Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Thi Công và Khai Thác mỏ Mạo Khê

PHẦN I KHÁI QUÁT VỀ CƠ SỞ THỰC TẬPCHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG MỎ MẠO KHÊ1. Giới thiệu chung về mỏ than Mạo Khê 1.1. Vị trí địa lý Khu mỏ Mạo Khê nằm ở cực Tây đới chứa than bối tà Tràng Bạc thuộc bể than Quảng Yên. Khu mỏ có tọa độ :106°33’15’’ ÷ 106°41’45’’ Kinh độ Đông.21°02’15’’ ÷ 21°06’33’’ Vĩ độ Bắc.Phạm vi khu mỏ từ tuyến I đến tuyến XV : Phía Đông giáp xã Phạm Hồng Thái.Phía Tây giáp xã Kim Sơn.Phía Nam giáp quốc lộ 18A chạy qua thị trấn Mạo Khê.Phía Bắc giáp xã Tràng Lương – Huyện Đông Triều.Cách Hà Nội 105 km về phía Tây.Cách Hòn Gai 58 km về phía Đông.Cách Hải Phòng 30 km về phía Nam.1.2. Địa hình Địa hình khu mỏ Mạo Khê là khu vực đồi núi thấp dần về phía Nam và bị bào mòn kéo dài từ Đông sang Tây với độ cao trung bình từ +15  +505 m.Trong địa bàn mỏ Mạo Khê có hai con suối chính đó là suối Văn Lôi và suối Bình Minh. Các vỉa than cánh Bắc nằm trên sườn núi cao, các vỉa than cánh Nam nằm mặt địa hình khá bằng phẳng.1.3. Khí hậu và thảm thực vậtKhu mỏ Mạo Khê nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa mưa nhiều, với hai mùa rõ rệt. Lượng mưa bình quân năm là 1768 mm, lớn nhất là 1800,7 mm, nhỏ nhất là 1497,8 mm.Mọi bản cad cần liên hệ manhdinh1395gmail.com

CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ I.1 Địa lý tự nhiên.

I.1.1 Vị trí giao thôngvà địa lý tự nhiên.

Vị trí địa lý.

Khu mỏ Mạo Khê nằm ở cực Tây đới chứa than bối tà Tràng Bạch thuộc

bể than Quảng Yên Khu mỏ có toạ độ:

106033’15”  106041’ 45” kinh độ Đông

21002’ 15”  21006’ 33” Vĩ độ Bắc

Phạm vi khu mỏ từ tuyến I đến tuyến XV:

- Phía Đông giáp xã Phạm Hồng Thái

- Phía Tây giáp xã Kim Sơn

- Phía Nam giáp quốc lộ 18A chạy qua thị trấn Mạo Khê

- Phía Bắc giáp xã Tràng Lơng – Huyện Đông Triều

- Cách Hà Nội 105 km về phía Tây

- Cách Hòn Gai 58 km về phía Đông

- Cách Hải Phòng 30 km về Phía Nam

Địa hình khu mỏ Mạo Khê là khu vực đồi núi thấp dần về phía Nam và bị bàomòn kéo dài từ Đông sang Tây với độ cao trung bình từ +15  +505 m

Trong địa bàn mỏ Mạo Khê có hai con suối chính đó là suối Văn Lôi và suốiBình Minh Các vỉa than cánh Bắc nằm trên sờn núi cao, các vỉa than cánh Nam nằmmặt địa hình khá bằng phẳng

mỏ.-cỡ trọng tải 300 tấn đi lại dễ dàng

Địa hình.

Nhìn một cách tổng quát ta thấy khu mỏ có nhiều thuận lợi về giao thông đờngthuỷ, đờng bộ và đờng sắt, sử dụng đợc nhiều phơng tiện vận tải để tiêu thụ sảnphẩm

I.1.2 Tình hình dân c, kinh tế và chính trị khu vực thiết kế.

a) Dân c.

Vùng mỏ có khoảng 30 vạn ngời sống và làm việc chủ yếu là ngời Kinh sốngbằng hai nghề chính đó là làm mỏ và làm nông nghiệp Số dân làm nông nghiệpchiếm khoảng 30% chủ yếu là cấy lúa và trồng rau đất đai rộng và tốt Đây là nguồncung cấp lơng thực, thực phẩm cho mỏ Nhìn chung khu mỏ và vùng lân cận có cơ sởkinh tế cha phát triển, chủ yếu là nền kinh tế nông nghiệp Phía Đông có nhà máy

điện Uông Bí,phía Nam có nhà máy xi măng Hoàng Thạch đang thời kì phát triển

b) Kinh tế.

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

Nền kinh tế của mỏ có nhiều tiềm năng, mỏ có nhà sàng công suất lớn đáp ứng

đợc nhu cầu sản xuất hiện tại cũng nh những năm sau này Bên cạnh nhà sàng cócông suất lớn, mỏ còn có một phân xởng chế tạo những vật liệu và có khả năng trung

tu thiết bị lớn phục vụ sản xuất

c) Chính trị.

Đại đa số nhân dân có tinh thần cách mạng cao có mang truyền thống quê

h-ơng đệ tứ chiến khu Đông Triều sớm ảnh hởng sâu sắc tinh thần cách mạng của giaicấp công nhân vùng mỏ Đời sống văn hóa vật chất, tinh thần khá phong phú Có mộtnhà văn hoá công nhân 700 chỗ ngồi đợc trang bị hiện đại, có nhà thi đấu thể thao,

bể bơi,sân vận động, công viên, th viện phục vụ đủ nhu cầu về văn hoá cho côngnhân

I.1.3 Điều kiện khí hậu.

Khu mỏ Mạo Khê nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa ma nhiều, với hai mùa rõrệt Lợng ma bình quân năm là 1768 mm, lớn nhất là 1800,7 mm, nhỏ nhất là 1497,8mm

Mùa ma tập trung từ tháng 4 đến tháng 9 Số ngày ma bình quân trong năm là

110 ngày ( thấp nhất là 94 ngày, cao nhất là 124 ngày )

Lợng bốc hơi bình quân trong năm là 776,6 mm ( thấp nhất là 762,1 mm, caonhất là 791,6 mm )

Lợng ma trung bình hàng năm là 1700 mm, tập trung chủ yếu vào mùa ma chiếm90% lợng nớc ma cả năm

Nhiệt độ trung bình hàng năm là 23,30C, lợng gió chủ yếu vào mùa hè là gió ĐôngNam, về mùa đông là gió Đông Bắc với tốc độ gió lớn nhất là 38 m/s Mỏ gần biểnnên ảnh hởng khí hậu biển, đôi khi có bão, hớng gió thay đổi theo mùa Độ ẩm trungbình hàng năm 68%, lợng ma lớn hơn lợng bốc hơi

I.1.4 Quá trình thăm dò và các công trình thăm dò.

Năm 1899 thực dân Pháp mở đờng lò đầu tiên ở phía Đông

Năm 1905 khai thác ở phía Tây ( Văn Lôi )

Năm 1920 đến năm 1925 thực dân Pháp tiến hành khai thác toàn bộ vùng kết quả

đã phát hiện ra khu vực 56 và khu vực Non Đông

Từ năm 1959 cho đến nay đã tiến hành 3 đợt thăm dò:

Năm 1959 đến năm 1960 đoàn địa chất 2A đã tiến hành thăm dò trên mặt để mởrộng sản lợng các lò đã có sẵn và cung cấp thêm tài liệu để thăm dò

Năm 1961 đến năm 1963 đoàn địa chất 53 tiến hành thăm dò một cách tỉ mỉ vớitổng chiều dài 4,5 km từ tuyến I đến tuyến IX cánh Bắc bối tà Tuy vậy mức độ thăm

dò cha đạt kết quả cao, việc phát hiện ra các vỉa than cha đợc rõ ràng, cha cung cấp

đầy đủ tài liệu để thiết kế

Từ năm 1965 đến năm 1970 đoàn địa chất 2A dựa vào kết quả của đoàn

địa chất 53 tiếp tục thăm dò tỉ mỉ, lần này kết quả thăm dò cho biết rõ ràng hớng dốc,cấu trúc, chiều dày của vỉa than

thấy các loại nham thạch trong khu vực đợc liên kết với nhau chặt chẽ, trầm tích tơng

đối ổn định, đất đá bao gồm các loại nh sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết

Những tính chất cơ lý của đất đá thay đổi mạnh mẽ không có quy luật ở cánh Bắc

đá có độ bền cao hơn cánh Nam, sát vách và trụ vỉa than th ờng là đá có độ bền thấp,trong quá trình khai thác dễ gây hiện tợng sụt lở và bùng nền lò

Tình hình khai thác trớc kia, hiện nay và sau này

Trớc kia thực dân pháp khai thác với mục đích vơ vét tài nguyên nên chúngkhai thác những nơi vỉa dễ khai thác còn những vỉa phức tạp chúng để lại gây mấtmát than lớn, đặc biệt gây phức tạp cho công tác mở vỉa và khai thác sau này

Sau những năm hoà bình lập lại, khu mỏ đợc phục hồi và tiến hành khai thác cóquy hoạch Khu mỏ đợc xây dựng với quy mô lớn, có nhiều khu khai thác đồng thời.Sản lợng than khai thác ngày càng tăng song kỹ thuật khai thác còn nặng về thủ cônghoặc bán cơ giới do đó năng suất lao động cha cao và tổn thất mất mát than lớn Hiện nay mỏ đang tiếp tục thăm dò và đầu t thiết kế khai thác cho các vùng có trữlợng công nghiệp lớn với sự giúp đỡ của các chuyên gia, đầu t trang thiết bị, khoahọc kỹ thuật của Liên Xô, Trung Quốc, Nhật Bản ta sẽ mở rộng khu khai thác nângsản lợng lên cao hơn

I.2 Điều kiện địa chất.

