Nghiên cứu áp dụng đổi mới công nghệ khai thác bằng thuỷ lực nhằm khai thác sạch, an toàn hiệu quả, cải thiện môi trường làm việc

1. Đặt vấn đề

Đổi mới công nghệ tiên tiến khai thác bao hàm thay đổi phương tiện đi lại, thiết bị máy móc khấu than, chống lò cũng như chiêu thức, qui trình sử dụng chúng trong sản xuất. Trong quá trình lúc bấy giờ thay đổi công nghệ tiên tiến khai thác than hầm lò cần được triển khai theo hướng cơ giới hoá khâu khấu than, chống giữ lò chợ và khâu vận tải đường bộ nhằm mục đích nâng cao trình độ cơ khí hóa dây chuyền sản xuất sản xuất, thay thế sửa chữa dần lao động thủ công bằng lao động máy móc, tạo ra bước nhảy vọt về công nghệ tiên tiến. Đây là yên cầu cấp bách của quy trình công nghiệp hóa và văn minh hóa ngành than. Hiện nay các mỏ có vỉa mỏng dính dốc chưa được tính vào trữ lượng công nghiệp với nguyên do khó khai thác, hiệu suất cao không cao đặc biệt quan trọng là các công nghệ tiên tiến khai thác truyền thống lịch sử không mang lại hiệu suất cao kinh tế tài chính. Trữ lượng các vỉa mỏng mảnh dốc chiếm tỉ trọng tương đối lớn tại vùng mỏ Quảng Ninh, các vỉa này khi khai thác gặp nhiều khó khăn vất vả khó khăn vất vả khi triển khai các giải pháp kỹ thuật khai thác than và mang lại hiệu suất cao thấp. Tại một số ít nước trên quốc tế nhiều thử nghiệm công nghệ tiên tiến khai thác than mới như khai thác thủy lực, khí hoá than ngầm, đốt cháy than ngầm, chuyển thể than sang trạng thái hợp thể khác đều đã đem lại hiệu suất cao kinh tế tài chính, tương thích kỹ thuật công nghệ tiên tiến cho mỗi điều kiện kèm theo đơn cử. Một số Nga, Trung Quốc, Mỹ, Ba Lan … đã vận dụng công nghệ tiên tiến khai thác thủy lực và cũng đã sản xuất các thiết bị đồng nhất cơ giới hoá trong khai thác các vỉa mỏng mảnh, dốc đã đạt được hiệu quả tốt về mặt kỹ thuật và kinh tế tài chính. Công nghệ khai thác than bằng thủy lực khi vận dụng yên cầu 1 số ít nhu yếu đặc trưng khi vận dụng công nghệ tiên tiến này đây cũng là nguyên do dẫn tới hạn chế tăng trưởng công nghệ tiên tiến khai thác các vỉa than mỏng dính dốc trên quốc tế nói chung và ở tại Nước Ta nói riêng. Với các vấn nêu trên, việc thiết kế xây dựng các công nghệ tiên tiến hữu hiệu khai thác than bằng thủy lực cho các vỉa mỏng dính dốc tại Nước Ta là cấp thiết và xử lý được mặt kỹ thuật và kinh tế tài chính, do tại được cho phép khai thác hiệu suất cao các vỉa than mỏng dính, dốc tiềm năng giảm tổn thất than, kêu gọi trữ lượng than này vào sản lượng chung của ngành mỏ Nước Ta, đây là tài nguyên quan trọng trên thị trường trong và ngoài nước rất chăm sóc để bảo vệ bảo mật an ninh nguồn năng lượng.

2. Triển vọng áp dụng công nghệ khai thác than vỉa mỏng, dốc bằng thủy lực

Nhiều nước trên quốc tế đã điều tra và nghiên cứu yêu cầu công nghệ tiên tiến khai thác vỉa mỏng mảnh, dốc trên cơ sở các nguyên tắc dung thủy lực để đào lò và khai thác. Sơ bộ khi khai thác vỉa mỏng dính, dốc, chia ruộng mỏ thành các tầng theo hướng dốc và ở mỗi tầng tạo các mức vận tải đường bộ và thông gió. Khai thông ruộng mỏ bằng các lò thượng và các dọc vỉa phân tầng đến các mức vận tải đường bộ và thông gió. Khai thông các tầng và khai thác từng vỉa được thực thi từ trên xuống dưới. Chiều cao giữa các mức vận tải đường bộ và thông gió so với các vỉa dốc mỏng dính là 50-80 m. Khai thác vỉa than được triển khai bằng tổng hợp máy thuỷ lực với súng phun nước áp suất cao đến 90 MPa. Phương pháp được triển khai như sau : Sau khi thực thi đào các lò đầu, lò chân thực thi đào các lò dọc vỉa phân tầng từ trên xuống dưới. Các đường lò được đào bằng tổng hợp thuỷ lực vào đến danh giới khoanh lại của khu vực khai thác buồng hình H. 1.

