ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH NGẦM TRONG MỎ - GA DỒN TOA f=4

Lời nói đầu Hiện nhu cầu lợng nhu cầu thiếu quốc gia Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, ngời tìm nhiều nguồn lợng, nh lợng nguyên tử, lợng mặt trời Tuy nhiên than nguồn cung cấp lợng đợc sử dụng phổ biến nớc ta than nguồn tài nguyên phong phú tiến hành đào đờng lò chuẩn bị đờng lò khai thác với khối lợng lớn Qua thời gian học tập với giảng dạy giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo TS Nguyễn Văn Quyển giao cho đề tài thiết kế : Thiết kế ga dồn toa với thông số Sản lợng khai thác: 200.000 T/năm Thời gian tồn đờng lò: năm Chiều dài đờng lò:90m Góc dốc vỉa :41 Độ dốc đờng lò Đờng lò đào qua lớp cát kết có hệ số kiên cố f=4 Loại mỏ khí bụi nổ :loại II Lu lợng nớc chảy vào đờng lò :16 m /h Đến đồ án em đợc hoàn thành Do kiến thức thời gian hạn chế nên đồ án thiếu sót Em mong đợc bảo giúp đỡ thầy để đồ án em đợc hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Phạm Đức Thang Chơng1 Thiết kế kỹ thuật I Khái quát chung đờng lò cần thiết kế : Công dụng đờng lò ga dồn toa đờng xe với phơng tiện vận tải goòng VB 2,5 Với chiều dài đờng lò 90m , thời gian tồn đờng lò năm Sản lợng thông qua đờng lò 200.000 T/năm Đờng lò đợc đào qua lớp cát kết có hệ số kiên cố f=4 mỏ thuộc hạng khí bụi nổ loại II II Lựa chọn thiết bị vân tải suất vân tải a chọn thiết bị vận tải Thiết bị vân tải lò đợc chọn dựa vào sản lợng khai thác vận chuyển qua đờng lò , loại mỏ khí bụi nổ , mức đầu t , góc dốc công trình tuổi thọ đờng lò Với yêu cầu vận chuyển 200.000 T/năm , mỏ thuộc hạng khí bụi loại II tuổi thọ năm Nh ta chọn phơng tiện vận tảI : Đầu tầu chạy acquy AM-8 goòng đáy kín (VB-2,5) Đặc tính đầu tàu acquy AM-8 thể bảng sau BảngI.1 Đặc tính tàu điện acquy AM-8 Các thông số làm việc Các kích thớc Trọng lợng bám dính (tấn) 8.8 Kiểu động ERD10B Loại goòng VB-2,5 Tốc độ (m/s ) 6,8 Lực kéo (kg) Tổng Điện công áp (V) suất (kw) Chiều cao (mm) Chiều rộng (mm) Chiều dài (mm) 1150 22,4 1415 1050 4500 120 Cỡ đờng xe (mm) 600 BảngI.2.Đặc tính kỹ thuật goòng VB-2,5 Các kích thớc Cỡ đờng xe (mm) Dung tích (mm) Rộng Cao Dài (m3) 600 2,5 1350 1400 3150 +Thiết bị đờng sắt Để phù hợp với thiết bị vận tải (tàu điện acquy AM-8) goòng VB-2,5 cỡ đờng ray 600(mm) ta chọn thép ray R24 tà vẹt bê tông cốt thép tiết diện hình thang BảngI.3 Các thông số kỹ thuật ray r24 STT Các thông số Đơn vị Số lợng Chiều dài tiêu chuẩn m Chiều cao mm 107 Chiều rộng đỉnh ray mm 51 Chiều rộng chân ray mm 92 Chiều cao chân ray mm 105 Chiều dày bụng ray mm 10,5 Chiều cao tâm lỗ mm 45,5 STT BảngI.4 Thông số tà vẹt bê tông cốt thép Các thông số Đơn vị Số lợng Chiều cao tà vẹt mm 120 Chiều rộng mặt đáy, btv1 mm 170 Chiều rộng đỉnh, btv2 mm 140 Chiều dài tà vẹt mm 1200 b Năng suất thiết bị vận tải Việc chọn tối đa số lợng số goòng mang tải đợc xác định điều kiện bám dính mở máy Tải trọng đoàn goòng đợc xác định qua công thức : Qg = 1000PK Pd Wn ' + Wn + 110a Trong : Qg - tải