bài tập lớn thông gió mỏ hầm lò

B mụn Khai thỏc hm lũ Bi tp ln thụng giú m hm lũ Lời nói đầu Hiện nay khai trờng khai thác than lộ thiên ngày càng khó khăn về diện sản xuất ,sản lợng khai thác than lộ thiên sẽ giảm đáng kể .Để hoàn thành kế hoạch đặt ra phải tăng tỷ lệ khai thác ở các mỏ than hầm lò.Việc tăng sản lợng cũng có nghĩa là mở rộng sản xuất và tất yếu cần tăng khối lợng các đờng lò thực hiện trong mỗi năm. Khi khác thác than hầm lò ,có rất nhiều khâu cần giải quyết nh thoát n- ớc ,vận tải ,cung cấp điện .Một trong những yếu tố ảnh hởng quyết định đến tiến độ đào các đờng lò là công tác thông gió. Thông gió phảI đảm bảo về mặt kỹ thuật và tuân theo quy phạm an toàn ,đồng thời phải tối u về phơng diện kinh tế.Nhiệm vụ của công tác thông gió là phải đa vào gơng lò chuẩn bị một l- ợng không khí sạch đủ để hoà loãng các khí độc ,khí nổ và bụi nổ xuống dới mức cho phép theo quy phạm an toàn ;mặt khác tạo ra điều kiện vi khí hậu phù hợp đảm bảo cho con ngời ,các thiế bị máy móc hoạt động. Môn học thông gió mỏ là môn học hết sức quan trọng đối với sinh viên ngành khai thác mỏ .Môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản nhất trong công tác khai thác hầm lò và giúp cho những kĩ s khai thác mỏ tơng lai hiểu biết về công việc cần phải làm trong công tác khai thác hầm lò và đa ra những giải pháp hiệu quả nhất ,an toàn nhất ,tối u về phơng diện kinh tế. Việc thiết kế Thông gió mỏlà một trong những công việc quyết định đến hiệu quả của việc khai thác cũng nh mức độ an toàn trong khai thác hầm lò. Trên đây là những nhận xét sơ bộ về công tác thiết kế Thông gió mỏ .Trong quá trình thiết kế do cha có nhiều kinh nghiệm nên không thể tránh đợc những sai sót.Vì vậy rất mong sự đóng góp và bổ xung của thầy và các bạn đồng nghiệp để em có kinh nghiệm cho những bản thiết kế sau này. Em xin chân thành cảm ơn! BI Bi 1: SV : Luanvan24h.vn 1 LP : KHAI THC D K52 Bộ môn Khai thác hầm lò Bài tập lớn thông gió mỏ hầm lò Đường lò chuẩn bị với các thông số sau : - Đường lò đào trong : Than - Tiết diện đường lò : 15,4 m 2 - Chiều dài đường lò cần đào : 1500 m - Hệ số rò gió : P = 1,49 - Hệ số sức cản : = 0,00048 Hãy tính toán và thiết kế thông gió để phục vụ cho việc đào lò trên. Bài 2: Hãy lựa chọn phương án mở vỉa và khai thác hợp lý cho khu mỏ.Thiết kế thông gió đảm bảo sản lượng như thiết kế.Với một cụm vỉa than gồm 3 vỉa có cấu tạo và điều kiện địa chất mở như sau : - Chiều dày trung bình các vỉa như sau :m 1 = 4,8 m ; m 2 = 2,3 m ; m 3 = 9,0 m - Khoảng cách các vỉa :vỉa V 1 đến vỉa V 2 là 50 m và vỉa V 2 đến vỉa V 3 là 35 m - Độ dốc trung bình các vỉa : 23 0 - Lớp đất đá phủ có chiều dày : > 25 m - Độ sâu khai thác tới mức : -402 - Chiều dài theo phương của vỉa : 3628 m - Tỷ trọng than : = 1,62 tấn/m 3 - Mỏ có độ xuất khí CH 4 tương đối là : 5,6 m 3 /T-24h - Công suất