Thiết kế mở vỉa và khai thác khu Trung tâm mỏ than Mông Dương từ mức +9,8 ÷ 250 với công suất thiết kế 1,6 triệu tấnnăm

LỜI NÓI ĐẦU Nguồn năng lượng trên thế giới vô cùng phong phú và đa dạng. Song than vẫn là nguồn năng lượng quan trọng và không thể thiếu được trong nền kinh tế quốc dân. Đứng trước những khó khăn của ngành khai thác than lộ thiên ngày càng xuống sâu, ngành khai thác than hầm lò dần dần trở thành chủ đạo trong ngành công nghiệp khai thác than của nước ta. Trong công nghệ khai thác than hầm lò, để tiến hành khai thác mỏ có hiệu quả thì khâu quan trọng hàng đầu là khâu thiết kế. Nó quyết định quy mô sản xuất của mỏ, tính hợp lý trong công nghệ khai thác và tính kinh tế trong suốt quá trình khai thác mỏ. Nhận thức được vai trò và nhiệm vụ của mình, chúng em những sinh viên ngành khai thác đã cố gắng học hỏi, phấn đấu hết mình trong quá trình học tập và rèn luyện tại nhà trường. Trong thời gian học tập chúng em đã được các thầy cô tận tình giảng dạy và truyền thụ những kiến thức khoa học cơ bản về ngành mỏ. Giờ đây, khi chuẩn bị kết thúc khoá học của mình để tổng hợp những kiến thức đã học, em được bộ môn khai thác Hầm Lò – Khoa Mỏ Trường Đại học Mỏ Địa chất giao đề tài đồ án tôt nghiệp, với tên đề tài: Phần chung: “Thiết kế mở vỉa và khai thác khu Trung tâm mỏ than Mông Dương từ mức +9,8 ÷ 250 với công suất thiết kế 1,6 triệu tấnnăm”. Phần chuyên đề: “Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu Trung tâm mỏ thanMông Dương từ mức +9,8 ÷ 250”. Sau một thời gian làm việc hết sức cố gắng và nghiêm túc, kết hợp với sự hướng dẫn tận tình của thầy…………………..cùng các thầy trong bộ môn khai thác Hầm Lò, em đã hoàn thành đồ án của mình. Trong khuôn khổ đồ án, mặc dù em đã có rất nhiều cố gắng song do trình độ còn hạn chế và còn thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo đóng góp ý kiến bổ sung của các thầy và các bạn để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em chân thành cảm ơn

LỜI NÓI ĐẦU

Nguồn năng lượng trên thế giới vô cùng phong phú và đa dạng Song than vẫn

là nguồn năng lượng quan trọng và không thể thiếu được trong nền kinh tế quốcdân Đứng trước những khó khăn của ngành khai thác than lộ thiên ngày càngxuống sâu, ngành khai thác than hầm lò dần dần trở thành chủ đạo trong ngànhcông nghiệp khai thác than của nước ta

Trong công nghệ khai thác than hầm lò, để tiến hành khai thác mỏ có hiệu quảthì khâu quan trọng hàng đầu là khâu thiết kế Nó quyết định quy mô sản xuất của

mỏ, tính hợp lý trong công nghệ khai thác và tính kinh tế trong suốt quá trình khaithác mỏ

Nhận thức được vai trò và nhiệm vụ của mình, chúng em những sinh viênngành khai thác đã cố gắng học hỏi, phấn đấu hết mình trong quá trình học tập vàrèn luyện tại nhà trường Trong thời gian học tập chúng em đã được các thầy cô tậntình giảng dạy và truyền thụ những kiến thức khoa học cơ bản về ngành mỏ Giờđây, khi chuẩn bị kết thúc khoá học của mình để tổng hợp những kiến thức đã học,

em được bộ môn khai thác Hầm Lò – Khoa Mỏ Trường Đại học Mỏ - Địa chấtgiao đề tài đồ án tôt nghiệp, với tên đề tài:

Phần chung: “Thiết kế mở vỉa và khai thác khu Trung tâm mỏ than Mông

Dương từ mức +9,8 ÷ - 250 với công suất thiết kế 1,6 triệu tấn/năm”.

Phần chuyên đề: “Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu Trung tâm

mỏ thanMông Dương từ mức +9,8 ÷ - 250”.

Sau một thời gian làm việc hết sức cố gắng và nghiêm túc, kết hợp với sự

hướng dẫn tận tình của thầy……… cùng các thầy trong bộ môn khai

thác Hầm Lò, em đã hoàn thành đồ án của mình

Trong khuôn khổ đồ án, mặc dù em đã có rất nhiều cố gắng song do trình độcòn hạn chế và còn thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án không tránh khỏi nhữngthiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo đóng góp ý kiến bổ sung của các thầy vàcác bạn để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em chân thành cảm ơn!

Hà Nội,ngày… tháng … năm 2016

Sinh viên thiết kế

Tạ Anh Hùng

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ

I.1 ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN

I.1.1.Đặc điểm địa lý tự nhiên

1.Vị trí địa lý khu mỏ

Khu mỏ than Mông Dương cách thành phố Cẩm Phả khoảng 10 km vềphía Đông - Đông Bắc Cẩm Phả, thuộc phường Mông Dương, thành phốCẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

- Giới hạn bởi toạ độ:

X: 28 255  30 476Y: 428 500  432 950

- Ranh giới địa chất:

+ Phía Bắc giáp sông Mông Dương;

+ Phía Tây và Tây Nam giáp khu mỏ Khe Chàm;

+ Phía Nam giáp khu mỏ Bắc Cọc Sáu; Khu mỏ Bắc Quảng Lợi;+ Phía Đông giáp khu Đông Bắc Mông Dương

2 Địa hình

Địa hình khu mỏ Mông Dương là các đồi núi thấp, điểm cao nhất của địahình ở khu trung tâm có độ cao +165m và điểm thấp nhất là lòng sông MôngDương Tuy nhiên những năm gần đây các đầu lộ vỉa được tiến hành khai thác nênlàm bề mặt địa hình nhiều chỗ lồi lõm do các mong khai thác để lại

3 Sông suối

Trong khu vực mỏ có hai suối lớn bắt nguồn từ Cọc Sáu và Quảng Lợi chảyqua khai trường và tập trung vào sông Mông Dương Hai suối này thường có nướcquanh năm, lưu lượng nước thay đổi từ (10 20) l/s (mùa khô) đến trên 150 l/s(mùa mưa) Sông Mông Dương bắt nguồn từ Khe Chàm chảy ra biển, lòng sôngrộng (40 50) (m) Mức nước sông lên cao nhất +6,7m vào các năm 1979, 1986 đãgây ngập lụt mỏ Mức nước thấp nhất vào mùa khô và dao động trong khoảng(0,30,5) (m)

