ThiÕt kÕ x©y dùng giÕng ®iÒu ¸p ®øng theo ph¬ng ph¸p khoan næ m×n víi c¸c sè liÖu ban ®Çu nh sau: C«ng dông cña giÕng: GiÕng chÝnh chiÒu s©u: thiÕt kÕ ®êng kÝnh giÕng: 5 m Tuæi thä cña giÕng: 80 n¨m s¶n lîng than khai th¸c: 1 000 000 ( tÊnn¨m ) h¹ng má theo nguy c¬ næ khÝ, næ bôi: II Lîng níc ch¶y vµo giÕng: 10 m3h GiÕng ®µo qua c¸c líp ®Êt ®¸ sau ®©y:
TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ Thiết kế giếng điều áp Đề số 13 Thiết kế xây dựng giếng điều áp đứng theo phơng pháp khoan nổ mìn với số liệu ban đầu nh sau: - Công dụng giếng: Giếng - chiều sâu: thiết kế - đờng kính giếng: m - Tuổi thọ giếng: 80 năm - sản lợng than khai thác: 000 000 ( tấn/năm ) - hạng mỏ theo nguy nổ khí, nổ bụi: II - Lợng nớc chảy vào giếng: 10 m3/h Giếng đào qua lớp đất đá sau đây: stt Lớp đất đá Dung trọng, Hệ (t/m3) số Chiều kiên cố, dày f góc Ghi nghiêng lớp,(m) lớp(độ) Cát kết 2,40 150 18 Chơng I Thiết kế kĩ thuật đồ áN MÔN HọC đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT 1.1 KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ Đại cơng giếng: Trong trình khai thác mỏ khoáng sản độ sâu lớn hay công trình ngầm giếng công trình quan trọng bậc Giếng có nhiều công dụng khác nhau: - Giếng mỏ than: chủ yếu dùng để vận chuyển than đất đá - Giếng phụ mỏ than: chủ yếu dùng để vận chuyển ngời, vật liệu trang thiết bị - Giếng gió: chủ yếu dùng để phục vụ công tác thông gió - Giếng điều áp : dùng để điều hoà áp suất dòng nớc chảy vào tuôcbin nhà máy thuỷ điện để tránh tợng sôi thuỷ lực gây ăn mòn cánh tuốcbin - Giếng cáp: dùng để dẫn đờng cáp từ phần ngầm lên mặt đất Tuỳ theo công dụng đặc điểm địa chất, giếng có chiều sâu qua lớp đất đá khác từ mềm yếu đến vững chắc, chứa nớc không chứa nớc Với yêu cầu đề bài, thiết kế xây dựng giếng đào qua lớp đất đá có tính chất lý khác nhau, có hệ số kiên cố từ đến với độ nghiêng vỉa trung bình 18 Lợng nớc chảy vào giếng đào 10m3/h Thời gian tồn giếng lâu dài 80 năm.Giếng có độ sâu 208 m Quy trình bớc thiết kế cụ thể nh sau: 1.2 Chọn hình dạng kích thớc tiết diện ngang giếng: 1.2.1.Chọn hình dạng mặt cắt ngang giếng: Giếng đứng thờng có tiết diện ngang hình tròn, hình chữ nhật cạnh thẳng, hình chữ nhật cạnh cong (dạng tang trống), hình elip tuỳ thuộc vào tính chất lớp đất đá mà giếng phải đào qua Để thuận tiện cho công tác thi công giếng qua lớp đất đá có hệ số kiên cố khác ta chọn tiết diện hình tròn đồ áN MÔN HọC đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ 1.2.2.Chọn vật liệu chống giếng: Giếng tồn vòng 80 năm lợng nớc chảy vào giếng 10 m3/h Vậy nên ta chọn vật liệu chống gĩ bê tông liền khối, chống tạm thép lòng máng dạng vòm 1.3 Tính toán vỏ chống thân giếng: 1.3.1.Tính toán áp lực đất đá tác dụng lên thành giếng: áp lực đất đá tác dụng lên vỏ giếng xác định theo công thức Ximbarevich: áp lực lớp đất đá thứ i : 90 i Pin = ( 1.h1 + 2.h2 + + n-1.hn-1 ) Tg2( ) , (T/m2) áp lực đáy lớp thứ I là: 90 i Piđ = ( 1.h1 + 2.h2 + + n.hn ) Tg2( ), (T/m2) Trong đó: 1, 2, , n : trọng lợng riêng lớp đá thứ 1,2,,n Đơn vị T/m2 h1, h2, , hn : chiều dày lớp đá thứ 1,2,,n Đơn vị m I : góc ma sát lớp đá thứ i Đơn vị độ Ta có thứ tự áp lực cho tong độ sâu nh sau: Đất phủ: = 1,9; h= 20; = 56016 Pn1= P1đ = 1,9.20.tg2 ( 90 56 )=3,56 (T/m2) 2 Cát kết: = 2,4; h= 