H.1. Sơ đồ công nghệ đào lò dọc vỉa than bằng tổ hợp thuỷ lực

Sau khi thực thi đào các đường lò sẵn sàng chuẩn bị xong sẽ thực thi khai thác tài nguyên trên toàn bộ mặt chính diện gương lò bằng thủy lực. Than sau khi được tách ra khỏi vỉa than bằng sung phun bắn nước và trôi theo máng trượt xuống thượng tịch thu than, bằng cách như vậy, tách trực tiếp tài nguyên trong quy trình khai thác và luân chuyển hình H. 2

H.2. Sơ đồ mở vỉa khai thác vỉa than bằng tổ hợp thuỷ lực

Than ở chân thượng sẽ được đưa lên bằng máy bơm trải qua mạng lưới hệ thống ống đẩy đẩy hỗn hợp vào đường ống. Than được tịch thu bằng cơ cấu tổ chức dỡ tải cùng với phân tách tự động hóa các đá kẹp bằng các thiết bị chuyên dùng. Thông qua các mạng lưới hệ thống gom tách nước than được đưa ra và chứa vào bun ke chứa tạm, từ đó đưa ra ngoài đến kho than ngoài mặt phẳng. Nước tuần hoàn ship hàng khai thác thác được đưa ra hồ chứa và được sử lý để sử dụng quay vòng tiếp theo. Tia nước áp suất cao từ đầu phun của tổng hợp sẽ thực thi phá huỷ và làm vỡ và nổi tài nguyên lên trên. Khấu bằng tổng hợp được triển khai trong điều kiện kèm theo nước áp lực đè nén, khi đó than trong vỉa bị tác phá trong quy trình đào lò và khai thác bằng thủy lực. Tốc độ bắn ra của tia nước, lưu lượng chất lỏng và đường kính vòi phun là các thông số kỹ thuật cơ bản của tổng hợp thuỷ lực. Tốc độ chảy của chất lỏng từ vòi phun là một hàm phụ thuộc vào vào áp suất. Hiệu quả khấu bằng thuỷ lực sẽ tăng khi vận tốc bắn ra của chất lỏng từ vòi phun đạt đến 100 m / s và lớn hơn, còn áp suất bơm cần đạt được trong số lượng giới hạn từ 10 đến 30 MPa. Chất lượng phun bắn nước phụ thuộc vào vào hình dáng và chất lượng gia công mặt phẳng bên trong vòi phun. Bề mặt bên trong vòi phun trơn nhẵn sẽ không những làm tăng thông số lưu lượng mà còn giảm sự chảy rối ở lớp biên. Vòi phun áp suất cao được sản xuất đa phần từ thép chịu mài mòn cao, chịu áp lực đè nén cao. Ở quốc tế, các vật tư kim cương và safia được thử nghiệm để sản xuất vòi phun đường kính nhỏ hoặc các cụ thể lắp ghép. Nhưng yếu tố này gặp phải một loạt các khó khăn vất vả, đặc biệt quan trọng khi sản xuất vòi phun với đường kính lỗ phun 0,05 – 0,25 mm và áp suất chất lỏng 90MP a hoặc lớn hơn. Hệ thống bơm và súng phun như trên hình H. 3 ( Các thiết bị chính khai thác các vỉa than mỏng dính dốc bằng tổng hợp thuỷ lực ).

H.3.1 Bơm cáo áp

H.3.2 Súng bơm nước

Các thông số kỹ thuật cơ bản để xác lập điều kiện kèm theo bắn phá của tia nước vào khối than là : Tốc độ phun của tia nước, khoảng cách bắt đầu giữa vòi phun và gương khai thác, góc phun với khối than và số lượng các tia nước phun bắn vào gương than. Kích thước, quy trình tiến độ của gương bị tàn phá được xác lập như sau : H = q ( f, Pо, d, Vp, L, a, N ) ( 1 ) Trong đó f – Hệ số bền vững và kiên cố của than ; P0 – Áp suất của huyền phù ; MPa d – Đường kính lỗ vòi phun, mm ; Vp – Tốc độ phun của tia nước, m / s ; L – Khoảng cách khởi đầu giữa vòi phun và khối cần phá huỷ, mm ; a – Góc phun của tia nước với khối bị phá huỷ, độ ; N – Số lượng tia nước phun vào rãnh gương ; Áp lực của tia nước mở màn quy trình phá huỷ được tính là giá trị tới hạn hình H. 3. Thực tế cho thấy, khi tác động ảnh hưởng lên gương than, áp suất tia nước nhỏ hơn áp suất tới hạn, quy trình tách vỡ không xảy ra. Chiều rộng rãnh ( Br ) cắt phụ thuộc vào đa phần vào đường kính vòi phun và khoảng cách bắt đầu từ đầu vòi phun đến gương khai thác. Áp lực tạo ra từ tổng hợp thuỷ lực cần bảo vệ phun ép gương khai thác và phá vỡ khối than theo bước chuyển dời :

