TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ CHO KHU LỘ TRÍ CÔNG TY THAN THỐNG NHẤT QUÝ I – 2010 CHƯƠNG I MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA MỎ THỐNG NHẤT HIỆN NAY I.1. Địa lý của vùng mỏ thiết kế: Khu Lộ trí Công ty than Thống nhất thuộc địa phận thị xã Cẩm phả, tỉnh Quảng Ninh. + Phía bắc giáp khoáng sàng than Khe Chàm + Phía đông giáp Công ty than Đèo Nai + Phía nam giáp thị xã Cẩm phả + Phía tây giáp khoáng sàng Khe Sim.
Trang 1B - Phần chuyên đề
Tính toán thông gió cho khu Lộ TRí
Công ty than THốNG NHấT
Quý I 2010 –
Trang 2Chơng I
I.1 - Địa lý của vùng mỏ thiết kế:
- Khu Lộ trí - Công ty than Thống nhất thuộc địa phận thị xã Cẩm phả, tỉnh Quảng Ninh
+ Phía bắc giáp khoáng sàng than Khe Chàm
+ Phía đông giáp Công ty than Đèo Nai
+ Phía nam giáp thị xã Cẩm phả
+ Phía tây giáp khoáng sàng Khe Sim
- Giao thông: có mạng lới giao thông thủy bộ thuận lợi: Đờng bộ có đờng 18A, 18B nối vùng mỏ với các vùng kinh tế khác Đờng sắt có tuyến đờng sắt dài 18Km nối liền với các mỏ ra nhà máy sàng tuyển Cửa ông Đờng thủy có cảng
n-ớc sâu lớn nh cảng Cửa ông và các cảng nhỏ nh Cẩm phả, Km6, Mông Dơng thuận lợi cho việc xuất khẩu than và chuyên trở nội địa, trao đổi hàng hóa thuận lợi
- Cung cấp năng lợng: Hiện nay đang sử dụng nguồn điện đợc cấp từ trạm
điện 35KV cung cấp cho toàn mỏ
- Nớc sinh hoạt và nớc công nghiệp: Sử dụng nguồn nớc tự nhiên và nguồn nớc
đợc cung cấp bởi nhà máy nớc giếng vọng
I.2 - Đặc điểm địa tầng:
Địa tầng chứa than khu đông và nam Công ty than Thống nhất lộ ra bao gồm trầm tích hệ Trias thống thợng, bậc Nori-Rêti điệp Hòn gai (T3n-rgh) hệ tầng này phủ bất chỉnh hợp lên trên đá vôi hệ C3-P1 và trầm tích hệ đệ tứ phủ lên trên nó Trầm tích (T3n-rgh) phân bố trên toàn diện tích khu mỏ Trong các giai đoạn thăm dò đã phát hiện đợc toàn bộ cột địa tầng, gồm có 3 phụ điệp:
- Phụ điệp dới (T3n-rgh): Phụ điệp này lộ ra phía nam khu Lộ trí, với chiều dày khoảng 300m, thành phần cơ bản là cuội kết xen kẽ một số lớp mỏng cát kết, bột kết, sét kết và một số lớp than mỏng không có giá trị công nghiệp
- Phụ điệp giữa (T3n-rgh2): Các tài liệu của các giai đoạn tìm kiếm đến thăm dò tỉ mỉ đều chứng minh cột địa tầng có chiều dày từ 700m - 1000m bao gồm các đá chủ yếu nh : Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than
Trang 3I.3 - Đặc điểm kiến tạo:
Khu Lộ trí đợc giới hạn bởi các đứt gẫy AA(phía bắc), đứt gẫy α (phía
đông), đứt gẫy M1 (phía tây nam), đứt gẫy Mt (phía nam) Khu Lộ trí gồm hai khu lớn đó là khu Đông Lộ Trí và khu Tây Lộ Trí, ranh giới giữa hai khu là tọa
độ y = 426.000 Trong giới hạn khu Đông Lộ trí chia ra ba phân khu nhỏ là phân khu Đông nam, phân khu IVa và phân khu Bắc Giới hạn giữa phân khu Đông nam và phân khu IVa là đứt gẫy L-L; giới hạn phân khu IVa và phân khu bắc là
