đồ án tốt nghiệp khai thác mỏ than cao sơn

đồ án thiết kế gồm 2 phần là phần chung và phần riêngphần chung:thiết kế sơ bộ khu Đông Cao Sơn phần chuyên đề: lựa chon thông số nổ mìn hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả khoan nổ mìn khu đông cao sơnCh­¬ng IGiíi thiÖu chung vÒ vïng má vµ ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt cña kho¸ng sµngI.1. T×nh h×nh chung vÒ vïng máI.1.1. VÞ trÝ ®Þa lýC«ng ty than Cao S¬n tr­íc ®©y lµ XÝ nghiÖp x©y dùng má Má than Cao S¬n ®­îc thµnh lËp ngµy 661974 theo quyÕt ®Þnh sè 9227 cña Bé §iÖn vµ Than. Tõ th¸ng 61974 ®Õn th¸ng 61980, XÝ nghiÖp ®­îc tiÕn hµnh bãc ®Êt ®¸ vµ x©y dùng theo thiÕt kÕ.Th¸ng 61980, XÝ nghiÖp x©y dùng má Má than Cao S¬n s¶n xuÊt ra tÊn than ®Çu tiªn, kÕt thóc thêi kú x©y dùng c¬ b¶n vµ ®i vµo s¶n xuÊt. Tõ ®ã XÝ nghiÖp ®æi tªn thµnh Má than Cao S¬n trùc thuéc C«ng ty than CÈm Ph¶.Th¸ng 51996, Má than Cao S¬n ®­îc t¸ch ra khái C«ng ty than CÈm Ph¶, trë thµnh mét ®¬n vÞ h¹ch to¸n ®éc lËp trùc thuéc Tæng c«ng ty than ViÖt Nam theo nghÞ ®Þnh sè 27 CP ngµy 651996 cña Thñ t­íng ChÝnh phñ.Ngµy 5102001, Má than Cao S¬n chÝnh thøc ®­îc ®æi tªn thµnh C«ng ty than Cao S¬n.Ngµy 08082006 c«ng ty chuyÓn thµnh C«ng ty Cæ phÇn Than Cao S¬n TKV lµ c«ng ty con cña TËp ®oµn c«ng nghiÖp Than kho¸ng s¶n ViÖt Nam theo quyÕt ®Þnh sè: 2041QD BCN ngµy 08082006 cña Bé tr­ëng Bé C«ng nghiÖp.Khu §«ng Cao S¬n lµ mét ph©n khu khai th¸c lé thiªn thuéc má Cao S¬n n»m trong côm 3 má lé thiªn §Ìo Nai Cäc S¸u Cao S¬n, c¸ch thÞ x• CÈm Ph¶ kho¶ng 5 km vÒ phÝa B¾c.PhÝa B¾c gi¸p má than Khe Chµm I.PhÝa §«ng gi¸p má than B¾c Cäc S¸u.PhÝa Nam gi¸p má than §Ìo Nai.PhÝa T©y tiÕp gi¸p c«ng tr­êng T©y Cao S¬n ®• t¹m dõng khai th¸c.Theo quyÕt ®Þnh phª duyÖt quy ho¹ch ®iÒu chØnh ranh giíi c¸c má than thuéc TËp ®oµn C«ng nghiÖp ThanKho¸ng s¶n ViÖt Nam sè: 1122Q§H§QT ngµy 1652008. Má than Cao S¬n n»m trong giíi h¹n täa ®é( hÖ täa ®é VN2000 kinh tuyÕn trôc 105, mói chiÕu 60).X = 2 327 432,875 2 329 353,199Y = 738 031,387 740 807,03Ranh giíi ®Þa chÊt:PhÝa Nam lµ ®øt g•y AA,PhÝa §«ng,B¾c lµ ®øt g•y LL,PhÝa T©y lµ T XIII.1.1.2. HÖ thèng giao th«ng.1.1.2.1.§­êng bé.Theo hai ®­êng vµo khu §«ng Cao S¬n.

LỜI MỞ ĐẦU

Than đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với nền kinh tế quốc dân , đặc biệt

là đối với các ngành công nghiệp nặng nh : nhiệt điện , luyện kim Cùng với sựphát triển của các ngành công nghiệp trong cả nớc , ngành khai thác than cũng đã

và đang phát triển rất mạnh mẽ , góp phần quan trọng vào việc ổn định và phát triểncủa nền kinh tế quốc dân

Hiện nay các mỏ khai thác than lộ thiên đều đang khai thác xuống sâu nên

điều kiện khai thác ngày càng khó khăn Vì vậy muốn khai thác có hiệu quả cao

đòi hỏi phải áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật và có công nghệ khai thác hợp

lý

Sau 5 năm học tập tại trờng đại học Mỏ Địa Chất , bớc đầu em đã làm quenvới công tác thiết kế Vừa qua em đã đợc cử về công ty cổ phần than Cao Sơn ởThành phố Cẩm Phả - Quảng Ninh để thực tập tốt nghiệp Qua thời gian thực tập

và viết đồ án tốt nghiệp,đến nay bản đồ án đã hoàn thành, bản đồ án tốt nghiệpgồm hai phần:

Phần chung: thiết kế sơ bộ khu Đông Cao Sơn thuộc mỏ than Cao Sơn.

Phần chuyên đề:

Trong thời gian thực tập và viết đồ án tốt nghiệp , em đã nhận đợc sự giúp đỡtận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn khai thác lộ thiên , của các cán bộ nhânviên mỏ than Cao Sơn và các bạn đồng nghiệp Đến nay bản đồ án tốt nghiệp của

em đã hoàn thành

Tuy bản thân có nhiều cố gắng tìm tòi và học hỏi song do lần đầu làm quenvới công tác thiết kế và trình độ còn nhiều hạn chế nên bản đồ án này không tránhkhỏi những sai sót, rất mong nhận đợc sự ân cần chỉ bảo của các thầy cô giáo trong

bộ môn và những ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp

Cuối cùng em xin trân thành cảm ơn thầy giáo hớng dẫn cùng toàn thể cácthầy cô giáo trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ và chỉ bảo để em cóthể hoàn thành đợc bản đồ án này đúng thời gian quy định

Quảng ninh 28 tháng 4 năm 2016

Sv thực hiện:

BÙI VĂN KHỎE

PHẦN CHUNG

THIẾT KẾ SƠ BỘ KHU ĐÔNG CAO SƠN THUỘC CÔNG TY CỔ PHẦN THAN

CAO SƠN

Chơng I Giới thiệu chung về vùng mỏ

và đặc điểm địa chất của khoáng sàng I.1 Tình hình chung về vùng mỏ

I.1.1 Vị trí địa lý

Công ty than Cao Sơn trớc đây là Xí nghiệp xây dựng mỏ - Mỏ than Cao Sơn

đợc thành lập ngày 6/6/1974 theo quyết định số 9227 của Bộ Điện và Than Từtháng 6/1974 đến tháng 6/1980, Xí nghiệp đợc tiến hành bóc đất đá và xây dựngtheo thiết kế

Tháng 6/1980, Xí nghiệp xây dựng mỏ - Mỏ than Cao Sơn sản xuất ra tấnthan đầu tiên, kết thúc thời kỳ xây dựng cơ bản và đi vào sản xuất Từ đó Xí nghiệp

đổi tên thành Mỏ than Cao Sơn trực thuộc Công ty than Cẩm Phả

Tháng 5/1996, Mỏ than Cao Sơn đợc tách ra khỏi Công ty than Cẩm Phả, trởthành một đơn vị hạch toán độc lập trực thuộc Tổng công ty than Việt Nam theonghị định số 27 CP ngày 6/5/1996 của Thủ tớng Chính phủ

Ngày 5/10/2001, Mỏ than Cao Sơn chính thức đợc đổi tên thành Công ty than CaoSơn

Ngày 08/08/2006 công ty chuyển thành Công ty Cổ phần Than Cao Sơn TKV là công ty con của Tập đoàn công nghiệp Than - khoáng sản Việt Nam theoquyết định số: 2041/QD - BCN ngày 08/08/2006 của Bộ trởng Bộ Công nghiệp

-Khu Đông Cao Sơn là một phân khu khai thác lộ thiên thuộc mỏ Cao Sơn nằmtrong cụm 3 mỏ lộ thiên Đèo Nai - Cọc Sáu - Cao Sơn, cách thị xã Cẩm Phả khoảng 5 km

về phía Bắc

Phía Bắc giáp mỏ than Khe Chàm I

Phía Đông giáp mỏ than Bắc Cọc Sáu

Phía Nam giáp mỏ than Đèo Nai

Phía Tây tiếp giáp công trờng Tây Cao Sơn đã tạm dừng khai thác

Theo quyết định phê duyệt quy hoạch điều chỉnh ranh giới các mỏ than thuộcTập đoàn Công nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam số: 1122/QĐ-HĐQT ngày16/5/2008 Mỏ than Cao Sơn nằm trong giới hạn tọa độ( hệ tọa độ VN-2000 kinh tuyếntrục 105, múi chiếu 60)

X = 2 327 432,875 ¿ 2 329 353,199

Y = 738 031,387 ¿ 740 807,03

Ranh giới địa chất:

Phía Nam là đứt gãy A-A,Phía Đông,Bắc là đứt gãy L-L,Phía Tây là T- XIII

1.1.2 Hệ thống giao thông.

1.1.2.1.Đờng bộ.

