Đồ án tốt nghiệp ngành khai thác mỏ

“Thiết kế mở vỉa và khai thác cho khu Lộ Trí Công ty than Thống Nhất, mức +13 đến 200’’ Phần chuyên đề: “ Lựa chọn Công nghệ chống giữ hợp lý phân viả 4C cánh nam” CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ I.1 Địa lý tự nhiên. I.1.1 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 lưới giao thông thủy bộ thuận lợi: Đường bộ có đường 18A, 18B nối vùng mỏ với các vùng kinh tế khác. Đường sắt có tuyến đường sắt dài 18Km nối liền với các mỏ ra nhà máy sàng tuyển Cửa ông. Đường thủy có cảng nước sâu lớn như cảng Cửa ông và các cảng nhỏ như Cẩm phả, Km6... thuận lợi cho việc xuất khẩu than và chuyên trở nội địa, trao đổi hàng hóa thuận lợi. Cung cấp năng lượng: Hiện nay đang sử dụng nguồn điện được cấp từ trạm điện 35KV cung cấp cho toàn mỏ. Nước sinh hoạt và nước công nghiệp: Sử dụng nguồn nước tự nhiên và nguồn nước được cung cấp bởi nhà máy nước Giếng Vọng.

Lời nói đầu

Than là nguồn tài nguyên quý giá, nó đặc biệt quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Trong giai đoạn hiện nay, nớc ta thực hiện quá trình Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá Do vậy, nhu cầu cung cấp năng lợng cho đất nớc ngày càng cao, Than, Dầu khí, Điện là những ngành công nghiệp chủ chốt cung cấp nguồn năng l-ợng cho đất nớc

Việc khai thác than và đặc biệt là khi khai thác than Hầm lò là một trong các ngành sản xuất khó khăn và phức tạp vì tất cả các công việc đều phải thực hiện ở trong lòng đất Trong điều kiện kinh tế thị trờng của đất nớc nói chung và ngành Than nói riêng, nó ảnh hởng lớn đến sự phát triển của ngành Than do một số yêu cầu cha đáp ứng kịp thời nh: vốn đầu t, đổi mới công nghệ lắp đặt thiết bị, thị trờng tiêu thụ

Sau khi học xong phần lý thuyết tại Trờng Đại học Mỏ – Địa chất Từ thực tiễn sản xuất và làm đồ án tốt nghiệp, Tôi đợc Nhà trờng cũng nh Bộ môn Khai thác Hầm lò giao đề tài: “ Thiết kế mở vỉa và khai thác cho khu Lộ Trí - Công ty than Thống Nhất, mức +13 đến - 200’’

Phần chuyên đề: “ Lựa chọn Công nghệ chống giữ hợp lý phân viả 4C cánh nam”

Trong quá trình làm đồ án, Tôi đã chịu khó học hỏi, tổng hợp các kiến thức, nắm bắt kinh nghiệm thực tế sản xuất và đặc biệt là phơng pháp làm thiết kế Mỏ Tuy nhiên do kinh nghiệm tiếp xúc với công việc thiết kế còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi đợc những thiếu sót, Tôi rất mong các Thầy Cô cũng nh các bạn đồng nghiệp góp ý cho tôi

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các Thầy giáo Bộ môn Khai thác Hầm lò

và nhất là Thầy Đỗ Mạnh Phong đã dành nhiều thời gian, công sức hớng dẫn và

tạo mọi điều kiện thuận lợi cho Tôi hoàn thành đồ án này

Sinh viên : Trần Văn Dũng

NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn

NhËn xÐt cña gi¸o viªn ph¶n biÖn

Chơng I :

đặc điểm và điều kiện địa chất khu mỏ I.1 - Địa lý tự nhiên.

I.1.1 - Địa lý của vùng mỏ thiết kế:

- Khu Lộ trí - Công ty than Thống nhất thuộc địa phận thị xã Cẩm phả, tỉnhQuảng 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 18Kmnối liền với các mỏ ra nhà máy sàng tuyển Cửa ông Đờng thủy có cảng nớc sâu lớn

nh cảng Cửa ông và các cảng nhỏ nh Cẩm phả, Km6 thuận lợi cho việc xuất khẩuthan 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 điện35KV 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

Địa hình khu mỏ : bản vẽ I 1.

I.1.2 - Tình hình dân c, kinh tế và chính trị khu vực thiết kế

Dân c trong vùng khá đông đúc mật độ dân số 409 ngời/ Km2, kinh tế ổn định, tập trung chủ yếu ở thị xã Cẩm phả, đa số là ngời Kinh, một số ít là ngời Sán Dìu, ngời Dao Nghề nghiệp chủ yếu là khai thác mỏ, một số ít là sản xuất nông,

ng nghiệp Trình độ văn hóa, xã hội, ý thức giác ngộ cách mạng của giai cấp công nhân vùng mỏ là rất cao

I.1 3 - Điều kiện khí hậu

Khí hậu khu mỏ mang những nét đặc trng của vùng nhiệt đới gió mùa Mùa mathờng từ tháng 5 đến tháng 10, lợng ma cao nhất trong tháng khoảng 1089 mm, l-ợng ma lớn nhất trong mùa 2850 mm (vào năm 1966) Số ngày ma lớn nhất trongmùa là 103 ngày, lợng ma lớn nhất trong một năm là 3076 mm

Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 4 năm sau Số ngày ma lớn nhất trong mùa khô là

68 ngày (Vào năm 1967) Lợng ma lớn nhất trong mùa khô 892 mm (vào năm1976), tháng 4 thờng là tháng ma nhiều nhất của mùa khô

I.2 - Điều kiện địa chất

I.2.1 - Cấu tạo địa chất của vùng mỏ.

I.2.1.1 - Đặc điểm địa tầng:

Địa tầng chứa than khu đông và nam Công ty than Thống nhất lộ ra bao gồmtrầm tích hệ Trias thống thợng, bậc Nori-Rêti điệp Hòn gai (T3n-rgh) hệ tầng nàyphủ 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 đoạnthăm 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 dầukhoảng 300m, thành phần cơ bản là cuội kết xen kẽ một số lớp mỏng cát kết, bộtkết, 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 dầy từ 700m ữ 1000m bao gồm các

đá chủ yếu nh: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than

I.2.1.2 - 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 cấutrúc địa tầng khu mỏ có những đặc điểm chính nh sau:

* Khu Đông Lộ trí: Là một phần của nếp lõm Cọc 6 - Lộ trí - Khe sim kéo dài

theo phơng á vĩ tuyến Trong phạm vi khu Đông Lộ trí đã phát hiện các uốn nếp vàcác 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 vàchứa 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 trụcnghiêng 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 cácvỉa than có mặt trong cột địa tầng

+ Nếp lõm 238: Trục nếp lõm khéo 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 vỉathan từ vỉa dầy đến vỉa G Mặt trục nghiêng về phía đông, góc cắm của các vỉa thanthuộc 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 dòkhống chế Trong phạm vi nếp lõm đã xác định đợc vỉa dầy và hai phân vỉa của vỉaG

- 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 đếnnam đợc phát hiện trong quá trình khai thác Mặt trợt cắm đông, cự ly dịch chuyểntheo mặt trợt từ 70m đến 100m, cự ly dịch chuyển theo địa tầng 60m đến 80m Bềrộng đới hủy hoại khoảng 14m

+ Đứt gẫy nghịch α1: Kéo dài theo hớng từ tây đến bắc, mặt trợt cắm tây góccắm từ 800 đến 850 Cự ly dịch chuyển theo địa tầng khoảng 22m, theo mặt trợtkhoảng 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, bềrộng đới hủy hoại khoảng từ 7m đến 10m

+ Đứt gẫy nghịch L-L: Chạy theo hớng từ tây đến bắc sau đó chuyển sang hớngtây Mặt trợt cắm đông bắc với góc cắm từ 650 đến 700, càng về phía đông nam góccắm càng tăng lên Đới hủy hoại rộng từ 5m đến 7m

+ Đứt gẫy thuận M: Nằm về phí nam khu mỏ chạy theo phơng từ tây đến bắc.Mặt trợt cắm bắc với góc cắn từ 700 đến 800, cự ly dịch chuyển theo mặt trợtkhoảng 100m, theo địa tầng khoảng 80m Đới hủy hoại khoảng 70m

* Khu tây Lộ trí: Đặc điểm kiến tạo khu tây gồm có 4 đứt gẫy.

- 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

- Đứt gẫy thuận P-P: Đứt gẫy chạy theo hớng từ tây bắc đến đông nam Mặt trợtcủa đứt gẫy nghiêng về phía tây nam với góc dốc mặt trợt thay đổi 650 đến 750, đứtgẫy có đới hủy hoại rộng từ 5m đến 10m

- Đứt gẫy Mt thuận: Chạy theo hớng tây bắc đến đông nam, mặt trợt cắm vềphía đông bắc với góc dốc thay đổi từ 700 đến 800

- Đứt gẫy thuận M1: Đứt gẫy chạy theo hớng tây nam đến đông bắc, mặt trợtcắm về tây bắc với góc dốc biến đổi từ 500 đến 600 Đứt gẫy này cha đợc nghiêncứu kỹ, nhng thực tế các công trình khoan tại tuyến I nh lỗ khoan 2603 cho địa tầngkhác 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.2.2 - Cấu tạo các vỉa than.

