THIẾT kế mở vỉa và KHAI THÁC CHO cụm vỉa từ mức +125 đến +100, tại mỏ than nam mẫu

II.1 GIỚI HẠN KHU VỰC THIẾT KẾ II.1.1 biên giới khai trường Khai trường nằm cách thị xã Uông Bí 25 km về phía tây bắc,trong giới hạn tọa độ: X= 38.500 41.000 Y= 369.300 371.300 Phía bắc là núi Bảo Đài Phía Nam là thôn Nam mẫu Phía Đông giáp khu cánh gà mỏ Vàng Danh Phía tây giáp khu bảo vệ di tích Yên Tử II.1.2 kích thước khai trường Chiều dài theo phương : 2,5 km Chiều rộng khai trường : 2 km Diện tích khai trường : 5 km 2 II.2 TÍNH TRỮ LƯỢNG II.2.1 _ Trữ lượng địa chất Trữ lượng địa chất của khu vực thiết kế được xác định trên cơ sở bảng tổng hợp theo mức cao điều chỉnh mỏ than Nam Mẫu ( Trữ lượng theo QP.1970 ) và các tài liệu bổ xung ta xác định tổng trữ lượng khu vực mỏ than Nam Mẫu từ ( +125 100 ) là 2581869 (tấn). II.2.2 _ Trữ lượng công nghiệp : ZCN Trong quà trình khai thác không thể lấy được toàn bộ trữ lượng trong bảng cân đối trên mặt đất. Chính vì những lý do trên mà trữ lượng của mỏ khi đưa vào thiết kế luôn luôn nhỏ hơn trữ lượng địa chất, gọi là trữ lượng công nghiệp. Vì vậy người sản xuất phải lấy trữ lượng công nghiệp để thiết kế. Trữ lượng công nghiệp được tính theo công thức sau : ZCN =C.Zđc , ngàn tấn Trong đó : Zđc : Trữ lượng địa chất trong bảng cân đối : Zđ = 25818690 tấn C : Hệ số khai thác trữ lượng C = = 1 0,01Tch Trong đó : Tch : Tỷ lệ tổn thất chung, lượng than mất mát do nguyên nhân chủ quan và khách quan mà chúng ta không tiến hành khai thác được. Tch = Ttr + TKT , % Ttr : Tổn thất để lại trụ bảo vệ các đường lò mở vỉa. Khi thiết kế có thể cho phép lấy sơ bộ giá trị của Ttr như sau : Đối với các vỉa than trong khu vực thiết kế có góc dốc từ 1020% góc dốc trung bình ỏtb< 200 do đó ta lấy giá trị Ttr = 20%. TKT : Tổn thất than trong quá trình khai thác, ta lấy TKT =5 25% ( Trong thực tế hiện nay tổn thất chung có thể lên đến 40 – 50 %). Do đó C = 1 – 0,01. Tch với Tch = 40 – 50% , Ta lấy C = 0,7 0,75 ZCN = Zđc . C ZCN = 25818690.0,75 = 19364018 (tấn) ZCN = 19364018 tấn II.3 SẢN LƯỢNG VÀ TUỔI MỎ II.3.1 _Sản lượng của mỏ Công suất năm của mỏ là lượng than khai thác được trong một năm. Căn cứ vào tài nguyên dành cho khai thác hầm lò từ mức +125 đến 100 là 19364018 tấn. Để xác định công suất năm của mỏ thì có nhiều phương pháp. Có thể do Tổng Công Ty giao xuống hoặc do mỏ tự xây dựng trên các điều kiện cụ thể của khu vực. Với khu vực thiết kế cụ thể trong đồ án này, công suât năm lấy là Am = 1.200.000 tấnnăm. II.3.2 thời gian tồn tại của mỏ Thời gian tồn tại của mỏ được xác định theo công thức : T = T0 + t1+ t2 ,(năm) Trong đó :

đồ án tốt nghiệp ngành khai thác hầm lò

Tên đề tài:

Thiết kế mở vỉa và khai thác cho cụm vỉa từ mức +125

đến -100, công ty than nam mẫu với công suất thiết kế là 1,2 triệu tấn

Tên chuyên đề :

Lựa chọn công nghệ chống giữ hợp lý cho vỉa 6a,

công ty than nam mẫu

Ngời thiết kế cán bộ hớng dẫn Sinh viên

bùI VĂN THUẬN pgs.ts trần văn thanh

Hà Nội - 2012

Chơng I

Đặc điểm và điều kiện địa chất khu mỏ

I.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

I.1.1 Đặc điểm địa lý

Khai trờng mỏ than Nam Mẫu nằm cách thị xã Uông Bíkhoảng 25km về phía tây bắc, và nằm trong giới hạn toạ độ

địa lý:

X = 38 500  41 000

Y=369.300  371 300

Phía bắc là núi Bảo Đài

Phía nam là thôn Nam Mẫu

Phía đông giáp khu cánh gà mỏ Vàng Danh

Phía tây giáp khu di tích Yên Tử

Khu mỏ Nam Mẫu là vùng núi cao, khu vực phía tây có rừngphòng hộ, sờn núi dốc, núi có độ cao trung bình là khoảng450m Địa hình thấp dần từ bắc xuống nam Bề mặt địahình đợc chia cắt bởi nhiều suối cắt qua địa tầng chứa than

và chạy dọc theo hớng Bắc- Nam đổ vaò suối lớn Trung Lơng,

lu lợng thay đổi từ 6,1 l/s  18,000 l/s Các suối về mùa khô ítnớc, lòng hẹp, nông

Hệ thống giao thông của mỏ tơng đối phát triển, từ năm

1994 đến năm 1998 mỏ đã tiến hành làm đờng bê tông từkhu Yên Tử ra tới Lán Tháp đi Uông Bí Nhìn trung điều kiệngiao thông từ mỏ ra nhà sàng Khe Ngát và ra cảng cũng nh đicác nơi tơng đối thuận lợi

Nguồn cung cấp điện cho mỏ hiện nay là 2 đờng dây trênkhông 35 kV, dây dẫn AC-70, chiều dài tổng cộng là 16,5 km

từ TPP - 35 kV Lán Tháp đến mặt bằng sân công nghiệp+125 đang vận hành TBA 35/6 kV công suất (1600 + 1000)kV

Nguồn cung cấp nớc sinh hoạt và sản xuất của mỏ là nớc suối

đợc sử lý làm sạch

I.1.2 Tình hình dân c kinh tế khu vực.

Dân c sinh sống trong khu vực chủ yếu là công nhân củacác xí nghiệp khai thác than và phục vụ khai thác Ngời dântộc làm nông nghiệp, lâm nghiệp, dịch vụ chủ yếu sống dọctheo các tuyến giao thông chính

Các cơ sở kinh tế công nghiệp trong vùng là các xí nghiệpkhai thác than nh Vàng Danh, Mạo Khê, Nam Mẫu, vv nhà máynhiệt điện Uông Bí, cơ điện Uông Bí, nhà máy sửa chữa ôtô, các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng Đây là những cơ

sở cho việc phát triển mỏ

I.1.3 Điều kiện khí hậu

Khu mỏ Nam Mẫu thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gần biển có

2 mùa rõ rệt : mùa ma và mùa khô

Mùa ma bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10 nhiệt độ trungbình từ 260C 380C

hớng gió chủ yếu là Nam và Đông Nam Lu lợng nớc ma lớnnhất trong năm là 209(mm/ngày - đêm), hay ma đột ngột vàotháng 7,8

Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, hớnggió chủ yếu là Bắc và Đông Bắc, nhiệt độ thấp nhất là 40C

I.1.4 Quá trình thăm dò và khai thác khu vực thiết kế

mỏ than Nam Mẫu.

