Do An Tot Nghiep Nam Mau 2019 Chot.docx

Thiết kế mở vỉa và khai thác cho Công ty cổ phần than Nam Mẫu từ mức +125 đến - 300m với công suất thiết kế 2.350.000 tấn/năm.

ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ

Địa lý tự nhiên

1.1.1 Đặc điểm địa lý (Hình 1.1)

Mỏ than Nam Mẫu nằm cách thị xã Uông Bí khoảng 25 km về phía tây bắc, ranh giới khu mỏ như sau:

- Phía bắc là dãy núi Bảo Đài - Phía nam là thôn Nam Mẫu - Phía đông giáp khu cánh gà mỏ Vàng Danh - Phía tây giáp khu di tích chùa Yên Tử Khu mỏ nằm trong giới han địa lý:

1.1.1.2 Địa hình Địa hình khu mỏ là vùng đồi núi cao, khu vực phía tây có rừng phòng hộ, sườn núi thường dốc, núi có độ cao trung bình là 450m Địa hình thấp dần từ bắc xuống nam Bề mặt địa hình bị chia cắt bởi nhiều suối cắt qua địa tầng chứa than và chạy dọc theo hướng từ bắc xuống nam đổ vào suối lớn trung lương, lưu lượng thay đổi từ 6,1 (l/s)  18,00 (l/s) Các suối về mùa khô ít nước, lòng suối hẹp, nông.

Mạng lưới giao thông trong khu mỏ tương đối phát triển, điều kiện giao thông từ khu mỏ ra tới nhà sàng Khe Ngát, cảng cũng như ra đường 18 tương đối thuận lợi do bên cạnh mỏ nam mẫu còn có một số mỏ như Vàng Danh, chi nhánh công ty than Đông Bắc và mỏ than thùng của trường Việt Xô.

1.1.1.4 Nguồn năng lượng, nguồn nước

Khu mỏ được cấp điện từ hai đường dây trên không 35KV thuộc lưới điện quốc gia qua trạm phân phối điện 35KV Lán Tháp tới trạm biến áp 35/6KV của khu mỏ.

Khu mỏ có nhiều suối sạch chảy qua nên có thể xử lý để sử dụng,ngoài ra ở thị xã Uông Bí còn có nhà máy nước phục vụ sinh hoạt và sản xuất.

1.1.2 Tình hình dân cư, kinh tế và chính trị.

Dân cư sinh sống trong vùng chủ yếu là công nhân các xí nghiệp khai thác than và phục vụ khai thác, người dân tộc làm nông nghiệp, lâm nghiệp và dịch vụ, sống chủ yếu dọc theo các đường giao thông chính.

Các cơ sở kinh tế công nghiệp trong vùng là các xí nghiệp khai thác than như Vàng Danh, Mạo Khê, Hồng Thái v.v nhà máy nhiệt điện Uông Bí, cơ điện Uông Bí, nhà máy sửa chữa ôtô, các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng (xi măng, gạch, đá) Đây là những cơ sở thuận lợi cho quá trình phát triển mỏ.

Khu mỏ Nam Mẫu thuộc vùng có khí hậu nhiệt đới gần biển, có 2 mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa

Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10 nhiệt độ trung bình là 26 C, cao nhất là 38 0 C Hướng gió chủ yếu là nam và đông nam Số ngày mưa trong năm là 120-150, lưu lượng tối đa là 209 mm/ngày, hay mưa đột ngột vào tháng 7, 8.

Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau,hướng gió chủ yếu là bắc và đông bắc, nhiệt độ thấp nhất là 4 0 C

1.1.4 Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ.

Khoáng sàng khu Than Thùng đã được tiến hành thăm dò địa chất qua các giai đoạn sau:

- Năm 1959 Đoàn địa chất II đã tiến hành tìm kiếm tỉ mỉ khu Than Thùng và đã xác định con số trữ lượng trong báo cáo tìm kiếm là 50 triệu tấn C1 + C2.

Từ năm 1961 đến năm 1963 khu Than Thùng đã tiến hành thăm dò sơ bộ và xác định con số trữ lượng 102 triệu tấn B + C1 + C2.

- Giai đoạn từ năm 1962 đến năm 1969: có “Báo cáo địa chất thăm dò tỷ mỷ mức lò bằng

+125 - khu mỏ Than thùng Yên Tử” do Đoàn địa chất 2D - Liên đoàn Địa chất II thành lập Báo cáo được Hội đồng trữ lượng Nhà nước phê duyệt năm 1969

- Giai đoạn từ năm 1969 đến năm 1976: tiếp tục được thăm dò bổ sung và có “Báo địa chất thăm dò sơ bộ mức lò giếng -350 - mỏ Than Thùng-Yên Tử” Báo cáo do Đoàn địa chất 2X - Liên Đoàn địa chất IX thành lập, Hội đồng trữ lượng Nhà nước phê duyệt năm 1976

- Giai đoạn từ năm 1976 đến năm 1999:

- Từ sau 1976 đến năm 1987, toàn bộ khu mỏ không tiến hành các công trình nghiên cứu địa chất nào Từ cuối năm 1987, một số đơn vị khai thác của Công ty than Uông Bí bắt đầu tiến hành các công trình khai thác lộ thiên ở phần lộ vỉa mang tính nhỏ lẻ Từ năm 1993 Công ty than Uông Bí bắt đầu các công trình khai thác hầm lò mức thiết kế từ +250 lên lộ vỉa, công suất thiết kế cho 2 khu vực Than Thùng và Yên Tử khoảng 240.000 T/năm Do công tác khai thác đã xác định các yếu tố địa chất trong các báo cáo cũ không còn phù hợp với thực tế và đã khoan bổ sung thêm 5 lỗ khoan trên các tuyến II, IIa, IV, IVa và V nhằm xác định vị trí tương đối các vỉa than sau đứt gẫy F.400 mới phát hiện.

Do dự án khai thác mới đến mức +250 nên đối tượng của phương án đặt ra chỉ khoan qua các vỉa 9, 8 và 7 Các công trình khoan thăm dò này do Xí nghiệp Địa chất 906 nay là Xí nghiệp Địa chất Trắc địa Đông Triều thuộc Công ty Địa chất và khai thác khoáng sản nay là Công ty Địa chất mỏ thực hiện Công tác lập báo cáo “Kết quả thăm dò bổ sung mỏ than Nam Mẫu” đã được xí nghiệp địa chất thực hiện và được Tổng công ty than Việt Nam phê duyệt tháng 12 năm 1999.

Từ sau năm 1999, công tác khai thác mỏ của Công ty than Uông Bí đã gia tăng sản lượng, để đáp ứng cho nhu cầu nâng công suất lên 600.000 tấn than/năm , năm 2004 Xí nghiệp Địa chất Trắc địa Đông Triều có báo cáo mang tên “Tổng hợp tài liệu địa chất mỏ than Nam Mẫu” Nội dung báo cáo này vừa mang tính chất điều chỉnh và tính lại trữ lượng của báo cáo địa chất năm 1999, vừa mang tính chất tổng hợp tài liệu khai thác mỏ đến năm 2004, công tác này chỉ làm thay bộ môn địa chất của đơn vị khai thác được qui định trong qui trình địa chất mỏ do Bộ Năng lượng trước đây cũng như Tổng Công ty than Việt Nam ban hành sau này.

- Giai đoạn từ năm 2004 - 2006: Nhu cầu gia tăng sản lượng và khai thác xuống sâu dưới mức lò bằng đã được bắt đầu thực hiện Công tác thiết kế dưới mức lò bằng +125 đã được tiến hành trên cơ sở tài liệu thăm dò sơ bộ Để đáp ứng nhu cầu sản xuất, khu vực tuyến I được khoan bổ sung 3 lỗ khoan sâu là NM3, NM4, NM5 kết hợp với một số đường lò theo vỉa mức +125 của các vỉa đã đi từ tuyến IIa đến tuyến I, các công trình khai thác từ mức +200 lên lộ vỉa, Xí nghiệp Địa chất Trắc địa Đông Triều đã tiến hành lập “Báo cáo điều chỉnh và tính lại trữ lượng địa chất từ lộ vỉa đến -350 tuyến IIA đến F.13” trong quí IV năm 2006 (đang trình Tập đoàn - TKV duyệt).

Trong báo cáo này đã cập nhật thêm 09 lỗ khoan mới đã thi công trong giai đoạn từ năm2004 đến 30/03/2007 là: LK.NM3, LK.NM4, LK.NM5, LK.NM6, NM7, NM8, NM9,NM10, NM11.

Điều kiện địa chất

1.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ.

Toàn bộ trầm tích chứa than khu Nam Mẫu là một phần cánh nam nếp lồi Bảo Đài, tuổi trầm tích chứa than đã được xếp vào kỷ Triat-Jura, trong đó phụ điệp dưới than có tuổi T2L-T3C và phụ điệp chứa than có tuổi T3n-J1

Trầm tích chứa than T3 - J1 phân bố khắp diện tích khu Nam Mẫu, kéo dài theo hướng Đông - Tây, với chiều dày địa tầng khoảng 1.000 m, căn cứ vào thành phần thạch học và mức độ chứa than người ta chia ra làm 4 tập từ (T3n - J1) 1  (T3n - J1) 4 Trong đó địa tầng chứa các vỉa than khu Nam Mẫu gồm các tập từ (T3n - J1) 2  (T3n - J1) 3 , do đó ta chủ yếu miêu tả rõ các tập địa tầng này

Tập thứ hai(T3n-J1) 2 : Nằm khớp đều trên tập thứ nhất, gồm các tập đá sẫm màu chủ yếu là bột kết, cát kết, ít lớp sét kết và chứa các vỉa than từ V1  V10, trong đó có 9 vỉa than (V3, V4, V5, V6, V6a, V7T, V7, V8, V9) có giá trị công nghiệp Tập địa tầng này mang tính phân nhịp rõ ràng, chiều dày trung bình là 400m

Tập thứ ba (T3n-J1) 3 : Nằm không khớp đều trên tập thứ hai, đá của tập địa tầng này sáng màu bao gồm bột kết, cát kết và ít sạn kết thạch anh Phần tiếp giáp vớitập thứ hai đôi khi chứa các tập than mỏng hình thấu kính không có giá trị công nghiệp, chiều dày tập này  330m.

Trong số các nếp uốn bao gồm cả nếp lồi và nếp lõm lớn có mặt trong khu vực mỏ, có một số nếp uốn sau có ảnh hưởng trực tiếp tới các vỉa than:

+ Nếp lồi L1: Nằm ở giữa T.I và T.I A , nếp lồi này được quan sát rõ trên bản đồ và mặt cắt Trên bản đồ trục của nếp lồi L1 có phương Đông Nam -Tây Bắc, nó làm ảnh hưởng trực tiếp tới các đứt gãy F8, F9, F12 ở cánh Đông Bắc và một phần F7 ở cánh Tây Nam

+ Nếp lồi L3: Không được quan sát rõ trên bản đồ Trên mặt cắt T.II, T.II A nếp lồi có trục nghiêng về phía Bắc trùng với đứt gãy F400 và làm ảnh hưởng tới tất cả các vỉa than từ V3 - V9.

+ Nếp lõm L2: Nằm ở phía Tây T.I A được quan sát rõ trên bản đồ và mặt cắt trục của nó có phương Đông Nam - Tây Bắc có xu hướng nghiêng về Đông Bắc với độ dốc60 0 - 70 0

+ Nếp lõm H3: Nằm ở giữa tuyến III và tuyến Ia, phát triển theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, mặt trượt nghiêng về phía Đông Nam độ dốc 45 0  50 0 , hai cánh tương đối thoải

+ Nếp lõm H6: Được báo cáo thăm dò sơ bộ trữ lượng than phần lò giếng - 350m (1978) xác định, xuất phát từ phía Tây Bắc tuyến VI, phát triển theo hướng Đông Bắc tới đứt gãy F400, độ dốc 70 0  80 0 , hai cánh thoải 20 0  30 0

Ngoài các nếp uốn được miêu tả ở trên trong khu mỏ còn tồn tại một số các nếp uốn nhỏ làm thay đổi cục bộ đường phương của các vỉa than nhưng không làm ảnh hưởng nhiều tới trữ lượng của các vỉa than.

Khu mỏ Nam Mẫu nằm ở một phần cánh nam hướng tà Bảo Đài Nhìn chung toàn khu có dạng 1 đơn tà, đất đá có thế nằm cắm về phía Bắc có nhiều nếp uốn nhỏ làm đất đá có thế nằm biến đổi phức tạp (nhất là góc dốc của các vỉa than) tạo ra nhiều đứt gãy phân cách, dịch chuyển, chia địa tầng tập thứ hai (chứa than) ra khối cấu trúc nhỏ Các đứt gãy hầu hết được xác định nhờ các công trình địa chất và khai thác Trong khu mỏ có rất nhiều đứt gãy lớn nhỏ, có một số đứt gãy điển hình như : F13, F12, F9, F4, F250, F74, F335, F400, F325, F80 v v…Trong đó các đứt gãy F12, F400 nằm trong khu vực thiết kế và ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình thiết kế và khai thác, do đó ta tập trung nghiên cứu các đứt gãy này.

+ Đứt gãy F12: là ranh giới phía đông của khu Nam Mẫu với khu cánh gà, có phương Tây Nam - Đông Bắc chiều dài trên bản đồ 720m, là đứt gãy thuận cắm về phía Đông góc dốc trung bình 45 Đây có thể là đứt gãy kéo dài theo của đứt gãy F13 Thực tế đứt gãy F12 tạo thành một khối địa chất hình nêm cắm vào đứt gãy F13 F12 được phát hiện trong khai thác lộ thiên các vỉa V6, V5, V4.

