Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đòi hỏi nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng lớn. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước, ngành khai thác khoáng sản nói chung và ngành khai thác than nói riêng cũng có những mức tăng trưởng vượt bậc do đó sản lượng than ngày càng tăng, do đó cần phải đẩy mạnh công tác đào lò chuẩn bị để phục vụ khai thác.
1 LỜI NÓI ĐẦU Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đòi hỏi nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng lớn. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước, ngành khai thác khoáng sản nói chung và ngành khai thác than nói riêng cũng có những mức tăng trưởng vượt bậc do đó sản lượng than ngày càng tăng, do đó cần phải đẩy mạnh công tác đào lò chuẩn bị để phục vụ khai thác. Sau thời gian học tập tại trường Đại học Mỏ - Địa chất, chuyên ngành Xây dựng công trình ngầm & mỏ, được sự giúp đỡ của cơ sở thực tập là công ty cổ phần than Mông Dương và tập thể thầy, cô giáo trong bộ môn Xây dựng công trình ngầm & mỏ, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo ThS.Nguyễn Tài Tiến, em đã hoàn thành bản đồ án: “Thiết kế thi công đường hầm mỏ than Mông Dương với số liệu cho trước”. Bản đồ án gồm bốn chương : - Chương 1 - Khái quát chung - Chương 2 - Thiết kế kỹ thuật - Chương 3 - Thiết kế thi công - Chương 4 - Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Do kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự góp ý của các thầy cô và các bạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 2 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG 1.1.Giới thiệu chung về mỏ than Mông Dương 1.1.1.Vị trí địa lý Khu mỏ than Mông Dương thuộc phường Mông Dương thị xã Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh. Khu thăm dò nằm về phía Đông - Đông Bắc thị xã Cẩm Phả, cách thị xã Cẩm Phả khoảng 10km. Mỏ gồm 2 khu: khu Trung tâm và khu Đông Bắc. Từ trước đến nay đây vẫn là 2 khu riêng biệt. Trong quá trình thăm dò và khai thác 2 khu vẫn tiến hành thăm dò và khai thác riêng. Về đặc điểm địa chất, sự tồn tại và hình thái của 2 khu có những nét không đồng nhất, được ngăn cách bởi đứt gãy Mông Dương và đứt gãy D-D. a. Khu Trung tâm Phía Bắc giáp sông Mông Dương. Phía Tây và Tây Nam giáp các mỏ than Cao Sơn, Khe Chàm. Phía Nam giáp khu bãi thải Bắc Cọc Sáu, Khu Quảng Lợi. Phía Đông giáp khu Đông Bắc Mông Dương. Diện tích khu Trung Tâm Mông Dương: 6km 2 . Khu Trung Tâm Mông Dương nằm trong giới hạn tọa độ: Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 3 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ X = 28.500 ÷ 30.500 Y = 428.500÷ 433.000 Theo hệ tọa độ nhà nước năm 1972. b. Khu Đông Bắc Phía Bắc giáp biển. Phía Tây giáp khu Trung Tâm. Phía Nam giáp sông Mông Dương. Phía Đông giáp biển. Diện tích khu Đông Bắc Mông Dương: 5 km 2 . Khu Trung Tâm Mông Dương nằm trong giới hạn tọa độ: X = 28.000 ÷ 32.500 Y = 430.800÷ 434.100 1.1.2.