Đồ án môn học Xây dựng công trình ngầm

LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, bên cạnh sự phát triển của ngành kinh tế thì sự phát triển của ngành xây dựng cũng đang ở tầm vĩ mô cả về số lượng và chất lượng. Xây dựng công trình ngầm là một công việc đòi hỏi phải có sự đam mê thực sự, bởi vì đây là công việc xây dựng phức tạp nhất, khó khăn nhất và tốn kém nhất nhưng cũng tạo nên các công trình thú vị nhất. Công trình ngầm là công trình được xây dựng trong lòng vỏ trái đất, hay dưới mặt đất, chúng liên kết trực tiếp với khối đá, kết cấu công trình ngầm và quá trình thi công có mối liên quan mật thiết, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm, lí thuyết của các lĩnh vực chuyên môn khác nhau. Các công trình xây dựng có thể là xây dựng dân dụng và công nghiệp, xây dựng cầu đường, thủy lợi, xây dựng công trình ngầm và mỏ…và nhắc đến xây dựng thì ta có thể thấy rằng đây là một ngành rất khó và phức tạp. Chính vì thế mà đòi hỏi người kỹ sư phải có kiến thức thật đầy đủ thật vững chắc về tất cả các mặt thiết kế, tổ chức quản lý…và vì yêu cầu nêu trên mà chúng em đã thực hiện đồ án này. Đồ án đi từ những bước đơn giản như tính toán áp lực đất đá, tìm hiểu các quy trình công nghệ đào, các công tác tổ chức và quản lý thi công..công việc này một lần nữa để chúng em hiểu kĩ hơn và làm quen dần với những công việc của một quy trình tính toán xây dựng trong mỏ. Đồ án được sự chỉ bảo và góp ý của thầy giáo Nguyễn Tài Tiến đã giúp chúng em hoàn thành đồ án này. Đồ án bao gồm 4 chương: Chương I: Các vấn đề chung Chương II: Thiết kế tổ chức thi công Chương III: Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật đào lò Chương IV: Kết luận

đá, kết cấu công trình ngầm và quá trình thi công có mối liên quan mật thiết, đòi hỏiphải có nhiều kinh nghiệm, lí thuyết của các lĩnh vực chuyên môn khác nhau.

Các công trình xây dựng có thể là xây dựng dân dụng và công nghiệp, xây dựngcầu đường, thủy lợi, xây dựng công trình ngầm và mỏ…và nhắc đến xây dựng thì ta

có thể thấy rằng đây là một ngành rất khó và phức tạp Chính vì thế mà đòi hỏingười kỹ sư phải có kiến thức thật đầy đủ thật vững chắc về tất cả các mặt thiết kế,

tổ chức quản lý…và vì yêu cầu nêu trên mà chúng em đã thực hiện đồ án này Đồ án

đi từ những bước đơn giản như tính toán áp lực đất đá, tìm hiểu các quy trình côngnghệ đào, các công tác tổ chức và quản lý thi công công việc này một lần nữa đểchúng em hiểu kĩ hơn và làm quen dần với những công việc của một quy trình tínhtoán xây dựng trong mỏ

Đồ án được sự chỉ bảo và góp ý của thầy giáo Nguyễn Tài Tiến đã giúp chúng emhoàn thành đồ án này Đồ án bao gồm 4 chương:

Chương I: Các vấn đề chung

Chương II: Thiết kế tổ chức thi công

Chương III: Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật đào lò

Chương IV: Kết luận

1

Nhưng do kiến thức còn hạn hẹp và thực tế sản xuất còn hạn chế nên đồ án này cònnhiều thiếu sót Chúng em rất mong được sự chỉ bảo và đóng góp tận tình của thầy

và toàn thể các bạn sinh viên

Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Tài Tiến đã giúp đỡchúng em trong thời gian làm đồ án này

Hà Nội ngày 20 tháng 05 năm 2017

Sinh Viên Thực hiên : Phan Quốc Việt

2

Chương 1 : Khái Quát Chung

1.1 Giới thiệu đường lò cần thiết kế

- tên gọi: lò dọc vỉa

- chiều dài: 500m, tuổi thọ: 18 năm

- công dụng: vận chuyển khoáng sản và thông gió

- thông số cơ lý của đá:

• hế số kiên cố f = 7

• trọng lượng thể tích 2,68 tấn/m3

1.2 Chọn vật liệu và kết cấu chống giữ

1.2.1 thực trạng sử dụng các kết cấu chống trong các đường lò.

a, Kết cấu chống gỗ.

