Thiết kế kho vật liệu nổ công nghiệp cho mỏ than hà lâm

Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ mục lục Trang Chơng I:Giới thiệu chung về công trình cần thiết kế 4 I.1.Vị trí địa lý, khí hậu, điều kiện địa chất khu mỏ 4 I.1.1.Vị trí địa lý khu mỏ xây dựng kho vật liệu nổ công nghiệp 4 I.1.2.Đặc điểm địa hình 4 I.1.3.Đặc điểm khí hậu 4 I.1.4.Đặc điểm giao thông vận tải 4 I.1.5.Cấu tạo địa chất khu mỏ 4 I.1.6. Đặc điểm địa chất thuỷ văn, địa chất công trình, độ chứa khí 5 I.2.các yêu cầu khi xây dựng kho chứa VLNCN 9 I.2.1. Tầm quan trọng của kho vật liệu nổ công nghiệp 9 I.2.2. Tính pháp lý của kho chứa vật liệu nổ công nghiệp mỏ than Hà Lầm. 9 I.2.3. Các yêu cầu khi xây dựng kho chứa VLNCN cho mỏ than Hà Lầm 10 Chơng ii: CáC THÔNG Số Kĩ THUậT CủA KHO VLNCN 13 ii.1. Xác định dung lợng kho vật liệu nổ công nghiệp cho mỏ than Hà Lầm 13 II.1.1. Xác định dung lợng kho 13 II.1.2.Xác định lợng kíp nổ 14 II.1.3.Xác định số lợng ngăn chứa thuốc và chứa kíp. 14 II.1.4.Xác định kích thớc ngăn chứa thuốc và chứa kíp 15 ii.2. kiểm tra các yêu cầu về an toàn của kho 16 II.2.1.Kiểm tra khoảng cách an toàn về chấn động . 16 II.2.2. Khoảng cách an toàn về truyền nổ. 17 II.2.3. Khoảng cách an toàn về tác động của sóng không khí 18 II.2.4. Khoảng cách an toàn chung cho kho thuốc nổ . 19 Chơng iiI: Giải pháp thiết kế các hạng mục công trình cho kho vật liệu nổ công nghiệp 19 III.1.Quy hoạch hệ thống các công trình của kho 19 III.2.Các yếu tố ảnh hởng tới việc lựa chọn hình dạng, kích th- ớc tiết diện, lựa chọn vật liệu chống giữ 20 III.2.1.Các yếu tố ảnh hởng tới việc lựa chọn hình dạng, kích thớc tiết diện 20 III.2.2. Các yếu tố ảnh hởng tới việc lựa chọn vật liệu chống giữ 21 III.3.thiết kế kho thuốc nổ. 21 III.3.1.Xác định hình dạng, kích thớc đờng hầm chứa khám thuốc nổ. 21 III.3.2.Xác định sơ bộ chiều dày vỏ chống cố định 22 III.3.3.Tính áp lực đất đá xung quanh tác dụng lên công trình 22 III.3.4.Xác định nội lực của công trình. 24 III.3.5.Thiết kế khám chứa thuốc nổ 33 III.3.6.Thiết kế ngăn chứa phơng tiện nổ 33 III.4. Thiết kế hệ thống cửa kho 33 III.5.Tính toán ụ an toàn của kho VLNCN 36 III.6. Thiết kế nhà gia công vật liệu nổ 37 III.7. Thiết kế nhà bảo vệ kho chứa VLNCN. 37 III.8. Tính toán hệ thống chống sét cho kho VLNCN 38 III.8.1.Quy định chung. 38 III.8.2.Các phơng pháp chống sét, cấp điện, chiếu sáng cho kho VLNCN 38 III.9. Thiết kế hệ thống cấp thoát nớc, thông gió và các hạng mục phụ trợ 42 III.9.1. Hệ thống cấp thoát nớc. . 42 III.9.2. Hệ thống thông gió 42 III.9.2.Các hạng mục phụ trợ 43 Chơng iV: Biện pháp thi công và các công tác phụ. 44 IV.1. Chuẩn bị mặt bằng 45 IV.2. biện pháp thi công kho VLNCN 45 IV.3.Thành lập biểu đồ tổ chức chu kỳ và lịch trình thi công 47 IV.3.1. Cơ sở thành lập biểu đồ tổ chức chu kì. 47 Nguyễn Anh Duy Thiết Kế kho VLNCN 1 Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ IV.3.2. Xác định khối lợng công việc trong một chu kỳ chống 48 IV.3.3. Bố trí nhân lực 48 IV.3.4. Thời gian hoàn thành từng công việc 49 Chơng V: Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. 52 V.1.Các bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 52 Bảng chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật đào lò. 52 V.II. Giá thành xây dựng 1 mét kho 53 Bảng chi phí xây dựng 1mét kho (đồng) 54 Bảng tổng dự toán xây dựng 1 mét kho (đồng) 55 KếT LUậN 56 Tài liệu tham khảo 57 Lời nói đầu Đất nớc ta đang trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá, nhu cầu về vật liệu nổ công nghiệp để phục vụ cho xây dựng các công trình và khai thác tài nguyên nhằm thoả mãn các yêu cầu của nền kinh tế quốc dân là rất lớn. Đặc biệt là đối với ngành than trong tình hình khai thác ngày càng xuống sâu hiện nay thì việc