Toàn bộ khu vực mỏ than Nam Mẫu quản lý và khai thác đợc

Đoàn Địa Chất 2Đ thuộc LĐĐC 9 tiến hành tìm kiếm thăm dòqua các giai đoạn:

Từ năm 1959 đến năm 1968 tiến hành thăm dò tỷ mỷ từmức lộ vỉa tới +125 Từ năm 1971 đến năm 1976 tiến hànhthăm dò sơ bộ phần lò giếng từ mức +125  - 350

Từ báo cáo thăm dò lập báo cáo tính kết quả tính trữ lợng và

đã đợc hội đồng xét duyệt trữ lợng khoáng sản nhà nứơc phêduyệt năm 1978

Năm 1989 mỏ than Nam Mẫu đợc công ty than Uông Bí đavào khai thác từng phần bằng phơng pháp lộ thiên và lò bằng,song song với quá trình khai thác đã tiến hành thăm dò khaithác với khối lợng 1206m với 5 lỗ khoan

Năm 1999 Xí Nghiệp Địa Chất 906 – công ty ĐCKTKS đãlập báo cáo trong phạm vi toạ độ:

X = 38 500  41 000

Y = 369 300  371 300 Tổng hợp toàn bộ kết quả địa chất của các giai đoạn tìmkiếm thăm dò trớc đây, kết quả thăm dò khai thác cùng tài liệu

địa chất thu đợc trong quá trình khai thác đến tháng 6/1999.Báo cáo đã đợc tổng giám đốc than Việt Nam phê duyệt theonghị quyết số 2043/QĐ - ĐKVngày 25/11/1999

I.2 Điều kiện địa chất

I.2.1 Cấu tạo địa chất khu vực thiết kế.

1 Địa tầng: Toàn bộ trầm tích chứa than khu Nam Mẫu

là một phần cánh Nam nếp lồi Bảo Đài, tuổi trầm tích chứathan đã đợc xếp vào kỷ Triat-Jura,

trong đó phụ điệp dới than có tuổi T2L-T3C và phụ điệpchứa than có tuổi T3n-J1

Trầm tích chứa than T3 – J1 phân bố khắp diện tích khuNam Mẫu Kéo dài theo hớng Đông – Tây, với chiều dày địatầng khoảng 1000m, căn cứ vào thành phần thạch học và mức

độ chứa than ngời ta chia làm 4 tập từ (T3n – J1)1  (T3n – J1)4 Trong đó địa tầng chứa các vỉa than khu Nam Mẫu gồm cáctập từ (T3n – J1)2  (T3n – J1)3, do đó ta chủ yếu miêu tả rõ cáctập địa tầng này

Tập thứ hai(T3n-J1)2: Nằm khớp đều trên tập thứ nhất, gồmcác tập đá sẫm màu chủ yếu là bột kết, cát kết, ít lớp sét kết

và chứa các vỉa than từ V1V10, trong đó có 9 vỉa than(V3,V4,V5,V6,V6a,V7t,V7,V8,V9) có giá trị công nghiệp Tập

địa tầng này mang tính phân nhịp rõ ràng, chiều dày trungbình là 400m

Tập thứ ba (T3n-J1)3: Nằm không khớp đều trên tập thứ hai,

đá của tập địa tầng này sáng màu bao gồm bột kết, cát kết

và ít sạn kết thạch anh Phần tiếp giáp với tập thứ hai đôi khichứa các tập than mỏng hình thấu kính không có giá trị côngnghiệp, chiều dày tập này  330m

địa chất và khai thác Trong khu mỏ có rất nhiều đứt gãy lớnnhỏ, có một số đứt gãy điển hình nh : F13, F12, F9, F4, F250,F74, F335, F400, F325, F80 v v.Trong đó các đứt gãy F12,F400 nằm trong khu vực thiết kế và ảnh hởng trực tiếp tới quátrình thiết kế và khai thác, do đó ta tập trung nghiên cứu các

đứt gãy này

+ Đứt gãy F12: là ranh giới phía đông của khu Nam Mẫu vớikhu cánh gà có phơng Tây nam - Đông Bắc chiều dài trên bản

bình 45 Đây có thể là đứt gãy kéo dài theo của đứt gãy F13.Thực tế đứt gãy F12 tạo thành một khối địa chất hình nêmcắm vào đứt gãy F13 F12 đợc phát hiện trong khai thác lộthiên các vỉa V6, V5, V4

+ Đứt gãy F400 vách (F400V): Xuất hiện từ T V kéo dài vềphía Đông ra ngoài bản đồ theo phơng Tây Nam - Đông Bắcdài tới >1500m F400V trên mặt đợc phát hiện qua moong khaithác lộ thiên các vỉa V6a, V7, V7T và tài liệu lò các mức: L+400V8, L+385 V7, L+290 F400V là đứt gãy nghịch, cắm về phía

Đông Nam phạm vi ảnh hởng rộng chia cắt khu mỏ thành 2khối, khối phía Nam kéo dài từ mức lộ vỉa tới mức giáp ranhgiới đứt gãy nh mức L+250 và L+290 ở khu vực từ T.IV – T.V.Khối phía Bắc từ F400 các vỉa than nằm chìm sâu xuống,khối này cha đợc ngiên cứu kỹ

+ Đứt gãy F400 trụ (F400T): Xuất hiện ở khu vực T.V và chạysong song với F400V tạo thành đới F400 rộng từ 30 – 60m

3 Nếp uốn:

Trong số các nếp uốn bao gồm cả nếp lồi và nếp lõm lớn cómặt trong khu vực mỏ, có một số nếp uốn sau có ảnh hởngtrực tiếp tới các vỉa than:

+ Nếp lồi L1: Nằm ở giữa T.I và T.IA, nếp lồi này đợc quansát rõ trên bản đồ và mặt cắt Trên bản đồ trục của nếp lồiL1 có phơng Đông Nam – Tây Bắc, nó làm ảnh hởng trực tiếptới các đứt gãy F8, F9, F12 ở cánh Đông Bắc và một phần F7 ởcánh Tây Nam

+ Nếp lồi L3: Không đợc quan sát rõ trên bản đồ Trên mặtcắt T.II, T.IIA nếp lồi có trục nghiêng về phía Bắc trùng với đứtgãy F400 và làm ảnh hởng tới tất cả các vỉa than từ V3 - V9 + Nếp lõm L2: Nằm ở phía Tây T.IA đợc quan sát rõ trênbản đồ và mặt cắt trục của nó có phơng Đông Nam - TâyBắc có xu hớng nghiêng về Đông Bắc với độ dốc 600 - 700

+ Nếp lõm H3: Nằm ở giữa tuyến III và tuyến Ia, phát triểntheo hớng Đông Bắc - Tây Nam, mặt trợt nghiêng về phía ĐôngNam độ dốc 450  500, hai cánh tơng đối thoải

