Phần chung: Thiết kế sơ bộ vỉa chính mỏ than Đèo Nai (Vỉa G4) Phần chuyên đề: « Nghiên cứu lựa chọn các thông số nổ mìn nhằm đảm bảo chất lượng đập vỡ hợp lý cho mỏ than Đèo Nai

PHẦN CHUNG THIẾT KẾ SƠ BỘ VỈA THAN G(4) CHƯƠNG I TÌNH HÌNH CHUNG VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHOÁNG SÀNG MỎ THAN ĐÈO NAI I. TÌNH HÌNH CHUNG CỦA MỎ. Khoáng sàng than Đèo Nai được người Pháp phát hiện và khai thác từ trước năm 1954. Việc khai thác than được thực hiện bằng phương pháp thủ công và vận tải xe goòng nên sản lương thấp. Năm 1960, mỏ than Đèo Nai chính thức đươc thành lập, được thiết kế lại và khai thác qui mô, hợp lý hơn trước và đã trở thành một trong những mỏ lớn thuộc tổng Công ty than Việt Nam nay thuộc tập đoàn than và khoáng sản Việt Nam. I.1 .Vị trí địa lí và hành chính của mỏ: I.1.1. Vị trí địa lí: Mỏ than Đèo Nai nằm cách trung tâm thị xã Cẩm Phả 6 km về phía Đông Bắc. Toàn bộ mỏ than nằm trong giới tọa độ( hệ tọa độ Hòn Gai) X= 25.000 ÷ 26.400 Y= 71.000 ÷ 73.400 Ranh giới của mỏ: Phía Đông Nam giáp mỏ than Cọc 6 Phía Đông Bắc giáp mỏ than Cao Sơn Phía Tây Bắc giáp công trường KTLT + 110m Thống Nhất Phía Nam giáp quốc lộ 18A, xa hơn là vịnh Bái Tử Long. I.1.2. Giao thông : Mỏ than Đèo Nai nằm trong vùng có hệ thống giao thông thuận tiện phục vụ cho công tác khai thác, xử lý và chế biến tiêu thụ than. Từ mỏ có đường ôtô nối liền quốc lộ 18A, là trục giao thông chính của khu vực. Mỏ cách cảng Cửa Ông 9km theo quốc lộ 18A, đây là cảng than lớn về tiêu thụ than và xuất khẩu than với đương thuỷ nối liền Hòn Gai Cát Bà Hải Phòng, Hòn Gai – Trung Quốc. I.1.3. Kinh tế : Mỏ than Đèo Nai nằm trong khu công nghiệp lớn , có các cơ sở công nghiệp như : các mỏ than lộ thiên lớn như mỏ Cao Sơn, mỏ Cọc 6 ; các mỏ than hầm lò như mỏ Thống nhất, Mông Dương, Khe Chàm. Ngoài ra còn có nhà máy cơ khí Cẩm Phả, nhà máy chế tạo than Việt Nam, xí nghiệp vật tư… Mỏ dùng mạng lưới điện quốc gia, nguồn nước chủ yếu từ hồ bara một hồ nằm trong mỏ.

Trang 1

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, trong thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại hoá, việc khai thác cácnguồn năng lượng phục vụ cho các ngành công nghiệp là rất cần thiết Mỏ thanĐèo Nai là một trong những mỏ được khai thác với quy mô lớn, sản lượng thantrong những năm gần đây của mỏ đạt khoảng 3 triệu tấn Cùng với sự tiến bộ củakhoa học kỹ thuật, sản lượng mỗi năm ngày một tăng nên phải tìm ra phương ántối ưu để khai thác có hiệu quả khoáng sản, muốn vậy phải có đội ngũ cán bộ khoahọc mỏ Trường Đại học Mỏ - Địa chất là nơi đào tạo ra các cán bộ khoa học, mỗinăm trường cung cấp cho ngành Mỏ một số lượng cán bộ khoa học đáng kể

Bản thân em là một trong những sinh viên được học tập và tiếp thu nhữngkiến thức khoa học về ngành Mỏ Sau năm năm học tập trong nhà trường, đượccác thầy cô giáo trang bị cho những kiến thức cơ bản và chuyên môn, đến nay emđược Bộ môn Khai thác Lộ thiên giao đề tài:

Phần chung: Thiết kế sơ bộ vỉa chính mỏ than Đèo Nai (Vỉa G4)

Phần chuyên đề: « Nghiên cứu lựa chọn các thông số nổ mìn nhằm đảm

bảo chất lượng đập vỡ hợp lý cho mỏ than Đèo Nai « Được sự hướng dẫn tận

tình của các thầy giáo trong Bộ môn Khai thác lộ thiên và đặc biệt của thầy giáo

trực tiếp hướng dẫn thầy Nguyễn Đình An, cùng với sự cố gắng của bản thân, em

đã hoàn thành đồ án này

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều, song vì thời gian làm việc có hạn và trình độhiểu biết thực tế sản xuất chưa nhiều, bản đồ án của em không thể tránh khỏinhững sai sót, vậy em kính mong được sự giúp đỡ, chỉ bảo của các thầy giáo, tạođiều kiện cho em hoàn thành về kiến thức

Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy giáo hướng dẫn và các Thầy giáo trong

Bộ môn Khai thác lộ thiên đã giúp em hoàn thành bản đồ án này

Em xin trân trọng cám ơn.

1 SV: TAO VĂN S N ỌN L P KHAI THÁC B- K57 ỚP KHAI THÁC B- K57

Trang 2

PHẦN CHUNG THIẾT KẾ SƠ BỘ VỈA THAN G(4)

CHƯƠNG I TÌNH HÌNH CHUNG VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHOÁNG SÀNG MỎ THAN ĐÈO NAI

I TÌNH HÌNH CHUNG CỦA MỎ

Khoáng sàng than Đèo Nai được người Pháp phát hiện và khai thác từ trướcnăm 1954 Việc khai thác than được thực hiện bằng phương pháp thủ công và vậntải xe goòng nên sản lương thấp Năm 1960, mỏ than Đèo Nai chính thức đươcthành lập, được thiết kế lại và khai thác qui mô, hợp lý hơn trước và đã trở thànhmột trong những mỏ lớn thuộc tổng Công ty than Việt Nam nay thuộc tập đoànthan và khoáng sản Việt Nam

I.1 Vị trí địa lí và hành chính của mỏ:

Trang 3

Ranh giới của mỏ:

- Phía Đông Nam giáp mỏ than Cọc 6

- Phía Đông Bắc giáp mỏ than Cao Sơn

- Phía Tây Bắc giáp công trường KTLT + 110m Thống Nhất

- Phía Nam giáp quốc lộ 18A, xa hơn là vịnh Bái Tử Long

I.1.2 Giao thông :

Mỏ than Đèo Nai nằm trong vùng có hệ thống giao thông thuận tiện phục vụcho công tác khai thác, xử lý và chế biến tiêu thụ than Từ mỏ có đường ôtô nốiliền quốc lộ 18A, là trục giao thông chính của khu vực

Mỏ cách cảng Cửa Ông 9km theo quốc lộ 18A, đây là cảng than lớn về tiêuthụ than và xuất khẩu than với đương thuỷ nối liền Hòn Gai- Cát Bà- Hải Phòng,Hòn Gai – Trung Quốc

I.1.3 Kinh tế :

Mỏ than Đèo Nai nằm trong khu công nghiệp lớn , có các cơ sở công nghiệpnhư : các mỏ than lộ thiên lớn như mỏ Cao Sơn, mỏ Cọc 6 ; các mỏ than hầm lònhư mỏ Thống nhất, Mông Dương, Khe Chàm Ngoài ra còn có nhà máy cơ khíCẩm Phả, nhà máy chế tạo than Việt Nam, xí nghiệp vật tư…