Gỗ là loại vật liệu được sử dụng làm kết cấu chống giữ trong các đường lò từ lâuđời Trong các năm gần đây các ngành công nghiệp luyện kim, sản xuất vật liệu xâydựng phát triển ở trình độ cao nhưng gỗ vẫn là loại vật liệu được sử dụng phổ biến

vì có những ưu điểm như: Chế biến gia công đơn giản, dễ thích ứng, cho phép nhậnthấy và nghe thấy khi áp lực đất đá phát triển đến trạng thái nguy hiểm, vận chuyển

dễ dàng, sử dụng được nguồn nguyên liệu địa phương

Tuy nhiên kết cấu chống gỗ vẫn còn những nhược điểm: Biến dạng nhiều khichịu tải, không liên kết với khối đá, và hầu như không sử dụng lại được, kết cấuchống tạm và cố định quá hạn phải dỡ bỏ vì vậy gây ra biến đổi cơ học trong khối

đá, dễ cháy, dễ mục lát, gây ra sức cản khí động học lớn, không thích hợp sử dụngtrong điều kiện ẩm ướt

Gỗ sử dụng để chống cố định hầu như chỉ được áp dụng trong các đường lò cótuổi thọ nhỏ, thường không quá 2 đến 3 năm, áp lực nóc tương đối nhỏ, ít biến đổi

b, Kết cấu chống thép

Kết cấu chống thép là kết cấu được sử dụng rộng rãi, chiếm tỉ lệ lớn nhất tronghầu hết các lò bằng, lò nghiêng của nước ta dưới dạng vì chống cứng (thép chữ Ihoặc thép Ray), vì chống linh hoạt về kích thước (thép lòng máng SVP 27 )

Vì chống thép có khả năng chịu lực cao, dùng trong đất đá có độ bền bất kỳ, áplực lớn nhưng dễ bị han gỉ nhất là trong điều kiện môi trường ẩm ướt có xâm thực

3

Thông thường được sử dụng cho các đường lò có thời gian phục vụ từ 5 đến 7năm trở lên.

c, Kết cấu chống bằng bê tông, bê tông cốt thép liền khối

Loại kết cấu này thường được sử dụng cho các đường lò có tuổi thọ cao (lớn hơn

20 năm), chịu áp lực lớn, vỏ bê tông có khả năng cách nước tốt Kết cấu chống loạinày được sử dụng với tỉ lệ rất ít trong các mỏ hầm lò bởi công tác thi công vỏ chốngrất phức tạp, khó khăn, giá thành chống giữ đường lò lớn

d, Kết cấu chống bằng gạch, đá

Loại kết cấu này hiện nay hầu như không được sử dụng Bởi công tác thi công

vỏ chống quá phức tạp, khó khăn, và tốc độ xây dựng chậm

e, Neo, bê tông phun

Là kết cấu chống sử dụng ở những điều kiện địa chất phức tạp, neo kết hợp bêtông phun tạo ra kết cấu chống tối ưu có thể dùng là kết cấu chống tạm hoặc kết cấuchống cố định

1.2.2 Lựa chọn vật liệu chống

- Vật liệu chống giữ phụ thuộc vào nhiều yếu tố chống giữ như: tính chất cơ lý của đất đá, công dụng và tuổi thọ của đường lò, điều kiện địa chất thủy văn…