+ Đứt gãy F400 vách (F400V): Xuất hiện từ T.V kéo dài về phía Đông ra ngoài bản đồ theo phương Tây Nam - Đông Bắc dài tới 1500m F400V trên mặt được phát hiện qua moong khai thác lộ thiên các vỉa V6a, V7, V7T và tài liệu lò các mức: L+400 V8, L+385 V7, L+290 F400V là đứt gãy nghịch, cắm về phía Đông Nam phạm vi ảnh hưởng rộng chia cắt khu mỏ thành 2 khối, khối phía Nam kéo dài từ mức lộ vỉa tới mức giáp ranh giới đứt gãy như mức L+250 và L+290 ở khu vực từ T.IV - T.V Khối phía Bắc từ F400 các vỉa than nằm chìm sâu xuống, khối này chưa được ngiên cứu kỹ

+ Đứt gãy F400 trụ (F400T): Xuất hiện ở khu vực T.V và chạy song song với F400V tạo thành đới F400 rộng từ 30 - 60m

1.2.2 Cấu tạo các vỉa than. Địa tầng chứa than khu mỏ Nam Mẫu chứa 11 vỉa than từ V.2, V.3, V.4, V.5, V.6,V.6A, V.7T, V.7, V.8, V.9, V.10 ở mức lò bằng xuyên vỉa hiện nay đã bắt gặp tương đối chắc chắn các vỉa này ở mặt cắt T.II A Qua tổng hợp tài liệu các báo cáo địa chất trước đây kết hợp với tài liệu đã và đang khai thác thì các vỉa V.2 và V.10 có chiều dày không ổn định, duy trì không liên tục theo đường phương và hướng dốc ít có giá trị công nghiệp nên không đưa vào tính tài nguyên và trữ lượng Các vỉa được tính trữ lượng trong báo cáo gồm: V.3, V.4, V.5, V.6, V.6a, V.7T, V.7, V.8, V.9 (09 vỉa than) Đặc điểm các vỉa tham gia tính trữ lượng tài nguyên được mô tả thứ tự từ dưới lên trên như sau:

Kết luận

+ Khai trường có đứt gãy F400 cắt ngang qua các vỉa, chia các vỉa thành 2 phần nông và sâu Vì vậy cần thiết kế một hệ thống mở vỉa hợp lý, đồng thời cần có biện pháp thi công, gia cố hợp lý để đảm bảo an toàn và tiết kiệm chi phí đào và bảo vệ.

+ Ngoài ra trong khu vực khai trường cũng có nhiều đứt gãy và các uốn nếp nhỏ làm thay đổi cục bộ các vỉa than theo cả đường phương và cả đường hướng dốc Do đó cần thiết kế một hệ thống khai thác hợp lý để tiết kiệm chi phí khai thác và tổn thất than là nhỏ nhất.

+ Trong thời gian tới, cần có những phương án thăm dò trong đó bố trí chiều sâu các lỗ khoan hợp lý nhằm xác định chính xác hơn về đều kiện địa chất của những vỉa than ở mức sâu

+ Hiện nay trong ranh giới khoáng sàng than Nam Mẫu đang thực hiện đồng thời cả khai thác lộ thiên (khai thác lộ vỉa) và chủ yếu khai thác hầm lò Các vỉa than của khoáng sàng than Nam Mẫu hầu hết đều có chất lượng tốt, chiều dày vỉa ổn định Trong quá trình thiết kế và khai thác cần có những phương án hiệu quả nhất tránh thất thoát tài nguyên và án toàn trong quá trình sản xuất.

- Những tài liệu địa chất cần bổ sung

+ Cần nghiên cứu và thăm dò bổ sung tài liệu về đứt gãy F400 và F305 để có tài liệu thiết kế thi công cũng như có biện pháp sử lý cho hệ thống các đường lò đi qua đứt gãy

+ Nghiên cứu thăm dò các vỉa than gần khu vực đứt gãy để phục vụ cho việc tận thu than của từng vỉa.

MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ

Giới hạn khu vực thiết kế

2.1.1 Biên giới khu vực thiết kế.

Khai trường nằm cách thị xã Uông Bí 25 km về phía Tây Bắc, trong giới hạn tọa độ :

- Phía Bắc là dãy núi Bảo Đài

- Phía Nam là thôn Nam Mẫu

- Phía Đông giáp khu cánh gà mỏ Vàng Danh

- Phía Tây giáp khu bảo vệ di tích Yên Tử

2.1.2 Kích thước khu vực thiết kế.

- Chiều dài theo phương: 2,0 km.

- Chiều rộng khai trường: 2,0 km.

- Diện tích khai trường : 4,0 km 2

Tính trữ lượng

2.2.1 Trữ lượng trong bảng cân đối.

Tài liệu cơ sở sử dụng tính trữ lượng:Trữ lượng Mỏ Nam Mẫu được tính trên bản đồ tính trữ lượng các vỉa: V3, V4,V5, V6, V6A,V7T, V7, V8, V9 Các mặt cắt tuyến ,bản đồ địa hình khu mỏ, các chỉ tiêu về chiều dày và góc dốc trung bình của vỉa Phương pháp tính trữ lượng: Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp em sử dụng phương pháp tính trữ lượng: '' Trung bình đại số ''.

Bảng 2.1 Bảng tính trữ lượng các vỉa than

Chiều dài theo hướng dốc

Chiều dài trung bình theo phương

Tỷ trọng than Trữ lượng địachất

Z – Trữ lượng trong biên giới khu mỏ, Tấn mtb – Chiều dầy trung bình của vỉa thứ i, m

I – Tỷ khối trung bình của vỉa than thứ i, T/m 3 Svi – Diện tích tính trữ lượng của vỉa thứ i, m 2

Li – Chiều dài theo phương của vỉa thứ i, m Bi – Chiều dài teo hướng dốc của vỉa thứ i

Quá trình khai thác mỏ không thể lấy hết toàn bộ trữ lượng trong bảng cân đối (trữ lượng địa chất) lên mặt đất, do đó khi thiết kế phải dùng trữ lượng nhỏ hơn đó là trữ lượng công nghiệp.

ZCN = ZĐC.C, tấn Trong đó: ZCN - Trữ lượng công nghiệp.

ZĐC - Trữ lượng địa chất C - Hệ số khai thác, được tính như sau:

Tch = tt + tk tt - Tổn thất do để lại trụ than bảo vệ cạnh giếng mỏ, các đường lò mở vỉa, dưới các sông, suối hồ, dưới các công trình trên mặt cần bảo vệ, xung quanh các đứt gãy địa chất… tkt - Tổn thất khai thác, nó phụ thuộc vào việc lựa chọn hệ thống khai thác, Phương pháp khấu than, mất mát do để lại trụ bảo vệ cạnh đường lò chuẩn bị, giữa các buồng khấu, cột khấu, để lại than ở phía vách và trụ vỉa, nằm lại ở các chân vì chống, dưới các thiết bị vận tải, mất mát trong quá trình vận tải dưới ngầm và trên mặt đất…

Các vỉa than trong khu vực thiết kế có chiều dày trung bình đến dày, góc dốc trung bình 30° thuộc nhóm các vỉa dốc nghiêng, nên sơ bộ chọn tt = 2%, tkt = 12%

C = 1 - 0,01×14% = 0,86Vậy trữ lượng công nghiệp: ZCN = 89.139.053 × 0,86 = 76.659.585 tấn.

Sản lượng và tuổi mỏ

Sản lượng mỏ được xác định trên cơ sở sau:

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

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

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

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

- Nhiệm vụ thiết kế được giao.

Theo nhiệm vụ được giao, sản lượng mỏ thiết kế là: Am = 2.350.000 tấn/năm

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

Mỏ được thiết kế khai thác từ mức -300 lên +125 Trên cơ sở trữ lượng công nghiệp và sản lượng khai thác hàng năm (công suất mỏ) ta xác định được tuổi mỏ:

Tt – Tuổi mỏ tính toán, năm.

Am – Sản lượng năm của mỏ, tấn/năm

Tt = 6 76659585 2,36 10 = 33 (năm) Tuy nhiên khi tính thời gian tồn tại của mỏ ta phải tính đến cả thời gian xây dựng mỏ và khấu vét đóng cửa mỏ Vì thế nên thời gian tồn tại thực tế của mỏ được xác định như sau:

Tth = Tt + T1 + T2, năm Trong đó:

Tt - Tuổi mỏ tính toán.

T1 - Thời gian xây dựng mỏ, T1 = 3 năm.

T2 - Thời gian khấu vét, T2 = 2 năm.

Chế độ làm việc của mỏ

2.4.1 Bộ phận lao động trực tiếp.

- Số ngày làm việc trong năm là 300 ngày - Số ngày làm việc trong 1 tháng là 25 ngày - Số ca làm việc trong ngày là 3 ca

- Số giờ làm việc trong 1 ca là 8h - Bộ phận lao động trực tiếp làm việc các ca theo bảng - Thời gian nghỉ giữa 1 ca là 30 phút

- Thời gian giao ca là 30 phút.

- Để đảm bảo sức khoẻ và thời gian nghỉ ngơi cho công nhân ta chọn chế độ đổi ca nghịch sau mỗi tuần sản xuất

Bảng 2.2 Sơ đồ đổi ca

Ngày Thứ 7 Chủ nhật Thứ 2 Số giờ

Ca Ca I Ca II Ca III nghỉ

Ca I Ca II Ca III Đội a 56 b 32 c 32

2.4.2 Bộ phận lao động gián tiếp.

2.4.2.1 Đối với khối khối hành chính

- 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.

2.4.2.2 Đối với khối công tác sản xuất

Hiện nay bộ phận gián tiếp của Công ty là một tuần làm việc 6 ngày, nghỉ ngày chủ nhật Riêng các phòng: Cơ điện, kỹ thuật, y tế, chỉ huy sản xuất vẫn phải phân công trực bình thường.

Thời gian làm việc trong ngày của bộ phận gián tiếp như sau:

Sáng: Từ 7h - 11h30' Nghỉ trưa từ: 11h30'  13h

Phân chia ruộng mỏ

Chia ruộng mỏ thành các tầng hoặc mức.

Với nhiệm vụ thiết kế Mở vỉa và khai thác Mỏ than Nam Mẫu từ +125 ÷ -300, căn cứ vào điều kiện cấu tạo địa chất khu vực khi thiết kế mở vỉa, khai thác cần xem xét khả năng áp dụng công nghệ tiên tiến để khai thác, mở rộng trong tương lai, tăng năng suất lao động.

- Ruộng mỏ được chia thành 6 tầng:

+ Tầng I : Từ +125  55 với chiều cao mỗi tầng là 70m+ Tầng II : Từ +55  -15 với chiều cao mỗi tầng là 70m+ Tầng III : Từ -15  -85 với chiều cao mỗi tầng là 70m+ Tầng IV : Từ -85  -155 với chiều cao mỗi tầng là 70m+ Tầng V : Từ -155  -225 với chiều cao mỗi tầng là 70m+ Tầng VI : Từ -225 ÷ -300 với chiều cao tầng 75m

Mở vỉa

Mở vỉa khoáng sàng hay ruộng mỏ là việc đào các đường lò từ mắt đất đến các vỉa khoáng sàng có ích nằm trong lòng đất, và từ các đường lò đó đảm bảo khả năng đào được các đường lò chuẩn bị để tiến hành các công tác mỏ.

Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và phương pháp mở vỉa có ý nghĩa rất lớn đối với nền kinh tế quốc dân, nó quyết định thời gian, quy mô vốn đầu tư xây dựng cơ bản, công nghệ khai thác, mức độ cơ giới hoá…

2.6.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến công tác mở vỉa.

*Những yếu tố về địa chất mỏ

Những yếu tố về địa chất mỏ bao gồm: Trữ lượng mỏ, số lượng vỉa và tổng chiều dày các vỉa trong ruộng mỏ, khoảng cách giữa các vỉa, chiều dày và góc dốc của vỉa, tính chất cơ lý của đất đá xung quanh vỉa, điều kiện địa chất thuỷ văn và địa chất công trình, mức độ phá huỷ của khoáng sàng, mức độ chứa khí, độ sâu khai thác, điều kiện địa hình và hệ thống giao thông vận tải, ănh hưởng của khai thác đến môi trường xung quanh…

*Ảnh hưởng của những yếu tố kỹ thuật

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

*Những điều yếu tố về địa chất và kỹ thuật đã được trình bày ở các phần trên Từ đó ta có thể đưa ra nhận xét như sau:

- Bề mặt địa hình là núi cao nhưng tương đối thoải và có nhiều mặt bằng có thể làm sân công nghiệp.

- Khoáng sàng Nam Mẫu có điều kiện địa chất công trình phức tạp đất đá trầm tích không đồng nhất cả về đường phương và hướng dốc.

- Trong quá trình khai thác hiện tượng bùng nền ít xảy ra Song cần lưu ý các đường lò phải thoát nước, chống, chèn lò thật tốt nhằm đảm bảo an toàn.

- Điều kiện địa chất thủy văn tương đối ổn định

- Mức độ nghiên cứu khí ở mỏ than Nam Mẫu chưa đủ mật độ mẫu để đánh giá sự thay đổi độ chứa khí của các vỉa than theo đường phương và hướng cắm của vỉa

- Khi có điều kiện cần có phương án chi tiết cho việc nghiên cứu khí mỏ cho vùng than này.

- Những vị trí khai thác có nhiều khả năng xảy ra cháy nổ như nơi giao nhau giữa lò chợ với thượng thông gió Cần được thông gió tốt trước khi đi vào sản xuất than

- Các vỉa than trong ruộng mỏ có chiều dày và góc dốc tương đối thuận lợi cho việc áp dụng cơ khí hóa khai thác để tăng sản lượng Do vậy cần chú ý tới việc chia tầng, chia khu khai thác để thuận lợi cho việc áp dụng công nghệ cơ khí hóa tăng sản lượng

2.6.3 Các phương án mở vỉa.

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

Phương án I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với xuyên vỉa từng tầng

Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa từng tầng

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

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

2.6.4 Trình bày các phương án

2.6.4.1 Chọn vị trí mặt bằng cửa giếng

Mặt bằng cửa giếng được xác định trên cơ sở:

- Dự kiến phương án khai thông - Điều kiện địa chất của các vỉa than trong khai trường - Hiện trạng các cửa lò khai thông tầng lò bằng

- Mặt bằng cửa giếng phải được bố trí tại khu vực thuận lợi cho việc vận chuyển than và vật liệu trong quá trình sản xuất.

- Thuận lợi cho công tác cung cấp điện, cấp nước và thải nước.

- Thuận tiện cho việc bố trí các công trình phụ trợ và các công trình phục vụ sản xuất.

- Đền bù giải phóng mặt bằng là nhỏ nhất và mức độ ảnh hưởng đến khu di tích chùa Yên Tử là nhỏ nhất.

- Tận dụng tối đa các công trình hiện có.

Sau khi phân tích các điều kiện theo cơ sở nêu trên, ta xác định được vị trí mặt bằng cửa giếng nghiêng như sau:

Bảng 2.3 Bảng tọa độ đặt giếng

2.6.4.2 Phương án I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp xuyên vỉa từng tầng a Sơ đồ mở vỉa phương án I (Hình 2.1) b Thứ tự đào lò phương án I.

