bài tập lơn thông gió

giếng vận tải 3 và sân giếng thông gió của tầng thứ nhất.Từ các sân giếng ,đào cáclò xuyên vỉa của tầng : xuyên vỉa 5 và thông gió 6 ,sao cho từ giếng có thể liên hệđược với các vỉa than

ĐỀ BÀI

Bài 1:

Đường lò chuẩn bị với các thông số sau :

- Đường lò đào trong : Đá

- Tiết diện đường lò : 29,2 m2

- Chiều dài đường lò cần đào : 1353 m

- Chiều dày trung bình các vỉa như sau :m1 = 2,8 m ; m2 = 12,3 m ; m3 = 12 m

- Khoảng cách các vỉa : V1 đến V2 =R1=37,5 m và V2 đến V3=R2=68,5 m

- Độ dốc trung bình các vỉa : α=240

- Lớp đất đá phủ có chiều dày : ≥ 25 m

- Độ sâu khai thác tới mức :H=404m

- Chiều dài theo phương của vỉa : S=2948m

- Tỷ trọng than : = 1,62 tấn/m3

- Mỏ có độ xuất khí CH4 tương đối là : q=5,2 m3/T-24h

- Công suất thiết kế mỏ : A=1.200.000 T/năm

Đề bài 1 :

Đường lũ chuẩn bị với cỏc thụng số sau :

- Đường lũ đào trong : Đỏ

- Tiết diện đường lũ : 29,2 m2

- Chiều dài đường lũ cần đào : 1353 m

- Hệ số rũ giú : P = 1,49

- Hệ số sức cản : = 0,00048

Hóy tớnh toỏn và thiết kế thụng giú để phục vụ cho việc đào lũ trờn

Bài làm I.Tớnh toỏn khoan nổ mỡn

1 Chỉ tiêu thuốc nổ: q (kg/m3)

q = q1 v e fc kđ

Trong đó:

q1 = 0,1 f = 0,1 2 = 0,2: chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn:

f = 2: hệ số kiên cố của than:

e - Hệ số xét đến sức công nổ của loại thuốc nổ:

e =

P = 250: công nổ của thuốc nổ AH1

v - Hệ số kể đến mức độ nén ép của khối đá xung quanh:

v =

fc = 1,1 : hệ số chú ý đặc điểm của khối đá:

kđ = 1: hệ số tính tới ảnh h đờng kính thỏi thuốc

 : Mật độ thuốc nổ cho 1m lỗ khoan ,  = 0,57 (kg/m)

Sd : Tiết diện đường lũ , Sd = 29,2 m2

- hệ số sử dụng lỗ mìn: = 0,85

lk - chiều sâu lỗ khoan: lk = 1,4 m

kr - hệ số nở rời của đất đá: kr = 1,5

- hệ số thừa tiết diện: = 1,1

=> Vx = 15,4 0,85 1,4 1,5 1,1 = 30,23 (m3)

- Khối lợng công tác chống giữ :(Khoảng cách giữa các vì chống: L

= 0,5 m)

Vch = , Chọn Vch = 2 vì chống

III Biểu đồ tổ chức chu kỳ

- Số lao động cần thiết để thực hiện chu kì đào lò:

ni = , ngời – caTrong đó: Vi : Khối lợng công việc thứ i

(m)

- Số ngời-ca cho 1 chu kì đào lò

N=n=7,93 ,ngời-ca

- Chọn đội thợ:

+Số ngời đợc chọn: N=7, ngời-ca

+Hệ số vợt mức: K===1,13

IV.Lựa chọn phương phỏp thụng giú

Phơng pháp thông gió khi đào lò chuẩn bị là phơng phápthông gió cục bộ, chọn quạt VME-8-90

