ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH NGẦM TRONG MỎ THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG

Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Thiết kế thi công giếng đứng Đề số 17 Thiết kế xây dựng giếng đứng theo phơng pháp khoan nổ mìn với số liệu ban đầu nh sau: - Công dụng giếng: Giếng trục tải than - Chiều sâu: 300m - Sản lợng than khai thác: 800 000 ( tấn/năm ) Sơ đồ đào giếng :phối hợp song song - Tuổi thọ giếng: 70 năm - Hạng mỏ theo nguy nổ khí, nổ bụi: II - Lợng nớc chảy vào giếng: m3/h Giếng đào qua lớp đất đá sau đây: Tên lớp STT đất đá Đất phủ Sét kết Cát kết Than Dung trọng, (t/m3) 2,35 2,45 2,3 2,32 Hệ số Chiều Góc nghiêng kiên cố dày lớp lớp (f) (m) (độ) 20 10 50 10 195 10 30 10 Ghi Chơng I SV: nguyễn huy hiệp Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Thiết kế kĩ thuật 1.1 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 10 Lợng nớc chảy vào giếng đào 6m 3/h Thời gian tồn giếng lâu dài 70 năm.Giếng có độ sâu 300 m Quy trình bớc thiết kế cụ thể nh sau: 1.2 Chọn hình dạng vật liệu chống 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 1.2.2.Chọn vật liệu chống giếng: Giếng tồn vòng 70năm lợng nớc chảy vào giếng m3/h Vậy nên ta chọn vật liệu chống gĩ bê tông liền khối, chống tạm thép lòng máng dạng vòm 1.3 Xác định kích thớc mặt cắt ngang thân giếng: Dựa vào phơng pháp hoạ đồ ta xác định đợc mặt cắt ngang giếng : mặt cắt ngang giếng phải đảm bảo bố trí hết thiết bị nh thing trục, ngăn thang, loại dây cáp ống, cốt giếng khoảng cách an toàn Sau xác định mặt cắt ngang giếng ta làm tròn với hệ số 0,5 a) Xác định dung tích thùng trục: Vt = Ag ng (T) Trong :Vt- dung tích thùng trục Ag- suất yêu cầu hàng trục tải tính T/h Ag = Ak TN SV: nguyễn huy hiệp (T/h) Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ A- sản lợng mỏ chuyển qua giếng năm A= 800000T/năm T- thời gian trục tải làm việc ngày đêm T= 20 h k- hệ số làm việc không trục tải thông thờng k= 1,2 - hệ số kể đến khối lợng đất đá cần trục thêm có lẫn khoáng sản = 1,3 N- số ngày làm việc năm N= 300 ngày Ag = 800000.1,2.1,5 = 208 20.300 (T) ng số lần trục tải ng = 3600 Tck Tck- thời gian chu kì trục Tck= t1 + t2 (s) t1- thời gian thùng trục chuyển động chu kì t1 = H + 25 vtb (s) H- chiều sâu tối đa tính từ vị trí dỡ tải đến vị trí sâu giếng H= h +5 =305 (m) h- chiều sâu giếng h= 300 m 5m- chiều cao dỡ tải vtb- vận tốc trung bình thùng trục m/s vtb = v max 1,5 (m/s) vmax- vận tốc chuyển động tối đa thùng trục m/s vmax= 0,8 H = 0,8 305 =13,97 vtb = t1 = 13,97 = 9,31 1,5 305 + 25 = 58 9,31 (m/s) (m/s) (s) t2- thời gian chất dỡ tải giếng sâu 300 m nên ta chọn sơ đồ trục tải hai đầu cáp t2=6 Tck = 58 + = 64 (s) ng = 3600 = 52,9 64 SV: nguyễn huy hiệp (chuyến/h) Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Vt = Ag = Bộ môn XDCTN & Mỏ 208 = 3,7 52,9 ng 3,7 = 4,84 Hay Vt = 0,85.0,9 (T) (m3) 0,85- khối lợng riêng than t/m3 0,9 hệ số chất đầy thùng Chọn thùng skip không lật ding giếng đứng Liên Xô sản xuất loại 2SN5-1 có thông số sau: - Chiều rộng thùng r=1540 - Chiều dài l=1850 - Dung tích V=5 m3 (hai thùng) b r c r n a l D m Hình 