ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH NGẦM TRONG MỎ - ĐƯỜNG LÒ DỌC VỈA ĐÁ f=7

Đồ án đào chống lò an toàn mỏ Tên đề tài:thiết kế lò dọc vỉa đá Công trình đào qua lớp đất đá (khoáng sản ): Loại đất đá TL thể tích ;t/m Hệ số kiên cố;f Góc dốc độ Cát kết 2,62 30 Phần I:đặc điểm điều kiện địa chất đờng lò I.1- Những vấn đề chung công trình cần thiết kế Công trình cân thiết kế đờng lò dọc vỉa đá cho toàn mỏ Đó đờng lò nằm ngang làm nhiệm vụ vận chuyển vật liệu chống (gỗ) đất đá thải Để thi công đờng lò trớc tiên từ phía lò xuyên vỉa ta tíên hành thi công ngã ba sau đào lò dọc vỉa nằm hoàn toàn đá vách song song với phơng vỉa tới biên giới khu khai thác I.2 Tình hình địa chất ,địa chất thuỷ văn Đờng lò dự kiến đào lớp cát kết tơng đối ổn định với hệ số kiên cố f=7 Qua thăm dò đánh giá sơ công tác địa chất thuỷ văn lợng nớc chảy vào mỏ nớc mặt nớc ngầm Lợng nớc không lớn nhng cung yếu tố gây khó khăn cho công tác đào lò I.3 -Thiết kế mặt cắt ngang đờng lò I.3.1- chọn thiết bị vận tải Vì đờng lò dọc vỉa đá nên khối lợng vận chuyển qua đờng lò không lớn (chủ yếu gỗ đất đá thải) theo quy phạm an toàn ta chọn phơng pháp vận chuyển dùng đầu tầu ăc quy để kéo đoàn gòong Ta chọn loại đầu tầu 4,5ARP-2M có đặc tính kỹ thuật nh sau: Bảng 1.1 Đặc tính đầu tàu Cỡ đờng mm 600 Trọng Công suất Điện áp lợng ( v) dính(T) đ/c Kw Lực kéo chế độ ngắn hạn kG P U F v Dài Rộng Cao 80 750 6,44 3300 1000 1300 4,5 Tốc độ chế độ Kích thớc ngắn hạn bảnmm Km/h Số động Bán kính vòng nhỏ (m) R Với loại đầu tầu chọn ta chọn loại gòong UVG-1,0 có đặc tính kỹ thuật sau: Bảng 1.2:đặc tính kỹ thuật goòng Loại Kiểu gòong Dung tích Chiều tính toán rộng m3 thùng Mm Chiều cao Chiều dài kể Cỡ đ- Khung từ đầu đấm ờng cứng đỉnh ray mm mm mm mm đờng kính Chiều cao Trọng bánh xe tính từ l ợng mm đỉnh ray Kg mm đáy UVG- 1,0 850 1300 1500 600 500 300 320 486 kín 1,0 không lật Tơng ứng với loại đầu tầu điện loại gòog nh ta chọn loại ray R-24 có đặc tính kỹ thuật cho bảng sau: Bảng 3:bảng đăc tính ray:R-24 Kiểu ray Trọng lợng 1m dài kích thớc ray (mm) Chiều cao R-24 24,04 107,0 Chiều Chiều rộng đế rộng ray đỉnh ray 92 51 Chiều dày bụng ray 10,5 Diện tích mặt cắt ngang Chiều cao tâm (cm2) lỗ Mô men quán tnh J x (cm4) Mô men quán tính w (cm3) wx wy Chiều dài đoạn ray Tiêu chuẩn (GO ST) 45,5 468,0 87,2 636852 32.7 87,6 I.3.2 -Tính toán khả thông qua vận tải 1-trọng lợng đoàn goong theo khả kéo đầu tầu (Q g ) 1000 1000 * 0,2 )=692; kN Q g =P*g* ( + i 1) =4,5*9,81 ( 5+7 o Với : -g:gia tốc trọng trờng,g=9,81;m/s2 -P:trọng lợng đầu tầu,P=4,5:T - :hệ số bám dính bánh xe với đờng , =0,2 - o :hệ số cản chuyển động đầu tầu, o =7 -i:độ dốc đờng lò,i=0,005 kiểm tra tra tầu khơỉ động lên dốc 1000 m 1000 * 0,24 )=463;kN Q g =P( 1,5 + i + 108a )=4,5*9,81( 1,5 * + + 108 * 0,05 o m Với: - m :hệ số bám dính lớn bánh xe với đờng(khi rắc cát ), m =0,24 - am :gia tốc đầu tầu mở máy, am =0,05,m/s2 kiểm tra theo khả máy(nhiệt độ cho phép động ) 1000 F 1000 * 10,3 ld 4,5 * 9,81) =379;kN Q g = ( + i + 108a ) T P = ( 1,4 * 0,3 * (7 + + 108 * 0,05) o m Với: -F ld :lực kéo chế độ lâu dài,lấy F ld =0,7*F=0,7*750*2=1050;kG - :hệ số kể đến đốt nóng động làm mát không , =1,4 -T= Tcd 8,6 = 0,3 = Tcd + 8,6 + 20 T cd :thời gian chuyển động tầu chu kỳ vận tải * 300 2L = 1000 =8,6;phút T cd = 0,65v 0,65 * 6,44 * 60 :thời gian nghỉ tàu chu kỳ vận tảI, =20;phút kiểm tra theo điều kiện hãm xuống 1000 * P * h 1000 * 4,5 * 9,81 * 0,12 4,5 * 9,81 = 8156; kN Q g = 54(0,7v) + i -p= 54 * (1,4) 7+5 o Lh 40 Với: - h :hệ số bám dính hãm , h =0,12 -L h :quãng đờng hãm cho phép , L h =40;m Vậy ta chọn trọng lợng đoàn gòong nhỏ giá tri 2-số goòng đoàn goòng n= Qg (G o + G ) g = Q g =379;kN 379 = 13,8 ;goòng 9,81 * (0,486 + 2,34) ta chọn số gòong đoàn tầu n=14; goòng Trong đó: -G o :trọng lợng thân goòng , G o =486;kG -G: trọng lợng đá chứa goòng ,G=V* * g =1*2,6*0,9=2,34;T - g =0,9:hệ số chứa đầy goòng -V:dung tích goòng ,V=1;m3 - :dung trọng đá , =2,6;T/m3 3-thời gian trung bình chu kỳ vận tải T ck =t c +t ct +t kt +t d + Trong : - t c :thời gian chất tải,lấy =15;phút - t ct :thời gian chuyển động có tải 60 L * 0,8 60 * 0,2 * L 60 * 0.8 * 3000 *10 60 * 0,2 * 300 * 10 + = 5,2 ;phút t ct = v + 0,5v = 0,65 * 6,44 0,5 * 6,44 ct ct với: -L:chiều dài đờng lò ,L=300;m -v ct :thời gian có tảI , v ct =0,65v -t kt :thời gian chuyển động không tải ,ta lấy gần thời gian chuyển động không tảI =thời gian chuyển động có tải =5,2;phút - t d :thời gian dỡ tảI đoàn goòng ,=8;phút - :thời gian dừng tàu chu kỳ để chờ chất tải, manơ , tránh tầu =20;phút Vậy T ck =15+5,2+5,2+8+20=53,4;phút 4-Năng suất vận tải đoàn tầu + Năng suất kỹ thuật Q kt = 60 * Tnd * n * G 60 * 21 * 14 * * 2,6 = = 859 ;T/ngày đêm Tck 53,4 Trong : -T nd :thời gian làm vịêc ngày đêm,lấy =21;giờ -n:số toa goòng đoàn goòng ,n=14;goòng -G:sức chở toa goòng ,G=2,34:T -T ck :thời gian chu kỳ + Năng suất thực tế đoàn tầu Q tt =k tg * Q kt =859*0,7=601;T/ngày đêm +Mặt khác khối lợng đất đá mà mỏ cần phải vận chuyển Am= 0,25 * A 0,25 * 200000 = = 167 ;T/ngày đêm N 300 Trong đó: -A:sản lợng hàng năm mỏ ,A=200 000; T/năm -N:số ngày làm vịêc năm mỏ ,N=300;ngày So sánh ta thấy Q tt > A m ,do đảm bảo điều kiện chở hết lợng đất đá mà mỏ cần vận chuyển 5-tính số đầu tầu số toa goòng phục vụ cho mỏ + Số chuyến tầu ngày đêm R= k dt * Am 1,15 * 167 = = 6; chuyến n*G 14 * 2,6 Trong đó: -k dt =1,15:hệ số dự trữ chuyến tầu ,kể đến trờng hợp làm việc không theo kế hoạch -n*G:sức chở chuyến tầu +Số đầu tầu cần thíêt n dt = k * Am * Tck R 1,15 * 167 * 53,4 = dt = = 0,23 ;chiếc r 60 * Tnd * n * G 60 * 21 * 14 * 2,6 ta cần đầu tầu đủ +số goòng cần thíêt n g =n*n dt =14*1=14; goòng Để đề phòng cố ta chọn số toa goòng danh sáchlà n gds =k*n=1,5*14=21 ;goòng I.3.3- Chọn kêt cấu chống lò hình dạng mặt cắt ngang đờng lò Việc lựa chọn kết cấu chống cho đờng lò hình dạng mặt cắt ngang đờng lò phụ thuộc vào công dụng đờng lò ,thời gian tồn ,tính chất lý mà lò đào qua Đờng lò đờng lò dọc vỉađá , đào qua lớp cát kết có hệ số kiên cố f=7.Nên ta chọn kết cấu chống neo bê tông cốt thép có đờng