+ Nếp lõm H6: Đợc báo cáo thăm dò sơ bộ trữ lợng than phần

lò giếng - 350m (1978) xác định, xuất phát từ phíaTây Bắc tuyến VI, phát triển theo hớng Đông Bắc tới đứt gãyF400, độ dốc 700  800, hai cánh thỏai 200  300

Ngoài các nếp uốn đợc miêu tả ở trên trong khu mỏ còn tồntại một số các nếp uốn nhỏ làm thay đổi cục bộ đờng phơng

của các vỉa than nhng không làm ảnh hởng nhiều tới trữ lợngcủa các vỉa than

I.2.2 Cấu tạo vỉa than

1 Đặc điểm thế nằm của các vỉa than

Do đặc điểm địa chất của khu mỏ than Nam Mẫu rấtphức tạp, một số đoạn vỉa than ở trên mặt có thế nằm không

ổn định, có góc dốc lớn, có một số tuyến thăm dò đã pháthiện ra vỉa có góc dốc lớn tạo nên thế nằm nghịch đảo cụ thể:

1.1 ở khu vực tuyến II

V.6 từ lộ vỉa đã khai thác xuống L+223  L+195 vỉa liêntục đi vào tâm LK.30

V6a từ lộ vỉa đã khai thác xuống L+364  L+305  L+250

 L+220  L+200 và liên tục vào tâm LK.16

V.7t từ lộ vỉa đã khai thác xuống L+364  L+305 L+279 L+250  L+200

1.2 ở khu vực tuyến Ia

V.5 từ lộ vỉa đã khai thác xuống L+284  L+270  L+262 L+242  L+221  L+200

V.6 từ lộ vỉa đã khai thác xuống L+293  L+250  L+225 L+195

V.6a từ lộ vỉa đã khai thác xuống L+301 L+286  L+268

 L+242  L+225 và liên tục đi vào tâm LK.17  L+195

V.7t từ lộ vỉa đã khai thác xuống L+286 và gần xuống sâuvỉa bị vát mỏng

1.3 ở khu vực tuyến VIIIa

V.4L+260 cánh Nam khai thác thông sang L+260 cánh Bắc

1.4 ở khu vực tuyến IX

V.5 từ lộ vỉa  L+270 thông xuống L+244

V.6 từ lộ vỉa  L+270  L+244

V.6a từ lộ vỉa  L+270  L+244

V.7b từ lộ vỉa  L+270  L+244

1.5 ở khu vực tuyến IXa

V.7L+280 liên tục đến tâm LK.79  L+325 cánh Nam quavòm tâm LK.114  L+325 cánh Nam

1 6 ở khu vực tuyến X

Các vỉa V.6, V.6a, V.7 cũng có hiện tợng tơng tự nh V.7 ởtuyến IXa

Qua tài liệu trên cho thấy thế nằm chung của các vỉa than

mỏ than Nam Mẫu là cắm về phía Bắc Song do các nếp uốn,

đứt gãy làm cho thế nằm các vỉa than biến đổi cục bộ về ờng phơng và hớng dốc Điều này gây bất lợi cho hệ thống lòkhai thác

2 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than

Nh phần địa tầng đã nêu, tập địa tầng chứa than của mỏthan Nam Mẫu chứa 10 vỉa than từ vỉa V.1  V.10 ở mức lòbằng xuyên vỉa mức +125 hiện nay đang bắt gặp tơng đốichắc chắn các vỉa từ V.1  V.6, vỉa 1 cách cửa lò 493m, vỉa

2 cách cửa lò 524.20m Và vỉa 6 cách cửa lò 945m Qua tổnghợp các báo cáo địa chất kết hợp với các tài liệu đã và đangkhai thác các vỉa V.1, V.2, V.10 có chiều dày mỏng, duy trìkhông liên tục theo đờng phơng và hớng dốc nên không nằmtrong phần tính trữ lợng Các vỉa tham gia tính trữ lợng trongbáo cáo là : V.3, V.4, V.5, V.6, V.6a, V.7, V.7t,V.8, V.8,V.9 cácvỉa này có đặc điểm cụ thể nh sau:

- V.3 theo đờng phơng vỉa duy trì tơng đối liên tục trênbản đồ theo hớng dốc bị vát mỏng ở khu vực tuyến I vách, trụvỉa thờng là đá sét kết, bột kết đôi khi trụ vỉa là đá bột kếthạng hạt thô hay cát kết hạt nhỏ V.3 thuộc loại vỉa mỏng đếntrung bình, cấu tạo vỉa phức tạp, có nhiều lớp đá kẹp từ 0.01

 1.73m, chiều dày trung bình của than là 2.7m góc dốc thay

đổi từ 20o đến 68o trung bình là 40o,thuộc loại vỉa dốcnghiêng

- V.4 duy trì tơng đối ổn định cả đờng phơng và hớngdốc, vách, trụ vỉa thờng là đá hạt thô cát kết hoặc sạn kết hạtnhỏ V.4 thuộc loại vỉa có chiều dày trung bình, cấu tạo phứctạp, có nhiều lớp đá kẹp, chiều dày lớp đá kẹp từ 0.01 2.27m, chiều dày nguyên than trung bình 2.68m.góc dốc thay

đổi từ 17o đến 66o trung bình là 39o thuộc loại vỉa dốcnghiêng

- V.5 duy trì liên tục theo đờng phơng và hớng dốc, vách,trụ vỉa thờng là đá hạt thô, trụ thờng sét kết hoặc bột kết.V.5 thuộc loại vỉa trung bình đến dày, cấu tạo vỉa phức tạp,nhiều lớp đá kẹp, chiều dày lớp đá kẹp biến đổi từ 0.01 2.27m, chiều dày nguyên than trung bình là 5,2m góc dốcthay đổi từ 15o đến 75o trung bình 40o thuộc loại vỉa dốcnghiêng

- V.6 duy trì liên tục theo đờng phơng và hớng dốc, vách,trụ vỉa thờng là đá hạt nhỏ đến trung bình, khu vực từ tuyến

IIa  IIIa vách, trụ là đá hạt thô, sạn kết, cát kết V.6 thuộc loạivỉa trung bình đến dày, cấu tạo phức tạp, có nhiều lớp đákẹp, chiều dày lớp đá kẹp từ 0.01  1.06m, chiều dày nguyênthan trung bình 4.84m góc dốc vỉa than thay đổi 15o đến

75o trung bình 28o thuộc loại vỉa dốc nghiêng

- V.6a duy trì liên tục theo đờng phơng và hớng dốc Từtuyến IIIa  V vách, trụ vỉa là đá hạt thô cát kết, sạn kết hạtnhỏ, các tuyến còn lại vách và trụ vỉa là đá hạt nhỏ hơn bộtkết và sét kết V 6a thuộc loại vỉa có cấu tạo phức tạp, nhiềulớp đá kẹp chiều dày từ 0.01  1.36m, chiều dày nguyên thantrung bình 3m góc dốc thay đổi 10o đến 55o trung bình 28othuộc loại vỉa nghiêng

- V.7t xuất hiện từ tuyến II  VIII, từ tuyến II  III vách, trụ

là đá hạt nhỏ sét kết, bột kết Từ tuyến IIIa  VIII vách, trụvỉa là đá hạt thô V.7t thuộc loại vỉa có cấu tạo phức tạp, cónhiều lớp đá kẹp, chiều dày lớp đá kẹp từ 0.01  1.49m, chiềudày nguyên than trung bình 3,2 mgóc dốc của vỉa 15o đến

