Thiết kế và mở vỉa cho mỏ Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho mỏ than Khánh Hòa

Trong qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp ho¸ hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n­íc, mçi chóng ta cÇn cã cho m×nh mét sè vèn kiÕn thøc nhÊt ®Þnh. §å ¸n tèt nghiÖp nh»m, ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ häc tËp vµ rÌn luyÖn cña mçi sinh viªn trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp, vµ cñng cè l¹i nh÷ng kiÕn thøc ®• ®­îc häc vÒ chuyªn nghµnh khai th¸c má hÇm lß, bªn c¹nh ®ã cßn cho thÊy kh¶ n¨ng vËn dông lý thuyÕt ®• häc ®Ó s¬ bé nhËn xÐt ®¸nh gi¸ c¸c ­u, nh­îc ®iÓm cña c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt, cña má ®ang ®­îc ¸p dông. ®­a ra c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt hîp lý, nh»m tËn thu tèi ®a tµi nguyªn, tr¸nh nh÷ng tæn thÊt lµm nghÌo kho¸ng s¶n cã Ých, bªn c¹nh ®ã cÇn chó ý b¶o vÖ tèt vÒ vÊn ®Ò m«i tr­êng.

LỜI NểI ĐẦU

Trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc, mỗi chúng ta cần có cho mìnhmột số vốn kiến thức nhất định Đồ án tốt nghiệp nhằm, đánh giá kết quả học tập và rènluyện của mỗi sinh viên trong suốt quá trình học tập, và củng cố lại những kiến thức đã

đợc học về chuyên nghành khai thác mỏ hầm lò, bên cạnh đó còn cho thấy khả năng vậndụng lý thuyết đã học để sơ bộ nhận xét đánh giá các u, nhợc điểm của các quá trìnhcông nghệ sản xuất, của mỏ đang đợc áp dụng đa ra các giải pháp kỹ thuật hợp lý, nhằmtận thu tối đa tài nguyên, tránh những tổn thất làm nghèo khoáng sản có ích, bên cạnh đócần chú ý bảo vệ tốt về vấn đề môi trờng

Đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên rèn luyện đợc kiến thức, cách làm quen khi thiết kếkhai thác mỏ hầm lò để vận dụng vào công việc khi mình tham gia vào công tác thiết kế

mỏ Trong suốt quá trình học tập, rèn luyện tại “ Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất – HN ”, vàquá trình thực tập tốt nghiệp tại “Công ty than Khánh hoà-VVMI” Với sự gíúp đỡ nhiệttình của lớp cha anh đi trớc và đặc biệt là có, đợc sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của Thầy

giáo PGS.TS-ĐỖ MẠNH PHONG Cho đến nay “Đồ án tốt nghiệp” của em cơ bản đã

hoàn thành

A.Phần chung: Thiết kế và mở vỉa cho mỏ than Khỏnh Hũa từ mức -51 tới -183

Phần chuyên đề : Lựa chọn phương ỏn mở vỉa hợp lý cho mỏ than Khỏnh Hũa

Trong quá trình làm “Đồ án tốt nghiệp” bản thân em, đã đợc sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè

và những cố gắng của bản thân song, do vốn kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế,

do vậy không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong đợc lĩnh hội, những kinh nghiệmquý báu, từ các thầy cô giáo trong, Hội đồng chủ khảo, của nhà trờng và những ý kiến

đóng góp của đồng chí, đồng nghiệp Để bản thân em có đợc vốn kiến thức hoàn thiện hơnnữa

Mỏ than Khánh Hoà thuộc địa phận xã Sơn Cẩm - huyện Phú Lơng, xã Phúc Hà - huyện

Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên Mỏ cách trung tâm thành phố Thái Nguyên 4 km về phíaTây Toạ độ địa lý:

Khu vực Khánh Hòa có hai hệ thống suối chính: Hệ thống suối chảy theo phơng và

hệ thống suối chảy vuông góc với đờng phơng các vỉa than Hệ thống suối chảy theophơng các vỉa than, đáng kể nhất là suối Huyền Đây là con suối lớn chạy gần nh dọctheo trung tâm khu mỏ theo hớng Tây Bắc - Đông Nam Hệ thống suối chảy vuông gócvới đờng phơng các vỉa than, phải kể đến suối Làng Ngò, đây là hợp lu của các suối:Suối Nớc và suối Tràm Hồng Suối Làng Ngò hợp với suối Huyền tạo nên sông NamTiền ở phía Đông Bắc khu mỏ Đây chính là một nhánh của sông Cầu Các suối ở đâythờng có lòng hẹp, độ dốc thoải, lu lợng nớc lớn vào mùa ma (5.226 l/s) và nhỏ vào mùakhô (128 l/s)

Địa hình khu mỏ xem Hình vẽ I-1

-Giao thông liên lạc

Khu mỏ có điều kiện giao thông rất thuận lợi Từ mỏ có đờng ô tô dài 2 km nối vớiQuốc lộ 3 Mỏ ở gần đờng sắt Hà Nội - Quán Triều và các đờng Quốc lộ nối với cáctỉnh và thành phố Hà Nội, Lạng Sơn, Bắc Kạn, Cao Bằng

1.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội

Khu mỏ Khánh Hoà nằm trong vùng kinh tế khá phát triển, nằm gần thành phốThái Nguyên - một trong những trung tâm kinh tế lớn vùng Đông Bắc, gần khu gangthép Thái Nguyên, khu công nghiệp Gò Đầm Trong vùng còn nhiều nhà máy xi măng,nhà máy giấy, nhà máy cơ khí và nhiều cơ sở kinh tế, công nghiệp khác Đặc biệt nhàmáy nhiệt điện Cao Ngạn, nhà máy xi măng Quan Triều đây là hộ tiêu thụ than chủ yếucủa mỏ Khánh Hoà

1.1.3 Điều kiện khí hậu

Khu mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm có hai mùa rõ rệt: mùa ma

và mùa khô

Mùa ma từ tháng 5 đến tháng 10 Lu lợng ma trong mùa thay đổi từ 1.8002.200

mm, chủ yếu tập trung vào các tháng 7, 8, 9, hớng gió Nam và Đông Nam, nhiệt độkhông khí cao nhất trong năm từ 3738oC (vào tháng 7 và tháng 8)

Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, không khí khô ráo, lợng ma nhỏ, hớng gióBắc, Đông Bắc Nhiệt độ mùa này thấp, trung bình từ 1015oC, có những ngày lạnhnhất nhiệt độ giảm xuống đến 34oC

1.2 Điều kiện địa chất mỏ

1.2.1 Địa tầng

Địa tầng mỏ than Khánh Hoà bao gồm chủ yếu là các trầm tích Mezozoi (Mz) và Đệ tứ(Q) Địa tầng Mezozoi trong khu thăm dò có mặt các trầm tích hệ Trias thống Trung vàThợng, bao gồm các hệ tầng Nà Khuất (T2 nk) và hệ tầng Văn Lãng (T3n-r vl) Ngoài racòn có các trầm tích Jura hệ tầng Hà Cối (J1-2hc) nhng phân bố cách xa mỏ về phía

Đông Bắc

1 - Giới Mezozoi

a/ Hệ Trias - thống Trung - hệ tầng Nà Khuất (T2 nk)

-Hệ tầng Nà Khuất phân bố ở phía Đông Nam và Nam khu mỏ Khánh Hoà Trong cácbáo cáo địa chất trớc đây, các nhà địa chất xếp chúng theo thang địa tầng địa phơng vàgọi là điệp Suối Nớc (T2 sn) Trong các lần hiệu đính các tờ bản đồ tỷ lệ 1: 200 000vùng Đông Bắc (năm 1985, 1994, 2001) các nhà địa chất xếp chúng vào hệ tầng NàKhuất (T2 nk)

Hệ tầng Nà Khuất đợc chia làm hai phân hệ tầng:

-Phân hệ tầng dới (T2 nk1):

- Phân hệ tầng dới bao gồm các đá phiến sét, sét vôi, cát kết, bột kết, chuyển lên trên ợng cát kết tăng dần Đá thờng có dạng phân lớp mỏng đến trung bình, màu xám lụcnhạt hoặc nâu đỏ do phong hoá Trong đá chứa các hóa thạch Costatoria proharpa,Cassianella ecki, Velopecten albertii, Entolium discites có tuổi Anisi Chiều dày phân

l-hệ tầng thay đổi từ 440560m

Phân hệ tầng trên (T 2 nk 2 ):

- Phân hệ tầng trên bao gồm các đá phiến sét, cát kết, bột kết màu đỏ nhạt, phớthồng, tím gan gà ở ven rìa khai trờng mỏ Khánh Hoà gần phần trụ các vỉa 13, 16 còn

có các lớp sạn kết, cuội kết màu nâu đỏ, đỏ gụ Các đá có dạng phân lớp mỏng đếntrung bình, dày 500650 m Trong các lớp đá chứa các hoá thạch Trigonodustonkinensis, T trapezoidalis, Costatoria goldfussi, Entolium cf discites tuổi Ladini.-Hệ tầng Nà Khuất nằm không chỉnh hợp trên các đá phun trào axit - trung tính(felsic) nh ryolit, ryolit porphyr, ryođacit và tuổi của chúng thuộc hệ tầng Tam Đảo tuổiTrias thống Trung, bậc Anisi (T2a tđ) và nằm dới hệ tầng Văn Lãng tuổi Trias thống th-ợng bậc Nori - Ret (T3n-r vl) Ngoài ra ở phía Tây Bắc, chúng bị khối xâm nhập thuộcphức hệ Núi Điệng (T2nđ) xuyên cắt Dựa vào hoá thạch thu thập đợc ở cả hai phân

hệ tầng và quan hệ địa tầng trên, dới, các nhà địa chất xác định hệ tầng Nà Khuất cótuổi Trias giữa

b/ Hệ Trias - thống Thợng - bậc Nori - Ret - hệ tầng Văn Lãng (T3n-r vl)