thiết kế mỏ : 1.550.000 T/năm. Đề bài 1 : Đường lò chuẩn bị với các thông số sau : - Đường lò đào trong than - Tiết diện đường lò : S = 15,4 m 2 SV : Luanvan24h.vn 2 LỚP : KHAI THÁC D –K52 B mụn Khai thỏc hm lũ Bi tp ln thụng giú m hm lũ - Chiu di ng lũ cn o L =1500m - H s rũ giú P = 1,49 - H s sc cn = 0,00048 Tớnh toỏn v thit k thụng giú phc v cho vic o ng lũ Bi lm I.Tớnh toỏn khoan n mỡn 1. Chỉ tiêu thuốc nổ: q (kg/m 3 ) q = q 1 . v. e. f c . k đ Trong đó: q 1 = 0,1. f = 0,1 .2 = 0,2: chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn: f = 2: hệ số kiên cố của than: e - Hệ số xét đến sức công nổ của loại thuốc nổ: e = 52,1 250 380380 == P P = 250: công nổ của thuốc nổ AH 1 v - Hệ số kể đến mức độ nén ép của khối đá xung quanh: v = 65,1 4,15 5,65,6 == d s f c = 1,1 : hệ số chú ý đặc điểm của khối đá: k đ = 1: hệ số tính tới ảnh h đờng kính thỏi thuốc. Vậy: q = 0,2. 1,65 .1,52. 1,1. 1 = 0,55 (kg/m 3 ) 2. Chi phí thuốc nổ cho một lần nổ: Q = q.V = q. S đ .l k = 0,55 .15,4 . 1,4 = 11,86 (kg) l k - Chiều dài lỗ khoan: l k = 1,4m 3. Tổng số lỗ mìn trên gơng đào: N = d Sq. (lỗ) SV : Luanvan24h.vn 3 LP : KHAI THC D K52 B mụn Khai thỏc hm lũ Bi tp ln thụng giú m hm lũ Trong đó: : Mt thuc n cho 1m l khoan , = 0,57 (kg/m) S d : Tit din ng lũ , S d = 15,4 m 2 q : Ch tiờu thuc n , q = 0,55 (kg/m 3 ) => N = 57,0 4,15.55,0 = 15 (l) II. Khối lợng công việc thực hiện trong chu kỳ đào lò - Khối lợng công tác khoan nổ mìn: V kh = N r .l r + N b .n b + N p .n p = N . l k =15. 1,4 = 21 m - Khối lợng công tác xúc bốc: V x = S đ . .l k .k r . à (m 3 ) Trong đó: S đ - tiết diện đờng lò: S đ = 15,4 m 2 - hệ số sử dụng lỗ mìn: = 0,85 l k - chiều sâu lỗ khoan: l k = 1,4 m k r - hệ số nở rời của đất đá: k r = 1,5 à - hệ số thừa tiết diện: à = 1,1 => V x = 15,4 ì 0,85 ì 1,4 ì 1,5 ì 1,1 = 30,23 (m 3 ) - Khối lợng công tác chống giữ :(Khoảng cách giữa các vì chống: L = 0,5 m) V ch = . 1,4 0,85 2,38 0,5 k l L ì = = , Chọn V ch = 2 vì chống III. Biểu đồ tổ chức chu kỳ - Số lao động cần thiết để thực hiện chu kì đào lò: n i = i i H V , ngời ca Trong đó: V i : Khối lợng công việc thứ i SV : Luanvan24h.vn 4 LP : KHAI THC D K52 B mụn Khai thỏc hm lũ Bi tp ln thụng giú m hm lũ H i : Định mức lao động công việc thứ i TT Tờn cụng vic Khi lng c/v nh mc c/v n i (ng - ca) (1 Khoan l mỡn 21 18 m/ ng -ca 1,16 2 Np thuc n 15 30lỗ/ng-ca 0,5 3 Cụng tỏc xỳc bc 30,23 10m 3 / ng-ca 3,02 4 Cụng tỏc chng gi 2 1 vỡ /ng -ca 2 5 o rónh nc 2,5 10m/ng-ca 0,25 6 Đặt đờng ray (m) 2,5 5m/ng-ca 0,5 7 Ni ng giú 10 20m/ng-ca 0,5 - Số ngời-ca cho 1 chu kì đào lò N i = n i =7,93 ,ngời-ca - Chọn đội thợ: +Số ngời đợc chọn: N ch =7, ngời-ca +Hệ số vợt mức: K v = ch i N N = 7 93,7 =1,13 IV.La chn phng phỏp thụng giú Phơng pháp thông gió khi đào lò chuẩn bị là phơng pháp thông gió cục bộ, chọn quạt VME-8-90. Các thông số của