Thiết kế tổ chức thi công phần thân giếng đứng phụ mỏ than Mạo Khê

Vì vậy sau thời gian học tập tại trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, chuyên ngành công trình ngầm và mỏ, được sự giúp đỡ của cơ sở thực tập là Công ty than Mạo Khê và tập thể thầy giáo

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài : Thiết kế tổ chức thi công phần thân giếng đứng phụ mỏ than

Mạo Khê

Giảng viên hướng dẫn : TS Đào Viết Đoàn

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Phan Nguyên

MSV : 1221070109

Lớp : Xây dựng công trình Ngầm& Mỏ K57

Bản nào muốn có file bản vẽ liên hệ qua email : phannguyen243@gmail.com

MỤC LỤC

Trang

Mở Đầu 5

PHẦN I : THIẾT KỄ KỸ THUẬT……… 7

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI ĐỊA CHẤT Ở KHU VỰC MỎ THAN MẠO KHÊ……… ….7

1.1 Đặc điểm kinh tế - xã hội 7

1.1.1 Vị trí địa lí 7

1.1.2 Địa hình, sông suối, khí hậu và xã hội của khu vực 8

1.1.3 Kinh tế, giao thông 9

1.2 Cấu trúc địa chất khu vực 10

1.2.1 Địa tầng 10

1.2.2 Kiến tạo địa chất 11

1.3 Đặc điểm các vỉa than, trữ lượng than địa chất và chất lượng

than 12

1.3.1 Đặc điểm các vỉa than thuộc khu mỏ 12

1.3.2 Tài liệu cơ sở sử dụng tính toán trữ lượng than khu mỏ 15

1.4 Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình 16

1.4.1 Đặc điểm địa chất công trình 16

1.4.2 Đặc điểm địa chất thủy văn 28

1.4.2.1 Đặc điểm nước mặt……… ………28

1.4.2.2 Đặc điểm nước dưới đất……… 29

1.5 Đặc điểm về khí mỏ 33

1.5.1 Thành phần, độ chứa khí……… ………33

1.5.2 Đặc điểm phân bố khí mỏ………34

1.5.3 Phân loại mỏ theo cấp khí………34

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ QUY HOẠCH PHẦN THÂN GIẾNG ĐỨNG PHỤ 2.1 Các đặc điểm chung

2.1.1 Chức năng, nhiệm vụ, chiều dài và thời gian tồn tại của giếng đứng phụ

2.1.2 Điều kiện địa chất quanh khu vực giếng đứng phụ

2.2 Những yêu cầu cơ bản về thiết kết, quy hoạch giếng đứng………

2.3 Lựa chọn thiết bị vận tải, hình dạng xác định kích thước tiết diện sử dụng của phần thân giếng đứng phụ

2.3.1 Lựa chọn thiết bị vận tải

2.3.2 Tính toán khả năng thông qua của thiết bị vận tải

2.3.2.1 Lựa chọn thùng cũi và các thiết bị liên quan thuộc hệ thống trục tải.

2.3.2.2 Tính chọn vận tốc nâng hạ thùng cũi.

2.3.2.3 Tính chọn máy trục.

2.3.2.4 Tính động học của hệ thống trục tải.

2.4 Lựa chọn hình dạng, xác định kích thước tiết diện sử dụng của giếng

2.4.1 Lựa chọn hình dạng sử dụng của giếng

2.4.2 Xác định kích thước, tiết diện sử dụng của giếng

CHƯƠNG 3 :THIẾT KẾ KẾT CẤU CHỐNG GIỮ CHO PHẦN THÂN GIẾNG ĐỨNG PHỤ

3.1 Đánh giá sơ bộ ổn định của khổi đất đá xung quanh phần thân giếng

phụ

3.2 Lựa chọn chủng loại kết cấu chống

3.3 Tính toán các loại kết cấu chống đã chọn sợ bộ

3.3.1 Tính toán áp lực đất đá tác dụng lên thân giếng đứng phụ

3.3.2 Tính toán nội lực trong khung chống

3.3.3 Tính toán xác định kích thước kết cấu chống

3.3.4 Tính toán kích thước tấm chèn

CHƯƠNG 4 : TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN GIẾNG ĐỨNG PHỤ 4.1 Lựa chọn phương pháp đào và sơ đồ đào

4.2 Công tác khoan nổ mìn

4.2.1 Lựa chọn thiết bị, phương tiện phục vụ công tác khoan nổ mìn

4.2.2 Tính toán các thông số khoan nổ mìn

4.2.2.1 Chỉ tiêu thuốc nổ

4.2.2.2 Đường kính lỗ khoan

4.2.2.3 Tổng số lỗ mìn trên gương

4.2.2.4 Chiều sâu lỗ mìn

4.2.2.5 Lượng thuốc nổ tính toán cho một chu kỳ đào

4.2.2.6 Lượng thuốc nổ bố trí trong mỗi lỗ mìn, cấu trúc lượng nạp

4.2.3 Hộ chiếu khoan nổ mìn .

4.2.3.1 Sơ đồ bố trí các lỗ mìn trên gương

4.2.3.2 Lý lịch các lỗ mìn

4.2.3.3 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khoan nổ mìn

4.2.3.4 Công tác khoan, nạp và nổ mìn

4.2.3.5 Công tác nổ mìn và xử lý mìn câm

4.3 Công tác thông gió và an toàn cho gương

4.3.1 Lựa chọn sơ đồ thông gió

4.3.2 Tính toán thông gió

4.3.3 Công tác an toàn cho gương

4.4 Công tác xúc bốc, vận tải đất đá

4.4.1 Lựa chọn phương pháp và thiết bị xúc bốc

4.4.2 Tính toán xúc bốc, vận tải

4.5.Công tác chống giữ

4.5.1 Kết cấu và biện pháp chống tạm

4.5.2 Kết cấu và hộ chiếu chống cố định cho tháp điều áp

4.6 Các công tác phụ trợ

4.6.1 Công tác thoát nước

4.6.2 Công tác lắp đặt đường ống treo cáp

4.6.3 Công tác chiếu sáng, tín hiệu và thông tin liên lạc

4.7 Thiết lập biểu đồ tổ chức chu kì đào chống

4.7.1 Xác định khối lượng công việc khi thi công

4.7.2 Số người – ca cần thiết để hoàn thành từng công việc trong chu kỳ

4.7.3 Thời gian hoàn thành từng công việc trong chu kỳ

4.7.4 Biểu đồ tổ chức chu kỳ cho công tác đào chống

CHƯƠNG 5 : CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT 5.1 Tiến độ thi công

5.2 Bảng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Để đáp ứng nhu cầu của thực tế đặt ra chúng ta thấy rằng ngành xây dựng công trình ngầm và mỏ cũng cần có những bước phát triển mới để đáp ứng nhu cầu xây dựng hiện nay Để đạt được hiệu quả tốt trong công tác xây dựng thì sinh viên trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường phải có thái độ nghiêm túc, biết trau dồi kiến thức học tập và tiếp thu những kiến thức đã học ở trường, trau dồi kiến thức học tập, tiếp thu những kiến thức đã học ở trường, học hỏi thêm những kinh nghiệm thực tế trong quá trình thực tế ở hiện trường.