1.1: Sơ đồ xác định kích thớc mặt cắt ngang giếng a- chiều rộng ngăn thang a= 700 b- khoảng cách từ thùng đến cốt giếng b=300 c- khoảng cách hai thùng, chọn c= 685 D- đờng kính giếng r- chiều rộng thùng r= 1540 l- chiều dài thùng l=1850 m- khoảng cách từ thùng tới vỏ chống m=300 n- hình chiếu m lên trục vuông góc với chiều dài thùng n= m=424 SV: nguyễn huy hiệp Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ 300 1540 685 1540 424 1850 700 300 Hình 1.2 :Kích thớc mặt cắt ngang giếng (tỉ lệ 1/25) SV: nguyễn huy hiệp Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ A l C D B Hình 1.3: Sơ đồ xác định đờng kíng giếng l 1850 = = 925 2 CD = a + b + +c + 2r + n = 700 + 300 + 685 + 2.1540 + 424 = 5189 AC = AD = AC + CD Theo hệ thức lợng tam giác vuông có BD = AD AC + CD 925 + 5189 = = = 5254 CD CD 5189 BD= Dt- đờng kính giếng, theo nguyên tắc thiết kế ta chọn Dt=5500 1.4 Kiểm tra theo điều kiện thông gió: Diện tích sử dụng bên vỏ chống 1 S c = d = 3,14.5,5 = 23,74 4 (m2) Tốc độ gió giếng: v= Ang qk 60 àS c (m/s) Trong v-tốc độ chuyển động dòng không khí m/s Ang- sản lợng ngày mỏ Ang=2667 T k- hệ số cân sản xuất k= 1,2 q- lợng không khí cần thiết cung cấp cho T than khai thác mỏ hạng II q=1,25 m3/ph SV: nguyễn huy hiệp Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ - hệ số suy giảm vận tốc giếng có cốt, giếng có mặt cắt ngang hình tròn nên =0,8 2667.1,25.1,2 v= = 3,5 m/s < [ v ] = m/s 60.0,8.23,74 Vậy mặt cắt ngang giếng thoả mãn điều kiện thông gió 1.5 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 độ sâu nh sau: Đất phủ: = 2,35 T/m3; h= 20m; 1= arctg(f1)=arctg(1)= 450 Pn1= 0 0 90 90 45 h tg = P = 11 )=8,06 (T/m2) 2,35.20.tg ( 2 Sét kết: = 2,6 T/m ; h= 140m; = arctg(f2)=arctg(5)=78,690 0 90 = 2,35.20.tg2( 90 78,69 ) = 0,46 (T/m2) Pn2= 1h1 tg 2 đ 90 ( h + h ) tg P = 11 2 đ 0 = (2,35.20+ 2,45.50) tg2( 90 78,69 ) =1,66 (T/m2) Cát kết: = 2,3 T/m3; h=195 m; = arctg(f3)=arctg(8)= 82,870 0 90 = (2,35.20+ 2,45.50) tg2( 90 82,87 ) P = ( h1 + h2 ).tg 2 n =0,65 (T/m2) 90 P3đ = ( h1 + h2 + h3 ).tg SV: nguyễn huy hiệp Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ =(2,35.20+ 2,45.50+2,3.150) tg2( 90 82,87 ) =2 (T/m2) Than: = 2,32 T/m3 ; h= 30 m; = arctg(f4)=arctg(2)= 63,40 90 P = ( h1 + h2 + h3 ).tg n =(2,35.20+ 2,45.50+2,3.150) tg2( =28,75 90 63,4 ) (T/m2) 90 ( h + h + h + h ) tg P = 1 2 3 4 đ 90 63,4 =(2,35.20+ 2,45.50+2,3.150+2,32.30) tg ( ) 2 =35,23 (T/m2) Biểu đồ phân bố áp lực đờng gấp khúc : 20m 0,46 8,08 50m 1,66 0,65 195m SV: nguyễn huy hiệp 18m Lớp xd CTN &mỏ k48 28,75 35,23 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Hình 1.4: Sơ đồ phân bố áp lực Tỷ lệ 1: 2000 Đơn vị T/m2 Bảng bảng tính áp lực lên vỏ giếng đứng STT Tên lớp Đất phủ Sét Kết Cát kết Than Dung trọng Hệ số Chiều dày Góc nghiêng Góc ma sát áp lực (T/m2) 2,35 20 10 45 vách lớp trụ lớp 8,06 2,45 50 10 78,69 0,46 1,66 2,3 195 10 82,87 0,65 2,32 18 10 63,4 28,75 35,23 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 SV: nguyễn huy hiệp Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ nghiêng vỉa nhiều, đát đá liên kết chặt w= 1,1 Do đó, giá trị áp lực tác dụng