quạt VM-5M: - Đờng kính ống gió: 1m - Lu lợng gió của quạt: 5 18m 3 /s - Hạ áp của quạt: 200 560 mmH 2 O - Diện tích gơng: 10 20m 2 - Loại ống gió: mềm và cứng SV : Luanvan24h.vn 5 LP : KHAI THC D K52 Bộ môn Khai thác hầm lò Bài tập lớn thông gió mỏ hầm lò 10,5m 10m 1 2 H×nh 2.4 Sơ đồ th«ng giã khi ®µo lß chuÈn bÞ IV.1.Tính toán lưu lượng gió 1.Tính toán lưu lượng gió trong lò chuẩn bị a. Tính theo số người làm việc lớn nhất trong gương lò chuẩn bị  Q ng = 6 .n , m 3 /s Trong đó : n : số người làm việc lớn nhất ở gương lò chọn n= 7  Q ng = 6 . 7 =42, m 3 /phút  Q ng = 0,7 m 3 /s b.Tính theo yếu tố bụi Q v = S . V Trong đó : - S tiết diện sử dụng của đường lò chuẩn bị - V tốc độ gió tối ưu trong đường lò chuẩn bị SV : Luanvan24h.vn 6 LỚP : KHAI THÁC D –K52 Bộ môn Khai thác hầm lò Bài tập lớn thông gió mỏ hầm lò V = (0,5 ÷ 0,7)m/s + Với S = 15,4 m 2 chọn V = 0,5m/s  Q V = 15,4 .0,5 = 7,7 m 3 /s c.Tính theo độ xuất khí CH 4 Q 4 CH = o CH nn q − × 4 100 m 3 /phút Trong đó : - 4 CH q =0,03 m 3 /phút theo tiêu chuẩn viện KHCN mỏ - n = 0,05% nồng độ khí mê tan tối đa cho phép - n 0 =0 nồng độ khí mê tan có trong gió sạch ban đầu  Q 4 CH = 05,0 03.0100× = 60 m 3 /phút Q 4 CH = 1m 3 / s d. Tinh theo lượng thuốc nổ lớn nhất trong một lần nổ Q TN = bVA t 4,3 , m 3 /phút Trong đó : + t = 30 phút là thời gian đưa gương lò về trạng thái ban đầu + A lượng thuốc nổ lớn nhất trong 1 lần nổ A gn = 20 kg + b lượng khí độc sinh ra khi nổ 1 kg thuốc nổ Khi nổ trong than b = 100,l/kg + V thể tích đường lò: V = S .L SV : Luanvan24h.vn 7 LỚP : KHAI THÁC D –K52 Bộ môn Khai thác hầm lò Bài tập lớn thông gió mỏ hầm lò S- tiÕt diÖn ®êng lß, S=15,4 m 2 L- ChiÒu dµi ®êng lß cÇn ®µo, L=1500 m Thay số  Q TN = 100.1500.4,15.20 30 4,3 = 770 m 3 /phút Q TN = 12,8 m 3 /s Kết luận : Lưu lượng cần thiết để đào một đường lò chuẩn bị là Q = Q max = Q TN = 12,8 m 3 /s BÀI 2 : CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ I.1. Điều kiện tự nhiên * Vị trí địa lý – địa hình khu mỏ : SV : Luanvan24h.vn 8 LỚP : KHAI THÁC D –K52 Bộ môn Khai thác hầm lò Bài tập lớn thông gió mỏ hầm lò - Khu mỏ có địa hình đồi núi tương đối bằng phẳng , bề mặt địa hình không có sông hồ , các công trình cần bảo vệ. * Điều kiện khí hậu khu vực : - Khu mỏ có khí hậu phân bố rõ rệt theo hai mùa : mùa mưa và mùa khô. I.2. Điều kiện địa chất * Cấu tạo vỉa : - Khu mỏ có một cụm vỉa gồm 3 vỉa than nằm song song nhau.Khoảng cách các vỉa : vỉa V 1 đến vỉa V 2 là 50 m và vỉa V 2 đến vỉa V 3 là 35 m.Lớp đất phủ có chiều dày : h P =52 m.