trọng đoàn goòng Pd - Trọng lợng đầu tầu; Pd = 8,8 Wn- Sức cản đo độ dốc Wn = 1000 i = 1000 0/00 = (kg/tấn) Wn/: Sức cản đơn vị đoàn goòng khởi động đợc tính theo công thức: Wn/ = 1,5 Wn = 1,5 = 7,5 (kg/tấn) a gia tốc mở máy : a=0,05m/s Thay số vào ta đợc: Qg = 1000 0,12 8,8 7,5 + + 110 0,05 - 8,8 = 49,86 (T/m2) Số lợng goòng chuyến đợc xác định theo công thức : n= Q g G + Go G trọng lợng khoáng sản goòng G = V =2,5 2,05 =5,125 trọng lợng thể tích lớp đất đá 1=2,05 V thể tích goòng V= 2,5 m3 Go trọng lợng goòng Go =2350 kg Thay số ta có n = 49,86 =6,7 goòng 5,125 + 2,305 Nh ta chọn số goòng đoàn goòng goòng III Chọn hìng dạng kích thớc mặt cắt ngang đờng lò Chọn hình dạng kích thớc mặt cắt ngang Việc lựa chọn hình dạng kích thớc mặt cắt ngang hầm lò yếu tố quan trọng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh tính chất lý đá , vật liệu chống ,kết cấu chống , khả mang tải , công dụng đờng lò áp lực đất đá xung quanh đờng lò tuổi thọ đờng lò Do đờng lò đào qua lớp cát kết f=4 tức qua lớp đất đá có độ ổn định trung bình ,tuổi thọ đờng lò năm nên ta chọn mặt cắt ngang đờng lò hình vòm bán nguyệt tờng thẳng nh hình vẽ : Ht B Xác định kích thớc mặt cắt ngang a, chiều rộng đờng lò thiết kế đờng lò ga dồn toa đờng xe nên ta phải bố trí lối ngời lại hai bên thiết bị vận tải nên chiều rộng đờng lò đợc tính theo công thức : B = 2m +A Trong đó: m chiều rộng tối thiểu lối ngời lại m= 0,7 met A chiều rộng lớn thiết bị vận tải A=1350mm Nh chiều rộng bên đờng lò là: B =2 0,7 +1.35 = 2,75 m b, Chiều cao: + chiều cao thiết bị vận tải Hvt = h+ hs Trong đó: h chiều cao lớn thiết bị vận tải h=1415mm hs chiều cao đờng sắt hs =0,35m Vậy ta tính đợc : Hvt =1415+350 = 1765mm + chiều cao tờng Do chiều cao lối dành cho ngời lại theo quy phạm phải lấy tối thiểu 1,7m Vậy ta chọn chiều cao tờng 1,2 m để đảm bảo chiều cao lồi ngời lại theo quy phạm an toàn Nh chiều cao đờng lò bên vỏ chống : Hl =ht + B 2,75 =1,2+ =2,575 m 2 c diện tích mặt cắt ngang +diện tích bên vỏ chống Sc 2 Sc =ht B + r = 1,2 2,75 + 3,14.1,375 = 6,27 m2 2 Nếu ta chọn vật liệu chống thép lòng máng SPP -17 chọn chèn bê tông cốt thép có chiều dày 50 mm Ta có chiều rộng đờng lò đào là: Bđ = B + 2( dt +dc + b ) Trong : Bđ - chiều rộng đào dt - chiều dày thép lòng máng dt =0,093m dc chiều dày chèn dc =0,05m b - chuyển vị ngang đất đá b = 0,05m Bđ =2,75 +2(0,093 + 0,05 +0,05 ) =3.136 m Rđ =3,136.0,5= 1,568 m Chiều cao đờng lò đào : Hđl =1,568+1,2 =2,768m + Do diện tích đào lò Sđ : Sđ = 7,623 m2 Kiểm tra kích thớc mặt cắt ngang theo điều kiện thông gió a, Lu lợng gió đảm bảo cho khai thác: Theo công thức: Q= q A.K N (m3/phút) (1.17) Trong đó: K: Hệ số dự trữ, k = 1,45 N: Số ngày làm việc năm, N = 300 ngày A: Sản lợng thiết kế , A = 200.000 T/năm q: Lợng gió cần thiết cho than Phụ thuộc vào cấp khí cháy mỏ, với loại mỏ khí cháy bụi nổ loại II : q=1,25m3/phút Do : Q= 1,25.200000.1,45 = 1208,3 (m3/phút) 300 b, Kiểm tra : Theo quy phạm an toàn vận tốc gió đờng lò phải đảm bảo