Khi khai thác dưới mức thoát nước tự chảy, mỏ sử dụng công nghệ đào sâu đáy mỏ 2 cấp hoặc đáy mỏ nghiêng với việc áp dụng MXTLGN. Mùa mưa tiến hành bóc đất đá ở các tầng trên cao, còn tầng dưới cùng được sử dụng làm hố chứa nước. Đến những tháng chuyển mùa, cần phải bơm cạn moong để vào đầu mùa khô có thể đưa các thiết bị xuống đáy moong tiến hành đào sâu và khai thác than. Công nghệ này cũng đã được áp dụng thành công tại các mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh trong những năm qua.
Bảng 1.11. Khối lượng mỏ cần xúc bốc tại mỏ than Cọc Sáu [11]
Tên chỉ tiêu | Đơn vị | Số lượng | |
1 | Khối lượng đất bóc hàng năm lớn nhất | 103 m3 | 46.500 |
2 | Máy xúc EKG-5A hiện có sử dụng xúc đất đá | cái | 3032 |
3 | Khối lượng đất bóc do máy xúc hiện có đảm nhận | 103 m3 | 32.000 |
4 | Khối lượng đất bóc cần bổ sung thiết bị xúc bốc | 103 m3 | 13.000 |
5 | Năng suất máy xúc thuỷ lực có E = 8÷10 m3 | 103 m3 | 2.000 |
6 | Năng suất máy xúc thuỷ lực có E = 5÷7 m3 | 103 m3 | 1.500 |
7 | Số lượng máy xúc thuỷ lực đầu tư bổ sung: - Máy xúc thủy lực có E = 10 m3 | cái | 4 |
Có thể bạn quan tâm!
- Khái Quát Về Tiềm Năng Than Và Định Hướng Phát Triển Tại Vùng
- Một Số Chỉ Tiêu Kỹ Thuật Của Các Mỏ Than Lộ Thiên Lớn Vùng Quảng Ninh
- Sơ Đồ A, B, D Nạp Xe 1 Bên; Sơ Đồ C Nạp Xe 2 Bên
- Khối Lượng, Hình Thức, Và Cung Độ Vận Tải Của Mỏ Than Cao Sơn
- Năng Suất Thiết Bị Vận Tải Của Mỏ Than Cọc Sáu Năm 2016 [11]
- Tổng Quan Về Một Số Thuật Toán Trong Nước Dùng Để Tính Toán Đồng Bộ Máy Xúc - Ôtô
Xem toàn bộ 217 trang tài liệu này.
Bảng 1.12. Năng suất các loại máy xúc đang sử dụng tại mỏ than Cọc Sáu [11]
Các chỉ tiêu - thông số kỹ thuật | Đơn vị | Loại máy xúc/ dung tích gầu | |||
Thuỷ lực/ 5÷7m3 | Tay gàu 8÷10m3 | Tay gàu/ 4,6m3 | |||
I | Đất đá xúc | ||||
1 | Thể trọng | t/m3 | 2,6 | 2,6 | 2,6 |
2 | Hệ số nở rời | 1,5 | 1,5 | 1,5 | |
3 | Thể trọng đất đá nở rời | t/m3 | 1,73 | 1,73 | 1,73 |
II | Ôtô phục vụ | ||||
4 | Mã hiệu | CAT-773D | CAT-777D | HD325 |
Tải trọng | t | 58 | 96,7 | 32 | |
6 | Dung tích thùng xe | m3 | 35,2 | 60,1 | 19 |
7 | Thời gian trao đổi xe ở gương xúc | s | 30 | 30 | 30 |
III | Máy xúc | ||||
8 | Mã hiệu | CAT-5090 | EKG-10 | EKG-5A | |
9 | Dung tích gầu xúc | m3 | 6 | 10 | 5 |
10 | Hệ số xúc đầy gầu | 0,9 | 0,95 | 0,9 | |
11 | Khối lượng đất đá thực tế một lần xúc | m3 | 5,2 | 9,5 | 4,5 |
12 | Trọng lượng đất đá thực tế một lần xúc | t | 8,9 | 16,5 | 7,8 |
13 | Thời gian một chu kỳ xúc | 25 | 25 | 30 | |
14 | Số gầu cho một ôtô theo tính toán | gầu | |||
- Theo khối tích | gầu | 6,9 | 6,4 | 4,22 | |