Vì vậy sau thời gian học tập tại trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, chuyên

ngành công trình ngầm và mỏ, được sự giúp đỡ của cơ sở thực tập là Công ty than Mạo Khê và tập thể thầy giáo trong bộ môn Xây Dựng Công Trình Ngầm & Mỏ, đặc

biệt là sự hướng dẫn tận tình của TS.Đào Viết Đoàn, em đã hoàn thành bản đồ án :

“ Thiết kế kỹ thuật – tổ chức thi công thân đoạn giếng đứng phụ mức -60 đến -88 Công ty than Mạo Khê – Vinacomin”

Bản đồ án gồm 3 phần :

Phần I – Thiết kế kỹ thuật

Phần II – Tổ chức thi công

Phần III – Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đào giếng

Mặc dù trong quá trình hoàn thành đồ án em đã gặp nhiều khó khăn, nhưng với sựgiúp đỡ nhiệt tình, tận tụy của thầy hướng dẫn cũng với thầy cô trong bộ môn và với

sự nỗ lực của bản thân đến nay em đã hoàn thành bản đồ án này

Dù có cố gắng trong quá trình làm đồ án xong do hiểu biết còn hạn chế và thời gian tìm hiều, nghiên cứu còn ít vì thế không tránh khỏi những sai sót Vì vậy em rấtmong được sự góp ý chân thành từ thầy cô và các bạn

Qua đây em xin cảm ơn chân thành đến thầy TS.Đào Viết Đoàn cũng như các

thầy cô trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp

Đồng thời em cũng xin cảm ơn Công ty than Mạo Khê – Vinacomin đã tạo điều kiệncho em được tìm hiểu những điều kiện thực tế để hoàn thành đồ án tốt nghiệp.

Hà Nội, ngày 6 tháng 06 năm 2017

Phạm vi khu mỏ từ tuyến I đến IXA, diện tích 20,8 km2, được giới hạn bởi :

- Phía Đông giáp công ty than Hồng Thái, xã Phạm Hồng Thái

- Phía Tây giáp xã Kim Sơn

- Phía Nam giáp thị trấn Mạo Khê

- Phía Bắc giáp xã Tràng Long

Khoáng sàng than Mạo Khê nằm trong huyện Đông Triều - tỉnh Quảng Ninh.Khoáng sàng than nằm bên trái đường quốc lộ 18 từ Hà Nội đi Hạ Long – Quảng Ninh

Nằm trong giới hạn tọa độ ( Hệ toạ độ nhà nước năm 1972)

X: 31.000  35.000

Y: 352.000  361.000

Căn cứ Quyết định phê duyệt của dự án, vị trí giếng đứng được đặt tại mặt bằng +26,được xây dựng trên khu mặt bằng trung tâm điều hành sản xuất hiện nay của mỏ, với tổng diện tích chiến đất khoảng 4.7 ha

Khai thông khai trường bằng giếng đứng phụ theo Quyết định đã phê duyệt như sau:

+ Tọa độ cửa giếng theo hệ tọa độ nhà nước 1972 (kinh tuyến trục 1080, múichiếu 30) Giếng đứng phụ :

*Sông suối :

Do địa hình dốc, nên khi có mưa rào, nước tập trung rất nhanh, dễ tạo thành lũ Theo quan trắc, lưu lượng nước lũ cao nhất của suối Tràng Bạch có thể đạt đến 30m3/s Sông Đá Bạch chảy qua phía Nam và cách khu Mạo Khê 4km, hướng dòng chảy từ Tây sang Đông, đến Quảng Yên rồi đổ ra biển

Trong khu mỏ có các hồ tự nhiên hoặc hồ nhân tạo hình thành từ khai thác lộ thiên Các hồ nước tập trung chủ yếu ở cánh Nam khu mỏ, bao gồm các hồ : Văn Lôi, Cơ khí mỏ, nhà sàng Pháp, nhà sàng, Củ Chi, Đoàn Kết, Vạn Tường Về mùa khô lượng nước tích giảm dần Tổng dung tích các hồ vào mùa mưa có thể đạt trên 5triệu m3

*Khí hậu :

Khu mỏ nằm vùng ven biển nhiệt đới gió mù Một năm chỉ có hai mùa :

- Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 năm sau, lượng mưa chiếm 80% lượng mưa cả năm.Mùa có lượng mưa lớn nhất lên đến hơn 200mm Lượng mưa cả năm lớn nhất đạt 226,3mm vào ngày 20/08/1982 ( Trạm khí tượng Mạo Khê ), nhiệt độ không khí trung bình ban ngày 270C, nhiệt độ không khí trung bình ban đêm 180C,

độ ẩm không khí 80%, hướng gió chính là Đông và Đông Nam Đặc điểm của mùa

*Xã hội :

Vùng mỏ có khoảng trên 90 vạn người sống và làm việc, chủ yếu là người kinh,

sống bằng 2 nghề chính là làm ruộng và làm mỏ Số dân làm nông nghiệp chiếm 70%, đây là nguồn cung cấp lương thực, thực phẩm cho mỏ

1.1.3 Kinh tế, giao thông

*Kinh tế :

Nền kinh tế của vùng mỏ có nhiều tiềm năng, trung tâm mỏ có nhà sàng với côngsuất lớn đáp ứng được nhu cầu sản xuất hiện tại cũng như những năm sau này Bên cạnh nhà sàng mỏ còn có một nhà máy cơ khí chế tạo những loại vật liệu có khả năng trùng tu các thiết bị lớn phục vụ cho sản xuất Vừa qua mỏ mới khai thông nhiều khu vực khoáng sàng mới với trữ lượng hàng trăm triệu tấn tạo điều kiện cho việc khai thác tronng nhiều năm tới

Nhìn chung khu mỏ có nhiều thuận lợi về giao thông đường thủy cũng như giao thông đường bộ, có thể sử dụng nhiều loại phương tiện vận tải khác nhau để chuyên trở than đi tiêu thụ

không hoàn chỉnh Đá chủ yếu là sét, bột, cát kết hạt mịn sẫm màu, ít cát kết hạt thô,các vỉa và thấu kính than

+ Tập than giữa : gồm 22 vỉa , từ vỉa V.2 (37) đến vỉa V.17 (52) có 17 vỉa tham gia tính trữ lượng (trong đó tính cả vỉa vách và vỉa trụ) Các vỉa than thuộc loại có chiều dày mỏng đến trung bình nhưng không ổn định ổn định về chiều dày, vỉa duy trì tương đối liên tục Các vỉa than có quy luật chung là chiều dày vát mỏng dần từ Tây sang Đông và từ lộ vỉa xuống sâu theo phương thức cắm (trừ vỉa V.165(51)) Cấu tạo các vỉa than thuộc loại tương đối phức tạp đến phức tạp Mức độ biến đổi trong không gian thuộc loại không ổn định

+ Tập than trên : gồm 10 vỉa từ vỉa V.18(53) đến vỉa V.27(62) không có vỉa tham gia tính trữ lượng

*Địa tầng khối phía Nam :

Phần dưới : phân bố ở phía Nam khu thăm dò dọc theo quốc lộ 18 và đường sắt Thành phần chủ yếu là sét, sét cát, cát chứa sét Trầm tích ao hồ và tướng hồ đọng Màu trắng xám, trắng phấn, cát mịn và cát chứa màu đỏ, màu trắng xám tướng bồi tích Cục bộ có kép lớp cát thô và đá cuội, chiều dày từ 40 – 70mm

Phần trên : trầm tích cận đại, ở vùng đồi núi của yếu là khối nham thạch bị bồi tích, sườn tích cuội, đất đá chứa cuội và vật tàn tích bị phong hóa ở vùng trũng trong đồi núi, độ dốc có cuội cát, cát, đất và cát chứa sét tướng bồi tích, lũ tích Ở vùng đồng bằng phần lớn là đất trồng trọt Chiều dày khoảng 10 – 15mm

1.2.2 Kiến tạo địa chất

*Nếp uốn :

Trong khu nghiên cứu tồn tại một nếp uốn chính là nếp lồi Mạo Khê – Tràng Bạch Đỉnh nếp lồi nghiêng về phía Tây, về phía Đông hai cánh có xu hướng được nâng cao dần và mở rộng

Phía Đông T.XV đứt gãy F.T có xu hướng quay về phía Nam và bị chặn lại bởi đứt gãy F.B

Phần cánh Nam, các vỉa than bị uốn cong và bị chia cắt bởi các đứt gãy nhỏ theo những phương khác nhau làm ho cấu trúc địa chất của khối cấu tạo trở nên rất phức tạp

Cánh Bắc các vỉa than phát triển tương đối ổn định hơn, càng về phía Bắc địa tầng có cấu tạo như một đơn nghiêng Do hoạt động kiến tạo, chủ yếu là do lực ép

nén có phương Bắc – Nam, làm nếp lồi Mạo Khê – Tràng Bạch đã hình thành một sốnếp uốn rất gấp.