I.2.1 Cấu tạo địa chất khu mỏ.

1 Địa tầng.

Địa tầng chứa than mỏ Mạo Khê là một nếp lồi bị phân cách thành haicánh: cánh Bắc và cánh Nam do hoạt động kiến tạo của địa chất bởi nếp gẫy FA Địatầng chứa than thuộc giới Mezozoi

Thống Triat thợng - Bậc Nơri -Rêti

- Tập than giữa : Phân bố hầu hết trên diện tích mỏ từ vỉa 2 đến vỉa 12 đặc tr ng

đất đá bao gồm : cát kết, sạn kết, cuội kết màu xám đến màu xám trắng chiếm 60%.Loại đá này phân bố chủ yếu giữa hai vỉa than, cát kết hạt mịn, bột kết chiếm 20%phân bố gần vách và trụ vỉa than thành hai phần chủ yếu là Thạch Anh và Xirêxit

- Tập than trên : Từ vách vỉa 12 đến vỉa 17 đá chủ yếu là hạt thô sáng màu

gồm : cát kết hạt thô, cuội kết chiếm 80% còn lại là bột kết và sét kết

- Tập than trên có vỉa : 19, 18, 17, 14, 12, 11

- Tập than giữa có vỉa : 10, 9b, 9a, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2

- Tập than dới có vỉa : 1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e

Với chiều dày khai thác là : 62,8 m

Khu vực thiết kế là tập than giữa thuộc khu 56 ( Từ vỉa 5  10 )

b) Địa tầng cánh Nam.

Nằm giữa phay FA và FB chứa 22 vỉa than, trong đó có giá trị khai thác là vỉa

1d đến vỉa 1b bao gồm các loại đá :

- Cuội kết chiếm 35% phân bố trung gian giữa các vỉa Thành phần chủ yếu là hạtmịn, Thạch Anh,

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

- Cát kết ( sa thạch ) chiếm 46% tập trung ở giữa các vỉa than Thành phần :Thạch Anh, xi- măng gắn kết, Ôxit sắt.

- Bột kết ( Alêvrôlít ) chiếm 30%, thành phần chủ yếu là Thạch Anh, sét Xifexít

- Ăcghilít ( sét kết ) chiếm 10%, thành phần Xirexít silic than có chứa thực vật

2 Kiến tạo

Khu vực khai thác mỏ Mạo Khê là đơn tà cắm Bắc góc dốc từ 25  500 Gầntrục nếp lồi là các đứt gãy nhỏ kéo theo

- Đứt gãy F340 là đứt gãy thuận cắm Bắc, góc cắm từ 700  800 cự ly dịch chuyển

từ 30  50m đới phá huỷ từ tuyến III đến tuyến IV

- Đứt gãy FA : Là đứt gãy thuận cắm Bắc độ dốc > 700, đới phá huỷ từ vài mét

đến hàng chục mét

- FC B : Là đứt gãy thuận cắm bắc nằm ở giữa tuyến VI đến tuyến X kéo dài xấp

xỉ 550 m, biên độ dịch chuyển từ 30  50m, góc dốc từ 600  700 đới phá huỷhẹp

- Đứt gãy F11 : Là đứt gãy thuận cắm góc từ 700  750, biên độ dịch chuyển từ

30  50m, đới phá huỷ từ 0  15m, ngoài ra còn một số đứt gãy nhỏ kéo theo do

đứt gãy lớn gây ra

I.2.2 Cấu tạo vỉa than.

Khu 56 có giá trị khai thác nh sau:

Khoảngcách vỉa(m)

Mức độ ổn địnhcủa vỉa Cấu tạo vỉa

I.2.3 Phẩm chất than.

1 Đặc điểm của các vỉa than.

- Vỉa 5: Cấu tạo phức tạp vỉa than nhiều lớp đá kẹp

- Vỉa 6 cấu tạo đơn giản có một lớp đá kẹp

- Vỉa 7 cấu tạo đơn giản ít lớp đá kẹp

- Vỉa 8 cấu tạo đơn giản ổn định

- Vỉa 9 thế nằm ổn định

- Vỉa 9b cấu tạo đơn giản ít lớp đá kẹp

- Vỉa 10 Cấu tạo phức tạp nhiều lớp đá kẹp chất lợng than thấp

2 Tính chất cơ lý của than các vỉa.

Hiện nay theo số liệu phân tích và tính toán sơ bộ tỷ lệ lẫn bẩn trong than là 3,5%

- Độ tro địa chất trung bình của các vỉa Ak = 14  26%

- Độ ẩm trung bình phân tích W% = 5,58%

Chất lợng than của vỉa nh sau :

Trong khu vực thiết kế từ mức +30/ +100 và từ mức +100 lên lộ vỉa đã khai thác hếtcòn lại chủ yếu là tận thu các trụ bảo vệ từ mức +30  +100 do vậy lợng nớc mặt dễdàng ngấm xuống và đọng lại có thể xuất hiện đột ngột

2 Nớc dới đất.

Tầng chứa nớc trong địa tầng là sa thạch cứng Độ ngấm của nớc tơng đối yếu,theo tài liệu địa chất trong khu vực thiết kế không có nớc ngầm Nguồn cung cấpchính cho nớc ngầm là ma Lu lợng nớc ngầm phụ thuộc vào lu lợng nớc ma hàng

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

năm Về mùa ma lu lợng nớc ma tràn vào lò tơng đối lớn khoảng 75 m3/ h, về mùakhô khoảng 25 m3/ h, nhiệt độ nớc ngầm khoảng 260C, nớc ngầm có độ khoáng cao.

I.2.5 địa chất công trình.

1 Tính chất cơ lý và thành phần của đất đá.

Gồm các loại: Nham thạch, sa thạch, diệp thạch

- Sa thạch : Rắn chắc là loại sa thạch Thạch Anh ở trên mặt bị phong hoá, kẽ nứtphát triển theo mặt lớp

- Diệp thạch : Nứt nẻ kém nhng dễ bị phong hoá bở rời, ít thấm nớc hoặc cách nớc

do đó ở sâu diệp thạch khô và rắn chắc

- Các lớp than : Chứa nớc tốt, có vỉa than rắn chắc, có vỉa vụn rời, vách và vỉa củatrụ than thờng là sa thạch, diệp thạch, Ăcghilít và Alêvrôlít, cách nớc hoặc thấm nớckém, có thể sa thạch và diệp thạch rất cứng

2 Các hiện tợng địa chất công trình.

Nham thạch trong khu mỏ thuộc loại cứng,liên kết chặt chẽ thuận lợi cơ bản choquá trình khai thác Độ dốc nham thạch từ tuyến II đến tuyến V là từ 30  450 và từtuyến V đến tuyến XII từ 45  700 Do ảnh hởng của độ dốc dẫn đến nham thạch dễsinh ra trợt lở nên cần có biện pháp đề phòng tốt

Đa số các vỉa có vách và trụ là Acghilit và Alêvrolit dễ biến dạng, có ảnh hởngtrực tiếp đến việc khai thác

Từ các điều kiện địa chất công trình thăm dò và qua thực tế đào lò chuẩn bị, khaithác cho ta thấy khu vực thiết kế từ V5  V9b

Không có hiện tợng trợt lở tự nhiên đất đá ổn định và tơng đối cứng vững

Một số đặc điểm địa chất cần lu ý :

- Mỏ thuộc loại siêu hạng về khí nổ cần đến công tác phòng chống cháy nổ

- Vỉa than không có tính tự cháy cho nên không khó khăn đến việc lựa chọn hệthống khai thác

- Địa chất thuỷ văn: Cần theo dõi thờng xuyên và có sự thống kê các số liệu đểnhận định kịp thời có biện pháp kỹ thuật để xử lý khi gặp nớc Khi gặp hiện tợngkhác thờngvề nớc trong lò cần khoan thăm dò và có biện pháp giải quyết

- Mặt địa hình là đồi núi có độ dốc lớn, có biện pháp thoát nớc mặt tốt nh san lấpcác hố lộ vỉa đã khai thác và chèn lấp các ngầm đã khai thác, chèn lấp các ngầm nhhọng sáo

- Qua phân tích đặc điểm và điều kiện địa chất khu vực mở vỉa 56 cho ta thấynhững thuận lợi và khó khăn khi thiết kế mở vỉa và khai thác nh sau :

- Thuận lợi : Vị trí khu vực thiết kế thuận lợi cho việc cung cấp vật t, vật liệu, thiết bị độnglực, vận chuyển than và công tác xây dựng mặt bằng công nghiệp Cấu tạo của vỉa tơng đối

ổn định đảm bảo cho công tác mở vỉa và khai thác

- Khó khăn : Theo yêu cầu thiết kế mở vỉa cho khu vực 56 từ mức +30 xuống mức-250 với chiều cao tầng là 280m.Đây là một khó khăn vì thi công bằng giếng không

đơn giản nh lò bằng và công tác thi công từ trên xuống công tác vận tải ban đầu khókhăn hơn nữa, lò giếng có nhiều cung đoạn phức tạp, việc lựa chọn phơng án và thờigian xây dựng cơ bản phải hợp lý đảm bảo thời gian ra than Công tác thoát n ớc từ d-

ới lên phải dùng loại bơm có công suất lớn đặc biệt là mùa ma lợng nớc ngầm chảy

vào mỏ có thể tơng đối lớn Đá trụ chủ yếu là Ăghilít nên khi chúng bị ngậm nớc sẽtrơng nở mạnh, góc ma sát nhỏ, hệ số dính kết giảm dễ gây ra hiện tợng bùng nền.