lên thành giếng kể đến góc ngiêng vỉa là: P=Ps.w Bảng Bảng tính áp lực lên vỏ giếng đứng (Tính đến ảnh hởng độ nghiêng vỉa) áp lực lớn (T/m2) Đất phủ Sét kết Cát kết Than vách lớp trụ lớp 0,5 0,72 31,6 8,86 1,825 2,2 38,75 Với cờng độ áp lực tác dụng lên thành giếng nh ta có biểu đồ áp lực nh sau: Lúc đó, phần áp lực thêm vỉa nghiêng tác dụng P=Ps.w Psmax Hình 1.5 Sơ đồ áp lực không lên thành giếng Tỉ lệ :1/100 1.3.2.Tính toán chiều dày vỏ chống giếng: Theo Lamê, 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 2q Trong đó: n - ứng suất nén cho phép vật liệu làm vỏ chống SV: nguyễn huy hiệp 10 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ *Cấu trúc lợng nạp lỗ khoan Hình 2.2 Sơ đồ bố trí lợng nạp lỗ khoan f=5 Tỉ lê :1/50 Sơ đồ bố trí lỗ khoan đào đất đá f=8 tơng tự nh khác chiều sâu lỗ mìn, số lợng lỗ mìn, lợng nạp lỗ mà *)Khi đào lớp đất phủ f=1 phơng tiện đào gàu đào Còn đào than với f=2 ta sử dụng thuốc nổ nhng không nổ tạo biên mà nổ theo phơng pháp thông thờng với tiêu thuốc nổ đơn vị là: q2= q1 fc.e.v1.kd= 0,2.1,4.1,09.1,155.0,95= 0,334 (kg/m3) Số lợng lỗ mìn gơng đợc tính theo công thức: N= 1,27.q.S n 1,27.0,344.31,68 = = 23 .d b a k n 1100.0,032 2.0,6.0,9 (lỗ) Số lỗ biên: P +) Nb2 = b P-chu vi biên lò P=2 (R1-0,1)=2.3,14.(3,1-0,1)=19,47 m 0,1- độ thụt lùi mũi khoan vào công nghệ khoan b2 -khoảng cách lỗ biên , b2= 0,01 + 1,9Wb - 1,05Wb2 Wb2 -Đờng cản ngắn từ lỗ khoan tạo biên đến lỗ khoan vòng phá SV: nguyễn huy hiệp 27 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Wb2 = Bộ môn XDCTN & Mỏ a b b q b m ab -hệ số nạp lỗ tạo biên ab=0,6 b2 -Lợng thuốc nổ trung bình nạp 1(m) dài lỗ biên, b2 = 0,5 kg/m; m-hệ số gần ,m=1 qb5 -lợng thuốc nổ đơn vị tính cho lỗ biên , qb2 = 0,334(kg/m3) Wb2= 0,6.0,5 =0,94 (m) 0,334.1 b2= 0,01 + 1,9.0,626 - 1,05.0,6262 = 0,787 m Thay số vào ta đợc: Nb2 = 19,47 =20 (lỗ) 0,94 Chọn Nb2 =20 lỗ, số lỗ đột phá khoan sâu 1,9m cách 600mm; lỗ phá 2.2.3.Tổ chức công tác khoan nổ mìn a)Công tác tổ chức khoan Trớc tiến hành khoan dùng thớc chuẩn dây rọi xác định tâm giếng đánh dấu lỗ mìn cọc ghim.Đa máy khoan ống dẫn khí nén xuống gơng nối ống dẫn với máy khoan.Thực khoan lỗ mìn đội thợ khoan thực hiện.Các lỗ mìn biên đột phá thợ bậc cao đảm nhiệm.Các lỗ khoan phải khoan theo hộ chiếu b)Công tác nạp nổ mìn Trớc nạp thỏi thuốc vào lỗ khoan phải tiến hành thông lỗ khoan, rửa khí nén.Sau nạp dần thỏi.Thỏi thuốc có kíp đợc chuẩn bị mặt đất buồng nạp mìn phải đợc kiểm tra độ dẫn điện kíp.Thỏi thuốc có kíp phải đa xuống cẩn thận Trình tự nạp :Thỏi thuốc có kíp đợc nạp (dùng kích nổ nghịch).Sau nạp xong thuốc ta nạp bua, bua mìn làm đất đồi đất sét cát tỷ lệ 1:2 Kiểm tra lại toàn theo hộ chiếu khoan nổ mìn, trục ngời thiết bị lên độ cao an toàn nổ mìn 2.3 Xúc bốc đất đá đào giếng: Sau đa gơng vào trạng thái an toàn , ta tiến hàn công tác đa máy xuống chuẩn bị công tác xúc bốc đất đá 2.3.1.Chọn phơng pháp xúc bốc đất đá: Với tiết diện gơng đào giếng 31,68 m2 đất đá có hệ số kiên cố khác Để xúc bốc đất đá gơng ta chọn máy bốcd toàn KC-2Y với gầu có dung lợng 0,65 m3 Đặc tính kỹ thuật máy KC-2Y : SV: nguyễn huy hiệp 28 