Thiết kế cửa lò bằng xuyên vỉa vận chuyển ( thông gió đẩy)

Với đặc điểm đường lò đào qua nhiều đất đá có các đặc tính khác nhau , nên khi tính toán kích thước của goòng ,ta chọn loại đất đá có trọng lượng riêng lớn nhất để tính toán

Chương I Những vấn đề chung I.1.Yêu cầu thiết kế - Thiết kế cửa lò bằng xuyên vỉa vận chuyển ( thông gió đẩy) - Chiều dài … ( m ) - Tuổi thọ 50 năm - Góc dôc 5‰ - Sản lượng vận chuyển qua đường lò 650.000 tấn / năm I.2. Điều kiện địa chất bố trí công trình - Công trình đào qua các lớp đất đá sau: Tên đất đá Chiều dày vỉa (m) Hệ số độ kiên cố( f) Trọng lượng riêng(T/m 3 ) Góc dốc vỉa( độ ) Sét kết 10 3 2,1 15 Cát kết 25 4-6 2,4 15 Bột kết 100 5 2,45 15 - Lượng nước ngầm chảy vào mỏ : 15 m 3 / h - Mỏ thuộc hạng III về khí nổ và bụi nổ I.3. Xác định kích thước mặt cắt ngang công trình , kiểm tra khả năng thông qua về mặt vận tải và thông gió I.3.1. Xác định kích thước của các thiết bị vận tải trong đường lò Ě Kích thước goòng - Với đặc điểm đường lò đào qua nhiều đất đá có các đặc tính khác nhau , nên khi tính toán kích thước của goòng ,ta chọn loại đất đá có trọng lượng riêng lớn nhất để tính toán - Dựa vào yêu cầu của đề bài, ta chọn cỡ đường 600 mm , ta chọn loại goòng UVG-1,6: 1 Bảng 1 : Đặc tính kỹ thuật của goòng UVG-1,6 STT Loại goòng Đáy kín không lật Đơn vị 1 Kiểu UVG-1,6 2 Dung tích tính toán 1,6 m 3 3 Chiều rộng thùng 850 mm 4 Chiều cao từ đỉnh ray 1200 mm 5 Chiều dài kể cả đầu đấm 2700 mm 6 Cỡ đường 600 mm 7 Khung cứng 800 mm 8 Đường kính bánh xe 300 mm 9 Chiều cao trục kể từ đỉnh đường ray 320 mm 10 Trọng lượng 677 kg +Do mỏ loại 3 về khí nổ và bụi nổ nên ta chọn đầu tầu điện chạy bằng ắc quy 5ARV-2 + Bảng 2 :Đặc tính kỹ thuật của đầu tầu điện acquy 5ARV-2: STT Các thông số 5ARV-2 Đơn vị 1 Trọng kượng dính 5 Tấn 2 Cỡ đường 600 mm 3 Động cơ kéo 4 Kiểu EĐR-7 5 Số động cơ 2 6 Công suất của một động cơ 6 Kw 7 Điện áp 89 V 8 Lực kéo ơ chế độ ngắn hạn 750 KG 9 Tốc độ ở chế độ ngắn hạn 6,44 km/h 10 ắc quy 66TJNU-250P 11 Khung cứng 950 mm 12 Nêm móc 85 13 Kích thước cơ bản 14 Dài 3480 15 Rộng 1000 mm 16 Chiều cao với thùng ắc quy 1450 mm 17 Bán kính vòng nhỏ nhất 7 m Xác định số đầu tầu và số tao goong phục vụ công tác xây dựng mỏ: Ě Số chuyến tàu cần trong một ngày đêm (R) : 2 R = zG Ak mdt , chuyến ngày đêm. Trong đó : A m _ khối lượng vận chuyển theo yêu cầu (T/ngày đêm) Với số ngày làm việc trong một năm là 300 ngày , và ngoài