Mỏ dùng mạng lưới điện quốc gia, nguồn nước chủ yếu từ hồ bara một hồnằm trong mỏ

I.1.4 Dân cư :

Dân cư đông đúc đa số là người Kinh đến từ nhiều nơi trong cả nước di cư

về đây từ năm 1945 đến nay Ngoài ra còn có các dân tộc khác như : sắn Dìu, Thổ,Cao Lan Nghề nghiệp chủ yếu của dân trong vùng là làm trong các mỏ than và cácnhà máy công nghiệp Trình độ văn hoá trong vùng ngày một nâng cao

I.2 Điều kiện khí hậu- sông ngòi khu mỏ:

I.2.1 Điều kiện khí hậu của vùng:

Mỏ Đèo Nai nằm trong vùng than Cẩm Phả có đặc điểm khí hậu chung củavùng là mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa Độ ẩm quanh năm cao, mùa hènóng và ẩm, mùa đông lạnh và khô ráo hơn

Trang 4

Khí hậu chia làm 2 mùa: mùa khô bắt đầu từ tháng 10 đến hết tháng 3 nămsau, nhiệt đôj trung bình trong mùa từ 15÷20oC, nhiệt độ thấp nhất vào tháng 12 vàtháng 1 trung bình là 12÷170C đôi khi nhiệt độ xuống thấp 4÷50C Mùa muă bắtđầu từ tháng 4 ÷ 10 nhiệt độ trung bình là 22 ÷280C, nhiệt độ cao nhất vào tháng6,7,8 lên tới 33 ÷350C có khi lên tới 400C.

Lượng mưa lớn nhất từ 170÷450 mm Trong mùa khô có gió mùa Đông Bắcvận tốc gió từ 2,5÷4m/s Mùa mùa chủ yếu là gió Đông Nam vận tốc gió từ2,3÷5m/s

I.2.2 Điều kiện sông ngòi:

Các suối trong vùng có hướng chảy ra phía bắc, đông bắc và đổ vào sôngMông Dương Phía bắc Đèo Nai có một con suối lưu lượng nước rất lớn vào mùamưa va thường gây lũ lụt phá hoại các công trình giao thông vận tải của mỏ, gâytrở ngại cho việc khai thác

II ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHOÁNG SÀNG.

II.1 Đặc điểm địa hình:

Theo điều kiện địa hình có thể chia mỏ Đèo Nai ra làm 2 khu vực: khu Vỉachính và khu Lộ Trí Khu Vỉa chính , phía đông giáp mỏ Cọc 6, có đáy mỏ ở mức+0, phía bắc là triền núi cao có đỉnh ở mức +294  +301m, phía tây giáp moong

Lộ Trí, phía nam là triền núi có đỉnh ở mức +287 m Khu vực Lộ Trí, phía đông làkhu Vỉa chính; phía tây là triền núi và giáp khu vực nhà máy, phía nam là núi cao

có đỉnh ở mức +277 m

Về cấu trúc địa hình, theo kết quả nghiên cứu địa tầng toàn vùng, trầm tíchchứa than thuộc khoáng sàng Đèo Nai đươc xếp vào giới Mezozoi, hệ Triat thốngthượng bậc Nori điệp Hòn Gai Địa tầng chứa than của khoáng sàng dày khoảng300350 m Nham thạch bao gồm: cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết vàcác vỉa than là vỉa Dày 2 và vỉa G4

Điều kiện kiến tạo trong khu mỏ rất phức tạp, ở đây xuất hiện nhiều đứt gãyxen cắt nhau phân chia khoáng sàng, các vỉa than thành nhiều khối địa chất khácnhau

II.2 Điều kiện sản trạng của vỉa khoáng sản và đất đá:

Trang 5

Mỏ Đèo Nai có 2 vỉa than chính là vỉa Dày 2 và vỉa G4, chúng được phân bốrải rác trong các khối địa chất.

II.2.1 Vỉa Dày 2:

Vỉa này có cấu tạo rất phức tạp Được chia thành nhiều chùm và nhiều lớpthan phát triển không liên tục Chỗ có nhiều lớp than nhất là 24 lớp, ít nhất là 5lớp Số lớp kẹp nhiều nhất là 26 lớp, ít nhất là 3 lớp Chiều dày trung bình các lớpkẹp là 46,28 m Chiều dày vỉa than tính trữ lượng lớn nhất là 63.49 m, nhỏ nhất là4.88 m Trữ lượng và điều kiện sản trạng các lớp than mỏng từ 0.3  < 1 m nhưsau:

- Phía bắc tây bắc moong: 43.87 nghìn tấn, chiều dày trung bình của lớp là0.78 m, góc dốc trung bình là 25°

- Phía nam tây bắc moong : 98.38 nghìn tấn, chiều dày trung bình của lớp là0.62m, góc dốc trung bình là 16 °

- Khối trung tâm ( phía đông ) : 136,7 nghìn tấn, chiều dày trung bình lớp là0.72 m, góc dốc trung bình là 26°

Căn cứ vào các yếu tố địa chất trên, có thể thấy rằng : vỉa Dày 2 có cấu tạorất phức tạp, số lớp kẹp và lớp than mỏng từ 0.3  < 1 m lớn, góc dốc và chiềudày vỉa thay đổi khá phức tạp

II.2.2 Vỉa G4:

Phân bố chủ yếu ở phần trung tâm tiếp giáp đứt gãy K_K, vỉa có cấu tạo đơngiản hơn vỉa Dày 2 Chiều dày than tính trữ lượng của vỉa thay đổi từ 6.48 21.64

m Số lớp kẹp1 m từ 2 12 lớp Số lớp kẹp có chiều dày 0.3<1m là 1  6 lớp.Chiều dày trung bình của 1 lớp là 0.8 m , khối lượng 169.78 nghìn tấn , đất đá kẹpchủ yếu là Acghilic có độ cứng f =4.5

Ngoài ra, trong biên giới khai thác lộ thiên (theo BCNCKT năm 1995 ) còn

có các vỉa phụ trụ bắc và khu đồi K:

- Vỉa J5 khu trụ bắc: trữ lượng 119.21 nghìn tấn, dày trung bình 5.21 m , gócdốc 51°

- Vỉa 2K khu đồi K: trữ lượng 458.56 nghìn tấn, chiều dày trung bình 13.05

m, góc dốc trung bình 21.5°

Trang 6

 40° và bị chặn bởi đứt gãy A2 ở phía bắc và đứt gãy A3 ở phía nam.

- Nếp lõm phía nam là nếp lõm có trục phát triển theo phương đông tây,chìm dần về phía đông và bị chặn bởi đứt gãy nghịch K_K, hai cánh của nếp lõmkhông cân đối, cánh phía nam thoải hơn có độ dốc trung bình 20 30°C Càng vềphía đông càng mở rộng và chấm dứt ở đứt gãy K_K

II.3.2 Đứt gãy:

Mỏ Đèo Nai có cấu tạo phức tạp với nhiều đứt gãy chia khoáng sàng thànhnhiều khối địa chất riêng biệt Các đứt gãy chia thành hai hệ thống chính:

+ Hệ thống đứt gãy theo phương vĩ tuyến, bao gồm:

- Đứt gãy A3: nằm ở trung tâm khoáng sàng, đứt gãy này kéo dài theophương vĩ tuyến, xuất phát từ đứt gãy K, phía đông kéo dài vòng về phía nam vàchặn bởi đứt gãy nghịch B, biên độ trượt đứt gãy tới vài trăm mét

- Đứt gãy nghịch A2: Nằm ở phía bắc đứt gãy A3, phương đứt gãy phát triểngần song song với đứt gãy A3, xuất phát từ đứt gãy K_K kéo dài đến đứt gãy A1.Mặt trượt đứt gãy cắm bắc với góc 70  80°

- Đứt gãy nghịch B_B: nằm ở phía nam khoáng sàng có phương gần phương

vĩ tuýên, có góc cắm 50  60° về phía bắc Đới huỷ hoại 2030°, cự ly dịchchuyển 200300 m

- Đứt gãy thuận A1s: nằm phía cánh đứt gãy K_K và xuất phát từ đứt gãynghịch K_K kéo dài sang phần bắc moong Tả Ngạn Cọc 6 Đứt gãy A1s có mặttrượt cắm bắc – tây, góc dốc 70  80°

+ Hệ thống đứt gãy theo phương kinh tuyến:

Trang 7

- Đứt gãy nghịch K_K; nằm phía đông khoáng sàng, là ranh giới phân chiakhoáng sàng Đèo Nai – Cọc 6, phưong đứt gãy: bắc – nam Mặt trượt cắm đôngvới góc 65 80° Biên độ dịch chuyển 100 m.