Nằm trong địa tầng này có mặt 4 vỉa và chùm vỉa: Vỉa mỏng, chùm vỉa dầy, vỉatrung 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 thantăng dần từ nam đến bắc, từ tây sang đông Hệ số chứa than tập trung chủ yếu ở

phần trung tâm Càng lên phía bắc địa tầng chứa than dầy lên nhng chiều dầy cácvỉa than bị vát mỏng.

I.2.3 - Phẩm chất than.

I.2.3.1 - Tính chất cơ lý và thạch học của than.

- Độ ẩm phân tích (Wpt): Độ ẩm phân tích nhỏ nhất, chủ yếu nhỏ hơn 5%, trungbình 2,5 ữ 3%

- Độ tro khô (AK) nhìn chung các vỉa than đều có độ tro thấp, thay đổi từ 1,55%

ữ 37,25%, trung bình đạt 10%

- Nhiệt độ cháy (Qch): Nhiệt lợng khối cháy riêng than trong các phân vỉa than ở

đây rất cao, trung bình > 8500 Kcal/Kg

- Chất bốc cháy (Vch): Chất bốc khối cháy của các phân vỉa than thờng thấp,chúng dao động chủ yếu trong khoảng từ 4% ữ 7%

- Tỷ trọng (d): Qua các số liệu phân tích cho thấy tỷ trọng than ở các phân vỉa ờng dao động từ 1,28 ữ 1,70 Kg/dm3, trung bình 1,40 ữ 1,45 Kg/dm3

th Lu huỳnh chung (Sch): Hàm lợng lu huỳnh trong các vỉa than thờng thấp, đợcxếp vào loại than chứa ít lu huỳnh Theo báo cáo STB = 0,67%, thay đổi 0,44 ữ

1,03%

- Hàm lợng phốt pho: < 0,05% do vậy hàm lợng phốt pho hầu nh không cần quantâm

- Thành phần thạch học than: Từ các kết quả phân tích trong báo cáo chuyên đề

do đoàn địa chất 913 cho thấy các vỉa than ở đây có các thành phần chủ yếu sau:Vitrinit chiếm 95 ữ 98%, Fuzinit chiến 2 ữ 4%, các hầm lợng nh erinit, cutinit th-ờng rất ít gặp và hầu nh bị Vitrinit hóa

I.2.3.2 - Thành phần hoá học của than

Kết quả tổng quát nh sau:

Nhờ vào điều kiện địa chất thuận lợi, từ lâu nguồn nớc mặt tập trung chủ yếu vào

hồ Bara, hồ này nằm ở phía đông bắc cách mỏ khoảng 500m Diện tích mặt hồkhoảng 400.000m2, mực nớc cao nhất của hồ tới +341,99m Với khối lợng nớcchứa trong hồ khoảng 508.399m3, mức cao của đập tràn phía bắc là +340m, mực n-

ớc thấp nhất có độ cao +336,42m, với khối lợng nớc chứa trong hồ khoảng146.584m3 Nguồn cung cấp nớc cho hồ là nớc ma

I.2.4.2 - Đặc điểm nớc dới đất.

- Đặc điểm chứa nớc của địa tầng chứa than: Đá có khả năng chứa nớc: cát kết,cuội kết, sạn kết, bột kết, sét kết là loại đá cách nớc Khả năng chứa nớc của cácloại đá trên phụ thuộc vào mức độ nứt nẻ của chúng.

Nham thạch chứa nớc có diện phân bố rộng trung bình khu mỏ Lộ Trí Đáchứa nớc chiếm 63,9% riêng mức ±0 trở lên đá chứa nớc có tỷ lệ là 56,29%

Nguồn cung cấp chủ yếu cho nớc ngầm là nớc ma

Nớc ngầm có hớng vận động theo phơng từ bắc đến nam

Mực nớc thuỷ tĩnh thấp nhất cách mặt địa hình khoảng 30m, sâu nhất khoảng60m

Hệ số thẩm thấu K = 0,0052 đến 0,0902 đ trung bình K = 0,0592

m/ng-đ Thuộc loại đất đá có hệ số thẩm thấu cao

nam và tây nam ngoài phạm vi khu mỏ.

Đá chứa nớc chiếm 90,5% trong đó sạn kết 57,6%, cát kết 30%

Đây là tầng phong phú nớc, thuộc loại nớc có áp

Nguồn cung cấp là nớc của tầng chứa than (T3nhg2) và nớc ma Hớng vận

động của nớc ngầm theo phơng từ bắc đến nam

Lu lợng nớc qua một số lỗ khoan Q = 0,82 đến 10,55 l/s

Hệ số thẩm thấu K = 0,24 m/ng-đ đến 5,65 m/ngđ, Ktb = 1,55 m/ng-đ

và quan hệ với tầng chứa nớc dới than và nớc biển.

Lu lợng Q = 1,17 đến 2,3 l/s Hệ số thẩm thấu K = 17,7 m/ng-đ

Khả năng chứa nớc của các đứt gẫy:

- Đứt gẫy α: Do ảnh hởng của đứt gẫy α nên mức độ nứt nẻ của đá tăng

Hệ số thẩm thấu K = 17,7 m/ng-đ Có quan hệ chặt chẽ với nớc biển

- Đứt gẫy A: Nằm phía bắc khu mỏ, ranh giới giữa Lộ Trí và khoáng sàng lớn Khe Chàm

Đứt gẫy A cắt qua các lớp hạt đá thô bị nhét đầy sét nên hệ số thẩm thấu nhmức độ chứa nớc bị hạn chế

I.2.5 - Địa chất công trình.

Qua quá trình thăm dò và khai thác đã xác định khu mỏ Thống Nhất có mặt đầy

đủ các loại đất đá với các đặc điểm địa chất công trình sau đây:

I.2.5.1 - Sạn kết, cuội kết:

Là loại đất đá chiếm tỷ lệ tơng đối lớn Các lớp đá mềm nằm xen kẽ trong địatầng các lớp hạt thô có chiều dầy lớn Cấu tạo dạng khối, rắn chắc nứt nẻ nhiều, c-ờng độ cơ lý nh sau:

Cờng độ kháng nén δn = 200 đến 3500 kg/cm2, trung bình 1900 kg/cm2

Dung trọng γ = 2,58 đến 2,73 g/cm3, trung bình 2,64 g/cm3

Tỷ trọng ∆ = 2,62 đến 2,78 g/cm3, trung bình 2,69 g/cm3

I.2.5.2 - Cát kết

Chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các loại đất đá có mặt tại khu mỏ Chiều dầy thay đổi

từ vài mét đến vài chục mét, có chỗ lên tới 40m hoặc 50m, Kích thớc hạt từ0,003mm đến 0,4mm Các chỉ tiêu cơ lý nh sau:

đến nay cha Lấy đợc mẫu để xác định các chỉ tiêu cơ lý đặc trng

I.2.6 - Trữ lợng mỏ:

I.2.6.1 - Phơng pháp tính trữ lợng:

Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo địa chất và đặc điểm phân bố các vỉa than, việc tính trữ lợng ở mỏ Thống Nhất đợc áp dụng theo phơng pháp sê căng với công thức sau:

Q = S x m x D hay Q = S1 Secα x m x D

Trong đó:

Q: Trữ lợng than, đơn vị ngàn tấn

S: Diện tích thật mặt trụ vỉa, đơn vị ngàn m2

S1: Diện tích hình chiếu bằng của mặt trụ vỉa và đợc xác định trên bình đồtính trữ lợng của các vỉa than bằng máy đo diện tích

Phân khu Bắc: Gồm các phân vỉa: V.4d; V.6a; V.5a; V.5d; V.6d; V.6b; V.5b;

Khu Tây Lộ Trí: Gồm có ba chùm vỉa Chùm vỉa I; Chùm vỉa II; Chùm vỉa III

I.2.6.3- Tổng trữ lợng toàn khu mỏ từ mức +13 ữ -200 là: 41.705.417 tấn.

Trong đó : Trữ lợng cấp B = 5.017.587 tấn.

Trữ lợng cấp C1 = 15.442.203 tấn.

Trữ lợng cấp C2 = 21.245.627 tấn

Tổng trữ lợng theo mức của các phân vỉa dày II và vỉa G(4) Xem bảng sau:

I.3 - Kết luận

Trong những năm vừa qua, Công ty than than Thống Nhất đã tiến hành khai thácphần trữ lợng lò bằng ở khu I, II, III và khu IVa mức +18 trở lên và đã khẳng địnhtrữ 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 lỗkhoan 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 cấutrúc cũng nh chiều dầy các phân vỉa

- Các tài liệu nghiên cứu địa chất thuỷ văn tại các khu vực đã và đang khai tháccòn 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 ữ 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 ợng cấp C1 + C2 chiếm 87,97%, cấp B chỉ có 12,03%, vì màng lới thăm dò còn cha

l-đạt yêu cầu, hàng năm cần bổ sung thêm các lỗ khoan ở các khu vực chuẩn bị khaithác

- Do đặc điểm cấu trúc khu mỏ, nhất là khu IVa, vỉa bị uốn lợn mạnh và các đứtgẫy có biên độ từ 1 ữ 3m mà với mức độ thăm dò nh hiện nay không thể khống chế

đợc, mỏ cần tìm biện pháp khắc phục

Chơng II:

mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ II.1 - Giới hạn khu vực thiết kế.

II.1.1 Biên giới khu vực thiết kế.