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Stt Bộ môn XDCTN & Mỏ Chỉ số Dung tích gầu bốc Năng suất thiết kế với gầu Công suất động gầu Thời gian chu kỳ đóng mở gầu Lợng tiêu thụ ép Đơn vị m3 m3/h mã lực s m /phút Thông số 0,65 4080 38 40 1,26 2.3.2.Năng suất máy bốc: Theo giáo s NM Pakrovski suất máy bốc đợc xác định theo công thức: Pb = V k Tb ;m3/h Trong đó: V - khối lợng đất đá nổ sau tiến độ V= l .Sd= 1,8.0,85.31,68= 48,47 m3 k - hệ số nở rời đất đá , k=1,5 Tb-thời gian bốc đá (h) Tb=T1+T2+T3 T1 - thời gian bốc đất đá pha trao đổi móc thùng tròn Vì áp dụng sơ đồ đào phối hợp song song nên T1 = S d k (l h2 ) P1 h2- chiều sâu đất đá pha 2, h2= 0,2 m P1- suất sử dụng máy bốc P1= 60 m3/h - hệ số kể đến thay đổi suất máy pha 1, =0,8 T1 = 31,68.1,5(1,8.0,85 0,2) = 1,32 60.0,8 (h) T2 - thời gian bốc đất đá pha T2 = S d k h2 n1 Pn Pn- suất công nhân tham gia bốc đá Pn=2,5 m3/ngca n1-số công nhân gom đá n1= ngời T2 = 31,68.1,5.0,2 = 0,95 (h) 4.2,5 T3 thời gian trục thùng thời gian làm nguyên công chuẩn kết T3 = S d k t1 (l h2 ) k 3Vt l - tiến độ chu kỳ nổ t1-thời gian chu kì trục tải hai đầu cáp t1= 0,02 h k3- hệ số chất đầy thùng tròn thờng lấy k3= 0,9 Vt- dung tích thùng trục tải đầu cáp SV: nguyễn huy hiệp 29 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Vt=2V0= 2.2=4m3 , V0- dung tích thùng chọn V0=2 m3 T3 = 31,68.1,5.0,02.(1,8.0,85 0,2) = 0,35 0,9.4 (h) Thay giá trị vào ta đợc: 48,47.1,5 Pb = 1,32 + 0,95 + 0,35 = 27,75 (m3/h) 4.3.3 Công tác an toàn tổ chức xúc bốc Sau nổ mìn ta tiến hành thông gió kỹ thuật thời gian khoảng 30 phút ,tiếp cán phụ trách mìn kiểm tra gơng xử lý mìn câm (nếu có) Sau đa gơng vào trạng thái an toàn tiến hành đa thiết bị xuống xúc bốc.Bốc đất đá lớp 0,20,4 m 2.4 Vận chuyển đất đá gần gơng 2.4.1.Chọn thiết bị trục tải -Ta chọn máy trục cho suất trục thực tế máy lớn suất máy bốc Chọn máy trục máy trục M 2500 dùng để trục đất đá qúa trình thi công STT Đặc tính kỹ thuật máy trục M 2500 Chỉ số Đơn vị Loại M (2500/2030).2A Số lợng Đờng kính tang trục mm Chiều rộng tang mm Kích thớc : mm Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Tốc độ chuyển động dây cáp trục m/s Công suất động điện KW Khối lợng máy không kể động điện Kg Thông số 2500 1500 12755 7700 2830 2,5 195 37500 Năng suất trục thực tế xác định theo công thức: Ptt = S d l. k k1 T2 Sd- Diện tích đào giếng, Sd= 31,68 m2 l - chiều sâu lỗ mìn, l = 1,8m - Hệ số sử dụng lỗ mìn, =0,85 k - hệ số nở rời đất đá k=1,5 SV: nguyễn huy hiệp 30 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ k1 - hệ số làm việc không trục tải, k=1,15 T2 - thời gian bốc đất đá , T2= 2,6h Thay vào ta có : Ptt = 31,68.1,8.0,85.1,5.1,15 = 31,31 (m3/h) > Pxb=27,75 (m3/h) 2,67 Vậy máy trục chọn thoả mãn điều kiện trục tải 2.4.2 Chọn cáp khung bảo hiểm ,định hớng a) Chọn cáp định hớng Cáp định hớng cáp kín có đờng kính 2832 (mm) b) Khung bảo hiểm (khung căng) Kết cấu giống khung không với đặc điểm : Khung căng có vành làm thép chữ C với đờng kính nhỏ đờng kính vỏ giếng cố định khoảng 100150(mm) Khung căng đợc treo giếng cáp định hớng tỳ vào thành giếng 45 chốt kích thuỷ lực c) Định