Bài giảng Khai thác hầm mỏ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.85 MB, 60 trang )

CHƯƠNG 1
ĐẠI CƯƠNG VỀ KHOÁNG SẢN CÓ ÍCH
1.1. Sự tạo thành than và đá mỏ
Vỏ trái đất được hình thành từ các lớp đá gốc và đất đá phủ (hình 1). Các lớp đá
gốc là các các lớp đá nằm tại vị trí thành tạo và không bị phá hủy. Đất đá phủ được
hình thành do sự phá hủy các lớp đá gốc, nó có thể nằm tại vị trí thành tạo, cũng có thể
bị nước mặt hoặc gió cuốn đi và lắng đọng ở nơi khác. So với các lớp đá gốc, đất đá
phủ tương đối bở tơi hơn. Độ dày của lớp đất đá phủ có thể tới 100 m hay lớn hơn. Tất
nhiên, trên mặt đất có những chỗ không có đất đá phủ.
Theo nguồn gốc phát sinh, các lớp đá gốc được chia thành đá magma, đá trầm
tích và đá biến chất.
Đá magma (còn được gọi là đá phún trào) được hình thành trong quá trình
nguội dần magma nóng chảy trong vỏ trái đất hoặc trên mặt đất. Đó là các loại đá
granit, xienit, điorit, bazan v.v…
Đá trầm tích khác với đá magma là có chứa tàn tích của thực vật và động vật.
Nó được thành tạo do sự lắng cặn dạng cơ học, dạng hóa học hay dạng sinh học ở đáy
các đầm, hồ hoặc biển. Ban đầu đá trầm tích thường có dạng lớp hay vỉa nằm ngang,
dày mỏng khác nhau. Nhóm đá này bao gồm: than đá, sa thạch, thạch cao, cát, sỏi, đá
vôi …
Đá biến chất được hình thành từ hai loại đá trên, do tác động của nhiệt độ và áp
suất cao mà bị tách lớp, thay đổi cấu tạo và một số tính chất. Đó là đá hoa cương,
grafit, gơnai …
Giữa các loại đá cần phân biệt khoáng sản có ích và đá thải.
Khoáng sản có ích là các loại đá mỏ có thể khai thác từ lòng đất, nhằm phục vụ
những nhu cầu khác nhau của loài người. Khoáng sản có ích có thể được sử dụng ở
dạng tự nhiên hoặc sau khi đã được chế biến phù hợp.
Đá thải là các loại đá vây bọc quanh khoáng sản có ích hoặc nằm xen giữa nó,
tùy theo điều kiện khai thác có thể được lấy ra cùng với khoáng sản, nhưng không
được sử dụng.
Việc phân chia đá mỏ như trên chỉ là quy ước. Nếu lấy đá vôi làm thí dụ thì ai

cũng thấy rằng, khi khai thác than, đá vôi được coi là đá thải, nhưng trong những điều
kiện khác người ta lại chuyên khai thác đá vôi để phục vụ nhu cầu xây dựng và nhiều
lĩnh vực khác.
Quá trình tạo thành than đá có thể được mô tả như sau: hàng trăm triệu năm về
trước, hành tinh của chúng ta còn ở vào thời kỳ khí hậu nóng và ẩm, rất thuận lợi cho
việc phát triển các loại thực vật và thế giới động vật, chúng sinh sôi nảy nở tràn lan
trong các đầm lầy và đất liền.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 1
Hình 1: Cấu tạo vỏ trái đất
1- Đất đá phủ ;
2- Các lớp đá gốc
3- Các vỉa than

Thời này qua thời khác, mặt đất bị các đại dương xâm lấn do chuyển vận của vỏ
trái đất, ở đáy đại dương sẽ hình thành các lớp đá trầm tích vùi dập thế giới sinh vật
phong phú kia.
Khi ôxy của không khí còn có thể xâm nhập vào khối tàn tích của sinh vật, thì
sẽ có quá trình cháy âm ỉ (cháy chậm không có lửa). Đến khi các lớp trầm tích dày dần
lên. Không khí không thể xâm nhập tiếp tục được nữa, sẽ bắt đầu quá trình phân hủy
không có ôxy. Từ đó hình thành chất tàn dư rắn có chứa khối lượng lớn cacbon, thành
phần chính của than đá.
Qua một thời gian dài khác, đến lúc đáy đại dương lại được nâng lên và trở
thành đất liền và các hồ, đầm. Điều kiện để thế giới sinh vật phát triển lại xuất hiện,
quá trình hình thành vỉa than như đã nêu trên sẽ được lặp lại. Hiện tượng nâng và hạ
đáy đại dương xảy ra nhiều lần, trên nhiều khu vực của vỏ trái đất. Chính vì vậy mà ở
những khu vực đó ngày nay có nhiều vỉa than riêng biệt, được ngăn cách nhau bởi
nhiều lớp đá thải.
Khu vực tích tụ tự nhiên khoáng sản có ích trong vỏ trái đất được gọi là khoáng
sàng khoáng sản có ích.
Khoáng sàng có nhiều vỉa than nằm không cách xa nhau và được ngăn cách

bằng các lớp đá thải được gọi là cụm vỉa.
Phụ thuộc vào hàm lượng cacbon và các thành phần khác, than được chia thành
than nâu, than đá và antraxit.
Than nâu chứa 60-70% cacbon và có độ ẩm cao. Khả năng sinh nhiệt của nó là
5000-7200 Kcal/kg. Khi bảo quản ở ngoài không khí nó bị phong hóa rất nhanh. Than
nâu được sử dụng như một dạng nhiên liệu, nhiều loại than nâu được dùng làm nguyên
liệu để chế biến nhiều loại sản phẩm hóa học.
Than đá chứa 75-87% cacbon, khả năng sinh nhiệt của nó là 7500-9000
Kcal/kg. Than đá rắn chắc hơn than nâu, khi bị đập nó sẽ vỡ thành các mảnh vụn rời.
Than đá có mầu đen.
Than đá được dùng trong công nghiệp với nhiều mục đích khác nhau. Đáng quý
hơn cả là các loại than cốc. Than cốc khác với các loại than đá khác là khi luyện nó
trong các lò chuyên dùng ở nhiệt độ 750-1100
0
C, không có không khí, sẽ nhận được
một sản phẩm kết dính đặc biệt, đó chính là cốc. Cốc được dùng để luyện gang thép
trong các nhà máy luyện kim. Khi chưng khô các loại than đá có thể lấy được hắc ín
và nhiều loại sản phẩm dạng khí. Những chất này đều có ý nghĩa lớn trong nền kinh tế
quốc dân.
Antraxit chứa 87-98% cacbon, có ánh bán kim, mầu đen nhung. Antraxit rất rắn
chắc, khi cháy có ngọn lửa yếu hoặc hoàn toàn không có lửa, hầu như không sinh khói
và không bị kết dính. Nó bắt cháy kém hơn than đá và muốn đốt nó phải có một khối
lượng không khí lớn, tức là phải tạo một lực thổi mạnh.
1.2. Điều kiện dạng nằm, cấu tạo và tính chất của các vỉa than và đá mỏ
Vỉa là thân địa chất dạng tấm có chứa khoáng sản hoặc đá mỏ trầm tích tương
đối đồng chất.
Hướng của đường giao tuyến giữa vỉa và mặt phẳng ngang (đường AB) được
gọi là phương của vỉa, giao tuyến AB được gọi là đường phương.
Phương của vỉa được xác định bởi góc phương vị, tức là góc tạo bởi giữa đường
phương và đường vĩ tuyến. Tất nhiên đối với vỉa hoàn toàn nằm ngang thì khái niệm

“phương” sẽ mất ý nghĩa.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 2

Hướng của đường thẳng nằm trong vỉa và vuông góc với đường phương được
gọi là hướng dốc của vỉa. Còn đường CD (hình 2) được gọi là đường dốc.
Góc tạo bởi giữa mặt vỉa và mặt phẳng ngang (góc α hình 2) được gọi là góc
dốc của vỉa.
Dựa vào giá trị của góc dốc, các vỉa than được chia thành bốn nhóm:
– Vỉa dốc thoải, khi α = 0 ÷ 18
o
;
– Vỉa dốc nghiêng, khi α = 18 ÷ 35
o
;
– Vỉa nghiêng – đứng, khi α = 35 ÷ 55
o
;
– Vỉa dốc đứng, khi α = 55 ÷ 90
o
.
Rất ít khi gặp các vỉa than nằm ngang (α = 0
o
).
Các lớp đá nằm trên vỉa than được gọi là vách của vỉa. Các lớp đá nằm dưới vỉa
than được gọi là trụ của vỉa. ở các vỉa than dốc đứng còn có các khái niệm tương ứng
là vách treo và vách nằm.
Chiều dày của vỉa là khoảng cách giữa vách và trụ của vỉa theo pháp tuyến.
Phụ thuộc vào chiều dày, các vỉa than được chia ra thành bốn nhóm:
– Vỉa rất mỏng, khi chiều dày nhỏ hơn 0,7 m;
– Vỉa mỏng, khi chiều dày từ 0,7 đến 1,2 m;

– Vỉa dày trung bình, khi chiều dày từ 1,2 đến 3,5 m;
– Vỉa dày, khi chiều dày vượt quá 3,5 m.
Trong thực tế có những vỉa than dày tới 15-20 m, đôi khi còn lớn hơn.
Vỉa than ít khi có cấu tạo đồng chất trên toàn bộ chiều dày. Thông thường, một
vỉa than là tập hợp nhiều lớp than riêng biệt, khác nhau về độ ánh, độ kiên cố, khả
năng sinh nhiệt và những tính chất khác. Đôi khi các lớp than đó lại bị các lớp đá kẹp
ngăn cách (hình 3 a). Chiều dày các lớp đá kẹp thường từ vài cm tới vài chục mm.
Trong quá trình khai thác than, các lớp đá kẹp thường bị lấy lẫn cùng với than,
chúng làm bẩn và giảm chất lượng của than.
Trong các tính chất cơ bản của than cần chú ý tới độ cứng và độ kiên cố.
Độ cứng là khả năng chống lại sự đột nhập của các dụng cụ nhọn, thí dụ như
đầu búa chèn.
Độ kiên cố là khả năng chống lại những dạng phá hủy khác nhau. Theo độ kiên
cố người ta phân biệt than mềm yếu, than kiên cố trung bình và than kiên cố.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 3
Hình 2: Các yếu dạng nằm
của vỉa than
A
B
C
D
vØa than
Hình 3: Cấu tạo của vỉa than
a- vỉa than phức tạp;
b- vỉa than đơn giản

Cỏc loi than mm yu cú th b tỏch d dng ra khi va bng cỏc dng c n
gin, nh cuc chim, x beng Mun tỏch phỏ cỏc loi than kiờn c trung bỡnh tr
lờn, cn phi dựng cỏc loi mỏy chuyờn dựng hoc nh cht n.
ỏ vỏch v ỏ tr ca va than thng l sột kt, bt kt, ụi khi l cỏc loi ỏ

kiờn c hn, nh ỏ vụi v cỏt kt. Nhng tớnh cht chớnh ca ỏ vỏch v ỏ tr l
kiờn c, n nh, rn nt v do.
ỏ vụi v cỏt kt l cỏc loi ỏ kiờn c v cú mc n nh cao, cũn cỏc loi
ỏ sột kt v bt kt cú n nh kộm hn v d b phỏ hy hn. Núi chung, nu ỏ
cú rn nt cao thỡ s cú n nh kộm.
Tt c cỏc ỏ m c phõn loi theo cỏc tớnh cht c-lý ca chỳng. Bng phõn
loi ỏ m ca giỏo s M. Prụtụiacụnp c dựng ph bin hn c.
Tr s c trng kiờn c ca ỏ m c gi l h s kiờn c. Giỏo s
Prụtụiacụnp tớnh h s kiờn c ca cỏc loi ỏ m theo biu thc sau:

trong ú: f: H s kiờn c ca ỏ;

n.t
: Sc khỏng nộn tm thi ca ỏ, KG/cm
2
.
H s kiờn c ca cỏc loi ỏ thay i t 0,3 n 20. Thớ d, than ỏ mm yu
cú sc khỏng nộn tm thi l 100 KG/cm
2
s cú h s kiờn c l 1.
Cỏc loi t chy cú h s kiờn c f = 0,3; thch anh v banzan chc quỏnh v
kiờn c nht cú f = 20. Qung st thng cú h s kiờn c f = 6 – 12. Cỏc loi ỏ vỏch
v tr ca cỏc va than cng thng cú f = 6 – 12.
H s kiờn c ca ỏ m theo thang chia ca giỏo s Prụtụiacụnp ch l n
v quy c.
Phỏ hy a cht l nhng bin ng dng nm ban u ca cỏc va than hay va
ỏ, hoc l nhng thay i v kớch thc chiu dy ca chỳng.
Cú hai dng phỏ hy a cht: xy ra trong thi k hỡnh thnh va v xy ra sau
khi va ó cú t trc.
Dng phỏ hy u tiờn l cỏc hin tng: va b vỏt mng dn dn hay t ngt

(hỡnh 4, a), va b mng dn ri mt hn (hỡnh 4, b), va t tng chiu dy nhng
khu vc nht nh (hỡnh 4, c).
Giỏo viờn biờn son: Trng Thnh Tõm 4
100

f
n.t
=

Các phá hủy địa chất
xảy ra trong thời kỳ
hình thành vỉa than

Dng phỏ hy a cht xy ra sau khi va ó hỡnh thnh l cỏc hin tng un
np v t góy. Un np li cú nh quay lờn phớa trờn c gi l bi t (hỡnh 5, a),
un np lừm cú nh quay xung phớa di gi l hng t (hỡnh 5, b). Nhng phn
nm v hai bờn nh ca un np c gi l cỏnh.
t góy cng cú nhiu dng: t góy thun (hỡnh 5, c), t góy nghch (hỡnh 5,
d), t góy ngang (hỡnh 5 ,e), t góy ngang chm (hỡnh 5, f) v v.v
Cỏc phỏ hy a cht u gõy tr ngi cho cụng tỏc khai thỏc khoỏng sn cú ớch.
1.3. Cỏc khỏi nim v khoỏng sng qung
Qung l khoỏng sn cú ớch cha kim loi hay khoỏng vt vi khi lng thớch
hp s dng trong cụng nghip trỡnh phỏt trin kinh t v k thut ng thi.
Cn phõn bit qung kim loi v phi kim loi.
Qung kim loi l khoỏng sn cú th cho ly ra kim loi en, kim loi mu, kim
loi quý v him, kim loi phúng x v.v
Qung phi kim loi l khoỏng sn cú th cho ly ra cỏc khoỏng vt húa hc,
phõn bún, vt liu xõy dng, vt liu lm gm, thy tinh v.v
Kim loi hay khoỏng vt trong qung c gi l thnh phn cú ớch ca
qung. Qung cú th cú mt hay nhiu thnh phn cú ớch v c gi l qung n

kim, qung a kim v.v
Qung giu hay qung nghốo c ỏnh giỏ bng hm lng thnh phn cú ớch
ca chỳng. Hm lng thnh phn cú ớch ca qung kim loi en v mu c tớnh
bng phn trm (%), cũn i vi qung kim loi quý v him thỡ c tớnh bng
gam/tn .
Cng da vo hm lng thnh phn cú ớch, cũn cn phi phõn bit khoỏng
sng qung cụng nghip v phi cụng nghip. Mc phõn bit l hm lng cụng
nghip ti thiu.
Giỏo viờn biờn son: Trng Thnh Tõm 5

1- đất đá phủ;
2- thân quặng;
3- đá kẹp;
4- đá vây quanh
a
b
c
1
4
2
2
3
3
3
4
1
100

f

n.t
=

Các phá hủy địa chất
xảy ra sau khi hình
thành vỉa than
c
a
b
d
f
e

Việc quy định hàm lượng công nghiệp tối thiểu chỉ mang ý nghĩa cục bộ và tạm
thời, nó sẽ bị thay đổi ở các điều kiện tự nhiên khác nhau và theo sự phát triển trình độ
kinh tế-kỹ thuật của con người.
Trong thực tế rất ít gặp các khoáng sàng quặng dạng vỉa đồng đều. Chúng
thường là các thân quặng dạng mạch không đồng đều hoặc dạng khối phức tạp.
Mạch quặng thường là các khe nứt trong vỏ trái đất có chứa khoáng sản (hình
6a). Thân quặng dạng khối có nhiều loại: dạng ổ (hình 6b), dạng thấu kính (hình 6c),
dạng trục, dạng bướu v.v…
So với khoáng sàng than, khoáng sàng quặng có những đặc điểm địa chất riêng.
Đó là: các yếu tố dạng nằm (góc dốc, chiều dày) không ổn định; có nhiều phá hủy địa
chất; quặng và các loại đá vây bọc thường có độ kiên cố lớn; hàm lượng thành phần có
ích trong thân quặng không ổn định; ranh giới cách biệt thân quặng với đá vách và trụ
không rõ ràng; kích thước theo phương của khoáng sàng quặng tương đối nhỏ, nhưng
kích thước theo độ sâu thì lại lớn và v.v…
Các thân quặng được phân loại theo chiều dày như sau:
– Rất mỏng, có chiều dày tới 0,6 ÷ 0,8 m;
– Mỏng, có chiều dày từ 0,6 ÷ 0,8 đến 3 m;

– Dày trung bình, có chiều dày từ 3 đến 6 ÷ 8 m;
– Dày, có chiều dày từ 6 ÷ 8 đến 15 ÷ 20 m;
– Rất dày, có chiều dày lớn hơn 15 ÷ 20 m.
Theo góc dốc các thân quặng được phân loại giống các vỉa than.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 6