điều kiện sau: Vmin = 1,5 (m/s) < V < Vmax = (m/s) Ta có : V= Q 1208,3 = = 3,21 (m/s) S c 60 6,27.60 (1.18) Kết luận : Tốc độ gió đờng lò thiết kế thoả măn tốc độ gió cho phép c, Thiết kế thoát nớc: Trong trình thi công , nớc chảy vào gơng lò 16m3/h Do ta thiết kế rãnh thoát nớc cho trình khai thác đảm bảo cho trình thi công Do ta chọn rãnh thoát nớc nh sau: +Độ dốc i = 50/0 (thao độ dốc đờng lò) +Rãnh nớc hình chữ nhật bê tông cốt thép, chiều dầy 100(mm), kích thớc b = 400, h = 250 (mm) IV áp lực đất đá lên vỏ chống Tính toán áp đất đá lên vỏ chống đợc tính theo giả thuyết TXIMBAREVICH áp lực Theo giáo s Tximbarevich tạo không gian khối đá khối đá xuất vòm phá huỷ vào lý thuyết ông áp lực đơn vị (tính cho m dài) tác dụng lên khung chống đợc xác định theo công thức qn = b1 (T/m2) Trong : - Trọng lợng thể tích đất đá, = 2,05 (T/m3) b1 - Chiều cao lớn vòm phá huỷ đợc tính theo công thức: 90 a + H dl tg a1 b1 = = f f , (m) Với: a1 - Nửa chiều rộng vòm phá huỷ F - Hệ số kiên cố đất đá, f = - Góc ma sát, = arctgf =arctg4 =75,96 o a- Nửa chiều rộng công trình, a = Bd/2 = 1568 (mm) Do vậy: 90 75,96 1,568 + 2,768.tg a b1 = = f = 0,477 q 'n = 2,05 0,477 = 0,9778(T/m2) Nh tải trọng tác dụng lên khung chống theo 1m dài lò 0,997T/m2 Vậy tải trọng phân bố tác dụng lên khung chống thép đợc xác định theo công thức: qn= q 'n L = 0,9778.0,7 = 0,684(T/m) Với L bớc chống khung chống thép L = 0,7m áp lực hông Khi đào lò vào lớp cát kết có f=4 áp lực có áp lực hai bên hông lò Trong trờng hợp hông lò coi nh tờng chắn có tải trọng phân bố áp lực hông lò đợc tính theo GS P.M.Tximbarêvich nh sau a, áp lực sờn: Theo giáo s Tximbarevich áp lực sờn lò đợc xác định nh sau: * áp lực sờn mức ngang lò q1: 90 (KN/m2) q s1 = b1 tg 90 75,96 = 2,05.0,477.tg qs1 = 0,0148 ( KN/m2) qn b1 qS1 qS1 H qS2 qS2 2a 2a' HìnhII.5 Sơ đồ tính áp lực theo Tximbarevich (áp lực + sờn lò) * áp lực sờn mức lò q2: q s = ( b1 + H dl ).tg 90 = 2,05( 0,477 + 2,768) tg qs2 = 0,1 (KN/m2) Trong đó: 90 75,96 Hl: Chiều cao đờng lò, Hdl = 2,768 m 1: Trong lợng thể tích đất đá, = 2,05(T/m3) áp lực hông tác dụng lên mét dài lò : Rh = = q1 + q 90 = (Hl+b1).tg2( ) (KN/m) 2 0,0148 + 0,1 = 0,0574(KN/m) Khi chống đặt cách khoảng L=0,7m áp lực lên chống Rh = q1 + q L= 0,0574.0,7=0,04 (KN/vì) áp lực nền: Sơ đồ tính áp lực : b1 H D Nn C x B A E 2a F K 2a' áp lực đợc tính dựa vào giả thuyết Tximbarevich: 90 (T/m2) N = D0 tg Với: D0 - Lực đẩy ngang phần làm lăng trụ CTE chồi theo mặt CE vào công trình, đợc tính theo công thức: 0 x0 x0 2 90 90 ( x0 + H ) tg D0 = tg 2 Với: H0 = Hdl + b1 = 2,768+ 0,477 =3,245 (m) X0 - chiều sâu lớp đá 0 90 90 75,96 3,245.tg H tg x0 = = 0 90 90 75,96 tg tg x0 = 7,46.10-4 Vậy: 0 2,05.7,46.10 4 90 75,96 D0 = 7,46.10 + 2.3,245 tg 2 ( ) 2,05.