Độ sâu khai thác tới mức : -402 m.Chiều dài theo phương của vỉa : 3628 m. - Các vỉa có chiều dày và góc dốc ổn định : Tên vỉa Chiều dày (m) Góc dốc (độ) (T/m 3 ) V 1 4,8 23 0 1,62 V 2 2,3 23 0 1,62 V 3 9,0 23 0 1,62 Dựa vào bảng trên ta thấy các vỉa than có độ dày trung bình và dày. Độ dốc của vỉa than 23 0 thuộc loại vỉa nghiêng.Vỉa than có thế nằm tương đối ổn định về thành phần và chiều dày trong phạm vi khoáng sàng.Vỉa có cấu tạo đơn giản,chỉ có than đồng nhất. SV : Luanvan24h.vn 9 LỚP : KHAI THÁC D –K52 Bộ môn Khai thác hầm lò Bài tập lớn thông gió mỏ hầm lò m1=4,6m m2=2,3m m3=12,4m V 1 V 2 V 3 23° 23° 23° * Cấu tạo địa chất : - Đá vách , đá trụ phá hỏa toàn phần. * Điều kiện địa chất thủy văn : - Nước mặt :Khu vực khai thác mỏ có địa hình đồi núi nên nguồn cung cấp nước mặt chủ yếu là nước mưa; mỏ sẽ chịu ảnh hưởng một lượng nhỏ nước mặt bị ngấm xuống theo các khe nứt nhỏ trên mặt đất. - Nước ngầm :Không có tầng nguồn nào đáng kể.Nước ngầm ở đây chủ yếu do nước mặt ngấm xuống,nhưng phần vỉa nằm dưới mực nước biển sẽ chịu ảnh hưởng,nhưng do độ ngấm không đáng kể do đó công tác thoát nước không gặp nhiều khó khăn. * Đặc điểm khí mỏ : - Mỏ có độ xuất khí CH 4 tương đối là : 5,6 m 3 /T-24h. SV : Luanvan24h.vn 10 LỚP : KHAI THÁC D – K52 [...]... IV.2.Chn h thng thụng giú - Để thông gió chung cho mỏ ,ngời ta có các phơng pháp thông gió sau : Phơng pháp thông gió đẩy Phơng pháp thông gió hút Phơng pháp thông gió hỗn hợp - Căn cứ vào hạng mỏ ,thì đối với mỏ loại siờu hng theo khí mêtan (CH4) thì ta lựa chọn phơng pháp thông gió hỳt để thông gió chung cho mỏ. Và vị trí của trạm quạt gió chính dợc đặt trên mặt đất có rãnh gió nối thông với giếng đứng phụ(2)... cánh của tầng lò dọc vỉa thông gió (4) và lò dọc vỉa vận tải (3) Sau khi các đờng lò dọc vỉa thông gió và vận tải đào ra đến biên giới của khu khai thác, tiến hành đào lò song song cho lò dọc vỉa vận chuyển, cứ đào đợc khoảng 30m, ta đào một họng sáo nối đờng lò dọc vỉa vận chuyển với đờng lò song song Đồng thời tiến hành đào lò cắt nối đờng lò dọc vỉa vận chuyển và đờng lò dọc vỉa thông gió Khi tiến... thông gió đến biên giới của ruộng khấu đi bám vách và bám trụ vỉa,từ lò thông gió và lò vận tải ta kết nối chúng với nhau bằng lò cắt và là lò chợ khi đi vào khai thác Do ta phải để lại các lò vận tải để phục vu thông gió cho tầng dới nên ta phải các lò song song và cứ đào đợc khoảng 30m ta lại đào họng sáo để nối lò dọc vỉa vận tải với lò song song đây ta áp dụng HTKT chia lớp nghiêng lên ta sẽ bố trí... (m3/s) 2,Để kiểm tra tốc độ gió trong các đờng lò ta áp dụng công thức sau: Vtt = Trong đó: Qtt S sd , m/s Vtt Vận tốc gió thực tế trong các đờng lò, m/s Qtt Lu lợng gió thực tế trong các đờng lò, m3/s Ssd Diện tích sử dụng của đờng lò, m2 Để đảm bảo thông gió cho các đờng lò thì thoả mãn hệ thức: [Vmin] Vtt [Vmax] Bảng tính phân phối và kiểm tra tốc độ gió cho các đờng lò Ta có : Qm = 228,3 m3/s... chọn các thông số mở vỉa và chuẩn bị hợp lý Chọn tiết diện tất cả các đờng lò mở vỉa Tên các đờng lò TT Tiết diện Chu vi Vì chống m Chiều dài m Hệ số ma sát m2 1 Giếng đứng chính 28 16 Bê tông 430 5.10 4 2 Giếng đứng