- Giai đoạn I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng cho mức +125/+55 Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +125 đào đồng thời một cặp giếng nghiêng xuống mức +55 và giếng gió xuyên vỉa +125 đến gặp các vỉa than Giếng nghiêng chính được đào với góc dốc là α

0 , và giếng nghiêng phụ được đào với góc dốc là 23 0 Từ mức +55 đào lò nối hai giếng rồi tiến hành đào hệ thống đường lò như: Sân ga, hầm trạm, các đường lò xuyên vỉa , từ xuyên vỉa đào các đường lò dọc vỉa vận tải +55 về hai cánh tới biên giới mỏ Song song với quá trình đó thì từ lò bằng xuyên vỉa +125 cũng đào các đường lò dọc vỉa thông gió +125 về hai cánh tới biên giới mỏ Đào lò thượng cắt tạo thành lò chợ chuẩn bị cho quá trình khai thác.

- Giai đoạn II: Mở vỉa bằng giếng nghiêng từ +55/-15 Từ giới hạn mức +50 của cặp giếng, tiến hành đào tiếp xuống -15 Giếng chính được đào sâu hơn, tại mức -15 đào lò nối hai giếng rồi tiến hành đào hệ thống đường lò như: sân ga, hầm trạm , đường lò xuyên vỉa, lò dọc vỉa và thượng cắt như giai đoạn I (mức +55/-15 chỉ tiến hành khai thác khi mức +55/+125 đã vào giai đoạn khấu vét).

Quá trình mở vỉa chuẩn bị cho các mức tiếp theo tương tự như giai đoạn II. c Sơ đồ vận tải

Than từ các lò chợ được vận chuyển xuống các đường lò dọc vỉa vận tải Từ đây than được chuyển qua các lò xuyên vỉa vận tải rồi tập trung ở sân giếng, dùng băng tải chuyển lên mặt đất. d Sơ đồ thông gió

Gió sạch đi từ giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải theo các lò dọc vỉa vận tải tới thông gió cho các lò chợ Gió bẩn từ các lò chợ theo các lò dọc vỉa thông gió qua các lò xuyên vỉa thông gió ra giếng chính rồi lên mặt đất,

Riêng tầng 1 gió từ các lò dọc vỉa khai thác đi qua lò chợ, qua lò dọc vỉa thông gió rồi qua giếng gió +125 lên mặt bằng. e Sơ đồ thoát nước

Thiết kế thi công các đường lò mở vỉa

Trên cơ sở các đường lò xuyên vỉa khu trung tâm mức +125 đào các đường lò dọc vỉa than dọc về hai cánh của ruộng mỏ, để tiện cho việc thông gió khi đào lò thì tiến hành đào các đường lò dọc vỉa thông gió tại các tầng Do giới hạn của đồ án, lên chỉ tập trung nghiên cứu thiết kế thi công đào lò mở vỉa cho 1 loại đường lò đại diện: Lò xuyên vỉa vận tải mức -155, còn các đường lò khác thì thiết kế tương tự.

2.7.1 Chọn hình dạng tiết diện lò và vật liệu chống lò

2.7.1.1 Chọn hình dạng tiết diện ngang của lò

Căn cứ vào những đặc điểm đất đá trong khu vực, điều kiện địa hình, phương pháp mở vỉa, áp lực xuất hiện xung quanh đường lò và công dụng của đường lò em xin chọn hình dạng tiết diện đường lò là hình vòm một tâm tường thẳng hình dạng này rất phù hợp và thuận lợi cho thiết kế và thi công.

2.7.1.2 Chọn vật liệu chống lò

Với hình dạng tiết diện đã chọn ở trên kết hợp với thời gian tồn tại của mỏ và công dụng của chúng em xin chọn vật liệu chống là vì chống thép SVP.

Riêng các đoạn lò xuyên vỉa qua đứt gãy, sử dụng vỏ chống bê tông cốt thép.

2.7.2 Xác định kích thước tiết diện lò.

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

2.7.2.1 Điều kiện về vận tải

Căn cứ vào sản lượng của mỏ cần vận chuyển qua lò xuyên vỉa chính là 2,35 triệu tấn/năm nên ta chọn thiết bị sử dụng để vận tải tại lò bằng xuyên vỉa chính là tàu điện ắc quy AM-8 kết hợp với goòng vận tải UVG - 3,3 để vận tải than và đất đá từ các gương lò chuẩn bị và băng tải để vận tải than khai thác ra từ các lò chợ.

Bảng 2.13 Thông số kỹ thuật của đầu tàu điện ắc quy AM-8

Công suất của một động cơ (kw) Điện áp (V)

Lực kéo ở chế độ ngắn hạn (KG)

Tốc độ ở chế độ ngắn hạn (km/h)

(mm) Bán kính vòng nhỏ nhất

Bảng 2.14 Đặc tính kỹ thuật của goòng vận tải UVG-3.3

Chiều cao kể từ đỉnh đường ray(mm)

(mm) Đường kính bánh xe (mm)

Chiều cao trục kể từ đỉnh đường ray(mm)

- Tính toán chọn băng tải

Hệ thống băng tải ở lò xuyên vỉa chính có nhiệm vụ vận tải toàn bộ than từ lò các lò chợ về hố nhận than ở sân ga giếng chính.

+ Năng suất yêu cầu của băng tải được tính theo công thức:

Q – khối lượng than cần vận tải, Q = 2 350 000 tấn/năm K – hệ số không điều hoà, K = 1,5

N – số ngày làm việc trong năm, N = 300 ngày

C – Số ca làm việc trong ngày, C =3 ca T – Số giờ làm việc trong ca, T= 5,5 giờ

+ Chiều rộng băng tải được tính chọn theo công thức sau:

C – hệ số năng suất C = 550 với băng lòng máng. v – tốc độ băng tải lấy bằng 2,5m/s

 – tỷ trọng hàng rời bằng 0,95.

K – hệ số kể đến góc dốc của băng  ≤ 10 thì K=1

B 712 550 2,5 0,95 1    = 0,74 m Kiểm tra theo cỡ hạt: B ≥ 2.amax + 200 amax: Cỡ hạt lớn nhất, amax = 300 mm

B ≥ 2 300 + 200 = 800 mm Chọn chiều rộng băng B = 1000 mm với tốc độ của băng v = 2,5 m/s.

2.7.2.2 Tính toán tiết diện ngang của lò a Chiều rộng bên trong khung chống.

Bv = m + A + C +A1 + n, mm Trong đó: m: khoảng cách an toàn tính từ mép ngoài của thiết bị vận tải đến hông lò phía không có người đi lại, m = 750 mm

A: Chiều rộng lớn nhất của tuyến băng tải, A = 1350 mm.

C: Khoảng cách giữa hai thiết bị vận tải, C = 600 mm.

A1: Chiều rộng đầu tàu vận tải, A1 = 1550 mm. n: Khoảng cách từ mép ngoài cùng thiết bị vận tải đến hông lò phía có người đi lại có rãnh nước, n = 1500 mm

5750 2 = 2875 mm. b Chiều rộng đường lò bên ngoài khung chống.

Với: a là chiều dày vỏ chống a = hr = 0,16 (m). b là chiều dày thanh chèn b = 0,1 (m).

Vậy: Bn = 5,75 + 2 (0,16 + 0,1) = 6,27 (m). c Chiều cao từ nền lò tới chân vòm h = h1 + hđx (m).

Trong đó: h là chiều cao từ nền lò lên tới chân vòm (m). h1 là chiều cao từ đỉnh ray lên tới chân vòm, do đường lò có 2 đường xe chọn h1 = 1,9 (m). hđx là chiều cao của đường xe (m), hđx = hđ + hr (m). hđ là chiều cao lớp đất đá rải, chọn loại ray P33, chọn hđ = 0,3 (m). hr là chiều cao ray loại P33 có hr = 0,16 (m).

Vậy: hđx = 0,3 + 0,16 = 0,46 (m) Thay vào công thức ta có: h = 1,9 + 0,46 = 2,36 (m). d Bán kính của vòm, diện tích của đường lò.

* Bán kính vòm bên trong vỏ chống.

* Diện tích sử dụng đường lò.

Ssd là diện tích sử dụng của đường lò (m 2 ).

Sv là diện tích vòm (m 2 ) Sv 1 2  R 2 1 2 3,14 (2,875) 2 = 12,98 (m 2 ).

Shl là diện tích phần hông lò (m 2 ):

Hình 2.5 Hình dạng mặt cắt ngang đường lò

2 Kiểm tra tiết diện đường lò theo điều kiện thông gió

Tốc độ gió tính toán đi qua đường lò được xác định bằng công thức sau :

Am: Sản lượng than trong năm, Am = 2 350 000 tấn/năm. k: Hệ số dự trữ k = 1,4 à: Hệ số giảm tiết diện do khung chống và đặt thiết bị: à = 0,95 q: Lượng gió cần thiết cho 1 tấn than khai thác trong 1 ngày đêm, với mỏ hạng I về khí cháy nổ thì: q = 1 m 3 /phút.

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

Ssd: Diện tích sử dụng đường lò: Ssd = 26,55 m 2 Thay số vào ta được: Vtt 2350000 1, 4 1 60 26,55 0,95 300

Vậy tốc độ gió tính toán thỏa mãn điều kiện v = 0,25 ÷ 8 m/s, tiết diện sử dụng của đường lò là 26,55 m 2 là hoàn toàn hợp lý.

2.7.3 Tính toán áp lực của đất đá tác dụng lên lò

Theo giả thuyết của Giáo sư M M Prôtôđiakônôv áp lực tác dụng tác dụng lên 1m chiều dài lò được xác định theo công thức:

 là trọng lượng thể tích đất đá nóc  = 2,7 T/m 3 f là độ kiên cố trung bình của đất đá, f = 7,82. a là chiều rộng ở nóc lò a = 3,135 (m).

2.7.3.2 Áp lực tác dụng lên hông lò

Theo giả thuyết của P M Tximbarêvich thì áp lực tác dụng lên 1m chiều dài hông lò được xác định được xác định theo công thức:

 là trọng lượng thể tích đất đá  = 2,7 T/m 3 h là chiều cao đường lò h = 5,495 (m). f là độ kiên cố trung bình của đất đá f =7,82.

 là góc ma sát trong của đất đá ở hông lò  = 80 0 b1 là chiều cao vòm cân bằng tự nhiên. b1 a+h.cotg ( 90 0 2+ϕ ) f , m.

= 0,46 (m) Thay số vào biểu thức:

2.7.3.3 Áp lực tác dụng lên nền lò

Theo giả thiết của P M Tximbarêvich

H là chiều cao cột đá tác dụng lên nền lò.

Do đất đá ở khu mỏ thuộc loại đất đá cứng có hệ số kiên cố trung bình f = 7,82 nên áp lực tác dụng lên nền lò có trị số rất nhỏ có thể bỏ qua p p h h h=5,495m

Hình 2.6 Sơ đồ phân bố áp lực trong đường lò

Căn cứ vào áp lực tính toán thì ta chọn vật liệu cho vỏ chống là thép lòng máng

SVP-27 để chế tạo vì chống hình vòm theo kích thước có các thông số kỹ thuật như sau:

Bảng 2.15 Thông số kỹ thuật của vì chống

Mã thép Diện tích mặt cắt ngang(cm 2 )

Bước chống lò được xác định theo công thức vi n

Lbc là chiều dài bước chống (m).

[ Pv]: Khả năng chịu tải của vì chống SVP-27

[ P v] = 3,75 Tấn/vì Pn là áp lực tác dụng lên nóc lò Pn = 4,54 (T/m).

(m) Căn cứ vào tính hình thực tiễn sản xuất ở dưới các mỏ.

Chọn bước chống ở lò xuyên vỉa tầng là 0,7 (m/vì).

Hộ chiếu chống lò được thể hiện ở trong hình 2.7 2.7.5 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn thi công đào lò xuyên vỉa -155

2.7.5.1 Tính toán thông số nổ mìn

Sử dụng phương pháp đào lò toàn gương, phá đá bằng khoan nổ mìn, rạch hình lăng trụ, nổ mìn tạo biên, phương pháp nổ mìn điện. a Chọn loại thuốc nổ và phương tiện nổ

Với điều kiện mỏ là mỏ loại 1 về khí CH4, độ kiên cố đất đá từ 5  8 Để đảm bảo an toàn trong công tác nổ mìn và đạt hiệu quả cao trong công tác phá vỡ đất đá chọn loại thuốc nổ AH-1 của Việt Nam do công ty Hóa chất mỏ sản xuất Các đặc tính của thuốc nổ AH-1 được trình bày trong Bảng 2.16.

Chọn loại kíp điện vi sai an toàn do Trung Quốc sản xuất và được cung cấp bởi công ty Hóa Chất mỏ Các đặc tính của kíp điện vi sai an toàn được trình bày trong Bảng 2.17.

Bảng 2.16 Bảng các đặc tính thuốc nổ loại AH-1

TT Các thông số Đơn vị Trị số

1 Tỷ trọng thuốc nổ g/cm 3 0,95 – 1,1

3 Khả năng sinh công cm 3 250 – 260

4 Sức công phá (min) mm 10

5 Khoảng các truyền nổ cm 5

6 Thời hạn bảo đảm tháng 3

7 Trọng lượng thỏi thuốc kg 0,2

8 Đường kính thỏi thuốc mm 36

9 Chiều dài thỏi thuốc mm 200

10 Nhiệt lượng nổ Kcal/kg 1100 – 1150

Bảng 2.17 Bảng đặc tính kỹ thuật của kíp điện vi sai an toàn

TT Các thông số Đơn vị Trị số

1 Vật liệu làm vỏ kíp - Đồng

4 Dòng điện đảm bảo nổ A 1,2

6 Dây dẫn điện m 2 b Tính toán thông số nổ mìn

* Lượng thuốc nổ đơn vị.

Lượng thuốc nổ đơn vị được xác định theo công thức của G S Pokonopski. q = q1 fc v e kđ (kg/m 3 ) Trong đó: q1 là chỉ tiêu thuốc nố chuẩn, với f = 7,82 thì q1 = 0,1.f=0,78 (kg/m 3 ). fc là hệ số cấu trúc của đất đá fc = 1,1. e là khả năng công nổ e = 380/Pđ = 380/260 = 1,46 Pđ là khả năng công nổ của thuốc nổ thực tế, Pđ = 260 cm 3 v là hệ số nén ép phụ thuộc vào chiều sâu lỗ mìn, số mặt tự do của gương lò do có 1 mặt tự do nên: v 6,5

S d 6,5 30, 24 = 1,18 kđ là hệ số ảnh hưởng của đường kính thỏi thuốc, với dt = 36 mm thì kđ = 0,95.