Địa hình Địa hình khu Mông Dương là các đồi núi liên tiếp nhau, điểm cao nhất của địa hình ở khu trung tâm có độ cao +165m và điểm thấp nhất là lòng sông Mông Dương. Sông Mông Dương chảy dọc khu thăm dò và bao quanh ở phía Tây và Tây Bắc khu mỏ. Địa hình ở đây bị phân cắt mạnh bởi hệ thống suối, các suối đều tập trung đổ ra sông Mông Dương. Có hai dải núi chảy theo hướng Đông Tây, thấp dần từ Tây sang Đông và từ Bắc xuống Nam, độ dốc các sườn Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 4 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ đồi từ 15 o ÷ 35 o . Hiện tại nơi thấp nhất có độ cao -15m (đáy moong), nơi cao nhất đạt đến gần 170m. Ở phía Nam và Đông Nam địa hình nguyên thuỷ bị đào bới do khai thác lộ vỉa và lộ thiên của các xí nghiệp khai thác than trong khu vực. Phần Trung Tâm khu mỏ địa hình nguyên thuỷ còn nguyên vẹn, phần lớn diện tích được phủ bởi thảm thực vật là cây keo. Một phần diện tích ở phía Nam là bãi thải của mỏ Cao Sơn. Do ảnh hưởng của quá trình khai thác lộ thiên và hầm lò một số nơi mặt địa hình bị rạn nứt và sụt lún, các khe suối nhỏ bị vùi lấp đã tạo điều kiện cho nước mặt, nước mưa ngấm xuống bổ sung cho nước dưới đất và chảy vào khu vực khai thác hầm lò. Địa hình khu Đông Bắc Mông Dương gồm các đồi núi thấp dạng bát úp, sườn núi thoải từ 25 o ÷ 30 o , độ cao của đỉnh núi từ 50 ÷ 100m, có nhiều thung lũng nhỏ và hẹp là phần hạ lưu của sông Mông Dương tạo thành. Các khe suối trong vùng có đặc điểm dốc và ngắn, nên nước mặt thoát nhanh chóng và dễ dàng. Hầu hết các suối chỉ có nước về mùa mưa, mùa khô lòng suối khô cạn, nước chỉ còn ở dạng thấm rỉ. Trong khu thăm dò có sông Mông Dương chảy qua, lòng sông rộng, chiều sâu mực nước tại các lạch dao động từ 2÷5m và chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ thuỷ triều. Mực nước thuỷ triều dao động từ 3,50÷4,20m. Vì vậy rất thuận tiện cho giao thông đường thuỷ và xây dựng các cảng than nội địa. 1.1.3.Khí hậu và thảm thực vật Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 5 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Khu Mông Dương nói riêng, thị xã Cẩm Phả nói chung nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm chia thành 2 mùa rõ rệt. - Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10. - Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Nhiệt độ không khí hàng năm cao nhất vào tháng 6 đến tháng 8. Nhiệt độ thấp nhất vào tháng 1 và tháng 2. Lượng mưa hàng năm thay đổi từ 1361,3mm đến 2868,8mm, trung bình 1755,85mm. Lượng mưa chủ yếu tập trung vào mùa mưa chiếm từ 80% đến 92%, điều này ảnh hưởng lớn đến công tác thi công các công trình địa chất. Thảm thực vật trong khu thăm dò gồm các loại cây cỏ, cây dây leo, cây lấy gỗ, cây tre, cây dóc và các loại cây dương sỉ. Xong thảm thực vật trên đã bị phá hết. Thay thế các loài cây rừng là các loại cây trồng: Keo tai tượng, bạch đàn, thông. Các loại cây này có đường kính φ = 5÷25cm, cao từ 0,5÷20m. Thảm thực vật nhân tạo này đã dần dần thay thế thảm thực vật tự nhiên, tạo môi trường sinh thái tốt, phục vụ cho đời sống con người và các ngành công nghiệp khác. 1.1.4.Giao thông vận tải Khu thăm dò có hệ thống đường sá, hệ thống giao thông rất thuận tiện. Đường bộ từ trung tâm khu mỏ ra đường 18A, chạy ra cảng than Cửa Ông, cảng Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 6 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Khe Rây, đi các nơi khác trong tỉnh và cả nước. Trung tâm khu mỏ có đường sắt vận chuyển than từ mỏ Mông Dương ra cảng Cửa