CHƯƠNG 2
CÁC CÔNG TRÌNH CỦA MỎ HẦM LÒ
2.1. Tổng đồ mặt bằng của mỏ hầm lò
Tổng đồ mặt bằng là tập hợp các tòa nhà, công trình và thiết bị dùng để trục tải,
tiếp nhận, phân loại hoặc chế biến và tiêu thụ khoáng sản có ích; nhận và thải đá;
thông gió cho hầm lò; cung cấp năng lượng cho các công tác mỏ và phục vụ đời sống
cho công nhân và cán bộ.
Tổng đồ mặt bằng gồm ba khối chính: khối giếng chính, khối giếng phụ và khối
hành chính, phục vụ. Ngoài ra trong tổng đồ mặt bằng còn có các tòa nhà và công trình
riêng biệt.
Hình 7. Tổng đồ mặt bằng của mỏ than hầm lò
1- khối giếng chính cùng trạm chất tải than không có bunke ; 2- khối giếng phụ ; 3-
nhà máy trục của giếng chính và giếng phụ ; 4- khối hành chính-phục vụ ; 5- trạm
quạt ; 6- trạm biến thế điện ; 7- kho vật liệu ; 8- bể chứa nước phòng cháy ; 9- nhà để
tàu điện; 10- trạm ga đường sắt ; 11- trạm chất tải đá thải
Do đặc điểm công nghệ và yêu cầu chuyên môn không thể ghép chung thành
khối. Đó là trạm quạt gió chính, trạm biến thế điện, kho thuốc nổ, bể chứa nước v.v…
Khối giếng chính gồm có các công trình và tổ hợp thiết bị để nhận than và đá
thải, trạm chất than vào các toa xe đường sắt, trạm thải đá và nhà đặt máy trục tải.
Khối giếng phụ dùng để vận chuyển người, cung cấp vật liệu và thiết bị cho
hầm lò, trao đổi goòng cho thùng cũi. Ngoài ra trong khối giếng phụ còn có các nhà
xưởng sửa chữa cơ-điện, kho vật liệu, nhà đặt máy trục tải. Nếu mỏ cần sử dụng năng
lượng khí nén, thì ở khối này còn có thêm trạm máy nén khí.
Cũng có thể ghép tháp giếng chính và tháp giếng phụ vào hai khối kể trên, mặc

dù không phải lúc nào chúng cũng liên hệ về kết cấu với các tòa nhà trên mặt bằng.
Khối hành chính-phục vụ gồm có các phòng giao ca của các phân xưởng, phòng
họp, các phòng ban quản lý xí nghiệp, trạm y tế, nhà đèn, nhà tắm, nhà ăn v.v…
Trạm quạt gió chính thường được xây dựng riêng biệt ở gần giếng chính và liên
hệ với nó bằng các rãnh ngầm dẫn gió chuyên dùng.
Hiện nay, khi xây dựng các mỏ hầm lò mới người ta thường áp dụng cách giao
than nguyên khai trực tiếp vào các toa xe đường sắt, như vậy đỡ phải xây dựng các
bunke
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 7
8
3
2
6
4
1
5
7
10
9
11

Chứa và kho than dự phòng trên mặt đất tức là giảm được đáng kể vốn đầu tư
xây dựng mặt bằng. Song muốn thế, công tác vận tải đường sắt phải được tổ chức chặt
chẽ, đảm bảo cho mỏ hoạt động liên tục.
Trong phần lớn các mỏ, lượng đá thải được chuyển lên mặt đất khá lớn, có thể
chiếm tới 15-20% khối lượng khoáng sản khai thác được.
Số đá thải này thường được chuyển đến bãi thải nằm trong hoặc ngoài phạm vi
mỏ bằng ôtô hoặc bằng các thiết bị vận tải khác.
2.2. Các công trình dưới đất của mỏ hầm lò:
Phần lớn các công trình dưới đất của mỏ hầm lò đều có chiều dài lớn hơn nhiều

so với kích thước tiết diện của chúng, đó là các đường lò mỏ.
Theo vị trí không gian các đường lò mỏ được chia thành ba nhóm: các đường lò
thẳng đứng, các đường lò nằm nghiêng và các đường lò nằm ngang.
Hình 8. Các đường lò mỏ
1- giếng đứng chính ; 2- giếng đứng phụ ; 3- phỗng ; 4- giếng mù ; 5- giếng thông
gió ; 6- giếng nghiêng ; 7- lò thượng ; 8- lò hạ ; 9- lò trượt ; 10- lò hạ phụ ; 11- lò
xuyên vỉa trong than ; 12- giếng nghiêng thông gió ; 13- lò bằng ; 14- lò dọc vỉa ; 15-
lò xuyên vỉa; 16- lò song song ; 17- họng sáo
Các đường lò thẳng đứng bao gồm: giếng đứng, phỗng, giếng mù và giếng
thông gió.
Giếng đứng là đường lò thẳng đứng, có lối thông trực tiếp ra mặt đất, dùng để
trục tải khoáng sản, người và vật liệu, đồng thời còn dùng để thông gió cho mỏ (hình
8). Cần phân biệt giếng đứng chính và giếng đứng phụ. Giếng chính dùng để trục tải
khoáng sản lên mặt đất và còn là đường thoát gió bẩn, cũng có khi còn được dùng để
trục đá thải lên mặt đất. Giếng phụ dùng để vận chuyển người, đưa vật liệu và thiết bị
vào mỏ, dẫn gió sạch vào mỏ và cũng có khi được dùng để trục đá thải lên mặt đất
thay cho giếng chính.
Phỗng là đường lò thẳng đứng, không có lối thông trực tiếp lên mặt đất, dùng
để vận chuyển khoáng sản từ mức cao hơn xuống mức thấp hơn, cũng dùng để vận
chuyển người, vật liệu và thiết bị.
Giếng mù là đường lò thẳng đứng, không có lối thông trực tiếp lên mặt đất,
dùng để vận chuyển khoáng sản từ mức thấp hơn lên mức cao hơn, cũng dùng để vận
chuyển người, vật liệu và thiết bị.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 8
6
11
5
7
11
12

1 2
8
8
A
A
14
14
14
3
13
14
15
4
A – A
8
10
17
16
14
16
9
15

Giếng thông gió là đường lò thẳng đứng, có lối thông trực tiếp ra mặt đất, chủ
yếu làm đường thoát gió bẩn cho mỏ, cũng có thể là đường cấp vật liệu và thiết bị vào
mỏ.
Các đường lò nằm nghiêng gồm có: giếng nghiêng, giếng nghiêng thông gió, lò
thượng, lò hạ, lò trượt, họng sáo.
Giếng nghiêng là đường lò nằm nghiêng, có lối thông trực tiếp ra mặt đất, có
công dụng giống như giếng đứng. Như vậy, cũng cần phân biệt giếng nghiêng chính và

giếng nghiêng phụ. Góc nghiêng của giếng thường phù hợp với góc nghiêng hoạt động
của loại thiết bị vận tải được sử dụng trong giếng. Nếu dùng băng tải để vận chuyển
khoáng sản theo giếng nghiêng lên mặt đất, thì nó có dộ dốc không vượt quá 18
0
. Còn
nếu dùng trục tải cáp kéo goòng, thì độ dốc của giếng không vượt quá 25
0
Giếng nghiêng thông gió là đường lò nằm nghiêng, có lối thông trực tiếp ra mặt
đất, thường có chiều sâu tương ứng với độ dày của lớp đất đá phủ. Công dụng của nó
cũng giống như giếng đứng thông gió.
Lò thượng là đường lò nằm nghiêng theo vỉa than, không có lối thông trực tiếp
ra mặt đất. Tùy theo công dụng người ta phân biệt lò thượng chính và lò thượng phụ.
Lò thượng chính dùng để vận chuyển khoáng sản theo chiều dốc xuống nhờ các thiết
bị vận tải. Lò thượng phụ được đào song song với lò thượng chính và dùng để làm lối
đi cho công nhân, nó cũng là đường cấp vật liệu, thiết bị và gió sạch cho các khu khai
thác.
Lò hạ là đường lò nằm nghiêng theo vỉa than, không có lối thông trực tiếp ra
mặt đất, dùng để vận chuyển khoáng sản theo chiều từ dưới lên trên. Giống lò thượng,
cần phân biệt lò hạ chính và lò hạ phụ.
Lò trượt là đường lò nằm nghiêng, không có lối thông trực tiếp ra mặt đất, dùng
để thả khoáng sản hoặc vật liệu bằng cách tự chảy.
Họng sáo là đường lò nằm nghiêng theo vỉa, không có lối thông trực tiếp ra mặt
đất, thường được đào ngược chiều dốc, nối thông các lò dọc vỉa với nhau. Họng sáo
dùng để thông gió, làm lối đi và để vận chuyển khoáng sản hoặc vật liệu.
Các đường lò nằm ngang gồm có: lò bằng, lò xuyên vỉa, lò xuyên vỉa trong
than, lò dọc vỉa, lò song song. Thường các lò này không được đào nằm ngang hoàn
toàn, mà chúng có độ dốc 4 ÷ 5 ‰ để tiện lợi cho việc vận tải bằng đường goòng và dễ
thoát nước.
Lò bằng là đường lò nằm ngang, có lối thông trực tiếp ra mặt đất, có công dụng
như giếng đứng và giếng nghiêng. Cũng theo công dụng lò bằng được phân biệt thành

lò bằng chính và lò bằng phụ.
Lò xuyên vỉa là đường lò nằm ngang, không có lối thông trực tiếp ra mặt đất,
thường được đào thẳng góc hoặc chéo một góc nào đó với phương của vỉa, có tác dụng
nối thông giếng đứng, giếng nghiêng… với các vỉa than, hoặc liên hệ các vỉa than
trong một cụm vỉa với nhau. Theo công dụng người ta phân biệt lò xuyên vỉa vận tải
và lò xuyên vỉa thông gió.
Lò xuyên vỉa trong than là đường lò nằm ngang, không có lối thông trực tiếp ra
mặt đất, thường được đào trong vỉa than dày, dùng để liên hệ trụ với vách của vỉa.
Lò dọc vỉa là đường lò nằm ngang, không có lối thông trực tiếp ra mặt đất,
thường được đào theo phương của vỉa. Theo công dụng, cần phân biệt lò dọc vỉa vận
tải và lò dọc vỉa thông gió. Lò dọc vỉa có thể được đào theo vỉa than, cũng có thể được
đào trong đá trụ, song song với phương của vỉa. Loại lò dọc vỉa thứ hai được gọi là lò
dọc vỉa đá.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 9

Lò song song là đường lò nằm ngang, không có lối thông trực tiếp ra mặt đất,
được đào trong vỉa than, song song và gần với lò dọc vỉa vận tải hay lò dọc vỉa thông
gió với mục đích phụ trợ cho chúng.
Ngoài các đường lò đã kể trên, có một số đường lò khác không thể ghép riêng
vào bất kỳ nhóm đường lò nào, thí dụ như lò nối, lò cắt và lò chợ.
Lò nối là đường lò nằm ngang hoặc nghiêng, được đào để nối thông các cặp
đường lò đi song song với nhau (các cặp giếng nghiêng, lò thượng, lò hạ, lò dọc vỉa…)
nhằm mục đích thông gió thuận lợi trong quá trình đào chúng. Lò cắt là đường lò nằm
nghiêng hoặc ngang, được đào theo vỉa than, nối thông lò dọc vỉa vận tải và lò dọc vỉa
thông gió với nhau hoặc song song với chúng. Lò cắt là tiền thân của lò khai thác.
Lò khai thác là đường lò được hình thành do việc trực tiếp khấu khoáng sản.
Khi lò khai thác có gương khá dài, lớn hơn 10 m và có thể tới 200-300 m, thì nó được
gọi là lò chợ. Tùy từng trường hợp cụ thể lò chợ có thể nằm nghiêng theo chiều dốc
của vỉa, có thể nằm ngang theo phương vỉa, cũng có thể nằm chéo một góc nào đó với
phương vỉa.

Trong mỏ hầm lò còn có một số công trình ngầm khác không thuộc về khái
niệm “đường lò” đó là: buồng, hầm, trạm, kho, sân ga, sân giếng.
Buồng, hầm là những công trình ngầm có chiều dài tương đối không lớn so với
kích thước mặt cắt ngang của chúng và dùng để lắp đặt máy móc, thiết bị, bảo quản
các loại vật liệu và phục vụ các nhu cầu khác.
Phần lớn các buồng, hầm được bố trí ở gần các giếng mỏ. Tên gọi của chúng
thường phù hợp với công dụng, thí dụ như: buồng đợi xe, trạm y tế, hầm máy bơm,
buồng tời, trạm điện, kho thuốc nổ v.v…
Sân ga là những công trình ngầm được xây dựng ở những khu vực các đường lò
nằm ngang cắt qua các đường lò nằm nghiêng với mục đích vận tải, phổ biến là khi
các lò dọc vỉa cắt qua các lò thượng hay lò hạ.
Sân giếng là tập hợp các đường lò và buồng, hầm ở gần giếng đứng hoặc giếng
nghiêng, có vai trò nối thông giếng với các đường lò vận tải và thông gió nhằm phục
vụ các hoạt động trong mỏ hầm lò.
2.3. Các bước hoạt động của mỏ hầm lò
Các công tác khấu khoáng sản và đá mỏ, đào và chống giữ các đường lò được
gọi là các công tác mỏ.
Trong các mỏ than và quặng hầm lò, thứ tự thực hiện các công tác mỏ gồm ba
bước chính: mở vỉa ruộng mỏ, chuẩn bị ruộng mỏ và khai thác khoáng sản.
Mở vỉa ruộng mỏ là việc đào và chống giữ tập hợp các công trình hầm lò, tạo
lối thông từ mặt đất tới khoáng sàng hoặc một phần của nó, đảm bảo khả năng đào
được các đường lò chuẩn bị.
Các đường lò dùng để mở vỉa cho ruộng mỏ được gọi là các đường lò mở vỉa.
Chi phí đào chúng được tính vào vốn kiến thiết cơ bản của xí nghiệp mỏ.
Chuẩn bị ruộng mỏ là thứ tự đào các đường lò sau khi mở vỉa để hình thành các
khu khai thác. Các đường lò này được gọi là các đường lò chuẩn bị.
Khai thác khoáng sản là các công tác được tiến hành nhằm trực tiếp lấy khoáng
sản với số lượng lớn và liên tục.
Để đảm bảo tính liên tục của các công tác khai thác, ngoài các đường lò vận tải
và thông gió chính của khu khai thác thường phải đào thêm các đường lò phụ trợ đi

trong vỉa than hoặc thân quặng. Những đường lò phụ trợ này có thời gian phục vụ
ngắn và chúng cũng được gọi là các đường lò chuẩn bị.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 10

Công tác chuẩn bị và công tác khai thác có quan hệ mật thiết với nhau về cả
không gian và thời gian.
Mỏ hầm lò là một đơn vị sản xuất-kinh doanh độc lập, thực hiện khai thác
khoáng sản có ích bằng phương pháp hầm lò và vận chuyển nó trực tiếp tới các hộ tiêu
dùng hoặc tới xí nghiệp tuyển khoáng trung tâm.
Trong khái niệm mỏ hầm lò phải kể cả các công trình trên mặt đất và tập hợp
các công trình hầm lò trong phạm vi ruộng mỏ.
Ruộng mỏ là khoáng sàng hay một phần khoáng sàng dành cho một doanh
nghiệp mỏ hoạt động khai thác. Trường hợp khoáng sản là than, tương ứng “ruộng
mỏ” còn dùng thuật ngữ “ruộng than”.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 11

CHƯƠNG 3
CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN TRONG MỎ THAN HẦM LÒ
Việc khai thác các khoáng sản rắn thường đi liền với việc tách phá khoáng sản
hoặc đá mỏ ra khỏi khối nguyên và đập vụn chúng để dễ dàng xúc bốc và vận
chuyển. Trong nhiều trường hợp, các công đoạn kể trên được thực hiện nhờ công tác
khoan nổ mìn.
Công tác khoan nổ mìn ở riêng từng đường lò được tiến hành tuân theo một tài
liệu kỹ thuật đặc biệt, đó là hộ chiếu khoan nổ mìn được thiết kế riêng cho đường lò
Bản chất của phương pháp khoan nổ mìn là ở gương lò người ta khoan các lỗ
khoan nhỏ, có độ sâu tới 7m và đường kính 40 ÷ 75 mm, sau đó nạp các thỏi thuốc nổ,
rồi gây nổ.
Sau khi nạp thuốc nổ, khoảng trống còn lại của lỗ mìn, kể từ khối thuốc nổ đến
miệng lỗ mìn, được chất kín bằng vật liệu trơ, đó là nút lỗ mìn. “Trơ” có nghĩa là
không có khả năng bắt cháy khi xuất hiện nhiệt độ cao trong quá trình nổ mìn. Nút lỗ

mìn thường là cát pha lẫn bột đất sét.
Sau khi nổ mìn, chất nổ chuyển tức thời thành các chất khí với khối lượng lớn
và dãn nở mãnh liệt dưới tác động của nhiệt độ cao, tạo thành công cơ học tách phá
khoáng sản hoặc đá ra khỏi khối nguyên và làm vụn chúng.
Ngoài các lỗ mìn nhỏ, ở các mỏ quặng hầm lò còn sử dụng các lỗ mìn lớn có
chiều sâu đạt tới vài chục mét và đường kính lớn tới vài trăm milimét. Trong phạm vi
chương này chúng ta chỉ xem xét phương pháp nổ các lỗ mìn nhỏ.
3.1. Máy và dụng cụ để khoan lỗ mìn nhỏ
Để khoan các lỗ mìn nhỏ có thể sử dụng máy khoan xoay, xoay – đập và đập
-quay.
Dụng cụ để khoan các lỗ mìn nhỏ là choòng khoan, trên hình 9 cho thấy
choòng của khoan xoay và khoan xoay – đập. Choòng khoan gồm có: mũi khoan 1,
thân choòng 2, và đuôi choòng 3. Choòng để khoan xoay-đập còn có ắc 4 để giới hạn
độ dài của đuôi choòng và lỗ thông dọc thân choòng để dẫn nước hoặc khí nén vào
đáy lỗ khoan nhằm lấy phoi.
Hình 9. Choòng của khoan xoay (a) và của khoan xoay-đập (b)
Khi khoan xoay, đá ở đáy lỗ khoan bị phá hủy bởi các cạnh cắt của mũi khoan
và bị đẩy ra khỏi lỗ khoan bởi rãnh xoắn của thân choòng.
Để khoan các lỗ mìn nhỏ trong than hoặc đá mềm yếu có thể sử dụng máy
khoan điện cầm tay (hình 10).
Hình 10: Các máy khoan điện cầm tay
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 12
a
b
1
2
3
32
5
4