Thay số và công thức ta có: q = 0,78 1,1 1,18 1,46 0,95 = 1,4 (kg/m 3 ).

* Đường kính lỗ khoan. Đường kính lỗ khoan phụ thuộc vào đường kính thỏi thuốc lấy hơn giá trị đường kính thỏi thuốc 10%. dlk =dt + 10% dt = 36 +10% 36 = 39,6 (mm).

Lấy đường kính lỗ khoan dlk = 40 (mm).

Phụ thuộc vào tính chất cơ lý của đất đá, diện tích đào lò, tốc độ đào lò… với tiến độ đào lò trong 1 chu kỳ là 1,4 (m) ta có thể xác định chiều sâu lỗ mìn bằng công thức:

Trong đó: 0,85 là hệ số sử dụng lỗ mìn, chọn chiều sâu lỗ mìn là

* Chiều dài lỗ mìn nhóm tạo rạch.

* Lượng thuốc nổ cho 1 chu kỳ được xác định theo công thức.

Qth =  q v (kg) Trong đó: q là lượng thuốc nổ đơn vị q = 1,48 (kg/m 3 ). v là thể tích khối đất đá nguyên trong một chu kỳ, v = Llk Sđ (m 3 ) Với:

Llk là chiều sâu lỗ mìn, Llk = 1,7 (m).

Sđ là diện thích đào của đường lò, Sđ = 30,24 (m 2 ).

 là hệ số sử dụng lỗ mìn,  = 0,85.

Thay số vào công thức ta có:

* Số lỗ mìn trên gương xác định theo công thức của Pokovski.

Trong đó: q là chỉ tiêu thuốc nổ tính toán, q = 1,4 (kg/m 3 ).

N là số lượng lỗ khoan trên gương lò.

 là mật độ thuốc nổ,  = 1,1 (g/cm 3 ) = 1100 (kg/m 3 ). db là đường kính thỏi thuốc, db = 36 (mm) = 0,036 (m). a là hệ số nạp thuốc phụ thuộc vào loại mỏ về khí và bụi nổ, a = 0,5. kn là hệ số nén chặt thuốc trong lỗ khoan, kn = 1,1.

Thay số vào công thức ta được:

* Số lỗ mìn trong từng nhóm.

+ Số lỗ mìn nhóm tạo rạch: 4 lỗ + Số lỗ mìn nhóm tạo biên.

Ta coi nhóm lỗ mìn ở nền lò là nhóm lỗ mìn công phá thì số lỗ mìn tạo biên là: tb

P là chu vi đường lò, P = C √ S d Ở đây:

C là hệ số phụ thuộc vào loại tiết diện lò, với tiết diện vòm C = 3,8.

Sđ là diện tích đào của đường lò, Sđ = 30,24 (m 2 )

B là chiều rộng đường lò ở mức nền lò, B = 6,27 (m). b là khoảng cách trung bình giữa các lỗ mìn tạo biên, b = 0,6 (m).

= 25 (lỗ) + 1 lỗ (rãnh nước) = 26 lỗ + Số lỗ mìn nhóm công phá.

* Lượng thuốc nổ trung bình trong một lỗ khoan.

Qth là lượng thuốc nổ trong một chu kỳ= 61,17 kg N là số lỗ khoan trên gương lò, N = 68 (lỗ). q1 61,17 68  0,9

,kg + Khối lượng thuốc nổ của 1 lỗ khoan nhóm tạo rạch. qr = ql + 20% ql = 1,2 0,9= 1,08 (kg/lỗ) Số thỏi thuốc cần dùng

, chọn số thỏi thuốc là 5,5 thỏi + Khối lượng thuốc nổ của 1 lỗ mìn nhóm tạo biên. qtb = 0,8 q1 = 0,9 0,8= 0,72 (kg/lỗ) Số thỏi thuốc cần dùng

, chọn số thỏi thuốc là 4 + Khối lượng thuốc nổ 1 lỗ mìn nhóm công phá. qcp = q1 = 0,9 (kg/lỗ) Số thỏi thuốc cần dùng

, chọn số thỏi thuốc là 4,5 + Tổng khối lượng thuốc nổ thực tế trong một chu kỳ.

* Chiều dài bua. b lk th l  L  n l , m.

Llk là chiều dài lỗ khoan, lth là chiều dài thỏi thuốc, lth = 0,2 (m).

+ Chiều dài bua nhóm lỗ mìn tạo rạch.

Lbr=2 5,5 0,2  = 0,9 (m) + Chiều dài bua nhóm lỗ mìn tạo biên.

Lbb=1,7 4 0,2  = 0,9(m) + Chiều dài bua nhóm lỗ mìn công phá

Lbp=1,7 4,5 0,2  = 0,8 (m) c Sơ đồ bố trí lỗ mìn trên gương lò.

Dựa vào các thông số tính toán ở trên lập sơ đồ bố trí lỗ mìn như hình vẽ Các thông số lỗ mìn được trình bày trong hình vẽ.

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí lỗ khoan trên gương lò Bảng 2.18 Bảng lý lịch lỗ mìn

STT Số hiệu lỗ mìn

Chiều dài lỗ mìn (mm)

Tổng số lỗ mìn (lỗ)

Góc nghiêng lỗ mìn Chiếu bằng

2.7.6 Thành lập biểu đồ tổ chức chu kỳ đào lò

2.7.6.1 Khối lượng từng công việc trong một chu kỳ đào lò

Vk = Nlk Llk (m) Trong đó : Vk là khối lượng công tác khoan trong 1 chu kỳ, (m).

Nlk là số lượng lỗ khoan, Nlk = 68 (lỗ).

- Công tác xúc bốc vận tải.

Vxb = Sđ Llk  (m 3 ) Trong đó :

Sđ là diện tích đào của đường lò, Sđ = 30,24 (m 2 ).

 là hệ số sử dụng lỗ mìn,  = 0,85.

Vxb = 30,24 1,7 0,85 = 43,39 (m 3 ) - Công tác dựng vì chống.

Với bước tiến gương là 0,7 (m), và tiến độ một chu kỳ là 1,4 (m) thì khối lượng vì chống trong một chu kỳ là 2 (vì).

- Công tác sửa gương, sửa rãnh nước.

Công tác sửa gương lò, sửa rãng nước phụ thuộc vào tiến độ của gương lò Vs = 1,4 (m).

- Công tác đặt đường xe.

- Công tác nối ống gió, dây cáp, ống khí nén.

Vi là khối lượng mỗi loại ống V1 = 1,4 (m).

- Công tác nạp lỗ mìn.

Sử dụng phương pháp thông gió đẩy, với quạt cục bộ, dùng ống gió mềm.

2.7.6.3 Tính toán lượng gió cần thiết qua đường lò Để tính toán lựa chọn lưu lượng gió cho lò chuẩn bị, ta dựa vào ba yếu tố sau:

- Lượng thuốc nổ lớn nhất cho một lần nổ.

- Số người làm việc lớn nhất đồng thời trong một ca.

- Tốc độ gió tối thiểu a Lưu lượng gió tính theo lượng thuốc nổ lớn nhất

T là thời gian thông gió tích cực sau khi nổ mìn, T = 30 (ph).

A là lượng thuốc nổ lớn nhất trong một lần nổ, A = 59,4 (kg).

 là hệ số kể đến sự hấp thụ khí độc sinh ra khi nổ mìn,  = 0,8.

V là thể tích đường lò thông gió.

Vgh = 12,5 A B kr kr là hệ số khuếch tán rối, kr = 1,2.

Vgh = 12,5 53,6 40 1,2 = 32 160 m 3 Thể tích thực tế của đường lò Vtt = Lgh S

Lấy V = Vgh = 32 160 m 3 P là hệ số kể đến sự rò gió, P = 1,1

= 762,22 (m 3 /ph),7m 3 b Lưu lượng gió tính theo số người làm việc đồng thời

4 - là lượng không khí sạch cần cho 1 người trong một phút. n là số người làm việc đồng thời lớn nhất trong ca, n = 14 (người).

Vậy : Q2 = 4 14 = 56 (m 3 /ph) c Lưu lượng gió tính theo tốc độ nhỏ nhất

Q3 = 60 vb s (m 3 /ph) Trong đó: vb là tốc độ gió hợp lý để nồng độ bụi là nhỏ nhất, vb = 0,5 (m/s).

S là tiết diện đường lò, S = 26,55 (m 2 ).

Q3 = 60 0,5 26,55 = 796,5 (m 3 /ph) Vậy từ ba kết quả trên ta chọn kết quả lớn nhất, Q = 796,5 (m 3 /ph) d Chọn quạt

- Tính lưu lượng gió quạt cần tạo ra:

P: Hệ số rò gió ở đường ống gió, P = 1,1;

Q: Lượng gió cần đưa đến gương, Q = 796,5 m 3 /ph;

- Tính hạ áp của quạt

R : Sức cản ống gió được xác định theo công thức:

: Hệ số sức cản của đường ống,  = 2.10 -4 ;

L : Chiều dài đường ống lớn nhất, L = 1495 m D : Đường kính ống gió, D = 0,8 m ;

- Chọn quạt gió Dựa vào thông số Qq, Hq theo tài liệu kỹ thuật thông gió để chọn quạt, ta thấy điểm (Qq, Hq )nằm trong miền sử dụng hợp lý của quạt DBKJ-No 8 do Trung Quốc sản xuất để thông gió cho lò chuẩn bị. đặc tính kỹ thuật của quạt sử dụng thể hiện trong bảng 2.19:

Bảng 2.19 Đặc tính kỹ thuật của quạt DBKJ-N 0 8

Công suất(kW) Lưu Lượng(m 3 /ph) Hạáp(mmH20) Điện áp(V)

3x75 700-1250 370-1174 360/660 Ống gió sử dụng là lại ông gió mền có đường kính 800 (mm) Trong qua trình đào lò chuẩn bị ông gió được nối liên tục sao cho khoảng cách từ đầu ống gió tới gương lò luôn 10 (m) Nhưng cũng không qua gần để tránh bụi.

Hình 2.9 Sơ đồ thông gió

- Số người cần thiết hoàn thành các công việc cho 1 ca.

Trong đó : ni là số người – ca cần thiết hoàn thành công việc thứ i. ni V i H i , người-ca. Ở đây:

Vi - Khối lượng công việc thứ i.

Hi - Định mức công việc thứ i.

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.20:

Bảng 2.20 Tính toán số lao động cần thiết cho mỗi công việc

SST Tên công việc Đơn vị

Nối ống gió, nối cáp, ống dẫn khí nén m 4,2 1,4 3,00

Kết luận

Qua đánh giá so sánh 4 phương án mở vỉa về mặt kỹ thuật cũng như kinh tế ta thấy phương án I ưu việt về mặt kỹ thuật (với điều kiện Việt Nam), có lợi hơn về mặt kinh tế, Do đó chọn phương án I, mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng làm phương án mở vỉa cho khu vực thiết kế Với phương án này thì ruộng mỏ được chia làm 6 tầng (+125, +55, -15, -85, -155, -225, -300) để khai thác Vận tải bằng băng tải, máng trượt, máng cào, tàu điện, trục tải.

Căn cứ vào điều kiện địa chất khu mỏ, vào hiện trạng của mỏ, cũng như căn cứ vào trang thiết bị cụ thể, trình độ tổ chức của mỏ than Nam mẫu hiện nay cho thấy: Phương án mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng là hợp lý, phương án này không những vận dụng được trang thiết bị, cơ sở mặt bằng, hệ thống các đường lò đã có sẵn mà giảm được giá thành vận tải do quãng đường vận tải ngắn, thông gió, thoát nước đơn giản, chi phí bảo vệ lò ít do thời gian sử dụng đường lò ngắn.

KHAI THÁC

Đặc điểm địa chất và các yếu tố liên quan đến công tác khai thác

Trong ngành công nghiệp khai thác nói chung và ngành khai thác than hầm lò nói riêng, công tác lựa chọn hệ thống khai thác và công nghệ khai thác hợp lý là yếu tố rất quan trọng, nó quyết định đến hiệu quả, giá thành khai thác và nâng cao năng suất lao động.

Mỏ than mẫu là mỏ có than chất lượng tốt và điều kiện địa chất thuận lợi, việc lựa chọn hệ thống khai thác và công nghệ khai thác hợp lý có ý nghĩa rất lớn tới sự phát triển của mỏ.

3.1.1 Những đặc điểm địa chất, cấu tạo vỉa than liên quan đến công tác khai thác.

Trong giới hạn khai trường, các vỉa than có đặc điểm: Chiều dày vỉa từ mỏng đến dày, góc dốc từ dốc thoải đến dốc lớn, nhìn chung chiều dầy và góc dốc vỉa không ổn định mà thay đổi cả theo phương và theo hướng dốc Qua tính toán trữ lượng địa chất huy động vào khai thác của mỏ có:

- Góc dốc < 25 o chiếm 38%, góc dốc từ 25 o  35 o chiếm 39%, góc dốc > 35 o chiếm 23% tổng trữ lượng địa chất huy động của toàn mỏ.

- Chiều dày f1 áp lực do cả vách cơ bản và vách trực tiếp tạo nên

Khi f1 > f2 áp lực chỉ do đá vách trực tiếp tác dụng xuống

- Độ võng của đá vách trực tiếp được xác định theo công thức sau f1 γ 1 h 1 l 1 4

Trong đó: γ 1: Trọng lượng thể tích của đá vách trực tiếp, γ 1 = 2,58T/m 3 h1: Chiều dày lớp đá vách trực tiếp, h1 = 5,5 m l1: Chiều dài lớn nhất của dầm Congson đá vách trực tiếp l1 = b + lph b: Chiều rộng lò chợ, b = 2,4m lph: Bước phá hỏa thường kỳ, lph = 1,6 m Vậy l1 = 2,4 + 1,6 = 4,0 m = 400cm

E1 : Mô đun đàn hồi của đá vách trực tiếp

En1, Ek1: Momen đàn hồi khí nén và kéo của đá vách trực tiếp En1 = 35.10 4 KG/cm 2 , Ek1

J1: Mô men quán tính đối với trục trung hoà của lớp than nóc và đá vách trực tiếp, cm 4

2 ) 2 b': Chiều dày ống dầm côn sơn của đá vách trực tiếp và đá vách cơ bản theo chiều dốc và lấy bằng 1 đơn vị dài

Thay các giá trị vào công thức tính độ võng ta có: Độ võng của đá cách trực tiếp là: f1 3 4

- Độ võng của đá vách cơ bản được xác định theo công thức sau:

, cm Trong đó: γ 2: Trọng lượng thể tích của đá vách cơ bản , γ 2 = 2,64 T/m 3 h2: Chiều dày lớp đá vách cơ bản , h2 = 12 m = 1200 cm l2: Chiều dài lớn nhất của dầm công sơn vách cơ bản l2 2 2

    σ u2: ứng suất uốn tức thời của đá vách cơ bản σ u2 = 30 KG/cm 2 E2: Mô đun đàn hồi của đá vách cơ bản

En2 , Ek2: Momen đàn hồi khí nén và kéo của đá vách cơ bản En2 = 45.10 4 KG/cm 2 , Ek2 = 15.10 4 KG/cm 2

4 KG/cm 2 J2: Mô men quán tính đối với trục trung hoà của vách cơ bản cm 4

2 ) 2 b': Chiều dày ống dầm côn sơn của đá vách trực tiếp và đá vách cơ bản theo chiều dốc và lấy bằng 1 đơn vị dài.