- Với yêu cầu đề bài: tuổi thọ đường lò là 18 năm, đào qua đá cát kếtcó hệ số kiên

cố f = 7 Ta thấy tuổi thọ trung bình và đất đá ổn định trung bình nên ta chọn kết cấuchống là khung chống bằng thép chữ lòng máng

- Phụ thuộc điều kiện ổn định của đất đá, loại kết cấu chống, và công dụng của đường lò, thời gian tồn tại của đường lò, áp lực đất tác dụng lên đường lò Vì lò đào qua đá cát kết, kết cấu chống bằng thép nên ta chọn đường lò có dạng hình vòm bánnguyệt tường thẳng đứng

4

- Đường lò đào qua là tương đối ổn định, do đó để chống đỡ cho đường lò ta dùng loại kết cấu chống cố định là vì thép SVP 27, tấm chèn bằng gỗ thông rừng dày 4cm, chiều rộng là 0,2m.

- Vì thép SVP là loại chống linh hoạt kích thước, nghĩa là các đoạn khung thép được lồng lên nhau và được giữ chặt bởi các khớp tròn.Các khung này sẽ tự trượt lên nhau một khoảng cách nhất định khi áp lực từ phía khối đá vượt quá khả năng chống giữ của vì thép.Khi trượt sẽ hạn chế sự phá hủy kết cấu chống, bảo vệ công trình khỏi biến dạng

1.2.3 Lựa chọn giả thuyết tính toán áp lực đất đá lên công trình

Có nhiều giả thuyết kinh điển để xác định áp lực nóc khi coi đất đá là môi trường rời.Các giả thuyết ít nhiều hay được áp dụng ở nước ta cho đến nay là là giả thuyết vòm áp lực của Protodiaconov (1931), giả thuyết của Bierbaumer (1913) và của Tezaghi (1946) Dựa vào giả thuyết của Protodiaconov, năm 1933 Tximbarevich

đã cho rằng: sau khi khai đào hai bên sườn khoảng trống cũng có thể bị sụt lở Với những chỉ tiêu cơ lý của đất đá bột kết như Bảng 1.1, kết quả đánh giá đặc tính bền của khối đá và vì ta chưa biết vị trí chính xác của công trình trên bình đồ (công trình sâu ở mức nào) thì ta chọn giả thuyết của Protodiaconov –

Tximbarevich

1.3 Thiết kế và quy hoạch đường lò

1.3.1: Quy hoạch vị trí của công trình trong hệ thống công trình ngầm

5

Hình 1.1: mặt cắt ngang của đường lò đào trong vỉa

6

Hình 1.3: Bình đồ của đoạn lò đá dọc vỉ

Nhóm 3 3 XDCTN&M57

1.3.2 Lựa chọn và xác định khả năng thông qua của thiết bị vận tải.

1.3.2.1 Lựa chọn sơ bộ thiết bị vận tải.

Đường lò theo yêu cầu của đề bài là đường lò dọc vỉa có khối lượng vận chuyểnqua đường lò không lớn và mỏ thuộc hạng II về khí bụi nổ Do đó ta sử dụng phươngpháp vận tải là đầu tầu điện ắc quy kéo đoàn goòng Với yêu cầu về sản lượng thông qua

là 200.000 (T/năm) ta chỉ cần bố trí đường lò 1 đường xe, bên`` cạnh đó là lối người đi lạiđảm bảo theo quy phạm an toàn

Ta giả sử trong Mỏ chỉ có những thiết bị và vật dụng như: Goòng vận tải UVG-2,2chạy trên cỡ đường 600mm, đầu tầu điện ắc quy 4,5ARP-2M chạy trên cỡ đường600mm, loại ray P-24

Bảng 1.2: Đặc tính kỹ thuật của goòng UVG-2,2

Goòng UVG-2,2 đáy kín lật ngược Đơn vị Trị số

Bảng 1.3: Đặc tính kỹ thuật đầu tầu điện ắc quy 4,5ARP-2M

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

Đầu tầu ắc quy 4,5ARP-2M Đơn vị Trị số

Bảng 1.4: Đặc tính kỹ thuật của ray P-24

1.4 Tính toán diện tích khi đào

*Theo yêu cầu của bài toán thì đường lò có dạng tường thẳng,vòm bán nguyệt,các thông

số chiều rộng,chiều cao khi sử dụng là:

chiều cao tường là 900 (mm).

