Đồ án thiết kế mỏ hầm lò

CHƯƠNG IKHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU MỎI.1 Nhiệm vụ thiết kế. Đồ án được giao thiết kế mở vỉa và khai thác cho cụm vỉa than bằng phương pháp khai thác hầm lò. Thực hiện thiết kế khai thác cho vỉa M6I.2 Ranh giới khu vực thiết kế.Ruộng mỏ thiết kế có chiều dài S = 2200 (m), các cụm vìa phân bố từ mức +50 ÷ 500 (m) , độ sâu thiết kế từ 100 ÷ 400I.3 Đặc điểm địa chất khu vực thiết kế.Trong ruộng mỏ gồm 7 vỉa.Chiều dày các vỉa : m1= 2.8m ; m2= 7.2m ; m3= 1.8m ; m4= 4.6m ; m5= 3.5m ; m6= 5.6m ; m7= 1.8mGóc dốc các vỉa là : α1=25° ; α2=28° ; α3=31° ; 4=35° ; α5=45° ; α6= 48° ; α7= 55°Khoảng cách trung bình từ vỉa 1 cho đến vỉa 7 là 800mtỷ trọng của than y=1.3 tấnm3Than kh«ng cã tÝnh tù ch¸yThan cã ®é kiªn cã f = 2I.4 Trữ lượng khu vực thiết kế.I.4.1. Trữ lượng trong bảng cân đối.Ta có:Zđc = Trong đó:Si : Kích thước theo phương của ruộng mỏ. S = 2200 (m)γi : Tỉ khối của than γ = 1.3 Tm3 Hi : Chiều dài theo hướng dốc của mỏ.

MỞ ĐẦU

* * *

Trong sự nghiệp đổi mới đất nước, để thực hiện công nghiệp hoá - hiện đại hoá thì ngành than có một vị trí rất quan trọng là một ngành công nghiệp khai khoáng nó góp phần to lớn cho nền kinh tế quốc dân sự phát triển của ngành than có ảnh hưởng không nhỏ tới sự phát triển của các ngành khác.

Khai thác mỏ hầm lò ngày càng chiếm một tỷ trọng lớn, việc khai thác hầm lò là một công việc hết sức khó khăn và phức tạp Do vậy việc thiết kế mở vỉa là một công tác hết sức quan trọng để đưa mỏ vào hoạt động mang lại hiệu quả kinh tế cho đất nước.

Thiết kế mỏ trực tiếp phản ánh đường lối, chủ trương phát triển kinh tế quốc dân và phương

hướng chính sách cụ thể về phát triển ngành công nghiệp mỏ của Đảng và Nhà nước.

Thiết kế mỏ trực tiếp quyết định quy mô sản xuất , trình độ trang bị kỹ thuật ,mức độ tiên tiến của các sơ đồ công nghệ và các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mỏ.

Thiết kế mỏ trực tiếp ảnh hưởng dến việc sử dụng hợp lý vốn đầu tư ,trực tiếp ảnh hưởng tới việc sử dụng hợp lý tài nguyên của đất nước, vừa phải xét tới việc sử dụng tài nguyên hiện tại , vừa phải xét tới yêu cầu phát triển lâu dài của nền kinh tế quốc dân.

Thiết kế mỏ hầm lò là môn học chính rất quan trọng đối với mỗi sinh viên ngành khai thác Môn học này cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản nhất về trình tự và cách tiến hành thiết kế một mỏ hầm lò.Để sinh viên có thể nắm vững và hiểu rõ hơn những kiến thức mà môn học đã cung cấp thì việc làm đồ án là không thể thiếu.Sau quãng thời gian học tập và nghiên cứu môn học này dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ của thầy giáo TS.Bùi Mạnh Tùng đã giúp em hoàn thành đồ án môn học “Thiết kế mỏ hầm lò”.Em xin chân thành cảm ơn và mong nhận được sự giúp đỡ và nhận xét của thầy

CHƯƠNG I

KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU MỎ

I.1 Nhiệm vụ thiết kế.

- Đồ ỏn được giao thiết kế mở vỉa và khai thỏc cho cụm vỉa than bằng phương phỏp khai thỏc hầm lũ

- Thực hiện thiết kế khai thỏc cho vỉa M6

I.2 Ranh giới khu vực thiết kế.

Ruộng mỏ thiết kế cú chiều dài S = 2200 (m), cỏc cụm vỡa phõn bố từ mức +50 ữ -

-500 (m) , độ sõu thiết kế từ -100 ữ -400

I.3 Đặc điểm địa chất khu vực thiết kế.

Trong ruộng mỏ gồm 7 vỉa

- -Chiều dày cỏc vỉa : m1= 2.8m ; m2= 7.2m ; m3= 1.8m ; m4= 4.6m ; m5= 3.5m ; m6= 5.6m ; m7= 1.8m

- -Gúc dốc cỏc vỉa là : α1=25° ; α2=28° ; α3=31° ; 4=35° ; α5=45° ; α6= 48° ; α7= 55°

- -Khoảng cỏch trung bỡnh từ vỉa 1 cho đến vỉa 7 là 800m

- -tỷ trọng của than y=1.3 tấn/m3

- Than không có tính tự cháy

- Than có độ kiên có f = 2

I.4 Trữ lượng khu vực thiết kế.

I.4.1 Trữ lượng trong bảng cõn đối.

Ta cú:

Zđc = Trong đú:

Si : Kớch thước theo phương của ruộng mỏ S = 2200 (m)

γi : Tỉ khối của than γ = 1.3 T/m3

Hi : Chiều dài theo hướng dốc của mỏ

C : Hệ số khai thác, C = 1 – 0,01.TchVới

Tch : Tổn thất chung

Tch = tt + tkt

Trong đú :

- tt: Tổn thất để lại các trụ bảo vệ cạnh giếng mỏ, dới các sôngsuối, các công trình trên mặt cần bảo vệ, xung quanh các đứtgãy địa chất… , tt = 3%

- tkt: Tổn thất trong quá trình khai thác (phụ thuộc vào việc lựachọn hệ thống khai thác, phơng pháp khấu than, mất mát do đểlại than ở trụ, vách vỉa, than nằm lại ở chân vì chống, mất mát

do vận tải dới ngầm và trên mặt đất…), tkt = 5 - 12%, lấy tkt =7%

I.5 Cụng suất mỏ

Đồ án đợc giao thiết kế với công xuất mỏ Am = 700 000 tấn/năm

1.6 Tuổi mỏ (Tm)

Là thời gian tồn tại của mỏ để khai thác hết trữ lợng

của mỏ

Trên cơ sở trữ lợng công nghiệp và sản lợng khai thác hàng năm (công suất mỏ), ta xác định đợc tuổi mỏ:

Tm = + t1 + t2

ZN: Công suất năm của mỏ, tấn/năm

ZCN: Trữ lợng công nghiệp của mỏ

Tm: Tuổi mỏ tính toán, năm

t1 : Thời gian xây dựng mỏ ( t1= 3 năm)

t2 : Thời gian khấu vét (không nhỏ hơn 20% thời gian khai thác mức cuối cùng t2 = 2 năm)

Thay các giá trị vào công thức trên ta đợc:

Tm= +3+ 2 = 58 (năm)

Chơng II

MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ

II.1 Khỏi quỏt chung

-Mở vỉa khoáng sàng hay ruộng mỏ là việc đào các đờng lò từ mặt

đất tới vỉa khoáng sản có ích trong lòng đất và từ các đờng lò đó đảmbảo khả năng đào đợc các đờng lò chuẩn bị để tiến hành công tác khaithác mỏ Vì vậy trong hệ thống mở vỉa có hai loại đờng lò chủ yếu là các

đờng lò mở vỉa và các đờng lò chuẩn bị bao gồm: Lò thợng lò hạ, các đờng

lò mở vỉa của tầng hoặc dải việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và phơng pháp mởvỉa có ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế bởi vì nó quyết định thờigian,quy mô vốn đầu t xây dựng cơ bản, công nghệ khai thác, mức độ cơgiới hoá.Nếu mở vỉa không hợp lý thì suốt thời gian tồn tại của mỏ có thểgiảm năng xuất lao động, khó khăn trong việc cải tiến và áp dụng kỹ thuậtmới dẫn tới việc tăng giá thành sản phẩm

-Các yêu cầu cơ bản khi lựa chọn phơng án mở vỉa: Khối lợng đờng lò

mở vỉa là thấp nhất;chi phí đầu t cơ bản ban đầu bao gồm : Mở vỉakhoáng sàng và xây dựng mỏ là tối thiểu ; thời gian xây dựng mỏ nhanh ,

sự đồng bộ thiết bị vận tải trên các đờng lò là tối đa, số cấp vận tải là tốithiểu, phải đảm bảo sự đổi mới theo từng thời kỳ thời kỳ của nền kinh tế

mỏ, trữ lợng mỗi mức khia thác phải đủ để đảm bảo tốc độ khai thác đápứng sản lợng mỏ đồng thời đủ thời gian để chuẩn bị mức dới đảm bảothông gió hiệu quả, tổn thất than là nhỏ nhất

-Những yếu tố ảnh hởng đến công tác mở vỉa:

+ Những yếu tố về địa chất mỏ:

Bao gồm: Trữ lợng mỏ, sản lợng mỏ và tầng chiều dầy các vỉa trong ợng mỏ, khoảng cách giữa các vỉa, chiều dày và góc dốc của vỉa, tính chấtcơ lý của đất đá bao quanh vỉa, điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chấtcông trình,mức độ phá huỷ của khoáng sản, độ chứa khí, độ sâu khaithác, điều kiện địa hình và hệ thống giao thôngvận tải tới mặt bằng mỏ,

l-ảnh hởng của khai thác mỏ tới môi trờng xung quanh

+ Những yếu tố kỹ thuật:

Bao gồm: Sản lợng mỏ, tuổi mỏ, kích thớc ruộng mỏ, trình độ cơ khíhoá, mức độ phát triển kỹ thuật, chất lợng than, khả năng sàng tuyển

II.2 Phõn chia ruộng mỏ :

Qua việc nghiên cứu bản đồ địa chất, mặt cắt địa chất, bản đồ địa

hình và địa chất khu vực thiết kế.Với mức thiết kế -100 -400 ta chia khu mỏcần khai thỏc thành 4 tầng ; mỗi tầng cao 75m

Hd : Chiều cao tầng theo hướng dốc ( m )

Ht : Chiều cao của các trụ bảo vệ ( m ) , chọn sơ bộ Ht = 4 m

Hđl : Chiều cao của các đường lò xuyên vỉa ( m ) , chọn sơ bộ Hđl = 5 m

Ta có chiều dài lò chợ theo mỗi vỉa

Ta có chiều dài lò chợ theo mỗi vỉa:

II.3, Xây dựng các phương án mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ :

Qua việc nghiên cứu bản đồ địa chất , mặt cắt địa chất , bản đồ địa hình và địa chất khu vực thiết kế Đưa ra 2 phương án để tiến hành mở vỉa khai thác khu mỏ này:

+ Phương án 1 : Giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

+ Phương án 2 : Giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

II.3.2 Lựa chọn phương án mở vỉa

*Phương án 1: Giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa tầng

Sơ đồ mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa theo tầng.

* Sơ đồ chuẩn bị cho vỉa 7

1,Giếng đứng chính 8,Lò DV thông gió của tầng thứ nhất

3,Sân giếng vận tải của tầng thứ nhất 10,Lò song song

4,Sân giếng thông gió của tầng thứ nhất 11,Họng sáo

5,Lò xuyên vỉa vận tải của tầng thứ nhất 12,Lò chợ

6,Lò xuyên vỉa thông gió của tầng thứ nhất 13, Sân giếng vận tải của tầng thứ hai

7,Lò dọc vỉa vận tải của tầng thứ nhất 14, Lò xuyên vỉa vận tải tầng thứ hai

15,Lò dọc vỉa vận tải của tầng thứ hai 16, Quạt gió hút

17,Thành chắn

1,Trình tự đào lò

Buớc đầu,người ta đào các đường lò mở vỉa và chuẩn bị theo thứ tự như sau : Từ mặt đất ở

vị trí chân núi tiến hành đào hai giếng đứng chính 1 và phụ 2 sâu đến mức vận tải của tầng thứnhất.Sau đó tạm dừng việc đào giếng , xây dựng các sân giếng vận tải 3 và sân giếng thông giócủa tầng thứ nhất.Từ các sân giếng ,đào các lò xuyên vỉa của tầng : xuyên vỉa 5 và thông gió

6 ,sao cho từ giếng có thể liên hệ được với các vỉa than trong cụm vỉa

Từ chỗ giao nhau giữa lò xuyên vỉa với từng vỉa than ,theo phương vỉa về hai cánh đào các

lò dọc vỉa của tầng :lò dọc vỉa vận tải 7 và lò dọc vỉa thông gió 8.Khi các lò dọc vỉa vận tải 7 và

lò dọc vỉa thông gió 8 đến biên giới của tầng thì được nối với nhau bằng lò cắt 9.Để bảo vệ lòdọc vỉa vận tải 7 ta phải đào lò song song 10 và các họng sáo 11 để chừa lại các vỉa than nguyênkhối.Cuối cùng tiến hành xây dựng lò chợ 12

Đến thời điểm kết thúc khấu than ở tầng thứ nhất ,cần chuẩn bị xong tầng thứu hai.Muốnthế phải đào sâu them hai giếng đến mức vận tải của tầng thứ hai ,xây dựng sân giếng mới

13 ,đào lò xuyên vỉa vận tải mới 14 và các lò chuẩn bị khác giống như tầng thứ nhất.Lò xuyênvỉa vận tải 5 cùng với các lò dọc vải vận tải 7 của tầng thứ nhất sẽ được sử dụng làm các lò thônggió cho tầng thứ hai

2,Sơ đồ vận tải

Trong phương pháp mở vỉa này ,sơ đồ vận tải than rất đơn giản : dưới tác dụng của của tựtrọng ,than khấu được từ gương lò chợ chảy xuôi xuống lò dọc vỉa vận tải 8,theo nó từ hai cánhđược đưa về lò xuyên vỉa vận tải 5 ,vào sân giếng vận tải 3 ,rồi được trục lên mặt đất qua giếngđứng 1

Vật liệu cung cấp cho các lò chợ được đưa vào mỏ qua giếng phụ 2 ,vào sân giếng thônggió 4 rồi theo lò xuyên vỉa thông gió 6 đến lò dọc vỉa thông gió 8 vào lò chợ.Tầng thứ hai tương

tự như tầng thứ nhất

3,Sơ đồ thông gió

+Gió sạch được đưa vào mỏ qua giếng phụ 2 xuống đến mức vận tải của tầng đang khai

thác vào sân giếng vận tải 3 sau đó theo lò xuyên vỉa vận tải 5 ,lò dọc vỉa vận tải 7 vào lò chợ 12 +Gió bẩn từ lò chợ sẽ thoát lên lò dọc vỉa thông gió 8 theo lò xuyên vỉa thông gió 6 vào sângiếng thông gió 4 vầ giếng chính 1 ,rồi qua nó thoát lên mặt đất

Chú ý :Để thoát nước cho mỏ ta phải đào các giếng gom nước ở đầu các đường lò dọc vỉa

sau đó bơm lên mặt đất

*Phương án 2 : Giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.

Sơ đồ mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

Ghi chú:

1 , 1’- Giếng nghiêng chính và phụ

2- Lò xuyên vỉa tầng

3- Lò dọc vỉa vận tải

4- Lò dọc vỉa thông gió

5- Giếng nông thông gió

*Sơ đồ chuẩn bị cho vỉa 6

1, Trình tự đào lò :

Ở phương án này, từ mặt đất ta đào cặp giếng nghiêng chính phụ theo vỉa than nằm dưới cùng đến mức vận tải của tầng thứ nhất Tại mức này, từ giếng ta đào lò xuyên vỉa tầng 2 vào gặp các vỉa than Để chuẩn bị cho tầng thứ nhất của vỉa trên cùng, từ lò xuyên vỉa tầng 2 ta đào lò dọc vỉavận chuyển tầng 3 và sau đó là lò dọc vỉa thông gió 4 Tùy thuộc vào sơ đồ khấu than trong tầng

mà các lò này được đào ngay đến biên giới của ruộng mỏ hoặc được đào theo mức độ khai thác của tầng

Theo mức độ khai thác tầng I của các vỉa , các giếng nghiêng tiếp tục được đào sâu đến mức vận chuyển của tầng thứ II và từ giếng người ta đào lò xuyên vỉa của tầng đến các vỉa than Công tác chuẩn bị cho từng vỉa được thực hiện tương tự như đối với tầng thứ nhất Các tầng tiếp theo cũng được mở vỉa theo trình tư tương tự

Khi góc dốc của vỉa nhỏ và khoảng cách giữa các vỉa lớn , để giảm khối lượng đào các lò xuyên vỉa nằm ngang , ta có thể đào các lò xuyên vỉa tầng nằm nghiêng Ở phương án này , các

lò xuyên vỉa nghiêng này được trang bị máng cào hoặc máng trượt để vận chuyển than Khi đó than được vận chuyển theo lò dọc của vỉa vận chuyển tầng bằng các thiết bị vận chuyển tới lò xuyên vỉa nghiêng 2 và được máng cào hoặc máng trượt chuyển tới giếng nghiêng chính

2, Công tác vận tải

Than khai thác từ lò chợ được đưa xuống lò dọc vỉa vận chuyển tầng 3 bằng máng cào hoặc máng trượt Theo lò dọc vỉa vận chuyển tầng 3 và lò xuyên vỉa tầng 2 , than được chuyển tới giếng nghiêng chính bằng tàu điện hoặc băng tải và được đưa lên mặt đất

Để công tác vận tải được đơn giản và đồng bộ ta đào các đường lò xuyên vỉa nằm ngang

3,Công tác thông gió và thoát nước mỏ :

A, Thông gió:

Gió sạch được đưa vào mỏ theo giếng nghiêng phụ đến lò xuyên vỉa tầng 2 và theo lò xuyên vỉa tầng gió sạch được đưa tới lò dọc vỉa tầng 3 Tại đây gió sạch được chia thành 2 nhánh đi về phía 2 cánh đẻ thông gió cho các lò chợ Gió bẩn đi lên lò dọc vỉa thông gió 4 và ra ngoài theo giếng nông gió 5 Ở các tầng khai thác tiếp theo thì lấy lò dọc vỉa vận tải của tầng trước để làm

lò dọc vỉa thông gió , và lấy lò xuyên vỉa vận tải của tầng trước làm lò xuyên vỉa thông gió

B, Thoát nước :

Nước từ công trình khai thác được chảy tự nhiên theo rãnh thoát nước đào bên hông lò Nươc

từ lò chợ chảy xuống lò thượng , hoặc chảy xuống trược tiếp , sau đó qua lò dọc vỉa vận

chuyển , chảy qua lò xuyên vỉa vận chuyển ra hầm tập trung nước và từ hầm tập trung nước đượcbơm lên mặt đất

II.4 So sánh kỹ thuật và kinh tế giữa 2 phương án

A, So sánh về kỹ thuật :

1 Khối lượng san gạt mặt

bằng

2 Khối lượng đường lò

mở vỉa

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

Chiều dài giếng đứng nhỏ nhưng chiều dài lò xuyên vỉa lớn

4 Thời gian đưa mỏ vào

sản xuất

6 Vận tải Vận tải khó khăn do Vận tải dễ dàng hơn do

quãng đường vận tải lớn hơn

quãng đường vận tải nhỏ hơn

chiều dài ống lớn hơn

Dễ Dàng hơn do chiều dài ống ngắn hơn

 So sánh về ưu nhược điểm của 2 phương án :

Ưu điểm + Chiều dài giếng đứng nhỏ , quãng đường

vận tải nhỏ , công tác thoát nước dễ dàng hơn do chiều dài ống dẫn nhỏ hơn

+Chi phí bảo vệ giếng nhỏ + Thích hợp cho các mỏ khai thác xuống sâu

+ Vốn đầu tư ban đầu nhỏ + Thời gian đưa mỏ vào sản xuất sớm + Chiều dài các đường lò xuyên vỉa nhỏ

Nhược điểm +Vốn đầu tư ban đầu lớn

+Thời gian đưa mỏ vào sản xuất chậm + Chiều dài các đường lò xuyên vỉa lớn+ Việc thi công giếng đứng khó khăn

+ Chiều dài giếng nghiêng lớn , quãng đường vận tải lớn , thoát nước khó khăn do chiều dài ống lớn

+ Chi phí bảo vệ giếng lớn + Khó khăn khi khai thác xuống sâu

Từ những phần tích trên ta thấy rằng phương án I có nhiều ưu điểm nổi bật hơn : vận tải đơn giản , quãng đường vận tải nhỏ , thích hợp với mỏ khai thác xuống sâu

Tuy nhiên để đánh giá 1 cách đầy đủ

và chính xác hơn ta tiến hành so sánh

về mặt kinh tế để chọn ra phương án

ưu việt nhất

Nhận xét :Qua phân tích và so sánh về mặt kỹ thuật ta thấy mỗi phương án đều có

những ưu điểm , nhược điểm riêng và đều có tính khả thi về mặt kỹ thuật

Ki : đơn giá 1 m lò theo đường lò thứ i

Li : Chiều dài đường lò thứ i

Tổng 207325

*chi phí bảo vệ đường lò

Cbv =r.li.tiTrong đó :

ri : Đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong thời gian 1 năm (đ/m.năm)

li : chiều dài đường lò thứ I, m

ti : thời gian dự tính bảo vệ đường lò , năm

Bảng chi phí bảo vệ đường lò

(năm)

Thành tiền

Trong đó :

Q : Khối lượng vận tải quá đường lò trong 1 năm; tấn

Li : Cung độ vận tải của đường lò i ;m

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

Ti : Thời gian tồn tại của đường lò ; năm

Bảng chi phí vận tải

( km )

Cvt (triệu/ t/km)

(năm)

Thànhtiền(triệu)

3 Lò xuyên vỉa

tầng mức -175

4 Lò xuyên vỉa

tầng mức -250

5 Lò xuyên vỉa

tầng mức -325

6 Lò xuyên vỉa

tầng mức -400

 Phương án II

Chi phí xây dựng cơ bản

Cxdcb = Li Ki

Trong đó :

Ki : đơn giá 1 m lò theo đường lò thứ i

Li : Chiều dài đường lò thứ i

Bảng chi phí xây dựng cơ bản

STT Tên các đường lò Li ( m ) ( triệu/m )Ki Thành tiền( triệu )

Trong đó :

ri : Đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong thời gian 1 năm (đ/m.năm)

li : chiều dài đường lò thứ I, m

ti : thời gian dự tính bảo vệ đường lò , năm

Bảng chi phí bảo vệ đường lò

r( triệu/m-năm)

6

Lò xuyên vỉa tầngmức-325

7

Lò xuyên vỉa tầngmức-400

Trong đó :

Q : Khối lượng vận tải quá đường lò trong 1 năm; tấn

Li : Cung độ vận tải của đường lò i ;m

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

Ti : Thời gian tồn tại của đường lò ; năm

Thành tiền (triệu)

2

Lò xuyên vỉatầng mức-100

3

Lò xuyên vỉatầng mức-175

4

Lò xuyên vỉatầng mức

5

Lò xuyên vỉatầng mức-325

6

Lò xuyên vỉatầng mức-400

*Kết luận : Cả phương án đều có những ưu nhược điểm riêng , nhưng xét về tổng thể thì

phương án 1 vẫn ưu việt hơn Từ các phân tích về chỉ tiêu về mặt kỹ thuật và chỉ tiêu và mặt kinh tế ta chọn Phương án I: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp xuyên vỉa tầng cho khoáng sàng

II.5 Thiết kế thi công đường lò mở vỉa

Do giới hạn của đồ án ta chỉ chọn đường lò đại diện để tiến hành thiết kế và thi công Chọn đường lò xuyên vỉa

1 Chọn hình dạng tiết diện đường lò và vật liệu chống lò

Căn cứ vào vào những đặc điểm đất đá trong khu vực , điều kiện địa hình , phương pháp mở vỉa , áp lực đất đá xung quanh đường lò ta chọn hình dạng tiết diện lò là hình vòm tường thẳng như hình sau :

A : Kích thước ngang lớn nhất của thiết bị vận tải A = 1600 mm

a : Khoảng cách giữa phương tiện vận tải đến hông lò bên không có người đi lại a

Hptvt : Chiều cao của phương tiện vận tải , ta chọn là tàu điện có chiều cao 1,9m

Hat : Chiều cao an toàn từ thiết bị vận tải đến nóc lò , ta chọn

k : Hệ số dự trữ ; k = 1,45

µ : Hệ số thu hẹp tiết diện đường lò ; µ = 1

Ssd : Diện tích sử dụng của đường lò ; Ssd = 14.7 m2

Vtt =(1.1,45.2500)/(60.1.14.7) = 4.1( m/s)

Mà theo tiểu chuẩn vận tốc lớn nhất của đường lò vận chuyển

Vmax = 8 ( m/s) và vận tốc nhỏ nhất của đường lò chuẩn bị

Vmin = 0,15 ( m/s ) nên tiết diện đường lò là phù hợp

4 Xác định thông số ngoài đường lò

Chiều rộng bên ngoài cột chống :

Bng = Bv + 2hch + 2hcChiều cao bên ngoài khung chống :

hng = ht + hch + hc Trong đó :

hc : Chiều dày chèn ; hc = 0,05 m

hch: Chiều cao mặt cắt ngang thép đã chọn ; ta chọn hch = 0,11 ( m )

ht : Chiều cao tường lò tính từ nền lò ; ht = 2,8 ( m )

a: Nửa chiều rộng đường lò : a = B/2 = 3,35/2 = 1,765 ( m )

b1 : Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên :

b1 =

h : chiều cao nóc đường lò ; h = 2,96 ( m ) : góc nội ma sát của đất đá ; = 800 : trọng lượng thể tích đất đá ở nóc lò ; = 2,6 t / m3

Diện tíchmặt cắtngang( cm2)

Q

x( cm4) W

min x(cm3) W

max y(cm3)

Cao(m) (cmly4) (cmWy4)

Khoảng cách giữa 2 vì chống :

L = Trong đó:

[Pv] :Khả năng chịu tải của vì chống : [Pv] = 1,5 T/ vì

Pn : Áp lực đất đá tác dụng lên nóc lò ; Pn = 2,14 T /m

L = = 0,7 (m)

6 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò

 Lựa chọn máy khoan

Tùy theo độ kiên cố của đất đá mà t có thể lựa chọn máy khoan thích hợp Tachọn loại máy khoan có đường kính khoan từ 36 – 40 mm , chiều sâu khoan : 2,5 m do nga sản xuất

 Lựa chọn thuốc nổ và phương tiện nổ

Thuốc nổ

Trong quá trình thi công khó có thể tránh khỏi nước vào mỏ gây ẩm thuốc

nổ và đường lò có lượng CH4 nhất định nên để đảm bảo an toàn khi thi công ta chọn thuốc nổ an toàn AH1

Phương tiện nổ

Phương tiện nổ sử dụng phổ biến khi thi công đường lò là các phương tiện

nổ của phương pháp nổ mìn điện ( dây điện , nguồn điện nổ , máy nổ mìn

… )

 Các thông số nổ mìn

Lượng thuốc nổ đơn vị q

q = q1 f1 v e kđ ( kg / m3 )Trong đó :

q1 : lượng thuốc nổ đơn vị tiêu chuẩn , kg/m3 ( q1 = 0,1f )

Chiều sâu lỗ khoan L k

Chiều sâu lỗ khoan Lk được xác định theo công thức kinh nghiệm sau :

Lk = 0,6 = 0,6 = 2,32 ( m ) Chiều sâu lỗ khoan ta chọn sao cho sau mỗi chu kì lắp được vì chống là sốnguyên và khoảng cách còn lại không chống là nhỏ nhất theo quy phạm antoàn khoảng cách không chống khoảng cách chống giữa các khungchống

Vậy ta chọn Lk = 1,4 ( m )

Đường kính lỗ khoan d k

dk = dth + 6 , mmTrong đó :

dth: đường kính thỏi thuốc , ta chọn đường kính thỏi thuốc

+ Số lỗ mìn tạo biên Nb

Nb = + 1Trong đó :

P : chu vi đường lò cần đào ; P = C = 3,86 = 14,9 m

B : Chiều rộng đường lò cần đào b: Khoảng cách giữa các lỗ mìn ; b = 0,6 m

a : hệ số nạp thuốc chọn a = 0,6

kn : Hệ số nhồi chặt thuốc trong lỗ mìn , kn = 0,95

dt : đường kính thỏi thuốc ; dt = 36 mm

= 0,785.1000.0,6.0,95.0,0362 = 0,56 kg/m : Lượng thuốc nổ trung bình nạp trên 1 m chiều dài lỗ mìn biên

= 0,785 dt2 ab k1 , kg /m

ab : Hế số nạp thuốc cho các lỗ mìn tạo biên; ab = 0,5

k1 : Hệ số phân bố ứng suất ( e >1 nên k1 = 0,625 ) = 0,785 0,0362 1000 0,5 0,625 = 0,32 ( kg /m )

Tổng số lỗ mìn trên gương là : N = 20 + 36 = 56 lỗ

Do phải tạo them 1 lỗ mìn thoát nước nên tổng số lỗ mìn cần là 57 lỗ mìn

Lượng thuốc nổ cho 1 chu kỳ Q

Q = q Lk Sđ = 1,77 1,4 15 = 37,17 (kg)

Lượng thuốc nổ trung bình cho mỗi lỗ mìn q tb

qtb = = = 0,66 ( kg )

Lượng thuốc nổ trong 1 lỗ của từng nhóm

+ Đối với nhóm tạo biên : qb = 0,9 q = 0,9 0,66 = 0,59 ( kg )+ Đối với nhóm tạo rạch : qr = 1,25 q = 1,25 0,66 = 0,82 ( kg )+ Đối với nhóm đột phá : qp = q = 0,66 ( kg )

7 Bố trí lỗ khoan trên gương lò

+ Nhóm tạo biên : ta bố trí 20 lỗ , các lỗ mìn được khoan nghiêng so với

gương 1 góc 850 nên chiều dài lỗ khoan tạo biên là : Lb = = 1,41 m

+ Nhóm tạo rạch : ta bố trí 6 lỗ , các lỗ mìn được bố trí dạng nêm đứng , được khoan nghiêng 1 góc 85 0 và khoan sâu them khoảng 2 cm nên chiều dài lỗ khoan tạo rạch là :

Lr = + 0,2 = 1,61 m

+ Nhóm công phá : Ta bố trí 30 lỗ , các lỗ mìn khoan thẳng đứng với mặt gương nên chiều dài lỗ khoan thực bằng chiều dài thiết kế Lp = 1,4 m Bản vẽ (……)

Tæ chøc chu kú s¶n xuÊt lß chî.

Áp dụng công nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn cho lò chợ

Sơ đồ công nghệ khoan nổ mìn ở lò chợ dốc nghiêng-đứng

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí lỗ mìn trên gương lò chợ

8 Biểu đồ tổ chức chu kỳ đào lò