Khu vực đợc áp dụng để thiết kế là khu Lộ trí Công ty than Thống nhất - Thị xãCẩm phả Đợc giới hạn với toạ độ

X = 426.5 ữ 427.3

Y = 24.5 ữ 25.9Chiều sâu thiết kế mở vỉa và khai thác từ mức +13 đến mức - 200

II.1.2 - Kích thớc khu vực thiết kế.

Chiều dài từ Đông sang tây của khai trờng là 0,8 km

Chiều dài từ Bắc sang Nam của khai trờng là 1,4 km

Diện tích chung của khai trờng khoảng: 1,12km gồm:

+ 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

Diện tích chứa than khoảng 1 Km2

II.2 - Tính trữ lợng.

II.2.1 - Trữ lợng địa chất:

Trữ lợng địa chất của khu vực thiết kế đợc xác định trên cơ sở bản đồ tính trữ lợngcủa bản đồ thăm dò tỷ mỷ lập năm 1980 và các tài liệu bổ xung ta xác định tổng trữlợng địa chất khu Lộ trí từ mức ( +13 đến -200) là 41.705.417 tấn.

Trữ lợng công nghiệp đợc tính theo công thức sau :

TKT: Tổn thất than trong quá trình khai thác khai thác, ta lấy TKT = 5 ữ 25%(Trong thực tế hiện nay tổn thất chung có thể lên đến 40 ữ 50%)

II.3.1 Công suất của mỏ.

Công suất năm của mỏ là lợng than khai thác đợc trong một năm

Căn cứ vào tài nguyên dành cho khai thác hầm lò từ mức +13 đến - 200 là41.705.417 tấn

Để xác định công suất năm của mỏ thì có nhiều phơng pháp Có thể do TổngCông ty giao xuống hoặc do mỏ tự xây dựng trên các điều kiện cụ thể của khu vực.Với khu vực thiết kế cụ thể trong đồ án này, công suất năm lấy là Am = 1.500.000tấn/ năm

II.3.2 - Tuổi mỏ.

Căn cứ vào trữ lợng than công nghiệp sau khi tính toán trừ các phần tổn thất tàinguyên dự kiến ở các khâu khai thác

Căn cứ vào sản lợng khai thác bình quân của năm là 1.500.000T/năm

Tuổi mỏ bao gồm thời gian xây dựng cơ bản, thời gian khai thác và thời gian khấuvét tận thu đợc xác bằng công thức:

2

1 t t A

Z T

m CN

Trong đó :

ZCN : Trữ lợng công nghiệp khu vực thiết kế,

ZCN = 29.193.792 Tấn

Am : Công suất năm của mỏ, Am = 1,5.106 Tấn

t1 : Thời gian xây dựng cơ bản, t1 = 2 năm

t2 : Thời gian kết thúc tận thu, t2 = 2 nămThay vào ta có : 29.193.792 2 2 23

1.500.000

m

Vậy tuổi mỏ thực tế là Tm = 23 năm

II.4 - Chế độ làm việc của mỏ.

Căn cứ vào bộ luật lao động và quy định về chế độ lao động của Nhà nớc và chế

độ chung của ngành than

Để đảm bảo điều kiện làm việc và nghỉ ngơi của công nhân có điều kiện tái sảnxuất sức lao động, đồng thời có thời gian sửa chữa thiết bị máy móc, công trìnhhầm lò ta chọn chế độ làm việc gián đoạn Theo chế độ này thì trong năm mỏlàm việc 300 ngày, các ngày lễ lớn, và chủ nhật đợc nghỉ

II.4.1 - Bộ phận lao động trực tiếp: làm việc 3 ca/ ngày

Ca I:làm việc từ 6 giờ đến 14 giờ

Ca II:làm việc từ 14 giờ đến 22 giờ

Ca III:làm việc từ 22 giờ đến 6 giờ sáng hôm sau

Số giờ làm việc trong 1 ca là 8 giờ

Số ngày làm việc trong 1 tuần là 6 ngày

Số ngày làm việc trong 1 tháng: 26 ngày

Chế độ đảo ca của Công ty đang áp dụng là đảo ca nghịch đợc thể hiện nh sau:

II.4.2 - Bộ phận lao động gián tiếp: Thực hiện nh chế độ làm việc theo giờ hành

chính, mỗi ngày làm việc 8 tiếng Sáng từ 7 giờ đến 11giờ 30, chiều từ 13 giờ đến16giờ 30, thời gian làm việc trong tuần là 6 ngày

II.5 Phân chia ruộng mỏ

Lựa chọn vị trí mặt bằng mở giếng: Đồ án chọn mặt bằng của giếng ở mức +41.Với mức khai thông từ 13 ữ -200, đồ án chia làm bốn phân tầng khai thác:

II.6.1- Khái quát chung:

Việc đào các đờng lò từ mặt đất đến vỉa than nằm trong lòng đất và từ các đờng

lò đó đảm bảo khả năng đào đợc các đờng lò chuẩn bị để tiến hành công tác khaithác mỏ, đợc gọi là mở vỉa khoáng sàng hay ruộng mỏ.

Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và phơng pháp mở vỉa có ý nghĩa rất lớn đối với nềnkinh tế, bởi vì nó quyết định thời gian, qui mô vốn đầu t xây dựng cơ bản, côngnghệ khai thác và mức độ cơ giới hóa Ngợc lại, nếu mở vỉa không hợp lý thì trongsuốt thời gian dài tồn tại của mỏ có thể làm giảm năng suất lao động, khó khăntrong việc cải tiến và áp dụng kỹ thuật mới dẫn đến tăng giá thành sản phẩm

Những yêu cầu cơ bản khi lựa chọn phơng án mở vỉa: Đó là khối lợng đờng lò

mở vỉa là tối thiểu, chi phí đầu t cơ bản ban đầu bao gồm mở vỉa và xây dựng mỏ làtối thiểu, thời gian xây dựng mỏ nhanh, sự đồng loạt thiết bị vận tải trên các đờng

lò là tối đa, số cấp vận tải là tối thiểu, phải đảm bảo sự đổi mới theo từng thời kỳcủa nền kinh tế mỏ, trữ lợng mỗi mức khai thác phải đủ để đảm bảo tốc độ khaithác đáp ứng sản lợng mỏ đồng thời đủ thời gian để chuẩn bị mức dới, đảm bảo sựthông gió vững chắc và có hiệu quả, đảm bảo tổn thất than là ít nhất Để đạt đợcnhững yêu cầu nêu trên, nói chung thờng không bao giờ thỏa mãn cho nên sau khi

so sánh các phơng án về mặt kỹ thuật, ngời ta phải tiến hành so sánh kinh tế giữacác phơng án để lựa chọn phơng án mở vỉa hợp lý và có chú ý những u điểm về mặt

kỹ thuật Mở vỉa ruộng mỏ có thể sử dụng lò bằng, giếng nghiêng, giếng đứng hoặcbằng phơng pháp phối hợp

II.6.2 Đề xuất các phơng án mở vỉa

Khu vực thiết kế của đồ án có điều kiện địa chất mỏ phức tạp, vỉa than có gócdốc không đồng đều, chất lợng than ở các vỉa tơng đối ổn định, chiều dầy các vỉa

ổn định, chiều dài theo phơng của vỉa không lớn có giá trị < 1000(m)

Dựa vào phạm vi và điều kiện địa chất của vỉa than và khả năng bố trí mặt bằng,vận tải trên mặt đất mà đồ án này dự kiến có 2 phơng án mở vỉa cho khu vực thiếtkế

Phơng án I: Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng

Phơng án II: Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

II.6.3 - Trình bày các phơng án mở vỉa.

II.6.3.1.Phơng ánI:Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng.

*Mô tả phơng án:

Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +41 có toạ độ :

(X = 24852,0 ; Y =46562,0 ; Z = +41) Tại vị trí trung tâm ruộng mỏ đó, tiến hành đào cặp giếng nghiêng xuống mức-200 Trong đó giếng chính là giếng vận tải than có độ dốc là 16° dài 874 m lắp đặtthiết bị vận tải là băng tải, giếng chính đợc đào trong đá

Giếng phụ lựa chọn thiết bị vận tải bằng tời trục, góc dốc 25°dài 570m Haigiếng đợc thi công đồng thời Khi đào đến mức -40 tiến hành đào hệ thống đờng lòsân ga, các hầm trạm, lò chứa nớc

Từ trung tâm ruộng mỏ tiến hành đào lò xuyên vỉa mức -40, đờng lò này sẽxuyên qua các vỉa than từ vỉa 1a,2a,2b,3c,4c,5c đến vỉa 6b và chia ruộng mỏ ra làmhai cánh khai thác Từ vị trí lò xuyên vỉa gặp vỉa than tiến hành đào các đờng lò dọcvỉa trong than sang hai cánh Đồ án sử dụng lò bằng xuyên vỉa sẵn có của mức +13vào việc thông gió và vận chuyển nguyên vật liệu cho mức +13 ữ -40

Trong quá trình khai thác mức +13 ữ -40 tiến hành chuẩn bị cho mức -40 ữ

-93 Tại sân giếng mức -40 tiến hành đào tiếp cặp giếng chính, phụ xuống mức -93.Tại đây tiến hành đào hệ thống đờng lò sân ga mức -93, các hầm trạm, bể chứa nớc.Công việc chuẩn bị tiếp theo tơng tự nh việc chuẩn bị cho mức +13 ữ-40 và phảihoàn thành trớc khi mức +13ữ -40 khai thác xong.Các tầng tiếp theo chuẩn bị tơngtự

* Sơ đồ vận tải.