Để khoan các lỗ mìn trong đá có độ kiên cố trung bình thường sử dụng giá
khoan điện (hình 11).
Hình 12: Khung đỡ máy khoan điện
Để gắn máy khoan điện vào giá khoan có thể sử dụng khung đỡ máy khoan.
Giá khoan được dựng kích vào giữa nền và nóc đường lò. Dùng khung đỡ máy
khoan, có thể lắp chúng bằng bulông vào thành của các loại máy xúc bốc.
Để khoan các lỗ mìn trong đá có độ kiên cố từ trung bình trở lên cần sử dụng
các loại búa khoan khí nén, hoạt động theo nguyên tắc đập – quay.
Búa khoan khí nén cầm tay (hình 14) được chế tạo theo nhiều cỡ khác nhau,
có trọng lượng từ 10 đến 40 kg. Trong khi khoan, thợ khoan có thể dùng tay để giữ
búa hoặc cũng có thể dùng giá đỡ búa hoạt động bằng khí nén. Búa khoan cầm tay
dùng để khoan các lỗ mìn nằm ngang hoặc nghiêng.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 13

 !
”#$$%
1- m¸y khoan ®iÖn;
2- gi¸ ®ì kiÓu kÝch èng lång;
3- cÇn ®iÒu khiÓn;
4- trôc chÝnh cña m¸y khoan
4
1
2
3
&'($$%
a- ®Ó khoan than;
b- ®Ó khoan ®¸.
a
b

Để khoan các lỗ mìn thẳng đứng hoặc dốc lên với góc lớn, phải sử dụng búa
khoan kiểu ống lồng.
Phụ thuộc vào cấu tạo và độ kiên cố của đá ở gương lò, cấu tạo của mũi khoan
đập – quay rất đa dạng (hình 15).
Để tăng năng suất lao động cho công tác khoan lỗ mìn, khi đào lò nên sử dụng
các xe khoan tự hành, hoạt động theo nguyên tắc xoay – đập (hình 16).
Hình 16: Xe khoan tự hành
3.2. Chất nổ và phương tiện nổ mìn
Tất cả các loại chất nổ dùng trong công nghiệp mỏ được chia thành ba nhóm
theo quy tắc an toàn:
1. Chất nổ chỉ dùng cho khai thác lộ thiên;
2. Chất nổ dùng cho mỏ hầm lò và lộ thiên, trừ các mỏ hầm lò nguy hiểm về
khí và bụi.
3. Chất nổ dùng cho mỏ hầm lò và lộ thiên, kể cả các mỏ hầm lò nguy hiểm về
khí và bụi.
Các chất nổ thuộc hai nhóm đầu là chất nổ không an toàn. Chất nổ thuộc
nhóm thứ ba là chất nổ an toàn, nó lại được phân chia tiếp thành:
– Loại dùng để phá than và đá;
– Loại chỉ dùng để phá đá.
Để dễ phân biệt các loại thuốc nổ nêu trên, người ta quy định màu sắc của bao
gói các thỏi thuốc. Khi dùng phương pháp nổ các lỗ mìn nhỏ trong điều kiện hầm lò,
chất nổ được đóng gói sẵn ở dạng thỏi hình trụ, trong vỏ chống ẩm. Đường kính các
thỏi thuốc nổ thường là 32, 36, 40 và 45mm, trọng lượng của chúng là 200, 300g.
Các chất nổ trong cả ba nhóm cần phải đáp ứng được các yêu cầu sau đây: có
đủ sức công phá cần thiết, dễ nổ nhờ kíp nổ và an toàn trong bảo quản, vận chuyển và
sử dụng.
Trong các mỏ than hầm lò chỉ được phép nổ mìn bằng các kíp điện (hình 17),
được kích nổ bằng các máy nổ mìn chuyên dùng.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 14

Hình 15: Các dạng mũi khoan đập quay

Trong mt l mỡn cú th np nhiu thi thuc n, thi thuc n c gn kớp
c gi l thi thuc mi.
3.3. Cỏc dng mỡn v ý ngha ca chỳng
Trong cỏc cụng tỏc hm lũ thng s dng ba cỏch np mỡn: np mỡn theo hỡnh
ct tp trung, tc l np liờn tc cỏc thi thuc n vo ỏy l mỡn; np mỡn theo kiu
phõn on, li cỏc m khụng khớ hoc cht vt liu tr v gia cỏc thi thuc n;
cỏch cui cựng l np mỡn, tc l tp trung liu thuc n vo ỏy l mỡn sau khi ó
lm rng nú (hỡnh 18).
Thụng thng, ngi ta s dng cỏch np mỡn th nht vỡ d dng thao tỏc hn
c mi gng lũ, s lng, chiu sõu v hng khoan ca cỏc l mỡn c la chn
da vo cỏc tớnh cht c-lý ca ỏ, hỡnh dng v din tớch ca gng lũ cn n mỡn.
Cỏc l mỡn gng lũ c chia thnh: cỏc l mỡn to rch, cỏc l mỡn ph v
cỏc l mỡn to biờn (hỡnh 19).
Th t n cỏc l mỡn nh sau: u tiờn cn n cỏc l mỡn to rch to thờm
mt l cho khi ỏ cn n gng lũ, nh vy tng c hiu sut cụng phỏ ca cỏc
l mỡn khỏc. Tip theo, cho n cỏc l mỡn ph tip tc phỏ ỏ gng. Cui cựng,
to hỡnh dng cn thit ca tit din ng lũ, cho n cỏc l mỡn to biờn. Th t n
nh trờn c thc hin bng cỏch s dng cỏc kớp n chm vi sai.
Giỏo viờn biờn son: Trng Thnh Tõm 15
4
2
2
1
a
b
c
3
5

)”*+,-+++.
a- kiểu hình cột tập trung;
b- kiểu hình cột phân đoạn;
c- kiểu mìn ổ;
1- các thỏi thuốc nổ;
2- các thỏi thuốc mồi;
3- kíp nổ;
4- nút lỗ mìn;
5- mìn ổ
/* +.$%
a- nổ tức thời; b- nổ chậm; 1- nút kíp; 2- chất cháy; 3- vỏ kíp;
4-hạt nổ; –

5- màng l>ới; 6-
chất nổ chậm; 7-8- các chất kích nổ
a
b
8 7 2
1
1
235647
8

Hình 19. Các sơ đồ bố trí lỗ mìn ở gương lò
1- các lỗ mìn tạo rạch; 2- các lỗ mìn phụ; 3- các lỗ mìn tạo biên
Phụ thuộc vào cấu tạo và tính chất của đá mỏ có thể tạo rạch theo hình chóp
(hình 19, a), hình nêm đứng (hình 19, b), hình nêm ngang (hình 19, c), dạng khe rạch
(hình 19, d) hoặc hình lăng (hình 19, e và f).
Để nâng cao hiệu quả của công tác nổ mìn, có khi người ta còn khoan thêm ở

giữa gương lò một hay hai lỗ khoan lớn với đường kính tới 300 mm, nhằm tạo thêm
mặt thoáng ở gương lò (hình 19, f).
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 16
a
b
c
d
e
f

CHƯƠNG 4
MỞ VỈA CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ VÀ CÁC HỆ THỐNG KHAI
4.1. Các khái niệm cơ bản về mở vỉa và chuẩn bị ruộng than
Trong ruộng than có thể có một hay nhiều vỉa than, ruộng than có các biên giới
theo chiều dốc (trên và dưới) và theo phương của vỉa (sườn). Nếu vỉa than nằm đều
đặn thì ruộng than có dạng hình chữ nhật, nếu vỉa nằm không đều thì ruộng than sẽ có
hình dạng không đều tương ứng. Nhiều khi biên giới của ruộng than là những đứt gãy
địa chất lớn.
Kích thước theo phương của ruộng than thường từ vài trăm mét đến 8-10 km,
còn theo chiều dốc thì thường từ 100 m đến 3 – 4 km. Nói chung, kích thước của ruộng
than phụ thuộc vào số vỉa than trong ruộng mỏ, độ dày của các vỉa than, mức độ phá
hủy địa chất… ở những khoáng sàng than có nhiều vỉa dày với trữ lượng dồi dào, thì
có thể giảm bớt phần nào kích thước theo phương của ruộng than.
Khối lượng khoáng sản của ruộng than được đánh giá bằng trữ lượng, thường
được tính bằng triệu tấn.
Tổng trữ lượng có trong ruộng than được gọi là trữ lượng địa chất (Z
đc
). Theo
giá trị kinh tế của than, trữ lượng địa chất được chia thành trữ lượng trong bảng cân
đối (Z

tb
) và trữ lượng ngoài bảng cân đối (Z
nb
), tức là:
Z
đc
= Z
tb
+ Z
nb
.
Trữ lượng khoáng sản trong bảng cân đối là trữ lượng có thể khai thác và sử
dụng một cách kinh tế, phù hợp với bảng cân đối khoáng sản của nhà nước.
Trữ lượng ngoài bảng cân đối là phần khoáng sản có số lượng ít hoặc chất
lượng kém, khó khai thác và sử dụng không kinh tế.
Theo điều kiện thăm dò tỉ mỉ hay khái quát, trữ lượng khoáng sản được chia
thành bốn cấp: A, B, C
1
và C
2
. Trong thiết kế khai thác người ta chỉ dựa vào ba cấp
thăm dò A, B, C
1
để tính trữ lượng địa chất.
Trong quá trình khai thác, không phải tất cả trữ lượng trong bảng cân đối được
lấy ra hết. Do đó, các xí nghiệp mỏ được thiết kế theo trữ lượng thấp hơn, do tổn thất
khoáng sản, đó là trữ lượng công nghiệp (Z
cn
):
Z

cn
= Z
tb
– Z
tt
,
trong đó:
Z
tt
– tổng tổn thất khoáng sản.
Trong khai thác than có hai dạng tổn thất, đó là tổn thất vĩnh viễn và tổn thất do
khai thác
Tổn thất vĩnh viễn là tổn thất do phải để lại các trụ than nguyên khối để bảo vệ
các công trình nhân tạo và tự nhiên trên mặt đất (thành phố, cầu đường, sông hồ…) và
để bảo vệ mặt bằng công nghiệp và các công trình hầm lò chính của mỏ, tổn thất do
ảnh hưởng của các phá hủy địa chất.
Tổn thất do khai thác phụ thuộc vào phương pháp khai thác, hệ thống khai thác,
hệ thống vận tải…
Sản lượng của mỏ là khối lượng khoáng sản khai thác được trong một đơn vị
thời gian (tấn/ngày-đêm hoặc triệu tấn/năm).
Tuổi mỏ là thời gian mỏ cần tồn tại để khai thác hết trữ lượng công nghiệp
(năm).
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 17

Giữa sản lượng hàng năm của mỏ (A), tuổi mỏ (T) và trữ lượng công nghiệp
của mỏ có mối quan hệ như sau:
T
Z
A
cn

=
, triệu tấn/năm.
Nếu dựa vào biểu thức này để tính tuổi mỏ, thì chưa kể đến thời gian ban đầu
sau khi xây dựng mỏ, trước khi đạt sản lượng thiết kế và thời gian khấu vét trước khi
mỏ ngừng hoạt động. Do đó tuổi thực tế của mỏ sẽ là:
T
t
= T + (2÷5), năm.
Thực tế sản xuất đã chứng minh được rằng, muốn đạt hiệu quả kinh tế cao thì
tuổi mỏ phải lớn hơn 40 năm khi sản lượng mỏ là 0,8 – 1,2 tr.tấn/năm và lớn hơn 50
năm khi sản lượng vượt quá 1,2 tr.tấn/năm.
4.2. Chuẩn bị ruộng than
Có nhiều phương pháp chuẩn bị ruộng than, nhưng thông dụng hơn cả là hai
phương pháp: chia ruộng than thành các tầng và chia ruộng than thành các khoảnh. ở
đây chúng ta chỉ xét tới hai phương pháp này.
4.2.1. Chia ruộng than thành các tầng
Tầng là một phần của ruộng than, được giới hạn theo chiều dốc bởi các lò dọc
vỉa vận tải và thông gió của chính nó (lò 5 và lò 6 trên hình 55), còn theo phương thì
được giới hạn bởi các biên giới sườn của ruộng than.
Trên hình 55, các giếng đứng, lò thượng và lò hạ được đào ở khoảng giữa ruộng
than, chúng phân chia ruộng than thành hai cánh. Như vậy mỗi tầng của ruộng than
cũng có hai cánh. Cánh là phần của ruộng than (hay của tầng) nằm về một phía kể từ
mặt phẳng đứng vuông góc với phương vỉa, cắt qua giếng đứng, giếng nghiêng, lò
thượng hay lò hạ…
Tầng có thể có một gương lò chợ hoạt động trên cả chiều cao nghiêng của nó
(cánh phải của tầng I, hình 55), hoặc có thể có 2-3 gương lò chợ khi chiều cao nghiêng
của tầng khá lớn (cánh trái của tầng I, hình 55). Trong trường hợp thứ hai người ta gọi
tầng được chia thành các phân tầng. Khi đó, ngoài các lò dọc vỉa vận tải (5) và thông
gió (6) của tầng, cần phải đào thêm một số đường lò chuẩn bị khác: các lò thượng
trung gian chính và phụ (7) và các lò dọc vỉa trung gian (8).

Các tầng trong ruộng than có thể được khai thác lần lượt theo chiều từ trên
xuống dưới, hoặc từ dưới lên trên, hay theo cách hỗn hợp. Phổ biến hơn cả là thứ tự
khai thác từ trên xuống dưới, bởi vì lúc đó dễ dàng bảo vệ các lò dọc vỉa vận tải của
tầng và việc thoát khí mêtan cũng thuận lợi hơn.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 18

Ở mỗi tầng, theo phương vỉa có thể khai thác than theo chiều từ trung tâm đến
biên giới của ruộng than (chiều khấu đuổi), hoặc theo chiều ngược lại (khấu dật).
Hình 55. Chuẩn bị ruộng than theo phương pháp chia tầng
1- Giếng chính; 7- Các lò thượng trung gian;
2- Giếng phụ; 8- Lò dọc vỉa trung gian;
3- Giếng thông gió; 9- Lò cắt;
4- Lò thượng chính; 10- Lò chợ;
5- Lò dọc vỉa vận tải; 11 và 11′- Lò thượng phụ và lò hạ phụ;
6- Lò dọc vỉa thông gió; 12- Lò hạ chính.
Thông thường tầng thứ nhất được khấu đuổi, còn các tầng khác được khấu dật.
Như vậy rút ngắn được thời gian đưa mỏ vào sản xuất (hình 56).
Lò dọc vỉa vận tải của tầng thường được đào theo vỉa than. Nhưng khi vỉa than
có tính tự cháy, hay đá vách và đá trụ của vỉa kém bền vững, đặc biệt là ở các vỉa than
dày, thì lò dọc vỉa của tầng được đào trong đá trụ.
4.2.2. Chia ruộng than thành các khoảnh
Khoảnh là một phần của ruộng than, được giới hạn theo chiều dốc bởi biên giới
của ruộng than và một trong hai lò dọc vỉa chính, còn theo phương được giới hạn bởi
ranh giới giữa các khoảnh hay biên giới của ruộng than.
Trên hình 57 là một thí dụ chia ruộng than thành 8 khoảnh, trong đó có bốn
khoảnh thuộc lò thượng và bốn khoảnh thuộc lò hạ.
Ở mỗi khoảnh, các công tác khai thác được tiến hành ở các dải. Dải trong
khoảnh giống như tầng trong ruộng than, mỗi cánh của dải có thể có một hay hai
gương lò chợ hoạt động; trong trường hợp thứ hai dải được chia thành các phân dải.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 19

1
2
3
A
A
I
II
II
I
IV
V
A – A
7
8
6
3
5
5
9
4
9
2
11
1
5
11′
12
10
6
10

10
tÇng I
t. II
t. III
t. IV
t. V

Kích thước theo phương của khoảnh thường từ 1000 ÷ 2000 m, còn theo chiều
dốc thường từ 700 ÷ 1200 m phụ thuộc vào góc dốc của vỉa.
Chiều cao nghiêng của mỗi dải cũng như chiều cao nghiêng của mỗi tầng
thường là 100 ÷ 250m khi có một lò chợ và là 200 ÷ 450 m khi có hai hoặc ba lò chợ
hoạt động.
Thứ tự khai thác các dải trong một khoảnh tương tự như thứ tự khai thác các
tầng trong ruộng than. Còn thứ tự khai thác các khoảnh thì thường theo chiều xuôi, lần
lượt từng đôi khoảnh đối xứng nhau, tức là: đầu tiên khai thác các khoảnh I và Ia, tiếp
theo là II và IIa, rồi đến III và IIIa, cuối cùng là IV và IVa.
4.2.3. So sánh hai phương pháp chuẩn bị ruộng than chia tầng và chia
khoảnh, phạm vi áp dụng của chúng
So với phương pháp chuẩn bị chia tầng, phương pháp chia khoảnh có ưu điểm:
– Có khả năng tạo nhiều lò chợ để tăng sản lượng khai thác của mỏ;
– Có một mức khai thác nên chỉ có một bậc trục tải.
Bên cạnh đó lại có các nhược điểm là:
– Cần phải đào và bảo vệ nhiều lò nghiêng (lò thượng, lò hạ), cho nên yều cầu
vốn kiến thiết cơ bản lớn;
– Mạng các đường lò của mỏ phức tạp, gây khó khăn cho công tác thông gió
mỏ.
Phương pháp chuẩn bị chia ruộng than thành các tầng được áp dụng cho mọi
góc dốc của các vỉa than và khi kích thước theo phương của ruộng than khá hạn chế
(dưới 4 km).
Phương pháp chuẩn bị chia khoảnh được áp dụng khi khai thác các vỉa nằm

ngang, các vỉa dốc thoải (giới hạn hoạt động của băng tải), các vỉa có kích thước theo
phương lớn hoặc có nhiều đứt gẫy địa chất. Trong trường hợp cuối cùng, những khu
vực nằm giữa các tuyến đứt gẫy địa chất được coi là các khoảnh.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 20
/
*$0
1
1- GiÕng chÝnh; 2- GiÕng
phô; 3- Lß däc vØa vËn
t¶i chÝnh; 4- Lß däc vØa
th«ng giã chÝnh; 5- Lß
th>îng; 6 vµ 6
‘
– Lß th>
îng phô vµ lß h¹ phô; 7-
Lß däc vØa vËn t¶i cña
d¶i; 8- Lß däc vØa th«ng
giã cña d¶i;
9- Lß däc vØa trung gian;
10- Lß h¹.
A
A
A – A
2
1
9
8
8
7
5