  Độ võng của đá vách cơ bản là: f2 3 2 2 3 4

= 12,08.10 -3 cm Vậy ta thấy f2> f1 nên áp lực tác dụng lên vì chống phá hoả là trọng lượng của đá vách trực tiếp và một phần trọng lượng của vách cơ bản.

- Áp lực của đá vách trực tiếp tác dụng lên vì chống phá hỏa

Trong đó: α : Góc dốc lò chợ lấy bằng góc dốc trung bình của vỉa α = 24 0 Thay số vào ta được:

- Áp lực của vách cơ bản tác dụng lên vì chống phá hoả

, T/m T : Trị số áp lực do sự uốn của đá vách cơ bản truyền qua lớp đá vách trực tiếp tác dụng lên vì chống phá hoả.

Thay số vào ta được:

R”= 12,75 2,4 (2,4+ 3.1,6 2 ) cos24° #,3 T/m Vậy tổng áp lực tác dụng lên vì chống phá hoả là:

Pph = R’ +R” = 42,78+ 23,3= 66,08 T/m Áp lực tác dụng lên 1m chiều dài lò chợ là:

P = Pg b + Pph = 17,75 2,4 + 66,08 = 108,68 Tấn b Chọn vật liệu chống giữ lò chợ

Căn cứ vào kết quả tính áp lực mỏ và điều kiện địa chất vỉa Đồ án xin chọn giá khung di động GK/1600/1.6/2.4/HT để chống giữ cho lò chợ. Để chống giữ khám đầu, khám chân lò chợ đồ án sử dụng cột thủy lực đơn DZ - 22 và xà hộp HDFBC - 3600 Để chống tăng cường tại ngã ba lò chợ với lò dọc vỉa thông gió và lò song song chân, sử dụng cột thủy lực đơn DZ-22 và xà hộp HDFBC - 2400.

Bảng 3.26 Thông số kỹ thuật của xà HDFBC - 2400

TT Thông số kỹ thuật Đơn vị Trị số

Bảng 3.27 Đặc tính kỹ thuật của giá khung đi động GK/1600/1.6/2.4/HT

TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Số lượng

1 Chiều cao lớn nhất mm 2400

2 Chiều cao tối thiểu mm 1600

6 Bước tiến của tấm đỡ gương mm 800

7 Số cột thuỷ lực của giá cái 4

8 Tải trọng ban đầu lớn nhất KN 950

9 Tải trọng làm việc KN 1600

11 Đường kính xi lanh cột mm 110

12 Cường độ chống đỡ MPa 0,52

13 Góc dốc làm việc độ  35

14 Góc dốc làm việc theo phương độ 15

15 Đường kính đế phụ của cột cm 26  30

16 Khoảng cách chống giữa 2 giá mm 1020

Bảng 3.28 Đặc tính kỹ thuật của cột thủy lực đơn DZ - 22

STT Các đặc tính kỹ thuật Đơn vị Khối lượng

1 Chiều cao tối đa của cột mm 2240

2 Chiều cao tối thiểu của cột mm 1440

3 Tải trọng làm việc Tấn 30

5 Đường kính xi lanh mm 100

6 Diện tích đế cột cm 2 109

7 Trọng lượng khi có nhũ tương kg 60

8 Trọng lượng không có nhũ tương kg 55

 Kiểm tra khả năng lún của cột xuống nền lò chợ

THÔNG GIÓ VÀ AN TOÀN

Thông gió

4.1.1.1 Nhiệm vụ của thông gió chung của mỏ

Thông gió là nhiệm vụ cần thiết trong quá trình khai thác hầm lò Trong quá trình khai thác hầm lò có các yếu tố sau gây ra bẩn bầu không khí trong đường lò:

- Sự xuất khí từ trong lòng đất ( tự nhiên)

- Sự phân huỷ các chất hữu cơ và vô cơ

- Hoạt động của con người và máy móc

- Sự hòa tan của các chất bẩn trong nước

Công tác thông gió nhằm mục đích:

- Đưa gió sạch vào vị trí công tác để hòa loãng nồng độ khí có hại xuống dưới nồng độ tiêu chuẩn theo quy phạm an toàn

- Đưa gió sạch vào vị trí công tác để hòa loãng nồng độ bụi xuống dưới nồng độ bụi theo quy phạm an toàn

- Tạo ra điều kiện vi khí hậu phù hợp cho người và máy móc thiết bị hoạt động, đảm bảo về nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió phù hợp

4.1.1.2 Nhiệm vụ của thiết kế thông gió mỏ

Công tác thiết kế thông gió mỏ là công tác lựa chọn sơ đồ hệ thống thông gió và tính toán lưu lượng, hạ áp chung của mỏ chọn quạt gió chính để đảm bảo lưu lượng gió theo yêu cầu của hộ tiêu thụ, tức là đảm bảo điều kiện vi khí hậu trong lò phù hợp theo quy phạm Đồng thời tính toán được giá thành thông gió cho một tấn than khai thác

4.1.1.3 Phạm vi thiết kế thông gió Đồ án sẽ tính toán thông gió chung cho tầng –225 đến –300 khi mỏ đạt công suất thiết kế

4.1.1.4 Đặc điểm chế độ mỏ

Than của Công ty Than Nam Mẫu thuộc loại antraxit rắn chắc, ít lỗ hổng, nằm trong đới khí phong hoá vì vậy hàm lượng khí trong than thấp Ngoài ra phần nông của các vỉa đã được khai thác lộ thiên và hầm lò nên khí metan trong vỉa có thể tự do lưu thông với không khí bên ngoài nên lượng khí độc tồn đọng trong vỉa không cao Đối với thực tế khai thác than hầm lò trong nhiều năm qua , trong khu mỏ chưa xẩy ra sự cố cháy nổ khí CH4, cũng như kết hợp với số liệu phân tích khí CH4 năm 2009 của Công ty lập đã được Bộ công nghiệp xếp loại mỏ có cấp khí CH4 loại I độ xuất khí Mê tan tương đối nhỏ hơn 5 m3/tấn.ng-đêm (công văn số: 942/ QĐ-BCN ngày 22 tháng 3 năm 2009 Bộ công nghiệp).

Các vỉa than và đá vây quanh có chứa khí cháy nổ và khí độc Hàm lượng trung bình khí cháy nổ (CH4 + H2) có xu hướng giảm từ mức +125 đến mức ±0, sau đó tăng dần đến mức -200 và lại giảm dần dến mức -350 (tham khảo bảng I-2) Hàm lượng trung bình khí CO2 có xu hướng giảm từ mức +125 (0,807%) đến mức ±0 (0,220%), sau đó tăng dần đến mức -200 (3,87%), sau đó giảm dần đến mức -350 (0,110%)

Mức cao (m) Hàm lượng khí

(H2 + CH4) Độ chứa khí (H2 + CH4) của khối cháy (cm 3 /gkc)

4.1.2 Lựa chọn hệ thống thông gió

4.1.2.1 Chọn phương pháp thông gió Để thông gió cho các mỏ hầm lò người ta có các phương pháp thông gió sau:

+ Phương pháp thông gió đẩy.

+ Phương pháp thông gió hút.

+ Phương pháp thông gió hỗn hợp a Phương pháp thông gió đẩy

Thông gió đẩy là phương pháp thông gió mà áp suất không khí ở mọi điểm trong mỏ khi quạt làm việc đều nhỏ hơn áp suất khí trời Nhờ đó áp suất khí trời sẽ tràn vào các đường lò Còn không khí trong các đường lò sẽ được quạt hút ra ngoài trời.

- Không khí sạch đi qua quạt nên quạt làm việc bền và an toàn hơn.

- Thông gió đẩy tạo ra sự rò gió từ trong đường lò ra ngoài mặt đất, rò gió sẽ mang theo các chất độc hại thoát khỏi khu vực khai thác.

- Số lượng quạt gió sử dụng ít, quạt gió làm việc ổn định.

- Rò gió ở trạm quạt và giếng lớn vì năng lực vận tải cao.

- Không an toàn với mỏ có khí CH4 vì một lý do nào đó quạt ngừng làm việc, áp suất trong đường lò giảm xuống dẫn đến sự trào khí CH4 trong đường lò. b Phương pháp thông gió hút Đặt quạt chính ở cửa lò hút không khí bẩn từ trong ra ngoài Do vậy áp suất không khí ở mọi điểm trong mỏ khi quạt làm việc đều thấp hơn áp suất khí trời.

- An toàn với mỏ khí CH4 Khi gặp sự cố quạt ngừng làm việc, áp suất không khí trong lò dần dần tăng lên bằng áp suất khí trời, như vậy làm chậm sự thoát khí CH4 vào trong đường lò.

- Có thể tận dụng các quạt có công suất nhỏ (có công suất khác nhau) đặt ở các cánh cùng làm việc sẽ nâng cao được hiệu quả thông gió.

- Không khí có chứa nhiều bụi và khí độc hại đi qua quạt nên giảm độ bền của quạt.

- Thông gió hút tạo ra sự rò gió từ mặt đất vào trong đường lò Rò gió mang theo các chất khí độc hại vào khu vực khai thác. c Phương pháp thông gió liên hợp

Là phương pháp kết hợp cả hai phương pháp trên.

- Độ chênh áp suất không khí trong lò và ngoài trời không lớn.

- Có thể áp dụng để loại trừ sự rò gió giữa mặt đất và đường lò đã qua vùng khai thác.

- Cần nhiều quạt (ít nhất là hai quạt) nên không kinh tế, tính toán liên hợp quạt khó khăn.

Qua nghiên cứu và phân tích cả 3 phương án trên và xét điều kiện thực tế của khu mỏ Đồ án lựa chọn phương pháp thông gió cho mỏ tầng -225 ÷ -300 là phương pháp thông gió hút.

4.1.2.2 Chọn chọn sơ đồ thông gió

Quạt gió chính được đặt ở cửa rãnh gió giếng chính thông gió cho tầng từ -225  -300

4.1.2.3 Lựa chọn sơ đồ thông gió

Căn cứ vào sản lượng mỏ 2.350.000 T/năm và số lò chợ hoạt động đồng thời xác định theo chương III là 6 lò chợ và 1 lò chợ dự phòng, căn cứ vào sơ đồ mở vỉa và trình tự từ khai thác các vỉa từ trên xuống các lò chợ được bố trí lần lượt như sau:

- 2 lò chợ: LC-6-01 và LC-6-02 vỉa 6: Cơ giới hóa - 02 lò chợ: LC-5-01 và LC-5-02 vỉa 5: Khoan nổ mìn - 02 lò chợ: LC-6A-01và LC-6A-02 vỉa 6A: Khoan nổ mìn - 01 lò chợ dự phòng: LC-4-01

Tại các vỉa bố trí lò chợ hoạt động, gió sạch từ hai giếng đi vào lò xuyên vỉa -300, qua lò dọc vỉa vận tải -300 để thông gió cho các lò chợ Gió bẩn từ lò chợ theo dọc vỉa thông gió và xuyên vỉa -225 qua rãnh gió ra ngoài.

Sơ đồ thông gió được thể hiện trong Hình 4.18

4.1.3 Tính lượng gió chung cho mỏ

4.1.3.1 Lựa chọn phương pháp tính lượng gió chung cho mỏ Để tính lưu lượng gió chung cho mỏ hay một khu thông gió độc lập hiện nay có thể sử dụng một trong hai phương pháp sau:

An toàn và bảo vệ lao động

Trong lĩnh vực sản suất công nghiệp, muốn tăng năng suất lao động cần phải chú trọng tới công tác an toàn và bảo hộ lao động Bởi vì sức lao động là yếu tố quyết định nhất trong sản xuất, sức lao động càng được bảo vệ tốt thì công tác sản xuất càng phát triển

4.2.2 Những biện pháp về an toàn

4.2.2.1 Đặc điểm liên quan đến công tác an toàn mỏ

Mỏ Nam mẫu thuộc mỏ loại I khí bụi nổ, nói chung than ở đây không có tính tự cháy, tự phụt khí, có thể nói khá an toàn trong lao động hầm lò Tuy nhiên trong khi sản xuất chung ta phải chấp hành mọi quy định an toàn trong mỏ.

4.2.2.2 Các biện pháp an toàn trong các khâu

- Trước khi khoan phải kiểm tra tình trạng làm việc của khoan.

- Khoan đúng hộ chiếu được lập trong kỹ thuật an toàn.

- Khi bị kẹt choòng phải dùng dụng cụ chuyên dụng để lấy ra.

- Khoan song phải di chuyển máy khoan đến nơi an toàn.

- Công nhân phải sử dụng đầy đủ trang bị bảo hộ lao động.

Tốc độ gió trong các đường lò phải nằm trong giới hạn cho phép của “Qui phạm an toàn trong các hầm lò than và diệp thạch” TCVN 14.06.2000 của Bộ Công nghiệp ban hành ngày 01/12/2000.

+ Đối với lò chợ: 0,5 m/s  Vlc  4 m/s + Đối với lò chuẩn bị: 0,25 m/s  Vcb  8 m/s + Đối với lò xuyên vỉa: 2 m/s  Vxv 10 m/s + Đối với rãnh gió: 2 m/s  Vlc 15 m/s Tốc độ gió trong các đường lò phải được kiểm tra thường xuyên để kịp thời điều chỉnh cho hợp lý Ngoài ra cần phải thường xuyên kiểm tra nồng độ khi mê tan, nồng độ bụi, độ ẩm trong các đường lò, đặc biệt là trong các lò chợ, lò chuẩn bị hoặc trong các đường lò ngừng hoạt động, khi nồng độ vượt quá giới hạn cho phép phải có biện pháp xử lý kịp thời.