4 Hệ thống đường giao thông

Mỏ than Mông Dương có hệ thống giao thông rất thuận lợi Dọc phía trungtâm khu thăm dò có đường quốc lộ 18A, sân công nghiệp khu mỏ nằm sát với quốc

lộ 18A và tuyến đường sắt Cửa Ông- Mông Dương

I.1.2.Tính hình dân cư – kinh tế và chính trị khu mỏ

Do địa hình đồi núi và xa trung tâm thành phố Cẩm Phả nên dân cư xung quanh

mỏ còn thưa thớt và phân bố không đều thành phần chủ yếu là công nhân mỏ, còn lại

là cán bộ và một số gia đình buôn bán nhỏ

Nhìn chung nền kinh tế khu mỏ phát triển ổn định, phồn thịnh và đời sốngcủa người dân được đảm bảo

Tình hình an ninh trật tự trong khu vực tương đối ổn định

I.1.3.Điều kiện khí hậu

Khu Mông Dương nói riêng, thành phố Cẩm Phả nói chung nằm trong vùngkhí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm chia thành 2 mùa rõ rệt

+ Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10

+ Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau

Nhiệt độ không khí hàng năm cao nhất vào tháng 6 đến tháng 8 Nhiệt độthấp nhất vào tháng 1 và tháng 2

I.1.4.Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ

1.Lịch sử công tác nghiên cứu địa hình địa chất và thăm dò

-Năm 1960 -:- 1962 Qua thăm dò sơ bộ tìm ra được 08 vỉa than cho trữ

lượng khai thác là : Y2 ; Y1 ; I ; II ; H ; G ; K ; L từ lộ vỉa xuống mức – 350 m

-Năm 1966.Khoan thăm dò lại và tính trừ lượng của 08 vỉa than Y2 (13B) ;

Y1 (13A) ; I(12) ; Ha(10a) ; G(9) ; K(8) từ lộ vỉa tới mức – 350 m

-Năm 1982 Thành lập báo cáo thăm dò bổ xung và tính trừ lượng 08 vỉa

than từ vỉa K(8) đến vỉa Y2-13B tới mức – 97,5

-Năm 1995 Thành lập báo cáo địa chất tổng hợp và tính trữ lượng khoáng

sàng than Mông Dương Trữ lượng tính đến mức -250 cho 08 vỉa than từ vỉa K8 đếnvỉa Y2-13B

-Năm 1996 Tại mỏ than Mông Dương đã đầu tư hơn 180 lỗ khoan địa chất

với khoảng 34.000 mét khoan và khối lượng hòa thăm dò trên 5000 m3

-Từ năm 1997-:-2000 Tại mỏ than Mông Dương đã đầu tư bổ sung 09 lỗ

khoan thăm dò phục vụ cho khai thác mức –250 với tổng chiều dài 1661m khoan

2.Công tác kiến thiết và khai thác mỏ

Công ty than Mông Dương được xây dựng từ năm 1965 Theo thiết kế củaLiên Xô cũ với công suất là 900.000 T/năm Được mở vỉa bằng hai giếng đứng trung tâm của khoáng sàng

-Năm 1982 mỏ chính thức đi vào hoạt động với sản lượng 273.000T/năm -Năm 2003 sản lượng đạt 600.000T/năm

-Năm 2004 sản lượng đạt 1.000.000T/năm trong đó hầm lò đạt700.000T/năm -Năm 2005 sản lượng toàn mỏ 1.300.000T/năm.Trong đó hầm lò đạt

1.000.000T/năm

- Từ năm 2006 Công ty CP Tư vấn Đầu tư mỏ và Công nghiệp - Vinacomin

đã lập dự án đầu tư khai thác mỏ Mông Dương giai đoạn 2 đến mức -250m vàmức -550m cho những năm tiếp theo

I.2 Điều kiện địa chất

I.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ

1 Địa tầng

Địa tầng chứa than của mỏ than Mông Dương ít thay đổi qua các giai đoạnthăm dò Tổng chiều dày địa tầng khoảng 400450(m) Có chứa 13 vỉa than.Trong đó các vỉa than từ K(8) đến I(12) được nghiên cứu chi tiếp nhất

Địa tầng khu mỏ có đặc điểm : Mặt cắt tương đối đơn điệu, thành phần chủyếu là bột kết, cát kết, các loại đá hạt thô như cuội kết, sạn kết rất hiếm gặp.Khoảng cách địa tầng giữa các vỉa than biến động từ 20150(m) (từ vỉa H(10)Ha(10a) Hoặc 35 100m từ vỉa G(9)H(10) Thậm chí giữa 2 vỉa K(8), G(9) tại

lỗ khoan 171 tuyến VIII khoảng cách địa tầng giữa 2 vỉa này bị thu hẹp dần từ 30mxuống còn 0.5m

2 Đứt gãy

Hệ thống đứt gãy lớn như : Đứt gãy Mông Dương :FA; CC; FH; E – E; F F' ;D – D…Đã được xác định qua các giai đoạn thăm dò và thực tế khai thác, ítthay đổi và thường gây biến động (bị động) cho sản xuất

-Hệ thống đứt gãy nhỏ : Có biên độ dịch chuyển nhỏ (2-3)m đến (5-10)m gặpphổ biến trong quá trình đào lò xây dựng cơ bản và khai thác, thường gặp khó khănnhiều nhất trong khai thác

3 Uốn nếp

Phương cấu trúc chính của mỏ than Mông Dương về cơ bản phát triển theophương Tây -Đông Các lớp đất đá và các vỉa than có hướng cắm chính về Bắc,đầu lộ các vỉa than phần dưới (K8, G9) lộ ra ở phía Nam, đầu lộ các vỉa than I(12)

và Y(13) phân bố ở phía Bắc

Dọc theo phương cấu trúc chính các vỉa than bị uốn nếp rất phức tạp với trụccác uốn nếp phát triển theo phương Nam – Bắc Phân tích trên bình đồ đẳng trụ cácvỉa than cho thấy vỉa G(9) có mức độ uốn nếp phức tạp nhất, toàn vỉa có 14 nếp lồi

Hệ thống các uốn nếp có trục phát triển theo phương Nam Bắc là yếu tố chínhlàm tăng tính phức tạp của cấu trúc địa chất mỏ và các vỉa than, gây khó khăn chocông tác thăm dò và khai thác

Thực tế khai thác nhiều năm cho thấy,về cơ bản bình đồ cấu trúc uốn nếp cácvỉa than biến động không lớn, không làm thay đổi tính chất các nếp uốn Nhữngbiến động thường xuyên xảy ra trong khu vực trục nếp uốn tiếp giáp đứt gãy