9
7
7
6
4
1
2
3
Ia
I
IIa
II
6
10
III
IV
IVa
IIIa
6
5
S
k
H
k

4.3. Khái quát về các phương pháp mở vỉa
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương pháp mở vỉa, đó là các
yếu tố địa chất, các yếu tố kỹ thuật và các yếu tố kinh tế.
Các yếu tố địa chất bao gồm: số vỉa than và khoảng cách giữa chúng trong
ruộng than, mức độ nằm sâu của ruộng than, độ dày và độ dốc của các vỉa than, kích

thước của ruộng than, độ ngậm nước và độ chứa khí mêtan, các phá hủy địa chất, điều
kiện địa hình mặt đất và v.v… Các yếu tố kỹ thuật là sản lượng và tuổi mỏ, trình độ kỹ
thuật và công nghệ của các công tác mỏ, khả năng của các loại máy và thiết bị. Các
yếu tố kinh tế bao gồm: tổng số vốn đầu tư cơ bản, thời hạn thu hồi vốn, giá thành khai
thác than và năng suất lao động của công nhân.
Đối với công tác mở vỉa có những yêu cầu sau đây:
– Chi phí vốn đầu tư cơ bản và thời gian xây dựng mỏ phải là nhỏ nhất;
– Bảo đảm tập trung hóa sản xuất đến mức tối đa;
– Tổng chiều dài của các đường lò mở vỉa và chuẩn bị là nhỏ nhất;
– Bảo đảm thông gió có hiệu quả và tính an toàn lao động;
– Cần đề cập đến vấn đề dự báo phát triển khoa học kỹ thuật trong ngành mỏ để
vạch ra kế hoạch lâu dài.
Nhìn chung, các mỏ hầm lò được mở vỉa bằng các phương pháp sau: mở vỉa
bằng lò bằng, mở vỉa bằng giếng nghiêng, mở vỉa bằng giếng đứng và mở vỉa hỗn hợp.
Trong phạm vi cuốn sách này chúng ta sẽ xem xét một số phương pháp mở vỉa thông
dụng và cơ bản nhất, bỏ qua những điều kiện phức tạp và đa dạng trong thực tế hoạt
động của các mỏ hầm lò.
4.4. Mở vỉa bằng lò bằng
Lò bằng được dùng để mở vỉa cho các ruộng than nằm ở những vùng dạng đồi
núi, khi các phương pháp mở vỉa bằng giếng đứng hoặc giếng nghiêng tỏ ra không có
lợi về kinh tế và kỹ thuật.
Lò bằng được đào hợp với phương của vỉa ở các góc độ khác nhau, phụ thuộc
vào vị trí của ruộng than so với sườn núi. Vị trí đặt lò bằng cần đáp ứng được những
yêu cầu sau đây:
– Ở cửa lò bằng cần có đủ diện tích để bố trí mặt bằng công nghiệp của mỏ;
– Có khả năng liên hệ được với các tuyến đường giao thông quốc gia chính, kể
cả đường sắt, đường bộ hay đường thủy;
– Cửa lò bằng phải nằm cao hơn mức nước có thể cao nhất ở sông, suối hay hồ
chứa nước lân cận;
– Lò bằng phải được đặt ở mức nào đó, sao cho phần lớn trữ lượng của ruộng

than nằm cao hơn mức lò bằng, tức là phần lớn trữ lượng sẽ được khai thác mà không
cần trục tải và được thoát nước tự nhiên.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 21

Hình 58. Mở vỉa bằng lò bằng với một mức khai thác
Hình 58 là một thí dụ mở vỉa bằng lò bằng, trong đó ruộng than có một vỉa dốc
thoải, được mở bằng hai lò bằng chính và phụ nằm ở khoảng giữa ruộng than, kết hợp
với phương pháp chuẩn bị chia khoảnh. Như vậy ruộng than chỉ có một mức khai thác.
Mức khai thác là phần ruộng than được giới hạn theo chiều dốc, có đường lò
vận tải chính hay có một bậc trục tải riêng biệt. Ruộng than nằm ngang hoặc dốc thoải
thường chỉ có một mức khai thác, còn ruộng than dốc nghiêng hay dốc đứng thì có
nhiều mức khai thác. Cũng như ruộng than, mỗi mức khai thác thường được chia làm
hai cánh theo phương của vỉa.
Việc xây dựng các đường lò mở vỉa và chuẩn bị thể hiện trên hình 58 được tiến
hành theo thứ tự như sau:
Đầu tiên, từ vị trí đặt cửa lò bằng hợp lý người ta đào đồng thời hai lò bằng
chính (1) và phụ (2), đi song song với nhau và cách nhau một khoảng là 30-40 m,
Theo hướng hợp với phương vỉa một góc nào đó, sao cho chúng có thể cắt vỉa ở
khoảng giữa ruộng than.
Tiếp theo, từ các lò bằng, đào lò dọc vỉa vận tải chính (3) đi về hai cánh của
ruộng than, khi cần thiết có thể đào thêm lò dọc vỉa (4) nằm song song với nó.
Hai đường lò này được đào tới khoảng giữa của các khoảnh gần nhất; để dễ
dàng thông gió chúng trong quá trình đào, ở mỗi khoảng dài 40-60 m, người ta lại đào
thông chúng với nhau bằng các lò nối (16).
Công việc tiếp tục là xây dựng các sân ga (5) ở chân các lò thượng của khoảnh.
Khi đã có sân ga, người ta đào đồng thời các lò thượng chính (6) và phụ (7) ngược
chiều dốc của vỉa, trong đó lò thượng chính chỉ cần đào lên tới mức vận tải của dải
trên cùng, còn các lò thượng phụ có thể được đào thẳng lên lộ vỉa, thông ra mặt đất,
chúng cũng có thể được đào lên tới biên giới trên của ruộng than.
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 22

A
B
A
A-B-B-A
B
11
1,2
14
15
13
12
16
10
11
6
5
7

9
8
7
3
2
3
1
4
16
5

Trong trường hợp đầu, máy trục tải của lò thượng được bố trí trên mặt đất, còn

trong trường hợp sau nó được lắp đặt trong buồng đặt máy (10), được xây dựng cùng
lúc với lò bằng thông gió (11). Để dễ dàng thông gió các lò thượng khi đào chúng, qua
mỗi khoảng 40-60 m chúng lại được thông với nhau bằng các lò nối (16).
Việc cuối cùng của công tác mở vỉa là xây dựng các sân ga tương ứng ở mức
vận tải (8) và mức thông gió (9) của dải trên cùng. Đến đây đã hình thành một mạng
hầm lò thông suốt và đảm bảo điều kiện để tiến hành chuẩn bị các khu khai thác.
Việc chuẩn bị dải khấu trên cùng được bắt đầu bằng việc đào các lò dọc vỉa vận
tải (12) và thông gió (13) của nó. Hai đường lò này được đào theo phương, từ các sân
ga (8) và (9) đi về hai cánh đến biên giới của khoảnh. Cuối cùng, chúng được nối
thông với nhau bằng các lò cắt (14). Các công tác khấu than có thể bắt đầu từ đây và lò
cắt sẽ chuyển thành lò chợ (15).
Để đảm bảo tính liên tục của các công tác khấu than, trước khi khai thác hết trữ
lượng của dải trên cùng cần phải chuẩn bị kịp thời dải thứ hai. Như thế có nghĩa là
việc chuẩn bị dải thứ hai phải được bắt đầu trong khi đang khai thác dải thứ nhất.
Việc chuẩn bị dải thứ hai, cũng như các dải tiếp theo, bao gồm: đào sân ga ở
mức vận tải của dải đó; từ sân ga đào lò dọc vỉa vận tải về hai cánh tới biên giới của
khoảnh; đào lò cắt nối thông lò dọc vỉa vận tải mới với lò dọc vỉa vận tải cũ của dải
phía trên. Như vậy, lò dọc vỉa vận tải của dải trên cần phải được bảo vệ để làm lò dọc
vỉa thông gió cho dải dưới. Tất nhiên, lò dọc vỉa thông gió của dải trên cùng (13) có
thể bị loại bỏ dần, do hết tác dụng khi nằm ở phía sau lò chợ (15).
Trước khi khai thác hết trữ lượng của cặp khoảnh đầu tiên, cần phải tiếp tục mở
vỉa và chuẩn bị xong cặp khoảnh thứ hai. Trước khi khai thác hết trữ lượng của phần
ruộng than thuộc lò thượng, cần phải chuẩn bị kịp thời tuyến lò chợ ở các khoảnh mới
thuộc lò hạ Cứ như vậy, các công việc chuẩn bị và khai thác sẽ được tiến hành liên
tục trong phạm vi ruộng than, cho đến khi mỏ ngừng hoạt động.
Chúng ta sẽ xem xét các sơ đồ vận tải theo mạng đường lò của hình 58.
Dòng vận tải chính, tức là dòng vận tải than từ các gương lò chợ ra đến mặt đất
chuyển vận theo sơ đồ sau: than lấy được từ các lò chợ (15) được vận tải xuôi theo
chiều dốc, xuống lò dọc vỉa vận tải của dải; theo lò này, từ hai cánh của dải được đưa
về sân ga (8) để vào lò thượng chính (6) của khoảnh

Trong lò thượng, than được chuyển xuôi theo chiều dốc xuống sân ga (5) ở
chân lò thượng, rồi qua lò dọc vỉa vận tải chính (3) và lò bằng chính (1) ra ngoài mặt
đất.
Dòng vận tải phụ, tức là chuyên chở vật liệu, thiết bị, máy móc cũng như đưa
công nhân ra vào mỏ, thì lại đi theo sơ đồ khác hẳn. Chúng ta chỉ cần xét việc cung
cấp vật liệu cho các lò chợ là cũng có thể thấy rõ điều đó:
Vật liệu được đưa vào mỏ qua lò bằng phụ (2), rồi đi vào hai cánh của ruộng
than theo lò dọc vỉa vận tải chính (3). Khi đến sân ga (5) ở chân các lò thượng của các
khoảnh, vật liệu được trục theo lò thượng phụ (7) lên tới mức thông gió của dải đang
khai thác (sân ga 9). Đến đây nó lại được phân đôi, đi vào hai cánh của dải theo lò dọc
vỉa thông gió (13), rồi vào các lò chợ (15).
Sơ đồ thông gió như sau: Gió sạch đi vào mỏ qua hai lò bằng chính (1) và phụ
(2). Vào đến vỉa than, dòng gió sạch được chia làm hai nhánh, đi vào hai cánh của
ruộng than theo các lò dọc vỉa chính (3) và phụ (4). Khi đến các sân ga (5) của khoảnh,
gió sạch được đưa vào các lò thượng phụ (7) và theo chúng đi ngược chiều dốc, lên tới
sân ga (8) của dải đang hoạt động. Đến đây, dòng gió sạch lại được chia đôi để đi vào
hai cánh của dải theo lò dọc vỉa vận tải (12), rồi vào thông gió cho các gương lò chợ
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 23

(15). Sau khi thông gió cho các lò chợ, gió bẩn được thoát lên lò dọc vỉa thông gió
(13) của dải và theo lò này từ hai cánh dồn về vùng trung tâm của khoảnh, rồi được
đưa ra ngoài theo lò bằng thông gió (11) hoặc theo đoạn lò thượng trên cùng đã được
đào thông ra mặt đất.
Phương pháp mở vỉa bằng lò bằng có những ưu điểm hơn hẳn so với các
phương pháp khác. Đó là: các công trình và thiết bị trên mặt bằng công nghiệp rất đơn
giản; chi phí đào và bảo vệ các đường lò mở vỉa nhỏ, thời gian xây dựng mỏ ngắn; có
thể áp dụng thoát nước tự nhiên và không cần trục tải cho phần trữ lượng nằm trên
mức lò bằng.
Phương pháp mở vỉa bằng lò bằng đã từng được áp dụng rộng rãi cho các mỏ
than hầm lò của nước ta. Phương pháp này rất phù hợp để khai thác những vỉa than

nằm trong các địa tầng dạng đồi núi. Tuy nhiên, hiện nay cần phải khai thác các phần
trữ lượng nằm sâu dưới đất, chúng ta phải chuyển sang dùng các phương pháp mở vỉa
khác.
4.5. Mở vỉa bằng giếng nghiêng
Khi mở vỉa bằng giếng nghiêng cho các vỉa than, các giếng nghiêng có thể được
đào trong đá trụ của vỉa hoặc đào theo vỉa than. Trên hình 59 là một sơ đồ mở vỉa bằng
giếng nghiêng cho một vỉa than dốc thoải, được đào theo vỉa than.
Hình 59. Mở vỉa bằng giếng nghiêng đi theo vỉa
Ở đây, thứ tự đào các đường lò mở vỉa và chuẩn bị như sau: ở khoảng giữa
ruộng than, từ nơi có địa hình thuận tiện để bố trí mặt bằng công nghiệp tiến hành đào
đồng thời hai giếng nghiêng chính (1) và phụ (2). Chúng được đào tới độ sâu tương
ứng với mức vận tải của tầng thứ hai.
Tiếp theo, xây dựng sân giếng (3) ở mức vận tải của tầng thứ nhất, còn ở trên
mức thông gió của tầng này chỉ cần đào sân giếng đơn giản.
Từ các sân giếng đào về hai cánh các lò dọc vỉa vận tải (4) và thông gió (5) của
tầng thứ nhất. Khi các lò này đã đào được khoảng 30-50 m, người ta nối thông chúng
với nhau bằng lò cắt (6), rồi đào tiếp lò dọc vỉa vận tải (4) thêm một khoảng nữa (30-
50 m).
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 24
A
A – A
7 5
2
1
4
3
3′
6

Đến đây, có thể bắt đầu tiến hành khai thác than ở các lò cắt (6) và chúng sẽ trở

thành các lò chợ (7). Trong quá trình khai thác than cần phải thường xuyên đào tiếp
hai lò chuẩn bị: lò dọc vỉa vận tải (4) luôn luôn vượt trước lò chợ một khoảng là 30-50
m để dễ dàng thực hiện việc chuyển tải than ở chân lò chợ, còn lò dọc vỉa thông gió
(5) có thể có gương trùng với gương lò chợ (hình 59) hoặc vượt trước một khoảng
ngắn là 15-20 m để loại trừ sự ảnh hưởng lẫn nhau giữa công tác đào lò chuẩn bị và
công tác khai thác trong lò chợ.
Để đảm bảo sự ổn định về sản lượng của mỏ, trước khi khai thác hết trữ lượng
của tầng thứ nhất cần chuẩn bị kịp thời tầng thứ hai, tức là: xây dựng sân giếng (3′),
đào lò dọc vỉa vận tải và các lò cắt của tầng thứ hai. Lò dọc vỉa vận tải (4) của tầng thứ
nhất sẽ được dùng làm lò dọc vỉa thông gió cho tầng thứ hai. Cùng với các công việc
trên phải đào sâu thêm hai giếng đến mức vận tải của tầng thứ ba.
Mọi việc sẽ được lặp đi lặp lại như đã nêu trên cho đến khi mỏ dừng hoạt động.
Việc vận tải than được tiến hành như sau: than khai thác được ở các lò chợ (7)
được vận tải xuôi chiều dốc xuống lò dọc vỉa vận tải (4) và theo nó từ hai cánh được
dồn về sân giếng (3), rồi qua giếng chính (1) được trục lên mặt đất.
Vật liệu được đưa vào mỏ qua giếng phụ (2), xuống đến mức thông gió của
tầng đang khai thác thì được chia ra, đi vào hai cánh theo lò dọc vỉa thông gió (5) để
tới các lò chợ (7).
Sơ đồ thông gió ở đây cũng khá đơn giản. Gió sạch được đưa vào mỏ qua giếng
phụ (2) thẳng xuống mức vận tải của tầng đang khai thác (sân giếng 3). ở đây, dòng
gió sạch được chia làm ba nhánh: hai nhánh đi về hai cánh của tầng theo lò dọc vỉa vận
tải (4) vào thông gió cho các lò chợ (7), còn nhánh thứ ba sẽ đi tiếp theo giếng nghiêng
phụ, xuống đến mức vận tải của tầng đang chuẩn bị (sân giếng 3’) để thông gió cho
các gương lò cụt đang được đào ở mức này. Sau khi thông gió cho các lò chợ, gió bẩn
sẽ thoát lên lò dọc vỉa thông gió (5), rồi từ hai cánh trở về giếng nghiêng chính (1) để
qua nó thoát lên mặt đất.
So với phương pháp mở vỉa bằng giếng đứng, mở vỉa bằng giếng nghiêng có
những ưu điểm như sau:
– Chi phí kiến thiết cơ bản cho việc xây dựng mặt bằng công nghiệp và đào
giếng nghiêng tương đối nhỏ;