Ông dài 5km. Khu mỏ nằm sát ngay sông Mông Dương, chảy ra biển, do đó giao thông đường thuỷ rất thuận tiện, bằng phương tiện tàu, thuyền, sà lan chạy từ cửa sông Mông Dương ra cửa biển Bái Tử Long đi Hòn Gai, Hải Phòng, đến các cảng biển trong nước và Quốc tế. 1.1.5.Tình hình dân cư, kinh tế, chính trị Công ty cổ phần than Mông Dương - TKV tiền thân là mỏ than Mông Dương được thành lập từ ngày 01 tháng 4 năm 1982. Khu mỏ than Mông Dương thuộc phường Mông Dương, phường có diện tích 119.83 km 2 . Dân số năm 1999 là 13040 người mật độ đạt 109 người/ km, trên địa bàn chủ yếu là người Kinh sinh sống ngoài ra còn có các dân tộc thiểu số như Dao, Sán dìu Người Kinh chủ yếu là cán bộ công nhân viên của mỏ và con em cán bộ công nhân viên mỏ đang làm việc hoặc đã nghỉ hưu. Về chính trị: Dưới sự lãnh đạo của Đảng và Nhà Nước đời sống vật chất tinh thần của nhân dân không ngừng được nâng cao, văn hóa, giáo dục, xã hội không ngừng được phát triển. 1.2.Khái quát về mỏ 1.2.1.Hiện trạng khu mỏ Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 7 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Mỏ Mông Dương đã được khai thông bằng 2 giếng đứng trung tâm từ mặt bằng +18(giếng chính) và +6,50(giếng phụ) đến mức -97,50. Mức vận tải chính -97,50 đã có hệ thống sân ga vận tải 2 phía và các lò vận tải chính các cánh đến các khu khai thác. Các khu khai thác được chuẩn bị theo kiểu tầng chia phân tầng và khấu dật từ biên giới về thượng trung tâm. Hiện nay mỏ đang khai thác và chuẩn bị khai thác các vỉa từ I(12) ÷ K(8) thuộc khu trung tâm. Khu Đông bắc đang cải tạo và đào mới một số đường lò để chuẩn bị khai thác các vỉa 10, 9, 8. 1.2.2.Chế độ làm việc Chế độ làm việc của mỏ được xác định theo luật lao động và chế độ làm việc chung của ngành than là làm việc không liên tục( nghỉ chủ nhật và ngày lễ ). Số ngày làm việc trong năm: 300 ngày. Số ca làm việc trong ngày: 3 ca. Số giờ làm việc trong ca: 8 giờ. 1.2.3.Trữ lượng mỏ a. Khu Trung tâm Mông Dương Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn nhà nước( từ lộ vỉa ÷ -550m): Tổng trữ lượng tài nguyên: 96.932,57 ngàn tấn; Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn than Việt Nam( từ lộ vỉa ÷ -550m): Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 8 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Tổng trữ lượng tài nguyên: 101.465,82 ngàn tấn; Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn nhà nước ( từ lộ vỉa ÷ đáy tầng than): Tổng trữ lượng tài nguyên: 213.350,87 ngàn tấn; Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn than Việt Nam ( từ lộ vỉa ÷ đáy tầng than): Tổng trữ lượng tài nguyên: 218.017,45 ngàn tấn; b. Khu Đông Bắc Mông Dương Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn nhà nước ( từ lộ vỉa ÷ -300m): Tổng trữ lượng tài nguyên: 20.584,25 ngàn tấn; Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn than Việt Nam ( từ lộ vỉa ÷ -300m): Tổng trữ lượng tài nguyên: 23.795,41 ngàn tấn; 1.3.Giới thiệu chung về công trình thiết kế 1.3.1.Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn khu vực thiết kế 1.3.1.1.