Theo hai đờng vào khu Đông Cao Sơn

- Từ thị xã Cẩm Phả đi Cửa Ông theo đờng quốc lộ số 18, qua Mông Dơngvào mỏ Cao Sơn, đi qua khu Tây Cao Sơn đến khu Đông Cao Sơn, chiều dài khoảng20km

- Từ đờng quốc lộ số 18 đi qua khai trờng mỏ than Cọc Sáu đến khu ĐôngCao Sơn, đây là đờng liên lạc chính chở công nhân đi làm, vận chyuển nguyên,nhiên, vật liệu, than đã qua sàng đi Cảng mỏ, than từ khu Đông Cao Sơn đến Máng

ga mỏ than Cọc sáu để kéo bằng đờng sắt đi Cửa Ông, chiều dài tuyến đờngkhoảng 10km

Từ khu Đông Cao Sơn dùng ô tô chở than đến Bãi than Tại đây than đợcsàng và chuyển xuống Máng ga Cao sơn bằng ôtô và Băng tải Từ đây vận tải trungchuyển bằng đờng sắt đi Cửa Ông.

1.1.3.Địa hình

Địa hình khu mỏ có dạng đồi núi thấp, trải qua quá trình khai thác địa hìnhkhu vực mỏ đã có nhiều thay đổi: nơi cao nhất là đỉnh Cao Sơn ở phía Nam( +437m) thấp nhất là thung lũng suối ở phía Bắc và Đông Cao Sơn ( +20; +30m)

Đáy mỏ thấp nhất hiện tại ở mức: -75m (khu Tây Cao Sơn) còn đối với khu

Đông Cao Sơn hiện nay đang khai thác ở mức: -30m

Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau với lợng ma trung bình nhỏ

Do ảnh hởng của núi cao phía Nam ngăn cách nên khu mỏ có đặc tính củakhí hậu miền núi ven biển Mùa đông thờng có sơng mù, mùa hè có ma đột ngột

Vũ lợng ma hàng năm thay đổi từ: 1106.68  2834.7 mm, lợng ma phân bố hàngtháng không đều: tháng 7, 8 lợng ma lớn từ 781,6  1165 mm, tháng 12 đến tháng

1 năm sau lợng ma còn 1,3-5 mm

1.1.5 Đặc điểm kinh tế, văn hoá, xã hội.

Cẩm phả là một thị xã lớn của tỉnh Quảng Ninh, kinh tế tập trung chủ yếuvào ngành than Khu mỏ nằm trong khu vực tập trung nhiều mỏ và công trờng khaithác than đang hoạt động Hệ thống hạ tầng, kinh tế của mỏ đã đợc xây dựng tơng

đối đồng bộ Từ mỏ đã có hệ thống đờng giao thông nối liền với các mỏ than CọcSáu, Khe Tam, Khe Chàm, Mông Dơng Ngoài ra còn có các ngành kinh tế khácnh: Nông-Lâm-Ng-Thơng nghiệp và Dịch vụ cũng rất phát triển

Thị xã Cẩm Phả xây dựng nhiều trờng học tại các phờng, các trờng đào tạo

Đại học, trung học chuyên nghiệp, đào tạo các ngành nghề để phục vụ nhu cầu sảnxuất Hệ thống thông tin, truyền hình, truyền thanh phát triển mạnh tại các cơ quan

xí nghiệp và toàn thị xã phục vụ CBCNVC và nhu cầu của nhân dân khu vực

Dân c trong vùng khá đông đúc, chủ yếu là công nhân mỏ và một số làmnghề trồng trọt, dịch vụ thành phần dân c chủ yếu là ngời kinh và một số dân tộc

Năm 1963  1968: Kết thúc thăm dò sơ bộ cùng với khu Khe Chàm

Năm 1967  1968: Kết thúc thăm dò tỷ mỷ phục vụ khai thác lộ thiên vỉa

14 (V14-5) phân khu Cao Sơn

Năm 1969  1980: Thăm dò tỷ mỷ cùng toàn khu vực Khe Chàm

Năm 1983  1986: Thăm dò bổ sung các vỉa: 13-1, 14-5 cùng với toàn mỏ thanCao Sơn

Năm 1997: Thành lập báo cáo địa chất kết quả thăm dò và khai thác

1986-1996 cùng với toàn mỏ than Cao sơn (trữ lợng tính đến 31/12/1986-1996) Báo cáo đãtrình duyệt Tổng Công ty than Việt Nam

1.2.2 Đặc điểm địa chất của khoáng sàng.

1.2.2.1 Cột địa tầng

Địa tầng khu Đông Cao sơn gồm chủ yếu là trầm tích chứa than hệ thống thợng – bậc nori-Reti-điệp Hòn Gai (T3n-r.hg2) và một ít là trầm tích đệ tứ(Q) Trầm tích chứa than hệ Trias gồm chủ yếu các loại đá: Cuội kết, sạn kết, cátkết, bột kết, sét kết và các vỉa than Tổng bề dày địa tầng 1800m

trias-Nham thạch bao gồm: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉathan ( Từ dới lên gồm các vỉa than từ 1  22)

- Cuội kết: Phân bố rộng rãi trong toàn khu mỏ Đông Cao Sơn, chiếm nhiềunhất từ vách vỉa 14-5 trở lên Cuội kết có cấu tạo khối, thành phần chủ yếu là nhamthạch, silic và ít sa khoáng độ mài tròn kém, xi măng lấp đầy, tiếp xúc thành phần

là cát, bột, sét(ít) đôi chỗ chứa cacbon đá gắn kết rắn chắc Màu sắc trắng đục đếnxám nhạt

- Sạn kết: Có cấu tạo khối hoặc phân lớp dày, thành phần hạt thạch anhchiếm 50-70%,xi măng cơ sở hoặc xi măng lấp đầy, thành phần cát kết thạch anh,bột kết và sét kết ,có màu xám sáng Sạn kết mang tính chuyển tiếp giữa cuội kết vàcát kết

- Cát kết: Có cấu tạo phân lớp từ mỏng đến dày, có màu xám sáng đến xám,

là loại đá phổ biến, chiếm tỷ lệ lớn, phổ biến trong khoảng giữa hai vỉa 13-1và 14-5

- Bột kết: phân bố rộng, nhng chủ yếu từ trụ vỉa 14-5 trở xuống chiếm tỷ lệ

t-ơng đối lớn Bột kết có màu xám đến xám sẫm, phân lớp tt-ơng đối dày thành phầnchủ yếu lá các hạt thạch anh 50%, ngoài ra còn có các vật chất tạo than,vảy xêrixit

- Sét kết: Có cấu tạo phân lớp mỏng, thành phần chủ yếu là sét , màu xám

đen, phân bố ở sát vách, trụ vỉa than

Trầm tích đệ tứ (Q) phân bố hầu nh toàn bộ khu mỏ chúng phủ bất chỉnhhợp lên trầm tích chứa than với chiều dày biến đổi từ vài cm đến hàng chụcmét(trung bình khoảng 5m) Trầm tích ở đây chủ yếu là tàn tích, sờn tích, lũ tíchchủ yếu tập trung ở các thung lũng và ven các dòng suối Thành phần có cuội, sỏi,cát, bột, sétvà các tảng lăn