– Thời gian xây dựng mỏ ngắn;
– Đào giếng nghiêng theo vỉa than tạo điều kiện để thăm dò trữ lượng kỹ hơn và
lấy được than để sử dụng cho nhu cầu xây dựng mỏ;
– Sơ đồ vận tải đơn giản và khi góc nghiêng của giếng không vượt quá 17-18
0
thì có thể băng tải hóa hoàn toàn hệ thống vận tải của mỏ.
Bên cạnh đó, mở vỉa bằng giếng nghiêng lại có những nhược điểm sau:
– Chi phí bảo vệ các giếng nghiêng lớn, vì ở cùng một độ sâu, chiều dài của
chúng lớn hơn khá nhiều so với chiều dài của giếng đứng;
– Khi góc nghiêng của giếng vượt quá 17-18
0
thường phải áp dụng trục tải cáp
để vận tải than lên mặt đất, thì khả năng thông tải của giếng nghiêng bị hạn chế.
Phạm vi áp dụng của phương pháp mở vỉa bằng giếng nghiêng theo vỉa bị ràng
buộc theo các điều kiện sau đây:
– Chiều dày của lớp đất đá phủ không quá 50 m trong đó không có tầng cát chảy
– Độ dốc của vỉa không quá 250, điều kiện dạng nằm của vỉa ổn định;
– Chiều dài của giếng nghiêng không quá 1800-2000m để không gây khó khăn
cho vận tải phụ và trục tải than bằng cáp (nếu có);
Giáo viên biên soạn: Trương Thành Tâm 25
cũng thấy rằng, khi khai thác than, đá vôi được coi là đá thải, nhưng trong những điềukiện khác người ta lại chuyên khai thác đá vôi để ship hàng nhu yếu kiến thiết xây dựng và nhiềulĩnh vực khác. Quá trình tạo thành than đá hoàn toàn có thể được miêu tả như sau : hàng trăm triệu năm vềtrước, hành tinh của tất cả chúng ta còn ở vào thời kỳ khí hậu nóng và ẩm, rất thuận tiện choviệc tăng trưởng những loại thực vật và quốc tế động vật hoang dã, chúng sinh sôi nảy nở tràn lantrong những đầm lầy và đất liền. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 1H ình 1 : Cấu tạo vỏ trái đất1 – Đất đá phủ ; 2 – Các lớp đá gốc3 – Các vỉa thanThời này qua thời khác, mặt đất bị những đại dương xâm lấn do chuyển vận của vỏtrái đất, ở đáy đại dương sẽ hình thành những lớp đá trầm tích vùi dập quốc tế sinh vậtphong phú kia. Khi ôxy của không khí còn hoàn toàn có thể xâm nhập vào khối tàn tích của sinh vật, thìsẽ có quy trình cháy âm ỉ ( cháy chậm không có lửa ). Đến khi những lớp trầm tích dày dầnlên. Không khí không hề xâm nhập liên tục được nữa, sẽ mở màn quy trình phân hủykhông có ôxy. Từ đó hình thành chất tàn dư rắn có chứa khối lượng lớn cacbon, thànhphần chính của than đá. Qua một thời hạn dài khác, đến lúc đáy đại dương lại được nâng lên và trởthành đất liền và những hồ, đầm. Điều kiện để quốc tế sinh vật tăng trưởng lại Open, quy trình hình thành vỉa than như đã nêu trên sẽ được lặp lại. Hiện tượng nâng và hạđáy đại dương xảy ra nhiều lần, trên nhiều khu vực của vỏ toàn cầu. Chính thế cho nên mà ởnhững khu vực đó thời nay có nhiều vỉa than riêng không liên quan gì đến nhau, được ngăn cách nhau bởinhiều lớp đá thải. Khu vực tích tụ tự nhiên tài nguyên có ích trong vỏ toàn cầu được gọi là khoángsàng tài nguyên có ích. Khoáng sàng có nhiều vỉa than nằm không cách xa nhau và được ngăn cáchbằng những lớp đá thải được gọi là cụm vỉa. Phụ thuộc vào hàm lượng cacbon và những thành phần khác, than được chia thànhthan nâu, than đá và antraxit. Than nâu chứa 60-70 % cacbon và có nhiệt độ cao. Khả năng sinh nhiệt của nó là5000-7200 Kcal / kg. Khi dữ gìn và bảo vệ ở ngoài không khí nó bị phong hóa rất nhanh. Thannâu được sử dụng như một dạng nguyên vật liệu, nhiều loại than nâu được dùng làm nguyênliệu để chế biến nhiều loại loại sản phẩm hóa học. Than đá chứa 75-87 % cacbon, năng lực sinh nhiệt của nó là 7500 – 9000K cal / kg. Than đá rắn chắc hơn than nâu, khi bị đập nó sẽ vỡ thành những mảnh vụn rời. Than đá có mầu đen. Than đá được dùng trong công nghiệp với nhiều mục tiêu khác nhau. Đáng quýhơn cả là những loại than cốc. Than cốc khác với những loại than đá khác là khi luyện nótrong những lò chuyên dùng ở nhiệt độ 750 – 1100C, không có không khí, sẽ nhận đượcmột mẫu sản phẩm kết dính đặc biệt quan trọng, đó chính là cốc. Cốc được dùng để luyện gang théptrong những xí nghiệp sản xuất luyện kim. Khi chưng khô những loại than đá hoàn toàn có thể lấy được hắc ínvà nhiều loại mẫu sản phẩm dạng khí. Những chất này đều có ý nghĩa lớn trong nền kinh tếquốc dân. Antraxit chứa 87-98 % cacbon, có ánh bán kim, mầu đen nhung. Antraxit rất rắnchắc, khi cháy có ngọn lửa yếu hoặc trọn vẹn không có lửa, phần nhiều không sinh khóivà không bị kết dính. Nó bắt cháy kém hơn than đá và muốn đốt nó phải có một khốilượng không khí lớn, tức là phải tạo một lực thổi mạnh. 1.2. Điều kiện dạng nằm, cấu trúc và đặc thù của những vỉa than và đá mỏVỉa là thân địa chất dạng tấm có chứa tài nguyên hoặc đá mỏ trầm tích tươngđối đồng chất. Hướng của đường giao tuyến giữa vỉa và mặt phẳng ngang ( đường AB ) đượcgọi là phương của vỉa, giao tuyến AB được gọi là đường phương. Phương của vỉa được xác lập bởi góc vị trí, tức là góc tạo bởi giữa đườngphương và đường vĩ tuyến. Tất nhiên so với vỉa trọn vẹn nằm ngang thì khái niệm ” phương ” sẽ mất ý nghĩa. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 2H ướng của đường thẳng nằm trong vỉa và vuông góc với đường phương đượcgọi là hướng dốc của vỉa. Còn đường CD ( hình 2 ) được gọi là đường dốc. Góc tạo bởi giữa mặt vỉa và mặt phẳng ngang ( góc α hình 2 ) được gọi là gócdốc của vỉa. Dựa vào giá trị của góc dốc, những vỉa than được chia thành bốn nhóm : – Vỉa dốc thoải, khi α = 0 ÷ 18 – Vỉa dốc nghiêng, khi α = 18 ÷ 35 – Vỉa nghiêng – đứng, khi α = 35 ÷ 55 – Vỉa dốc đứng, khi α = 55 ÷ 90R ất ít khi gặp những vỉa than nằm ngang ( α = 0 ). Các lớp đá nằm trên vỉa than được gọi là vách của vỉa. Các lớp đá nằm dưới vỉathan được gọi là trụ của vỉa. ở những vỉa than dốc đứng còn có những khái niệm tương ứnglà vách treo và vách nằm. Chiều dày của vỉa là khoảng cách giữa vách và trụ của vỉa theo pháp tuyến. Phụ thuộc vào chiều dày, những vỉa than được chia ra thành bốn nhóm : – Vỉa rất mỏng mảnh, khi chiều dày nhỏ hơn 0,7 m ; – Vỉa mỏng mảnh, khi chiều dày từ 0,7 đến 1,2 m ; – Vỉa dày trung bình, khi chiều dày từ 1,2 đến 3,5 m ; – Vỉa dày, khi chiều dày vượt quá 3,5 m. Trong thực tiễn có những vỉa than dày tới 15-20 m, đôi lúc còn lớn hơn. Vỉa than ít khi có cấu trúc đồng chất trên hàng loạt chiều dày. Thông thường, mộtvỉa than là tập hợp nhiều lớp than riêng không liên quan gì đến nhau, khác nhau về độ ánh, độ vững chắc, khảnăng sinh nhiệt và những đặc thù khác. Đôi khi những lớp than đó lại bị những lớp đá kẹpngăn cách ( hình 3 a ). Chiều dày những lớp đá kẹp thường từ vài cm tới vài chục mm. Trong quy trình khai thác than, những lớp đá kẹp thường bị lấy lẫn cùng với than, chúng làm bẩn và giảm chất lượng của than. Trong những đặc thù cơ bản của than cần chú ý quan tâm tới độ cứng và độ bền vững và kiên cố. Độ cứng là năng lực chống lại sự đột nhập của những dụng cụ nhọn, thí dụ nhưđầu búa chèn. Độ vững chắc là năng lực chống lại những dạng tàn phá khác nhau. Theo độ kiêncố người ta phân biệt than mềm yếu, than bền vững và kiên cố trung bình và than bền vững và kiên cố. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 3H ình 2 : Các yếu dạng nằmcủa vỉa thanvØa thanHình 3 : Cấu tạo của vỉa thana – vỉa than phức tạp ; b – vỉa than đơn giảnCỏc loi than mm yu cú th b tỏch d dng ra khi va bng cỏc dng c ngin, nh cuc chim, x beng Mun tỏch phỏ cỏc loi than kiờn c trung bỡnh trlờn, cn phi dựng cỏc loi mỏy chuyờn dựng hoc nh cht n. ỏ vỏch v ỏ tr ca va than thng l sột kt, bt kt, ụi khi l cỏc loi ỏkiờn c hn, nh ỏ vụi v cỏt kt. Nhng tớnh cht chớnh ca ỏ vỏch v ỏ tr lkiờn c, n nh, rn nt v do. ỏ vụi v cỏt kt l cỏc loi ỏ kiờn c v cú mc n nh cao, cũn cỏc loiỏ sột kt v bt kt cú n nh kộm hn v d b phỏ hy hn. Núi chung, nu ỏcú rn nt cao thỡ s cú n nh kộm. Tt c cỏc ỏ m c phõn loi theo cỏc tớnh cht c-lý ca chỳng. Bng phõnloi ỏ m ca giỏo s M. Prụtụiacụnp c dựng ph bin hn c. Tr s c trng kiờn c ca ỏ m c gi l h s kiờn c. Giỏo sPrụtụiacụnp tớnh h s kiờn c ca cỏc loi ỏ m theo biu thc sau : trong ú : f : H s kiờn c ca ỏ ; n. t : Sc khỏng nộn tm thi ca ỏ, KG / cmH s kiờn c ca cỏc loi ỏ thay i t 0,3 n 20. Thớ d, than ỏ mm yucú sc khỏng nộn tm thi l 100 KG / cms cú h s kiờn c l 1. Cỏc loi t chy cú h s kiờn c f = 0,3 ; thch anh v banzan chc quỏnh vkiờn c nht cú f = 20. Qung st thng cú h s kiờn c f = 6 – 12. Cỏc loi ỏ vỏchv tr ca cỏc va than cng thng cú f = 6 – 12. H s kiờn c ca ỏ m theo thang chia ca giỏo s Prụtụiacụnp ch l nv quy c. Phỏ hy a cht l nhng bin ng dng nm ban u ca cỏc va than hay vaỏ, hoc l nhng thay i v kớch thc chiu dy ca chỳng. Cú hai dng phỏ hy a cht : xy ra trong thi k hỡnh thnh va v xy ra saukhi va ó cú t trc. Dng phỏ hy u tiờn l cỏc hin tng : va b vỏt mng dn dn hay t ngt ( hỡnh 4, a ), va b mng dn ri mt hn ( hỡnh 4, b ), va t tng chiu dy nhngkhu vc nht nh ( hỡnh 4, c ). Giỏo viờn biờn son : Trng Thnh Tõm 4100 n. tCác hủy hoại địa chấtxảy ra trong thời kỳhình thành vỉa thanDng phỏ hy a cht xy ra sau khi va ó hỡnh thnh l cỏc hin tng unnp v t góy. Un np li cú nh quay lờn phớa trờn c gi l bi t ( hỡnh 5, a ), un np lừm cú nh quay xung phớa di gi l hng t ( hỡnh 5, b ). Nhng phnnm v hai bờn nh ca un np c gi l cỏnh. t góy cng cú nhiu dng : t góy thun ( hỡnh 5, c ), t góy nghch ( hỡnh 5, d ), t góy ngang ( hỡnh 5, e ), t góy ngang chm ( hỡnh 5, f ) v v.v Cỏc phỏ hy a cht u gõy tr ngi cho cụng tỏc khai thỏc khoỏng sn cú ớch. 1.3. Cỏc khỏi nim v khoỏng sng qungQung l khoỏng sn cú ớch cha kim loi hay khoỏng vt vi khi lng thớchhp s dng trong cụng nghip trỡnh phỏt trin kinh t v k thut ng thi. Cn phõn bit qung kim loi v phi kim loi. Qung kim loi l khoỏng sn cú th cho ly ra kim loi en, kim loi mu, kimloi quý v him, kim loi phúng x v.v Qung phi kim loi l khoỏng sn cú th cho ly ra cỏc khoỏng vt húa hc, phõn bún, vt liu xõy dng, vt liu lm gm, thy tinh v.v Kim loi hay khoỏng vt trong qung c gi l thnh phn cú ớch caqung. Qung cú th cú mt hay nhiu thnh phn cú ớch v c gi l qung nkim, qung a kim v.v Qung giu hay qung nghốo c ỏnh giỏ bng hm lng thnh phn cú ớchca chỳng. Hm lng thnh phn cú ớch ca qung kim loi en v mu c tớnhbng phn trm ( % ), cũn i vi qung kim loi quý v him thỡ c tớnh bnggam / tn. Cng da vo hm lng thnh phn cú ớch, cũn cn phi phõn bit khoỏngsng qung cụng nghip v phi cụng nghip. Mc phõn bit l hm lng cụngnghip ti thiu. Giỏo viờn biờn son : Trng Thnh Tõm 51 – đất đá phủ ; 2 – thân quặng ; 3 – đá kẹp ; 4 – đá vây quanh100n. tCác tàn phá địa chấtxảy ra sau khi hìnhthành vỉa thanViệc lao lý hàm lượng công nghiệp tối thiểu chỉ mang ý nghĩa cục bộ và tạmthời, nó sẽ bị biến hóa ở những điều kiện kèm theo tự nhiên khác nhau và theo sự tăng trưởng trình độkinh tế-kỹ thuật của con người. Trong trong thực tiễn rất ít gặp những khoáng sàng quặng dạng vỉa đồng đều. Chúngthường là những thân quặng dạng mạch không đồng đều hoặc dạng khối phức tạp. Mạch quặng thường là những khe nứt trong vỏ toàn cầu có chứa tài nguyên ( hình6a ). Thân quặng dạng khối có nhiều loại : dạng ổ ( hình 6 b ), dạng thấu kính ( hình 6 c ), dạng trục, dạng bướu v.v … So với khoáng sàng than, khoáng sàng quặng có những đặc thù địa chất riêng. Đó là : những yếu tố dạng nằm ( góc dốc, chiều dày ) không không thay đổi ; có nhiều tàn phá địachất ; quặng và những loại đá vây bọc thường có độ vững chắc lớn ; hàm lượng thành phần cóích trong thân quặng không không thay đổi ; ranh giới cách biệt thân quặng với đá vách và trụkhông rõ ràng ; size theo phương của khoáng sàng quặng tương đối nhỏ, nhưngkích thước theo độ sâu thì lại lớn và v.v … Các thân quặng được phân loại theo chiều dày như sau : – Rất mỏng dính, có chiều dày tới 0,6 ÷ 0,8 m ; – Mỏng, có chiều dày từ 0,6 ÷ 0,8 đến 3 m ; – Dày trung bình, có chiều dày từ 3 đến 6 ÷ 8 m ; – Dày, có chiều dày từ 6 ÷ 8 đến 15 ÷ 20 m ; – Rất dày, có chiều dày lớn hơn 15 ÷ 20 m. Theo góc dốc những thân quặng được phân loại giống những vỉa than. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 6CH ƯƠNG 2C ÁC CÔNG TRÌNH CỦA MỎ HẦM LÒ2. 