*Đứt gãy :

Các đứt gãy phát triển tương đối nhiều, đã xác định được 11 đứt gãy lớn nhỏ Theo tính chất các đứt gãy khu mỏ Mạo Khê được mô tả như sau :

- Các đứt gãy thuận :

Đứt gãy thuận F.18 : Đứt gãy này nằm dọc theo đường sắt phía Nam

Đứt gãy thuận F.TL : ( Đứt gãy Trung Lương) Là đứt gãy thuận cắm Nam, phát triển theo phương Đông – Tây, phân bố dọc theo ranh giới phía Bắc khu mỏ

Đứt gãy thuận F.B : Tồn tại phía Nam khu mỏ, hướng cắm Đông Bắc, đường phương Tây Bắc – Đông Nam (2900), độ dốc mặt trượt từ 600 – 780

Đứt gãy thuận F.340 : Được phát hiện trong gian đoạn thăm dò bổ sung sau năm

Đứt gãy thuận F.10 : Tồn tại phía Đông Nam khu mỏ trong khoảng từ T.IX đến T.TX đứt gãy F.10 có phương Tây Bắc – Đông Nam, chiều dài theo phương khoảng800m

Đứt gãy thuận F.57 : Tồn tại phía Tây Nam khu mỏ

Đứt gãy thuận F.1 : Tồn tại phía Tây T.II Đứt gãy F.1 có phương gần Đông – Tây, chiều dài theo phương khoảng 1500m

- Các đứt gãy nghịch :

Đứt gãy nghịch A-A (F-C) : Đứt gãy F.A-A là đứt gãy lớn có tính chất chia khu

mỏ thành hai khối ( khối cánh Bắc và khối cánh Nam )

Đứt gãy nghịch F.C : tồn tại phía Nam khu mỏ, phía Nam T.A-A khu vực giữa T.IVA đến T.VIIIA và bị khống chế bởi đứt gãy F.B (phía Nam) Đứt gãy F.C có phương gần Đông – Tây, đầu phía Đông chuyển hướng Tây Bắc – Đông Nam, chiều dài theo phương xác định trên bản đồ khoảng 2500m Mặt trượt đứt gãy cắm Bắc,

góc dốc mặt trượt từ 600 650 Cự ly dịch chuyển ngang của đất đá và các vỉa than ở

g

Chiều dài (m)

H.cắm:

Góc dốc Đứng

Nga ng

80-C.11,C.12,1,58III,1CB,I+147,LK.372

650 – 700 50-70

30-50

LK.316,LK.324,LK.64

1.3 Đặc điểm các vỉa than, trữ lượng than địa chất và chất lượng than

1.3.1 Đặc điểm các vỉa than thuộc khu mỏ

Toàn khoáng sàng mỏ Mạo Khê có tổng cộng 106 vỉa than trong đó các vỉa than

khối phía Bắc có 54 vỉa và 52 vỉa thuộc vỉa than khối Nam

Trong đó khối cánh phía Bắc có 22 vỉa than tham gia tính trữ lượng gồm các vỉa :

1(36), 1b(35), 1d(31), 1-T(36a), 2(37), 3(38), 4(39), 5T(40T), 5V(40V), 6T(41T),

6V(41V), 7T(42T), 7V(42V), 8T(43T), 9bT(44bT), 9T(44T), 9V(44V)

Khối cánh Nam có 18 vỉa than tham gia tính trữ lượng gồm các vỉa : 4(39),

6T(41T), 6V(41V), 7T(42T), 8a(43a), 8T(43T), 8V(43V), 9aT(44aT), 9aV(44aV),

9bT(44bT), 9T(44T), 9V(44V), 10(45), 11(46), 5V(40V), 2(37), 1(36), 1D(31)

Sau đây là phần mô tả đặc điểm của các vỉa than khu mỏ Mạo Khê khu cánh Bắc

(CB) và khu cánh Nam (CN) tham gia tính trữ lượng được mô tả trên bảng 1.2

Bảng 1.2 Đặc điểm các vỉa than

Tổng quát Riêng Than dày (m) Chiều kẹp (m) TS lớp

Bắc 18.240.69- 0.69-14.5 0-4.1 0-8 25-60 Phức tạp

6.93(27) 5.52 1.41 3 44

19 1-T(36A) CánhBắc

0.57-7.13 0.57-6.43 0-1.17 0-2 25-60 Tương

đối đơngiản

20 1B(35) CánhBắc

1.13-9.73 1.13-9.5 0-1.99 0-2 40-70 Tương

đối đơngiản

0.68-tạp

27 9AV(44AV) CánhNam

11.77

11.12 0-2.72 0-19 40-70 Rất phức

0.64-tạp

28 9AT(44AT) CánhNam

23.12 22.140.68- 0-4.76 0-21 20-80 Rất phức

30 9T(44T) CánhNam 0.64-11.8 0.64-11.5 0-2.75 0-9 0-78 Rất phứctạp

31 8V(43V) CánhNam

10.68 0.41-9.28 0-2.28 0-9 40-75 Rất phức

0.41-tạp

32 8T(43T) CánhNam

19.36

17.82 0-4.17 0-12 20-75 Rất phức

42 1D(31) CánhNam 0.49-9.19 0.49-7.75 0-1.69 0-2 27-70 Rất phứctạp

1.3.2 Tài liệu cơ sở sử dụng tính toán trữ lượng than khu mỏ

*Tài liệu sử dụng tính trữ lượng

Báo cáo kết quả thăm dò bổ xung mỏ Mạo Khê (Tuyến Ig đến tuyến Ixa), huyện

Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh đã được Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản

Việt nam thông qua theo quyết định số 617/QĐ – VINACOMINngày 26 tháng 3

năm 2012

Hiện trạng cập nhật đến ngày 31 tháng 12 năm 2011 do Công ty TNHH MTV

than Mạo Khê – VINACOMIN cung cấp

*Ranh giới tính trữ lượng :

Ranh giới trên mặt : theo Quyết đinh số 1873/QĐ-HĐQT ngày 08 tháng 8 năm

2008 của Hội đồng quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam về

việc giao thầu quản lý, bảo vệ ranh giới mỏ, tài nguyên trữ lượng than và tổ chức

khai thác cho Công ty TNHH MTV than Mạo Khê – VINACOMIN

+ Phía Bắc : Ranh giới mỏ

+ Phía Nam : Giới hạn đứt gãy F.B

+ Phía Đông : Ranh giới mỏ (T.IXA)

+ Phía Tay : Ranh giới mỏ (T.IE)

Ranh giới dưới sâu : Từ (LV) (-400)

Đối tượng tính trữ lượng thuộc khối cánh Bắc có 22 vỉa than tham gia tính trữ

lượng

Khối cánh Nam có 18 vỉa tham gia tính trữ lượng

*Phương pháp tính trữ lượng tài nguyên than

Các vỉa than thuộc khu mỏ Mạo Khê thường có chiều dày từ trung bình đến dày

Mật độ đứt gãy không lớn và nhiều Chất lượng tương đối ổn định, độ dốc thoải đến

dốc vì thế chúng tôi đã sử dụng 2 phương pháp secang và cosecang làm phương

pháp tính trữ lượng cho các vỉa than thuộc khu mỏ này Các phương pháp đồng đẳng

secang, cosecang được áp dụng phổ biến cho các vỉa than có hình dạng đơn giản đến

tương đối phức tạp, biến thiên chiều dày và chất lượng than từ ổn định đến tương

đối ổn định Khi vỉa than có góc dốc () trung bình từ 15 550 thường áp dụng phươngpháp secang, còn khi vỉa than có góc dốc lớn hơn 550 thường áp dụng cosecang.

