Đồ án khai thác Khu mỏ Hồ Thiên

I.Đặc điểm điều kiện tự nhiên của mỏ 1.Vị trí địa lí Khu Hồ Thiên thuộc xã Tràng Lương, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh nằm về phía Bắc, cách thị trấn Mạo Khê khoảng 12km, phía Bắc giáp Lục Nam tỉnh Bắc Giang, phía Nam giáp xã Tràng Lương, phía Tây giáp xã Bình Khê huyện Đông Triều, phía Đông giáp xã Thượng Yên Công, thị xã Uông Bí và mỏ Khe Chuối. Ranh giới khu mỏ + Theo hệ tọa độ HN 1972, kinh tuyến trục 1080 X = 40.410 ÷ 42.500 Y = 357.580 ÷ 361.000 Diện tích khoảng 17,4m2 Ranh giới địa chất khu mỏ + Phía Bắc là trục nếp lõm Bảo Đài + Phía Nam giới hạn bởi tọa độ X = 40.410 + Phía Tây là tuyến thăm dò XXXVI + Phía Nam là đứt gãy F1 2.Địa hình sông suối Khu mỏ Hồ Thiên là phần kéo dài về phía Tây của dãy núi Bảo Đài, địa hình có dang kéo dài theo phương vĩ tuyến, hình thành nên những dãy núi có độ cao thay đổi từ 950m đến 1000m, thấp nhất 100m, càng lên cao những đỉnh núi thường hình thành các vách đá thẳng đứng, hướng cắm của đá thường ngược với hướng dốc của đại hình Phía Nam khu mỏ Hồ Thiên gồm chủ yếu các trầm tích không chứa than, phần lớn là đồi trọc và sườn thoải Khu Hồ Thiên có 6 suối lớn, chảy theo hướng Bắc – Nam, cắt thằng góc với phương kéo dài của địa hình. Các suối đều đổ ra sông Trung Lương và nhập vào sông Đá Bạch. Thượng nguồn của suối là những dãy núi cao, khi chảy qua các trầm tích chứa than, lòng suối thường dốc, lưu lượng ít, về mùa khô hầu hết đều không có nước. Chiều rộng của mực nước suối thường từ 2m đến 3m, chiều sâu từ 0,4m đến 0,5m. Lưu lượng của suối về mùa khô là 7(ls) và mùa mưa có khi đến 2170(ls). Sau những trận mưa lớn thường gây ngập lụt từ một vài giờ đến một hai ngày. Các suối này không có giá trị vận chuyển, nhưng lại thuận lợi cho việc lộ trình khảo sát địa chất

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ

XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ

I.Đặc điểm điều kiện tự nhiên của mỏ

1.Vị trí địa lí

Khu Hồ Thiên thuộc xã Tràng Lương, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh nằm

về phía Bắc, cách thị trấn Mạo Khê khoảng 12km, phía Bắc giáp Lục Nam tỉnh BắcGiang, phía Nam giáp xã Tràng Lương, phía Tây giáp xã Bình Khê huyện ĐôngTriều, phía Đông giáp xã Thượng Yên Công, thị xã Uông Bí và mỏ Khe Chuối

- Ranh giới khu mỏ

+ Theo hệ tọa độ HN 1972, kinh tuyến trục 1080

X = 40.410 ÷ 42.500

Y = 357.580 ÷ 361.000

Diện tích khoảng 17,4m2

- Ranh giới địa chất khu mỏ

+ Phía Bắc là trục nếp lõm Bảo Đài

+ Phía Nam giới hạn bởi tọa độ X = 40.410

+ Phía Tây là tuyến thăm dò XXXVI

+ Phía Nam là đứt gãy F1

2.Địa hình sông suối

Khu mỏ Hồ Thiên là phần kéo dài về phía Tây của dãy núi Bảo Đài, địa hình códang kéo dài theo phương vĩ tuyến, hình thành nên những dãy núi có độ cao thayđổi từ 950m đến 1000m, thấp nhất 100m, càng lên cao những đỉnh núi thường hìnhthành các vách đá thẳng đứng, hướng cắm của đá thường ngược với hướng dốc củađại hình

Phía Nam khu mỏ Hồ Thiên gồm chủ yếu các trầm tích không chứa than, phầnlớn là đồi trọc và sườn thoải

Khu Hồ Thiên có 6 suối lớn, chảy theo hướng Bắc – Nam, cắt thằng góc vớiphương kéo dài của địa hình Các suối đều đổ ra sông Trung Lương và nhập vàosông Đá Bạch Thượng nguồn của suối là những dãy núi cao, khi chảy qua các trầmtích chứa than, lòng suối thường dốc, lưu lượng ít, về mùa khô hầu hết đều không

có nước Chiều rộng của mực nước suối thường từ 2m đến 3m, chiều sâu từ 0,4mđến 0,5m Lưu lượng của suối về mùa khô là 7(l/s) và mùa mưa có khi đến2170(l/s) Sau những trận mưa lớn thường gây ngập lụt từ một vài giờ đến một haingày Các suối này không có giá trị vận chuyển, nhưng lại thuận lợi cho việc lộtrình khảo sát địa chất

3.Điều kiện khí hậu

Khu mỏ Hồ Thiên nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ven biển chịu ảnh hưởng củagió mùa Hàng năm có hai mùa rõ rệt

+ Mùa khô bắt đầu từ tháng 10 năm trước đến tháng 4 năm sau Mùa khô thường cógió Bắc và gió Đông Bắc, gió mạnh có lúc lên tới cấp 7, cấp 8, nhiệt độ trung bình

50C ÷ 150C, những ngày giá rét nhiệt độ có thể xuống đến 20C Trong mùa khôlượng mưa không đáng để, độ ẩm trung bình từ 60% ÷ 65%

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9 Mùa mưa hướng gió chủ yếu là Nam, ĐôngNam và thường chịu ảnh hưởng của các cơn bão nhiệt đới, nhiệt độ trung bình từ

250C ÷ 330C, nhiệt đọ cao nhiết khoảng 380C Mưa nhiều và hay mưa đột ngột vàocác tháng 6,7,8 lượng mưa lớn nhất là 250 mm

II.Đặc điểm kinh tế xã hội và giao thông liên lạc

Khu mỏ Hồ Thiên nằm trong vùng công nghiệp của Quảng Ninh, gần các mỏMạo Khê, Khe Chuối, Vàng Danh nên có điều kiện kinh tế và giao thong khá pháttriển

Cách khu mỏ Hồ Thiên 5 km về phía Nam mới có rải rác dân cư sống theo xóm

và bản nhỏ, phần lớn là người Hoa Kiều, cũng có ít người Kinh đến định cư, nghềnghiệp chính là làm ruộng, đi rừng

Giao thong: cách khu Hồ Thiên 18 km về phía Nam là quốc lộ 18A, cách 25 km

về phía Nam có sông Đá Bạc, sà lan có tải trọng đến 300 tấn có thể lấy than vào cáckhu vực Bến Cân ( Mạo Khê ), cách 23 km cũng về hướng Nam còn có tuyếnđường sắt Kép – Bãi Cháy nối liền với hệ thống tuyến đường sắt quốc gia, cách 5

km có đường ô tô 18B chạy qua xã Tràng Lương

III.Đặc điểm điều kiện địa chất khu mỏ

1.Địa tầng

Các đá trầm tích thuộc mỏ Hồ Thiên có thành phần chủ yếu gồm: trầm tích lụcnguyên màu đỏ, các đá trầm tích chứa than hệ tầng Hòn Gai chứa các vỉa than cógiá trị công nghiệp và trầm tích bở rời Hệ Đệ Tứ

Căn cứ vào kết quả tổng hợp tài liệu địa chất hiện có, toàn bộ địa tầng khu HồThiên gồm: địa tầng Thống Trias Trung – Thượng (T2 – T3), Thồng Trias thượng(T3) thuộc hệ tầng Hòn Gai (T3n-r hg), phần trên cùng với lớp phủ đệ tứ (Q) Trongkhu vực thăm dò đã xác định có 4 vỉa than: V5V, V5T, V4, V3 xen kẹp giữa các vỉathan là các lớp đá trầm tích thường gặp như cuội, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết.Tổng chiều dày địa tầng khoảng 700m – 1200m