(7,46.10 ) 2 90 75,96 tg 2 D0 = 7,523.10-5 90 75,96 N = 7,523.10 tg = 9,26.10 (T/m2) IV Tính toán kết cấu chống giữ Sơ đồ tính toán tải trọng tác dụng lên vỏ chống Khung chống thép lòng máng chịu kết cấu làm việc nh vòm siêu tĩnh khớp Nh gối tựa có liên kết thừa H c ta có sơ đồ tính toán hình lk = k q A , m3/phút 24.60 k - Hệ số ảnh hởng chiều dài đờng lò ; k = 30% q0 - Lợng khí CH4 sinh đào than với mỏ khí buị nổ, q0 = m3/phút A: Khối lợng đất đá phá sau tiến độ, T A = Sđ l = 2,05 7,623 1,65 0,85 = 21,9 T Trong đó: 1-Trọng lợng riêng đất đá = 2,05T/m3 Sđ- Diện tích tiết diện đờng lò, Sđ = 7,623 m2 l- Chiều sâu lỗ mìn, l = 1,65 m - Hệ số sử dụng lỗ mìn, = 0,85 Thay vào công thức ta đợc: lk = 0,3.1.21,9 = 0,0045 m3/phút 24.60 Ta tính Qct1 = 100.0,0045 = 45 m3/phút 1% * Tính lợng gió cần thiết theo điều kiện nổ mìn: Qct = 7,8 S c Qtn l m3/phút (*) T Trong đó: Sc: Diện tích sử dụng bên khung chống Sc = 6,27 m2 t: Thời gian thông gió sau nổ mìn t = 30 phút l: Chiều dài đờng lò thông gió l = 90 m Qt: Lợng thuốc nổ đồng thời lớn gơng lò Qt= 19,7 kg Qct = 7,8 6,27.3 19,7.90 = 88,4 m3/phút 30 * Tính lợng gió cần thiết theo điều kiện số ngời làm việc lớn gơng: Qct(Nmax) = 6.n.kn (m3/phút) Trong đó: m3/phút định mực gió cho công nhân n: Số ngời làm việc đồng thời lớn gơng, n = (ngời) kn: Hệ số dự trữ kn = 1,4 Thay số có: Qct(Nmax) = 6.8.1,4 = 67,2 m3/phút Từ kết ta thấy lợng gió cần thiết theo điều kiện nổ mìn tức là: Qct1 = 88,4 m3/phút Kiểm tra chất lợng gió cần thiết lớn theo tốc độ gió cho phép v= Qct max 88,4 = = 0,23 m/s Sc 6,27.60 Ta thấy Vmin =0,15m/s [...]... để thi công các hầm trạm trong mỏ có kích thớc tiết diện ngang lớn lên cần thi công vỏ chống cố định ngay sau mỗi lần đào phá đất đá trong gơng 1.2, Sơ đồ công nghệ thi công áp dụng cho công trình: Để lựa chọn sơ đồ thi công hợp lý ta phải căn cứ vào công trình cụ thể Trong đề tài này, đờng lò đào qua đất đá f = 4 là đất đá rắn trung bình, đồng thời để phù hợp với trình độ thi công thủ công bán cơ khí... (m) 0-0 0 1-1 0,3 2-2 0,6 3-3 0,9 4-4 1,2 Mc(T.m) 0 3,24.10 3 1,8.10 4 -9 ,18.10 3 -0 ,0248 Bảng tính kết quả nội lực trong vòm Mặt cắt sin cos 6-6 0 0 1 7-7 15 0,26 0,966 8-8 30 0,5 0,86 9-9 45 0,707 0,707 1 0-1 0 60 0,866 0,5 1 1-1 1 75 0,966 0,26 1 2-1 2 90 1 0 Nc(T) 0,9405 0,9405 0,9405 0,9405 0,9405 Mv -0 ,0248 -8 .10 3 0,0744 0,2043 0,3356 0,433 0,44 Qc(T) 0,0213 3.10 4 -0 ,0207 -0 ,0417 -0 ,0627 Qv 0,8778... tiết diện hẹp nhng có chiều dài lớn - Trong điều kiện áp lực mỏ lớn công nghệ đào phá đá bán thủ công I.1.3, Sơ đồ thi công song song Công tác đào phá đất đá và chống cố định đợc thực hiện đồng thời a, Ưu điểm: - Do công tác đào chống tạm thời và chống cố định đợc thực hiện song song nên tốc độ thi công đờng lò lớn - Hạn chế tối đa khả năng phát triển các khe nứt trong khối đá sau khi đào do thời gian... ngầm, để thực hiện một quá trình xây dựng theo nguyên tắc chung ta phải hoàn thành hai công việc chính sau : + Phá đá đi gơng + Chống tạm và chống cố định Dựa vào hai công tác chính đó ngời ta chia ra các sơ đồ thi công sau : 1.1.1 Sơ đồ thi công nối tiếp toàn phần : Công tác đào và chống hết chiều dài của công trình sau đó quay lại chốn cố định a, Ưu điểm: - Công tác tổ chức thi