- Theo trọng lượng | gầu | 6,5 | 5,9 | 4,1 | |
- Theo tính chọn | gầu | 6 | 6 | 4 | |
15 | Khối lượng đất đá thực tế một ôtô | ||||
- Theo khối tích | m3 | 30,8 | 56,7 | 18 | |
- Theo trọng lượng | t | 53,4 | 98,28 | 31,2 | |
16 | Số chuyến ôtô xúc được trong 1 giờ | 17 | 14 | 25 | |
17 | Các hệ số làm giảm năng suất | % | 71,2 | 85 | 71,2 |
- Hệ số sử dụng thời gian | % | 83 | 85 | 83 | |
- Hệ số trình độ tay nghề | % | 95 | 100 | 95 |
của công nhân | |||||
- Hệ số sẵn sàng của máy xúc | % | 95 | 100 | 95 | |
- Hệ số sẵn sàng của ôtô | % | 95 | 100 | 95 | |
18 | Năng suất giờ của máy xúc | ||||
- Theo khối rời | m3/h | 365 | 977 | 256 | |
- Theo khối nguyên | m3/h | 244 | 664 | 171 | |
19 | Năng suất năm của máy xúc | m3/n | 1.474.016 | 3.388.731 | 598.080 |
1.2.3.3. Đánh giá hiện trạng sử dụng máy xúc tại mỏ than Cọc Sáu
Nhìn chung, công tác xúc bốc tại mỏ than Cọc Sáu cũng tương tự như của mỏ than Đèo Nai và Cao Sơn. Tổng khối lượng mỏ cần xúc bốc là 46.500.000 m3 (năm lớn nhất). Trong khi đó, số lượng máy xúc hiện tại chỉ đảm nhiệm được
32.000.000 m3/năm. Như vậy, mỏ cũng cần thiết phải bổ sung máy xúc để phục vụ cho công tác xúc bốc đất đá và than.
Ngoài ra, trên mỏ Cọc Sáu hiện nay còn đang sử dụng các máy xúc tay gàu có tuổi thọ trên 10 năm, không đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật và chỉ sử dụng để xúc than tại các bãi than. Do đó, năng suất làm việc của các thiết bị xúc bốc không đồng đều, dẫn tới sự không đồng bộ hoặc hiệu quả đồng bộ thấp trong công tác xúc bốc và vận tải. Vì vậy, cần có phương án cụ thể để nâng cao hiệu quả phối hợp giữa máy xúc và ôtô cho mỏ Cọc Sáu.
1.2.4. Đánh giá chung về hiện trạng sử dụng máy xúc tại 3 mỏ Đèo Nai, Cao Sơn và Cọc Sáu
Nhìn chung, cả 3 mỏ than Đèo Nai, Cao Sơn và Cọc Sáu đều có những đặc điểm chung giống nhau, đó là các mỏ đều khai thác xuống sâu dưới mức thoát nước tự chảy, sử dụng đồng thời cả máy xúc thủy lực và máy xúc tay gàu; khối lượng mỏ cần xúc bốc hàng năm lớn, số lượng máy xúc không đủ để xúc bốc hết khối lượng
mỏ theo thiết kế ban đầu; các máy xúc tay gàu đã quá 10 năm nên không còn đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật,…
Sự đa dạng về chủng loại đã làm giảm tính đồng bộ của hệ thống thiết bị hiện có của các mỏ than này. Đặc biệt, mỏ than Cao Sơn sử dụng 8 loại máy xúc, mỏ than Đèo Nai và Cọc Sáu sử dụng 5 loại máy xúc, bao gồm cả máy xúc tay gàu và máy xúc thủy lực với các loại dung tích gàu khác nhau để xúc bốc đất đá và than, khai thác chọn lọc các vỉa mỏng và dọn vách vỉa, trụ vỉa.