150; = 75058 Pn2= 1,9.20.tg2( 90 75 ) = 0,65 (T/m2) P2đ = (1,9.20+ 2,4.150) tg2( 90 75 )=6,9 (T/m2) Than: = 1,85; h=20; = 450 đồ áN MÔN HọC đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ Pn3 = (1,9.20+ 2,4.150) tg2( 90 45 )=68,3 (T/m2) P3đ = (1,9.20+ 2,4.150 + 1,85.20) tg2( 90 45 )= 74,6 (T/m2) Bột kết: = 2,6; h= 18; = 78041 Pn4 = (1,9.20+ 2,4.150 + 1,85.20) tg2( 90 78 )= 4.8 (T/m2) P4đ = (1,9.20+ 2,4.150 + 1,85.20 +2,6.18) tg2( 90 78 )=5,3(T/m2) Biểu đồ phân bố áp lực đờng gấp khúc hình kết đợc thể bảng1 Bảng bảng tính áp lực lên vỏ giếng đứng Tên lớp Dung trọng Hệ Chiều số dày Góc Góc áp lực (T/m2) nghiêng ma sát ở trụ vách lớp 3,56 Đất 1,9 20 18 56 19 lớp phủ Cát 2,4 150 18 75058 0,65 6,9 kết Than Bột 1,85 2,6 1,5 20 18 18 18 450 78041 68,3 4,8 74,6 5,3 kết Trong điều kiện địa chất thuỷ văn phức tạp, lớp đất đá nghiêng xuất áp lực tác dụng không lên vỏ chống giếng Để kể đến tợng này, ta thêm hệ số biến đổi tải trọng w, tra bảng với phơng pháp đào giếng thông thờng, độ nghiêng vỉa đồ áN MÔN HọC đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ nhiều, đát đá liên kết chặt w= 5% P s Do đó, giá trị áp lực tác dụng lên thành giếng kể đến góc ngiêng vỉa là: Bảng bảng tính áp lực lên vỏ giếng đứng (Tính đến ảnh hởng độ nghiêng vỉa) áp lực lớn (T/m2) vách lớp trụ lớp Đất phủ 3,74 Cát kết 0,68 7,2 Than 71,7 78,33 Bột kết 5,04 5,6 Hình1 Biểu đồ phân bố áp lực tác dụng lên thành giếng Tỉ lệ 1:100 20 m 3.74 0.68 150 m 7.2 71.7 20 m 18 m 5.04 78.3 5.6 1.3.2.Tính toán chiều dày vỏ chống giếng: Theo Lamé, chiều dày vỏ chống giếng đợc xác định dựa vào điều kiện ứng suất nén loại vật liệu làm vỏ chống, tính theo công thức: n d = R , cm n 2p đồ áN MÔN HọC đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ Trong đó: n - ứng suất nén cho phép vật liệu làm vỏ chống R1 Bán kính giếng.R= 2,5m p - áp lực ngang tác dụng lên thân giếng p = w.Pmax=1,05 78,3 = 82,2 (T/m2) = 8,4 (kG/cm2) Chọn bê tông mác 200 làm vỏ chống giếng R n =90 kG/cm2 [ n ] = m.Rn Trong đó: Rn cờng độ chịu nén bê tông m hệ số điều kiện làm việc, m=0,7 [ n ] = 0,7.90 = 63 kG/cm2 63 d = 250 42(cm) 63 2.8,4 Lấy d = 45 cm 1.3.3 Kiểm tra ứng suất vỏ chống bê tông đoạn thân giếng (Theo ứng suất nén mép vỏ chống): 6.e 1,2 = t max + d o Trong : - hệ số biến đổi tải trọng , = 0,05 e độ lệch tâm phân bố áp lực không gây đ ợc xác định theo công thức : e = ro ro q + E Trong đó: ro bán kính tâm tiết diện vỏ chống ,m đồ áN MÔN HọC đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ ro = Ro + do/2 = 2,5 + 0,45/2 = 2,73 (m) 2,73 , 05 , 05 (2,73) 78,3 + 10 (0 , 45) e = = 0,024 ( m ) Trong đó: E mô đun đàn hồi vật liệu làm vỏ chống , E = 2.10 T/m2 t max R q = 2 , T / m2 R1 Ro t max ứng suất tiếp cực đại , T/m2 R1 bán kính tiết diện bên vỏ chống , m R1 = Ro + = 2,5 + 0,45 = 2,95 (m) t max = ( 2,95 ) 78,3 = 555,7( T / m ) 2 ( 2,95) ( 2,5 ) Nh vậy: , 05 , 024 = 745,75( T / m ) = 555,7 + + , 45 , 05 , 024 = 384,2 ( T / m ) = 555,7 + , 45 Thay giá trị vào công thức 1,2 ta có: Điều kiện bền : m [ nutt ] m [ ntt ] : m hệ số điều kiện làm việc vỏ chống , m = 0,7 [ nutt ] ứng suất nén uốn tính toán bê tông , với bê tông mác 200 [ nutt ] = 1125 ( T/m2 ) đồ áN MÔN HọC đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ [ ntt ] ứng suất nén tính