Hệ tầng Văn Lãng phân bố trên diện rộng ở trung tâm vùng mỏ Chúng kéo dài theo

ph-ơng Tây Bắc - Đông Nam, từ thành phố Thái Nguyên qua Cao Ngạn đến Quán Triều vàkéo dài đến Bá Sơn Các đá bao gồm bột kết, cát kết, cuội kết, sét kết và đá vôi sét.-Các trầm tích này trớc đây đợc các nhà địa chất xếp vào điệp Bá Sơn (T3n-r bs) Hiệnnay, nh đã trình bày ở trên, chúng có tên là hệ tầng Văn Lãng (T3n-r vl)

-Dựa vào thành phần trầm tích, có thể chia hệ tầng Văn Lãng thành hai phân hệ tầng -Phân hệ tầng dới (T3n-r vl1):

Phân hệ tầng dới nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Nà Khuất và là địa tầng chứa thanchủ yếu Có thể chia chúng thành hai phần:

*Phần d ới : Bao gồm các lớp cuội kết, sạn kết, cát kết Nằm xen kẽ giữa các lớp đá hạtthô là các lớp bột kết, sét kết, đá vôi sét Trong phạm vi khu thăm dò, phần dới khôngphát hiện thấy các vỉa than mà chỉ gặp các đá hạt mịn chứa vật chất than Chiều dày địatầng từ 450550 m

+ Cuội, sạn kết có màu sẫm, thành phần hạt là thạch anh, silic, đá vôi, xi măng gắn kết

là sét, bột kết hoặc sét vôi Đá có dạng phân lớp mỏng đến trung bình

+ Cát kết màu xám, xám xẫm, độ hạt từ nhỏ đến lớn, thành phần chủ yếu là thạch anh,silic, các vẩy mi ca nhỏ, cấu tạo phân lớp mỏng đến vừa, khá rắn chắc

+ Bột kết, thờng tồn tại dới những lớp mỏng nằm xen kẹp trong các lớp cát kết nhngkém duy trì Đá thờng có màu xám, xám sẫm, khá rắn chắc

+ Đá vôi sét là loại đá tơng đối phổ biến, đá có màu xám, xám đen, là các lớp mỏngnằm xen kẹp trong các lớp bột kết hoặc cát kết hạt mịn Đôi chỗ các lớp đá vôi sét còn

nằm trên các lớp “đá màu đỏ” thuộc hệ tầng Nà Khuất Trong các báo cáo trớc đây, loại

đá này đợc gọi là sét vôi nhng thành phần cacbonatcanxi khá cao, chiếm từ 70  85%CaCO3 nên gần đây các nhà địa chất gọi chúng là đá vôi sét

*Phần trên : Phân bố khá phổ biến trong vùng mỏ Đây là địa tầng chứa các vỉa than từvỉa 11 đến vỉa 16 Các đá trầm tích bao gồm: cát kết, bột kết, sét kết, sét than, đá vôi sét

và các vỉa than Chiều dày địa tầng từ 300350 m

+ Cát kết màu xám, xám đen, độ hạt từ nhỏ đến trung bình, thành phần là thạch anh,silic Đá ở dạng phân lớp dày, khá rắn chắc

+ Bột kết màu xám, xám đen, phân lớp dày, cứng dòn

+ Sét kết màu xám, xám đen, phân lớp mỏng, đôi khi có dạng phân phiến, kém rắnchắc, trong thành phần của đá có chứa vật chất than và cacbonatcanxi Trong các lớp sétkết đôi khi chứa các lớp mỏng đá vôi sét và có các mạch canxit xuyên cắt

+ Đá vôi sét màu xám, xám đen, đen, phân lớp mỏng và tơng đối ổn định Trong thànhphần của đá, ngoài cacbonatcanxi và sét còn có các vật chất hữu cơ, đôi nơi còn chứacác ổ than Đá thờng bị nứt nẻ và có nhiều mạch can xít xuyên cắt

b/ Phân hệ tầng trên (T3n-r vl2):

Phân hệ tầng trên có ranh giới dới là vách vỉa 16, chúng phân bố khá phổ biến ở trungtâm vùng mỏ kéo dài từ Bá Sơn đến Quán Triều Thành phần trầm tích chủ yếu là cáclớp đá vôi sét màu đen, xám đen Phần dới, đá có phân lớp mỏng, đôi khi có dạng phânphiến có thể tách ra đợc Đây cũng chính là điểm khác biệt so với các lớp đá vôi sét ởcác tầng dới chúng Càng lên trên, đá vôi sét có dạng phân lớp trung bình, đôi chỗ phânlớp dày, cấu tạo đặc xít, khá rắn chắc Rải rác trong địa tầng cũng có các lớp mỏng sétkết màu xám, xám nâu, xám đen, gắn kết yếu đến trung bình Đôi khi có các thấu kínhthan có chiều dày khá lớn nhng không duy trì liên tục nh LK 34 tuyến XXIA dày 5,60

m, LK 283 tuyến XII dày 4,48 m, LK 281 tuyến XIX dày 3,05 m Chiều dày địa tầngphân hệ tầng trên thay đổi từ 250300 m

*Nếp uốn:

Mỏ than Khánh Hoà nằm trọn trong một nếp lõm hoàn chỉnh, có trục kéo dài theo hớngTây Bắc - Đông Nam khoảng 4  5 km, chiều rộng của nếp lõm khoảng 400  600 m,khá hẹp ở phía Đông Nam và mở rộng dần về phía Tây Bắc Có thể gọi đây là nếp lõmtrung tâm bởi ở hai cánh của nó có nhiều nếp uốn nhỏ (nếp uốn thứ cấp) làm phức tạpthêm cấu trúc địa chất mỏ Nếp lõm này có dạng hình chậu khép kín, trục nâng cao ở

phía Đông Nam, làm lộ hầu hết các vỉa than từ vỉa 13 và chìm dần về phía Tây Bắc ở

đây chỉ còn lộ vỉa 16 và các trầm tích của phân hệ tầng Văn Lãng trên (T3n-rvl2)

Nếp lõm có mặt trục gần nh thẳng đứng Hình thái nếp lõm có sự thay đổi phức tạp,xuất hiện nhiều các nếp uốn thứ cấp có kích thớc nhỏ hơn (dài khoảng 100  200 m,rộng 30  60 m) ở hai bên cánh của nếp lõm chính Độ dốc hai cánh nếp lõm thờng rấtdốc, thay đổi từ 60  800, đôi chỗ dốc đứng Rất nhiều nơi nham thạch có thế nằm cắm

đảo Nhất là trên cánh phía Nam của nếp uốn, trong phạm vi từ tuyến XVIII đến tuyếnXXIII và ít hơn trong phạm vi từ tuyến XXVI đến tuyến XXIX Nếp lõm có hình chậunên phần đáy khá rộng và thoải

Sự xuất hiện các nếp uốn thứ cấp và thế nằm dốc, đảo, tạo nên cấu trúc địa chất mỏ rấtphức tạp, làm cho các vỉa than 13, 14, 15 thay đổi nhiều về thế nằm, độ dốc và hình tháivỉa Có thể mô tả 2 trong những nếp uốn nhỏ nằm ở cánh Đông Bắc của nếp lõm chính

và cũng là khu Đông Bắc của mỏ Khánh Hoà:

- Nếp lõm Đông Bắc: Phân bố từ tuyến XXIA đến tuyến XXXIII Chiều dài nếp uốnkhoảng 200 m, rộng 30  60 m, độ dốc hai cánh thay đổi từ 30  400, nơi dốc nhất đến

50o Trục nếp lõm có phơng kéo dài Tây Bắc - Đông Nam, đờng bản lề nếp uốn nghiêngthoải từ 15  200

- Nếp lồi Bắc Quán Triều: Có kích thớc nhỏ hơn, phân bố từ phía Bắc tuyến XXV đếnphía Bắc tuyến XXXI Nếp lồi có cánh không cân xứng, cánh Bắc khá dốc: 45  600,cánh Nam thoải hơn: 25  300 Vòm của nếp lồi lộ trọn vẹn vỉa 15 trong phạm vi các lỗkhoan 240, K11

Đứt gãy:

Các trầm tích chứa than khu Tây Bắc Thái Nguyên, bao gồm các mỏ Khánh Hoà, BaSơn, Làng Cẩm, Phấn Mễ nằm giữa hai đứt gãy bậc I có phơng Tây Bắc - Đông Nam(đứt gãy Thái Nguyên kéo dài từ Bố Hạ qua Đông Bắc Thành phố Thái Nguyên đến PhúLơng, đứt gãy Đại Từ - Văn Lãng kéo dài từ Phú Bình qua Tây Nam thành phố TháiNguyên đến Đại Từ) và bị những đứt gãy bậc II, bậc III có phơng trùng hoặc cắt với các

đứt gãy trên, phân chia trầm tích Mezozoi thành các khối cấu tạo nhỏ Tuy nhiên, trongphạm vi mỏ Khánh Hoà, từ trớc đến nay, cha phát hiện đợc một đứt gãy nào rõ ràng, cóquy mô đáng kể và liên tục, mặc dù các nhà địa chất Đoàn 12 đã quan sát và mô tả một

đới phá hủy kiến tạo theo phơng gần Bắc - Nam, từ các lỗ khoan LK224, LK545, K11.Các đá ở đây bị nhàu nát, vỡ vụn, có nhiều mạch thạch anh xuyên cắt và nhiều mặt trợtnhỏ Chiều rộng của đới hủy hoại khoảng 10 đến 15 m Đới phá hủy có xu thế cắm vềhớng Đông Đây là phá hủy kiến tạo đáng kể nhất và có phơng gần nh vuông góc với

phơng cấu tạo chính Ngoài ra ở các lỗ khoan K11, 545, QT23, tại những chiều sâukhác nhau cũng gặp các biểu hiện đá vụn nát và có những mặt trợt nhỏ Tuy nhiên, vớiquy mô nhỏ, những phá hủy kiến tạo này không gây chuyển dịch địa tầng đáng kể, cóchăng nó chỉ làm biến đổi chút ít tính chất vật lý và hoá học của than và đá và làm phứctạp thêm cấu trúc địa chất khu mỏ Vì vậy, trong các tài liệu địa chất từ trớc đến nay,các tác giả không thể hiện các đứt gãy kiến tạo trong khu vực mỏ Khánh Hoà.