2.Kiến tạo

2.1.Uốn nếp

Thế nằm của đá trầm tích và các vỉa than trong khu Hồ Thiên cắm Bắc, góc dốccác đá màu đỏ thuộc hệ tầng Nà Khuất thay đổi từ 500 đến 600, phần trên các trầmtích màu đỏ, đá trầm tích chứa than hệ tầng Hòn Gai có góc dốc thoải dần, thường

từ 400 đến 450 Chiều dày các trầm tích chứa than tăng dần về phía Đông, vát mỏng

về phía Tây

Trong phạm vi từ tuyến T.XXIX về phía Đông xuất hiện các nếp uốn bậc 2,3 Cácnếp uốn này có đặc điểm kéo dài theo phương Đông Tây gần trùng với phương củanếp lõm Bảo Đài Các cánh của nếp uốn khá cân đối, góc dốc thay đổi từ 400 đến

500

Nếp lõm chính được thể hiện dưới dạng một nếp uống đơn giản gần như cânxứng, độ dốc cánh Nam thay đổi từ 400 ÷ 500 và có xu hướng giảm dần độ dốc theohướng Tây

2.2.Đứt gãy

Đứt gãy thuận F2: phát triển ở phần trung tâm khu Hồ Thiên, theo phương ĐôngBắc – Tây Nam góc dốc khoảng 700 ÷ 750, hướng cắm Đông Nam Về phía ĐôngBắc đứt gãy biểu hiện không rõ rang hoặc bị tắt Trong phạm vi lộ vỉa 4, vỉa 5 thìbiên độ dịch chuyển theo hướng cắm đạt đến 40 ÷ 50m Tuy nhiên, đứt gãy F2được kế thừa theo tài liệu báo cáo TKTM năm 1974, tác giả Lê Đình Báu

Đứt gãy nghịch F1: phát triển ở gần phía Đông khu mỏ, theo phương kinh tuyến,hướng cắm Đông, Đông Nam, với góc dốc 700 ÷ 750 Các tính chất của đứt gãychưa được xác định bắc các công trình thăm dò Đứt gãy F1 được kế thừa theo tàiliệu báo cáo cơ sở dữ liệu Địa chất Hồ Thiên – Khe Chuối năm 2006 của Công tyVITE

Ngoài ra, trong công tác khảo sát, chỉnh lý bản đồ địa chất đã quan sát thấy tạicác vết lộ tự nhiên hoặc nhân tạo, moong khai thác gặp các đá trầm tích và các vỉathan bị vò nhàu, bị nén ép mạnh, có nơi xuất hiện các đứt gãy nhỉ, có cự li dịchchuyển từ 5m ÷ 10m Với mạng lưới công trình còn thưa như hiện nay chưa pháthiện được các cấu tạo nhỏ

IV.Đặc điểm các vỉa than

Vỉa 3: Lộ vỉa không liên tục ở phía Nam khu mỏ từ T.XXVA đến T.XXVII Vỉa 3nằm dưới vùng trong địa tầng chứa than mỏ Hồ Thiên Vỉa 3 bị biến đổi nhanh vềchiều dày, diện phân bố nhỏ, có 07 công trình khoan khống chế Chiều dày vỉa thayđổi từ 0,38m (LK.313) đến 5,49m (LK.HT12), trung bình 2,92m Chiều dày riêngthan thay đổi từ 0,38m (LK.313) đến 4,27m (LK.HT12), trung bình 1,20m Chiềudày đá kẹp từ 0.0m ÷ 1,22m (LK.HT12), thường chứa 02 lớp kẹp, cấu tạo vỉa đơngiản Góc dốc vỉa thay đổi từ 250 ÷ 700, trung bình 450, độ tro hang hóa 32,69% Vỉa 4: Lộ liên tục từ T.XXV đến T.XXXIV ở phía Nam khu mỏ, kéo dài khoảng5km Vỉa 4 nằm trên, cách vỉa 3 trung bình khoảng 35m, vỉa có 23 công trình khoankhống chế, 10 công trình khai đào bắt gặp Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,21m (H.809)đến 6,04 (HT.12), trung bình 3,76m Chiều dày riêng than thay đổi từ 0,0m (HT.4)đến 4,11m (XXIII.H4), trung bình 1,20m Chiều dày lớp đá kẹp từ0,0 ÷ 1,32m (HT.12), trung bình 0,17m, thường chứa từ 0 đến 13 lớp đá kẹp, cấu

tạo vỉa rất phức tạp Góc dốc vỉa thay đổi từ 150 ÷ 500, trung bình 220, hệ số chứathan trung bình 85%, độ tro hành hóa 23,81% Vỉa 4 thuộc loại vỉa có chiều dàykhông ổn định

Vỉa 5 Trụ (V5-T): Duy trì khá ổn định trong toàn bộ diện tích cấu thép của mỏ

Hồ Thiên từ tuyến XXIX ở phía Tây đến tuyến XXIVA, cách vỉa 4 từ 10m (HT.12)đến 60m (HT.4, HT.6) V5-T có 14 công trình khoan khống chế, có 12 công trìnhhào, lò bắt gặp ( lò DV mức +160, +200, +260 ) Chiều dày vỉa thay đổi từ 0.42m(HT.19) đến 8,35m (HT.3), trung bình 4,08m Chiều dày riêng than thay đổi từ0,42m (HT.19) đếm 7,78m (HT.3), trung bình 2,03m Chiều dày lớp đá đẹp từ 0,0m

÷ 2,35m, trung bình 0,95m, thường chứa từ 0 đến 5 lớp đá kẹp, cấu tạo vỉa rất phứctạp Góc dốc vỉa thay đổi từ 150 ÷ 500, trung bình 290 V5-T thuộc loại vỉa có chiềudày không ổn định, hệ số chứa than trung bình 89%, độ tro hàng hóa trung bình29,84% Vách, trụ V5-T thường là sét kết, bột kết, cá biệt có cát kết

Vỉa 5 Vách (V5-V): Phân bố hầu khắp diện tích khu mỏ, nằm trên, cách vỉa 5-T

từ 0m (HT.5, HT.8, HT.18) đến 13m (HT.11, HT.19), trung bình là 7,1m V5-V óc

27 công trình khoan khống chế, 21 công trình hào, lò bắt gặp Chiều dày vỉa thayđổi từ 0,15 (H.5) đến 11,07 (HT.18), trung bình 3,26m Chiều dày riêng than thayđổi từ 0,15 (H.5) đến 7,30m (LK.HT18), trung bình 2,57m Chiều dày đá kẹp từ0,0m ÷ 5,97m, trung bình 0,69m, thường chứa từ 0 đến 5 lớp đá kẹp, cấu tạp vỉa rấtphức tạp Góc dốc vỉa thay đổi từ 150 ÷ 500, trung bình 320 V5-V thuộc loại vỉa cóchiều dày không ổn định, hệ số chứa than trung bình 89%, độ tro hàng hóa trungbình 29,62% Vách, trụ V5-V thường là sét kết, bột kết, cá biệt có cát kêt

V.Đặc điểm địa chất thủy văn và địa chất công trình

1.Đặc điểm địa chất thủy văn

a – Nước mặt

Phía nam khu Hồ Thiên phần lớn là đồi trọc và sườn thoải Nước mặt tồn tạitrong hệ thống các suối

Trong giới hạn TDTM khu Hồ Thiên có 6 suối lớn từ Tây sang Đông gồm

+ Suối Nước vàng nước bạc diện tích lưu vực khoảnh 4,2km2

+ Suối Thùm gồm 2 nhánh diện tích lưu vực khoảng 6,6km2

- Nhánh suối Thùm Tây đã có trạm quan trắc II đo được lưu lượng suối Qmax=14521l/s, lưu lượng nhỏ nhât Qmin=15,721 l/s hệ số biến đổi lưu lượng trong năm thủyvăn lên tới 92,5 diện tích lưu vực khoảng 3km2 Như vậy cứ 1km2 sẽ hình thànhdòng ngầm với lưu lượng là 5,421 l/s (453m3/ng)

