Lựa chọn cộng nghệ khai thác hợp lý cho vỉa 6 khu cánh gà, công ty than Vàng Danh

Sau quá trình học tập và nghiên cứu, thực tập tại công ty thanVàng Danh, với sự hớng dẫn chu đáo và nhiệt tình của thầy giáo Lê Tiến Dũng cùng với các thầy cô trong bộ môn khai thác hầm

Lời mở đầuNớc ta là đất nớc có nguồn tài nguyên phong phú, đa dạng với trữ lợnglớn Trong đó than là nguồn tài nguyên có giá trị kinh tế lớn trong nền kinh tếquốc dân Than đóng vai trò rất quan trọng trong sự nghiệp công nghịêp hóa,hiện đại hoá đất nớc, nó là nguồn năng lợng có giá trị kinh tế cao Vì vậy ngànhthan là ngành đợc Đảng và Nhà nớc đặc biệt quan tâm và đầu t về nhiều mặt.

Trong những năm gần đây, đợc sự hỗ trợ của Đảng và nhà nớc, ngành than

đang dần phát triển mạnh, xứng đáng là ngành công nghiệp hàng đầu của đất

n-ớc Sau quá trình học tập và nghiên cứu, thực tập tại công ty thanVàng Danh, với

sự hớng dẫn chu đáo và nhiệt tình của thầy giáo Lê Tiến Dũng cùng với các

thầy cô trong bộ môn khai thác hầm lò em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệpvới các nội dung chính sau:

* Phần chung: Thiết kế mở vỉa và khai thác khu Cánh Gà, công ty thanVàng Danh từ lộ vỉa đến mức -200, đảm bảo sản lợng 1,5 triệu tấn than/năm

* Phần chuyên đề: Lựa chọn cộng nghệ khai thác hợp lý cho vỉa 6 khu cánh

gà, công ty than Vàng Danh

Do thời gian và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên bản đồ án không thểtránh khỏi những sai sót về mặt nội dung cũng nh hình thức Vì vậy em rất mongnhận đợc sự chỉ bảo của các giáo viên cùng với những ý kiến đóng góp của cácbạn đồng nghiệp để bản đồ án đợc hoàn chỉnh hơn

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy giáo bộ môn Khai

thác hầm lò, đặc biệt là thầy Th.S Lê Tiến Dũng, ngời đã tận tình giúp đỡ em

trong suốt quá trình làm đồ án

I.1.1 Địa lý của vùng mỏ, khu vực thiết kế

Công ty Than Vàng Danh là đơn vị trực thuộc tập đoàn Than Khoáng SảnViệt Nam Khu mỏ nằm trong khu vực rừng núi cao của cánh cung Yên Tử - Bảo

Đài - phờng Vàng Danh - thị xã Uông Bí tỉnh Quảng Ninh Mỏ nằm cách thị xãUông Bí 12 km, cách thành phố Hải Phòng 55km, cách Thủ đô Hà Nội 165 km.Phía Bắc của mỏ giáp huyện Sơn Động - Bắc Giang, phía Nam là phờng Bắc Sơn

thị xã Uông Bí, phía Đông giáp huyện Hoành Bồ và thành phố Hạ Long, phíaTây là khu vực danh lam thắng tích Yên Tử

Khu mỏ nằm trong vùng tọa độ:

106045’30’’ 10649’18’’ kinh độ Đông

21007’12’’21009’00’’ vĩ độ Bắc

X : 37500 ữ 41500

Y : 371000 ữ 378000Phạm vi vùng mỏ:

- Phía Đông giáp xí nghiệp liên doanh VIETMINĐO

- Phía Tây giáp mỏ than Năm Mẫu

- Phía Nam là thị trấn Lán Tháp

- Phía Bắc là rừng rậm thuộc dẫy Bảo Đài

Toàn vùng mỏ có chiều dài 7 km chiều rộng 2 km với diện tích 14 km2 chia làm

3 khu khai thác:

Khu Tây Vàng Danh từ phay F3F có chiều dài 2km rộng 2km

Khu Đông Vàng Danh từ phay F1 F3 có chiều dài 2km rộng 2km

Khu Cánh gà từ phay F8 F13 có chiều dài 3km rộng 2km xung quanh mỏ

là các dãy núi bao bọc Phân bố theo hớng Đông Tây, đỉnh Bảo Đài cao nhất 856

m hình thành đỉnh phân thủy chủ yếu của phía Bắc khu mỏ các ngọn núi khác có

độ cao trung bình so với mực nớc biển 300400m Nằm xen kẽ giữa các đồi núi

là các thung lũng hẹp có các khe nớc cạn và suối có nớc Các suối nhỏ phânthành dạng cành cây chảy tập trung về phái Nam nhập vào suối lớn Lán Tháp đổ

ra sông Uông Bí và chảy về sông Đá Bạc

Ngoài 18km đờng bộ đổ bê tông nội bộ mở với cơ sở sản xuất của thị xãUông Bí và quốc lộ 18 Vàng Danh có 18km đờng sắt 1000mm chuyên dùng đểvận chuyển than tới Uông Bí, cảng Điền Công và đa vật t về mỏ theo chiều ngợclại, đa đón công nhân đi làm Đờng sắt này còn đa than từ ga Uông Bí qua một

ga trung chuyển để rót vào các toa vận tải thuộc hệ thống đờng sắt 1435mmquốc gia đi tiêu thụ trên thị trờng trong nớc

Bên Sông Đá Bạc có cảng Điền Công thuận lợi cho tàu, thuyền đoàn xàlan ra vào cảng vận chuyển đờng thủy than đi tiêu thụ sâu vào nội địa hoặc thông

ra biển đông Trong tơng lai sẽ mở rộng cảng Khởi Sâu sông Đá Bạc, bê tônghóa đờng bộ Uông Bí- Điền Công thì việc giao thông đờng thủy, đờng bộ của mỏcàng thêm thuận lợi

Khu mỏ còn có Nhà máy Tuyển Than công suất 600.000 m3 than sàngtuyển mỗi năm phân loại thành nhiều chủng loại than đáp ứng nhu cầu của thị tr-ờng tiêu thụ trong và ngoài nớc

Nguồn năng lợng cung cấp cho mỏ thông qua trạm phân phối mạng điệnquốc gia ở Uông Bí, điện cung cấp cho mỏ Vàng Danh bằng hai tuyến đờng dây35Kv là 672 và 673 qua trạm biến áp mỏ 35/6 KV công suất 3200 KVA cung cấpcho các khu vực sản xuất Nguồn nớc cung cấp cho sản xuất và sinh hoạt sử dụng

nguồn tự chảy từ chân núi Bảo Đài có lu lợng Q = 80m3/h thỏa mãn nhu cầu hiệntại

I.1.2 Tình hình dân c kinh tế và chính trị

Cách khu mỏ 4km về phía Nam là thị trấn Lán Tháp phờng Vàng Danhvới diện tích toàn vùng 1516,65 ha có chừng 2 vạn nhân khẩu chủ yếu là gia đìnhcông nhân mỏ sinh sống Đa số dân c ở đây là ngời kinh, ngoài ra còn một sốdân tộc ít ngời Tày, Nùng, Dao, Sán Chỉ và Hoa sống thành làng bản xung quanhthị trấn vì vậy có thể đáp ứng nguồn nhân lực cho mỏ