- Đứt gãy nghịch 2; nằm phía tây khu thăm dò, đứt gãy này chạy theophương bắc, mặt trượt cắm tây với góc dốc 70  75°, cự ly dịch chuyển 100120m

- Đứt gãy thuận A4: có phương á kinh tuyến, mặt trượt đứt gãy cắm đôngnam với góc dốc 75 80°

- Đứt gãy thuận A1: nằm phía tây khoáng sàng, phương đứt gãy gần songsong phương kinh tuyến Mặt trượt cắm tây góc 80°

II.4 Các tính chất cơ lý của đất đá và hoá lí của khoáng sản có ích: II.4.1 Các tính chất cơ lí của đất đá:

Trong khai trường mỏ Đèo Nai xuất hiện các loại đất đá sau: cuội kết chiếm

tỉ lệ không lớn, nằm trên vách vỉa, cấu tạo khối nứt nẻ mạnh Sạn kết phân bố phổbiến trong suốt địa tầng, có dạng lớp dày hàng chục mét Cát kết có màu xám tro,xám trắng, độ hạt thô đến mịn, cấu tạo theo lớp Bột kết thường phân bố nhiều ởvách và trụ vỉa than, chiều dày thay đổi lớn từ 0.340m Sét kết thường gặp dướidạng kẹp sát vách hoặc trụ vỉa than, chiều dày cũng thay đổi khá lớn

Đặc tính cơ lí của các loại đá được thể hiện ở bảng sau :

Độ cứng(f)

Ứng suất kéo( k)kg/cm2

Lực dínhkếtkg/cm2

Trang 8

II.4.2 Phẩm chất than:

Than của Đèo Nai là than Angtraxit có chất lượng khá so với các mỏ trongvùng, có nhiệt năng cao, độ ẩm, chất bốc, hàm lượng lưu huỳnh thấp, độ tro trungbình đáp ứng được nhu cầu trong nước và xuất khẩu Phẩm chất than của mỏ đượcthể hiện qua bảng phân tích mẫu sau:

STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Số lượng

lớn nhất

Số lượng nhỏ nhất

Số lượng trung bình

Bảng 1.2: Phân tích mẫu than mỏ Đèo Nai

III ĐIỀU KIỆN THUỶ VĂN VÀ ĐỊA CHẤT THUỶ CỦA KHOÁNG SÀNG.

III.1 Điều kiện thuỷ văn của vùng:

Đặc điểm thuỷ văn của vùng đã được đề cập khá đầy đủ ở phần đặc điểm khíhậu của vùng Cần nhấn mạnh lại đây là vùng mưa mùa nhiệt đới với 2 mùa rõ rệt:mùa mưa và mùa khô.Tình hình mưa trong năm có ảnh hưởng lớn đến công tác tổchức khai thác mỏ, đặc biệt là công tác đào sâu đáy mỏ khi khai thác dưới mứcthoát nứơc tự chảy

III.2 Đặc điểm nước trên mặt:

Có 2 hệ thống sông suối chính :

- Hệ thống có hướng chảy về phía nam đổ ra vịnh Bái Tử Long, hệ thốngnày có lưu lượng đáng kể, đặc biệt về mùa mưa lưu lượng nước rất lớn gây ảnhhưởng tới giao thông trong vùng

- Hệ thống sông suối có hướng chảy về phía bắc đổ ra sông Mông Dương.Đặc biệt có suối hào bắc nằm ở phía đông bắc khu mỏ, là dòng suối lớn có nướcmưa quanh năm

Trang 9

Lượng nước suối phụ thuộc theo mùa, về mùa mưa lưu lượng nứơc tăng lêngấp nhiều mùa khô ( mùa mưa lưu lượng nước từ 43,7  59 l/s, sang mùa khô còn1.24  5.25 l/s ) Tính chất của nước: trong, không màu, có mùi tanh do nhôm axitsắt, độ pH = 5 Ngoài ra, hệ thống sông nước của mỏ Đèo Nai còn chịu ảnh hưỏngcủa hồ Bara – hồ nằm ở phía tây bắc mỏ, độ cao +342m, hồ dài 500m, rộng trungbình 120 m Hồ có diện tích chứa nước 67.000 m2 Hiện nay, mức nước trong hồcao nhất ở mức +340 m, độ cao của đáy hồ ở mức +330 m Khả năng chứa nướctối đa của hồ đạt 70.000 m3 Về mùa mưa, nước hồ tăng lên do các suối, rãnh nhỏ

đổ về, mức nước trong hồ có thể dâng cao Mùa khô nước hồ giảm đi nhiều

III.3 Đặc điểm nước ngầm:

Tầng chứa nước phân bố đều, rộng khắp khu mỏ, tuỳ theo cấu trúc địa chất

mỏ và độ cao mặt địa hình mà tính áp lực của nước thể hiện mạnh hay yếu Trầmtích chứa than của mỏ Đèo Nai có thể chia thành 2 tầng nước chính:

- Tầng 1: là tầng chứa nước nằm trong nham thạch có mặt thoáng tự do, tầngnước này phân bố từ trên mặt xuống tới mức +20 chỉ vận động theo kẽ nứt kiến tạ,các nguồn cấp nước chính là nước mặt và nước ở các tầng chứa nước

- Tầng 2: nằm trong nham thạch có áp lực phân bố ở phía trụ vỉa Dày 2 từmức +20 trở xuống, thuộc loại khe nứt có mặt áp lực Theo kết quả tính toán, phântích nước ngầm thì tại tầng này nước có tính chất: trong, không mùi, độ pH = 2.5

 5.5.Thể hiện tính axit mạnh, tổng độ khoáng Kk = 0.508  3.8 thể hiện tính ănmòn vừa, tổng lượng cặn H = 14.593  101.415 %/m3 (ít đóng cặn ) hệ số tạo váng

Qmax = 2214.72 m3/ngày đêm

IV.ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH.

Trang 10

Mỏ Đèo Nai chịu nhiều ảnh hưởng của đặc điểm địa chất khu vực QuảngNinh, là vùng có địa chất phức tạp Vì vậy, có ảnh hưởng lớn đến việc khai thácthan.

Về tính chất thạch học, tính chất cơ lí, đặc tính về mức độ khó khai thác, độkiên cố, độ giòn và độ ẩm của khoáng sản có ích, đất đá phủ và đá gốc, những vấn

đề này đã được trình bày khá đầy đủ ở những tính chất cơ lí của đất đá và than

Do nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nên hiện tượng phong hoá xảy rakhá mạnh Hầu hết đất đá lộ thiên trên các tầng bị phong hoá làm cho đất đá trởnên mềm yếu, vỡ vụn, tính chất cơ lí giảm đi nhiều so với nguyên khai

Hiện tượng phong hoá mạnh, kết hợp sự tác động của con người, máy móctrong quá trình khai thác làm cho bờ mỏ bị biến dạng, truợt lở mạnh với tính chất

và qui mô ở từng khu vực khác nhau Có thể thấy rõ mức trượt lở đó qua kết quảquan trắc khu bờ nam và khu bờ bắc :

Mức quan trắc Trị số sụt lở

Trị số dịchchuyển theotuyến ()

Tốc độ dịchchuyển (V)(mm/ngày đêm)

Tốc độ dịch chuyển(V) (mm/ngày đêm)

Trang 11

CHƯƠNG II CÁC SỐ LIỆU GỐC DÙNG LÀM THIẾT KẾ

I.TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT.