- Nhánh suối Thùm Đông đã có trạm quan trắc I đo được Lưu lượng suốiQmax=2748 l/s, lưu lượng nhỏ nhất Qmin=21,86 l/s hệ số biến đổi lưu lượng trongnăm thủy văn lên tới 126 diện tích lưu vực khoảng 3,7km2 Như vậy cứ 1km2 sẽhình thành dòng ngầm với lưu lượng là 5,91 l/s (510m3/ng)

+ Suối cầu máng Đông

Các suối này có đặc điểm chung đều bắt nguồn từ sường Nam của dãy núi RừngThùng, Hồ Thiên ở độ cao từ 300 đến 700m chảy theo hướng Bắc-Nam, cắt thẳnggóc với phương kéo dài của địa hình Riêng suối Cầu máng Tây có phương vị dòngchảy khá ổn định không có nhánh phụ đổ vào còn lại các suối đều có nhiều nhánhnhỏ tập trung vào, tạo thành suối dạng cành cây, suối có độ uốn khúc lớn

b – Nước ngầm

Dựa vào tuổi địa chất, thành phần thạch học và đặc điểm chứa nước của các loạiđất đá khu mỏ Hồ Thiên được chia ra các đơn vị chứa nước sau

+ Tầng chứa nước trong lớp phủ Đệ tứ (Q)

+ Tầng chứa nước khư nứt trong trầm tích chứa than T3n-r hg3

+ Tầng chứa nước khe nứt trong trầm tích chứa than T3n-r hg2

+ Tầng chứa nước khe nứt trong trầm tích chưa than T3n-r hg1

+ Phức hệ chứa nước trong trầm tích (T2l-T3c)

2.Đặc điểm địa chất công trình

BẢNG TỔNG HỢP CÁC CHỈ SỐ CƠ LÍ ĐÁCường

độkhángnén

Cường độkháng kéo

Khốilượng thểtích

Khốilượngriêng

Góc masát nội

Lực dínhkết

Δ(g/cm3)

(kG/cm2)Cát kết (38%)

Kết quả lấy và phân tích mẫu khí xác định: địa tầng chứa than và các vỉa than HồThiên có chứa các loại khí chủ yếu: CO2, H2, CH4 và N2 Hàm lượng (%) các chấtkhí chủ yếu như sau:

+ Khí cacbonic (CO2) có hàm lượng từ 0,64% ÷ 39,68%, trung bình 17,97%

+ Khí hyđro (H2) có hàm lượng từ 0,07% ÷ 8,37%, trung bình 1,15%

+ Khí metan (CH4) có hàm lượng từ 0,29% ÷ 16,72%, trung bình 6,97%

+ Khí cháy nổ (H2+CH4) có làm lượng từ 1,38% ÷ 17,12%, trung bình 8,12%

7,526

0,00 - 1,070,28

VII.Trữ lượng than địa chất

Ranh giới trên bề mặt của khai trường vỉa 4, vỉa 5-T, vỉa 5-V khu mỏ Hồ Thiênđược xác định như sau

- Phía Tây, phía Bắc và phía Đông giới hạn bởi đường đồng đẳng chiều dày vỉa0,8m

- Phía Nam là lộ vỉa dưới lớp đất phủ của vỉa 4

- Giới hạn đáy mỏ mức +160 đối với khu Đông, +150 đối với khu Tây

Trữ lượng của cả 3 vỉa 4,5 khu mỏ Đông còn lại là 9246441 tấn

+ Khu Tây trữ lượng từ mức +150 ÷ LV là

- Trữ lượng vỉa 5V: 225573 tấn

+ Tổng trữ lượng cả 3 vỉa khu mỏ Hồ Thiên còn lại là 6246411 tấn

CHƯƠNG II:

MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ

II.1 Giới hạn khu vực thiết kế

- Khu vực đồ án thiết kế là khu trung tâm mỏ Hồ Thiên với biên giới

+ Phía Tây, phía Bắc và phía Đông giới hạn bởi đường đồng đẳng chiều dày vỉa 0,8m

+ Phía Nam là lộ vỉa dưới lớp đất phủ của vỉa 4

- Chiều sâu thiết kế +0m ÷ +220m

II.2 Trữ lượng

1 Trữ lượng trong bảng cân đối

- Trữ lượng trong bảng cân đối là trữ lượng mà trong điều kiện kinh tế và kỹ thuật hiện tại khai thác chúng mang lại hiệu quả kinh tế

- Dựa vào báo cáo địa chất, kết quả thăm dò mỏ Hồ Thiên ta xác định được trữ lượng địa chất trong bảng cân đối khu vực thiết kế :

Z đccđ = 12 629 352 tấn

2 Trữ lượng công nghiệp

- Căn cứ vào trữ lượng địa chất trong bảng cân đối, ta tính được trữ lượng côngnghiệp của khu thiết kế :

ZCN = Zđccđ C ( tấn )

Trong đó :

+ Zđccđ : Trữ lượng địa chất, Zđccđ = 12 629 352tấn

+ C : Hệ số khai thác : C = 1 - 0,01.Tch

Tch_ Tổn thất chung, Tch = tt + tKT

tt_ Tổn thất do để lại trụ bảo vệ cạnh giếng, cácđường lò mở vỉa, dưới

các sông suối, cạnh cácđứt gãy, các công trình cần bảo vệ… chọn sơ bộ tt = 10%;

Sản lượng mỏ được xác định trên cơ sở sau:

- Độ tin cậy của tài liệu địa chất được cung cấp

- Thực tế sản xuất của mỏ trong quá trình thực tập

- Các thiết kế cải tạo mở rộng mỏ đã được tiến hành

- Khả năng cơ khí hóa lò chợ, tăng sản lượng hàng năm cao

- Nhiệm vụ thiết kế được giao

Theo nhiệm vụ được giao, sản lượng mỏ thiết kế là:

Am = 800 000 ( tấn/năm )

2 Tuổi mỏ

Tuổi mỏ là thời gian tồn tại để mỏ khai thác hết trữ lượng của mỏ

Tuổi mỏ được xác định theo công thức:

Tm =

2

1 t t A

Z

m

CN + +

( năm)Trong đó:

ZCN_ Trữ lượng công nghiệp của mỏ, ZCN= 9 472 014 (tấn);

Am_ Sản lượng của mỏ, Am = 500 000 tấn/năm;

t1_ Thời gian xây dựng của mỏ, t1 = 1,5 năm;

t2_ Thời gian khấu vét, tận thu, t2 = 2 năm;

 Tm

≈

15 (năm)Vậy thời gian tồn tại của mỏ từ lúc xây dựng đến khi đóng cửa kết thúc khai thác là

15 năm

II.4 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MỎ

Trong các ngành sản xuất nói chung và sản xuất than nói riêng, tất cả các cán

bộ công nhân viên hiện đang làm việc theo hai chế độ: đó là chế độ làm việc giánđoạn và chế độ làm việc liên tục Nhưng trong thời gian gần đây theo bộ luật laođộng ta chọn chế độ làm việc của Công ty như sau:

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

- Thời gian nghỉ giữa 1 ca là 30 phút

- Thời gian giao ca là 30 phút

Để đảm bảo sức khoẻ và thời gian nghỉ ngơi cho công nhân ta sử dụng chế độ đổi

ca nghịch sau mỗi tuần sản xuất

Bảng II-1: Sơ đồ đổi ca

(Tæ 2) (Tæ 3)

Sè giê nghØ 32 32 56

Bảng II-2: Thời gian các ca làm việc

Ca làm việc

Ca I Thời gian vào ca6h Thời gian kết thúc ca.14h

2.Bộ phận lao động gián tiếp

2.1 Đối với khối hành chính sự nghiệp

- Số ngày làm việc trong năm là 300 ngày;