1.2.2 Cấu tạo vỉa than:

Xem mặt cắt ĐC Hình I-2

Mỏ than Khánh Hòa nằm trong một vùng có hoạt động kiến tạo rất mạnh mẽ, do vậycấu trúc địa chất ở đây rất phức tạp Góc dốc của các lớp nham thạch và của các vỉathan thay đổi nhanh, từ 20  300 đến 70  800 Rất nhiều nơi đất đá và các vỉa than cóthể nằm đảo, nhất là cánh Tây Nam của nếp lõm Không những thế, qua kết quả thicông các công trình khoan mới đây cho thấy, các vỉa than còn bị phức tạp thêm bởi cácnếp oằn phát triển theo cả đờng phơng và hớng dốc của vỉa

Tất cả các vỉa than đều có dạng thấu kính Chiều dày biến đổi nhanh từ rất dày đến vátmỏng trong diện hẹp, với khoảng cách từ vài chục mét đến vài mét (Vỉa 14 trong phạm

vi tuyến 11A, Pd ; Vỉa 15 trong phạm vi tuyến 11A, Pd, Pc, XXV, XXVIII )

Từ kết quả thi công các công trình khoan có thể nhận thấy các vỉa than mỏ Khánh Hòaphân bố sâu hơn nhiều so với những đánh giá trớc đây (LK 33, LK 34 gặp vỉa 15, 16sâu hơn dự kiến trớc đây từ 100 - 120 m) Đặc biệt khi xuống sâu, khoảng cách vỉa 15

và vỉa 16 sát lại gần nhau hơn Đôi khi có thể liên hệ chúng nh một vỉa đợc phân nhánhthành hai hay một chùm vỉa

Địa tầng chứa than mỏ Khánh Hoà chứa 6 vỉa than đợc đánh số từ vỉa 11 đến vỉa 16.Mỗi vỉa là một chùm vỉa hay là một tập hợp các lớp than và đá kẹp xen kẽ nhau Chúngphân bố trong một nếp lõm lớn, khép kín, hoàn chỉnh, kéo dài từ Quán Triều đến BáSơn Vỉa 11,12 chiều dày mỏng, kém duy trì, không có giá trị công nghiệp, phân bố dớisâu và không lộ trên mặt, các vỉa than 13, 14, 15 lộ ra ở những mức độ khác nhau từtuyến XXIII đến tuyến XXVII Vỉa 16 có diện lộ rộng trên toàn bộ mỏ Khoảng cách

địa tầng giữa các vỉa thay đổi từ 20 đến 50 m Trong phạm vi lập dự án (vỉa 16) vỉa than

có đặc điểm nh sau:

Vỉa 16 là vỉa trên cùng của địa tầng chứa than mỏ Khánh Hoà Vỉa lộ một cách hoànchỉnh trong phạm vi khu thăm dò, nằm trọn vẹn trong nếp lõm trung tâm Phía ĐôngNam, vỉa lộ với chiều dày lớn và chìm dần về phía Tây, Tây Bắc theo trục nếp lõm

ở hai bên cánh nếp lõm, vỉa 16 có độ dốc khá lớn, thay đổi từ 60  700, phần trung tâm

độ dốc vỉa thoải hơn, thay đổi từ 15  300 Vỉa 16 là vỉa có mức độ duy trì khá nhấttrong các vỉa than mỏ Khánh Hoà Nó đợc xem là vỉa chuẩn, làm căn cứ để liên kết địatầng và đồng danh vỉa

Vỉa 16 đợc nhiều công trình trên mặt khống chế, dới sâu có hơn 84 công trình khoan cắtvỉa Mức cao gặp vỉa nông nhất là +31,20 (LK 263), sâu nhất -625,70 m Chiều dày vỉathay đổi từ 0,68 m (LK 259) đến 83,44 m (LK 257), trung bình là 20,31 m Chiều dàyriêng than 15,69 m Phần trục nếp lõm, vỉa khá dày, sang hai cánh mỏng dần Vỉa cócấu tạo rất phức tạp, số lợng lớp kẹp thay đổi từ 0 đến 17 lớp (LK 247), chiều dày cáclớp kẹp thay đổi từ 0,22  48,76 m (LK QT1), trung bình 4,52 m Chất lợng than vỉa 16tơng đối tốt, độ tro (AK) thay đổi từ 10,55  49,56%, trung bình 18,54% (than T1),42,05% (than T2)

Vỉa 16 có trữ lợng lớn nhất mỏ và cùng với vỉa 15, là đối tợng thiết kế khai thác hầm lò.Vỉa 16 nằm cách vỉa 15 từ 20  100 m Càng xuống sâu (dới -500), khoảng cách vỉa 16

và vỉa 15 càng thu hẹp và chiều dày vỉa 15 giảm đi đáng kể (LK515, LK527, LK K34,

LK K34  tuyến XXIA)

Nhìn chung, các vỉa than mỏ Khánh Hoà có dạng thấu kính, chiều dày không ổn định

và thay đổi rất đột ngột, cấu tạo vỉa rất phức tạp, thờng từ 5  7 lớp kẹp, cá biệt có điểmvỉa chứa tới 25 lớp kẹp Trong số 6 vỉa than có 4 vỉa đạt chiều dày công nghiệp, trong

đó hai vỉa 15, 16 là đối tợng khai thác chính cả bằng phơng pháp lộ thiên và hầm lò.Trữ lợng hai vỉa này chiếm đến 95,58% tổng trữ lợng toàn mỏ Đặc điểm chất lợng thanqua các giai đoạn thăm dò xem bảng 1.1

Qch(Kcl/kg)

Schg(%)

D

1.2.4 Điều kiện địa chất thuỷ văn

1 Điều kiện địa chất thuỷ văn

*Nớc mặt

Nớc mặt phân bố trong các dòng suối, đầm, hồ vốn khá phong phú trong vùng mỏKhánh Hoà Toàn vùng có nhiều sông suối chảy qua mỏ hoặc ven khu mỏ, trong đóSuối Huyền (còn gọi là suối mỏ) và suối Làng Sòng là những suối lớn, nó còn là hợp lucủa các suối nhỏ khác Đồng thời hai suối này lại hợp thành sông Nam Tiền ở phía

Đông Bắc khu mỏ Ngoài ra, còn có nhiều suối nhỏ khác nh suối Làng Ngò, Sơn Cẩm,Tân Long Các suối này thờng có lòng rộng từ 1 m đến 5 m, độ dốc lòng suối nghiêng

từ 10  20o Suối thờng chảy quanh co, ven bờ lộ đá vôi sét, bột kết, sét kết Lu lợng

n-ớc phụ thuộc theo mùa, mùa ma lu lợng dao động từ 244,49 đến 5.221,00 l/s, mùa khô

lu lợng thay đổi từ 0,024 đến 128,00 l/s Nguồn cung cấp nớc chủ yếu là nớc ma và nớctrong các trầm tích Đệ tứ, phân bố trên các sờn đồi hai bên thung lũng Tổng độ khoánghoá thay đổi từ 0,082 đến 2,02

Ngoài hệ thống suối, tại vùng mỏ Khánh Hoà còn có một đầm lầy diện tích khoảng90.000 m2, trên mặt phủ đầy cỏ dại, quanh năm có nớc Cách mỏ khoảng 3 km về phíaTây, có hồ chứa nớc 19-5 (hồ Phợng Hoàng), là công trình thuỷ lợi chứa khoảng2.600.000 m3 nớc phục vụ tới tiêu

Nhìn chung, nớc mặt khu mỏ Khánh Hoà khá phong phú Dựa vào kết quả phân tíchthành phần hoá học và đặc tính kỹ thuật cho thấy nớc ở đây thuộc loại BicacbonatCanxi và Bicacbonat Canxi - Manhe, không có tính ăn mòn, có thể sử dụng trong sảnxuất và sinh hoạt Riêng lu lợng nớc ở các suối có thể ảnh hởng đến khai thác lộ thiên,nhất là vào mùa ma hàng năm

* N ớc ngầm

Căn cứ vào thành phần trầm tích, mức độ chứa nớc, tính chất thẩm thấu, có thể chia khu

mỏ Khánh Hoà thành 3 tầng chứa nớc nh sau:

- Tầng chứa nớc Đệ tứ (Q) có chiều dày thay đổi từ 2  7 m Mực nớc trong tầng chứanớc Q phụ thuộc theo mùa, mùa ma mực nớc tĩnh dao động từ 0,40  1 m, mùa khô do

sự bốc hơi và cung cấp cho các tầng dới nên hầu nh khô cạn Miền cung cấp nớc chotầng chứa nớc này là nớc ma và nớc trong các dòng suối

- Tầng chứa nớc trong trầm tích Trias thống Thợng bậc Nori – Reti

Đất đá trong tầng chứa nớc Trias thống Thợng bậc Nori - Ret bao gồm các lớp cát kết,bột kết, sét kết, đá vôi sét và các vỉa than Nớc trong tầng này chứa trong các khe nứtcủa đá và trong các hang hốc casto trong đá vôi sét Chính vì vậy, ở phần trên địa tầng,thành phần đá sét vôi là chủ yếu, độ nứt nẻ và hang hốc casto nhiều nên độ giàu nớclớn, càng xuống sâu, độ giàu nớc càng giảm Kết quả bơm nớc thí nghiệm tại lỗ khoan

299 cho thấy: từ độ sâu 0 m đến 100 m, độ giàu nớc là 0,02 l/m.s; Từ 100 m đến 250 m,

độ giàu nớc giảm xuống còn 0,00038 l/m.s Trong những vùng có nhiều hang hốc casto,

hệ số thấm thay đổi từ 0,960 đến 0,986; Trong những vùng casto không phát triển, hệ sốthấm thay đổi từ 0,00012 đến 0,0166

Nớc trong trầm tích chứa than có quan hệ mật thiết và phụ thuộc rất nhiều vào nớc mặt.Nguồn cung cấp chính vẫn là nớc ma và nớc trong các dòng suối chảy quanh mỏ Theotài liệu các lỗ khoan bơm nớc thí nghiệm, khi hạ mực nớc đến 3,78 m, lúc trời nắng, lulợng nớc là 2,57 l/s; ở mực nớc tơng đơng (3,88 m), khi trời ma, lu lợng nớc tăng lên5,81 l/s

Trong hệ tầng này nớc tồn tại chủ yếu là nớc không áp, đôi chỗ có áp lực cục bộ nh ở lỗkhoan bơm nớc thí nghiệm số 268 tuyến XVIII

Về thành phần, đặc tính hoá lý của nớc, qua kết quả phân tích mẫu nớc trong các lỗkhoan bơm và giếng nớc ăn cho thấy: Tổng độ khoáng hoá thay đổi từ 0,1648 0,2449 g/l, độ pH thay đổi từ 6  7,3, độ cứng tổng quát thay đổi từ 2,64  13,95, hệ

số ăn mòn thay đổi từ -6,864 đến -1,453, thuộc loại không ăn mòn Nớc trong tầng trầmtích chứa than thuộc loại Bicacbonat Canxi

- Tầng chứa nớc trong trầm tích Trias thống Trung bậc T2

Tầng này phân bố ở phía Bắc, phía Tây Nam và dới đáy tầng than, bao gồm các đá cátkết, bột kết, đá phiến sét và sét vôi Nớc trong tầng này tồn tại ở dạng không áp và kháphong phú, độ giàu nớc thay đổi từ 0,0377 đến 0,0441 l/m.s

Tầng chứa nớc T2 có quan hệ thuỷ lực với tầng nớc mặt và tầng nớc trong trầm tích chứathan T3n-r

Về thành phần, đặc tính hoá lý của nớc, qua kết quả phân tích mẫu cho thấy: nớc trongtầng này có tổng độ khoáng hoá thay đổi từ 0,0373  0,4553 g/l, độ pH thay đổi từ 3,6

 6,5, độ cứng tổng quát thay đổi từ 0,70  12,63, hệ số ăn mòn thay đổi từ 0,007  6,56, thuộc loại không ăn mòn Nớc trong tầng trầm tích Trias thống trung bậc Ladini

-T2l thuộc loại Bicacbonat Clorua Canxi Magie

Nớc dới đất tại mỏ Khánh Hoà không giàu, không ảnh hởng nhiều đến khai thác lộthiên nhng sẽ ảnh hởng trực tiếp đến khai thác lò giếng

1.2.5 Đặc điểm địa chất công trình

Cho đến nay, tại mỏ Khánh Hoà, hiện tợng trợt lở đất đá hầu nh cha xảy ra, hiện tợngcasto xuất hiện trong các lớp đá vôi sét nhng qui mô không lớn Đặc điểm ĐCCT cáctầng trầm tích đợc trình bày nh sau:

Góc ma sát trong thay đổi từ 20  310

Dung trọng thay đổi từ 1,37  2,03 g/cm3

Tỷ trọng thay đổi từ 1,95  2,59 g/cm3

Đặc điểm ĐCCT tầng trầm tích Trias

Trầm tích địa tầng Trias bao gồm các đá: đá vôi sét, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉathan Căn cứ vào kết quả phân tích cơ lý đá của giai đoạn TDTM năm 1964 - 1973, cácgiai đoạn TDBS sau này và kết quả đo vẽ bản đồ nham thạch năm 2005, có thể mô tả

đặc điểm cơ lý các loại nham thạch trong trầm tích chứa than của mỏ Khánh Hoà nhsau:

- Đá vôi sét là nham thạch chủ yếu của địa tầng, thờng phân bố trên vách vỉa than, đặcbiệt là trên vách vỉa 16 (phân hệ tầng Văn Lãng trên T3n-rvl2) Đá có phân lớp mỏng

đến trung bình, khá rắn chắc, nứt nẻ nhiều, phần trên phát triển cấu tạo catsto Loại đánày chiếm tỷ lệ 45  60% địa tầng

- Cát kết chiếm tỷ lệ khoảng 3,5  4,5% địa tầng, thờng phân bố dới trụ các vỉa than.Cát kết có màu xám, xám xẫm, hạt nhỏ đến vừa, phân lớp mỏng, khá rắn chắc, nứt nẻnhiều.

- Bột kết chiếm tỷ lệ khoảng 3,0  4,0% địa tầng Chúng thờng nằm xen kẹp trong cáclớp cát kết Bột kết có màu xám, xám đen, phân lớp mỏng, khá rắn chắc và kém duy trì

- Sét kết chiếm tỷ lệ khoảng 1,0  2,50% địa tầng Chúng thờng phân bố sát vách, trụvỉa than, sét kết có màu xám, xám đen, đen, phân lớp mỏng, gắn kết yếu, mềm bở

- Cuội, sạn kết chiếm tỷ lệ rất ít trong địa tầng (1  2%) và thờng phân bố ở phần dới

địa tầng chứa than, là những lớp mỏng xen kẹp trong các lớp cát kết, bột kết và khôngliên tục Sạn kết có màu xám, độ hạt khá đồng đều và rất rắn chắc

- Sét than chiếm tỷ lệ rất ít trong địa tầng Chúng thờng là những lớp mỏng, nằm trênvách, trụ hoặc xen kẹp trong các vỉa than và không duy trì liên tục Sét than thờng mềmdẻo, bị ngậm nớc và khó lấy mẫu cơ lý để phân tích

1.2.6 Trữ l ợng

Trữ lợng của vỉa đợc tính trên bình đồ đồng đẳng trụ vỉa và tính theo phơng phápcosecan, kết quả tính trữ lợng và đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất vỉa 16 theo cácphân tầng từ mức -183  lộ vỉa, phạm vi từ tuyến XVII  giới hạn dừng moong khaithác lộ thiên theo kế hoạch khai thác lộ thiên của Công ty TNHH một thành viên thanKhánh Hòa – VVMI có Trữ lợng công nghiệp là 3.377.000 Tờn

1.2.7 Kết luận

Vỉa 16 Công ty TNHH MTV than Khánh Hòa có chiều dày lớn, chất lợng tốt, thuân lợicho việc lựa chọn, áp dụng các sơ đồ công nghệ khai thác có khả năng cơ giới hóa.Mạng lới suối phân bố khá dày trong và gần khu khai thác, có thể ảnh hởng đến hoạt

động khai thác hầm lò phía dới Nớc dới đất có quan hệ thuỷ lực với nớc trên mặt, nênvào mùa ma lu lợng sẽ tăng Mặt khác, xuất hiện hiện tợng cáctơ trong địa tầng, đôi chỗ

có biểu hiện nớc áp lực cục bộ Do vậy, cần có các giải pháp kỹ thuật khoan thăm dòtiến trớc trong quá trình đào lò, khai thác để đề phòng bục nớc

Vách và trụ các vỉa than đôi khi có các lớp đá mềm nh sét kết, sét than, nhng thờngmỏng, kém duy trì Vách vỉa chủ yếu là đá vôi sét có đặc tính cơ lý khá bền vững, tuynhiên trong điều kiện vỉa dày, dốc sẽ không ảnh hởng nhiều đến công tác điều khiển áplực mỏ

Điều kiện phay phá, kiến tạo nhìn chung không ảnh hởng nhiều đến công tác đào lò vàkhai thác

Chơng II

Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ

II.1 Giới hạn khu vực thiết kế

II.1.2 Biên giới khu vực thiết kế

Theo “Phơng án khai thác hầm lò vỉa 16 mức -220  lộ vỉa, từ tuyến T.XVII  T.XXIII,Công ty than Khánh Hòa – Tổng Công ty Công nghiệp mỏ Việt Bắc - VINACOMINchỉ huy động phần tài nguyên cánh Tây Nam của vỉa 16 vào kế hoạch khai thác của dự ánvới biên giới khai trờng từ mức -183  lộ vỉa và từ T.XVII T.XXIII (phần rìa moong

lộ thiên) Khu vực có giới hạn tọa độ địa lý nh sau:

X = 90.80091.800

Y = 79.90080.700

Khu vực đợc giới hạn bởi:

Phía Đông: giới hạn dừng của moong khai thác lộ thiên

Phía Tây: mặt cắt địa chất tuyến T.XVII

Phía Nam: đờng lộ vỉa cánh Tây Nam

Phía Bắc: đờng đồng đẳng trụ mức -183

Chiều dài theo phơng khu thiết kế là 900 km, rộng 0,5 km Biên giới phía trên là +42

và phía dới là -188, diện tích chứa than dài 900 m, rộng 20m

II.2 Tính trữ lợng :

Trữ lợng của vỉa đợc tính trên bình đồ đồng đẳng trụ vỉa và tính theo phơng phápcosecan, kết quả tính trữ lợng và đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất vỉa 16 theo cácphân tầng từ mức -183  lộ vỉa, phạm vi từ tuyến XVII  giới hạn dừng moong khaithác lộ thiên theo kế hoạch khai thác lộ thiên của Công ty TNHH một thành viên thanKhánh Hòa – VVMI Tổng trữ lợng than huy động vào dự án là: Zcn= 3.377.000 (Tấn) Bảng điểm chất lợng than qua các giai đoạn thăm dò

Bảng 1.1

Chỉ tiêu phân tích

Giai đoạn thăm dòTDTM

sẽ hoàn thiện và nâng cao hơn nữa công suất khai thác của khu vực

II.3.2 Tuổi mỏ:

-Tuổi mỏ đợc xác định trên cơ sở trữ lợng than huy động vào khai thác, công suất thiết

kế đợc lựa chọn, khả năng tổ chức thi công và khối lợng các công trình cần chuẩn bị và

đợc tính theo công thức

Tn =

000 500

000 377

Trong đó:

Tn: là số năm khai thác

Qm: là trữ lợng than khai thác.

A: là sản lợng than khai thác trong 1 năm

II.4 Chế độ làm việc:

II.4.1 Chế độ làm việc trong năm:

-Để đảm bảo sức khoẻ cho ngời công nhân, đảm bảo chế độ nghỉ phép hàng năm doNhà nớc quy định, chế độ nghỉ các ngày lễ, tết trong 1 năm, mỏ đã xác định chế độ làmviệc trong 1 năm Đối với công nhân viên chức Nhà nớc, số ngày làm việc trong mộtnăm là:

N = 365 - (51 + 12 + 2) = 300 (ngày)

Trong đó bao gồm 51 ngày chủ nhật, 12 ngày phép và 2 ngày lễ Trong một tháng mọingời làm việc trong 26 ngày và mỗi tuần làm việc trong 6 ngày

II.4.2 Chế độ làm việc trong ngày

Do đặc thù của ngành mỏ, đặc biệt là ngành khai thác hầm lò thì công nhân sản xuấttrong hầm lò cũng nh công nhân dây chuyền sản xuất chính thờng bố trí 3 ca làm việctrong một ngày đêm, mỗi ca làm việc 8 tiếng

- Ca I bắt đầu từ 7 giờ sáng đến 15 giờ chiều

- Ca II bắt đầu từ 15 giờ đến 23 giờ

- Ca III bắt đầu từ 23 giờ đến 7 giờ sáng hôm sau

Bàn giao ca tại nơi làm việc Đối với công nhân sản xuất ngoài mặt bằng không thuộcdây chuyền sản xuất chính và cán bộ hành chính sự nghiệp bố trí đi làm ca I Côngnhân làm việc theo chế độ đổi ca vào chủ nhật hàng tuần, hình thức đổi ca nghịch

II.5 Phân chia ruộng mỏ:

-Khu vực moong D hiện không phải là khu vực sản xuất chính của mỏ Theo kế hoạchsản xuất của Công ty đến năm 2009 khu vực này sẽ hạn chế khai thác không mở rộng

biên giới về phía Tây và đến năm 2018 biên giới phía Tây mới dịch chuyển khoảng 50

 60 m so với hiện nay (dịch chuyển từ tuyến T.XXIII  T.XXII) Đây là điều kiệnthuận lợi cho công tác xây dựng mặt bằng cửa lò từ bờ moong lộ thiên mức -87 hiệnnay

Căn cứ theo tài liệu địa hình, hiện trạng khai thác và đổ thải của mỏ nh đã trình bày, dự

án lựa chọn:

+ Mặt bằng -87 là mặt bằng tập kết than đào lò và khai thác

+ Mặt bằng chân bãi thải phía Tây Nam khu mỏ (mức +42 hoặc mức +32) là mặt bằng

bố trí các công trình thông gió, tập kết vật liệu phục vụ việc khai thác hầm lò vỉa 16.+ Mặt bằng mức +31 là mặt bằng sân công nghiệp, bố trí các công trình phục vụ sinhhoạt của công nhân

II.6 Mở vỉa:

II.6.1 Khái quát chung:

Khai thông khai trờng (mở vỉa) và trình tự khai thác đợc lựa chọn trên cơ sở nhữngnguyên tắc sau:

- Vị trí mở vỉa, mặt bằng sân công nghiệp thuận lợi, khối lợng đầu t xây dựng cơ bảnnhỏ, thời gian xây dựng cơ bản ngắn và sớm đạt công suất thiết kế

- Đảm bảo trình tự khai thác, đổ thải, thoát nớc, vận tải, thông gió thuận tiện và an toàn

- Sử dụng tối đa các công trình đã có trong khu vực để giảm vốn đầu t và chi phí sảnxuất

- Ưu tiên phơng pháp mở vỉa bằng lò bằng khi điều kiện cho phép

- Có khả năng áp dụng công nghệ khai thác cơ giới hóa cho năng suất cao

- Phù hợp với quy hoạch, kế hoạch khai thác của mỏ

- Khai thông khai trờng không ảnh hởng đến vùng cấm hạn chế hoạt động khoáng sản,vùng rừng đặc dụng

II.6.2 Đề xuất các phơng án mở vỉa:

Căn cứ vào những đặc điểm điều kiện địa chất, hiện trạng công tác khai thác và tổ hợpcác công trình trên mặt bằng hiện có của mỏ để đảm bảo phù hợp với điều kiện địahình, địa chất khu khai thác và để tận dụng các công trình đã có phục vụ khai thác khuvực này, công tác khai thông (mở vỉa) khai trờng có thể thực hiện theo các phơng án nhsau:

1

Ph ơng án 1 : Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và giếng nghiêng trongthan cho mức khai thác -87-183 kết hợp với giếng nghiêng thông gió mức +42  -183

2 Ph ơng án 2: Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và lò bằng DV thông giótrong than mức -51, kết hợp với giếng nghiêng trong than cho mức -87-183

II.6.3 Trình bày các phơng án mở vỉa:

*

Ph ơng án 1 : Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và giếng nghiêng trong thancho mức khai thác -87-183 kết hợp với giếng nghiêng thông gió mức +42  -183.(xem Hình vẽ II-1; II-2)

Theo phơng án này sơ đồ mở vỉa cánh Tây Nam chia ruộng mỏ thành 2 mức:

đào cúp xuyên vỉa thông gió mức - 51, cúp xuyên vỉa mức - 87 vào khai thông mứcthông gió - 87 và - 51 cho mức khai thác lò bằng - 87 Các đờng lò đợc đào theo hộchiếu mẫu VC -1, diện tích đào 8,4 m2, diện tích sử dụng sau khi lún 6,0 m2, chống thépSVP-17, bớc chống 0,8 m/vì, chèn lò bằng tấm chèn thép

Từ bờ moong khai thác lộ thiên mức 87 tiến hành san gạt tạo mặt bằng cửa lò mức

-87, tại vị trí có tọa độ X = 90.900, Y = 80.735, Z = - 87 trên mặt bằng cửa lò mức -87tiến hành đào lò DV vận tải trong than mức -87 dài 900 m làm mức vận tải cho mứckhai thác lò bằng -87 đến -51( lò đợc đào theo hộ chiếu VC-3 tiết diện hình vòm, diệntích đào 11 m2, diện tích sử dụng sau khi lún 8,1 m2, chống bằng thép SVP-17, bớcchống 0,7 m/vì, chèn lò bằng tấm chèn thép)

Tại vị trí IIK315 tiến hành đào lò thợng số 1trong than lên mức -51, từ mức -51 ta đào

lò bằng DV trong than thông với giếng thông gió +42 Sau đó ta tiến hành đàocác lò thợng trong than từ lò DV-87 lên lò DV-51

a Mức khai thác lò giếng -183 -87:

Từ vị trí cách cửa lò dọc vỉa mức - 87 hành đào ngầm vận tải mức - 8 7-188 với gócdốc 230, dài 258 m xuống khai thông mức -183, từ vị trí chân ngầm tiến hành mở sân

ga, hệ thống các đờng lò của hầm bơm và hầm chứa nớc để khai thông cho mức vận tảicủa mức khai thác lò giếng -183- 87 Lò ngầm đợc đào theo hộ chiếu mẫu VC - 8,diện tích đào 13,4 m2, diện tích sử dụng sau khi lún 9,5 m2, chống bằng thép SVP-22, b-

ớc chống 0,7 m/vì, chèn lò bằng tấm chèn thép 6 Để nối thông chân giếng nghiêngthông gió mức +42 và chân giếng nghiêng vận tải mức -87 tiến hành