CHƯƠNG II

MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ

Phần chuyờn đề : ‘‘Thiết kế mở vỉa và khai thỏc mức -250 đến +30 đảm bảo cụng suất 1,5 triệu tấn/ năm cho Cụng ty cổ phần than Mạo Khờ ”

II.1 Biờn giới khu vực thiết kế.

II.1.1 Biên giới khu vực thiết kế.

Khu vực 56 công ty than Mạo Khê nằm trong địa hình đồi núi do vậy chịu ảnh ởng của điều kiện địa chất khu mỏ khu vực thiết kế mở vỉa là từ mức + 30 xuốngmức –250 đợc giới hạn nh sau :

h Phía Bắc bởi đờng đẳng vách vỉa 10

- Phía Nam bởi đứt gãy FA.

- Phía Đông giáp tuyến thăm dò VI có toạ độ X = 559440

- Phía Tây giáp tuyến thăm dò III có tọa độ X=558230

II.1.2 Kích thứơc ruộng mỏ.

- Chiều dài theo phơng S = 1000m

- Chiều cao đứng của tầng từ – 250/+30 là 280m

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

- Diện tích khai trờng là: 1km2

- Góc dốc trung bình của vỉa là 300

- Diện tích chứa than là S = 0,22km2

II.2 Tính Trữ lợng (Z đc ).

II.2.1 Trữ lợng địa chất

Trữ lợng địa chất của khu vực thiết kế đợc tính dựa vào các thông số lấy từ mặt cắt

địa chất của tuyến III , IV , V , VI

Khu vực 56 từ - 250 lên +30 có 7 vỉa từ vỉa 5 10

280 = 435,5 m

- Trữ lợng địa chất

Z5 = Hd5.Lp.m5.

Trong đó : Lp = 1000 m (chiều dài theo phơng của vỉa)

 = 1,6 T/m3 (dung trọng của than)

280 = 595,7 m

280 sin

280

0 8

- Chiều dài theo hớng dốc của vỉa.

9 sin 25

280 sin

Am, sản lợng hàng năm của mỏ Am = 1,56 ; tấn

T1 = 5 năm ; thời gian chuẩn bị

T2 = 1 năm ; thời gian khấu vét

II.4 Chế độ làm việc của mỏ.

II.4.1 Chế độ làm việc trong ngày khâu trực tiếp.

- Số ngày làm việc trong năm là 300 ngày

- Số ngày làm việc trong 1 tháng là 26 ngày

- Số ca làm việc trong ngày là 3 ca

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

- Số giờ làm việc trong ngày là 8h.

- Bộ phận lao động trực tiếp làm việc các ca theo bảng

- Thời gian nghi giữa 1 ca là 30 phút

- Thời gian giao ca là 30 phút

Thời gian làm việc theo mùa.

II.4.2 Bộ phận lao động gián tiếp.

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

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

Để đảm bảo cho công nhân có số giờ nghỉ cao nhất để phục hồi sức khoẻ sau mỗigiờ làm việc mỏ thực hiện chể độ đổi ca nghịch

II.5 Phân chia ruộng mỏ.

Để thuận tiện cho công tác mở vỉa và khai thác ta chia ruông mỏ thành các tầng cóchiều cao đứng bằng nhau là 70m để khai thác đợc dễ dàng

II.6.1 Khái quát chung.

Mở vỉa là tiến hành đào và xây dựng các công trình đờng lò từ mặt đất đến tiếpcận với các vỉa than, phục vụ cho công tác sau này

Việc lựa chọn các phơng án mở vỉa hợp lý sẽ giảm đợc giá thành, đảm bảo cho

ng-ời và thiết bị trong quá trình sản xuất, thng-ời gian đi vào sản xuất là nhanh nhất Mở vỉaphải đáp ứng đợc các yêu cầu sau:

- Phù hợp với điều kiện địa hình địa chất

- Khối lợng đào các đờng lò là nhỏ nhất

- Tận dụng đợc các trang thiết bị sẵn có, đồng bộ , dễ kiếm, dễ thay thế

- Đáp ứng đợc yêu cầu công nghệ khai thác thời đại và đảm bảo an toàn lao động

- Thuận lợi cho công tác vận tải và thoát nớc

- Vốn đầu t ban đầu nhỏ

- Thời gian mỏ đa vào sẳn xuất nhanh nhất

5

f = 5 độ kiên cố của đá vách

b Chiều dài lò chợ L C

LC=

 sin

T

H

30 sin

II.6.2 Lựa chọn các phơng án mở vỉa.

- Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất khu vực thiết kế và độ sâu khai thác,các công trình có sẵn, cũng nh đẳm bảo thuận lợi, cho giao thông vận tải ta chọn 2phơng án mở vỉa nh sau

180 Căn cứ vào con số thống kê của trắc địa, địa chất, mặt bằng sân công nghiệp ởmức +30 có toạ độ (x,y,z)

Giếng chính Giếng phụ

- Giếng phụ: đợc đào xuống -245 thì dừng lại Tại mức – 40 đào lò nối thôngsang giếng chính, đào sân ga, hầm bơm, các hầm lắp đặt thiết bị, hầm quang lật, gachở đất đá, vật liệu, hầm bơm trên nhánh này bố trí hệ thống chống cháy

+ Tại chân giếng chính bố trí hố thu nớc, bộ phận làm căng băng, sạch băng.+ Tại sân ga của mức – 40 ta đào lò xuyên vỉa qua các vỉa than từ vỉa 5 đến vỉa

10, chia ruộng mỏ thành hai cánh ( đông và tây) có chiều dài theo ph ơng từ (400 

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

600 m) Từ vị trí lò xuyên vỉa ta đào dọc vỉa, sau đó đào lò cắt ban đầu và lò songsong và họng sáo rồi tiến hành khai thác ở các tầng.

- Giếng chính và phụ đợc đào thỏa mãn điều kiện:

ở mức -250 giếng cách vỉa 5 là 50 m nên ở mức +30 giếng cách vỉa 5 là 400 m

1.2 Giai đoạn II.

Mở vỉa bằng giếng nghiêng từ mức -110/-40 Từ giới hạn mức -40 của cặp giếng,tiến hành đào tiếp xuống -110 Giếng chính đợc đào sâu hơn, tại mức -110 đào lò nốihai giếng rồi tiến hành đào hệ thống đờng lò nh: sân ga, hầm trạm bun ke chứa than,

đờng lò xuyên vỉa, lò dọc vỉa, , sau đó đào lò cắt ban đầu và lò song song và họngsáo rồi tiến hành khai thác ở các tầng Chỉ tiến hành khai thác khi mức -40/+30 đãvào giai đoạn khấu vét)

1.3 Giai đoạn III.

Tơng tự mức -110 ta đào xuống mức -180 các công tác chuẩn bị và bố trí t ơng tự

nh giai đoạn II

1.4 Giai đoạn IV.

Tơng tự mức -180 ta đào xuống mức -250 các công tác chuẩn bị và bố trí t ơng tự

nh giai đoạn III

2 Công tác vận tải.

- Vận chuyển khoáng sàng: Than khai thác ở lò chợ đựơc vận chuyển bằng mángtrợt xuống lò dọc vỉa,sau đó đợc đa xuống lò xuyên vỉa và đợc vận chuyển bằngmáng cào ra giếng chính va đợc băng tải tải lên mặt đất và đa vào nhà máy sàngtuyển

- Đất đá đợc chuyển về ga giếng phụ và kéo lên hệ thống tời trục, qua quang lật đổlên ô tô vận chuyển ra bải thải

- Vật liệu thiết bị đợc đa xuống theo giếng phụ, xuống ga đợc tầu điện ác qui đa

Kích thớc của tầng theo hớng dốc là Hd = 0

30 sin

70 sin  

Ht

= 140 ;m  = 300 là góc dốc trung bình của vỉa than trong khu vực thiết kế

- Chiều dài các đờng lò xuyên vỉa.