*Kết quả tỉnh trữ lượng :

Theo báo cáo kết quả thăm dò bổ sung mỏ Mạo Khê (Tuyến Ig đến tuyến Ixa), huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh đã được Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoángsản Việt Nam thông qua theo Quyết định số 617/QĐ-VINACOMIN ngày 26 tháng 3năm 2012

Trữ lượng tài nguyên từ LV (-400) thuộc khối Cánh Bắc có tổng là :

*Tính chất cơ lý đá của LK.BS(GP)-02 dọc theo giếng đứng phụ :

LK.BS(GP)-02 được thi công dọc theo hành trình giếng với chiều sâu 470m.Nham thạch gặp được theo tiến trình của lỗ khoan đi qua bao gồm: Đất đá thải, sạnkết, cát kết, bột kết, sét kết, sét than, than bẩn và than (kết quả thí nghiệm tính chất

cơ lý đá của LK.BS(GC)-01 được thể hiện tại bảng 3.3)

+ Đất đá thải: Tổng chiều dày 6,2m chiếm 1,32 % trong đó bao gồm: cuộisạn, cát kết, bột kết, sét kết

+ Đá sạn kết: Tổng chiều dày các lớp cuội, sạn kết là 242,5 m, chiếm 51,60%địa tầng lỗ khoan Sạn kết có màu xám đến xám sáng, hạt nhỏ đến hạt trung, đôi chỗ

có hạt thô, cấu tạo phân lớp dày, đôi chỗ cấu tạo khối, rắn chắc Thành phần chủ yếu

là thạch anh, xi măng gắn kết là silic Các khe nứt phát triển với chiều dài đa phần từ

10cm đến 30cm độ mở vài mm vật chất lấp nhét thường là các vật liệu cứng (canxít,thạch anh) hoặc vật liệu mềm (thạch cao) tuy nhiên chúng không kéo dài hết lớp đá.

Độ bền cơ học của mẫu từ trung bình đến khá cá biệt có chỗ rất kém Trong khối đá

ở mức độ rất xấu, xấu đến khá Mức độ mất nước trong quá trình khoan từ ít đếntrung bình

+ Đá cát kết: Tổng chiều dày các lớp cát kết là 80,9 m, chiếm 17,21 % địatầng lỗ khoan Cát kết thuộc loại cát kết hạt mịn, hạt trung, đôi chỗ hạt thô màu xám,xám đen, xám tro, phân lớp vừa đến dày Trên mẫu xuất hiện các khe nứt có độ mởtrung bình từ 1-2 mm, đôi chỗ đến 5mm, chúng được lấp nhét bởi vật liệu cứng(thạch anh, can xít), hoặc vật liệu mềm (thạch cao, sét mịn), một số đoạn khe nứtkhông có vật liệu lấp nhét Nứt nẻ phát triển không liên tục, không có chiều hướngphát triển kéo dài ra khỏi lớp đá khác, chỉ tồn tại trong lớp Bề mặt nhám gồ ghề, đôichỗ uốn lượn Cát kết đa phần là bền vững Trong quá trình khoan mức độ mất nướcvừa phải

+ Đá bột kết: Tổng chiều dày các lớp bột kết là 92,8 m, chiếm 19,74 % địatầng lỗ khoan Bột kết chủ yếu có thành phần hạt mịn, đôi chỗ hạt vừa, màu xám đếnxám đen, cấu tạo phân lớp mỏng đến vừa, đôi chỗ phân lớp dày Nứt nẻ xuất hiệntrên mẫu có độ mở từ 0,5-2 mm được lấp nhét bởi sét, là thạch cao Bề mặt các khenứt nhẵn Trong quá trình khoan, khi đi qua các lớp bột kết ít mất nước

+ Đá sét kết: Tổng chiều dày các lớp sét kết là 13,8 m, chiếm 2,94 % địa tầng

lỗ khoan Sét kết có màu xám đen đến đen, hạt mịn Cấu tạo phân lớp mỏng, mặtphân lớp láng bóng Mẫu đá có chỗ bị vò nhàu ngậm nước mềm bở, độ bền vữngkém, đôi chỗ có lẫn các vật chất than Mức độ liên kết của sét kết trong khối đá ởmức độ rất xấu đến xấu

+ Than, than bẩn và sét than: Tổng chiều dày các lớp than, than bẩn và sétthan là 33,8 m, chiếm 7,19 % địa tầng lỗ khoan Chúng có màu đen, cấu tạo phânlớp mỏng, mẫu vỡ vụn

Bảng 1.3 Tổng hợp kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý đá

TT Tính chất cơ lý

Loại đáSạn kết Cát kết Bột kết Sét kết

154-1.284836,83(18)

83-1.284508,35(20)

305(1)

8-13048,95(20) 35(1)

2,60-2,752,66(18)

2,00-2,692,60(20) 2,67(1)

2,69-2,782,74(18)

2,63-2,782,71(20) 2,70(1)

24-11484,33(18)

16-11457,35(20) 43(1)

29-3935,94(18)

28-3933,25(20) 34(1)

* Đánh giá chất lượng khối đá giếng đứng phụ :

Dọc theo địa tầng lỗ khoan đều tồn tại các khối đá có chất lượng từ rất xấuđến chất lượng tốt (bảng 3.4), cụ thể như sau:

- Khối đá có chất lượng rất xấu: Bao gồm tất cả các loại đá có trong địa tầnglà: đất phủ, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết, sét than, than bẩn và than Tổng chiềudày của các lớp đá này là 132,4 m, chiếm 28,17 % cột địa tầng lỗ khoan

- Khối đá có chất lượng xấu: Bao gồm hầu hết các loại đá có trong địa tầnglà: sạn kết, cát kết và bột kết Tổng chiều dày của các lớp đá này là 147,0 m, chiếm31,28 % cột địa tầng lỗ khoan

- Khối đá có chất lượng trung bình: Bao gồm một số các loại đá có trong địatầng là: sạn kết, cát kết và bột kết Tổng chiều dày của các lớp đá này là 27,0 m,chiếm 27,02 % cột địa tầng lỗ khoan

- Khối đá có chất lượng khá: Bao gồm một số loại đá có trong địa tầng là: cátkết, bột kết và sét kết Tổng chiều dày của các lớp đá này là 43,5 m, chiếm 9,26%cột địa tầng lỗ khoan.