hớng thùng tròn Sử dụng khung định hớng giữ cho thùng trục không bị dao động trình chuyển động.Khung đợc hàn từ dầm thép chữ C 2.5 Chống giếng: 2.5.1 Kết cấu, thi công vỏ chống tạm thời: Vì đào sơ đồ phối hợp song song nên không cần chống tạm (đã có ống thép bảo vệ) 2.5.2.Kết cấu, thi công vỏ chống cố định: *Công tác ván khuôn: Ván khuôn để đổ bê tông ván khuôn di động.Cấu tạo từ thép chữ C N 024 để làm vành vành dới.Vành vành dới liên kết với cột théo 40.Các cánh đồng thời ván lát gắn lề với cột trụ cánh quay góc 60 0700 phía giếng.Cánh làm thép dầy 6mm có gân tăng sức.Ván khuôn đợc treo vào sàn treo * ống dẫn bê tông: Đờng ống dẫn bê tông làm kim loại dài 6m, đờng kính 127 mm dày mm nối với mặt bích, đệm bu lông Để giảm tốc độ bê tông cuối đờng ống, ta đặt ổ giảm tốc Để dẫn bê tông từ ổ giảm tốc cuối ván khuôn, ta dùng ống mềm ống dẫn bê tông đợc treo hai dây cáp treo SV: nguyễn huy hiệp 31 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Hình 2.3 ống dẫn bê tông cách treo kết cấu(Tỉ lê: 1/50) *Phơng án thi công: Nh trình bày, sơ đồ đào giếng theo phơng pháp phối hợp song song Kết cấu chống tạm ống thép có chiều cao 20m ,đờng kính nhỏ đờng kính giếng 0,3m treo cáp, có sàn treo hai tầng bên vỏ chắn , từ tiến hành điều chỉnh ván khuôn bên vỏ chắn đổ bê tông.Bên dới vỏ chắn tiến hành đào xúc bốc đất đá để tiến độ hạ vỏ chắn tiến độ đổ bê tông Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo sàn treo Tỉ lệ :1/50 SV: nguyễn huy hiệp 32 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Hình 2.5 Sơ đồ thi công vỏ chống cố định Tỉ lệ :1/50 2.6.Các công tác công tác phụ đào giếng 2.6.1 Thông gió đa gơng vào trạng thái an toàn 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 = 31,68 = 22 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 SV: nguyễn huy hiệp 33 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ 20 10 Hình 2.6 Sơ đồ thông gió cục 2.6.2.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 Trong đó: (m3/s) St - Diện tích sử dụng giếng (St=23,74 m2) t - thời gian thông gió sau nổ mìn (t=30phút) A- khối lợng thuốc nổ đồng thời (A=68,8kg) H- chiều sâu giếng cần thông gió (H =305m) 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 23,74 68,8.305 2.0,6 = 4,7(m / s) 30 23,74.1,32 * 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 SV: nguyễn huy hiệp 34 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Q2= 6.15.1,5 = 135 (m3/phút)=2,25(m3/s) Năng suất cần thiết quạt: Qq=p.Q1=1,32.5,1(m3/s)=6,732(m3/s)= 403,9(m3/phút) * Chênh áp quạt: chênh áp tĩnh quạt đợc tính theo công thức; Ht = R p Q2 ;mm cột nớc Trong đó: R- sức cản khí động học đờng ống R= 6,5. l d5 (k ) 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=305m d- đờng kính ống gió, d=0,6 m R= 6,5.0,00038.305 = 9,67(kà ) 0,6 Q- lợng không khí cần thiết cần để thông gió( lấy Q=Q1=4,7 m3/s) p-hệ số tổn thất không khí, p=1,32 Ht=9,67 1,32 4,72 =214 mm cột nớc * Chọn quạt: Dựa vào giá trị Q=6,732 m3/s=403,9(m3/phút), H= 214 mm cột nớc ta chọn đợc loại quạt thông gió đào lò VM-6M, đặc tính kĩ thuật máy nh sau: Bảng 13 Đặc tính kĩ thuật quạt gió VM-6M STT Chỉ số Đơn vị Thông số Đờng kính bánh công tác mm 600 Tần số quay Vòng/phút 2950 3 Năng suất lớn m /phút 470 Năng suất nhỏ m /phút 160 áp lực quạt max mm cột nớc 275 áp lực quạt mm cột nớc 120 2.6.3.