ở trục nếp lồi 151 Độ dốc hai cánh nếp lõm không đồng đều, cánh Bắc dốc

30-500 , canh Nam thoải hơn: 10-200 Trên cánh Nam của nếp lõm Cao Sơn hình thành

gờ nâng tách ra làm hai nếp lõm ( gọi là hai lòng máng) Bắc và nam Nếp lõm Bắc

là phần chính của nếp lõm Cao Sơn, nếp lõm nam chạy sát đứt gãy A-A’ chìm sâunhất tới mức -100m ( khảo sát theo vỉa 13-1)

- Nếp lồi 15-1: Phân bố ở phía Đông ( T-XIVD ), trục chạy gần theo hớngNam- Bắc, mặt trục gần thẳng đứng, độ dốc hai cánh thay đổi: 35400, cánh phía

Đông chuyển tiếp sang nếp lõm Bắc Cọc Sáu, cánh phía Tây chuyển tiếp với nếplõm Cao Sơn

- Nếp lõm Bắc Cọc Sáu: Phân bố ở phần khu Đông Cao Sơn, phơng bị giớihạn bỏi đứt gãy L-L, Trục nếp lõm phát triển theo hớng Nam – Bắc, dài 700-800m, mặt trục gần thẳng đứng, độ dốc hai cánh thay đổi từ 35-40o

2 Đứt gãy

Bao gồm hai đứt gãy A - A và L-L trong khu Đông Cao Sơn:

- Đứt gãy A- A là đứt gãy thuận,khá lớn, cắm Bắc, góc dốc 65-75o ở biêngiới phía Nam khu Đông Cao Sơn

- Đứt gãy L-L là đứt gãy nghịch, mặt trợt cắm về phía lòng moong (Nam,Tây Nam, Đông Nam và Nam) góc dốc 50-70o, đới phá huỷ 30-50m ở biên giớiphía bắc và phía đông khu Đông Cao Sơn

1.2.2.3 Đặc điểm cấu tạo của các vỉa than.

1 Đặc điểm các vỉa than

Trong khoáng sàng Cao Sơn, các chùm vỉa 13,14 bị phân nhánh mạnh ở phíaTây hình thành các vỉa 13-1,13-2,14-2,14-4,14-5,14-5a Trong khu vực Đông CaoSơn có vỉa 14-5 và 13-1 Khoảng cách giữa hai vỉa từ 40-80m

- Vỉa 14-5: Nằm trong diện tích khu Đông Cao Sơn, có 66 lỗ khoan thăm dò

cắt qua Lộ vỉa 14-5 thể hiện đầy đủ ở cánh Đông, cánh Bắc, cánh Tây (Tây CaoSơn) Chiều dày tổng quát của vỉa thay đổi từ 0,9m (LKCT2 - T-XIIIB ) đến 29,38m(LK155 - T-XII), trung bình 14,22m Trong đó chiều dày than T1 từ 0,9  26,24m,trung bình 11,6 m Toàn bộ vỉa phân bố trong nếp lõm Cao Sơn, chìm sâu nhất ởtrục nếp lõm mức –70m (T-XIIIA ) , cao nhất mức +120 ở phía Nam – Tây Nam (T-XIIIB; T-XIVD ) Độ dốc vỉa trung bình 210, lớn nhất 700 (LKS 45) , nhỏ nhất 80(LKS 63) Vỉa 14-5 đợc xếp vào nhóm có chiều dày tơng đối ổn định đến ổn định.Khảo sát ở 66 lỗ khoan thăm dò cắt vỉa sử dụng để tính trữ lợng cho thấy chiều dàythan nh sau:

- 1 lỗ khoan có chiều dày < 1m : chiếm 1,5 %

- 37 lỗ khoan có chiều dày từ 10-26m: chiếm 56 %

- 20 lỗ khoan có chiều dày từ 5-1 : chiếm 30,3 %

- 8 lỗ khoan có chiều dày từ 1-5m : chiếm 12,2 %

Số lớp đá kẹp trung bình 2,67 lớp/1 điểm cắt vỉa: Trong đó loại > 1m là 0,58 lớp /1 điểm cắt vỉa, loại < 1m là 2,09 lớp /1 điểm cắt vỉa

Vỉa 14-5 xếp vào nhóm vỉa có cấu tạo tơng đối phức tạp, số lớp than trungbình là 3,7 lớp/ 1 điểm cắt vỉa, lớn nhất 9 lớp /1 điểm cắt vỉa Chiều dày đá kẹptrung bình cho 1 điểm cắt vỉa toàn bộ là 1,93 m / 1 điểm cắt vỉa, trong đó:

- Loại < 1m trung bình là : 0,93m/1 điểm cắt vỉa

- Loại < 0,5m trung bình là: 0,28m/1 điểm cắt vỉa

- Loại < 0,2m trung bình là: 0,08m/1 điểm cắt vỉa

Thành phần đá kẹp: Chủ yếu là bột kết và sét kết, đá kẹp phân bố trong vỉa tơng

đối đều của toàn khu, phổ biến gặp vỉa có 2-4 lớp đá kẹp, độ dốc vỉa trung bình 210, chủyếu từ 15-300 Độ tro trung bình cân than là 11,75%, đá kẹp là 82,66% (bột kết) và73,36%( sét kết)

Tỷ trọng trung bình của than là: 1,44g/cm3, đá kẹp là: 2,46 g/cm3 ( bột kết)

và 2,2g/cm3 (sét kết)

- Vỉa 14-2: Phần lớn diện tích phân bố ở khu Tây Cao Sơn ( Phía Tây XIIIA ), phía Đông Cao Sơn ( theo báo cáo TDBS 1986 ) chỉ tồn tại một diện tíchhẹp ở phía Nam T-XIIIA và T-XIIIB có 5 lỗ khoan cắt qua với chiều dày tổngquát trung bình 3,93 m, độ dốc trung bình cân than là12%, đá kẹp là 69,6% (sét kết) Tỷ trọng trung bình than là: 1,46g/cm3, đá kẹp là 2,12 g/cm3 (sét kết )

T-Do đặc điểm phân bố của vỉa nêu trên nên phần vỉa này đợc nhập chung vàovỉa 14-5, trữ lợng của vỉa 14-5 bao gồm cả vỉa 14-2

- Vỉa 13-1: Phân bố trên toàn bộ diện tích khu Đông Cao Sơn, lộ vỉa lộ ra ở

mộtphần phía Bắc T-XIIIA, XIIIB , XIVD và một phần ở phía Nam T-XIVA , T-XIVB

phần lớn diện tích vỉa chìm trong nếp lõm Cao Sơn, trụ vỉa chìm sâu nhất ở đáy nếplõm tơng ứng mức –110m ( T-XIIIA) , cao nhất ở trục nếp lồi 151 mức + 70 ( PhíaNam T-XIVB ) Vỉa 13-1 có 45 lỗ khoan cắt qua, chiều dày tổng quát thay đổi từ0,69m( LK571) đến 36,72m (LK74) Chiều dày tổng quát trung bình 11,246m,trong đó than là 7,47m Khảo sát ở 45 lỗ khoan thăm dò cắt vỉa đợc sử dụng tínhtrữ lợng cho thấy chiều dày than nh sau:

- 3 lỗ khoan có chiều dày < 1m : Chiếm 6,70%

- 13 lỗ khoan có chiều dày 1-5m : Chiếm 29%

- 15 lỗ khoan có chiều dày từ 5-10m: Chiếm 33,30%

- 14 lỗ khoan có chiều dày > 10m : Chiếm 31,0%

Vỉa 13-1 đợc xếp vào nhóm vỉa có chiều dày tơng đối ổn định, cấu tạo vỉa

t-ơng đối phức tạp

Đá kẹp: số lớp đá kẹp trung bình 3,9 lớp / 1 điểm cắt vỉa, nhiều nhất 10 lớp /

1 điểm cắt vỉa Số lớp đá kẹp < 1m chiếm chủ yếu là 3,17 lớp, nhiều nhất là 9 lớp

Số lớp đá kẹp > 1m chiếm 0,73 lớp nhiều nhất là 4 lớp Thành phần đá kẹp chủ yếu

là bột kết, sét kết Độ dốc trung bình của vỉa là 250, nhỏ nhất là 120, lớn nhất là 500,phần lớn có độ dốc từ 20  35o số lớp than trung bình 5,03 lớp , lớn nhất là 11 lớp

Độ tro trung bình cân than là 12,2%, đá kẹp là 81,88% ( bột kết) và 66,85% (sétkết) Tỷ trọng trung bình than là 1,46g/cm3, đá kẹp là 2,27g/cm3 (bột kết), 2,15g/cm3

(sétkết)

2 Tính chất lý hoá của vỉa than

Than có cấu tạo phân lớp dày, đồng nhất, độ cứng bằng 750-900 kg/cm2, cómàu đen, vết vạch ánh kim, bán ánh kim hoặc ánh mờ Vết vỡ dạng bằng hoặc theobậc Than có điện trở suất ( ) từ 600-1000 , mật độ riêng 1,1-1,4g/cm3, dẫn điệnkém Cơ bản than ở khu Đông Cao Sơn có chất lợng tốt, nhiệt lợng cao, lu huỳnhthấp, độ tro thấp thể hiện nh sau:

Bảng1.1 Các chỉ tiêu chất lợng than.