I.1.3 Điều kiện khí hậu

Khu mỏ chịu khí hậu miền biển chia làm hai mùa rõ rệt: mùa ma và mùakhô Mùa ma từ tháng 5 đến tháng 9 còn lại là mùa khô Tháng 6 là tháng nóngnhất nhiệt độ trung bình 27,9 0C Lợng ma hàng năm (1260 2700) mm, lợng

ma lớn nhất thờng vào tháng 7 Do địa hình có độ dốc tơng đối cao nên sau khi

ma nớc thoát nhanh Mùa hè có gió đông nam tốc độ trung bình 3,1m/s Mùa

đông có gió mùa đông bắc tốc độ trung bình 4,2m/s và cao nhất là 14,4m/s

I.1.4 Quá trình thăm dò khai thác

Mỏ Vàng Danh đợc ngời Pháp thăm dò và khai thác từ sớm (1918) chủyếu là các vỉa than tốt Khu vực trung tâm Vàng Danh sản lợng cao nhất mà thựcdân Pháp khai thác đợc vào năm 1939 là 562.600 tấn Đến cuối năm 1944 thìPháp ngừng khai thác do thất bại ở chiến trờng Việt Nam, các tài liệu địa chấtcủa Pháp hiện không còn nữa Đến cuối năm 1958 đợc sự giúp đỡ của Liên Xô

và chuyên gia Trung Quốc, đoàn địa chất số II Tổng cục địa chất đã tiến hànhnghiên cứu thăm dò địa chất khu vực Vàng Danh qua các hào giếng thăm dò lộvỉa và các lỗ khoan lập đợc báo cáo sơ bộ về địa chất khu mỏ Từ đó đến nay đã

có nhiều lần các đoàn địa chất tổ chức tìm kiếm thăm dò địa chất khu mỏ VàngDanh để bổ xung thêm các tài liệu địa chất Hiện tại đã tổ chức thăm dò qua 91công trình trên mặt đất gồm hào giếng và 296 lỗ khoan xác định qua các tuyếnthăm dò nhằm xác định chiều dày vỉa, cấu tạo địa chất của các vỉa than và đất

đá, xác định cột địa tầng, lập các mặt cắt địa chất, xác định vị trí độ dịch chuyểncủa các phay phá đất gãy cũng nh uốn nếp Do cấu tạo địa chất của khu mỏ rấtphức tạp cũng nh khả năng khai thác xuống sâu hiện nay và sau này, các côngtrình lỗ khoan thăm dò đang đợc tiếp tục nghiên cứu bổ xung thêm với các lỗkhoan sâu 600 m, thăm dò địa chất tới mức -150 do Đoàn địa chất 909 tổ chứcthực hiện thăm dò

Mỏ Vàng Danh đã đợc viện Lenghipreosak (Liên Xô cũ) thiết kế đầu t quacác giai đoạn

- Năm 1960 thiết kế khôi phục mỏ có nhà máy Tuyển than Công suất600.000 T/năm

- Năm 1966 thiết kế mở rộng Vàng Danh có nhà máy Sàng tuyển than tạiUông bí: 1.800.000 T/năm

- Năm 1975 thiết kế điều chỉnh mở rộng mỏ Vàng Danh và nhà máy tuyểnthan Uông Bí công suất 1.800.000 T/năm

- Năm 1983 thiết kế kỹ thuật mỏ Vàng Danh có khu khai thác Lộ thiênUông Thợng công suất 1.400.000 T/năm

Do tài liệu khảo sát về địa chất cho thấy những thay đổi phức tạp biến

động lớn, phay phá uống nếp nhiều, chiều dày vỉa kém ổn định Ngời Pháp đãkhai thác nhiều cùng các nguyên nhân khác khiến cho mỏ Than Vàng Danh cha

đầu t đợc theo tiến độ và không đạt công xuất thiết kế trong nhiều năm Đứng

tr-ớc tình hình đó năm 1986 Viện Quy Hoạch Kinh Tế và Thiết Kế Than đã lập lạiluận chứng kinh tế kỹ thuật cho mỏ Vàng Danh Với công suất 1.150.000 T/năm

Từ những năm 19772000 mỏ Vàng Danh đã tập trung đầu t vào các hạng mụccông trình phục vụ duy trì sản xuất nhằm thay thế các thiết bị cũ lạc hậu, phục

vụ cho sản xuất hầm lò, lộ vỉa và xuất khẩu than theo yêu cầu thị trờng

Đến đầu năm 2001 trữ lợng phần lò bằng từ mức +122 đến lộ vỉa thuộcranh giới mỏ còn lại trữ lợng địa chất là 37.000.000 tấn, trữ lợng công nghiệp là

20 triệu tấn Từ mức +122 -50 còn lại trữ lợng địa chất là 48.000.000 tấn

Sau gần 10 năm khôi phục và phát triển vào năm 1997 Công ty đã vợt quacông suất thiết kế là 600.000 tấn/năm, năm 2001 đạt 647.000 tấn/năm và năm

2002 đạt 850.000 tấn/năm

I.2 Điều kiện địa chất

Qua kết quả thăm dò tỷ mỷ của đoàn địa chất 909 cho thấy khu mỏ có 9vỉa than Thứ tự từ trên xuống 9  1 trong đó có vỉa 1, 2, 3 không có giá trị côngnghiệp

I.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ

a Địa tầng

Tầng chứa than của vùng mỏ Vàng Danh có tuổi T3- n- r xếp vào điệp HồngGai, phụ điệp giữa T3-n-r Hg2 trong đó phụ điệp giữa lại chia làm 3 tập: Tập 1 vàtập 3 có chứa các vỉa than không có giá trị công nghiệp tập 2 chứa từ 6 đến 8 vỉa

có giá trị công nghiệp

b Uốn nếp

Khu mỏ Vàng Danh tồn tại 5 uốn nếp chính, nếp lồi Tây cánh gà, nếp lõm

Đông cánh gà, nếp lồi Tây Vàng Danh và nếp lõm trung tâm Vàng Danh Ngoài

ra còn nhiều uốn nếp nhỏ mang tính cục bộ Nhìn chung các nếp uốn ở khu mỏVàng Danh đều có biên độ giảm dần từ nông suống sâu

c Đứt gẫy

Trong khu mỏ tồn tại khá nhiều đứt gẫy, phần lớn là các đứt gẫy có phơngphát triển á kinh tuyến gần song song với trục của các nếp uốn Một số ít các đứtgẫy có phơng Đông -Tây hoặc Tây Bắc- Đông Nam

Tính chất các đứt gẫy trong khu vực nghiên cứu đợc trình bày ở bảng I.1

Bảng I.1: Bảng đặc điểm đứt gẫy

TT Tên đứt gẫy Tính chất đứt gẫy Cự ly dịch chuyển (m) Thế nằm

d Cấu tạo đất đá Vàng Danh

Vách trực tiếp của các vỉa than là Aczilít, chiều dày thay đổi từ 0,6 20mtrung bình từ 4 6,5 m Tiếp theo là Alêvrolít chiều dày thay đổi từ 319,5mtrung bình 6,5m