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

Ta có:

Trong đó:

=>

Ta có diện tích cùa đường lò khi đào và diện tích sử dụng là:

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG

2.1 Công tác đào phá đất đá

2.1.1 Sơ đồ đào, thi công

Sơ đồ đào nó phản ánh trình tự hay phương thức khai đào trên gương (hay trên mặt cắtngang của công trình) Hiện nay có 2 sơ đồ đào cơ bản là:

+ Sơ đồ đào toàn gương hay toàn tiết diện

+ Sơ đồ đào chia gương

Mỗi sơ đồ đào lại được lựa chọn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau

* Đào toàn gương hay đào toàn tiết diện được quyết định bởi 3 yếu tố sau:

+ Thời gian ổn định không chống của khối đá,trong mối liên quan tới hình dạng vàkích thước của CTN

+ Nhu cầu về thời gian lắp dựng kết cấu chống bảo về phải phù hợp với thời gian ổnđịnh không chống,theo những nguyên tắc của phương pháp thi công hiện đại

+ Các trang thiết bị phải có công suất cũng như khả năng tiếp cận để đảm bảo trình tự

và tốc độ thi công trong các điều kiện đã cho

* Đào chia gương được quyết định bởi 3 yếu tố sau:

+ Thời gian tồn tại ổn định của khối đá không đủ lớn để đào toàn gương

+ Nhu cầu về thời gian để lắp dựng kết cấu bảo vệ khi đào toàn gương không tươngxứng với thời gian ổn định của khối đá (mối quan hệ với thời gian tồn tại, khẩu độ thicông)

+ Các trang thiết bị như xe khoan hoặc sàn công tác,không bao quát được toàn tiếtdiện (tiết diện lớn so với năng lực của trang thiết bị thi công)

2.1.1.1 Lựa chọn sơ đồ đào

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

Vì gương đào theo thiết kế có S=14,80 m² và đá có f = 7 nên ta chọn sơ đồ đào toàn tiếtdiện

2.1.1.2 Các sơ đồ thi công và lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công

Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công đường lò có ý nghĩa rất quan trọng Sơ đồ thi

công hợp lý sẽ đẩy nhanh tốc độ đào lò, qua đó sẽ giảm đựơc giá thành đào lò.Ta có 1 số

sơ đồ thi công

+ Sơ đồ thi công nối tiếp: - Sơ đồ nối tiếp toàn

- Sơ đồ nối tiếp từng phần

+ Sơ đồ song song

+ Sơ đồ phối hợp

*Đặc điểm của từng loại sơ đồ và phạm vi sử dụng

Sơ đồ nối tiếp toàn phần: Sơ đồ này đường lò được đào và chống tạm trên suốt chiềudài đường lò và sau đó quay lại chống cố định Sơ đồ này sử dụng cho các đường lò códiện tích nhỏ,chiều dài ngắn và cũng có thể áp dụng khi thi công các đoạn cửa lò, cácđoạn cổ giếng nghiêng có lối thông trên mặt đất

Sơ đồ nối tiếp từng phần: Sơ đồ này các đường lò được chia thành các đoạn có chiềudài 2040m tùy thuộc vào độ ổn định của đất đá,đầu tiên ta tiến hành đào và chống tạm

ở đoạn thứ nhất sau đó đào và chống tạm đoạn thứ 2 từ 1 đến 2 tiến độ và quay lại chống

cố định Sơ đồ này sử dụng cho các đường lò có diện tích nhỏ nhưng có chiều dài lớn-Sơ đồ song song: Ở sơ đồ này công tác đào,chống tạm và chống cố định luôn cách nhau

1 khoảng nào đó tùy thuộc vào độ ổn định của đường lò Sơ đồ này được sử dụng để thi

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

công các đường lò có chiều dài và tiết diện lớn,Khi sử dụng sơ đồ này cho phép rút ngắnthời gian thi công so với sơ đồ nối tiếp.

