đồ án tốt nghiệp mỏ hầm lò HUMG

Đã được phê duyệt

Chơng I Đặc điểm địa chất I.1 - Địa lý tự nhiên.

I.1.1 - Địa lý của vùng mỏ thiết kế:

- Khu Lộ trí - Công ty than Thống nhất thuộc địa phận Thành Phố Cẩm phả,tỉnh Quảng Ninh

+ Phía bắc giáp khoáng sàng than Khe Chàm

+ Phía đông giáp Công ty than Đèo Nai

+ Phía nam giáp thị xã Cẩm Phả

+ Phía tây giáp khoáng sàng Khe Sim

- Giao thông: có mạng lới giao thông thủy bộ thuận lợi Đờng bộ có đờng18A, 18B nối vùng mỏ với các vùng kinh tế khác Đờng sắt có tuyến đờng sắt dài18Km nối liền với các mỏ ra nhà máy sàng tuyển Cửa ông Đờng thủy có cảng n-

ớc sâu lớn nh cảng Cửa ông và các cảng nhỏ nh Cẩm phả, Km6, Mông Dơng thuận lợi cho việc xuất khẩu than và chuyên trở nội địa, trao đổi hàng hóa thuậnlợi

- Cung cấp năng lợng: Hiện nay đang sử dụng nguồn điện đợc cấp từ trạm

điện 35KV 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 Hình I.1: Bình đồ lộ vỉa và ranh

giới khu mỏ.

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

Dân c trong vùng khá đông đúc mật độ dân số 409 ngời/ Km2, kinh tế ổn định,tập trung chủ yếu ở thị xã Cẩm phả, đa số là ngời Kinh, một số ít là ngời Sán dìu,ngời dao Nghề nghiệp chủ yếu là khai thác mỏ, một số ít là sản xuất nông, ngnghiệp Trình độ văn hóa, xã hội, ý thức giác ngộ cách mạng của giai cấp côngnhân 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 10, lợng ma cao nhất trong tháng khoảng 1089

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

Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 4 năm sau Số ngày ma lớn nhất trong mùa khô

là 68 ngày (Vào năm 1967) Lợng ma lớn nhất trong mùa khô 892 mm (vào năm1976), tháng 4 thờng là tháng ma nhiều nhất của mùa

I.1 4 - Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ.

Khu Lộ Trí đợc đẩy mạnh công tác thăm dò từ những năm 1960 Công tácthăm dò tỷ mỉ đợc tiến hành từ năm 1970 đến năm 1977, báo cáo thăm dò tỷ mỉ

đợc Hội đồng xét duyệt khoáng sản nhà nớc phê duyệt năm 1980

Trong quá trình khai thác lò bằng mức +41, +18 và +54 đã phát hiện một sốkhu vực cấu trúc địa chất có biến động, mỏ than Thống Nhất đã tiến hành thăm

dò phục vụ khai thác và đã có các báo cáo:

- 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 than 4lập đã đợc 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 tinh lại trữ lợng khu Đông và Nam LộTrí mỏ Thống Nhất (trữ lọng tính đến 31-12-1997)

- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khu Lộ trí mỏ thanThống nhất - trữ lợng tính đến 30-6-1999, do đoàn địa chất 913 lập

- Báo cáo thăm dò tỉ mỷ khu Đông Lộ trí lập năm 1980 đã đợc Tổng cục địachất phê duyệt

I 2 - điều kiện địa chất

I.2.1 - Cấu tạo địa chất của vùng mỏ.

I.2.1.1 - Đặc điểm địa tầng:

Địa tầng chứa than khu đông và nam Công ty than Thống nhất lộ ra bao gồmtrầm tích hệ Trias thống thợng, bậc Nori-Rêti điệp Hòn gai (T3n-rgh) hệ tầng nàyphủ bất chỉnh hợp lên trên đá vôi hệ C3-P1 và trầm tích hệ đệ tứ phủ lên trên nó.Trầm tích (T3n-rgh) phân bố trên toàn diện tích khu mỏ Trong các giai đoạnthăm dò đã phát hiện đợc toàn bộ cột địa tầng, gồm có 3 phụ điệp:

- Phụ điệp dới (T3n-rgh): Phụ điệp này lộ ra phía nam khu Lộ Trí, với chiềudầu khoảng 300m, thành phần cơ bản là cuội kết xen kẽ một số lớp mỏng cát kết,bột kết, sét kết và một số lớp than mỏng không có giá trị công nghiệp

- Phụ điệp giữa (T3n-rgh2): Các tài liệu của các giai đoạn tìm kiếm đến thăm

dò tỉ mỉ đều chứng minh cột địa tầng có chiều daày từ 700m - 1000m bao gồmcác đá chủ yếu nh : Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than

I.2.1.2 - Đặc điểm kiến tạo:

Khu Lộ Trí đợc giới hạn bởi các đứt gẫy A-A(phía bắc), đứt gẫy α (phía

đông), đứt gẫy M1 (phía tây nam), đứt gẫy Mt (phía nam) Khu Lộ trí gồm haikhu lớn đó là khu Đông Lộ trí và khu Tây Lộ trí, ranh giới giữa hai khu là tọa độ

y = 426.000 Trong giới hạn khu Đông Lộ trí chia ra ba phân khu nhỏ là phânkhu Đông Nam, phân khu I và phân khu Bắc Giới hạn giữa phân khu Đông Nam

và phân khu I là đứt gẫy L-L; giới hạn phân khu I và phân khu bắc là đứt gẫy

C-C Về cấu trúc địa tầng khu mỏ có những đặc điểm chính nh sau:

* Khu Đông Lộ trí: Là một phần của nếp lõm Cọc 6 - Lộ Trí - Khe Sim kéodài theo phơng á vĩ tuyến Trong phạm vi khu Đông Lộ Trí đã phát hiện các uốnnếp và các đứt gẫy sau :

- Uốn nếp :

+ Nếp lõm Đông Lộ Trí : đây là nếp lõm không khép kín kéo dài theo hớng

đông - tây và chìm dần về phía đông với góc cắm dới 100, thuộc uốn nếp bậc II

và chứa tất cả các vỉa than có mặt trong khu mỏ

+ Nếp lồi 184: Trục nếp lồi kéo dài theo hớng đông đến đông bắc, mặt trụcnghiêng về phía bắc Thế nằm của các vỉa than cánh bắc dốc 280 đến 400 có chỗlên đến 600, cánh nam từ 350 đến 450 có chỗ lên đến 600 Trên hai cánh chứa tấtcả các vỉa than có mặt trong cột địa tầng

- Đứt gẫy: Trong khu thăm dò gồm có 5 đứt gẫy.

+ Đứt gẫy thuận α: Nằm giữa hai tuyến thăm dò VII và VIII kéo dài từ bắc

đến nam đợc phát hiện trong quá trình khai thác Mặt trợt căm đông, cự ly dịchchuyển theo mặt trợt từ 70m đến 100m, cự ly dịch chuyển theo địa tầng 60m đến80m Bề rộng đới hủy hoại khoảng 14m

* Khu tây Lộ Trí: Đặc điểm kiến tạo khu tây gồm có 4 đứt gẫy

- Đứt gẫy Mt ở phía nam-tây nam, đứt gẫy P-P chia khu tây thành 2 phầnnam và bắc, đứt gẫy C - C là đứt gẫy phân khối giữa khu đông và tây Lộ Trí, cóthể chia khu tây Lộ trí thành các khối địa chất nh sau: Khối tây nam và khối tâybắc

- Đứt gẫy thuận P-P: Đợc phát hiện và đặt tên trong giai đoạn thăm dò bổsung khu tây Lộ Trí Đứt gẫy chạy theo hớng từ tây bắc đến đông nam Mặt trợtcủa đứt gẫy nghiêng về phía tây nam với góc dốc mặt trợt thay đổi 650 đến 750,

đứt gẫy có đới hủy hoại rộng từ 5m đến 10m

I.2.2 - cấu tạo các vỉa than.

Nằm trong địa tầng này có mặt 4 vỉa và chùm vỉa : Vỉa mỏng, chùm vỉa dầy,vỉa trung gian, chùm vỉa G Trong đó đạt giá trị công nghiệp có chùm vỉa dầy vàvỉa G.

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 chủyếu ở phần

I.2.3 - Phẩm chất than.

I.2.3 . 1 - Tính chất cơ lý và thạch học của than.

- Độ ẩm phân tích (Wpt) : Độ ẩm phân tích nhỏ nhất, chủ yếu nhỏ hơn 5%,trung bình 2,5 - 3%

I.2.4 - Địa chất thủy văn

I.2.4.1 - Đặc điểm nớc mặt.

Nhờ vào điều kiện địa chất thuận lợi, từ lâu nguồn nớc mặt tập trung chủ yếuvào hồ Bara, hồ này nằm ở phía đông bắc cách mỏ khoảng 500m Diện tích mặt

hồ khoảng 400.000m2, mực nớc cao nhất của hồ tới +341,99m Với khối lợng

n-ớc chứa trong hồ khoảng 508.399m3, mức cao của đập tràn phía bắc là +340m,mực nớc thấp nhất có độ cao +336,42m, với khối lợng nớc chứa trong hồ khoảng146.584m3 Nguồn cung cấp nớc cho hồ là nớc ma

I.2.4.2 - Đặc điểm nớc dới đất.

- Đặc điểm chứa nớc của địa tầng chứa than: Đá có khả năng chứa nớc: cátkết, cuội kết, sạn kết, bột kết, sét kết là loại đá cách nớc Khả năng chứa nớc củacác loại đá trên phụ thuộc vào mức độ nứt nẻ của chúng

I.2.5.1 - Sạn kết, cuội kết:

Là loại đất đá chiếm tỷ lệ tơng đối lớn Các lớp đá mềm nằm xen kẽ trong địatầng các lớp hạt thô có chiều dầy lớn Cấu tạo dạng khối, rắn chắc nứt nẻ nhiều,cờng độ cơ lý nh sau:

I.2.5.2 - Cát kết

Chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các loại đất đá có mặt tại khu mỏ Chiều dầy thay

đổi từ vài mét đến vài chục mét, có chỗ lên tới 40m hoặc 50m, Kích thớc hạt từ0,003mm đến 0,4mm Các chỉ tiêu cơ lý nh sau:

Tỷ lệ phân bố ít hơn so với các loại đá khác vừa nêu ở trên nhng lại phân bố ởvách và trụ của các vỉa than Chiều dầy lớp biến thiên lớn từ khoảng 5cm đếnhàng chục mét có chỗ lên đến 20m Do tính chất cơ lý kém bền vững nên cho

đến nay cha Lấy đợc mẫu để xác định các chỉ tiêu cơ lý đặc trng

I.2.6 - Trữ lợng mỏ:

I.2.6.1 - Chỉ tiêu tính trữ lợng:

Hình I.2: Mặt cắt địa chất đặc trng khu mỏ thiết kế.

Chiều dày tối thiểu của vỉa là 0,80m trữ lợng trong bảng cân đối Độ tro tối đa

kể cả độ làm bẩn ≤40% trong bảng cân đối hoặc ≤ 45% ngoài bảng cân đối ờng hợp

Tr-vỉa có cấu tạo phức tạp, tổng chiều dầy các lớp than phải > chiều dầy tối thiểu

đồng thời tổng các lớp đá kẹp phải ≤ 50% tổng chiều dầy các lớp than của nó

I.2.6.3 - Ranh giới tính trữ lợng Công ty than Thống Nhất:

Trong đồ án này, ngoài khu IVa và khu Đông Nam, đa thêm phân khu Bắc vàkhu Tây Lộ Trí vào tham gia tính trữ lợng

I.2.6.4 - Đối tợng tính trữ lợng:

I.3.3 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than

Khoáng sàng than Lộ Trí theo địa tầng từ dới lên có các vỉa than sau: Dớicùng là vỉa Mỏng(1), tiếp theo là chùm vỉa Dày(2) gồm 27 phân vỉa, đây là chùmvỉa có giá trị công nghiệp nhng có cấu tạo rất phức tạp Trên chùm vỉa Dày(2) làvỉa Trung gian(3) [V.TG(3)], trên V.TG(3) là chùm Vỉa G(4) và trên cùng là VỉaH(5) Trong dự án này chỉ quan tâm đến chùm vỉa Dày(2) gồm 27 phân vỉa đợcmô tả từ trên xuống nh sau:

- Phân vỉa 6h: Là phân vỉa nằm trên cùng của chùm vỉa 6, phân vỉa 6h có

cấu tạo đơn giản, bị vát dần về phía Bắc Vỉa có từ 0 ữ 5 lớp kẹp, chiều dày lớpkẹp từ 0,00 m ữ 2,06 m Chiều dày toàn phân vỉa thay đổi từ 1,91m (LK.196B) ữ

4,62m (LK.120), trung bình là 3,27 m

- Phân vỉa 6e: Nằm dới, cách PV6h từ 1,65m ữ1,68m, có cấu tạo tơng đối

đơn giản Phân vỉa này vát dần về phía Bắc Phân vỉa có từ 0 ữ 5 lớp kẹp, chiềudày lớp kẹp từ 0,00m ữ 2,06m Chiều dày phân vỉa thay đổi từ 0,58m (LK196B)

ữ 7,42m(LK.1071), trung bình là 1,27 m

- Phân vỉa 6d: Phân vỉa lớn nằm dới, cách PV6e từ 0,90m ữ 5,72m, có cấutạo phức tạp thờng có 0 ữ 5 lớp đá kẹp Phân vỉa 6d có chiều dày trung bình2,85m (LK.1076), tơng đối ổn định tại khối trung tâm (chiều dày 8,98ữ 23,09m)

và biến thiên mạnh mẽ ở khối Bắc (chiều dày 0,42ữ 9,60m) Góc dốc vỉa thay

đổi từ 100ữ 350 trung bình 180

- Phân vỉa 6c: là phân vỉa nằm dới, cách PV 6d từ 1,39m ữ2,48m, có cấutạo đơn giản đến tơng đối phức tạp, biến thiên mạnh từ trung tâm lên Bắc theo h-ớng giảm dần, ở trung tâm có chiều dày than lớn hơn và ít biến thiên hơn(2,27mữ2,90m) Vỉa có từ 0ữ3 lớp kẹp, chiều dày lớp kẹp từ 0,00 ữ 1,76m

Chiều dày phân vỉa thay đổi từ 0.41m(LK2616) ữ 4,93m (LK2615), trung bình2,0 m

- Phân vỉa 6b (PV6b): Phân vỉa 6b là phân vỉa lớn và tồn tại trong toàn

khu mỏ Lộ Trí, nằm dới PV6c từ 2,83m ữ 2,32m PV6b có cấu tạo đơn giản đếntơng đối phức tạp Phân vỉa có từ 0 ữ 13 lớp kẹp, chiều dày lớp kẹp từ 0m ữ

3,03m Chiều dày phân vỉa thay đổi từ 0,58m(LK.184)ữ 44,81m (LK.1058B),

t-ơng đối ổn định tại khu trung tâm (8,54m ữ 28,11m, TB 16,73m), biến thiênmạnh mẽ ở khối Bắc theo hớng giảm dần từ đứt gẫy C-C đến đứt gẫy A-A(0,35mữ9,45m, TB 3,54m) và khối Nam chiều dày phân vỉa tăng dần từ lộ vỉavào Trung tâm (3,00mữ51,15m, TB 17,78m)

- Phân vỉa 6a (PV6a): Là phân vỉa nhỏ, tồn tại trong khu mỏ Đông Lộ Trí

nhng không đồng đều, nằm dới PV6b từ 1,81mữ8,50m PV6a có cấu tạo đơngiản 0ữ2 lớp kẹp PV6a ít xuất hiện ở khối Nam, tơng đối ổn định, chiều dày vỉathay đổi từ 0,43m (LK.2630) ữ 5,09m (LK1053), trung bình 1,73m

- Phân vỉa 5d (PV5d): là phân vỉa nhỏ và tồn tại chủ yếu ở trung tâm khu

mỏ Lộ Trí và khối Tây Bắc, nằm dới PV6a từ 3,86mữ9,90m PV5d có cấu tạo

t-ơng đối đơn giản (0 ữ 1 lớp kẹp) Chiều dày phân vỉa thay đổi từ 0,43m(LK2602) ữ 3,93m (LK512), trung bình 1.65m PV5d tơng đối ổn định tại khutrung tâm và có xu hớng vát mỏng dần về phía Bắc (1,16m ữ3,93m, TB 2,74m)

- Phân vỉa 5c: Là phân vỉa tơng đối lớn, nằm dới PV5d từ 2,73m ữ7,81m,tồn tại trong toàn khu nhng phân bố không đều trong các diện tích PV5c có cấutạo tơng đối phức tạp (0ữ9 lớp kẹp) Chiều dày phân vỉa thay đổi từ0,17m(LK2602) ữ 30,24m(LK.1075), phía Nam phân vỉa tơng đối ổn định(5,94m ữ14,63m, TB 12,65m) và phía Bắc (1,16m ữ8,14m, trung bình 4,22m),vát nhỏ dần tới đứt gẫy A-A

- Phân vỉa 5b: Là một phân vỉa nhỏ dạng thấu kính, nằm dới PV5c từ

2,38mữ5,42m, phân bố không đều trong diện tích Có cấu tạo đơn giản (0ữ3 lớpkẹp), chiều dày than thay đổi từ 0,57 m ữ 12,98 m, không ổn định tại khối Nam(0,94ữ5,50m, TB 3,25m), thay đổi ở khối trung tâm (1,66m ữ3,20m, TB 2,63m)

và khối Bắc (0,57m ữ1,39m, TB 0,8m) và vát nhỏ dần tới đứt gẫy AA Góc dốcvỉa biến đổi từ 100ữ 350

- Phân vỉa 5a: Là phân vỉa nằm dới PV5b từ 2,90m ữ6,37m, có cấu tạo

đơn giản hầu nh không có lớp kẹp (1 ữ2 lớp kẹp), tơng đối phổ biến trên diệntích khu Lộ Trí Chiều dày của phân vỉa ở các công trình gặp vỉa thay đổi từ0,30m ữ 8,50 m, tơng đối ổn định tại khối Nam (1,63m ữ2,96m, TB 2,19m), thay

đổi mạnh ở khu vực trung tâm (0,64m ữ3,98m, TB 1,98m), phía Bắc khoángsàng (0,64m ữ3,38m, TB 1.91m) vát nhỏ dần tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉa biến

đổi từ 100ữ 600

- Phân vỉa 4d: Là một phân vỉa nhỏ dạng thấu kính, nằm dới PV5a từ

4,59m ữ 9,71m, có cấu tạo đơn giản hầu nh không có lớp kẹp, chiều dày thay đổimạnh, phân bố ở khu vực trung tâm và khối Bắc Chiều dày của phân vỉa ở cáccông trình gặp vỉa thay đổi từ 0,68m ữ 2,08 m, tơng đối ổn định tại khối Nam

(0,85m ữ1,97m, TB 1,31m) và khối trung tâm (0,80m), thay đổi mạnh tại khốiBắc (0,00m ữ1,19m, TB 0,77m) và vát nhỏ dần tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉa biến

đổi từ 160ữ 450

- Phân vỉa 4c: Là một phân vỉa lớn, nằm dới phân vỉa 4b từ 1,50m

ữ10,50m, có cấu tạo từ đơn giản đến tơng đối phức tạp, phân bố tơng đối phổbiến trên diện tích khu Lộ Trí Tơng đối ổn định tại khu vực trung tâm (8,56m

ữ21,40m, TB 13,78m), thay đổi mạnh ở khối Nam (1,26m ữ17,81m, TB 8,29m)

và khối Bắc (0,92 ữ11,24m ,TB 3,58m) và vát nhỏ dần tới đứt gẫy AA Góc dốcvỉa biến đổi từ 50ữ 750

- Phân vỉa 4b: Là phân vỉa nhỏ, nằm dới vỉa 4c từ 1,88m ữ4,79m, có cấutạo từ tơng đối đơn giản đến đơn giản theo phơng từ Nam lên Bắc Chiều Dày(2)của phân vỉa ở các công trình gặp vỉa thay đổi từ 0,52 m ữ 4,67 m, tơng đối ổn

định tại khối Nam (2,03m ữ2,82m, trung bình 2,44m) và khối trung tâm (0,71m

ữ2,46m, trung bình 1,42m), thay đổi mạnh tại khối Bắc (0,0m ữ1,10m, trungbình 0,76m) và vát nhỏ dần tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉa biến đổi từ 110 ữ 450

- Phân vỉa 4a: Là một phân vỉa có chiều dày và cấu tạo thay đổi mạnh,

nằm dới phân vỉa 4b từ 2,41m ữ8,40m, có cấu tạo tơng đối phức tạp đến đơn giảntheo phơng từ Nam lên Bắc, phân bố không đồng đều trong khu mỏ Chiều dàycủa phân vỉa ở các công trình gặp vỉa thay đổi từ 0,61 m ữ 8,77 m, trung bình2,44m, không ổn định tại các khối: khối Nam (0,97m ữ8,77m, trung bình 3,34m)

và khối trung tâm (0,92m ữ6,53m, trung bình 3,30m) tại khối Bắc vỉa rất nhỏ và

ít biến đổi (0,52m ữ1,12m, trung bình 0,82m) và vát nhỏ dần tới đứt gẫy AA.Góc dốc vỉa biến đổi từ 110ữ 450

- Phân vỉa 3h: Là một vỉa nhỏ, nằm dới phân vỉa 4a từ 2,41mữ8,40m, cócấu tạo đơn giản, chiều dầy ít thay đổi, phân bố rộng rãi trong khu mỏ Chiềudầy của phân vỉa ở các công trình gặp vỉa thay đổi từ 0,41 m ữ 4,59 m, trungbình 1,77m Phân vỉa có chiều dầy ổn định tại các khối: khối Tây nam(1,68mữ2,12m, trung bình 1,84m) và khối trung tâm (1,78mữ2,70m, trung bình2.09m), tại khối Bắc vỉa thay đổi tơng đối mạnh (0,58mữ4,59m, trung bình 1,50)

và vát nhỏ dần tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉa biến đổi từ 70ữ 500

- Phân vỉa 3e: Là một vỉa nhỏ, nằm dới phân vỉa 3h với khoảng cách

4,48m, có cấu tạo đơn giản, phân bố tại khối bắc của khu mỏ Phân vỉa có chiềudầy thay đổi 0,66 m ữ 1,91 m, trung bình 1,16m và vát nhỏ dần tới đứt gẫy AA,khối Nam không xuất hiện phân vỉa này Góc dốc vỉa biến đổi từ 300ữ 450

- Phân vỉa 3d: Là một vỉa nhỏ, nằm dới phân vỉa 3e từ 1,88mữ5,14m, cócấu tạo đơn giản, chiều dầy ít thay đổi, phân bố ở khối Bắc khu mỏ Chiều dầycủa phân vỉa ở các công trình gặp vỉa thay đổi từ 0,35 m ữ 5,17 m, trung bình2,16 m và vát nhỏ dần tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉa biến đổi từ 200ữ 500

- Phân vỉa 3c: Là một phân vỉa tơng đối lớn, nằm dới phân vỉa 3d từ

1,72mữ4,11m, có cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp, phân bố tơng đối phổ biếntrên diện tích khu Lộ Trí Chiều dày của phân vỉa ở các công trình gặp vỉa thay

đổi từ 0,57 m ữ 18,35 m, trung bình 5,76 m, không ổn định tại các khối: khốiTrung tâm (2.65mữ20.41m, trung bình 11,79m), thay đổi mạnh ở khối Nam

(0,0mữ18,07m, trung bình 4,67m) và khối Bắc có cấu tạo tơng đối đơn giản,chiều dầy nhỏ và thay đổi (0,78m ữ2,92m, trung bình 1,22m) và vát nhỏ dần tới

đứt gẫy AA Góc dốc vỉa biến đổi từ 70 ữ 500

- Phân vỉa 3b: Là một phân vỉa nhỏ, nằm dới phân vỉa 3c với khoảng cách

4,38m, có cấu tạo đơn giản, chiều dầy ít thay đổi, phân bố ở khối Bắc khu mỏ.Phân vỉa có chiều dầy thay đổi từ 0,69m ữ1,97m,trung bình 1,11m, vát mỏng dần

về phía Bắc Góc dốc vỉa biến đổi từ 150ữ 500

- Phân vỉa 3a: Là một phân vỉa nằm dới phân vỉa 3c khoảng cách là 1,02m

(khối Nam) đến 2,19m (khối Trung tâm) PV có cấu tạo tơng đối đơn giản, phân

bố tơng đối phổ biến trên diện tích khu Lộ Trí Chiều dày của phân vỉa ở cáccông trình gặp vỉa thay đổi từ 0,37m ữ 7,28 m, trung bình 2,08 m và tơng đối ổn

định tại các khối: khối trung tâm (1,59m ữ2,59m, trung bình 2,02m), ít phổ biến

ở khối Nam (0,00m ữ0,66m), nhng ở khối Bắc có chiều dầy thay đổi mạnh(0,37m ữ7,29m, trung bình 1,97m) và vát nhỏ dần tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉabiến đổi từ 70 ữ 500

- Phân vỉa 2d: Là một phân vỉa nằm dới PV3a với khoảng cách từ 3,38m

ữ8,05m, có cấu tạo đơn giản, phân bố ít phổ biến trên diện tích khu Lộ Trí.Chiều dày của phân vỉa ở các công trình gặp vỉa thay đổi từ 0,14 m ữ 8,93 m,trung bình 2,90 m, ổn định tại các khối: khối trung tâm (1,20m ữ2,27m, trungbình 1,71m), ít phổ biến ở khối Nam, tại khối Bắc có chiều dầy nhỏ thay đổi(0,39m ữ1,36m, trung bình 0,98m) và vát mỏng dần tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉabiến đổi từ 70 ữ 800, trung bình 310

Phân vỉa 2c: Là một phân vỉa nhỏ, nằm dới phân vỉa 2d khoảng cách từ

1,65mữ3,65m, có cấu tạo tơng đối đơn giản, ít phổ biến trên diện tích khu Lộ Trí.Chiều dày của phân vỉa ở các công trình gặp vỉa thay đổi từ 0,69m ữ3,63m, trungbình 1,66 m, ổn định tại các khối: khối Trung tâm (0,97m ữ3,08m, trung bình2,05m), ít phổ biến ở khối Nam, tại khối Bắc có chiều dầy nhỏ và vát nhỏ dầnbằng 0 tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉa biến đổi từ 70 ữ 450

- Phân vỉa 2b: Là một phân vỉa biến đổi phức tạp, nằm dới PV2c với

khoảng cách từ 0,65m ữ5,55m, có cấu tạo tơng đối đơn giản, phân bố khá phổbiến trên diện tích khu Lộ Trí Chiều dày của phân vỉa ở các công trình gặp vỉathay đổi từ 0,28 m ữ 11,78 m, trung bình 1,92 m và không ổn định tại các khối:khối trung tâm (0,28m ữ1,62m, trung bình 1,20m) phổ biến ở khối Nam(0.28mữ11.78m, TB 3.19m) khối bắc có chiều dầy nhỏ (0,0m ữ3,29m, trungbình 1,05m) và vát mỏng tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉa biến đổi từ 70ữ 500

- Phân vỉa 2a: Là một phân vỉa biến đổi phức tạp, nằm dới PV2b với

khoảng cách từ 2,05m ữ3,70m, cấu tạo tơng đối đơn giản, phân bố dạng thấukính không phổ biến trên diện tích khu Lộ Trí, Chiều dày của phân vỉa ở cáccông trình gặp vỉa thay đổi từ 0,47 m ữ 3,23 m, trung bình 2,02 m, ít ổn định tạikhối Trung tâm (0,77m ữ1,18m, trung bình 0,98m) ít phổ biến ở khối Nam, tạikhu Tây bắc chiều Dày(2) mỏng Góc dốc vỉa biến đổi từ 70ữ 450

- Phân vỉa 1d: Là một phân vỉa biến đổi phức tạp, nằm dới, cấu tạo tơng

đối đơn giản, phân bố không phổ biến trên diện tích khu Lộ Trí, chủ yếu ở khốiTây Bắc (Tây Lộ Trí) Góc dốc phân vỉa 300 Phân vỉa có 1 công trình gặp vỉa là

lỗ khoan LK.2612 với chiều dày than T1 là 0,95m Phân vỉa 1d không đợc đa vàotính trữ lợng vì chỉ là một thấu kính có diện tích quá nhỏ.

- Phân vỉa 1c: Là một phân vỉa biến đổi phức tạp, nằm dới PV1đ, với

khoảng cách từ 14.00m ữ40m, cấu tạo tơng đối đơn giản, phân bố không phổbiến trên diện tích khu Lộ Trí, chủ yếu ở khối Bắc-Tây Bắc Chiều dày của phânvỉa ở các công trình gặp vỉa thay đổi từ 0,27 m ữ 17,03 m, trung bình 3,48 m,khá ổn định tại các khối: khối Trung tâm (1,13m ữ1,36m, trung bình 1,24m), ítphổ biến ở khối Nam (0,90m ữ1,72m, trung bình 1,32m), khối Bắc có chiều dầynhỏ (0,83m ữ3,34m, trung bình 1,85m) và vát mỏng tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉabiến đổi từ 70 ữ 500

- Phân vỉa 1b: Là một phân vỉa nhỏ, biến đổi phức tạp, nằm dới PV1c từ

1,11m ữ8,22m, cấu tạo đơn giản, phân bố không phổ biến trên diện tích khu LộTrí Chiều dày của phân vỉa ở các công trình gặp vỉa thay đổi từ 0,52 m ữ 3,56 m,trung bình 1,63 m, không ổn định và thờng vát mỏng hoặc chập vào PV1a, biến

đổi mạnh tại khối trung tâm (0,25m ữ1,36m, trung bình 0,80m), ít phổ biến ởkhối Nam (0,90m ữ1,72m, trung bình 1,32m) khối Bắc có chiều dầy nhỏ thay

đổi (0,66mữ1,49m, trung bình 1,12m) và vát mỏng tới đứt gẫy AA Góc dốc vỉabiến đổi từ 200ữ 450

- Phân vỉa 1a: Là một phân vỉa có chiều dầy biến đổi phức tạp, nằm dới

PV1b từ 0,79m ữ5,2m, cấu tạo từ đơn giản đến phức tạp, phân bố khá phổ biếntrên diện tích khu Lộ Trí, đặc biệt là khối Nam và Tây Nam (+110), Chiều dàycủa phân vỉa ở các công trình gặp vỉa thay đổi từ 0,41 m ữ 4,59 m, trung bình1,77m, không ổn định và thờng vát mỏng: khối Trung tâm (0,25mữ1,36m, trungbình 0,80m), khối bắc có chiều dầy nhỏ thay đổi (0,66m ữ15m, trung bình3,12m)

I.2.6.5 Tổng trữ lợng toàn khu mỏ từ mức +41ữ-200 là: 56.500.000 tấn

Trong đó : Trữ lợng cấp B = 7.000.000 tấn

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 120-200m, công trình trên tuyến cáchnhau 110m ữ 200m Để đảm bảo độ tin cậy của tài liệu địa chất phục vụ cho cácgiai đoạn thiết kế nhất thiết phải tiến hành bổ xung thêm khối lợng khoan thăm

dò nâng cấp trữ lợng ở những khu vực biến đổi chiều dầy mạnh

- Toàn bộ phần trữ lợng của khu vực thiết kế đã đợc tính tới mức -200, nhngtrữ lợng cấp C1 + C2 chiếm 87,3%, cấp B chỉ có 12,7%, vì màng lới thăm dò còncha đạt yêu cầu, hàng năm cần bổ sung thêm các lỗ khoan ở các khu vực chuẩn

bị khai thác

- 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 ữ 3m mà với mức độ thăm dò nh hiện nay không thểkhống chế đợc, mỏ cần tìm biện pháp khắc phục

Chơng II

Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ

Phần chuyên đề: Lựa chọn phơng án mở vỉa hợp lý

cho khu vực thiết kế.

II.1 - Giới hạn khu vực thiết kế.

II.1.1 - Biên giới khu vực thiết kế.

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

X = 24400 - 27000

Y = 424400 - 428200

Chiều sâu thiết kế mở vỉa và khai thác từ mức +41 đến mức - 200

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:

+ Phía bắc giáp khoáng sàng than Khe chàm

+ Phía đông giáp Công ty than Đèo Nai

+ Phía nam giáp thị xã Cẩm phả

+ Phía tây giáp khoáng sàng Khe sim

Diện tích chứa than khoảng 1 Km2

II.2 - tính Trữ lợng.

II.2.1 - Trữ lợng địa chất:

Trữ lợng địa chất của khu vực thiết kế đợc xác định trên cơ sở bản đồ tínhtrữ lợng của bản đồ thăm dò lập năm 1980 và các tài liệu bổ xung ta xác địnhtổng trữ lợng địa chất khu Lộ trí từ mức ( +41 đến -200) là 56.500.000 tấn

Trữ lợng công nghiệp đợc tính theo công thức sau : ZCN = C.Zđc , ngàn tấn

TKT : Tổn thất than trong quá trình khai tháckhai thác, ta lấy TKT = 5 - 25%(Trong thực tế hiện nay tổn thất chung có thể lên đến 40-50%)

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

Tổng trữ lợng công nghiệp của khu vực thiết kế là :

ZCN = Zđc.C Tấn ZCN = 56.500.000 x 0,7 = 39.550.000 tấn

II.3 - sản lợng và tuổi mỏ II.3.1 - Sản lợng của mỏ.

Công suất năm của mỏ là lợng than khai thác đợc trong một năm

Căn cứ vào tài nguyên dành cho khai thác hầm lò từ mức +41 -:- - 200 là40.900.000 tấn

Để xác định công suất năm của mỏ thì có nhiều phơng pháp Với khu vựcthiết kế cụ thể trong đồ án này, công suất năm lấy là Am = 1.700.000 tấn/năm

2

1 t t A

Z T

39.550.000

=++

=

m

T

nămVậy tuổi mỏ thực tế là Tm = 28 năm

Ca II

Ca III

Ca I

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: 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 13giờ đến 16giờ 30, thời gian làm việc trong tuần là 6 ngày

II.5 - phân chia ruộng mỏ.

II.6.1 - Khái quát chung:

Việc đào các đờng lò từ mặt đất đến vỉa than nằm trong lòng đất và từ các

đờng lò đó đảm bảo khả năng đào đợc các đờng lò chuẩn bị để tiến hành côngtác khai thác mỏ, đợc gọi là mở vỉa khoáng sàng hay ruộng mỏ.

Vì vậy, trong hệ thống mở vỉa có 2 loại đờng lò chủ yếu đó là các đờng lò

mở vỉa và các đờng lò chuẩn bị Các đờng lò mở vỉa bao gồm giếng đứng, giếngnghiêng, lò bằng, lò xuyên vỉa, giếng mù, lò dọc vỉa vận chuyển chính các đ-ờng lò chuẩn bị bao gồm lò thợng, lò hạ, các đờng lò dọc vỉa của tầng

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,công nghệ khai thác và mức độ cơ giới hóa Ngợc lại, nếu mở vỉa không hợp lýthì trong suốt thời gian dài tồn tại của mỏ có thể làm giảm năng suất lao động,khó khăn trong việc cải tiến và áp dụng kỹ thuật mới dẫn đến tăng giá thànhsản 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 là tối thiểu, thời gian xây dựng mỏ nhanh, sự đồng loạt thiết bị vận tải trêncác đờng lò là tối đa, số cấp vận tải là tối thiểu, phải đảm bảo sự đổi mới theotừng thời kỳ của nền kinh tế mỏ, trữ lợng mỗi mức khai thác phải đủ để đảm bảotốc độ khai thác đáp ứng sản lợng mỏ đồng thời đủ thời gian để chuẩn bị mức d-

ới, đảm bảo sự thông gió vững chắc và có hiệu quả, đảm bảo tổn thất than là ítnhất Để đạt đợc những yêu cầu nêu trên, nói chung thờng không bao giờ thỏamãn cho nên sau khi so sánh các phơng án về mặt kỹ thuật, ngời ta phải tiếnhành so sánh kinh tế giữa các 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 - Đề xuất các phơng án mở vỉa.

Khu vực thiết kế của đồ án có điều kiện địa chất mỏ phức tạp, vỉa than cógóc dốc không đồng đều, chất lợng than ở các vỉa tơng đối ổn định, chiều dầycác vỉa ổn định, chiều dầy 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 này dự kiến có 3 phơng án mở vỉa cho khuvực

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 Phơng án III: Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa mức Phơng án IV: Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa mức

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

II.6.3.1.1- Sơ đồ mở vỉa và thứ tự đào lò Hình vẽ II.1 Sơ đồ mở vỉa

Giải pháp khai thông: Khai trờng đợc khai thông từ mức +41 -:- -20 Giếng

nghiêng chính(từ mức +41 -:- -20) góc dốc 16o bố trí băng tải để vận tải than lênmặt đất Giếng nghiêng phụ (Từ mức +41 -:- -20) có góc dốc 25o đặt trục tải đểtrục vật liệu và đất đá thải.Thứ tự thi công:

+ Từ lò mặt bằng sân công nghiệp mức +41 tiến hành đào tiếp cặp giếng nghiêngchính và phụ(1, 2) xuống tới mức -20 Sau đó đào lò xuyên vỉa vận tải mức -20tới gặp các vỉa than, đào các lò dọc vỉa vận tải mức -20 sang hai cánh tới biêngiới giới hạn của mỏ

+ Mũi số 2: Đào lò bằng xuyên vỉa thông gió mức +41 Sau đó đào các lò dọc vỉathông gió mức +41 sang hai cánh của ruộng mỏ

II.6.3.1.2 - Sơ đồ thông gió

Căn cứ vào sơ đồ khai thông từ mức ( -20 ữ +41) hiện trạng khai thác phần lòbằng và cấp khí mỏ Đồ án chọn áp dụng phơng pháp thông gió hút, sơ đồ thônggió trung tâm Việc thông gió đựợc tới thông gió cho các lò chợ ở các hiện nhsau:

Gió sạch đi theo giếng phụ từ mức +41 xuống sân ga đáy giếng mức -20 rồi đitheo các lò xuyên vỉa và dọc vỉa vận tải mức -20 Gió bẩn sau khi thông gió chocác lò chợ đi theo các lò xuyên vỉa và dọc vỉa thông gió mức +41 và đợc hút rangoài qua trạm quạt gió chính đặt tại cửa lò +41 hút ra ngoài

II.6.3.1.3 - Sơ đồ vận tải.

+ Than từ các gơng lò chợ đợc đa xuống lò dọc vỉa vận chuyển tầng bằng máng

cào, qua máng cào ở lò dọc vỉa, than đựoc đổ xuống băng tải ở lò xuyên vỉa vậntải ; qua hệ thống máng trợt và bun ke chứa than đợc đổ xuống hệ thống băng tảigiếng chính và đa lên mặt bằng sân công nghiệp mức +41

+Vật liệu đa vào từ lò bằng xuyên vỉa +41 xuống đờng lò dọc vỉa ở +41 rồi đIvào lò chợ

II.6.3.1.4 - Sơ đồ thoát nớc:

+ Nớc từ lò chợ, lò dọc vỉa, xuyên vỉa chảy về hầm chứa nớc ở sân giếng, qua

các rãnh nớc ở lò dọc vỉa đến các rãnh nớc ở lò xuyên vỉa Từ hầm chứa, nớc

đ-ợc đa lên mặt bằng sân công nghiệp +41 bằng hệ thống bơm cỡng bức

Bảng II.2 Khối lợng đờng lò dự kiến đào phơng án I.

Lựa chọn mặt bằng mở giếng: Mặt bằng cửa giếng chính là mức +41 và giếng

đứng phụ ở mức +41 Tại mặt bằng mức +41 tiến hành mở cặp giếng đứng xuốngmức -20, giếng đợc trang bị thùng cũi Trên mặt giếng là khu vực dễ thoát nớc

Giải pháp khai thông: Khai trờng đợc khai thông từ mức +41 ữ -20 giếng chính;giếng phụ từ mức +41 ữ -20

Thứ tự thi công:

+ Mũi số 1: Từ mặt bằng sân ga mức +41 ta đào cặp giếng đứng chính và phụ(1,2) xuống tới mức -20 Sau đó đào lò xuyên vỉa vận tải mức -20 tới gặp các vỉathan, đào các lò dọc vỉa vận tải mức -20 sang hai cánh tới biên giới giới hạn của

II.6.3.2.3 - Sơ đồ vận tải

+ Than từ các gơng lò chợ đợc đa xuống lò dọc vỉa vận chuyển tầng bằng mángcào, qua máng cào ở lò dọc vỉa, than đựoc đổ xuống băng tải ở lò xuyên vỉa vậntải ; qua hệ thống máng trợt và bun ke chứa than đợc đổ xuống hệ thống thùngtrục Skíp giếng chính và đa lên mặt bằng sân công nghiệp mức +41 bằng hệthống trục tải

+ Vật liệu đI từ ngoài vào lò xuyên vỉa +41 đến lò dọc vỉa +41 đI vào lò chợ

II.6.3.2.4 - Sơ đồ thoát nớc:

+ Nớc từ lò chợ, lò dọc vỉa, xuyên vỉa chảy về hầm chứa nớc ở sân giếng,qua các rãnh nớc ở lò dọc vỉa đến các rãnh nớc ở lò xuyên vỉa Từ hầm chứa, n-

ớc đợc đa lên mặt bằng sân công nghiệp +41 bằng hệ thống bơm cỡng bức

Bảng II.3 Khối lợng đờng lò dự kiến đào phơng án II.

Chia ra làm hai mức I(+41-:- -80) và mức II từ (-80-:- -200) mức I sẽ đợc chuẩn

bị và khai thác trớc Trong khi khai thác mức I sẽ tiến hành chuẩn bị cho mức IItạo diện khai thác kế tiếp ở đây phơng án chỉ tính toán cho mức I còn mức IIcũng áp dụng tơng tự nh tầng I

Giải pháp khai thông: Khai trờng đợc khai thông từ mức +41 -:- -80 Giếng

nghiêng chính (từ mức +41 -:- -80) có góc dốc 16o bố trí băng tải để vận tải thanlên mặt đất Giếng nghiêng phụ (Từ mức +41 -:- -80) có góc dốc 25o đặt trục tải

để trục vật liệu và đất đá thải

Thứ tự thi công: Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +41 tiến hành đào tiếp cặp

giếng nghiêng chính và phụ xuống tới mức -80 tiến hành mỏ sân ga, hầm trạmsau đó đào lò xuyên vỉa vận tải mức -80 tới gặp các vỉa than tại các vị trí giao cắtvới vỉa than tiến hành đào cặp lò thợng trong đó lò thợng thông gió đợc đào đếnmức +41 và lò thợng vận tải đợc đào đến mức -20 sau đó đào các lò dọc vỉa vậntải mức -20 sang hai cánh tới biên giới giới hạn của mỏ, đào thợng khai thác từmức (-20 -:- +41) việc khai thông mức I đảm bảo khi khai thác hết mức th nhất

ta có diện khai thác mức tiếp theo đảm bảo sản xuất liên tục

II.6.3.3.2 - Sơ đồ thông gió Căn cứ vào sơ đồ khai thông chuẩn bị phần lò

giếng (-80 ữ +41), hiện trạng khai thác phần lò bằng và cấp khí mỏ Đồ án chọn

áp dụng phơng pháp thông gió hút Việc thông gió đựợc thực hiện cho các lò chợ

ở các hiện nh sau: Gió sạch đi theo giếng phụ từ mức +41 xuống sân ga đáy

giếng mức -80 rồi đi theo lò xuyên vỉa vận tải, lò thợng thông gió lên mức -20, lòdọc vỉa -20 qua lò thợng khai thác (-20-:-+41) của các diện khai thác lò chợ Gióbẩn sau khi thông gió cho các lò chợ đi theo các lò xuyên vỉa và dọc vỉa thônggió mức +41 đợc trạm quạt gió chính đặt tại cửa lò +41 hút ra ngoài

II.6.3.3.3 - Sơ đồ vận tải

+Than từ các gơng lò chợ đợc đa xuống lò dọc vỉa vận chuyển tầng bằng máng

cào, qua máng cào ở lò dọc vỉa, qua lò thợng vận tải rót xuống than xuống băngtải hoặc xe goòngc ở lò xuyên vỉa vận tải chính; qua hệ thống máng trợt và bun

ke chứa than đợc đổ xuống hệ thống băng tải giếng chính và đa lên mặt bằng sâncông nghiệp mức +41

+Vật liệu từ ngoài vào lò xuyên vỉa +41 đến lò dọc vỉa +41 đI vào lò chợ

II.6.3.3.4 - Sơ đồ thoát nớc: Nớc từ lò chợ, lò dọc vỉa, xuyên vỉa chảy về hầm

chứa nớc ở sân giếng, qua các rãnh nớc ở lò dọc vỉa, lò thợng thông gió đến cácrãnh nớc ở lò xuyên vỉa Từ hầm chứa, nớc đợc đa lên mặt bằng sân công nghiệp+41 bằng hệ thống bơm cỡng bức

Bảng II.4 Khối lợng đờng lò dự kiến đào phơng án III.

II.6.3.4- Phơng án IV: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa mức

II.6.3.4.1- Sơ đồ mở vỉa và thứ tự đào lò Hình vẽ II.4 Sơ đồ mở vỉa

Lựa chọn vị trí mặt bằng mở giếng:

Căn cứ bản tổng đồ mặt bằng và khảo sát thực tế địa hình của khu vực Đồ ánchọn mặt bằng sân công nghiệp ở mức +41

Chia ra làm hai mức I(+41-:- -80) và mức II từ (-80-:- -200) mức I sẽ đợc chuẩn

bị và khai thác trớc Trong khi khai thác mức I sẽ tiến hành chuẩn bị cho mức IItạo diện khai thác kế tiếp ở đây phơng án chỉ tính toán cho mức I còn mức IIcũng áp dụng tơng tự nh tầng I

Giải pháp khai thông: Khai trờng đợc khai thông từ mức +41 -:- -80

Thứ tự thi công: Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +41 tiến hành đào tiếp cặp

giếng đứng chính và phụ xuống tới mức -80 tiến hành mỏ sân ga, hầm trạm sau

đó đào lò xuyên vỉa vận tải mức -80 tới gặp các vỉa than tại các vị trí giao cắt vớivỉa than tiến hành đào cặp lò thợng trong đó lò thợng thông gió đợc đào đến mức+41 và lò thợng vận tải đợc đào đến mức -20 sau đó đào các lò dọc vỉa vận tảimức -20 sang hai cánh tới biên giới giới hạn của mỏ, đào thợng khai thác từ mức(-20 -:- +41) việc khai thông mức I đảm bảo khi khai thác hết mức th nhất ta códiện khai thác mức tiếp theo đảm bảo sản xuất liên tục

II.6.3.4.2 - Sơ đồ thông gió

Căn cứ vào sơ đồ khai thông chuẩn bị phần lò giếng (-80 ữ +41), hiện trạng khaithác phần lò bằng và cấp khí mỏ Đồ án chọn áp dụng phơng pháp thông gió hút

Việc thông gió đựợc thực hiện cho các lò chợ ở các hiện nh sau: Gió sạch đi theo

giếng phụ từ mức +41 xuống sân ga đáy giếng mức -80 rồi đi theo lò xuyên vỉavận tải, lò thợng thông gió lên mức -20, lò dọc vỉa -20 qua lò thợng khai thác (-20-:-+41) của các diện khai thác lò chợ Gió bẩn sau khi thông gió cho các lòchợ đi theo các lò xuyên vỉa và dọc vỉa thông gió mức +41 đợc trạm quạt gióchính đặt tại cửa lò +41 hút ra ngoài

II.6.3.3.3 - Sơ đồ vận tải

+Than từ các gơng lò chợ đợc đa xuống lò dọc vỉa vận chuyển tầng bằng mángcào, qua máng cào ở lò dọc vỉa, qua lò thợng vận tải rót xuống than xuống băng

tải hoặc xe goòngc ở lò xuyên vỉa vận tải chính; qua hệ thống máng trợt và bun

ke chứa than đợc đổ vào thùng skip ở giếng chính và trục tải mặt bằng sân côngnghiệp mức +41

+Vật liệu từ ngoài vào lò xuyên vỉa +41 đến lò dọc vỉa +41 đI vào lò chợ

II.6.3.3.4 - Sơ đồ thoát nớc

Nớc từ lò chợ, lò dọc vỉa, xuyên vỉa chảy về hầm chứa nớc ở sân giếng, qua các

rãnh nớc ở lò dọc vỉa, lò thợng thông gió đến các rãnh nớc ở lò xuyên vỉa Từhầm chứa, nớc đợc đa lên mặt bằng sân công nghiệp +41 bằng hệ thống bơm c-ỡng bức

Bảng II.5 :Khối lợng đào đờng lò dự kiến phơng án IV

II.6.4 -Phân tích và So sánh kỹ thuật giữa 4 phơng án.

Để lựa chọn phơng án mở vỉa hợp lý về mặt kỹ thuật cho khu vực thiết kế, tiến hành so sánh các u nhợc điểm của 4 phơng án với nhau

2 Thời gian đa

3 Việc thônggió, vận tải

đơn giản

4 Thời giantồn tại của đ-ờng lò ngắnnên chi phíbảo vệ lò ít

5 Tốn ít chiphí đào lòhơn khi khaithác xuốngsâu

2 Khối lợng ờng lò xuyênvỉa nhỏ

đ-3 Tại ViệtNam đã hoàntoàn làm chủ

đợc công nghệ

đào lò giếngnghiêng

4 Xây dựng

ít sân giếngchính hơn

vỉa nhỏ

2 Xây dungsân giếng íthơn

3 Tốn ít chiphí đào lòhơn khi khaithác xuống sâu

2 Phải xâydựng nhiềusân giếngchính hơn

3 Tại ViệtNam cha hoàntoàn làm chủ

nghệ đào lògiếng đứng

4 Chi phívận tải cao vàvận tải quagiếng khôngliên tục gián

đoạn

1 Chiều dàigiếng lớn

2 Chi phí bảo

vệ giếng lớn

3 Sơ đồ vậntải, thông giócủa khu phứctạp

4 Rò gió quahai giếng lớn

5 Thời giantồn tại các mứclớn

6 Thời gian

đ-a mỏ vào sảnxuất chậm

7 Tốn kémchi phí đàogiếng khi khaithác xuống sâu

1.giá thành thicông một métgiếng đắtnhất

2 Sơ đồ vậntải, thông giócủa khu phứctạp

3 Tại ViệtNam cha hoàntoàn làm chủ

đợc công nghệ

đào lò giếng

đứng

4 Chi phí vậntải cao và vậntải qua giếngkhông liên tụcgián đoạn

Căn cứ vào bảng so sánh u nhợc điểm của 3 phơng án trên cho ta thấy

ph-ơng án II: Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng là hợp lý hơn về mặt kỹ thuật.

II.6.5 - So sánh 3 phơng án về mặt kinh tế.

Đây là phơng án so sánh vốn đầu t để xây dựng và phát triển mỏ của cácphơng án thông qua các chi phí nh: Chi phí đào chống lò, lắp đặt thiết bị, bảo vệ các đờng lò, công tác thông gió, thoát nớc và vận tải.

II.6.5.1 - Chi phí đào chống lò.

Đợc xác định theo công thức: Cđcl = lđi Kbdi (triệu đồng) (1)

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 ởthời kỳ đầu (triệu đồng/m)

Công thức (1) chỉ áp dụng cho các đờng lò đào ở thời kỳ đầu hoặc ở thời giansau đó với giá trị chênh lệch thời gian không lớn so với tuổi thọ

- Chi phí đào các sân giếng đợc xác định bằng công thức:

ThµnhtiÒn(106®)

II.6.5.2 - Chi phí củng cố và bảo vệ lò.

Chi phí bảo vệ lò đợc xác định theo công thức: R = r.l.t (đồng)

Trong đó:

R: Chi phí bảo vệ lò (đồng)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.9 Chí phí bảo vệ đờng lò phơng án I

TT Tên đờng lò Chiều dài (m) ( Đơn giá 10 3 đ/m) Thời gian (năm) Thành tiền (10 3 đ)

Bảng II.10 Chi phí bảo vệ đờng lò phơng án II

TT Tên đờng lò Chiều dài (m) ( Đơn giá 10 3 đ/m Thời gian (năm) Thành tiền (10 3 đ)

Bảng II.11 Chi phí bảo vệ đờng lò cho phơng án III

TT Tên đờng lò Chiều dài (m) ( Đơn giá 10 3 đ/m Thời gian (năm) Thành tiền (10 3 đ)

Bảng II.12 Chi phí bảo vệ đờng lò cho phơng án IV

TT Tên đờng lò Chiều dài (m) ( Đơn giá 10 3 đ/m Thời gian (năm) Thành tiền (10 3 đ)

II.6.5.3 - Chi phí vận tải; CVT = Q l t K, đồng

Trong đó: Q: Khối lợng than vận chuyển qua lò trong 1 năm, tấn

l: Chiều dài vận chuyển, km

t: Thời gian vận chuyển; năm

K: Đơn giá vận chuyển 1 tấn than qua lò; đồng

B¶ng II.13 Chi phÝ vËn t¶i cho ph¬ng ¸n I

TT Tên đờng lò Chiều dài

(km)

Công suất (10 6 tấn) năm Số (đ/t.km Đơn giá ) tiền (10 Thành 6 đ)

Bảng II.16 Chi phí vận tải cho phơng án IV

TT Tên đờng lò Chiều dài

(km)

Công suất (10 6 tấn) năm Số (đ/t.km Đơn giá ) tiền (10 Thành 6 đ)

II.7 Thiết kế thi công đào lò xuyên vỉa mức -20

Trong phạm vi đồ án này em xin trình bày thiết kế thi công đào lò bằngxuyên vỉa vận tải mức -20 các đờng lò khác thiết kế tơng tự

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

1 Chọn hình dạng tiết diện ngang của lò

Do đặc điểm địa chất của khu mỏ, bao gồm nhiều vỉa trong ruộng mỏ, do

đó thời gian tồn tại của đờng lò phục vụ khai thác lớn Để đảm bảo an toàn vàkéo dài tuổi thọ của đờng lò, cũng nh phù hợp với loại vật liệu có độ bền cao,thời gian tồn tại lâu dài ta chọn tiết diện hình vòm bán nguyệt là hợp lý nhất

2 Chọn loại vật liệu chống

Do thời gian tồn tại của đờng lò lớn, do đặc điểm nớc mỏ không có khảnăng ăn mòn kim loại do đó ta chọn vỏ chống cho lò xuyên vỉa là thép lòngmáng, loại CBJJ 27

Riêng các đoạn lò xuyên vỉa qua đứt gãy, dới đờng vận tải ô tô sử dụng vỏchống bê tông cốt thép

II.7.2 Xác định kích thớc tiết diện lò

1 Chọn và tính toán thiết bị vận tải

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

bị vận tải trong lò xuyên vỉa là tầu điện

Do yêu cầu sản lợng thiết kế mỏ và nhu cầu tăng sản lợng ngày càng cao,

và mỏ là mỏ loại 1 về khí CH4 chọn đầu tàu điện acquy A14 - 2 và goòng loạiYBD -3

2 Tính toán tiết diện ngang của lò xuyên vỉa

2.1 Chiều rộng bên trong, bên ngoài vỏ chống

Chiều rộng bên trong vỏ chống đợc xác định theo công thức:

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

m - Khoảng cách an toàn giữa thiết bị và khung chống m = 0,3 (m)

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

C - Khoảng cách an toàn giữa 2 thiết bị chuyển động ngợc chiềunhau

C = 0,25 (m)

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

n - Khoảng cách từ thiết bị vận tải tới vì chống tính ngang với chiềucao thiết bị vận tải

n = (1,7 - htb) cotgα + n′ (m)

n′ - Khoảng cách an toàn cho ngời đi lại, mang vác thiết bị tính từphần nhô ra lớn nhất của thiết bị ở độ cao (1,7 - 1,8) m tới vì chống,theo quy phạm n′≥ 0,7 (m), chọn n′ = 0,8 (m)

α - Độ thách của khung chống, với vì chống hình vòm α = 0

htb - Khoảng cách từ mức trên cùng của thiết bị tới đờng lò, htb = 1,5 (m)

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

h1 - Chiều cao từ đỉnh ray lên tới chân vòm, do đờng lò có 2 đờng

xe chọn h1 = 1,5 (m)

hđx - Chiều cao của đờng xe (m)

hđx = hđ + hr (m)

hđ - Chiều cao lớp đất đá giải, chọn loại ray P33 do đó chọn hđ = 0,2 (m)

hr - Chiều cao ray loại P33 có hr = 0,16 (m)

q - lợng gió cần thiết trên một tấn than, với mỏ loại 1 về khí CH4

v = Q/Sđ = 113/16 = 7,06 (m/s)

Ta có : 0,15 (m/s) ≤ v ≤ 8 (m/s)

Vậy tiết diện đờng lò thỏa mãn điều kiện thông gió

4 Tính toán áp lực của đất đá tác dụng lên lò, lập hộ chiếu chống lò

4.1 áp lực nóc Theo giả thuyết của Giáo s M M Prôtôđiakônôv áp lực tác

dụng tác dụng lên

1m chiều dài lò đợc xác định theo công thức :

Pn = 4 a2 γ , (tấn/m - lò)

h - Chiều cao đờng lò h = 4,245 (m)

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

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

H1 - là chiều cao cột đá tác dụng lên nền lò

H1 = h + b1 = 4,245 + 1,02 = 5,247 (m)

Thay số ta có :

N = 7,82 5,2472 tg11 (900 - 700)/2 = 5,51 10-7 (tấn/m - lò)

2 [1 - tg4(900 - 700)/2]2

Do đất đá ở khu mỏ thuộc loại đất đá cứng có hệ số kiên cố trung bình

f = 7,82 nên áp lực tác dụng lên nền lò có trị số rất nhỏ có thể bỏ qua

Hình II.6 Hộ chiếu chống lò xuyên vỉa vận tải.

II.7.3 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn thi công đào lò xuyên vỉa -20

- Thuốc nổ:

Với điều kiện mỏ là mỏ loại 1 về khí CH4, độ cứng đất đá từ 5 ữ 8 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 AH-1 của Việt Nam do công ty Hóa chất mỏ sản xuất.Các đặc tính của thuốc nổ AH-1 đợc trình bày trong bảng II - 13

- Kíp nổ: Chọn loại kíp điện vi sai an toàn do Trung Quốc sản xuất và đợccung cấp bởi công ty Hóa Chất mỏ Các đặc tính của kíp điện vi sai an toàn

Bảng II.17: các đặc tính thuốc nổ loại AH-1

q1 - lợng thuốc nổ đơn vị, với f = 7,82 thì q1 = 0,52 (kg/m3)

fc - Hệ số cấu trúc của đất đá fc = 1,1

e - Khả năng công nổ

e = 380/Pđ = 380/255 = 1,49Pđ - Khả năng công nổ của thuốc nổ thực tế, Pđ = 255 cm3

v - Hệ số nén ép phụ thuộc vào chiều sâu lỗ mìn, số mặt tự do củagơng lò do có 1 mặt tự do nên :

v = 6,5/ S d = 6,5/ 16 = 1,625kđ - Hệ số ảnh hởng của đờng kính thỏi thuốc với dt = 36 mm,kđ = 0,95

Lấy 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 với tiến

độ đào lò trong 1 chu kỳ là 1,6 (m) ta có thể xác định chiều sâu lỗ mìn bằngcông thức:

0,85Trong đó :

0,85 - là hệ số sử dụng lỗ mìn, chọn chiều sâu lỗ mìn là 1,9 (m)

- Chiều dài lỗ mìn nhóm tạo rạch

Ltr = L + 0,3 = 1,9 + 0,3 = 2,2 (m)

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

Qth = η q v (kg)Trong đó :

q - Chỉ tiêu thuốc nổ tính toán, q = 1,315 (kg/m3)

N - Số lợng lỗ khoan trên gơng lò

∆ - Mật độ thuốc nổ, ∆ = 1 (g/cm3) = 1000 (kg/m3)

db - Đờng kính thỏi thuốc, db = 36 (mm) = 0,036 (m)

a - Hệ số nạp thuốc phụ thuộc vào loại mỏ về khí và bụi nổ, a = 0,5

kn - Hệ số ném chặt thuốc trong lỗ khoan, kn = 1,1

Nt

b = P - B (lỗ)

bTrong đó :

Ncp = N - Ntr - Ntb = 37 - 6 - 14 = 17 (lỗ) + Lợng thuốc nổ trung bình trong một lỗ khoan

ql = Qth (kg/lỗ)

NTrong đó :

Qth - lợng thuốc nổ trong một chu kỳ, Qth = 33,97 (kg)

+ Khối lợng thuốc nổ của 1 lỗ khoan nhóm tạo rạch

qr = ql + 20% ql = 0,92 + 20% 0,92 = 1,1 (kg/lỗ)+ Khối lợng thuốc nổ của 1 lỗ mìn nhóm tạo biên

qtb = 0,8 q1 = 0,8 0,92 = 0,74 (kg/lỗ)+ Khối lợng thuốc nổ 1 lỗ mìn nhóm công phá

Lk - Chiều dài lỗ khoan, Lk = 1,9 (m)

q1 - lợng thuốc nổ trong một lỗ khoan

nth - lợng thuốc nổ trong một thởi thuốc, nth = 0,2 (kg)

lth - Chiều dài thỏi thuốc, lth = 0,2 (m)

- Chiều dài bua nhóm lỗ mìn tạo rạch

2 Thành lập biểu đồ tổ chức chu kỳ đào lò

2.1 Khối lợng từng công việc trong một chu kỳ đào lò

- Công tác khoan

Vkl = Nlk Llk (m)Trong đó :

Vk - Khối lợng công tác khoan trong 1 chu kỳ, (m)

Sđ - Diện tích đào của đờng lò, Sđ = 16 (m2)

L - Chiều sâu lỗ khoan, L = 1,9 (m)

- Số ngời cần thiết hoàn thành các công việc cho 1 ca

Nca = ∑ ni , (ngời - ca)