toán bê tông , với bê tông mác 200 [ ntt ] = 900 ( T/m2 ) Thay giá trị vào điều kiện bền ta đợc: = 745,75 T/m2 < m [ nutt ] = 0,7 1125 = 787,5 T/m2 = 384,2 T/m2 < m [ ntt ] = 0,7 900 = 630 T/m2 Vậy chiều dày vỏ chống = 0,45 m thoả mãn điều kiện bền theo ứng suất nén - Theo ứng suất cắt : max = max = ro q , T / m2 r q o Eo d o 2,73 78,3 , 05 = 23,9 T / m 2 ( 2,73 ) 78,3 ,45 10 ( ,45 ) Điều kiện bền theo ứng suất cắt : max m [ cH ] Trong đó: m hệ số điều kiện làm việc vỏ chống m = 0,7 [ ctt ] ứng suất cắt cho phép bê tông , với bê tông mác 200 [ cH ] = 150 T/m2 max = 23,9 T/m2 < m [ ctt ] = 0,7 150 = 105 T/m2, thoả mãn 1.4 Cổ giếng: Cổ giếng phần bên đợc đào từ mặt đất xuyên qua tầng đất phủ xuống đến lớp đá gốc với chiều sâu thông thờng từ 10-30 m đồ áN MÔN HọC đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ Vớichiều sâu lớp đất phủ 20 m, ta chọn cổ giếng loại hai bậc đáy phẳng vành hai mặt nón Vành đế đỡ nằm lớp đất đá có hệ số kiên cố f= Hình Sơ đồ kết cấu cổ giếng Tỉ lệ 1:100 5100 mm 2000 mm 1.4.1.Tính toán chiều dày cổ giếng: Chiều dày bậc cổ gếng đợc tính theo công thức: dm = đồ áN MÔN HọC D 02 Ptt D + d ( D0 + d ) + ' Rd ,m đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ Trong đó: Do- đờng kính bên vỏ chống (5m) d0- chiều dày vỏ chống thân giếng (0,45m) Ptt- tải trọng lớn tác dụng thẳng đứng tháp giếng tác dụng tự trọng cổ giếng Ptt = P+Q ,tấn - hệ số vợt tải ( =1,2) P- trọng lợng tháp P =800 Q- trọng lợng thân miệng giếng sơ lấy Q=400 Ptt = 1,2 800 + 400 = 480 (tấn) -hệ số kể đến độ lệch tâm diểm đặt lực =0,7 Rđ-Sức bền tính toán đất đá nén mà đáy bậc miệng giếng tựa lên Rđ=0,3.100 = 30 t/m2 Thay giá trị cụ thể ta đợc: dm = 25 480 + 0,45 ( + 0,45) + = 2,5m 0,7.3,14.30 Chiều dày bậc thứ hai: dm2= dm 2,5 0,45 = = 1,025 m 2 Ta chọn dm2 = 1,5 m .Chiều dày phần thân cổ giếg: Dct= dm 2,5 0,45 = 0,45 = 0,23 m 3 Ta chọn dct= 0,5 m đồ áN MÔN HọC 10 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ công việc chống kéo thiết bị khoan bốc đất đá lên cần thiết Đất đá chu kỳ cuối cung nổ mìn để lại gơng vừa làm gối tựa cho khâu giếng chống vừa làm lớp bảo vệ vỏ giếng để nổ mìn đợt đầu khâu Trong trờng hợp ta sử dụng ván khuôn di động Ván khuôn di động: gồm 12 ữ 18 cách gắn lề với trục quay, trục quay gá vào cột khung, khung gồm vành vành dới (có thể có thêm vành trung gian), nối với ữ cột cánh làm thép dày ữ 8mm phảI đợc tăng sức thép góc Cách quay vào giếng 600 ữ 700 Chiều cao ván khuôn di động thờng 2,1m han thêm lới chắn đẻ chống thất thoát bê tông Ván khuôn di động làm tời, đặt mặt đất sàn treo *Phơng án thi công: Nh trình bày, sơ đồ đào giếng theo phơng pháp nối tiếp phần Công việc chống cố định tiến hành từ dới lên khâu Để không ảnh hởng tới công việc chống, kéo thiết bị khoan bốc đất đá lên độ cao cần thiết Đất đá chu kì nổ mìn cuối để lại gơng giếng vừa làm gối tựa cho khâu vỏ giếng chống vừa để bảo vệ vỏ giếng nổ mìn đợt đầu khâu dới Trớc tiên đặt vành đế đỡ, đào đất đá vành đế búa chèn, đặt ván khuôn cho vành đế đổ bê tông Thả sàn treo hai tầng với ván khuôn xuống giếng Đặt ván khuôn vị trí dùng thớc thăng dây dọi để kiểm tra mức độ xác Hỗn hợp bê tông tơi chuyển từ mặt đất tới chỗ đổ bê tông đờng ống dẫn chảy ván khuôn theo ống xếp kim loại bê tông đổ thành lớp dày 20 cm đầm đầm ép Khi đổ bê tông hết chiều cao ván khuôn, tháo ván khuôn đặt ván khuôn lên đoạn để đổ bê tông cho đoạn Khi đổ hết chiều cao khâu tháo sàn treo ván khuôn đa lên mặt đất, tiếp tục đào bốc đất đá khâu dới đồ áN MÔN HọC 25 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ Kết cấu sàn treo nh sau: Hình Sơ đồ cấu tạo sàn treo Hình Sơ đồ thi công vỏ chống cố định Tỉ lệ 1:50 đồ áN MÔN HọC 26 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ 2.7.