Mức +30 : L1 =1550 m

Mức -40 : L2 =1500 m

Acb = 10% Am =1,5 105 tấn/năm ; sản lợng lấy đợc khi đào lò chuẩn bị.

Ln ; tiến độ dịch chuyển khi đào lò chợ

Ln = ltd.nck.N  ; m/năm

Ltd = 1,2m ; tiến độ lò chợ 1 chu kỳ bằng chiều dài khấu

nck = 1; số chu kỳ trong một ngày đêm

N = 300 ngày; số ngày làm việc trong năm

 = 0,85 ; hệ số tính đến việc ngừng sản xuất do điều kiện kinh tế, kỹ thuật, sự cố

m = 2,2m ; chiều cao khấu lò chợ

 = 1,6 tấn/m3 ; tỷ trọng của than

C = 0,85 ; hệ số khai thác

Vậy: Lt =

2 , 2 85 , 0 6 , 1 300 85 , 0 2 , 1 1

10 5 , 1 10 5 ,

Từ những điều kiện địa chất, địa hình khu vực thiết kế, ta thấy khoảng cách giữacác vỉa than là tơng đối lớn vì vậy cho phép khai thác lần lợt các vỉa Với trình tựkhai thác sẽ sớm ra than, giảm bớt những khó khăn về tài chính.;

Căn cứ vào kết quả tính toán đảm bảo sản lợng ở trên dự kiến 11 lò chợ hoạt động

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

1 Thứ tự đào lò : Thiết kế cho vỉa 8.

- Tại mặt bằng sân công nghiệp mức +30 có toạ độ A (x,y,z) ta mở cặp giếng nghiêng1,2 xuống mức – 110, theo tài liêu địa chất thì đất đá khu vực này rất ổn

định ( f = 6  8 )

- Giếng chính 1 có độ dốc  = 180 phù hợp với vận tải bằng băng tải, giếng chính

đào xuống – 110 tới chân giếng ta cũng thiết kế xây dựng hạng mục nh phơng án IGiếng phụ 2 có độ dốc  = 250 phù hợp với vận tải tời trục, vận chuyển vật t, thiết

bị và đất đá thải Giếng phụ đào xuống – 105 thì dừng lại, tại đây cũng thiết kế cáchạng trục nh phơng án I

Từ sân ga 3 mức -110 ta đào lò xuyên vỉa vận tải 5 cắt qua các vỉa 5 đến vỉa10.trờn mức thụng giú mức +30 ta đào lũ xuyờn vỉa thụng giú 4 Từ lò xuyờn vỉamức -110 ta đào lũ dọc vỉa đỏ rồi đào cặp lũ thượng chớnh phụ 6 , 6’.Từ lũ thượngchớnh đào cỳp nối 9 rồi đào lũ dọc vỉa vận tải 7 mức -40.Trờn mức thụng giú +30 tađào lũ dọc vỉa thụng giú 7’.Từ lũ dọc vỉa vận tải 7 mức -40 đào lũ cắt ban đầu 10 và

lũ song song và họng sỏo 11 rồi tiến hành khai thỏc tầng thứ nhất từ mức -40 đếnmức +30.Tầng thứ 2 khai thỏc sau khi khai thỏc tầng thứ nhất được 40 đến 60 m.Ởcỏc vỉa cũn lại khai thỏc tương tự như ở vỉa 8

2 Công tác vận tải: Ở tầng 1.

Than từ các lò chợ đợc vận chuyển qua máng trợt xuống lò dọc vỉa than 7 đợc đa

ra cỳp nối 9 bằng máng cào, qua thợng chớnh 6 bằng máng trợt rót lên máng cào ởdọc vỉa đổ vào cúp nối ở – 110 rót lên goòng ở xuyờn vỉa 5 mức - 110 đợc tầu điện

ác qui kéo ra rót lên băng tải ở giếng chớnh 6 rồi chuyển lên mặt bằng sân côngnghiệp về nhà sàng

Ở tầng 2 Than từ các lò chợ đợc vận chuyển qua máng trợt xuống lò dọc vỉa than

7 đợc đa ra lũ xuyờn vỉa 5 mức - 110 đợc tầu điện ác qui kéo ra rót lên băng tải ởgiếng chớnh 6 rồi chuyển lên mặt bằng sân công nghiệp về nhà sàng

3 Công tác thông gió: Thụng giú tầng 1.

- Gió sạch qua giếng phụ 2 qua sân ga vào xuyên vỉa mức – 110 đến dọc vỉa đáqua thợng đá phụ 6’, qua cúp nối 9, qua dọc vỉa than -40 vào thông gió cho lò chợ

- Gió bẩn từ lò chợ qua dọc vỉa mức +30 qua xuyên vỉa mức +30 đến rãnh gió,qua quạt ra ngoài

Các tầng khác cũng tơng tự

4 Công tác thoát nớc.

Nớc tự chảy từ các gơng lò nhờ hệ thống rãnh nớc đặt tại các đờng lò có độ dốc5‰ sau đó nớc đợc tập trung về hầm bơm tại chân giếng phụ mức -110 và đợc bơmlên mặt bằng

Sau khi khai thỏc xong mức thứ nhất từ -110 trở lờn ta tiến hành đào giếng xuốngmức -250 và đào cỏc đường lũ như mức -110 trở lờn.Cụng tỏc đào lũ thi cụng,khaithỏc,vận tải,thụng giú,thoỏt nước tương tự như mức -110 trở lờn

5 Các thông số mở vỉa.

Khối lợng đào lò và thi công của phơng án II tơng tự nh phơng án I Chỉ khác phần

đào lò thợng trong đá.và khụng phải đào lũ xuyờn vỉa mức -40 va mức -180

- Chiều dài thân giếng tơng tự nh phơng án I

Chiều dài đờng lò xuyên vỉa, dọc vỉa, sân ga, ga tránh, buồng hầm trạm mức

-110 và mức -250 tơng tự nh phơng án I

C Phơng án III

Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.

(Hình vẽ)Mặt bằng sân công nghiệp có toạ độ A (x,y,z), các giếng có toạ độ

Giếng chính Giếng phụ

+ Tại chân giếng chính bố chí thùng cũi để vận chuyển than.

+ Từ hệ thống các sân ga ta đào lò xuyên vỉa qua các vỉa than từ vỉa 5 đến vỉa 10( Hệ thống thi công các đờng lò mức – 40 đợc thiết kế nh phơng án I )

Từ lũ xuyờn vỉa ta đào cỏc đường lũ dọc vỉa rồi đào lũ cắt ban đầu và lũ song songrồi tiến hành khai thỏc

Trong thời gian khai thác tầng – 40/+30 ta tiến hành đào tiếp xuống giếng –

110 để chuẩn bị cho khai thác tầng tiếp theo

1.2 Giai đoạn II từ mức -110/- 40.

- Chỉ khai thác tầng dới khi tầng trên đã vào giai đoạn khấu vét

- Trình tự mở vỉa cho giai đoạn sau tơng tự nh giai đoạn 1

1.3 Giai đoạn III từ mức -180/ -110.

Khi khai thác tầng –110/ -180thì ta cũng chuẩn bị đào tiếp giếng xuống – 180

để chuẩn bị khai thác tầng tiếp theo

- Trình tự mở vỉa cho giai đoạn sau tơng tự nh giai đoạn 2

1.4 Giai đoạn IV từ mức -250/-180.

Khi khai thác tầng -250/-110 thì ta cũng chuẩn bị đào tiếp giếng xuống -250 đểchuẩn bị khai thác tầng tiếp theo.Nhng thực tế ta phải đào xuống mức -260 m do10m cuối là ta bố trí hệ thống chất tải cho thùng trục

2 Công tác vận tải.

Cũng nh phơng án 2 ở đây công tác vận tải tại các đờng lò bố trí nh phơng án 2

2.1 Giai đoạn xây dựng cơ bản.

Trong quá trình xây dựng thi công hai giếng đứng đợc dùng thùng skip đợc tờitrục kéo lên + 30

ở mức -40, -110, - 180, -250 công tác vận tải bằng tầu điện ác qui 8APII – 3

và XK – 8 kéo ra sân ga Đá đợc rót vào thùng skíp đợc tời trục kéo lên mặt bằngsân công nghiệp

2.2 Giai đoạn khai thác.

- Than từ lò chợ qua máng trợt xuống dọc vỉa chân qua máng cào qua cúp nối rótlên goòng ở lò xuyờn vỉa đá đợc tầu điện ác qui kéo ra ga vòng rót vào bun ke, quathùng cũi trục lên mặt bằng

- Vật liệu và thiết bị qua giếng phụ đợc đa xuống hộ tiêu thụ

- Vật liệu dùng cho lò chợ đợc qua xuyên vỉa + 30 qua dọc vỉa đá, cúp nối, dọcvỉa than xuống lò chợ

- Đất đá đợc đa ra ga đá và đợc trục tải lên theo giếng phụ đa lên mặt bằng sân côngnghiệp

5.Các thông số mở vỉa.