phải sử dụng chất nổ công nghiệp là một điều tất yếu. Vật liệu nổ công nghiệp bao gồm thuốc nổ và các phụ kiện nổ trong sản xuất công nghiệp và các mục đích dân dụng khác. Do tính chất nguy hiểm của vật liệu công nghiệp mà nó phải đợc bảo quản trong các kho đã đợc cấp phép dùng trong muc đích này. Kho phải đợc thiết kế, thi công, nghiệm thu theo đúng các quy định hiện hành về xây dựng cơ bản của Nhà nớc và các yêu cầu của tiêu chuẩn Việt Nam. Xuất phát từ mục đích thực tiễn này, với kiến thức đã học trong trờng Đại học Mỏ - Địa chất, cùng với sự hớng dẫn, chỉ đạo nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Xây dựng công trình ngầm và mỏ, khoa Mỏ đặc biệt là thầy giáo TS. Nguyễn Văn Quyển tác giả đã chọn đề tài Thiết kế kho vật liệu nổ công nghiệp cho mỏ than Hà Lầm cho nội dung cuốn đồ án tốt nghiệp này. Nội dung của cuốn đồ án gồm 5 chơng: Chơng I : Giới thiệu chung về công trình cần thiết kế Chơng II : Các thông số kỹ thuật của kho vật liệu nổ công nghiệp Chơng III: Giải pháp thiết kế các hạng mục công trình của kho Chơng IV: Biện pháp thi công Chơng V: Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Do trình độ bản thân còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn cha có nên cuốn đồ án này không sao tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót. Tác giả kính mong nhận đợc sự bổ sung đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, các bạn bè đồng nghiệp để quá trình công tác sau này đạt kết quả tốt. Nguyễn Anh Duy Thiết Kế kho VLNCN 2 Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ Tác giả bày tỏ sự biết ơn chân thành sự hớng dẫn, giúp đỡ của các thầy cô giáo, đặc biệt là thầy giáo TS. Nguyễn Văn Quyển, cũng nh các kỹ s phòng Kỹ thuật Công ty cổ phần than Hà Lầm đã cung cấp các số liệu, cùng các ý kiến quý báu để tác giả hoàn thành cuốn đồ án này. Hà Nội, 04 / 05 / 2008 Tác giả Nguyễn Anh Duy Ch ơng I Giới thiệu chung về công trình cần thiết kế I.1.Vị trí địa lý, khí hậu, điều kiện địa chất khu mỏ. I.1.1.Vị trí địa lý khu mỏ xây dựng kho vật liệu nổ công nghiệp Vị trí địa lý khu vực xây dựng kho vật liệu nổ công nghiệp cho mỏ than Hà Lầm nằm trong khu vực giới hạn bởi toạ độ: X = 19.700 ữ 20.400 Y = 409.500 ữ 410000 Cốt cao xây dựng Z = +32.9 Giới hạn phía Bắc của khu vực là khu bãi thải vỉa 14 công trờng khai thác lộ thiên. Giới hạn phía Nam của khu vực là công trờng khai thác lộ thiên của công ty cổ phần than Núi Béo. Giới hạn phía Tây của khu vực là khu khai thác lộ thiên của Trung đoàn 213. Giới hạn phía Đông của khu vực là công tr- ờng khai thác lộ thiên khu VI viả 11. I.1.2.Đặc điểm địa hình Địa hình khu vực thiết kế chủ yếu là vùng núi cao. Độ cao bề mặt địa hình từ 60 ữ 250 mét. Độ dốc địa hình từ 7 ữ 45, cao dần về phía Đông. Vỉa có dạng nếp lồi, đỉnh nếp lồi là khu bãi thải vỉa 14. I.1.3.Đặc điểm khí hậu Khí hậu khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Mùa ma từ tháng 4 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Lợng ma trung bình hàng năm từ 180 ữ 200 mm. Nhiệt độ trung bình hàng năm 25 ữ 27C thấp nhất 9 ữ 10C. Độ ẩm không khí từ 78 ữ 90%. I.1.4.Đặc điểm giao thông vận tải Giao thông: Khu mỏ thuộc phờng Hà Lầm - thành phố Hạ Long - tỉnh Quảng Ninh, có hệ thống giao thông thuận lợi. Than khai thác ở các khu vực mỏ đợc vận tải bằng đờng ô tô chuyên chở ra nhà sàng Nam Cầu trắng và vận chuyển đi các tỉnh trong cả nớc bằng cả đờng thuỷ và đờng bộ. I.1.5.Cấu tạo địa chất khu mỏ I.1.5.1.Đặc điểm kiến tạo Là một phần của dải than Đông Triều Mạo Khê Hồng Gai Cẩm Phả. Khu Hà Lầm có cùng một chế độ kiến tạo phức tạp chung của toàn mỏ than. Các đứt gãy phát triển tơng đối nhiều, có quy mô khác nhau, phần lớn là đứt gãy thuận. Các uốn nếp cũng phát triển nhiều, quy mô khác nhau, phơng trục không ổn định. Các nếp lõm thờng phát triển phức tạp. I.1.5.2.