- Số ngày làm việc trong tuần là 6 ngày;

- Số giờ làm việc trong ngày là 8h;

- Ngày làm việc 2 buổi theo giờ hành chính

2.2 Đối với công nhân làm việc ở những nơi như: trạm điện, thông gió, cứu hoả,

bảo vệ, thì làm việc liên tục 365 ngày và trực 24/24 giờ

II.5 Phân chia ruộng mỏ

- Đồ án sử dụng phương pháp phân chia ruộng mỏ thành các tầng hoặc các mức

- Đồ án thiết kế mở vỉa khai thác khu vực trung tâm mỏ Hồ Thiên từ mức +0 ÷+250m Vỉa có độ dốc trung bình α = 440 Căn cứ vào điều kiện cấu tạo địa chấtkhu vực khi thiết kế mở vỉa, khai thác cần xem xét khả năng áp dụng công nghệtiên tiến để khai thác, mở rộng trong tương lai, tăng năng suất lao động, ruộng mỏđược chia thành 5 tầng với 2 giai đoạn:

Giai đoạn I : Từ +250 ÷ +150 Chia giai đoạnI thành 2 tầng để khai thác

• Tầng I : Từ +220 ÷ +170

6.1 Khái quát chung

1 Khái quát chung

Mở vỉa là công việc đào các đường lò từ mặt đất đến các vỉa than và từ các đường

lò đó đảm bảo khả năng đào được các đường lò chuẩn bị để tiến hành cáccông tácmỏ

Đối với ngành khai thác mỏ, việc lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu mỏ có

ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển của Công ty Nó quyết định tới rất nhiềumặt từ quy mô sản xuất vốn đầu tư xây dựng cơ bản, thời gian đưa mỏ vào sảnxuất, công nghệ khai thác và sự kết hợp đồng bộ nhịp nhàng giữa các khâu sản xuấttrong mỏ Một phương án mở vỉa hợp lý, không những khả quan về mặt kỹ thuật

mà còn hiệu quả về kinh tế Do vậy một phương án mở vỉa hợp lý phải đảm bảocácyêu cầu sau:

- Khối lượng đào các đường lò chuẩn bị là tối thiểu

- Chi phí xây dựng cơ bản là nhỏ nhất

- Thời gian đưa mỏ vào sản xuất là nhanh nhất

- Phải đảm bảo về vận tải, thông gió, sản lượng

- Phải đảm bảo khả năng ứng dụng công nghệ mới theo từng thời kỳ và khả năng

• Ảnh hưởng của những yếu tố kỹ thuật

- Những yếu tố kỹ thuật bao gồm: Sản lượng mỏ, tuổi mỏ, kích thước ruộng mỏ,trình độ cơ khí hoá, mức độ phát triển kỹ thuật, chất lượng than,…

6.2 Đề xuất các phương án mở vỉa

Sau khi nghiên cứu các tài liệu địa chất được cung cấp và khảo sát bề mặt địa hìnhthực tế của khu vực thiết kế Đồ án xin đề xuất các phương án mở vỉa cho khu vựcthiết kế như sau

• Phương án 1: : mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp xuyên vỉa tầng

• Phương án 2: mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp xuyên vỉa tầng

• Phương án 3: mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp xuyên vỉa mức

• Phương án 4: mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp xuyên vỉa mức

6.3 Trình bày các phương án mở vỉa

1 Vị trí mặt bằng cửa lò

1.1 Đối với khu Đông:

Đây là khu vực khai thác chính, có thời gian tồn tại lâu sẽ được huy động vàokhai thác ngay từ những năm đầu nên mặt bằng công nghiệp được bố trí phải đápứng được yêu cầu của dây chuyền công nghệ trên mặt mỏ với công suất thiết kế500.000 T/năm

Khu Đông có chiều dài theo phương trên 3.000 m, lộ vỉa phần cánh Nam đượcphân bố từ Đông sang Tây ở mức +200 trở lên, vì vậy khai thông sẽ được thực hiệnbằng việc tiếp tục đào các đường lò ở mức +160

Mặt bằng +160 đã được lựa chọn và đang tiếp tục đầu tư xây dựng có điều kiện

bố trí được các hạng mục công trình mặt bằng phục vụ chung cho cả khai trường,việc đấu nối mặt bằng với hệ thống đường ô tô nội bộ đến các khu vực cũng nhưđường ô tô từ mặt bằng ra đường quốc lộ 18B ở phía Nam tương đối thuận lợi

1.2 - Đối với khu Tây

Khu Tây có quy mô và diện phân bố hẹp hơn, việc huy động tài nguyên có thểđược thực hiện ở giai đoạn cuối của dự án Theo đặc điểm địa hình, khu Tây có thể

bố trí mặt bằng ở mức +150 với quy mô đơn giản hơn khu Đông

Khu Tây được liên lạc với khu Đông bằng tuyến đường ô tô nội mỏ đi qua khubảo vệ chùa Hồ Thiên với cung độ gần 4 km

Theo dự án Khai thác hầm lò khu mỏ Hồ Thiên được phê duyệt năm 2007 thì cácđường lò khai thông, chuẩn bị mức +160 được lựa chọn có tiết diện đào lò 9,4m2;tiết diện sử dụng là 6,7m2

Theo “Quy chuẩn Kỹ thuật quốc gia về an toàn trong khai thác than hầm lòQCVN 01:2011/BCT” thì tiết diện các đường lò xuyên vỉa vận tải chính phải códiện tích tối thiểu trong khung chống là 9,0m2 Nhưng khối lượng các đường lòkhai thông đã thi công kha lớn và tiết diện các đường lò khai thông này vẫn đápứng được yêu cầu như vận tải, thông gió, đi lại Do đó, Dự án điều chỉnh đề nghị

không thay đổi tiết diện hệ thống đường lò đã khai thông theo dự án cũ, đồng thờicác đoạn đường lò đào tiếp cũng sẽ chọn tiết diện phù hợp với các tiết diện nêutrên

2 Phương án 1 : mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với xuyên vỉa mức

a Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị ( hình vẽ )

b Trình tự đào lò

- Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +200 đào đồng thời cặp giếng nghiêng chính(1) với góc dốc 25 độvà giếng nghiêng phụ (2) với góc dốc 20 độxuống mức +0 Từmức +0 ta đào sân ga, hầm, trạm và từ đóđào lò xuyên vỉa vận tải (3) xuyên qua cácvỉa than cho tới biên giới của khu khai thác Từ mức +220 ta đào lò xuyên vỉathông gió (4) xuyên qua các vỉa than để thông gió cho mức thứ nhất Từ lò xuyênvỉa vận tải mức ta đào đoạn lò dọc vỉa vận tải (5)(6) Từ lò xuyên vỉa mức +220 tađào lò dọc vỉa thông gió (7).Từ (4) ta đào lò cắt ban đầu, đào lò song song, rồi họngsáo để chuẩn bị bước vào khai thác tầng trên của mức

- Trong quá trình khai thác tầng I ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II của mức bằngcách đào kéo dài cácđoạn lò dọc vỉa vận tải (5)(6), rồi lò cắt ban đầu Công việcchuẩn bị sao cho khi kết thúc khai thác tầng I thì tầng II vừa được chuẩn bị xong đểviệc khai thác không bị giánđoạn

c Sơ đồ vận tải

- Vận tải than

+ TầngI: Than từ các lò chợ được vận chuyển qua lò song song, qua họngsáoxuống các đường lò dọc vỉa vận tải tầng Từ đây than được chuyển qua thượngchính xuống lò dọc vỉa vận tải mức (5), qua xuyên vỉa vận tải mức (3) ra đến sân gamức +0 Từđây than được vận tải lên mặt bằng sân công nghiệp mỏ qua giếngchính (1)