Hình 2.4 Sơ đồ thông gió khi đào lò chuẩn bị

IV.1.Tớnh toỏn lưu lượng giú

1.Tớnh toỏn lưu lượng giú trong lũ chuẩn bị

a Tính theo số người làm việc lớn nhất trong gương lò chuẩn bị

 Qng = 6 n , m/sTrong đó : n : số người làm việc lớn nhất ở gương lò chọn n= 7

 Qng = 6 7 =42, m3/phút

 Q = 0,7 m/sb.Tính theo yếu tố bụi

Qv = S VTrong đó : - S tiết diện sử dụng của đường lò chuẩn bị

- V tốc độ gió tối ưu trong đường lò chuẩn bị

V = (0,50,7)m/s+ Với S= 15,4 m2 chọn V = 0,5m/s

 Q = 15,4 0,5 = 7,7 m3/s c.Tính theo độ xuất khí CH4

Q = m3/phútTrong đó : -=0,03 m3/phút theo tiêu chuẩn viện KHCN mỏ

- n = 0,05% nồng độ khí mê tan tối đa cho phép

- n0 =0 nồng độ khí mê tan có trong gió sạch ban đầu

 Q == 60 m3/phút

Q = 1m3/s

d Tinh theo lượng thuốc nổ lớn nhất trong một lần nổ

Q= , m/phỳtTrong đú : + t = 30 phỳt là thời gian đưa gương lũ về trạng thỏi ban đầu

+ A lượng thuốc nổ lớn nhất trong 1 lần nổ Agn = 20 kg+ b lượng khớ độc sinh ra khi nổ 1 kg thuốc nổ

Khi nổ trong than b = 100,l/kg + V thể tớch đường lũ: V = S L S- tiết diện đờng lò, S=15,4 mL- Chiều dài đờng lò cần đào, L=1500 mThay số  Q= = 770 m/phỳt

Q= 12,8 m/s

Kết luận : Lưu lượng cần thiết để đào một đường lũ chuẩn bị là

Q = Q= Q= 12,8 m/s

BÀI 2 :

CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ

I.1 Điều kiện tự nhiên

* Vị trí địa lý – địa hình khu mỏ :

- Khu mỏ có địa hình đồi núi tương đối bằng phẳng , bề mặt địa hình không

có sông hồ , các công trình cần bảo vệ

* Điều kiện khí hậu khu vực :

- Khu mỏ có khí hậu phân bố rõ rệt theo hai mùa : mùa mưa và mùa khô

I.2 Điều kiện địa chất

* Cấu tạo vỉa :

- Khu mỏ có một cụm vỉa gồm 3 vỉa than nằm song song nhau.Khoảng cách các vỉa : vỉa V1 đến vỉa V2 là 50 m và vỉa V2 đến vỉa V3 là 35 m.Lớp đất phủ có chiều dày : h=52 m.Độ sâu khai thác tới mức : -402 m.Chiều dài theo phương của vỉa : 3628 m

- Các vỉa có chiều dày và góc dốc ổn định :

thành phần và chiều dày trong phạm vi khoáng sàng.Vỉa có cấu tạo đơn giản,chỉ cóthan đồng nhất.

* Điều kiện địa chất thủy văn :

- Nước mặt :Khu vực khai thác mỏ có địa hình đồi núi nên nguồn cung cấpnước mặt chủ yếu là nước mưa; mỏ sẽ chịu ảnh hưởng một lượng nhỏ nước mặt bịngấm xuống theo các khe nứt nhỏ trên mặt đất

- Nước ngầm :Không có tầng nguồn nào đáng kể.Nước ngầm ở đây chủ yếu donước mặt ngấm xuống,nhưng phần vỉa nằm dưới mực nước biển sẽ chịu ảnhhưởng,nhưng do độ ngấm không đáng kể do đó công tác thoát nước không gặpnhiều khó khăn

* Đặc điểm khí mỏ :

- Mỏ có độ xuất khí CH4 tương đối là : 5,6 m3/T-24h.

