ thuộc giá thành đơn vị của máy xúc vào chiều cao tầng với các
loại máy xúc khác nhau................................................................................48
Hình 3.5: Quan hệ giữa dung tích gàu xúc với chiều cao tầng và chiều dài bloc
máy xúc hợp lý.............................................................................................52
Hình 3.6: Quan hệ giữa đơn giá ca máy hoạt động với tải trọng ô tô............................54
Hình 3.7: Quan hệ giữa đơn giá ô tô với tải trọng ô tô ..................................................55
Hình 3.8: Quan hệ giữa tải trọng ô tô theo dung tích gàu xúc và cung độ vận tải.........57
Hình 3.9: Định mức nhiên liệu của ô tô tải trọng q=91 tấn phụ thuộc cung độ và
chiều cao nâng tải.........................................................................................60
Hình 3.10: Quan hệ giữa góc dốc bờ mỏ và bề rộng đường ô tô...................................60
Hình 3.11: Mối quan hệ giữa khối lượng đất bóc thêm theo từng loại ô tô...................62
Hình 3.12: Sơ đồ tính toán các thông số của băng tải với 3 con lăn..............................66
Hình 3.13: Quan hệ giữa kích thước cỡ hạt lớn nhất trên băng theo bề rộng băng
và góc nghiêng sườn con lăn........................................................................67
Hình 3.14: Phân bố lực cản chuyển động của băng tải dốc với hệ thống nén ...............67
Hình 3.15: Sơ đồ làm việc của hệ thống trục tải nâng ô tô............................................72
Hình 3.16: Sơ đồ phân bố tầng tập trung trong nhóm tầng............................................75
Hình 3.17: Sơ đồ xác định cung độ vận tải trung bình trong mỏ...................................75
Hình 3.18: Sơ đồ khối xác định chiều sâu chuyển tiếp các dạng vận tải.......................81
Hình 4.1: Tỷ trọng chi phí của các chỉ tiêu công nghệ vận tải theo tải trọng ô tô .........88
Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ vận tải ô tô đơn thuần.........................................................90
Hình 4.3: Số lượng ô tô trong các tổ hợp theo năng suất vận tải từ 1.000÷10.000
tấn/giờ ..........................................................................................................91
Hình 4.4: Quan hệ giữa tiêu hao năng lượng vận tải nâng 1 tấn đất đá bằng ô tô
theo chiều cao nâng và hạ tải.......................................................................94
Hình 4.5: Quan hệ giữa giá thành vận tải của ô tô khi lên dốc theo chiều dài vận
tải và năng suất giờ ......................................................................................96
Hình 4.6: Quan hệ giữa giá thành vận tải của ô tô xuống dốc theo chiều cao
xuống dốc và năng suất giờ .........................................................................96
Hình 4.7: Giá thành vận tải ô tô trên đường bằng theo chiều dài vận tải và năng
suất giờ.........................................................................................................97
Hình 4.8: Sơ đồ công nghệ vận tải liên hợp ô tô - băng tải ...........................................98
Hình 4.9: Tiêu hao năng lượng đơn vị của băng nghiêng ( =180
) theo chiều cao
nâng tải.........................................................................................................99
Hình 4.10: Tiêu hao năng lượng đơn vị của băng khi vận tải trên đường bằng ..........100
Hình 4.11: Tiêu hao năng lượng của băng dốc 35o
theo chiều cao và năng suất
băng............................................................................................................101
Hình 4.12: Tiêu hao năng lượng đơn vị kJ/tấn theo góc dốc băng tải và và năng
suất giờ khi chiều cao nâng H=100 m .......................................................101
Hình 4.13: Giá thành vận tải băng tải nghiêng ( =18o
) theo chiều cao nâng tải và
năng suất băng............................................................................................102
Hình 4.14: Giá thành vận tải băng tải dốc ( =35o
) theo chiều cao nâng tải và năng
suất băng ....................................................................................................103
Hình 4.15: Giá thành vận tải trên đường bằng theo chiều dài vận tải và năng suất
băng............................................................................................................103
Hình 4.16: Sơ đồ công nghệ vận tải liên hợp ô tô - trục tải skip .................................104
Hình 4.17: Sơ đồ công nghệ vận tải liên hợp ô tô - trục tải nâng ô tô .........................104
Hình 4.18: Tiêu hao năng lượng đơn vị của trục tải skip theo chiều cao nâng và
năng suất nâng khi góc dốc tuyến trục 35o
................................................106
Hình 4.19: Tiêu hao năng lượng đơn vị của trục tải nâng ô tô theo chiều cao nâng
và năng suất nâng khi góc dốc tuyến trục 35o
............................................107
Hình 4.20: Mối quan hệ giữa giá thành vận tải trục tải skip theo năng suất khi góc
dốc =35o
với chiều sâu mỏ.......................................................................108
Hình 4.21: Mối quan hệ giữa giá thành vận tải trục tải nâng ô tô theo năng suất
khi góc dốc =35o
với chiều sâu mỏ..........................................................108
Hình 4.22: Tiêu hao năng lượng đơn vị của ô tô và băng tải khi vận tải đường
bằng............................................................................................................109
Hình 4.23: Tiêu hao năng lượng đơn vị của các công nghệ vận tải theo chiều sâu
mỏ và khối lượng vận tải ...........................................................................110
Hình 4.24: Giá thành của các công nghệ vận tải theo năng suất và chiều sâu mỏ.......112
Hình 4.25: Giá thành của công nghệ vận tải băng tải và ô tô theo năng suất và
chiều dài khi vận tải trên đường bằng........................................................113
Hình 4.26: Sơ đồ khối lựa chọn công nghệ vận tải đất đá hợp lý cho các mỏ than
lộ thiên sâu ở Việt Nam .............................................................................115
Hình 4.27: Giao diện lựa chọn phương án vận tải đất đá hợp lý cho các mỏ than lộ
thiên sâu ở Việt Nam .................................................................................116
Hình 4.28: Quan hệ giữa tổng chi phí các công nghệ vận tải theo khối lượng trung
bình tầng công tác mỏ và chiều cao nâng tải .............................................119
Hình 4.29: Tổng tiêu hao năng lượng với chiều cao nâng tải của các công nghệ
vận tải.........................................................................................................129
Hình 4.30: Tổng chi phí với chiều cao nâng tải của các công nghệ vận tải.................129
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Vận tải là một trong những khâu công nghệ chính của quá trình sản xuất trên
mỏ lộ thiên. Chi phí vận tải thường chiếm từ 50 60% giá thành khai thác 1 tấn than.