Trong khu Đông Cao Sơn có suối bắt nguồn từ núi Cao Sơn, mạng suối theohớng chảy từ Nam đến Bắc theo suối Khe Chàm và hớng chảy vào Moong bắc Cọcsáu hớng này có suối lớn luôn tồn tại dòng chảy, nguồn cung cấp chủ yếu là nớc m-

a, một phần là nớc dới đất Các suối khác chỉ có nớc vào mùa ma, khô cạn vào mùakhô

Hiện tại Moong Bắc Cọc Sáu là một hồ nớc lớn, nguồn nớc tập trung ở đây

do suối chảy thờng xuyên vào mùa ma nớc ở xung quanh chảy xuống tơng đối lớn.Nớc ở Moong Bắc Cọc sáu chảy đi qua Cống phía Đông, qua bãi thải mỏ Cọc Sáu.Mực nớc ở Moong thay đổi theo mùa: Mùa khô mực nớc ở mức +59  +60, mùa

+ Nớc trong tầng chứa than T3n-r: Lớp chứa nớc trên vỉa 14-5 có đặc điểmnham thạch là: Cuội kết, cát kết, bột kết, sét kết, riêng sét kết chiếm tỷ lệ nhỏ, còn

đá hạt mthô có chiều dày lớn 30  80 m tạo thuận lợi cho nớc dới đất tồn tại và luthông Nớc trong lớp này không có áp, là lớp nghèo nớc do các tầng khai thác cắtqua, lúc này nớc dới đất đợc tháo đi trở thành nớc mặt chảy qua mơng rãnh Lớpchứa nớc ở giữa vỉa 13-1 và 14-5 đặc điểm nham thạch chủ yếu là cát kết hạt nhỏ

đến vừa và bột kết, hai loại đá này có cấu tạo phân lớp, nứt nẻ nhiều, chiếm tỷ lệlớn gần 90%

Tính áp lực của nớc dới đất ở đây không lớn và chỉ cục bộ xuất hiện ở trungtâm khai trờng( từ tuyến XIID đến tuyến XIIIA) , ở LKCS16 và LKCS20, nóc củalớp chứa nớc ở độ cao từ - 44m đến +12m ( dới trụ vỉa 14-5 Cột nớc áp lực ở LKCS20 là 166.55m

Nớc dới đất ở phân khu có hớng vận động gần nh Bắc nam (trùng với hớngvận động của nớc mặt)

Lu lợng nớc Q=0.0350.115l/s, hệ số thẩm thấu K=0.035m/ng-đ Chiều sâuphân bố của mực nớc biến thiên từ 12.65m đến 22.00m Độ cao mực nớc biến thên

Qm,m/ng-đ

Lợng nớc rơixuống thànhrồi chảy vào

1.4.điều kiện địa chất mỏ

1.4.1 Đặc điểm địa chất công trình

Khu Đông Cao Sơn bao gồm các loại đá: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết vàcác vỉa than Tỷ lệ các loại đá từ vách vỉa 14-5 trở lên nh sau:

- Cuội kết, sạn kết: chiếm 40,52%

- Cát kết chiếm 46,24%

- Bột kết chiếm chiếm 12,2%

- Sét kết chiếm 1,04%

Đá cuội, sạn kết có cấu tạo khối hoặc phân lớp dày, độ cứng lớn: f=10-13

Đá nằm giữa hai vỉa than 14-5 và 13-1, phân bố chủ yếu là cát kết, bột kết có cấutạo phân lớp dày, nhiều khe nứt, sét kết phân bố thành lớp mỏng

độ vận tải Địa hình khu mỏ dốc thoải lại nằm khá cao nên công tác thoát nớc dễdàng, ít tốn kém

Khoáng sàng trong khu mỏ gồm 2 vỉa 14-5 và 13-1, hai vỉa này có độ dốcnghiêng, vỉa có chiều dày tơng đối ổn định, lớp đất phủ có chiều dày mỏng, vỉanằm khá nông, chất lợng than tốt thuận lợi cho công tác khai thác

n tb,Kg/

cm2

k tb ,Kg/

cm2

tb tb ,

10.KPa

 tb ,

độ

c tb ,KPa

TheoBaron

TheoPro

90.7090.1052.80

2.592.622.63

-3530

’3230

’2930

’

322316187

13.6012.206.90

103.3128.364.93

2.542.632.62

2.662.702.60

3408

’3406

’3406

320.4412.2213.7

34.9255.959.13

9.8311.437.20

11.1713.887.05

9710959

2.572.632.62

2.662.702.60

3500

’3318

’3208

’

321.2364.1200.4

34.9255.959.13

10.5710.937.16

12.4113.036.99

Trung bình toàn

Ghi chú:

n tb : giới hạn bền nén trung bình của đất đá, Kg/cm2;

k tb : giới hạn bền kéo trung bình của đất đá , Kg/cm2;

tb : dung trọng trung bình của đất đá;

tb : tỷ trọng trung bình của đất đá, Kpa;

 tb : góc ma sát trong của đất đá, độ;

c tb : độ dính kết trung bình, KPa

1.5.2.Khó khăn

Về đặc điểm chung của vùng mỏ trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhất

là mùa ma gây khó khăn cho khai thác mỏ

Các loại đát đá khu vực có tính chất cơ lý, độ kiên cố lớn, phổ biến là cuội kết,cát kết chiếm trên 58% từ vách vỉa 14-5 trở lên, độ cứng trung bình là: 1111,5 gâykhó khăn cho thiết kế khai thác cùng với hai đứt gãy lớn: AA' ở biên giới phía Nam,L-L' ở biên giới phía Bắc, Đông Bắc gây ảnh hởng khi thiết kế khai thác mỏ xuốngsâu

Về tính chất khoáng sàng vỉa 14-5 có cấu tạo tơng đối phức tạp với số lớp đákẹp từ 24 lớp phân bố đồng đều trong toàn khu, bột kết 82,66% sét kết 73,36%,chiều dày trung bình 1,93m/1 điểm cắt vỉa khó khăn cho thiết kế khai thác Nhìnchung khu Đông Cao Sơn có nhiều thuận lợi cho công tác thiết kế khai thác

CH ƯƠNG 2 NHỮNG SỐ LIỆU GỐC DÙNG LÀM THIẾT KẾ

2.1.Tài liệu địa chất

1 Báo cáo địa chất khu mỏ

2 Bản đồ địa hình khu mỏ tỉ lệ 1/2000,

3 Mặt cắt địa chất tuyến XIV tỉ lệ 1/2000,

4 Mặt cắt địa chất tuyến XVI tỉ lệ 1/2000,

5 Mặt cắt địa chất tuyến XIX tỉ lệ 1/2000,

6 Mặt cắt địa chất tuyến XXI tỉ lệ 1/2000,

7 Dự án đầu t cải tạo mở rộng mỏ than Cao Sơn-C.ty CP than Cao Sơn-TKV2008

2.2.chế độ làm việc

Mỏ áp dụng chế độ làm việc liên tục với số ngày làm việc là 365 ngày/năm,một ngày làm việc 3ca/ngày, 8h/ca

2.2.1 Đối với thiết bị.