đứt gẫy C-C Về cấu trúc địa tầng khu mỏ có những đặc điểm chính nh sau :
dài theo phơng á vĩ tuyến Trong phạm vi khu Đông Lộ trí đã phát hiện các uốn nếp và các đứt gẫy sau :
- Uốn nếp :
+ Nếp lõm Đông Lộ trí : đây là nếp lõm không khép kín kéo dài theo hớng
đông - tây và chìm dần về phía đông với góc cắm dới 100, thuộc uốn nếp bậc II
và chứa tất cả các vỉa than có mặt trong khu mỏ
+ Nếp lồi 184: Trục nếp lồi kéo dài theo hớng đông đến đông bắc, mặt trục nghiêng về phía bắc Thế nằm của các vỉa than cánh bắc dốc 280 đến 400 có chỗ lên đến 600, cánh nam từ 350 đến 450 có chỗ lên đến 600 Trên hai cánh chứa tất cả các vỉa than có mặt trong cột địa tầng
+ Nếp lõm 238: Trục nếp lõm kéo dài theo hớng đông đến đông bắc
+ Nếp lõm tây α: Chạy dọc phía tây của đứt gẫy α kéo dài theo hớng từ tây
đến bắc với chiều dài khoảng 1000m, rộng khoảng 100m Nếp lõm α chứa các vỉa than từ vỉa dầy đến vỉa G Mặt trục nghiêng về phía đông Góc cắm của các vỉa than thuộc cánh đông dốc từ 400 đến 600 có chỗ lên đến 800, cánh tây dốc 300
đến 540
+ Nếp lõm đông α: Nằm về phía đông của nếp lõm tây α và đứt gẫy α Cánh
đông dốc từ 280 đến 350, cánh tây cha xác định do không có công trình thăm dò khống chế Trong phạm vi nếp lõm đã xác định đợc vỉa dầy và hai phân vỉa của vỉa G
- Đứt gẫy: Trong khu thăm dò gồm có 5 đứt gẫy.
+ Đứt gẫy thuận α: Nằm giữa hai tuyến thăm dò VII và VIII kéo dài từ bắc
đến nam đợc phát hiện trong quá trình khai thác Mặt trợt cắm đông, cự ly dịch chuyển theo mặt trợt từ 70m đến 100m, cự ly dịch chuyển theo địa tầng 60m đến 80m Bề rộng đới hủy hoại khoảng 14m
Trang 4+ Đứt gẫy nghịch α1: Kéo dài theo hớng từ tây đến bắc, mặt trợt cắm tây góc cắm từ 800 đến 850 Cự ly dịch chuyển theo địa tầng khoảng 22m, theo mặt trợt khoảng 25m Bề rộng đới hủy hoại khoảng 6m trở lên
+ Đứt gẫy nghịch C: Nằm ở trung tâm khu đông Lộ trí chạy theo hớng từ
đông đến bắc, mặt trợt cắm đông nam Cự ly dịch chuyển theo địa tầng khoảng 90m, bề rộng đới hủy hoại khoảng từ 7m đến 10m
+ Đứt gẫy nghịch L-L: Chạy theo hớng từ tây đến bắc sau đó chuyển sang h-ớng tây Mặt trợt cắm đông bắc với góc cắm từ 650 đến 700, càng về phía đông nam góc cắm càng tăng lên Đới hủy hoại rộng từ 5m đến 7m
+ Đứt gẫy thuận M: Nằm về phía nam khu mỏ chạy theo phơng từ tây đến bắc Mặt trợt cắm bắc với góc cắm từ 700 đến 800, cự ly dịch chuyển theo mặt
tr-ợt khoảng 100m, theo địa tầng khoảng 80m Đới hủy hoại khoảng 70m
- Đứt gẫy Mt ở phía nam-tây nam, đứt gẫy P-P chia khu tây thành 2 phần nam và bắc, đứt gẫy C - C là đứt gẫy phân khối giữa khu đông và tây Lộ trí, có thể chia khu tây Lộ trí thành các khối địa chất nh sau: Khối tây nam và khối tây bắc