I.3 Điều kiện kinh tế - xã hội

* Kinh tế xã hội :

- Khu vực chủ yếu là người kinh sinh sống ,

* Điều kiện giao thông khu vực :

- Khu vực thiết kế mỏ nằm gần đường giao thông,lại có đường sắt chạy quanên rất thuận tiện cho công tác vận chuyển

* Nhận xét :

- Với những đặc điểm địa hình như đã nêu tạo ra những thuận lợi và khó khănnhất định

- Thuận lợi:Do gần đường giao thông, địa hình bằng phẳng nên vận tải đường

mỏ thuận lợi;thuận lợi cho cung cấp năng lượng;nguyên vật liệu phục vụ cho khaithác và thông tin liên lạc,phần trên của vỉa thuận lợi cho thoát nước mỏ

- Khó khăn: án mở vận chuyên các máy móc thiết bị lên núi gặp khó khăn

CHƯƠNG II

MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ

II.1.Sản lượng và tuổi mỏ

A,Trữ lượng mỏ :

* Trữ lượng địa chất:

-Theo tài liệu thăm dò địa chất khu mỏ có cụm vỉa than gồm 3 vỉa V1 ,V2 ,V3

.Trữ lượng địa chất được tính theo công thức sau :

ZĐC = S.H’.m. , tấnTrong đó:

m – Chiều dày của vỉa than, m

 - Dung trọng của than, m

Các thông số S, H’, m, , ZĐC đợc tính toán ghi trong bảng sau:

hiệu quả kinh tế Do đó trữ lợng địa chất cũng chính là trữ lợngtrong bảng cân đối.

ZCĐ = ZĐC = 84760787 (tấn)

* Trữ lợng công nghiệp của mỏ:

Quá trình khai thác mỏ ngời ta không thể lấy hết toàn bộtrữ lợng trong bảng cân đối lên mặt đất, do đó trong thiết kếphải dùng trữ lợng nhỏ hơn và đợc gọi là trữ lợng công nghiệp và

đợc xác định:

ZCN = ZCĐ.C , (tấn)Trong đó:

ZCN - Trữ lợng công nghiệp, tấn

ZCĐ - Trữ lợng trong bảng cân đối, tấn

Ang-đ = = = 5166,6tấn/ng-đ

-Thời gian tồn tại của mỏ để khai thác hết trữ lợng của mỏ Giữatrữ lợng công nghiệp, sản lợng năm và tuổi mỏ tính toán có mốiquan hệ mật thiết với nhau và đợc thể hiện:

Ttt = , nămTrong đó: Ttt – Tuổi mỏ tính toán, năm

An – Sản lợng năm của mỏ, tấn/năm

Tt = = 49(năm) -Nếu kể đến thời gian xây dựng mỏ và khấu vét đóng cửa

mỏ thì tuổi mỏ thực tế đợc xác định:

Tth = Tt + t1 + t2 , nămTrong đó: Tth - Tuổi mỏ thực tế, năm

t1 – Thời gian xây dựng mỏ , t1 =2 năm

t2 – Thời gian khấu vét, t2 = 2năm

Vậy tuổi mỏ thực tế : Tth =49 + 2 +2 = 53 năm

D, Chế độ làm việc của mỏ:

a)Bộ phận lao động trực tiếp:

Bộ phận lao động trực tiếp của mỏ làm việc 3 ca một ngày, tuần làm việc 6 ngày, nghỉ chủ nhật

Ca I từ 6h đến 14h

Ca II từ 14h đến 22h

.b) Bộ phận lao động gián tiếp:

Bộ phận lao động gián tiếp của mỏ làm việc 8 giờ một ngày,tuần làm việc 5 ngày, nghỉ thứ 7 và chủ nhật Giờ làm việc:

- Buổi sáng: từ 7h30’đến 11h30’

-Buổi chiều:từ 12h30’ đến 16h30’

II.2.1,Phương ỏn mở vỉa

Qua việc nghiên cứu bản đồ địa chất, mặt cắt địa chất,

bản đồ địa hình và địa chất khu vực thiết kế.Với độ sõu khai thỏc– 402 m và cỏc vỉa cú độ dốc trung bỡnh : 230 ta chọn phương ỏn mở vỉa bằnggiếng đứng kết hợp với xuyờn vỉa tầng