Số ngày làm việc trong năm đợc tính:

Số ngày làm việc trong năm đợc tính:

Ntb = 365-( Nsc + Llt + Nt + Ndt) (Ngày/năm) Trong đó:

Nsc: Số ngày sửa chữa trong năm

Nsc = N1 + N2 + N3 + N4

N1: Số ngày đại tu thiết bị, phân bổ theo năm = 20 ngày / năm

N2: Số ngày trung tu = 28 ngày/ năm

N3: Số ngày tiểu tu =12 ngày/ năm

N4: Số ngày nghỉ bảo dỡng = 24 ngày/ năm

Nsc = 20+28+12+24 = 84 ngày/ năm

Nlt: Số ngày nghỉ lễ, tết trong năm =8 ngày/ năm

Nt: Số ngày nghỉ do thời tiết trong năm = 10 ngày/ năm

Ndt: Số ngày dự trữ trong năm =20 ngày/ năm

Nh vậy số ngày làm việc trong một năm của thiết bị là:

Ntb = 365-(84+8+10+20) = 238 ngày/ năm

2.2.2 Với cán bộ công nhân.

Số ngày công chế độ đợc tính nh sau:

Nc =365-( Ntb + Ncn + Nlt + Np) (ngày/ năm)Trong đó:

Ntb : Số ngày nghỉ thứ bảy trong năm =52 ngày

Ncn : Số ngày nghỉ chủ nhật trong năm =52 ngày

Np : Số ngày nghỉ phép trong năm =12 ngày

Nh vậy số ngày công chế độ 1 năm là:

Nc = 365- (52+52+8+12) = 241( ngày/năm).

2.3.loại thiết bị sử dụng cho công tác khai thác và vận tải

2.3.1 Khâu khoan nổ

Dùng máy khoan xoay CБЩ-250MH khoan bãi mìn lớn

Dùng máy khoan TamRock để khoan sử lý

Dùng búa khoan BK-70 để khoan đá quá cỡ

Khâu nổ mìn: Dùng vật liệu nổ là thuốc: ANFO, ANFO chịu nớc, AD

2.3.2 Khâu xúc bốc

Dùng máy xúc tay gầu ЭΚΓ 8U, ЭΚΓ-10U, PC-1800 xúc đá.

Dùng máy xúc thuỷ lực gầu ngợc PC-750, PC-1250, máy xúc tay gầu

ЭKΓ-4,6-5A, CAT-365, Huyndai, Volvo để xúc than

2.3.3 Khâu vận tải

Dùng xe tự đổ CAT-773E, CAT-777D trọng tải 5696 tấn, 465-5,

HD-785 tải trọng 5591 tấn, xe Benla-NK01, Benla-246, xe Volvo-A35,

KAMAZ-6520, HM-400-2R, SCANIA có tải trọng trung bình để vận chuyển đất đá ra bãithải ngoài và vận chuyển than ra kho than, băng tải

Dùng hệ thống băng tải vận chuyển than giao cho Công ty tuyển than Cửa

Ông tại Máng ga

2.3.4 Thải đá

Dùng xe gạt D85A,D115, CAT-D8R,T130,G7-80B,GD-705A,CAT-14M đểsan gạt bãi thải, làm đờng và gạt than xuống máng

Mỏ than Cao Sơn hiện nay đang sử dụng các loại thiết bị khai thác và vận tải

do Liên Xô và một số nớc khác cung cấp theo Bảng 2.1và Bảng 2.2

Bảng 2.1 Các loại thiêt bị thai thác.

Loại STT Mã hiệu Số lợng

(Cái)

Dungtíchgầu(m3)

Loại MK ợng(cái)Số l- choòng(mmDờng kính

)Xúc

Điện

khoan xoay cầu

5AM¸y

CHƯƠNG 3

XÁC ĐỊNH BIấN GIỚI MỎ

Với mục tiêu tận thu tối đa tài nguyên đồng thời đảm bảo khai thác phảimang hiệu quả kinh tế thì việc lựa chọn biên giới mỏ hợp lý có ý nghĩa hết sứcquan trọng

3.1 Cơ sở xác định biên giới mỏ

Biên giới mỏ Cao Sơn đợc xác định trên cơ sở nguyên tắc:

- Tận dụng tối đa tài nguyên bằng phơng pháp khai thác lộ thiên

- Khai thác lộ thiên có hiệu quả kinh tế đảm bảo điều kiện:

K gh=C b−C t

C d , m3/T (1)Trong đó:

Kgh

Cb

Ct

Cd

: Hệ số bóc giới hạn tính theo than nguyên khai, m3/T

: Giá bán trung bình 1 tấn than, Cb = 750 000 đ/T

: Giá thành 1 tấn than không có chi phí bóc đất, Ct = 170 000đ/T.: Chi phí toàn bộ cho 1m3 đất bóc, Cd = 43 000đ/m3

Thay các giá trị trên vào công thức (1) ta có Kgh = 13,5 m3/T, nh vậy theo tínhtoán sơ bộ thì các khu vực khai thác của mỏ Cao Sơn chỉ khai thác có hiệu quả khi

3.3.2 Xác định biên giới mỏ trên cơ sở nguyên tắc đã chọn.

Xác định biên giới cuối cùng của mỏ có hai phơng pháp phổ biến là phơngpháp đồ thị và phơng pháp giải tích

Do đặc điểm tự nhiên của vỉa 14-5 và vỉa 13-1 có hình dạng dốc nghiêng(trung bình là 25) ở cánh đông từ tuyến T- XIVD đến tuyến T-XIV, từ tuyến T-XIV trở đi vỉa có hình dạng dốc thoải, trụ vỉa chìm sâu nhất ở độ sâu -130 m (V-13-1) (T-XIIIA), vỉa kéo dài từ Đông sang Tây Cả hai vỉa có chiều dày tơng đối ổn

định nên bản thiết kế sử dụng ba mặt cát ngang đặc trng và một mặt cắt dọc

+ Trên lát cắt ngang đặc trng ( Tuyến XVIA , Tuyến XIX, Tuyến XXI,Tuyến XIV) Kẻ các đờng song song nằm ngang với khoảng cách bằng chiều caotầng khai thác (chiều cao tầng h=15 m)..

+ Từ giao điểm của đờng nằm ngang với vách vỉa lần lợt từ trên xuống dới kẻcác đờng xiên biểu thị bờ dừng phía vách cho đến khi gặp mặt đất

+ Tiến hành đo diện tích than khai thác và đất đá phải bóc tơng ứng nằmgiữa hai vị trí bờ mỏ liên tiếp đối với tất cả các tầng và xác định hệ số bóc biên giới

+ Xác định hệ số bóc đất biên giới: Kbg =

V Q

-V: Khối lợng đất đá bóc giữa hai vị trí bờ mỏ

-Q: Khối lợng than khai thác giữa hai bờ mỏ liên tiếp

+ Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa Kgh(không đổi) và Kbg( thay đổi)vớichiều sâu khai thác theo kết quả tính toán trên Hoành độ giao điểm(nếu có) của hai

đờng là chiều sâu đáy mỏ cần xác định trên lát cắt đó

- Căn cứ vào điều kiện địa hình và dộ sau của vỉa không lớn nên ta kiểm tra

Kbg của vỉa cho đến giới hạn có than trên mỗi mặt cắt

+Kết quả đo tính toán đợc tổng hợp ở các bảng:(3.1, 3.2, 3.3)

Bảng 3.1: Xác định khối lợng mỏ trên mặt cắt dọc tuyến XIV

(m3/T)

0 +125 +110 95 +80 +65 +50 35 20 5 -10 -25 -40 -55 -70

1 2 3 4 5 6 7 8

Kbg(m3/T)

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa kgh và kbg

Bảng 3.2: Xác định khối lợng mỏ trên mặt cắt ngang tuyến XXI

STT Cốt cao V(103 m3) Q(103 T) Kbg

(m3/T)

K bg(m3/T)

h,m Kgh =13,6

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa kgh và kbg

Bảng 3.3: Xác định khối lợng mỏ trên mặt cắt ngang tuyến XVI

(m3/T)

Ta nhận thấy với 3 mặt cắt đặc trng trên thì Kbg<Kgh tại giới hạn cuối cùng cóthan của từng mặt cắt Vậy đối với mặt cắt XIX ta kiểm tra Ktb của mỏ.

Trên mặt cắt XIX tại vị trí (-130) ta kẻ đờng nằm ngang biểu thị đáy mỏ Từ

vị trí cắt mỏ về 2 phía ta kẻ các đờng xiên biểu thị bờ dừng của mỏ Khi các đờngnày tiếp xúc và bao trọn cả vỉa than thì ta dừng lại và tính hệ số bóc trung bình củamỏ

Kết quả ta có:

V= 118 202 m3Q= 16 356 T

Ktb =

118202

16356 =7,23

3.3.3 Xác định kích thớc biên giới mỏ trên mặt đất và kích thớc đáy mỏ.

Theo kết quả tính toán đo vẽ trên các mặt cắt thì ta thấy Kbg <Kgh và Ktb<Kgh

điều này cho phép ta khai thác hết chiều sâu của vỉa

+ Các thông số đáy mỏ sau điều chỉnh là:

Chiều dài: 1000 mChiều rộng: 200 mChiều sâu: -120+ Kích thớc biên giới mỏ trên mặt đất là:

Chiều dài: 1450 mChiều rộng: 1000 m3.4 Trữ lợng mỏ

Để tính trữ lợng mỏ sử dụng phơng pháp mặt cắt để tính toán.Kết quả tínhtoán thể hiện trong bảng 3.4.1

Bảng 3.4.1 trữ lợng than và đá bóc trong biên giới mỏ.

