THÔNG TIN TÓM TẮT VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Tên đề tài luận án: “Nghiên cứu công nghệ khoan ngang hợp lý để tháo khí Mêtan ở mỏ than hầm lò vùng Mạo Khê”
Chuyên ngành: Kỹ thuật dầu khí
Mã số: 62.52.06.04
Họ và tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Trần Tuân
Khóa đào tạo: 2006-2011
Họ và tên cán bộ hướng dẫn: 1. PGS. TS Trần Đình Kiên, 2. TS Nguyễn Xuân Thảo
Tên cơ sở đào tạo: Trường đại học Mỏ – Địa chất
TÓM TẮT NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN:
1. Mỏ than Mạo Khê thuộc loại mỏ nguy hiểm về khí Mêtan với độ thoát khítương đối là 15,58 m³/T.ng.đ. Quá trình thoát khí Métan đồng hành cùng quá trình khai thác và diễn biến phức tạp phụ thuộc vào loại lò, công nghệ khai thác; đặc điểm cấu trúc via than, cấu trúc đá bao quanh, độ thẩm thấu và đặc điểm tàng trữ khí trong via than, trong đá bao quanh. Vì vậy, việc nghiên cứu lựa chọn phương pháp tháo khíphù hợp với điều kiện địa chất, điều kiện khai thác ở mỏ Mạo Khê để đảm an toàn trong khai thác và bảo vệ môi trường là việc cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
2. Đề tài là công trình nghiên cứu khoa học đầu tiên ở Việt Nam đề cập đến lĩnh vực công nghệ khoan ngang nhằm mục đích tháo khí Mêtan ở mỏ than khai thác hầm lò. Kết quả nghiên cứu của luận án có ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong việc giảm thiểu nguy cơ cháy nổ khí Mêtan cũng như ô nhiễm môi trường do khí Mêtan gây ra.
3. Lựa chọn phương pháp khoan xoay – đập bằng thiết bị khoan xoay – đập RPD-130SL-F2W và bộ ống mẫu luồn PS-89 để khoan các lỗ khoan ngang dài tháo khí mê tan là hợp lý, phù hợp với điều kiện khai thác mỏ và nhu cầu tháo khí hiện tại ở mỏ Mạo Khê.
Kết quả nghiên cứu thử nghiệm trong điều kiện thực tế ở mô Mạo Khê cho thấy tốc độ cơ học khi khoan các lỗ khoan ngang tháo khí bằng thiết bị khoan xoay đập RPD-130SL-F2W và bộ ống luồn PS-89 tăng trung bình từ 1,45 đến 1,7 lần và năng lượng phá hủy đá giảm trung bình từ 70% đến 51% so với khoan xoay trong cùng một điều kiện đất đá, cùng chế độ khoan nhưng không sử dụng tần số đập của cơ cầu đập.
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu thử nghiệm trong điều kiện thực tế, tác giả đã lựa chọn chế độ công nghệ khoan xoay – đập hợp lý bằng thiết bị khoan xoay- đập RPD-130SL-F2W và bộ ống mẫu luồn PS-89 để khoan các lỗ khoan ngang tháo khítrong điều kiện mỏ Mạo Khê như sau: tải trọng chiều trục truyền cho mũi khoan nằm trong khoảng P. 9000N 11000N; tốc độ quay cột cần khoan n = 170v/ph 190v/ph, lưu lượng nước rửa Q = 50 – 601/ph; tần số đập n₁ = 1000 – 1200 lần/ph, khi khoan đá cát kết, đồng nhất, hạt nhỏ mịn cấp VIII-IX, P, 5000-7000MPa và khi khoan trong đá bột kết đồng nhất cấp VII-VIII, P, 2000-3000MPa, tải trọng chiều trục P, truyền cho mũi khoan nằm trong khoảng từ 7000N-9000N và tương ứng với giá trị vòng quay n = 160v/ph 180v/ph; tần số đập n₁ = 900 – 1100 lần/ph.
4. Hiệu suất tháo khí Mêtan ở lò chợ via than 9Đ mô Mạo Khê bằng các lỗ khoan ngang trung bình đạt 36,2%. Do đó đã tăng hiệu quả sử dụng thời gian khai thác từ 5% – 10%, dẫn tới sản lượng khai thác than ở lò chợ cũng tăng đến 33,4%. Đồng thời chỉ phí cho thông gió lò chợ giảm 30,4% so với trước khi áp dụng hệ thống tháo khí.