Sơ đồ phối hợp: Ở sơ đồ này tất cả các công tác đào và chống tạm thời và công tácchống cố định được tiến hành ngay trong 1 chu kì công tác Sơ đồ này được áp dụng đểthi công các đường lò cơ bản chuẩn bị được chống cố định bằng KCC gỗ,thép,vìneo,BTP,BTCT lắp ghép Nó cũng được áp dụng để thi công các hầm trạm lớn ở tròn mỏđòi hỏi phải chống cố định bằng bê tông,gạch đá sau mỗi lần đào phá đất đá ở tronggương…

Việc lựa chọn sơ đồ thi công dựa trên các đặc điểm sau:

+ Kích thước tiết diện ngang đường lò, chiều dài đường lò

+ Mức độ ổn định của khối đá

+ Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn xung quanh đường lò

Dựa vào những đặc điểm của từng loại sơ đồ, việc lựa chọn sơ đồ thi công và dựa vàoyêu cầu của bải toán là đào đường lò dá dọc vỉa dài 500m qua vùng đất đá có f=7 và có

Lựa chọn phương pháp đào phá đất đá tại gương

Một phương pháp đào hợp lý là phương pháp:

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

+ Tạo ra khả năng đào đất (đá) kinh tế và đều đặn trong toàn bộ dự án.

+ Hạn chế được hiện tượng giảm bền của khối đá

+ Hạn chế mức độ chấn động ở mức tối thiểu trong khu vực có dân cư

+ Hạn chế tối đa tác động đến môi trường

+ Có ảnh hưởng kinh tế thuận lợi với kết cấu chống

+ Phù hợp với trang thiết bị thi công hiện có trong nước

Các yếu tố chủ yếu để lựa chọn phương pháp thi công phá vỡ đất đá

+ Phương thức đào cùng với biện pháo bảo vệ thích hợp

+ Khả năng khai đào cũng như khả năng mài mòn của đá,liên quan tới công cụđào,điều kiện địa chất thủy văn

+ Hình dạng,kích thước tiết diện ,độ dốc của đường hầm

+ Độ sâu,độ cong,chiều dài đường hầm

+ Tiến độ hay tốc độ đào phải đạt được

Căn cứ vào đường lò dọc vỉa đào qua lớp đất đá có hệ số kiên cố f = 7, đá có độ cứngtrung bình,chưa biết độ nứt nẻ,hướng nứt nẻ,căn cứ vào trang thiết bị trong nước hiện có

để thi công công trình ngầm và để nâng cao độ ổn định cho công trình, giảm tối thiểuchấn động của việc nổ mìn đến khối đá xung quanh đường lò, giảm hệ số thừa tiết diện,giảm độ văng xa của đá, cỡ hạt của đá Ta áp dụng phương pháp khoan nổ mìn để phá vỡđất đá

2.2 Công tác khoan nổ mìn

Lựa chọn thuốc nổ và phương tiện nổ, máy khoan, mũi khoan lỗ mìn

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

Máy khoan và mũi khoan lỗ mìn ta chọn máy khoan PR – 18LU Ta sử dụng loại thuốc

nổ an toàn về khí và bụi nổ.Ta chọn loại thuốc nổ P113 do công ty hóa chất mỏ sản xuấtvới đặc tính kỹ thuật sau:

Bảng 1.Đặc tính kĩ thuật của thuốc nổ P113

Để nổ mìn ta dùng máy nổ mìn của Liên Xô cũ mã hiệu KVP-1/100m Đặc tính kỹ thuật như sau:

Bảng 2: Đặc tính của máy nổ mìn mã hiệu KVP-1/100m

5 Trọng lượng máy kg 2

Phương tiện nổ: Ta chọn phương tiện nổ là kíp nổ điện vi sai, an toàn: EDKZ của Liên Xô cũ sản xuất, số hiệu của kíp nổ là 1,2,3 tương ứng bố trí cho các nhóm lỗ tạo rạch, phá, biên Đặc tính của kíp nổ như sau:

Bảng 3: Đặc tính kíp nổ EDKZ như sau:

Đường kính ngoài của kíp(mm)

Chiều dài của kíp(mm)

Dòng điện an toàn (A)

Dòng điện gây nổ,(A)

Tính toán các thông số khoan nổ mìn

2.2.1 Tính toán lượng thuốc nổ đơn vị (q)

Tính toán chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị (q) theo công thức của giáo sư M.N Pocrovski :

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

q= q1.fc.e.v.kđ , ( kg/m3 ) Trong đó:

q1 – Lượng thuốc nổ tiêu chuẩn, kg/m3

380 – Khả năng công nổ của thuốc nổ amonit 62%

Ps – Sức công nổ của thuốc nổ đang dùng (P113), Ps = 320

v – Hệ số sức cản, với gương có 1 mặt tự do, ta có:

Ta có Sđ=14,80 m2 < 18 nên ta chọn v = = = 1,69

kđ – Hệ số ảnh hưởng của đường kính thỏi thuốc, kđ=1

Thay số vào công thức trên ta có:

q = 0,7.1,3.1,2.1,69.1= 1,84 (kg/m3)

2.2.2.Đường kính lỗ khoan

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

Ta có công thức : dk=db +(4÷8) (mm)

Trong đó

dk – Đường kính lỗ khoan, mm

db – Đường kính bao thuốc, mm

(4÷8) khoảng hở cho phép để dễ dàng nạp thuốc:

dk= 32 + 6 = 38 (mm)

2.2.3 Số lỗ mìn trên gương (N)

2.2.3.1 Tổng số lỗ mìn trên gương.

Theo giáo sư M.N Pacrovski thì số lỗ mìn trên gương xác định ta có công thức :

P là chu vi đường lò, P c.

C là hệ số phụ thuộc hình dạng đường lò, với đường lò hình vòm tường thẳng c = 3,86

Sđ: diện tích đào đường lò, Sđ = 14,80 (m2)

 P = 3,86 =14,85 (m)

B là chiều rộng đường lò khi đào, B =5,1 (m)

bb là khoảng cách giữa các lỗ mìn biên Khi nổ mìn vi sai bb = 0,5 (m),

q – Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị, q=1,84 kg/m3

Sđ – Diện tích gương đào thiết kế, Sđ =14,80 m2

NB Số lỗ mìn biên, NB= 21(lỗ mìn)

γo– Là chi phí thuốc nổ trên 1m dài lỗ mìn biên, với f=4 7 thì γo=0,35

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

db – Đường kính bao thuốc, db=32 (mm)

a –Hệ số nạp thuốc bình quân trong các lỗ khoan, a = 0,6 (với mỏ nguy kiểm về khí

và bụi nổ)

– Mật độ thuốc nổ trong thỏi thuốc, g/cm3) =1200 (kg/m3)

kn – Hệ số nén chặt thỏi thuốc, với đường kính thỏi thuốc như trên thì chọn kn=0,95

(kg/m)

38 (lỗ)

Ta chọn số lỗ mìn rạch là 4 và số lỗ mìn phá là 34 lỗ

⇒Số lỗ mìn trên toàn bộ gương là: N = NB + NRF =21+38=59 (lỗ)

2.2.4 Chiều sâu lỗ khoan

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

Chiều sâu lỗ khoan là chỉ tiêu có tính quyết định đến tốc độ thi công, cũng như thời gian thi công.