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 thoát nớc Theo yêu cầu đề bài, lợng nớc chảy vào giếng 6m3/h, chiều sâu giếng 305m, ta chọn phơng pháp thoát nớc máy bơm với sơ đồ thoát nớc bậc SV: nguyễn huy hiệp 35 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Tính chọn máy bơm: 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=6m3/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=31,68m2 l - chiều sâu lỗ mìn, l= 1,8 m - hệ số sử dụng lỗ mìn, =0,85 k0 - hệ số lỗ rỗng đất đá nổ mìn, k0=0,2 Nh vậy: Q0=31,68.1,8.0,85.0,4=9,7 m3 Thay giá trị vào ta đợc: P1 = [1,3.6.(0,5 + 0,75 + 0,5) 9,7] = 7,9 m3/h 0,5 Năng suất máy bơm làm việc chế độ bình thờng: P2 = k1 Q.T 1,3.6.24 = = 9,36(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= 9,36 m3/h b) Công suất động máy bơm: Công suất động đợc tính theo công thức: N= 1,1.Ptt H 102. b 3600 (kW) Trong đó: H - chiều cao cột nớc máy bơm, (H=305 m) SV: nguyễn huy hiệp 36 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ - khối lợng riêng nớc (=1000kg/m3) b - hiệu suất máy bơm, b=0,85 Nh vậy: N= 1,1.9,36.305.1000 = 10,06 kW 102.0,85.3600 ta chọn máy bơm 7BH có đặc tính kĩ thuật sau: STT 10 Đặc tính kĩ thuật máy bơm 7BH Các số Đơn vị Thông số Năng suất m /h 30 Cột nớc m 160 Số vòng bánh công tác Đờng kính ống nối mm 100 Đờng kính ống hút mm 100 Công suất động KW 35 Chiều dài mm 740 Chiều rộng mm 570 Chiều cao mm 2100 Trọng lợng kg 1033 2.6.4.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 2.6.5.Chiếu sáng đào giếng: 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 2.7 - Tổ chức đào &chống thân giếng: 2.7.1 khối lợng công việc chu kỳ Bao gồm công việc sau: + Bốc đất đá + Chống tạm thời + Khoan nổ mìn + Kéo dài đờng ống 2.7.2 Xác định số ngời ca cần thiết để hoàn thành công việc Theo công thức chu kỳ Ni = Vi , ngời ca; Hh SV: nguyễn huy hiệp 37 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ 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 Nck, dựa vào Nck để thành lập đội thợ với số ngời N từ có hệ số vợt mức: k = N ck N 2.7.3 Xác định thời gian hoàn thành công việc chu kỳ ti = N i Tca N ic k Trong đó: Ni- số ngời cần thiết để hoàn thành công việc Nic- số ngời chọn thực tế để hoàn thành công việc - Hệ số tính đến thời gian công nhân phải nghỉ kĩ thuật = Tck T0 Tck 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=0,5 Ttg-thời gian thông gió đa gơng vào trạng thái an toàn,tat=0,5 Nh vậy: T0= 0,25+0,15+0,5+0,5= 1,4 = ST T 1,4 = 0,82 Số ngời ca thời gian hoàn thành công tác đào Số Khối lợng Định ngời Đơn Tên công việc công việc mức ca vị Vi Hi Ni (ngời) Bốc đất đá bao gồm bốc pha1 48,47 m3 pha2 tính phần trớc SV: nguyễn huy hiệp 38 Số ngời chọn Nc (ngời) Thời gian ti (h) 2,62 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Khoan lỗ mìn 149,6 m 35m/ng-ca 3,13 Nối ống gió - - - - 1,2 - - - - 1,42 T0 - - - - 1,4 Nối đờng ống Thời gian cho công tác phụ Vậy số ngời đội thợ N i = 