đào lò dọc vỉa vận tải trong than mức -183 với chiều dài 598 m, lò đợc đào theo hộchiếu mẫu VC-3, bớc chống 0,7 m/vì

Công tác thông gió:

- Mức -87-51: gió sạch từ bên ngoài qua cửa lò DV-87 rồi qua các thợng vào các lò

DV phân tầng của các mức, Gió sạch cấp cho gơng lò chợ đợc lấy từ mạng gió chungbằng phơng pháp thông gió đẩy sử dụng quạt cục bộ kết hợp ống gió vải

Gió thải từ lò chợ theo lò dọc vỉa phân tầng, lò thợng tháo than lên lò dọc vỉa thông giómức của tầng ra các lò xuyên vỉa nối với giếng nghiêng +42  -183 và đợc hút ra ngoàibằng quạt gió chính đặt tại cửa lò +42

- Mức -87-183: gió sạch từ bên ngoài qua cửa giếng -87-188 xuống lò DV-183lên các thợng nối các mức vào các lò DV phân tầng của các mức -87-183 Gió sạchcấp cho gơng lò chợ đợc lấy từ mạng gió chung bằng phơng pháp thông gió đẩy sửdụng quạt cục bộ kết hợp ống gió vải

Gió thải từ lò chợ theo lò dọc vỉa phân tầng, lò thợng tháo than lên lò dọc vỉa thông giómức của tầng ra ngoài qua các lò xuyên vỉa nối với giếng +42 và đợc hút rangoài bằng quạt gió chính đặt tên miệng giếng +42

Công tác vận tải:

Than từ các lò chợ khai thác ở mức -87-51 đợc vận tải bằng máng cào đặt ở các lò

DV phân tầng đổ xuống các máng trợt đặt ở các thợng nối rồi xuống các gòong ở lòDV-87 và đơc kéo ra ngoài mặt bằng -87

Than từ các lò chợ khai thác ở mức -87-183 đợc vận tải bằng máng cào đặt ở các lò

DV phân tầng đổ xuống các máng trợt đặt ở các thợng nối rồi xuống các gòong ở lòDV-183 và đơc tời kéo qua giếng -87-188 lên mặt bằng -87

*Ph ơng án 2: Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và lò bằng DV thông giótrong than mức -51, kết hợp với giếng nghiêng trong than cho mức -87-183.(xemHình vẽ II-3; II-4)

Theo phơng án này việc phân chia ruộng mỏ cho cánh Tây Nam đợc thực hiện thành 2mức tơng tự phơng án 1:

+ Mức khai thác lò bằng mức - 87

+ Mức khai thác lò giếng mức -183-87: mức khai thác lò giếng đợc

Công tác khai thông cho các mức đợc thực hiện nh sau:

a Mức - 87:

+ Giống phơng án 1

+ Mức thông gió:

Từ mặt bằng cửa lò mức -51 tiến hành đào lò bằng DV trong than dài 900m (lò đợc

đào theo hộ chiếu mẫu VC-1, diện tích đào 8,4 m2, diện tích sử dụng sau khi lún 6,0 m2chống thép SVP-17, bớc chống 0,8m/vì, chèn lò bằng tấm chèn bê tông)

ớc chống 0,7 m/vì, chèn lò bằng tấm chèn thép 6

Tại mức -183 chân giếng nghiêng vận tải -87 tiến hành đào lò dọc vỉa vận tảitrong than mức -183 với chiều dài 598 m, lò đợc đào theo hộ chiếu mẫu VC-3, bớcchống 0,7 m/vì Sau đó ta tiến hành đào các lò thợng nối từ mức -183-135 và -135-87

Công tác thông gió:

- Mức -87-51: gió sạch từ bên ngoài qua cửa lò DV-87 rồi qua các thợng vào các lò

DV phân tầng của các mức, Gió sạch cấp cho gơng lò chợ đợc lấy từ mạng gió chungbằng phơng pháp thông gió đẩy sử dụng quạt cục bộ kết hợp ống gió vải

Gió thải từ lò chợ theo lò dọc vỉa phân tầng, lò thợng tháo than lên lò dọc vỉa thông giómức của tầng qua các thợng nối lên lò DV-51 ra ngoài bằng quạt gió chính đặt tại cửa

lò DVTG -51

- Mức -87-183: gió sạch từ bên ngoài qua cửa giếng -87-188 xuống lò DV-183lên các thợng nối các mức vào các lò DV phân tầng của các mức -87-183 Gió sạch

cấp cho gơng lò chợ đợc lấy từ mạng gió chung bằng phơng pháp thông gió đẩy sửdụng quạt cục bộ kết hợp ống gió vải.

Gió thải từ lò chợ theo lò dọc vỉa phân tầng, lò thợng tháo than lên lò dọc vỉa thông giómức của tầng qua các thợng nối lên lò DV-51 ra ngoài bằng quạt gió chính đặt tại cửa

lò DVTG -51

Công tác vận tải:

Than từ các lò chợ khai thác ở mức -87-51 đợc vận tải bằng máng cào đặt ở các lò

DV phân tầng đổ xuống các máng trợt đặt ở các thợng nối rồi xuống các gòong ở lòDV-87 và đơc kéo ra ngoài mặt bằng -87

Than từ các lò chợ khai thác ở mức -87-183 đợc vận tải bằng máng cào đặt ở các lò

DV phân tầng đổ xuống các máng trợt đặt ở các thợng nối rồi xuống các gòong ở lòDV-183 và đơc tời kéo qua giếng -87-188 lên mặt bằng -87

Bảng khối lợng các đờng lò mở vỉa chính của 2 phơng án

Bớcchống(m/vì)

II.6.4 Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa hai phơng án mở vỉa:

Qua phân tích đánh giá hai phơng án khai thông cho thấy u nhợc điểm của mỗi phơng

Thời gian ra than nhanh hơn phơng án 2

Công tác thông gió, vận tải đơn giản Có khả năng tăng sản lợng khai thác bằng việc bốtrí khai thác 2 cánh đồng thời

Tổn thất tài nguyên nhỏ do không phải để lại trụ bảo vệ giếng nghiêng thông gió

Khối lợng mét lò xây dựng cơ bản nhỏ (2.227,4 mét)

Nhợc điểm:

Khối lợng mét lò đào trong đá lớn nên tiến độ đào lò chậm chi phí đào lò cao.

II.6.5 So sánh kinh tế giữa hai phơng án:

So sánh kinh tế giữa hai phơng án mục đích là xem phơng án nào tối u hợp lý về mặtkinh tế, dựa vào tổng chi phí dự toán xây dựng công trình và chi phí trong sản xuất kinhdoanh sau đó đem so sánh để chọn phơng án có lợi về mặt kinh tế

Khi so sánh các hạng mục công trình có khối lợng nh nhau trong cùng một điều kiện cóthể bỏ qua Nếu hai phơng án có chỉ tiêu hơn kém nhau 10% thì coi nh hai phơng án tơng

đơng nhau khi đó ta chọn phơng án nào có kỹ thuật hơn

ở đây chỉ xét đến 3 chỉ tiêu quan trọng là:

- Chi phí cho xây dựng cơ bản

- Chi phí cho sản xuất (chi phí bảo vệ lò, chi phí cho vận tải)

- Chi phí mua sắm thiết bị

1 Chi phí cho xây dựng cơ bản

Là chi phí đào đờng lò, chi phí cho xây dựng mua sắm thiết bị, nguyên vật liệu và đợctính theo công thức:

Cđli: Giá thành đào 1m đờng lò i: (đồng/m)

2 Chi phí cho sản xuất

Bao gồm chi phí bảo vệ, chi phí vận tải, chi phí thoát nớc, thông gió…

Li: Chiều dài đờng lò i (m)

Cbri: Giá thành bảo vệ 1m đờng lò i: đồng/m.năm

Ti: Thời gian tồn tại của đờng lò i; năm

Q: Khối lợng vận tải qua đờng lò trong một năm; tấn

Li: Cung độ vận tải của đờng lò; i km

Cvti: Giá thành vận tải qua đờng lò; i đồng/tấn/km

Ti : Thời gian tồn tại của đờng lò; i năm

- Chi phí thoát nớc và thông gió:

Trong đồ án coi chi phí thoát nớc và thông gió của hai phơng án là nh nhau

3 Chi phí mua sắm thiết bị

Chi phí mua sắm thiết bị lắp đặt (số lợng * đơn giá)

II.6.5.1 Tính toán chỉ tiêu kinh kế phơng án I

Chiều dài

L (m)

Đơngiá

Cđli(đồng/m)

Thànhtiền CXDCB

T(n¨m) Thµnh tiÒn

1 Lß thîng vËn chuyÓn thiÕt

2 Lß thîng vËn chuyÓn thiÕt

- Chi phí cho vận tải

Chi phí vận tải đợc chia làm hai cung đoạn sau:

+ Cung đoạn một than từ lò chợ đợc vận chuyển qua lò dọc vỉa, lò xuyên vỉa vận tảitầng bằng băng tải rồi than qua thợng rót than bằng máng trợt, tại chân thợng than đợc

đầu máy điên ắc quy A14-2 kéo goòng 3 tấn tiếp tục đợc vận chuyển ra sân ga tập trungtại đây Theo tính toán chi phí vận tải giá thành vận chuyển cung đoạn này 2 000 (đồng/tấn/km)

+ Cung đoạn khai thác than từ mức - 183 qua phỗng rót than vào băng tải tại lò dọc vỉa-87 ra mặt bằng -87 với giá vận chuyển 2 500 (đồng/tấn/km)