Đặc điểm địa tầng Nguyễn Anh Duy Thiết Kế kho VLNCN 3 Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ Địa tầng khu mỏ có mặt các trầm tích thuộc giới cổ sinh (Parozo), giới trung sinh (Marozo) và tân sinh (Karozo). 1) Giới cổ sinh: Hệ Cácbon Pécmi (C-P) Trầm tích hệ C-P phân bố trên một diên tích nhỏ phía đông bắc khu nghiên cứu; thuộc cánh nâng của đứt gãy thuận Hà Tu. Đá của địa tầng chủ yếu là đá vôi màu xám đen, đôi khi xám trắng, cấu tạo dạng khối đặc xít. Lên phần trên của địa tầng lại phổ biến các đá silic gồm các mảnh đá silic, thạch anh, thạch anh ẩn tinh, can xê đoan, ô pan, ngoài ra còn có cácbonnát, hyđrôxít sắt. Chiều dày địa tầng 1500 ữ 2000 m. 2) Giới trung sinh: Hệ Trias Thống trên. Bậc Nori Reti - Điệp Hồng Gai phân bố đều trên toàn bộ diện tích nghiên cứu phủ bất chỉnh hợp lên trầm tích C P. Theo đặc điểm thạch học, độ chứa than Điệp Hồng Gai đợc chia làm 3 phụ điệp: phụ điệp dới, phụ điệp giữa, phụ điệp trên. Trong phạm vi nghiên cứu không tồn tại trầm tích của phụ điệp trên. - Phụ Điệp Hồng Gai dới (T 3n rhg 1 ) phân bố thành dải hẹp dọc phía Nam khu mỏ. Nham thạch chủ yếu là cuội kết, cát kết, đá khoáng phân lớp dày, ít hơn là bột kết, sét kết phân lớp mỏng. - Phụ Điệp Hồng Gai giữa (T 3n rgh 2 ) nằm chỉnh hợp trên phụ Điệp Hồng Gai dới. Phân bố phần lớn diện tích khu nghiên cứu. Trên mặt cắt địa chất của phụ Điệp Hồng Gai giữa chủ yếu là bột kết, cát kết, sạn kết, ít hơn có sét kết và cuội kết. Các lớp đá có chiều dày biến đổi trong phạm vi hẹp, phụ Điệp Hồng Gai giữa có chứa 9 vỉa than. Các vỉa than có chiều dày từ mỏng đến trung bình, dày và rất dày. Các vỉa 9(6), 7(4), 6(3), 5(2) là những vỉa không duy trì trên toàn khu mỏ, các vỉa 10(7), 11(8), 14(10) có chiều dày từ dày đến rất dày, cấu tạo vỉa phức tạp. Sự chuyển tiếp giữa đá hạt thô và đá hạt mịn và các vỉa than nhiều khi không từ từ, thậm chí là rất đột ngột. Chiều dày trầm tích phụ Điệp Hồng Gai ở khu Hà Lầm thay đổi từ 500 ữ 700 m, trung bình là 540m. 3) Giới tân sinh (KZ): Hệ đệ tứ Q. Trầm tích đệ tứ phủ bất chỉnh hợp các phiến đá của Điệp Hồng Gai, phân bố trên khắp khu mỏ. Thành phần gồm cuội, sỏi, cát, sét bở rời, mảnh vụn, tảng lăn. Đó là sản phẩm phong hoá của các đá có trớc. Chiều dày không ổn định thay đổi 1 ữ 2m đến 10 ữ 15m. I.1.6. Đặc điểm địa chất thuỷ văn, địa chất công trình, độ chứa khí. I.1.6.1. Đặc điểm địa chất thuỷ văn 1) Mạng sông suối: Trong khu mỏ có một suối chính là suối Hà Lầm và một hệ thống suối nhỏ, các suối này chỉ có nớc khi trời ma, tất cả các suối đều chảy về suối chính là suối Hà Lầm. Chảy về phía Tây của khu mỏ và chảy ra biển. 2) Các khối n ớc mặt: Trong khu mỏ còn có các khối nớc mặt, nớc ở các đáy moong khai thác than nh moong Hà Lầm, moong Ao ếch. Những moong này có dung tích nhỏ vì vậy các khối nớc mặt này ít ảnh hởng đến quá trình khai thác. Nguồn cung cấp n- ớc cho suối là nớc ma và nớc dới đất. *)N ớc d ới đất: Để phân chia ra các đơn vị chứa nớc khác nhau của khu mỏ phải dựa vào các cơ sở sau: - Nguồn gốc tạo thành. - Cấu trúc địa chất. - Thành phần thạch học. Dựa trên các cơ sở đó thì trong khu mỏ có hai đơn vị chứa nớc khác nhau đó là tầng chứa nớc đệ tứ (Q) và tầng chứa nớc chứa than T 3n rhg 2 . Nguyễn Anh Duy Thiết Kế kho VLNCN 4 Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ a) Tầng chứa n ớc đệ tứ (Q): Phân bố rộng khắp khu mỏ và trên cùng của cột địa tầng, chúng nằm trên các đồi, sờn đồi và thung lũng, càng xuống thấp chiều dày càng lớn. Trên các đỉnh đồi chiều dày tầng cha nớc dày từ 1 ữ 2 m, sờn đồi là 2 ữ 5 m, thung lũng là 7 ữ 10 m; trung bình là 3 ữ 5 m. Tầng này bao gồm các loại đá nh cát, cuội, sỏi, bột cát lăn và mùn