Chính sự đa dạng về chủng loại và khác nhau về số lượng các máy xúc sử dụng tại các mỏ này dẫn tới nhu cầu về số lượng ôtô phục vụ cho mỗi máy xúc cũng khác nhau. Điều này dẫn tới năng suất làm việc của các thiết bị xúc bốc và vận tải không đồng đều, hiệu quả đồng bộ máy xúc - ôtô thấp.
Qua số liệu thu thập từ các mỏ than nói trên cho thấy: năng suất thực tế trung bình trong năm của các thiết bị xúc bốc và vận tải đều thấp hơn so với năng suất định mức của ngành Than (cá biệt trong một số ca sản xuất, có thiết bị lại đạt năng suất cao hơn năng suất theo định mức). Thực tế này đặt ra vấn đề cần tìm ra các giải pháp khắc phục nhằm nâng cao hiệu quả xúc bốc cũng như tối ưu hóa sự phối hợp giữa máy xúc và ôtô để mang lại hiệu quả sản xuất cao nhất cho các doanh nghiệp mỏ.
1.3. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ÔTÔ TẠI CÁC MỎ THAN LỘ THIÊN VÙNG QUẢNG NINH
1.3.1. Hiện trạng sử dụng ôtô tại mỏ than Đèo Nai
1.3.1.1. Khối lượng, hình thức, và cung độ vận tải của mỏ than Đèo Nai
Hiện tại, mỏ than Đèo Nai vẫn đang sử dụng hình thức vận tải bằng ôtô với khối lượng mỏ cần thiết phải vận tải hàng năm (than và đất đá thải) rất lớn. Khối lượng mỏ cần thiết phải vận tải tại mỏ than Đèo Nai (đất đá bóc vận chuyển ra bãi thải và than nguyên khai từ khai trường về các xưởng sàng và bunke trung chuyển đi nhà máy tuyển) theo thiết kế ban đầu được thể hiện trong bảng 1.13.
Khối lượng vận tải hàng năm của mỏ than Đèo Nai theo thiết kế (Chưa tính 6,5 tr.m3đất đá bóc lại) [12]
C. trường chính | Moong Lộ trí | Nam Lộ trí | Toàn mỏ | |||||
Đất, 103m3 | Than, 103t | Đất, 103m3 | Than, 103t | Đất, 103m3 | Than, 103t | Đất, 103m3 | Than, 103t | |
2010 | 15.031 | 1.767 | 4.296 | 726 | 4.973 | 207 | 24.300 | 2.700 |
2011 | 19.815 | 1.910 | 1.940 | 338 | 8.245 | 252 | 30.000 | 2.500 |
2012 | 21.750 | 1.700 | 200 | 100 | 9.800 | 700 | 31.750 | 2.500 |
2013 | 21.950 | 1.800 | 9.800 | 700 | 31.750 | 2.500 | ||
2014 | 21.950 | 1.800 | 9.800 | 700 | 31.750 | 2.500 | ||
2015 | 20.950 | 1.800 | 9.800 | 700 | 30.750 | 2.500 | ||
2016 | 23.250 | 1.800 | 9.000 | 700 | 32.250 | 2.500 | ||
2017 | 21.750 | 1.700 | 10.500 | 800 | 32.250 | 2.500 | ||
2018 | 20.850 | 1.631 | 11.150 | 869 | 32.000 | 2.500 | ||
2019 | 21.500 | 1.600 | 10.500 | 900 | 32.000 | 2.500 | ||
2020 | 22.250 | 1.650 | 9.750 | 850 | 32.000 | 2.500 | ||
2021 | 21.750 | 1.700 | 10.000 | 800 | 31.750 | 2.500 | ||
2022 | 19.750 | 1.700 | 10.000 | 800 | 29.750 | 2.500 | ||
2023 | 20.500 | 1.800 | 8.750 | 700 | 29.250 | 2.500 | ||
2024 | 20.600 | 1.800 | 8.750 | 700 | 29.350 | 2.500 | ||
2025 | 19.225 | 1.800 | 8.250 | 700 | 27.475 | 2.500 | ||