- Tài liệu về tình hình địa chất thuỷ văn, địa chất công trình mỏ Đèo Nai

II.2 Số ngày làm việc trong năm (N m ):

Đối với công nhân, số ngày làm việc trong năm được tính như sau:

Nm = N- ( NCN + NL + NP )Trong đó:

N- Số ngày tính trong 1 năm dưong lịch, N=365 ngày

II.3 Số ca làm việc trong ngày:

Thời gian làm việc trong ngày được chia làm 3 ca, mỗi ca 8 giờ ( thay nhaunghỉ luân phiên) Cơ chế đổi ca thuận (caI- caII- caIII), ca nghịch( caIII- caII –caI )

Trang 12

III CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC VỚI CÔNG TÁC KHAI THÁC THAN.

III.1.Số ngày làm việc trong năm:

Tương tự với công tác bóc đất đá, số ngày làm việc trong năm đối với côngtác khai thác là 290 ngày (với công nhân)

III.2.Số ngày, số ca làm việc của thiết bị mỏ, vận tải:

Theo chế độ sửa chữa các loại hàng năm, số ngày làm việc củ thiết bị đượcxác định theo công thức:

NTB = 365-(NSC+NKT+NMB)Trong đó:

NSC- Thời gian sửa chữa thiết bị trong năm, NSC= 30 ngày

NKT- Thời gian kiểm tra, bảo dưỡng định kì trong năm, 3 tháng kiểm tra 1lần, mỗi lần 7 ngày Các tháng còn lại bảo dưỡng 1 tháng 1 lần , mỗi lần 2 ngày

V.1 Thiết bị khoan và vật liệu nổ:

- Dùng máy khoan xoay cầu CBIII-250 MH để khoan bãi mìn lớn

- Dùng máy khoan búa cầm tay BK - 70 để khoan đá quá cỡ

- Dùng thuốc nổ: Anfo, Anfo chịu nước, Zecnô, nhũ tương NT-13, EE-31

V.2 Thiết bị xúc bốc:

Mỏ dùng máy xúc K-5A, K- 4.6 A để xúc than và đất đá Ngoài racòn dùng máy xúc thuỷ lực PC-750 để đào hào và xúc than

Trang 13

V.3 Thiết bị vận tải:

Mỏ sử dụng xe Belaz-7522 trọng tải 32 tấn, CAT- 773E 58 tấn để chở đất đá

ra ngoài bãi thải Để chở than, mỏ sử dụng xe Belaz-540 tải trọng 27 tấn, tự đổ đểchở than

V.4.Thiết bị thải đá:

Kết hợp xe tự đổ Belaz-7522 để thải đá với máy gạt D85A - 18 để san gạtbãi thải, làm đường san gạt gương tầng

V.5 Khâu thoát nước:

Dùng hệ thống thoát nước tự chảy về mức +28 bắc Cọc 6 và sử dụng bơmnước 12Y- 10T để thoát nước vào mùa mưa khi đã khai thác dưới mức thoát nước

tự chảy

Bảng 2.1.Giá thành của một số sản phẩm,vật tư thiết bị

1 Giá bán 1tấn than( theo số liệu của mỏ) đ/t 1.172.120

2 Giá thành sản xuất 1 tấn than thuần túy đ/t 98.997

Trang 14

16 Thuốc nổ AD -1 đ/ kg 36.000

19 Chi phí tuyến vào kho bãi bốc dỡ than đ/T 11.880

CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ

Mỏ Đèo Nai là mỏ lộ thiên có trữ lượng lớn và thời gian tồn tại lâu, với sự tácđộng của các yếu tố thời gian và tiến bộ khoa học kĩ thuật vào các chỉ tiêu kinh tế,nên việc xác định biên giới cuối cùng hợp lí của mỏ sẽ thiếu chính xác Bởi vậy,bản thiết kế này sẽ đi sâu nghiên cứu xác định biên giới tạm thời của một giai đoạnsản xuất nhất định và coi đó là biên giới mỏ ở giai đoạn sản xuất được xét Việcxác định biên giới này bao gồm: xác định độ sâu khai thác khai thác, biên giới trênmặt đất và biên giới dưới đáy mỏ Tính toán trữ lượng khoáng sản và khối lươngđất đá bóc trong biên giới mỏ, sao cho hiệu quả hoạt động kinh tế của mỗi giaiđoạn và cả quá trình tồn tại của mỏ là lớn nhất

I HỆ SỐ BÓC GIỚI HẠN.

Hệ số bóc giới hạn là tỷ số giữa khối lượng đất đá(m3) phải bóc tối đa chophép và khối lượng khoáng sản (m3 hoặc Tấn) tương ứng khai thác được trong điềukiện có lợi về kinh tế khi khai thác khoáng sàng bằng phương pháp lộ thiên Hệ sốbóc giới hạn được xác định gián tiếp qua các chỉ tiêu kinh tế tính toán của mỏ thiết

kế, với công thức như sau:

Kgh = (C0 −a)

Trong đó :

- K gh : Hệ số bóc giới hạn tính theo than nguyên khai , m3/T

- C0: Giá bán 1 tấn than nguyên khai cho phép đảm bảo cân bằng thu chi , Co

=1.271.325 đ/T

Trang 15

- a: giá thành khai thác 1 tấn than thuần tuý(gồm khai thác, sàng, vận chuyển,bốc rót, lãi vay ), a = 660.200 đ/T

II NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ.

Biên giới mỏ lộ thiên là một thông số vô cùng quan trọng trong việc xác địnhđúng biên giới của mỏ, nó quyết định mức thu được lợi nhuận của quá trình sảnxuất của mỏ Và ngược lại sẽ xảy ra hậu quả xấu mức thu được lợi nhuận Từngchi phí trong quá trình sản xuất có thể gây lãng phí lớn, mất an toàn và thua lỗ Dovậy khi chọn phương pháp đánh giá để xác định biên giới mỏ phải xuất phát từ 2yêu cầu sau:

- Tổng chi phí cho khai thác toàn bộ khoáng sản là nhỏ nhất (lãi tối đa)

- Giá thành sản phẩm trong mọi giai đoạn sản xuầt phải nhỏ hơn haytối đa bằng giá thành cho phép

Đối với mỏ Đèo Nai, vỉa than có dạng lòng chảo cấu tạo phức tạp, chiều dàycủa vỉa tăng theo chiều sâu, trữ lượng tâp trung ở phần dưới của khoáng sàng Nênkhi chọn nguyên tắc xác định biên giới mỏ phải sát với thực tế

Ta chọn nguyên tắc xác định biên giới mỏ:

Kgh Kbg; Kgh Ktb

Để phù hợp với điều kiện địa hình và phù hợp với tính toán ta dùng phươngpháp đồ thị để xác định biên giới mỏ Công việc tiến hành dựa trên các lát cắt địachất, ta sử dụng các lát cắt T-XVIIA, T-XX, T-XXIV

Do tính chất cơ lí của đất đá và độ ổn định của bờ mỏ ta chọn các thông sốkhai trường sau:

- Góc bờ dừng phía vách: V=400)

Trang 16

- Góc bờ dừng phía trụ trùng với góc ngiêng của vỉa, T = 350)

Các thông số trên được chọn trên cơ sở thực tế sản xuất của mỏ

III XÁC ĐỊNH BIÊN GIỚI MỎ.