thực vật. Chúng có kết cấu rời rạc, mềm dẻo. b) Tầng chứa n ớc chứa than (T 3(n-y) hg 2 ): Đây là tầng chứa nớc chính, nó có chứa các vỉa than có giá trị công nghiệp lớn. Gồm các vỉa từ vỉa 14 đến vỉa 4. Khoảng cách các vỉa thay dổi từ 40 ữ 75m. Trong tầng chứa nớc này ngời ta thấy có các lớp đá hạt thô, các lớp đá hạt mịn và các vỉa than nằm xen kẽ nhau mang tính trầm tích, phân nhịp rõ ràng. c) Đặc điểm, thành phần hoá học của n ớc . Qua phân tích hoá học thì ta thấy nớc ở đây không màu, không mùi, không vị, độ pH từ 6,8 ữ 7(trung tính). Tổng độ khoáng hoá mỏ thay đổi từ 0,249 g/l ữ 0,042 g/l. Nớc có tên gọi là Bicácbônát Nattri Kali hoặc Bicácbônát - Clorua nattri Kali canxi. Nớc trong tầng này thuộc loại ăn mòn rất yếu hoặc không ăn mòn. 3) N ớc trong các đứt gẫy: Các đứt gẫy có mặt trong mỏ thờng là các đứt gẫy có đới huỷ hoại nhỏ, đất đá trong đới huỷ hoại bị vò nhàu, cà nát mạnh. Riêng đứt gẫy L L nằm ở phía Nam khu mỏ có đới huỷ hoại rộng tới 25m. I.1.6.2. Đặc điểm địa chất công trình Các loại đất đá tham gia vào cột địa tầng của mỏ gồm: Cuội kết, sạn kết, cát kết, sét kết, sét than và các vỉa than. a) Cuội kết: Màu xám trắng đến xám tro, thành phần là hạt thạch anh bán tròn cạnh. Ximăng gắn kết là các hạt thạch anh hoặc silic thuộc ximăng cơ sở, đôi chỗ ximăng ở dạng lấp đầy. Hạt thạch anh màu trắng đục, kích thớc 0,5 ữ 1,5 cm. Cuội kết thờng ở dạng thấu kính lớp mỏng 1 ữ 2 m,chỗ dày nhất từ 4 ữ 5 m. Khi quan sát cuội kết ở mẫu khoan ta thấy rõ nét khe nứt phát triển tơng đối mạnh và cắt chéo nhau, mặt khe nứt gồ ghề, chiều rộng khe nứt 0,2 ữ 0,5 mm. Các lớp cuội kết thờng có cấu tạo khối và chiếm 1,5% tổng số đất đá có trong khu mỏ. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của 12 mẫu cuội: maxnen =1368 KG/cm 2 ; minnen = 462 KG/cm 2 ; tbnen =938 KG/cm 2 b) Sạn kết: Màu xám sáng, xám tro, xám trắng. Thành phần chủ yếu là thạch anh màu trắng đục có kích thớc 0,2 ữ 0,5 cm. Các hạt thạch anh tơng đối tròn cạnh, ximăng gắn kết cát thạch anh hoặc là Silic, gắn kết rất bền chắc. Càng xuống sâu các lớp sạn kết càng ít gặp hoặc tồn tại ở dạng thấu kính. Tổng chiều dày các lớp sạn kết chiếm 13% tổng các loại đất đá trong khu mỏ, độ kiên cố 4 ữ 6, thể trọng =2,6 T/m 3 Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của 67 mẫu sạn kết: maxnen =3733 KG/cm 2 ; minnen = 388 KG/cm 2 ; tbnen =1412 KG/cm 2 c) Bột kết: Màu xám tro, xám, xám tối đến xám đen. Thành phấn chủ yếu là sét, ngoài ra còn có lẫn mùn thực vật. Loại đá này phân bố rộng khắp khu mỏ và thờng nằm ở gần vách trụ các vỉa than. Tổng chiều dày các lớp bột kết có trong khu mỏ chiếm 34% cột địa tầng. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của 514 mẫu cát kết: maxnen =2570 KG/cm 2 ; minnen = 122 KG/cm 2 ; tbnen = 621 KG/cm 2 d) Cát kết: Màu xám sáng, xám tro, xám tối đến xám đen. Thành phần là hạt thạch anh, xi măng gắn kết là sét, cấu tạo khối đến phân lớp dày. Các lớp cát Nguyễn Anh Duy Thiết Kế kho VLNCN 5 Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ kết phân bố rộng rãi trong khu mỏ và tơng đối đều trong cột địa tầng. Các lớp này rất ổn định về cả chiều dày và chiều sâu, độ kiên cố 4 ữ 6, thể trọng =2,6 T/m 3 Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của 347 mẫu cát kết: maxnen =3184 KG/cm 2 ; minnen = 193 KG/cm 2 ; tbnen =956 KG/cm 2 e) Sét kết: Màu xám, xám đen đến đen, thành phần chủ yếu là sét có lẫn mùn thực vật và ít vật chất than. Cấu tạo phân lớp mỏng, phân bố không rộng rãi thờng nằm ở vách và trụ các vỉa than hoặc nằm kẹp trong vỉa than. Các lớp này có chiều dày không ổn định, chỗ dày nhất lên tới 5m. Độ kiên cố 4 ữ 6, thể trọng =2,6 T/m 3 Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của 37 mẫu sét kết: maxnen =810 KG/cm 2 ; minnen = 175 KG/cm 2 ; tbnen =395 KG/cm 2 I.1.6.3. Đặc điểm khí mỏ Trầm tích chứa than ở đây có chứa các loại khí chủ yếu là N 2 , CO 2 , H 2 , CH 4 . Các loại khí khác cũng có nhng không đáng kể, các khí CO 2 , H 2 , CH 4 là loại khí có ảnh hởng trực tiếp, gây ra những cản trở trong quá trình khai thác lại có hàm lợng cao nên chúng là đối tợng nghiên cứu chủ yếu. Để có những đánh giá tổng quát về tính quy luật các khí theo chiều sâu thì nghiên cứu không dừng lại ở mức -150 mà tổng hợp kết quả đến mức -500. - Khí CO 2 trong diện nghiên cứu biến đổi từ 0,03% ữ 32,01%, trung bình là 7,22%. Độ chứa khí từ 0,00 ữ 1,07 cm 3 /gKC; trung bình 0,32 cm 3 /gKC - Khí CH 4 , H 2 có hàm lợng biến đổi từ 0,84 ữ 88,18%, trung bình 37,49%. Độ chứa khí 0,00 ữ 5,64 cm 3 /gKc; trung bình 1,478 cm 3 /gKC. Vỉa than có độ chứa khí trung bình, tốc độ nhả khí nhanh do khu khai thác có nhiều kẽ hở, đứt gãy, tạo điều kiện thuận lợi cho khí CH 4 thoát ra ngoài trong quá trình khai thác. Tầng khai thác từ mức -50 trở lên nằm trong đới khí phong hoá, càng xuống sâu hàm lợng khí CH 4 càng tăng dần. Kết quả nghiên cứu khí mỏ trong các khu vực đang khai thác hiện nay đã xếp khu mỏ thuộc loại I về khí. I.1.6.4. Lựa chọn kho thuốc nổ cho mỏ than Hà Lầm *) Các loại kho a) Theo kết cấu xây dựng kho vật liệu nổ công nghiệp đợc chia ra: Kho nổi, kho nửa ngầm, kho ngầm và kho hầm lò. - Kho nổi: là kho có các nhà kho đặt ngay trên mặt đất. - Kho nửa ngầm: là kho có mái đua của các nhà kho ngang với mặt đất. - Kho ngầm: là kho có chiều dày lớp đất phủ ở trên kho nhỏ hơn 15 m. - Kho hầm lò: là kho có chiều dày lớp đất phủ ở trên kho lớn hơn 15 m. b) Theo thời hạn sử dụng, kho vật liệu nổ công nghiệp đợc chia ra: - Kho cố định: có thời hạn sử dụng trên 3 năm(thờng là kho dự trữ, kho tiêu thụ). - Kho tạm thời: có thời hạn sử dụng từ 1 đến 3 năm(thờng là kho tiêu thụ). - Kho tạm thời ngắn hạn: có thời hạn sử dụng dới 1 năm. c) Theo nhiệm vụ và tính chất sử dụng, kho vật liệu nổ công nghiệp đợc chia ra: - Kho dự trữ: có nhiệm vụ cung cấp vật liệu nổ công nghiệp cho các kho tiêu thụ. - Kho tiêu thụ: có nhiêm vụ cấp phát hàng ngày vật liệu nổ công nghiệp cho nơi sử dụng. Dựa vào các thuyết minh ở trên về mỏ than Hà Lầm ta thấy rằng đất đá tại đây có độ cứng trung bình, mỏ đợc xếp loại I về khí bụi nổ. Khu vực mà ta định xây dựng kho VLNCN nằm trên bãi thải của mỏ than Hà Lầm, tại đây Nguyễn Anh Duy Thiết Kế kho VLNCN 6 Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ đất đá khá rời rạc. Xung quanh là khu vực hoang vắng, ít ngời qua lại. Vì vậy ta chọn giải pháp xây dựng kho vật liệu nổ ở đây là kho tiêu thụ, đặt bán ngầm phục vụ cho khai thác hầm lò, công trình đợc đặt ở cốt cao +32.9 , cửa hầm quay về hớng Nam. Nguyễn Anh Duy Thiết Kế kho VLNCN 7 Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ Hình I.1: Vị trí kho vật liệu nổ công nghiệp : I.2. Các yêu cầu khi xây dựng kho chứa vật liệu nổ công nghiệp (VLNCN) Hà Lầm I.2.1. Tầm quan trọng của kho vật liệu nổ công nghiệp Trong quá trình khai thác khoáng sản nói chung và khai thác than nói riêng ở nớc ra hiện nay thì việc sử dụng vật liệu nổ công nghiệp để phục vụ cho quá trình khai thác vẫn là chủ yếu. Công ty than Hà Lầm là một công ty khai thác và tiêu thụ độc lập, sản lợng của Công ty lên tới 1.130.000 tấn/năm, số mét lò đá phải đào là 14554 m/năm. Bởi vậy để phục vụ cho quá trình khai thác than ở mỏ than Hà Lầm thì việc xây dựng một kho chứa vật liệu nổ công nghiệp là tất yếu. Kho chứa vật liệu nổ công nghiệp này nhằm dự trữ, bảo quản và cấp phát vật liệu nổ phục vụ kịp thời trong quá trình xây dựng và khai thác than. Do vậy kho chứa vật liệu nổ công nghiệp quyết định một phần quan trọng trong quá trình thực hiện kế hoạch khai