2026 | 17.175 | 1.692 | 7.203 | 608 | 24.378 | 2.300 | ||
2027 | 17.561 | 1.736 | 3.082 | 264 | 20.643 | 2.000 | ||
2028 | 15.222 | 1.500 | 15.222 | 1.500 | ||||
2029 | 13.400 | 1.400 | 13.400 | 1.400 | ||||
2030 | 11.562 | 1.400 | 11.562 | 1.400 | ||||
2031 | 7.700 | 1.400 | 7.700 | 1.400 | ||||
2032 | 6.500 | 1.300 | 6.500 | 1.300 |
C. trường chính | Moong Lộ trí | Nam Lộ trí | Toàn mỏ | |||||
Đất, 103m3 | Than, 103t | Đất, 103m3 | Than, 103t | Đất, 103m3 | Than, 103t | Đất, 103m3 | Than, 103t | |
2033 | 5.200 | 1.300 | 5.200 | 1.300 | ||||
2034 | 4.400 | 1.100 | 4.400 | 1.100 | ||||
2035 | 4.000 | 900 | 4.000 | 900 | ||||
2036 | 1.425 | 400 | 1.425 | 400 | ||||
2037 | 500 | 194 | 500 | 194 | ||||
Cộng | 437.516 | 42.280 | 6.436 | 1.164 | 159.353 | 11.950 | 603.305 | 55.394 |
Tuy nhiên, theo số liệu thực tế của mỏ than Đèo Nai trong năm 2016, khối lượng đất đá bóc phải vận tải là 18.021.986 m3, khối lượng than phải vận tải là 1.056.938 tấn, khối lượng than khai thác lại là 516.333 tấn. Như vậy, so với thiết kế ban đầu thì cả khối lượng đất đá bóc và khối lượng than cần phải vận tải đều nhỏ hơn so với thiết kế. Điều này có thể do nhiều nguyên nhân bao gồm cả nguyên nhân khách quan và nguyên nhân chủ quan, trong đó có cả nguyên nhân do số lượng máy xúc trên mỏ không đáp ứng đủ theo thiết kế ban đầu.
400
300
200
100
0
0
5000 10000 15000 20000 25000 30000
-100
-200
-300
-400
Khối lượng mỏ V, P
Đất Than
Độ cao, H
Theo số liệu thống kê năm 2016 của mỏ, tổng số ôtô làm việc trên mỏ (không tính các xe đang trong quá trình duy tu, bảo dưỡng) là 73 xe/ca. Trong đó xe 90 tấn là 18 xe/ca; xe 96 tấn là 5 xe/ca; HD-765 (55 tấn) là 21 xe/ca; CAT 773F (55 tấn) là 21 xe/ca và Volvo-HM (34 tấn) là 8 xe/ca.
Hình 1.10. Biểu đồ V, P = f(H) mỏ than Đèo Nai [17]
Cung độ vận tải bình quân trên mỏ than Đèo Nai đối với đất đá là 4,9 km và đối với than là 4,2 km (năm 2016). Theo thiết kế ban đầu, do điều kiện đổ thải khó khăn, khó bố trí vị trí đổ thải cũng như diện tích bãi thải thì mỗi năm cung độ vận tải tại mỏ than Đèo Nai tăng bình quân 0,3 km. Điều này sẽ làm thay đổi toàn bộ chu kỳ của chuyến xe, dẫn tới làm thay đổi năng suất của máy xúc và ảnh hưởng tới hiệu quả đồng bộ máy xúc - ôtô của mỏ cũng như năng suất của toàn mỏ.
1.3.1.2. Công nghệ vận tải và năng suất làm việc thực tế của các thiết bị vận tải tại mỏ than Đèo Nai
Hiện tại, mỏ than Đèo Nai vẫn đang sử dụng hình thức vận tải bằng ôtô với các loại ôtô sử dụng được thể hiện trong bảng 1.14. Mỏ sử dụng hình thức vận tải theo chu trình kín, số lượng ôtô phục vụ cho một máy xúc được tính toán cố định phù hợp theo lý thuyết.
