Thiết kế mở vỉa và khai thác cho khu Lộ Trí Công ty than Thống Nhất, mức +41 đến 250

Than là nguồn tài nguyên quý giá, nó đặc biệt quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Trong giai đoạn hiện nay, nước ta thực hiện quá trình Công nghiệp hoá Hiện đại hoá. Do vậy, nhu cầu cung cấp năng lượng cho đất nước ngày càng cao, Than, Dầu khí, Điện là những ngành công nghiệp chủ chốt cung cấp nguồn năng lượng cho đất nước. Việc khai thác than và đặc biệt là khi khai thác than Hầm lò là một trong các ngành sản xuất khó khăn và phức tạp vì tất cả các công việc đều phải thực hiện ở trong lòng đất. Trong điều kiện kinh tế thị trường của đất nước nói chung và ngành Than nói riêng, nó ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của ngành Than do một số yêu cầu chưa đáp ứng kịp thời như: vốn đầu tư, đổi mới công nghệ lắp đặt thiết bị, thị trường tiêu thụ. Sau khi học xong phần lý thuyết tại Trường Đại học Mỏ – Địa chất . Từ thực tiễn sản xuất và làm đồ án tốt nghiệp, Tôi được Nhà trường cũng như Bộ môn Khai thác Hầm lò giao đề tài: “ Thiết kế mở vỉa và khai thác cho khu Lộ Trí Công ty than Thống Nhất, mức +41 đến 250 Phần chuyên đề: “Lựa chọn phương án mở vỉa khai thác khu lộ trí Công ty than Thống Nhất từ mức +41 : 250”

Lời nói đầu

Than là nguồn tài nguyên quý giá, nó đặc biệt quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Trong giai đoạn hiện nay, nớc ta thực hiện quá trình Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá Do vậy, nhu cầu cung cấp năng lợng cho đất nớc ngày càng cao, Than, Dầu khí, Điện là những ngành công nghiệp chủ chốt cung cấp nguồn năng l-ợng cho đất nớc

Việc khai thác than và đặc biệt là khi khai thác than Hầm lò là một trong các ngành sản xuất khó khăn và phức tạp vì tất cả các công việc đều phải thực hiện ở trong lòng đất Trong điều kiện kinh tế thị trờng của đất nớc nói chung và ngành Than nói riêng, nó ảnh hởng lớn đến sự phát triển của ngành Than do một số yêu cầu cha đáp ứng kịp thời nh: vốn đầu t, đổi mới công nghệ lắp đặt thiết bị, thị trờng tiêu thụ

Sau khi học xong phần lý thuyết tại Trờng Đại học Mỏ – Địa chất Từ thực tiễn sản xuất và làm đồ án tốt nghiệp, Tôi đợc Nhà trờng cũng nh Bộ môn Khai

thác Hầm lò giao đề tài: “ Thiết kế mở vỉa và khai thác cho khu Lộ Trí - Công ty than Thống Nhất, mức +41 đến - 250’’

Phần chuyên đề: “Lựa chọn phơng án mở vỉa khai thác khu lộ trí Công ty than Thống Nhất từ mức +41 -:- -250”

Trong quá trình làm đồ án, Tôi đã chịu khó học hỏi, tổng hợp các kiến thức, nắm bắt kinh nghiệm thực tế sản xuất và đặc biệt là phơng pháp làm thiết kế Mỏ Tuy nhiên do kinh nghiệm tiếp xúc với công việc thiết kế còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi đợc những thiếu sót, Tôi rất mong các Thầy Cô cũng nh các bạn đồng nghiệp góp ý cho tôi

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các Thầy giáo Bộ môn Khai thác Hầm lò

và nhất là Nguyễn Phi Hùng đã dành nhiều thời gian, công sức hớng dẫn và tạo

mọi điều kiện thuận lợi cho Tôi hoàn thành đồ án này

Sinh viên : Lê Đức Đản

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn

Nhận xét của giáo viên phản biện

A - Phần chung

Thiết kế mở vỉa và khai thác khu lộ trí công

ty than thống nhất từ mức +41  -250 đảm bảom bảm bảoo

sảm bảon lợng 1,8triệu tấn/năm

Chơng I

đặc điểm và điều kiện địa chất khu mỏ

I.1 Địa lý tự nhiên

I.1.1 Địa lý vùng mỏ, khu vực thiết kế, sông ngòi, đồi núi, hệ thống giao thông vận tải, nguồn năng lợng và nớc sinh hoạt.

 Địa lý vùng mỏ: Khoáng sàng than Lộ Trí - Cẩm Phả thuộc diện quản lý

của Công ty than Thống Nhất, Tổng công ty Đông Bắc và Công ty than Đèo Nai, nằm ở phía Bắc thị xã Cẩm Phả, Tỉnh Quảng Ninh

+ Phía Bắc giáp khoáng sàng than Khe Chàm, Khe Tam

+ Phía Đông giáp mỏ than Đèo Nai

+ Phía Nam giáp thị xã Cẩm Phả

+ Phía Tây giáp khoáng sàng Khe Sim ( Theo đứt gãy F.B )

 Sông ngòi: Do địa hình của khu Lộ Trí có dạng kéo dài, nên mạng sông

suối có dạng song song và bắt nguồn từ đờng phân thuỷ của dãy núi Lộ Trí Dòng chảy theo hớng từ Bắc xuống Nam Địa hình có dạng sờn dốc, nằm sát bờ biển, nên suối chỉ có nớc vào mùa ma Phía Đông Bắc có hồ Bara - đây là hồ nhân tạo do Pháp xây dựng để chứa nớc phục vụ công nghiệp và dân sinh

 Đồi núi: Khoáng sàng Lộ Trí là phần Nam của dải chứa than Cẩm Phả Địa

hình vùng mỏ mang nhiều đặc điểm vùng rừng, núi ven biển, độ cao các đỉnh núi trung bình 200-300 m, đỉnh cao nhất + 439.6 m Các dãy núi có phơng kéo dài á vĩ tuyến, từ Khe Sim đến Đông Quảng Lợi Toàn bộ diện tích phía Tây Nam là thung lũng, đợc tạo thành do ngời Pháp trớc kia và mỏ Thống Nhất hiện nay khai thác lộ thiên Địa hình trên mặt bị khai thác, thảm thực vật rừng không còn nhiều, sờn núi

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

khá dốc, dễ bị xói lở trong mùa ma Vì vậy, các lộ vỉa than chỉ xuất hiện tại cácmoong tầng, còn lại bị đá thải che lấp.

 Hệ thống giao thông: Khu Lộ Trí có điều kiện giao thông, vận tải thuận lợi

cả bằng đờng ôtô và bằng đờng sắt

+ Đờng Ô tô có đờng quốc lộ 18A, 18B nối vùng mỏ với các vùng kinh tếkhác

+ Hệ thống đờng sắt chở than chạy từ Tây Khe Sim đến cảng Cửa Ông

ở đây còn có hệ thống đờng thuỷ nằm gần các cảng lớn nh cảng Cửa Ông vàmột số cảng nhỏ nh cảng Km6, Mông Dơng rất thuận tiện cho việc xuất khẩuthan và vận chuyển nội địa

 Nguồn năng lợng và nớc sinh hoạt:

- Nguồn năng lợng: Hiện nay đang sử dụng nguồn điện đợc cấp từ trạm điện35KV cung cấp cho toàn mỏ

- Nớc sinh hoạt và nớc công nghiệp: Sử dụng nguồn nớc tự nhiên và nguồn

n-ớc đợc cung cấp bởi nhà máy nn-ớc giếng vọng

I.1.2 Tình hình dân c, kinh tế và chính trị khu vực thiết kế.

Khu Lộ Trí - Cẩm Phả nằm gần các khu công nghiệp lớn của ngành than nh:Nhà máy tuyển than Cửa Ông, nhà máy cơ khí Cẩm Phả, cơ khí Trung Tâm, nhàmáy chế tạo phụ tùng ô tô, máy mỏ

Dân c trong vùng khá đông đúc mật độ dân số, kinh tế ổn định, tập trung chủyếu ở thị xã Cẩm phả, đa số là ngời Kinh, một số ít là ngời Sán dìu, ngời dao Nghềnghiệp chủ yếu là khai thác mỏ, một số ít là sản xuất nông, ng nghiệp Trình độ vănhóa, xã hội, ý thức giác ngộ cách mạng của giai cấp công nhân vùng mỏ là rất cao

I.1.3 Điều kiện khí hậu.

Khí hậu khu mỏ mang những nét đặc trng của vùng nhiệt đới gió mùa Mùa

ma thờng từ tháng 5 đến tháng 9 ( tháng 7 và tháng 8 thờng có ma to và bão ) Lợng

ma cao nhất trong tháng khoảng 1089mm, lợng ma lớn nhất trong mùa là 2850mm( vào năm 1966 ) Số ngày ma lớn nhất trong mùa là 103 ngày, lợng ma lớn nhấttrong năm là 3076mm

Mùa khô từ tháng 10 năm trớc đến tháng 4 năm sau Số ngày ma lớn nhấttrong mùa khô là 68 ngày ( vào năm 1967 ) Lợng ma lớn nhất trong mùa khô892mm ( vào năm 1976 ) Tháng 4 thờng là tháng ma nhiều nhất của mùa khô.Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 290300C, cao nhất là 370C, lạnh nhất là 5080C

I.1.4 Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ.

 Quá trình thăm dò: Từ năm 1960 đến nay, tại diện tích khu Lộ Trí của

Công ty than Thống Nhất quản lý, đã tiến hành nhiều công trình nghiên cứu địachất:

- Báo cáo thăm dò tỷ mỉ khu Đông Lộ Trí (1976- 1982) tác giả Hồ Minh Tâm

- Báo cáo thăm dò tỉ mỉ khu Đông Lộ Trí lập năm 1980 đã đợc Tổng cục địachất và Hội đồng trữ lợng nhà nớc phê duyệt

- Báo cáo thăm dò sơ bộ khu Tây Lộ Trí (trữ lợng tính đến ngày 31/12/1994)

do Xí nghiệp 908 lập đã đợc Công ty địa chất và KTKS phê duyệt

- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất công trờng +110 Lộ Trí mỏ than ThốngNhất (trữ lợng tính đến ngày 30/3/1995) do Xí nghiệp thăm dò khảo sát 4 lập đã đ-

ợc Công ty than Cẩm phả phê duyệt

- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất khu IVA- mỏ Thống Nhất, trữ lợng tính

đến ngày 30/6/1997 do đoàn địa chất 913 lập đã đợc Công ty than Cẩm Phả phêduyệt

- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khu Đông và Nam LộTrí mỏ Thống Nhất (trữ lợng tính đến 31-12-1997)

- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khu Lộ Trí- Mỏ ThốngNhất- trữ lợng tính đến 30/6/1999, do đoàn địa chất 913 lập

Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng than khu mỏ Lộ Trí Công ty than Thống Nhất (trữ lợng tính đến 30/3/2004) Báo cáo do xí nghiệp 913thuộc Cục địa chất việt Nam lập

Báo cáo xây dựng cơ sở dữ liệu địa chất khoáng sàng than Lộ Trí Cẩm -Quảng Ninh do Công ty CP Tin học, Công nghệ, Môi trờng Than-Khoáng sản ViệtNam (VITE) thành lập năm 2005 Báo cáo đã đợc Tổng Giám đốc Tập đoàn Côngnghiệp Than- Khoáng sản Việt Nam phê duyệt năm 2006 (QĐ số: 2226/QĐ-TMngày 11-10-2006).

Phả Báo cáo tổng hợp tài liệu và tính lại trữ lợng khoáng sàng than Lộ TríPhả Công

ty than Thống Nhất do Công ty CP Tin học, Công nghệ, Môi trờng Than khoángsản Việt Nam (VITE) thành lập năm 2007 Báo cáo đã đợc Tổng Giám đốc Tập

đoàn Công nghiệp Than- Khoáng sản Việt Nam phê duyệt và hiện đang trìnhHĐTL nhà nớc phê duyệt (tờ trình số: 7923/TTR-TN ngày 10-11-2008)

 Quá trình khai thác khu mỏ:

- Vào những năm 1923 - 1928 thực dân Pháp đã khai thác lộ thiên Vỉa G(4)(lúc đó gọi là tầng +190) Theo tài liệu khai thác của Pháp, từ năm 1938 đến năm

1940 trữ lợng lò bằng Vỉa G(4) từ mức +175 trở lên hầu nh đã khai thác hết

- Với vỉa Dày (2), những năm 1930 - 1940 ngời Pháp đã khai thác lộ thiên ởcông trờng lộ thiên Đông (thuộc Tây Nam Lộ Trí) Tuy nhiên, hệ số bóc khá caonên sau đó đã chuyển sang khai thác hầm lò theo mức +52 đến +94,8 (Hệ toạ độHòn Gai) và phần phía Đông, từ mức +112 đến +204.6 ở giữa đứt gãy C - C và đứtgãy 

- Sau ngày giải phóng, mỏ than Thống Nhất đã khai thác vỉa Dày (2) khu

Đông Lộ Trí ở các mức +52 và +110 ( toạ độ Hòn Gai ), đến năm 1963 mở thêmmức +13, từ lò này mở thêm mức +17 với công suất thiết kế 400 ngàn tấn/năm.Phía Đông Bắc, năm 1965 mỏ Đèo Nai mở thêm công trờng phụ lộ thiên Anfa đểkhai thác Vỉa G(4); Năm 1971, do hệ số bóc quá cao nên công trờng này ngừnghoạt động

Nh vậy, từ tuyến VI trở về phía Tây, Vỉa G(4) hầu nh khai thác hết Với vỉaDày(2) của khu Đông Nam mới đào lò xuyên vỉa, lò thăm dò để khai thác mức+18, +54, -35

I.2 Điều kiện địa chất.

I.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ.

Nằm trong giải chứa than Nam Cẩm Phả, khoáng sàng Lộ Trí có cấu trúc làmột phần của phức nếp lõm Cẩm Phả Các vỉa than và nham thạch có phơng cắmBắc và chia cắt với khối trung tâm bởi đứt gãy A-A Khu vực này có cấu tạo địachất đặc biệt, điều kiện trầm tích của các vỉa than thay đổi liên tục trong phạm vihẹp và đợc làm phức tạp bởi các nếp uốn và đứt gãy bậc cao

 Đặc điểm địa tầng:

Địa tầng chứa than khu Lộ Trí- Công ty than Thống Nhất bao gồm trầm tích

hệ Trias thống thợng, bậc Nori-Rêti- Hệ tầng Hòn Gai (T3n-rhg) phủ bất chỉnh hợptrên đá vôi có tuổi Carbon - Pecmi sớm (C3-P1)

- Phụ hệ tầng Hòn Gai dới (T3n - r)hg1: Phụ hệ tầng này lộ ra ở phía Namkhoáng sàng, với chiều dầy khoảng 300m, thành phần cơ bản là cuội kết xen kẽmột số lớp mỏng cát kết, bột kết, sét kết và một số lớp than mỏng không có giá trịcông nghiệp

- Phụ hệ tầng Hòn Gai giữa (T3n - r)hg2: Cột địa tầng có chiều dày từ 700m 1000m bao gồm các đá chủ yếu nh: cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết, vàcác vỉa than

Qui luật trầm tích của các vỉa than khá phức tạp Chiều dầy địa tầng chứa thantăng dần từ Nam lên Bắc và từ Tây sang Đông Hệ số chứa than tập trung chủ yếu ởphần trung tâm (nếp lõm Lộ Trí) Càng lên phía Bắc địa tầng chứa than dầy lên nh-

ng chiều dầy các vỉa than bị vát mỏng dần

- Phụ hệ tầng Hòn Gai trên (T3n - r)hg3: Đây là phụ hệ tầng trên cùng, nằmchuyển tiếp trên vách Vỉa H(5) Diện phân bố hạn chế, nhỏ hẹp ở phần phía Bắctiếp giáp với đứt gãy A-A Đặc điểm trầm tích của phụ hệ tầng là đá hạt thô, nguồngốc lục địa Thành phần thạch học bao gồm: Sạn kết, cuội kết, cát kết, bột kết Đặctính phân bố không rõ ràng Các vỉa than ở phụ hệ tầng này không có giá trị côngnghiệp

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

- Hệ Đệ tứ (Q): Đất đá thuộc hệ Đệ tứ phân bố chủ yếu phần phía Bắc khoángsàng, ở phần phía Nam chỉ rải rác ở một số nơi, do các tầng khai thác lộ thiên đãbóc đi hoặc đổ thải lên.

Thành phần chủ yếu là cuội, sỏi, cát, sét và các vật chất thực vật, cấu tạo bởrời Chiều Dày(2) đất đá từ 2 mét đến 10 mét, trung bình 7m, thờng phủ khôngchỉnh hợp trên trầm tích Trias

 Đặc điểm kiến tạo:

200250

- Nếp lõm +18 nằm ở phía đông nam khu IVA, trục nếp lõm chạy theo phơng

á vĩ tuyến Mặt trục hơi nghiêng về phía bắc, hai cánh của nếp lõm thoải, độ dốccủa hai cánh chỉ dao động trong khoảng 150200

- Nếp lõm 146-402 nằm ở phần Tây Lộ Trí, trong khoảng từ T.IB đến T.III,trục nếp lõm chạy theo phơng Đông Bắc-Tây Nam, có su hớng chìm dần về phía

Đông, hai cánh của nếp lõm thoải, độ dốc của hai cánh chỉ dao động trong khoảng10o20o

- Nếp lồi trung tâm khu IVA, chi phối toàn bộ cấu trúc địa chất khu IVA, trụcnếp uốn chạy theo phơng á vĩ tuyến, mặt trục gần thẳng đứng, hai cánh thoải515o Mặt trục tơng đối dốc, hơi nghiêng về phía Đông nam, hai cánh của nếp lồikhông đồng đều Cánh Nam dốc và phức tạp hơn cánh Bắc

- Nếp lồi Đèo Nai có trục theo hớng á kinh tuyến, cánh Tây của nếp lồi bị đứtgẫy F. cắt qua

Đứt gãy:

Các đứt gãy thuận

- Đứt gãy thuận F.B chạy theo phơng TB - ĐN, mặt trợt cắm về Đông bắc vớigóc dốc 700750 Biên độ dịch chuyển hai cánh đứt gẫy không đều từ 20m 100m

- Đứt gẫy thuận F. có phơng á kinh tuyến (phơng vị 34003500), mặt trợtcắm Đông, góc dốc biến đổi từ 700750, biên độ dịch chuyến theo hớng dốc từ 20

Các đứt gãy nghịch

- Đứt gẫy nghịch F.C: Chạy theo hớng Đông Bắc –Tây Nam với phơng vị550 600, mặt trợt cắm về phía Đông nam với góc dốc 650700, đới huỷ hoại từ3m đến 7m

- Đứt gẫy nghịch F.L: F.L có phơng Tây Bắc- Đông Nam mặt trợt nghiêng về

Đông Bắc với góc dốc 650750 F.L bị chặn bởi đứt gẫy F.C ở phía Bắc, phía nam

bị chặn bởi đứt gãy F.N Đới huỷ hoại từ 7m đến 10m bị vò nhàu dữ dội, biên độdịch chuyển từ hàng chục mét đến 70m  80m

- Đứt gẫy nghịch A1-A1 (A1) có phơng á vĩ tuyến mặt trợt cắm Bắc có độ dốc

từ 750 800 FA1 là đứt gẫy lớn suất hiện từ đứt gãy F.B giữa T.IA và T.I đến đứtgãy F.C, biên độ dịch chuyển từ 100m  200m, đới phá huỷ từ 10m đến 15m

- Đứt gẫy nghịch F.P phát triển theo phơng TB - ĐN mặt trợt cắm về phía TâyNam với góc dốc thay đổi từ 750800 FP phát triển trong khu vực giữa hai đứt gãyFA1 ở phía Bắc và F.MT phía Nam Biên độ dịch chuyển thay đổi từ 30m  40m

Đứt gẫy nghịch F.Q xuất hiện ở khu vực Tây Lộ Trí theo phơng Tây Bắc

-Đông Nam mặt trợt đứt gãy cắm về phía -Đông Bắc và kết thúc tại đứt gẫy F.C Gócdốc mặt trợt thay đổi từ 750800, biên độ dịch chuyển thay đổi từ 30m  40m

I.2.2 Cấu tạo các vỉa than

Quy luật trầm tích của các vỉa than khá phức tạp Chiều dầy địa tầng chứathan tăng dần từ nam đến bắc, từ tây sang đông Hệ số chứa than tập trung chủ yếu

ở phần trung tâm Càng lên phía bắc địa tầng chứa than dầy lên nhng chiều dầy cácvỉa than bị vát mỏng

Bảng I-1: Tổng hợp thông số đặc điểm các vỉa than khu Lộ Trí

Tên

vỉa

than

Chiều dày của vỉa (m)

Chiều dày

đá kẹp (m)

Độ dốc (độ)

Phân loại Mức ổn định của vỉaCấu tạo vỉa

I.2.3 Phẩm chất than

Tính chất cơ lý và thạch học của than:

- Độ ẩm phân tích (Wpt) thay đổi từ 0,31%  11,64%, trung bình 2,11 %

- Chất bốc của than (Vch) thay đổi từ 2,57%  26,27%, trung bình 6,22%

- Nhiệt lợng cháy (Qch) thay đổi từ 5413  9664, trung bình 8482 Kcal/kg

- Nhiệt lợng khô QK thay đổi từ 32839145, trung bình 7510 Kcal/kg

- Tỷ trọng than (d) thay đổi từ 1,03g/cm  2,38, trung bình 1,45g/cm3

- Lu huỳnh (Sch) thay đổi từ 0,02%  2,52%, trung bình 0,49%

- Độ tro trung bình cân (AkTBC) thay đổi từ 1,10%  39,65%, trung bình11,88%

- Độ tro hàng hoá (AkHH) thay đổi từ 3,17%  26,24%, trung bình 14,27%

- Thành phần thạch học than : Từ các kết quả phân tích trong báo cáo chuyên

đề do đoàn địa chất 913 cho thấy các vỉa than ở đây có các thành phần chủ yếu sau:Vitrinit chiếm 95%  98%, Fuzinit chiến 2  4%, các hầm lợng nh erinit, cutinitthờng rất ít gặp và hầu nh bị Vitrinit hóa

Thành phần hóa học của than: Hầu hết các chùm vỉa trong giai đoạn tham

dò tỷ mỷ đều có mẫu phân tích, nhng số lợng mẫu cha nhiều Kết quả tổng quát nhsau:

I.2.4 Địa chất thủy văn

I.2.4.1 Đặc điểm nớc mặt: Nguồn nớc ở khu Lộ trí chủ yếu do 2 nguồn cung

cấp chính đó là: nớc biển và nớc hồ (hồ Môngzăng, hồ Baza) các suối nhỏ và hệthống dòng tạm thời chỉ có vào mùa ma

- Hồ Môngzăng: Nằm về phía Tây khu Lộ Trí, với diện tích 110.000m2 đợchình thành do moong khai thác lộ thiên của Pháp để lại Tháng 5 năm 1974, do trận

lũ lớn đã cuốn đất đá từ bãi thải lu vực khe nớc phía Tây lấp đầy hồ Môngzăng

Đến nay, hồ Mông zăng không có ý nghĩa tác động đến lợng nớc mặt của khoángsàng Lộ Trí

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

- Hồ BaRa là hồ nhân tạo, nằm phía Đông Bắc cách khu khai thác IV-A của

mỏ Thống Nhất khoảng 500m Về mặt cấu trúc địa chất, khu vực hồ BaRa là mộtcánh của nếp lõm có góc dốc cắm về hớng Bắc và Đông Bắc liên tục đến đứt gãyA-A nên áp lực cột nớc trong hồ đề dồn về phía Bắc nên nớc trong hồ ít ảnh hởngtới các khu vực khai thác

- Nớc biển: Do khoáng sàng Lộ Trí có địa thế gần biển nên vào thời điểmchiều cờng nớc biển chỉ cách khu vực lò +13 khoảng 1500m  1800m Theo nhận

định của các nhà địa chất thuỷ văn đã nghiên cứu khu vực này trong các báo cáo

địa chất trớc đây nhất là khu Đông Nam từ mức -50 trở xuống, nớc biển có thểngấm vào các hệ thống lò khai thác (do chênh lệch lớn về mực nớc sẽ tạo ra sựchênh lệch về Gradient thuỷ lực) Với vấn đề trên, trong quá trình khai thác xuốngsâu cần có các công trình nghiên cứu thêm để có kết luận chính xác

I.2.4.2 Đặc điểm nớc dới đất: Căn cứ vào thành phần hoá học, tính chất thuỷ

lực, tính chất chứa nớc các loại đá, chia nớc dới đất trong khu mỏ nh sau :

 Nớc trong trầm tích Đệ Tứ: phức hệ chứa nớc trong trầm tích Đệ Tứ của

khoáng sàng Lộ Trí thuộc loại nghèo nớc, các lớp chứa nớc chỉ phân bố tập chung

ở phần phía Nam khu mỏ Nớc ma, nớc mặt là nguồn cung cấp trực tiếp cho phức

hệ chứa nớc trầm tích Đệ Tứ có khả năng thẩm thấu nên ảnh hởng rất lớn đến lu ợng nớc chảy vào mỏ

l- Đặc điểm chứa nớc trong trầm tích chứa than:

Phụ tầng chứa nớc trong đất đá còn nguyên vẹn (Từ vách Vỉa G(4) với khu

mỏ Đèo Nai và vách vỉa Dày(2) với khu Lộ Trí): Địa tầng gồm các đá chứa n ớc vàcách nớc nằm xen kẽ nhau không theo quy luật Nguồn cung cấp nớc cho địa tầngnày chủ yếu là nớc ma, đợc thấm qua các khe nứt và thấm xuống sâu Do điều kiệntrầm tích có sự thay đổi (càng về phía Đông các lớp trầm tích càng dày so với phầnphía Tây) không ổn định, các lớp cách nớc và chứa nớc dạng thấu kính không duytrì liên tục nên nớc trong địa tầng này đợc thông với nhau tạo thành nớc có đối lu tự

do (nớc không áp), động thái nớc biến đổi theo mùa Độ chứa nớc của địa tầng nàykhông lớn

Nớc dới đất tàng trữ trong địa tầng trầm tích chứa than: Đá và than trong

phụ tầng này bị phá huỷ, mất đi trong các phân tầng đã khai thác bằng các hệ thống

lò Tại phần Trung tâm vỉa Dày: phần Tây bắc vỉa đã khai thác ở phân tầng+60+110, phần trung tâm là mức +13+52 và một phần từ +80lộ vỉa Khu vựcnày cho đến nay vẫn đang khai thác Đoàn địa chất 9F đã đặt trạm quan trắc cửa lò+52(1961) và cửa lò +13 (1966) cho kết quả: Mức độ tàng trữ nớc trong phụ tầngnày lớn nhng không theo quy luật mà phụ thuộc vào hệ thống lò đã và đang khaithác than Nó có thể gây ra hiểm hoạ bục nớc ở các tầng, lớp khai thác nằm dới nókhi nớc đã đợc tích tụ lớn tại các tầng và túi chứa nớc

- Qua theo dõi, quan trắc lợng nớc chảy ra tại các cửa lò khai thác cho thấy:

Lu lợng nớc chảy ra phụ thuộc theo mùa: mùa ma lợng nớc tăng, mùa khô ợng nớc giảm, nh vậy nguồn cung cấp nớc cho phụ tầng này do nớc ma là cơ bản

l-Động thái nớc cũng thay đổi theo mùa: hớng vận động có xu thế từ tầng đãkhai thác phía trên chảy xuống tầng khai thác phía dới

Chất lợng nớc: Tổng độ khoáng hoá, độ pH của nớc cũng thay đổi: tổng độkhoáng hoá thờng tăng cao, độ pH giảm, chủ yếu mang đặc tính của nớc axít Nớctrong vùng đã khai thác còn mang theo trong thành phần của nó các vật liệu chống

lò và các vật liệu phục vụ khai thác Từ năm 1969 về trớc, đoàn Địa Chất 9F đã lấymẫu nớc theo mùa chảy ra tại các cửa lò Kết quả phân tích nh sau:

Độ pH: 3,56,6; Lợng CO2 tự do: 9,68  58,48 mg/l; Lợng CO2 liên hệ:3012,0 mg/l; Lợng CO2 xâm thực: 9,080,0 mg/l; Hệ số tạo váng: Kh = 13; hệ

số ăn mòn: KNớc chứa trong các đới huỷ hoại của đứt gẫy: Trong diện tích quản lý củak = 0,15,0; Hệ số sủi bọt P = 30200.Công ty than Thống Nhất tại khu Lộ Trí, tồn tại các đứt gẫy lớn: F.A1; F.MT; F.α;F.L Các đứt gẫy bị dịch chuyển với biên độ khá lớn làm cho các đá trong đới huỷhoại và các đứt gẫy dạng lông chim kéo theo bị vò nhầu, vụn bở sinh ra hệ thốngkhe nứt hở chứa nớc Các đứt gẫy và đới huỷ hoại của chúng cắt qua các tầng vàphụ tầng chứa nớc khác nhau với đới huỷ hoại và biên độ dịch chuyển khác nhau là

đờng dẫn để nớc lu thông với nhau giữa các tầng, nhất là các tầng đã khai thác nênmức độ tàng trữ nớc không lớn Chất lợng nớc trong đới huỷ hoại đứt gẫy cha đợcnghiên cứu

Tầng chứa nớc dới vỉa Dày trở xuống : Tầng chứa nớc dới vỉa Dày lộ ra các

lớp đá trụ của vỉa Dày phía Nam và Đông Nam và phần Tây Bắc Lộ Trí Trụ vỉaDày là lớp bột kết khá dầy phân bố rộng rãi trong diện tích tạo thành màng chắn, n-

ớc tàng trữ trong các tầng đất đá dới lớp màn chắn này có thể có áp lực cục bộhoặc bán áp Các đá của tầng này gồm các đá hạt thô nh cuội kết, sạn kết, cát kết;các lớp hạt mịn: bột kết, sét kết dạng thấu kính xen kẽ và các thấu kính than bẩnhoặc sét than Do đá bị uốn lợn trong các pha kiến tạo đồng và sau tạo than làm chocác đá hạt thô bị nứt nẻ mạnh và chứa nớc Tại các LK thăm dò có theo dõi thuỷvăn cho thấy nớc có áp lực cục bộ, song việc nghiên cứu theo tài liệu khoan vàquan trắc theo khoan còn sơ sài, cha có tài liệu bơm hút nớc thí nghiệm Vì vậy,việc đánh giá độ giầu nớc của phụ tầng này cha có, song với việc phân tích trên,khả năng giầu nớc của phụ tầng này không nhỏ

I.2.5 Địa chất công trình.

Trầm tích chứa than bao gồm các loại đá sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết đá sét

và các vỉa than Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý đá xem bảng sau:

Bảng I-2: Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý đá

(KG/cm 2 )

C.độ K.kéo (KG/cm 2 )

Dung trọng (KG/cm 3 )

Tỷ trọng (G/cm 3 )

Góc nội

ma sát ( 0 ) Lực dínhkết(Ck) Sạn kết

2825 - 84

1193(147)

278 - 49 153(32)

2,95 – 1,34 2,58(125)

2,84 – 1,45 2,65(126)

34

- 25 0 0

29 0 (2)

0,44-0,09 0,25(7)

Cát kết

2629 - 113

1033(344)

434-38,88 138(112)

2,95 – 1,34 2,58(125)

2,84 – 1,45 2,65(126)

37

0 -20 0

27 0

7,13-0.70 2,39(69)

Bột kết

2301 - 30

554(345)

375 - 29 84(97)

3,46 – 1,34 2,57(267)

6,66 – 1,40 2,68(267)

38 15’- 16 0 0

24 0

0,9- 0,15 1,12(56)

Sét kết

520 - 148

322(12)

63 - 63 63(1)

2,67 – 2,47 2,59(11)

2,77 - 257 2,68(11)

I.2.6 đặc điểm độ chứa khí

I.2.6.1 Thành phần hoá học

Kết quả phân tích cho thấy các mẫu khí của khoáng sàng than Lộ Trí đều cócác chất khí : Nitơ (N2), Cacbonic (CO2), Hyđrô (H2) và khí Mê tan (CH4) Hàm l-ợng, độ chứa khí tự nhiên và đặc điểm phân bố các loại khí chủ yếu nh sau:

Bảng I-3: Kết quả tổng hợp độ chứa khí tự nhiên theo mức cao khu Lộ Trí

6.02(8) 12.66(8) 0.159(8) 0.345(8) -50  -100 4.21 - 14.759.48(2) 2.59 - 15.948.96(2) 0.135 - 0.8500.492(2) 0.084 - 0.8830.483(2)-100  -150 2.11(1) 31.67(1) 0.154(1) 2.326(1)-150  -200 1.94(1) 1.94(1) 0.025(1) 0.025(1)-200  -300 15.90(1) 2.12(1) 0.357(1) 0.0489(1)Ghi chú : Các giá trị trên

mẫu) (Số binh Trung

Min Max 

I.2.6.2 Đặc điểm phân bố các loại khí

Đặc điểm độ chứa khí của mỏ có thể sơ bộ xác định là khí CH4 tăng dần theochiều sâu Ngợc lại khí N2 giảm dần theo chiều sâu Khí CO2 từ bề mặt địa hình cho

đến chiều sâu -60m có chiều hớng tăng dần theo chiều sâu, từ mức -60m trở xuốnglại có xu hớng giảm dần theo chiều sâu

I.2.6.3 Xếp hạng mỏ theo cấp khí

Căn cứ kết quả xác định độ chứa khí cháy- nổ (CH4+H2) của các vỉa than, độgiầu khí MêTan trong các lò khai thác của khoáng sàng so với quy phạm hiện hành

dự báo xếp loại Mỏ theo cấp khí khoáng sàng than Lộ Trí nh sau:

- Từ lộ vỉa đến mức -150m, dự báo xếp mỏ loại I đến II theo khí mỏ

- Từ mức -150m trở xuống, dự báo xếp mỏ loại III theo khí mỏ

I.2.7 Trữ lợng.

Chỉ tiêu tính trữ lợng: áp dụng theo quyết định số 167/UB-CN ngày

16/7/1977 của UB kế hoạch Nhà nớc Chiều dầy tối thiểu tính trữ lợng đối với khaithác hầm lò là: m  0,80 mét, độ tro tối đa: AK  40 %

Phơng pháp tính trữ lợng: Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo địa chất và đặc điểm

phân bố các vỉa than, việc tính trữ lợng ở mỏ Thống Nhất đợc áp dụng theo phơngpháp secan với công thức sau:

Q = S.m.D hay Q = S1.Sec.m.D , (tấn)

Trong đó:

Q: Trữ lợng than, (tấn)S: Diện tích thật mặt trụ vỉa, (m2)

S1: Diện tích hình chiếu bằng của mặt trụ vỉa và đợc xác định trênbình đồ tính trữ lợng của các vỉa than bằng máy đo diện tích, (m2)

Sec = 1/cos

: là góc dốc của vỉa (xác định bằng thớc đo độ dốc đợc lập cùng tỷ

lệ với bình đồ tính trữ lợng)

m: Chiều dày trung bình của hình tính trữ lợng, (m)

Trữ lợng than địa chất của 27 phân vỉa thuộc chùm vỉa dầy trong ranh giới mỏphân theo tầng từ LV  -600 có tổng trữ lợng là: 92 274 441 tấn, xem bảng I-4

Bảng I-4 (đơn vị: tấn)

Mức Tổng trữ lợng Cấp (111) Cấp (122) Cấp (333) Cấp (334A)

LV  -35 33 761 818 7 550 029 14 272 778 11 939 011 0

-35  -140 35 292 852 5 028 798 15 792 867 14 253 312 217 875-140  -250 17 533 835 108 845 4 502 917 12 356 773 565 300-250  -350 4 347 988 0 140 966 4 147 800 59 222

Tổng cộng 92 274 441 12 687 672 34 709 528 44 034 844 842 397Trong đó trữ lợng địa chất khu Lộ trí từ mức +41  -35 đợc xác định làkhoảng 9964737 tấn

Tổng trữ lợng toàn khu mỏ từ mức +41  -250 là: 62.791.424 tấn.

I.3 Kết luận.

Trong những năm vừa qua, Công ty than than Thống Nhất đã tiến hành khaithác phần trữ lợng lò bằng ở khu I, II, III (mức +13) và khu IVA mức +18 trở lên và

đã khẳng định trữ lợng than ở đây tơng đối tin cậy, các biến động về tài nguyênkhông lớn Gần đây tại khu IVA công ty đã thăm dò khai thác 2 lỗ khoan (T-1 vàT-3) và 3 lò thăm dò phục vụ cho công tác đào lò khai thác Ngoài ra, Công ty cònkhoan thêm 2 lỗ khoan thăm dò địa chất công trình phục vụ cho 2 giếng nghiêng.Tuy vậy công tác thăm dò còn để lại một số tồn tại:

- Phần lớn diện tích chứa than thuộc khu IVA còn quá ít công trình thăm dò,

đặc điểm diện tích phía bắc hầu nh cha có các công trình khống chế để xác địnhcấu trúc cũng nh chiều dầy các phân vỉa

- Các tài liệu nghiên cứu địa chất thuỷ văn tại các khu vực đã và đang khaithác còn quá ít

- Kết quả báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất năm 1997 với mạng lới thăm dòcòn tha, các tuyến thăm dò cách nhau 120-150m, công trình trên tuyến cách nhau110m  150m Để đảm bảo độ tin cậy của tài liệu địa chất phục vụ cho các giai

đoạn thiết kế nhất thiết phải tiến hành bổ xung thêm khối lợng khoan thăm dò nângcấp trữ lợng ở những khu vực biến đổi chiều dầy mạnh

- Do đặc điểm cấu trúc khu mỏ, nhất là khu IVA, vỉa bị uốn lợn mạnh và các

đứt gẫy có biên độ từ 1  3m mà với mức độ thăm dò nh hiện nay không thể khốngchế đợc, mỏ cần tìm biện pháp khắc phục

chơng iI

mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ

II.1 Giới hạn khu vực thiết kế.

II.1.1 Biên giới khu vực thiết kế.

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

Khu vực đợc áp dụng để thiết kế là khu Lộ trí Công ty than Thống nhất - Thịxã Cẩm phả Đợc giới hạn với toạ độ:

X = 425.600  427.800

Y = 24.400  25.800Chiều sâu thiết kế mở vỉa và khai thác từ mức +41 đến mức -250

II.1.2 Kích thớc khu vực thiết kế.

Chiều dài từ Đông sang tây của khai trờng là 0,8 km

Chiều dài từ Bắc sang Nam của khai trờng là 1,4 km

Diện tích chung của khai trờng khoảng : 1,12km2 gồm:

Diện tích chứa than khoảng 1 Km2

II.2 Tính trữ lợng.

II.2.1 Trữ lợng trong bảng cân đối.

Trữ lợng địa chất của khu vực thiết kế đợc xác định trên cơ sở bản đồ tính trữlợng của bản đồ thăm dò tỷ mỷ lập năm 1980 và các tài liệu bổ xung ta xác địnhtổng trữ lợng địa chất khu Lộ trí từ mức ( +41 đến -250) là 62791424 tấn

Trữ lợng công nghiệp đợc tính theo công thức sau :

ZCN = C.Zđc , tấn (II-1)Trong đó:

Zđc: Trữ lợng địa chất trong bảng cân đối: Zđc = 62791424 tấnC: Hệ số khai thác trữ lợng

C =

cd

th cd

cd

th cd cd

CN

Z

) T 01 0 1 ( Z Z

Z Z Z





 =1- 0.01Tth (II-2)Trong đó:

Tth: Tỷ lệ tổn thất khoáng sàng Tth = Tt + TKHAI THáC, % (II-3)

Tt: Tổn thất để lại trụ bảo vệ Tt = 1,5%

TKT: Tổn thất khai thác TKT = 20%

Thay số vào (II-3): Tth = 1,5% + 20% = 21,5%

Thay số vào (II-2): C = 1 - 0,01.21,5 = 0,785

Trữ lợng công nghiệp của khu vực thiết kế là:

Thay số vào (II-1): Z CN = 0,785.62791424 = 49291268 tấn

II.3 Công suất và tuổi mỏ.

II.3.1 Công suất mỏ.

Để xác định công suất năm của mỏ thì có nhiều phơng pháp Có thể do Tập

đoàn 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 suất năm lấy: Am = 1,8 triệutấn/năm

II.3.2 Tuổi mỏ.

Căn cứ vào trữ lợng than công nghiệp sau khi tính toán trừ các phần tổn thấttài nguyên dự kiến ở các khâu khai thác

Căn cứ vào sản lợng khai thác bình quân của năm là 1.800.000 T/năm

Tuổi mỏ bao gồm thời gian xây dựng cơ bản, thời gian khai thác và thời giankhấu vét tận thu, đợc xác bằng công thức:

2

t A

Z T

m

CN

m    , năm (II-4)Trong đó:

ZCN : Trữ lợng công nghiệp khu vực thiết kế, ZCN = 49.291.268 Tấn

Am : Công suất năm của mỏ, Am = 1.800.000 Tấn

t1 : Thời gian xây dựng cơ bản, t1 = 2 năm

t2 : Thời gian kết thúc tận thu, t2 = 3 năm

Thay vào (II-4) ta có : 2 3 32

II.4 Chế độ làm việc của mỏ.

Căn cứ vào bộ luật lao động và quy định về chế độ lao động của Nhà nớc vàchế độ chung của ngành than

Để đảm bảo điều kiện làm việc và nghỉ ngơi của công nhân có điều kiện táisản xuất sức lao động, đồng thời có thời gian sửa chữa thiết bị máy móc, công trìnhhầm lò ta chọn chế độ làm việc gián đoạn Theo chế độ này thì trong năm mỏlàm việc 300 ngày, các ngày lễ lớn, và chủ nhật đợc nghỉ

II.4.1 Bộ phận lao động trực tiếp: làm việc 3 ca/ngày.

- Ca I: làm việc từ 6 giờ đến 14 giờ

- Ca II: làm việc từ 14 giờ đến 22 giờ

- Ca III: làm việc từ 22 giờ đến 6 giờ 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 là 26 ngày

Chế độ đảo ca của Công ty đang áp dụng là đảo ca nghịch đợc thể hiện nhsau:

II.4.2 Bộ phận lao động gián tiếp.

Thực hiện nh chế độ làm việc theo giờ hành chính, mỗi ngày làm việc 8 tiếng.Sáng từ 7 giờ đến 11giờ 30, chiều từ 13 giờ đến 16 giờ 30, thời gian làm việc trongtuần là 6 ngày

II.5 Phân chia ruộng mỏ.

II.5.1 Chia ruộng mỏ thành các tầng.

Do điều kiện địa chất khu mỏ và hình thức mở vỉa nên ta chia ruộng mỏ thànhcác tầng Với việc thiết kế mở vỉa từ mức +41 đến -250 ở đồ án này ta lựa chọn mởvỉa bằng giếng nên ta lựa chọn vị trí mặt bằng mở giếng ở mức +41 Khi đó ta sẽchia ruộng mỏ thành 5 tầng:

II.5.2 Chia ruộng mỏ thành các khoảnh.

ở khu Công ty than Thống Nhất ta không áp dụng chia ruộng mỏ thành cáckhoảnh mà áp dụng chia ruộng mỏ thành các khu khai thác

II.5.3 Chia ruộng mỏ thành các khu khai thác.

Giếng và lò xuyên vỉa đợc tính toán và bố trí ở trung tâm ruộng mỏ Do đóxuyên vỉa đào qua các vỉa, chia ruộng mỏ thành hai khu khai thác có diện tích tơngdơng nhau

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

Ca I

II.6 Mở vỉa.

II.6.1 Khái quát chung.

Việc đào các đờng lò từ mặt đất đến vỉa than nằm trong lòng đất và từ các ờng lò đó đảm bảo khả năng đào đợc các đờng lò chuẩn bị để tiến hành công táckhai thác mỏ, đợc gọi là mở vỉa khoáng sàng

đ-Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và phơng pháp mở vỉa có ý nghĩa rất lớn đối vớinền kinh tế, bởi vì nó quyết định thời gian, qui mô vốn đầu t xây dựng cơ bản, côngnghệ khai thác và mức độ cơ giới hóa Ngợc lại, nếu mở vỉa không hợp lý thì trongsuốt thời gian dài tồn tại của mỏ có thể làm giảm năng suất lao động, khó khăntrong việc cải tiến và áp dụng kỹ thuật mới dẫn đến tăng giá thành sản phẩm.Những yêu cầu cơ bản khi lựa chọn phơng án mở vỉa: Đó là khối lợng đờng lò

mở vỉa là tối thiểu, chi phí đầu t cơ bản ban đầu bao gồm mở vỉa và xây dựng mỏ làtối thiểu, thời gian xây dựng mỏ nhanh, sự đồng loạt thiết bị vận tải trên các đờng

lò là tối đa, số cấp vận tải là tối thiểu, phải đảm bảo sự đổi mới theo từng thời kỳcủa nền kinh tế mỏ, trữ lợng mỗi mức khai thác phải đủ để đảm bảo tốc độ khaithác đáp ứng sản lợng mỏ đồng thời đủ thời gian để chuẩn bị mức dới, đảm bảo sựthông gió vững chắc và có hiệu quả, đảm bảo tổn thất than là ít nhất Để đạt đợcnhững yêu cầu nêu trên, nói chung thờng không bao giờ thỏa mãn cho nên sau khi

so sánh các phơng án về mặt kỹ thuật, ngời ta phải tiến hành so sánh kinh tế giữacác phơng án để lựa chọn phơng án mở vỉa hợp lý và có chú ý những u điểm về mặt

kỹ thuật Mở vỉa ruộng mỏ có thể sử dụng lò bằng, giếng nghiêng, giếng đứng hoặcbằng phơng pháp phối hợp

II.6.2 Các phơng án mở vỉa.

Khu vực thiết kế của đồ án có điều kiện địa chất mỏ phức tạp, vỉa than có gócdốc không đồng đều, chất lợng than ở các vỉa tơng đối ổn định, chiều dầy các vỉa

ổn định, chiều dài theo phơng của vỉa không lớn có giá trị < 1000 m

Dựa vào phạm vi và điều kiện địa chất của vỉa than và khả năng bố trí mặtbằng, vận tải trên mặt đất mà đồ án đa ra 2 phơng án tối u nhất để mở vỉa cho khuvực thiết kế từ mức (+41  -250)

Phơng án I: Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng Phơng án II: Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng II.6.3 Trình bày các phơng án mở vỉa.

II.6.3.1 Phơng án I: Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng.

 Sơ đồ mở vỉa: hình II-1

 Xác định vị trí các cửa giếng :

Trên cơ sở địa hình, sự phân bố tài nguyên và khố lợng đờng lò mở vỉa, vị trí

các cửa lò trên mặt bằng của giếng ở mức +41 với toạ độ cặp giếng đợc xác địng

mỏ có phơng vị vuông góc với phơng vị của vỉa Giếng chính có góc dốc C = 160

đợc lắp đặt hệ thống băng tải để vận chuyển đất đá và khoáng sản Giếng phụ cógóc dốc P = 250 đợc lắp đặt hệ thống trục tải để phục vụ nguyên vật liệu

Tại mặt bằng sân công nghiệp mức +41, hai giếng đợc đào tới mức –17 thìtiến hành mở sân ga, hầm bơm nớc, trạm điện, trạm dỡ tải… từ đó ta đào lò xuyên từ đó ta đào lò xuyênvỉa mức -17 có chiều dài 589 m để khai thông cho tầng I

Tại vị trí lò xuyên vỉa mức -17 gặp vỉa than ta tiến hành đào các lò dọc vỉasang 2 cánh của ruộng mỏ, đến hết giới hạn của vỉa ta đào lò cắt từ mức -17+41 để tạo lò chợ ban đầu.

Để đảm bảo cho công tác khai thác đợc tiến hành một cách liên tục, công tácchuẩn bị tầng thứ II phải đợc hoàn thành trớc khi kết thúc công tác khai thác tầngthứ I

Khi khai thác tầng thứ II, lò dọc vỉa vận chuyển của tầng thứ I đợc sử dụnglàm lò thông gió Các tầng tiếp theo cũng đợc chuẩn bị tơng tự

 Sơ đồ vận tải:

- Vận tải than: Than từ lò chợ đợc máng cào chuyển xuống lò song song

chân, tại đây than đợc máng cào ngắn vận chuyển xuống các phiễu rót than xuốngbăng tải ở lò dọc vỉa sau đó than đợc đa ra giếng chính bằng băng tải ra ngoài

- Vận chuyển ngời, vật liệu, thiết bị và đất đá thải: Ngời và vật t, thiết bị đi

qua giếng phụ, qua lò xuyên vỉa thông gió, theo lò dọc vỉa thông gió xuống lò chợ

 Sơ đồ thông gió:

Trạm quạt chính đặt ở giếng chính, gió sạch qua giếng phụ,qua lò xuyên vỉatầng tới các lò dọc vỉa vận chuyển bên lò chợ, gió bẩn đợc hút ra ngoài qua giếngchính

Sơ đồ thoát nớc: Tất cả các đờng lò xuyên vỉa, dọc vỉa đợc thiết kế có độ dốc

là 5‰ Đảm bảo cho nớc tự chảy từ trong khu khai thác qua rãnh nớc bên hông lò ra

hố thu nớc đợc bố trí tại sân ga giếng phụ, tại đây đợc các bơm nớc bơm ra ngoài

 Khối lợng đờng lò của phơng án mở vỉa:

Bảng II-1: Khối lợng đờng lò phơng án I

TT Tên đờng lò Vật liệu chống Diện tích, m

2 Chiều dài,m

S sd S đ Trong

đá Trongthan

1 Giếng nghiêng chính băng tải Bê tông 23,13 25,7 874

2 Giếng nghiêng phụ trục tải Bê tông 23,13 25,7 689

Tại vị trí lò xuyên vỉa mức -17 gặp vỉa than ta tiến hành đào các lò dọc vỉasang 2 cánh của ruộng mỏ, đến hết giới hạn của vỉa ta đào lò cắt từ mức -17+41 để tạo lò chợ ban đầu.

Để đảm bảo cho công tác khai thác đợc tiến hành một cách liên tục, công tácchuẩn bị tầng thứ II phải đợc hoàn thành trớc khi kết thúc công tác khai thác tầngthứ I

Khi khai thác tầng thứ II, lò dọc vỉa vận chuyển của tầng thứ I đợc sử dụnglàm lò thông gió Các tầng tiếp theo cũng đợc chuẩn bị tơng tự

 Sơ đồ vận tải:

- Vận tải than: Than khai thác trong lò chợ tự trợt xuống lò dọc vỉa vận

chuyển dới tác dụng của trọng lợng bản thân ở đây nó đợc chất vào goòng và đợctàu điện kéo ra sân giếng theo lò dọc vỉa và xuyên vỉa vận chuyển Sau đó, nó đợctrục lên mặt đất theo giếng chính bằng thùng skip

- Vận chuyển ngời, vật liệu, thiết bị và đất đá thải: Ngời và vật t, thiết bị đi

qua giếng phụ, qua lò xuyên vỉa thông gió, theo lò dọc vỉa thông gió xuống lò chợ

 Sơ đồ thông gió: Trạm quạt chính đặt ở giếng chính, gió sạch qua giéng

phụ, qua lò xuyên vỉa tới các lò dọc vỉa vận chuyển lên lò chợ, qua lò dọc vỉa thônggió, gió bẩn ra ngoài qua giếng chính

 Sơ đồ thoát nớc: Tất cả các đờng lò xuyên vỉa, dọc vỉa đợc thiết kế có độ

dốc là 5‰ Đảm bảo cho nớc tự chảy từ trong khu khai thác, qua rãnh nớc bên hông

lò ra hố thu nớc đợc bố trí tại sân ga giếng phụ, tại đây bơm hoạt động liên tục bơmnớc ra ngoài

 Khối lợng đờng lò của phơng án mở vỉa:

Bảng II-2: Khối lợng đờng lò phơng án II

TT Tên đờng lò Vật liệu chống Diện tích, m

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

Để lựa chọn phơng án mở vỉa hợp lý về mặt kỹ thuật cho khu vực thiết kế, tiếnhành so sánh các u nhợc điểm của 2 phơng án với nhau

Bảng II-3: so sánh kỹ thuật giữa 2 phơng án mở vỉa

1 Khối lợng đào giếng Chiều dài giếng lớn Chiều dài giếng nhỏ

2 Thời gian đa mỏ vào sản xuất Nhanh hơn Lâu hơn

5 Thoát nớc Khó khăn hơn Thuận lợi hơn

Qua phân tích u nhợc điểm của hai phơng án trên ta thấy về mặt kỹ thuật

ph-ơng án I có nhiều u điểm hơn phph-ơng án II Do tổ chức thi công, hiệu quả cho công

tác mở rộng và phát triển sản lợng khu thiết kế Còn đối với phơng án II, công tác

tổ chức thi công khó khăn, vận tải phức tạp Từ những phân tích trên ta thấy về mặt

kỹ thuật thì phơng án I (mở vỉa cho cụm vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò

xuyên vỉa tầng) là phù hợp với mỏ

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

 Chi phí xây dựng cơ bản:

Chi phí đào chống lò đợc xác định theo công thức:

Cđcl = lđi.Kbdi (triệu đồng) (II-6)

Trong đó:

lđi: Chiều dài của đờng lò thứ i cần đào ở thời kỳ đầu, m

Kbdi: Đơn giá đào 1 đơn vị dài đờng lò i với tiết diện tơng ứng ở thời

1 Giếng nghiêng chính (băng tải) m 874 40 34960

 Chi phí củng cố và bảo vệ lò.

R = r.l.t , đồng (II-8)Trong đó:

r: Chi phí bảo vệ 1m lò trong một năml: Chiều dài đờng lò bảo vệ (m)

t: Thời gian đờng lò cần bảo vệ (năm)

Bảng II-5: Bảng chi phí bảo vệ lò

T

Chiều dài (m)

Thời gian bảo vệ đ- ờng lò

Đơn giá

(10 3 đ/m)

Thành tiền (10 6 đồng)

1 Giếng nghiêng chính (băng tải) 874 32 50 1398,4

2 Giếng nghiêng phụ trục tải 689 32 50 1102,4

phơng án II về cả mặt kỹ thuật lẫn kinh tế Do đó đồ án tốt nghiệp chọn phơng án I: Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa và khai

thác cho khu Lộ trí

II.7 Thiết kế thi công đào lò mở vỉa (lò xuyên vỉa -133)

Do giới hạn của đồ án tốt nghiệp nên trong bản đồ án này chỉ thiết kế thi côngcho một đờng lò mở vỉa đặc trng đó là lò xuyên vỉa mức -133

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

Căn cứ vào sản lợng mỏ, thiết bị vận tải, tính chất cơ lý của đá, thời gian phục

vụ của lò xuyên vỉa vận tải và vật liệu có thể cung cấp mà ta chọn hình dáng, tiếtdiện các đờng lò sao cho hợp lý

- Với phơng án mở vỉa đã chọn: phơng tiện vận tải sử dụng là bằng băng tải vàtàu điện ắc quy, ta chọn hình dạng tiết diện lò dạng hình vòm; nóc là vòm bánnguyệt, hông lò (phần tờng) dạng thẳng đứng

- Căn cứ vào áp lực đất đá xung quanh lò, do thời gian tồn tại và tiết diện lò ta

sử dụng vật liệu chống lò là thép lòng máng thép lòng máng của Liên Xô có mãhiệu CB -27

Bảng II-9: Đặc tính kỹ thuật của thép CB-27

II.7.2 Xác định kích thớc tiết diện lò.

Ta có lợng than cần chuyển qua đờng lò trong một ngày đêm tính theo sản ợng năm là 6.000 tấn/ngày.đêm Vận tải than bằng băng tải DT II 1000/315 , vậntải đất đá thải và thiết bị vật liệu bằng tầu điện ắc quy CDXT-8(J) do Trung Quốc

l-sản xuất khối lợng bám dính 5 tấn kết hợp goòng YBD-3,3 tấn cỡ đờng 900 mm.

Bảng II-10: Bảng đặc tính kỹ thuật của băng tải DT II 1000/315

 Chiều rộng đờng lò ở ngang mức cao nhất của thiết bị vận tải:

B = m + k.A + (k-1).C + n, m (II-9)Trong đó:

m: Khoảng cách an toàn giữ thiết bị và khung chống, m = 0,7 m; A: Kích thớc lớn nhất cửa thiết bị, A = 1,35 m;

C: Khoảng cách an toàn giữa 2 thiết bị, C = 0,8 m;

k: Số đờng vận tải trong đờng lò, k = 2;

n: Khoảng cách giữa phơng tiện vận tải với vỏ chống phía có ngời đilại;

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 1 đờng xe

hr: Chiều cao ray, có hr = 0,19 m

Thay số vào (II-11): hđx = 0,2 + 0,19 = 0,39 m

Thay số vào (II-10) ta có : h = 1,5 + 0,39 = 1,89 m Chọn h = 1,9 m

 Chiều rộng đờng lò tại chân vòm:

Bcv = B +2(h– ht).tg ,m (II-12)

Trong đó:

ht: Chiều cao tờng, ht = 1,5 m;

 : Góc tiếp tuyến của phần vòm tại vị trí tính toán,  = 100 200; Chọn  = 200

Thay số vào (II-12) ta có : Bcv = 5,7 + 2.(1,9-1,5).tg200 6 m

 Chiều rộng bên ngoài khung chống:

Chiều rộng bên ngoài khung chống đợc xác định theo công thức:

Bng = Bcv + 2.(bt+bch) , m (II-11)Trong đó:

Bcv: Chiều rộng đờng lò tại chân vòm: Bcv = 6 m;

bt: Chiều dày của thép lòng máng: bt = 0,123 m;

bch: Chiều dày của chèn, bch = 0,05 m

Thay số vào (II-11) ta có : Bng = 6 +2.(0,123 + 0,05)  6,4 m

 Diện tích của đờng lò.

- Diện tích sử dụng đờng lò:

Ssd = Sv + Shl ,m2 (II-14)Trong đó:

 Kiểm tra theo điều kiện thông gió

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

N

k q A

Q m .

 ,m3/ph (II-15)Trong đó:

q: Lợng gió cần thiết trên một tấn than, q = 1,25 m3/ph;

1350 800 1350

6400 6000

Theo điều kiện thông gió: 0,15 (m/s)  v = 5,9  8 (m/s)

Vậy tiết diện đờng lò thỏa mãn điều kiện thông gió

Hình II-3 Kích thớc tiết diện ngang sử dụng đờng lò II.7.3 Lập hộ chiếu chống lò.

 áp lực nóc

áp lực đất đá lên nóc lò đợc xác định theo công thức của Protođiakonop:

m T f

a

P N , /

3

.

4 2 

 (II-16)Trong đó:

a: Nửa chiều rộng của đờng lò, a = 3 m

: Thể trọng của đá nóc;  = 2,6 T/m3

f: Hệ số kiên cố của đá nóc, f = 6

Thay số vào (II-16) ta có: 5 , 2

6 3

6 , 2 3

 Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên.

Theo giáo s P.M.TXIMBAREVICH ngoài áp lực nóc còn có áp lực hông.Trong trờng hợp này áp lực hông lò đợc coi là áp lực tờng chắn áp lực mỏ lên vìchống từ phía hông lò xuất hiện trong điều kiện khi ứng suất trong đất đá hông vợtgiới hạn bền của đất đá khi nén một trục

Khi đó chiều cao sụt lở (phá huỷ) đến giới hạn vòm cân bằng tự nhiên của ờng lò đợc xác định theo công thức:

f 2

90 h.tg + a

a: Chiều rộng nửa đờng lò, a = 3 m;

h: Chiều cao đờng lò, h = 4,7 m;

f: Hệ số kiên cố của đất đá, f = 6;

 : góc nội ma sát của đất đá, = 810

Thay số vào (II-17) ta có:  

6 2

81 90 4,7.tg + 3

0 0

90 ( ).

2 ( 2

f: Hệ số kiên cố của đất đá, f = 6;

 : góc nội ma sát của đất đá, = 810;

b1: Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên, b1 = 0,56 m

Thay số vào (II-18) ta có:

) 2

81 90 ( ).

7 , 4 56 , 0 2 ( 2

7 , 4 6 ,

90

2

90

0 2

0 2

0 2







tg tg

tg H

81 90

2

81 90 06 , 5

0 0 2 0 0 2

0 0 2

tg tg

Hình II-4: Sơ đồ áp lực

 Khoảng cách giữa các vì chống (bớc chống) đợc xác định:

noc

vi Q

P

Lmax  , m/vì (II-20)

Với Pvi = 3,8 T - Khả năng chịu tải của vì chống linh hoạt vòm làm thép

CB-27 khi chiều rộng bên trong của vì chống là 6 m

Thay số vào (II-20) ta có: 0 , 73

2 , 5

8 , 3

5 Trọng lợng của máy kg 23

 Chọn thuốc nổ: Với điều kiện mỏ, độ cứng đất đá từ f = 6 Để đảm bảo an

toàn trong công tác nổ mìn và đạt hiệu quả cao trong công tác phá vỡ đất đá chọn

loại thuốc nổ AH1 của Việt Nam do Công ty Hóa Chất Mỏ sản xuất

Bảng II-13: Bảng các đặc tính thuốc nổ loại AH-1

4 Đờng kính thỏi thuốc, dt mm 36

5 Chiều dài thỏi thuốc, lt mm 200

6 Trọng lợng một thỏi thuốc, Gt gram 200

 Chọn kíp nổ: Sử dụng loại kíp nổ điện vi sai PM-25 của Trung Quốc.

Bảng II-14: Đặc tính kỹ thuật của kíp nổ PM-25

TT Các thông số Đơn vị Giá trị

2 Dòng điện đảm bảo nổ A 1,2

 Phơng tiện nổ: Để kích nổ kíp mìn trong gơng lò chợ ta dùng loại máy nổ

mìn mã hiệu KB - 1/100M và dây kích nổ là dây điện đơn, 1 lõi đồng, tiết diện

dây S = 0,5 mm2, điện trở suất của dây  = 0,018 

Bảng II-15: Đặc tính kỹ thuật của máy nổ mìn KB - 1/100M

Sử dụng phơng pháp đào lò toàn gơng, phá đá bằng khoan nổ mìn, rạch hình

lăng trụ, nổ mìn tạo biên, phơng pháp nổ mìn điện

 Lợng thuốc nổ đơn vị: Lợng thuốc nổ đơn vị đợc xác định theo công thức

của giáo s H.M.Pakrovski

q = q1 fc v e kđ ,kg/m3 (II-21)Trong đó:

v: Hệ số nén ép phụ thuộc vào chiều sâu lỗ mìn Do Sđ >18m2 nênchọn v = (1,2 1,5) Lấy v = 1,3

kđ: Hệ số ảnh hởng của đờng kính thỏi thuốc, kđ = 1

Thay số vào (II-21) ta có:

q = 0,6.1,4.1,3.1,46.1 = 1,6kg/m3

 Đờng kính lỗ khoan: Đờng kính lỗ khoan phụ thuộc vào đờng kính thỏi

thuốc lấy hơn giá trị đờng kính thỏi thuốc 10%

dlk = dt + 10% dt = 36 +10%.36 = 39,6 mmLấy đờng kính lỗ khoan dlk = 40 mm

 Chiều sâu lỗ khoan: Phụ thuộc vào tính chất cơ lý của đất đá, diện tích đào

lò, tốc độ đào lò… từ đó ta đào lò xuyên với tiến độ đào lò trong 1 chu kỳ là 1,4 m ta có thể xác địnhchiều sâu lỗ khoan bằng công thức:

1 , 65

85 , 0

4 , 1 4 , 1

Chiều sâu lỗ khoan thực tế:

+ Chiều sâu lỗ khoan tạo rạch, ta lấy lr = L + 0,2 = 1,9 m

+ Chiều sâu lỗ khoan phá: lấy lp = L = 1,7 m

+ Chiều sâu lỗ khoan tạo biên Các lỗ khoan tạo biên đợc khoan nghiêng 830

83 sin

7 , 1 83

+ Khoảng cách từ lỗ khoan biên tới trục đờng lò: Ta lấy ab = 0,25 m

 Lợng thuốc nổ cho 1 chu kỳ đợc xác định theo công thức:

Qth = q.V ,kg (II-22)Trong đó :

q: Lợng thuốc nổ đơn vị q = 1,6 kg/m3; V: Thể tích khối đất đá nguyên trong một chu kỳ, m3;

N b ,lỗ (II-23)Trong đó:

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

Thay số vào (II-23) ta có: 1

5 , 0

4 , 6 6 , 19

+ Số lỗ mìn tạo rạch, phá:



0.

F

N S q

N   ,lỗ (II-24)Trong đó:

q: Lợng thuốc nổ đơn vị, q = 1,6 Kg/m3;S: Tiết diện lò đào theo thiết kế, S = 25,7 m2;

Qth: lợng thuốc nổ trong một chu kỳ, Qth = 69,9 kg;

08 , 1

 thỏi Lấy 5,5 thỏi

+ Khối lợng thuốc nổ 1 lỗ mìn nhóm phá

qp = q1 = 0,9 kg/lỗ

Số thỏi mìn trong 1 lỗ khoan phá: np= 4 , 5

2 , 0

9 , 0

72 , 0

 thỏi Lấy 3 thỏi

 Tổng khối lợng thuốc nổ thực tế trong một chu kỳ

Qtt = QR.NR + QF.NF + QB.NB, kg

Qtt = 6.5,5.0,2 + 38.4,5.0,2 + 34.3.0,2 = 61,2 kg/chu kỳ < Qth = 69,9 kg

 Chiều dài bua:

th th k

L   ,m (II-26)Trong đó:

Lk: Chiều dài lỗ khoan, m;

nth: Số thỏi thuốc trong 1 lỗ khoan, thỏi;

lth: Chiều dài thỏi thuốc, lth = 0,2 m

+ Chiều dài bua nhóm lỗ mìn tạo rạch

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

8 , 0 2 , 0 5 , 5 9 ,



b

II.7.4.3 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò.

Dựa vào các thông số tính toán ở trên lập sơ đồ bố trí lỗ mìn nh hình II-5

II.7.5 Xác định khối lợng của từng công việc trong một chu kỳ đào lò

Khối lợng công việc trong 1 chu kỳ đào lò bao gồm: công tác khoan lỗ mìn,công tác nạp nổ, thông gió, công tác xúc bốc vận tải, công tác chống lò, công tácchuyển vật liệu, công tác lắp đặt đờng ray, nối ống gió, đào rãnh nớc

-Để đảm bảo cho gơng lò luôn có gió sạch và nồng độ bụi, khí độc, khí cháy

nổ ở mức cho phép Lu lợng gió và quạt đợc tính theo các yếu tố sau:

 Theo yếu tố ngời làm việc lớn nhất

Q1 = 4.n, m3/phút (II-27)Trong đó:

4: tiêu chuẩn gió sạch cho 1 công nhân làm việc tại gơng lòn: Số ngời làm việc lớn nhất tại gơng lò, n = 10 ngời

Thay số vào (II-27) ta đợc: Q1 = 4.10 = 40 m3/phút = 0,7 m3/s

 Theo lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất

Sử dụng phơng pháp thông gió đẩy Lợng gió đợc tính theo công thức củaV.N.Vôrônin:

3

2

2 2

60

25 , 2

p

V b A t

Q   , m3/s (II-28)Trong đó:

t: thời gian thông gió tích cực sau nổ mìn; t = 30phútA: Lợng thuốc nổ lớn nhất đồng thời tại gơng, A = 61,2 kgp: hệ số rò gió trên đờng ống, p =1,1

b: lợng khí CO2 tạo ra khi nổ mìn, b = 40 l/kg (Đào trong đá)

: Hệ số kể đến sự hấp thụ khí độc của đờng lò,  = 0,6 (Đờng lòẩm)

V: Thể tích đờng lò thông gió, V = S.L, m3 (II-29)S: Diện tích gơng lò chuẩn bị, S = 23,13 m2

L: Chiều dài đờng lò chuẩn bị, L = 498 mThay số vào (II-29) ta đợc: V = 23,13.498 = 11519 m3

1 , 1

11519 6 , 0 40 2 , 61 60 30

25 , 2

Vb: Tốc độ gió cho phép để đảm bảo nồng độ bụi thấp nhất, V = 0,4 m/sS: Diện tích sử dụng gơng lò S = 23,12 m2

Thay số vào (II-30) ta đợc: Q3 = 0,4.23,12 = 9,2 m3/s

Theo kết quả tính toán ở trên lu lợng gió đợc chọn theo lu lợng gió lớn nhất,

cụ thể là chọn theo yếu tố bụi; Q = Q 3 = 9,2 m3/s

- Kiểm tra tốc độ gió, đợc xác định theo tốc độ gió nhỏ nhất cho phép:

[Vmin] = 0,25 m3/s V = 0 , 4

13 , 23

2 , 9 max





sd S

Q

 [Vmzx] = 8 m/sVậy lu lợng gió qua đờng lò là phù hợp

Lựa chọn quạt: Chọn quạt loại hớng trục YBT 62-2 do Trung Quốc sản xuất

Bảng II-17: Đặc tính kỹ thuật của quạt YBT 62-2 ST

ống gió sử dụng là lại ông gió mền có đờng kính 600 (mm) Trong quá trình

đào lò chuẩn bị ống gió đợc nối liên tục sao cho quạt cục bộ đặt cách đờng lò mộtkhoảng > 10m, khoảng cách từ miệng ống gió đến gơng lò theo A.I.Kxênôfôntôva

L  4 S d = 19,2 m Chọn khoảng cách đến gơng lò là 10 m, thời gian thông gió 30phút Khi đảm bảo an toàn mới tiến hành công việc tiếp theo

Sơ đồ bố trí quạt và ống gió đợc thể hiện trên hình sau:

Hình II-6: Sơ đồ thông gió cục bộ

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

10 m

1 Quạt gió đẩy

2 ống dẫn gió Gió sạch

Gió bẩn 1

2

4 23

Khối lợng đất đá xúc bốc trong 1 chu kỳ đợc xác định theo công thức:

Vđ = Sđ.Kr.L.. ,m3 (II-31)

Trong đó:

Sđ: Tiết diện gơng lò đào: Sđ = 25,7 m2

Kr: Hệ số nở rời của đất đá, Kr = 1,6L: Chiều sâu lỗ khoan, L = 1,7 m

: Hệ số sử dụng lỗ mìn,  = 0,85

: Hệ số thừa tiết diện,  = 1,1

Thay số vào (II-31) ta tính đợc: V đ = 25,7.1,7.1,6.0,85.1,1 = 65,3 m3

Số goòng cần thiết cho một chu kỳ:

N g = . 3,653.0,3,9 21,9

k V

V

g d

goòng Lấy 22 goòng

Với k là hệ số chất đầy goòng, k = 0,9

Công tác xúc bốc đợc thể hiện trên hình II-7

II.7.5.5 Công tác đào lò

Đợc tổ chức nối tiếp với công tác xúc bốc trong mỗi chu kỳ Sau khi đất đá

g-ơng lò đợc xúc dọn xong thì tiến hành sủa chữa gg-ơng đào lò, chôn cột, dựng cột,cài chèn tạm để giữ cột, điều chỉnh khung chống theo đúng yêu cầu kỹ thuật, đánhnêm định vị, bắt gông giằng, cài chèn nóc và hông lò, chèn lò bê tông đúc sẵn hoặcgỗ

Các công việc đào rãnh, đặt đờng xe, kéo dài đờng dây cung cấp điện, nớc,ống gió đợc làm song song với công tác khoan nổ mìn và chống lò Việc đặt đờng

xe cố định dải đá, lát đá ở các lò dọc vỉa và xuyên vỉa, lắp đặt máng cào, băng tải

đợc thực hiện song song với quá trình đào lò và cách gơng lò theo quy định cụ thểcủa từng loại công việc

Vi: Khối lợng mỗi loại ống, V1 = 1,4 m

II.7.6 Lập biểu đồ tổ chức chu kỳ đào lò.

II.7.6.1 Khối lợng từng công việc trong một chu kỳ đào lò

Bảng II-20: Khối lợng công việc trong một chu kỳ đào lò

3 Khoan lỗ mìn m 132,6 17,5 (m/ngời - ca) 7,6

4 Nạp thuốc nổ lỗ 78 150 (lỗ/ngời - ca) 0,5

5 Chuyển vật liệu m 1,4 0,74 (m/ngời - ca ) 1,9

Hệ số vợt mức:   1

catt

ca vm N







vm

II.7.6.3 Thời gian hoàn thành từng công việc trong 1 chu kỳ.

Thời gian hòan thành từng công việc trong ca:

vm tt i

K n

T

.

T

ni ca 

 ,h (II-34)Trong đó:

ntt - Số ngời thực tế bố trí để hoàn thành công việc thứ i

Tca: Thời gian một ca, Tca= 8 h

 - Hệ số tăng năng suất,

ck

m ck T





Tm: Thời gian phải ngừng nghỉ do nạp thuốc, nổ mìn thông gió đa

g-ơng vào trạng thái an toàn, do sự cố, Tm = 2 (h)

Tck: Thời gian hoàn thành 1 chu kỳ, Tck = 16 h

Bảng II-22: Thời gian thực hiện các công việc

TT Tên công việc số ngời – ca cần thiết số ngời – ca bố trí T

(h)

II.7.6.4 Biểu đồ tổ chức chu kỳ.

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

II.8 - Kết luận:

Qua phân tích và so sánh ta lựa chọn đợc phơng án mở vỉa hợp lý cho khu Lộtrí đó là phơng án : Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng (phơng án I) với công tác mởvỉa và chuẩn bị nh trên bằng việc cơ giới hóa công tác đào lò là hoàn toàn có thểthực hiện đợc đối với quy mô và trình độ kỹ thuật của Công ty than Thống Nhấtcũng nh ngành khai thác than ở Việt nam hiện nay

chơng iii

khai thác

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

Để lựa chọn đợc một hệ thống khai thác hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế

kĩ thuật, ta phải căn cứ vào điều kiện cụ thể của từng khu vực thiết kế

Qua phân tích điều kiện địa chất - mỏ và đặc tính các vỉa than khu Lộ Trí cho thấy:

- Các phân vỉa có chiều dày trung bình và dày trên 3,5 m

- Góc dốc các phân vỉa trung bình là 15200, cá biệt có 5800

- Các phân vỉa có cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp

- Các phân vỉa không có nóc giả, vách trụ các vỉa than là Alevrolit, Acghilit ổn

định Các tính chất của các loại đá vách, đá trụ đợc thể hiện trong bảng III-1

- Khu vực thiết kế xếp hạng 1 về độ xuất khí CH4

- Than có độ kiên cố trung bình và không có tính tự cháy

Bảng III-1 : Tính chất đá trụ và đá vách

-III.2 Lựa chọn hệ thống khai thác

ở đồ án này sẽ lựa chọn các phân vỉa 2b có chiều dày trung bình 3,5 m; gócdốc trung bình 200, có cấu tạo đơn giản, không có nóc giả, vách trụ các vỉa than làAlevrolit, Acghilit ổn định Các tính chất của các loại đá vách, đá trụ đợc thể hiệntrên bảng III-1 Khu vực thiết kế xếp hạng 1 về độ xuất khí CH4 Than có độ kiên

cố trung bình và không có tính tự cháy Các vỉa khác thì lựa chọn thiết kế tơng tự.Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo địa chất của vỉa trữ lợng của vỉa cũng nh chiềudày, góc dốc vỉa, chiều dài theo phơng, theo độ dốc, mức độ chứa khí… từ đó ta đào lò xuyên khu vực cóthể áp dụng nhiều hệ thống khai thác (liền gơng, cột dài theo phơng, cột dài theo độdốc, gơng lò ngắn… từ đó ta đào lò xuyên) Tuy nhiên trong đó u việt hơn cả và phù hợp với kinhnghiệm khai thác hiện nay tại Việt Nam, đồ án đa ra hai hệ thống khai thác sau:+ Phơng án I: Hệ thống khai thác liền gơng

+ Phơng án II: Hệ thống khai thác cột dài theo phơng

III.2.1 Đặc điểm hệ thống khai thác liền gơng

 Sơ đồ hệ thống khai thác hình: III-1

 Thứ tự đào lò chuẩn bị: ở đây phơng án chỉ đa ra công tác chuẩn bị cho lò

chợ tầng thứ I, còn các công tác chuẩn bị lò chợ của các tầng còn lại cũng đ ợcchuẩn bị tơng tự Công tác chuẩn bị đợc tiến hành từ vị trí lò xuyên vỉa gặp vỉa tiếnhành đào lò dọc vỉa vận chuyển 3 và dọc vỉa thông gió 4 Từ lò dọc vỉa vận tải 3, vịtrí cách lò xuyên vỉa 20 m tiến hành đào thợng khởi điểm 8 mở lò chợ khai thác.Khi đào xong thợng khởi điểm tiến hành đào lò song song chân 6 và song song đầu

9, lò nối vận tải 5, thông gió Song song với quá trình khai thác tiến hành đào lòsong song và lò dọc vỉa tới biên giới khai thác Vị trí gơng lò chuẩn bị đợc thi côngtrớc gơng lò chợ với chiều dài tuỳ thuộc vào thiết bị vận tải bố trí tại lò dọc vỉa vậnchuyển Hớng khai thác từ trung tâm ra biên giới khu vực

 Công tác thông gió: Gió sạch từ ngoài trời qua giếng nghiêng, lò xuyên vỉa

tới lò dọc vỉa vận chuyển sau đó qua lò nối, lò song song chân đến thông gió cho lòchợ Gió bẩn từ lò chợ đợc hút ra ngoài qua lò song song đầu, lò nối, lò dọc vỉa,

đến lò xuyên vỉa và ra ngoài qua trạm quạt đặt tại cửa rãnh gió mức +41

 Công tác vận tải: Than từ lò chợ đợc máng cào chuyển xuống lò song

song chân Sau đó từ lò song song chân than đợc vận chuyển qua lò nối xuống lò

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

dọc vỉa vận tải, lò xuyên vỉa vận tải chính và đợc đa lên mặt bằng sân công nghiệpmức +41 bằng băng tải giếng chính.

III.2.2 Đặc điểm hệ thống khai thác cột dài theo phơng

 Sơ đồ hệ thống khai thác: hình III-2

 Thứ tự đào lò chuẩn bị: ở đây phơng án chỉ đa ra công tác chuẩn bị cho lò

chợ tầng thứ I, còn các công tác chuẩn bị lò chợ của các tầng còn lại cũng đ ợcchuẩn bị tơng tự Công tác chuẩn bị đợc tiến hành từ vị trí lò xuyên vỉa gặp vỉa tiếnhành đào lò dọc vỉa vận chuyển 3 và dọc vỉa thông gió 7 tới biên giới khu vực khaithác Từ lò dọc vỉa vận tải 3, vị trí biên giới khu vực tiến hành đào thợng khởi điểm

6 mở lò chợ khai thác Khi đào xong thợng khởi điểm tiến hành đào lò song songchân 4 và lò nối 5 Chiều dài lò song song chân thờng đợc lựa chọn bằng chiều dàivận chuyển tối đa của máng cào với mục đích tận dụng công suất tối đa của máng

và giảm khối lợng đào lò nối Hớng khai thác từ trung tâm ra biên giới khu vực

 Công tác thông gió: Gió sạch từ ngoài trời qua giếng nghiêng, lò xuyên vỉa

tới lò dọc vỉa vận chuyển sau đó qua lò nối, lò song song chân đến thông gió cho lòchợ Gió bẩn từ lò chợ đợc hút ra ngoài qua lò song song đầu, lò nối, lò dọc vỉa,

đến lò xuyên vỉa và ra ngoài qua trạm quạt đặt tại cửa rãnh gió mức +41

 Công tác vận tải: Than từ lò chợ đợc máng cào chuyển xuống lò song

song chân Sau đó từ lò song song chân sử dụng máng cào vận chuyển than qua lònối xuống lò dọc vỉa vận tải, lò xuyên vỉa vận tải chính và đợc đa lên mặt bằng sâncông nghiệp mức +41 bằng băng tải giếng chính

III.2.3 So sánh u nhợc điểm của hai phơng án

Bảng III-2: Bảng so sánh 2 phơng án

2 Thời gian đa mỏ vào sản xuất Nhanh Chậm

Qua so sánh các u nhợc điểm của hai hệ thống khai thác và căn cứ trên đặc

điểm điều kiện địa chất, khả năng áp dụng của mỏ cũng nh đẩy nhanh quá trình cơgiới hoá công nghệ khai thác Đồng thời giảm tổn thất tiết kiệm triệt để tài nguyên

Đồ án chọn phơng án II: Hệ thống khai thác cột dài theo phơng áp dụng cho khuvực khai thác

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

III.3.1 Xác định chiều dài lò chợ và kiểm tra chiều dài lò chợ

Đồ án chỉ xác định các thông số của hệ thống khai thác cho một lò chợ còncác lò chợ khác cũng đợc tính toán tơng tự

Chiều dài lò chợ tính theo công thức sau:

LLC = ht – h tr – h dl ,m (III-1)Trong đó:

ht: Chiều cao nghiêng của tầng, m



sin

t t

H

h  ,m (III-2)

Ht:Chiều cao đứng của tầng, Ht = 58 m

 : Góc dốc trung bình của vỉa,  = 200

Thay số vào (III-2) ta có: 170

20 sin

tr

5

Thay số vào (III-3) ta có: h tr 27m

6

120 168 1 5

20 cos 0





hđl: Chiều cao đờng lò: hđl = 2,2 m

Thay số vào (III-1) ta có: LLC = 170 – 27 – 2.2,2 = 138,6 m Lấy LLC = 140m

Kiểm tra chiều dài lò chợ theo điều kiện thông gió

60 vmax .

tc ck t

k k

tg

q n C m r

K a m L

vmax: Tốc độ gió cho phép tối đa trong lò chợ, vmax = 4 m/s

mt: Tổng chiều dày của vỉa, mt = 3,5 m

mk: Chiều dày lớp khấu, mc = 2,2 ma: Chiều rộng gơng lò tính từ gơng lò chợ đến tâm vì phá hoả, a = 2,4 m

: Hệ số tính đến sự thu hẹp tiết diện gió đi trong lò chợ,  = 0,9C: Hệ số khai thác, C = 0,9

r: Tiến độ gơng lò chợ cho 1 chu kỳ, r = 1,6 m

: Tỷ trọng của than,  = 1,45 tấn/m3

qtc: Lợng gió tiêu chuẩn trong 1 ngày đêm cho 1 tấn than khai thác với

mỏ loại II thì qtc = 1,25 m3/tấn–phút

nck: Số chu kỳ khấu than trong 1 ngày đêm, nck = 1 chu kỳ/ngày-đêm

KK: Hệ số kể đến sự dịch chuyển không khí KK = 1,2Thay số vào (III-4) ta có: 149,8

25 , 1 1 9 , 0 45 , 1 5 , 3 6 , 1

2 , 1 9 , 0 4 , 2 2 , 2 4 60





tg

=> Ltg > LLC vậy điều kiện thông gió đảm bảo

III.3.2 Chiều dày lớp khai thác.

Sinh viên: Lê Đức Đản Trờng: ĐH Mỏ_Địa Chất

Chiều dày lớp khai thác phụ thuộc khá nhiều vào chiều cao chống giữ củathiết bị chống giữ, nhng cũng không nên quá cao sẽ gây khó khăn cho ngời côngnhân khi làm việc Vì vậy đồ án lựa chọn chiều dày lớp khai thác là 2,2 m, còn lạilớp than nóc hạ trần thu hồi là 1,3 m.

III.3.3 Tiến độ lò chợ

Do đồ án sử dụng công nghệ chống giữ lò chợ bằng giá khung di động 1600/16/24Z có bớc giá là 0,8 m, trong một ngày đêm có hai chu kì khấu than, mỗichu kì khấu bằng một bớc giá nên tiến độ lò chợ trong một ngày đêm là 1,6m nên ở

ZH-đây tiến độ chu kỳ lò chợ là r = 1,6 m

III.3.4 Số lợng lò chợ hoạt động đồng thời để đảm bảo công suất mỏ.

Số lò chợ hoạt động đồng thời đợc tính theo công thức:

nLC =

lcn

cb N A

A

A 

, lò chợ (III-5)Trong đó:

th

A  (  )  ,Tấn/năm (III-6) C: Hệ số khai thác của lớp khấu, C = 0,9

m: Chiều cao lớp khấu, m = 2,2 m

Kth: Hệ số thu hồi lớp than nóc, Kth = 0,85 h: Chiều cao thu hồi lớp than nóc, h = 1,3 mn: Số chu kỳ sản xuất trong ngày, n = 1 chu kỳ

Alcn = (0,9.2,2 + 0,8.1,3).1.1,6.140.1,45.300.0,9 = 270542,16 T/nămThay số vào (III-7) ta đợc:

16 , 270542

180000 1800000

III.4 Quy trình công nghệ khai thác.

III.4.1 Phơng pháp khấu than trong lò chợ

Công tác khấu than trong lò chợ đợc thực hiện bằng phơng pháp khoan nổmìn

 Chọn máy khoan: khoan lỗ mìn trong lò chợ ta sử dụng máy khoan P-19 củaNga sản xuất (xem lại bảng II-12: Bảng đặc tính kỹ thuật của máy khoan P-19)