- Khối đá có chất lượng tốt: Chủ yếu là đá cát kết, đôi chỗ có sạn kết hoặc bộtkết Tổng chiều dày của các lớp đá này là 20,1 m, chiếm 4,27% cột địa tầng lỗkhoan

1.4.2 Đặc điểm địa chất thủy văn :

1.4.2.1 Đặc điểm nước mặt :

Vị trí giếng đứng phụ nằm trong đới thu nước của suối Bình Minh Giếng phụ

cách suối khoảng 200m về hướng Đông Nam

Suối Bình Minh: Hướng dòng chảy từ Đông Bắc xuống Tây Nam chiều dài trên 2km, các suối nhánh đều dốc làm cho điều kiện tập trung nước thuận lợi Vào mùa mưa lưu lượng của suối lên tới 28,930 l/s, mùa khô giảm xuống còn 0,9051 l/s (theo

số liệu của Báo cáo địa chất kết quả thăm dò bổ sung khu mỏ than Mạo Khê đã đượcTổng Giám đốc TKV thông qua theo quyết định số 617/QĐ-VINACOMIN ngày 26/3/2012)

1.4.2.2 Đặc điểm nước dưới đất :

*Tầng chứa nước Đệ tứ (Q) :

Đây là tầng chứa nước phân bố rộng khắp khu mỏ Tầng chứa nước này nằmtrong các tầng đất phủ và đất đá thải có chiều dày 4-6m, chúng có khả năng chứa,lưu thông nước rất tốt và có quan hệ chặt chẽ với nước mưa

*Phức hệ chứa nước khe nứt trong trầm tích chứa than tuổi T 3 n-r hg :

Vị trí lò giếng nằm chủ yếu trong phức hệ chứa nước khe nứt trong trầm tích chứa than tuổi T3n-r hg Đặc điểm nham thạch lò giếng như sau:

Giếng phụ: Tổng chiều dày các lớp đá chứa nước (đá cát kết, đá sạn kết, đá cuội kết) chiếm 68,8% tổng chiều dài giếng Tổng số các lớp đá chứa nước là 23 lớp, trong đó lớp dày nhất là 110,6m, lớp nhỏ nhất là 2,0m

Các lớp cát kết dự kiến gặp trong quá trình thi công hai giếng chủ yếu là cát kết hạt mịn đến hạt trung, đôi chỗ là hạt thô, màu xám đến xám sáng, cấu tạo phân lớp trungbình đến dày Các khe nứt có độ mở từ các vết chân chim đến vài mm có chỗ đến 4-5mm Các khe nứt thường được lấp đầy bằng vật liệu cứng là canxít, thạch anh, đôi chỗ là vật chất sét Như vậy, vật chất lấp nhét sẽ gây cản trở cho quá trình chứa và lưu thông nước ngầm

Các lớp sạn kết dự kiến gặp trong quá trình thi công hai giếng chủ yếu là sạn kếtthạch anh, xi măng gắn kết là silic Đá có màu xám sáng, cấu tạo phân lớp dày đếncấu tạo khối Các khe nứt có độ mở từ các vết chân chim đến vài mm có chỗ đến 4-5

mm Các khe nứt thường được lấp đầy bằng vật liệu cứng là canxít, thạch anh, đôichỗ vật chất sét, thạch cao Như vậy, vật chất lấp nhét sẽ gây cản trở cho quá trìnhchứa và lưu thông nước ngầm Ngoài ra, trong khối đá cũng gặp nhiều các khe nứt

mở, đây là điều kiện rất thuận lợi cho quá trình tàng trữ và lưu thông nước

Trong quá trình thi công giếng sẽ gặp các đá hạt mịn (bột kết, sét kết) có chiềudày từ trung bình đến mỏng, chúng được coi là các lớp cách nước

*Đặc điểm nham thạch và mức độ chứa nước ở đới dập vỡ và đứt gãy :

Thực tế cho thấy vật chất của đới phá huỷ quyết định đến khả năng chứa nướccủa chúng Tại LK.BS(GC)-01 từ mét 93,7 đến mét 120,6 gặp các đá bị dập vỡ, pháhủy hoàn toàn Trong các mẫu có nhiều các ổ thạnh anh và canxit màu trắng Các đá

bị phá hủy hoàn toàn nên hệ thống các khe nứt là không xác định được Do đó, đây

sẽ là một đới có khả năng chứa nước cao, quan hệ thủy lực tốt

*Lưu lượng nước chảy vào giếng đứng phụ :

Theo báo cáo kết quả thăm dò ĐCCT-ĐCTV giếng đứng phụ mỏ than Mạo Khêthì các thông số địa chất thủy văn được lựa chọn để tính toán lưu lượng nước chảyvào lò giếng như sau:

- Hệ số thấm:

+ Phân tầng I (từ miệng giếng đến mức -150m): 0,03027 m/ng.đ+ Phân tầng II (từ mức -150m đến đáy giếng): 0,02640 m/ng.đ

- Độ sâu mực nước tĩnh: H = 27,3m

- Chiều dày tầng chứa nước và chiều cao cột nước: Bảng 1.5

- Bán kính của giếng (r) : Giếng đứng phụ có tiết diện đào Sđ = 45,3 m2,theo đó bán kính của giếng đứng phụ r = 3,80 m

Kết quả tính lưu lượng lượng nước chảy vào giếng đứng phụ theo bảng 1.6

Bảng 1.5 Chiều dày tầng chứa nước và chiều cao cột nước

Tầng

Giếng phụChiều dày tầngchứa nước M (m)

Chiều cao cộtnước H (m)

số hạthấpmựcnước(m)

Hệ sốthấmtrungbình(m3/ng)

Chiềucaocộtnước(m)

Bánkínhảnhhưởng(m)

Chiềudàytầngchứanước(m)

Lưulượngnước(m3/ng)

Lưulượngnước(m3/h)Giếng

số hạthấpmựcnước(m)

Hệ sốthấmtrungbình(m3/ng)

Chiềucaocộtnước(m)

Bánkínhảnhhưởng(m)

Chiềudàytầngchứanước(m)

Lưulượngnước(m3/ng)

Lưulượngnước(m3/h)-450 3,80 448,5 0,02739 448,5 3.144 329,9 2.399 100

*Tính chất hóa học của nước :

Bảng 1.7 Tính chất hóa học của nước

pH3,24 T29,5 Sunphat canxi manhe natri

1.5 Đặc điểm khí mỏ xây dựng giếng

1.5.1 Thành phần, độ chứa khí :

Kết quả lấy và phần tích mẫu khí xác định : Địa tầng chứa than và các vỉa

than khu mỏ Mạo Khê có chứa các loại khí chủ yếu : CO2, H2, CH4, N2 Hàm

lượng % các chất khí chủ yếu như sau :

+ Khí cacbonic có hàm lượng thay đổi từ 0,0% + 51,08%, trung bình 12,74% + Khí hydro có hàm lượng thay đổi từ 0,0% + 54,64%, trung bình 7,33%

+ Khí mê tan có hàm lượng thay đổi từ 0,0% + 93,09% trung bình 29,94% + Khí cháy nỏ (H2, CH4), có hàm lượng thay đổi từ 0,0% đến 97,07% trung bình 37,23%

Độ chứa khí : theo kết quả các mẫu định lượng đại diện và tương đối đại diện,xác định độ chứa khí tự nhiên các vỉa than Mạo Khê như sau :

+ Khí cacbonic (CO2), thay đổi từ 0,00cm3/gkc 5,89cm3/gkc, trung bình 0,51

cm3/gkc

+ Khí hydro(H2), thay đổi từ 0,00 cm3/gkc 5,51cm3/gkc, trung bình

Nhìn chung mẫu lấy trong các vỉa than và đất đá vây quanh có hàm lượng khí

và độ chứa khí tự nhiên rất cao, có một số mẫu lớn hơn 11,1751cm3/gkc Điều này có thể giải thích vì sao mỏ có cấu trúc phức tạp, các mẫu có hàm lượng khí cao thường nằm trong cấu trúc chứa khí

Bảng 1.8 Tổng hợp khí cháy nổ khí tự nhiên theo mức cao.