1. Tổng đồ mặt phẳng của mỏ hầm lòTổng đồ mặt phẳng là tập hợp những tòa nhà, khu công trình và thiết bị dùng để trục tải, đảm nhiệm, phân loại hoặc chế biến và tiêu thụ tài nguyên có ích ; nhận và thải đá ; thông gió cho hầm lò ; cung ứng nguồn năng lượng cho những công tác làm việc mỏ và Giao hàng đời sốngcho công nhân và cán bộ. Tổng đồ mặt phẳng gồm ba khối chính : khối giếng chính, khối giếng phụ và khốihành chính, ship hàng. Ngoài ra trong tổng đồ mặt phẳng còn có những tòa nhà và công trìnhriêng biệt. Hình 7. Tổng đồ mặt phẳng của mỏ than hầm lò1 – khối giếng chính cùng trạm chất tải than không có bunke ; 2 – khối giếng phụ ; 3 – nhà máy sản xuất trục của giếng chính và giếng phụ ; 4 – khối hành chính-phục vụ ; 5 – trạmquạt ; 6 – trạm biến thế điện ; 7 – kho vật tư ; 8 – bể chứa nước phòng cháy ; 9 – nhà đểtàu điện ; 10 – trạm ga đường tàu ; 11 – trạm chất tải đá thảiDo đặc thù công nghệ tiên tiến và nhu yếu trình độ không hề ghép chung thànhkhối. Đó là trạm quạt gió chính, trạm biến thế điện, kho thuốc nổ, bể chứa nước v.v … Khối giếng chính gồm có những khu công trình và tổng hợp thiết bị để nhận than và đáthải, trạm chất than vào những toa xe đường tàu, trạm thải đá và nhà đặt máy trục tải. Khối giếng phụ dùng để luân chuyển người, phân phối vật tư và thiết bị chohầm lò, trao đổi goòng cho thùng cũi. Ngoài ra trong khối giếng phụ còn có những nhàxưởng thay thế sửa chữa cơ-điện, kho vật tư, nhà đặt máy trục tải. Nếu mỏ cần sử dụng nănglượng khí nén, thì ở khối này còn có thêm trạm máy nén khí. Cũng hoàn toàn có thể ghép tháp giếng chính và tháp giếng phụ vào hai khối kể trên, mặcdù không phải khi nào chúng cũng liên hệ về cấu trúc với những tòa nhà trên mặt phẳng. Khối hành chính-phục vụ gồm có những phòng giao ca của những phân xưởng, phònghọp, những phòng ban quản trị xí nghiệp sản xuất, trạm y tế, nhà đèn, phòng tắm, nhà ăn v.v … Trạm quạt gió chính thường được thiết kế xây dựng riêng không liên quan gì đến nhau ở gần giếng chính và liênhệ với nó bằng những rãnh ngầm dẫn gió chuyên dùng. Hiện nay, khi kiến thiết xây dựng những mỏ hầm lò mới người ta thường vận dụng cách giaothan nguyên khai trực tiếp vào những toa xe đường tàu, như vậy đỡ phải kiến thiết xây dựng cácbunkeGiáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 71011C hứa và kho than dự trữ trên mặt đất tức là giảm được đáng kể vốn đầu tưxây dựng mặt phẳng. Song muốn thế, công tác làm việc vận tải đường bộ đường tàu phải được tổ chức triển khai chặtchẽ, bảo vệ cho mỏ hoạt động giải trí liên tục. Trong hầu hết những mỏ, lượng đá thải được chuyển lên mặt đất khá lớn, có thểchiếm tới 15-20 % khối lượng tài nguyên khai thác được. Số đá thải này thường được chuyển đến bãi thải nằm trong hoặc ngoài phạm vimỏ bằng ôtô hoặc bằng những thiết bị vận tải đường bộ khác. 2.2. Các khu công trình dưới đất của mỏ hầm lò : Phần lớn những khu công trình dưới đất của mỏ hầm lò đều có chiều dài lớn hơn nhiềuso với kích cỡ tiết diện của chúng, đó là những đường lò mỏ. Theo vị trí khoảng trống những đường lò mỏ được chia thành ba nhóm : những đường lòthẳng đứng, những đường lò nằm nghiêng và những đường lò nằm ngang. Hình 8. Các đường lò mỏ1 – giếng đứng chính ; 2 – giếng đứng phụ ; 3 – phỗng ; 4 – giếng mù ; 5 – giếng thônggió ; 6 – giếng nghiêng ; 7 – lò thượng ; 8 – lò hạ ; 9 – lò trượt ; 10 – lò hạ phụ ; 11 – lòxuyên vỉa trong than ; 12 – giếng nghiêng thông gió ; 13 – lò bằng ; 14 – lò dọc vỉa ; 15 – lò xuyên vỉa ; 16 – lò song song ; 17 – họng sáoCác đường lò thẳng đứng gồm có : giếng đứng, phỗng, giếng mù và giếngthông gió. Giếng đứng là đường lò thẳng đứng, có lối thông trực tiếp ra mặt đất, dùng đểtrục tải tài nguyên, người và vật tư, đồng thời còn dùng để thông gió cho mỏ ( hình8 ). Cần phân biệt giếng đứng chính và giếng đứng phụ. Giếng chính dùng để trục tảikhoáng sản lên mặt đất và còn là đường thoát gió bẩn, cũng có khi còn được dùng đểtrục đá thải lên mặt đất. Giếng phụ dùng để luân chuyển người, đưa vật tư và thiết bịvào mỏ, dẫn gió sạch vào mỏ và cũng có khi được dùng để trục đá thải lên mặt đấtthay cho giếng chính. Phỗng là đường lò thẳng đứng, không có lối thông trực tiếp lên mặt đất, dùngđể luân chuyển tài nguyên từ mức cao hơn xuống mức thấp hơn, cũng dùng để vậnchuyển người, vật tư và thiết bị. Giếng mù là đường lò thẳng đứng, không có lối thông trực tiếp lên mặt đất, dùng để luân chuyển tài nguyên từ mức thấp hơn lên mức cao hơn, cũng dùng để vậnchuyển người, vật tư và thiết bị. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 81111121 2141414131415A – A101716141615Giếng thông gió là đường lò thẳng đứng, có lối thông trực tiếp ra mặt đất, chủyếu làm đường thoát gió bẩn cho mỏ, cũng hoàn toàn có thể là đường cấp vật tư và thiết bị vàomỏ. Các đường lò nằm nghiêng gồm có : giếng nghiêng, giếng nghiêng thông gió, lòthượng, lò hạ, lò trượt, họng sáo. Giếng nghiêng là đường lò nằm nghiêng, có lối thông trực tiếp ra mặt đất, cócông dụng giống như giếng đứng. Như vậy, cũng cần phân biệt giếng nghiêng chính vàgiếng nghiêng phụ. Góc nghiêng của giếng thường tương thích với góc nghiêng hoạt độngcủa loại thiết bị vận tải đường bộ được sử dụng trong giếng. Nếu dùng băng tải để vận chuyểnkhoáng sản theo giếng nghiêng lên mặt đất, thì nó có dộ dốc không vượt quá 18. Cònnếu dùng trục tải cáp kéo goòng, thì độ dốc của giếng không vượt quá 25G iếng nghiêng thông gió là đường lò nằm nghiêng, có lối thông trực tiếp ra mặtđất, thường có chiều sâu tương ứng với độ dày của lớp đất đá phủ. Công dụng của nócũng giống như giếng đứng thông gió. Lò thượng là đường lò nằm nghiêng theo vỉa than, không có lối thông trực tiếpra mặt đất. Tùy theo hiệu quả người ta phân biệt lò thượng chính và lò thượng phụ. Lò thượng chính dùng để luân chuyển tài nguyên theo chiều dốc xuống nhờ những thiếtbị vận tải đường bộ. Lò thượng phụ được đào song song với lò thượng chính và dùng để làm lốiđi cho công nhân, nó cũng là đường cấp vật tư, thiết bị và gió sạch cho những khu khaithác. Lò hạ là đường lò nằm nghiêng theo vỉa than, không có lối thông trực tiếp ramặt đất, dùng để luân chuyển tài nguyên theo chiều từ dưới lên trên. Giống lò thượng, cần phân biệt lò hạ chính và lò hạ phụ. Lò trượt là đường lò nằm nghiêng, không có lối thông trực tiếp ra mặt đất, dùngđể thả tài nguyên hoặc vật tư bằng cách tự chảy. Họng sáo là đường lò nằm nghiêng theo vỉa, không có lối thông trực tiếp ra mặtđất, thường được đào ngược chiều dốc, nối thông những lò dọc vỉa với nhau. Họng sáodùng để thông gió, làm lối đi và để luân chuyển tài nguyên hoặc vật tư. Các đường lò nằm ngang gồm có : lò bằng, lò xuyên vỉa, lò xuyên vỉa trongthan, lò dọc vỉa, lò song song. Thường những lò này không được đào nằm ngang hoàntoàn, mà chúng có độ dốc 4 ÷ 5 ‰ để tiện nghi cho việc vận tải đường bộ bằng đường goòng và dễthoát nước. Lò bằng là đường lò nằm ngang, có lối thông trực tiếp ra mặt đất, có công dụngnhư giếng đứng và giếng nghiêng. Cũng theo tác dụng lò bằng được phân biệt thànhlò bằng chính và lò bằng phụ. Lò xuyên vỉa là đường lò nằm ngang, không có lối thông trực tiếp ra mặt đất, thường được đào thẳng góc hoặc chéo một góc nào đó với phương của vỉa, có tác dụngnối thông giếng đứng, giếng nghiêng … với những vỉa than, hoặc liên hệ những vỉa thantrong một cụm vỉa với nhau. Theo tác dụng người ta phân biệt lò xuyên vỉa vận tảivà lò xuyên vỉa thông gió. Lò xuyên vỉa trong than là đường lò nằm ngang, không có lối thông trực tiếp ramặt đất, thường được đào trong vỉa than dày, dùng để liên hệ trụ với vách của vỉa. Lò dọc vỉa là đường lò nằm ngang, không có lối thông trực tiếp ra mặt đất, thường được đào theo phương của vỉa. Theo hiệu quả, cần phân biệt lò dọc vỉa vậntải và lò dọc vỉa thông gió. Lò dọc vỉa hoàn toàn có thể được đào theo vỉa than, cũng hoàn toàn có thể đượcđào trong đá trụ, song song với phương của vỉa. Loại lò dọc vỉa thứ hai được gọi là lòdọc vỉa đá. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 9L ò song song là đường lò nằm ngang, không có lối thông trực tiếp ra mặt đất, được đào trong vỉa than, song song và gần với lò dọc vỉa vận tải đường bộ hay lò dọc vỉa thônggió với mục tiêu phụ trợ cho chúng. Ngoài những đường lò đã kể trên, có 1 số ít đường lò khác không hề ghép riêngvào bất kể nhóm đường lò nào, thí dụ như lò nối, lò cắt và lò chợ. Lò nối là đường lò nằm ngang hoặc nghiêng, được đào để nối thông những cặpđường lò đi song song với nhau ( những cặp giếng nghiêng, lò thượng, lò hạ, lò dọc vỉa … ) nhằm mục đích mục tiêu thông gió thuận tiện trong quy trình đào chúng. Lò cắt là đường lò nằmnghiêng hoặc ngang, được đào theo vỉa than, nối thông lò dọc vỉa vận tải đường bộ và lò dọc vỉathông gió với nhau hoặc song song với chúng. Lò cắt là tiền thân của lò khai thác. Lò khai thác là đường lò được hình thành do việc trực tiếp khấu tài nguyên. Khi lò khai thác có gương khá dài, lớn hơn 10 m và hoàn toàn có thể tới 200 – 300 m, thì nó đượcgọi là lò chợ. Tùy từng trường hợp đơn cử lò chợ hoàn toàn có thể nằm nghiêng theo chiều dốccủa vỉa, hoàn toàn có thể nằm ngang theo phương vỉa, cũng hoàn toàn có thể nằm chéo một góc nào đó vớiphương vỉa. Trong mỏ hầm lò còn có 1 số ít khu công trình ngầm khác không thuộc về kháiniệm ” đường lò ” đó là : buồng, hầm, trạm, kho, sân ga, sân giếng. Buồng, hầm là những khu công trình ngầm có chiều dài tương đối không lớn so vớikích thước mặt cắt ngang của chúng và dùng để lắp ráp máy móc, thiết bị, bảo quảncác loại vật tư và ship hàng những nhu yếu khác. Phần lớn những buồng, hầm được sắp xếp ở gần những giếng mỏ. Tên gọi của chúngthường tương thích với tác dụng, thí dụ như : buồng đợi xe, trạm y tế, hầm máy bơm, buồng tời, trạm điện, kho thuốc nổ v.v … Sân ga là những khu công trình ngầm được kiến thiết xây dựng ở những khu vực những đường lònằm ngang cắt qua những đường lò nằm nghiêng với mục tiêu vận tải đường bộ, thông dụng là khicác lò dọc vỉa cắt qua những lò thượng hay lò hạ. Sân giếng là tập hợp những đường lò và buồng, hầm ở gần giếng đứng hoặc giếngnghiêng, có vai trò nối thông giếng với những đường lò vận tải đường bộ và thông gió nhằm mục đích phụcvụ những hoạt động giải trí trong mỏ hầm lò. 2.3. Các bước hoạt động giải trí của mỏ hầm lòCác công tác làm việc khấu tài nguyên và đá mỏ, đào và chống giữ những đường lò đượcgọi là những công tác làm việc mỏ. Trong những mỏ than và quặng hầm lò, thứ tự triển khai những công tác làm việc mỏ gồm babước chính : mở vỉa ruộng mỏ, sẵn sàng chuẩn bị ruộng mỏ và khai thác tài nguyên. Mở vỉa ruộng mỏ là việc đào và chống giữ tập hợp những khu công trình hầm lò, tạolối thông từ mặt đất tới khoáng sàng hoặc một phần của nó, bảo vệ năng lực đàođược những đường lò sẵn sàng chuẩn bị. Các đường lò dùng để mở vỉa cho ruộng mỏ được gọi là những đường lò mở vỉa. Chi tiêu đào chúng được tính vào vốn thiết kế cơ bản của nhà máy sản xuất mỏ. Chuẩn bị ruộng mỏ là thứ tự đào những đường lò sau khi mở vỉa để hình thành cáckhu khai thác. Các đường lò này được gọi là những đường lò chuẩn bị sẵn sàng. Khai thác tài nguyên là những công tác làm việc được triển khai nhằm mục đích trực tiếp lấy khoángsản với số lượng lớn và liên tục. Để bảo vệ tính liên tục của những công tác làm việc khai thác, ngoài những đường lò vận tảivà thông gió chính của khu khai thác thường phải đào thêm những đường lò phụ trợ đitrong vỉa than hoặc thân quặng. Những đường lò phụ trợ này có thời hạn phục vụngắn và chúng cũng được gọi là những đường lò chuẩn bị sẵn sàng. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 10C ông tác sẵn sàng chuẩn bị và công tác làm việc khai thác có quan hệ mật thiết với nhau về cảkhông gian và thời hạn. Mỏ hầm lò là một đơn vị chức năng sản xuất-kinh doanh độc lập, thực thi khai tháckhoáng sản có ích bằng chiêu thức hầm lò và luân chuyển nó trực tiếp tới những hộ tiêudùng hoặc tới xí nghiệp sản xuất tuyển khoáng TT. Trong khái niệm mỏ hầm lò phải kể cả những khu công trình trên mặt đất và tập hợpcác khu công trình hầm lò trong khoanh vùng phạm vi ruộng mỏ. Ruộng mỏ là khoáng sàng hay một phần khoáng sàng dành cho một doanhnghiệp mỏ hoạt động giải trí khai thác. Trường hợp tài nguyên là than, tương ứng ” ruộngmỏ ” còn dùng thuật ngữ ” ruộng than “. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 11CH ƯƠNG 3C ÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN TRONG MỎ THAN HẦM LÒViệc khai thác những tài nguyên rắn thường đi liền với việc tách phá khoáng sảnhoặc đá mỏ ra khỏi khối nguyên và đập vụn chúng để thuận tiện xúc bốc và vậnchuyển. Trong nhiều trường hợp, những quy trình kể trên được triển khai nhờ công táckhoan nổ mìn. Công tác khoan nổ mìn ở riêng từng đường lò được triển khai tuân theo một tàiliệu kỹ thuật đặc biệt quan trọng, đó là hộ chiếu khoan nổ mìn được phong cách thiết kế riêng cho đường lòBản chất của giải pháp khoan nổ mìn là ở gương lò người ta khoan những lỗkhoan nhỏ, có độ sâu tới 7 m và đường kính 40 ÷ 75 mm, sau đó nạp những thỏi thuốc nổ, rồi gây nổ. Sau khi nạp thuốc nổ, khoảng trống còn lại của lỗ mìn, kể từ khối thuốc nổ đếnmiệng lỗ mìn, được chất kín bằng vật tư trơ, đó là nút lỗ mìn. ” Trơ ” có nghĩa làkhông có năng lực bắt cháy khi Open nhiệt độ cao trong quy trình nổ mìn. Nút lỗmìn thường là cát pha lẫn bột đất sét. Sau khi nổ mìn, chất nổ chuyển tức thời thành những chất khí với khối lượng lớnvà dãn nở mãnh liệt dưới ảnh hưởng tác động của nhiệt độ cao, tạo thành công xuất sắc cơ học tách phákhoáng sản hoặc đá ra khỏi khối nguyên và làm vụn chúng. Ngoài những lỗ mìn nhỏ, ở những mỏ quặng hầm lò còn sử dụng những lỗ mìn lớn cóchiều sâu đạt tới vài chục mét và đường kính lớn tới vài trăm milimét. Trong phạm vichương này tất cả chúng ta chỉ xem xét chiêu thức nổ những lỗ mìn nhỏ. 3.1. Máy và dụng cụ để khoan lỗ mìn nhỏĐể khoan những lỗ mìn nhỏ hoàn toàn có thể sử dụng máy khoan xoay, xoay – đập và đập-quay. Dụng cụ để khoan những lỗ mìn nhỏ là choòng khoan, trên hình 9 cho thấychoòng của khoan xoay và khoan xoay – đập. Choòng khoan gồm có : mũi khoan 1, thân choòng 2, và đuôi choòng 3. Choòng để khoan xoay-đập còn có ắc 4 để giới hạnđộ dài của đuôi choòng và lỗ thông dọc thân choòng để dẫn nước hoặc khí nén vàođáy lỗ khoan nhằm mục đích lấy phoi. Hình 9. Choòng của khoan xoay ( a ) và của khoan xoay-đập ( b ) Khi khoan xoay, đá ở đáy lỗ khoan bị hủy hoại bởi những cạnh cắt của mũi khoanvà bị đẩy ra khỏi lỗ khoan bởi rãnh xoắn của thân choòng. Để khoan những lỗ mìn nhỏ trong than hoặc đá mềm yếu hoàn toàn có thể sử dụng máykhoan điện cầm tay ( hình 10 ). Hình 10 : Các máy khoan điện cầm tayGiáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 1232 Để khoan những lỗ mìn trong đá có độ vững chắc trung bình thường sử dụng giákhoan điện ( hình 11 ). Hình 12 : Khung đỡ máy khoan điệnĐể gắn máy khoan điện vào giá khoan hoàn toàn có thể sử dụng khung đỡ máy khoan. Giá khoan được dựng kích vào giữa nền và nóc đường lò. Dùng khung đỡ máykhoan, hoàn toàn có thể lắp chúng bằng bulông vào thành của những loại máy xúc bốc. Để khoan những lỗ mìn trong đá có độ bền vững và kiên cố từ trung bình trở lên cần sử dụngcác loại búa khoan khí nén, hoạt động giải trí theo nguyên tắc đập – quay. Búa khoan khí nén cầm tay ( hình 14 ) được sản xuất theo nhiều cỡ khác nhau, có khối lượng từ 10 đến 40 kg. Trong khi khoan, thợ khoan hoàn toàn có thể dùng tay để giữbúa hoặc cũng hoàn toàn có thể dùng giá đỡ búa hoạt động giải trí bằng khí nén. Búa khoan cầm taydùng để khoan những lỗ mìn nằm ngang hoặc nghiêng. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 13                                     !         ”   # $          USD %  1 – m ¸ y khoan ® iÖn ; 2 – gi ¸ ® ì kiÓu kÝch èng lång ; 3 – cÇn ® iÒu khiÓn ; 4 – trôc chÝnh cña m ¸ y khoan       và   ‘ ( $         USD %  a – ® Ó khoan than ; b – ® Ó khoan ® ¸. Để khoan những lỗ mìn thẳng đứng hoặc dốc lên với góc lớn, phải sử dụng búakhoan kiểu ống lồng. Phụ thuộc vào cấu trúc và độ bền vững và kiên cố của đá ở gương lò, cấu trúc của mũi khoanđập – quay rất phong phú ( hình 15 ). Để tăng hiệu suất lao động cho công tác làm việc khoan lỗ mìn, khi đào lò nên sử dụngcác xe khoan tự hành, hoạt động giải trí theo nguyên tắc xoay – đập ( hình 16 ). Hình 16 : Xe khoan tự hành3. 2. Chất nổ và phương tiện đi lại nổ mìnTất cả những loại chất nổ dùng trong công nghiệp mỏ được chia thành ba nhómtheo quy tắc bảo đảm an toàn : 1. Chất nổ chỉ dùng cho khai thác lộ thiên ; 2. Chất nổ dùng cho mỏ hầm lò và lộ thiên, trừ những mỏ hầm lò nguy khốn vềkhí và bụi. 3. Chất nổ dùng cho mỏ hầm lò và lộ thiên, kể cả những mỏ hầm lò nguy hại vềkhí và bụi. Các chất nổ thuộc hai nhóm đầu là chất nổ không bảo đảm an toàn. Chất nổ thuộcnhóm thứ ba là chất nổ bảo đảm an toàn, nó lại được phân loại tiếp thành : – Loại dùng để phá than và đá ; – Loại chỉ dùng để phá đá. Để dễ phân biệt những loại thuốc nổ nêu trên, người ta pháp luật sắc tố của baogói những thỏi thuốc. Khi dùng giải pháp nổ những lỗ mìn nhỏ trong điều kiện kèm theo hầm lò, chất nổ được đóng gói sẵn ở dạng thỏi hình tròn trụ, trong vỏ chống ẩm. Đường kính cácthỏi thuốc nổ thường là 32, 36, 40 và 45 mm, khối lượng của chúng là 200, 300 g. Các chất nổ trong cả ba nhóm cần phải cung ứng được những nhu yếu sau đây : cóđủ sức công phá thiết yếu, dễ nổ nhờ kíp nổ và bảo đảm an toàn trong dữ gìn và bảo vệ, luân chuyển vàsử dụng. Trong những mỏ than hầm lò chỉ được phép nổ mìn bằng những kíp điện ( hình 17 ), được kích nổ bằng những máy nổ mìn chuyên dùng. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 14H ình 15 : Các dạng mũi khoan đập quayTrong mt l mỡn cú th np nhiu thi thuc n, thi thuc n c gn kớpc gi l thi thuc mi. 3.3. Cỏc dng mỡn v ý ngha ca chỳngTrong cỏc cụng tỏc hm lũ thng s dng ba cỏch np mỡn : np mỡn theo hỡnhct tp trung, tc l np liờn tc cỏc thi thuc n vo ỏy l mỡn ; np mỡn theo kiuphõn on, li cỏc m khụng khớ hoc cht vt liu tr v gia cỏc thi thuc n ; cỏch cui cựng l np mỡn, tc l tp trung liu thuc n vo ỏy l mỡn sau khi ólm rng nú ( hỡnh 18 ). Thụng thng, ngi ta s dng cỏch np mỡn th nht vỡ d dng thao tỏc hnc mi gng lũ, s lng, chiu sõu v hng khoan ca cỏc l mỡn c la chnda vo cỏc tớnh cht c-lý ca ỏ, hỡnh dng v din tớch ca gng lũ cn n mỡn. Cỏc l mỡn gng lũ c chia thnh : cỏc l mỡn to rch, cỏc l mỡn ph vcỏc l mỡn to biờn ( hỡnh 19 ). Th t n cỏc l mỡn nh sau : u tiờn cn n cỏc l mỡn to rch to thờmmt l cho khi ỏ cn n gng lũ, nh vy tng c hiu sut cụng phỏ ca cỏcl mỡn khỏc. Tip theo, cho n cỏc l mỡn ph tip tc phỏ ỏ gng. Cui cựng, to hỡnh dng cn thit ca tit din ng lũ, cho n cỏc l mỡn to biờn. Th t nnh trờn c thc hin bng cỏch s dng cỏc kớp n chm vi sai. Giỏo viờn biờn son : Trng Thnh Tõm 15 ) ” * +, – + + +. a – kiểu hình cột tập trung chuyên sâu ; b – kiểu hình cột phân đoạn ; c – kiểu mìn ổ ; 1 – những thỏi thuốc nổ ; 2 – những thỏi thuốc mồi ; 3 – kíp nổ ; 4 – nút lỗ mìn ; 5 – mìn ổ / * +. USD % a – nổ tức thời ; b – nổ chậm ; 1 – nút kíp ; 2 – chất cháy ; 3 – vỏ kíp ; 4 – hạt nổ ; – 5 – màng l > ới ; 6 – chất nổ chậm ; 7-8 – những chất kích nổ8 7 2235647H ình 19. Các sơ đồ sắp xếp lỗ mìn ở gương lò1 – những lỗ mìn tạo rạch ; 2 – những lỗ mìn phụ ; 3 – những lỗ mìn tạo biênPhụ thuộc vào cấu trúc và đặc thù của đá mỏ hoàn toàn có thể tạo rạch theo hình chóp ( hình 19, a ), hình nêm đứng ( hình 19, b ), hình nêm ngang ( hình 19, c ), dạng khe rạch ( hình 19, d ) hoặc hình lăng ( hình 19, e và f ). Để nâng cao hiệu suất cao của công tác làm việc nổ mìn, có khi người ta còn khoan thêm ởgiữa gương lò một hay hai lỗ khoan lớn với đường kính tới 300 mm, nhằm mục đích tạo thêmmặt thoáng ở gương lò ( hình 19, f ). Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 16CH ƯƠNG 4M Ở VỈA CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ VÀ CÁC HỆ THỐNG KHAI4. 1. Các khái niệm cơ bản về mở vỉa và chuẩn bị sẵn sàng ruộng thanTrong ruộng than hoàn toàn có thể có một hay nhiều vỉa than, ruộng than có những biên giớitheo chiều dốc ( trên và dưới ) và theo phương của vỉa ( sườn ). Nếu vỉa than nằm đềuđặn thì ruộng than có dạng hình chữ nhật, nếu vỉa nằm không đều thì ruộng than sẽ cóhình dạng không đều tương ứng. Nhiều khi biên giới của ruộng than là những đứt gãyđịa chất lớn. Kích thước theo phương của ruộng than thường từ vài trăm mét đến 8-10 km, còn theo chiều dốc thì thường từ 100 m đến 3 – 4 km. Nói chung, kích cỡ của ruộngthan phụ thuộc vào vào số vỉa than trong ruộng mỏ, độ dày của những vỉa than, mức độ pháhủy địa chất … ở những khoáng sàng than có nhiều vỉa dày với trữ lượng dồi dào, thìcó thể giảm bớt phần nào size theo phương của ruộng than. Khối lượng tài nguyên của ruộng than được nhìn nhận bằng trữ lượng, thườngđược tính bằng triệu tấn. Tổng trữ lượng có trong ruộng than được gọi là trữ lượng địa chất ( Zđc ). Theogiá trị kinh tế tài chính của than, trữ lượng địa chất được chia thành trữ lượng trong bảng cânđối ( Ztb ) và trữ lượng ngoài bảng cân đối ( Znb ), tức là : đc = Ztb + ZnbTrữ lượng tài nguyên trong bảng cân đối là trữ lượng hoàn toàn có thể khai thác và sửdụng một cách kinh tế tài chính, tương thích với bảng cân đối tài nguyên của nhà nước. Trữ lượng ngoài bảng cân đối là phần tài nguyên có số lượng ít hoặc chấtlượng kém, khó khai thác và sử dụng không kinh tế tài chính. Theo điều kiện kèm theo thăm dò tỉ mỉ hay khái quát, trữ lượng tài nguyên được chiathành bốn cấp : A, B, Cvà C. Trong phong cách thiết kế khai thác người ta chỉ dựa vào ba cấpthăm dò A, B, Cđể tính trữ lượng địa chất. Trong quy trình khai thác, không phải toàn bộ trữ lượng trong bảng cân đối đượclấy ra hết. Do đó, những nhà máy sản xuất mỏ được phong cách thiết kế theo trữ lượng thấp hơn, do tổn thấtkhoáng sản, đó là trữ lượng công nghiệp ( Zcn ) : cn = Ztb – Ztttrong đó : tt – tổng tổn thất tài nguyên. Trong khai thác than có hai dạng tổn thất, đó là tổn thất vĩnh viễn và tổn thất dokhai thácTổn thất vĩnh viễn là tổn thất do phải để lại những trụ than nguyên khối để bảo vệcác khu công trình tự tạo và tự nhiên trên mặt đất ( thành phố, cầu đường giao thông, sông hồ … ) vàđể bảo vệ mặt phẳng công nghiệp và những khu công trình hầm lò chính của mỏ, tổn thất doảnh hưởng của những tàn phá địa chất. Tổn thất do khai thác nhờ vào vào giải pháp khai thác, mạng lưới hệ thống khai thác, mạng lưới hệ thống vận tải đường bộ … Sản lượng của mỏ là khối lượng tài nguyên khai thác được trong một đơn vịthời gian ( tấn / ngày-đêm hoặc triệu tấn / năm ). Tuổi mỏ là thời hạn mỏ cần sống sót để khai thác hết trữ lượng công nghiệp ( năm ). Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 17G iữa sản lượng hàng năm của mỏ ( A ), tuổi mỏ ( T ) và trữ lượng công nghiệpcủa mỏ có mối quan hệ như sau : cn, triệu tấn / năm. Nếu dựa vào biểu thức này để tính tuổi mỏ, thì chưa kể đến thời hạn ban đầusau khi thiết kế xây dựng mỏ, trước khi đạt sản lượng phong cách thiết kế và thời hạn khấu vét trước khimỏ ngừng hoạt động giải trí. Do đó tuổi trong thực tiễn của mỏ sẽ là : = T + ( 2 ÷ 5 ), năm. Thực tế sản xuất đã chứng tỏ được rằng, muốn đạt hiệu suất cao kinh tế tài chính cao thìtuổi mỏ phải lớn hơn 40 năm khi sản lượng mỏ là 0,8 – 1,2 tr. tấn / năm và lớn hơn 50 năm khi sản lượng vượt quá 1,2 tr. tấn / năm. 4.2. Chuẩn bị ruộng thanCó nhiều chiêu thức sẵn sàng chuẩn bị ruộng than, nhưng thông dụng hơn cả là haiphương pháp : chia ruộng than thành những tầng và chia ruộng than thành những khoảnh. ởđây tất cả chúng ta chỉ xét tới hai giải pháp này. 4.2.1. Chia ruộng than thành những tầngTầng là một phần của ruộng than, được số lượng giới hạn theo chiều dốc bởi những lò dọcvỉa vận tải đường bộ và thông gió của chính nó ( lò 5 và lò 6 trên hình 55 ), còn theo phương thìđược số lượng giới hạn bởi những biên giới sườn của ruộng than. Trên hình 55, những giếng đứng, lò thượng và lò hạ được đào ở khoảng chừng giữa ruộngthan, chúng phân loại ruộng than thành hai cánh. Như vậy mỗi tầng của ruộng thancũng có hai cánh. Cánh là phần của ruộng than ( hay của tầng ) nằm về một phía kể từmặt phẳng đứng vuông góc với phương vỉa, cắt qua giếng đứng, giếng nghiêng, lòthượng hay lò hạ … Tầng hoàn toàn có thể có một gương lò chợ hoạt động giải trí trên cả chiều cao nghiêng của nó ( cánh phải của tầng I, hình 55 ), hoặc hoàn toàn có thể có 2-3 gương lò chợ khi chiều cao nghiêngcủa tầng khá lớn ( cánh trái của tầng I, hình 55 ). Trong trường hợp thứ hai người ta gọitầng được chia thành những phân tầng. Khi đó, ngoài những lò dọc vỉa vận tải đường bộ ( 5 ) và thônggió ( 6 ) của tầng, cần phải đào thêm 1 số ít đường lò sẵn sàng chuẩn bị khác : những lò thượngtrung gian chính và phụ ( 7 ) và những lò dọc vỉa trung gian ( 8 ). Các tầng trong ruộng than hoàn toàn có thể được khai thác lần lượt theo chiều từ trênxuống dưới, hoặc từ dưới lên trên, hay theo cách hỗn hợp. Phổ biến hơn cả là thứ tựkhai thác từ trên xuống dưới, chính do lúc đó thuận tiện bảo vệ những lò dọc vỉa vận tải đường bộ củatầng và việc thoát khí mêtan cũng thuận tiện hơn. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 18 Ở mỗi tầng, theo phương vỉa hoàn toàn có thể khai thác than theo chiều từ TT đếnbiên giới của ruộng than ( chiều khấu đuổi ), hoặc theo chiều ngược lại ( khấu dật ). Hình 55. Chuẩn bị ruộng than theo chiêu thức chia tầng1 – Giếng chính ; 7 – Các lò thượng trung gian ; 2 – Giếng phụ ; 8 – Lò dọc vỉa trung gian ; 3 – Giếng thông gió ; 9 – Lò cắt ; 4 – Lò thượng chính ; 10 – Lò chợ ; 5 – Lò dọc vỉa vận tải đường bộ ; 11 và 11 ‘ – Lò thượng phụ và lò hạ phụ ; 6 – Lò dọc vỉa thông gió ; 12 – Lò hạ chính. Thông thường tầng thứ nhất được khấu đuổi, còn những tầng khác được khấu dật. Như vậy rút ngắn được thời hạn đưa mỏ vào sản xuất ( hình 56 ). Lò dọc vỉa vận tải đường bộ của tầng thường được đào theo vỉa than. Nhưng khi vỉa thancó tính tự cháy, hay đá vách và đá trụ của vỉa kém vững chắc, đặc biệt quan trọng là ở những vỉa thandày, thì lò dọc vỉa của tầng được đào trong đá trụ. 4.2.2. Chia ruộng than thành những khoảnhKhoảnh là một phần của ruộng than, được số lượng giới hạn theo chiều dốc bởi biên giớicủa ruộng than và một trong hai lò dọc vỉa chính, còn theo phương được số lượng giới hạn bởiranh giới giữa những khoảnh hay biên giới của ruộng than. Trên hình 57 là một thí dụ chia ruộng than thành 8 khoảnh, trong đó có bốnkhoảnh thuộc lò thượng và bốn khoảnh thuộc lò hạ. Ở mỗi khoảnh, những công tác làm việc khai thác được thực thi ở những dải. Dải trongkhoảnh giống như tầng trong ruộng than, mỗi cánh của dải hoàn toàn có thể có một hay haigương lò chợ hoạt động giải trí ; trong trường hợp thứ hai dải được chia thành những phân dải. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 19IIIIIVA – A1111 ‘ 12101010 tÇng It. IIt. IIIt. IVt. VKích thước theo phương của khoảnh thường từ 1000 ÷ 2000 m, còn theo chiềudốc thường từ 700 ÷ 1200 m phụ thuộc vào vào góc dốc của vỉa. Chiều cao nghiêng của mỗi dải cũng như chiều cao nghiêng của mỗi tầngthường là 100 ÷ 250 m khi có một lò chợ và là 200 ÷ 450 m khi có hai hoặc ba lò chợhoạt động. Thứ tự khai thác những dải trong một khoảnh tương tự như như thứ tự khai thác cáctầng trong ruộng than. Còn thứ tự khai thác những khoảnh thì thường theo chiều xuôi, lầnlượt từng đôi khoảnh đối xứng nhau, tức là : tiên phong khai thác những khoảnh I và Ia, tiếptheo là II và IIa, rồi đến III và IIIa, ở đầu cuối là IV và IVa. 4.2.3. So sánh hai chiêu thức sẵn sàng chuẩn bị ruộng than chia tầng và chiakhoảnh, khoanh vùng phạm vi vận dụng của chúngSo với chiêu thức sẵn sàng chuẩn bị chia tầng, giải pháp chia khoảnh có ưu điểm : – Có năng lực tạo nhiều lò chợ để tăng sản lượng khai thác của mỏ ; – Có một mức khai thác nên chỉ có một bậc trục tải. Bên cạnh đó lại có những điểm yếu kém là : – Cần phải đào và bảo vệ nhiều lò nghiêng ( lò thượng, lò hạ ), do đó yều cầuvốn thiết kế cơ bản lớn ; – Mạng những đường lò của mỏ phức tạp, gây khó khăn vất vả cho công tác làm việc thông giómỏ. Phương pháp sẵn sàng chuẩn bị chia ruộng than thành những tầng được vận dụng cho mọigóc dốc của những vỉa than và khi size theo phương của ruộng than khá hạn chế ( dưới 4 km ). Phương pháp sẵn sàng chuẩn bị chia khoảnh được vận dụng khi khai thác những vỉa nằmngang, những vỉa dốc thoải ( số lượng giới hạn hoạt động giải trí của băng tải ), những vỉa có kích cỡ theophương lớn hoặc có nhiều đứt gẫy địa chất. Trong trường hợp ở đầu cuối, những khuvực nằm giữa những tuyến đứt gẫy địa chất được coi là những khoảnh. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 20             / *  USD   0                       1   1 – GiÕng chÝnh ; 2 – GiÕngphô ; 3 – Lß däc vØa vËnt ¶ i chÝnh ; 4 – Lß däc vØath « ng giã chÝnh ; 5 – Lßth > îng ; 6 vµ 6 – Lß th > îng phô vµ lß h¹ phô ; 7 – Lß däc vØa vËn t ¶ i cñad ¶ i ; 8 – Lß däc vØa th « nggiã cña d ¶ i ; 9 – Lß däc vØa trung gian ; 10 – Lß h¹. A – AIaIIaII10IIIIVIVaIIIa4. 