50o trung bình 26o thuộc loại vỉa nghiêng

- V.7 duy trì liện tục toàn khu mỏ, vách chủ yếu là đá hạtthô cát kết, trụ là đá hạt nhỏ bột kết, sét kết V.7 thuộc loạivỉa có cấu tạo phức tạp, nhiều lớp đá kẹp, chiều dày lớp đákẹp từ 0.01  1.97m, chiều dày nguyên than trung bình là5.4m.góc dốc của vỉa thay đổi từ 10o đến 50o trung bình

25o thuộc loại vỉa nghiêng

- V.8 duy trì liên tục trên toàn khu mỏ, vách, trụ chủ yếu

là đá hạt trung bình đến hạt nhỏ bột kết, cát kết V.8 thuộcloại vỉa có chiều dày trung bình, cấu tạo phức tạp, có nhiều lớp

đá kẹp chiều dày từ 0.02  2.08m, chiều dày nguyên thantrung bình là 1.89m góc dốc của vỉa 10o đến 75o trungbình 35o thuộc loại vỉa nghiêng

- V.9 duy trì liên tục trên toàn diện tích khu mỏ, vách, trụvỉa chủ yếu là đá hạt trung bình, cấu tạo phức tạp, có nhiềulớp đá kẹp chiều dày từ 0.04  0.85m, chiều dày nguyên thantrung bình là 1.90m góc dốc của vỉa 10o đến 80o trungbình 39o thuộc loại vỉa dốc nghiêng

I.2.3 Phẩm chất than

Than của mỏ than Nam Mẫu có nhãn hiệu antraxit, độ trocủa các vỉa than có chiều hớng tăng dần theo chiều sâu Than

có tỷ trọng cao, tỷ lệ than cám lớn, nhiệt lợng cao thuộc loại khó

1 Tính chất cơ lý và thành phần thạch học của than

Than chủ yếu là than ánh, màu đen, sắc xám vàng, cấu tạokhối với kiến trúc đồng nhất Vết vạch màu đen, ánh kim loạimạch, vết vỡ dạng vỏ sò, dạng mắt và một ít dạng tia Xuốngsâu theo hớng cắm độ ánh của than giảm dần Cấu tạo dạngkhối chuyển dần sang dạng phân lớp mỏng vết vỡ chủ yếudạng bậc thang

Các loại than nửa ánh, ánh mờ than thờng gặp ở dạng dảimỏng, thấu kính nhỏ, có kiến trúc không đồng nhất, dạng hạtcấu tạo dạng dải, màu đen hoặc hơi xám, vết vỡ gồ ghề khôngbằng phẳng Than có chứa khoáng vật pyrit, siđerit và một ítthạc anh

2 Thành phần hoá học và các tính chất chủ yếu của than

2.1 Các thành phần hoá học chủ yếu của than

Thành phần nguyên tố chủ yếu của than đợc trình bàytrong bảng I.1

Bảng I.1

Nguyên tố

Hàm lợng phân tích %Nhỏ

nhất nhất Lớn Trungbình

- Độ tro (Ak ): tất cả các vỉa than có độ tro tăng dần từ Tâysang Đông, từ tuyến Xa  Va sau đó lại giảm dần từ tuyến Va

 II Từ tuyến II  I độ tro lại có xu hớng tăng dần lên Độ trokhông kể độ làm bẩn thay đổi từ 5 75  36 76%, trungbình 16.4%.A

- Chất bốc (Vk): chất bốc than khu mỏ Nam Mẫu tơng đốithấp, tơng ứng than biến chất cao, trị số chất bốc thay đổi

từ 2.01  9.95%, trung bình 3.92%

- Lu huỳnh ( Sch): trị số lu huỳnh thay đôie từ 0.34  6.76%,trung bình 1.45%, hàm lợng lu huỳnh tăng dần từ V.9 V.3 vàtăng dần từ Đông sang Tây Với mỗi vỉa hàm lợng lu huỳnh khácnhau, các vỉa V.6, V.6a, V.6, V.7, V.8, V.9 có hàm lợng lu huỳnhthấp, các vỉa V.4, V.5 có hàm lợng trung bình, vỉa V.3 là vỉa

có hàm lợng lu huỳnh cao

- Phốt pho ( P ): trị số thay đổi từ 0.0007  0.10%, trungbình 0.012% Với hàm lợng trên, khu mỏ than Nam Mẫu có hàmlợng (P) thấp so với yêu cầu cho phép khi sử dụng than trongcông nghiệp

- Nhiệt lợng (Qk): Nhiệt lợng thay đổi từ 4.466  8.027kcalo/kg, trung bình 6.815% kcalo/kg Trong mỏ V.7 là vỉa cónhiệt lợng khô trung bình cao nhất (7.020 kcalo/kg), vỉa 3 cónhiệt lợng khô trung bình thấp nhất ( 6.162 kcalo/kg)

- Thành phần hoá học của tro than thể hiện trong bảng I.2

Bảng I.2

Thành phầntro

Hàm lợng phân tích %Nhỏ

nhất Lớn nhất Trungbình

I.2.4 Địa chất thủy văn

Nớc mặt: Toàn bộ mỏ than Nam Mẫu không có khối lợng nớc

mặt lớn Khu mỏ có 2 hệ thống suối chính, suối than thùngchảy ra Lán Tháp rồi chảy vào suối Uông Bí Suối Nam Mẫuchảy ra sông Trung Lơng Các suối nhìn chung hẹp, nông có l-

u lợng ít nhất là về mùa khô Lu lợng tập trung chủ yếu vào suốilớn Trung Lơng, lu lợng thay đổi từ 6.1l/s  18.000 l/s Thànhphần hoá học của nớc thờng là Bicacbonat, clorua các loại, hoặcBicacbonat Clorua các loại

Nớc dới đất: Nớc dới đất tập trung ở các lớp trầm tích Đệ tứ,

các tầng chứa than, các khe nứt, các tầng trên than Nớc dới đất

có áp lực cục bộ, nhiều nơi mực thủy áp cao hơn mặt đất

đến 5m Nớc mặt và nớc dới đất có quan hệ thủy lực, nhngquan hệ này không lớn Hệ số thẩm thấu trung bình0.033m/ng Nớc mang tính axit có trị số pH = 4.2  5.6 Tổng

độ khoáng hoá M = 0 012  0 394g/l có tên chung làBicacbonat Nớc dới đất và nớc trên mặt không có sự sai khác

về thành phần hoá học

Dự tính nớc chảy vào khai trờng Theo tính toán của báo cáo

địa chất: Tổng lu lợng nớc chảy vào khai trờng tại mức  0 là

nổ nh CH4, H2 và khí độc, ngạt CO2, CO, hàm lợng % của từngvỉa thay đổi không lớn

- Hàm lợng khí CH4 và H2 thay đổi từ 0,0%  22,71%, trungbình 22,63%

Khai trờng đợc chia làm 2 khu :

Khu I từ tuyến I đến đứt gãy F400

Khu II từ F400 về phía Tây Bắc (giáp ranh giới bảo vệ khu ditích Yên Tử )