Điều kiện địa chất Đá của tầng chứa than gồm: Cát kết, sạn kết, bột kết, sét kết và các vỉa than chúng nằm xen kẽ nhau. Các lớp đá có độ gắn kết rắn chắc, thuộc loại đá bền vững. Các lớp đá có thể nằm đơn nghiêng với góc dốc biến đổi từ 20 o đến 40 o , tạo nên các cánh của nếp uốn. Nhìn chung các lớp đá có đặc điểm và tính chất cơ lý như sau: Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 9 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Sạn kết: Thường có màu xám sáng, chiếm tỷ lệ trung bình 7% trong địa tầng, phân bố chủ yếu ở khoảng giữa địa tầng các vỉa than, chiều dày biến đổi từ 1,5m đến 7m. Thành phần chủ yếu là các hạt thạch anh được gắn kết bằng xi măng silic bền vững, rất rắn chắc , chỉ số RQD biến đổi từ 30 % đến 75%. Cát kết: Thường có màu xám tro, xám sáng , cấu tạo phân lớp dày, đôi nơi cấu tạo khối, kẽ nứt phát triển, chỉ số RQD biến đổi từ 25% đến 75%, càng xuống sâu chỉ số RQD càng tăng. Chiều dày biến đổi phức tạp từ 0,5m đến 15m, cá biệt có những lớp chiều dày đến 40m duy trì khá liên tục theo cả đường phương và hướng dốc, hạt từ mịn đến thô được gắn kết bằng xi măng silíc. Các lớp cát kết ở khu trung tâm Mông Dương có độ bền cao hơn khu đông bắc Mông Dương. Trong các mặt cắt loại đá này ở khu Mông dương chiếm tỷ lệ trung bình 42%, khu Đông Bắc Mông Dương chiếm khoảng 30% cột địa tầng. Các lớp cát kết thường nằm ở khoảng giữa hai vỉa than. Bột kết: Màu xám tro, xám đen chiếm tỷ lệ trung bình, ở khu Trung tâm Mông Dương chiếm 39%, khu Đông Bắc Mông Dương chiếm 46% trong địa tầng, thành phần chủ yếu là các khoáng vật sét và các hạt thạch anh hạt mịn, được gắn kết bằng keo silíc rắn chắc. Trong đới phong hóa chỉ số RQD biến đổi từ 30% đến 60%, càng xuống sâu chỉ số RQD càng tăng. Cấu tạo phân lớp dày đôi nơi có dạng khối đặc xít. Các lớp ở khu Trung tâm Mông Dương thường có Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 10 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN [...]... va mc -250 khu ụng ni thụng khu ụng Bc Mụng Dng v khu trung tõm Lũ c o theo hng dc lờn 3 0 00 Tng chiu di ng lũ l 1km on lũ thit k o qua cỏt kt di 80m 1.3.3.Quy mụ nhim v ca cụng trỡnh ng lũ c thit k vi mc ớch vn ti than, thit b mỏy múc Sn lng thụng qua ng lũ l 200000 tn/nm Thi gian tn ti ca ng lũ l 12 nm Sv: Nguyn Th Tuyt Mai 17 Lp: Xõy dng CTN&M K53 QN T-2- 10 ỏn tt nghip ngnh Xõy dng Cụng trỡnh... khoan b hp li gõy khú khn cho cụng tỏc thi cụng , ng thi núc cỏc lũ khai thỏc lp ny thng sp cựng vi quỏ trỡnh khai thỏc than 1.3.1.2.c im a cht thy vn a Nc sụng Nm tip giỏp vi khu m phớa bc l sụng Mụng Dng, chiu di khong 7 km, bt ngun t phớa tõy nam khu thm dũ Lũng sụng khu vc thm dũ rng 30 ữ 50m, khỏ bng phng, c lng ng cỏc vt liu cỏt, cui si, cỏc hũn tng ỏ ca cỏc m khai thỏc l thi n vn chuyn ra Sụng... NT10 -8.7 DP4 BP4 -90.1 1 0 số C -8 C 0L -17 VT DV Lò DK2 -86.3 Lò xuyên vỉa 2 đường xe khu đông - ĐBMD -250 DB25 -242.5 DB28 -241.8 MB1 -241.9 M DV I 11 ) DB22 -225.3 4 9)G( Đ- Xiên Lò Bán DK6 -52.8 Thu ợng KT DF2 -53.7 -2 5-:(-7 0) DV K1 1 VI.1 ) 9-4 100 Đ-G 170-: ức ()-4 m Đ-G(9 DK10 +2.9 11 06 20 ở Th m Lò VT Lò D G VT LC -G Đ ức m )-4 (9 +5 ức m 1 0H1 Đ- Đoạn thi t kế 00 -1 Hỡnh 1.1 V trớ ng lũ... trũn (h-1c) Khi ỏp lc mi phớa khụng u nhau, nhng i xng thỡ chn ng lũ hỡnh elớp (h-1d); Khi ỏp lc núc nh ta chn ng lũ hỡnh thang (h1g) hoc hỡnh ch nht (h-1e) + Thi gian tn ti ca cụng