I.2.2 Cấu tạo các vỉa than

Các vỉa than của mỏ than Mông Dương thuộc nhóm vỉa có chiều dày từ mỏngđến trung bình Thông số chiều dày vỉa và chiều dày riêng than các vỉa than của

mỏ than Mông Dương biến đổi không có quy luật và phức tạp Đặc biệt là khu vỉatiếp giáp đứt gãy

Các vỉa than K(8), G(9), H(10), II(11), I(12) có chiều dày lớn và tương đối ổnđịnh Chiều dày riêng than trung bình thay đổi từ 1,89m (V.K(8)) đến 4,75m(V.G(9)) trung bình 3,22m

Theo đường phương của vỉa : Các vỉa than bị uốn nếp nhiều và bị nhiều đứtgãy chia cắt gây khó khăn cho công tác cơ giới hoá trong khai thác than tại mỏ

Đặc điểm của vỉa than được tổng hợp trong bảng I-1

Bảng I-1 Tổng hợp đặc điểm các vỉa than

TT Tên Vỉa

Chiều dày tổng quát(m)

Chiều dày riêng than

và đá kẹp(m) Số lớp

kẹp

Góc dốc vỉa (độ) than T 1 Than T 2 Đá Kẹp

1

I(12

0.32-17.323,4

0-15,562,58

0 - 0,960,11

0 - 2,340,44

0 - 50,78

0 – 6033,2

2 II(11) 0,21 - 14,42

3,5

0 - 11,423,19

0 - 2,120,13

0 - 11,410,17

0 - 30,35

0 – 6531,7

3 Ha 0,43 - 10,74

2,13

0,43 - 9,151,58

0 - 2,220,19

0 - 4,590,36

0 - 20,23

10-5532,15

4 H(10) 0,21 - 10,41

3,53

0,21 - 14,552,95

0 - 1,140,16

0 - 0,50,42

0 - 60,17

10 – 5428,08

5 G(9) 0,90 - 15,74

4,95

0,90 - 15,744,7

0 - 1,330,09

0 - 3,160,16

0 - 40,29

10 – 6230,05

6 K(8) 0,24 - 7,12

2,21

0 - 5,821,62

0 - 2,250,27

0 - 3,930,32

0 - 20,36

8 – 5229,28

I.2.3 Phẩm chất than

*Tính chất cơ lý và thành phần thạch học của than

Qua thăm dò và qua thực tế khai thác được thì chất lượng than ở mỏ MôngDương tương đối ổn định

-Phần lớn là than có nhãn hiệu Antraxít và bán Antraxít

-Độ tro trung bình

-Nhiệt năng cao

-Chất bốc

-Hàm lượng lưu huỳnh thấp

*Thành phần hóa học của than

Thành phần hóa học của than mỏ Mông Dương được thể hiện qua bảng I-2sau :

Bảng I-2 Chỉ tiêu trung bình chất lượng than Mông Dương

Lưu huỳnh

S ch (%)

D tb (g/cm 3 )

sông Mông Dương Hai suối này thường có nước quanh năm, lưu lượng nước thayđổi từ (10 20) l/s (mùa khô) đến trên 150 l/s (mùa mưa) Sông Mông Dương bắtnguồn từ Khe Chàm chảy ra biển, lòng sông rộng (40 50) (m) Mức nước sônglên cao nhất +6,7m (vào các năm 1979, 1986 đã gây ngập lụt mỏ) Mức nước thấpnhất thường vào mùa khô và dao động trong khoảng (0,30,5) (m).

*Nước dưới đất

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Đệ tứ

Trầm tích Đệ Tứ bao phủ hầu hết diện tích khu mỏ Thành phần đất đá gồmsét pha cát, cuội, sỏi lẫn mùn thực vật, màu vàng nhạt đến nâu sẫm, nguồn gốcEluvi, Đềluvi, prôluvi Chiều dày biến đổi từ 3m đến 5m Ở khu vực địa hình caolớp phủ có chiều dày mỏng, ở các thung lũng suối dày đến 5m Nước dưới đấtđược chứa trong các lỗ hổng của đất đá, do đặc điểm thành phần có chứa nhiều sét

và chiều dày mỏng nên khả năng chứa nước và thấm nước kém Khi khai thác hầm

lò mức độ ảnh hưởng của tầng chứa này không đáng kể

- Nước trong đới phá hủy kiến tạo

Khu mỏ có nhiều đứt gãy, lớn nhất là đứt gãy Mông Dương có đới hủy hoạilớn Gặp đới phá hủy tại các công trình khoan thăm dò từ LK438 (Khe Chàm) sangMông Dương LK8,7,10,4,17 Đới hủy hoại lộ ra trên mặt bằng là các nham thạchdăm kết nhàu nát bao gồm hỗn độn sét và mảnh vụn cát kết sạn kết gắn bó kém bềvững dễ bóp vụn Phương của đứt gãy chạy theo hướng Tây sang Đông, dốc, đứtgãy cắt qua tất cả các vỉa than trong khu thăm dò, biên độ dịch chuyển xác định ởphân khu Đông Bắc lên tới 100-200m nhưng khả năng dẫn và chứa nước của đớiphá hủy kiến tạo ở đây không nhiều

I.2.5 Địa chất công trình

Đất đá của tầng chứa than của mỏ than Mông Dương gồm: Cát kết, bột kết,sét kết, cuội kết, sét than và các vỉa than, chúng nằm xen kẽ nhau Các lớp đá có độgắn kết rắn chắc, thuộc loại đá cứng bền vững Các lớp đá có thế nằm đơn nghiêngvới góc dốc biến đổi từ 20o đến 40o, tạo nên các cánh của nếp uốn Nhìn chung cáclớp đá có đặc điểm và tính chất cơ lý như sau:

- Sạn kết: Thường có màu xám sáng, chiến tỷ lệ trung bình 5.3% trong địa

tầng, phân bố chủ yếu ở khoảng giữa địa tầng các vỉa than, chiều dày biến đổi từ1,5 m đến 7,0m Thành phần chủ yếu là các hạt thạch anh, được gắn kết bằng ximăng silíc bền vững, rất rắn chắc, chỉ số RQD biến đổi từ 30% đến 75%

- Cát kết: Thường có màu xám tro, xám sáng, cấu tạo phân lớp dày, đôi nơi

cấu tạo khối, kẽ nứt phát triển, chỉ số RQD biến đổi từ 25% đến 70%, càng xuốngsâu chỉ số RQD càng tăng Chiều dày biến đổi phức tạp từ 0,5 m đến 15m, cá biệt

có những lớp chiều dày đến 40m duy trì khá liên tục theo cả đường phương vàhướng dốc, hạt từ mịn đến thô được gắn kết bằng xi măng silíc.Trong các mặt cắt,loại đá này ở khu Mông Dương chiếm tỷ lệ trung bình 33.3% Các lớp cát kếtthường nằm ở khoảng cách giữa hai vỉa than