Bảng I.3 trữ lợng khai trờng tính từ mức +125  -100

1 Những điều kiện thuận lợi và khó khăn trong quá trình thiết kế và khai thác

+ Những thuận lợi

- Do địa hình khu mỏ là núi cao, có nhiều khe suối nênlợng ma rơi xuống thoát nhanh không gây ảnh hởng tới các vịtrí lò khai thác

- Hệ số thấm của các lớp đất đá nhỏ do đó lợng nớc chảyvào các đờng lò không lớn

- Thành phần hóa học của nớc không gây ra hiện tợng ănmòn cho vật liệu chống và các thiết bị thi công trong quátrình khai thác

- Đất đá vách có độ kiên cố không cao rất thuận lợicho quá trình phá hỏa

- Qua quá trình khai thác thấy ít có hiện tợng bùng nền

Đây là điều kiện thuận lợi cho quá trình khai thác

- Nồng độ các chất khí nổ và khí độc không cao

- Các vỉa than ở đây tơng đối ổn định, chủ yếu làthỏai và nghiêng rất thuận lợi để xây dựng các lò chợ cơ khíhóa cho năng xuắt cao

+ Những vấn đề cần lu ý trong quá trình thiết kế và khaithác

- Do có Lớp vách giả rất dễ xụp đổ do đó cần có biệnpháp chống giữ và phá hỏa hợp lý để đảm bảo an toàn

- Khai trờng có đứt gẫy F400 cắt ngang qua các vỉa chiacác vỉa thành 2 phần nông và sâu Vì vậy cần thiết kế một

hệ thống mở vỉa hợp lý, đồng thời cần có biện pháp thi công,gia cố hợp lý để đảm bảo an toàn và tiết kiện chi phí đào vàbảo vệ

- Ngoài ra trong khu vực khai trờng cũng có nhiều các đứtgẫy và các nếp uốn nhỏ làm thay đổi cục bộ các vỉa thantheo cả đờng phơng và hớng dốc Do đó cần thiết kế một hệthống khai thác hợp lý để tiết kiệm chi phí khai thác và tổnthất than là nhỏ nhất

- Do trong mỏ có chứa các loại khí CH4, CO2 gây ảnh ởng trực tiếp tới quá trình khai thác, vì vậy cần chú ý khi thiết

h-kế hệ thống thông gió

2 Những tài liệu địa chất cần bổ xung

- Cần nghiên cứu, thăm dò bổ xung tài liệu về đứt gẫyF400 và F305 để có tài liệu thiết kế thi công cũng nh có biệnpháp sử lý cho hệ thống các đờng lò đi qua đứt gẫy

- Nghiên cứu thăm dò các vỉa than gần với khu vực đứtgẫy để phục vụ cho việc tận thu than của từng vỉa.

Chơng II

Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ

II.1 giới hạn khu vực thiết kế

II.1.1 biên giới khai trờng

Khai trờng nằm cách thị xã Uông Bí 25 km về phía tâybắc,trong giới hạn tọa độ:

X= 38.500  41.000 Y= 369.300  371.300

- Phía bắc là núi Bảo Đài

- Phía Nam là thôn Nam mẫu

- Phía Đông giáp khu cánh gà mỏ Vàng Danh

- Phía tây giáp khu bảo vệ di tích Yên Tử

II.1.2 kích thớc khai trờng

- Chiều dài theo phơng : 2,5 km

- Chiều rộng khai trờng : 2 km

- Diện tích khai trờng : 5 km 2

II.2 tính trữ lợng

II.2.1 _ Trữ lợng địa chất

Trữ lợng địa chất của khu vực thiết kế đợc xác định trêncơ sở bảng tổng hợp theo mức cao điều chỉnh mỏ than NamMẫu ( Trữ lợng theo QP.1970 ) và các tài liệu bổ xung ta xác

định tổng trữ lợng khu vực mỏ than Nam Mẫu từ ( +125 

-100 ) là 2581869 (tấn)

II.2.2 _ Trữ lợng công nghiệp : Z CN

Trong quà trình khai thác không thể lấy đợc toàn bộ trữ ợng trong bảng cân đối trên mặt đất Chính vì những lý dotrên mà trữ lợng của mỏ khi đa vào thiết kế luôn luôn nhỏ hơntrữ lợng địa chất, gọi là trữ lợng công nghiệp Vì vậy ngời sảnxuất phải lấy trữ lợng công nghiệp để thiết kế

l-Trữ lợng công nghiệp đợc tính theo công thức sau :

Trong đó :

- Tch : Tỷ lệ tổn thất chung, lợng than mất mát do nguyênnhân chủ quan và khách quan mà chúng ta không tiến hànhkhai thác đợc

Tch = Ttr + TKT , %

-Ttr : Tổn thất để lại trụ bảo vệ các đờng lò mở vỉa Khithiết kế có thể cho phép lấy sơ bộ giá trị của Ttr nh sau : Đốivới các vỉa than trong khu vực thiết kế có góc dốc từ 10-20%góc dốc trung bình αtb< 200 do đó ta lấy giá trị Ttr = 20%

- TKT : Tổn thất than trong quá trình khai thác, ta lấy TKT

=5 - 25% ( Trong thực tế hiện nay tổn thất chung có thể lên

đến 40 – 50 %)

Do đó C = 1 – 0,01 Tch với Tch = 40 – 50% , Ta lấy C = 0,7 0,75

-ZCN = Zđc C

-ZCN = 25818690.0,75 = 19364018 (tấn)

Với khu vực thiết kế cụ thể trong đồ án này, công suât nămlấy là Am = 1.200.000 tấn/năm.

II.3.2 thời gian tồn tại của mỏ

Thời gian tồn tại của mỏ đợc xác định theo công thức :

t1 _ Thời gian xây dựng cơ bản t1 = 3, (năm)

t2 _ Thời gian khấu vét ,t2 = 2, (năm)

Vậy thời gian tồn tại thực tế của mỏ là :

T = 16 + 3 + 2 = 21, (năm)

II.4 chế độ làm việc của mỏ

II.4.1 Bộ phận lao động gián tiếp

Bộ phận lao động gián tiếp bao gồm khối phòng ban… cóthời gian làm việc khác với bộ phận lao động trực tiếp Khối lao

động này làm việc 6 ngày 1 tuần Mỗi ngày làm việc trong 8hchia làm 2 buổi Sáng từ 7h đến 11h30’ , chiều từ 13h đến16h30’, thời gian làm việc trong tuần là 6 ngày

II.4.2 Bộ phận lao động trực tiếp

Làm việc 3 ca/ngày

Ca I : làm việc từ 6h đến 14h

Ca II : làm việc từ 14h đến 22h

Ca III : làm việc từ 22h đến 6h sáng hôm sau

Số giờ làm việc trong 1 ca là 8 giờ

Số ngày làm việc trong 1 tuần là 6 ngày

Số ngày làm việc trong 1 tháng : 26 ngày

Chế độ đảo ca của Công Ty đang áp dụng là đảo canghịch đợc thể hiện nh bảng :

Bảng II.1

Ng

giờ ng hỉ

a I a IIC a IIIC

Nghỉ

II.5 Phân chia ruộng mỏ

Để khai thác một khoáng sàng than bất kì trớc tiên cầnphải tiến hành phân chia ruộng mỏ thành các khu vực khaithác Ruộng mỏ có thể đợc phân chia theo mức, theo tầnghoặc theo khoảnh