- Đứt gẫy thuận P-P: Đợc phát hiện và đặt tên trong giai đoạn thăm dò bổ sung khu tây Lộ trí Đứt gẫy chạy theo hớng từ tây bắc đến đông nam Mặt trợt của đứt gẫy nghiêng về phía tây nam với góc dốc mặt trợt thay đổi 650 đến 750,
đứt gẫy có đới hủy hoại rộng từ 5m đến 10m
- Đứt gẫy Mt thuận: Đợc xác định trong báo cáo thăm dò tỉ mỷ khu đông Lộ trí đứt gẫy chạy theo hớng tây bắc đến đông nam, mặt trợt cắm về phía đông bắc với góc dốc thay đổi từ 700 đến 800
- Đứt gẫy thuận M1: Đợc xác định trong báo cáo thăm dò tỉ mỷ khu đông Lộ trí (1980) Đứt gẫy chạy theo hớng tây nam đến đông bắc, mặt trợt cắm về tây bắc với góc dốc biến đổi từ 500 đến 600 Đứt gẫy này cha đợc nghiên cứu kỹ,
nh-ng thực tế các cônh-ng trình khoan tại tuyến I nh lỗ khoan 2603 cho địa tầnh-ng khác lạ
so với các lỗ khoan ở tuyến II và các lỗ khoan ở 2 tuyến này không thể đồng danh đợc với nhau
I.4
- Cấu tạo các vỉa than.
Nằm trong địa tầng này có mặt 4 vỉa và chùm vỉa : Vỉa mỏng, chùm vỉa dầy, vỉa trung gian, chùm vỉa G Trong đó đạt giá trị công nghiệp có chùm vỉa dầy và vỉa G
Quy luật trầm tích của các vỉa than khá phức tạp Chiều dầy địa tầng chứa than tăng dần từ nam đến bắc, từ tây sang đông Hệ số chứa than tập trung chủ
Trang 5yếu ở phần trung tâm Càng lên phía bắc địa tầng chứa than dầy lên nhng chiều dầy các vỉa than bị vát mỏng
I.5 - Kết luận
Trong những năm vừa qua, Công ty than thống Nhất đã tiến hành khai thác phần trữ lợng lò bằng ở khu I, II, III (mức +13) và khu IVa mức +18 trở lên và đã khẳng định trữ lợng than ở đây tơng đối tin cậy, các biến động về tài nguyên không lớn Gần đây tại khu IVa công ty đã thăm dò khai thác 2 lỗ khoan (T-1 và T-3) và 3 lò thăm dò phục vụ cho công tác đào lò khai thác Ngoài ra, Công ty còn khoan thêm 2 lỗ khoan thăm dò địa chất công trình phục vụ cho 2 giếng nghiêng
Tuy vậy công tác thăm dò còn để lại một số tồn tại:
- Phần lớn diện tích chứa than thuộc khu IVa còn quá ít công trình thăm dò,
đặc điểm diện tích phía bắc hầu nh cha có các công trình khống chế để xác định cấu trúc cũng nh chiều dầy các phân vỉa
- Các tài liệu nghiên cứu địa chất thuỷ văn tại các khu vực đã và đang khai thác còn quá ít
- Kết quả báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất năm 1997 với mạng lới thăm
dò còn tha, các tuyến thăm dò cách nhau 120-150m, công trình trên tuyến cách nhau 110m ữ 150m Để đảm bảo độ tin cậy của tài liệu địa chất phục vụ cho các giai đoạn thiết kế nhất thiết phải tiến hành bổ xung thêm khối lợng khoan thăm
dò nâng cấp trữ lợng ở những khu vực biến đổi chiều dầy mạnh
- Toàn bộ phần trữ lợng của khu vực thiết kế đã đợc tính tới mức -200, nhng trữ lợng cấp C1 + C2 chiếm 87,97%, cấp B chỉ có 12,03%, vì mạng lới thăm dò còn cha đạt yêu cầu, hàng năm cần bổ sung thêm các lỗ khoan ở các khu vực chuẩn bị khai thác
Trang 6CHƯƠNG II.