- Bột kết: Màu xám tro, xám đen chiếm tỷ lệ trung bình ở khu Mông Dương

chiếm 53.5% trong địa tầng, thành phần chủ yếu là các khoáng vật sét và các hạtthạch anh hạt mịn, được gắn kết bằng keo silíc rắn chắc Trong đới phong hoá chỉ

số RQD biến đối từ 20% đến 30% , ngoài đới phong hoá chỉ số RQD biến đổi từ30% đến 60%, càng xuống sâu chỉ số RQD càng tăng Cấu tạo phân lớp dày, đôinơi dạng khối đặc xít Chiều dày các lớp bột kết biến đổi rất phức tạp, từ 0,3m đến35m và thường nằm gần vách trụ các vỉa than

- Sét kết và sét than: Màu xám đen, ở khu Mông Dương chiếm tỷ lệ khoảng

6.82% trong địa tầng, cấu tạo phân lớp mỏng là chủ yếu, chỉ số RQD biến đổi từ0% đến 5%, chiều dày lớp biến đổi 0,3m - đến 3m, cục bộ có nơi lên đến 10m Cáclớp sét kết thường nằm sát vách trụ các vỉa than, thuộc loại đá nửa cứng, nhiều chỗmềm dẻo Trong quá trình khoan thăm dò, loại đá này thường bị trương lở làm chođường kính lỗ khoan bị hẹp lại gây khó khăn cho công tác thi công, đồng thời ởnóc các lò khai thác lớp này thường sập cùng với quá trình lấy than

I.2.6 Trữ lượng

Trên cơ sở kết quả tính trữ lượng, tài nguyên than của khu mỏ Mông Dương,trữ lượng, tài nguyên đủ điều kiện phục vụ cho việc thiết kế khai thác lâu dài

Trữ lượng và tài nguyên than tính đến đường chiều dày 0,8m (hầm lò) và

1m (lộ thiên); Ak  40% từ Lộ vỉa đến mức sâu -550m là: 116 450 nghìn tấn.

- Điều kiện địa chất khu mỏ gây rất nhiều khó khăn cho quá trính đào lò xâydựng cơ bản và khai thác do mỏ có nhiều đứt gãy nhỏ có biên độ dịch chuyển từ3m-10m và các đứt gãy lớn như đứt gãy FA, FH, đứt gãy Mông Dương

- Thông số chiều dày vỉa và chiều dày riêng than các vỉa than mỏ MôngDương biến đổi không có quy luật và phức tạp, đặc biệt là khu vực vỉa tiếp giápđứt gãy Các vỉa k(8), G(9), H(10), II(11) và I(12) có chiều dày lớn và tương đối

ổn định, chiều dày riêng than trung bình thay đổi từ 1,89 (v8) đến 4,75 (v9) , trungbình 3,22m

CHƯƠNG 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 đồ án thiết kế là khu trung tâm của mỏ Mông Dương với biên giới:

- Phía đông giáp đứt gãy F.H của mỏ Mông Dương ;

-Phía Tây là suối Vũ Môn ;

-Chiều sâu thiết kế từ +9,8 đến mức – 250

II.1.2 Kích thước khu vực thiết kế

- Chiều dài theo phương( hướng Đông -Tây) trung bình:1600m.

- Chiều dài theo hướng dốc( hướng Bắc – Nam) trung bình:1400m

-Chiều sâu thiết kế từ +9,8 đến mức – 250

Diện tích khu vực thiết kế: S= 2 240 000 m2

II.2 TÍNH TRỮ LƯỢNG

II.2.1 Trữ lượng trong bảng cân đối

Trữ lượng trong bảng cân đối là trữ lượng mà trong điều kiện kinh tế và

kỹ thuật hiện tại khai thác chúng mang lại hiệu quả kinh tế

Ta có bảng báo cáo địa chất được thu thập như sau :

Bảng 2.1: Tổng hợp trữ lượng địa chất khu Mụng Dương

Khu Trung tâm Mông DƯơng

TT Tầng, vỉa khai thác TLĐC theo

BC (10 3 T)

TL tổn thất (10 3 T) TLĐC

HĐ (10 3 T)

TL phân tán TL trụ BV Tổng TT

Z đc = 29 822 000 (T).

II.2.2 Trữ lượng cụng nghiệp

Trữ lợng công nghiệp là trữ lợng khai thác đợc (bao gồm cả than đào lò), đợcxác định trên cơ sở trữ lợng địa chất huy động trừ đi tổn thất than ở các khu vựckhó khai thác, trụ bảo vệ đờng lò và công nghệ khai thác

Trữ lượng cụng nghiệp khu trung tõm Mụng Dương từ lộ vỉa (LV) ữ - 250được thu thập và tớnh toỏn tỉ mỉ thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2.2 : Tổng hợp trữ lượng công nghiệp khu Mông Dương

TT Khu, vØa Lß chî

TL§C H§

(10 3 T)

Tr÷ lîng tæn thÊt (10 3 T)

TLCN (10 3 T)

Sản lượng mỏ được xác định trên cơ sở sau:

- Độ tin cậy của tài liệu địa chất được cung cấp

- Thực tế sản xuất của mỏ trong quá trình thực tập

- Các thiết kế cải tạo mở rộng mỏ đã được tiến hành

- Khả năng cơ khí hóa lò chợ, tăng sản lượng hàng năm cao

- Nhiệm vụ thiết kế được giao

Theo nhiệm vụ được giao, sản lượng mỏ thiết kế là:

A m = 1 600 000 ( tấn/năm ).