Thời gian thông gió sau khi nổ mìn ít nhất là 30 phút

-Tuyệt đối nghiêm cấm khởi nổ bằng đèn ắc quy.

-Khi có mìn câm, sau đợt nổ, mọi người phải ở vị trí an toàn, chỉ có chỉ huy và thợ mìn chính vào sử lý mìn câm.

-Nghiêm cấm công nhân vừa nạp mìn vừa làm công việc khác.

-Sau khi nổ mìn, chờ thông gió 30 phút song mới củng cố lò

4/- Công tác xúc bốc, vận tải:

- Quá trình xúc bốc phải đảm bảo tính liên tục, tránh bốc quá đầy hoặc quá ít lên thiết bị vận tải.

- Tuyệt đối cấm bám nhảy tàu, ngồi trong goòng khi thiết bị đang hoạt động.

110 - Khi đi lại không được đi trên máng trượt, phải đi lại trong luồng đã qui định Khi đi lại trong đường vận tải bằng máng cào không được đi qua các thiết bị đó, muốn đi qua phải có cầu vượt.

- Cấm đi qua lại trong các luồng thượng trục vật liệu, trong lò các thiết bị vận tải phải có tín hiệu liên lạc với nhau.

5/- Công tác chống giữ, phá hỏa:

-Vật liệu chống giữ phải đảm bảo đúng hộ chiếu thiết kế, luôn có vật liệu dự trữ ở lò song song đầu, vật liệu phải dể gọn gàng thuận tiện cho việc đi lại và thông gió Khi điều khiển đá vách phải có đầy đủ dụng cụ cần thiết, phá hoả phải thực hiện từ dưới lên, nếu thu hồi cột chống mà đá vách không sập đổ phải khoan nổ mìn cưỡng bức đá vách sập xuống.

+ Công nhân làm việc phá hoả phải là thợ bậc cao, có kinh nghiệm.

6/- An toàn trong cung cấp điện:

+ Tất cả các thiết bị điện phải có các thiết bị bảo vệ + Nghiên cấm sử dụng điện bừa bãi trong lò.

+ Các dây cáp dẫn điện phải được bọc kín mối nối, xắp xếp gọn gàng ở hông lò, các thiết bị điện phải có vỏ phòng nổ, chống các tia lửa điện phát ra.

4.2.2.3 Các biện pháp chống bụi

Biện pháp chống bụi trong mỏ sử dụng phương pháp thông gió Ngoài ra, ở một số nơi dùng biện pháp tưới nước, phun sương.

-Đảm bảo thông gió phù hợp, kiểm tra nổng độ khí CH4 thường xuyên - Cấm để hở làm phát tia lửa điện từ các máy công tác.

- Chỉ thực hiện nổ mìn ở nơi thông gió liên tục, sử dụng thuốc nổ và kíp nổ an toàn.

- Khi quạt gió chính phụ ngừng làm việc, mọi hoạt động phải ngừng lại, công nhân đi ra luồng gió sạch và phải ngắt mạch điện.

- Trang bị hiểu biết kỹ thuật tối thiểu cho công nhân về tính chất của khí, bụi nổ và những biệp pháp ngăn ngừa.

- Nghiên cấm mọi người mang lửa, dụng cụ, thiết bị phát lửa vào trong lò

4.2.3 Tổ chức thực hiện công tác an toàn

+ Công tác an toàn vừa mang tính chất khoa học vừa mang tính chất quần chúng, vì vậy mọi người đều phải có trách nhiệm tự giác thực hiện về công tác này, phải tổ chức các cán bộ chịu trách nhiệm về công tác an toàn, thường xuyên kiểm tra các đơn vị sản xuất.

+ Đi thực tế hiện trường giám sát các đơn vị thực hiện công tác an toàn.

+ Định kỳ huấn luyện an toàn mỗi năm 2 lần và cấp giấy chứng nhận an toàn cho người lao động.

+ Hướng dẫn các qui phạm an toàn cho sinh viên về thực tập.

111 + Đề ra mức khen thưởng và kỷ luật cho những đơn vị và cá nhân vi phạm công tác an toàn -bảo hộ lao động.

+ Thành lập mạng lưới an toàn từ các đơn vị sản xuất đến công ty

4.2.4 Thiết bị an toàn, dụng cụ bảo hộ lao động.

Ngoài các thiết bị chuyên dụng của đơn vị cấp cứu mỏ của Tập đoàn công nghiệp Than và Khoáng sản Việt Nam Để đề phòng, ngăn ngừa và cấp cứu mỏ trong trường hợp bất trắc có thể xảy ra, cần trang bị, dụng cụ an toàn sau:

- Kata kế và nhiệt kế tự ghi dùng để đo nhiệt độ khí hậu trong mỏ.

- Phong kế để đo tốc độ gió từ 0,1 m/s  11 m/s , đo tốc độ gió > 10 m/s.

- Đồng hồ đo khí CH4. - Máy phân tích khi độc.

- Bình ô xi, máy hô hấp nhân tạo.

- Phương tiện cứu thương, cấp cứu tai nạn.

- Các dụng cụ bảo hộ lao động cá nhân (quần, áo, mũ, ủng, găng tay, áo bạt, đèn ắc quy,bình thở cá nhân)

VẬN TẢI, THOÁT NƯỚC VÀ MẶT BẰNG CÔNG NGHIỆP

Vận tải

Thực tế cho thấy chi phí vận tải chiếm 20  30% giá thành khai thác 1 tấn than.

Việc giải quyết tốt khâu vận tải trong quá trình khai thác đóng góp một phần rất lớn trong việc tăng năng suất lao động và giảm giá thành khai thác 1 tấn than. Ở mỏ than Nam Mẫu từ trước đến nay đã sử dụng nhiều phương tiện vận tải khác nhau, tuy nhiên hiệu quả vận tải không phải lúc nào cũng đạt yêu cầu.

Do vậy khi thiết kế phải tính toán và lựa chọn thiết bị vận tải hợp lý để đảm bảo hiệu quả của công tác vận tải.

Trong quá trình lựa chọn hệ thống và các thiết bị vận tải cần chú ý những điểm sau:

- Sơ đồ vận tải đơn giản phù hợp với thực tế sản xuất, phải có ít cấp vận chuyển nhất, quãng đường vận chuyển ngắn nhất.

- Tổn thất than trong quá trình vận tải là nhỏ nhất.

- Đáp ứng tốt năng lực vận tải khi sản xuất bình thường và nhu cầu tăng sản lượng mỏ.

- Khả năng đồng bộ thiết bị trong khâu vận tải là cao nhất để thuận lợi cho việc sửa chữa và bảo dưỡng

- Sử dụng các thiết bị lớn nhất ít năng lượng và có độ an toàn cao.

5.1.2.1 Hệ thống vận tải trong lò a Vận tải than

Than trong lò chợ được máy khấu,khấu từ gương lò chợ, sử dụng đồng bộ máy khấu MB-12V12P/- 450E và máng cào DSS 260và được máng cào vận chuyển xuống lò song song chân được băng tải đổ vào máng cào ở họng sáo rót xuống băng tải tại lò dọc vỉa vận tải Than được vận chuyển từ lò dọc vỉa vận tải chuyển ra xuyên vỉa và được chất tải lên băng tải đặt tại lò xuyên vỉa, than được vận chuyển ra sân giếng và qua băng tải đặt tại giếng chính và vận chuyển lên mặt bằng sân công nghiệp. b Vận chuyển vật liệu

Vật liệu dùng cho đào lò chuẩn bị và các gương lò chợ khai thác được tập kết tại cửa giếng phụ Sau đó, được chất lên các thùng trục vận chuyển xuống sân giếng Vật liệu được chất lên goòng vận chuyển ở lò xuyên vỉa thông gió, được tàu điện kéo qua lò dọc vỉa thông gió cung cấp cho các gương lò chuẩn bị và gương lò chợ c Vận tải người

Công nhân được ô tô chở đến mặt bằng cửa giếng phụ, qua hệ thống trục tải chở người được đưa xuống các sân giếng, từ đó đi bộ tới nơi làm việc.

Sơ đồ vận tải trong mỏ được thể hiện trên Hình 5.1

5.1.2.3 Phân tích và lựa chọn thiết bị vận tải, tính toán và kiểm tra thiết bị vận tải trong các đường lò a Lựa chọn thiết bị vận tải lò chợ

Năng suất yêu cầu của tuyến vận tải ở lò chợ

A : Sản lượng lò chợ trong 1 ngày đêm, A = 2691,25 T/ng-đ.

K : Hệ số khai thác không đồng đều, k = 1,4.

T: Thời gian vận tải trong 1 ngày đêm, T = 16,5 h.

16,5 =¿228,3 (T/giờ) Với chiều dài lò chợ 148 m, đồ án chọn thiết bị vận tải ở lò chợ vỉa 6 là máng cào DSS 260/3.90 có thông số kỹ thuật sau :

Bảng 5.48 Bảng thông số kỹ thuật máng cào DSS 260/3.90

TT Tên thông số Đơn vị Trị số

2 Chiều rộng trong lòng máng mm 700

3 Chiều cao cầu máng mm 250

7 Công suât động cơ Kw 3.90

8 Độ lệch cho phép theo phương thẳng đứng độ 1,5

9 Độ lệch cho phép theo phương ngang độ 4

- Tính toán kiểm tra máng cào

Xác định lực cản chuyển động của máng cào.

Wct = L g  q0 ( f1 cosα + sinα ) + q ( f2 cosα + sinα) ] Trong đó:

L : Chiều dài làm việc của máng; L = 154 m.

G : Gia tốc trọng trường; g = 9,8m/s 2 α : Góc nghiêng vận tải; α = 24 0 f1 : Hệ số ma sát giữa xích, thanh gạt và máng; f1 = 0,4. f2: Hệ số ma sát giữa vật liệu và máng; f0 = 0,6  0,8.

114 q0: Khối lượng 1m xích và thanh gạt, q0 = 20 kg/m. q: Khối lượng dòng than trên máng cào. q= Q vc 3,6.v"8,34

3,6.0,9= 70 (kg/m) Thay số ta được:

Wct = 154.9,8[20.(0,4.cos24 0 + sin24 0 ) + 70.(0,6.cos24 0 + sin24 0 )]

Wkt = L q0 (f1 cos α + sinα) Wkt = 154 20 ( 0,4 cos24 0 + sin24 0 ) = 2378 (N) (*) Xác định sức căng tại các điểm đặc trưng của máng cào

- Ta có sức căng tại điểm rời đĩa xích là:

S1 = Sr = 2500 3000 Ta chọn S1 = Sr = 2500 ( N ) S2 = S1 + Wkt = 2500 + 2378 = 4878 (N)

S3 = 1,06.S2 = 1,06.4878 = 5170 (N) S4 = S3 + Wct = 5170 + 124 182 = 129 352 (N) (*) Xác định lực kéo trên tang chủ động.

F = S4 - S1 = 129 352 - 2500 = 126 852 (N) (*) Xác định công suất động cơ.

Trong đó: kdt : Hệ số dự trữ bền công suất động cơ; kdt = 1,2. n : Vận tốc xích; v = 0,9 m/s.

1000.0,8 2,(kW) (*) Kiểm tra độ bên của xích. m= [ S ]

115 Smax = St = S4 = 126 852 (N) μ: Hệ số không đồng đều của sức căng giữa các xích; μ = 1,5 Sđ: Lực kéo đứt xích; Sđ = 373KN

Thay số ta có: m=559500 126852 =4,4 Vậy đảm bảo độ bền của ích. b Một số thiết bị khác trong lò Để nâng cao năng suất vận tải của băng tải và các thiết bị khác, đồ án sử dụng máy chuyển tải DSS190/ 2.75 có các thông số kĩ thuật sau:

Bảng 5.2:Thông số kĩ thuật máy chuyển tải DSS190/ 2.75

TT Thông số kĩ thuật Đơn vị Khối lượng

2 Chiều rộng lòng máng mm 600

3 Chiều cao máng cào mm 190

8 Công suất động cơ Kw 150

9 Độ lệch cho phép theo phương thẳng đứng độ 1,5 10 Độ lệch cho phép theo phương nằm ngang độ 4

Trong quá trình khai thác các vỉa than cứng bằng máy khấu combai thì thường xuất hiện các cục có kích thước lớn, đặc biệt là khi máy khấu chạy với tốc độ cao Việc đập các cục có kích thước lớn bằng thủ công thường phải dừng máy khấu gây mất thời gian và không an toàn cho thiết bị, dẫn đến giảm năng suất lò chợ Để khắc phục vấn đề đó ta sử dụng máy nghiền than DUK-2P1 Các thông số kĩ thuật của máy nghiền than xem bảng 5.3.

Bảng 5.3: Bảng thông số kỹ thuật máy nghiền than DUK-2P1

Thông số kĩ thuật Đơn vị Khối lượng

2 Chiều rộng vật liệu vào Mm 600

3 Chiều cao đường vật liệu ra Mm 105-195

4 Độ cứng max của vật liệu nghiền Mpa 130

5 Công suất động cơ Kw 75

9 Chiều cao đường vật liệu vào Mm 600 c Kiểm tra năng lực của các thiết bị vận tải

Ta có sản lượng ra than lớn nhất của lò chợ cơ giới hoá là sản lượng trong trường hợp máy khấu đang khấu gương.

116 Năng suất của máy khấu được xác định theo công thức:

Trong đó: m : Chiều cao khấu, m = 2,8 (m).

 : Dung trọng của than,  = 1,64 T/m 3 r : Chiều rộng luồng khấu, r = 0,8 m.

Vdc : Tốc độ chuyển dịch của máy khấu; Vdc = 2m/phút. k : Hệ số khai thác; k = 0,95.

Thay số vào tính toán ta có :

Như vậy các thiết bị vận tải thoả mãn với nhu cầu vận tải than khai thác từ lò chợ. d Vận tải ở lò dọc vỉa

Ta chọn thiết bị vận tải than ở lò dọc vỉa vận tải là băng tải - Năng suất tính toán của băng tải:

A : Sản lượng vận tải trong một năm qua lò dọc vỉa, A = 580 000 Tấn/năm k : Hệ số không điều hòa, k = 1,5

N : Số ngày làm việc trong năm, N = 300, ngày C : Số ca làm việc trong ngày, C = 3 ca

T : Số giờ làm việc trong ca, T = 5,5 giờ

Thay số vào công thức tính ta được:

Q B a0 000.1,5 300.3.5,5 4,84(Tấn giờ) - Chiều rộng băng tải:

C : Hệ số năng suất, C = 315 V: Tốc độ băng, V = 2 m/s

 : Tỷ trọng hàng rời, = 0,95 k  : Hệ số kể đến góc dốc của băng, k  = 1

Thay số ta tính được:

117 Kiểm tra theo cỡ hạt: B ≥ 2.amax + 200 amax : Cỡ hạt lớn nhất , amax = 300mm B ≥ 2 300 + 200 = 800 mm

Vậy ta chọn băng tải B800 để vận tải than trong lò dọc vỉa vận tải.