Danh mục các hộ tiêu thụ gió
Theo kế hoạch sản xuất của Công ty than Thống Nhất, khu Lộ Trí thì trong quý I năm 2009, có 7 lò chợ hoạt động đồng thời, với chiều dài khai thác khác nhau
- Căn cứ vào thực tế hệ thống đờng lò mở vỉa và khai thác khu Lộ Trí
- Căn cứ vào bản đồ kế hoạch khai thác năm 2010 khu vực Lộ Trí đã đợc phê duyệt
- Căn cứ vào kế hoạch sản xuất quý I năm 2010, kế hoạch đào lò và khai
thác than năm 2010 của khu Lộ Trí với sản lợng 1.800.000 tấn/năm Số gơng
lò chợ hoạt động đồng thời là 7 Số gơng lò chuẩn bị hoạt động đồng thời là 6
*(Diện sản xuất khu vực Lộ Trí đợc bố trí vào thời điểm huy động cao nhất và
xa nhất trong năm 2010 nh sau)
1- Lò chợ: duy trì 07 lò chợ khai thác đồng thời:
+ Lò chợ (-35ữ+8) PV5c khu II, công trờng Khai thác 1, sản lợng 120.000 T/năm Số ngời đồng thời lớn nhất: n= 30 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất: A=4kg
+ Lò chợ (-35 ữ+18) PV6d khu I, công trờng Khai thác 2, sản lợng 200.000T/năm Số ngời đồng thời lớn nhất: n= 30 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất: A=4kg
+ Lò chợ (-35-:-+18)PV 6B khu I công trờng KT3, sản lợng 200.000 T/năm
Số ngời đồng thời lớn nhất: n = 30 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất: A=4kg
+ Lò chợ lớp 3 (-35ữ +8) PV6b khu III công trờng Khai thác 6, sản lợng 190.000 T/năm Số ngời đồng thời lớn nhất: n= 30 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất: A = 4kg
+ Lò chợ (-35 ữ +8) PV4c - công trờng Khai thác 8, sản lợng 130.000 T/năm
Số ngời đồng thời lớn nhất: n= 30 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất: A=4kg
Trang 7+ Lò chợ (-35 ữ +18)PV6d khu I cánh Đông- công trờng Khai thác 9, sản l-ợng 130.000 T/năm Số ngời đồng thời lớn nhất: n= 30 ngời, khối ll-ợng thuốc nổ
đồng thời lớn nhất: A = 4kg
+ Lò chợ (-35 ữ +18)PV6d khu I trung tâm - công trờng Khai thác 10, sản l-ợng 180.000 T/năm Số ngời đồng thời lớn nhất: n= 30 ngời, khối ll-ợng thuốc nổ
đồng thời lớn nhất: A = 4kg
2- G ơng lò CBSX: duy trì 6 g ơng đào lò đồng thời:
+ Gơng DVtrụ +18PV6d , chiều dài L = 150 m, số ngời đồng thời lớn nhất: n
= 8 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất A= 4kg, diện tích trong khung chống: S= 8,3 m2
+ Gơng lò dọc vỉa trụ -35PV6d, chiều dài L = 230 m, số ngời đồng thời lớn nhất: n = 10 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất A=4kg, diện tích trong khung chống: S= 13,4 m2
+ Gơng lò DV -35 PV5C, chiều dài L = 300 m, số ngời đồng thời lớn nhất: n= 10 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất A=4kg, diện tích trong khung chống: S = 13 m2
+ Gơng lò dọc vỉa L3+8 PV5c, chiều dài L = 350m, số ngời đồng thời lớn nhất: n= 8 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất A=4kg, diện tích trong khung chống: S= 8,3 m2
+ Gơng lò dọc vỉa thông gió +8 PV3c, chiều dài L = 300 m, số ngời đồng thời lớn nhất: n = 8 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất A=4kg, diện tích trong khung chống: S = 8,3 m2
+ Gơng lò dọc vỉa vận tải -35 PV3c, chiều dài L = 330m, số ngời đồng thời lớn nhất: n = 10 ngời, khối lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất A=4kg, diện tích trong khung chống: S = 13 m2
Trang 8CHƯƠNG III
Tính toán thông gió
A tính toán l u l ợng
1- Tính lu lợng gió cần thiết:
1.1 Tính toán lu lợng gió trong lò chợ.
Xác định lu lợng gió cần thiết theo từng yếu tố
a Theo số ngời làm việc đông nhất
Q1 q n0
60
= . , m3/s (1.1) Trong đó: q 0: lu lợng gió sạch quy chuẩn cần thiết cho một ngời làm việc,
q0 = 4m3/ph
n: số ngời làm việc lớn nhất trong lò chợ,
b Theo lợng khí độc thoát ra khi nổ mìn
Q
34 60
=
. , / (1.2) Trong đó: B: lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất., kg
V: thể tích cần thông gió ở lò chợ, ,m2
t: thời gian thông gió, t =20ph
c Tính lu lợng gió theo yếu tố bụi.
Q3= Vb Slc.k, m3/s (1.3)
Trong đó: Vb: tốc độ gió hợp lý để đảm bảo nồng độ bụi là thấp nhất, Vb=0,9m/s
Slc: diện tích cần thông gió ở lò chợ, m2
k: hệ số thu hẹp luồng gió do cột chống,
d Theo sản lợng ngày đêm
Q4 q tc A ng d m3 s
60
= . . , / (1.4) Trong đó: qtc: lợng gió cần thiết cho khai thác một tấn than trong một phút, với
mỏ hạng I về khí CH4 qtc = 1,0 m3/ngày đêm
Ang.đ: sản lợng than khai thác trong một ngày đêm, tấn
1.2 Xác định lu lợng gió cung cấp cho đào lò chuẩn bị
áp dụng phơng pháp thông gió đẩy bằng quạt gió cục bộ, ống gió là loại ống gió mềm (vải tráng cao su) đờng kính 600 cho các gơng lò chuẩn bị Lu lợng gió cần thiết đợc xác định theo các yếu tố sau:
a Theo yếu tố khí độc khi nổ mìn:
Q
t
A V C b P
p
1
2 2 3
2 25 60
' ,
.
Trong đó: t: thời gian thông gió, t = 20ph.
A: lợng thuốc nổ lớn nhất 1 đợt, kg
Trang 9` V: thể tích đờng lò cần thông gió, m2
Cp: hệ số kể đến sự hấp thụ khí độc của đất đá xung quanh đờng lò sau khi nổ mìn,
+ Đối với đờng lò ẩm: Cp = 0,6
+ Đối với đờng lò khô: Cp = 0,8
+ Đối với đờng lò có nớc: Cp = 0,3
b: lợng cácbon ôxit tạo thành quy ớc sinh ra khi nổ 1kg thuốc nổ,
+ Nổ mìn trong than b = 100lít
+ Nổ mìn trong đá b = 40lít
P: hệ số rò gió, P= 0,9
b Theo số ngời làm việc đông nhất trong gơng lò
s m
n
60
.
'
n : số ngời làm việc làm việc đồng thời trong gơng lò
c Theo tốc độ gió nhỏ nhất
Q’3 = Vmin Sc, m3/s (1.7)
Trong đó:
Vmin: tốc độ gió tối thiểu cho phép theo quy phạm an toàn, Vmin = 0,25 m/s
Sc: tiết diện đờng lò bên trong vì chống, m2
c Xác định lu lợng gió cho hầm trạm.