Đặt cốt giếng: 2.7.1 Sơ đồ đặt cốt giếng: Chọn sơ đồ đặt cốt giếng nối tiếp cho tầng khai thác Theo sơ đồ việc đặt xà từ xuống dới giá treo bốn tầng việc đặt đờng định hớng từ dới lên giá treo Cả hai công việc đặt xà đặt đờng định hớng tiến hành nối tiếp hết chiều sâu tầng khai thác Tổ chức công tác đặt cốt giếng: Trang bị sử dùng giá treo tầng * Đào hốc xà: Khi đặt xà, phải chôn xà vào vỏ chống cố định phảI đào hốc chôn xà Khoảng cách hốc xà khoảng cách tầng xà Sử dụng búa chèn để đào hốc, kích thớc đảm bảo cho xà vào dễ dàng, chiều sâu hốc xà 35 ữ 40 cm * Đặt xà: Kiểm tra vị trí hốc xà theo thiết kế, ta thả đặt xà biên đờng định hớng, đặt xà cho ngăn đào thêm tầng khai thác dây ống Kiểm tra vị trí xà dây dọi, thớc thăng , thớc chuẩn ngang, thớc chuẩn đứng Sau chèn chặt xà vào hốc xà vữa bê tông đông cứng nhanh với Mac cao 200 * Treo đờng định hớng: Ngời ta thả vào giếng đồng thời vài ray cáp trục thiết bị móc đặc biệt, đầu dới ray có lắp ống trụ Các đờng định hớng tới mức cần gá vào xà chuyển chung từ móc treo dây cáp trục sang móc dây cáp cần truc quay giá treo Đặt đờng định hớng vào vị trí cần treo Kiểm tra dây dọi thớc chuẩn * Dựng ngăn đào thêm: Dựng đồng thời với việc đặt xà treo đờng định hớng nhờ sàn treo giá treo đồ áN MÔN HọC 27 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ * Lắp đờng ống dẫn: Lắp sau đặt xà treo đờng định hớng Sau kiểm tra chất lợng đờng ống 2.8 Thông gió đa gơng vào trạng thái an toàn: 2.8.1.Các chế độ thông gió đào giếng: Để thông gió cho giếng ta áp dụng sơ đồ thông gió đẩy Vị trí quạt đặt mặt đất cách miệng giếng 10 m miệng ống gió đặt cách gơng giếng khoảng : s d = 26,42 = 20 m.ống gió sử dụng ống gió cứng làm hợp kim nhôm kim loại.Mỗi đoạn ống gió dài 26 (m) ghép với mặt bích bu lông Khi đào giếng có chế độ thông gió là: Thông gió sau nổ mìn kéo dài 30 phút thông gió bình thờng suốt thời gian làm việc 20 10 Hình Sơ đồ thông gió cục Tỉ lệ 1:100 đồ áN MÔN HọC 28 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ 2.8.2.Tính toán thông gió * Lợng không khí cần thiết để thông gió đợc tính theo công thức St A.H k Q1 = 0,13 t S t P (m3/s) St - Diện tích sử dụng giếng (St=19,63 m2) Trong đó: T - thời gian thông gió sau nổ mìn(t=30phút) A- khối lợng thuốc nổ đồng thời (A=55,125kg) H- chiều sâu giếng cần thông gió (H =188m) k- hệ số iakusin kể tới ảnh hởng nớc làm giảm mức độ tập trung khí nổ, k=0,6 p- hệ số tổn thất không khí, p= 1,32 Q1 = 0,13 19,63 55,125.188 2.0,6 = 3,03(m / s) 30 19,63.1,32 * Lợng không khí cần thiết để thông gió bình thờng làm việc tính theo công thức : Q2=6.n.k (m3/phút) Trong đó: n - số công nhân lớn làm việc đồng thời gơng , lấy n=15 - m3/phút- lợng không khí cần thiết để cung cấp cho công nhân gơng giếng theo quy phạm làm việc Liên Xô k hệ số dự trữ , k=1,5 Q2= 6.15.1,5 = 135 (m3/phút)=2,25(m3/s) Năng suất cần thiết quạt: Qq=p.Q1=1,32.3,03=4(m3/s)=240(m3/phút) * Chênh áp quạt: chênh áp tĩnh quạt đợc tính theo công thức; Ht = R p Q2 ;mm cột nớc Trong đó: đồ áN MÔN HọC 29 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ R- sức cản khí động học đờng ống R= 6,5. l ; kà d5 Trong đó: - sức cản khí động học ống thông gió với ống đờng kính 600 mm =0,00038 l- chiều dài tổng cộng đờng ống thông gió l=208m d- đờng kính ống gió, d=0,6 m R= 6,5.0,00038.208 = 6(kà ) 0,6 Q- lợng không khí cần thiết cần để thông gió( lấy Q=Q 2=3,03 m3/s) p-hệ số tổn thất không khí, p=1,32 Ht=6 1,32 3,032 =72,7 mm cột nớc * Chọn quạt: Dựa vào giá trị Q= m3/s=240(m3/phút), H= 72,7 mm cột nớc ta chọn đợc loại quạt thông gió đào lò VM-6M, đặc tính kĩ thuật máy nh sau: Bảng10 Đặc tính kĩ thuật quạt gió VM-6M STT Chỉ số Đờng kính bánh công tác Tần số quay Năng suất lớn Năng suất nhỏ áp lực quạt max áp lực quạt Đơn vị mm Vòng/phút m3/phút m3/phút mm cột nớc mm cột nớc Thông số 600 2950 470 160 275 120 2.8.3.Thoát nớc: Khi đào giếng đứng, nớc xung quanh chảy vào giếng yếu tố ảnh hởng xấu đến công tác đào giếng, làm tăng giá thành giếng Để hạn chế bớt ảnh hởng xấu đó, ta phải đồ áN MÔN HọC 30 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ thoát nớc Theo yêu cầu đề bài, lợng nớc chảy vào giếng 10m3/h, chiều sâu giếng 188m, ta chọn phơng pháp thoát nớc máy bơm với sơ đồ thoát nớc bậc Tính chọn máy bơm: a) Năng suất máy bơm: Có hai chế độ thoát nớc :chế độ thoát nớc gơng giếng sau nổ mìn chế độ thoát nớc bình thờng gơng giếng thời gian làm việc Theo chế độ thứ suất máy bơm phải đảm bảo bơm hết lợng nớc đọng giếng từ kéo máy bơm lên độ cao an toàn để nổ mìn, đến thả máy bơm xuống , nghĩa P1 = [k1Q(t1 + t + t ) Q0 ] t3 ;m3/h Trong đó: Q lợng nớc chảy vào giếng, Q=10m3/h k1 hệ số dòng nớc không đều, k1=1,3 t1 - thời gian kéo máy bơm lên độ cao an toàn trớc nổ mìn (0,5h) t2 - thời gian thông gió tích cực thả máy bơm xuống để bơm (0,75h) t3 - thời gian bơm nớc đọng lại gơng giếng khoảng thời gian t1 t2 ( 0,5 h) Q0 - lợng nớc chứa đất đá rời nổ mìn(m3) Q0= Sn.l. k0 Trong đó: Sn - diện tích tiết diện đào giếng, Sn=26,42m2 l - chiều sâu lỗ mìn, l= 2m - hệ số sử dụng lỗ mìn, =0,85 đồ áN MÔN HọC 31 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ k0 - hệ số lỗ rỗng đất đá nổ mìn, k0=0,4 Nh vậy: Q0=26,42.2.0,85.0,4=18 m3 Thay giá trị vào ta đợc: P1 = [1,3.10.(0,5 + 0,75 + 0,5) 18] = 9,5 m3/h 0,5 Năng suất máy bơm làm việc chế độ bình thờng: P2 = k1 Q.T 1,3.10.24 = = 15,6(m / h) t 20 t - thời gian làm việc máy bơm ngày, t=20h T - thời gian ngày đêm, T=24h Chọn công suất để tính toán máy bơm Ptt= max(P1;P2) Vậy Ptt = P2= 15,6 m3/h b) Kiểm tra chiều dài lỗ khoan theo điều kiện thoát nớc ltn= 10.Q 2.Ptt , (m) D gd Trong đó: Q lợng nớc chảy vào giếng, Q=10 m3/h Ptt suất tính toán máy bơm, Ptt=15,6 m3/h Dgd - đờng kính giếng đào, Dgd=5,8m Thay số : ltn= 10.10 2.15,6 = 2,1 (m) > lk =2m 5,8 Vậy chiều dài lỗ khoan thoả mãn điều kiện thoát nớc c) Công suất động máy bơm: Công suất động đợc tính theo công thức: N= 1,1.Ptt H 102. b 3600 (kW) Trong đó: đồ áN MÔN HọC 32 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ H - chiều cao cột nớc máy bơm, (H=188 m) - khối lợng riêng nớc (=1000kg/m3) b - hiệu suất máy bơm, b=0,85 Nh vậy: N= 1,1.15,6.188.1000 = 10,34 kW 102.0,85.3600 ta chọn máy bơm 7BH có đặc tính kĩ thuật sau: Bảng11 Đặc tính kĩ thuật máy bơm 7BH STT 10 Các số Năng suất Cột nớc Số vòng bánh công tác Đờng kính ống nối Đờng kính ống hút Công suất động Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Trọng lợng Đơn vị m3/h m mm mm KW mm mm mm kg Thông số 30 160 100 100 35 740 570 2100 1033 2.9 Thông tin liên lạc: Để thông tin giếng gơng giếng, sàn treo mặt đất, cần có tín hiệu tin cậy rành mạch Hiện nay, đào giếng đứng dùng tín hiệu vô tuyến, radio CPC-1 tín hiệu hữu tuyến đèn nháy có tần số cao 3.10 Chiếu sáng thự nhiên: Mức độ chiếu sáng gơng giếng có ảnh hởng tới sức khoẻ, suất lao động, mức độ an toàn công nhân Để chiếu sáng gơng giếng đứng, ta dùng đèn pha 600 đèn chiếu HH- 500 Đèn pha gồm đèn chiếu lắp vào lồng khung đặt khung căng Đèn chiếu treo gơng giếng tời tay quay đặt khung căng đồ áN MÔN HọC 33 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ CHƯƠNG III: tổ chức đào chống giếng 3.1 - Tổ chức đào chống tạm thời thân giếng: 3.1.1 khối lợng công việc chu kỳ Bao gồm công việc sau: + Bốc đất đá + Chống tạm thời + Khoan nổ mìn + Kéo dài đờng ống đồ áN MÔN HọC 34 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ 3.1.2 Xác định số ngời ca cần thiết để hoàn thành công việc Theo công thức chu kỳ Ni = Vi , ngời ca; Hh Trong đó: Ni Số ngời ca cần thiết để hoàn thành công việc thứ i Hi - Định mức công việc thứ i Tổng số ngời cần thiết để hoàn thành công việc chu kỳ Ni, dựa vào Ni để thành lập đội thợ với số ngời Nc từ có hệ số vợt mức: KH = N NC i ; 3.1.3 Xác định thời gian hoàn thành công việc chu kỳ ti = N i Tca N ic K H Trong - Hệ số tính đến thời gian công nhân phải nghỉ kĩ thuật = đồ áN MÔN HọC Tck T0 Tck 35 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ Trong đó: Tck- thời gian chu kì, Tck=8 T0= tng+ttb+tmn +tat ,giờ Với tng-thời gian đa ngời lên xuống, tng=0,25 ttb- thời gian kéo thả thiết bị, ttb=0,15 tmn- thời gian nạp nổ mìn, tnm=0,75 Ttg- - thời gian thông gió đa gơng vào trạng thái an toàn, tat=0,75 Nh vậy: T0= 0,25+0,15+0,75+0,75= 1,9 = 1,9 = 0,77 Bảng12.Số ngời ca thời gian hoàn thành công tác đào chống tạm Khối lợng STT Tên công việc công việc Số Đơn vị Số ngời Thời chọn gian Nc ti (ngời) (h) 4,49 2,65 2,125 1,2 3,105 0,17 0,75 0,17 1,35 Định ngời mức ca Hi Ni Vi (ngời) Bốc đất đá 44,9 m Chống tạm 2,125 Khoan lỗ mìn 93,15 m Nối ống gió 1,7 m Nối đờng ống 1,7 m 10m3/ngca 1vì/ng-ca 30m/ngca 10m/ngca 10m/ngca Vậy số ngời đội thợ Ni = 10,06, chọn số ngời đội thợ ngời, hệ số vợt mức đồ áN MÔN HọC 36 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT K= KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ 10,06 = 1,17 < 1,3 (1,3 hệ số vợt mức cho phép) Dựa vào thời gian hoàn thành công việc chu kỳ đào chống tạm trình tự thực công việc, có bảng tổ chức chu kỳ đào chống tạm: Bảng13.Biểu đồ tổ chức chu kỳ đào chống tạm STT Công việc Thời Đơn Khối Số gian vị lượng người (h) Đưa người lên xuống 0,25 Kéo thả sàn treo - 0,3 kéo thả thiết bị - 0,15 1,7 Kéo dài đường dây ống m Bốc đất đá m3 44,9 2,6 Chống tạm thời 2,125 1,2 Khoan lỗ mìn m 93,15 8 Nạp nổ mìn lỗ 46 - 0.75 Thông gió Kiểm tra đưa gương Vào TTAT - 0,75 10 Tiếp diễn thời gian Ca I 10 11 