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

-chiều cao giếng đứng chính :

290

=290 m-chiều cao giếng phụ :

90 sin

290 sin  

d

H

290 m-chiều dài lò xuyên vỉa trung tâm

2 Đào lò Tuy khối lượng giếng

nghiờng lớn nhưng chi phớ đào giếng nghiờng nhỏ hơn Khối lượng cỏc đường lũ xuyờn vỉa nhỏ hơn

Khối lợng lò chuẩn

bị nhiều, đào giếng

đơn giản do đào giếng nghiờng

Khối lợng lò chuẩn

bị ít, đào giếng phức tạp do đào giếng đứng

3 Vận tải Cung độ vận tải nhỏ,

hình thức vận tải đơn giản

Cung độ vận tải lớn,hình thức vận tải

đơn giản

Cung độ vận tải nhỏ, hình thức vận tải đơn giản

4 Thông gió Đơn giản, đờng thông

gió ngắn, dễ dàng

Đơn giản, đờng thông gió ngắn

Đơn giản, đờng thông gió ngắn

thi công Dễ thi công (đơn giản) Dễ thi công (đơn giản) Thi công phức tạp…

2 Đào lò Tuy khối lượng giếng

nghiờng lớn nhưng chi phớ đào giếng nghiờng nhỏ hơn Khối lượng cỏc đường lũ xuyờn vỉanhỏ hơn

Khối lợng lò chuẩn

bị nhiều, đào giếng

đơn giản do đào giếng nghiờng

Khối lợng lò chuẩn bị ít, đào giếng phức tạp do

đào giếng đứng

3 Vận tải Cung độ vận tải nhỏ,

hình thức vận tải đơn giản

Cung độ vận tải lớn, hình thức vận tải đơn giản

Cung độ vận tải nhỏ, hình thức vậntải đơn giản

4 Thông

gió đơn giản, đờng thông gió ngắn, dễ dàng cho

việc phân phối gió

đơn giản, đờng thông gió ngắn, dễ dàng cho việc phânphối gió

đơn giản, đờng thông gió ngắn, ápdụng phơng pháp thông gió đơn giản

5 Thoát nớc đơn giản dùng bơm

n-ớc, thông thoát nớc ngắn, chảy ra ngoài trời nhanh

đơn giản dùng bơmnớc, thông thoát n-

ớc ngắn, chảy ra ngoài trời nhanh

đơn giản dùng bơm nớc, thông thoát nớc ngắn

6 Thoát

n-ớc Đơn giản dùng bơm

n-ớc, thông thoát nớc ngắn, chảy ra ngoài

trời

Đơn giản dùng bơm nớc, thông thoát n-

ớc ngắn

Đơn giản dùng bơm nớc, thông thoát nớcngắn

7 Mức độ

an toàn Chi phớ bảo Chi phớ

bảo vệ giếng nghiờng lớn hơn nhưng khối lượng lũ xuyờn vỉa cần bảo vệ nhỏ hơn.

vệ giếng nghiờng lớn hơn nhưng khối lượng lũ xuyờn vỉa cần bảo vệ nhỏ hơn.

An toàn cao do ờng vận tải than dùng máy trợt ngắn

An toàn cao do ờng vận tải than dùng máy trợt ngắn

đ-II.6.5 So sánh về mặt kinh tế 3 phơng án.

II.6.5.1 Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.

a Chi phớ đào lũ chuẩn bị.

Chi phí đào chống lò đợc xác định theo công thức sau: Cđi = Lđi kđi ;đồng

Cđi = Lđi kđI ;đồng

Lđi (m): Chiều dài đờng lò cần đào thứ i

Phơngphápchốnggiữ)

Đơn giá

106 đồng

Thànhtiền

106(đồng)

Đá Tha

n

Tổng

ri.: Đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong 1 năm

li: Chiều dài đờng lò cần bảo vệ

ti: Thời gian tồn tại của đờng lò i cần bảo vệ

Bảng chi phí bảo vệ lò (Phơng án I).

Số

TT Tên đờng lò

Thời gianbảo vệ(năm)

Vật liệuchống

Chiềudài (m)

Đơngiá

đ/m –năm

Thành tiền(đồng)

t: Thời gian vận tải qua đờng lò

l: Chiều dài đờng lò vận tải

C(đồng)

Thành tiền(106đồng)

Giếng đặt trục tải 0,905 22 1.500.000

5,55,55,55,5

2500250025002500

30937278432516223718

e Chi phớ mua sắm thiết bị.

Bảng chi phớ mua sắm thiết bị chủ yếu phương ỏn I.

lượng

Đơn giỏ(106 đồng)

Thành tiền(106 đồng)

1 Đầu tàu điện ỏc quy

A14 - 2

3 Băng tải giếng chớnh

KPY-350

II.6.5.2 Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa mức.

a Chi phớ đào lũ chuẩn bị.

Phơngphápchốnggiữ)

Đơn giá

106 đồng

Thànhtiền

106(đồng)

Bảng chi phí bảo vệ lò (Phơng án II).

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

TT vệ (năm)gian bảo chống dài (m) đ/m –năm (đồng)

t: Thời gian vận tải qua đờng lò

l: Chiều dài đờng lò vận tải

C(đồng)

Thành tiền(106đồng)Giếng đặt trục tải 0,905 22 1.500.000

e Chi phớ mua sắm thiết bị.

Bảng chi phớ mua sắm thiết bị chủ yếu phương ỏn II.

lượng

Đơn giỏ(106 đồng)

Thành tiền(106 đồng)

1 Đầu tàu điện ỏc quy

A14 - 2

3 Băng tải giếng chớnh

KPY-350

8 Tổng 3220,047

II.6.5.3 Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.

a Chi phớ đào lũ chuẩn bị.

Phơngphápchốnggiữ)

Đơn giá

106 đồng

Thànhtiền

106(đồng)

ri.: Đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong 1 năm

li: Chiều dài đờng lò cần bảo vệ

ti: Thời gian tồn tại của đờng lò i cần bảo vệ

Bảng chi phí bảo vệ lò (Phơng án III)

Số

TT Tên đờng lò

Thời gianbảo vệ(năm)

Vật liệuchống dài (m)Chiều

Đơngiá

đ/m –năm

Thành tiền(đồng)

t: Thời gian vận tải qua đờng lò.

l: Chiều dài đờng lò vận tải

C(đồng)

Thành tiền(106đồng)Giếng đặt trục tải 0,285 22 1.500.000

5,55,55,55,5

3000300030003000

37125334123019528462

e Chi phớ mua sắm thiết bị.

B ng chi phớ mua s m thi t b ch y u ph ảng chi phớ mua sắm thiết bị chủ yếu phương ỏn III ắm thiết bị chủ yếu phương ỏn III ết bị chủ yếu phương ỏn III ị chủ yếu phương ỏn III ủ yếu phương ỏn III ết bị chủ yếu phương ỏn III ương ỏn III ng ỏn III

lượng

Đơn giỏ(106 đồng)

Thành tiền(106 đồng)

1 Đầu tàu điện ỏc

quyA14 - 2

II.6.5.4 So sỏnh kinh tế giữa ba phương ỏn.

Bảng so sỏnh kinh tế giữa 3 phương ỏn.

TT Cỏc loại chi phớ Phương ỏn I

(106)

Phương ỏn II (106)

Phương ỏn III ( 106)

II.7 Thiết kế thi công đào lò.

II.7.1 Chọn hình dạng tiết diện đờng lò.

Do các đờng lò mở vỉa và lò chuẩn bị trong đá có thời gian tồn tại lâu, chịu áplực lớn nên chọn tiết diện các đờng lò xuyên vỉa và lò dọc vỉa thông gió là tiết diệnhình vòm 3tâm, các đờng lò dọc vỉa vận tải chịu áp lực không lớn lắm và có thời giantồn tại ngắn chọn tiết diện lò hình thang

II.7.2 Xác định khích thớc tiết diện lò.

* Xác định kích đờng lò xuyên vỉa tầng 1

Theo sản lợng mỏ1,5 106 T/năm, chọn thiết bị vận tải ở lò xuyên vỉa là tàu

điện ac quy mã hiệu AM - 8 Có các kích thớc:

A - Chiều rộng thiết bị vận tải, A=1,35 m

m - Khoảng cách an toàn tính từ mép thiết bị vận tải tới vì chống, m = 0,8 m

n- Khoảng cách ngời đi lại và đờng ống với thiết bị vận tải n=1,75 m

Chiều cao từ đỉnh ray tới chân vòm, h1 =2,2 m

Chiều cao từ nền tới mặt ray hđ = 0,4 m

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

Chiều cao vòm, h0= B/3 = 3,9/3 = 1,3 m (theo tính chất của vòm 3 tâm).