II.2.2,Chuẩn bị ruộng mỏ

+ Dựa vào các yếu tố độ sâu khai thác mỏ H = - 421m ;chiều dầy lớp đất phủ

hp = 29 m và góc dốc ta chia làm 4 tầng => Ht = = 98 m

+ Hhd = =250 m

+ Chiều dài lò chợ : do mỗi tầng khai thác là 250m, để lại 15m làm trụ than bảo

vệ, dùng một lò vận tải, một lò thông gió, một lò song song vận tải, mỗi lò 3m, vậychiều dài lò chợ thực tế lò chợ là 226m

+ Chiều dài theo phương: S = 3628 m

6

7

10 12

11 9

14 15

8

1,Giếng đứng chính 8,Lò DV thông gió của tầng thứ nhất

4,Sân giếng thông gió của tầng thứ

13, Sân giếng vận tải của tầng thứ hai

15,Lò dọc vỉa vận tải của tầng thứ hai

1,Trình tự đào lò

Buớc đầu,người ta đào các đường lò mở vỉa và chuẩn bị theo thứ tự như sau :

Từ mặt đất ở vị trí chân núi tiến hành đào hai giếng đứng chính 1 và phụ 2 sâu đếnmức vận tải của tầng thứ nhất.Sau đó tạm dừng việc đào giếng , xây dựng các sân

giếng vận tải 3 và sân giếng thông gió của tầng thứ nhất.Từ các sân giếng ,đào các

lò xuyên vỉa của tầng : xuyên vỉa 5 và thông gió 6 ,sao cho từ giếng có thể liên hệđược với các vỉa than trong cụm vỉa

Từ chỗ giao nhau giữa lò xuyên vỉa với từng vỉa than ,theo phương vỉa về haicánh đào các lò dọc vỉa của tầng :lò dọc vỉa vận tải 7 và lò dọc vỉa thông gió 8.Khicác lò dọc vỉa vận tải 7 và lò dọc vỉa thông gió 8 đến biên giới của tầng thì đượcnối với nhau bằng lò cắt 9.Để bảo vệ lò dọc vỉa vận tải 7 ta phải đào lò song song

10 và các họng sáo 11 để chừa lại các vỉa than nguyên khối.Cuối cùng tiến hànhxây dựng lò chợ 12

Đến thời điểm kết thúc khấu than ở tầng thứ nhất ,cần chuẩn bị xong tầngthứu hai.Muốn thế phải đào sâu them hai giếng đến mức vận tải của tầng thứ hai,xây dựng sân giếng mới 13 ,đào lò xuyên vỉa vận tải mới 14 và các lò chuẩn bịkhác giống như tầng thứ nhất.Lò xuyên vỉa vận tải 5 cùng với các lò dọc vải vận tải

7 của tầng thứ nhất sẽ được sử dụng làm các lò thông gió cho tầng thứ hai

2,Sơ đồ vận tải

Trong phương pháp mở vỉa này ,than khai thác được vận tải bằng máng càođặt dọc theo lò dọc vỉa vận tải 7,theo nó từ hai cánh được đưa về lò xuyên vỉa vậntải 5 ,vào sân giếng vận tải 3 ,rồi được trục lên mặt đất qua giếng đứng 1

Vật liệu cung cấp cho các lò chợ được đưa vào mỏ qua giếng phụ 2 ,vào sângiếng thông gió 4 rồi theo lò xuyên vỉa thông gió 6 đến lò dọc vỉa thông gió 8 vào

lò chợ.Tầng thứ hai tương tự như tầng thứ nhất

3,Sơ đồ thông gió

+Gió sạch được đưa vào mỏ qua giếng phụ 2 xuống đến mức vận tải của tầng

đang khai thác vào sân giếng vận tải 3 sau đó theo lò xuyên vỉa vận tải 5 ,lò dọc vỉavận tải 7 vào lò chợ 12

+Gió bẩn từ lò chợ sẽ thoát lên lò dọc vỉa thông gió 8 theo lò xuyên vỉa thônggió 6 vào sân giếng thông gió 4 vầ giếng chính 1 ,rồi qua nó thoát lên mặt đất