Vách cơ bản là sản phẩm nham thạch, cuộn kết chiều dày thay đổi từ 1430 cm

rụ trực tiếp của vỉa thờng là Aczilít hoặc Aczilit than tiếp theo làAlevrovit

Tính chất cơ lý của đất đá đợc ghi trong bảng I.2

Bảng I.2: Bảng tính chất cơ lý của đất đá

I.2.2 Phẩm chất than

Than trong vùng Vàng Danh có màu xám thép có ánh bán kim loại Màusắc của than phần dới đáy tơng đối nhạt, gần đỉnh đậm có khi có màu xám đen,

độ cứng f = 2 Tỷ trọng của than 1,6 T/m3

Thành phần các nguyên tố trong than đợc thể hiện trong bảng I.3

Bảng I.3: Các thành phần nguyên tố trong than

Thành phần hóa học Các bon Hyđro Oxy Lu huỳnh Nitơ

STT Tênvỉa Độ ẩm (W%) Độ tro(Ak%) Chất bốc(V%) Nhiệt lợng(kcal/kg) Tỷ trọng(T/m3)

I.2.3 Cấu tạo các vỉa than

- Vỉa 1: Có cấu tạo phức tạp gồm 3 lớp kẹp xen kẽ dày từ 0,38  1,28m,chiều dày than thay đổi từ 0,9  1m, đất đá vách trụ là diệp thạch cùng liền khốimàu đen

- Vỉa 2: Nằm cao hơn vỉa 1 từ 127  175m có cấu tạo phức tạp Trong vỉathan tồn tại 7 lớp đá kẹp Chiều dày của mỗi lớp từ 0,03  0,04m, bề dày hữu íchcủa vỉa từ 0,54  1,1m, vách và trụ vỉa lò cấu tạo bởi các diệp thạch màu đen,màu xám có độ cứng trung bình

- Vỉa 3: Nằm trên vỉa 2 có cấu tạo phức tạp, nhiều lớp đá kẹp nằm xen kẽ bềdày vỉa thay đổi lớn từ 0,49  1,4m, vách và trụ vỉa là diệp thạch có xen kẽ kết hạchpirit

- Vỉa 4: Nằm cao hơn vỉa 3 là vỉa nằm cuối cùng tập vỉa có giá trị côngnghiệp, vỉa có chiều dày trung bình 3,5  4m, thuộc vỉa dày trung bình, chủ yếu

là than cứng ánh kim, ánh kim ít hơn là than cám ánh mỡ Đặc điểm đá vách, đátrụ vỉa hầu hết là sét kết ít hơn là bột kết, ít có cát kết Nhìn chung đá vách dễphá huỷ trong khai thác

- Vỉa 5: Nằm cao hơn vỉa 4 là 48m có cấu tạo phức tạp từ 2  3 lớp kẹp,than dày từ 0,08  3,21m Ngăn cách là lớp đá kẹp mỏng các lớp than có độ trothấy, bề dày trung bình từ 3,07  9,32m, vách và trụ vỉa chủ yếu là sét kết ít hơn

là bột kết nhìn chung là bền chắc

- Vỉa 6 : Nằm trên vỉa 5 là 45m, bề dày hữu ích 2,33  5,4m Đá vách và

đá trụ hầu hết là sét kết khá ổn định có chứa hoá đá thực vật bảo tồn tốt

- Vỉa 7 : Nằm trên vỉa 6 có bề dày trung bình 8,5m, đá vách trụ vỉa là các

Chất lợng than vỉa 8 là than Antraxit ánh kim mờ và á kim cấu tạo phân lớp cứngchủ yếu là than cứng và cám, cứng vụn.

- Vỉa 8a : Chỉ gặp ở khu Cánh gà còn ở khu tây Vàng danh V8 và V8a hợpvới nhau thành V8 Bề dày trung bình của vỉa 2,99  3,68m, vỉa có cấu tạo phứctạp, có lẫn một số kẹp mỏng, bề dày vỉa tơng đối ổn định

I.2.4 Địa chất thủy văn

độc hại và tính nhiễm xạ mạnh nh: Pb, Cu; Chất lợng nớc dùng tốt cả cho sảnxuất và sinh hoạt

b Nớc ngầm

Nớc dới đất chủ yếu là nớc trong khu nứt của trầm tích phụ điệp Hồng gaigiữa và Hồng gai trên nhng mức độ không lớn Các lớp cát kết, sét kết phân lớp vừa và mỏng thờng nằm sát vách, trụ vỉa đóng vai trò cách nớc

I.2.5 Điều kiện địa chất công trình

Các hiện tợng trợt lở cạnh các con suối xẩy ra thờng ở lớp đất đá phủ mềmrời ít cây cối Trong vùng có nhiều đứt gẫy, uốn nếp do vậy khoáng sản than và

đất đá bị xáo trộn vào nhau gây ra tính chất cơ lý của đất đá thay đổi có chỗ tạonứt bở rời khó khăn khi đào chống công trình lò, gây hiện tợng nớc chảy vào các

đờng lò gây tụt lở thậm trí bục nớc dẫn đến khó khăn cho việc đào và bảo vệ các

đờng lò có một số nơi trong vùng có lớp sét kết bị bở rời khi gặp nớc nhngkhông gây hiện tợng bung nền Hầu hết các lớp đá kẹp đều là cát kết, bột kết và

sét kế mềm

I.3 Kết luận

Qua các tài liệu địa chất thấy rõ đặc điểm và điều kiện địa chất khu mỏ cónhững thuận lợi và khó khăn nhất định trong công tác mở vỉa và khai thác cácvỉa than sau này Khu mỏ thiết kế có vị trí địa lý tự nhiên là khu đồi núi hệthống giao thông vận tải, nhà máy công trờng, nguồn năng lợng và nớc sinh hoạtrất thuận lợi đặc biệt là cho việc mở vỉa khai thác Tình hình dân c, kinh tế, chínhtrị trong khu vực ổn định và ngày càng phát triển mạnh khu mỏ đã có quá trìnhthăm dò, khai thác trớc kia và hiện nay từ lâu đời nên các tài liệu địa chất đợc bổxung khá tỷ mỷ chính xác và có tính quy chuẩn hóa cao, các vỉa than phần lộ vỉa

đã đợc khai thác hết Tuy nhiên do đặc điểm cấu tạo, địa chất khu mỏ khá phứctạp có nhiều phay phá, đứt gẫy, nếp uốn, một số vỉa than có chiều dày cấu tạokhông ổn định, giới hạn thiết kế khu Cánh Gà mỏ than Vàng Danh từ phay

F8F Đây là điều kiện không thuận lợi cho việc khai thác các vỉa than, khó

khăn cho công tác áp dụng cơ giới hóa trong đào lò và khai thác than nh khấuthan bằng máy liên hợp và tổ hợp vì chống cơ khí hóa sau này Do cấu tạo địachất biến động cũng gây khó khăn cho công tác đào và bảo vệ các đờng lò mởvỉa và chuẩn bị ruộng mỏ nhất là việc đúc, chống các đoạn lò vợt phay, uốn nếp.Không những thế còn ảnh hởng gây khó khăn trong chống giữ và điều khiển áplực mỏ trong lò chợ khai thác trên đây là những điểm cần chú ý để xem xét lựachọn các phơng án mở vỉa và khai thác hợp lý sau này.