trỡnh + Chc nng, nhim v, kt cu chng v vt liu chng ng hm + Phng phỏp thi cụng v trang thit b phc v thi cụng 25 + Cỏc yờu cu v k thut Do ng lũ ny l ng lũ xuyờn va nờn ti trng tỏc dng lờn ng lũ l ti trng i xng cú ỏp lc núc... qu phõn tớch gn õy nht cho thy thnh phn hoỏ hc ca nc ó cú s bin i rt nhiu PH ca nc t 3,6 ữ 6,2, nc thuc loi axớt yu n axớt mnh, loi hỡnh hoỏ hc ca nc ch yu l Sunphỏt - Clorua Natri Nguyờn nhõn dn n thnh phn hoỏ hc ca nc bin i l do quỏ trỡnh khai thỏc nc t cỏc lũ khai thỏc, bói thi chy trc tip ra cỏc nhỏnh sui Bn thõn nc trong cỏc lũ khai thỏc v bói thi chy qua cỏc lp ỏ v va than cú cha cỏc khoỏng... gi cỏc giỏ tr RMR vi thi gian tn ti n nh v khu khụng chng th hin trờn hỡnh 2.1 Hỡnh 2.1 Mi liờn h gia giỏ tr RMR vi thi gian n nh khụng chng 23 Theo bng 2.2 v 2.3 ta cú th ỏnh giỏ cht lng khi ỏ m ng lũ o qua thuc loi trung bỡnh Theo hỡnh 3.1 (Mi liờn h gia giỏ tr RMR vi thi gian n nh khụng chng ca Bieniawski), vi giỏ tr RMR = 45 thỡ khu khụng chng ti a l 12m tng ng vi thi gian n nh khụng chng... ỏnh giỏ mc n nh khụng chng ca ng lũ trờn, da vo s la chn loi hỡnh kt cu chng cho cụng trỡnh ngm theo Cumming & Kendoski (1982) (hỡnh 2.2) ta cú th la chn s b kt cu chng cho cụng trỡnh ngm 24 Hỡnh 2.2 S la chn loi hỡnh kt cu chng hp lý cho cụng trỡnh ngm theo Cumming & Kendorski 1982 Vi giỏ tr RMR = 45, ta chn kt cu chng cho ng lũ l mng neo dy trung bỡnh kt hp vi bờ tụng phun 2.1.2.La chn hỡnh dng... gn vỏch tr cỏc va than Sột kt v sột than: Mu xỏm en, khu Trung tõm Mụng Dng chim t l khong 6%, khu ụng Bc Mụng Dng chim t l 0,74% trong a tng Cu to phõn lp mng l ch yu, ch s RQD bin i t 0% n 5% chiu dy lp bin i t 0,3m n 3m, cc b cú ni lờn n 10m Cỏc lp sột thng nm sỏt vỏch tr cỏc va than, thuc loi ỏ na cng n cng, nhiu lp mm do Trong quỏ trỡnh khoan thm dũ loi ỏ ny thng b trng n lm cho ng kớnh cỏc l... m mỏy J 0 = 0,03m / s 2 ; i - dc ca ng xe i = 3 0 00 ; [ F ] - Lc kộo cho phộp ca u tu theo iu kin nhit; [F] = Ftd (2.4) Ftd - Lc kộo ca u tu ch lõu di, Ftd = 0,9 Fkt , Fkt l lc kộo k thut ca u tu, tra bng 2.2 Fkt = 1150 kg; Ftd = 0,9.1150 = 1035kg ; - H s tớnh ti s t núng ng c do lm mỏt khụng thun li =1,15 ữ 1,25 chn = 1,25; - H s c trng ch lm vic ca u tu; = Tcd Tcd + (2.5) 32 Tcd - Thi. .. ; (2.9) Tng - Thi gian hot ng ca tu trong mt ngy ờm, thụng thng t 18 gi n 24 gi , ta ly Tng = 21 gi = 1260 phỳt T1c - Thi gian 1 chuyn T1c = t c + t ct + t dt + phỳt (2.10) t c - Thi gian chuyn ng ca tu trong mt chuyn; t c = 1 L L v + v 60 ct kht L - Quóng ng vn ti L= 1000m; v ct - Vn tc cú ti vct = 0,8.vkt = 1,512 m/s; v kh t - Vn tc khụng ti vkh t = vkt ; (2.11) 35 t ct - Thi gian cht ti . trình ngầm & mỏ, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo ThS.Nguyễn Tài Tiến, em đã hoàn thành bản đồ án: Thi t kế thi công đường hầm mỏ than Mông Dương với số liệu cho trước . Bản. dài đường lò là 1km. Đoạn lò thi t kế đào qua cát kết dài 80m. 1.3.3.Quy mô nhiệm vụ của công trình Đường lò được thi t kế với mục đích vận tải than, thi t bị máy móc. Sản lượng thông qua đường. kinh tế, chính trị Công ty cổ phần than Mông Dương - TKV tiền thân là mỏ than Mông Dương được thành lập từ ngày 01 tháng 4 năm 1982. Khu mỏ than Mông Dương thuộc phường Mông Dương, phường có