kính cốt pha neo 20 mm ,mặt cắt ngang có dạng hình vòm , tờng đứng I.3.4-Tính chọn diện tích mặt cắt ngang đờng lò +Chiều rộng đờng lò xác định theo công thức: B=m+A+C+n=2,6 ;m Trong : -m:khoảng cách từ thiết bị vận tải tới vỏ chống ,với kết cấu chống loại khung lấy m=0,3; m -A:chiều rộng vị trí cao thiết bị vận tải ,A=1;m -C:khoảng cách an toàn goòng với lối ngời lại ,ta chọn C=0,2;m -n:chiều rộng lối ngời lại (n>0,7;m),ta chọn n=0,75;m +chiều cao đờng lò : h=h c +r=1,3+1,3=2,6;m với: -h c :chiều cao phần cột, h c =1,3;m -r:bán kinh phần vòm ,r=B/2=2.6/2=1,3;m Vậy ta có diện tích sử dụng đờng lò : S sd = m2 I.3.5-kiểm tra diện tích sử dụng theo điều kiện thông gió Vận tốc gió trong đờng lò xác định theo công thức : A*q *a 200000 * 1,5 * 1,4 v= N * *S *60 = 300 *1 * * 60 = 3,9; m / s sd Trong đó: -A:sản lợng hàng năm mỏ ,A=200000;T/năm -q:lợng khí cần cung cấp cho than khai thác ngày đêm, ta chọn q=1,5;m3/phút -N:số ngày làm việc năm mỏ ,N=300;ngày đêm -a:hệ số không cân sản xuất ,a=1,4 - :hệ số giảm tiết diện đờng lò ,với lò =1 Ta thấy 0,25[...]... (T) -0 .03 -0 .03 -0 .03 -0 .03 -0 .03 -0 .03 -0 .03 y (m) 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 y*y 0 0.09 0.36 0.81 1.44 2.25 3.24 qso(T/m) 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 Va(T) 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 Mc(T) 0 -0 .01215 -0 .0306 -0 .05535 -0 .0864 -0 .12375 -0 .1674 Nc(T) 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 Qc(T) -0 .03 -0 .051 -0 .072 -0 .093 -0 .114 -0 .135 -0 .156 e(m) 0 -0 .01446 -0 .03643 -0 .06589 -0 .10286 -0 .14732... vỡ đất đá 3.1.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ và phơng pháp phá vỡ đất đá Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công, phơng pháp phá vỡ đất đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh: - Kích thớc tiết diện ngang, chiều dài đờng lò - Điều kiện đất đá, điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn - địa chất công trình - Các yêu cầu về an toàn và chỉ tiêu kinh tế Với điều kiện nh đầu bài của đồ án này chúng ta chọn - Sơ đồ công. .. điều kiện nh đầu bài của đồ án này chúng ta chọn - Sơ đồ công nghệ đào: sơ đồ nối tiếp toàn phần - Sơ đồ đào: Đờng lò đào qua lớp đất đá có độ kiên cố f=7, kích thớc đờng lò không lớn nên ta chọn sơ đồ đào toàn tiết diện - Phơng pháp phá vỡ đất đá: Vì đá có f=7 tơng đối cứng vững nên dùng phơng pháp phá vỡ đất đá là khoan nổ mìn - Phơng tiện nổ: là kíp nổ điện vi sai Chủng loại và số lợng máy khoan:... vận chuyển đất đá 3.2.1 Tính toán lợng đất đá cần phải chuyển trong một chu kỳ đào lò Lợng đất đá nổ ra và cần phải vận chuyển hết trong một chu kỳ đào lò là Vck=l..Sđ.k0.