II.5.1 Chia ruộng mỏ thành các mức

Ruộng mỏ có thể khai thác một mức hay một vài mức Mỗimức khai thác là một phần của ruộng mỏ Khi khai thác việcvận chuyển than, thông gió nhờ vào các đờng lò sân giếngcủa mức đó Khi khai thác một mức, giới hạn theo phơng là giớihạn hai bên của ruộng mỏ, giới hạn phía trên và phía dới của mỏcũng là giới hạn theo chiều dốc của mỏ Khi khai thác nhiềumức thì giới hạn mỗi mức ở hai bên vẫn là giới hạn hai bên của

mỏ, còn giới hạn theo chiều dốc là giới hạn trên, giới hạn dới của

mỏ ( đối với mức trên cùng và mức dới cùng ) và giới hạn quy

định theo thiết kế giữ các mức

II.5.2 Chia ruộng mỏ thành các khoảnh

Khoảnh là một phần của ruộng mỏ đợc giới hạn phía trên

và phía dới bởi lò vận tải và lò thông gió hay biên giới phía dớicủa mỏ, theo phơng giới hạn là hai khoảnh liền kề nhau hoặcgiới hạn của ruộng mỏ Mỗi khoảnh có thể khai thác theo mộtcánh hay hai cánh Chiều dài mỗi khoảnh theo phơng từ 2500

 3000m, theo chiều dốc từ 1200  1500m Chia khoảnh sửdụng khi vỉa dốc thoải hay dốc nghiêng dới 250

II.5.3 Chia ruộng mỏ thành các tầng

Trong khu vực thiết kế có 9 vỉa than,các vỉa này có độ

dày trung bình từ 1,89  5,29m Góc dốc thay đổi từ 230 

400, độ cao theo phơng thẳng đứng cần thiết kế là +125 -100 m, H=225 m

Chiều cao tầng :75 m , số tầng khai thác :3

Do đó chia ruộng mỏ thành 3 tầng nh sau :

II.6.1 Khái quát chung :

Mở vỉa là việc đào các đờng lò từ ngoài mặt địa hình

đến vị trí khoáng sản có ích để từ đó mở các đờng lòchuẩn bị cho việc khai thác

Những yếu tố về địa chất ảnh hởng tới các công tác mởvỉa bao gồm: Trữ lợng mỏ, số lợng vỉa, chiều dày các vỉa,khoảng cách giữa các vỉa, điều kiện địa chất thủy văn,

điều kiện địa chất công trình, mức độ chứa khí, độ sâukhai thác

Những yếu tố kỹ thuật ảnh hởng tới các công tác mở vỉabao gồm: Sản lợng mỏ, kích thớc ruộng mỏ, trình độ cơ khíhóa, mức độ phát triển kỹ thuật, chất lợng khoáng sản, côngnghệ sàng tuyển, hệ thống giao thông vận tải v.v

Các phơng án thiết kế mở vỉa đợc đa ra phải thỏa mãncác các nguyên tắc sau:

- Đảm bảo thông qua sản lợng thiết kế

- Sử dụng lại đợc toàn bộ các hạng mục công trình đã xâydựng trên mặt bằng

- Tổ chức thi công thi công dễ dàng phù hợp với điều kiện vàkhả năng cung cấp thiết bị, vật liệu cho thi công

- Đảm bảo khả năng xây dựng ngắn, ra than sớm

- Khối lợng đờng lò là tối thiểu

- Đảm bảo sự thông gió an toàn và hiệu quả

II.6.2 Các phơng án mở vỉa :

Qua nghiên cứu,phân tích bản đồ địa chất,mặt cắt

địa chất,điều kiện địa hình,địa chất của khu vực thiết kế

ta thấy khu mỏ tồn tại đứt gãy lớn F400 giữa khu I và khu II nênrất khó khăn cho công tác đào lò từ khu II sang khu I Khu II lànơi xuất hiện các lộ vỉa và địa hình đồi núi trên mức thuỷchuẩn nên thuận lợi cho việc mở lò bằng xuyên vỉa

Sau khi nghiên cứu tài liệu địa hình ,địa chất.Em xin

II.6.3 Trình bày các phơng án mở vỉa:

II.6.3.1 Phơng án I: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp

b Thứ tự đào lò: Từ các vị trí đặt giếng đã đợc xác

định trên bề mặt địa hình đào cặp giếng chính 1 vàgiếng phụ 2 Tới mức +50 mở sân giếng 8, đồng thời tiếnhành đào lò xuyên vỉa thông gió 3 ( mức +125 ) qua tất cảcác vỉa than V.3, V.4, V.5, V.6a, V.6, V7, V.7t, V.8, V.9.Tại vịtrí sân giếng 8 tiến hành mở đờng lò xuyên vỉa vận tải 6qua tất cả các vỉa than,tiến hành đào lò dọc vỉa vận tải 5 Lòxuyên vỉa thông gió 3 tiến hành đào lò dọc vỉa thông gió 4khi đó ta mở lò cắt khai thác lò chợ tầng ( +125 +50 )

Trong quá trình khai thác mức trên tiến hành đào sâugiếng tới mức - 25 mở sân giếng 8, đào đờng lò xuyên vỉavân tải cho mức - 25 tới gặp các vỉa than, đào lò dọc vỉa vậntải để chuẩn bị khai thác tầng dới

Lò xuyên vỉa và dọc vỉa vận tải của tầng trên đợc bảo vệ

để thông gió cho tầng dới

Công tác thông gió của các tầng tiếp theo tơng tự nh trên Sơ đồ thông gió :

Gió sạch  2  sân giếng  6  5 lò chợ 4  3 rangoài

e Công tác thoát nớc

- Nớc trong khu này đợc tập trung về lò dọc vỉa vận tải 5qua lò xuyên vỉa vận tải 6 bằng phơng pháp tự chảy ra các đ-ờng lò chứa nớc ở sân giếng 8, Nớc đợc bơm ra ngoài bằng hệthống bơm thóat nớc đặt ở giếng phụ 2

f Công tác vận chuyển ngời,vật liệu, thiết bị

Chọn vị trí cặp giếng ở khu vực trung tâm giữa 2 cánh

- Toạ độ của giếng nghiêng chính:

X=369112 Y=39045Z= +150

- Toạ độ của giếng nghiêng phụ:

X=369175Y=39130

Sơ đồ mở vỉa:

Đợc trình bày trong hình vẽ II-2

b thứ tự đào lò

Từ các vị trí đặt giếng đã đợc xác định trên mặt địahình mức +150 đào cặp giếng nghiêng chính, phụ 1 và 2 tớimức độ cao +50 mở sân giếng 8 Đồng thời tiến hành đào lòxuyên vỉa thông gió 3 ( mức +125 ) qua tất cả các vỉa thanV.3, V.4, V.5, V.6a, V.6, V7, V.7t, V.8, V.9 và đào lò dọc vỉathông gió 4 Tại sân giếng 8 tiến hành đào lò xuyên vỉa vậntải 6 cho tầng khai thác từ +125  +50 Từ lò xuyên vỉa 6 đào

lò dọc vỉa vận tải 5 ra tới biên giới ruộng mỏ Mở lò cắt, tạo lòchợ mức +125  +50 cho các vỉa 4, 5, 6, 6a,7, 7t, 8, 9

Trong quá trình khai thác tầng trên tiến hành đào sâu 2giếng 1,2 tới -25 đào lò xuyên vỉa vận tải 6 , lò dọc vỉa vậntải 5 để chuận bị cho công tác khai thác tầng dới

Các lò xuyên vỉa vận tải và dọc vỉa vận tải của tầng trên

đợc tận dụng để làm lò thông gió cho tầng dới

Công tác thông gió của các tầng tiếp theo tơng tự nh trên Sơ đồ thông gió :

- Gió sạch 2 sân giếng8 6 5 7 lò chợ  4  3 rangoài

e Công tác thoát nớc

- Nớc trong khu này đợc tập trung về lò dọc vỉa vận tải 5qua lò xuyên vỉa vận tải 6 bằng phơng pháp tự chảy ra các đ-ờng lò chứa nớc ở sân giếng phụ 2, Nớc đợc bơm ra ngoài bằng

hệ thống bơm thoát nớc đặt ở giếng phụ 2

f Công tác vận chuyển ngời, vật liệu, thiết bị.