thác than. I.2.2. Tính pháp lý của kho chứa vật liệu nổ công nghiệp mỏ than Hà Lầm Vật liệu nổ là loại vật liệu rất nguy hiểm đối với tính mạng con ngời và công trình, vì vậy mà việc xây dựng kho vật liệu nổ công nghiệp phải rất đợc chú trọng về mặt an toàn. Với sản lợng nh của Công ty than Hà Lầm thì lợng thuốc nổ sử dụng hàng ngày là rất lớn, công tác an toàn càng cần phải nâng cao. Bởi vậy khi xây dựng kho chứa vật liệu nổ nhất thiết phải xây dựng theo đúng nh thiết kế đã đợc cơ quan quản lý cấp trên duyệt và đợc sự đồng ý của cơ quan thanh tra về kỹ thuật an toàn và các cơ quan Công an, Bộ Quốc Phòng, đợc cấp giấy phép xây dựng kho chứa thuốc nổ. Nguyễn Anh Duy Thiết Kế kho VLNCN 8 Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ I.2.3. Các yêu cầu khi xây dựng kho chứa VLNCN cho mỏ than Hà Lầm Để đảm bảo an toàn và đảm bảo phẩm chất của thuốc nổ thì việc bảo quản thuốc nổ có một vai trò rất quan trọng. Nếu bảo quản không tốt thì sẽ làm giảm chất lợng của thuốc nổ, làm tăng sổ lợng lỗ mìn câm, giảm hiệu quả nổ mìn, ảnh hởng đến sản lợng và kinh tế. Bởi vậy khi xây dựng kho vật liệu nổ thì phải đảm bảo yêu cầu về an toàn bảo quản, vận chuyển và sử dụng, cụ thể là: Yêu cầu về xây dựng kho VLNCN - Không gây ra hiện tợng nổ do phản ứng hoá học của bản thân vật liệu nổ hoặc bị nổ do các hoạt động khác. - Các nhà kho chứa vật liệu nổ công nghiệp phải quay theo hớng Bắc- Nam để tránh ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào trong nhà. - Mái nhà kho phải làm bằng vật liệu không cháy, có thể làm mái ngói hoặc fibrô xi măng. - Mái nhà kho phải có trần, nếu nhà kho có mái bêtông cốt thép thì phải có lớp cách nhiệt. - Nền và sàn nhà phải đảm bảo luôn khô ráo. Nền phải cao hơn mặt bằng kho ít nhất 20 cm. - Hệ thống cửa của kho VLNCN phải có 2 lớp cửa, cửa phòng hoả ở ngoài và phải bọc tôn. - Sàn nhà phải cao hơn nền ít nhất 30 cm, sàn có thể lát gạch, gỗ, đổ bêtông. Sàn phải phẳng, không có khe hở lỗ thủng. - Trong phạm vi kho phải có rãnh thoát nớc, rãnh phải có độ nghiêng, kích thớc phù hợp để tiêu nớc nhanh. - Đờng ra vào kho và đờng đến từng nhà kho phải đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật, đi lại thuận lợi và luôn giữ sạch sẽ. - Các kho phải có hàng rào bao quanh. Ngoài hàng rào phải có khu vực cấm tối thiểu 50m kể từ hàng rào. - Cấm xây dựng một công trình nào trên mặt đất nằm trực tiếp lên phía trên kho VLNCN. - Những đờng lò có buồng hoặc ngách chứa VLNCN không đợc thông thẳng trực tiếp với đờng lò chính mà phải nối bằng ba đoạn lò dẫn vuông góc với nhau, nhng đoạn lò dẫn này phải kết thúc bằng những hốc cụt sâu 2m và tiết diện tối thiểu là 4 m 2 . - Khoảng cách từ các buồng hoặc ngách gần nhất đền đờng lò dùng làm lối đi lại thờng xuyên không đợc nho hơn 30 m đối với kho kiểu buồng và 25 m đối với kho kiểu ngách. - Trớc cửa lò phải đắp ụ bảo vệ, ụ phải cao hơn cửa lò 1,5m; chiều dài lớn hơn 3 lần chiều rộng cửa lò. Chiều rộng đỉnh ụ tối thiểu 1m, chiều rộng của chân ụ tính theo góc ổn định của đất đắp. Có thể dùng đá đào lò để đắp ụ. - Các đờng lò của kho ngầm phải dốc ra ngoài có rãnh thoát nớc. Rãnh phải có nắp đậy. - Các buồng, ngách của kho ngầm phải chống bằng vật liệu không cháy, các lò dẫn vào kho có thể chống bằng gỗ và quét hồ chống cháy. - Cửa ra vào kho phải bố trí trạm gác. Nếu cửa này không quan sát đợc lối ra vào kho dự phòng và trạm quạt thì cũng phải đặt thêm trạm gác khác để quan sát chỗ đó. - Trong các đờng lò của kho, có thể đặt đờng ray để vận chuyển vật liệu nổ công nghiệp. - Việc kiểm tra kíp điện và làm ngòi mìn phải làm trong buồng riêng của kho hoặc trong buồng ở ngoài mặt đất. Yêu cầu về thông gió cho kho chứa VLNCN. Nguyễn Anh Duy Thiết Kế kho VLNCN 9 Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ - Kho chứa vật liệu nổ công nghiệp phải đợc thông gió (tự nhiên hoặc cỡng bức). Kho phải đợc thông gió thờng xuyên bằng luồng gió sạch đảm bảo luân chuyển không khí của kho 4 lần /giờ và phải nối với mạng gió chung của mỏ. Yêu cầu về chiếu sáng cho kho chứa VLNCN - Để chiếu sáng có thể dùng điện lới hoặc máy phát điện: Cho phép dùng đèn sợi đốt hoặc đèn huỳnh quang đợc cung cấp từ biến thế chiếu sáng có điện áp không quá 220V. Cấm dùng đèn hồ quang để chiếu sáng. - Đèn chiếu sáng nhà kho phải đặt trong các hốc tờng hoặc trần và có lới che. - Công tắc, cầu chì, ổ cắm, bảng điện phải đặt trong hộp kín ở ngoài nhà kho hoặc trong các phòng riêng. - Dây dẫn chiếu sáng trong khu vực kho và trong các nhà kho phải dùng loại cáp có vỏ bọc cách điện. Cấm mắc các dây dẫn hoặc cáp điện qua phía trên các nhà kho. - Các giá đỡ phải cá kết cấu thích hợp để cáp không bị h hỏng. Chỗ đa cáp vào nhà kho phải có ống bọc. - Khi treo cáp điện dọc theo tờng và trần nhà phải có giá đỡ cách nhau 0,8 đến 1 m khi đặt ngang và 2 m khi đặt đứng. - Nối cáp phải dùng các hộp nối chuyên dùng. Yêu cầu về PCCC cho kho chứa VLNCN. - Các kho VLNCN đều phải trang bị bình dập lửa, thùng có cát, thùng nớc, bể chứa nớc chứa đợc 50 m 3 trở lên phải có máy bơm để bơm chữa cháy. Để ngăn ngừa cháy lan từ ngoài vào phải: - Dọn sạch cây cỏ trong khoảng rộng không nhỏ hơn 5m xung quanh nhà kho. - Làm rãnh ngăn cháy xung quanh khu vực kho, rãnh sâu 0,5 đến 1 m, chiều rộng trên bề mặt từ 1,5 đến 3m. - Kho phải có đờng ống dẫn nớc hoặc bể nớc chữa cháy. Phải có lối đi đến bể chứa nớc thuận lợi. - Trong khu vực kho cấm hút thuốc lá, đốt lửa, dùng ngọn lửa trần. Ch ơng ii CáC THÔNG Số Kĩ THUậT CủA KHO VLNCN ii.1. Xác định dung l ợng kho vật liệu nổ công nghiệp cho mỏ than Hà Lầm II.1.1. Xác định dung l ơng kho. Với sản lợng của mỏ than Hà Lầm là 1.130.000 tấn/năm và hệ số đào lò đá là 12,88 m/1000 tấn, hệ số đào lò than là 10,56 m/1000 tấn thì phải cần dùng 1 lợng thuốc nổ Q là: Q= (l đ .S đ .q đ + l t .S t .q t ).A ; (Kg) (II-1) Trong đó: l đ - số mét lò đá phải đào để khai thác 1000 tấn than; l đ =12,88 m l t - số mét lò than phải đào để khai thác 1000 tấn than; l đ =10,56 m S đ - diện tích lò đá; S đ =10,5 m 2 S t - diện tích lò than; S t =8,5 m 2 A - sản lợng của mỏ; A=1.130 nghìn tấn. q- chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị (kg/m 3 ) Theo công thức thực nghiệm của GS.Pacrovski N.M ta có: q = q 1 .f c .v.e.k đ kg/m 3 (II-2) Đối với lò đá: q đ = q 1 .f c .v.e.k đ kg/m 3 Trong đó: q 1 - chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn; q 1 = 0,1.f ; với f là hệ số kiên cố của đá; f= 4 ữ 6, ở đây ta lấy f = 6 q 1 =0,1. 6 = 0,6 Nguyễn Anh Duy Thiết Kế kho VLNCN 10 [...]... iiI Giải pháp thiết kế các hạng mục công trình cho kho vật liệu nổ công nghiệp III.1.Quy hoạch hệ thống các công trình của kho Toàn bộ công trình kho thuốc nổ của mỏ than Hà Lầm bao gồm các hạng muc: 1 Lò dẫn vào đờng hầm chứa thuốc nổ 2 Khám chứa phơng tiện nổ( kíp nổ) 3 Khám chứa thuốc nổ 4 Lò thông gió Nguyễn Anh Duy 14 Thiết Kế kho VLNCN Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ 5 Phần cửa... - Nhà kho chứa phụ kiện nổ đợc bố trí ở ngoài - Phía trớc cửa kho VLNCN đặt bể nớc có dung tích 5 m3, bể cát, nhà gia công vật liệu nổ và bãi quay xe ô tô - Bên ngoài, cạnh hàng rào ta bố trí nhà bảo vệ Vị trí kho vật liệu nổ Nguyễn Anh Duy 15 Thiết Kế kho VLNCN Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ III.2.Các yếu tố ảnh hởng tới việc lựa chọn hình dạng, kích thớc tiết diện,lựa chọn vật liệu. .. toàn của kho VLNCN Nguyễn Anh Duy 30 Thiết Kế kho VLNCN Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ Theo TCVN 4586: 1997 thì khi bố trí các nhà kho riêng biệt hoặc