* Trình tự tiến hành các bước:

1 Trên lát cắt ngang đặc trưng, xây dựng từ tài liệu thăm dò địa chất

kẻ các đưòng song song nằm ngang với khoảng cách bằng chiều cao tầng khai thác(h=15m)

2 Từ các giao điểm nằm ngang với vách và trụ vỉa lần lượt từ trênxuống kẻ đường biểu thị bờ dừng phía vách (γ v = 400) vàphía trụ (γ t = 350) với góc

bờ mỏ đã chọn cho tới khi gặp mặt đất

3 Tiến hành đo diện tích biểu thị khoáng sản khi khai thác và bóc đất

đá tương ứng nằm giữa 2 vị trí bờ mỏ liên tiêp đối với tất cả các độ cao và xác định

5 Đưa kết quả xác định chiều sâu cuối cùng của mỏ trên lát cắt ngang

Trang 18

Hình3.2: Đồ thị xác định chiều sâu khai thác mặt cắt T-XX

Kết quả đo diện tích than, đất đá ở các tầng mặt cắt T - XXIV

Trang 19

T-kế là : - 200 m ở mức này Chiều dài và chiều rộng đáy mỏ vẫn đảm bảo cho cácthiết bị bốc xúc vận tải làm việc bình thường và tận thu tối đa tài nguyên.

Đây chưa phải độ sâu cuối cùng của mỏ

IV ĐIỀU CHỈNH ĐÁY MỎ, XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TRÊN MẶT

VÀ ĐÁY MỎ.

Theo như trên, ta xác định được độ sâu đáy mỏ là -220 m

IV.1 Điều chỉnh đáy mỏ:

Trang 20

Việc điều chỉnh đáy mỏ phải thông qua việc đưa kết quả xác định chiều sâucủa mỏ trên các lát cắt ngang vào lát cắt dọc Dựa trên sự chú ý đến độ dốc vàchiều dài các khu vực phải đảm bảo điều kiện hoạt động tốt cho các thiết bị xúcbóc và vận tải.

IV.2 Kích thước trên mặt và kích thước đáy mỏ:

Căn cứ vào mặt cắt địa chất tuyến T-XVIIA, T-XX, T-XXIV có thể xác địnhkích thước trên mặt và kích thước đáy mỏ như sau:

Thông số Đơn vị T-XVIIA T-XX T-XXIVChiều rộng trên mặt m 650(-100) 670(-70) 1050(+50)

Chiều rộng đáy

mỏ m 205(-205) 90(-220) 30(-220)

Chiều dài toàn bộ khai trường

+ Chiều dài trên mặt: 1310 m( +50)

+ Chiều dài đáy mỏ: 250 m(-220)

V TÍNH TOÁN TRỮ LƯỢNG THAN VÀ ĐẤT ĐÁ BÓC TRONG BIÊN GIỚI MỎ.

Trữ lượng than và đất đá bóc trong biên giới mỏ được xác định dựa trên cácmặt cắt địa chất, bình đồ đồng đẳng vách, đồng đẳng trụ Việc tính toán trữ lượngthan và đất đá bóc được xác định bằng phương pháp mặt cắt:

Trang 21

Si , S’i : Diện tích đá bóc và diện tích than tại mặt cắt thứ i ( m2 ); được xácđịnh bằng đo vẽ trên các mặt cắt ( Bảng xác định Kbg ),

Theo kết quả bảng trên ta có được:

- Trữ lượng than trong biên giới mỏ: Q = 12.248.230 m3

- Tổng khối lượng đất đá bóc: V = 41.324.020m3

- Hệ số bóc trung bình: Ktb = 3.43

- Chiều sâu đáy mỏ( thiết kế) : Hc = -220m

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MỞ VỈA

4 1 - KHÁI NIỆM

Trang 22

Mở vỉa khoáng sàng là công việc đầu tiên ở trên mỏ nhằm mục đích tạo nêncác đường giao thông trên các tầng nối liền với mặt bằng công nghiệp, tạo ra diệncông tác đầu tiên trên các tầng khai thác và bóc đất đá đảm bảo cho việc vận tảikhoáng sàng, đất đá bóc ra bãi thải và mặt bằng công nghiệp mỏ mở vỉa khoángsàng hay các tầng công tác được tiến hành bằng các hào, các hào này được bắt đầu

từ mặt đất hoặc từ các tầng trung gian nào đó và được kết thúc ở độ cao của mặttầng công tác cần mở

Các yếu tố : Địa hình mặt đất, kích thước của mỏ trên bình đồ và theo chiềusâu, hệ thống khai thác, các thống số của nó, thành phần thế nằm thân quặng trongkhông gian có ý nghĩa quan trọng quyết định việc lựa chọn phương pháp và sơ đồ

mở vỉa Khối lượng xây dựng mỏ, khối lượng chuẩn bị công tác trong thời kỳ khaithác, lịch kế hoạch chuẩn bị và khai thác vỉa trên các tầng, các chỉ tiêu sử dụngthiết bị mỏ và vận tải trong thời kỳ khai thác phụ thuộc vào hệ thống mở vỉa đãchọn

Phương pháp mở vỉa và hệ thống mở vỉa có liên quan chặt chẽ với hệ thốngkhai thác, nói cách khác, việc áp dụng một hệ thống khai thác nhất định có liên hệgắn bó với khả năng sử dụng một số lượng hạn chế hoặc thậm chí một số phươngpháp mở vỉa theo khả năng kỹ thuật , cũng như hợp lý về kinh tế

4.2 - LỰA CHỌN SƠ ĐỒ VÀ VỊ TRÍ HÀO MỞ VỈA

4.2.1 - Tuyến hào ngoài

Mỏ than Đèo nai là mỏ đã khai thác nhiều năm nay Tuyến hào ngoài của mỏ

là tuyến hào cố định bán hoàn chỉnh, kiểu sườn núi được đào từ mức +52 lên tớimức +175 vòng qua trụ nam của mỏ

Đây là tuyến hào cố định, được dùng làm tuyến giao thông chính của mỏ đãđược kiên cố hoá bằng bê tông, đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng, tiếp giápvới các hào chuẩn bị để phù hợp với quá trình phát triền công trình mỏ theo haicánh Còn có các tuyến hào ngoài nối ra các bãi thải 90Đ; 190 N; trụ bắc và vậnchuyển than ra kho chứa + 93 khu vực đầu băng tải Đèo Nai ; Cọc Sáu, Các tuyếnhào này cũng đã được mỏ đầu tư xây dựng kiên cố một phần

4.2.2 - Tuyến hào trong :

Trong quá trình khai thác mỏ xuống sâu, sơ đồ mở vỉa của mỏ luôn biến động

để phù hợp với từng giai đoạn sản xuất

Từ mức + 100 của công trường chính, ta có hướng và sơ đồ mở vỉa như sau :

- Từ mức + 100 đến mức + 65 mở hào nhóm vỉa bám vách vỉa theo hai cánhNam và Bắc

- Từ mức + 40 trở xuống mở hào nhóm theo cánh bắc, ở vị trí thấp nhất của

mỏ đi qua khu trung tâm vỉa chính rồi vòng sang cánh nam của vỉa Quá trình mỏ

Trang 23

phát triển xuống sâu, hào được kéo dài và lượn vòng đổi hướng bên bờ trụ Nam kếtthúc ở độ sâu cuối cùng khu Tây Nam moong mở hai hào nhóm

- Hào mức + 175 vận chuyển than từ mức + 175 khu tây bắc - tây nammoong ra bãi thải 170 và kho chứa đầu băng + 93

- Hào mức + 130 đến mức + 145 trên trụ Nam ra bãi thải phía đông

* Ưu điểm của sơ đồ mở vỉa này :

Hệ thống hào ngoài như hiện nay là hợp lý với hệ thống thai thác trước mắt vàlâu dài