CHƯƠNG II

Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ II.1 Giới hạn khu vực thiết kế

II.1.1 Biên giới khu vực thiết kế

Biên giới khu vực Cánh gà đợc giới hạn nh sau:

Phía đông đợc giới hạn bởi phay F8

Phía tây đợc giới hạn bởi phay F13

Phía nam giáp với khu Vàng Danh

Phía bắc giáp với mỏ Nam Mẫu

II.1.2 Kích thớc khu vực thiết kế

Chiều dài theo phơng bình quân của các vỉa là 1500m

Độ sâu khai thác từ lộ vỉa đến -200

II.2 Tính trữ lợng

II.2.1 Trữ lợng trong bảng cân đối

Là trữ lợng mà trong điều kiện địa chất, điều kiện kinh tế và

kỹ thuật hiện tại khai thác chúng có hiệu quả

Trữ lợng địa chất của các vỉa than đợc xác định theo công thức sau:

Zđccđ = Lp.Hd.m. , tấn

Trong đó : LP- chiều dài theo phơng của các vỉa, m

Hd- chiều dài theo hớng dốc của các vỉa than, m

H - chiều cao thẳng đứng của các vỉa than,m

α - Góc dốc trung bình của các vỉa than, độ

m - Chiều dày trung bình của các vỉa than, m

 - Trọng lợng thể tích của than, tấn/m3.Trữ lợng địa chất của các vỉa than khu Cánh Gà đợc xác định trong bảng II.1

C- Hệ số khai thác C = 1 - 0,01 Tch

Tch- Tổn thất chung: Tch = ttr + tkt

ttr- Tổn thất do để lại trụ bảo vệ ttr = 0,5  2% ở lấy ttr = 2%

tkt- Tổn thất trong quá trình khai thác tkt = 5% 12% lấy tkt = 10%.( do các vỉa thuộc loại dốc thoải và dốc nghiêng)

Vậy Tch= 2% + 10% = 12%

Vậy C = 1 - 0,01.12 = 0,88Thay số vào công thức (*) ta có

Trong đó: Zcn : Trữ lợng công nghiệp, Zcn = 36382446,5 tấn

Am: Sản lợng năm của mỏ, Am = 1,5 triệu tấn

Thay vào công thức tính tuổi mỏ của khu vực thiết kế ta đợc:

Tm =

1500000

5 , 36382446

= 24,26 năm;

Ta lấy Tm = 24 năm

Nếu ta tính cả thời gian xây dựng và khấu vét thì tuổi mỏ thực tế là:

Ttt = Tm + t1 + t2 năm ;

Với : Tm : Tuổi mỏ tính toán

t1 : Thời gian xây dựng cơ bản ; t1 = 3 năm ;

t2 : Thời gian khấu vét , t2 = 2 năm;

Vậy tuổi mỏ thực tế là : Ttt = 24 + 2 + 3 = 29 năm

II.4 Chế độ làm việc của mỏ

II.4.1 Bộ phận lao động trực tiếp

Số công nhân làm việc trong năm 300 ngày công

Số ngày làm việc trong tháng : 26 ngày

ca làm việc trong ngày : 3 ca

Số giờ làm việc trong ca : 8 tiếng

Bộ phận trực tiếp tham gia lao động sản xuất cùng với dây truyền phục vụtham gia gián tiếp của mỏ làm việc 3 ca trong 1 ngày đêm sắp xếp thời gian theobảng:

BảngII.2: Thời gian làm việc theo ca.

Ca sản xuất Mùa hè (Giờ) Mùa đông(Giờ)Ca1 7h-:-15h 7h30’-:-15h30’Ca2 15h-:-23h

15h30’-:-23h30’Ca3 23h-:-7h

23h30’-:-7h30’

Để sắp xếp thời gian làm việc và nghỉ hợp lý cho các nhóm công nhân

đảm bảo sức khoẻ, ta bố trí sơ đồ đổi ca nghịch nh bảng: II.3

II.4.2 Bộ phận lao động gián tiếp

Bộ phận lao động gián tiếp của mỏ làm việc 8 giờ một ngày, tuần làm việc

5 ngày, nghỉ thứ 7 và chủ nhật

Giờ làm việc:

Buổi sáng: từ 7h30 ,ữ 11h30’

Buổi chiều:từ 12h30, ữ 16h30’

II.5 Phân chia ruộng mỏ

Do đặc điểm cụm vỉa khu Cánh Gà công ty than Vàng Danh gồm các vỉa

có độ dốc nhỏ và dốc nghiêng, chiều dài theo phơng là 1500m Chiều dài theo h-ớng dốc từ lộ vỉacho tới -200 của từng vỉa đợc thể hiện trong bảng II.4

Bảng II.4 thông số của vỉa than

TT Góc dốc

 (độ) Chiều cao thẳng đứng H (m) Chiều cao dốc Hd (m)

V4 28 435 930

V5 28 450 960

V6 28 470 1000

V7 30 490 980

V8 33 500 920

V8a 33 550 1010

ii.5.1 Ruộng mỏ đợc chia thành các tầng để khai thác

- Từ mức +135 trở lên ta chia thành 2 tầng

Tầng I: Từ mức +280 đến mức +210

Khai thác than ở các vỉa V5, V6, V7, V8, V8a

Tầng ii: Từ mức +210 đến mức +135

Khai thác than 4 lò chợ ở vỉa V8a, 2 lò chợ ở các vỉa V4, V5, V6, V7, V8

- Từ mức +135 trở xuống ta chia thành 5 tầng

Tầng I : Từ mức +135 đến mức +68

Tầng II: Từ mức +68 đến mức +0

Tầng III: Từ mức + 0 đến mức -67

Tầng IV: Từ mức -67 đến mức -135

Tầng V : Từ mức -135 đến mức -200

*Xác định chiều cao tầng: Để đảm bảo sản lợng đồng đều khai thác

trong từng năm của mỏ, phù hợp với hệ thống và quy trình công nghệ khai thác,

đồ án chia khu vực thiết kế ra làm 7 tầng để khai thác với các thống số sau:

Bảng II.5 Thông số các tầng khai thác.

H (m) Chiều cao dốc H(m) d

4 +68 ữ +0 68 138

*Chiều cao trụ bảo vệ

Trong quá trình khai thác ta cần phải để lại các đờng lò dọc vỉa vận tải đểlàm lò thông gió cho tầng sau Do đó để bảo vệ các đờng lò này ta cần phải để lại

các trụ bảo vệ Str =

f

H

L.c5

cos





,m

ở đây : - Góc dốc của vỉa  tuy theo từng vỉa

 - Hệ số kể đến độ kiên cố của than và đá trụ  = 1

Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và phơng pháp mở vỉa ruộng mỏ có ý nghĩa rấtquan trong đối với việc tăng công suất sản lợng mỏ, kinh tế của công ty Bởi nóquyết định thời gian, quy mô vốn đầu t cơ bản cần thiết cũng nh công nghệ trongsản suất, ảnh hởng trực tiếp đến việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất

Căn cứ vào các yếu tố nh chiều dày vỉa, góc dốc, tính chất cơ lý của than,tính chất của đá trụ, đá vách, độ chứa nớc xung quanh Căn cứ vào tuổi mỏ, sảnlợng, kích thớc ruộng mỏ ảnh hởng lớn đến việc lựa chọn sơ đồ mở vỉa.