Bảng 5.4: Đặc tính kỹ thuật của băng tải B800

STT Các thông số Đơn vị Số lượng

3 Công suất dẫn động KW 30  110

5 Băng RT e Vận tải ở lò xuyên vỉa chỉnh

Ta sử dụng băng tải loại 2LU-120 để vận tải than ở lò xuyên vỉa vận tải Đặc tính kỹ thuật của băng tải 2LU-120 (Bảng 5.5)

Bảng 5.5 Đặc tính kỹ thuật của băng tải 2LU-120

STT Các thông số Đơn vị Số lượng

3 Công suất dẫn động KW 1200

- Năng suất tính toán của băng tải:

A : Sản lượng vận tải trong một năm qua lò xuyên vỉa vận tải, A = 2.350.000

Tấn/năm k : Hệ số không điều hòa, k = 1,5 N : Số ngày làm việc trong năm, N = 300, ngày C : Số ca làm việc trong ngày, C = 3 ca

T : Số giờ làm việc trong ca, T = 5,5 giờ

Thay số vào công thức tính ta được

Q B 23500001,5.300.5,5 = 949,49 Tấn/ giờ- Chiều rộng băng tải:

C : Hệ số năng suất, C = 315 V: Tốc độ băng, V = 2 ; m/s

 : Tỷ trọng hàng rời, = 0,95 k  : Hệ số kể đến góc dốc của băng, k  = 1

Thay số ta tính được:

B =√315.2 0,95 1949,49 = 1,2 ; m Kiểm tra theo cỡ hạt: B ≥ 2.amax + 200 amax : Cỡ hạt lớn nhất , amax = 300mm B ≥ 2 300 + 200 = 800 mm

Chọn chiều rộng băng 1,2m là phù hợp f Vận tải ở giếng chính

Các giếng mỏ được tính toán, lựa chọn thết bị phù hợp với công suất mỏ 2.350.000 tấn/năm

Sử dụng băng tải loại 2LU-120 để vận tải than ở giếng chính Đặc tính kỹ thuật của băng tải 2LU-120 (Bảng 5.6)

Bảng 5.6 Đặc tính kỹ thuật của băng tải 2LU-120

STT Các thông số Đơn vị Số lượng

3 Công suất dẫn động KW 1200

*Kiểm tra năng lực vận tải của băng tải.

- Năng suất vận tải yêu cầu của băng tải.

Băng tải ở giếng chính sử dụng để vận tải cho toàn mỏ với sản lượng thiết kế Am

= 2.350.000 (tấn/năm), do đó năng suất vận tải yêu cầu của băng tải được xác định theo công thức.

Trong đó: k - Hệ số không đồng đều, k = 1,5.

Tca- Thời gian làm việc trong một ca, Tca = 5,5 (h).

N - Số ngày làm việc trong năm, N = 300, (ngày).

119 nca- Số ca làm việc trong ngày, nca = 3, (ca).

- Kiểm tra năng lực vận tải của băng tải.

Băng tải sử dụng ở giếng chính là băng tải loại 2LU - 120 với các thông số được trình bày ở trên Băng tải có công suất thiết kế là 700  1000 (T/h), hoàn toàn đủ khả thông qua năng đảm bảo sản lượng của lò chợ. g Vận tải ở giếng phụ

Giếng phụ có nhiệm vụ vận chuyển đất dá thải do quá trình đào lò chuẩn bị cũng như vận chuyển một số thiết bị khác phụ vụ sản xuất.

Giếng nghiêng phụ được trang bị máy trục JT - 800 - 30 do Trung Quốc sản xuất có các đặc tính kỹ thuật sau:

Bảng 5.7 Đặc tính kỹ thuật của máy trục JT- 800 - 30

STT Các thông số Đơn vị Số lượng

1 Hệ thống trục - Cáp 1 đầu

3 Công suất động cơ KW 22

4 Lực kéo cho phép Kg 1500

6 Goòng 1 đầu cáp loại - HG -2

5.1.3 Vận tải ngoài mặt bằng

5.1.3.1 Hệ thống vận tải than ngoài mặt bằng - Vận tải than

Than từ các lò xuyên vỉa được đưa ra cửa lò và chất tải lên các bun ke để chất tải lên ô tô vận chuyển về xưởng sàng tuyển tại khu mặt bằng +125 Than thành phẩm được vận chuyển bằng ô tô qua tuyến đường giao thông khai nối từ khai trường mỏ - Lán Tháp - mặt bằng khe nghát - QL 18A Từ đây than được vận chuyển tới cảng, kho chứa và các hộ tiêu thụ Số lượng ô tô phục vụ cho công tác vận tải ngoài mặt bằng được trình bày trong bảng sau.

- Khối lượng than nguyên khai vận tải hàng năm: 2 3500 000 (tấn/năm).

- Khối lượng đất đá thải, các loại khác lấy bằng 10%.Am = 235.000 (tấn/năm).

- Vận tải đất đá thải. Đất đá thải từ các công trình đào lò, khai thác và sau khi sàng tuyển được vận chuyển đổ ra bãi thải Bãi thải được bố trí ở thung lũng không có các vỉa than ở phía đông nhà sàng +125 Diện tích bãi thải khoảng 4ha với dung tích bãi thải tạm tính cho chiều cao đổ thải là 60m là 1,7 triệu m 3

120 Công nghệ đổ thải: Đất đá đào lò và sau sàng tuyển được rót tải lên ô tô đổ thải trực tiếp ra bãi thải, công tác di chuyển san gạt đất đá tại bãi thải được thực hiện bằng xe gạt.

- Loại ô tô sử dụng :Huyndai, Kamaz

5.1.3.2 Tính thiết bị vận tải

Sử dụng xe ô tô tự đổ có tải trọng 22 tấn loại Huyn-dai hoặc tương đương để vận tải than và đất đá ở ngoài mỏ:

+ Khối lượng, cung độ vận tải than và đất đá thải theo khối lượng hàng năm của mỏ.

+ Số ngày làm việc 1 năm của ô tô loại B là 300 ngày, làm việc 3 ca/ngày + Năng suất ca xe ô tô được tra bảng số 24 “Định mức lao động khai thác lộ thiên” với 1 m 3 than = 1,45 tấn; 1 m 3 đá thải = 1,7 tấn.

Số lượng ô tô cần thiết được tính như sau:

Q: Khối lượng vận chuyển trong một năm, Q = 2 350 000 Tấn k : Hệ số không điều hòa , k = 1,5

N : Số ngày làm việc trong năm, N = 300; ngày n : Số ca làm việc trong ngày, n = 3 ca q : Năng suất ca làm việc; tấn/ca

Thay số ta tính được : N = 2350000.1,5

5.1.4 Thống kê thiết bị vận tải

Toàn bộ thiết bị vận tải dùng cho mỏ được trình bày trong Bảng 5.8

Bảng 5.8 Bảng thống kê thiết bị vận tải dùng cho mỏ

T Thiết bị vận tải Mã hiệu Số lượng

9 Máy xúc thủy lực Volvo 2

121 nó quyết định trực tiếp đến năng suất và sản lượng của mỏ Hệ thống vận tải ngoài của khu vực thiết kế nhìn chung là thuận lợi do có hệ thống đường ô tô ra đến nhà sàng Khe Ngát Để đáp ứng được yêu cầu tăng sản lượng mỏ trong các năm tới và giảm chi phí vận tải cần có kế hoạch phát triển mạng đường sắt, nối với mạng đường sắt quốc gia và nâng cấp hệ thống đường bộ hiện nay.

5.2 .Thoát nước 5.2.1 Khái niệm Đối với ngành khai thác mỏ hầm lò thì thoát nước là một công việc hết sức quan trọng, nó ảnh hưởng quá trình khai thác và tiến độ khai thác gương lò chợ, công tác vận tải và chống giữ.

Mặt bằng sân công nghiệp

Địa hình khu vực thiết kế là đồi núi xen kẽ các thung lũng vì vậy khối lượng san gạt tạo mặt bằng lớn Tuy nhiên, có những vị trí mặt bằng tương đối bằng phẳng, với diện tích lớn có thể dùng để bố trí mặt bằng sân công nghiệp tập trung, công trình chủ yếu phù hợp với yêu cầu dây chuyền công nghệ sản xuất.

- Yêu cầu xây dựng mặt bằng : Việc bố trí các công trình xây dựng trên sân công nghiệp chịu ảnh hưởng của nhiều yêu tố, để đảm bảo xây dựng sân công nghiệp phục vụ sản xuất cần tuân theo những nguyên tắc sau :

- Kích thước, hình dạng sân công nghiệp phải đảm bảo bố trí hết nhà, công trình của nó và có khả năng mở rộng.

- Địa hình sân công nghiệp phải bằng phẳng, thuận lợi cho công tác thoát nước cũng như công tác san gạt.

- Sân công nghiệp phải bố trí gần đường giao thông và gần nguồng điện, nước

- Sân công nghiệp không được bố trí trên các vỉa khoáng sản đang được khai thác.

- Vị trí sân công nghiệp phải bố trí cao hơn mực nước ngầm tối thiểu 7 m, cao hơn nước lũ tối thiểu 1 m.

- Vị trí sân công nghiệp phải bố trí sao cho khói, bụi do nó sinh ra không ảnh hưởng đến dân cư trong vùng và phải bố trí ở những nơi mà các công trình dân dụng có thể xây bằng nền móng bình thường.

5.3.2 Bố trí các công trình trên mặt bằng

5.3.2.1 Bố trí các công trình trên mặt mỏ

Do đặc điểm của địa hình cũng như công tác mở vỉa, để đảm bảo các yêu cầu sản xuất Các công trình trên mặt mỏ được bố trí như sau:

- Mặt bằng trụ sở văn phòng: Đặt tại thị xã Uông bí.

- Mặt bằng khu tập thể +125: Được xây dựng phục vụ cho công tác điều hành sản xuất và là khu sinh hoạt của công nhân Vị trí mặt bằng đặt ở khu vực tương đối bằng phẳng ở phía Nam khai trường.

- Mặt bằng xưởng sàng, xưởng sửa chữa cơ khí: Được bố trí ở phía đông mặt bằng khu tập thể +125.

- Mặt bằng kho thuốc nổ 5 tấn: Được xây dựng ở phía Tây Nam khai trường.

- Mặt bằng cửa giếng chính, giếng phụ +125.

Sơ đồ bố trí các công trình trên mặt bằng +125 ( Hình 5.6 )

5.3.2.2 Khối lượng các công trình Để đáp ứng cho công tác sản xuất của mỏ với sản lượng thiết kế 2 200 000 (tấn/năm).

Các công trình trong sân công nghiệp được chia thành các khối sau đây:

- Khối phục vụ bao gồm: Các phòng ban, nhà tắm, nhà ăn, nhà đèn, phân xưởng sửa chữa, xưởng sàng xưởng sửa chữa cơ khí Riêng các phòng ban được bố trí ngoài mặt bằng sân công nghiệp.

- Khối sản xuất bao gồm: Các phân xưởng khai thác, phân xưởng đào lò, phân xưởng vận tải, trạm quạt, trạm điện, nhà trục, nhà giao ca,

5.3.2.3 Thời gian hoàn thành công trình

Căn cứ vào khối lượng và định mức các công việc để lập ra lịch trình thi công

Thời gian hoàn thành công việc được xác định theo công thức:

Vi - Khối lượng công việc thứ i.

Di - Định mức công việc thứ i.

Kết quả tính toán được trình bày trong Bảng 5.11

Bảng 5.11 Thời gian hoàn thành các công việc

STT Tên công việc Đơn vị

Thời gian I Mặt bằng khu tập thể công nhân +125 và mặt bằng cửa giếng nghiêng

1 San gạt mặt bằng Đào đất thủ công m 3 4150 173 24 Đắp đất bằng thủ công m 3 1652 173 24 Đào đất bằng máy m 3 11409 475 24 Đắp đất bằng máy m 3 4150 475 24

Nhà giặt sấy quần áo m 2 724.86 60.4 12

Nhà ở công nhân 8 gian(14 nhà) m 2 4065.6 339 12

Nhà tắm số 1 + số 2 + bếp đun m 2 364.5 30.4 12

Nhà trực trạm bơm, trạm bảo vệ, trạm lọc áp lực, trạm bơm tăng áp m 2 110.4 9.2 12

Nhà đèn + bình tự cứu cá nhân m 2 211 17.6 12

Nhà để quần áo sạch m 2 324 27 12

Nhà trục tải giếng phụ + nhà rót tải giếng chính m 2 150 12.5 12

Trạm lật goòng đá m 2 36 3 12 Đường ô tô vào cửa lò m 200 16.7 12

1 Khối lượng san gạt Đào đất bằng máy m 3 27060 1127.5 24 Đắp đất bằng máy m 3 3500 145.8 24

Nhà đề pô và nạp ác quy tàu điện m 2 90 7.5 12

Nhà đề pô xe goòng m 2 90 7.5 12 Đường ô tô vào cửa lò m 648.77 54.1 12

III Mặt bằng kho thuốc nổ 5 tấn

1 Khối lượng san gạt Đào đất bằng máy m 3 4293 179 24 Đắp đất bằng máy m 3 105 4.4 24

Nhà bảo vệ kho và dụng cụ cứu hỏa m 2 13.02 1.09 12

Nhà kho chứa phụ kiện nổ m 2 12 1 12

Nhà kho chứa thuốc nổ 1 tấn m 2 30.42 2.54 12 Đường ô tô vào nhà kho chứa thuốc nổ m 205.09 17.1 12

IV Mặt bằng xưởng sàng + xưởng sửa chữa

1 Khối lượng san gạt Đào đất bằng máy m 3 81213 3384 24 Đắp đất bằng máy m 3 14464.13 602.7 24

2 Xây dựng công trình2.1 Khu cơ - điện

Xưởng sửa chữa cơ điện m 2 610.7 50.9 12

Xưởng gia công vì chống m 2 53.46 4.46 12

Kho phụ tùng vật liệu m 2 270 22.5 12

Nhà giao ca khu sàng m 2 123.75 10.3 12

Trạm chuyển tải m 2 22.95 1.91 12 Đường ô tô vào khu xưởng m 200 16.7 12

5.3.3 Sắp xếp thứ tự công việc

Việc xây dựng mặt bằng chia ra làm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn I: San gạt toàn bộ mặt bằng sân công nghiệp và giữ lại những công trình cần thiết để phục vụ sau này, tổng diện tích sân công nghiệp phải đảm bảo đúng theo thiết kế.