- Các hào nhóm ở mức + 65 trở lên hợp lý trong việc rút ngắn cung độ vận chuyểnkhắc phục được khối lượng vận tải lên dốc tăng năng suất vận chuyển

Vị trí hào ở mức thấp nhất bên cánh bắc tạo điều kiện cho việc thoát nướctoàn mỏ theo đường hào xuống mương + 40 thoát ra ngoài khai trường qua lò +

28 Khoảng cách từ hào đến vỉa chính là gần nhất

Hào được mở bám bờ trụ Nam, có góc dốc của bờ trụ nhỏ, có điều kiện ổn định vàxây dựng đường kiên cố thuận lợi

* Nhược điểm của sơ đồ này :

- Khi hào mở vỉa đi qua vỉa dày (2 ) vỉa than có nhiều lớp kẹp, hướng dốc củavỉa cắm bắc, việc tận thu than ở đây sẽ gặp nhiều khó khăn, hệ số tổn thất lớn

- Các thông số tính toán của hào mở vỉa được thực hiện theo giáo trình " Quy trìnhcông nghệ khai thác và cơ sở thiết kế mỏ lộ thiên”

4 3 - HÌNH DẠNG TUYẾN ĐƯỜNG HÀO

4.3.1 - Tuyến đường hào, độ dốc của tuyến hào

Độ dốc khống chế của tuyến đường hào là độ dốc lớn nhất cho phép,xác địnhtheo điều kiện vận tải hay có tải lên dốc của thiết bị vận tải Theo điều kiện kỹthuật khi vận tải bằng ôtô có tải khi lên dốc thì độ dốc khống chế cho phép khôngđược vượt quá 6 – 8 %

Mỏ Đèo Nai chịu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu thủy văn trong vùng : mưanhiều về mùa hè,mưa phùn về mùa đông,dẫn đến mặt đường thường xuyên trơn,lầylội,giảm khả năng lên dốc của ôtô.Với phương tiện vận tải chủ yếu của mỏ là ôtôBelaz–7522, CAT773E thì có thể lấy độ dốc khống chế là

Trang 24

Hc : Độ cao điểm cuối của tuyến đường ( m ) Hc = - 220

H = 175 - ( -220) = 395m

i : Độ dốc khống chế i = 0,07

Llt = 0.07395 = 5.642 (m)Trong thực tế chiều dài tuyến đường hào bao giờ cũng dài hơn chiều dài lýthuyết, do có sự kéo dài ở những đoạn có độ dốc giảm của những đoạn đường cong

và đoạn tiếp giáp giữa các tuyến đường hào và tầng công tác

Do vậy chiều dài thực tế của tuyến đường hào được tính theo công thức

Vậy :

n = 73341250 ≈6 4.996900 lần

4 4 - CHIỀU RỘNG ĐÁY HÀO

4.4.1 - Chiều rộng đáy hào chuẩn bị được xác định theo công thức

Trang 25

Hình 4.1:Sơ đồ xác định chiều rộng đáy hào chuẩn bị.

Trong đó :

Rq : Bán kính vòng của xe ô tô :

Với xe belaz 7522; CAT 773 E thì Rq = 10 m

- a chiều rộng 1 làn xe : a = 4,5 m ( xe CAT- 773 E )

- L0 chiều dài xe, L0 = 9,68 m ( xe CAT- 773 E )

- m : Khoảng cách an toàn giữa xe và thành hào m =2 m

bcb > 10 + 2,25 + 9,68 + 2 x 2 = 25,93 m Chọn bcb= 26 m theo điều kiện thiết bị ô tô quay đảo chiều

4.4.2 - Chiều rộng hào vận chuyển

Chiều rộng đáy hào được tính :

bd = z + 2 ( A + n ) + M + Ktrong đó :

Z : khoảng cách khối trượt lở , z = 3 m ;

n : chiều rộng lề đường , n = 1 m ;

A : chiều rộng 1 làn xe chạy, A = 4,6 m ;

K : chiều rộng rãnh thoát nước, k = 0,5 m ;

M : khoảng cách an toàn giữa 2 xe, M = 1 m;

bd = 3 + 2 ( 4,6 + 1 ) + 1 + 0,5 = 15,7 m

Ta chọn : bd = 16 m

A A

Trang 26

Góc nghiêng thành hào được chọn phụ thuộc vào tính chất cơ lý của đất đáxung quanh

Đối với mỏ Đèo Nai độ cứng đất đá  = 8  14 độ nứt nẻ trung bình, gócnghiêng thành hào được chọn  = 700

4.4.4 - Kết cấu của đoạn đường cong

Khi tuyến hào trong mỏ đổi hướng thì ta phải tính toán các thông số thiết kếđoạn cong để xe chạy trên đó đảm bảo an toàn

Khi ô tô chạy trơn trên đoạn đường cong, dưới tác dụng của lực ly tâm ô tô để

bị trượt và lật Bán kính vòng của đoạn đường cong lớn thì lực ly tâm càng nhỏ

Vì vậy khối lượng đào đắp hào tăng lên vì thế ta phải tính chọn bán kính vòng hợp

lý nhất

Công thức xác định bán kính đường vòng

2 min

V R

- in : Độ dốc ngang của đường in = 4 %

Vậy : it = 0,04520,042

it = 6 %

- Phần đường mở rộng trên đường cong để đảm bảo an toàn cho các xe chạy

thì các đoạn cong phải mở rộng đường thông hướng mở về phía bụng đường

Trang 27

L: chiều dài xe ôtô = 9,68 m

R: bán kính vòng = 16 m

Thay số vào ta được l= 6,25 m

4.4.5 - Kết cấu nơi tiếp giáp của tuyến hào với đường ô tô

Nơi tiếp giáp của hào với đường ô tô nằm trên bờ công tác, ta thiết kế khu vựcđệm ngang có chiều dài bằng tổng bán kính vòng của đường ô tô và chiều rộngcủa tầng công tác, độ dốc trên đoạn đường cong được xác định theo công thức :

ic = i0 - 6 + 0,1R , % Trong đó : io : Độ dốc dọc của đường, i0 = 7%

R: Bán kính vòng, R = 16 m

ic = 7 - 6 + 0,1.16

ic = 2,6 %

4.4.6 : Tính khả năng thông qua tuyến đường hào

Khả năng thông qua của tuyến đường hào được xác định theo công thức :

N = 1000 v n K

Trong đó : v : Tốc độ của xe ô tô trên đường mỏ : v = 20 km/h

- n : Số làn xe chạy trên một hướng n = 1

- K : Hệ số tính đến mức độ chạy không đồng đều K = 0,67

- L0: Khoảng cách an toàn khi 2 xe chạy cách nhau phạm an toàn: L0 = 50

Khối lượng hào trong bao gồm :

Khối lượng hào dốc: Vd

Trang 28

Khối lượng hào chuẩn bị : Vcb

Vt = Vd + Vcb ( m3 )

4.5.2.1 - Khối lượng hào dốc V d ( được tính bởi 4 khối )

Vd = A + 2B + D + 2F

2 3

( ) 2

trong đó : h : chiều cao tầng, h = 15 m ;

 : góc nghiêng sườn hào,  : 700;

bcb: chiều rộng đáy hào chuẩn bị ,bcb = 26m;

h: chiều cao tầng ,h = 15m;

L: chiều dài tuyến công tác

Khối lượng đào hào ở các tầng khác nhau và giảm dần theo độ dâu khai thác.Khối lượng đào hào chuẩn bị trên chiều dài bằng chiều dài một block xúc L =240m

Vcb = (26 + 15.Cotg700 ).15.240

Vcb = 113.254 m3

4.5.2.3 - Phương pháp đào hào

Căn cứ vào tính chất cơ lý của đất đá của mỏ có f = 814 nên phải làm tơi sơ

bộ bằng nổ mìn Khi đào hào chuẩn bị thường gặp nước ngầm nên gặp nhiều khókhăn Đặc biệt là đường vận tải

- Để giảm bớt khó khăn, đồ án dự kiến sử dụng 2 phương pháp

+ Phương pháp thứ nhất: Dùng máy xúc K-5A đào hào chuẩn bị và mởrộng tầng, phương pháp này phù hợp với thiết bị hiện có của mỏ

+ Phương pháp thứ hai: Dùng máy xúc thuỷ lực gầu ngược đi hào

Trang 29

Máy xúc thuỷ lực ngoài việc đào hào còn tạo rãnh thoát nước, để đáy hào đượckhô ráo, dẫn đến năng suất công tác bốc xúc vận tải được nâng cao.