Khối lợng than, T Khối lợng

đất bóc, m3

Ktb , m3/T

Ch ơng 4 THI ẾT KẾ MỞ VỈA

Khái niệm: Nội dung của công tác mở vỉa là tạo ra tuyến đờng giao thông từmặt đất đến một phần hoặc toàn bộ khoáng sàng đồng thời tạo ra diện công tác đầutiên trên các tầng

4.1 phơng pháp mở vỉa khoáng sàng

Căn cứ vào điều kiện địa hình, điều kiện tự nhiên của khoáng sàng là nằmtrong sờn núi, lộ vỉa ở phía Đông và Đông Bắc trên sờn núi trung bìnhmức+125(vỉa 14-5), các vỉa có thế nằm nghiêng, chiều dày, góc dốc tơng đối ổn

định, vỉa có đờng phơng kéo dài theo phơng Bắc-Nam, căn vào điều kiện thực tế có

2 phơng án mở vỉa:

- Mở vỉa bằng hào bám vách công trình mỏ phát triển từ Đông sang Tây

- Mở vỉa bằng hào bám trụ công trình mỏ phát triển từ Đông sang Tây

Đồ án chọn phơng pháp mở vỉa bằng hào bám vách công trình mỏ phát triển

từ Đông sang Tây, phơng án này có nhiều u điểm hơn nh làm cho quá trình khaithác và bóc đất trên tầng là độc lập, có thể áp dụng các sơ đồ khai thác chọn lọcnhằm giảm chỉ tiêu tổn thất và làm nghèo khoáng sản

Qua phân tích về đặc điểm tự nhiên của khoáng sàng, yêu cầu khai thác vàtrình độ công nghệ hiện có đồ án lựa chọn hình thức mở vỉa bằng hào bám vách vỉa13-1, khi bờ mỏ phát triển gặp vỉa 14-5 sẽ chuyển sang đào hào chuẩn bị bám váchvỉa14-5 hoặc đi hào trong vỉa, chiều rộng đáy hào lấy theo thông số công nghệ khaithác chọn lọc và chiều rộng thực tế của vỉa

4.2 Lựa chọn vị trí và hình thức hào mở vỉa

Ta đã biết hớng vận tải chính của mỏ về nhà sàng 1, sàng2+3 còn đất đá thải

đợc vận chuyển về bãi thải Đông Cao Sơn cùng với đặc điểm địa hình của khu mỏ,kết hợp với điều kiện thế nằm của cụm vỉa đồ án lựa chọn hình thức mở vỉa cho khuvực Đông Cao Sơn bằng hào hỗn hợp

4.2.1 Hào ngoài.

Hào ngoài đợc bố trí ngoài biên giới mỏ, tại vị trí Bắc Cọc sáu mức +70 mởtuyến hào ngoài đến biên giới của mỏ mức +125 Phía Tây Nam mở hào ngoài mức+170 đến +140

Hào ngoài là hào dốc bán hoàn chỉnh, là hào bán cố định

4.2.2 Hào trong.

Hào trong đợc bố trí bên trong biên giới mỏ từ mức+125 đến -120 và là hàobán hoàn chỉnh, bao gồm 2 tuyến hào:

- Từ Bắc Cọc Sáu mức + 125 đến -20,

- Từ +125 đến +70 Đông Nam Cao Sơn, từ +70 trở xuống

Hai tuyến hào này là hào bán cố định đầu tiên đợc bố trí trên bờ vách, chỉphục vụ cho một số giai đoạn khai thác đầu của mỏ Sau đó nó dịch chuyển dần vềphía bờ trụ và trùng với tuyến hào trong của cả mỏ Cao Sơn (+110 đến -120) và trởthành hào cố định

Do hình thức vận tải trong mỏ bằng ôtô, mỏ khai thác xuống sâu hào trong códạng lợn vòng

4.2.3 Hào chuẩn bị.

Hào chuẩn bị đợc đào bám vách vỉa theo đờng phơng của mỏ

4.3.thiết kế tuyến đờng hào cơ bản

Z a T0 b T0 a K

Bn

4.3.1 Các thông số của tuyến hào.

4.3.1.1.Độ dốc khống chế của tuyến đờng hào.

- Độ dốc dọc của tuyến đờng, i0

Độ dốc dọc của tuyến đờng hào đợc xác định theo điều kiện vận tải, hình thức vậntải trong mỏ bằng ôtô Độ dốc lớn nhất cho phép ôtô có tải khi lên dốc từ 8%12% Nhvậy để thiết bị mỏ có thể hoạt động đợc trong mọi điều kiện địa hình, điều kiện thời tiếtchọn i0=8%

- Độ dốc ngang tuyến đờng, in

Độ dốc ngang tuyến đờng lấy theo điều kiện thoát nớc tốt cho tuyến đờng, in=0,3%

4.3.1.2.Chiều rộng của đáy hào.

Chức năng của tuyến hào cơ bản trong mỏ để vận tải nên chiều rộng của đáyhào phải đảm bảo cho thiết bị vận tải hoạt động liên tục, dễ dàng, an toàn

Bn = z + T + K , m (4.1)Trong đó:

z

T

K

: Chiều rộng đai an toàn trợt lở, z=3 m;

: Chiều rộng đai vận tải, m;

: Chiều rộng của rãnh thoát nớc, chọn K= 1,2 m

Hình 4.1.Sơ đồ xác định chiều rộng của đờng.

Chiều rộng đai vận tải T xác định theo thông số của thiết bị vận tải, nếutuyến đờng có 2 làn xe chạy thì:

T = 2a + 2T0 + b ,m (4.2)Trong đó:

a: Chiều rộng của lề đờng, m

b: Khoảng cách an toàn cho 2 xe khi chạy đồng thời, m

T0: Chiều rộng lớn nhất của ôtô, chiều rộng của ôtô CAT-773E, T0=5,1 ,m

Thờng chọn T= 3 T0Vậy chiều rộng tuyến hào Bn= 5,1.3+3+1,2=19,5 (m) ChọnBn=20 ,m

4.3.2 Chiều dài tuyến đờng.

H

i0 ,m (4.3)

H: Độ chênh cao giữa điểm đầu và điểm cuối của tuyến hào ngoài,

- Đối với tuyến hào ngoài +70  +125

- Đối với tuyến hào +140  +170; Llt=375 ,m

ngoài:Lttng=(687,5+375).kd=(687,5+375).1,2

Lttng=1275

4.3.2.2 Chiều dài tuyến hào trong.

Chiều dài lí thuyết của tuyến hào đợc tính theo công thức:

: tốc độ của xe chạy trên đoạn đờng cong, v=22 km/h

: hệ số bám dính của lốp xe với mặt đuờng, =0,16

: độ siêu cao của đoạn đờng ở đoạn cong, is=6%=0,06

4.4.1.Chiều rộng đáy hào chuẩn bị

Chiều rộng đáy hào chuẩn bị đợc xác định theo thông số của thiết bị thamgia quá trình đào hào

Với sơ đồ nhận tải của ôtô là quay đảo chiều ta có chiều rộng đáy hào chuẩn

bị đợc xác định:

Bcb= Ra + 0,5 (la +ba ) + 2.m ,(m) (4.8)Với Bcb

Ra

la,

bam

: chiều rộng của đáy hào chuẩn bị,m;

: bán kính quay của ôtô, Rq=10,8m;

: chiều dài, chiều rộng của ôtô, La=9,7 m, Ba=5,1 m;

: khoảng cách an toàn tính từ chân tầng , m=2 m

Bcb = 10,8 + 0,5.(9,7+5,1) + 2.2=22,2 m

Kiểm tra chiều rộng đáy hào chuẩn bị theo điều kiện làm việc của thiết bị đào hào:

Để máy xúc làm việc có hiệu quả thì Bcb 2 Rxt=24m

Với Rxt - bán kính xúc của máy xúc trên tầng đặt thiết bị,Rxt=12 m( ЭΚΓ-8U).