II.3.2 Tuổi mỏ

Tuổi mỏ là thời gian tồn tại để mỏ khai thác hết trữ lượng của mỏ

Tuổi mỏ được xác định theo công thức:

2

t A

Z CN





ZCN_ Trữ lượng công nghiệp của mỏ, ZCN= 19.406.000(tấn);

Am_ Sản lượng của mỏ, Am = 1.600.000 tấn/năm;

t1_ Thời gian xây dựng của mỏ, t1 = 2 năm;

t2_ Thời gian khấu vét, tận thu, t2 = 2 năm;

 Tm ¿ 19 406 000

1 600000 +2+ 2 ¿ 16 (năm)Vậy thời gian tồn tại của mỏ từ lúc xây dựng đến khi đóng cửa kết thúc khai tháclà

16 năm

II.4 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MỎ

Trong các ngành sản xuất nói chung và sản xuất than nói riêng, tất cả cáccán bộ công nhân viên hiện đang làm việc theo hai chế độ: đó là chế độ làm việcgián đoạn và chế độ làm việc liên tục Nhưng trong thời gian gần đây theo bộ luậtlao động ta chọn chế độ làm việc của Công ty như sau:

II.4.1 Bộ phận lao động trực tiếp

- Tổng thời gian làm việc trong 1 năm là: 300 ngày;

- Số ngày làm việc trong 1 tháng là: 25 ngày;

- Số ngày làm việc trong 1 tuần là: 6 ngày;

- Số ca làm việc trong 1 ngày là: 3 ca ;

- Số giờ làm việc trong 1 ca: 8 giờ;

- Thời gian nghỉ giữa 1 ca là 30 phút;

- Thời gian giao ca là 30 phút;

Để đảm bảo sức khoẻ và thời gian nghỉ ngơi cho công nhân ta sử dụng chế độ đổi

ca nghịch sau mỗi tuần sản xuất

Bảng II-1: Sơ đồ đổi ca

(Tæ 2) (Tæ 3)

Sè giê nghØ 32 32 56

Bảng II-2: Thời gian các ca làm việc

Ca làm việc Thời gian vào ca Thời gian kết thúc ca

II.4.2.Bộ phận lao động gián tiếp

1 Đối với khối hành chính sự nghiệp

- Số ngày làm việc trong năm là 300 ngày;

- Số ngày làm việc trong tuần là 6 ngày;

- Số giờ làm việc trong ngày là 8h;

- Ngày làm việc 2 buổi theo giờ hành chính

2 Đối với công nhân làm việc ở những nơi như: trạm điện, thông gió, cứu hoả,

bảo vệ, thì làm việc liên tục 365 ngày và trực 24/24 giờ

II.5 PHÂN CHIA RUỘNG MỎ

Đồ án sử dụng phương pháp phân chia ruộng mỏ thành các tầng hoặc cácmức

Nhiệm vụ chính của đồ án là thiết kế mở vỉa khai thác khu trung tâm mỏthan Mông Dương từ mức +9,8 -250với chiều dài theo hướng dốc khoảng 1400

m, theo đường phương là 1600 m Vỉa có độ dốc trung bình  = 300 Căn cứ vàođiều kiện cấu tạo địa chất khu vực khi thiết kế mở vỉa, khai thác cần xem xét khảnăng áp dụng công nghệ tiên tiến để khai thác, mở rộng trong tương lai, tăng năngsuất lao động, ruộng mỏ được chia thành 5 tầng với 2 giai đoạn:

Giai đoạn I : Từ +9,8÷ -97,5 Chia giai đoạn I thành 2 tầng để khai thác

II.6.1 Khái quát chung

1 Khái quát chung

Mở vỉa là công việc đào các đường lò từ mặt đất đến các vỉa than và từ cácđường lò đó đảm bảo khả năng đào được các đường lò chuẩn bị để tiến hành cáccông tác mỏ

Đối với ngành khai thác mỏ, việc lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu

mỏ có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển của Công ty Nó quyết định tớirất nhiều mặt từ quy mô sản xuất vốn đầu tư xây dựng cơ bản, thời gian đưa mỏ

kỹ thuật mà còn hiệu quả về kinh tế Do vậy một phương án mở vỉa hợp lý phảiđảm bảo các yêu cầu sau:

- Khối lượng đào các đường lò chuẩn bị là tối thiểu

- Chi phí xây dựng cơ bản là nhỏ nhất

- Thời gian đưa mỏ vào sản xuất là nhanh nhất

- Phải đảm bảo về vận tải, thông gió, sản lượng

- Phải đảm bảo khả năng ứng dụng công nghệ mới theo từng thời kỳ và khả năng

Ảnh hưởng của những yếu tố kỹ thuật

Những yếu tố kỹ thuật bao gồm: Sản lượng mỏ, tuổi mỏ, kích thước ruộng

mỏ, trình độ cơ khí hoá, mức độ phát triển kỹ thuật, chất lượng than,…

Những yếu tố về địa chất và kỹ thuật đã được trình bày ở các phần trên Từ đó ta

có thể đưa ra nhận xét như sau:

Mỏ Mông Dương có những đặc điểm địa chất liên quan đến công tác mở vỉa như:

- Địa hình chủ yếu là đồi cao trung bình là +50  +130m, so với mực nước biển

- Cấu trúc địa chất phức tạp: Có một số đứt gãy và nhiều nếp uốn Trong khu vực này có 6 vỉa than được thăm dò và tính toán chi tiết, để phục vụ công tác

mở vỉa và khai thác hầm lò từ ( +9,8)  (-250), đó là các vỉa: II(11), H(10), G(9), K(8), L(7) , M(6)

II.6.2 Đề xuất các phương án mở vỉa

Sau khi nghiên cứu các tài liệu địa chất được cung cấp và qua khảo sát bề mặtđịa hình thực tế của khu vực thiết kế Đồ án xin đề xuất các phương án mở vỉa chokhu vực thiết kế như sau:

Phương án I: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.

Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa mức.

Phương án III: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng Phương án IV: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa mức.

II.6.3 Trình bày các phương án mở vỉa

1 Chọn vị trí mặt bằng cửa giếng

Mặt bằng cửa giếng được xác định trên cơ sở:

- Dự kiến phương án khai thông;

- Điều kiện địa chất của các vỉa than trong khai trường;

- Thuận tiện đường giao thông;

- Hiện trạng các cửa lò khai thông tầng lò bằng;

- Mặt bằng cửa giếng phải được bố trí tại khu vực thuận lợi cho việc vậnchuyển than và vật liệu trong quá trình sản xuất;

- Thuận lợi cho công tác cung cấp điện, cấp nước và thải nước;

- Thuận tiện cho việc bố trí các công trình phụ trợ và các công trình phục vụsản xuất;

- Tận dụng tối đa các công trình hiện có;

Sau khi phân tích các điều kiện theo những cơ sở nêu trên, ta xác định được vịtrí mặt bằng cửa giếng như sau:

Tọa độ

2 Phương án I: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.

a Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị.(Hình vẽ II-1)

b Thứ tự đào lò

Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +18,5 ta đào đồng thời một cặp giếngđứng chính (1) và giếng phụ (2) xuống mức -45 Từ mức -45 ta đào sân ga, hầm,trạm và từ đó đào lò xuyên vỉa vận tải cho tầng I (3) xuyên qua các vỉa than cho tớibiên giới của khu khai thác Từ mức +9,8 ta đào lò xuyên vỉa thông gió (4) xuyênqua các vỉa than để thông gió cho tầng I Từ các lò xuyên vỉa vận tải và xuyên vỉa

từđó ta đào lò cắt ban đầu (7) để tạo lò chợ Từ (7) ta đào lò song song chân (8) rồihọng sáo (9) để chuẩn bị bước vào khai thác