+ Tầng II : Than từ các lò chợ qua lò song song, qua họng sáo xuống các đường lòdọc vỉa vận tải mức Sau đó được chuyển qua lò xuyên vỉa vận tải (3) ra

sân ga mức +0 và được vận tải qua giếng chính(1) lên mặt bằng sân công nghiệp + Các tầng III, IV, V vận tải được tiến hành tương tự

- Vận tải người và vật tư, thiết bị :

+ Tầng I : Người và vật tư, thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếng phụ(2), sau đó vào lò xuyên vỉa thông gió (4), qua lò dọc vỉa thông gió (8) rồi vào lòchợ

+ Tầng II : Người và vật tư, thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếng phụ(2), sau đó qua lò xuyên vỉa thông gió (4) vào lò dọc vỉa thông gió (8), qua giếngphụ xuống lò dọc vỉa vận tải của tầng I rồi đi vào lò chợ

+ Các tầng tiếp theo được tiến hànhtương tự

d Sơ đồ thông gió

+ Tầng I : Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải mức +0vào lò dọc vỉa vận tải (6), qua cặp thượng , tới lò dọc vỉa vận tải tầng I (7) rồi đivào lò chợ Gió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa thông gió (4) ra xuyên vỉa thông gió(7) rồi ra ngoài qua cửa gió (8)

+ Tầng II : Gió sạchtừ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải mức-97,5 vào lò dọc vỉa vận tải(5), rồi đi vào lò chợ tầng II Gió bẩn từ lò chợ đi vào lòdọc vỉa vận tải (5) qua giếng phụ, ra lò dọc vỉa vận tải (5) rồi ra ngoài qua giếngchính (1)

+ Các tầng tiếp theo thì sơ đồ thông gió tương tự

e Sơ đồ thoát nướcNước thoát ra từ các địa tầng, các đường lò khai thác theo các

rãnh nước chảy vào hầm chứa nước ở các mức Tại đây bố trí hầm bơm chứa nước,đưa nước theo đường ống đặtở giếng phụdẫn lên mặt , đổ vào suối H10 chảy rasông Mông Dương

f Các thông số mở vỉa

3 Phương án II Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp xuyên vỉa mức

a Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị

b Thứ tự đào lò

- Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +200 đồng thời một cặp giếng đứng chính (1)

và giếng phụ (2) xuống mức +0 Từ mức +0 ta đào sân ga, hầm, trạm và từ đó đào

lò xuyên vỉa vận tải mức (3) xuyên qua các vỉa than cho tới biên giới của khu khaithác Từ mức +220 ta đào lò xuyên vỉa thông gió (4) xuyên qua các vỉa than đểthông gió cho mức thứ nhất Từ lò xuyên vỉa vận tảimứcta đàođoạn lò dọc vỉa vậntải (5) Rồi từđó ta đào cặp thượng chính và thượng phụ Từ lò xuyên vỉa mức +120

ta đào lò dọc vỉa thông gió (8) Từ (7) ta đào lòcắt ban đầu (9) rồi từ (9) đào lò songsong rồi họng sáo để chuẩn bị bước vào khai thác tầng trên của mức

- Trong quá trình khai thác tầng I ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II của mức bằngcách đào kéo dài cácđoạn lò dọc vỉa vận tải (5), rồi lò cắt ban đầu Công việc chuẩn

bị sao cho khi kết thúc khai thác tầng I thì tầng II vừa được chuẩn bị xong để việckhai thác không bị giánđoạn

c Sơ đồ vận tải

- Vận tải than :

+ Tầng I: Than từ các lò chợ được vận chuyển qua lò song song, qua họng sáoxuống các đường lò dọc vỉa vận tải tầng Từ đây than được chuyển qua thượngchính xuống lò dọc vỉa vận tải mức (5), qua xuyên vỉa vận tải mức (3) ra đến sân gamức +0 Sau đó than được trục tải lên mặt bằng sân công nghiệp mỏ qua giếngchính (1)

+ Tầng II : Than từ các lò chợ qua lò song song, qua họng sáo xuống các đường lòdọc vỉa vận tải tầng Sau đó được chuyển qua lò xuyên vỉa vận tải (3) ra sân ga mức+0 và được trục tải qua giếng chính(1) lên mặt bằng sân công nghiệp

+ Các tầng còn lại việc vận tải được tiến hành tương tự

- Vận tải người và vật tư, thiết bị :

+ Tầng I : Người và vật tư, thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếng phụ (2),sau đó vào lò xuyên vỉa thông gió (4), qua lò dọc vỉa thông gió (7) rồi vào lò chợ.+ Tầng II : Người và vật tư, thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếng phụ (2),sau đó qua lò xuyên vỉa thông gió (4) vào lò dọc vỉa thông gió (8), qua giếng phụxuống lò dọc vỉa vận tải của tầng I (giờ là dọc vỉa thông gió tầng II) rồiđi vào lòchợ tầng II

+ các tầng tiếp theo được thực hiệntương tự

d Sơ đồ thông gió

- Tầng I : Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải mức +0vào lò dọc vỉa vận tải (5), qua cặp thượng tới lò dọc vỉa vận tải tầng I rồi đi vào lòchợGió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa thông gió ra xuyên vỉa thông gió rồi ra ngoàiqua giếng chính (1)

- Tầng II : Gió sạchtừ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải mức +0vào lò dọc vỉa vận tải(5), rồi đi vào lò chợ Gió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa vậntải (6) của tầng I,qua giếng phụ lên lò dọc vỉa thông gió (7) ra lò xuyên vỉa thônggió (4) rồi ra ngoài qua cửa gió (8)

- Các tầng tiếp theo thì sơ đồ thông gió tương tự

4 Phương án III Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp xuyên vỉa mức

a Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị ( hình vẽ )

b Trình tự đào lò

- Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +200, đào cặp giếng nghiêng chính (1) và

giếng nghiêng phụ (2) xuống mức +120 Từ mức +120 ta đào sân ga, hầm trạm, rồi tiến hành đào lò xuyên vỉa vận tải (4) xuyên qua các vỉa than tới biên giới khu khai thác Từ mức +170 ta đào lò xuyên vỉa thông gió(10) xuyên qua các vỉa than để thông gió cho tầng thứ nhất Từ lò xuyên vỉa vận tải (4) ta đào các lò dọc vỉa vận tải(8), từ (10) ta đào các lò dọc vỉa thông gió (9) Từ đó đào lò song song, họng sáo, lòthượng chính, phụ và chuẩn bị tiến hành khai thác tầng I

- Trong quá trình khai thác tầng I, ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II bằng cách kéo dàicặp giếng nghiêng chính, phụ tới mức +80 Việc chuẩn bị tiến hành tương tự tầng I,, khi đó các lò (4) và (8) lần lượt sẽ trở thành lò xuyên vỉa thông gió và dọc vỉa thông gió của tầng II Công việc được tiến hành sao cho khi kết thúc khai thác tầng

I thì tầng II vừa được chuẩn bị xong và sẵn sang bước vào khai thác để không bị gián đoạn tiến độ

- Công việc chuẩn bị các tầng tiếp theo được tiến hành tương tự

c Sơ đồ vận tải

- Vận tải than

+ Tầng I: Than từ lò chợ được vận chuyển qua lò song song , họng sáo xuống cácđường lò xuyên vỉa vận tải tầng Từ đây than được vận chuyển qua lò thượng chínhxuống lò dọc vỉa vận tải (8), qua xuyên vỉa vận tải mức (4) ra đến sân ga +120 vàđược vận tải qua giếng nghiêng chính (1)

+ Tầng II Than từ lò chợ vận chuyển qua lò song song, họng sáo xuống các đường

lò dọc vỉa vận tải (8) Sau đó được chuyển qua lò xuyên vỉa vận tải (4) ra sân ga+120 và được vận tải qua giếng chính (1) lên mặt bằng sân công nghiệp

+ Các tầng III, IV, IV được tiến hành tương tự

- Vận tải người, thiết bị

+ Tầng I: Người và thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếng phụ (2), sau đóvào lò xuyên vỉa thông gió (10), qua dọc vỉa thông gió (9) rồi vào lò chợ