Ngoài các yếu tố trên, trong quá trình thiết kế phơng án mở vỉa phải đảmbảo các yếu tố sau:

+ Thời gian xây dựng mỏ ngắn, tổn thất than ít và có khả năng đổi mớicông nghệ

+ Khối lợng đào các đờng lò nhỏ;

+ Chi phí xây dựng cơ bản ban đầu nhỏ;

+ Số công đoạn trong vận tải là nhỏ nhất;

+ Đảm bảo thông gió, thông suốt và có hiệu quả

Để đảm bảo các yêu cầu trên là một vấn đề khó khăn phức tạp, cho nên đểlựa chon phơng án mở vỉa là hợp lý ta cần so sánh nhiều yếu tố Song hai yếu tốcơ bản là kỹ thuật và kinh tế của các phơng án

Nếu các phơng án chêng lệch nhau không quá 10% về kinh tế thì coi nhchúng nh nhau và sẽ chọn phơng án có điều kiện kỹ thuật tốt hơn

2 Các yếu tố ảnh hởng tới công tác mở vỉa của khu vực thiết kế

Công tác mở vỉa chịu ảnh hởng rất lớn bởi các yếu tố địa chất, địa hình.Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào điều kiện thực tế của khai trờng sản xuất

Khai trờng khu vực thiết kế bao gồm các vỉa 4,5,6,7,8,8a từ lộ vỉa trởxuống mức -200 Vì vậy mà khu vực thiết kế chịu ảnh hởng nhiều của nớc ngầmcũng nh chịu ảnh hởng của nớc mặt Thêm vào đó khu vực còn chịu ảnh hởngcủa đứt gãy F10 và F11 chạy qua

II.6.2 Đề xuất các phơng án mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ.

Sau khi nghiên cứu tài liệu địa chất khu vực thiết kế và phơng án mở vỉa

mà mỏ đang áp dụng Để lựa chọn phơng án mở vỉa hợp lý và tối u nhất đồ án đa

ra các phơng án có thể áp dụng cho mỏ nh sau:

Ph

ơng án I :

Từ mức +135 trở lên lộ vỉa: Mở vỉa bằng lò bằng xuyên vỉa mức.

Từ mức +135 trở xuống mức -200: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với

lò xuyên vỉa mức.

Ph

ơng án II:

Từ mức +135 trở lên lộ vỉa: Mở vỉa bằng lò bằng xuyên vỉa mức.

Từ mức +135 trở xuống mức -200: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa mức.

II.6.3 Trình bày các phơng án mở vỉa

A Phơng án I:

Từ mức +135 trở lên lộ vỉa: Mở vỉa bằng lò bằng xuyên vỉa mức.

Từ mức +135 trở xuống mức -200: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với

lò xuyên vỉa mức.

Mở vỉa cho khu vực thiết kế đợc thực hiện bằng cách: Tại mặt bằng +135

ta tiến hành mở 1 cặp lò bằng xuyên vỉa

- Lò bằng chính đặt đờng ray dùng gòong để vận tải than đợc mở từ mức+135 vào các vỉa than

- Lò bằng phụ đặt đờng ray để đa ngời và thiết bị hoặc vật liệu

- Khi phần trên mức +135 đã đi vào khai thác để đảm bảo sản lợng cho mỏ

và khai thác đợc liên tục ta tiến hành mở cặp giếng nghiêng từ mức +135 xuốngmức -200

- Giếng chính đặt băng tải chở than mở từ mức +135 xuống tới mức -200với chiều dài 1084m góc dốc α = 180

- Giếng nghiêng phụ đặt đờng ray để trục thiết bị hoặc vật liệu, giếngnghiêng phụ có chiều dài 793m, góc dốc 25o

1 Sơ đồ mở vỉa ( Bản vẽ số ….) )

2 Trình tự đào lò

Căn cứ vào tài liệu địa chất, địa hình và tình hình khu vực thiết kế, theophơng án này từ vị trí có toạ độ thích hợp ta tiến hành san gạt mặt bằng đến cốtcao +135 tạo cửa lò

 Từ mức +135 trở lên tới lộ vỉa:

Từ đây ta mở cặp lò bằng gồm lò bằng chính số 1 và lò bằng phụ số 2 vàocác vỉa than Lò bằng chính đặt cách lò bằng phụ 50m đặt đờng ray để vậnchuyển than, lò bằng phụ đặt đờng ray để vận chuyển vật liệu ngời và thiết bị Lòbằng chính và phụ gặp các vỉa than, sau đó mở các lò dọc vỉa vận chuyển chomỗi vỉa Từ lò dọc vỉa vận chuyển mức +135 tiến hành đào các lò thợng (đàophỗng thông gió) Sau khi mở các lò thợng xong ta đào các đờng lò dọc vỉa vậntải, thông gió tại tầng trên cùng của từng vỉa ra tới biên giới khu vực khai thác,sau đó đào lò cắt để tạo lò chợ ban đầu và tiến hành khai thác Trong khi khaithác than tầng trên ta tiếp tục đào các đờng lò vận chuyển mức ra tới biên giớikhu mỏ để chuẩn bị khai thác cho các tầng dới của từng vỉa

đó mở các lò dọc vỉa vận chuyển cho mỗi vỉa Từ lò dọc vỉa vận chuyển mức ± 0tiến hành đào các lò thợng nối thông với lò dọc vỉa thông gió mức +135 Lò dọcvỉa mức +135 không phải đào mà đợc để lại làm lò thông gió sau khi khai tháchết than từ mức +135 trở lên Sau khi mở các lò thợng xong ta đào các đờng lòdọc vỉa vận tải cho tầng (+68) ra tới biên giới khu vực, sau đó đào lò cắt để tạo lòchợ và tiến hành khai thác Trong khi khai thác than tầng trên ta tiếp tục đào các

đờng lò vận chuyển mức  0 ra tới biên giới khu mỏ để chuẩn bị khai thác chotầng dới Đồng thời với công việc đó ta cũng đào sâu thêm giếng xuống mức -

135, mở sân ga mức II và tiến hành nh mức trên sao cho đảm bảo sau khi khaithác xong mức trên thì mức dới cũng chuẩn bị xong Còn từ -135 đến -200 takhai thác khi mở mức III trong dự án xuống sâu dới mức -200 khu cánh gà của

mỏ vàng danh

3 Vận tải than và vật liệu

a Vận tải than

 Khai thác từ mức +135 trở lên tới lộ vỉa

Than khai thác từ các lò chợ theo máng trợt chảy xuống lò song songchân Tại đây than chảy qua họng sáo xuống goòng đặt tại lò dọc vỉa vận chuyển

và đợc tàu điện kéo qua lò thợng vận chuyển, than đợc chuyển qua thợng đổxuống bun ke và tháo xuống băng tải tại mức, băng tải chuyển than qua lò bằngchính ra mặt bằng +135 ra ngoài.