phụ 28 16 Bê tông 430 5.10 4 3 Lò xuyên vỉa thông gió 20 14 Vì sắt 120 20.10 4 4 Lò xuyên vỉa vận tải 20 14 Vì sắt 185 20.10 4 5 Lò dọc vỉa thông gió 10 12 Vì sắt 1800 20.10 4 6 Lò dọc... 12 Vì sắt 1800 20.10 4 7 Họng sáo 9 12 Vì sắt 15 20.10 4 8 Lò song song 10 12 Vì sắt 1800 20.10 4 226 80 10 4 60 5.10 4 9 Lò chợ 9 12 Thy lc n 10 Rãnh quạt gió 20 16 Bê tông * Để thông gió khi đào các đờng lò chuẩn bị với mỏ xếp loại m siờu hng theo khí Mê tan ( CH4) thì ta dùng phơng pháp thông gió đẩy Và quạt gió đợc đặt cách mép các đờng lò chuẩn bị là 10 m SV : Luanvan24h.vn K52 19 LP : KHAI THC... ngời làm việc trong gơng lò chuẩn bị lớn nhất là 8 ngời.Và lợng thuốc nổ nổ một lần ở trong gơng lò chuẩn bị lớn nhất là 20 kg cho một lần nổ *Vị trí hầm chứa thuốc đợc đặt ở dới ngay sát đờng lò xuyên vỉa vận tải ,và thể tích hầm chứa thuốc nổ là 30 m 3 *Vị trí đặt trạm bơm đợc bố trí đặt sát giếng đứng chính và nằm ngay dới đờng lò xuyên vỉa vận tải để thoát nớc cho các đờng lò Và công suất động cơ... theo phơng -lò chợ tầng chia lớp nghiêng a, Sơ đồ HTKT: SV : Luanvan24h.vn K52 22 LP : KHAI THC D B mụn Khai thỏc hm lũ Bi tp ln thụng giú m hm lũ B A_A A A B B_B Hình 2.2 Sơ đồ HTKH cột dài theo phơng chia lớp nghiêng b, Công tác khai thác : Sau khi đã hoàn tất công tác mở vỉa Bắt đầu từ lò xuyên vỉa vận tải và xuyên vỉa thông gió ta tiến hành đào lò dọc vỉa vận tải và lò dọc vỉa thông gió đến biên... 1-2-3- 4-18-19 -11 -12-13-14-15 Lò chợ 18-19 Luồng V 1- 2-3 -4 -5 -6 -7 -10 -11-12-13-14-15 Lò chợ 6-7 Luồng VI 1-2-3- 4-5-8-9 -10-11 -12-13- 14-15 Lò chợ 8-9 IV.3.Tớnh lu lng giú cho m Tính toán lợng không khí để thông gió chung cho mỏ mục đích chính là phi đảm bảo đợc nồng độ khí và bụi, tạo ra khi nổ mìn, đến một giới hạn an toàn cho phép Để tính lơng lợng gió chung cho mỏ ta chọn phơng pháp tính thứ... và đờng lò dọc vỉa thông gió Khi tiến hành khai thác thì lò cắt biến thành lò chợ c, Công tác vận tải: Than khai thác ra từ lò chợ đợc vận chuyển bằng máng cào xuống lò dọc vỉa song song Tại lò song song sử dụng máng cào để tải than ra họng sáo và tự chảy xuống lò dọc vỉa vận tải Từ đờng lò dọc vỉa vận tải than đợc vận chuyển bằng tàu điện ra lò xuyên vỉa vận tải, và than lại đợc vận chuyển tiếp tục . thác hầm lò Bài tập lớn thông gió mỏ hầm lò Đường lò chuẩn bị với các thông số sau : - Đường lò đào trong : Than - Tiết diện đường lò : 15,4 m 2 - Chiều dài đường lò cần đào : 1500 m - Hệ số rò gió. thác hầm lò Bài tập lớn thông gió mỏ hầm lò 5 6 7 10 12 11 9 1415 8 1,Giếng đứng chính 8 ,Lò DV thông gió của tầng thứ nhất 2,Giếng đứng phụ 9 ,Lò cắt 3,Sân giếng vận tải của tầng thứ nhất 10 ,Lò. sử dụng của đường lò chuẩn bị - V tốc độ gió tối ưu trong đường lò chuẩn bị SV : Luanvan24h.vn 6 LỚP : KHAI THÁC D –K52 Bộ môn Khai thác hầm lò Bài tập lớn thông gió mỏ hầm lò V = (0,5 ÷ 0,7)m/s +