+ Tầng II: Người và thiệt bị từ mặt bằng sân công nghiệp và giếng phụ (2), sau đóvào lò xuyên vỉa thông gió (10), xuống lò dọc vỉa vận tải của tầng I vào lò chợ+ Các tầng III, IV, V người và thiết bị được vận tải tương tự

d Sơ đồ thông gió

- Tầng I: Gió sạch từ giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải +120 vào lò dọcvỉa vận tải (8), qua cặp lò thượng chính phụ tới lò dọc vỉa vận tải tầng I rồi đi vào

lò chợ Gió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa thông gió (9) ra xuyên vỉa thông gió (10)qua giếng nghiêng chính (1) rồi đi ra ngoài qua cửa gió(11)

- Tầng II: Gió sạch từ giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải +120 vào lò dọcvỉa vận tải (8), rồi đi vào lò chơ, gió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa vận tải (8), đilên lò dọc vỉa thông gió (9), qua xuyên vỉa thông gió (10) ra giếng chính (1) rồi đi

ra ngoài qua rãnh gió (11)

- Tầng III, IV, V sơ đồ thông gió được tiến hành tương tự

e Sơ đồ thoát nước

- Thoát ra từ các địa tầng, các đường lò khai thác theo các rãnh nước chảy vào hầm chứa nước ở các mức Tại đây bố trí hầm bơm chứa nước, đưa nước theo đường ống đặt ở giếng phụ dẫn lên mặt, đổ vào các sông suối ra ngoài

f Các thông số mở vỉa

Báng: Thông số mở vỉa phương án III

4 Phương án IV: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp xuyên vỉa mức

a Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị ( hình vẽ )

- Trong quá trình khai thác tầng I, ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II bằng cách kéo dàicặp giếng đứng chính phục xuống mức +120 Việc chuẩn bị được tiến hành tương

tự như ở tầng I Lúc này các đường lò xuyên vỉa (4) mức +170 và các đường lò dọcvỉa (9) sẽ lần lượt là lò xuyên vỉa thông gió và dọc vỉa thông gió của tầng II Công việc được tiến hành sao cho khi kết thúc khai thác tầng I thì tầng II vừa được chuẩn

bị xong và sẵn sang bước vào khai thác để không bị gián đoạn tiến độ

c Sơ đồ vận tải

- Vận tải than:

+ Tầng I: Than từ lò chợ được chuyển qua các lò song song, qua họng sáo xuống cái đường lò dọc vỉa vận tải tầng Từ đây than được chuyển qua lò thượng chính xuống lò dọc vỉa (9), qua xuyên vỉa vận tải mức +170 ra đến sân ga, sau đó được trục tải lên mạt bằng sân công nghiệp mỏ qua giếng chính (1)

+ Tầng II: Than từ lò chợ chuyển qua các lò song song, qua họng sáo xuống các đường lò dọc vỉa vận tải (8), qua xuyên vỉa vận tải mức +120, sau đó được trục tải lên mặt bằng sân công nghiệp mỏ qua giếng chính (1)

+ Các tầng III, IV, V công việc vận tải được tiến hành tương tự

- Vận tải người, thiết bị

+ Tầng I: Người và thiết bị ở mặt bằng sân công nghiệp đi theo đường lò xuyên vỉa thông gió (11), qua dọc vỉa thông gió (10) và vào lò chợ

+ Tầng II: Người và thiết bị ở bằng sân công nghiệp vào giếng phụ (2), sau đó qua

lò dọc vỉa thông gió (4) mức +170, qua dọc vỉa thông gió (9) rồi đi vào lò chợ tầng II

+ Các tầng III, IV,V công việc vận tải được tiến hàng tương tự

d Sơ đồ thông gió

- Tầng I Gió sạch từ ngoài xuống theo giếng phụ (2) qua lò xuyên vỉa vận tải (4) mức +170 vào lò dọc vỉa vận tải (9) qua cặp lò thượng chính phụ rồi đi vào lò chợ Gió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa thông gió (10) ra xuyên vỉa thông gió (11) rồi đi

ra ngoài qua cửa gió (12)

- Tầng II: Gió sạch từ ngoài xuống theo giếng phụ (2) qua lò xuyên vỉa vận tải (4) mức +120 vào lò dọc vỉa vận tải (8) qua cặp lò thượng chính phụ rồi đi vào lò chợ Gió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa vận tại (9) ra xuyên vỉa vận tải (4) mức +170 (giờ lần lượt là dọc vỉa thông gió và xuyên vỉa thông gió của tầng II) đi ra giếng chính (1) và đi ra ngoài qua cửa gió (12)

- Các tầng III,IV,V công việc thông gió được tiến hành tương tự

f Bảng thông số mở vỉa

Báng III.4: Thông số mở vỉa phương án IV

5 Phân tích và so sánh các phương án mở vỉa

BảngII.5 so sánh chung giữa các phương án

PHƯƠNG

ÁN I

- khối lượng đàolò xuyên vỉa nhỏ

- Khối lượng xây dựng sân giếngnhỏ

- chiều dài giếng lớn

- Khối lượngđào lò ban đâulớn

- Thời gian bước vào sản xuấtlâu

- Sơ đồ vận tải, thông gióphức tạp

- Tổn thất than lớn

PHƯƠNG

ÁN II

- Chiều dài giếng ngắn

- khối lượng lò xuyên vỉa nhỏ

- Khối lượng xây dựng sân giếngnhỏ

- Khối lượngđào lò ban đâulớn

- Thời gian bước vào sản xuấtlâu

- Sơđồ vận tải, thông gió phứctạp

- Tổn thất than lớn

PHƯƠNG

ÁN III

- khối lượngđào lò ban đầu nhỏ

- Thời gian bước vào sản xuấtnhanh

- Sơđồ vận tải, thông gióđơn giản

- Tổn thất than nhỏ

- Chiều dài giếng lớn

- Khối lượng lò xuyên vỉa lớn-Khối lượng xây dựng sângiếng lớn

PHƯƠNG

ÁN IV

- Chiều dài giếng ngắn

- Khối lượng đào lò ban đầu nhỏ

- Thờigian bước vào sản xuấtnhanh

- Sơđồ vận tải, thông gióđơn giản

- Do đó ,muốn đánh giá một cách chính xác hơn và có được cái nhìn sâu rộng hơn

để lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý nhất cho mỏ thì tađi tiến hành tính toán so sánh các chỉ tiêu kinh tế giữa các phương án

6.5 So sánh kinh tế giữa các phương án mở vỉa

Do một số công trình , hạng mục phục vụ cho việc mở vỉa giữa các phương án

là tương tự nhau, đồng thời khi tính toán các loại chi phí không thể tính một cáchchi tiết, mặt khác các thông tin về thị trường các trang thiết bị cần thiết thi côngtrong các đường lò không được đầy đủ nên phần so sánh kinh tế chỉ tiến hành tínhtoán so sánh cho các hạng mục công trình khác nhau đặc trưng của các phương án

Để so sánh kinh tế giữa các phương án ta tiến hành tính toán các chi phí đào lò, chiphí bảo vệ lò, chi phí vận tải của từng phương án

1 Chi phí xây dựng cơ bản

- Chi phí đào lò:

Ccb = L.Cđ (đ)Trong đó: L - Chiều dài lò chuẩn bị , m;

Cđ - Chi phí đào 1 mét lò , đ/m;

Chi phí đào các đường lò của các phương án được tính trong các bảng sau

Bảng: Chi phí đào lò phương án I

CHI PHÍ XDCB CỦA PHƯƠNG ÁN ILoại công trình tiết diện (mDiện tích 2)

Chiều dài(m)

Đơn giá (106 đ/m)

Thành tiền (106 đ)

Bảng: Chi phí đào lò phương án II

CHI PHÍ XDCB CỦA PHƯƠNG ÁN IILoại công trình Diện tích

tiết diện (m2)