CH4 + H2 (%)

Độ chứa khí tựnhiên CH4 +H2(cm3/gkc)

LV +30m

Cánh Bắc 11.10 – 73.00

31.40

0.15 – 4.461.31

Cánh Nam 6.43 – 24.21

15.58

0.09 – 0.640.31

-80m -150m

Cánh Bắc 0.39 – 92.70

35.82

0.00 – 11.261.86

Cánh Nam 1.74 – 73.58

31.75

0.03 – 3.821.27-150m -400m Cánh Bắc 0.00 – 93.81

38.98

0.00 – 10.161.84

Cánh Nam 2.73 - 90.15

38.59

0.05 – 5 171.49

1.5.2 Đặc điểm phân bố khí mỏ

Các vỉa than và đá vây xung quanh mỏ có chứa khí cháy nổ và khí độc Các chất

khí được phân bố theo quy luật chung : Hàm lượng và độ chứa khí metan tăng dần theo chiều sâu và địa tấng

Kết quả lấy và phân tích mẫu khí định lượng ở công trình khoan cho thấy : Các

vỉa than và trầm tích chứa than khu Mạo Khê có hàm lượng và độ chứa khí cháy nổ cao Hàm lượng khí cháy nổ (CH4 + H2) trung bình là 37,23% (Cánh Nam), 38,24% (Cánh Bắc) Độ chứa khí cháy nổ (CH4 + H2) trung bình là 1,39 cm3/gkc (Cánh Nam) 1,74 cm3/gkc (Cánh Bắc)

Căn cứ vào kết quả nghiên cứu khí khu mỏ Mạo Khê đã xác lập từ lộ vỉa đến

mức -102,27m(Cánh Nam), +47,62m(Cánh Bắc) chỉ xuất hiện đới khí phong hóa

Từ mức -102,30m (Cánh Nam), +47,60m (Cánh Bắc) xuống đáy tầng than dự báo thuộc đới khí metan

Nhìn chung toàn khu mỏ các vỉa than có độ chứa khí cao Kết quả tính toán cho

thấy độ chứa khí tự nhiên của than cao nhất đến 11,70cm3/gkc (Cánh Bắc)

Các loại khí có trong vỉa than cũng gặp trong đá vách, trụ các vỉa than Trong

các lớp đá giữa các vỉa than có xuất hiện các loại khí cháy nổ Nhìn chung quy luật phân bố khí ở khu mỏ có chiều hướng phụ hợp với quy luật chung ở vùng than

1.5.3 Phân loại mỏ theo cấp khí

Căn cứ vào quy định phân loại mỏ theo cấp khí, kết quả xác định độ chứa khí

tự nhiên (CH4) của các vỉa than, sự biến đổi độ chứa khí tự nhiên theo độ sâu, tham khảo kết quả xếp loại mỏ hàng năm ở cơ sở sản xuất, dự báo xếp nhóm mỏ theo cấp khí khu mỏ Mạo Khê theo mức sâu khai thác như sau :

- Phần khai thác lò bằng từ lộ vỉa đến +30m xếp vào nhóm mỏ loại II theo cấp

khí

- Phần khai thác lò giếng từ +30m đến -80m dự kiến xếp nhóm mỏ loại II theo

phân cấp khí, cánh Nam chỉ tương ứng nhóm mỏ loại I theo cấp khí

- Phần khai thác lò giếng từ -80m đến -400m dự kiến xếp nhóm mỏ loại II đến

siêu hạng theo cấp khí

Trong quá trình khia thác để đảm bảo an toàn cần quan tâm đến những vấn đề

sau :

- Khí mỏ rất linh động, phân bố không đồng đều theo diện tích, chiều sâu và chịu ảnh hưởng của hàng loạt các yếu tố địa chất khác nhau, có hiện tượng tồn tại khí cục bộ với hàm lượng lớn

- Khí mỏ Mạo Khê có cấu trúc địa chất phức tạp, các vỉa than cấu tạo phức tạp đã xác nhận có chứa khí cháy nổ cao, chủ yếu được khai thác hầm lò, khí mỏ tác động trực tiếp đến quá trình khai thác Trong quá trình khai thác hầm lò ở khuMạo Khê phải hết sức chú ý đến tác động nguy hiểm của khí mỏ Quá trình khai thác phải thường xuyên đo khí, thông gió, đề phòng sự cố cháy, nổ khí và nhiễm độc do tích tụ khí cục bộ gây ra

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ QUY HOẠCH CHO GIẾNG ĐỨNG PHỤ

2 Các đặc điểm chung của giếng đứng phụ

2.1 Chức năng, nhiệm vụ, chiều dài và thời gian tồn tại của giếng đứng

Giếng đứng phụ của mỏ có chức năng và nhiệm vụ vận chuyển người lên xuống

mỏ trong một giờ đầu mỗi ca giữa mặt bằng miệng giếng +26 với các mức vận tải trong lò -230, -315 và -400; vận chuyển đất đá thải từ các mức vận tải trong lò -230, -315 và -400 lên mặt bằng miệng giếng +26; đồng thời thực hiện vận chuyển tất cả các loại thiết bị vật liệu phục cho công tác xây dựng và bảo dưỡng các đường

lò để duy trì sản xuất, bảo dưỡng và sửa chữa các thiết bị trong suốt thời gian tồn tại của mỏ

Dự án khai thác hầm lò dưới mức -150m mỏ than Mạo Khê do Công ty ThanMạo Khê – TKV làm chủ đầu tư, có công suất khai thác 2 triệu tấn/năm Bao gồmcặp giếng đứng trung tâm, trong đó Giếng đứng phụ được đào từ mặt bằng +26, đàoxuống mức -426.5, chiều dài 456.7 m (Chiều dài giếng tăng 4.2 mét do tính toán bổsung phần bán kính cong đáy giếng), đường kính sử dụng 6,5 m, diện tích sử dụng33,20 m2, diện tích đào 45,30 m2, giếng được trang bị thùng cũi để trục tải người,thiết bị và vật liệu…

Thời gian tồn tại của giếng đứng phụ là 32 năm Mức khai thông: Chia khaitrường theo chiều đứng thành 3 tầng khai thác, với chiều cao đứng mỗi tầng từ 80 85m

+ Tầng thứ nhất: từ -150 ÷ -230

+ Tầng thứ hai: từ -230  -315

+ Tầng thứ ba: từ -315  -400

Từ khu vực chân giếng xây dựng hệ thống sân ga bên giếng phụ mức -230, -315

và -400 Từ sân ga giếng phụ đào các đường lò xuyên vỉa, các đường lò dọc vỉa, cáccúp đá đến vỉa than để khai thông các mức thông gió và mức vận tải than sau đóchuẩn bị lò chợ cho các vỉa tại các khu khai thác

2.1.2 Điều kiện địa chất khu vực giếng đứng đi qua :

Điều kiện địa chất thủy văn :

Vị trí thân giếng đứng phụ nằm chủ yếu trong phức hệ chứa nước khe nứt trongtrầm tích chứa than tuổi T3n-r hg Thân giếng đứng phụ mức (-60 -80) nằm hoàntoàn trong lớp đất đá sạn kết

Các lớp sạn kết gặp trong quá trình thi công thân giếng đứng chính mức (-60-80) chủ yếu là sạn kết thạch anh, xi măng gắn kết là silic Đá có màu xám sáng, cấutạo phân lớp dày đến cấu tạo khối Do các khe nứt trong tầng sạn kết phần lớn không

có vật chất lấp nhét nên đây sẽ là hệ thống chứa và lưu thông hệ thống nước ngầmtốt (quá trình khoan qua địa tầng đá này rất hao dung dịch khoan).