12 3.2 Công tác chống cố định: Công việc chống cố định thân giếng bê tông liền khối theo sơ đồ nối tiếp đợc tiến hành nh sau: Thả sàn treo xuống vị trí công tác, tháo vòng chống tạm, đặt ván khuôn đổ bê tông Chiều dài ván khuôn 2,1 m, chu kỳ xây đợc 2,1 m vỏ cố định bê tông liền khối, số ngời - ca cần thiết để hoàn thành công việc chu kỳ chống cố định đợc tính theo công thức: đồ áN MÔN HọC 37 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT Ni = KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ Vi , ngời ca; Hh Các công việc chu kì chống cố định đợc thể bảng sau: Bảng14 Số ngời ca thời gian hoàn thành công tác chống cố định Số ST Tên công T việc KL công việc Đơn Định mức vị ngời Số ng- ca ời ca cần chọn ti (giờ) thiết Tháo chuyển chống tạm Lắp dựng ván khuôn Đổ bê tông 2,625 vì/ngời Vì ca 5m2/ngời 30,4 m 13.07 m3 ca 5m /ngời ca Tổng cộng 2,625 10 1,5 6,08 10 3,7 2,614 10 1,5 11,32 Chọn đội thợ thực công việc chống cố định gồm 10 ngời Hệ số làm vợt mức là: k= 11,32 = 1,132 10 Hệ số kể đến thời gian chết kĩ thuật: = Tck T0 Tck Trong đó: Tck- thời gian chu kì, Tck=8 To= tng+tst+tvk tng-Thời gian đa ngời lên xuống, tng=0,25 tst-thời gian thả sàn treo, tst=0,3 đồ áN MÔN HọC 38 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ tvk-thời gian thả ván khuôn, tvk=0,5 To=0,25+0,3+0,5=1,05 => = 1,05 = 0,869 Thời gian hoàn thành công tác chu kỳ chống cố định là: ti = N i Tca N ic K Nh vậy, trình tự công việc chu kì đào chống đợc 12 11 10 1,5 11,2 Đổ bê tông m3 10 3,7 10 29,7 m2 Lắp dựng ván khuôn 0,5 2,63 10 Thả ván khuôn 1,5 10 Tháo chuyển chống tạm 0,3 10 Kéo thả sàn treo 0,5 10 Đưa người lên xuống STT đồ áN MÔN HọC Công việc Thời Đơn Khối Số gian vị lượng người (h) Biểu đồ tổ chức chu kỳ đào chống tạm Tiếp diễn thời gian thể nh sau: 39 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 [...]... trục tải hàng rơi Chơng II: đào chống giếng đồ áN MÔN HọC 14 đỗ TUấN TRUNG_ XDCTN &Mỏ K47 TRƯòNG ĐạI HọC Mỏ - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ 2.1 Chọn sơ đồ đào giếng: Với đờng kính của giếng là 5m và chiều sâu là 208m Giếng thuộc loại giếng nhỏ và không sâu Để tiện cho công việc thi công, đào, chống thông gió thì ta chọn sơ đồ đào giếng nối tiếp.Việc đào giếng phá đá, chống cố định sẽ đợc tiến... liên lạc: Để thông tin giữa giếng gơng giếng, sàn treo và mặt đất, cần có tín hiệu tin cậy và rành mạch Hiện nay, khi đào giếng đứng dùng tín hiệu vô tuyến, radio CPC-1 và tín hiệu hữu tuyến đèn nháy có tần số cao 3.10 Chiếu sáng thự nhiên: Mức độ chiếu sáng ở gơng giếng có ảnh hởng tới sức khoẻ, năng suất lao động, và mức độ an toàn của công nhân Để chiếu sáng gơng giếng đứng, ta dùng đèn pha 600 và... Đờng kính bánh công tác Tần số quay Năng suất lớn nhất Năng suất nhỏ nhất áp lực quạt max áp lực quạt min Đơn vị mm Vòng/phút m3/phút m3/phút mm cột nớc mm cột nớc Thông số 600 2950 470 160 275 120 2.8.3.Thoát nớc: Khi đào giếng đứng, nớc xung quanh chảy vào giếng là một trong những yếu tố chính ảnh hởng xấu đến công tác đào giếng, làm tăng giá thành của giếng Để hạn chế bớt ảnh hởng xấu đó, ta phải... chảy vào giếng là 10m3/h, chiều sâu của giếng là 188m, ta chọn phơng pháp thoát nớc bằng máy bơm với sơ đồ thoát nớc một bậc Tính chọn máy bơm: a) Năng suất của máy bơm: Có hai chế độ thoát nớc là :chế độ thoát nớc gơng giếng sau khi nổ mìn và chế độ thoát nớc bình thờng ở gơng giếng trong thời gian làm việc Theo chế độ thứ nhất thì năng suất của máy bơm phải đảm bảo bơm hết lợng nớc đọng ở giếng từ... toàn: 2.8.1.Các chế độ thông gió khi đào giếng: Để thông gió cho giếng ta áp dụng sơ đồ thông gió đẩy Vị trí quạt đặt trên mặt đất cách miệng giếng 10 m và miệng ống gió đặt cách gơng giếng 1 khoảng : 4 s d = 4 26,42 = 20 m.