Chiều dài(m)

Đơn giá (106 đ/m)

Thành tiền (106 đ)

Lò xuyên vỉa +0 27,9 1289 70 90230

Bảng chi phí đào lò phương án III

CHI PHÍ XDCB CỦA PHƯƠNG ÁN IIILoại công trình Diện tích

tiết diện (m2)

Chiều dài(m)

Đơn giá (106 đ/m)

Thành tiền (106 đ)

Bảng chi phí đào lò phương án IV

CHI PHÍ XDCB CỦA PHƯƠNG ÁN IVLoại công trình Diện tích

tiết diện (m2)

Chiều dài(m)

Đơn giá (106 đ/m)

Thành tiền (106 đ)

2 Chi phí bảo vệ đường lò:

- Thời gian bảo vệ đường lò

tn = tkt - (n-1)t1t ( năm )Trong đó:

tn : thời gian bảo vệ giếng tầng n, năm;

tkt = 15 năm : thời gian khai thác hết phần ruộng mỏ ;

t 1t : thời gian khai thác 1 tầng, năm;

- Theo tính toán ta xác định được tuổi mỏ là 15 năm và ruộng mỏ được chia thành

5 tầng khai thác Điều kiện khai thác và sản lượng khai thác của các tầng khác nhau

là khác nhau nên thời gian khai thác 1 tầng cũng khác nhau Tuy nhiên để đánh giá

sơ bộ về thời gian cũng như chi phí bảo vệ giếng và các đường lò xuyên vỉa saunày, ta coi như thời gian khai thác của các tầng bằng nhauvà tlt = 15/5 = 3 năm,+ Thời gian bảo vệ lò xuyên vỉa được xác định theo công thức:

tn = (ttt + ttd), nămTrong đó: tn - Thời gian bảo vệ lò xuyên vỉa mức n, năm;

ttt - Thời gian khai thác hết tầng trên, năm;

ttd - Thời gian khai thác hết tầng dưới, năm;

- Chi phí bảo vệ đường lò

C = Cbv L tbv, (đồng)Trong đó:

Cbv : Đơn giá bảo vệlò (đồng/m.năm);

L: Chiều dàilòcần bảo vệ, (m);

tbv: Thời gian cần bảo vệ, (năm);

Chi phí bảo vệ các đường lò của các phương ánđược tính trong các bảng sau

Bảng: Chi phí bảo v ệ lò phương án I

CHI PHÍ BẢO VỆ GIẾNG Mức tbv(năm)

Chiều dài(m) Đơn giá (106đ/m.năm) Thành

tiền (106đ)

Giếngchính

Giếngphụ Giếng chính

Giếng phụ

CHI PHÍ BẢO VỆ LÒ DỌC VỈA VÀ SÂN GA

Mức

( 10 6 đ/m.năm)

Thành tiền (10 6 đ) Dọc

vỉa

Sân ga

Dọc vỉa

Sân ga

Dọc vỉa

Sân ga

Dọc vỉa

Sân ga

Bảng: Chi phí bảo vệ phương án II

CHI PHÍ BẢO VỆ GIẾNG Mức tbv(năm)

Chiều dài(m) Đơn giá (106đ/m.năm) Thành

tiền (106đ)

Giếngchính

Giếngphụ Giếng chính

Giếng phụ

Bảng chi phí bảo vệ phương án III

CHI PHÍ BẢO VỆ GIẾNG Mức (năm)tbv

Chiều dài(m) Đơn giá (106đ/m.năm) Thành

tiền (106đ)

Giếngchính Giếng phụ Giếng chính Giếng phụ

CHI PHÍ BẢO VỆ LÒ XUYÊN VỈA

Mức tbv(năm) Chiều dài (m)

Đơn giá(106đ/m.năm) Thànhtiền

bv(năm) Chiều dài (m) ( 10Đơn giá 6đ/m.năm) Thành tiền(106đ)

vỉa ga ga vỉa ga vỉa ga

Bảng chi phí bảo vệ phương án IV

CHI PHÍ BẢO VỆ GIẾNG Mức (năm)tbv

Chiều dài(m) Đơn giá (106đ/m.năm) Thành

tiền (106đ)

Giếngchính

Giếngphụ

Giếngchính Giếng phụ

Dọc vỉa

Sân ga

Dọc vỉa

Sân ga

Ltb - Chiều dài trung bình của lò vận tải,m ;

Q - Khối lượng than được vận tải qua đường lò, tấn ;

Đvt - Đơn giá vận tải cho 1 tấn than,103đ/tấn.km ;Chi phi vận tải của các phương án được tính trong các bảng sau

Bảng: Chi phí vận tải phương án I

Mức 106Q,t/năm

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt

Bảng chi phí vận tải phương án II

10 6 t/năm

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt L,

m

t,năm Đvt Cvt L,

m

t,năm Đvt Cvt

Bảng: Chi phí vận tải phương án III

10 6 t/năm

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt L,

m

t,năm Đvt Cvt L,

m

t,năm Đvt Cvt

Bảng chi phí vận tải phương án IV chuẩn

Mức 106Q,t/năm

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

4 Kết luận

Từ kết quả tính toánở trên, ta rút ra được bảng đánh giá so sánh tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế của các phương án mở vỉa như sau :

Bảng so sánh tổng hợp kinh tế giữa các phương án mở vỉa

Chi phí Phương án I(triệuđồng) Phương án II(triệuđồng) Phương án III(triệuđồng) Phương án IV(triệuđồng)

- Qua việc so sánh về mặt kinh tế- kỹ thuật, ta thấy phương án II mang tính ưu việt

hơn các phương án còn lại Do vậy đồ án xin chọn phương án II ‘‘Mở vỉa bằng

giếng nghiêng kết hợpvới lò xuyên vỉa mức” để làm phương án mở vỉa cho khu

trung tâm mỏ Hồ Thiên khi thiết kế khai thác từ mức +0 ÷ +220

II.7 Thiết kế thi công đào lò xuyên vỉa vận tải mức +0m

II.7.1 Chiện tiết diện ngang đường lò và vật liệu chống lò

1.1 Tiết diện ngang đường lò

1 Chọn hình dạng tiết diện ngang của lò

- Căn cứ vào những đặc điểm địa chấtđất đá trong khu vực, phương pháp mở vỉa,

áp lực đấtđá tác dụng lên xung quanh tường lò và công dụng của đường lò ,đồánxin chọn hình dạng tiết diện ngang đường lò bằng có dạng hình vòm một tâmtường thẳng đứng Hình dạng này thuận lợi cả về chịu lực và thi công

2 Chọn vật liệu chống lò

- Với hình dạng tiết diện đã chọn ở trên kết hợp với thời gian tồn tại của đường lò

và công dụng của chúng em xin chọn vật liệu chống là vì chống thép SVP27

2 Xác định kích thước tiết diện lò

Khi xác định kích thước tiết diện đường lò, cần phải thoả mãn 2 điều kiện: Điều kiện về vận tải và điều kiện về thông gió

1 Điều kiện về vận tải

- Căn cứ vào sơ đồ khai thông chuẩn bị, công suất mỏ, khoảng cách vận tải cũngnhư các công nghệ khấu than trong lò chợ và công tác tổ chức sản xuất của mỏ.Thiết kế chọn loại đầu tầu điện ắc quy có khối lượng bám dính 8 tấn, kéo goòng 1,5tấn cỡ đường 600 mm

Loại đầu tầu điện ắc quy có đặc tính kỹ thuật sau:

a Chiều cao tường đường lò: ht = 1800 mm

- Chiều cao từ mức nền lò đến mức cao nhất của thiết bị vận tải

hb = htb+hđx

Trong đó :

htb: chiều cao lớn nhất của thiết bị vận tải, htb = 1503mm

hdx : Chiều cao toàn bộ đường xe, hdx = hr + hd

hr : Chiều cao cấu tạo của ray , hr = 100 mm

hd : Chiều cao lớp đá nền, hd = 135 mm

→ hb = 1503+ (100 + 135 ) = 1738 mm

b Chiều rộng đường lò tại vị trí cao nhất của thiết bị vận tải:

B = m + kA + ( k – 1 ).c + nTrong đó:

m: khoảng cách từ mép ngoài thiết bị vận tải đến khung chống, m = 400 mm k: số luồng vận tải trong đường lò, k = 2

A: chiều rộng lớn nhất thiết bị vận tải, A = 1065 mm

n: chiều rộng lối đường đi lại tại mức cao nhất của thiết bị vận tải

n = n’ + ( 1800 – hb ) tan β0

- Chiều cao đường lò: hl = ht + R = 1800 + 1438 = 3238

- Diện tích sử dụng của đường lò: Ssd = ht .B + 0,5

2

.R

π

→ Ssd = 1,8.2,876 + 0,5.3,14.1,4382 = 8,42 m2

c Kiểm tra tiết diện đường lò theo điều kiện thông gió:

Tốc độ gió trong đường lò : V = 60 µ

. .

sd

m

S N

k A q

, (m/s)Trong đó :

q : lượng gió cần thiết cho một tấn than khai thác, với mỏ Hồ Thiên thuộc mỏ loại I về khí CH4 thì q = 1,25 m3/ph

Am : Sản lượng khai thác Am = 500 000 tấn/năm

N : Số ngày làm việc trong năm N = 300 ngày

45,1.500000

25,1

s m

=

Theo điều kiện thông gió 0,15 (m/s) < V < 8 (m/s)

- Kích thước ngoài khung chống

B’nền = B + 2 (hchèn + hvì)

Chèn lò bằng vì SVP27: hvì = 123mm

Chèn bê tông: hchèn = 50mm

→ B’nền = 2876 + 2(123 + 50) = 3222 mm

- Tiết diện đường lò

+ Tiết diện bên trong khung chống

2 45 ( cot

: Góc nội ma sát của đấtđá,ϕ

= arctg(f) = arctg(7) ≈800 ;f: Hệ số kiên cố của đá nóc, f = 5

) ( 38 , 0 5

) 2

80 45 ( cot 698 , 3 611 , 1

m

g b

o o

a : Nửa chiều rộng đường lò khi đào, a = 1,611 m ;

γ : Tỉ trọng đất đá nóc, γ = 2,68t/m3 ;

b1 : Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên, b1= 0,38 m ;

 Qn =

)/(81.238,0.68,2.611,1.3

4

m t

80 90 (

90o − ϕ

(T/m2)

= 2,68 ( 0,61 + 3,698) tg2 (

) 2

cm3

Wmax y

cm3

Caom

(m) Trong đó: [ Pv] :Khả năng chịu tải của vì chống SVP-27

[ P v] = 3,75 Tấn/vì;

Qn : áp lực đất đá tác dụng lên nóc lò; Qn = 2,81 Tấn/m;

 L = 2,81

75 , 3 = 1,33 m

Để đảm bảo cho vì chống hoạt động an toàn ta chọn L = 1,3m

3 Hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò

3.1 Chọn máy khoan

- Đất đá khu vực thiết kế có độ kiên cố f=5 nên ta chọn máy khoan ПR-30 do Nga sản xuất có các đặc tính

Bảng: Đặc tính của máy khoan ПR-30

1 Chiều dài máy m 0,7

3.2 Chọn thuốc nổ và phương tiện nổ

- Đồ án thiết kế chọn thuốc nổ AH-1 Đặc tính của thuốc nổ AH-1 thể hiện trong

bảng

Bảng: Đặc tính của thuốc nổ AH-1

+ Kíp nổ :Kíp nổ sử dụng loại kíp vi sai MS – Trung Quốc

Bảng: Đặc tính kỹ thuật của kíp nổ

Vật liệu làm

vỏ kíp

Điện trở(Ω)

Dòngđiện antoàn (A)

Dòngđiệnđảmbảo nổ (A)

Cườngđộ

nổ (số)

Dây dẫnđiện (m)

Kíp có 5 số vi sai, với thứ tự nổ chậm như bảng

Bảng: Thứ tự nổ chậm của kíp vi sai an toàn MS

1.Tính toán lượng thuốc nổ đơn vị, q (kg/m 3 )

- Thuốc nổđơn vị là lượng thuốc nổ cần thiết để đập vỡ 1m3 đấtđá nguyên khốithành những cục có kích thước yêu cầu Lượng thuốc nổđơn vị đượcxác định theocông thức của G.S.Poerovski:

380

=

P e

P : khả năng sinh công của thuốc nổ sử dụng (AH-1), P =( 250÷260) cm3 chọn P = 260cm3

kđ : Hệ số ảnh hưởng của đường kính thỏi thuốc , kđ = 1,0;

→ q = 0,5 1,1 2,07 1,46 1 = 1,66 (kg/m3)

2 Chiều sâu lỗ khoan

- Chiều sâu lỗ khoan được thiết kế sao cho sau một chu kỳ lắp được vì chống là sốnguyên các khung chống

- Nhóm lỗ khoan phá: khoan vuông góc với gương lò và chiều sâu lỗ khoan đượcxác định theo công thức :

Lk = η

td

L

(m)Trong đó :

Ltd : Tiến độ chu kỳđào lò, Ltd = 1,4m;

η

: Hệ số sử dụng lỗ mìn,η = 0,85 ;

→ Lk = 0,85

4 , 1

= 1,65 (m)

- Với nhóm lỗ tạo rạch: Các lỗ tạo rạch khoan nghiêng 85o so với mặt phẳng gương

lò và khoan sâu thêm các lỗ khoan khác 0,2 m

Lr =

2 , 0 85 sinL k o +

=

0

1, 65sin 85

+ 0,2 = 1,86 ( m)

- Các lỗ khoan tạobiên: các lỗ biên khoan nghiêng 850 so với gương lò:

Lb =

o o

k

L

85 sin

65 , 1 85 sin =

dt : Đường kính thỏi thuốc, với thuốc nổ AH-1 thì db = 36 mm Trong trườnghợp nổ mìn tạo biên, ở các lỗ mìn biên thì đường kính thỏi thuốc càng nhỏ hơnđường kính lỗ khoan thì hiệu quả tạo biên càng cao, do đó khi sử dụng thỏi thuốc

có db = 36 mm thì ta chọn dk = 44 mm

4 Số lỗ mìn trên gương lò :

- Số lượng lỗ mìn trong một chu kỳ phụ thuộc vào các yếu tố:

Tính chất cơ lý của đất đá, tiết diện đào của gương lò, loại thuốc nổ sử dụng

- Số lượng lỗ mìn tạo biên, Nb

1

b

P N b

= +

, ( lỗ )Trong đó:

P: Chu vi vùng bố trí lỗ mìn biên

P = 3,14 Rb + 2.(ht - lkk) + Bd - 2 lkk ( m );

Rb: Bán kính của vòm bố trí lỗ mìn biên

Rb = Rn - lkk

lkk :Khoảng cách từ biên đường lò tới lỗ mìn biên, lkk = 0,2 m;

Bd : Chiều rộng đường lò cầnđào, Bd = 3,222 m

→ P = 3,14.(1,611 – 0,22)+2.(1,8-0,2)+3,222 - 2.0,2 =11,59(m)

b:Khoảng cách giữa các lỗ mìn biên,với đất đá có f = 5 thì b=0,75 (m);



18 45 , 17 1 75 , 0

59 , 11

≈

= +

=

b N

r

N S

γ: Lượng thuốc nổ trung bình trên 1 mét chiều dài lỗ mìn phá và đột phá

γ = 0,785.∆.a.kn.dt2 ( kg/m)

∆: Mật độ thuốc nổ trong thỏi ∆ = 1100 kg/m3

a :Hệ số nạp thuốc a = (0,3÷0,8) , lấy a = 0,5

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

dt: Đường kính thỏi thuốc, dt= 36 mm;

= 19,55 (lỗ)Chọn Nr,f = 19 lỗ