Trong giai đoạn này, mỏ sẽ khai thác song song tại 2 khu vực đó là Khu Nam Lộ Trí và Khu Vỉa Chính. Theo bảng khối lượng phân bổ theo tầng và bố trí của tuyến hào vận tải thì tại mỏ sẽ tồn tại các hướng vận tải khác nhau:
- Khu Nam Lộ Trí từ mức +120m đến mức +255m, cung độ vận tải bằng ôtô ra bãi thải Đông Khe Sim là từ 4,5÷5,5 km. Nếu vận tải kết hợp ôtô với băng tải thì cung độ vận tải bằng ôtô là 2,9÷4,5 km, cung độ vận tải bằng băng tải là 4÷4,5 km. Vậy cung độ vận tải bằng ôtô sẽ ngắn hơn do đó lựa chọn hình thức vận chuyển ra bãi thải của Khu Nam Lộ Trí từ mức +120 m đến mức +255 m bằng ôtô là hợp lý.
Bảng 1.14. Số lượng ôtô vận tải tại mỏ than Đèo Nai (2016) [12]
Loại xe | Tải trọng | Số lượng | |
1 | CAT 773 | 90 tấn | 18 |
2 | CAT777 | 96 tấn | 5 |
3 | HD - 785 | 55 tấn | 21 |
4 | CAT 773F | 55 tấn | 21 |
5 | Volvo - HM400 | 34 tấn | 8 |
- Khu Vỉa Chính từ mức +150 đến mức +360m, nếu vận tải bằng ôtô ra bãi thải Đông Khe Sim thì có cung độ vận tải là 4,56,3 km. Nếu vận tải kết hợp ôtô với băng tải thì cung độ vận tải bằng ôtô là 3,5÷5,0 km, cung độ vận tải bằng băng tải là 4÷4,5 km. Như vậy, phương án vận tải bằng ôtô là hợp lý.
Từ sự phân bố khối lượng và cung độ vận tải của mỏ theo từng khu, tầng cụ thể khối lượng đất đá vận tải của mỏ Đèo Nai trong giai đoạn 2013-2026 sẽ được chia ra thành hai phần: Với các mức tầng phía trên (Nam Lộ Trí từ mức +120 m trở lên, khu Vỉa Chính từ mức +150m trở lên) thuận lợi cho việc vận tải bằng ôtô sẽ sử dụng hình thức vận tải bằng ôtô; các mức bên dưới sẽ xem xét và sử dụng hình thức vận tải kết hợp ôtô với băng tải.
Với số lượng ôtô thực tế đang sử dụng tại mỏ, cung độ vận tải như trên thì năng suất vận tải của mỏ được thể hiện trong bảng 1.15.
Bảng 1.15. Năng suất vận tải của mỏ than Đèo Nai (2016) [12]
Thời gian | Tổng, Tkm | Năng suất | |||
Ngày | Ca | Ngày | Ca | ||
CAT 773E | 76 | 201 | 385.318 | 5.070 | 1.917 |
CAT 773EA | 70 | 187 | 437.238 | 6.246 | 2.338 |
CAT 773F | 120 | 288 | 599.167 | 4.993 | 2.080 |
CAT 777D | 103 | 259 | 1.218.863 | 11.834 | 4.706 |
HM 400 | 98 | 249 | 199.915 | 2.040 | 803 |
HD 785-7 | 192 | 465 | 1.833.897 | 9.552 | 3.944 |
HD 465-7 | 286 | 683 | 1.472.262 | 5.148 | 2.156 |
Cộng | 945 | 2.332 | 6.146.660 |
1.3.1.3. Đánh giá hiện trạng sử dụng ôtô tại mỏ than Đèo Nai
Nhìn chung, công tác vận tải tại mỏ than Đèo Nai hiện nay vẫn đang sử dụng hình thức vận tải bằng ôtô, với số lượng 73 xe gồm nhiều loại tải trọng khác nhau.
Về cơ bản các xe đều được tính toán theo số lượng máy xúc đang sử dụng tại mỏ. Tuy nhiên, do điều kiện khai thác than trên các tầng phức tạp, điều kiện đổ thải