các bãi chứa VLNCN ngoài trời thì kho ng cách giữa chúng phải đảm bảo sao cho nếu xảy ra nổ ở 1 nhà kho hoặc 1 đống thuốc nổ thì không truyền nổ sang nhà kho hay sang 1 đống thuốc nổ khác Mặt khác để đảm bảo an toàn cho ngời và công trình... thớc tiết diện kích thớc tiết diện hầm chứa vật liệu nổ phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Theo điều kiện thông gió - Theo lợng thuốc nổ cần thiết cung cấp cho quá trình khai thác - Theo thời gian tồn tại của công trình - Theo kết cấu vỏ chống và vật liệu chống v v III.2.2 Các yếu tố ảnh hởng tới việc lựa chọn vật liệu chống giữ Việc lựa chọn vật liệu chống giữ cho công trình là một yếu tố rất quan trọng... lợng kíp nổ Theo kinh nghiệm khai thác than ở mỏ than Hà Lầm thì cứ khai thác 1000 tấn than thì phải dùng 400 kíp nổ Vậy số kíp cần thiết để phục vụ cho việc khai thác ở mỏ than theo công suất thiết kế là: B1 = 1130000.400 = 452000 (kíp) 1000 Cứ khai thác thì cứ 1000 tấn than thì phải đào 12,88 m lò đá Vậy số mét lò đá phải đào trong 1 năm của mỏ than Hà Lầm là Llò đá= 1130000.12,88 = 14554 (m) 1000... lân cận thì giữa kho chứa VLNCN cũng phải đảm bảo một kho ng cách an toàn theo TCVN Cụ thể với công trình mà ta đang thiết kế thì kho ng cách này là 191 m đối với ngời và 171m đối với các công trình Theo phạm vi ranh giới mặt bằng mỏ than Hà Lầm thì đủ yêu cầu về kho ng cách an toàn Nhng để tăng độ an toàn và tạo điều kiện mở rộng quy mô của mỏ sau này thì ta thiết kế thêm ụ bảo vệ cho kho VLNCN Chiều... đỡ hoặc đống thuốc nổ là 1,6m Do các ngăn của nhà kho chỉ chứa 1 loại thuốc nổ nên các trị số K tr là nh nhau, lúc đó công thức (II- 4) sẽ là: 3 3 (II- 5) rtr = 3 K tr (q1 + q2 + + qn ) ì 4 D = 3 QK tr ì 4 D Q- tổng số thuốc nổ có trong kho vật liệu nổ, tính bằng kg; Q= 4000 kg Đối với nhà để kíp nổ ta lấy 100 kíp tơng đơng với 1kg thuốc nổ, vậy khối lợng thuốc nổ tơng đơng trong nhà để kíp là: 7431... thoải, kho ng 500 Vậy kích thớc của chân ụ là : B2 = 2 Hu + B1 = 10,2 (m) tg H u Chiều dài chân ụ là : L2 = 2 tg + L1 = 13,4 (m) Trong quá trình thi công san gạt mặt bằng, nơi đặt ụ đất trớc cửa kho không nên san gạt hết mà cần để lại chỗ đất đó và gia cố thêm để làm tăng độ kiên cố của ụ bảo vệ Hình III-16: ụ đất bảo vệ Tỉ lệ: 1 :200 III.6 Thiết kế nhà gia công vật liệu nổ Do nhà gia công vật liệu nổ. .. ổn định của công trình, đến yếu tố kinh tế v v Việc lựa chọn vật liệu chống giữ phụ thuộc vào các yếu tố nh sau: Nguyễn Anh Duy 16 Thiết Kế kho VLNCN Đồ án tốt nghiệp Ngành XD Công Trình Ngầm & Mỏ - Phụ thuộc vào vai trò và chức năng của công trình - Phụ thuộc vào áp lực đất đá tác dụng lên công trình - Phụ thuộc vào thời gian tồn tại của công trình - Phụ thuộc vào công nghệ, điều kiện thi công, kinh... vào công thức (II-3) ta có: Rc= 9 ì 1,2 ì 3 4000 =171 (m) Vậy kho ng cách an toàn về chấn động từ nhà kho đến nhà và công trình tối thiểu là 171 m II.2.2 Kho ng cách an toàn về truyền nổ Kho ng cách đảm bảo không truyền nổ từ khối thuốc nổ này sang khối thuốc nổ khác đợc tính theo công thức trong phụ lục D-TCVN-4586:1997 3 3 3 (II- 4) rtr = 3 q1K tr1 + q2 K tr 2 + + qn K trn ì 4 D Trong đó: rtr- kho ng . dụng, kho vật liệu nổ công nghiệp đợc chia ra: - Kho dự trữ: có nhiệm vụ cung cấp vật liệu nổ công nghiệp cho các kho tiêu thụ. - Kho tiêu thụ: có nhiêm vụ cấp phát hàng ngày vật liệu nổ công nghiệp cho. trình khai thác than ở mỏ than Hà Lầm thì việc xây dựng một kho chứa vật liệu nổ công nghiệp là tất yếu. Kho chứa vật liệu nổ công nghiệp này nhằm dự trữ, bảo quản và cấp phát vật liệu nổ phục vụ. tài Thiết kế kho vật liệu nổ công nghiệp cho mỏ than Hà Lầm cho nội dung cuốn đồ án tốt nghiệp này. Nội dung của cuốn đồ án gồm 5 chơng: Chơng I : Giới thiệu chung về công trình cần thiết kế Chơng