ống gió sử dụng là ống gió cứng làm bằng hợp kim nhôm hoặc kim loại.Mỗi đoạn ống gió dài 26 (m) ghép với nhau bằng mặt bích và bu lông Khi đào giếng có 2 chế độ thông gió là: Thông... MÔN XDCTNGầM & Mỏ 2.7.Đặt cốt giếng: 2.7.1 Sơ đồ đặt cốt giếng: Chọn sơ đồ đặt cốt giếng nối tiếp cho từng tầng khai thác Theo sơ đồ này việc đặt xà từ trên xuống dới bằng giá treo bốn tầng còn việc đặt đờng định hớng từ dới lên bằng giá treo Cả hai công việc đặt xà và đặt đờng định hớng đều tiến hành nối tiếp cho đến hết chiều sâu tầng khai thác Tổ chức công tác đặt cốt giếng: Trang bị sử dùng giá... - ĐịA CHấT KHOA Mỏ Bộ MÔN XDCTNGầM & Mỏ Thoả mãn, yêu cầu chịu lực Góc mở vành đế đỡ: 1,46 b = arctg = arctg = 26 0 h 2 , 96 1.6.Đáy giếng: 1.6.1 Kết cấu đáy giếng: Đáy giếng chống bằng bê tông liền khối chiều dày 0,3 m Toàn bộ chiều sâu của đáy giếng đợc xác định theo công thức: L=a+b+c1+c2+c3+c+d, m Trong đó: a- Chiều cao đổ thùng skíp a=10 m b- Chiều dài đoạn tự do, b=4m c1- khoảng cách... giếng Giếng ta thiết kế có độ sâu là 208 m ta bố trí thành 4 khâu: Khâu 1: tính từ mặt đất vào sâu 2m cát kết tơng đối vững chắc Vậy nên khâu 1 dài 22 m Khâu 2: từ lớp cát kết tới giữa lớp cát kết, do vậy khâu 2 dài 73 Khâu 3: hết lớp cát kết tới than, khâu 3 dài 75m Khâu 4 : từ lớp than và lớp bột kết dài 38 m 1.5.2.Tính toán kích thớc vành đế đỡ: Vành đế đỡ chịu tác dụng của tháp giếng, cổ giếng. .. + Xây dựng trạm cung cấp năng lợng : điện khí ép 2.2 Thi công cổ giếng: Phần cổ giếng ào qua lớp đất phủ có hệ số kiên cố f= 1 nên ta sử dụng máy đào để đào phần đất yếu này Đào phần bậc của cổ giếng , sau khi khi đổ bê tông phần bậc đợc một ngày đêm ta lắp khung không để đào phần tiếp theo Ta đào chống tạm đến hết phần chiều sâu cổ giếng sau đó đổ vỏ chống cố định Việc đổ bê tông tiến hành từ dới... án thi công: Nh đã trình bày, sơ đồ đào giếng theo phơng pháp nối tiếp từng phần Công việc chống cố định tiến hành từ dới lên trên trong cùng một khâu Để không ảnh hởng tới công việc chống, kéo thiết bị khoan và bốc đất đá lên độ cao cần thiết Đất đá của chu kì nổ mìn cuối cùng để lại ở gơng giếng vừa làm gối tựa cho khâu vỏ giếng đang chống vừa để bảo vệ vỏ giếng khi nổ mìn trong những đợt đầu của ... thân giếng (0,45m) Ptt- tải trọng lớn tác dụng thẳng đứng tháp giếng tác dụng tự trọng cổ giếng Ptt = P+Q ,tấn - hệ số vợt tải ( =1,2) P- trọng lợng tháp P =800 Q- trọng lợng thân miệng giếng. .. XDCTNGầM & Mỏ Đại cơng giếng: Trong trình khai thác mỏ khoáng sản độ sâu lớn hay công trình ngầm giếng công trình quan trọng bậc Giếng có nhiều công dụng khác nhau: - Giếng mỏ than: chủ yếu dùng... thiết kế cụ thể nh sau: 1.2 Chọn hình dạng kích thớc tiết diện ngang giếng: 1.2.1.Chọn hình dạng mặt cắt ngang giếng: Giếng đứng thờng có tiết diện ngang hình tròn, hình chữ nhật cạnh thẳng, hình