lượng than cần chuyển qua ta còn phải cộng thêm vào lượng đất đá ki đào lò là 25% lượng than chuyển qua . Do đó : A m = 300 650000.25,0650000 + =2708,34 T/ngày đêm K dt _ hệ số kể đến các đoàn tầu làm việc không theo đúng kế hoạch k dt =1,1 ÷1.25 G _ sức chở của một toa goòng (T). G = ϕγ V γ =2,4 (T/m 3 ) ; V=1,6 m 3 ; ϕ =0,95; ⇒ G =2,4.1,6.0,95 =3,648 T = 36,48 kN z _ số toa goòng trong đoàn tầu z = 0 min GG Q g + G _sức chở của goòng G o _trọng lượng bì của goòng , G = kN77,6 Q g,min _ giá trị nhỏ nhất của trọng lượng đoàn tàu tính theo các điều kiện : + Tầu có tải khởi động lên dốc , + Đốt nóng động cơ kéo + Hãm xuống dốc an toàn . + Theo điều kiện tàu có tải khởi động lên dốc : Q g = P ( 1 108 100 − ++ mm m ai ω ψ ) , kN P_trọng lượng của đầu tàu P=5 T =50KN; ψ m _hệ số bám dính giữa bánh xe với ray ,ψ m = 0,24. ω m _hệ số cản khi mở máy, ω m =1,5ω 0 , N/KN. ω 0 _hệ số lực cản chính , ω 0 = 9; →ω m =1,5.9=13,5 N/kN i_hệ số lực cản do độ dốc đường gây ra ,i=5‰ a m _gia tốc mở máy, a m =0,05m/s 2 → Q g = 50 ( 1 5,0.10855,13 24,0.1000 − ++ )= 452kN +Theo điều kiện đốt nóng động cơ kéo: 3 Q g = [ ] P ai F − ++ 108 0 ω [ ] F _ lực kéo cho phép của đầu tầu theo điều kiện nhiệt [ ] F = τα td F F td _lực kéo của đầu tàu ở chề độ lâu dài , F td =7500N α_hệ số tính tới sự đốt nóng động cơ do làm mát không thuận lợi , α=1,15÷1,25 τ_hệ số đặc trưng chế độ làm việc của đầu tâu τ = θ + cd cd T T T cd _thời gian chuyển động của tầu trong chu kỳ vận tải T cd =2 v L = 8,1660 6440 1800 = phút φ_ thời gian dừng tầu trong chu kỳ làm việc , φ =20 phút → τ = 208,16 8,16 + =0,46 → [ ] F = 46,025,1 7500 =8846,5N → Q g = 05,0.10859 5,8846 ++ - 50=456 kN +Theo điều kiện hãm xuống dốc Q g = P [ ]               − +− 1 .54 1000 0 2 i L v h d h ω ψ ; v d _ tốc độ tàu lúc bắt đầu hãm ,v d = 6,44 km/h = 1,79 m/s [ ] h L _quãng đường hãm cho phép, [ ] h L = 30m; → Q g = 50             − +− 1 59 30 79,1.54 12,0.1000 2 = 3345 kN → Vậy Q min,g = 452 kN → z = 777,625 452 + =12,3 chiếc 4 → R = 6,3.3,12 34,2708.25,1 =76,45 chuyến/ngày đêm Ě Số chuyến tàu do một đoàn tầu thực hiện trong một ngày đêm là : ck nd T T r = T nd _số giờ làm việc trong một ngày đêm,T nd =21 giờ T ck _thời gian trung binh của một chuyến tầu: T ck = t c + t d + t ct + t kt + φ t c _thời gian chất tải của đoàn tầu,t c =16 phút t d _ thời gian dỡ tải của đoàn tầu,t d =8 phút φ_thời gian dừng tàu trong chu kỳ để chờ đợi , φ=20 phút t ct_ _ thời gian chạy của đoàn tàu có tải t kt _ thời gian chạy của đoàn tàu không có tải v ct _vận tốc của đoàn tầu có tải ,v ct =5,44km/h=90,67m/ph v kt _vận tốc của đoàn tầu không tải ,v kt =4,31km/h=71,83m/ph Với chiều dài đường lò bằng 800m ,ta có quãng đường chuyển động của goòng là : 800+100 =900 m (100m là quãng đường dỡ tải ở phía ngoài đường lò. Vì khi gần hết quãng đường đoàn tàu phải chạy chậm dần lại do đó thời gian đoàn tầu chạy khi có tải va không tải được tính gần đúng như sau: phút v L v L t ctct ct 12 67,90.5,0 900.2,0 67,90 900.8,0 5,0 2,08,0 =+=+= phút v L v L t ktkt kt 15 83,71.5,0 900.2,0 83,71 900.8,0 5,0 2,08,0 =+=+= →T ck = 16 + 8 + 12 + 15 + 20 = 71 phút=1,18 giờ → 79,17 18,1 21 == r chuyến Số đầu tầu đảm bảo vận hành hềt khối lượng mỏ theo yêu cầu là: 86,3 79,19 45,76 === r R n dt chiếc Số đầu tầu trong danh sách là : dsdsdtdsdt nkn . ,, = K dt,ds _hệ số danh sách đầu tầu , tính cho số tầu hư hỏng ,tình trạng sửa chữa, dùng cho công tác vận tải khác như chở người, trang thiết bị kỹ thuật mỏ K dt,ds =1,3÷1,5 → dsdsdtdsdt nkn . ,, = = 79,586,3.5,1 = chiếc Vậy số đầu tầu trong danh sách mỏ là 6 chiếc Ě Số goòng cần thiết để vận chuyển hết khối lượng mỏ theo yêu cầu là: dtg nzn . = Số goòng có trong danh sách của mỏ là : 72,6186,3.3,12.3,1 . ,,, ==== dsgdsggdsdsg nzknkn chiếc 5 Vy s goũng trong danh sỏch l 62 chic Nng lc vn ti ca tuyn ng: Kh nng thụng qua ca ng mt chiu 101 46,012 21.60 .60 , = + = + = ct nd ctd t T N tu/ngy ờm 5,81 46,015 21.60 .60 , = + = + = kt nd ktd t T N tu/ngy ờm N d,min =81 tu/ngy ờm Nng lc vn ti ca tuyn ng 1992625.3,12 25,1 81 min, === zG k N M dt d d tn/ngy ờm Ta thy M d >A m =2708 tn/ngy ờm Vy m bo nng lc vn ti ca ng st I.3.2.Chn hỡnh dng v xỏc nh kớch thc mt ct ngang cụng trỡnh Vic la chn ng lũ hp lớ chớnh l mt trong nhng gii ỏp lm tng tc o lũ . Trong ỏ cú n nh cao , nu chn c hỡnh dng mt ct ngang hp lớ thỡ cú th khụng phi chng .Trờn thc t ,vic la chn mt ct ngang ng lũ thng da trờn nhng kinh nghim sau: + Khi ch chu ỏp lc núc l ch yu ,lờn chn ng lũ cú dng hỡnh vũm , tng thng + Khi c ỏp lc núc v hụng u ln nờn chn hỡnh vũm tng cong . + Khi cú ỏp lc t mi phớa vi cng gn nh nhau ,nờn chn mt ct ngang hỡnh trũn hoc hỡnh múng nga cú vũm ngc . +Khi cú ỏp lc khụng u, nhng i xng núc v nn, thỡ nờn chn dng elip cú trc di theo phng cú ỏp lc ln +Nu cỏc ng lũ chng bng g, bờ tụng ct thộp ỳc sn theo dng thanh thng hoc thanh