công đơn giản do thực hiện... công trình có diện tích tiết diện nhỏ, chiều dài ngắn 1.1.2 Sơ đồ nối tiếp từng phần: Đờng lò đợc tổ chức thi công nối tiếp toàn phần trên từng đoạn có chiều dài từ 20m - 40m Theo sơ đồ công tác chống tạm đợc thực hiện liên tục khoảng từ 20m - 40m Sau đó công tác này dừng lại và quay lạo chống cố định, quá trình lặp lại và cho đến hết chiều dài đờng lò a, Ưu điểm: - Khắc phục đợc nhợc điểm của sơ đồ. .. là thỏi thuốc chứa kíp nổ đạt ở đáy lỗ khoan Cờng độ dòng điện trong mạch chính đợc xác định theo công thức: I= U/R (A) Trong đó : R- tổng trở của mạng, R= Rd+ Rk Rd- điện trở của dây dẫn Rd = L S - điện trở suất của dây dẫn ( bằng đồng) = 0,012.1 0-6 m L chiều dài dây dẫn L= 100m S- diện tích tiết diện ngang của dây S= 0,8.1 0-6 m2 Rk- tổng điện trở của các kíp Rk= 4,2 23= 96,6 I= Thay vào ta có... với sơ đồ thông gió đẩy Tính toán gió cần thiết đa vào gơng Qct: * Tính toán lợng gió cần thiết theo điều kiện của mỏ có khí nổ: Qct1 = 100.l k m3/phút d d0 Trong đó: d - Nồng độ khí độc cho phép : d = 1% d0 - Nồng độ khí độc có trong gió đa vào gơng, d0 = 0% lk - Lợng khí lớn nhất sinh ra trong gơng, m3/phút lk = k q 0 A , m3/phút 24.60 k - Hệ số ảnh hởng chiều dài đờng lò ; k = 30% q0 - Lợng khí... lỗ * các công việc phụ Vi= l. Đào rãnh nớc Vr= 1,65.0,85= 1,4 m Đặt đờng xe Vx= 1,4 m Nối ống gió và khí nén Vnk= 1,4 m 3.1.2 Xác định số ngời - ca cần thiết cho từng công việc trong một chu kỳ N i= Vi (ngời - ca) Hi Trong đó: Vi: Khối lợng công việc thứ i Hi: Định mức công việc thứ i l- đơn vị TT Tên công việc Khối ợng 1 44,55 m Khoan lỗ mìn định mức Hi Đơnvị mức 24 m /nời -ca định Số ngời - ca 1,85... Xúc và vận chuyển 25,8 6 Công tác chống chèn 2 7 đặt đờng xe 1,4 8 đào rãnh nớc 1,4 9 Nối ống gió, khí nén 1,4 Vậy số ngời ca trong một chu kì là: Kg m3 Vì m m m Nck= 14 12 1 4 2 4 Kg /ng- ca m3 /ng- ca Vì /ng- ca m /ng- ca m /ng- ca m /ng- ca ni = 8,8 (ng-ca) 1,4 2,15 2 0,35 0,7 0,35 Vì số công nhân là nguyên nên N ckc= 8 vì vậy trong khi làm đội thợ phải làm hoàn thành công việc với hệ số vợt mức... thép lóng máng SVP_17 Mã hiệu thép Trọng lợng 1m (kg) Kích thớc tiết diện thép (mm) B b M m H h Diện Wx tích (cm3) (cm2) SVP-17 17,66 131,5 91,5 60 51 94 8,5 23 21,73 50,3 BảngII.3 đặc tính tấm chèn Các kích thớc (mm) Cốt thép Mác bê tông Dài Rộng Dày 6A-1 R250 1100 150 50 Trọng lợng T/m3 2,7 Chơng II thiết kế thi công 1 Khái quát về tổ chức thi công Trong quá trình thi công công trình ngầm, để thực ... năm nên ta chọn mặt cắt ngang đờng lò hình vòm bán nguyệt tờng thẳng nh hình vẽ : Ht B Xác định kích thớc mặt cắt ngang a, chiều rộng đờng lò thiết kế đờng lò ga dồn toa đờng xe nên ta phải bố... goòng goòng III Chọn hìng dạng kích thớc mặt cắt ngang đờng lò Chọn hình dạng kích thớc mặt cắt ngang Việc lựa chọn hình dạng kích thớc mặt cắt ngang hầm lò yếu tố quan trọng phụ thuộc vào nhiều...Công dụng đờng lò ga dồn toa đờng xe với phơng tiện vận tải goòng VB 2,5 Với chiều dài đờng lò 90m , thời gian tồn đờng