đến sản xuất.

Ưu điểm:

- Dây truyền công nghệ vận tải ngoài thuận lợi ngắn về cung độvận tải và có lợi về tổ chức vận tải, do việc sử dụng băng tải

- Vận chuyển nguyên vật liệu, thiết bị phục vụ sản xuất và vậnchuyển công nhân đi làm thuậnlợi

- Việc chỉ huy điều hành sản xuất thuận lợi do mặt bằng ở gần trung tâm điều hành sản xuất của mỏ

- Thuận lợi cho việc xây dựng sân ga

Nh

ợc điểm :

- Vừa sản xuất, vừa thi công ở mặt bằng chật hẹp

- Lò xuyên vỉa dài

- Khi đào sâu thêmgiếng đến mức +50 khối lợng lò xuyên vỉa càng dài

Nh

ợc điểm :

- Phải di chuyển một số hạng mục trên mặt bằng nên đền bù lớn

- Vừa sản xuất vừa thi công đào

lò giếng trên một phạm vi mặt bằng chật hẹp khó khăn

- Lò xuyên vỉa mức +50 dài

- Khâu vận tải ngoài phải sử dụng công nghệ chuyển tải than từ giếng qua trạm lật goòng xuống ôtô gây bụi

ô nhiễm môi trờng

- Vận chuyển nguyên vật liệu và công nhân bất lợi hơn

- Khối lợng san gạt mặt bằng lớn

đào lò giếng đứng,tốc độ thi công chậm Nhng sản l-ợng của lò chợ khá

lớn

Sử dụng tốc độ đào lò đơn giản, tốc độ đào lò nhanh, có kinh nghiệm trong quá trình khai thác, thời gian thi công nhanh, sớm đa mỏ vào hoạt

ợc điểm :

- Trang thiết bị phức tạp, thiết kế thi công vận hành khó khăn hơn

- Điều kiện đảm bảo kỹ thuật sửa chữa, bảo tu thay thế rất khó khăn

- Công tác thoát nớc không mấy khó khăn

- Nớc tự chảy theo rãnh nớc về hầm chứa nớc ở các lò chứa nớc

Căn cứ vào bảng so sánh u nhợc điểm của 2 phơng án trên

cho ta thấy phơng án II: “Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng” là hợp lý

hơn về mặt kỹ thuật

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

Do không thể tính toán chi tiết các loại chi phí, và hạnchế về thời gian vì vậy phần kinh tế chỉ tính toán, so sánhcho các hạng mục công trình có khối lợng khác nhau của 2 ph-

ơng án Để so sánh kinh tế giữa 2 phơng án tiến hành tínhtoán các chi phí đào lò, chi phí bảo vệ lò, chi phí vận tải củatừng phơng án

ST

T Tên đờng lò

Loại tiết diện

Vật liệu chố ng

( m )

L (

m )

C đ

( đ ồng)

C (

6

10 đồ ng)

1 Giếngchính Hìnhtròn BTCT 18 270 40.475 10929

2 Giếng phụ Hình BTC 18 26 10524

trßn T 0 40.475

3 xuyªn vØaTæng Lß H×nhvßm CB22 17,28 5017 9,5 47662

Bảng II.5 Bảng chi phí đào lò phơng án II

ST

T Tên đờng lò

Loại tiết diện

Vật liệu chố

ng ( m )

L (

m )

Cđ

( đồ ng) C (

chính

Hìnhvòm BTCT 18 915 17.423 15942

2 nghiêng phụGiếng Hìnhvòm BTCT 18 605 17.423 10541

(m 3 )

Chiều dài (m) Khối tích

3 Chi phí bảo giếng và lò xuyên vỉa.

a Thời gian bảo vệ giếng

Thời gian bảo vệ giếng đợc xác định theo công thức:

tn = tkt - (n-1) t1t , (năm)

Trong đó :

tn - Thời gian bảo vệ giếng tầng n, (năm)

tkt - Thời gian khai thác hết phần ruộng mỏ, (năm) t1t - Thời gian khai thác 1 tầng, (năm)

b Thời gian bảo vệ lò xuyên vỉa

Thời gian bảo vệ lò xuyên vỉa đợc xác định theo côngthức:

tn = (ttt + ttd), (năm)

Trong đó :

tn - Thời gian bảo vệ lò xuyên vỉa mức n, (năm) ttt - Thời gian khai thác hết tầng trên, (năm)

ttd - Thời gian khai thác tầng dới, (năm)

c Chi phí bảo vệ giếng

Chi phí bảo vệ giếng đợc xác định theo công thức:

Cg = cbv L tbv, (đồng)

d Chi phí bảo vệ lò xuyên vỉa

Chi phí bảo vệ lò xuyên vỉa đợc xác định theo côngthức:

Cxv = cbv L tbv , (đồng)

Trong đó :

cbv - Đơn giá bảo vệ, (đồng/m - năm)

L - Chiều dài lò cần bảo vệ, (m)

tbv - Thời gian cần bảo vệ, (năm)

L Đơn giá Thành tiền (m

Than đợc vận chuyển từ lò dọc vỉa ra lò xuyên vỉa băng tàu

điện tới lò xuyên vỉa đợc vận chuyển bằng tàu điện ra sângiếng đợc vận chuyển bằng băng tải ra ngoài.Theo tính toángiá thành vận chuyển tại lò dọc vỉa và lò xuyên vỉa là 1000(đồng/tấn).Vận tải qua giếng chính bằng băng tải là 3500(đồng/tấn)

Cvt = ltb.Q.Kvt.TTrong đó:

Ltb - Chiều dài chung bình của lò vận tải;

Q - Khối lợng than đợc vận tải qua đờng lò; Kvt - Đơn giá vận tải cho 1 tấn than;

T-thời gian tồn tại đờng lò

Bảng II.9 Bảng chi phí vận tải phơng án I

T

T trìnhTên công (km)Li

Kvt(đ/T_m)

Tiền

106t/năm ăm)(N (103đ)

Phơng án I: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa từng tầng

Phơng án II: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp lò

xuyên vỉa từng tầng

1 Giếng nghiêngchính 915 1.5 21 1200 34587000

3 Lò xuyên vỉa 888 1.5 14 1000 186480

5 chi phí mua sắm thiết bị

Do không tính toán đợc chi tiết các chi phí nua sắmthiết bị, vì vậy trong phạm vi đồ án chỉ nêu chí phí muasắm những thiết bị chủ yếu