Chú ý :Để thoát nước cho mỏ ta phải đào các giếng gom nước ở đầu các

đường lò dọc vỉa sau đó bơm lên mặt đất

II.2.4.Lựa chọn các thông số mở vỉa và chuẩn bị hợp lý

 Chọn tiết diện tất cả các đờng lò mở vỉa

TT

Tên các đờng lò Tiết

diện

Chu vim

Vì

chống

Chiềudàim

* Để thông gió khi đào các đờng lò chuẩn bị với mỏ xếp loại mỏsiờu hạng theo khí Mê tan ( CH4) thì ta dùng phơng pháp thông gió

đẩy Và quạt gió đợc đặt cách mép các đờng lò chuẩn bị là 10m

*Trong một ca làm việc thì số ngời làm việc trong gơng lò chuẩn

bị lớn nhất là 8 ngời.Và lợng thuốc nổ nổ một lần ở trong gơng lòchuẩn bị lớn nhất là 20 kg cho một lần nổ

*Vị trí hầm chứa thuốc đợc đặt ở dới ngay sát đờng lò xuyên vỉa vận tải ,và thể tích hầm chứa thuốc nổ là 30 m3

*Vị trí đặt trạm bơm đợc bố trí đặt sát giếng đứng chính và nằm ngay dới đờng lò xuyên vỉa vận tải để thoát nớc cho các đ-ờng lò Và công suất động cơ của bơm là 120 kw

Sơ đồ thụng giú cho lũ chuẩn bị

4S

- Với vỉa V1 và vỉa V3 ta dựng hệ thống khai thỏc chia lớp nghiờng

+ Vỉa V1 chia làm 2 lớp,mỗi lớp dày 2 m cũn lại lớp đệm bảo vệ+ Vỉa V3 chia làm 4 lớp, mỗi lớp 2,2 m cũn lại cỏc lớp đệm sẽđược khấu thu hồi

- Vỉa V2 ta dựng hệ thống cột dài theo phương

2.Sơ đồ hệ thống khai thỏc

2.1 HTKT cột dài theo phơng lò chợ tầng:

a, Sơ đồ HTKT

3 7

4

5

7 3 1 8

1,XVVT của tầng 2,XVTG của tầng 3,Lũ DVVT của tầng

4,Lũ DVTG của tầng 5,6,Lũ chợ 7,Lũ song song ; 8,Họng sỏo

b, Công tác khai thác :

Từ lò xuyên vỉa vận tải, thông gió (1và 2) ta đào về hai cánh của tầng lò dọc vỉa thông gió (4) và lò dọc vỉa vận tải (3) Sau khi các đờng lò dọc vỉa thông gió và vận tải đào ra đến biên giới của khu khai thác, tiến hành đào lò song song cho lò dọc vỉavận chuyển, cứ đào đợc khoảng 30m, ta đào một họng sáo nối

đờng lò dọc vỉa vận chuyển với đờng lò song song Đồng thời tiến hành đào lò cắt nối đờng lò dọc vỉa vận chuyển và đờng

lò dọc vỉa thông gió Khi tiến hành khai thác thì lò cắt biến thành lò chợ

c, Công tác vận tải:

Than khai thác ra từ lò chợ đợc vận chuyển bằng máng cào xuống lò dọc vỉa song song Tại lò song song sử dụng máng cào

để tải than ra họng sáo và tự chảy xuống lò dọc vỉa vận tải Từ

đờng lò dọc vỉa vận tải than đợc vận chuyển bằng tàu điện ra

lò xuyên vỉa vận tải, và than lại đợc vận chuyển tiếp tục bằng tàu điện ra sân giếng trung tâm và đợc trục thẳng lên mặt

đất bằng trục tải skip

2 HTKT cột dài theo phơng-lò chợ tầng chia lớp nghiêng

ta phải các lò song song và cứ đào đợc khoảng 30m ta lại đào họng sáo để nối lò dọc vỉa vận tải với lò song song.