+ Vận chuyển ngời, vật liệu, thiết bị và đất đá thải:

- Công nhân đi xuống khu khai thác có thể đi theo lối đi bố trí trong giếng nghiêngphụ.

- Vật liệu và thiết bị đợc đa xuống qua giếng nghiêng phụ

tại đây than đợc máng cào ngắn vận chuyển xuống các phiễu rót than xuống băngtải ở lò dọc vỉa sau đó than đợc đa ra giếng chính bằng băng tải ra ngoài

đào các đờng lò nối giữa hai giếng, hệ thống sân ga phục vụ cho khai thác

Từ trung tâm ruộng mỏ tiến hành đào các đờng lò xuyên vỉa tới gặp các vỉathan và chia ruộng mỏ thành hai cánh Từ vị trí lò xuyên vỉa gặp các vỉa than tiếnhành đào các đờng lò dọc vỉa thông gió, vận chuyển tầng về phía hai cánh của ruộng mỏ

- Gió bẩn sau khi thông gió cho các lò chợ đi theo các lò dọc vỉa thông gió mức

và xuyên vỉa ra giếng phụ và qua rãnh gió tại giếng phụ đợc trạm quạt gió chính đặttại cửa lò +41 hút ra ngoài

* Sơ đồ vận tải.

- Công nhân đi xuống khu khai thác có thể đi theo lối đi bố trí trong giếng phụ

- Vật liệu và thiết bị đợc đa xuống qua giếng phụ

- Than từ lò chợ đợc máng cào chuyển xuống lò song song chân, tại đây than đợcmáng cào vận chuyển xuống các phễu rót than xuống xe goòng ở lò dọc vỉa sau đóthan đợc đa ra giếng chính theo thùng cũi trục ra ngoài

* Sơ đồ thoát nớc.

Tơng tự nh mở vỉa bằng giếng nghiêng, nớc tự chẩy ở các gơng lò khai thác chẩyqua các lò dọc vỉa và xuyên vỉa mức ra tập trung ở sân ga trong lò chứa nớc rồi đợcbơm cỡng bức ra ngoài

Sơ đồ mở vỉa phơng án II : bản vẽ II 3 và II 4

II.6.4 - So sánh 2 phơng án về mặt kỹ thuật.

Bảng II.1: Bảng khối lợng các đờng lò mở vỉa phơng án 1

Bảng II.2: Bảng khối lợng mở vỉa các đờng lò phơng án II

Bảng II.3 So sánh 2 phơng án về mặt kỹ thuật Bảng II.3

- Vận chuyển nguyên vật liệu,thiết bị phục vụ sản xuất vàvận chuyển công nhân đi làmthuận lợi

- Việc chỉ huy điều hành sảnxuất thuận lợi do mặt bằng ởgần trung tâm điều hành sảnxuất của mỏ

- Thuận lợi cho việc xây dựngsân ga

Ưu điểm:

- Địa điểm xây dựng tơng đốirộng rãi, không phải di chuyểnnhà cửa và không ảnh hởng

đến sản xuất

Nh

ợc điểm:

- Phải di chuyển một số hạngmục trên mặt bằng nên đền bùlớn

- Vừa sản xuất vừa thi công

đào lò giếng trên một phạm vimặt bằng chật hẹp khó khăn

- Lò xuyên vỉa mức -40 dài

Nh

ợc điểm:

- Vừa sản xuất, vừa thi công ởmặt bằng chật hẹp

- Lò xuyên vỉa dài

- Khi đào sâu thêm giếng đếnmức -200 khối lợng lò xuyênvỉa càng dài

- Khâu vận tải ngoài phải sử

Stt Tên đờng lò Đào Trong Chiều dài (m) Số lợng

dụng công nghệ chuyển tảithan từ giếng qua trạm lậtgoòng xuống ôtô gây bụi ônhiễm môi trờng.

- Vận chuyển nguyên vật liệu

và công nhân bất lợi hơn

- Khối lợng san gạt mặt bằnglớn

động

Sử dụng kỹ thuật đào lò phứctạp, cha có kinh nghiệm trongquá trình đào lò giếng đứng,tốc độ thi công chậm Nhngsản lợng của lò chợ khá lớn

- Điều kiện đảm bảo kỹ thuậtsửa chữa, bảo tu thay thế rấtkhó khăn

IV Thoátnớc

- Công tác thoát nớc khôngmấy khó khăn

- Nớc tự chảy theo rãnh nớc vềhầm chứa nớc ở các lò chứa n-

ớc đợc bơm ra ngoài

- Cũng tơng tự nh phơng án Igiếng nghiêng

- Xong việc bơm nớc giếng

đứng với chiều cao 251mthẳng đứng gây cản trở, khókhăn

Căn cứ vào bảng so sánh u nhợc điểm của 2 phơng án trên cho ta thấy phơng án I: Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng là

hợp lý hơn về mặt kỹ thuật Tuy vậy để quyết định lựa chọn phơng án mở vỉa ta so sánh về mặt kinh tế của 2 phơng án

II.6.5 - So sánh 2 phơng án về mặt kinh tế.

Trong phần này đồ án chỉ đề cập đến các danh mục chi phí chính để đánh giáhiệu quả kinh tế đạt đợc trớc mắt cũng nh lâu dài của từng phơng án Từ đó kết hợpvới bảng so sánh kỹ thuật để lựa chọn phơng án mở vỉa tối u nhất Sau đây ta tínhkinh tế cho từng phơng án.Do 2 phơng án mở vỉa có nhiều điểm giống nhau do đó

Bảng II.5:Bảng chi phí xây dựng cơ bản phơng án II.

2 Chi phí bảo vệ lò:

Là chi phí để bảo vệ các đờng lò trong suốt thời gian tồn tại của đờng lò, ápdụng công thức: Cbv = Li Ti Kbvi, đ

Trong đó

Li - Chiều dài đờng lò cần bảo vệ, m

Ti - Thời gian tồn tại của đờng lò, năm

Kbvi - Đơn giá bảo vệ đờng lò trong 1 năm (đ/m-năm)

Với sản lợng 1.500.000(T/năm) thì thời gian để khai thác hết 1 tầng kể cả khấuvét là hơn 10 năm

Ta chỉ so sánh các chi phí bảo vệ đặc trng của các phơng án trong đó có chi phíbảo vệ lò dọc vỉa vận tải và lò dọc vỉa thông gió và các chi phí khác giống nhau ta

sẽ không so sánh

Bảng II.6: Bảng chi phí bảo vệ phơng án I

STT Tên đờng lò Đào trong Chiều dài(m) Đơn giá 10 6 (đ/m) Tổng10 6 (đ)

Bảng II.7: Bảng chi phí bảo vệ phơng án II

S

T

T Tên đờng lò

Đào trong Chiều dài(m)

Thời gian tồn tại(năm)

Đơn giá

10 6 (K bvi )

năm

Thời gian tồn tại(năm)

Đơn giá

10 6 (K bvi )

năm

Li - Chiều dài vận chuyển qua đờng lò.

Ti - Thời gian vận chuyển của các đờng lò: Ti

Kvt- Đơn giá vận chuyển 1 tấn than qua 1 km đờng lò (đ/km)

Các giá trị tính toán đợc thể hiện trên bảng :

Bảng II.8: Chi phí vận tải phơng án I

BảngII.9: Chi phí vận tải phơng án II

Bảng II.10: Chi phí mua sắm thiết bị phơng án I

TT Tên thiết bị Đơn vị Số lợng Đơn giá Thành tiền

Thời gian tồn tại (năm)

Thời gian tồn tại (năm)

(10 3 đ) (10 3 đ)

Bảng II.11: Chi phí mua sắm thiết bị phơng án II

TT Tên thiết bị Đơn vị Số lợng Đơn giá (10 3 đ) Thành tiền (10 3 đ)

Qua phân tích và so sánh về mặt kinh tế và kỹ thuật trên ta sử dụng phơng án

mở vỉa I ( Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với các đờng lò xuyên vỉa tầng ) cho mức +13 ữ -200 của khu Lộ trí mỏ than Thống Nhất

II.7 :Thiết kế thi công đào lò mở vỉa

II.7.1 Chọn tiết diện các đờng lò.

Lò xuyên vỉa vận tải mức -40 đợc đào trong đất đá cứng có f = 5 ữ 6, chiều dài L

= 500m Lò xuyên vỉa vận tải mức -40 có thời gian tồn tại hơn 10 năm, phơng tiệnvận tải sử dụng là bằng băng tảivà xe goòng, ta chọn vật liệu chống bằng tông thép,hình dạng tiết diện lò dạng nóc là vòm bán nguyệt, hông lò dạng thẳng đứng

II.7.2 Xác định tiết diện lò

Các đờng lò mở viả đợc tiến hành theo phơng án đã chọn bao gồm các đờng

lò xuyên vỉa , dọc vỉa Trong đồ án này chỉ trình bày thiết kế thi công cho lò xuyênvỉa

Lò xuyên vỉa trung tâm tồn tại trong thời gian khá dài , nhiệm vụ của chúng chính là vận tải khoáng sàng, đất đá , vật liệu Để đảm bảo an toàn ta chọn lò xuyên vỉa chống bằng khung thép; vận tải trong lò là vận tải bằng băng tải và tàu

điện ác quy, lò đợc thiết kế cho một đờng ray một băng tải, có lối ngời đi lại

Các thông số của tiết diện đờng lò xuyên vỉa - 40 đợc xác định nh sau:

• Chiều rộng bên trong của đờng lò ( B) đợc xác định theo công thức:

A- là chiều rộng thiết bị vận tải, A=1,35 m.