Nh vậy chiều rộng của đáy hào chuẩn bị Bcb=22 ,m (hình 4.2)

4.4.2.Chiều dài tuyến hào chuẩn bị.

Chiều dài của tuyến hào chuẩn bị chính bằng chiều dài khai trờng, Lcb=1450m

4.4.3.Độ dốc dọc tuyến hào.

Độ dốc dọc tuyến hào lấy theo điều kiện thoát nớc tốt cho hào,i0=0,3%

Ra

ba m

Sơ đồ quay đảo chiều

Hình 4.2.Sơ đồ xác định chiều rộng của đáy hào chuẩn bị.

4.5.thiết kế hào dốc.

4.5.1.Độ dốc đáy hào.

Hào dốc có nhiệm vụ tạo lối thông từ tầng này sang tầng khác và có chứcnăng mở tầng Độ dốc của đáy hào lấy theo thông số của thiết bị vận tải, id=8%

4.5.2.Chiều dài hào dốc.

Chiều dài đáy hào dốc đợc xác định:

Hình4.3 Các thông số của tuyến hào dốc.

4.5.3 Chiều rộng đáy hào.

Chiều rộng đáy hào dốc đợc lấy theo điều kiện làm việc của thiết bị đào hào.Chiều rộng đáy hào dốc lấy bằng chiều rộng của đáy hào chuẩn bị

Bd=Bcb=22m

4.5.4.Số lợng tuyến hào dốc

Số lợng tuyến hào dốc bằng tổng số hào dốc trên các tầng và bằng 16 tuyến hàodốc

4.6.lựa chọn phơng pháp đào hào

4.6.1.Đào hào ngoài.

Dựa vào đặc điểm của địa hình thực tế khu vực Đông Cao Sơn dốc thoải theo sờnnúi

- Đào hào trong trờng hợp đất đá mềm tơi: áp dụng theo phơng pháp xúc trực

tiếp đổ thải ra sờn dốc, kết hợp với máy gạt D-85A gạt đẩy đất đá và tạo nền hào

- Đào hào khi gặp đất đá cứng và cứng vừa: áp dụng phơng pháp kết hợp giữa

máy gạt thi công tạo nền và tiến hành cho khoan nổ mìn làm tơi đất đá

Để đảm bảo đợc chiều rộng đáy hào, với khối lợng không thể xúc tải hết đất

đá thì áp dụng phơng pháp kết hợp giữa máy xúc ЭΚΓ-8U và xe ô tô CAT773E

thực hiện công tác xúc bốc, vận chuyển đất đá đổ thải ra khu vực bãi thải của mỏ

4.6.2 Đào hào dốc và hào chuẩn bị.

Điệu kiện đất đá của mỏ có độ cứng f từ 11-12, nên phải tổ chức thi công

khoan nổ mìn làm tơi đất đá, sau đó bố trí máy xúc ЭΚΓ-8U và xe ô tô CAT-773E tấn để thực hiện công tác xúc bốc và vận chuyển đất đá ra khu vực đổ thải

ba

m

m la

B bc

Hình 4.4.Sơ đồ đào hào chuẩn bị.

4.6.3 Đào hào trong mỏ.

Hào trong mỏ là hào bán hoàn chỉnh, đợc hình thành dần trong quá trình khaithác khi mỏ đạt đến bờ dừng bên trụ, hào có dạng nửa đào, nửa đắp và thể tích phầnnửa đào bằng phần nửa đắp Trình tự thi công trên tầng: Do đất đá mỏ có độ cứnglớn nên phải sử phơng pháp khoan nổ để làm tơi đất đá, đất đá phá ra dùng máy gạtgạt sang phần đắp sau đó tạo đờng trên đó

4.7.Tính toán khối lợng đào hào

4.7.1 Khối lợng đào hào dốc

Bcb : Chiều rộng đáy hào chuẩn bị, m

Lxt : Chiều dài luồng xúc thực tế,m

Vcb= ( 22+ 15.cotg70).15.240=98854 ,m3

4.7.3 Khối lợng đào hào ngoài.

Hào ngoài là tuyến đòng hào bán hoàn chỉnh đào theo sờn đồi đợc xác địnhtheo công thức:

Vng =

b2.sin α sin γ L 2sin (α−γ ) (m3) (4.11)Trong đó:

L

b

α

γ

: Chiều dài tuyến đờng hào ngoài, L= 1275 m

: Chiều rộng tuyến đờng hào ngoài = 19 m: Góc nghiêng sờn hào α =750

: Góc dốc của sờn đồi γ =300

II Hào chuẩn bị

Hệ thống khai thác và đồng bộ thiết bị

Hệ thống khai thác mỏ lộ thiên là một trật tự xác định của các quá trình mởvỉa, bóc đất đá và khai thác khoáng sản nhằm đảm bảo cho mỏ lộ thiên hoạt độngmột cách an toàn, kinh tế, thu hồi tối đa tài nguyên trong lòng đất

5.1.lựa chọn hệ thống khai thác

Việc lựa chọn hệ thống khai thác có liên quan chặt chẽ đến công tác mở vỉa

và đồng bộ thiết bị sử dụng trong mỏ

Trên cơ sở phơng án mở vỉa đã chọn( mở vỉa bám vách vỉa), và đặc điểm tựnhiên của khoáng sàng lựa chọn hệ thống khai thác dọc, một bờ công tác, côngtrình mỏ phát triển từ bờ trụ sang bờ vách, khấu theo lớp dốc nghiêng, bãi thảingoài.

5.2.lựa chọn đồng bộ thiết bị

Đồng bộ thiết bị sử dụng trên mỏ lộ thiên là thiết bị đợc sử dụng để hoànthành các quá trình sản xuất trên mỏ lộ thiên và chúng phải phù hợp với nhau vềnăng suất và các thông số làm việc( các thiết bị phải ăn khớp nhịp nhàng với nhaugiữa các khâu để đạt năng suất cao nhất) Đồng bộ thiết bị đợc thể hiện qua:

-Mối quan hệ đồng bộ giữa thiết bị xúc với thiết bị vận tải

-Mối quan hệ đồng bộ giữa thiết bị vận tải và thải

-Mối quan hệ đồng bộ giữa máy khoan với thiết bị xúc bốc, vận tải, nghiềnsàng

 : Dung trọng của đất đá, =2.66 ,kg/dm3

dtb : Kích thớc trung bình của cục đá trong đống, dtb=0.5 ,m

c : Độ bền cắt của đất đá, theo Mohr-Coloum xác định đợc

Theo kết quả tính toán, đất đá nổ mìn có ” = 8,2 < 10 nên có thể sử dụng

máy xúc tay gầu để xúc đất đá Còn xúc than, do than trong gơng hào mềm độcứng nhỏ không cần phải làm tơi và lực phá vỡ than nhỏ vì thế có thể sử dụng máyxúc tay gầu, hoặc máy xúc thuỷ lực để xúc than

Đất đá đã làm tơi đợc máy xúc xúc lên ôtô, chọn máy xúc ЭΚΓ-8U.

Than đợc xúc chọn lọc bằng máy xúc tay gầu ЭΚΓ-4,6A.

5.2.2.Lựa chọn thiết bị vận tải.

Việc lựa chọn thiết bị vận tải trong mối quan hệ với đồng bộ thiết bị cần phảidựa trên các yêu cầu nh tính chất cơ lý của đất đá, mối quan hệ giữa thiết bị xúc-vận tải, cung độ vận tải

Thay vào công thức (5.2)ta đợc:

Với ЭΚΓ-8U, q0 =56,25 Tấn Vậy ta lựa chọn xe CAT773E-58T

Với ЭΚΓ-4,6A, q0 = 29,8 Tấn Vậy ta chọn xe Scania-34 T

5.2.2.2 Kiểm tra sự hợp lý của thiết bị vận tải đã chọn.

- So sánh khối lợng riêng của loại vật liệu cần chở và vật liệu mà ôtô chở đợc

Gọi 0 =

q0

V0 là khối lợng biểu kiến,

Khi sử dụng xe CAT-773E, thì 0 =

Ta lại có khối lợng riêng của đất đá mỏ =2,52 t/m3, của than t=1,44 t/m3

Ta thấy 0 <  vậy đất đá mỏ là loại vật liệu nặng nên ta chất tải theo tảitrọng

Và 0t> t nên than là loại vật liệu nhẹ nên chất tải theo thể tích

Kr : hệ số nở rời của đất đá trong gầu, Kr=1,4

- Xác định hệ số sử dụng tải trọng xe:

Vậy loại ôtô đã đợc chọn để chở đất đá là hợp lý.

+Số lợng gầu xúc xúc than đầy xe(theo thể tích)

ngt=

V0

E K xd =

224,6.1 =4,78 ,gầu (5.5)Chọn ngt=5 gầu

- Xác định hệ số sử dụng dung tích thùng xe:

Từ đó chọn máy khoan xoay cầuCBЩ-250MH.

5.2.4.Lựa chọn thiết bị gạt.

Chọn loại máy gạt D-85A, D-155 phục vụ cho công tác thải đá ở bãi thải đá vàphục vụ cho các công tác phụ trợ khác nh san gạt nền đờng, làm đờng, mơng thoátnớc, san gạt mặt tầng, trong kho chứa than, công tác môi trờng

5.3.Các thông số của hệ thống khai thác

5.3.1.Chiều cao tầng, h (m)

Chiều cao tầng phụ thuộc trớc hết vào tính chất cơ lý của đất đá, kiểu loạithiết bị khai thác, thiết bị vận chuyển Chiều cao tầng có ảnh hởng lớn đến chỉ tiêuchung của mỏ: Khối lợng xây dựng cơ bản, tốc độ xuống sâu Khi tăng chiều caotầng thì giảm đợc số tầng vận chuyển do đó giảm đợc chiều dài tuyến đờng, tuynhiên tăng chiều cao tầng lên quá lớn làm cho tỷ lệ đá quá cỡ tăng lên khi nổ mìn,tăng xác suất trợt lở phần trên của tầng

Yếu tố quan trọng để xác định chiều cao tầng phải đảm bảo cho thiết bị xúcbốc làm việc an toàn

+ Với đất đá phải nổ mìn thì chiều cao tầng đợc xác định: h  1,5 Hxmax

- Xác định chiều cao tầng theo viện sỹ Mennhicốp:

h = 0,7Bđ √sin α sin β k r η '(1+η'')sin(α−β ) ,m (5.11)

5.3.2.Chiều rộng dải khấu , A (m).

Chiều rộng dải khấu xác định tuỳ thuộc vào thiết bị mỏ, thiết bị vận tải màchủ yếu là thông số của máy xúc và ôtô sử dụng

Đất đá mỏ đợc làm tơi bằng phơng pháp khoan nổ mìn

Một số thông số của mạng nổ mìn

Sử dụng phơng pháp nổ mìn vi sai, sơ đồ nổ qua hàng qua lỗ, số hàng mìnn=2

+ Đờng cản chân tầng: Wct , m

Có nhiều quan điểm khác nhau để xác định đờng cản chân tầng, để đơn giản ta

có thể xác định Wct dựa vào mức độ khó, dễ nổ của đất đá thông qua công thức thựcnghiệm sau

Đối với loại đất đá của mỏ Wct= (30-40)dk ,m

với dk- đờng kính lỗ khoan, dk=250mm

Wct=34.0,25 = 8,5 ,m

+ Khoảng cách giữa các lỗ khoan trong một hàng, a (m)

a = m.Wct= 1.8,5 = 8,5 ( m )m=0,9 1,4 - hệ số làm gần các lợng thuốc nổ, chọn m = 1

+ Khoảng cách giữa các hàng lỗ khoan, b (m)

khi sử dụng mạng lỗ khoan tam giác đều thì b = a sin 60 = 7,5 (m)

+ Chỉ tiêu thuốc nổ q, với đất đá mỏ chọn q = 0,5 (kg/m3)

- Chiều rộng dải khấu theo điều kiện nổ mìn:

5.3.3.Chiều rộng mặt tầng công tác tối thiểu, B min (m).

Chiều rộng mặt tầng công tác đợc lấy trớc hết tuỳ thuộc vào tính chất cơ lýcủa đất đá, kiểu loại dải khấu, thông số của thiết bị xúc bốc, vận tải phải đảm bảocho thiết bị xúc bốc, vận tải hoạt động bình thờng và đủ để bố trí các công trìnhphụ trợ khác

z- chiều rộng dải an toàn trợt lở, z=3,5 m,

c1,c2- khoảng cách an toàn, c1 = c2 = 2 m

R0: Bán kính quay xe của ôtô CAT773E, R0=11

Bmin = 3,5 + 2 + 2 + 2.11 + 36/2 = 48,m

5.3.4.Chiều dài luồng xúc, L x (m)

Chiều dài luồng xúc là toàn bộ chiều dài trên đó một máy xúc làm việc

- Chiều dài luồng xúc xác định theo điều kiện đảm bảo năng suất cho máyxúc:

n- số ca làm việc trong một ngày, n = 3 ca

t- thời gian làm việc liên tục của 1 máy xúc xúc hết đống đá, t = 14 ngày

Lxmin=

1350.3.14 18.15 =210 ,m

- Chiều dài luồng xúc theo điều kiện an toàn, Lx> 50 m

Nh vậy chọn chiều dài 1 luồng xúc là Lx= 240 ,m.

5.4.Các thông số của khai trờng

- Chiều cao tầng khi kết thúc khai khác h o= 2 h = 30 m,

- Số tầng trên bờ dừng khi kết thúc khai thác: m = 8 tầng,

- Đai vận chuyển: Đai vận chuyển đợc nối liền với tầng công tác, chiều rộng

đai vận chuyển tối thiểu bằng chiều rộng giải vận tải cộng với các khoảng cách antoàn, Bvc = T + z + k = 20 (m), số lợng đai vận chuyển bằng 8 đai

- Đai bảo vệ: Đai bảo vệ bố trí trên bờ mỏ để tăng tính ổn định của bờ cũng nh đểngăn hiện tợng vùi lấp và tụt lở của đất đá từ tầng trên xuống, chiều rộng đai bảo vệ

Z K

Bbv

Bvc T

H×nh 5.2 KÕt cÊu c¸c ®ai vË chuyÓn, ®ai b¶o vÖ trªn bê má.

định theo điều kiện kĩ thuật là tối đa.

Theo điều kiện kĩ thuật, khả năng sản lợng mỏ đợc quyết định bởi cờng độ pháttriển của công trình mỏ ( tốc độ xuống sâu, và tốc độ dịch chuyển ngang của côngtrình mỏ)

Theo phơng án mở vỉa đã chọn công trình mỏ phát triển từ Đông sang Tây,cánh Đông của vỉa 14-5 có độ dốc từ 2123 từ lộ vỉa đến mức-30, nên công trình

mỏ chủ yếu theo tốc độ xuống sâu (vs), sản lợng mỏ đợc xác định theo tốc độxuống sâu Từ mức này vỉa 14 -5 có thế nằm ngang nên công trình mỏ chỉ pháttriển theo tốc độ phát triển ngang của công trình mỏ ( vn), trị số sản lợng mỏ chỉcần tính toán để đạt sản lợng tính theo tốc độ xuống sâu của công trình mỏ

Tơng tự, vỉa 13-1 có độ dốc 2530, từ lộ vỉa đến mức - 120 nên khả năngsản lợng mỏ đợc tính toán theo tốc độ xuống sâu đến mức - 120

Sản lợng mỏ theo tốc độ xuống sâu của công trình mỏ:

Aq =

1−K m 1−r vs Sq q (tấn/năm) (6.1)

Vs- tốc độ xuống sâu của công trình mỏ,m/ năm;

Sq- diện tích quặng trên tầng tính toán, m2;

Km- hệ số tổn thất, Km= 8%;

r- hệ số làm nghèo khoáng sản, r = 12%;

q- trọng lợng riêng của than, q= 1,44g/cm3

Vs =

h

T c , m/năm (6.2)

Tc- thời gian chuẩn bị tầng mới, năm

Chọn sơ đồ chuẩn bị tầng mới theo sơ đồ thuận:

6.2.1.Thời gian đào hào dốc, T d

6.2.4.Thời gian chuẩn bị tầng mới, T c

Trong phạm vi toàn bộ chiều dài một tầng, thời gian chuẩn bị tầng mới phụthuộc vào thời gian đào hào, mở rộng tầng và số lợng máy xúc tham gia chuẩn bị

- Đào hào dốc

- Đào hào chuẩn bị

- Mở rộng tầng