à ; m3 Trong đó: l: chiều sâu trung bình của lỗ khoan k0: hệ số tơi rời của đất đá, k0=2 Sđ: diện tích gơng đào Vck=1,7 0,9 7,3 2 1,05=23,45;m3 3.2.2 Chọn thiết bị xúc bốc Với diện tích gơng lò là 7,3m2 đất đá có độ cứng f=7 (tơng đối... vào tính chất cơ lý của đất đá trên gơng, hạng mỏ về khí nổ, diện tích mặt cắt ngang gơng lò Với điều kiện của đồ án: đờng lò đào qua lớp đất đá có f=7, diện tích gơng lò là 6m2 Vậy ta chọn loại máy khoan dễ dàng mang vác, chạy bằng khí nén, số hiệu máy khoan : PP-36, Số lợng máy khoan làm việc đồng thời trên gơng là 2 máy và 1 máy dự phòng Đặc tính kỹ thuật của máy khoan PP-36 đợc cho bởi bảng 3.1 dới... 2,6 + 0,15 =2,75; m - Chiều cao tờng : hto = htsd = 1,3; m - Chiều cao vòm : r = hvo = 1,3; m - Chiều cao đờng lò : h0 = hto + hvo = 1,3 +1,3 = 2,6; m II.2 Tính toán nội lực 0,7T/m 0,07T/m 0,07T/m 1800 0 20 1 R HA VA HB 2400 VB Hinh 2.2: Sơ đồ tính toán nội lực Ta sử dụng sơ đồ tính toán dạng vòm 2 khớp , đây là hệ siêu tính bậc 1, có số ẩn nhiều hơn số phơng trình Để giải bài toán này ta thay số ẩn... 0.7 0.7 0.7 0.7 qso(T/m) 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 hto(m) 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 Mv -0 .1674 -0 .18547 -0 .1476 -0 .07297 0.11068 0.174993 0.199 Nv (T) 0.84 0.829733 0.729 0.572309 0.4081 0.285327 0.24 Qv(T) -0 .156 0.038316 0.192258 0.267691 0.249358 0.148624 0 e (m) -1 .99286 -0 .22352 -0 .20247 -0 .1275 0.02617 0.162833 0.4125 0,175 0,199 0,175 0,111 0,111 0,073 0,073 0,147 0,147 0,185 0,185... theo công thức 60 Ptt= k 0 k r [ t + (1 ).t ] + k 0 P c g q ; m3 / h n Trong đó: t: thời gian của một chu kỳ xúc; t=0,2h : hệ số kể đến sự ngng nghỉ trong khi xúc bốc, = 1,09 k0= 2: hệ số tơi rời của đất đá khi nổ mìn kr=1,1: hệ số rời của đá phụ thuộc quá trình xúc =15%: phần đất đá bị văng ra sau khi nổ mìn tc=0,4: thời gian một chu kỳ xúc đá văng g: hệ số chứa đầy goòng, g= 0,8 : phần đất đá. .. 0,0362= 0,7; kg/m Vậy N = 3,1.7,3 + 7,3 = 31 ; lỗ 0,7 - Số lỗ mìn biên: (Nb) Nb = C S d Bd b Trong đó: + 1; lỗ C: hệ số phụ thuộc vào hình dạng đờng lò, hình vòm C=3,86 Bd: chiều rộng đờng lò khi đào, Bd=2,9;m b: khoảng cách giữa các lỗ mìn biên, b= 0,6;m Thay số vào công thức Nb = 3,68 7,3 2,9 + 1 = 14 ; lỗ 0,6 - Số lỗ mìn rạch phá(Nr,p) Nr,p= N-Nb= 3 1-1 4=17 lỗ Ta chọn số lỗ mìn rạch là 5 và số lỗ mìn... phần đất đá nằm trên nó trong phạm vi một bớc chống nên áp lực đất đá lên tấm chèn là: Pc = .b.L=2,62.0,2.1=0,52;T/m b: chiều rộng của tấm chèn, b=0,2;m L:bớc chống ,L=1;m :dung trọng của đá, =2,62;T/m3 Hình: 2.4 Sơ đồ tính toán tấm chèn Chọn chiều dầy của lớp bê tông bảo vệ là: a=1;cm h0 =4;cm Hinh:2.5 Sơ đồ tính tấm chèn Để đơn giản ta chỉ kiểm tra bền cho tấm chèn theo mô men uốn cực đại Phơng trình ... Mc(T) -0 .01215 -0 .0306 -0 .05535 -0 .0864 -0 .12375 -0 .1674 Nc(T) 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 0.84 Qc(T) -0 .03 -0 .051 -0 .072 -0 .093 -0 .114 -0 .135 -0 .156 e(m) -0 .01446 -0 .03643 -0 .06589 -0 .10286 -0 .14732... khăn cho công tác đào lò I.3 -Thiết kế mặt cắt ngang đờng lò I.3. 1- chọn thiết bị vận tải Vì đờng lò dọc vỉa đá nên khối lợng vận chuyển qua đờng lò không lớn (chủ yếu gỗ đất đá thải) theo quy phạm... tiếp toàn phần - Sơ đồ đào: Đờng lò đào qua lớp đất đá có độ kiên cố f=7, kích thớc đờng lò không lớn nên ta chọn sơ đồ đào toàn tiết diện - Phơng pháp phá vỡ đất đá: Vì đá có f=7 tơng đối cứng