áp dụng công thức (***) ta tính chi phí vận tải cho phơng án I đợc kết quả trong bảngII.4

Kết quả tính toán chi phí vận tải phơng án I

đơn vị tính: 106 đồng/m

Bảng II.4

Cvt(đồng/tấn/

km)

Ti (năm) Thành tiền

3 Chi phÝ mua s¾m thiÕt bÞ

Chi phÝ mua s¾m thiÕt bÞ ®Çu t cho ph¬ng ¸n I tæng hîp b¶ng II.5

B¶ng chi phÝ mua s¾m thiÕt bÞ

ChiÒudµi L (m)

§¬n gi¸

C®l(®/m)

ThµnhtiÒn

T(n¨m) Thµnh tiÒn

- Chi phí cho vận tải

* Chi phí vận tải cho phơng án II đợc chia làm hai cung đoạn sau:

Cung đoạn một chi phí giống phơng án I

Cung đoạn khai thác than từ mức - 183 vận tải qua giếng nghiêng, đợc máy trục tải lênmặt bằng sân công nghiệp mức + 10 với giá thành vận chuyển 5000 (đồng/tấn/km)

áp dụng công thức (***) ta tính chi phí vận tải cho phơng án II đợc kết quả trong bảngII.8

Kết quả tính toán chi phí vận tải cho phơng án II

Thànhtiền

3 Chi phí mua sắm thiết bị

Chi phí mua sắm thiết bị đầu t cho phơng án II tổng hợp bảng II.9

Bảng chi phí mua sắm thiết bị phơng án II

Đơn giá tính: 103 đồng

Bảng II.9

(103) Thành tiền

1 Đầu tàu điện ác quy A14 – 2 Chiếc 5 445582 3564656

II.6.5.3 Bảng so sánh kinh tế của hai phơng án

Qua công tác tính toán các chỉ tiêu kinh tế, chi phí xây dựng cơ bản, chi phí sản xuất

và chi phí mua sắm lắp đặt thiết bị ta lập đợc bảng so sánh kinh tế tổng hợp cho hai

ph-ơng án mở vỉa trong bảng II.10 nh sau:

II.7 Thiết kế thi công đào lò mở vỉa:

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

Tính toán thiết kế thi công đào lò dọc vỉa vận tải – 87

Với đặc điểm phơng án 1 đã đợc lựa chọn: Mở vỉa bằng lò bằng trong than cho mứckhai thác -87 và giếng nghiêng trong than cho mức khai thác -87-183 kết hợp vớigiếng nghiêng thông gió trong đá mức +42  -183

Trong trờng hợp này Đồ án lựa chọn Tính toán thiết kế thi công đào lò dọc vỉa vận tải– 87, do đó kích thớc tiết diện đờng lò đợc xác định theo nguyên tắc dựa vào kích thớccủa thiết bị vận tải và khoảng cách an toàn Với thời gian tồn tại là 7 năm đào trongthan đá có độ cứng ổn định từ 12, vách và trụ của vỉa than là đá cứng có 46

Công nghệ áp dụng cho dự án khai thác hầm lò rìa moong lộ thiên Công ty TNHH mộtthành viên than Khánh Hòa - VVMI là công nghệ khai thác chia lớp bằng sử dụng giáthủy lực di động loại ZHT, hạ trần thu hồi than nóc Đặc điểm của công nghệ khai thácnày là tốc độ tiến gơng lò chợ nhanh (5060 m/tháng), đòi hỏi công tác đào lò chuẩn

bị cũng phải phù hợp mới đáp ứng đợc cho các gơng lò chợ hoạt động thờng xuyên, ổn

định

Trong quá trình áp dụng, các đờng lò chuẩn bị đợc đào đồng thời và đảm bảo tiến độchuyển diện khai thác của lò chợ Đờng lò dọc vỉa vận tải chính của tầng và dọc vỉaphân tầng và các đờng lò đá, thợng tháo than và lò thợng vận chuyển thiết bị đợc đàobằng phơng pháp khoan nổ mìn kết hợp thủ công, thông gió bằng quạt cục bộ, theo kinhnghiệm đào chống lò của các Công ty trong điều kiện địa chất-kỹ thuật mỏ tơng tự,năng suất đào lò trong đá có hệ số kiên cố f = 4  10, năng lực đào lò thờng đạt3060 m/tháng, các đờng lò than đào thủ công tốc độ đạt 60100 m/tháng

II.7.2 Xác định kích th ớc tiết diện lò:

- Căn cứ vào thiết bị vận tải đang áp dụng đó là máng cào, đờng goòng, áp lực đất đátác dụng lên đờng lò, Qua tính toán ta lựa chọn tiết diện lò hình vòm vật liệu chống lòbằng vì chống thép SVP chèn lò bằng tấm chèn thép 6

II.7.3 Lập h ộ chiếu chống lò

Lò dọc vỉa vận tải đào theo hộ chiếu mẫu VC-3, diện tích đào 11 m2, chống thép

SVP-17, bớc chống 0,7 m/vì, chèn bằng tấm chèn thép, liên kết xà và cột bằng êcu và tấm

đệm, liên kết giữa các vì chống bằng giằng (mỗi vì gồm 3 bộ giằng) và văng tròn bằng

gỗ 100120 mm (mỗi vì gồm 3 thanh)

Kích thớc, tiết diện đờng lò và hộ chiếu chống: xem (Hình vẽ II-5)

II.7.4 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò : (xem hình vẽ II-6)

Với độ cứng đất đá từ 6-8, tiết diện đờng lò áp dụng cho lò DV-87 ta tính đợc chỉ tiêukhoan nổ mìn cho gơng lò

Bảng chỉ tiêu khoan nổ mìn

Bảng II.11

II.7.6 Lập biểu đồ tổ chức chu kỳ đào lò: (xem Hình vẽ II-7)

- Thông qua khối lợng các công việc và bố trí ngời hoàn thành khối lợng công việc

đó trong một chu kỳ:

Bảng tính toán định mức công việc

TT Tên công việc Khối lợng (Vi) Đơn vị Định

mức(Di)

Đơn vị địnhmức

Tổng hao phí lao động theo định mức Nđm = 12,6 ngời

- Theo tính toán định mức lao động cho từng công việc trong chu kỳ Để hoàn thànhkhối lợng công việc của 1 chu kỳ phải thành lập đội thợ gồm 13 ngời

II.8 Kết luận :

Qua những phần, những mục đợc phân tích và trình bày cho ta thấy rằng với điều kiện

địa hình, địa chất cũng nh điều kiện kỹ thuật, kinh tế thì phơng án 1 mở vỉa để khai tháckhu vực đợc thiết kế của Công ty than Khánh Hoà lựa chọn mang lại hiệu quả nhất Ph-

ơng án này hoàn toàn phù hợp với thực tế Đối với công nghệ khai thác và bố trí nhânlực sản xuất nh đã nêu ở trên mang lại hiệu quả kinh tế cao Mạt khác nó có thể ápdụng công nghệ khai thác hiện đặi nhằm mục đích tăng công xuất đào lò, tăng sản lợngmỏ

Ch ơng III

Khai thác

III.1 Đặc điểm địa chất và các yếu tố liên quan đến công tác khai thác

Hiện nay để khai thác các vỉa than có chiều dày trung bình đến dày, góc dốc lớn (vỉadốc đứng) thờng sử dụng các hệ thống khai thác chia lớp bằng, hệ thống khai thác chialớp ngang nghiêng với lò chợ ngách, hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng Với đặc

điểm điều kiện địa chất của khu vực khai thác hầm lò vỉa 16 từ mức -183Lộ vỉathuộc loại vỉa dày dốc đứng: chiều dày vỉa từ 1821 m, trung bình 20 m; góc dốc vỉa

từ 610890, trung bình 800 cho thấy việc áp dụng hệ thống khai thác hợp lý là hệthống khai thác chia lớp bằng

III.2 Lựa chọn hệ thống khai thác:

Đồ án lựa chọn 2 phơng án áp dụng cho khai thác lò chợ nh sau:

Phơng án I: ( xem Hình vẽ III-1)

Hệ thống khai thác chia lớp ngang nghiêng, khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ lòchợ bằng giá thủy lực di động

Phơng án II: (xem Hình vẽ III-2)

Hệ thống khai thác chia lớp bằng, khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữa lò chợbằng giá thủy lực di động

Sau khi đào xong lò dọc vỉa phân tầng đến giới hạn khai thác phân tầng tiến hành đàocúp mở lò chợ để khai thác phân tầng đó; cúp mở lò chợ đợc đào từ lò dọc vỉa phân tầngsang vách vỉa với góc dốc 250 Tại cúp mở lò chợ tiến hành lắp đặt vì chống thủy lực đểchống giữ gơng khai thác

+ Công tác khai thác: trong phạm vi khai thác tiến hành khấu giật từ biên giới khai tháchai cánh về thợng trung tâm Trong quá trình khai thác sau khi khấu gơng sẽ tiến hànhhạ trần thu hồi than nóc

+ Công tác thông gió: sử dụng thông gió cục bộ, phơng pháp thông gió đẩy để cấp giósạch cho gơng khai thác

+ Công tác vận tải: than KT trong quá trình khấu gơng và thu hồi than nóc xuống mángtrợt tự chảy ra máng cào lò DV phân tầng mức xuống hệ thống máng trợt đặt tại các th-ợng nối xuống gòong đặt tại lò DV-87 hoặc DV-183 và đợc kéo ra ngoài bằng tàu điện(mức KT -87 -51) hoặc đợc kéo lên mặt bằng -87 (mức KT -183-87).