60

., m/s

=5000 T/ng-đêm

Am: Công suất mỏ, Am=1,5.106 T

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

q- Lợng không khí tối thiểu cung cấp để khai thác 1 tấn than, q = 1 m3.

k - Hệ số khai thác không đồng đều, k = 1,25

mặt cắt ii - ii

Vì thép lòng mo loại 22 27 kg/m



Hỡnh II-1 Hỡnh dạng mặt cắt ngang đường lũ xuyờn vỉa mức -40

Ssd:Tiết diện sử dụng của đờng lò,Ssd=14,4 m2

4 , 14 60

25 , 1 1 5000

= 7,23 m/s0,25  V  8

Vậy với V=7,23 m/s thoã mãn điều khiện thông gió: 0,25 < V <8 Do đó tiết diện ờng lò đã chọn là hợp lý

a : nửa chiều rộng đờng lò, a=1,95 m

6 , 2 95 , 1

=2,2 T/m-áp lực đất đá tác dụng lên hông lò:

Theo Ximbarevic:

Ph = d h

2

(h + 2b1)tg2 (

2

90   

) , T/mTrong đó:

h : Chiều cao đờng lò, h=3,9 m

2

90 ( cot

80 90 ( cot 9 , 3 95 , 1

tg

g

=0,4 mVậy:

Ph =

2

9 , 3 6 , 2

Pnen=

) 2

90 ( ) 2

90 (

) 2

90 (

2 2

2 1

tg H

PH

Hỡnh II-2 : Biểu đồ phõn bố ỏp lực.

Căn cứ vào áp lực đất đá xung quanh lò, thời gian tồn tại lò và tiết diện đờng lò lớn nên ta sử dụng vật liệu chống lò là thép lòng máng CBII -27, chèn bê tông Khoảng cách giữa các vì chống là:

27 và chiều rộng bên trong vì chống là 3,9 m nên [Pvi] = 1,8 T/vì

Lmax=

2 , 2

8 , 1

=0,82 m/vì

Ta lấy bớc chống ở lò xuyên vỉa là 0,8 m/vì

Hộ chiếu chống lũ ( xem hỡnh II – 3 )

II.7.4 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn.

- Thiết bị khoan: lò đào qua đất đá có độ kiên cố f = 4 đến 8 Do đó ta sử dụng loại

máy khoan khí ép PR-24LV do Nga sản xuất

- Thuốc nổ: do mỏ Mạo Khê xếp loại siêu hạng về khí nổ nên ta chọn loại thuốc nổ

an toàn AH-1 do công ty hoá chất mỏ sản xuất

Đặc tính kỹ thuật của thuốc nổ AH- 1:

Bảng đặc tớnh kỹ thuật của thuốc nổ AH-1.

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

1 Tỷ trọng thuốc nổ g/cm3 0,95 ữ 1,1





 = 1,6 (kg/m3)

2 Chiều sâu lỗ khoan.

Theo kinh nghiệm khi đào lo đá chiều sâu lỗ mìn thờng lấy từ 1,2 đến 2 m Căn cứvào bớc chống ở lò xuyên vỉa là 0,8 m ta lấy tiến độ đào lò là 1,6 m/chu kỳ Chiềusâu lỗ mìn đợc tính:

l =



6 , 1 =10,,69 =1,77 mChọn chiều dài lỗ khoan là 1,8 m

3 Tính số lỗ khoan trên gơng lò.

N =

n

k d

s q

.

27 , 1 2

5 Tính lợng thuốc nổ cho từng loại lỗ khoan.

- Lợng thuốc nổ trung bình cho 1 lỗ khoan

qtb = = 0,89 kg/lỗ

- Lợng thuốc nổ cho 1 lỗ khoan đột phá.

Chiều dài bua khi nạp bằng khoảng 0,5  0,6 chiều dài lỗ khoan

Biện pháp an toàn trong quá trình nạp và nổ mìn: Phải tuân theo quy định antoàn đối với mỏ có khí và bụi nổ

Bảng chỉ tiờu khoan nổ mỡn.

Chiều dàinạp (mm)

Thuốc

nổ 1 lỗ(Kg)

Loạithuốcnổ

Sốkớp

nổ 1lỗ( cỏi)

Loạikớpnổ

Vi sai cựnglỗ

Gúc nghiờng

lỗ khoan(độ)

Vậtliệunhậpbua

Cỏtphasộttheo

tỉ lệ1/3

Thuốc

1100

1.1

1.1

AH1 AH1

Hỡnh II.5: Hộ chiếu khoan nổ mìn

II.7.5.khối lợng công việc cho 1 chu kỡ đào lũ

Ssd 3 S sd .L2 =

30

8 , 7

14,4.3 14 , 4 140 2 =243 m3/phút Q=3,2 m3/s

biểu đồ tổ chức chu kỳ đào lò Xuyên vỉa

Cỏi Chi phớ kớp n? cho m?t chu k? dào lũ Ti?n d? guo ng lũ m?t ngày dờm Ti?n d? dich chuy?n gu ong lũ mụt chu k?

H? s? s? d?ng l? mỡn 2 s? lu?ng

do n v?

Lu? ng thu?c n? cho m?t chu k? dào lũ các chỉ tiêu 5 stt

 Vì thép lòng mo loại 22 : 27 kg/m

ố ng g ió vải  Mức mặt ray Mức đáy m ơng n ớc Nền tạm

G ơng lò đào mặt cắt ii - ii M ặt cắt I - I

ii

ii Thuố c

hộ chiếu khoan nổ mìn

lò xuyên vỉa

Sơ đồ đấu dây cấu tạo lỗ mìn

Nhu?c di?m Uu di?m T? ch?c thi cụng don gi?n Thi?t b? v?n t?i don gi?n hon

so v?i phuong ỏn 3.

Kh?i lu?ng dào lũ ban d?u nh?

hon so v?i gi?ng d?ng Tuong t? phuong ỏn 1 Kh?i lu?ng dào lũ ban d?u nh?.Chi?u dài gi?ng nh?.Áp l?c lờn thõn gi?ng là khụng dỏng k?

Chi phớ b?o v? du? ng lũ nh?

Kh? lu?ng san g?t m?t b?ng v?a và lũ chu?n b? l?n.

Áp l? c tỏc dung lờn gi?ng l?n.

Chi phớ b?o v? cao éào lũ thu?ng trong dỏ g?p nhi?u khú khan.Ti?n d? thi cụng g?p nhi?u khú khan Khú khan trong trong thi cụng gi?ng d? ng.

So d? v?n t?i thụng giú ph?c t?p.

Giỏ thành dào gi?ng cao.S?

luong lũ xuyờn v?a l?n.

< 15 m

1 - qu?t giú giú s?ch

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

Hỡnh II-6: Sơ đồ thông gió đẩy

ldp:Chiều dài lỗ khoan đột phá, ldp= 2 m

lp: Chiều dài lỗ khoan phá, l p=1,8 m

lb: Chiều dài lỗ khoan biên, lb=1,8 m

8 , 1 9 , 0

= 2 vì

a Cụng tỏc chống tạm.

Sau khi nổ mỡn và thụng giú đưa gương vào trạng thỏi an toàn thỡ ta vào chọc

om, ta tận dụng chiều cao của đống đỏ sau khi nổ ra đứng lờn đú ta đặt dầm cụngsơn và dựng xà núc, sau khi đặt song xà núc ta chốn tấm chốn ở phần xà núc, khichống tạm phần núc xong ta tiến hành cụng việc xỳc bốc

b Cụng tỏc chống cố định

Đất đỏ ở gương đó được xỳc xong ta tiến hành đào hố chụn cột và kiểm tramức độ thẳng hàng của cỏc cột và bắt gụng liờn kết giữa cột và xà vặn cỏc ờvu sơ bộtạo ra ma sỏt để chỳng cú thể dịch chuyển chịu tải tiếp theo nắp thanh gằng giữa cỏccột để chỳng khụng dịch chuyển theo phương ngang 2 thanh giằng bờn cột và 1thanh giằng trờn núc, tiến hành cài chốn thưa giữa cỏch quóng

5 Công việc khác.

Trong quỏ trỡnh thi cụng, ngoài cỏc cụng tỏc chớnh người ta cũn phải thực hiện cỏc cụng tỏc phụ trợ khỏc như: Đặt đường xe, đào rónh thoỏt nước, chiếu sỏng, lắp đặt một số loại đường ống

1 Đặt đường xe.

a) Cụng tỏc lắp đặt đường xe tạm thời.

Trong quỏ trỡnh xỳc bốc vận tải, phải lắp đường xe tạm thời cho cỏc thiết bịxỳc bốc tiến sỏt gương để xỳc hết lượng đất đỏ nổ ra sau mỗi chu kỳ khoan nổ mỡn.Đường xe tạm thời cú cấu tạo bằng hai thanh ray di động P-24 dài 8m được lồng vàophớa trong đường xe chớnh, dựng cơ cấu bắt chặt và cỏc thanh văng bằng gỗ để ộpchặt hai thanh ray nằm vào đường xe chớnh, đầu thanh ray ở sỏt gương ta cố định1ữ2 thanh ray cỏch đầu mỳt thanh ray 20 ữ 40cm, thanh ray được đẩy về phớa trứơcbằng mỏy xỳc Như vậy, bỏnh xe của mỏy xỳc và goũng chạy theo rónh của thõn ray,

theo tiến độ của gương chỉ cần thỏo cỏc cơ cấu bắt chặt và cỏc thanh văng, ở đõy nền

lũ phải được dọn sạch đất đỏ

b) Cụng tỏc lắp đặt đường xe cố định.