- Giai đoạn II: Thi công hệ thống điện nước

- Giai đoạn III: Xây dựng các công trình khác để phục vụ sản xuất như: nhà giao ca, nhà đèn, nhà hành chính Thời gian xây dựng cơ bản là 3 năm

Như vậy thời gian xây dựng cơ bản là 3 năm.

KINH TẾ

Khái niệm

Trong một nền kinh tế, tất cả mọi dự án đầu tư không những phải đảm bảo tính

129 khả thi về mặt kỹ thuật mà phải đảm bảo hiệu quả kinh tế trong sản xuất Nếu một dự án không được đánh giá một cách khách quan về hai mặt kinh tế và kỹ thuật thì sẽ gây thiệt hại nghiêm trọng tới nền kinh tế quốc dân Để một dự án đầu tư đảm bảo hiệu quả kinh tế thì ta phải tiến hành tính toán các chỉ tiêu kinh tế của dự án như: Tổng số vốn đầu tư cho dự án, lợi nhuận hàng năm của dự án, thời gian hoàn vốn của dự án Nếu các chỉ tiêu kinh tế trên mà đảm bảo thì dự án đầu tư có hiệu quả.

Biên chế tổ chức của mỏ

- Phó giám đốc kỹ thuật

+ Phòng kỹ thuật + Phòng vận tải + Phòng an toàn + Phòng trắc địa, địa chất + Phòng cơ điện

+ Phòng thông gió - Phó giám đốc sản xuất

+ Phòng điều độ sản xuất + Phòng kế hoạch

+ Phòng đầu tư XDMT + Phòng lao động – TL - Phó giám đốc kinh tế - đời sống

+ Phòng tiêu thụ + Phòng vật tư + Phòng quản trị + Ban kế toán + Trung tâm y tế + Ngành phục vụ - Văn phòng, phòng tài chính, phòng bảo vệ, phòng tổ chức cán bộ - ĐT - Khối khai thác

6.2.2 Số công nhân viên chức của mỏ

Biên chế lao động được xác định trên cơ sở khối lượng công việc của các khâu sản xuất: khai thác than, đào lò chuẩn bị, vận tải than, chế biến than và các công tác phụ trợ khác tại thời điểm đạt công suất thiết kế theo định mức lao động hiện hành.

Bảng 6.1 Biên chế lao động của mỏ

STT Cán bộ công nhân viên Đơn vị K ds N cm N ds

I Lao động trực tiếp Người - 1616 1939,2

1 Phân xưởng khai thác Người 1,2 840 1008

Tổ đào lò chuẩn bị Người 1,2 44 52,8

Tổ vận tải trong lò Người 1,2 102 122,4

2 Công nhân mặt bằng Người 1,1 480 528

3 Tổ vận tải ôtô Người 1,2 120 144

4 Phân xưởng sàng tuyển Người 1,2 200 240

5 Tổ bảo vệ khai trường Người 1,1 10 11

II Lao động gián tiếp Người 1 200 200

Kds - Hệ số danh sách.

Ncm - Số người có mặt, người.

Nds - Số người trong danh sách của mỏ, người.

Năng suất lao động của công nhân được tính theo công thức sau:

2 350 000 : Sản lượng than khai thác được của mỏ trong một năm.

3062: Số công nhân làm việc trong mỏ300 : Số ngày làm việc trong năm.

Vốn đầu tư

Là số vốn cần thiết để xây dựng và đưa mỏ vào sản xuất Vốn đầu tư bao gồm:

Vốn chi phí xây dựng các công trình mỏ, vốn chi phí mua sắm thiết bị, chi phí vận chuyển lắp ráp và chi phí phụ khác

6.3.1.1 Vốn xây dựng công trình mỏ C xd

Vốn chi phí xây dựng bao gồm chi phí xây dựng trong hầm lò và chi phí xây dựng ngoài mặt bằng.

Vốn chi phí xây dựng hầm lò (CHL ) bao gồm : Chi phí xây dựng các đường lò mở vỉa và các đường lò chuẩn bị sản xuất :

Theo tính toán ở chương II, CHL = 2.184.699.10 6 (Đồng) b) Chi phí xây dựng các công trình trên mặt mỏ (Cmb) Gồm nhà gửi xe, nhà ăn công nhân, nhà tắm, nhà đèn, nhà vệ sinh, kho vật tư, phòng chỉ đạo sản xuất, trạm y tế, văn phòng, xưởng cơ khí, trạm quạt

Bảng 6.2 Chi phí xây dựng các công trình trên mặt mỏ

ST T Tên hạng mục công trình Đơn vị Khối lượng Giá trị (10 6 đ) Thành tiền(10 6 đ)

7 Kho vật tư thiết bị m 2 2850 600 1.710

Vậy tổng chi phí xây dựng các công trình là : Cxd = CHL + Cmb = 2.184.699.10 6 + 67.866.10 6 = 2.252.565.10 6 đ

6.3.1.2 Chi phí mua sắm thiết bị C tb

Chi phí mua sắm thiết bị được thể hiện trong Bảng 6.3

Bảng 6.3 Chi phí mua sắm thiết bị

T Tên thiết bị Đơn vị

10 Cột thủy lực DZ-22 Cột 1248 2,6 3244.8

11 Cột thủy lực DW-35 Cột 67 2,6 174.2

13 Trạm bơm nhũ hoá Chiếc 6 950 5700

25 Hệ thống cảnh báo khí metan

27 Máy biến áp 35/6Kv Cái 2 2000 4000

28 Máy biến áp 6/0,4Kv Cái 2 2750 5500

29 Máy biến áp 0,4/0,13Kv Cái 2 1500 3000

36 Ô tô Kamaz Cái 16 600 9600 Ô tô Sam sung Cái 8 900 7200 Ô tô Huyndai Cái 10 800 8000

37 Các thiết bị khác T.Bị 8 550 4400

Tổng chi phí mua sắm thiết bị : Ctb = 245 001,3.10 6 đ

6.3.1.3 Chi phí vận chuyển, lắp đặt thiết bị và một số chi phí phụ khác, (Cph)

Chi phí này lấy bằng 10% chi phí mua sắm thiết bị và xây dựng mặt bằng

Vậy ta có chi phí vận chuyển, lắp đặt và chạy thử thiết bị là.

6.3.1.4 Tổng vốn đầu tư Được thể hiện trên Bảng 6.4

Bảng VI.4 Bảng tổng hợp vốn đầu tư

STT Tên chi phí Thành tiền (10 6 đ)

1 Xây dựng các công trình mỏ 2.252.565

Vậy tổng vốn đầu tư là : Cđt = 2.528.855.10 6 đ

Vốn đầu tư được vay từ các ngân hàng đầu tư với lãi suất 8%/năm

Giá thành tấn than

Hạch toán giá thành sản phẩm dựa trên kế hoạch sản xuất hàng năm của Công ty

Các yếu tố chi phí được dựa trên hệ thống định mức kinh tế kỹ thuật hiện đang áp dụng trong ngành than và Công ty, yếu tố chi phí tính trên một tấn than nguyên khai bao gồm:

6.4.1 Chi phí sản xuất 1 tấn than nguyên khai tại cửa lò

Trong khu vực khai thác có 4 lò chợ khoan nổ mìn, 2 lò chợ cơ giới hóa đồng bộ.

134 Như đã tính toán ở Chương 3 thì giá thành khai thác 1 tấn than đối với lò chợ khoan nổ mìn 120524 đ/tấn và đối với lò chợ cơ giới hóa là 103.406 đ/tấn Vậy giá thành khai thác 1 tấn than nguyên khai trung bình tại cửa lò là:

Chi phí này lấy theo định mức chung của mỏ:

Như đã tính toán ở Chương 4

6.4.4 Chi phí lương cán bộ công nhân viên (bộ phận gián tiếp và mặt bằng)

+ Tiền lương cán bộ công nhân viên gián tiếp là : 4 500 000 đồng/tháng + Tiền lương công nhân mặt bằng là : 5 000 000 đồng/tháng

Vậy tổng số tiền lương phải trả cho công nhân 1 tháng là : 480 5 000 000 + 200 4 500 000 = 3300 10 6 đồng/tháng

Như vậy chi phí tiền lương cho công nhân mặt bằng và bộ phân gián tiếp là :

Amo : Sản lượng than khai thác 1 năm, Amo = 2.350.000 tấn n : Số tháng làm việc trong năm, n = 12 tháng

6.4.5 Chi phí động lực cho 1 tấn than từ lò chợ về nơi sàng tuyển (C5)

K: Giá thành 1kwh điện, K = 2000 Đồng/kWh N: Năng suất tiêu thụ điện, N= 35 kWh/tấn Thay số ta được :

6.4.6 Chi phí bảo hiểm cho cán bộ công nhân viên (bộ phận gián tiếp và mặt bằng)

Bao gồm tài sản cố định, chi phí sửa chữa lớn tài sản số định, chi phí môi trường và các chi phí khác ngoài sản xuất.

6.4.8 Giá thành cho 1 tấn than sạch ( Gts )

Hiệu quả kinh tế

Giá bán than của công ty than Nam Mẫu hiện nay trung bình là Gt = 1.000.000 đ/tấn than sạch

Với sản lượng khai thác là Amỏ = 2 350 000 Tấn/năm Tổng doanh thu của mỏ là:

6.5.2 Lợi nhuận hàng năm của mỏ

Lơi nhuận hàng năm của mỏ được xác dịnh theo công thức:

Gt : Là giá bán 1 tấn than sạch ,Gt = 1.000.000 đ/tấn Gts : Giá thành 1 tấn than sạch, Gts = 383 161,8 đ/tấn T : Thuế các loại, T = Tdt + Ttn + TVAT , đ

Tdt: Thuế doanh thu, theo quy định của Tập đoàn Than Việt Nam, thuế doanh thu lấy bằng 1% doanh thu.

Ttn: Thuế tài nguyên, theo quy định thì được lấy bằng 1% tổng chi phí trong 1 năm của mỏ.

TVAT: Thuế giá trị gia tăng, đối với ngành ta lấy bằng 5% doanh thu:

6.5.3 Thuế thu nhập doanhh nghiệp

Trong giới hạn đồ án tốt nghiệp ta lấy thuế lợi tức bằng 20% lợi nhuận

6.5.4 Lợi nhuận ròng công ty

6.5.5 Thời gian thu hồi vốn

Thời gian thu hồi vốn được xác định theo công thức:

T = Cđt/Lr ,năm Trong đó:

Cđt : Tổng vốn đầu tư thời kì xây dựng cơ bản, Cđt = 2.528.855.10 6 đ Lr : Lợi nhuận ròng hàng năm của mỏ : Lr = 1.040.000.10 6 đ/năm

Thay số vào và tính toán ta có :

Thời gian thu hồi vốn của mỏ tính thêm cả thời gian xây dựng cơ bản là:

T = 3 + 3 = 6 năm Như vậy, thời gian thu hồi vốn của mỏ là 6 năm, đồ án đạt hiệu quả đầu tư

Qua việc tính toán các chỉ tiêu kinh tế ta thấy việc đầu tư vào khai thác đem lại hiệu quả kinh tế cao

Bảng 6.5 Bảng tóm tắt chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật

STT Các chỉ tiêu Đơn vị Số lượng

1 Số cán bộ, công nhân viên Người 3062

2 Tổng vốn đầu tư đồng 2 528 855.10 6

3 Giá thành khai thác 1 tấn than đồng/tấn 383 161,8

4 Giá bán 1 tấn than sạch đồng/tấn 1 000 000

5 Lợi nhuận hàng năm của mỏ đồng/năm 1 300 000.10 6

6 Lợi nhuận ròng đồng/năm 1.040.000.10 6

Sau một thời gian miệt mài nghiên cứu các tài liệu, cộng với sự tận tình hướng dẫn của các thầy giáo bộ môn khai thác hầm lò, em đã hoàn thành Bản đồ án tốt nghiệp Qua quá trình làm bản đồ án này đã giúp cho em hiểu sâu hơn về đặc điểm cấu tạo địa tầng cũng như các phương án mở vỉa và khai thác, chống giữ có thể áp dụng cho khu trung tâm mỏ thanNam Mẫu Quá trình làm đồ án này cũng giúp cho em được củng cố sâu rộng hơn những kiến thức đã học và tạo cho em có tầm nhìn bao quát, sâu sắc hơn những công việc của ngành khai thác mỏ.

138 Với bản đồ án này em đã thiết kế mở vỉa và khai thác cho Khu trung tâm với những phương án tối ưu nhất để áp dụng cho quá trình mở vỉa và khai thác, vận tải và thông gió

Với phương pháp này cho phép nâng năng suất lao động của công nhân, sản lư- ợng của lò chợ lên cao Việc lựa chọn sơ đồ mở vỉa bằng giếng nghiêng cho mỏ giúp giảm tới mức thấp nhất về vốn đầu tư trang thiết bị vận tải và thông gió mà hiệu quả cao.

Nói chung với các phương án đó được chọn có thể cho phép mỏ than Nam Mẫu có khả năng phát triển và mở rộng đáp ứng được nhu cầu than của các ngành công nghiệp khác.

Trong quá trình làm bản đồ án này mặc dù đã có rất nhiều cố gắng nhưng không tránh khỏi những khuyết điểm Em rất mong nhận được các ý kiến quý báu của các thầy giáo cùng các bạn đồng nghiệp để giúp em tiến bộ hơn trong quá trình làm việc và học tập sau này.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn khai thác hầm lò, và đặc biệt là thầy giáo Th.S Nguyễn Cao Khải hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án cùng các bạn đồng nghiệp đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án.

Em xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực hiện

1 Mở vỉa và khai thác than hầm lò, Đặng Văn Cương, Nhà xuất bản giao thông vận tải - Hà Nội - 1998

2 Nguyên lý thiết kế mỏ hầm lò, Lê Như Hùng; Nhà xuất bản giao thông vận tải - Hà Nội - 1998

3 Giáo trình thiết kế mỏ hầm lò, Lê Như Hùng, Hà Nội - 1993