C- là khoảng cách giữa hai làn xe chạy, C=0,3

n-là khoảng cách từ mép ngoài cùng thiết bị vận tải đến mép trong củacột chống phía bên ngời đi lại có rãnh nớc, n=0,9 m

Trong đó : h - Chiều dày thanh thép làm vỏ chống; h= 0,093 m

hc – Chiều dày tấm chèn; hc = 0,04 m

∆b – Chuyển vị ngang của đất đá hông ; ∆b = 0,05 m

Thay số vào công thức ta có: B’ = 4,5 m

* Chiều cao sử dụng của tiết diện đờng lò:

H = h1 + h2 + h3 Trong đó:

h1: Chiều cao từ đỉnh ray đến chân vòm; h1 = 1600 mm

14 ,

* Tiết diện đào của đờng lò ( S’ ):

S’ = S1’ + S2’ ( m2 ) Trong đó : S1’ =

4 = 2,25 m

⇒ S1’ =

2

) 25 , 2 ( 14 ,

3 ì 2 = 7,6 ( m2)

S2’ = B’ ht ; ht = H’ – R = 4.1 – 2,25 = 1,85 m ⇒ S2’ = 4,5 x 1,85 = 7,92 ( m2)

Ta có : S’ = 7,6 + 8,3 = 15,9 ( m2)Vậy tiết diện đờng lò xuyên vỉa là Ssd = 14,5 m2 Sđ = 15,9 m2

* Kiểm tra tiết diện đờng lò theo điều kiện thông gió:

v=

N S

k q A

c 60

.

Trong đó:

A- sản lợng than vận chuyển qua đờng lò, A=1.500.000T/năm

q- lợng không khí cần thiết cho 1 tấn than trong một đơn vị ngày đêm, với mỏkhí loại 1 lấy q=1 m3/phút

Vậy 1,5 < v < 8 m/s vậy tiết diện đờng lò thỏa mãn điều kiện thông gió

Kích thớc tiết diện lò Xuyên vỉa vận tải -40 (Hình : II-5)

II.7.3 Hộ chiếu chống lò.

Để xác định và chọn vỏ chống cho phù hợp ta cần phải tính đến áp lực của đất

đá tác dụng lên đờng lò ( áp lực tác dụng lên nóc lò, áp lực tác dụng lên hông lò, áplực tác dụng lên nền lò)

Sơ đồ tính toán áp lực vỏ chống (Hình II-6)

.

4 2 γTrong đó: 2a : Chiều rộng đờng lò khi đào, 2a = 4,5 m

f : Độ kiên cố của đất đá, f = 6

γ : Trọng lợng riêng của đất đá nóc γ = 2,64 t/m3

1 1

ϕ

γ b tg

ϕ : Góc ma sát trong đất đá, ϕ = arctngf = 800

bl : Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên

f

ng H

a

90 cot

' 2

( 2

'

1 2

1

ϕ

= +

90 ( ) 2

90 (

) 2

90 ( ).

(

2 2

2 1

ϕ ϕ

ϕ

−

− +

− +

tg tg

tg h b

Bảng II-13: Đặc tính kỹ thuật của thép CBΠ-27

25 ,

2

max = = Ta lấy bớc chống ở giếng là Lmax = 0,7 m

Hộ chiếu chống lò xuyên vỉa vận tải ( Bản Vẽ : II-7 )

II.7.4 Hộ chiếu khoan nổ mìn

II.7.4.1 Phơng tiện và thiết bị khi khoan nổ mìn

1.Phơng tiện và thiết bị khi khoan nổ mìn:

* Khu mỏ đợc xếp vào loại II về khí và bụi nổ nên ta sử dụng thuốc nổ an toàn docông ty hóa chất mỏ sản xuất, thuốc nổ có tên AH-1 Đặc tính của thuốc nổ AH-1

* Máy khoan sử dụng:

Do đất đá có độ cứng f =6 nên ta chọn loại máy khoan cầm tay ΠP-20 của Liên Xôvới đặc tính:

Năng lợng cung cấp khí nén áp suất 5 atm

q1: Lợng thuốc nổ tiêu chuẩn , phụ thuộc tính chất đất đá; q1 = 0,1ì f

f- Độ kiên cố của đất đá f= 6 ⇒ q1 = 0,1ì6 = 0,6 kg/m3

fđ- Hệ số cấu trúc của đất đá fđ = 1,1

V: Hệ số nén ép của đất đá V =

d S

5 , 6 =

9 , 15

5 , 6 = 1,63 e: Hệ số tính đến khả năng công thổ của thuốc nổ

sd

ch P

P

= 260

380 = 1,46

kd - Hệ số ảnh hởng tới đờng kính thỏi thuốc, kd = 0,9

Thay các giá trị vào ta có: q = 0,6 ì 1,1 ì 1,63 ì 1,46 x 0,9 = 1,4 ( kg/m3 )

*Xác định số lỗ mìn trên gơng lò : theo công thức của Pakropski:

q : Lợng thuốc nổ đơn vị : q= 1,4 kg/ m,3

Sđ : Tiết diện đào của đờng lò S = 15,9 m2

γ : Khối lợng thuốc nổ cho 1m chiều dài lỗ khoan:

036 , 0 ( 14 , 3 55 ,

Thay các giá trị vào công thức ta có:

N =

61 , 0

9 , 15 4 ,

1 ì = 36 ( lỗ )

Ta lấy N= 37 trong đó có 1 lỗ khoan tạo rãnh thoát nớc

*Đờng kính lỗ khoan (dk )

dk = d+ ( 4 ữ 8 ); Chọn dk= 40 ( mm ); d-Đờng kính thỏi thuốc, d=36 mm

*Chiều sâu lỗ khoan:

Việc lựa chọn chiều sâu lỗ khoan phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh: Thời gian hoànthành một chu kỳ; Số lợng và khối lợnglỗ mìn trong chu kỳ Sau khi xem xét thực

tế tiến hành chọn tiến độ chu kỳ là 1,4 m Vậy chiều sâu lỗ mìn đợc xác định

Sin + 0,2 = 1,9 m

- Chiều sâu khoan thêm ( lkt) : lkt = 0,2 m

- Chiều sâu lỗ khoan phá (lp ) : lp =llk= 1,65 m

- Chiều sâu lỗ khoan tạo biên( lB-N ): lB-N =

Căn cứ vào khối lợng xúc bốc trong một chu kỳ, tính chất cơ lý của đất đá, tiết diện đờng lò ta chọn xúc bốc bằng thủ công.

Khối lợng xúc bốc trong chu kỳ (Vck ) đợc xác định nh sau :

Vck = Sđì Llkì Kr (m3 ) Trong đó: Sđ - Diện tích đào của đờng lò; Sđ = 15,9 m2

Llk – Chiều dài lỗ khoan ; Llk =1,65 m

Kr – Hệ số nở rời của đất đá; Kr = 1,4

Vậy Vck = 15,9 ì 1,65 ì 1,4 = 36,7 (m3 )

• Vận tải đất đá :Ta dùng goòngYBD-3 với đầu kéo dùng nguồn ắc quy CDXT-8(J) Số goòng cần thiết cho một chu kỳ đào lò là: n =

K V

V g

ck

. Trong đó: Vg – Thể tích goòng ; Vg = 3,3 m3

K- Hệ số chất đầy goòng K = 0,85

Vậy số goòng trong một chu kỳ xúc bốc là: n =

85 , 0 3 , 3

7 , 36

12 m

Để đảm bảo cho gơng lò luôn có gió sạch, đảm bảo cho nồng đọ bụi , khí nổ ở giớihạn cho phép ta tính chọn lu lợng theo các yếu tố sau :

*Theo lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất ( Qn ):

Qn = 3

2

2

25 , 2

p

V b A T

ϕ

ì

ì

Trong đó: T- Thời gian thông gió tích cực ( T = 30 phút)

A - Lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất ( A = 46,15 kg)

b - Lợng khí độc sinh ra khi nổ 1kg thuốc b =0,04( m3/kg) = 40 (lít/kg) V- Thể tích đờng lò thông gió; V= Ssdì l

l : Chiều dài đờng lò , lấy trung bình l = 140 m

Ssd : Tiết diện sử dụng lò chuẩn bị S = 14,5 m2

⇒ V = 14,5 ì 140 = 2030 m3

p - Hệ số rò gió qua đờng ống dẫn gió Kr =1,1

ϕ - Hệ số kể đến sự hấp thụ khí độc sinh ra khi nổ mìn; ϕ = 0,6.Thay số vào tính đợc:

Qn = 3

2

2

) 1 , 1 (

6 , 0 ) 2030 ( 40 15 , 46 30

25 ,

2 ì ì ì = 116,7 ( m3/ ph ) = 1,94 ( m3/s).