Sau khi đào xong lò dọc vỉa phân tầng đến giới hạn khai thác phân tầng tiến hành đàocúp mở lò chợ để khai thác phân tầng đó; cúp mở lò chợ đợc đào nằm ngang từ lò dọcvỉa phân tầng sang vách vỉa Tại cúp mở lò chợ tiến hành lắp đặt vì chống thủy lực đểchống giữ gơng khai thác

+ Công tác vận tải: than KT trong quá trình khấu gơng và thu hồi than nóc xuống mángcào đặt trong luồng KT ra máng cào lò DV phân tầng mức xuống hệ thống máng trợt

đặt tại các thợng nối xuống gòong đặt tại lò DV-87 hoặc DV-183 và đợc kéo ra ngoàibằng tàu điện (mức KT -87 -51) hoặc đợc kéo lên mặt bằng -87 (mức KT -183-87).Công tác khai thác, thông gió hoát nớc tơng tự phơng án 1

ít điện năng sử dụng khi vận tải than.

Nhợc điểm:

- Không an toàn cho ngời và thiết bị khi khai thác do lò chợ dốc

- Khả năng cơ giới hóa không cao

Vì vậy đồ án lựa chọn HTKT theo phơng án 2 là Hệ thống khai thác chia lớp bằng,khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữa lò chợ bằng giá thủy lực di động

III.3 Xác định các thông số của hệ thống khai thác

Trên cơ sở đặc tính kỹ thuật và khả năng áp dụng của các loại vì chống, điều kiện địachất kỹ thuật mỏ vỉa 16 cánh Tây Nam, kinh nghiệm khai thác các vỉa dày dốc vùngQuảng Ninh, khả năng cung cấp và các điều kiện kinh tế khác, chọn giá thủy lực di

động loại ZH2400/16/24T của Trung Quốc hoặc loại có đặc tính kỹ thuật tơng đơngthay cho dàn chống KDT-1 đã đợc chọn trong giai đoạn lập phơng án Giá thủy lực di

động loại ZH2400/16/24T có cấu tạo cơ bản gồm một xà hình chữ U và một xà hìnhchữ nhất (I) liên kết thành một mảng và 6 cột thủy lực hai chiều; sức chịu tải 240 tấn; c-ờng độ chống đỡ 0,768 MPa, lớn hơn so với giá khung di động ZH1600/16/24Z, phùhợp với điều kiện áp lực mỏ lớn khi khai thác lò chợ hạ trần Loại giá này còn có u

điểm hoạt động độc lập tự di chuyển, dầm tiến gơng của giá hoạt động theo nguyên tắc

tiến lùi thẳng hớng nên dễ điều chỉnh chống tạm gơng trong trờng hợp khấu vê điềuchỉnh hớng tiến lò chợ.

Ngoài giá thủy lực cần sử dụng thêm cột thủy lực đơn kết hợp với xà khớp HDJB - 1200

và xà hộp DFB-3600 để chống tăng cờng bảo vệ cho lò dọc vỉa phân tầng, hỗ trợ đểtháo lắp giá thủy lực Dự án chọn sử dụng loại cột thủy lực đơn bơm dịch ngoài DW22,

xà khớp HDJB - 1200 và xà hộp DFB-3600

Hình 3.1 Giá khung di động ZH2400/16/24T

Để cấp dung dịch nhũ hóa cho giá thủy lực và các cột chống thuỷ lực đơn, lựa chọntrạm bơm dung dịch mã hiệu XRB2B-80/200 và thùng đựng dung dịch XRXTC

Sơ đồ công nghệ khai thác xem ( Hình vẽ III-3;III-4)

III 4 quy trình công nghệ khai thác lò chợ

III.4.1 Phơng pháp khấu than trong lò chợ

Căn cứ vào điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ của khu vực áp dụng, kinh nghiệm khaithác của các mỏ có điều kiện địa chất tơng tự và hệ thống khai thác đợc chọn, thiết kếchọn công nghệ khai thác cho điều kiện của các lò chợ trong đồ án là công nghệ khaithác khoan nổ mìn kết hợp thủ công, chống giữ lò chợ bằng vì chống thủy lực, hạ trầnthu hồi than nóc; bản chất của công nghệ nh sau:

Khu vực khai thác đợc chia thành hai cánh, mỗi cánh chia tầng thành các phân tầng vớichiều cao mỗi phân tầng 12 m bằng các lò dọc vỉa bám trụ Việc đào các đờng lò dọcvỉa phân tầng đợc thực hiện bằng khoan nổ mìn kết hợp thủ công Để đảm bảo thuậnlợi trong quá trình thông gió, vận tải và đi lại, lò dọc vỉa phân tầng các mức đ ợc nốithông với nhau bằng các lò thợng tháo than đào cách nhau theo phơng 80 100 m.Sau khi đào xong lò dọc vỉa phân tầng đến giới hạn khai thác phân tầng tiến hành đào

cúp mở lò chợ để khai thác phân tầng đó; cúp mở lò chợ nằm ngang và đợc đào từ lòdọc vỉa phân tầng sang vách vỉa Tại cúp mở lò chợ tiến hành lắp đặt vì chống thủy lực

để chống giữ gơng khai thác

+ Công tác khai thác: trong phạm vi khai thác tiến hành khấu giật từ biên giới khai tháchai cánh về thợng trung tâm Trong quá trình khai thác sau khi khấu gơng sẽ tiến hànhhạ trần thu hồi than nóc

+ Công tác thông gió: sử dụng thông gió cục bộ, phơng pháp thông gió đẩy để cấp giósạch cho gơng khai thác

III.4.2 Chọn hình thức vận chuyển hợp lý ở lò chợ

+ Công tác vận tải: than khai thác từ gơng khấu theo máng cào lò chợ đổ vào máng càotrên lò dọc vỉa phân tầng, qua máng trợt trên thợng tháo than xuống băng tải ở lò dọcvỉa phân tầng dới sau đó theo các đờng lò vận tải ra mặt bằng cửa lò

+ Công tác thoát nớc: tầng khai thác lò bằng mức -87lộ vỉa đợc mở vỉa bằng lòbằng do vậy sử dụng sơ đồ thoát nớc bằng tự chảy theo rãnh nớc ở các đờng lò dọc vỉa

ra ngoài moong khai thác lộ thiên sau đó đợc máy bơm nớc của mỏ lộ thiên với năngsuất bơm khoảng 1000m3/h bơm lên mặt bằng Tầng khai thác lò giếng mức -183-

87 đợc mở vỉa bằng giếng nghiêng do vậy để thoát nớc dự án sử dụng phơng pháp bơmcỡng bức Tất cả các đờng lò dọc vỉa và xuyên vỉa trong khu vực đợc đào với độ dốc rangoài hầm bơm 45

Khi khai thác phân tầng thứ nhất với khoảng cách vợt trớc phân tầng thứ 2 khoảng2535m theo đờng phơng của vỉa thì tiến hành lắp đặt lò chợ cho phân tầng thứ hai

để đảm bảo duy trì công suất thiết kế bằng hai gơng lò chợ khai thác đồng thời Trongquá trình khai thác cần kiểm tra cập nhật thờng xuyên vị trí tơng đối của hai gơng lòchợ phân tầng để đảm bảo khoảng cách vợt trớc của lò chợ phân tầng trên so với phântầng dới không nhỏ hơn 25 m

3 - Chiều cao của phân tầng: m 12

1,4

* Tính toán hộ chiếu chống giữ lò chợ

2

.

) (

a l l

a a l l l

q

LC LC

LC Sd LC

2 2

) (

2

) (

a l l

a l l l

q

LC LC

LC Sd LC

P1 - Tải trọng do lớp than nóc tác dụng lên dàn chống, (T/m2) ;

Theo quan điểm của GS Bôrisốp, khối than nguyên trên nóc lò chợ có thể bị gãy ở dạngbản lề Vì vậy áp lực mỏ do trọng lợng khối than nóc lò gây ra đợc xác định nh sau:

P2 - Tải trọng lớp đá vách trực tiếp đã sập đổ, (T/m2).

Đất đá phá hoả của gơng khai thác sau một thời gian tồn tại đã trở về trạng thái cânbằng mới có độ liên kết kém áp lực mỏ của khối đá này gây ra cho gơng khai thác cóthể áp dụng công thức:

) )(

(

S L f

S b S b

L

, (T/m2)Trong đó:

P2 - áp lực than, đất đá đã sập đổ tác dụng lên dàn chống; T/m2

L - khẩu độ vòm cân bằng, theo kinh nghiệm lấy L=60ữ80 (m)

b – Chiều rộng không gian lò chợ lớn nhất b= 3,4 (m)

 - trọng lợng thể tích đất đá trên dàn ;  = 1,9 (T/m3)

f- Độ kiên cố của đất đá phá hỏa , f = 2

S - Chiều sâu xuất hiện ứng suất ( khoảng cách chân vòm tựa vào khối thannguyên trớc gơng )

1 = 11,5 (m) H- Chiều sâu khai thác trung bình tính từ mặt đất

5 , 11 2 60 ( 2

) 5 , 11 4 , 3 )(

5 , 11 4 3 60

a2 - Khoảng cách giữa các giá; a2 = 1,25 m

a1 - Khoảng cách giữa hai hàng cột của giá; a1 = 1,95 m

llc - Chiều rộng lớn nhất gơng khai thác; llc = 3,4 m

lsđ - Bớc hạ trần than nóc: lsđ = 0,8 m

Thay số:

Tải trọng tác động lên hàng cột chống phía trớc của giá: