đồ án tốt nghiệp mỏ than Khe Tam

Khoáng sàng Khe Tam nằm trên địa phận xã Dương Huy, thị xã Cẩm Phả Tỉnh Quảng Ninh, cách thị xã Cẩm phả khoảng 8 km về phía Tây Bắc. Phía Bắc : Giáp khu vực xã Dương Huy. Phía Nam : Giáp Khe Sim. Phía Đông: Giáp khu Khe Chàm. Phía Tây: Giáp khu Ngã Hai. Nằm trong toạ độ địa lý: Vĩ độ Bắc: Từ 21002’ đến 21004’. Kinh độ Đông: Từ 107004’ đến 107017’. Ranh giới địa chất: Phía Nam đứt gẫy AA’. Phía Bắc đứt gẫy Bắc huy. Phía Đông Tuyến VI. Phía Tây Tuyến I. Diện tích khoáng sàng khoảng 16 km2 nằm trong giới hạn toạ độ (Hệ toạ độ nhà nước năm 1972 ).

MỤC LỤC

I.1 ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 4

I.2.2 Cấu tạo các vỉa than 7

I.2.3 Phẩm chất than 8

Bảng 1-1 9

I.2.6 Trữ lượng 10

- Những tài liệu địa chất cần được bổ sung 11

II.1 GIỚI HẠN KHU VỰC THIẾT THIẾT 12

II.1.1 Biên giới khu vực thiết kế 12

II.1.2 Kích thước khu vực thiết kế 12

II.2 TÍNH TRỮ LƯỢNG 12

II.2.1 Trữ lượng trong bảng cân đối 12

II.2.2 Trữ lượng công nghiệp 12

II.3 SẢN LƯỢNG VÀ TUỔI MỎ 13

II.3.1 Sản lượng mỏ 13

II.3.2 Tuổi mỏ 13

II.4 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MỎ 13

II.4.1 Bộ phận lao động trực tiếp 13

II.4.2 Bộ phận lao động gián tiếp 14

II.5 PHÂN CHIA RUỘNG MỎ 14

II.5.1 Chia ruộng mỏ thành các tầng hoặc các mức 14

II.5.2 Chia ruộng mở thành các khoảnh 14

II.5.3 Chia ruộng mỏ thành các khu khai thác 14

II.6 MỞ VỈA 14

II.6.1 Khái quát chung 14

II.6.2 Đề xuất các phương án mở vỉa 15

II.6.3 Trình bày các phương án mở vỉa 15

II.6.4 Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các phương án mở vỉa 20

II.6.6 Kết luận 25

II.7.3 Lập hộ chiếu chống lò 28

IV.1 Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA CÔNG TÁC BẢO HỘ LAO ĐỘNG 77

IV.2 NHỮNG BIỆN PHÁP VỀ AN TOÀN Ở MỎ HẦM LÒ 77

iV.2.1 Đặc điểm của mỏ liên quan đến công tác an toàn lao động 77

IV.2.2 Các biện phá về an toàn trong các khâu công tác 77 IV.II.1 KHÁI NIỆM 80

IV.II.2 VẬN TẢI TRONG LÒ 80

IV.III.3.2 Thiết bị vận tải 86

IV.III.4 Thống kê thiết bị vận tải 86

IV.5 KẾT LUẬN 87

IV.7.3 THỐNG KÊ THIẾT BỊ VÀ CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC MỎ 90

MẶT BẰNG VÀ LỊCH TRÌNH THI CÔNG 92

V.1 NHẬN XÉT VỀ ĐỊA HÌNH VÀ YÊU CẦU XÂY DỰNG MẶT BẰNG 92

V.2 BỐ TRÍ CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN MẶT BẰNG 92

V.3.1 Khối lượng các công trình 93

VI.1 KHÁI NIỆM 95

VI.2.BIÊN CHẾ TỔ CHỨC CỦA MỎ 95

LỜI NÓI ĐẦU

Nguồn năng lượng trên thế giới vô cùng phong phú và đa dạng Songthan vẫn là nguồn năng lượng quan trọng và không thể thiếu được trong nềnkinh tế quốc dân Đứng trước những khó khăn của ngành khai thác than lộthiên ngày càng xuống sâu, ngành khai thác than hầm lò dần dần trở thành chủđạo trong ngành công nghiệp khai thác than của nước ta

Trong công nghệ khai thác than hầm lò, để tiến hành khai thác mỏ có hiệuquả thì khâu quan trọng hàng đầu là khâu thiết kế Nó quyết định quy mô sảnxuất của mỏ, tính hợp lý trong công nghệ khai thác và tính kinh tế trong suấtquá trình khai thác mỏ

Nhận thức được vai trò và nhiệm vụ của mình, chúng em những sinh viênngành khai thác đã cố gắng học hỏi, phấn đấu hết mình trong quá trình học tập

và rèn luyện tại nhà trường Trong thời gian học tập chúng em đã được cácthầy cô tận tình giảng dạy và truyền thụ những kiến thức khoa học cơ bản vềngành mỏ Giờ đây, khi chuẩn bị kết thúc khoá học của mình để tổng hợpnhững kiến thức đã học, em được bộ môn khai thác Hầm Lò – Khoa MỏTrường Đại học Mỏ - Địa chất giao đề tài đồ án tốt nghiệp, với tên đề tài:

Phần chung: Thiết kế mỏ vỉa và khai thác cho khu trung tâm công than Dương Huy từ mức +38 đến mức -250.

Phần chuyên đề: Lựa chọn phương án mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ

hợp lý cho khu trung tâm Công ty than Dương Huy từ mức +38 đến -250,

Sau một thời gian làm việc hết sức cố gắng và nghiêm túc, kết hợp với sự

hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Đỗ Mạnh Phong, cùng các thầy trong bộ

môn khai thác Hầm Lò, em đã hoàn thành đồ án của mình

Trong khuôn khổ đồ án này mặc dù đã có rất nhiều cố gắng song do trình

độ còn hạn chế và còn thiếu kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi nhữngthiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo đóng góp ý kiến bổ xung của các thầy

và các bạn đồng nghiệp để bản đồ án này hoàn thiện hơn

Em chân thành cảm ơn!

Ngày 06 tháng 01 năm 2012

Sinh viên thiết kế:

Ngô Văn Hòe

CHƯƠNG I:

ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ

I.1 ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN.

I.1.1 Địa lý vùng mỏ:

Khoáng sàng Khe Tam nằm trên địa phận xã Dương Huy, thị xã CẩmPhả Tỉnh Quảng Ninh, cách thị xã Cẩm phả khoảng 8 km về phía Tây Bắc Phía Bắc : Giáp khu vực xã Dương Huy

Phía Nam : Giáp Khe Sim

Phía Đông: Giáp khu Khe Chàm

Phía Tây: Giáp khu Ngã Hai

Nằm trong toạ độ địa lý:

- Vĩ độ Bắc: Từ 21002’ đến 21004’

- Kinh độ Đông: Từ 107004’ đến 107017’

Ranh giới địa chất: Phía Nam đứt gẫy A-A’

Phía Bắc đứt gẫy Bắc huy

Phía Đông Tuyến VI

Phía Tây Tuyến I

Diện tích khoáng sàng khoảng 16 km2 nằm trong giới hạn toạ độ (Hệ toạ

Nguồn năng lượng, nước sinh hoạt và khoáng sàng than Khe Tam có địahình bị phân cắt mạnh, mạng suối khá phát triển Có 3 hệ thống suối chính

Hệ thống suối Đông Bắc khu mỏ, hệ thống suối Đông Nam khu mỏ và

hệ thống suối Tây Nam Nguồn nước cung cấp cho các suối chính chủ yếu lànước mưa và một phần nước của tầng chứa than

I.1.2 Tình hình dân cư, kinh tế và chính trị.

Dân cư sống trong khu vực chủ yếu là công nhân khai thác than, côngnhân lâm nghiệp và người dân tộc Sán Dìu làm nông nghiệp

Cơ sở kinh tế trong vùng chủ yếu là các mỏ khai thác than của các Công

ty Xây dựng mỏ, Công ty Đông Bắc, Công ty than Quang Hanh, Công ty than

Hạ Long

I.1.3 Điều kiện khí hậu.

Khí hậu khu Khe Tam mang tính lục địa rõ rệt, một năm có hai mùa( mùa khô và mùa mưa ) Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, mùa khô từ tháng

11 đến tháng 3 năm sau Trong mùa khô hướng gió chủ đạo là Bắc - Đông Bắc,

độ ẩm trung bình từ 30 ÷ 40 %, nhiệt độ trung bình từ 15 ÷ 18o C Trong thờigian này thường chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc kèm theo mưa phùn

và giá rét, nhiệt độ có thể xuống đến dưới 5o C.Trong mùa mưa hướng gió chủđạo là Nam - Đông Nam, độ ẩm trung bình từ 60 ÷ 80 %, nhiệt độ trung bình

từ 25 ÷ 30o C Trong mùa mưa thường chịu ảnh hưởng trực tiếp của các cơnbão và áp thấp nhiệt đới kèm theo mưa lớn

Lượng mưa lớn nhất trong tháng là 1126.1 mm ( vào tháng 8/1995 ),cũng là tháng có lượng mưa trong ngày lớn nhất 250 mm Lượng mưa nhiềunhất của năm là 2915,4 mm ( năm 1973 )

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

Công tác nghiên cứu địa chất: Các báo cáo địa chất đã lập trong phạm vikhoáng sàng than Khe Tam gồm:

- “ Báo cáo địa chất kết quả thăm dò tỷ mỷ phân khu Bao Gia - Khe Tam

- Cẩm Phả - Quảng Ninh” năm 1968

- “ Báo cáo địa chất kết quả công tác thăm dò tỷ mỷ khu Khe Tam, mỏthan Cẩm Phả - Quảng Ninh” năm 1980

“ Báo cáo địa chất kết quả thăm dò sơ bộ khu Khe Tam Cẩm Phả- Quảng Ninh

” năm 1967

- “Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lượng mỏ Tây NamKhe Tam - Cẩm Phả - Quảng Ninh” 30/6/2000

- “ Báo cáo địa chất kết quả thăm dò khai thác khu trung tâm Khe Tam

mỏ than Khe Tam - Cẩm Phả - Quảng Ninh ” năm 2000

- “Báo cáo kết quả công tác thăm dò khai thác mỏ than Khe Tam CẩmPhả Quảng Ninh” năm 2001

- “ Báo cáo trung gian kết quả thăm dò khai thác khu Khe Tam” năm1999

- “ Báo cáo địa chất kết quả thăm dò bổ sung vỉa 14 A, 14, 15 phục vụkhai thác lộ thiên phân khu Bao Gia - Cẩm Phả - Quảng Ninh” năm 1990

- “ Báo cáo địa chất kết quả thăm dò và tổng hợp tài liệu địa chất vỉa 12khu Nam Khe Tam - Cẩm Phả - Quảng Ninh” năm 2000

- “ Báo cáo CSDL khoáng sàng Khe Tam do Công ty IT & E lập năm2003

Tài liệu địa chất sử dụng lập thiết kế “ Dự án đầu tư khai thác phần

lò giếng mỏ than Khe Tam - Công ty than Dương Huy ” theo “ Báo cáo

CSDL khoáng sàng Khe Tam do Công ty IT & E lập năm 2003, kết hợp vớihiện trạng khai thác được cập nhật đến 31/12/2004.

Công tác khai thác mỏ: Đồng thời với việc thăm dò, khoáng sàng thanKhe Tam được đào lò chẩn bị khai thác từ năm 1987, khu vực Bao Gia, KheTam, khu Nam Khe Tam được khai thác lộ thiên, hầm lò từ những năm 1987

Từ đó tới nay hầu hết trên toàn bộ diện tích khoáng sàng đã được các đơn vịCông ty than Dương Huy, Công ty Xây Dựng Mỏ, Công ty than Hạ long, Công

ty Đông Bắc… trong Tổng Công ty than Việt Nam tiến hành thăm dò và khaithác

I.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT.

I.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ.

- Địa tầng:Địa tầng mỏ than Dương Huy gồm đất đá hệ Triat, thốngthượng, bậc Nori(T3n) và các trầm tích đất phủ đệ tứ (Q), chiều dày địa tầngkhoảng 1400 m, gồm các lớp đất đá, các vỉa than xen kẽ nhau Căn cứ vàomức độ ổn định, đặc điểm các vỉa than, chia địa tầng khoáng sản Dương huythành các tập vỉa, từ dưới lên trên như sau

Tập vỉa 1 ( T3n- rhg1

2 ): Bao gồm các vỉa than từ trụ vỉa 2a trở xuống, vỉathan có chiều dày, chất lượng, diện tích phân bố không liên tục, không ổnđịnh.Khoảng cách giữa các vỉa thay đổi từ 30 đến 50 m

Tập vỉa thứ 2 (T3n- rhg2

2 ): Từ trụ vỉa 8 đến vỉa 2a, các vỉa than này cógiá trị công nghiệp với chiều dày, chất lượng, diện tích phân bố khá ổn định.Khoảng cách các vỉa than thay đổi từ 58 đến 100 m Chiều dày tập vỉa 2khoảng 1000 m

Tập vỉa thứ 3 (T3n- rhg3

2 ): Từ vỉa 14 đến vỉa 8, các vỉa than trong tậpnày ổn định nhất so với các tập vỉa khác Chiều dày trung bình của các vỉa thanthay đổi trong phạm vi không lớn, từ 1.93 ( Vỉa 10 ) đến 2.95 ( Vỉa 11 ) Tậpvỉa thứ 3 chứa các vỉa than có triển vọng trữ lượng lớn nhất

Tập vỉa thứ 4 (T3n- rhg4

2 ): Từ vỉa 14 đến vỉa 17, các vỉa than có chiềudày cấu tạo và chất lượng thay đổi bất thường Riêng vỉa 17 có chiều dày lớn,nhưng cấu tạo phức tạp, triển vọng trữ lượng khá tốt Khoảng cách địa tầnggiữa các vỉa than thay đổi trong phạm vi từ 30 đến 130 m

- Cấu tạo đất đá chủ yếu gồm:

Cát kết, sạn kết, cuội kết, chiếm trên 60 %.Bột kết, sét kết chiếm gần40% Phủ trên trầm tích chứa than là các thành tạo có tuổi đệ tứ (Q) gồm:Cát,sét, cuội, sỏi, có chiều dày thay đổi từ 5 ÷ 100 Cm

-Kiến tạo :Đứt gẫy: Trong khoáng sàng than Khe Tam tồn tại 12 đứtgẫy.Các đứt gẫy phân chia thành hai hệ thống:

-Hệ thống các đứt gẫy có phương vĩ tuyến,á vĩ tuyến gồm những đứtgẫy lớn, mức độ huỷ hoại và biên độ dịch chuyển đáng kể nhưng ít có ảnhhưởng đến công nghệ khai thác Thường là những đứt gẫy phân chia ranh giớikhoáng sàng như đứt gẫy A á, Bắc huy - hoặc là những đứt gẫy nhỏ như đứtgẫy F4, F2, F3, F6, E

- Hệ thống các đứt gẫy có phương kinh tuyến, á kinh tuyến thuộc nhómđứt gẫy bậc hai, chia cắt khoáng sàng thành nhiều blốc nhỏ,thuộc loại này cócác đứt gẫy BB, CC, DD.

- Uốn nếp: Toàn bộ khoáng sàng Khe Tam là một phức nếp lõm nối liềnvới Khe Chàm và Ngã Hai - trục nếp lõm phát triển theo hướng Tây Nam -Đông Bắc, chiều rộng từ 3,5 ÷ 4 Km, hai cánh tương đối cân xứng, độ dốcchung khoảng 250 ÷ 300, mặt trục gần như cắm đứng

Trên 2 cánh của nếp lõm phát triển nhiều nếp uốn bậc cao hơn làm phứctạp hơn kiến tạo khoáng sàng Gồm có nếp lồi Nam Khe Tam, nếp lõm NamKhe tam, nếp lồi Tây Bắc Khe Tam

Nhìn chung đặc điểm kiến tạo khoáng sàng Khe Tam là phức tạp Trongquá trình thăm dò mới chỉ là xác định được những đứt gẫy lớn và uốn nếp lớn

I.2.2 Cấu tạo các vỉa than.

* Vỉa 14: Có chiều dày từ 0,49 m ÷ 17,82 m ( LK 614 ), trung bình 5,79

m, theo hướng dốc, theo đường phương từ Đông sang Tây chiều dầy vỉa giảmdần Cấu tạo vỉa tương đối đơn giản, có 0 ÷ 6 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp từ0,00 m ÷ 2,75 m (LK 3H - T III N), trung bình 0,47 m Đá vây quanh gồmbột kết, sét kết, đôi khi cát kết, phần vách vỉa 14 thường gặp các lớp cát kết,sạn kết có chiều dầy lớn Hệ số chứa than 92 %

* Vỉa 13: Tương đối ổn định, chiều dày từ 0,36 ÷ 7,79 m, trung bình2,54 m Cấu tạo vỉa phức tạp, vỉa có 1 ÷ 3 lớp kẹp, chiều dày đá kẹp từ 0.00 ÷

4.39 m, trung bình 0,25 m Hệ số chứa than 90 %

* Vỉa 12: Có chiều dày thay đổi từ 1,2÷ 7,2 m, TB = 4,1 m Đá kẹptrong vỉa có từ 0 ÷ 6 lớp, chiều dầy đá kẹp từ 0 ÷ 1,19 m ( LK 807 ), T B =0,17 m Vỉa có cấu tạo đơn giản Độ dốc vỉa thay đổi từ 100 ÷ 550 Hệ số chứathan TB =97 %

* Vỉa 11: Có chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,28 m ÷ 7,52 m ( LK.946A), T B = 2,95 m Đá kẹp trong vỉa có từ 0 ÷ 4 lớp, chiều dày đá kẹp từ 0

÷ 1,98 m (LK.912), trung bình 0,18 m Độ dốc vỉa thay đổi từ 100 ÷ 640 Hệ

số chứa thanTB = 95 %

* Vỉa 10: Có chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,10 m (LK.2353) ÷ 8,19 m(LK.306), trung bình 2,15 m.Đá kẹp trong vỉa có từ 1 ÷ 2 lớp, chiều dày đákẹp từ 0 m ÷ 2,7 m, trung bình 0,15 m Vỉa có cấu tạo tương đối đơn giản,chiều dày tương đối ổn định Độ dốc vỉa từ 100 ÷ 500 Hệ số chứa than trungbình 93 %

* Vỉa 9: Có chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,28 m ( LK.941) ÷ 13,85 m( LK 812 A ), trung bình 4,2 m Đá kẹp trong vỉa có từ 0 ÷ 4 lớp, chiều dày

đá kẹp từ 0 m ÷ 3,28 m (LK.614), trung bình 0,16 m Hệ số chứa than 96 %

* Vỉa 8: Có chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,35 m ÷ 8,07 m (LK.614),trung bình 3,28 m Đá kẹp trong vỉa có từ 0 ÷ 4 lớp, chiều dày đá kẹp từ 0 m

÷ 3,38 m (LK.812A), trung bình 0,27 m Hệ số chứa than trung bình 92 %

* Vỉa 7: Có chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,32 m (LK.913) ÷ 14,62 m( LK.804), trung bình 3,18 m Đá kẹp trong vỉa có từ 0 ÷ 3 lớp, chiều dày đákẹp từ 0 m ÷ 4,54 m (LK.940B), trung bình 0,25 m Hệ số chứa than trungbình 92 %.

* Vỉa 6: Có chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,27 m (LK.845) ÷ 10,08 m( LK.855), trung bình 3,15 m Đá kẹp trong vỉa có từ 0 ÷ 7 lớp (LK.855),chiều dày đá kẹp từ 0 m ÷ 3,16 m (LK.148-5), trung bình 0,4 m Hệ số chứathan 87 %

*Vỉa 5: Có chiều dày toàn vỉa thay đổi từ 0,38 m(LK.T1) ÷ 6,9 m,trung bình 2,58 m Đá kẹp trong vỉa có từ 0 ÷ 3 lớp, chiều dày đá kẹp từ 0 m

÷ 1,67 m (LK.885), trung bình 0,18 m Đá vách, trụ thường là tầng bột kếtdày, Hệ số chứa than trung bình 93 %

I.2.3 Phẩm chất than.

Đặc tính kỹ thuật cơ bản của than tính chung cho các vỉa, như sau:

Độ ẩm phân tích (ΩPT): biến đổi từ 0,13 ÷ 23,99 %, trung bình 3,25 %.Chất bốc (Vch): biến đổi từ 1,25 ÷ 46,13 %, trung bình 8,05 %

Nhiệt lượng cháy (Qch): biến đổi từ 5112 Kcal ÷ 9699 Kcal, trungbình 8254 Kcal

Nhiệt lượng khô (Qkh): biến đổi từ 4073 Kcal ÷ 9192 Kcal, trungbình 6929 Kcal

Tỷ trọng than(d): biến đổi từ 1,01g/cm3÷1,96 g/cm3, trung bình 1,54 g/cm3Lưu huỳnh trong than (S): biến đổi từ 0,08 % ÷ 6,65 %, trung bình 0,54

%

Độ tro TBC (Ak

TBC): biến đổi từ 1,58 % ÷ trung bình 17,38 %.40

%I.2.4 Địa chất thủy văn

Đặc điểm nước mặt:Khoáng sàng than Khe Tam có địa hình bị phân cắtmạnh, mạng suối khá phát triển có 3 hệ thống suối chính:

- Hệ thống suối Đông Bắc khu mỏ: gồm 3 suối chính, chảy theo cáchướng từ Nam lên Bắc và từ Đông sang Tây đổ vào suối lớn Khe Tam chảy rasông Diễn Vọng Lòng suối rộng trung bình 2 đến 8 mét,có nơi rộng đến 12mét Lưu lượng lượng đo được lúc mưa to, lớn nhất Q=29599 l/s, nhỏ nhất0,407 l/s

- Hệ thống suối Đông Nam khu mỏ: gồm 3 suối chính, chảy theo hướngBắc và hướng Đông, cùng nhập vào suối Đá Mài - Khe Chàm Lòng suốithượng nguồn hẹp, dốc, phần hạ nguồn rộng trung bình 5 đến 10 mét, uốnkhúc Suối có nước chảy quanh năm Lưu lượng đo được QMAX = 3084 l/s và Q

MIN = 0,249 l/s

Hệ thống suối Tây Nam: gồm 3 suối chính, chảy theo hướng Nam Bắc và Đông - Tây dồn vào suối Lép Mỹ, chảy qua Ngã Hai, đổ ra sông DiễnVọng Lòng suối thượng nguồn hẹp, dốc, đến Lép Mỹ lòng suối mở rộng 8 đến

-12 mét, uốn khúc Suối có nước chảy quanh năm Lưu lượng đo được QMAX =

18927 l/s và QMIN = 0,692 l/s

Nguồn cung cấp nước cho các hệ thống suối chính chủ yếu là nước mưa

và một phần nước của tầng chứa than

Đặc điểm nước ngầm trong địa tầng chứa than (T3n):

Địa tầng chứa than của khoáng sàng Dương Huy có các tầng chứa nướcnhư sau:

a Tầng chứa nước thứ nhất: gồm các lớp đá chứa nước nằm giữa các vỉathan V7 đến V13, có tỷ lưu lượng từ 0,005 l/ms đến 0,0181 l/ms, hệ số thấm K

*Mặt cắt địa chất đăc trưng hình I.2

I.2.4 Địa chất công trình

(KG/cm2)

C.Độ

K kéo(KG/cm2)

Dungtrọng(G/cm3)

Tỷ trọng(G/cm3)

Gócnội masát( ϕ0 )

Lực dínhkết(KG/cm2)Cuội,

sạn kết

1785-402

1111,84 209,47

2,69- 2,42,58

2,87-2,552,67 32048’ 591,36Cát

kết

1769-191

866,2 139,38

2,85-2,52,65

2,93-2,572,72 31046’ 338,90Bột

kết

1086-102

464,8 104,47

2,84-2,52,65

2,92-2,532,72 30052’ 204,46

I.2.5 Đặc điểm địa chất công trình vách trụ vỉa than.

Vách - trụ vỉa than gồm các loại đá được sắp xếp theo thứ tự Sát vách,

trụ vỉa than thường gặp trong quá trình khai thác là sét than, sét kết, bột kếttiếp đến là cát kết

Lớp vách - trụ giả: là lớp sét than có chiều dày không lớn từ 0.2 ÷ 0.7

m, ít gặp những lớp có chiều dày lớn hơn 1 m Lớp vách giả thường bị khaithác lẫn trong quá trình khai thác than

+ Lớp vách-trụ trực tiếp: là loại đá sét kết hoặc bột kết nằm trong nằmtrên (vách),dưới (trụ) lớp sét than.Có chiều dày từ 0,5÷5 m,cá biệt có chỗ dàyhơn5 m

+ Lớp vách - trụ cơ bản: Là loại đá bột hoặc cát kết cấu tạo khối rắnchắc bền vững khó sập đổ Đặc điểm đá vách, trụ các vỉa than có giá trị côngnghiệp được thể hiện như trong bảng 1-2

Bảng các chỉ tiêu cơ lý của đá vách, trụ vỉa than.

Để thuận tiện so sánh giữa trữ lượng địa chất với trữ lượng khai thácgiữa các khu với nhau, đề án chia ra các khu khai thác, biên giới các khu cụ thểnhư sau:

1 Khu Bắc: Phần trữ lượng dưới khu Bắc Khe Tam (Công ty Xây Dựng

mỏ quản lý)

2 Khu Đông Bắc: Phía Bắc giới hạn bởi đứt gẫy F3, phía Tây- Tây Namgiáp đứt gẫy B, phía Đông giáp với biên giới mỏ

- Kết quả tính trữ lượng trong biên giới quản lý mỏ:

Trữ lượng trong biên giới quản lý bao gồm trữ lượng 21 vỉa ( gồm 12vỉa chính và 9 vỉa phụ ) : 3a; 3; 4; 5a; 5; 6a; 6; 7a; 7; 8b; 8a; 9; 10a; 10; 11; 12;13; 14a; 14; 15; 15a theo biên giới nêu trên tính tính đến 31/12/2005 là: 166

582 391 tấn Chỉ tiêu

*Bình đồ tính trữ lượng vỉa 9 hình ( I.3 )

I.3 Kết luận.

- Những vấn đề cần lưu ý trong quá trình thiết kế:

Tài liệu sử dụng thiết kế trên cơ sở báo cáo CSDL năm 2004 do công tyIT&E lập (Quyết định phê duyệt số 1260/QĐ - ĐCTĐ, ngày 12/7/2004 củaTổng Giám đốc TVN) và tài liệu hiện trạng cập nhật khai thác đến 31/12/2004

do Công ty than Dương Huy cấp Phần lò giếng từ mức +38 ÷ -350 trongphạm vi Công ty than Dương Huy được giao quản lý và khai thác gồm tổng số

21 vỉa than 3; 3a; 4; 5a; 5; 6a; 6; 7a; 7; 8b; 8a; 8; 9; 10a; 10; 11; 12; 13; 14; 15

và vỉa 15a

Trong đó:

+ Nhóm vỉa chính gồm 12 vỉa: 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12;13,14

+ Nhóm vỉa phụ (các vỉa có chiều dày mỏng, trữ lượng phântán…) gồm các vỉa: 15; 15a; 10a; 8a; 8b; 7a; 6a; 5a và vỉa 3a

- Những tài liệu địa chất cần được bổ sung

Khoáng sàng than Khe Tam đã được tìm kiếm- thăm dò qua nhiều giaiđoạn:

+ Giai đoạn TDSB từ 1962 đến 1968, báo cáo địa chất thăm dò sơ bộTDSB khu Khe Tam do Tổng cục Địa chất phê duyệt năm 1968

+ Giai đoạn TDTM từ 1968 đến 1980, đã đầu tư 104.264,5 m khoan/312

LK và 119.929,1 m3 hào, 1.424,8 m lò, 92.164 m khoan tay và 62 m giếng + Giai đoạn từ 1967 ( ngành than bắt đầu đầu tư khai thác) đến nay , khuKhe Tam tiếp tục được đầu tư thăm dò bổ sung phục vụ khai thác:

“Báo cáo địa chất kết quả thăm dò khai thác khu trung tâm Khe

Tam-mỏ than Dương Huy - Cẩm Phả - Quảng Ninh” năm 2000

“Báo cáo kết quả công tác thăm dò khai thác mỏ Khe Tam Cẩm Phả Quảng Ninh” năm 2001

-“Báo cáo trung gian kết quả thăm dò khai thác khu Khe Tam” năm 1999

“ Báo cáo địa chất kết quả thăm dò bổ sung vỉa 14 A, 14, 15 phục vụkhai thác lộ thiên phân khu Bảo Gia

- Năm 2004 Tổng Công ty than Việt Nam (nay là Tập đoàn Công nghiệpthan khoáng sản Việt Nam) đã phê duyệt báo cáo xây dựng CSDL địa chấtkhoáng sàng Khe Tam do Công ty phát triển Tin học, Công nghệ và môitrường (IT&E ) lập …

Với các tài liệu thăm dò hiện có, chủ quan đánh giá rằng trữ lượng trongkhoáng sàng Khe Tam nói chung và phần trữ lượng thuộc phạm vi Công tythan Dương Huy quản lý nói riêng có độ tin cậy cao, các giai đoạn tìm kiếmthăm dò khá bài bản, trữ lượng tương đối tập trung, mức độ phức tạp của mỏthuộc loại trung bình … tất cả các yếu tố này sẽ là điều kiện thuận lợi cho quátrình cơ giới hoá khi khai thác mỏ

CHƯƠNG II:

MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ

PHẦN CHUYÊN ĐỀ:

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MỞ VỈA HỢP LÝ CHO KHU TRUNG TÂM

CÔNG TY THAN DƯƠNG HUY TỪ MỨC + 38 ÷ -250

II.1 GIỚI HẠN KHU VỰC THIẾT THIẾT.

II.1.1 Biên giới khu vực thiết kế.

Khu trung tâm Công ty than Dương Huy nằm trong:

- Giới hạn toạ độ: X = 27 600 ÷ 3000

Y = 421 500 ÷ 423 000

- Giới hạn địa lý:

+ Phía Bắc giáp xã Dương Huy

+ Phía Nam giáp Xí nghiệp E35, X86 thuộc tổng Công ty than Đông Bắc.+ Phía Đông giáp Công ty than Khe Chàm, Cao Sơn, Tây Đá Mài

+ Phía Tây giáp Xí nghiệp than Khe Tam, mỏ Đông Bắc, Ngã Hai

- Giới hạn địa chất:

+ Phía Bắc là đứt gãy Bắc Huy

+ Phía Nam là đứt gãy F4

+ Phía Đông là giới hạn toạ độ: 423 000

+ Phía Đông - Bắc là Đứt gãy: FB.

+ Phía Tây là đứt gãy FD

II.1.2 Kích thước khu vực thiết kế.

Kích thước ruộng mỏ được xác định theo giới hạn khu vực khai thácbằng cách sử dụng bản đồ địa hình

Kích thước khai trường khu trung tâm theo hướng Bắc - Nam là 1900 m,theo hướng Đông Tây là 1800 m, tổng diện tích khai trường là 3,4 km2

S_ Chiều dài trung bình theo phương của vỉa

h_ Chiều cao của vỉa theo độ dốc, m

m_ Chiều dày trung bình của vỉa than, m

γ_ Tỉ trọng của than, γ = 1,46 T/m3

II.2.2 Trữ lượng công nghiệp.

Căn cứ vào trữ lượng địa chất trong bảng cân đối, ta tính được trữ lượngcông nghiệp: ZCN = Zđc C , Tấn

Zđc_ Trữ lượng địa chất, Zđc = 42.643.000 , Tấn

C_ Hệ số khai thác trữ lượng: C = 1 - 0,01.Tch

Tch_ Tổn thất chung, Tch = t + tkt

tt_ Tổn thất do để lại trụ bảo vệ, tt = 10%

tkt_ Tổn thất khai thác, tKT = 20%

Thay số vào ta được: C = 1 - 0,01 (10 + 20) = 0,7

Vậy trữ lượng công nghiệp là:

Tuổi mỏ được xác định dựa trên cơ sở trữ lượng công nghiệp và công suất

mỏ Tuổi mỏ được xác định theo công thức:

Tm = t1 t2

A

Z m

CN + + , năm

Trong đó: ZCN_ Trữ lượng công nghiệp của mỏ, ZCN =29.850.100Tấn

Am_ Công suất của mỏ, Am = 1.500.000 Tấn/năm

t1_ Thời gian xây dựng của khu thiết kế, t1 = 3 năm

t2_ Thời gian khấu vét, tận thu, t2 = 1 năm

Vậy: Tm =

000 500 1

100 850 29

+3+1=24(năm) Vậy thời gian tồn tại của mỏ là 24 năm

II.4 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MỎ

II.4.1 Bộ phận lao động trực tiếp.

- Tổng thời gian làm việc trong 1 năm là: 300 ngày

- Số ngày làm việc trong 1 tháng là: 25 ngày

- Số ngày làm việc trong 1 tuần là: 6 ngày

- Số ca làm việc trong 1 ngày là: 3 ca

- Số giờ làm việc trong 1 ca: 8 giờ

Để đảm bảo sức khoẻ và thời gian nghỉ ngơi cho công nhân ta chọn chế

độ đổi ca nghịch sau mỗi tuần sản xuất

- Ca III: Từ 23h ÷ 7h sáng hôm sau

Công nhân làm việc ở những bộ phận phục vụ trong những ngày chủ nhật

và ngày lễ phải thay nhau trực và làm việc Nghỉ luân phiên vào ngày thường

II.4.2 Bộ phận lao động gián tiếp.

Hiện nay bộ phận gián tiếp của Công ty là một tuần làm việc 6 ngày, nghỉngày chủ nhật Riêng các phòng: Cơ điện, kỹ thuật, y tế, chỉ huy sản xuất…vẫn phải phân công trực bình thường

Thời gian làm việc trong ngày của bộ phận gián tiếp như sau:

Sáng: Từ 7h - 11h30'

Nghỉ trưa từ: 11h30' ÷ 13h

Chiều: Từ 13h ÷ 16h30'

II.5 PHÂN CHIA RUỘNG MỎ.

II.5.1 Chia ruộng mỏ thành các tầng hoặc các mức.

Nhiệm vụ chính của đồ án là thiết kế mở vỉa khai thác khu trung tâmmức +38 ÷ -250 với chiều dài của vỉa theo hướng dốc là 700 m, theo đườngphương là 1800 m Vỉa có độ dốc trung bình khoảng α = 250.Do đó nguyên tắcchung khi thiết kế mở vỉa, khai thác khu trung tâm được chia thành các tầngkhai thác theo các mức sau:

Tầng I: Từ mức + 38 ÷ - 34

Tầng II: Từ mức - 34 ÷ - 106

Tầng III: Từ mức - 106 ÷ - 178

Tầng IV: Từ mức -178 ÷ -250

II.5.2 Chia ruộng mở thành các khoảnh.

Ở khu trung tâm Công ty than Dương Huy, các vỉa thường không dày nênkhông áp dụng chia ruộng mỏ thành các khoảnh mà áp dụng chia ruộng mỏthành các khu khai thác

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

Giếng và lò xuyên vỉa được tính toán và bố trí ở trung tâm ruộng mỏ Do

đó xuyên vỉa đào qua các vỉa, chia ruộng mỏ thành hai khu khai thác có diệntích tương dương nhau

II.6 MỞ VỈA.

II.6.1 Khái quát chung.

Mở vỉa là công việc đào các đường lò từ mặt đất đến các vỉa than và từcác đường lò đó đảm bảo khả năng đào được các đường lò chuẩn bị để tiếnhành công tác mỏ

* Những đặc điểm địa hình, địa chất khu vực mở vỉa.

Qua nghiên cứu, phân tích các tài liệu, thăm dò và dựa trên các bản đồđịa hình, mặt cắt địa chất, bình đồ trữ lượng khu trung tâm từ mức + 38 ÷ -250

ta thấy:

- Vị trí địa hình khu vực thiết kế là đồi núi, mức + 38 hoàn toàn nằm trênmức thông thuỷ tự nhiên nên rất thuân lợi cho các phương án mở vỉa và côngtác thoát nước, thông gió trong quá trình sản xuất Khu vực thiết kế nằm ngaytrên kho chứa mặt bằng + 38 của Công ty và trục đường vận chuyển ra ngoàicảng

Dựa trên bản đồ địa hình và các mặt cắt theo các tuyến ta xác định đượctuyến mở lò xuyên vỉa khu trung tâm là tuyến III.B

Tuyến này có các điều kiện thuận lợi sau:

- Chiều dày lớp đất phủ của các vỉa than là mỏng nhất

- Khoảng cách giữa các vỉa than là ngắn nhất

- Đường vận chuyển về kho chứa ở + 38 của Công ty là gần nhất

- Nằm ngay sát suối thượng nguồn Lép Mĩ nên rất thuận lợi thoát nước.Qua các đặc điểm về địa hình, địa chất khu trung tâm ta thấy có thể khaithông khu trung tâm theo các phương án sau:

- Mở vỉa bằng giếng đứng

- Mở vỉa bằng giếng nghiêng

Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất ta thấy khu trung tâm Công tythan Dương Huy và chuyên đề đã chọn Ta nên áp dụng phương án mở vỉabằng giếng nghiêng là hợp lý nhất vì địa hình khu vực thiết kế nằm hoàn toàntrên mức thông thuỷ tự nhiên

II.6.2 Đề xuất các phương án mở vỉa.

Trong công tác khai thác, mở vỉa là khâu rất quan trọng Trong điều kiệncủa mỏ, ta có thể đưa ra một số phương án sau:

- Phương án I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

- Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

- Phương án III: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉamức

II.6.3 Trình bày các phương án mở vỉa

II.6.3.1 Phương án I: “ Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên

250 được lắp đặt hệ thống trục tải để phục vụ nguyên vật liệu

Chiều dài của giếng được tính theo công thức:

H_ Chiều sâu thiết kế, H = 288 (m)

α_ Góc nghiêng của giếng, αc = 170

αp = 250

Vậy thay số vào công thức (1) ta được:

Tại vị trí lò xuyên vỉa mức -34 gặp vỉa than ta tiến hành đào các lò dọcvỉa sang 2 cánh của ruộng mỏ, đến hết giới hạn của vỉa ta đào lò thượng cắt

từ mức -34÷+38 với chiều dài theo hướng dốc là 155m, để tạo lò chợ banđầu

+ Theo mức độ khai thác tầng thứ nhất, chúng ta đào sâu giếng đến mức-106 (mức -34 ÷ - 106)

Để chuẩn bị cho tầng II này, công tác khai đào tương tự như mức + 38÷

-34, với chiều dài lò xuyên vỉa của mức này là 815 m Khi đào lò dọc vỉa đếngiới hạn của vỉa ta cũng tiến hành đào thượng cắt để thông gió và tạo lò chợban đầu cho tầng II này

+ Theo mức độ khai thác tầng thứ II, chúng ta đào sâu giếng tiếp đến mức-178 (mức -106 ÷ -178)

Để chuẩn bị cho tầng III này, công tác khai đào tương tự như tầng I, vớichiều dài lò xuyên vỉa tầng là 765m Khi dào lò dọc vỉa đến giới hạn của vỉa tacũng tiến hành đào thượng cắt để thông gió và tạo lò chợ ban đầu cho tầng III

+Theo mức độ khai thác tầng thứ III , chúng ta đào sâu giếng đến mức -250(mức -178÷-250)

Để chuẩn bị cho tầng IV này , công tác đào tương tự như tầng I, với chiềudài lò xuyên vỉa tầng 725m Khi đào lò dọc vỉa đến giới hạn của vỉa ta cũngtiến hành đào lò thượng cắt để thông gió và tạo lò chợ ban đầu cho tầng IV

• Công tác đào lò chuẩn bị và trình tự khai thác.

Do các vỉa có độ dốc khá ổn định, do vậy chiều dài các thượng cắt tươngđối bằng nhau, với chiều dài Ltc = 155 (m) Trình tự khai thác được tiến hànhtheo nguyên tắc chung, từ trên xuống dưới, từ trong ra ngoài Công tác đào lòchuẩn bị cho tầng dưới được tiến hành đồng thời với công tác khai thác củatầng trên, đáp ứng yêu cầu sau khi khai thác xong tầng trên thì công tác chuẩn

bị ở tầng dưới cũng phải hoàn thành Đảm bảo cho công tác khai thác đượcliên tục mới đáp ứng được yêu cầu sản lượng kế hoạch và tổ chức sản xuất đạthiệu quả’

a Công tác thông gió:

Trạm quạt chính đặt ở giếng phụ, gió được đẩy qua lò xuyên vỉa tầng tới các lòdọc vỉa vận chuyển bên lò chợ, gió bẩn được thoát ra ngoài nhờ giếng chính.

b Công tác vận tải:

Than từ lò chợ qua máng trượt xuống lò song song chân, qua phỗng rótxuống goòng ở lò dọc vỉa, được tàu kéo qua lò xuyên vỉa ra đến hố cấp liệuqua hệ thống băng tải ở giếng chính vận tải than ra ngoài

c Công tác vận chuyển vật liệu:

Vật liệu tập kết tại cửa giếng phụ, bằng thùng cũi đưa vật liệu xuống sângiếng, rồi vận chuyển qua lò xuyên vỉa, lò dọc vỉa tới các lò chợ

d Công tác thoát nước:

Tất cả các đường lò xuyên vỉa, dọc vỉa được thiết kế có độ dốc là 5‰.Đảm bảo cho nước tự chảy từ trong khu khai thác qua rãnh nước bên hông lò

ra hố thu nước được bố trí tại sân ga giếng phụ, tại đây được các bơm nước

bơm ra ngoài

e Các thông số mở vỉa phương án I

b Tầng II (Mức -34 ÷ 106)

Công tác khai đào tương tự như tầng I, với chiều dài lò xuyên vỉa tầng II

là 825m, khi đào lò dọc vỉa đến giới hạn của vỉa ta cũng tiến hành đào thượngcắt mức (-106 ÷ -34) để thông gió và tạo lò chợ ban đầu

c Tầng III: (Mức -106 ÷ -178)

Công tác khi đào tương tự như tầng I, với chiều dài lò xuyên vỉa tầng III

là 825m Khi đào lò dọc vỉa đến giới hạn của vỉa ta cũng tiến hành đào thượngcắt để thông gió và tạo lò chợ ban đầu cho tầng III

d Tầng IV: (Mức -178 ÷ -250)

Công tác khi đào tương tự như tầng I, với chiều dài lò xuyên vỉa tầng IV

là 785m Khi đào lò dọc vỉa đến giới hạn của vỉa ta cũng tiến hành đào thượngcắt để thông gió và tạo lò chợ ban đầu cho tầng IV

A Công tác khai đào và chuẩn bị ruộng mỏ.

Do các vỉa có độ dốc khá ổn định, do vậy chiều dài thượng cắt tương đốibằng nhau, với chiều dài là Ltc = 155 m

Trình tự khai thác được tiến hành theo nguyên tắc chung từ trên xuốngdưới, từ trong ra ngoài Công tác đào lò chuẩn bị cho tầng dưới được tiến hànhđồng thời với công tác khai thác của tầng trên Đáp ứng yêu cầu sau khi khaithác xong tầng trên, thì công tác chuẩn bị ở tầng dưới cũng phải hoàn thành

Để đảm bảo cho công tác khai thác được liên tục mới đáp ứng được yêu cầusản lượng kế hoạch và tổ chức sản xuất đạt hiệu quả

1 Công tác thông gió :

Trạm quạt chính đặt ở giếng phụ, gió được đẩy qua lò xuyên vỉa tới các

lò dọc vỉa vận chuyển lên lò chợ, qua lò dọc vỉa thông gió, ra ngoài nhờ giếngchính

2 Công tác vận tải:

Than từ lò chợ qua máng trượt xuống lò song song chân, qua phỗng rótthan xuống goòng ở lò dọc vỉa, được tàu điện kéo qua lò xuyên vỉa ra đến hốcấp liệu qua hệ thống băng tải ở giếng chính vận tải than ra ngoài

3 Công tác vận chuyển vật liệu:

Vật liệu tập kết tại giếng phụ, vật liêu đưa xuống sân giếng bằng thùngcũi rồi vận chuyển qua lò xuyên vỉa,và lò dọc vỉa tới các lò chợ

4 Công tác thoát nước:

Tất cả các đường lò xuyên vỉa, dọc vỉa được thiết kế có độ dốc là 5‰.Đảm bảo cho nước tự chảy từ trong khu khai thác, qua rãnh nước bên hông lò

ra hố thu nước được bố trí tại sân ga giếng phụ, tại đây bơm hoạt động liên tụcbơm nước ra ngoài

B Các thông số mở vỉa phương án II.

Giếng được đào từ mặt bằng mức +38 đến mức -106 ta tiến hành mở sân

ga, hầm bơm nước, trạm dỡ tải, trạm điện,…

Từ sân giếng ta đào đường lò xuyên vỉa vào gặp vỉa các vỉa than Từ đường

lò xuyên vỉa, đào lò dọc vỉa vận tải chính (4) mức -106 cho các vỉa than Từcác lò dọc vỉa (4), ta tiến hành đào cặp lò thượng chính và phụ (5,5’) lên tớimức vận tải và thông gió của tầng thứ nhất (-34/+38) của vỉa than Tại mứcvận tải -34 và thông gió (+38) của tầng thứ nhất, từ cặp lò thượng tiến hànhđào các lò dọc vỉa vận tải và lò dọc vỉa thông gió ra tới biên giới khu khai tháccủa vỉa than Đồng thời từ ngoài mặt bằng +38, đào lò bằng xuyên vỉa, dọc vỉathông gió để thông gió cho khu mỏ Từ biên giới khu khai thác của vỉa than,trên cặp lò dọc vỉa ta đào lò cắt ban đầu tạo lò chợ (6) khai thác than theophương pháp khấu dật Các lò song song (9) và họng sáo (10) được đào vượttrước theo tiến độ khai thác của lò chợ (6)

Mức II:

Trong quá trình khai thác mức -34/+38 tiến hành đào lò chuẩn bị cho mức-106 -:- -250 Công việc chuẩn bị tiếp theo tương tự như mức -34/+38.

1 Công tác thông gió.

Trạm quạt chính được đặt ở giếng phụ, gió sạch từ ngoài trời qua giếngchính xuống lò xuyên mức -106 (5) qua các lò dọc vỉa chính 4 lên cặp lòthượng (8,8’), vào lò dọc vỉa vận tải mức -34 (4) lên họng sáo (10) qua lòsong song chân(9) lên lò chợ(7), gió bẩn qua lò dọc vỉa thông gió mức+38(6)được thoát ra ngoài nhờ giếng phụ

2 Công tác vận tải.

Than từ lò chợ qua máng trượt đổ máng cào ở lò song song chân, quaphỗng rót xuống lò dọc vỉa tầng mức -34 xuống thượng than ở đây được đổxuống goòng được đặt ở lò dọc vỉa vận tải mức -106, được tầu kéo qua lòxuyên vỉa ra hố cấp liệu qua hệ thống băng tải ở giếng chính vận tải khoángsản ra ngoài mặt bằng

3 Công tác vận chuyển vật liệu

Vật liệu tập kết tại mặt bằng mức +38, qua giếng phụ đưa vào dọc vỉathông gió xuống lò chợ

4 Công tác thoát nước.

Nước từ lò chợ chảy xuống song song chân qua họng sáo xuống dọc vỉavận tải, nước chảy theo lò dọc vỉa vận tải xuống thượng xuống dọc vỉa chínhqua xuyên vỉa chính qua rãnh nước ra hố thu nước được bố trí tại sân giếngphụ Tại đây các bơm hoạt động liên tục để bơm nước ra ngoài mặt bằng

5 Các thông số mở vỉa phương án III.

(m)

Vật liệu chống

II.6.4 Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các phương án mở vỉa

Bảng so sánh kỹ thuật giữa các phương án mở vỉa

-Giếng được đào trong đá.

Phát triển được xuống sâu

- Khối lượng đường lò nhỏ

- Chi phí bảo vệ nhỏ

- Mức độ tập chung hóa cao,

-Khối lượng đường lòxuyên vỉa ít

-Giảm chi phí xây dựng

- Điều kiện thi công khókhăn và đòi hỏi sử dụngcác thiết bị chuyên dùng

-Chiều dài đường lòchuẩn bị lớn

-Khó khăn trong quátrình thông gió khi đào

lò chuẩn bị

- Thoát nước qua giếngphụ có chiều dài đườngống dài

-Đào lò thượng nhiều

Kết luận:

Qua kết quả so sánh trên, ta thấy phương án mở vỉa I có nhiều ưu điểmhơn phương án II và phương án III Để phù hợp với trình độ công nhân và khảnăng công nghệ hiện có, xét về mặt kỹ thuật ta chọn phương án I làm phương

án mở vỉa cho khu trung tâm Công ty than Dương Huy

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

II.6.5.1 Chi phí đào sân giếng.

- Thể tích sân giếng được xác định theo công thức của GS: L.D Sêviakovnhư sau:

Trong đó: KSg _Chi phí đào 1 m3 đất đá sân giếng

II.6.5.2 Chi phí đào lò mở vỉa.

Được tính theo công thức :

K = k L (đồng)

Trong đó: k_ Chi phí đào 1 m dài đường lò

L_ Chiều dài đường lò

II.6.5.3 Chi phí bảo vệ đường lò.

Được tính theo công thức : Cbv = ∑

K (đồng)Trong đó:

Kbvi _Chi phí bảo vệ 1 m đường lò trong 1 năm

Li_ Chiều dài đường lò thứ i

ti _Thời gian cần bảo vệ đường lò thứ i.

II.6.5.4 Chi phí vận tải.

Được tính theo công thức :

CVT = ∑Qi Li ti Kvti , (đồng)

Trong đó: Qi_ Lượng than vận chuyển qua đường lò thứ i, T/n

Li_Chiều dài vận chuyển của đường lò thứ i, m

ti_Thời gian vận chuyển qua đường lò, năm

Kvti_ Đơn giá vận chuyển qua đường lò thứ i, đ/T

(Kết quả tính toán được thể hiện qua các bảng sau)

Chi phí đào lò phương án I

)

Tổng chiều dài (m)

Đơn giá (106đ/m)

Thành tiền (10 6 đồng)

Thành tiền (10 6

Đơn giá (106đ/m)

Thành tiền (10 6

Chi phí bảo vệ lò phương án I

Tổng chiều dài (m)

Đơngiá (103đ/m- năm)

Thành tiền (10 6 đồng)

Đơn giá (10 3

năm)

đ/m-Thành tiền (10 6 đồng)

Đơn giá (10 3

năm)

đ/m-Thành tiền (10 6 đồng)

3 Sân ga giếng nghiêng 400 24 18 172,8

Đơn giá

10 3 đ/T.k m

Số năm vận chuyển (năm)

Thành tiền (10 9 đ)

1 Giếng nghiêng

chính

0,4925

Khối lượng (10 6 T/nă m)

Đơn giá

10 3 đ/T.k m

Số năm vận chuyển (năm)

Thành tiền (10 9 đ)

1 Giếng đứng

chính

0,154

Đơn giá

10 3 đ/T.k m

Số năm vận chuyển (năm)

Thành tiền (10 9 đ)

Để lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu vực thiết kế Ngoài việc

so sánh, lựa chọn về mặt kỹ thuật còn có sự so sánh về mặt kinh tế để lựa chọnphương án tối ưu nhất

2 Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý.

Căn cứ vào từng phương án về mặt kỹ thuật cũng như kinh tế cho thấyphương án I có sự hợp lý về mặt kỹ thuật hiện tại của mỏ, phù hợp với trình độtay nghề công nhân mỏ Em quyết định lựa chọn phương án I mở vỉa bằng giấynghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa cho khu trung tâm của Công

ty than Dương Huy

II.6.6 Kết luận.

Qua phân tích so sánh giữa các phương án mở vỉa, ta thấy phương án I

có ưu điểm và có lợi về mặt kinh tế Do vậy, ta chọn phương án I: "Mở vỉabằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng"

Với phương án này có những thuận lợi, khó khăn và cách khắc phụcnhững khó khăn như sau:

II.6.6.1 Thuận lợi.

- Thời gian đưa mỏ vào sản xuất nhanh

- Số lò chợ trên một vỉa có khả năng huy động sản lượng

- Chi phí bảo vệ các đường lò nhỏ

- Chi phí đầu tư thiết bị thông gió nhỏ

- Có khả năng tận dụng được tối đa thiết bị vận tải

II.7 THIẾT KẾ THI CÔNG ĐÀO LÒ MỞ VỈA.

Trên cơ sở các đường lò xuyên vỉa trung tâm mức +38, đào các đường lòdọc vỉa than dọc về hai cánh của ruộng mỏ, để tiện cho việc thông gió khi đào

lò thì tiến hành đào các thượng thông gió ,dọc vỉa thông gió tại các tầng Dogiới hạn của đồ án, lên chỉ tập trung nghiên cứu thiết kế thi công đào lò mở vỉa

cho 1 loại đường lò đại diện: lò xuyên vỉa vận tải mức +38, các đường lò khácthì thiết kế tương tự.

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

Lò xuyên vỉa vận tải mức +38 được đào ở trong đá có hệ số kiên cố là f =

4 ÷6 Theo kinh nghiệm thực tế của Công ty thang Dương Huy, hình dạng vàvật liệu chống lò được lựa chọn như sau:

- Hình dạng đường lò xuyên vỉa vận tải có dạng hình vòm một tâm tườngthẳng đứng

- Vật liệu chống đường lò xuyên vỉa vận tải được chống bằng vì théplòng máng SVP-22, khả năng chịu tải 20 tấn/vì

II.7.2 Xác định kích thước tiết diện lò

Kích thước tiết diện đường lò được xác định theo nguyên tắc chung: dựavào kích thước thiết bị vận tải, khoảng cách giữa thiết bị vận tải với đường lòphía không có người đi lại, khoảng cách giữa thiết bị vận tải với đường lò phía

có người đi lại Sau đó, tiết diện đường lò được kiểm tra theo điều kiện thônggió

1 Xác định tiết diện đường lò.

Bố trí lò dọc vỉa vận tải chỉ có một đường xe, thiết bị vận tải trong lò làtàu điện ác quy AM-8, cỡ đường 900 m

Tàu điện ác quy AM-8 có đặc tính kỹ thuật cơ bản sau:

A: Chiều rộng thiết bị vận tải A =1350 mm

m: Chiều rộng lối người đi lại : m = 800 mm

C: Khoảng cách từ vì chống đến lối người đi lại với chiều rộng rãnh thoát nước, C = 1050mm

Thay vào công thức (II.7-1) ta được:

Thay số vào công thức ta được: H = 3500 mm

• Diện tích tiết diện ngang đường lò được xác định theo công thức:

SSD = SCN + SV , m2

Trong đó: SCN_ Diện tích tiết diện hình chữ nhật

r

π = 6,28 ,m2 Thay số ta được: SSD = 12,28 m2

Như vậy diện tích tiết diện đường lò vận tải là: 12,28 m2

• Chiều rộng đường lò khi đào được xác định:

Bđ = B + (Btc + BVC )*2 , mm

Trong đó: B_ Chiều rộng phía bên trong đường lò; B = 4000 mm

BTC _ Chiều rộng (dày) của tấm chèn

Kích thước tấm chèn: Dài: 0,9 m

Rộng: 0,2 m -> BTC = 50 mm Dày : 0,05 m

BVC - Chiều dày của vì chống, BVC = 150 mm

Thay vào ta có: Bđ = 4400 mm

Như vậy chiều rộng khi đào của đường lò xuyên vỉa vận tải là 4400 mm.Khi đó diện tích đào được xác định như sau: Sđ = 14,1`m2

2 Kiểm tra tiết diện đường lò theo điều kiện thông gió.

Tiết diện đường lò thiết kế phải đảm bảo điều kiện thông gió khi tốc độgió chạy trong đường lò nhỏ hơn tốc độ gió cho phép

[Vcp] = 8 m/s

Công thức kiểm tra tốc độ gió:

V = 60 µ

.

sd

m S N

K q A

, m/s ≤ [Vcp] Trong đó: Am_ Sản lượng mỏ.Am = 1.500.000

q_ Lượng gió cần thiết cho 1 tấn than/ngđêm (Mỏ hạngI)q=1,15

k_ Hệ số rò gió: k = 1q,25−1 = 0,91 , m3/Tng-đ

Ssd_ Diện tích sử dụng đường lò, Ssd = 12,28m2

µ_ Hệ số thu hẹp tiết diện đường lò, µ = 1

Thay số vào công thức ta xác định được:

V = 7,1 (m/s) < [Vcp] = 8 m/s

Vậy tốc độ gió trong đường lò thiết kế nhỏ hơn tốc độ gió cho phép, do

đó tiết diện đường lò tính toán là thoả mãn điều kiện thông gió

4400 500

Áp lực của đất đá là tập hợp các lực xuất hiện và tác dụng trong các khối

đá bao quanh đường lò Trong trường hợp cụ thể, áp lực là áp lực của đất đáxung quanh đường lò tác dụng lên vì chống

Theo giả thuyết của GS P.M Ximbarevich thì khi đào công trình ngầmtrong đất đá do phá vỡ ứng suất cân bằng nên dễ bị sập lở ở nóc và hôngđường lò, làm xuất hiện áp lực nóc và hông lò Ngoài ra còn một áp lực rơixuống bên cạnh đường lò rồi đẩy đát đá ở nền lò lên (áp lực từ phía nền lò).Như vậy, đồ án xác định 3 loại áp lực tác dụng lên vì chống

γ_ Tỉ trọng đất đá nóc; γ = 2,65 g/cm3

b1_ Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên, b1 =

1 =

f

a

= 0,47 (m) Thay số vào công thức ta được: Qn = 3,3 (T/m)

γ

2

90 tg h b 2

h

2

1 ; T/mTrong đó: γ_ Tỉ trọng đất đá hông đường lò, γ = 2,65 (g/cm3)

h_ Chiều cao đường lò đào, h = 3,7 (m)

b1_ Chiều cao vòm cân bằng áp lực, b1 = 0,47 (m)

ϕ: Góc nội ma sát của đất đá, ϕ = 780

Thay số vào công thức ta được: Ph = 0,25 (T/m)

Sơ đồ xác định áp lực hông lò

3 Áp lực đất đá tác dụng lên nền đường lò.

Áp lực đất đá từ dưới nền lò xuất hiện dưới dạng bùng nền hoặc sự trồiđất đá từ dưới nền lò Theo giáo sư P.M Ximbarêvích, áp lực nền lò được xácđịnh theo công thức:

90

2

90

0 2

0 2

0 2 1

ϕ ϕ

ϕ

tg tg

tg H

II.7.3.2 Xác định bước chống.

Đường lò xuyên vỉa vận tải được đào trong đất đá có độ ổn định tốt (f =5), áp lực đất đá tác dụng lên đường lò không lớn Do đó, đồ án lựa chọn bướcchống là : a = 0,8 m/vì

II.7.3.3 Hộ chiếu chống lò.

Qua công tác xác định áp lực của đất đá tác dụng lên vì chống,

*Hình (II_4)

II.7.4 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò.

II.7.4.1 Thiết bị và vật liệu nổ.

- Máy khoan: Sử dụng máy khoan cầm tay πr-18, dùng máy nén khí đặtngoài cửa, đường kính lỗ khoan 38 mm, choòng khoan dài 1,2 m,

- Máy nổ mìn: máy BMK1-100M có điện trở ≥ 200 (Ω)

- Thuốc nổ: Mỏ than Dương Huy được xếp hạng I về khí và bụi nổ, đồ ánchọn thuốc nổ an toàn loại AH1, do Công ty hoá chất mỏ cung cấp

Đặc tính kỹ thuật của thuốc nổ AH1:

Mật độ thuốc nổ , g/cm3: 0,95 ÷ 1,1

Khả năng sinh công , cm3: 250 ÷ 260

Sức công phá, min, mm: 10

Khối lượng thỏi thuốc , kg 0,2

- Kíp nổ: Để tăng hiệu quả nổ mìn, đồ án chọn kíp điện vi sai có độ chậm

II.7.4.2 Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị, q (Kg/m3).

Đây là lượng thuốc nổ cần thiết để phá vỡ 1 m3 đất đá đã khoan

Sđ: Tiết diện đào đường lò, Sđ = 14,1 m2

- Pc: Sức công phá của thuốc nổ chuẩn; Pc = 380 cm3

- Psd: Sức công phá của thuốc nổ sử dụng

II.7.4.3 Số lỗ khoan cho 1 chu kỳ.

Theo giáo sư Pokrôpxki, số lượng lỗ khoan được xác định theo côngthức:

N =

T d

S q

γ , lỗ

Trong đó: q_ Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị, q = 1,6 Kg/m3

Sđ_ Diện tích tiết diện đào, Sđ = 14,1 m2

γt_ trọng lượng thuốc nổ theo 1m chiều dài lỗ khoan

γT = a k

4

d 2

Vậy: Số lỗ khoan trong 1 chu kỳ đào lò là N = 37 lỗ

II.7.4.4 Chiều sau lỗ khoan.

Công thức xác định: LK = Lηtd

, mTrong đó: Ltđ_ Tiến độ đào lò trong 1 chu kỳ, Ltđ = 0,8 m

- Nhóm lỗ khoan phá: được khoan vuông góc mặt phẳng gương lò

- Nhóm lỗ khoan tạo biên: được khoan nghiêng để đáy lỗ khoan vượtbiên từ (10 ÷ 15) cm

Chiều sâu từng nhóm lỗ khoan được xác định như sau:

a Lỗ khoan tạo rạch: Khoan nghiêng với gương 1 góc 75 0 .

Lr = ( )m

Sin

L k

2 , 1 75

2 , 0

0 = +

L

= 1,0 (m)Như vậy: Số lượng lỗ khoan trên gương được bố trí như sau: 20% Nr,30% NP, và 50% Nb

Công thức xác định:

Q = q Ltb η.Sđ; ,kg/1 chu kỳ

Trong đó: q_ lượng thuốc nổ đơn vị, q = 1,6 (kg/m3)

Ltb_ Chiều sâu trung bình của lỗ khoan; Ltb = 1,0 (m)

η_ Hệ số sử dụng lỗ mìn; η = 0,8

Sđ_ Diện tích tiết diện đào đường lò, Sđ = 14,1 (m2)

Thay số vào ta được: Q = 18,5 (kg/1 chu kỳ)

Lượng thuốc nổ trung bình cho 1 lỗ khoan:

qtb =

37

5 , 18

=

N

Q

= 0,5 (kg/lỗ) Lấy qtb = 0,5 (kg/lỗ)

Lượng thuốc nổ cho từng lỗ mìn:

- Nhóm lỗ khoan tạo rạch: qr = 0,6 (kg/lỗ)

- Nhóm lỗ khoan phá: qp = 0,5 (kg/lỗ)

- Nhóm lỗ khoan tạo biên: qb = 0,4 (kg/lỗ)

Số thỏi thuốc trong từng nhóm lỗ mìn: n =

m q

q_ Lượng thuốc nổ cho từng lỗ

m_ Khối lượng thỏi thuốc , m = 0.2 kg

- Nhóm lỗ khoan tạo rạch: nr = 3 thỏi

- Nhóm lỗ khoan phá: np = 2,5 thỏi

- Nhóm lỗ khoan tạo biên: nb = 2 thỏi

Chiều sâu nạp thuốc với chiều dài 1 thỏi thuốc: 0,2 m

- Nhóm lỗ khoan tạo rạch: Ltr = 3 x 0,2 = 0,6 (m)

- Nhóm lỗ khoan phá: Lp = 2,5 x 0,2 = 0,5 (m)

- Nhóm lỗ khoan tạo biên: Ltb = 0,2 x 2 = 0,4 (m)

Chiều dài bua: Lấy bằng 1/2 chiều sâu lỗ mìn

Lb =

2

1

LLK, mBua được cấu thành từ cát và sét với tỉ lệ sét/cát =

3 1

II.7.4.7 Sơ đồ đấu kíp.

Đồ án chọn phương pháp đấu kíp nối tiếp

Sơ đồ đấu kíp như sau:

Với: Nhóm I: Nhóm các lỗ mìn tạo rạch

Nhóm II: Nhóm các lỗ mìn phá

Nhóm III: Nhóm các lỗ mìn tạo biên

II.7.4.8 Hộ chiếu khoan nổ mìn.

Dựa vào kết quả tính toán phần trên, hộ chiếu khoan nổ mìn được lậptrong bản vẽ (II_5)

21 37 20

25 12

27 13

29 31

15

17 33

35

18 19 6

28 30

32

34

36

25,33 3,4,11,16 2,5 23,35 6,7,8,9,12 18,19,20,21

12,15,32 27,31

28,29,30

1,24

37

36 10,17 13,14,26

21 2, ,2

Công tác xúc bốc vận tải là một khâu chiếm nhiều thời gian trong 1 chu

kỳ đào lò và ảnh hưởng đến tiến độ đào lò nên cần phải được bố trí một cáchhợp lý

Sau khi tiến hành nổ mìn thông gió xong cần phải tiến hành xúc bốc vớithể tích đất đá sau một lần nổ mìn

V = Sđ ltđ Kd, m3

Trong đó:

Sđ_ Tiết diện đào, Sđ = 14,1 m3

ltđ_ Tiến độ 1 chu kỳ đào lò, ltđ = 0,8 m

Kđ_ hệ số nở rời của đất đá, kđ = 1,5

Thay số vào công thức: V = 16,92 m2

Đất đá nổ mìn được chất lên goòng, nhờ đầu tầu ắc quy kéo goòng ra đến sângiếng, goòng được đẩy vào thùng skíp, nhờ hệ thống tời kéo lên mặt bằng +38

2 Công tác thông gió.

Để thông gió cho đào lò chuẩn bị thường sử dụng phương pháp thông giócục bộ

Thông gió sử dụng ống gió mềm

Sơ đồ thông gió

Tính toán lưu lượng gió cần thiết cho gương lò chuẩn bị

a Theo số người làm việc lớn nhất.

Công thức xác định: Q1 = 4 n , m3/phút

Trong đó: 4_ Lượng gió tiêu chuẩn cho 1 công nhân trong gương lò n_ Số người làm việc lớn nhất tại gương lò, n = 8 người Thay số ta được: Q1 = 32 m3/phút

b Theo yếu tố bụi.

Công thức xác định: Q2 = 60.Sđ Vb , m3/phút

Trong đó: S _ Tiết diện đào lò chuẩn bị, S = 14,1 m2

Vb_ Vận tốc bụi cho phép trong đường lò, Vb = 0,25 m/sThay số ta được: Q2 = 211,5 m3/phút.

c Theo lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất.

Công thức xác định: Q3 = 3 2

P

1 V b A t

25 ,

2 ϕ , m3/phútTrong đó: t_ Thời gian thông gió tích cực, L = 30 phút

A_ Lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất trong 1 lần, A = 12 b_ Lượng khí độc sinh ra trong khi nổ 1 kg thuốc nổ, b = 40 l/kg

Thay số vào công thức ta được: Q3 = 152,25 m3/phút

Qua tính toán, đồ án chọn lưu lượng gió theo yếu tố bụi

Qcb = QB = 211,5 m3/phút = 3,52 m3/s

d Kiểm tra tốc độ gió trong gương lò chuẩn bị.

Tốc độ gió trong gương lò chuẩn bị phải nhỏ hơn tốc độ gió nhỏ nhất chophép V =

d

CB S

Q

V = 0,25 m/s ≤ [Vmin] = 15 m/s -> Lưu lượng gió phù hợp

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

Khối lượng từng công việc trong một chu kỳ đào lò được trình bày chitiết trong bảng (II.7.5)

, người Trong đó:

Vi_ Khối lượng công việc thứ i

Di _ Định mức công việc thứ i

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng (II.7.5.1)

Khối lượng (V)

Định mức (ng/ca)

Vậy ta thành lập đội thợ gồm 7 người

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

II.7.6.1 Xác định số người cần thiết trong 1 chu kỳ đào lò.

Dựa vào khối lượng từng công việc cần làm trong một chu kỳ và địnhmức lao động của từng công việc nên số người cần thiết để hoàn thành công

việc trong 1 chu kỳ đào lò là số nguyên Đồ án chọn đội thợ toàn năng gồm8người.

II.7.6.2 Thời gian hoàn thiện từng công việc.

Hệ số vượt mức được xác định theo công thức:

Hvm =

N

n i

Trong đó:

ni _Số người hoàn thành công việc theo định mức ni =7,22 người N_ Số người thực tế được để hoàn thành công việc, N= 7 người Vậy: Hvm =

7

22 , 7

= 1,03Trên cơ sở phân công từng công việc cho công nhân để xác định thời giancần thiết để hoàn thành nhiệm vụ

Công thức xác định:

Ti =

vm i

i H N

T n

.

.

α ( h)

Trong đó:

nim_ Số người thực hiện công việc thứ i theo định mức

T_ Thời gian hoàn thành 1 chu kỳ đào lò

Ni_ Số người thực tế bố trí công việc thứ i

Thời gian hoàn thành 1 chu kỳ đào lò

60'

150'

60' 60'

60' 120'

biểu đồ t ổ c hức c hu k ỳ

TểM TẮT CÁC THễNG SỐ MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ

Bảng II-22: Bảng chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật đào lũ (Lũ xuyờn vỉa)

II.8 KẾT LUẬN:

Như vậy, căn cứ vào điều kiện địa chất, điều kiện địa hình, kết quả tínhtoán, so sánh về mặt kỹ thuật cũng như về mặt kinh tế Đồ án chọn phương ánthiết kế mở vỉa cho tuyến III B của Công ty than Dương Huy bằng phương án

I Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng Và tiến hành thiết

kế cho 1 đường lò chuẩn bị: Lò xuyên vỉa vận tải mức