 Khai thác từ mức +135 trở xuống

Than khai thác từ các lò chợ theo máng trợt chảy xuống lò song songchân Tại đây than chảy qua họng sáo xuống goòng đặt tại lò dọc vỉa vận chuyển

và đợc tàu điện kéo qua lò xuyên vỉa vận chuyển ra sân giếng Tại đây than đợc

đổ xuống bun ke và tháo xuống băng tải, băng tải chuyển than qua giếng chínhlên mặt bằng cửa giếng mức +135 ra ngoài

b Vận chuyển thiết bị vật liệu

Ta lựa chọn phơng pháp thông gió đẩy Gió sạch từ bên ngoài đợc đa vào

từ lò bằng phụ số 2, qua thợng và qua lò dọc vỉa vận tải đến thông gió cho lòchợ Gió bẩn từ lò chợ đợc chuyển qua lò dọc vỉa thông gió qua phỗng thoát ramặt đất

Nớc đợc thoát từ các đờng lò theo độ dốc bằng hệ thống rãnh nớc bê tống

đúc sẵn có độ dốc 50/00 tự chảy ra hố thu nớc đặt tại sân giếng Tại đây nớc đợcmáy bơm bơm lên mặt đất

6 Khối lợng đờng lò của phơng án I

Trong giới hạn đồ án ta chỉ xét các đờng lò chính sau:

 Từ mức +135 trở lên tới lộ vỉa:

- chiều dài lò bằng xuyên vỉa mức +135 chính, phụ : L = 1005m

- chiều dài lò dọc vỉa : Ldv = 18000m

- chiều dài lò thợng : Lthợng = 3560m

 Từ mức +135 trở xuống:

- Chiều dài giếng nghiêng chính : Lgc = 435/sin18o =1408 m

- Chiều dài giếng nghiêng phụ : Lgp = 435/sin25o =1029m

- Chiều dài lò bằng xuyên vỉa 0 : 925m

- Chiều dài lò bằng xuyên vỉa -135 : 803m

- Chiều dài lò dọc vỉa : Ldv = 6 x 5 x 1000 = 30000m

Lò dọc vỉa mức +135 ta không cần đào mà sử dụng lại khi khai thác hết +135 trởlên, ta chỉ cần tính chi phí bảo vê lò

- Chiều dài lò thợng : Lthợng = 7000 m

( Lấy góc dốc trung bình của các vỉa là α = 300)

Bảng II.7, II8 : Khối lợng đờng lò phơng án I:

Bảng II.7 Từ mức +135 trở lên tới lộ vỉa

STT Tên đờng lò Chiều dài(m)

Từ mức +135 trở lên lộ vỉa: Mở vỉa bằng lò bằng xuyên vỉa mức.

Từ mức + 135 trở xuống mức-200: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa mức.

1 Sơ đồ mở vỉa ( Bản vẽ số … ) )

2 Trình tự đào lò

Từ mặt bằng cốt cao +135 với toạ độ xác định ta mở cửa giếng Từ đây mởcặp giếng chính số 1 và giếng phụ số 2 xuống tới mức ± 0 Tại vị trí này ta tiếnhành mở sân giếng cho mức I Sau khi mở sân giếng xong ta tiến hành đào lòbằng xuyên vỉa vận tải mức I vào gặp các vỉa than Từ các lò xuyên vỉa ta mở các

đờng lò dọc vỉa vận chuyển cho mức và tiến hành đào các lò thợng lên gặp lòdọc vỉa thông gió mức +135 ( lò dọc vỉa và lò xuyên vỉa thông gió mức +135 là

đã đợc đào trong khi khai thác than từ mức +135 trở lên) Sau khi mở các lò th ợng xong ta tiến hành đào các lò dọc vỉa vận chuyển cho tầng (+68) ra đến biêngiới mỏ Từ đây ta đào các lò cắt lên gặp lò dọc vỉa +135 để tạo lò chợ ban đầu.Trong khi tiên hành khai thác than tầng trên ta tiếp tục đào các lò dọc vỉa vậnchuyển mức 0 ra đến biên giới của mỏ để chuẩn bị khai thác cho tầng dới

-Đồng thời với quá trình khai thác mức I ta tiến hành đào sâu thêm giếng xuốngtới mức -135 và mở sân giếng tại đây Từ sân giếng mức -135 ta tiến hành chuẩn

bị mức II giống nh mức I sao cho đảm bảo sau khi khai thác xong mức I thì mức

II đã chuẩn bị xong Còn từ mức -135 trở xuống -200 ta khai thác khi mở mức IIItrong dự án xuống sâu khu cánh gà của mỏ than vang danh

3 Vận tải than và vật liệu

b Vận tải vật liệu

Mức I: Vật liệu và thiết bị đợc vận chuyển qua lò xuyên vỉa thông gió mức+135 vào lò dọc vỉa thông gió của từng vỉa Tại đây vật liệu, thiết bị đợc vận chuyểnvào các lò chợ phục vụ cho việc khai thác

Mức II: Vật liệu và thiết bị đợc vận chuyển xuống sân giếng bằng thùng trụcqua giếng phụ số 2 Từ sân giếng vật liệu đợc đa qua lò xuyên vỉa mức ± 0 và vào lòdọc vỉa thông gió Sau đó vật liệu từ lò dọc vỉa thông gió đợc đa vào cấp cho các lòchợ phục vụ cho quá trình khai thác

Trong giới hạn đồ án ta chỉ xét các đờng lò chính sau:

- Chiều dài giếng chính : Lgc = 335 m

- Chiều dài giếng phụ : Lgp = 335m

- Chiều dài lò bằng xuyên vỉa ±0 : 1195m

- Chiều dài lò bằng xuyên vỉa -135 : 1540m

- Chiều dài lò bằng xuyên vỉa +135: 1005m ( đờng lò này đã đợc đàotrong quá trình khai thác than từ mức +135 trở nên, vì vậy ta không cần đào màchỉ cần bảo vệ nó khi khai thác mức I từ 0 đến mức +135)

- Chiều dài lò dọc vỉa : Ldv = 5 x 6 x 1000 = 30000m

- Chiều dài lò thợng : Lthợng = 7000 m.( lấy góc dốc trung bình của các vỉa

là α = 300)

Bảng II.9: Khối lợng đờng lò phơng án II

II.6.4 Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các phơng án

Do 2 phơng án đều có chung phơng pháp mở vỉa từ mức +135 trở lên lộ vỉa

vì thế khi so sánh kỹ thuật, kinh tế giữa các phơng án thì ta chỉ cần so sánh quátrình mở vỉa từ mức +135 của các phơng án trở xuống

Khi so sánh giữa các phơng án về mặt kỹ thuật ta chỉ đi so sánh những yếu

tố chính, yếu tố cơ bản và đợc thể hiện trong bảng sau:

Bảng II.10 Bảng so sánh kỹ thuật các phơng án.