CHƯƠNG V

HỆ THỐNG KHAI THÁC VÀ ĐỒNG BỘ THIẾT BỊ

I ĐẶC ĐIỂM VỈA THAN KHU VỰC CÔNG TRƯỜNG CHÍNH.

Hệ thống khai thác (HTKT) của mỏ lộ thiên được đặc trưng bởi tổng hợp cáccông trình hầm hào, các tầng công tác, trình tự tiến hành các công tác chuẩn bị,bóc đất

đá và khai thác quặng của mỏ đó

Hệ thống khai thác có liên quan chặt chẽ tới việc sử dụng đồng bộ thiết bị trong

mỏ Hệ thống khai thác đảm bảo cho các máy móc thiết bị dùng trong các quy trìnhsản xuất chính và phụ hoạt động được an toàn và có năng suất cao

Mối liên quan giữa hệ thống khai thác với đồng bộ thiết bị sử dụng thể hiện ở

sự phù hợp giữa các thông số của yếu tố hệ thống khai thác

Hệ thống khai thác của mỏ lộ thiên là trình tự xác định để hoàn thành các côngtác chuẩn bị, xúc bốc và khai thác, đảm bảo cho mỏ lộ thiên hoạt động được an toàn,kinh tế và thu hồi tới mức tối đa trữ lượng công nghiệp của quặng trong lòng đất

Với điều kiện mỏ Đèo Nai, vỉa than có cấu tao phức tạp, việc lựa chọn hệthống khai thác cho mỏ là đặc biệt quan trọng, tạo nên sự phát triển và tồn tại củamỏ

II LỰA CHỌN HỆ THỐNG KHAI THÁC (HTKT).

Căn cứ vào đặc điểm vỉa than và điều kiện địa chất hiện tại, đồng thời xuấtphát từ yêu cầu kĩ thuật, kinh tế, có thể dùng HTKT xuống sâu; với tuyến công tácdọc, một bờ công tác; công trình mỏ phát triển theo hướng từ nam sang bắc, vuônggóc với đường phương của vỉa( theo lớp dốc nghiêng ); sử dụng bãi thải ngoài: bãithải phía nam của mỏ (H.vẽ):

Trang 30

Hình 5.2: Hệ thống khai thác xuống sâu dọc 1 bờ công tác.

III CÁC THÔNG SỐ CỦA HỆ THỐNG KHAI THÁC.

III.1 Chiều cao tầng:

Trang 31

Chiều cao tầng ảnh hưởng trực tiếp tới hàng loạt chỉ tiêu chung của mỏ như:Chất lượng than nguyên khai, tốc độ dịch chuyển của tuyến công tác,tốc độ xuốngsâu của công trình mỏ, chỉ tiêu thuốc nổ, hệ số tổn thất và làm nghèo quặng tronggiới hạn cho phép Chiều cao tầng hợp lý không thể chọn theo một yếu tố riêngbiệt nào đó mà nó được lựa chọn trên cơ sở xác định tổng hợp các yếu tố ảnhhưởng và nó đảm bảo an toàn cho công tác mỏ, thiết bị hoạt động năng suất cao,đảm bảo khối lượng mỏ hàng năm theo quy định với chi phí nhỏ nhất.

Chiều cao tầng phụ thuộc tính chất cơ lý của đất đá và kiểu thiết bị bốc xúcvận tải Theo điều kiện an toàn bốc xúc đất đá có f = 814 phải làm tơi chiều caotầng được xác định

Đối với tầng than để giảm tổn thất và làm nghèo ta khai thác theo phân tầng h= 7,5 m và sơ đồ xúc chọn lọc

III.2 Chiều rộng mặt tầng công tác:

Đây là một thành phần quan trọng của hệ thống khai thác Chiều rộng mặttầng công tác phải đủ để chứa đống đá nổ mìn, đường vận tải tuyến thông tầng,đường dây cung cấp điện và khoảng cách an toàn cần thiết Chiều rộng mặt tầngcông tác được tính như sau:

B B

2 1

Trang 32

A: Chiều rộng dải khấu A = 16m

a : Bề rộng xe ôtô xe CAT 773E = 4,5m

C3: Khoảng cách an toàn giữa 2 xe ôtô C3 = 2m

T = 2 4,5 + 2= 11mVậy Bmin = 34,6 + 2 + 11 + 2 + 3 = 52,6m

Chọn Bmin= 53 m

III.3 Chiều rộng khoảnh khai thác:

1 - Điều kiện đất đá được làm tơi bằng nổ mìn:

Chiều rộng khoảnh khai thác (A) được xác định theo điều kiện nổ mìn vớicông thức như sau:

A = W + (n - 1) x b (m)

Trang 33

Trong đó:

W: đường kháng chân tầng

W=h.cotg+c (m) Với: c là khoảng cách an toàn cho máy khoan làm việc trên mặt tầng,c=3m

=> W= 15.cotg72°+3 = 8(m)

n: số hàng mìn, n=2 hàng

=> A = 8 + (2-1) 7,5 =15,5 (m)

Như vậy, chiều rộng khoảnh khai thác là 16m

2 - Theo điều kiện đất đá không phải nổ mìn

Chiều rộng dải khấu A lấy bằng chiều rộng một giải khấu theo điều kiện xúcbốc: A = (1,5  1,7)Rx

Trong đó Rx là bán kính xúc lớn nhất Rx = 8,86m

A = 13,3  15m

Để thoả mãn 2 điều kiện trên ta lấy A = 16m

III.4 Chiều dài luồng xúc:

+ Theo điều kiện đảm bảo khối lượng đất đá nổ mìn cho máy xúc làm việctrong thời hạn qui định và dự trữ cần thiết, chiều dài khu vực làm việc của máy xúcđược xác định bằng công thức:

Chiều dài luồng xúc, xác định theo điều kiện đảm bảo khối lượng đất đá nổ mìn cho máy xúc làm việc trong thời gian quy định và dự trữ cần thiết, tính theo công thức:

0

60

.

Trang 34

R: Bán kính quay của xe ôtô CaZ 773E, R = 12m

Lxmin ≥ 15/0,07 + 2.12 = 238 m

Xuất phát từ điều kiện trên ta chọn Lx = 240m

III.5 Chiều rộng đai vận tải, đai bảo vệ:

Theo quá trình khai thác, công trình mỏ tiến đến bờ dừng, để đảm bảo antoàn về độ ổn định, liên lạc của mỏ cho suốt quá trình sản xuất và tồn tại đòi hỏiphải để lại các đai vận tải, đai bảo vệ

III.5.1 Đai vận tải: (b v )

Bvc

Bv

Hình 5.4.Kết cấu đai vận chuyển và đai vận tải của mỏ

Bờ không công tác của mỏ tập hợp có các tầng, các tên gọi khác nhau tuỳ theochức năng của nó, như đai vận tải, đai bảo vệ và đai dọn sạch Đai vận tải nối liềncác tầng công tác và có chiều rộng đảm bảo cho các phương tiện vận tải hoạt động

Trang 35

bình thường và an toàn Đai an toàn được tạo ra nhằm nâng cao độ ổn định của bờ

mỏ cũng như ngăn ngừa hiện tượng vùi lấp, trượt lở các bờ mỏ, các tảng đá từ trênlăn xuống