Tuy nhiên nó cũng phụ thuộc cả vào mức độ ổn định của khối đá, cụ thể là phụ thuộc vào thời gian tồn tại ổn định của khối đá xung quanh khoảng trống sau khi đào Rõ ràng

là nếu khối đá ổn định, có thể đào với tiến độ lớn, còn khi khối đá kém ổn định phải đào với tiến độ nhỏ

Chiều sâu lỗ khoan cũng còn phụ thuộc cả vào công nghệ thi công, cụ thể phụ thuộc vào phương thức phá đá Trong trường hợp đào bằng phương pháp khoan nổ mìn, chiều sâu lỗ khoan trước hết phụ thuộc vào phương thức đột phá (đột phá hình nêm với các lỗ khoan xiên hay đột phá trụ với các lỗ khoan thẳng song song)

Chiều sâu lỗ khoan hợp lí là chiều sâu mà ứng với nó thì chi phí sức lao động, thời gian và phương tiện đào 1m đường hầm là nhỏ nhất, hay nói cách khác chọn được chiều sâu lỗ mìn hợp lí sẽ góp phần làm tăng tốc độ đào hầm, tăng năng suất lao động, giảm giáthành xây dựng

Chiều sâu lỗ khoan phụ thuộc vào:

+Tính chất cơ lí của đất đá

+Diên tích tiết diện của gương hầm

+Loại máy khoan

+Sơ đồ tổ chức công tác

+Tốc độ đào hầm theo yêu cầu

Do đó coi chiều sâu lỗ mìn là một chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật cơ bản và được lựa chọn theo các yếu tố sau :

Theo kinh nghiệm

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

Theo tốc độ đào hầm yêu cầu

Theo năng suất thiết bị

Theo điều kiện phù hợp với bước chống đã thiết kế

Ở đây ta chọn tính chiều dài lỗ khoan theo năng suất thiết bị Chiều dài lỗ khoan được xây dựng trên cơ sở đảm bảo sử dụng hết công suất của các thiết bị khác nhau trong điều kiện địa chất mỏ ổn định, cung cấp vật tư ổn định và năng suất vận tải thỏa mãn Khi đó chiều dài lỗ khoan được xác định theo một chu kỳ đào chống lò

Chọn sơ đồ thi công có công tác khoan nổ mìn, xúc bốc đất đá và lắp dựng khung vỏ chống được hoàn thành nối tiếp nhau, còn các công tác phụ trợ khác được tiến hành song song với các công tác chủ yếu hoặc thực hiện riêng không trong cùng chu kỳ công tác, thì

ta coi chiều sâu lỗ mìn là một hàm số phụ thuộc vào thời gian chu kỳ:

• t1 là thời gian khoan

Với: N là số lượng lỗ mìn trên gương, N = 59 (lỗ)

l là chiều sâu lỗ mìn

nk số lượng máy khoan làm việc đồng thời trên gương, nk = 2 (cái)

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

vk là tốc độ khoan, vk = 16 (m/giờ)

t1= =1,84l (giờ)

• t2 là thời gian nạp mìn

Với:t’: thời gian nạp thuốc cho một lỗ mìn ( t’=0,040,08h.Ta chọn t’=0,08 )

φn: Hệ số làm việc đồng thời của công nhân trong quá trình nạp (φn=0,8)

nn : Số công nhân nạp thuốc đồng thời (nn= 6 người )

Theo đề bài thì ta có f=7,lấy k0=2

μ: Hệ số thừa tiết diện (μ= 1,05)

Px: Năng xuất thực tế của máy xúc (Px =10 m3/h)

nx: Số máy xúc làm việc đồng thời (nx=1)

η: Hệ số sử dụng lỗ mìn (η=0,85)

• t5 là thời gian lắp dựng khung chống

Định mức chống giữ cho một công nhân, Hc=0,2 vì/người/giờ;

Số công nhân tham gia chống giữ, nc= 6 người

L Khoảng cách giữa 2 vì chống, L = 0,7 (m)

 t5= =1,01l (giờ)