Cụng tỏc lắp đặt đường xe cố định được thực hiện khi đó xõy dựng trục đường

xe trờn nền lũ theo thiết kế và đỏnh dấu trờn nền lũ là những mốc độ cao của đỉnhray Theo thiết kế sử dụng ray P-24, tà vẹt gỗ cú chiều dài 1500mm, đặt cỏch nhau600mm Tà vẹt được đặt trờn nền đỏ lỏt bằng đỏ dăm (cỡ hạt 10ữ40 mm), chiều dàylớp đỏ lỏt là 200mm chiều cao từ lớp đỏ lỏt đến đỉnh ray là 160 mm Độ dốc củađường xe theo hướng cú tải là 50/0

2 Thoỏt nước.

Đường lũ được đào dốc ra phớa ngoài, với độ dốc 0,30,5%, nờn nước trongđường lũ cú thể tự chảy ra ngoài, nhưng để nước cú thể tự chảy dễ dàng, trỏnh lantràn khắp đường lũ, người ta đào rónh thoỏt nước ở sỏt bờn hụng lũ (phớa dưới lốingười đi lại), trờn miệng rónh được đặt lờn bằng cỏc tấm bờtụng

3 Cụng tỏc chiếu sang.

Để chiếu sỏng cho gương lũ và trờn suốt chiều dài đường lũ trong quỏ trỡnh thicụng, người ta cú thể sử dụng đốn điện, đốn ắcqui Trong cỏc đường lũ thi cụng cúthể sử dụng búng đốn trũn cú cụng suất 75100 W, đụi khi sử dụng búng đốn cúcụng suất 200W, hoặc 500W để chiếu sỏng cho gương lũ và khu vực dọc theo đường

lũ Trong thực tế cho thấy, nếu cụng tỏc chiếu sỏng được tổ chức tốt thỡ sẽ đảm bảođược an toàn lao động cho cụng nhõn trong quỏ trỡnh đào và chống giữ đường lũ

4 Cụng tỏc đặt đường dõy, đường ống

Cỏc đường dõy điện, đường ống khớ nộn, ống dẫn nước được gỏ lắp vào thõn lũbằng cỏc thiết bị kẹp múc được chế tạo từ cỏc bản thộp Cỏc đường dõy, ống đượcnối dài theo tiến độ của gương để đảm bảo cho cỏc thiết bị khỏc làm việc an toàn vàhiệu quả

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

1 Số người cần thiết trong một chu kỳ.

Vi: Là khối lợng công việc thứ i

Hi : Định mức lao động của công việc i

Số ngời cần thiết hoàn thành các công việc trong một chu kỳ đào lò đợc thể hiện trong bảng sau:

TT Tên công việc Đơn vị Khối lợng

công việc

Định mức Số ngời cần

thiết1

mmmm

4635,8421,61,61,684,6

12013,50,534,88018

0,382,6540,530,330,024,7

Tổng 12,61

Thành lập đội thợ:

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

Căn cứ vào số ngời cần thiết cho một chu kỳ đào lò là 12,54 ta thành lập đội thợ toànnăng gồm 12 ngời Mọi nời trong ca có thể hỗ trợ nhau hoàn thành việc tốt Mỗi tổ gồm 6 ngời đi một ca, hai ca hoàn thành một chu kỳ đào lò.

- Hệ số vợt mức:

Kvm=

12

61 , 12

ca i

K n

T n

'



1,05-1,051,051,051,051,05-

0,38-2,6544,70,530,35-

-66-666336

0,250,420,52,944,445,221,180,780,25

3.Biểu đồ tổ chức chu kỡ đào lũ.

Dựa vào kết quả tớnh toỏn đội thợ và thời gian hoàn thành từng cụng việc, ta cú biểu

đồ tổ chức chu kỡ đào lũ (hỡnh II-7)

Chơng III : khai thÁC III.1 Đặc điểm địa chất và những yếu tố liên quan đến công tác khai thác.

I Khái quát chung.

Sau khi mở vỉa và chuẩn bị ruộng than ta tiến hành khai thác, nhằm ra than sớm,rút ngắn thời gian xây dựng cơ bản , thu hồi vốn nhanh

Đối với phơng pháp khai thác gồm hệ thống khai thác và công nghệ khai thác.Trình tự mở vỉa các đờng lò trong phạm vi khai thác và khấu than ở lò chợ gọi làphơng pháp khai thác Có rất nhiều phơng pháp khai thác khác nhau nhng việc lựachọn phơng pháp, hệ thống khai thác phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Đảm bảo an toàn cho ngời và máy móc thiết bị

Khai thác triệt để khoáng sản có ích, tỷ lệ tổn thất và làm nghèo là nhỏ nhất

Có khả năng cơ giới hoá cao, áp dụng công nghệ mới đảm bảo năng suất cao,giảm giá thành tới mức thấp nhất

Tuy vậy việc lựa chọn hệ thống khai thác hợp lý còn phụ thuộc vào từng điều kiện

cụ thể cho từng khu vực thiết kế, điều kiện địa chất, kinh tế, trình độ kỹ thuật côngnghệ hiện tại

II Những yếu tố ảnh hởng đến việc lựa chọn hệ thống khai thác hợp lý.

*) Chiều dày vỉa.

Đây là yếu tố quan trọng ảnh hởng đến việc lựa chọn hệ thống khai thác, côngnghệ và phơng pháp điều khiển áp lực đá vách Đối với các vỉa mỏng, dày trung bìnhthì có thể khai thác 1 lớp Đối với các vỉa dày có thể chia lớp để khai thác hoặc khaithác 1 lớp bám trụ rồi hạ trần thu hội than phá hoả toàn phần.Cụ thể Vỉa 8 trong khuvực thiết kế có chiều dày m = 2,96m có thể chia lớp khấu hoặc khấu 1 lớp bám trụ =2.2m rồi hạ trần lấy than toàn bộ chiều dày của vỉa

*) Góc dốc.

Cũng là yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn hệ thống và công nghệ khai thác.Nếu vỉa dày dốc lớn có thể khai thác bằng hệ thống khai thác lò chợ ngang nghiêng.Vỉa có góc dốc là300 khi khai thác lò chợ dài theo độ dốc ta chống giữ bằng vì thuỷlực đơn vỉa 8 có góc dốc trung bình  = 300 thuận lợi cho việc chống giữ và vận tảithan tự trợt ở lò chợ

*) Cấu tạo vỉa.

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

Vỉa có cấu tạo phức tạp: góc dốc thay đổi chiều dày không ổn định có nhiều lớp

đá kẹp sẽ rất khó khăn cho việc khai thác Đối với vỉa 8 trong khu vực thiết kế vỉa cócấu tạo đơn giản ổn định thuận lợi cho việc khai thác

*) Tính chất của đá vách và đá trụ.

Chiều dày, độ kiên cố của đá vách sẽ quyết định phơng pháp điều khiển áp lực đávách, hộ chiếu chống giữ Vỉa 8 có vách trực tiếp là ácgilít dày 7.5 mét, vách cơ bản

là alêvrôlít dày 8.5 m thuận lợi cho phá hoả toàn phần Tính chất của đá trụ nh trơng

nở sẽ gây bùng nền khó khăn cho việc chống giữ

*) Độ chứa khí của mỏ.

Khu vực thiết kế đợc xếp loại siêu hạng về khí CH4 đây là yếu tố rất khó khăn chocông tác đào lò và khai thác than Nó đòi hỏi chế độ thông gió quản lý khí mỏ phảituyệt đối nghiêm ngặt Để đảm bảo an toàn về cháy nổ thì các thiết bị sử dụng trong

lò phải là loại phòng nổ

*) Tính tự cháy của than.

Các vỉa than ở mỏ than Mạo Khê theo tài liệu và thực tế không có tính tự cháy

*) Độ kiên cố của than.

Quyết định đến phơng pháp tách phá than vỉa 8 có độ kiên cố f = 2 thuận lợi choviệc tách phá bằng thiết bị hoặc thủ công

- ảnh hởng của nớc ngầm:

- Khu vực thiết kế bị ảnh hởng của nớc ngầm chủ yếu vào mùa ma Do việc khai tháctầng trên tạo ra các khe nứt, khoảng trống dẫn chứa nớc gây khó khăn trong quá trình

đào lò và khai thác: nó gây tụt nở nóc, trôi nền làm mất an toàn Vì vậy trong khi đào

lò và khai thác phải đề phòng bục nớc phải có biện pháp khoan thăm dò vỉa 8 trongkhu vực ít chịu ảnh hởng của nớc ngầm song vẫn phải đề phòng yếu tố bất ngờ

*) Điều kiện cơ giới hoá.