kim loi thng thỡ hp lớ nht l chn mt ct ngang dng hỡnh thang, hỡnh ch nht hoc hỡnh a giỏc +Vic la chn tit din mt ct ngang ng lũ cũn ph thuc vo tớnh cht c lý ca t ỏ xung quanh m ng lũ o qua . Do lớp đất phủ là sét kết phong hoá nên ta chọn tiết diện ca lũ có dạng nóc hình vòm với tng thẳng đứng. Trong đó nóc là vòm bán nguyệt Chọn kết cấu chống giữ công trình 6 +Lũ bng xuyờn va vn chuyn là một đờng lò kiến thiết cơ bản của có tuổi thọ 50 năm. Nằm dới lớp đất đá phủ có tính chất tơi rời do vậy ta chọn kết cấu chống giữ ca lũ là kết cấu bê tông ct thộp liền khối đổ tại chỗ Xỏc nh kớch thc tit din ng lũ +Xỏc nh chiu rng ca ng lũ: B = m + n + 2A + p m_khong cỏch t thit b vn ti ti tng lũ ( phớa khụng b trớ li ngi i li ), m=0,3 m n_ khong cỏch t thit b vn ti ti tng lũ ( phớa b trớ li ngi i li ) n =0,7m A_b rng ln nht ca thit b vn ti , A=1m . P_khong cỏch gia hai thit b vn ti chuyn ng ngc chiu nhau p=0,25 m B=0,3+0,7+1.2+0,25 =3,25 m +Xỏc nh chiu cao ca ng lũ: h = h t +h v h t _chiu cao phn tng , h t =h tb = h dx h tb _chiu cao ca thit b , h tb = max (h dt ,h g ) = 1,45 m; h dx _chiu cao ca ng xe, h dx = h dl + 0,5 h tv + h r h dx =20 +0,5.15 +15 =42,5cm; h t =1,45+0,425=1,875m Thy rng h t > 1,8m (chiu cao ca phn dnh cho ngi i li ) h v = 0,5.B=0,5.3,25=1,63m h =1,875+1,63=3,5m Cỏc kớch thc mt ct ngang c th hin trờn hỡnh I.1: Din tớch s dng : S sd =h t . B + 222 2,1025.3 8 25,3.875,1 8 mB =+= Kim tra tit din theo iu kin thụng giú: Vn tc giú bờn trong ng lũ: ;/, 60. sm SN kqA v sd m à = Vi : A m _sn lng chuyn qua , A m =650.000 T/nm; q_lng khụng khớ cn thit cung cp cho mt tn hng chuyn qua , q=1m 3 /phỳt; k_h s khụng cõn bng sn xut , k=1,25ữ1,45; à _h s suy gim din tớch mt ct ngang ca ng lũ cú ct , à =1 N_s ngy lm vic trong 1nm , N=300,ngy; 7 ;/41,6 2,10.1.60.300 45,1.1)650000.25,0650000( smv = + = Vi tc giú cho phộp : v min =0,15m/s ; v max =8m/s; Ta cú : v min < v < v max Vy din tớch tit din mt ct ngang ng lũ ó tha món iu kin thụng giú I.4. Bình đồ và trắc dọc tuyến công trình I.4.1.Thit k ca lũ +Xỏc nh chiu cao ca taluy v gúc n nh t nhiờn ca lp t phn ca lũ Theo u bi kiờn c ca lp t ph sn i l sột kờt cú kiờn c f =3 Ta cú gúc n nh t nhiờn ca lp t ph l 00 7256,71)3(arctan)(arctan === gfg Chiu cao ca phn taluy mỏi v chiu cao ca c ng lũ ly bng 2,5 ln chiu cao ca c ng lũ Chiu cao ca taluy k t nn lũ n nh ca taluy H=3,5.2,5=8,75m Khong cỏch t mộp i n ca lũ L=H.cotang15 0 =8,75.3,73=32,6m +Xỏc nh khi lng t ỏ cn phi o Khi o t ỏ phớa trc ca lũ, ta o rng v hai phớa ca cỏnh g vi chiu rng bng chiu rng ca ng lũ (3,25m) Khi bt mỏi cỏc ta luy phi m bo gúc n nh t nhiờn ca b taluy l 72 0 8 Hình 1: Mặt cắt ngang sử dụng đờng lò Tỷ lệ : 1:50 9 sét kết Cát kết phần phải san gạt 15 72 5 18 5 A A Đường lò Sân công tác 72 6700 32000 1000 10000 8750 H×nh 2: S©n c«ng t¸c thi c«ng cöa lß Tû lÖ: 1:200 10 t­êng ch¾n 3250 6700 R 1 6 2 5 5000 3500 [...]... '.Fa ' .( h0 a ') + Rn b.x( h0 ) 2 (1 ) (2 ) Từ (1 ) ta có : N = Ra '.Fa '+Rb b.x Ra Fa = 2300.1,08 + 90.20.x 8,04.2300 =1800.x 16008 24 (3 ) Thay vào (2 ) ta có : (1 800.x -16008).49 = 2300.1,08 .(2 7 3) + 90.20.x(27 - x 2 ) 900x2 + 28800x - 658798 = 0 Giải ra ta có x1 =-59,7 (cm) < 0 ( Loại) x2 = 15,70 (cm) Thay x = 15,7 cm vào (3 ) ta thu đợc: N = 1800.15,7 - 16008 = 12252 (kG) = 12,252 (T ) > 7,63 (T) Vậy... 0,0362 = 0,64 (kg/m) Thay vào (3 -2) ta đợc: N = 1,75.12,45 + 12,45 = 38 0,64 ( lỗ) - Số lỗ mìn biên: (Nb) Nb = C S d Bt +1; b (lỗ) (3 -3) Trong đó: C _ hệ số phụ thuộc vào hình dạng đờng lò, hình vòm C=3,86 Bt _ chiều rộng đờng lò khi đào, Bt= 3,85 (m) b _ khoảng cách giữa các lỗ mìn biên, khi nổ mìn vi sai b = 0, 5 (m) Thay số vào công thức (3 -3) ta có: Nb = 3,86 12,45 3,85 +1 = 20 0,5 (lỗ) - Số lỗ... 90 1,825 1,825 3,33 3,33 -8,69 -15,86 Thay số vào các công thức trên ta đợc kết quả nh sau: M = 75,424 q y =11,92 y =13,59 2 M q y = ,67 79 Thay vào công thức (2 -11) và (2 -12) ta đợc: Ho = 3.6 .( 79,67 ) 11,92 .( 75,424 ) = 5,22(T ) (1 1,92 ) 2 3.6.13,59 Mo = ( 75,424 ).13,59 11,92 .( 79,67 ) (1 1,92 ) 2 3.6.13,59 = 0,735(T m) Các giá trị nội lực của phần vòm đợc tính theo các công thức sau: M =... lỗ mìn của từng nhóm(khi trọng lợng của gói thuốc G = 0,2 (kg): Cho lỗ tạo rạch: nr = Cho lỗ phá: nf = Cho lỗ biên: nb = qr 1,45 = = 7,5 G 0,2 qf G = 1,2 =6 0,2 qb 1,08 = = 5,5 G 0,2 (thỏi) (thỏi) (thỏi) - Chi phí thuốc nổ thực tế cho một chu kỳ đào lò: Qt=G(nr.Nr+nf.Nf+nb.Nb) =0,2 .(7 ,5.5 + 6.13 + 5,5.20) 46 (kg) Qt Q ( thoả mãn) - Kiểm tra lại chiều dài lỗ khoan dùng cho nạp bua (Khi chiều dài của... 8,30(cm 2 ) Ra Ra 2300 Chọn 1 thanh 32 có Fa = 8,04 (cm2), Kiểm tra hàm lợng thép: à= Fa + Fa 8,04 + 1,08 100 = 100 = 1,6% b.ho 20.27 Kiểm tra bền cấu kiện: b x h = 20 x 30 (cm x cm) lo = 100(cm) suy ra:lo/b = 100/20 = 5 (cm) nên = 1 e0 = 37 (cm) suy ra: e =.e0 + h/2 - a = 37 + 15 - 3 = 49 (cm) e = e h0 + a = 49 27 + 3 =25 (cm) e = 49 cm > h0 a = 24 (cm) Lực dọc N nằm ngoài Fa và Fa do đó kết... 1,5do = 1,5.20 = 30 (cm) + Chiều dày tờng lấy bằng chiều dày chân vòm dt = d = 30 (cm) Khi đó các kích thớc tính toán ca lũ nh sau: + Chiều rộng: Bt = 3,25 + 2.0,3 = 3,85 (m) + Chiều cao phần tờng: ht = 1,875 (m) + Chiều cao phần vòm: hv = 1,625 + do = 1,625 + 0,2 = 1,825 (m) + Chiu dy múng: dm = 1,2dt =1,2.0,3 = 0,36(m) + Chiu sõu múng: hm = 1,66(dm- dt) = 1,66 (0 ,36- 0,3) = 0,1 (m) +Din tớch phi o... qn=k(qn1+d bt ) , ú: k_h s vt ti , k=1,4 bt _trng lng th tớch bờtụng, bt =2,5 T/m d_chiu dy v chng : d=d0=20 cm qn=1, 4(2 +0,2.2,5)=3,5 T/m +p lc sn p lc sn ti núc cụng trỡnh : qs1 = .b1 tg 2( 45 0 2 ) p lc sn ti nn cụng trỡnh : qs2= (b1+h).tg 2( 45 0 2 ) p lc t ỏ bờn sn l: ).0,5 p lc t ỏ bờn sn khi k n h s vt ti l: qs= k (2 b1+h).tg 2( 45 0 2 ).0,5 Thay s : qs=(qs1+qs2).0,5= (2 b1+h).tg 2( 45... ngang chống giữ cửa lò Tỷ lệ: 1:50 Hình 4: Kết cấu tờng chắn Tỷ lệ: 1:200 Cát kết sét kết Bột kết 72 15 phần đất đá san gạt 11 5 Hình 5: Trắc dọc đờng lò Tỷ lệ: 1:200 I.5 Các bộ phận của công trình I.5.1 Rãnh nớc Với lu lợng nớc chảy vào mỏ là 15 m3/h và kết cấu chống giữ công trình là bê tông liền khối đổ tại chỗ Cho nên khi thi công móng của phần tờng ta đổ luôn kết cấu rãnh nớc bằng bê tông Ta chọn... M y ( y ) 2 q 2 y.M q y (2 -12) 3.n y 2 Trong đó các giá trị Mq , y , y2 , Mq.y đợc xác định theo công thức sim son S M = q 3.n [M qo + 4( M q1 + M q 3 + M q 5 ) + 2( M q 2 + M q 4 ) + M q 6 Trong đó: n = 6 (số đoạn chia nửa cung tròn) Giá trị S/3n bị triệt tiêu nên ta có: M y =[y o y = [y 2 M q [ = M qo + 4( M q1 + M q 3 + M q 5 ) + 2( M q 2 + M q 4 ) + M q 6 q ] ] + 4( y1 + y3 + y5 ) + 2( y2... ho = lo/ (m) (2 -1) Trong đó: lo _ nửa chiều rộng bên trong (m), lo = 3,25/2=1,625 m _ hệ số phụ thuộc vào hệ số kiên cố của đất đá, ở đây ca lũ chủ yếu nằm trong lớp sét kết có h s kiờn c f = 3, suy ra = 2,5 Thay số vào (2 -1) ta đợc: ho = 1,625/2,5 = 0,65 (m) Chiều dày đỉnh vòm nóc do: d o = 0,06 lo l 1 + o , m ho f (2 -2) Thay số vào (2 -2) ta đợc: d o = 0,06 1,625 1 + 1,625 0,1 6( m) 0,65 . cầu thiết kế - Thiết kế cửa lò bằng xuyên vỉa vận chuyển ( thông gió đẩy) - Chiều dài … ( m ) - Tuổi thọ 50 năm - Góc dôc 5‰ - Sản lượng vận chuyển. thông qua về mặt vận tải và thông gió I.3.1. Xác định kích thước của các thiết bị vận tải trong đường lò Ě Kích thước goòng - Với đặc điểm đường lò