*Đặc điểm địa chất công trình :

Các loại đát đá tham gia vào cột địa tầng thân giếng đứng phụ mức (-60 -80) duynhất gồm : đá sạn kết

Đá sạn kết : Do đoạn thân giếng phụ mức (-60 -80) nằm hoàn toàn trong đá sạnkết nên tổng chiều dài lớp sạn kết là 28m Sạn kết có màu sám đến xám sáng, hạtnhỏ đến hạt trung, cấu tạo phân lớp dày, đôi chỗ cấu tạo khối Thành phần chủ yếu làthạch anh, xi măng gắn kết silic Sạn kết rắn chắc, có hệ thống khe nứt phát triểnmạnh dọc theo mẫu, mẫu bị vỡ thành các đoạn nhỏ <10m do đó yếu tố địa chất vàquá trình khoan, điều này cũng ảnh hưởng đến việc đánh giá chính xác chất lượngcủa khối đá, chất lượng khối đá xấu

Bảng 2.1 Chỉ tiêu cơ lý của đất đá mức (-60 -100)

(g/cm3)

Tỉ trọng

(g/cm3)

Cường độ kháng nén

n

(kG/cm2)

Cường độ kháng kéo

k

(kG/cm2)

Lực dính kết

cố

f

2.2 Những yêu cầu cơ bản về thiết kết, quy hoạch giếng đứng

Trong quá trình thiết kế, quy hoạch đoạn thân giếng đứng phụ mức (-60 -80),

trong đề án mở rộng, nâng cao năng suất của khu mỏ Mạo Khê cần chú ý đến điều kiện địa chất và mục đích sử dụng của nó để thiết kế đảm bảo các yêu cầu về công tác thông gió, vận tải và khai thác than Thiết kế phải đảm bảo yêu cầu sau :

+ Đảm bảo độ đền, độ ổn định của giếng

+ Đảm bảo cho thông gió được thực hiện dễ dàng đúng theo yêu cầu thiết kế

và theo quy phạm an toàn

+ Sử dụng công nghệ xây dựng phù hợp với điều kiện địa chất của khu mỏ

+ Lựa chọn tối ưu về vị trí để đảm bảo chiều dài của đường lò là ngắn nhất đểvận chuyển than

+ Đảm bảo chức năng và an toàn trong quá trình làm việc

Diện tích tối thiểu của giếng phải đảm bảo các yêu cầu sau :

+ Đối với đường lò vận tải, thông gió diện tích tối thiểu là 4,5m2 khi được chống giữ bằng các kết cấu có gân, gờ lắp ghép từ gỗ, bê tông hoặc kim loại

+ Nếu được chống bằng các loại đá xây dựng, bê tông cốt thép, bê tông liền khối thì diện tích tối thiểu là 4m2

+ Cả 2 trường hợp trên thì chiều cao đường lò tối thiểu là 1,9m tính từ đỉnh ray

2.3 Thiết bị vận tải :

2.3.1 Lựa chọn thiết bị vận tải

* Năng suất trục yêu cầu

a) Vận chuyển người

* Giai đoạn I

Chủ yếu lên xuống giữa mặt bằng miệng giếng mức + 26 với mức -230, sốngười yêu cầu trục trong một ca là: NNG = 877 người/ca

* Giai đoạn II

Người được vận chuyển lên xuống giữa mặt bằng miệng giếng mức +26 vớimức -230, mức -315 và mức -400 với tổng số người là: 960 người, được phân ratừng mức mhư sau:

Khối lượng cần vận chuyển trong một ca: Q’VLN = 0,50 tấn/ca

h) Số mét lo đào được trong một ca

Số lượng mét lò dọc vỉa và xuyên vỉa đào trong một ca: Q’TV = 3,5 m/ca.

i) Dàn chống thủy lực

Loại có khối lượng GTBN = 12,16 tấn; kích thước khi vận chuyển 4820 × 1380

× 1400 mm; số lượng cần vận chuyển trong một đợt 106 dàn (không thường xuyên)

k) Vận chuyển khác

Q’KYC = 2 chuyến/ca

2.3.2 Tính toán khả năng thông qua của thiết bị vận tải

2.3.2.1 Lựa chọn thùng cũi và các thiết bị liên quan thuộc hệ thống trục tải.

a) Lựa chọn thùng cũi:

Căn cứ vào cỡ loại xe goòng sử dụng của mỏ là loại có dung tích 3,3 m3, khổđường xe 900 mm, thiết bị nặng nhất cần được vận chuyển trong thùng cũi có khốilượng GGTL = 12,16 tấnvà loại thiết bị trục tải sử dụng là máy trục nhiều cáp có tang

ma sát dẫn động, thiết kế chọn thùng cũi sử dụng cho hệ thống trục tải là:

Thùng cũi 04 tầng, tải trọng cho phép Qo = 21000 kg, với mỗi tầng chở một xegoòng 3,3 m3 khổ đường 900 mm, diện tích sàn S = 1,6 x 5,0 mét, chiều cao cũi Hc =9,8 (m) chiều cao cửa ra vào thùng cũi h = 1800 mm (khi chưa gập sàn trên), có 4cáp nâng và 2 cáp cân bằng, dẫn hướng cứng có kích thước tiết diện 200  200 mm,khối lượng kể cả móc treo cáp nâng và cáp cân bằng GOC = 20000 kg

Đặc tính kỹ thuật của thùng cũi được trình bày trong bảng 2.1

Bảng 2.2: Đặc tính kỹ thuật của thùng cũi lựa chọn.

Số

TT

Tên các thông số kỹ thuật

Đơn vị tính

Số lượng

7 Khoảng cách đường dẫn hướng mm 1830; 3347

11 Khối lượng kể cả các móc treo cáp (GOC) kg 20000

b) Lựa chọn thiết bị dừng đỗ thùng cũi

Kiểu sàn lắc, dùng cho khổ đường xe 900, xe goòng 3,3 m3, điều khiển bằngthủy lực

- Sân tiếp nhận miệng giếng: Kiểu lựa chọn có đặc tính kỹ thuật được trình bàytrong bảng 2.2

Bảng 2.3: Đặc tính kỹ thuật của sàn lắc dùng cho sân tiếp nhận

G’C = 21000 kg – Tải trọng cho phép của thùng cũi;

GOC = 20000 kg – Khối lượng của thùng cũi và các móc treo cáp

2.3.2.2 Tính chọn vận tốc nâng hạ thùng cũi.

a) Vận chuyển người.

* Khối lượng vận chuyển trong một ca

Theo nhiệm vụ của công tác vận tải qua giếng đứng phụ, khó khăn nhất đối vớivận chuyển người qua giếng khi mỏ bước sang giai đoạn II Khi đó khối lượng vậnchuyển yêu cầu khoảng 960 người trong 60 phút đầu ca

* Số chuyến cần vận chuyển trong một ca

CCN = = 6 chuyến/giờ

Với số chuyến cần vận chuyển, để bảo đảm nhiệm vụ vận tải và tổ chức hợp

lý theo nhu cầu, thiết kế phân bổ các chuyến vận chuyển cho từng mức như sau:+ Đối với mức -230, thực hiện 1 chuyến/ca;

+ Đối với mức -315, thực hiện 3 chuyến/ca;

+ Đối với mức -400, thực hiện 2 chuyến /ca;

Khi thực hiện vận chuyển ở một giờ đầu mỗi ca, sẽ thực hiện vận chuyển mức-400 trước, rồi tiếp đến mức -315 và sau cùng là mức -230

* Thời gian của một chu kỳ trục

TCKN =

6

nc CN

T C

= 600 s;

Trong đó:

Tnc - Thời gian vận tải người đầu ca là 60 phút

* Thời gian chuyển động của thùng cũi trong một lần trục

TCD= , s;