• t6 là thời gian chuẩn kết của máy xúc, t6 = 0,5 0,7 (giờ) chọn t6=0,5 (giờ)

Chọn Tck = 12 ( giờ ) khi đó ta có phương trình :

12= 1,84l + 0,98+ 0,5 + 2,65l + 0,5  l = 2,2 m

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

Vậy ta chọn chiều sâu lỗ mìn trung bình là: L = 1,65 m

Chiều sâu lỗ mìn của từng nhóm như sau:

+ Với nhóm lỗ tạo rạch : Chiều sâu lỗ mìn khoan sâu hơn so với chiều sâu lỗ trung bình

là 20 cm, khoan thẳng đứng, vuông góc với mặt phẳng gương đào

+ Các lỗ mìn nền khoan nghiêng góc hướng xuống dưới do đó chiều dài các lỗ mìn nền là:

= ≈ 1,66 ( m )

2.2.5 Chi phí thuốc nổ cho một lần nổ

+Chi phí thuốc nổ cho một chu đào ( Q )

Q = q.Sđ.L = 1,84 14,80 1,65 = 44,93( kg )+Trọng lượng thuốc nổ trung bình trên lỗ khoan ( qtb )

= = 0,77 (kg/ lỗ )

Trọng lượng thuốc nổ sơ bộ cho mỗi lỗ khoan trong từng nhóm là:

- Nhóm tạo rạch lượng nạp lấy tăng 20%: qr = 1,2.qtb =1,2 0,77 = 0,93 (kg/ lỗ )

- Nhóm lỗ phá: qf = qtb = 0,77 (kg/ lỗ )

- Nhóm lỗ biên giảm 10%: qb =0.9.qtb = 0,9.0,77 = 0,7 (kg/ lỗ )

Số lượng thỏi nạp trong mỗi lỗ mìn của từng nhóm ( khi trọng lượng của gói thuốc

G = 0,2 kg )

+ Nhóm lỗ tạo rạch: nr = qr/ G = 0,93/0,2 = 4,65 ( thỏi/lỗ ) Lấy tròn 5 thỏi

+ Nhóm lỗ phá : nf = qf / G = 0,77/ 0,2 = 3,85 ( thỏi/lỗ) Lấy tròn 4 thỏi

+ Nhóm lỗ biên: nb = qb/G = 0,7/ 0,2 = 3,5 (thỏi/lỗ) Lấy tròn 3,5 thỏi

Chi phí thuốc nổ thực tế cho một chu kỳ đào lò:

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

- Khoảng cách giữa các lỗ mìn trên gương :

Thực tế nổ mìn cho thấy, khoảng cách giữa các lỗ mìn phụ thuộc vào hệ số kiên cố của đất đá và các giá trị đường cản ngắn nhất

+ Đường cản ngắn nhất giữa các lỗ mìn tạo biên với lỗ mìn phá gần nhất ( Wb )

– hệ số nạp mìn trên các lỗ mìn biên, = 0,6

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

- Lượng thuốc nổ trung bình trên 1 mét dài lỗ mìn biên, = 0,3 ( kg/m )

– Lượng thuốc nổ nạp trung bình trên 1 mét dài nhóm lỗ mìn phá và nó phụ thuộc vào

đường kính thỏi thuốc nổ, với đường kính 32 mm ta có = 0,65 ( tính như trên )

– Chỉ tiêu thuốc nổ cho nhóm lỗ mìn phá = q = 1.84 kg/

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

U – Hiệu điện thế máy nổ mìn, U = 650 V;

R – Điện trở của dây chính, Ω

R = ρ

ρ – Điện trở suất của dây đồng, ρ = 17500 Ωm;

l – chiều dài dây dẫn chính, l = 300 m;

S – Tiết diện ngang dây dẫn, chọn loại có S = 0,75 ;

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến

+Chi phí kíp cho 1m đường lò

Nhóm 13 đồ án : xây dựng công trình ngầm trong mỏ GVHD : Ths Nguyễn Tài Tiến