Hình thức vận tải ô tô được sử dụng phổ biến trên các mỏ lộ thiên có không gian
hạn chế, khai trường chật hẹp, tuyến công tác ngắn và phát triển nhanh, khoáng
sàng có thế nằm phức tạp. Tuy nhiên, năng suất và chi phí vận tải phụ thuộc chủ
yếu vào chiều cao nâng tải, cung độ vận tải, chất lượng, độ dốc đường và tải trọng ô
tô. Các mỏ lộ thiên sâu sử dụng công nghệ vận tải ô tô đơn thuần không hiệu quả,
bởi vì: cung độ vận tải theo hướng chạy có tải của xe lên dốc tăng nhanh, chiều cao
nâng tải ngày càng lớn dẫn đến giảm năng suất và tăng chi phí vận tải ô tô.
Theo tài liệu của các nhà khoa học mỏ, năng suất của ô tô sẽ giảm đi 10% khi
độ sâu mỏ đến 100 m và giảm tới 38% khi độ sâu mỏ đến 200 m; chi phí nguyên
nhiên liệu cũng tăng tỷ lệ thuận với chiều cao nâng tải. Điều này làm giá thành vận
tải tăng lên đáng kể.
Hiện nay, trên thế giới ngoài công nghệ vận tải bằng ô tô đơn thuần, còn có rất
nhiều công nghệ vận tải liên hợp như: Ô tô - băng tải, ô tô - trục tải (skip, ô tô), ô tô
- đường sắt. Việc áp dụng công nghệ vận tải liên hợp cho phép phát huy các ưu
điểm, khắc phục các nhược điểm của các dạng vận tải. Kinh nghiệm sử dụng công
nghệ vận tải liên hợp cho thấy: Chi phí vận tải giảm 15 30%, duy trì năng suất yêu
cầu và có trường hợp tăng năng suất vận tải lên 10 25%, số lượng ô tô làm việc
trong khai trường giảm từ 30 50%, nhân lực lao động giảm 40 60% so với phương
án sử dụng ô tô đơn thuần.
Các mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam có đặc thù hình học mỏ trên sườn núi dưới
moong sâu, mỏ có dạng sâu và rộng, càng xuống sâu nước ngầm càng lớn, độ cứng
và độ khối của đất đá tăng, số lượng tầng công tác nhiều, khối lượng đất bóc hàng
năm tại các tầng tăng nên cường độ khai thác toàn bờ mỏ lớn, càng xuống sâu cung
độ vận tải và chiều cao nâng tải càng tăng. Hiện nay, các mỏ than lộ thiên vẫn sử
2
dụng ô tô đơn thuần với nhiều loại chủng loại để vận chuyển đất đá. Khi chiều cao
nâng tải lớn hơn 150 m đã xảy ra tình trạng ô tô hỏng hóc thường xuyên, phải dừng
nghỉ giữa chừng đặc biệt vào mùa hè nên ảnh hưởng tới chi phí sản xuất.
Theo quy hoạch phát triển ngành than, các mỏ than lộ thiên Việt Nam như: Đèo
Nai, Cọc Sáu, Cao Sơn, Khánh Hòa,... sẽ khai thác xuống sâu đến mức -300÷-350 m,
khối lượng đất đá bóc từ 20÷40 triệu m
3
, chiều cao nâng tải trên bờ mỏ từ 400÷500
m, cung độ vận tải từ 4 6 km. Với chiều cao và cung độ vận tải dài như vậy cần có
công nghệ vận tải đất đá phù hợp. Chính vì vậy, việc nghiên cứu, lựa chọn công
nghệ vận tải đất đá hợp lý đảm bảo công suất yêu cầu, giảm giá thành vận tải cho
các mỏ than lộ thiên Việt Nam khi khai thác xuống sâu là vấn đề khoa học có tính
thực tiễn và cấp thiết rõ rệt.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ vận tải đất đá phù hợp với điều kiện tự nhiên,
kỹ thuật của các mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam nhằm đảm bảo công suất yêu cầu
của mỏ, nâng cao hiệu quả khai thác và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng của đề tài là công nghệ vận tải đất đá mỏ;
- Phạm vi nghiên cứu của đề tài là các mỏ than lộ thiên Việt Nam đang khai
thác xuống sâu.
4. Nội dung nghiên cứu
a) Tổng quan hiện trạng công nghệ và các công trình nghiên cứu công nghệ vận tải
đất đá tại các mỏ than lộ thiên sâu trong và ngoài nước.
b) Đánh giá đặc điểm và khả năng áp dụng các công nghệ vận tải đất đá tại các
mỏ than lộ thiên sâu Việt Nam.
c) Nghiên cứu tối ưu hóa các thông số công nghệ vận tải đất đá cho các mỏ than lộ
thiên sâu Việt Nam.
d) Nghiên cứu lựa chọn công nghệ vận tải đất đá hợp lý cho các mỏ than lộ
thiên sâu Việt Nam.