4,49+5+1,02+1,02=11,53, chọn số ngời đội thợ là11 ngời, hệ số vợt mức k= 11,53 = 1,048 < 1,3 (1,3 hệ số vợt mức cho phép) 11 2.8) Công tác chống: Nh trình bày, sơ đồ đào giếng theo phơng pháp phối hợp song song Kết cấu chống tạm ống thép có chiều cao 20m ,đờng kính nhỏ đờng kính giếng 0,3m treo cáp, có sàn treo hai tầng bên vỏ chắn , từ tiến hành điều chỉnh ván khuôn bên vỏ chắn đổ bê tông Bên dới vỏ chắn tiến hành đào xúc bốc đất đá để tiến độ hạ vỏ chắn tiến độ đổ bê tông Số ngời thực công tác ngời, thời gian hoàn thành công việc 2.9)Biểu đồ tổ chức chu kì cho ngời làm việc khâu dới SV: nguyễn huy hiệp 39 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bộ môn XDCTN & Mỏ 1,42 1,2 khác Nối dài đừơng ống Nối dài ống gió - 2,62 48,47 Xúc bốc vận chuyển m3 0,5 Thông gió 0,5 88 lỗ Nạp nổ mìn 3,13 149,6 m Khoan lỗ mìn - Giao ca Số lƯợng Đơn vị STT Tên công việc chu kỳ đào chống khối lƯ ợng công việc Số lƯợng công nhân 0,5 Thời gian hoàn thành (h) 10 Tiếp diễn thời gian 11 12 13 Bài tập lớn: Giếng Đứng 2.10) Hao phí vật liệu thiết bị cho 1chu kì đào giếng: Vì đào giếng theo sơ đò phối hợp song song nên không cần chống tạm, hao phí vật liệu tính cho công tác đổ vỏ bê tông cố định cho giếng: cốt pha cấu tạo thép đợc thu hồi để tái sử dụng, công việc đổ bê tông ngời đảm nhận tiến hành khâu khoảng thời gian h , khối lợng đổ bê tông là: SV: nguyễn huy hiệp 40 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ V= (Rn-Rt)2.l Rn- bán kính giếng Rn=5,85m Rt- bán kính giếng Rt=5,5 m l- chiều dài lần đổ l=1,7 m V= (5,85-5,5)2.1,7=0,65 m3 SV: nguyễn huy hiệp 41 Lớp xd CTN &mỏ k48 [...]... CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ 1 - Đờng định hớng 2 Thùng trục 3 Ròng rọc cân bằng 4 Rốn nớc 5 Hầm bơ Hình 1.7:: Kết cấu đáy giếng Tỉ lệ : 1/50 SV: nguyễn huy hiệp 16 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Hình 1.8: Mặt cắt dọc giếng Tỷ lệ 1:150 SV: nguyễn huy hiệp 17 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Chơng II Thi công giếng. .. Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Hình 2.1 Sơ đồ bố trí lỗ mìn trên gơng Tỉ lê :1/50 SV: nguyễn huy hiệp 26 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ *Cấu trúc lợng nạp trong các lỗ khoan Hình 2.2 Sơ đồ bố trí lợng nạp trong lỗ khoan f=5 Tỉ lê :1/50 Sơ đồ bố trí lỗ khoan đào trong đất đá f=8 tơng tự nh trên chỉ khác chiều sâu lỗ mìn, số lợng lỗ mìn, lợng nạp trong các lỗ mà thôi *)Khi đào trong. .. thép bảo vệ) 2.5.2.Kết cấu, thi công vỏ chống cố định: *Công tác ván khuôn: Ván khuôn để đổ bê tông là ván khuôn di động.Cấu tạo từ thép chữ C N 024 để làm vành trên vành dới.Vành trên vành dới liên kết với nhau bởi 6 cột théo 40.Các cánh đồng thời là ván lát gắn bản lề với cột trụ và cánh có thể quay 1 góc 60 0700 về phía trong giếng. Cánh làm bằng thép dầy 6mm có gân tăng sức.Ván khuôn đợc treo vào sàn... thông gió đẩy Thi công thân giếng Để phá vỡ đất đá phần thân giếng ta dùng phơng pháp khoan nổ mìn, với diện tích đào là : 5,5 D Sđ = à ( 0 + d)2 = 1,05 ( +0,35 )2 = 31,68 (m2) 2 2 à - hệ số thừa tiết diện à = 1,05 Ta chọn phơng pháp thi công toàn tiết diện 2.2 Công tác khoan nổ mìn 