3. Khái quát về những giải pháp mở vỉaCó nhiều yếu tố ảnh hưởng tác động đến việc lựa chọn chiêu thức mở vỉa, đó là cácyếu tố địa chất, những yếu tố kỹ thuật và những yếu tố kinh tế tài chính. Các yếu tố địa chất gồm có : số vỉa than và khoảng cách giữa chúng trongruộng than, mức độ nằm sâu của ruộng than, độ dày và độ dốc của những vỉa than, kíchthước của ruộng than, độ ngậm nước và độ chứa khí mêtan, những hủy hoại địa chất, điềukiện địa hình mặt đất và v.v … Các yếu tố kỹ thuật là sản lượng và tuổi mỏ, trình độ kỹthuật và công nghệ tiên tiến của những công tác làm việc mỏ, năng lực của những loại máy và thiết bị. Cácyếu tố kinh tế tài chính gồm có : tổng số vốn góp vốn đầu tư cơ bản, thời hạn tịch thu vốn, giá tiền khaithác than và hiệu suất lao động của công nhân. Đối với công tác làm việc mở vỉa có những nhu yếu sau đây : – giá thành vốn góp vốn đầu tư cơ bản và thời hạn thiết kế xây dựng mỏ phải là nhỏ nhất ; – Bảo đảm tập trung chuyên sâu hóa sản xuất đến mức tối đa ; – Tổng chiều dài của những đường lò mở vỉa và sẵn sàng chuẩn bị là nhỏ nhất ; – Bảo đảm thông gió có hiệu suất cao và tính an toàn lao động ; – Cần đề cập đến yếu tố dự báo tăng trưởng khoa học kỹ thuật trong ngành mỏ đểvạch ra kế hoạch lâu bền hơn. Nhìn chung, những mỏ hầm lò được mở vỉa bằng những giải pháp sau : mở vỉabằng lò bằng, mở vỉa bằng giếng nghiêng, mở vỉa bằng giếng đứng và mở vỉa hỗn hợp. Trong khoanh vùng phạm vi cuốn sách này tất cả chúng ta sẽ xem xét một số ít giải pháp mở vỉa thôngdụng và cơ bản nhất, bỏ lỡ những điều kiện kèm theo phức tạp và phong phú trong trong thực tiễn hoạtđộng của những mỏ hầm lò. 4.4. Mở vỉa bằng lò bằngLò bằng được dùng để mở vỉa cho những ruộng than nằm ở những vùng dạng đồinúi, khi những chiêu thức mở vỉa bằng giếng đứng hoặc giếng nghiêng tỏ ra không cólợi về kinh tế tài chính và kỹ thuật. Lò bằng được đào hợp với phương của vỉa ở những góc nhìn khác nhau, phụ thuộcvào vị trí của ruộng than so với sườn núi. Vị trí đặt lò bằng cần cung ứng được nhữngyêu cầu sau đây : – Ở cửa lò bằng cần có đủ diện tích quy hoạnh để sắp xếp mặt phẳng công nghiệp của mỏ ; – Có năng lực liên hệ được với những tuyến đường giao thông vận tải quốc gia chính, kểcả đường tàu, đường đi bộ hay đường thủy ; – Cửa lò bằng phải nằm cao hơn mức nước hoàn toàn có thể cao nhất ở sông, suối hay hồchứa nước lân cận ; – Lò bằng phải được đặt ở mức nào đó, sao cho phần đông trữ lượng của ruộngthan nằm cao hơn mức lò bằng, tức là phần đông trữ lượng sẽ được khai thác mà khôngcần trục tải và được thoát nước tự nhiên. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 21H ình 58. Mở vỉa bằng lò bằng với một mức khai thácHình 58 là một thí dụ mở vỉa bằng lò bằng, trong đó ruộng than có một vỉa dốcthoải, được mở bằng hai lò bằng chính và phụ nằm ở khoảng chừng giữa ruộng than, kết hợpvới chiêu thức sẵn sàng chuẩn bị chia khoảnh. Như vậy ruộng than chỉ có một mức khai thác. Mức khai thác là phần ruộng than được số lượng giới hạn theo chiều dốc, có đường lòvận tải chính hay có một bậc trục tải riêng không liên quan gì đến nhau. Ruộng than nằm ngang hoặc dốc thoảithường chỉ có một mức khai thác, còn ruộng than dốc nghiêng hay dốc đứng thì cónhiều mức khai thác. Cũng như ruộng than, mỗi mức khai thác thường được chia làmhai cánh theo phương của vỉa. Việc kiến thiết xây dựng những đường lò mở vỉa và chuẩn bị sẵn sàng bộc lộ trên hình 58 được tiếnhành theo thứ tự như sau : Đầu tiên, từ vị trí đặt cửa lò bằng hài hòa và hợp lý người ta đào đồng thời hai lò bằngchính ( 1 ) và phụ ( 2 ), đi song song với nhau và cách nhau một khoảng chừng là 30-40 m, Theo hướng hợp với phương vỉa một góc nào đó, sao cho chúng hoàn toàn có thể cắt vỉa ởkhoảng giữa ruộng than. Tiếp theo, từ những lò bằng, đào lò dọc vỉa vận tải đường bộ chính ( 3 ) đi về hai cánh củaruộng than, khi thiết yếu hoàn toàn có thể đào thêm lò dọc vỉa ( 4 ) nằm song song với nó. Hai đường lò này được đào tới khoảng chừng giữa của những khoảnh gần nhất ; để dễdàng thông gió chúng trong quy trình đào, ở mỗi khoảng chừng dài 40-60 m, người ta lại đàothông chúng với nhau bằng những lò nối ( 16 ). Công việc liên tục là kiến thiết xây dựng những sân ga ( 5 ) ở chân những lò thượng của khoảnh. Khi đã có sân ga, người ta đào đồng thời những lò thượng chính ( 6 ) và phụ ( 7 ) ngượcchiều dốc của vỉa, trong đó lò thượng chính chỉ cần đào lên tới mức vận tải đường bộ của dảitrên cùng, còn những lò thượng phụ hoàn toàn có thể được đào thẳng lên lộ vỉa, thông ra mặt đất, chúng cũng hoàn toàn có thể được đào lên tới biên giới trên của ruộng than. Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 22A – B-B-A111, 21415131216101116T rong trường hợp đầu, máy trục tải của lò thượng được sắp xếp trên mặt đất, còntrong trường hợp sau nó được lắp ráp trong buồng đặt máy ( 10 ), được kiến thiết xây dựng cùnglúc với lò bằng thông gió ( 11 ). Để thuận tiện thông gió những lò thượng khi đào chúng, quamỗi khoảng chừng 40-60 m chúng lại được thông với nhau bằng những lò nối ( 16 ). Việc ở đầu cuối của công tác làm việc mở vỉa là thiết kế xây dựng những sân ga tương ứng ở mứcvận tải ( 8 ) và mức thông gió ( 9 ) của dải trên cùng. Đến đây đã hình thành một mạnghầm lò thông suốt và bảo vệ điều kiện kèm theo để thực thi sẵn sàng chuẩn bị những khu khai thác. Việc sẵn sàng chuẩn bị dải khấu trên cùng được khởi đầu bằng việc đào những lò dọc vỉa vậntải ( 12 ) và thông gió ( 13 ) của nó. Hai đường lò này được đào theo phương, từ những sânga ( 8 ) và ( 9 ) đi về hai cánh đến biên giới của khoảnh. Cuối cùng, chúng được nốithông với nhau bằng những lò cắt ( 14 ). Các công tác làm việc khấu than hoàn toàn có thể khởi đầu từ đây và lòcắt sẽ chuyển thành lò chợ ( 15 ). Để bảo vệ tính liên tục của những công tác làm việc khấu than, trước khi khai thác hết trữlượng của dải trên cùng cần phải chuẩn bị sẵn sàng kịp thời dải thứ hai. Như thế có nghĩa làviệc chuẩn bị sẵn sàng dải thứ hai phải được khởi đầu trong khi đang khai thác dải thứ nhất. Việc sẵn sàng chuẩn bị dải thứ hai, cũng như những dải tiếp theo, gồm có : đào sân ga ởmức vận tải đường bộ của dải đó ; từ sân ga đào lò dọc vỉa vận tải đường bộ về hai cánh tới biên giới củakhoảnh ; đào lò cắt nối thông lò dọc vỉa vận tải đường bộ mới với lò dọc vỉa vận tải đường bộ cũ của dảiphía trên. Như vậy, lò dọc vỉa vận tải đường bộ của dải trên cần phải được bảo vệ để làm lò dọcvỉa thông gió cho dải dưới. Tất nhiên, lò dọc vỉa thông gió của dải trên cùng ( 13 ) cóthể bị vô hiệu dần, do hết công dụng khi nằm ở phía sau lò chợ ( 15 ). Trước khi khai thác hết trữ lượng của cặp khoảnh tiên phong, cần phải liên tục mởvỉa và chuẩn bị sẵn sàng xong cặp khoảnh thứ hai. Trước khi khai thác hết trữ lượng của phầnruộng than thuộc lò thượng, cần phải sẵn sàng chuẩn bị kịp thời tuyến lò chợ ở những khoảnh mớithuộc lò hạ Cứ như vậy, những việc làm chuẩn bị sẵn sàng và khai thác sẽ được thực thi liêntục trong khoanh vùng phạm vi ruộng than, cho đến khi mỏ ngừng hoạt động giải trí. Chúng ta sẽ xem xét những sơ đồ vận tải đường bộ theo mạng đường lò của hình 58. Dòng vận tải đường bộ chính, tức là dòng vận tải đường bộ than từ những gương lò chợ ra đến mặt đấtchuyển vận theo sơ đồ sau : than lấy được từ những lò chợ ( 15 ) được vận tải đường bộ xuôi theochiều dốc, xuống lò dọc vỉa vận tải đường bộ của dải ; theo lò này, từ hai cánh của dải được đưavề sân ga ( 8 ) để vào lò thượng chính ( 6 ) của khoảnhTrong lò thượng, than được chuyển xuôi theo chiều dốc xuống sân ga ( 5 ) ởchân lò thượng, rồi qua lò dọc vỉa vận tải đường bộ chính ( 3 ) và lò bằng chính ( 1 ) ra ngoài mặtđất. Dòng vận tải đường bộ phụ, tức là chuyên chở vật tư, thiết bị, máy móc cũng như đưacông nhân ra vào mỏ, thì lại đi theo sơ đồ khác hẳn. Chúng ta chỉ cần xét việc cungcấp vật tư cho những lò chợ là cũng hoàn toàn có thể thấy rõ điều đó : Vật liệu được đưa vào mỏ qua lò bằng phụ ( 2 ), rồi đi vào hai cánh của ruộngthan theo lò dọc vỉa vận tải đường bộ chính ( 3 ). Khi đến sân ga ( 5 ) ở chân những lò thượng của cáckhoảnh, vật tư được trục theo lò thượng phụ ( 7 ) lên tới mức thông gió của dải đangkhai thác ( sân ga 9 ). Đến đây nó lại được phân đôi, đi vào hai cánh của dải theo lò dọcvỉa thông gió ( 13 ), rồi vào những lò chợ ( 15 ). Sơ đồ thông gió như sau : Gió sạch đi vào mỏ qua hai lò bằng chính ( 1 ) và phụ ( 2 ). Vào đến vỉa than, dòng gió sạch được chia làm hai nhánh, đi vào hai cánh củaruộng than theo những lò dọc vỉa chính ( 3 ) và phụ ( 4 ). Khi đến những sân ga ( 5 ) của khoảnh, gió sạch được đưa vào những lò thượng phụ ( 7 ) và theo chúng đi ngược chiều dốc, lên tớisân ga ( 8 ) của dải đang hoạt động giải trí. Đến đây, dòng gió sạch lại được chia đôi để đi vàohai cánh của dải theo lò dọc vỉa vận tải đường bộ ( 12 ), rồi vào thông gió cho những gương lò chợGiáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 23 ( 15 ). Sau khi thông gió cho những lò chợ, gió bẩn được thoát lên lò dọc vỉa thông gió ( 13 ) của dải và theo lò này từ hai cánh dồn về vùng TT của khoảnh, rồi đượcđưa ra ngoài theo lò bằng thông gió ( 11 ) hoặc theo đoạn lò thượng trên cùng đã đượcđào thông ra mặt đất. Phương pháp mở vỉa bằng lò bằng có những ưu điểm hơn hẳn so với cácphương pháp khác. Đó là : những khu công trình và thiết bị trên mặt phẳng công nghiệp rất đơngiản ; ngân sách đào và bảo vệ những đường lò mở vỉa nhỏ, thời hạn thiết kế xây dựng mỏ ngắn ; cóthể vận dụng thoát nước tự nhiên và không cần trục tải cho phần trữ lượng nằm trênmức lò bằng. Phương pháp mở vỉa bằng lò bằng đã từng được vận dụng thoáng đãng cho những mỏthan hầm lò của nước ta. Phương pháp này rất tương thích để khai thác những vỉa thannằm trong những địa tầng dạng đồi núi. Tuy nhiên, lúc bấy giờ cần phải khai thác những phầntrữ lượng nằm sâu dưới đất, tất cả chúng ta phải chuyển sang dùng những giải pháp mở vỉakhác. 4.5. Mở vỉa bằng giếng nghiêngKhi mở vỉa bằng giếng nghiêng cho những vỉa than, những giếng nghiêng hoàn toàn có thể đượcđào trong đá trụ của vỉa hoặc đào theo vỉa than. Trên hình 59 là một sơ đồ mở vỉa bằnggiếng nghiêng cho một vỉa than dốc thoải, được đào theo vỉa than. Hình 59. Mở vỉa bằng giếng nghiêng đi theo vỉaỞ đây, thứ tự đào những đường lò mở vỉa và chuẩn bị sẵn sàng như sau : ở khoảng chừng giữaruộng than, từ nơi có địa hình thuận tiện để sắp xếp mặt phẳng công nghiệp triển khai đàođồng thời hai giếng nghiêng chính ( 1 ) và phụ ( 2 ). Chúng được đào tới độ sâu tươngứng với mức vận tải đường bộ của tầng thứ hai. Tiếp theo, thiết kế xây dựng sân giếng ( 3 ) ở mức vận tải đường bộ của tầng thứ nhất, còn ở trênmức thông gió của tầng này chỉ cần đào sân giếng đơn thuần. Từ những sân giếng đào về hai cánh những lò dọc vỉa vận tải đường bộ ( 4 ) và thông gió ( 5 ) củatầng thứ nhất. Khi những lò này đã đào được khoảng chừng 30-50 m, người ta nối thông chúngvới nhau bằng lò cắt ( 6 ), rồi đào tiếp lò dọc vỉa vận tải đường bộ ( 4 ) thêm một khoảng chừng nữa ( 30-50 m ). Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 24A – A7 53 ‘ Đến đây, hoàn toàn có thể mở màn triển khai khai thác than ở những lò cắt ( 6 ) và chúng sẽ trởthành những lò chợ ( 7 ). Trong quy trình khai thác than cần phải tiếp tục đào tiếphai lò chuẩn bị sẵn sàng : lò dọc vỉa vận tải đường bộ ( 4 ) luôn luôn vượt trước lò chợ một khoảng chừng là 30-50 m để thuận tiện thực thi việc chuyển tải than ở chân lò chợ, còn lò dọc vỉa thông gió ( 5 ) hoàn toàn có thể có gương trùng với gương lò chợ ( hình 59 ) hoặc vượt trước một khoảngngắn là 15-20 m để loại trừ sự tác động ảnh hưởng lẫn nhau giữa công tác làm việc đào lò sẵn sàng chuẩn bị vàcông tác khai thác trong lò chợ. Để bảo vệ sự không thay đổi về sản lượng của mỏ, trước khi khai thác hết trữ lượngcủa tầng thứ nhất cần sẵn sàng chuẩn bị kịp thời tầng thứ hai, tức là : thiết kế xây dựng sân giếng ( 3 ‘ ), đào lò dọc vỉa vận tải đường bộ và những lò cắt của tầng thứ hai. Lò dọc vỉa vận tải đường bộ ( 4 ) của tầng thứnhất sẽ được dùng làm lò dọc vỉa thông gió cho tầng thứ hai. Cùng với những công việctrên phải đào sâu thêm hai giếng đến mức vận tải đường bộ của tầng thứ ba. Mọi việc sẽ được lặp đi lặp lại như đã nêu trên cho đến khi mỏ dừng hoạt động giải trí. Việc vận tải đường bộ than được triển khai như sau : than khai thác được ở những lò chợ ( 7 ) được vận tải đường bộ xuôi chiều dốc xuống lò dọc vỉa vận tải đường bộ ( 4 ) và theo nó từ hai cánh đượcdồn về sân giếng ( 3 ), rồi qua giếng chính ( 1 ) được trục lên mặt đất. Vật liệu được đưa vào mỏ qua giếng phụ ( 2 ), xuống đến mức thông gió củatầng đang khai thác thì được chia ra, đi vào hai cánh theo lò dọc vỉa thông gió ( 5 ) đểtới những lò chợ ( 7 ). Sơ đồ thông gió ở đây cũng khá đơn thuần. Gió sạch được đưa vào mỏ qua giếngphụ ( 2 ) thẳng xuống mức vận tải đường bộ của tầng đang khai thác ( sân giếng 3 ). ở đây, dònggió sạch được chia làm ba nhánh : hai nhánh đi về hai cánh của tầng theo lò dọc vỉa vậntải ( 4 ) vào thông gió cho những lò chợ ( 7 ), còn nhánh thứ ba sẽ đi tiếp theo giếng nghiêngphụ, xuống đến mức vận tải đường bộ của tầng đang chuẩn bị sẵn sàng ( sân giếng 3 ’ ) để thông gió chocác gương lò cụt đang được đào ở mức này. Sau khi thông gió cho những lò chợ, gió bẩnsẽ thoát lên lò dọc vỉa thông gió ( 5 ), rồi từ hai cánh trở về giếng nghiêng chính ( 1 ) đểqua nó thoát lên mặt đất. So với giải pháp mở vỉa bằng giếng đứng, mở vỉa bằng giếng nghiêng cónhững ưu điểm như sau : – Ngân sách chi tiêu thiết kế cơ bản cho việc kiến thiết xây dựng mặt phẳng công nghiệp và đàogiếng nghiêng tương đối nhỏ ; – Thời gian kiến thiết xây dựng mỏ ngắn ; – Đào giếng nghiêng theo vỉa than tạo điều kiện kèm theo để thăm dò trữ lượng kỹ hơn vàlấy được than để sử dụng cho nhu yếu kiến thiết xây dựng mỏ ; – Sơ đồ vận tải đường bộ đơn thuần và khi góc nghiêng của giếng không vượt quá 17-18 thì hoàn toàn có thể băng tải hóa trọn vẹn mạng lưới hệ thống vận tải đường bộ của mỏ. Bên cạnh đó, mở vỉa bằng giếng nghiêng lại có những điểm yếu kém sau : – Ngân sách chi tiêu bảo vệ những giếng nghiêng lớn, vì ở cùng một độ sâu, chiều dài củachúng lớn hơn khá nhiều so với chiều dài của giếng đứng ; – Khi góc nghiêng của giếng vượt quá 17-18 thường phải vận dụng trục tải cápđể vận tải đường bộ than lên mặt đất, thì năng lực thông tải của giếng nghiêng bị hạn chế. Phạm vi vận dụng của giải pháp mở vỉa bằng giếng nghiêng theo vỉa bị ràngbuộc theo những điều kiện kèm theo sau đây : – Chiều dày của lớp đất đá phủ không quá 50 m trong đó không có tầng cát chảy – Độ dốc của vỉa không quá 250, điều kiện kèm theo dạng nằm của vỉa không thay đổi ; – Chiều dài của giếng nghiêng không quá 1800 – 2000 m để không gây khó khăncho vận tải đường bộ phụ và trục tải than bằng cáp ( nếu có ) ; Giáo viên biên soạn : Trương Thành Tâm 25

Source: https://vh2.com.vn
Category : Startup