TCD =

600 2 210 2

50 s – thời gian đóng cửa thùng cũi và ra tín hiệu

* Vận tốc nâng trung bình và vận tốc nâng lớn nhất yêu cầu:

+ Vận tốc nâng trung bình

VTB=

400

N CD

H T

, m/s;

b) Vận chuyển đất đá, thiết bị, vật liệu chống lo và thuốc nổ

* Khối lượng vận chuyển trong một ca

+ Đối với đất đá:

QĐ = 1,5×1,75.Q’Đ= 1,5×1,75×190,4  500 tấn/ca

Trong đó: 1,5 – Hệ số không điều hòa;

1,75 – Khối lượng đổ đống của đất đá (t/m3);

+ Đối với thép chống lo các loại:

QTCL = 1,5×Q’TCL= 1,5×5,74  8,61 tấn/ca

+ Đối với gỗ chống lo:

QGCL = 1,5× 1,15×Q’GCL= 1,5× 1,15×1,1  2,0 tấn/ca.Trong đó: 1,1 m3/ca – Khối lượng gỗ văng và nêm cần vận chuyển trong một ca; 1,15 tấn/m3 – Khối lượng riêng của một mét khối gỗ

+ Đối với tấm chèn BTCT:

Trong đó: 14 – Số lượng thanh tà vẹt lắp cho một cặp ray dài 10 mét;

0,0493 m3 – Thể tích của một thanh tà vẹt cỡ đường 900 mm

+ Đối với rãnh BTCT:

QRN = 1,5×Q’RN = 1,5×2,517  3,8 tấn/ca

+ Đối với BT đổ tại chỗ và BT phun:

Trong đó: 5,2 tấn/xe – Trọng tải tính cho đất đá khi sử dụng xe goòng 3,3 m3.

+ Đối với thép chống lo các loại:

nXTCL = =

8,61 4 10

�

 4 xe/ca

Trong đó: 4 xe/10 tấn – Số xe cần vận chuyển tính cho 10 tấn thép chống lò khi

sử dụng xe goòng chở vật liệu trọng tải 3 tấn

+ Đối với gỗ chống và chèn lo:

Trong đó: 9 xe/25 tấn – Số xe cần vận chuyển tính cho 25 tấn tấm chèn BTCT

khi sử dụng xe goòng chở vật liệu trọng tải 3 tấn

+ Đối với thuốc nổ và vật liệu nổ:

nXTN = 0,50 tấn/ca  1 xe/ca

+ Đối với thanh ray:

với 2 thanh ray L=10 m, tương đương một chuyến trục, tuy nhiên sẽ được vậnchuyển cùng với các chuyến khác

+ Đối với tà vẹt BTCT:

nXTVBTCT = 1 xe/ca

+ Đối với rãnh BTCT:

nXRBTCT = =  1 xe/ca

Trong đó: 2,5 tấn/m3 – Khối lượng riêng của BTCT;

4 xe/25 tấn – Số xe cần vận chuyển tính cho 25 tấn rãnh BTCT khi sử

dụng xe goòng chở vật liệu trọng tải 3 tấn.

+ Đối với BT đổ tại chỗ và BT phun:

nXBTTC = = = 6 xe/ca

Trong đó: 5 xe/10 m3 – Số xe vật liệu cần vận chuyển tính cho 10 m3 BT đổ tạichỗ

+ Tổng số xe goong đất đá và các loại vật liệu cần vận chuyển trong một ca

- Số chuyến trục cần vận chuyển trong một ca

Số xe đất đá đào lò cần vận chuyển lên lớn hơn số xe TBVL cần vận chuyểnxuống, do đó trong tính toán được lấy là số xe cần vận chuyển của vận tải đất đá đào

lò Riêng trường hợp vận tải đất đá lên chỉ được vận tải 02 goòng cho mỗi lần trục(mỗi goòng một tầng thùng cũi) do đó số chuyến trục cần vận chuyển trong một catính như sau:

CTYC = ,

XL XK

n n

n 

�

=

97 10

2 

 59 chuyến trục/ca

Trong đó:

nXK = 10 xe – Số lượng xe dự kiến tính cho vận chuyển khác

Vận chuyển đất đá, TBVL theo chiều cao nâng lớn nhất, từ mức -400 lên mặtbằng miệng giếng mức + 26, với HN-400 = 426 m

- Thời gian của một chu kỳ trục đất đá, TBVL (tính 5h/ca làm việc của thiết bị)

- Thời gian chuyển động của thùng cũi trong một lần trục

+ Đối với vận tải đất đá - TBVL:

TCKTBVL=

2 2

 �

 92 s;

Trong đó:  = 10 + 2x25 = 60(s)

25s – Thời gian dừng đỗ của thùng cũi để trao đổi goòng tại

các sân tiếp nhận cho mỗi tầng thùng cũi;

10 s – Thời gian dành để chuyển tầng của thùng cũi

+ Đối với thuốc nổ và vật liệu nổ:

TCKTN= , s;

TCKTN =

305 2 80 2

 �

72 s;

Trong đó:  = 80 (s) – Thời gian dừng đỗ của thùng cũi để trao đổi goòng tại

các sân tiếp nhận cho một xe vận chuyển thuốc nổ

c/ Lựa chọn vận tốc nâng của máy trục

Vận tốc nâng yêu cầu đối với vận chuyển đất đá, thiết bị vật liệu

VYC =

400 426 1,5 72

N t YC

H k T

CN

G G n

kg

Trong đó: G’C = 21000 kg – Tải trọng cho phép của thùng cũi;

GOC = 20000 kg – Khối lượng thùng cũi;

- Khối lượng một mét cáp nâng

Được tính với chiều cao nâng lớn nhất và vận chuyển theo tải trọng cho phép

PCN =  

6 6

P H m

Trong đó: B = 180.106 KG/m2 – Giới hạn bền của cáp;

O = 9400 kg/m 3 – Khối lượng quy đổi của cáp;

[m] = 8 – Hệ số dự trữ độ bền của cáp nâng trong trường hợp vận tảihàng và người

HC – Chiều cao treo cáp tính trong trường hợp vận chuyển lớn nhất.

* Kích thước tiết diện ngang của cáp 188  29 mm;

* Khối lượng 1 mét dài pCB = 10,9 kg/m

Đặc tính kỹ thuật của cáp cân bằng được trình bầy trong bảng 5.24

- Kiểm tra phần trăm chênh lệch khối lượng chiều dài đơn vị của cáp cân bằng vớicáp nâng lựa chọn

 100 =

5,38 4 10,9 2 10,9 2



Với độ chênh lệch trên đây nhỏ hơn 2 nên hệ thống trục tải thuộc loại cân bằng

- Kiểm tra dự trữ độ bền thực tế của cáp nâng lựa chọn

+ Trong trường hợp vận thiết bị nặng:

 

TT VDC

m = 9,488 [m] = 8 Cáp nâng lựa chọn bảo đảm an toàn

Trong đó:GGC = 12160 kg – Khối lượng giàn chống cần vận chuyển;

G’go = 1444 kg – Khối lượng xe goòng chở giàn chống;

HC = 455,4 m – Chiều cao cheo cáp khi vận tải giàn chống xuống mức -400 [m] = 8 – Hệ số dự trữ độ bền cho phép của cáp nâng đối với trục tải thùngcũi nhiều cáp chở người, hàng;

+ Trong trường hợp vận tải người:

 

TT VNg

Bảng 2.5: Đặc tính kỹ thuật của cáp cân bằng

c) Đường kính tang ma sát dẫn động và pu ly ma sát dẫn hướng

Trong trường hợp máy trục nhiều cáp tang ma sát dẫn động, và bố trí máy trụctiếp đất