* Theo số ngời làm việc đồng thời đông nhất( Qng):

Qng= 4 x n ; m3/ph

Trong đó: n : Số ngời làm việc đồng thời đông nhất (n = 8 ngời)

4: Tiêu chuẩn gió sạch cho một công nhân trong lò (4 m3/ph)

Thay số vào tính đợc: Qng= 32 m3/ph ; Qng = 0,53 ; m3/s

* Theo yếu tố tốc độ gió nhỏ nhất ( Qg ):

Qg = 60 x Ssd xV ; m3/ ph

S : Tiết diện sử dụng lò chuẩn bị S = 14,5 m2

V: Tốc độ gió tối thiểu qua lò chuẩn bị theo quy phạm (V= 0,25 m/s)

Thay số vào ta tính đợc: Qg = 217,5 m3/ph hay Qg = 3,6 m3/s

Căn cứ vào kết quả lu lợng gió tính toán trên ta chọn loại quạt cục bộ loại

II.7.6 Thành lập biểu đồ tổ chức chu kỳ.

Để tổ chức tốt công việc trong một chu kỳ đào lò với phơng pháp khoan nổ mìn

ta phải thực hiện công việc theo một trình tự nhất định, nghĩa là phải theo một biểu

đồ chu kỳ sản xuất Trên cơ sở của biểu đồ tổ chức chu kỳ đó công nhân thực hiệnthi công thấy đợc biết đợc công việc trình tự hoàn thành các công việc Tổ chứccông tác đào lò theo biểu đồ tổ chức chu kỳ đảm bảo công việc đợc tiến hành mộtcách nhịp nhàng, tạo điều kiện tăng năng suất lao động Tăng tốc độ đào lò và tận

dụng hết khả năng trang thiết bị và hơn nữa là đảm bảo an toàn cho công tác đào lò.

Để lập đợc biểu đồ tổ chức chu kỳ ta cần xác định một số thông số sau:

II.7.6.1 Xác định khối lợng của từng công việc trong chu kỳ đào

- Khoan lỗ mìn: ∑L lk = N Lk = 1,6 x 6+ 1,65x 12+ 1,68 x19 = 61,32 m

- Xúc bốc, vận tải: Khối lợng xúc bốc trong chu kỳ (Vck ) đợc xác định nhsau

Vck = 15,9 ì 1,65 ì 1,4 = 36,7 (m3 )II.7.6.2 Số công nhân cần thiết để thực hiện công việc

áp dụng công thức: Ni =

i

i H

V

; ngời/ca Trong đó : Vi: Khối lợng công việc thứ i

ca i K N

T N

Ni - Số ngời bố trí theo định mức để làm công việc thứ i trong một chukỳ

Ni’ - Số ngời bố trí thực tế để làm công việc thứ i trong một chu kỳ

Tca - Thời gian làm việc trong 1 ca Tca = 8h

Kvm - Hệ số vợt mức Kvm = 1,03

α - Hệ số thời gian kể đến thời gian gián đoạn chu kỳ α=

ck

ng ck T

Chơng III Khai thác III.1 Đặc điểm địa chất và các yếu tố liên quan đến công tác khai thác

- Chọn phân vỉa 2b để thiết kế

- Chiều dày phân vỉa 3,5 m

- Góc dốc trung bình của phân vỉa là 230

- Phân vỉa không có nóc giả, vách trụ các vỉa than là Alevrolit, Acghilit ổn

định

- Các tính chất của các loại đá vách, đá trụ đợc thể hiện trong bảng III-1.

- Khu vực thiết kế xếp hạng 1 về độ xuất khí CH4

- Than có độ kiên cố trung bình và không có tính tự cháy

Bảng III-1 : Tính chất đá trụ và đá vách

-III.2 Lựa chọn hệ thống khai thác hợp lý.

III.2.1 Các hệ thống khai thác có thể áp dụng đợc về mặt kỹ thuật.

Dựa vào đặc điểm của phân vỉa 2b và đất đá xung quanh ta có thể áp dụng hai

hệ thống khai thác nh sau:

1- Hệ thống khai thác cột dài theo phơng:

a- Công tác chuẩn bị

Các đờng lò dọc vỉa vận chuyển 1, và thông gió 2 của tầng kéo dài theo phơng

ra đến biên giới của khu khai thác Từ biên giới đào đờng lò cắt ban đầu nối lò thông gió và vận tải tạo thành lò chợ Đờng lò song song chân 3 và họng sáo 4 đợc

đào cùng với tiến độ lò chợ, và chỉ đợc đào vợt trớc một đoạn từ

30 -:- 60m, sau đó tiến hành khai thác

Sơ đồ hệ thống khai thác xem bản vẽ H III 1

d- u nhợc điểm của hệ thống khai thác

*u điểm

- Việc đào các đờng lò dọc vỉa vận chuyển và thông gió đến biên giới của ruộng mỏ có điều kiện thăm dò lại vỉa và bổ xung thêm tài liệu địa chất, do đó công tác khai thác lò chợ chủ động và ít gặp sự cố về điều kiện khai thác, địa chất

- Mạng các đờng lò chuẩn bị đợc đào trớc, sau đó mới tiến hành khai thác, do

đó công tác khai thác và chuẩn bị không bị ảnh hởng lẫn nhau

- Các đờng lò chuẩn bị nằm trong khối than nguyên lên áp lực đất đá xung quanh tác dụng lên các đờng lò chuẩn bị nhỏ và ổn định do đó chi phí bảo vệ cho các đờng lò thấp

- Luồng gió đi qua lò chợ tuân theo thiết kế, hạn chế đợc tối đa hiện tợng rò gió

- Có thể thu hồi một phần than bảo vệ trụ trên lò thông gió khi lò chợ đã đi quanên tăng đợc hệ số thu hồi than

*Nhợc điểm

- Thời gian ra than lâu vì phải đào mạng lò chuẩn bị đến biên giới khai thác

- Đầu t ban đầu lớn, do khối lợng các đờng lò chuẩn bị ban đầu lớn

2- Hệ thống khai thác liền gơng.

a- Công tác chuẩn bị:

Từ lò xuyên vỉa ở trung tâm của ruộng mỏ đào các lò dọc vỉa vận chuyển 1, dọc vỉa thông gió 2 về 2 cánh của ruộng mỏ sau đó ta mở lò cắt để tiến hành khai thác than, trong quá trình khai thác ta đào lò song song chân 3 và song đầu 5, họng sáo 4, lò chợ dịch chuyển theo hớng từ trung tâm ra hai cánh đến biên giới của ruộng mỏ Lò dọc vỉa vận chuyển 1 và thông gió 2 luôn vợt trứơc gơng lò chợ một khoảng cách tối thiểu theo phơng là 50m với mục đích chứa goòng và chuyển tải

than ở lò chợ qua họng sáo 4 xuống lò dọc vỉa vận chuyển tầng, sau đó xuống băngtải ở lò dọc vỉa chính và xuyên vỉa cùng mức ra ngoài.

c- Vận tải:

Than khai thác từ lò chợ 7, qua song song chân 3, họng sáo 4 xuống lò dọc vỉa vận chuyển mức -40 xuống lò xuyên vỉa mức -40 ra ngoài.Để bảo vệ các đờng lò dọc vỉavận tải và thông gió ta để lại các trụ than bảo vệ

- Khối lợng đào các đờng lò chuẩn bị đến thời điểm ra than ít

- Chi phí xây dựng cơ bản ban đầu không lớn Thời gian chuẩn bị nhanh *Nhợc điểm:

- Khi lò chợ dài sẽ gặp khó khăn trong việc điều hoà giữa công tác khai thácvàchuẩn bị

- Không thăm dò đợc vỉa trớc, vì vậy khi gặp sự cố về địa chất, sẽ làm ngừng trệ sản

xuất, do đó sản lợng lò chợ giảm, không đảm bảo đợc sản lợng mỏ

- Thờng bị rò gió qua khu vực đã khai thác

- Các đờng lò vận chuyển và thông gió phải chịu áp lực lớn, do phải duy trì tồn tại trong khu vực đã khai thác, chi phí bảo vệ đờng lò lớn

- Tỷ lệ tổn thất than cao do phải để lại trụ bảo vệ trên lò thông gió

Sơ đồ HTKT xem bản vẽ H III 2

III.2.2 Phân tích,so sánh và chọn hệ thống khai thác hợp lý

Để lựa chọn đợc hệ thống khai thác hợp lý, sau đây ta đi so sánh và phân tích u nhợc điểm của từng phơng án

Bảng III-2: So sánh kỹ thuật các hệ thống khai thác.