1 Khối lợng san gạt mặt bằng Nh nhau Nh nhau

2 Khối lợng đờng lò mở vỉa

Chiều dài giếng nghiêng lớn nhng chiều dài lò xuyên vỉa nhỏ

Chiều dài giếng đứng nhỏ nhng chiều dài lò xuyên vỉalớn

3 Thời gian đa mỏ vào sản xuất Nhanh hơn do thi công giếng nghiêng Chậm hơn

5 Vận tải, thông gió, thoát nớc Khá đơn giản Tơng đối đơn giản

7 Tổn thất than Lớn do để lại trụ than bảo vệ giếng Nhỏ

Nhận xét

Qua so sánh về mặt kỹ thuật ta thấy mỗi phơng án đều có mặt u khuyết

điểm riêng Trong 2 phơng án thì phơng án I có tính khả thi hơn do thời gian đa

mỏ vào sản xuất nhanh hơn Thông gió, thoát nớc và vận tải đơn giản hơn

Tuy vậy để đánh giá một cách đầy đủ và chính xác hơn ta tiến hành sosánh về mặt kinh tế giữa các phơng án để chọn ra phơng án u vịêt nhất

II.6.5 So sánh kinh tế giữa các phơng án mở vỉa

Trong giới hạn đồ án, em chỉ đề cập đến các danh mục chi phí chính vàkhác nhau của các phơng án mở vỉa

II.6.5.1 Chi phí xây dựng cơ bản

Chi phí xây dựng cơ bản đợc xác định theo công thức sau:

Cxdcb = ki Li , 103 đ;

Trong đó: - ki : đơn giá đào 1m lò của đờng lò thứ i , 103đ/m

- Li : chiều dài đờng lò thứ i ; m

II.6.5.2 Chi phí mua sắm thiết bị

Ta chỉ tính đến việc mua sắm một số thiết bị chính

a Chi phí mua sắm thiết bị phơng án I

Bảng II.13 Chi phí mua sắm thiết bị phơng án I

STT Tên thiết bị Số lợng Đơn giá 103đ/cái Thành tiền 103đ

b Chi phí mua sắm thiết bị phơng án II

Bảng II.14 Chi phí mua sắm thiết bị phơng án II

STT Tên thiết bị Số lợng Đơn giá Thành tiền 103đ

6 Hệ thống trục tải vật liệu 1 550.000 550.000

II.6.5.3 Chi phí san gạt mặt bằng

Để mở một cửa lò cần san gạt 10 000m3 đất đá, đơn giá san gạt một métkhối đất đá là 5.103 đ Vì cả 2 phơng án đều cần mở một mặt bằng sân giếng nênchi phí san gạt mặt bằng của cả 2 phơng án la nh nhau Theo tài liệu thu thập đợcdới mỏ thì chi phí san gạt mặt bằng là 2931,847 triệu đồng

II.6.5.4 Chi phí xây dựng trạm quạt

Vì cả 2 phơng án đều chỉ cần xây dựng một trạm quạt nên chi phí xâydựng trạm quạt của cả 2 phơng án là nh nhau: 1500 triệu

II.6.5.5 Chi phí bảo vệ đờng lò

Cbv = Kbvi.Li.ti , 103đ;

Trong đó: Kbvi- Chi phí bảo vệ một mét lò thứ i trong một năm, 103 đ/m-năm

Li- Chiều dài đờng lò thứ i , m;

ti- Thời gian bảo vệ đờng lò thứ i , năm;

a Chi phí bảo vệ đờng lò phơng án I

Li - Chiều dài vận chuyển qua đờng lò.

Ti - Thời gian vận chuyển của các đờng lò( năm)

Kvt- Đơn giá vận chuyển 1 tấn than qua 1 km đờng lò (đ/tấn-km)

Các giá trị tính toán đợc thể hiện trên bảng II.17, II.18

t/năm 103đ/tấn-kmKvt gian nămThời Thành tiền106đ

1 Giếng nghiêng chính(băng tải) 1 1,084 1,5 1,2 29 56.584,8

2 Lò bằng xuyên vỉa(vt goòng) 3 2,73

3 Lò thợng VT(máng cào) 12 2,33

đ/tấn-km Thời giannăm Thành tiền106đ

1 Giếng đứng chính(Trục tải) 1 0,335 1,5 3,5 29 51.003,75

2 Lò bằng xuyênvỉa(VT goòng) 3 3,74 1,5 1,9 10 106.590

3 Lò thợng VT(máng cào) 12 2,33

II.6.5.7 Chi phí thông gió

Với hai phơng án đã chọn ta thấy chi phí thông gió cho hai phơng án là

còn lại Do đó đồ án chọn phơng án I mở vỉa cho khu vực thiết kế: "Mở vỉa Từ

mức +135 trở lên lộ viả lò bằng xuyên vỉa mức.

Từ mức +135 trở xuống mức -200 giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa mức”

II.7 Thiết kế thi công đào lò mở vỉa

Do giới hạn của đồ án nên ta chỉ thiết kế thi công đào lò đại diện cho một

đờng lò Do vậy trong mục này ta tiến hành thiết kế thi công cho đờng lò bằngxuyên vỉa mức +135

II.7.1 Chọn hình dạng tiết diện đờng lò và vật liệu chống lò

Căn cứ vào những đằc điểm đất đá trong khu vực và điều kiện địa hìnhcũng nh phơng pháp mở vỉa đã nêu ở trên Ta chọn hình dạng tiết diện đờng lò làtiết diện hình vòm ba tâm Ta thấy rằng hình dạng này rất phù hợp và thuận lợicho thiềt kế

Với hình dạng tiết diện đã chọn ở trên kết hợp với thời gian tồn tại của mỏ

ta chon vật liệu chống có thể là bê tông cốt thép hoặc có thể là vì chống thépSVP Với tình hình khai thác hiện nay của mỏ ta nên chọn vật liệu chống lò là vìchống thép SVP nh vậy sẽ đa mỏ vào sản xuất nhanh hơn

II.7.2 Xác định kích thớc tiết diện lò

Khi xác định kích thớc tiết diện đờng lò, cần phải thoả mãn 2 điều

kiện: Điều kiện về vận tải và điều kiện về thông gió.

1 Điều kiện về vận tải

Căn cứ vào sản lợng của mỏ cần vận chuyển qua lò xuyên vỉa là 1,5 triệutấn/năm nên ta chọn thiết bị sử dụng để vận tải tại đờng lò bằng xuyên vỉa chính

là tàu điện cần vẹt 14 KP -2 và goòng 4 tấn VĐ-4

Thông số kỹ thuật của đầu tàu điện cần vẹt 14KP-2 đợc trình bày nh bảngII.20, thông số kỹ thuật của goòng VĐ-4 nh bảng II.21

Bảng II.20: Thông số kỹ thuật của đầu tàu điện cần vẹt 14KP-2

Bảng II.21: Đặc tính kỹ thuật của goòng vận tải VĐ - 4

 Chiều rộng đờng lò: B = m + K.A + ( K-1).C +n (m)

Trong đó: m- là khoảng cách an toàn tính từ mép ngoài của thiết bị vận tải đếnmép trong của cột chống (Phía không có ngời đi lại), m = 0,9 m

K- là số làn xe chạy, K=2

A- là chiều rộng thiết bị vận tải, A=1,35 m

m- là khoảng cách từ thiết bị vận tải đến khung chống phía không có

ng-ời đi lại, m=0,4 m

C- là khoảng cách giữa hai làn xe chạy, C= 0,2 m

n- là khoảng cách từ mép ngoài cùng thiết bị vận tải đến mép trong củacột chống phía bên ngời đi lại có rãnh nớc, n =1,3 m

Trong đó: hn là chiều dày từ mặt đờng đến mặt lớp đá lát nền hn = 0,19 m

hr là chiều cao từ mặt lớp đá lát nền đến mặt ray hr = 0,16 m

h1 là chiều cao từ đỉnh ray tới chân vòm h1 = 0,85 m

hv là chiều cao từ chân vòm đến mép trong nóc vòm

Hình II.3 Mặt cắt ngang đờng lò bằng xuyên vỉa mức +135

400

190 160

3500

tiết diện lò bằng xuyên vỉa mức +135

sđ = 15,8 m , ssd = 13,9m

2 Kiểm tra tiết diện đờng lò theo điều kiện thông gió

Tốc độ gió tính toán đi qua đờng lò đợc xác định bằng công thức sau:

Vtt=

N S

q k A

sd

m

60

.