Ở đây ta áp dụng HTKT chia lớp nghiêng lên ta sẽ bố trí khai thác lớp vách trớc khi lớp vách khai thác đợc khoảng 60m thì ta tiến hành khai thác lớp trụ và thu hồi than hạ trần lớp giữa Trong quá trình khai thác lớp vách sau khi khai thác than ở lò chợ xong thì ta tiến hành rải lới B40 xuống nền lò tạo nóc giả khi khai thác lớp trụ

c, Công tác vận tải:

han khai thác từ lò chợ đợc máng cào vận chuyển xuống lò cácsong song và theo họng sáo xuống lò dọc vỉa vận tải của tầng ,than ở đây theo tàu điện đi ra lò xuyên vỉa vận chuyển, tiếptục theo tàu điện vận chuyển ra hệ thống sân giếng trungtâm, và đợc trục lên mặt đất bằng thùng trục skip

III.2.Chọn cụng nghệ khai thỏc

+ Để đảm bảo sản lợng của mỏ là A = 1 100 000 tấn/năm Công nghệ khấu than trong lò chợ là cơ khí hoá toàn bộ ta chọn sản lợng ra than của mỗi lò chợ Alc = 220 000 tấn/ năm Vậy số lò chợ hoạt động đồng thời sẽ đợc tính theo công thức:

(lò chợ )Vậy chọn số lũ chợ hoạt động đồng thời : 5 (lũ chợ) và 1 lũ chợ dự phũng

+ Cụng nghệ chống giữ lũ chợ : Ta chọn cụng nghệ chống giữ lũ chợ bằng vỡ

chống thủy lực đơn

+ Cụng nghệ khai thỏc than lũ chợ : Ta dựng thiết bị mỏy liờn hợp RKU-13

và mỏng cào uốn SPTs-273 cú cỏc thụng số đặc trưng sau

- Chiều dài lũ chợ Llc = 200 m

- Chiều cao khấu1,252,69 m

- Gúc dốc giới hạn của vỉa

- Chiều rộng dải khấu 0,8m

- Bước phá hỏa 0,8m

- Phù hợp với vì chống thủy lực đơn

+ Các thông số của lò chợ

- Chiều dài lò chợ : Llc = 226(m)

- Chiều cao khấu 2,3m với vỉa V2 ; 2 m với vỉa V1 và 2,2 m với V3

- Chiều dài theo phương lò chợ 1800m

- Sản lượng lò chợ Alc = 220000 T/năm

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ THÔNG GIÓ MỎIV.1 Khái quát chung

+ Nhiệm vụ của thông gió mỏ : Trong quá trình sản xuất trong mỏ hầm lò, công

tác thông gió mỏ là công tác rất quan trọng, không thể thiếu được nhằm đảm bảo

an toàn cho người và thiết bị, thông gió mỏ nhằm mục đích hòa loãng nồng độ khí độc, khí cháy nổ thoát ra trong quá trình khai thác đến mức độ đảm bảo an toàn cho người và thiết bị làm việc

+Nhiệm vụ của thiết kế mỏ : Thiết kế mỏ là một bước đầu quan trọng trong khâu chuẩn bị cho quá trình tiến hành khai thác,chịu chi phối bởi các yếu tố về cả mặt kinh tế và kĩ thuật để cho một mỏ có thể hoạt động với điều kiện kĩ thuật tốt nhất giá thành nhỏ nhất,hiệu quả kinh tế đem lại cao nhất điều kiện an toàn lao động tốt thì khâu thiết kế mỏ này có một vai trò quan trọng

Các khâu trong thiết kế mỏ : Mở vỉa ,Khai thác,Thông gió mó

+Phạm vi thiết kế : Độ sâu khai thác :- 421 m

Độ dốc trung bình các vỉa

+Đặc điểm chế độ khí : mỏ có độ xuất khí CH4 tương đối là : 15,7m3/T-24h

IV.2.Chọn hệ thống thông gió

- §Ó th«ng giã chung cho má ,ngêi ta cã c¸c ph¬ng ph¸p th«ng giã sau :

- Sơ đồ mạng gió mỏ