Bảng II.11 Bảng chi phí mua sắm thiết bị phơng án I

đồng)

1 Đầu tàu điện ác quyA14 - 2 chiếc 4 582 ,32445 1 782329,3

2 Goòng loại YBD – 3 chiếc 131 8 000 1 048000

3 Trục tải giếng chính bộ 1 850 000 850 000

4 Trục tải giếng phụ bộ 1 321 500 321 500

5 Quạt gió chính chiếc 2 30 000 60 000

6 Bơm nớc áp lực chiếc 2 15 000 30 000

7 Bơm bùn trục vít chiếc 1 21 800 21 800

Bảng II.12 Bảng chi phí mua sắm thiết bị phơng án II

1 §Çu tµu ®iÖn ¸c quyA14 - 2 chiÕc 4 582 ,32445 1 782329,3

2 Goßng lo¹i YBD – 3 chiÕc 131 8 000 1 048000

3 B¨ng t¶i giÕng chÝnhAY - 120 bé 1 500 000 500 000

4 Trôc t¶i giÕng phô bé 1 321 500 321 500

5 Qu¹t giã chÝnh chiÕc 2 30 000 60 000

6 B¬m níc ¸p lùc chiÕc 2 15 000 30 000

7 B¬m bïn trôc vÝt chiÕc 1 21 800 21 800

6.So s¸nh tæng hîp c¸c chi phÝ cña c¸c ph¬ng ¸n.

§Ó tiÕn hµnh so s¸nh ta coi nh tæng chi phÝ cña ph¬ng

¸n II( giÕn nghiªng ) lµ 100% Ta cã b¶ng sau:

B¶ng II.6 B¶ng chi phÝ tæng hîp c¸c ph¬ng ¸n

-Về mặt kỹ thuật ta thấy phơng án II có u điểm hơn

ph-ơng án I Khả năng tự động hóa và cơ giới đồng bộ thiết bị ởcác khâu từ trong ra ngoài cao hơn, có khả năng nâng côngsuất mỏ cao

- Về mặt kinh tế ta thấy rằng phơng án II tiết kiệm hơn

ph-ơng án I nhiều Với đặc điểm địa chất mỏ than Nam Mẫu

bảo đảm an toàn để mở vỉa, đồ án chọn Phơng án II: “

Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa xuyên vỉa tầng ” làm phơng án mở vỉa cho mỏ than

Nam Mẫu mức +125-100

II.7 Thiêt kế thi công đào lò mở vỉa.

Trên cơ sở khai thông chuẩn bị đa ra ta lựa chọn việc khaithông cho mức +50 đợc thực hiện bằng cặp giếng nghiêngkết hợp lò xuyên vỉa mức +50

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

1.Chọn hình dạng tiết diện ngang của lò

Do đặc điểm địa chất của khu mỏm, bao gồm nhiềuvỉa trong ruộng mỏ, do đó thời gian tồn tại của đờng lò phục

vụ khai thác lớn Để đảm bảo an toàn và kéo dài tuổi thọ của

đờng lò, cũng nh phù hợp với loại vật liệu có độ bền cao, thờigian tồn tại lâu dài ta chọn tiết diện hình vòm bán nguyệt làhợp lý nhất

2 Chọn loại vật liệu chống.

Do thời gian tồn tại của đờng lò lớn, do đặc điểm nớc mỏkhông có khả năng ăn mòn kim loại do đó ta chọn vỏ chốngcho lò xuyên vỉa là thép lòng máng, loại CBJJ 22

Riêng các đoạn lò xuyên vỉa qua đứt gãy, dới đờng vận tải

do ô tô sử dụng vỏ chống bê tông cốp thép

II.7.2 Xác định kích thớc tiết diện lò.

Với điều kiện khai thác mỏ, và điều kiện vận tải hiện tại của

mỏ chọn thiết bị vận tải trong lò xuyên vỉa là tàu điện

Do yêu cầu sản lợng thiết kế mỏ và nhu cầu tăng sản lợngngày càng cao, và mỏ là mỏ loại 1 về khí CH4 chọn đầu tàuacquy A14-2 và goòng loại YBD – 3

2.1 Chiều rộng bên trong và bên ngoài vỏ chống.

Tính toán tiết diện ngang của lò Chiều rộng bên trong vỏchống đợc xác định theo công thức:

B = m + k A + (k-1) C + n, (m)Trong đó :

m - Khoảng cách an toàn giữ thiết bị và khung chống

m = 0,3 (m)

A - Kích thớc lớn nhất cửa thiết bị A = 1,35 (m)

C - Khoảng cách an toàn giữa 2 thiết bị chuyển

động ngợc chiều nhau

C = 0,25 (m)

k - Số đờng vận tải trong đờng lò k = 2

n - Khoảng cách từ thiết bị vận tải tới vì chống tínhngang với chiều cao thiết bị vận tải

n = (1,7 – htb) cotg + n (m)

n - Khoảng cách an toàn cho ngời đi lại, mang vác thiết bịtính từ phần nhô ra lớn nhất của thiết bị ở độ cao (1,7 – 1,8)

m tới vì chống, theo quy phạm n  0,7 (m), chọn n = 0,8 (m)

 - Độ thách của khung chống, với vì chống hình vòm  = 0 htb - Khoảng cách từ mức trên cùng của thiết bị tới đờng lò, htb = 1,5 (m)

h = h1 + hđx (m)

h - Chiều cao từ nền lò lên tới chân vòm (m)

h1 - Chiều cao từ đỉnh ray lên tới chân vòm, do đờng lò có

Rv = B/2 = 4,25/2 = 2,13 m Bán kính vòm đào

Rvđ = Rv+ a + b Rvđ =2,13 + 0,16 + 0,05 =2,34 m

2.4 Kiểm tra theo điều kiện thông gió

Lợng gió cần thiết để thông gió cho mỏ tính theo sản lợngthiết kế :

- Hệ số giảm tiết diện, = 0,9

N - Số ngày làm việc trong năm N = 300 (ngày)

k - Hệ số dự trữ k = 1,2

Thay số :

88,89 (m3/s)Vận tốc gió trong đờng lò :

v = Q/ S sd = 88,89/15,03 = 5,9 (m/s)

Nh vậy tốc độ gió qua đờng lò thỏa mãn điều kiện :

Vmin < V < Vmax Vmin là tốc độ gió nhỏ nhất trong lò Vmin =0,25 m/s

Vmax là tốc độ gió lớn nhất cho phép Vmax = 8m/s

II.7.3 Lập hộ chiếu chống lò:

1.1 Tính toán áp lực.

Xác định áp lực đất đá P

a áp lực đất đá tác dụng lên nóc lò P1

Chiều cao của vòm phá hủy: b =a/f

a - Nửa chiều rộng của vòm cân bằng, a = 4,25 =2,125 m

f - Hệ số kiên cố của đất đá, f = 7,82

T/m

Trong đó :

 - Trọng lợng thể tích đất đá,  = 2,7 T/m3

h - Chiều cao đờng lò, h = 4,20 (m)

f - Độ cứng trung bình của đất đá, f = 7,82

 - Góc ma sát trong của đất đá ở hông lò,  = 700 b1 - Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên

Vậy ta có :

,mThay số vào biểu thức :