H. 3. Sơ đồ phá huỷ khối than bằng tia chất lỏng

Ftr = ( rU / 2 ) S. Н ( 2 ) Trong đó : ( 1 ) – Vỉa than ; ( 2 ) – Đầu súng phun thủy lực. Ftr – Áp lực của bơm thuỷ lực cắt phá gương than ; r – Khối lượng riêng của chất lỏng, kg / m3 ; U – Tốc độ quay của trục vít, s-1 ; S – Tiết diện của bơm trục vít, mét vuông ; Để phá vỡ tốt hơn gương than, phun ép trở lại theo chiều hoạt động thẳng đứng. Nhờ có lực đẩy ( lực Asimet ) các cục than được tách ra. Ngoài lực đẩy, khi các cục than hoạt động còn bị ảnh hưởng tác động bởi lực kháng hoạt động do ma sát nội của các lớp chất lỏng mà hướng ngược lại với vector tốc độ : X = Qsina – F-Gsina ; ( N ) ( 3 ) Trong đó : X – Hình chiếu vector chính của ngoại lực đặt vào vật thể ở trục toạ độ, N ; Q. – Lực đẩy ( lực Asimet ), N ; G – Tỷ trọng vật thể ; F – Lực kháng hoạt động trong chất lỏng, N ; a – góc nghiêng của vỉa, độ. Qua đo lường và thống kê nghiên cứu và phân tích nhìn nhận công nghệ tiên tiến khai thác bằng thủy lực vận dụng khai thác các vỉa mỏng dính dốc hoàn toàn có thể vận dụng khai thác các vỉa này nhằm mục đích giảm tổn thất, kêu gọi trữ lượng tài nguyên không trong phần nhìn nhận do điều kiện kèm theo vỉa mỏng mảnh. Tuy nhiên cần nghiên cứu và điều tra sâu hơn nữa để tương thích điều kiện kèm theo kỹ thuật mỏ của Nước Ta.

3. Kết luận

Đổi mới vận dụng công nghệ tiên tiến khai thác các vỉa dốc đứng không người trong gương trên cơ sở tổng hợp thuỷ lực phối hợp với huyền phù tự tạo là thành tựu to lớn ; chính do, chính bới, trong quy trình khai thác than đã phối hợp quy trình khấu, luân chuyển và tuyển than – được cho phép đơn giản hoá tối đa quy trình sản xuất khai thác than, cũng như được cho phép tăng hiệu suất, chất lượng than thương phẩm, bảo đảm an toàn và cải tổ điều kiện kèm theo lao động cho người thợ mỏ, không có người trong gương đào lò cũng như gương khai thác. Các tổng hợp thiết bị khai thác bằng thủy lực hiện tại trên quốc tế đã cung ứng được các nhu yếu về công nghệ tiên tiến đào lò, khai thác. Tổ hợp thiết bị dễ tinh chỉnh và điều khiển các thông số kỹ thuật của thiết bị thuỷ lực được thực thi tự động hoá được cho phép tự tinh chỉnh và điều khiển khoảng cách tối ưu từ vòi phun đến gương khai thác và lực cắt phá gương than. Đây là hướng đi mới đưa công nghệ tiên tiến khai thác than bằng thủy lực vào Nước Ta góp thêm phần thay đổi công nghệ tiên tiến, cải tổ được môi trường tự nhiên khai thác hầm lò. Tận thu và kêu gọi được trữ lượng tài nguyên so với các điều kiện kèm theo vỉa mỏng dính dốc góp thêm phần mang lại hiệu suất cao kinh tế tài chính chung cho TKV. /.

HVK

Tài liệu tham khảo:

[1]. Trương Đức Dư, Nghiên cứu lựa chọn công nghệ khai thác và các giải pháp công nghệ kỹ thuật nhằm giảm tổn thất than ở mỏ than Vàng Danh.

[ 2 ]. Phương hướng cơ giới hóa đồng nhất khai thác vỉa dốc đứng và nghiêng, Graphov L.E ; M : Nhedra – 1978. [ 3 ]. Phương pháp khai thác ngầm các vỉa tài nguyên mỏng dính dốc đứng và tổng hợp thiết bị khai thác. Brodt A.X., Burtrakov A.X., Bitkalov V.G.., Sarovar – 1992. cùng một số ít tài liệu tìm hiểu thêm khác. /.

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