Trong quá trình khai thác tầng I ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II sao cho khikết thúc khai thác tầng I thì tầng II vừa được chuẩn bị xong để việc khai tháckhông bị giánđoạn Và công việc chuẩn bị được tiến hành tương tự như ở tầng I

c Sơ đồ vận tải

- Vận tải than : Than từ các lò chợ được vận chuyển qua lò song song, quahọng sáoxuống các đường lò dọc vỉa vận tải tầng Từ đây than được chuyển quacác lò xuyên vỉa vận tải tầngrồi tập chung ở sân giếng, sau đóđược trục tải lên mặtbằng sân công nghiệp mỏ qua giếng chính

- Vận tải người và vật tư, thiết bị : Người và vật tư thiết bị từ mặt bằng sâncông nghiệp vào giếng phụ, sau đó vào lò xuyên vỉa thông gió, qua lò dọc vỉathông gió rồi vào lò chợ

d Sơ đồ thông gió

Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải, theo các lòdọc vỉa vận tải tới thông gió cho các lò chợ Gió bẩn từ các lò chợ theo các lò dọcvỉa thông gió, qua các lò xuyên vỉa thông gió, sau đó qua giếng chính đi ra ngoài

e Sơ đồ thoát nước

Nước thoát ra từ các địa tầng, các đường lò khai thác theo các rãnh nước chảyvào hầm chứa nước ở các tầng Tại đây bố trí hầm bơm chứa nước, đưa nước theođường ống đặtở giếng phụdẫn lên mặt đổ vào suối H10 chảy ra sông Mông Dương

f các thông số mở vỉa

Bảng II-3: Thông số mở vỉa phương án I

3,Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa mức

a Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị (Hình vẽ II-2)

b Thứ tự đào lò

Từ mặt bằng sân công nghiệp mức+18,5đào đồng thời một cặp giếng đứngchính (1) và giếng phụ (2) xuống mức -97,5 Từ mức -97,5 ta đào sân ga, hầm,trạm và từ đó đào lò xuyên vỉa vận tải mức (3) xuyên qua các vỉa than cho tới biêngiới của khu khai thác Từ mức +9,8 ta đào lò xuyên vỉa thông gió (4) xuyên quacác vỉa than để thông gió cho mức thứ nhất Từ lò xuyên vỉa vận tải mức ta đàođoạn lò dọc vỉa vận tải (5) Rồi từ đó ta đào cặp thượng chính (6) tới mức -45 vàthượng phụ (6’) tới mức mức +9,8 Từ cặp thượngở -45 ta đàolò dọc vỉa vận tảitầng (7), đồng thời từ lò xuyên vỉa mức +9,8 ta đào lò dọc vỉa thông gió (8) Từ (7)

ta đào lòcắt ban đầu (9) rồi từ (9) đào lò song song (10) rồi họng sáo (11) để chuẩn

bị bước vào khai thác tầng trên của mức

Trong quá trình khai thác tầng I ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II của mứcbằng cách đào kéo dài cácđoạn lò dọc vỉa vận tải (5), rồi lò cắt ban đầu Công việcchuẩn bị sao cho khi kết thúc khai thác tầng I thì tầng II vừa được chuẩn bị xong

để việc khai thác không bị gián đoạn

Trong khi khai thác mức +9,8÷-97,5 sắp kết thúc ta tiếp tục đào sâu thêmcặp giếng (1) và (2) xuống mức -250 Tại mức -97,5÷-250 thì công việc chuẩn bịđược tiến hành tương tự công tác chuẩn bị khai thác mức +9,8÷ -97,5

c Sơ đồ vận tải

- Vận tải than :

+ TầngI: Than từ các lò chợ được vận chuyển qua lò song song, qua họng sáo

sân ga mức -97,5 Sau đó thanđược trục tải lên mặt bằng sân công nghiệp mỏ quagiếng chính (1).

+ Tầng II : Than từ các lò chợ qua lò song song, qua họng sáo xuống cácđường lò dọc vỉa vận tải tầng Sau đó được chuyển qua lò xuyên vỉa vận tải (3) rasân ga mức -97,5 và được trục tải qua giếng chính(1) lên mặt bằng sân công nghiệp+ Các tầng còn lại việc vận tải được tiến hành tương tự

- Vận tải người và vật tư, thiết bị :

+ Tầng I : Người và vật tư, thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếngphụ (2), sau đó vào lò xuyên vỉa thông gió (4), qua lò dọc vỉa thông gió (8) rồi vào

lò chợ

+ Tầng II : Người và vật tư, thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếngphụ (2), sau đó qua lò xuyên vỉa thông gió (4) vào lò dọc vỉa thông gió (8), quagiếng phụ (6’) xuống lò dọc vỉa vận tải của tầng I (giờ là dọc vỉa thông gió tầng II)rồiđi vào lò chợ tầng II

+ các tầng tiếp theo được thực hiệntương tự

d Sơ đồ thông gió

- Tầng I : Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tảimức -97,5 vào lò dọc vỉa vận tải (5), qua cặp thượng (6,6’) tới lò dọc vỉa vận tảitầng I (7) rồi đi vào lò chợ(9) Gió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa thông gió (8) raxuyên vỉa thông gió (4) rồi ra ngoài qua giếng chính (1)

- Tầng II : Gió sạchtừ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tảimức -97,5 vào lò dọc vỉa vận tải(5), rồi đi vào lò chợ(9’) Gió bẩn từ lò chợ đi vào

lò dọc vỉa vận tải (7) của tầng I,qua giếng phụ (6’) lên lò dọc vỉa thông gió (8) ra lòxuyên vỉa thông gió (4) rồi ra ngoài qua giếng chính (1)

- Các tầng tiếp theo thì sơ đồ thông gió tương tự

e Sơ đồ thoát nước

Nước thoát ra từ các địa tầng, các đường lò khai thác theo các rãnh nước chảyvào hầm chứa nước ở các mức Tại đây bố trí hầm bơm chứa nước, đưa nước theođường ống đặtở giếng phụdẫn lên mặt , đổ vào suối H10 chảy ra sông MôngDương

f các thông số mở vỉa

Bảng II-4: Thông số mở vỉa phương án II

4, Phương án III: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lòxuyên vỉa tầng.

a Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị (Hình vẽ II-3)

b Thứ tự đào lò

Từ mặt bằng sân công nghiệp mức+18,5đào đồng thời một cặp giếngnghiêng chính (1) với góc dốc 18 độvà giếng nghiêng phụ (2) với góc dốc 24độxuống mức -45 Từ mức -45 ta đào sân ga, hầm, trạm và từđóđào lò xuyên vỉavận tải (3) xuyên qua các vỉa than cho tới biên giới của khu khai thác Từ mức +9,8

ta đào lò xuyên vỉa thông gió (4) xuyên qua các vỉa than để thông gió cho tầng thứnhất Từ lò xuyên vỉa vận tải (3)ta đào lò dọc vỉa vận tải (5), từ (4) ta đào dọc vỉathông gió (6) Rồi từ(5) ta đào cắt ban đầu (7) tới (6) và từ (7) đào lò song song (8)rồi họng sáo (9) để chuẩn bị bước vào khai thác tầngI

Trong quá trình khai thác tầng I ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II bằng cáchkéo dài cặp giếng nghiêng tới mức -97,5 Việc chuẩn bị được tiến hành tương tự.Công việc chuẩn bịđược tiến hành sao cho khi kết thúc khai thác tầng I thì tầng IIvừa được chuẩn bị xong để việc khai thác không bị giánđoạn

Các tầng tiếp theo được chuẩn bị tương tự các tầng trên

c Sơ đồ vận tải

- Vận tải than : Than từ các lò chợ được vận chuyển qua lò song song, quahọng sáoxuống các đường lò dọc vỉa vận tải tầng Từ đây than được chuyển quacác lò xuyên vỉa vận tải tầngrồi tập chung ở sân giếng, sau đóđược vận tải lên mặt

- Vận tải người và vật tư, thiết bị : Người và vật tư thiết bị từ mặt bằng sâncông nghiệp vào giếng phụ, sau đó vào lò xuyên vỉa thông gió tầng, qua lò dọc vỉathông gió rồi vào lò chợ.

d Sơ đồ thông gió

Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống lò xuyên vỉa vận tải tầng, theo các lòdọc vỉa vận tải tới thông gió cho các lò chợ Gió bẩn từ các lò chợ theo các lò dọcvỉa thông gió, qua các lò xuyên vỉa thông gió, sau đó qua giếng chínhđi ra ngoài

e Sơ đồ thoát nước

Nước thoát ra từ các địa tầng, các đường lò khai thác theo các rãnh nước chảyvào hầm chứa nước ở các tầng Tại đây bố trí hầm bơm chứa nước, đưa nước theođường ống đặtở giếng phụdẫn lên mặt đất ,đổ vào suối H10 chảy ra sông MôngDương

f các thông số mở vỉa

Bảng II-5: Thông số mở vỉa phương án III

5, Phương án IV: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lòxuyên vỉa mức.

a Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị (Hình vẽ II-4)

b Thứ tự đào lò

Từ mặt bằng sân công nghiệp mức+18,5đào đồng thời cặp giếng nghiêngchính (1) với góc dốc 18 độvà giếng nghiêng phụ (2) với góc dốc 24 độxuống mức-97,5 Từ mức -97,5 ta đào sân ga, hầm, trạm và từđóđào lò xuyên vỉa vận tải (3)xuyên qua các vỉa than cho tớibiên giới của khu khai thác Từ mức +9,8 ta đào lòxuyên vỉa thông gió (4) xuyên qua các vỉa than để thông gió cho mức thứ nhất Từ

lò xuyên vỉa vận tải mứcta đàođoạn lò dọc vỉa vận tải (5) Rồi từđó ta đào cặpthượng chính (6) tới mức -45 và thượng phụ (6’) tới mức mức +9,8 Từ cặpthượngở -45 ta đàolò dọc vỉa vận tải tầng (7), đồng thời từ lò xuyên vỉa mức +9,8

ta đào lò dọc vỉa thông gió (8).Từ (7) ta đào lò cắt ban đầu (9) và từ (9) đào lò songsong(10) rồi họng sáo (11) để chuẩn bị bước vào khai thác tầng trên của mức

Trong quá trình khai thác tầng I ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II của mứcbằng cách đào kéo dài cácđoạn lò dọc vỉa vận tải (4), rồi lò cắt ban đầu Công việcchuẩn bị sao cho khi kết thúc khai thác tầng I thì tầng II vừa được chuẩn bị xong

để việc khai thác không bị giánđoạn

Trong quá trình khai thác mức +9,8÷ -97,5tiếp tục chuẩn bị cho mức thứ haibằng cáchđào sâu thêm cặp giếng (1) và (2) xuống mức -250.Tại mức -97,5÷-250công việc chuẩn bịtiến hành tương tự công tác chuẩn bị khai thác mức +9,8÷-97,5

c Sơ đồ vận tải

- Vận tải than :

+ TầngI: Than từ các lò chợ được vận chuyển qua lò song song, qua họngsáoxuống các đường lò dọc vỉa vận tải tầng Từ đây than được chuyển qua thượngchính (6) xuống lò dọc vỉa vận tải mức (5), qua xuyên vỉa vận tải mức (3) ra đếnsân ga mức -97,5 Từđây than được vận tải lên mặt bằng sân công nghiệp mỏ quagiếng chính (1)

+ Tầng II : Than từ các lò chợ qua lò song song, qua họng sáo xuống cácđường lò dọc vỉa vận tải mức Sau đó được chuyển qua lò xuyên vỉa vận tải (3) ra sân ga mức -97,5 và được vận tải qua giếng chính(1) lên mặt bằng sân công nghiệp+ Các tầng III, IV, V vận tải được tiến hành tương tự

- Vận tải người và vật tư, thiết bị :

+ Tầng I : Người và vật tư, thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếngphụ (2), sau đó vào lò xuyên vỉa thông gió (4), qua lò dọc vỉa thông gió (8) rồi vào

lò chợ

+ Tầng II : Người và vật tư, thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếngphụ (2), sau đó qua lò xuyên vỉa thông gió (4) vào lò dọc vỉa thông gió (8), quagiếng phụ (6’) xuống lò dọc vỉa vận tải của tầng I rồiđi vào lò chợ

+ Các tầng tiếp theo được tiến hànhtương tự

d Sơ đồ thông gió

+ Tầng I : Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tảimức -97,5 vào lò dọc vỉa vận tải (5), qua cặp thượng (6,6’) tới lò dọc vỉa vận tảitầng I (7) rồi đi vào lò chợ(9) Gió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa thông gió (8) raxuyên vỉa thông gió (4) rồi ra ngoài qua giếng chính (1)

+ Tầng II : Gió sạchtừ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tảimức -97,5 vào lò dọc vỉa vận tải(5), rồi đi vào lò chợ(9’) Gió bẩn từ lò chợ đi vào

lò dọc vỉa vận tải (7) của tầng I,qua giếng phụ (6’) lên lò dọc vỉa thông gió (8) , ra

lò xuyên vỉa thông gió (4) rồi ra ngoài qua giếng chính (1)