Chiều rộng tối thiểu của đai vận tải được xác định theo công thức:

Bvt = Z + T + Ktrong đó:

T: chiều rộng vệt xe chạy, T = 10m ;

K: chiều rộng rãnh thoát nước, K = 1m;

Z: chiều rộng đai an toàn, Z = 6,0m;

Vậy Bvt = 6 + 10 + 1 = 17m

III.5.2 Đai bảo vệ: (b bv )

Chiều rộng đai bảo vệ được xác định theo điều kiện an toàn bbv > 0,2 h.Chọn bbv =6 (m)bờ trụ gồm có đai vận tải và đai bảo vệ, cứ hai tầng thì mộttầng là đai vận tải, một tầng là đai bảo vệ xen kẽ nhau

Bên bờ vách cũng bố trí đai vận tải, do đó kết cấu bờ vách giống như bờ trụ,

cứ 15m chiều thẳng đứng ( một tầng ) ta để lại một đai bảo vệ

III.6 Góc nghiêng bờ dừng và bờ công tác:

III.6.1 Góc nghiêng bờ công tác:

Yêu cầu phải đảm bảo cho các tầng trên bờ mỏ có đủ chiều rộng cho thiết bịkhai thác được dễ dàng

Góc nghiêng bờ công tác được tính:

φ

= arctgB h g

h

cot

Trong đó:

- Bmin : Chiều rộng tối thiểu của mặt tầng công tác, Bmin= 53 m

- h: Chiều cao tầng khai thác, h = 15m

Trang 36

+ Đảm bảo tính ổn định của bờ mỏ: ở mỏ Đèo Nai góc cắm của vỉa thay đổi

từ 20÷300, để phù hợp với độ ổn định của bờ mỏ, chọn góc nghiêng bờ dừng phíatrụ 

t=350, góc nghiêng bờ dừng phía vách 

v=400.+ Đảm bảo điều kiện sử dụng kỹ thuật của bờ ( bảo vệ, dọn sạch, vậnchuyển)

IV ĐỒNG BỘ THIẾT BỊ MỎ

IV.1 Khái niệm chung:

Đồng bộ thiết bị mỏ lộ thiên là mối quan hệ về số lượng và chất lượng, đặctính kỹ thuật chủ yếu của từng khâu có giới hoá theo tất cả các quá trình chính,phụ cũng như mối liên quan lẫn nhau đến điều kiện địa chất kĩ thuật mỏ Quanghiên cứu đặc điểm địa chất khoáng sàng mỏ Đèo Nai thấy mỏ ở dạng địa hìnhđồi núi đất đá tập trung phía trên còn than phân bố ở các tầng sau

Để phù hợp với điều kiện địa hình và hệ thống khai thác xuống sâu 1 bờcông tác, đồng bộ thiết bị đựoc chọn như sau

IV.2 Thiết bị khoan:

Ở Đèo Nai đất đá có độ cứng f = 8 ÷ 12.Căn cứ vào thiết bị khai thác, xúcbốc vận tải và tính năng tác dụng của máy khoan sử dụng máy khoan xoay cầuCБШ -250MH có đưòng kính lỗ khoan  = 243 ÷ 269mm

IV.4 Thiết bị vận tải:

Mối quan hệ giữa xúc bốc và vận tải được thể hiện qua biểu thức xác địnhtrọng tải ôtô (Qô) theo dung tích gầu xúc và khoảng cách vận tải

Qô = (4,5E+a).3 L

Trong đó:

Trang 37

IV.6 Công tác thoát nước:

Từ độ cao +115 đến độ cao +40 dùng hệ thống thoát nước tự chảy qua cácmương Từ độ cao +40 trở xuống dùng hệ thống thoát nưởc đáy mỏ ra ngoài khuvực

Bảng 5.6.Các thông số cơ bản của hệ thống khai thác

Trang 38

Sản lượng Mỏ lộ thiên là khối lượng than khai thác được, khối lượng đất đá bóc tương ứng hoặc tính chung cho khối lượng Mỏ trong một đơn vị thời gian tính

m3/năm hoặc tấn/năm

Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến sản lượng

6.1.3 - Yếu tố kinh tế

Trang 39

Nhu cầu của nền kinh tế quốc dân đối với khoáng sản đó là giá thành và giá bán buôn các khoáng sản đó Vốn đầu tư XDCB, năng suất lao động và các yếu tố kinh tế khác.

Do vậy xác định sản lượng Mỏ trong những điều kiện cho trước là một nhiệm

vụ quan trọng trong công tác thiết kế, đòi hỏi sự phối hợp trên cơ sở tính toán về kinh tế - kỹ thuật

6.2 - XÁC ĐỊNH SẢN LƯỢNG MỎ THEO ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT

Sản lượng Mỏ lộ thiên được xác định trên cơ sở trữ lượng than phân bố theo tầng và tốc độ xuống sâu của Mỏ hàng năm được xác định

Aq = Vs x Sq x γ q 1−K m

1−r , tấn/nămtrong đó :

Aq : Là sản lượng than

Vs : Tốc độ xuống sâu của mỏ (m/năm) Vs = h/ Tc

r : Hệ số làm nghèo khoáng sản, r = 12%

Km:Hệ số tổn thất, Km= 8 %

q:Trọng lượng thể tích của than, q = 1,45 t/m3

Sq :Tiết diện đứng của than trên tầng tính toán,m2

Tc : Thời gian chuẩn bị tầng mới ( năm )

Vd : Khối lượng đào hào dốc ; Vd = 32.313 m3 (kết quả chương 4)

KC : Hệ số giảm năng suất khi đào hào dốc ; KC = 0,7

QX : Năng suất trung bình của máy xúc ; QX = 750.000 m3/năm

Ta có :

Td=800.000× 0,733.883

32.313750.000×0,7 = 0,06 (năm)

6.2.2 Thời gian đào 1 khu vực hào chuẩn bị

lx : Chiều dài 1 khu vực xúc ; lx = 240 m (kết quả chương 5)

bcb : Chiều rộng đáy hào chuẩn bị; bcb = 26m ( chương 5 )

Trang 40

h l

Trong đó :

Bmin : Chiều rộng tối thiểu mặt tầng công tác ; Bmin = 53 m (kết quả chương 5)

γ : Góc ăn sâu của đường mỏ trùng với góc nghiêng của vỉa: γ = 30°

bcb : Chiều rộng đáy hào chuẩn bị; bcb = 26m ( chương 5 )

tm = 15× 240750000 [53 + 15(cotg70° + cotg30°)] = 0.405 (năm)

6.2.4.Thời gian chuẩn bị tầng mới

Thời gian chuẩn bị tầng mới được tính từ khi bắt đầu mở rộng tầng trên cho đến khi kết thúc công tác đào hào chuẩn bị tầng dưới nó

Trong phạm vi toàn bộ chiều dài của tầng đó có nghĩa là thời gian chuẩn bị tầng mới phụ thuộc vào thời gian đào hào dốc, thời gian đào hào chuẩn bị, thời gian chuẩn bị tầng

TC = td + m.(tc + tm) ( năm )Trong đó :

td : Thời gian đào hào dốc ; td = 0.06 năm

tc : Thời gian đào hào chuẩn bị 1 khu vực ; tc = 0.168 năm

tm : Thời gian mở rộng 1 khu vực xúc ; tm = 0.405 năm

m : Số khu vực xúc có ở trên tuyến khai thác

m = L t

L x = 500240 = 2.08

Lt : Chiều dài tuyến công tác trung bình, Lt = 500 m

Lx : Chiều dài luồng xúc , Lx = 240 m

T = 0.06 + 2.08( 0.168 + 0.405) = 1.25 nămTốc độ xuống sâu của công trình mỏ là :

Định dạng
Số trang	151
Dung lượng	2,08 MB