Đối với ngành khai thác mỏ ở nớc ta hiện nay đã có nhiều tiến bộ hơn xong mức

độ cơ giới hoá cha cao Công tác đào lò và khai thác than chủ yếu là bán cơ giới kếthợp với thủ công.Các vỉa than trong khu vực thiết kế có góc dốc trung bình là 300,chiều dày từ trung bình đến dày, đá vách – trụ có cấu tạo phức tạp Vì vậy trong quátrình thiết kế khai thác cần phải lựa chọn hệ thống khai thác hợp lý, đảm bảo an toànlao động, tổn thất than nhỏ, giá thành than hạ đảm bảo sản lợng thiết kế

III.2 Lựa chọn hệ thống khai thác.

III.2.1 Lựa chọn phơng án

Căn cứ vào điều kiện địa chất của vỉa 8 trong khu vực thiết kế có:

- Chiều dày trung bình m = 2.96 m

- Góc dốc của vỉa trung bình = 300

Vách và trụ là đất đá tơng đối ổn định ta có thể áp dụng một số thông số khai thácsau:

3 Công tác vận tải.

Than từ lò chợ tự trợt trên máng trợt xuống máng cào đặt ở lò dọc vỉa than mứcvận tải, qua máng cào đặt ở xuyên vỉa cúp rót lên goòng 3 tấn ở lò dọc vỉa sau đó.

đợc tàu điện kéo ra ga sân giếng than đợc đổ xuống bun ke nhờ quang lật rồi rót lênbăng tải đặt ở giếng nghiêng chính vận chuyển về nhà sàng

Thời gian ra than sớm, vốn đầu t để chuẩn bị khu khai thác không cao, lò chợ tiến

đồng thời với lò chuẩn bị, nh vậy không gặp khó khăn cho công tác thông gió

*) Nhợc điểm.

Rò gió qua khoảng trống đã khai thác lớn, không thăm dò bổ xung thêm đợc tàiliệu địa chất, chi phí bảo vệ đờng lò dọc vỉa than khá cao, tổn thất than lớn vì phải đểlại trụ bảo vệ

ợc đào bám trụ, lò chợ khai thác bám trụ rồi hạ trần lấy than.Phơng án này không đểlại trụ bảo vệ

3 Vận tải.

Than từ lò chợ qua hệ thống máng trợt xuống họng sáo tháo than, ra dọc vỉa bằngmáng cào rồi đợc rót lên xe goòng và đợc tàu điện ác qui keó ra ngoài lò xuyên vỉa,qua ga rồi ra hầm quang lật sau đó đợc rót xuống băng tải ở giếng chính và chuyển

*) Nhợc điểm.

Đờng lò chuẩn bị dài khó khăn cho công tác thông gió, do vậy không phù hợp với

mỏ có khí nổ loại siêu hạng, vốn đầu t ban đầu lớn, thời gian ra than chậm

Bảng so sánh giữa 2 phơng án.

Các chỉ tiêu Hệ thống khai thác I Hệ thống khai thác II

Ưu

điểm

- Khối lợng đờng lò chuẩn bị ban

đầu nhỏ nên vốn đầu t ban đầu

địa chất và cấu tạo vỉa Tạo điều kiện

để thoát khí cho các vỉa than trớc khikhai thác

- Sơ đồ vận tải, thông gió đơn giản

- Đờng lò vận chuyển trong than của tầng nằm trong khối than nguyên ít

bị nén ép, thuận lợi cho công tác vận

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

- Chi phí bảo vệ lò trong than nhỏ

do thời gian tồn tại các đờng lò trongthan tơng đối ngắn

- Hiện tợng rò gió nhỏ do gió vào mỏkhông phải đi qua những khu vực đã khai thác

- Vỉa than có khí nổ hạngII

không đợc tạo điều kiện thoát khí

trớc cho nên luôn tiềm ẩn mối

nguy hiểm về cháy nổ mỏ

- Tổn thất than lớn do phải để lại

các trụ bảo vệ các đờng lò trong

than

- Thờng bị rò gió qua các khu vực

đã khai thác

- Chi phí bảo vệ lò trong than lớn

do thời gian tồn tại của các đờng

lò than tơng đối dài

- Thời gian chuẩn bị dài cho nên việc

đa lò chợ vào hoạt động chậm, chậm

ra than

- Vốn đầu t ban đầu lớn do khối lợng

đờng lò chuẩn bị ban đầu lớn

Nên ta chọn phơng án I làm hệ thống khai thác cho đề tài

III.3 Xác định các thông số của hệ thống khai thác.

III.3.1 Chiều dài lò chợ.

tr = 24 m : Chiều dài theo hớng dốc của trụ bảo vệ ( tính toán ở chơng II )

hđl = 5 m :chiều rộng các lò dọc vỉa than

vậy Lc = 140 – (24 + 5) = 111 ; m

Vậy chọn chiều dài lũ chợ mức +30 tới -250 là Lc = 110 (m)

* Kiểm tra chiều dài lò chợ theo điều kiện thông gió

m

C m q r n

m b V L

h

nax

.

60

Vmax = 4 m/s : Vận tốc dòng khí tối đa đi qua lò chợ

b = 2,4 m : Chiều rộng tối thiểu của lò chợ

m0 = 2,96 m : Chiều dày trung bình của vỉa

r = 1,6 m : Tiến độ lò chợ 1 chu kỳ

q = 1,5 m3/s : Lu lọng gió cho 1 tấn than khai thác

n = 1 :Số chu kỳ lò chợ ngày đêm.

C1 = 0,9 : Hệ số khai thác

 = 0,9 : Hệ số kể đến việc thu hẹp tiết diện

mh =2,2 m : Chiều dày hữu ích của vỉa

222 9

, 0 45 , 1 2 , 2 5 , 1 6





tg

Kết luận : Vậy chiều dài lò chợ đảm bảo điều kiện thông gió.

- Kiểm tra chiều dài lò chợ theo điều kiện vận tải:

Lvt =



1

.

.

C n m r

Q

, mTrong đó:

Ttt: Thời gian làm việc thực tế của thiết bị, giờ

105 2 92 , 3

= 133 mVới Lvt = 133 m > Lc , do vậy chiều dài lò chợ đảm bảo điều kiện vận tải

Nh vậy chiều dài lò chợ Lc =110 m

III.3.2 Chiều dày lớp khai thác.

Vỉa 8 mức –250/+30 có chiều dày trung bình là 2,96 m nên tổ chức khai thác 1 lớp

Lò chợ bám trụ chiều cao khấu = 2,2 m kết hợp hạ trần lấy than chiều dày lớp hạ trần

= 0,76 m (Thu hồi khi phá hoả)

K A

n

n

.

. 0

 ,m Trong đó: Am: Sản lợng năm của mỏ, Am = 1500000/năm.

K0: Hệ số tính đến % sản lợng chỉ lấy ở các lò chợ Sản lợng than lấy ở lò

Sinh viên: PHAN DUY TRƯỜNG LỚP: KHAI THÁC A_K53

III.4 Quy tr×nh c«ng nghÖ khai th¸c.

III.4.1 Lựa chọn công nghệ khai thác than lò chợ.

Trong thời gian qua do trình độ khoa học công nghệ kỹ thuật còn hạn chế, điều kiện kinh tế còn khó khăn.Nước ta sử dụng phổ biến công nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn, chống giữ bằng gỗ và điều khiển áp lực bằng phá hỏa toàn phần.Với điều kiện địa chất phức tạp với yêu cầu sản lượng chưa cao thì việc sử dụng công nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn đã cho thấy rất nhiều ưu điểm phù hợp với hệ thống khai thác, thích hợp với nhiều góc dốc và chiều dày khác nhau

Tuy nhiên, thời gian gần đây đất nước đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa, các ngành công nghiệp phát triển mạnh mẽ, dẫn đến nhu cầu về năng lượng tăng nhanh, vì vậy cần thiết phải tăng sản lượng khai thác ở các mỏ than Nhưng để tăng sản lượng than khai thác thì việc cơ giới hóa dần các khâu khan thác

là rất cần thiết

Đồ án xin đưa ra 2 công nghệ để áp dụng cho vỉa 8 từ mức +30 -250

- Công nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn.

- Công nghệ khấu than cơ khí hóa bằng máy liên hợp ZZ - 3600.

Nhưng do điều kiện địa chất của mỏ không ổn định, vốn đầu tư ít, trình độ kỹthuật chưa cao và các vấn đề xã hội như giải quyết nhu cầu công việc của người dân.Nên ta chọn công nghệ khấu than bằng khoan nổ mìn để áp dụng cho điều kiện vỉa 8

và toàn mỏ

III.4.2 Chọn hình thức vận chuyển hợp lí trong lò chợ.

Lò chợ vỉa 8 trong khu vực thiết kế có góc dốc = 300, để thuận tiện cho việcvận tải than khấu ra ta sử dụng máng cào

III.4.3 Chọn phương pháp chống giữ lò chợ.

Để nâng cao sản lượng và hiệu quả khai thác, nhằm khắc phục vấn đề khókhăn chống gỗ trong lò chợ, và đáp ứng nhu cầu sản lượng lò chợ lớn Nhằm cải