Lợng gió cần thiết đợc tính theo công thức:
( )
60
1
tb
K N
Q = − η
,m3/s (1.8) Trong đó: N: công suất của máy, kW
η: hiệu suất của động cơ,
Kt: hệ số kể đến thời gian chất tải,
1.3 Tính lu lợng gió tổn thất qua cửa gió
Qrcg = n.Qrcđ, m3/s (1.9)
Trong đó: n - số lợng cửa gió
Qrcđ = 0,2m3/s:định mức tổn thất gió qua cửa gió (theo tiêu chuẩn Liên Xô)
1.4 Tính lu lợng gió cho toàn mỏ.
Qm = 1,1 (1,15∑Qk + ∑Qcb + ∑Qht + ∑Qtt), m3/s (1.10)
Trong đó:
1,1: hệ số kể đến sự sai lệch khi điều chỉnh gió ở các luồng
1,15: hệ số kể đến khả năng tăng công suất lò chợ,
∑Qk: tổng lu lợng gió cung cấp cho các lò chợ, m3/s
∑Qcb: Tổng lu lợng gió cung cấp cho đào lò CBSX, m3/s
∑Qht: Tổng lu lợng gió cung cấp cho các hầm trạm trong mỏ,
Trang 10∑Qtt: Tổng lu lợng gió tổn thất ngoài lò chợ, m3/s
2 Kết quả tính toán lu lợng gió cần thiết cho các hộ tiêu thụ:
2.1 Lu lợng gió cho lò chợ.
Lò chợ (-35ữ+8)
PV 5c khu II
Lò chợ (-35ữ+18) PV6d khu I
Lò chợ (-35ữ+18) PV6b khu I
Lò chợ L 3
(-35ữ+8) PV6b khu III
Lò chợ (-35ữ+18) PV6d khu I-TT
Lò chợ (-35ữ+18) PV6d K.I.Cđông
Lò chợ (-35ữ+18) PV4c
1 Theo số ngời làm việc đồng
2 Theothuốc nổ đồng lợng
3 Theo sản lợng lò chợ 7,0 11,6 11,6 11 7,5 7,5 10,4
5 Lu lợng gió chọn 6,9 11,6 11,6 11 7,5 7,5 10,4 2.2 Lu lợng gió cho đào lò ( 06gơng đào lò ).
T
DV trụ+18
1 Theo số ngời làm việc đồng thời đông
2 Theo lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất 1,8 2,4 2,2 2,9 1,9 2,2
3 Theo vận tốc gió nhỏ nhất 1,9 2,4 1,9 2,3 1,5 1,9
Trang 112.3 Bảng tổng hợp lu lợng gió cần thiết
4 Lò chợ L3(-35ữ+8)PV6b khu III – KT6 11
6 Lò chợ (-35ữ+18) PV6d Khu I – Cánh Đông 7,5
2.4 Tính lu lợng gió cho toàn mỏ.
Qm = 1,1 (1,15∑Qk + ∑Qcb + ∑Qht + ∑Qtt), m3/s
= 1,1 (1,15 66,5 + 13,5 + 3,0 + 2,0 ) = 104 m3/s
B Tính toán hạ áp
1 Hạ áp do sức cản ma sát:
Tính theo công thức :
) (
.
.
2
2
2
3 Q R Q mmH O S
L P
Trong đó:
α: Hệ số sức cản khí động học đờng lò, Ns2/m4
P: Chu vi đờng lò ( m)
S: Diện tích tiết diện ngang đờng lò (m2)
L: Chiều dài đờng lò (m)
Q: Lu lợng gió đi qua đờng lò: (m3/s)
2 Hạ áp do sức cản cục bộ gây ra
Đợc tính bằng 10 % sức cản ma sát
Kết quả tính toán cho trong bảng