2.2.1 Chọn thi t bị khoan: SV: nguyễn huy hiệp 18 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Để khoan... ra ngoài ván khuôn, ta dùng ống mềm ống dẫn bê tông đợc treo trên hai dây cáp treo SV: nguyễn huy hiệp 31 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Hình 2.3 ống dẫn bê tông và cách treo kết cấu(Tỉ lê: 1/50) *Phơng án thi công: Nh đã trình bày, sơ đồ đào giếng theo phơng pháp phối hợp song song Kết cấu chống tạm là ống thép có chiều cao 20m ,đờng kính nhỏ hơn đờng kính giếng 0,3m... đây tiến hành điều chỉnh ván khuôn bên trên vỏ chắn và đổ bê tông.Bên dới vỏ chắn tiến hành đào và xúc bốc đất đá để tiến độ hạ vỏ chắn bằng tiến độ đổ bê tông Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo sàn treo Tỉ lệ :1/50 SV: nguyễn huy hiệp 32 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Hình 2.5 Sơ đồ thi công vỏ chống cố định Tỉ lệ :1/50 2.6.Các công tác công tác phụ khi đào giếng 2.6.1 Thông gió đa... Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ 20 10 Hình 2.6 Sơ đồ thông gió cục bộ 2.6.2.Tính toán thông gió * Lợng không khí cần thi t để thông gió đợc tính theo công thức St A.H 2 k 3 Q1 = 0,13 t S t P Trong đó: (m3/s) St - Diện tích sử dụng của giếng (St=23,74 m2) t - thời gian thông gió sau khi nổ mìn (t=30phút) A- khối lợng thuốc nổ đồng thời (A=68,8kg) H- chiều sâu của giếng cần... không khí cần thi t để thông gió bình thờng khi làm việc tính theo công thức : Q2=6.n.k (m3/phút) Trong đó: n - số công nhân lớn nhất làm việc đồng thời ở gơng , lấy n=15 6 - m3/phút- lợng không khí cần thi t để cung cấp cho một công nhân ở gơng giếng theo quy phạm làm việc của Liên Xô k hệ số dự trữ , k=1,5 SV: nguyễn huy hiệp 34 Lớp xd CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Q2= 6.15.1,5... hơn đờng kính trong của vỏ giếng cố định khoảng 100150(mm) Khung căng đợc treo trong giếng bằng cáp định hớng và tỳ vào thành giếng bằng 45 chốt hoặc kích thuỷ lực c) Định hớng thùng tròn Sử dụng khung định hớng giữ cho thùng trục không bị dao động trong quá trình chuyển động.Khung đợc hàn từ những dầm thép chữ C 2.5 Chống giếng: 2.5.1 Kết cấu, thi công vỏ chống tạm thời: Vì đào bằng sơ đồ phối hợp song... k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Chơng II Thi công giếng 2.1 Chọn sơ đồ thi công Ta chọn sơ đồ thi công giếng ở đây là sơ đồ phối hợp song song.Thực chất của sơ đồ này là sơ đồ song song dùng vỏ chắn làm kết cấu chống tạm thời Vỏ chắn thực chất là 1 ống có chiều cao từ 18-25 m có đờng kính nhỏ hơn đờng kính giếng khi đào 20 cm vỏ chắn chế tạo từ thép lá d= 8-10 mm, m=12-15 T, vỏ đợc treo ... CTN &mỏ k48 Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ Khoan lỗ mìn 149,6 m 35m/ng-ca 3,13 Nối ống gió - - - - 1,2 - - - - 1,42 T0 - - - - 1,4 Nối đờng ống Thời gian cho công tác phụ Vậy số ngời... Bài tập lớn: Giếng Đứng Bộ môn XDCTN & Mỏ V= (Rn-Rt)2.l Rn- bán kính giếng Rn=5,85m Rt- bán kính giếng Rt=5,5 m l- chiều dài lần đổ l=1,7 m V= (5,8 5-5 ,5)2.1,7=0,65 m3 SV: nguyễn huy hiệp 41 Lớp... - 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 thi t bị - Giếng gió: chủ yếu dùng để phục vụ công tác thông gió -