 , m/s (II.2)Trong đó :

Am : sản lợng than trong năm: Am = 1500000 triệu tấn

k : hệ số dự trữ k =1,2

 : hệ số thu hồi tiết diện :  = 0,9

q : lợng gió cần thiết cho 1 tấn than khai thác trong 1 ngày đêm, với mỏhạng I vê khí cháy nổ thì: q = 1 m3/phút

N : Số ngày làm việc trong năm : N = 300 ngày

Ssd: Diện tích sử dụng đờng lò : Ssd = 13,9 m2

Thay số vào công thức (II.2) ta đợc :

V = 1500000 1,2 = 6,9 m/s < [Vmax] = 8 m/s

60 0,9 13,9.300Vì theo quy phạm thì tốc độ gió trong đờng lò chuẩn bị là: V = 0,25  8 m/s

Do vậy tiết diện lò xuyên vỉa chọn ở trên là hợp lý

Vậy ta chọn tiết diện hợp lý của lò xuyên vỉa là

Tiết diện lò sử dụng: Ssd= 13,9 m2

Tiết diện lò cần đào: Sđ= 15,8 m2

II.7.3 Lập hộ chiếu chống lò

1.Tính áp lực của đất đá tác dụng lên vì chống

Tính toán cho đờng lò bằng chính Biểu đồ lực tác dụng lên đờng lò đợc biểudiễn ở Hình II.4

4 2  T/m Trong đó :

f : hệ số kiên cố của đất đá nóc lò f = 6

 : tỷ trọng của đát đá  = 2,6 T/ m3

a : nửa chiều rộng vòm áp lực: a = Bn/2 = 2,5 m

Thay số ta có : PN = 3,6 T/m

: tỷ trọng của đát đá:  = 2,6 T/ m3

: Góc nội ma sát: từ f = tg => = 800

b1: Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên

- Tính toán chiều cao vòm cân bằng tự nhiên :

g H

2 45 ( cot



(m);

HL : Chiều cao đờng lò khi đào : HL = 3,7m

a = 2,5 : Chiều rộng một nửa đờng lò



47 , 0 6

) 2

80 45 ( cot 7 , 3 5 , 2

0 0

Vậy thay vào II.3 ta đợc : Ph = 0,27 T/m

* Tính mô men uốn lớn nhất

m T M

1625 , 4

= 21.10-5 mTra bảng chọn vật liệu cho vỏ chống ta chọn loại thép lòng móng (CB-

để chế tạo vì chống hình vòm

Hộ chiếu chống lò cố định: ( Hình II.5 )

II.7.4 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò

II.7.4.1 Chọn công nghệ phá vỡ đất đá và thiết bị phá vỡ đất đá

II.7.4.2 Chọn thuốc nổ và phơng tiện nổ

Căn cứ vào các đặc điểm về tính chất đất đá, phạm vi áp dụng của thuốc

nổ cho mỏ hầm lò và đờng kính lỗ khoan Ta chọn thuốc nổ AH1 do Công ty hoá

chất mỏ sản xuất có đặc tính sau:

Bảng II.25: Bảng đặc tính thuốc nổ AH1

kd - Hệ số ảnh hởng đến đờng kính thỏi thuốc kd = 0,95

q1 - Chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn : q1 = 0,1.f kg/m3

f - Hệ số kiên cố của đất đá: f = 6 => q1 = 0,6 kg/m3

5 , 6 5 , 6





Sd

Sđ diện tích đào của đờng lò : Sđ =15,8 m2

Thay số vào công thức (II.6) ta đợc

q = 0,6 1,2 1,59 1,46 0,95 = 1,59 kg/m3 => q = 1,59 kg/m3

* Số lỗ mìn trên gơng:

- Số lỗ mìn biên đợc tính theo công thức:

NB= P - B + 1 (lỗ)

bTrong đó:

P: Chu vi đờng lò theo thiết kế; P = C S ;(m)

C: Hệ số phụ thuộc hình dạng đờng lò; C = 3,86

S: tiết diện đờng lò, S = 15,8 m2

P = 3,86 15 , 8 = 16,1 m

Bn: Chiều rộng đờng lò theo thiết kế, Bn = 5000 mm = 5 m

b: Khoảng cách giữa các lỗ mìn biên, b = 0,5 m

=> NB=

5 , 0

5 1 ,

b - Lợng thuốc nạp trung bình trên 1m lỗ mìn tạo biên:

b = 0.785.db .k1.ab (kg) (II.8)

ở đây:

db- Đờng kính thỏi thuốc : db = 0,036m

 - Mật độ thuốc nổ trong thỏi thuốc :  = 1100 kg/m3

k1- Hệ số phân bố ứng suất phụ thuộc vào hệ số công nổ: k1 = 0,65

ab - hệ số nạp thuốc cho các lỗ mìn biên : ab = 0,65

Thay số vào (II.8) ta có:

* Lợng thuốc nổ cho một chu kỳ.

Sđ: Tiết diện đào; Sđ= 15,8m2

Thay vào (II.10) ta có: Q = 1,59 1,60 0,85 15,8 = 36,6(kg)

Lợng thuốc nổ trung bình cho 1 lỗ khoan:

qtb = QN = 36,642 = 0,87(kg/lỗ)

LTN

1 lç (kg)

ChiÒudµiBua(m)

ChØ tiªuthuèc nækg/m3

II.6 Sơ đồ đấu kíp mắc nối tiếp.

7,13

19;18;17;16

8,12 27

sơ sơ bố trí lỗ khoan đào lò bằng xuyên vỉa +135

trong đá

sđ = 15,8 m (tỷ lệ 1: 50)

22,32

Hình II.7 Hộ chiếu khoan nổ mìn đào lò xuyên vỉa trong đá

II.7.5 Khối lợng từng công việc trong một chu kỳ

II.7.5.1 Thông gió an toàn gơng

* Ưu điểm thông gió đẩy:

- An toàn với đờng lò đang đào có khí nổ

- Tác dụng thông gió tốt và nhanh

- Sự rò gió trên đờng ống phù hợp với quá trình giảm khí độc

- Gơng lò, nơi có ngời làm việc đợc thông gió bằng luồng không khí sạch

* Khoảng cách từ đầu ống thông gió tới gơng lò

L≤ 4 S d = 4 15 , 8 = 15,9 m;

* Khoảng cách từ quạt đến cửa lò cần thông gió: ≥ 10m ;

* Chọn quạt: Thông gió cho gơng lò chuẩn bị ta dùng quạt cục bộ mỗi gơng lò ta

chuẩn bị một quạt để thông gió

* Tính lu lợng gió cần thiết cho gơng lò

- Theo số ngời lao động đồng thời lớn nhất:

p

v b A t



,

; m3/phút

Trong đó:

t : Thời gian thông gió tích cực sau khi nổ mìn; t = 30 phút

b : Lợng khí độc thoát ra khi nổ 1kg lợng thuốc; b= 40m3

3 30