Hệ thống

khai thác

liền

g-ơng

- Khối lợng đào lò chuẩn bị ít,

thời gian chuẩn bị nhanh, có

nhiều khả năng sử dụng triệt để

các thiết bị khấu than lò chợ

- Sơ đồ thông gió đơn giản, vốn

đầu t ban đầu nhỏ, nhanh thu hồi

vốn đầu t xây dựng cơ bản

- Khi khai thác tiến ra xa, các đờng

lò dọc vỉa, nằm trong khu vực đã khai thác nên chi phí bảo vệ lò lớn, chi phí thông gió lớn nên thờng bị

rò gió tổn thất tài nguyên lớn do phải để lại các trụ than bảo vệ

- Sơ đồ vận tải, và tổ chức các công tác gặp nhiều khó khăn, phức tạp

- Khả năng thăm dò vỉa không cao, khi gặp sự cố thì khó có khả năng

- Trạng thái các đờng lò trong

quá trình khai thác tốt Chi phí

phụt khí, đảm bảo khả năng khai

thác điều hoà trong lò chợ giảm

tổn thất khai thác do không phải

để lại trụ bảo vệ ở lò thông gió

- Vốn đầu t ban đầu lớn, khối lợng chuẩn bị các đờng lò ban đầu lớn, thời gian đa mỏ vào sản xuất lâu

III.2.4 Kết luận:

Qua so sánh hai hệ thống khai thác về các mặt kỹ thuật, kinh tế, thời gian bớc vào sản xuất, đồ án nhận thấy hệ thống khai thác cột dài theo phơng có nhiều u

điểm hơn, nhợc điểm của nó là thời gian bớc vào sản xuất lâu, nhợc điểm này có thể khắc phục bằng cách đẩy nhanh tiến độ đào lò Do đó hệ thống khai thác này đ-

ợc chọn áp dụng vào phân vỉa 2b

III.3 Các thông số của hệ thống khai thác

III.3.1-Tính chiều dài lò chợ và kiểm tra.

Trong quá trình khai thác ta cần phải duy trì các đờng lò dọc vỉa vận chuyển để làm lò thông gió cho tầng dới, để duy trì các đờng lò này, ta cho để lại một phần than không khai thác làm trụ bảo vệ

Kích thớc trụ bảo vệ đợc xác định, tính nh sau:

+ Chiều cao theo hớng dốc của trụ bảo vệ

+ Theo công thức của M.M.Prôtôđiaconov

Vì điều kiện địa chất của các vỉa là khác nhau nên các thông số của hệ thống khai thác áp dụng cho các vỉa cũng khác nhau, đồ án tính toán các thông số của hệ thống khai thác áp dụng cho các vỉa tại tầng I mức +13 -:- -40, các tầng khác đợc tính toán và áp dụng tơng tự

H L

α sin

H- Độ sâu khai thác tính từ mặt đất đến đờng lò cần bảo vệ H(+13) = 53 m

ξ- Hệ số tính đến độ kiên cố của than và đá trụ, ξ = 1

f- Hệ số kiên cố của đất đá, f =6

Bảng III-3: Chiều dài theo hớng dốc của trụ bảo vệ

III.3.2 Chiều dày lớp khấu

Do vỉa chọn khai thác có chiều dày trung bình là 3,5m Do đó trong ta khai thác khấu 2,2 m còn lại hạ trần thu hồi than 1,3 m phù hợp với chiều cao vì chống và

điều kiện khai thác mỏ hiện nay

III.3.3 Tiến độ lò chợ

Do đồ án sử dụng công nghệ chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di dộng,khấu than bằng khoan nổ mìn nên ở đây tiến độ chu kỳ lò chợ là r = 1,6m

III.3.4 Số lò chợ hoạt động đồng thời

Tổng chiều dài các lò chợ hoạt động đồng thời đảm bảo sản lợng là:

áp dụng công thức:

∑Llch = N r An m Acb K n

tb

tb .

−

Trong đó

An : là sản lợng mỏ khai thác năm, An = 1.500.000 Tấn

Acb : là sản lợng khi đào lò chuẩn bị, Acb =10% An = 150.000 T

N : là số ngày làm việc trong năm, N = 300 ngày

r : là tiến độ lò chợ 1 chu kỳ, r =1,6 m

n : là số chu kỳ trong 1 ngày đêm, n =1

1a m a m b m c m c m d m b

7

25 , 5 65 , 1 9 , 3 2 , 4 5 , 3 3 , 1 7 ,

Ta lấy 7 lò chợ hoạt động đồng thời, một lò chợ dự phòng

III.4 Quy trình công nghệ khai thác

III.4.1 - Phơng pháp khấu than trong lò chợ:

- Bằng phơng pháp khoan nổ mìn kết hợp với phá than bằng thủ công

III.4.2 - Hình thức vận chuyển ở lò chợ:

- Do đặc điểm cấu tạo chung của vỉa trong khu vực thiết kế là loại vỉa dốc thoảitrung bình độ dốc của vỉa 230 nên đồ án chọn hình thức vận tải than ở lò chợ bằngmáng cào rót xuống máng cào ở lò song song chân, qua họng sáo rót than rótxuống băng tải ở lò dọc vỉa vận tải (mức -40), theo hệ thống vận tải chung của khuvực ra ngoài

III.4.3 Chuyên đề :

Lựa chọn công nghệ chống giữ hợp lí cho lò chợ phân vỉa 2b

Việc lựa chọn công nghệ chống giữ lò chợ hợp lý là một công việc quan trọngtrong quá trình thiết kế mỏ Một công nghệ chống giữ hợp lý phải đáp ứng đợccác yêu cầu sau: Phù hợp với điều kiện địa chất nh chiều dày vỉa, góc dốc, chiềudài lò chợ, điều kiện thực tế của mỏ

Đồ án đề xuất các công nghệ chống giữ lò chợ có thể áp dụng cho điều kiện khai thác khu Lộ trí:

1- Lò chợ chống cột thủy lực đơn xà HDFBC-2600, chống giữ luồng phá hỏa bằng cột chống thủy lực tăng cờng.

2- Lò chợ chống giá thủy lực di động

3- Lò chợ chống cột thuỷ lực đơn DZ-22, xà sắt HDJA-1200.

- Qua phân tích các công nghệ chống giữ lò chợ có thể áp dụng cho khu Lộ trí đồ

án đi nghiên cứu loại hình 1 và 2

- Đồ án đi so sánh lò chợ chống bằng các công nghệ với nhau về kinh tế kỹ thuật

để có thể chọn đợc một công nghệ chống giữ hợp lý về mặt kỹ thuật và đem lạihiệu quả kinh tế cao

* Các thông số kỹ thuật của lò chợ

1 Chiều cao lớp khấu 2,2m

2 Góc dốc trung bình của vỉa α = 230

3 Chiều dài lò chợ - theo hớng dốc 120m

- áp lực mỏ

+áp lực mỏ luồng gơng: áp lực tác dụng lên vì chống luồng gơng lò chợ đợc

xác định theo giả thuyết dầm congson:

Trờng hợp 1: Có ảnh hởng của đá vách cơ bản nên đá vách trực tiếp (f1<f2)

Trờng hợp 2: Không có ảnh hởng của đá vách cơ bản nên đá vách trực tiếp

(f1 > f2)

Hình H-III-3 Sơ đồ tính áp lực mỏ theo giả thuyết dầm console

* Tính độ võng của vách trực tiếp f1

f1 =

1 1

4 1 1 1

J E 8

l.

h

k n

E E

E E 4 +

E1n, E1k: Modul đàn hồi khi nén, khi kéo của đá vách trực tiếp, tra bảng:

1

1h

b 18 106 cm4

b1: chiều rộng của khối đá sụt lở, qui ớc b1 = 1 cm

F: tiết diện ngang của đá vách trực tiếp; F = b h = 600 cm2

l2

1 l

f 1

2 f

Vách cơ bản

Vách trực tiếp

m h

h

1 2

V0: khoảng cách từ trục trung hòa đến tâm của dầm:

2 1 n k

n

2

h E E

E h

l.

l 2

l.

l J E 2

h 22 12 2 13 14

2 2

2

γ2: Thể trọng của vách cơ bản; γ2 = 2.7 T/m3 = 2.7 x 10-3 kG/cm3

h2: chiều dày của vách cơ bản; h2 = 1000 cm;

l2: chiều dài dầm console vách cơ bản:

10 7 , 2 3

200 1000 3

.

3 2

2 = − = γ

Ru: sức bền chịu uốn của vách cơ bản; Ru = 200 kG/cm2

E2: Modul đàn hồi của vách cơ bản khi uốn ; kG/cm2

k n

k n

E E

E E 4

2

Vách cơ bản là Alevrolit nên: E2u = 450 103 kG/cm2

E2k = 150 x 103 kG/cm2

Thay các giá trị cụ thể ta tính đợc: E2 = 241 x 103 kG/cm2

J2: Momen quán tính đối với trục trung hòa của vách cơ bản;

2

2 2

2 3

2 1

3 2

1 83 , 33 10

2

1

12

.

cm E

E

E h

b h b

k u

+

Từ các giá trị ở trên ta tính đợc f2 = 4,3 10- 3 cm

Ta có f2= 4,3.10- 3 > f1=1,44.10- 3 nên đá vách cơ bản tác dụng lên vì lò chợ áplực tác dụng lên 1m dài lò chợ luồng bảo vệ :

P

8

) 6 8 3 (

1 1

2 1 1 1

+ +

6 , 1 8

) 8 , 0 6 8 , 0 6 , 1 8 6 , 1 3 (

4 , 2

= +

P2: áp lực của đá vách cơ bản lên luồng bảo vệ

m T

l b b

T

2

3

2 = + T: Tải trọng do độ võng của đá vách cơ bản

2 2

3 2 1

1

3

1

1 2

3

.

l J

E

l

f f

3 6

3 3

4 3

10 33 , 83 10 241 3

1571 10

69 , 21 10 191 3

360

10 8 , 5 10 4 , 6

086 , 0

Giá thuỷ lực di động sẽ đợc áp dụng có ký hiệu XDY -1T2/LY với các đặc tính sau:

+ Bớc tiến của dầm tiến gơng: 700 ữ 800 mm

Hình H-III-4 Giá thủy lực di động XDY-1T2/LY

- Tổng tải trọng tác động lên giá thuỷ lực dọc theo gơng khai thác:

Pt = Pg + Pbv = 15,58 + 24,63 = 40,21 T

- Tính khoảng cách giữa các giá thuỷ lực:

Sức chịu tải của 1 bộ giá thuỷ lực di động R = 120T/giá (4 cột x 30T/cột)

- Khoảng cách các giá thuỷ lực di động theo chiều dài của lò chợ là:

P K

120

=

d

Đồ án chọn khoảng cách giữa các giá thuỷ lực di động theo độ dốc là 1,0m/cột

Số giá thuỷ lực trên toàn bộ chiều dài lò chợ Ng = 120 giá

Số lợng giá dự phòng Ndp = 20% Ng = 20 giá

Vậy tổng số giá thuỷ lực thực tế ∑N = 120+20 = 140 giá

Cứ 3 m ta sử dụng 1 kích đẩy máng cào,vậy số kích đẩy là 40 cái

- Lập hộ chiều chống giữ lò chợ

Hộ chiếu chống giữ lò chợ bằng giá thuỷ lực di động : Bản vẽ H- III -5

Đồ án thiết kế hộ chiều chống giữ lò chợ nh sau

Khoảng cách giữa các giá theo hớng dốc: 1,0m

Bớc đẩy dầm tiến gơng: 0,8 m

Chiều rộng lò chợ tối đa: 3,2 m

Chiều rộng lò chợ tối thiểu: 2,3 m

Khoảng cách giữa các kích đẩy máng cào: 3,0 m

*Điều khiển đá vách

a Kiểm tra điều kiện lấp đầy khoảng trống khai thác

Để đảm bảo đá vách trực tiếp sập đổ lấp đầy khoảng trống khai thác, chiềudày đá vách phải thoả mãn điều kiện: h ≥

4

Trong đó: m: chiều dày vỉa khai thác

k: hệ số nở rời của đá vách trực tiếp, k = 1,4

h =

1 4 , 1

2 , 2

− = 5,5 m

Đá vách vỉa 2b có chiều dày trung bình 6,0 m đảm bảo khả năng lấp đầykhoảng trống khai thác

b Phá hoả ban đầu đá vách

Theo Giáo s BôriSốp, bớc sập đổ ban đầu của đá vách trực tiếp xác định theocông thức: Lbđ =

) 1 (

2

2

2

à

σ ξ

−

q

n ; (mét);

Trong đó: ξu- Hệ số giảm khẩu độ do bị rão khi uốn của đá vách ξn = 0,5

htt - Chiều dày đá vách trực tiếp; h = 6,0 m = 600 cm

σu - Giới hạn bền uốn của đá vách trực tiếp σu = 10 KG/cm2

q- Tải trọng của vách trực tiếp q = 14,4 T/m2 = 1,44 KG/cm2

à - Hệ số biến dạng ngang à = 0,25 ữ 0,3

lbđ =

)3,01.(

44,1

10.600.25,

Bớc phá hoả thờng kỳ của đá vách trực tiếp, đồ án chọn bằng tiến độ khấu

g-ơng 1 chu kỳ là 0,8m Sau mỗi chu kỳ khấu chống lò chợ tiến hành chuyển cộtchống tăng cờng sang luồng mới, thu hồi cột chống ở luồng phá hoả và tổ chức pháhoả thờng kỳ Công tác phá hoả đợc tiến hành bằng cách chia đều lò chợ thành từng

đoạn, chiều dài mỗi đoạn lớn hơn 20m, trong mỗi đoạn tiến hành phá hoả từ dớilên Với tính chất đá vách trực tiếp của vỉa 2b, phần lớn sau khi thu hồi cột chống

đá vách tự sập đổ Các vị trí đá vách không tự sập đổ sử dụng khoan nổ mìn cỡngbức Ngời khoan phải đứng ở vị trí không gian lò chợ đã đợc củng cố, che chắn antoàn để khoan lên nóc lò Phá hoả đá vách phải đảm bảo sập đổ triệt để nhằm làmgiảm tải trọng cho gơng lò chợ

*Tổ chức chu kỳ sản xuất gơng lò chợ

Thời gian thực hiện một chu kỳ sản xuất là 24 giờ, chia làm 3 ca, mỗi ca 8tiếng Trong đó 2 ca làm nhiệm vụ khấu than, ca còn lại dùng cho củng cố và côngtác chuẩn bị Khối lợng công việc trong một chu kỳ ở lò chợ bao gồm:

Củng cố lò ⇒ Khoan lỗ mìn ⇒ Nạp, nổ mìn và thông gió ⇒ Sửa nóc, đẩy dầm tiến gơng, tải than ⇒ Di chuyển giá thủy lực, chống lò ⇒ Hạ nền, đẩy máng cào ⇒ Hạ trần, thu hồi than nóc ⇒ Vận hành bơm dung dịch nhũ tơng ⇒ Vận hành máng cào ⇒ Chuyển vật liệu

-Hộ chiếu khoan nổ mìn gơng khai thác

+Vật liệu và phơng tiện nổ

- Kíp nổ: Đồ án chọn loại kíp nổ ấn Độ vỏ nhẵn có thông số kỹ thuật:

Điện trở của kíp: r = 3 ữ 5Ω Dòng điện đảm bảo nổ; 1,2A Dòng điện an toàn; 0,18A Chiều dài kíp: 47mm

- Thuốc nổ: Đồ án chọn thuốc nổ có mã hiệu AH1 là loại thuốc nổ an toàntrong mỏ hầm lò với các thông số kỹ thuật:

Sức công phá: 10 ữ 11mm Khả năng công nổ: 250 ữ 260cm3

Tốc độ kích nổ: 3560m/s Thể tích khí nổ: 650 ữ 700 l/kg Nhiệt lợng nổ: 800 Kcal/kg Mật độ nạp thuốc: 0,95 ữ 1,1 g/cm2

Đờng kính bao thuốc: 36 mm Trọng lợng thỏi thuốc: 0,2 kg

- Chọn máy nổ mìn: Dùng loại máy nổ mìn KBΠ-1/100 M (Liên Xô cũ).Vớicác thông số kỹ thuật nh sau:

Điện dung của các tụ điện trong máy 10 àF

Số kíp điện mắc đồng thời 100 cái

+ Chiều dài lỗ khoan m

Sin

b

α η

= Trong đó : η - Hệ số sử dụng lỗ khoan η = 0,85

α - Góc dốc của lỗ khoan nghiêng xuống nền hoặc lên trên α = 800

b - Tiến độ lò chợ ; b = 0,8 m

m

99 , 0 85 , 0

8 ,

= + Lợng thuốc nổ đơn vị q = qa fc v c ; kg/m3

Trong đó :

qa - Lợng thuốc nổ quy chuẩn ; qa = 0,2 kg / m3

fc - Hệ số phụ thuộc vào cấu trúc của than ; fc = 1,3

- Số lỗ mìn ở mỗi gơng lò chợ

n

C K d

S q N

.

27 ,

4

d h

G

Π

=

Trong đó: G: Trọng lợng thỏi thuốc; G = 0,2kg

h: Chiều dài thỏi thuốc; h = 0,2 m

d: Đờng kính thuốc; d = 0,036 m

983 036

, 0 2 , 0 14 , 3

2 , 0 4

2 =

=

∆

x x

x

, kg/m3

200 3 , 0 ) 036 , 0 ( 983

264 23 , 0 27

,

=

x x

x x

Một chu kỳ khấu 2 luồng nên tổng số lỗ khoan là ∑N lk = 2 200 = 400 lỗ

+ Số kíp cần thiết cho 1 chu kỳ ∑N k = ∑N lk = 400 kíp

- Khối lợng công tác trong một chu kỳ ở gơng khai thác

+ Công tác củng cố, kiểm tra lò đợc tiến hành trên toàn bộ chiều dài lò chợ:120m

+ Công tác khoan lỗ mìn: Tổng số mét khoan thực tế trong một chu kỳ:

ΣL k =N k L ktt = 400.0,95 = 380; m + Công tác nạp nổ: số lỗ khoan cần nạp nổ trong 1 chu kỳ là 400 lỗ

+ Công tác tải than: Sản lợng than lò chợ một chu kỳ:

Q ck = L c m r γ c 0 + L c m th r γ c th

Trong đó:

- L c : Chiều dài lò chợ, L c = 120 ; m

- m : Chiều dày vỉa , lấy bằng chiều cao lớp khấu, m = 2,2 ; m

- m th : Chiều dày lớp than thu hồi, m th = 1,3 ; m

- r : Tiến độ lò chợ một chu kỳ, r = 1,6 m/chu kỳ

x x

x = 8,5 (m3)

Trong quá trình phá hoả ta thu hồi đợc 25% lợng gỗ chèn Do đó lợng gỗ chèn

cần vận chuyển cho một chu kì mới: Vchènck = 8,5 0,75 = 6,5 (m3)

- Gỗ xếp cũi lợn tại lò song song chân và lò đầu : Vcl = 1 m3

Khối lợng gỗ cần vận chuyển trong một chu kỳ V = 6,5 +1 = 7,5 m3

D

V

N = ; ngờiTrong đó: + V i : Khối lợng công việc cần làm i ;

+ D i : Định mức lao động của một ngời trong 1 ca; ngời – ca

Bảng III-4 tính toán số ngời cần thiết cho từng công việc