+ Các tầng tiếp theo thì sơ đồ thông gió tương tự

e Sơ đồ thoát nướcNước thoát ra từ các địa tầng, các đường lò khai thác theo

các rãnh nước chảy vào hầm chứa nước ở các mức Tại đây bố trí hầm bơm chứanước, đưa nước theo đường ống đặtở giếng phụdẫn lên mặt , đổ vào suối H10 chảy

ra sông Mông Dương

f các thông số mở vỉa

Bảng II-6: Thông số mở vỉa phương án IV

II.6.4 Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các phương án mở vỉa

1 Phân tích và so sánh

Bảng II-7: Bảng so sánh chung giữa các phương án

PHƯƠNG

ÁN I

- Chiều dài giếng ngắn

- Khối lượngđào lò ban đầunhỏ

- Thờigian bước vào sản xuấtnhanh

- Sơđồ vận tải, thông gióđơngiản

- Chiều dài giếng ngắn

- khối lượng lò xuyên vỉa nhỏ

- Khối lượng xây dựng sângiếng nhỏ

- Khối lượngđào lò banđâu lớn

- Thời gian bước vào sảnxuất lâu

- Sơđồ vận tải, thông gióphức tạp

- Chiều dài giếng lớn

- Khối lượng lò xuyênvỉa lớn

- Khối lượng xây dựngsân giếng lớn

- chiều dài giếng lớn

- Khối lượngđào lò banđâu lớn

- Thời gian bước vào sảnxuất lâu

- Sơđồ vận tải, thông gióphức tạp

Qua phân tích và so sánh kỹ thuật của các phương án mở vỉathì mỗi phương

án đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng

Do đó ,muốn đánh giá một cách chính xác hơn và có được cái nhìn sâu rộng hơn để lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý nhất cho mỏ thì tađi tiến hành tính toán

so sánh các chỉ tiêu kinh tế giữa các phương án

II.6.5 So sánh kinh tế giữa các phương án mở vỉa

Do một số công trình , hạng mục phục vụ cho việc mở vỉa giữa các phương án

là tương tự nhau, đồng thời khi tính toán các loại chi phí không thể tính một cáchchi tiết, mặt khác các thông tin về thị trường các trang thiết bị cần thiết thi côngtrong các đường lò không được đầy đủ nên phần so sánh kinh tế chỉ tiến hành tínhtoán so sánh cho các hạng mục công trình khác nhau đặc trưng của các phương án

Để so sánh kinh tế giữa các phương án ta tiến hành tính toán các chi phí đào lò, chiphí bảo vệ lò, chi phí vận tải của từng phươngán

1 Chi phí xây dựng cơ bản

- Chi phí đào lò:

Ccb = L.Cđ (đ)Trong đó: L - Chiều dài lò chuẩn bị , m;

Cđ - Chi phí đào 1 mét lò , đ/m;

Chi phíđào cácđường lò của các phương ánđược tính trong các bảng sau:

Bảng II – 9 : Chi phí đào lò phương án I

CHI PHÍ XDCB CỦA PHƯƠNG ÁN ILoại công trình tiết diện (mDiện tích 2) Chiều dài(m) (10Đơn giá 6 đ/m) Thành tiền (106 đ)

Chiều dài(m)

Đơn giá (106 đ/m)

Thành tiền (106 đ)

Loại công trình tiết diện (mDiện tích 2)

Chiều dài(m)

Đơn giá (106 đ/m)

Thành tiền (106 đ)

2 Chi phí bảo vệ đường lò

- Thời gian bảo vệ đường lò

+ Thời gian bảo vệ giếng được xácđịnh theo công thức:

tn = tkt - (n-1)t1t ( năm )Trong đó:

tn : thời gian bảo vệ giếng tầng n, năm;

tkt = 15 năm : thời gian khai thác hết phần ruộng mỏ ;

t 1t : thời gian khai thác 1 tầng, năm;

Theo tính toán ta xác định được tuổi mỏ là 15 năm và ruộng mỏ được chiathành 5 tầng khai thác Điều kiện khai thác và sản lượng khai thác của các tầngkhác nhau là khác nhau nên thời gian khai thác 1 tầng cũng khác nhau Tuy nhiên

để đánh giá sơ bộ về thời gian cũng như chi phí bảo vệ giếng và các đường lòxuyên vỉa sau này, ta coi như thời gian khai thác của các tầng bằng nhauvà tlt =15/5 = 3 năm,

+ Thời gian bảo vệ lò xuyên vỉa được xác định theo công thức:

tn = (ttt + ttd), nămTrong đó: tn - Thời gian bảo vệ lò xuyên vỉa mức n, năm;

ttt - Thời gian khai thác hết tầng trên, năm;

ttd - Thời gian khai thác hết tầng dưới, năm;

- Chi phí bảo vệ đường lò

C = Cbv L tbv, (đồng)Trong đó:

Cbv : Đơn giá bảo vệlò (đồng/m.năm);

L: Chiều dàilòcần bảo vệ, (m);

tbv: Thời gian cần bảo vệ, (năm);

Chi phí bảo vệ cácđường lò của các phương ánđược tính trong các bảng sau:

Bảng II – 13 : Chi phí bảo vệ lò phương án I

CHI PHÍ BẢO VỆ GIẾNG

Tầng tbv

(năm)

Chiều dài(m) Đơn giá(106đ/m.năm) Thành tiền

(106đ)Giếng chính Giếng phụ Giếng chính Giếng phụ

vỉa

Sân ga

Dọc vỉa

Sân ga

Dọc vỉa

Sân ga

Dọc vỉa

Sân ga

Bảng II – 14 : Chi phí bảo vệ lò phương án II

CHI PHÍ BẢO VỆ GIẾNG

(năm)

Chiều dài(m) Đơn giá (106đ/m.năm) Thành

tiền (106đ)

Giếngchính

Giếngphụ Giếng chính Giếng phụ

Xuyênvỉa

Dọc vỉa

Sân ga

Dọc vỉa

Sân ga

Bảng II – 15 : Chi phí bảo vệ lò phương án III

CHI PHÍ BẢO VỆ GIẾNG

Dọc vỉa Sânga

Dọc vỉa

Sânga

Bảng II – 16 : Chi phí bảo vệ lò phương án IV

CHI PHÍ BẢO VỆ GIẾNG Mức tbv(năm) Chiều dài(m) Đơn giá (106đ/m.năm) Thành

tiền (106đ)

Giếngchính

Giếngphụ Giếng chính

Giếng phụ

Xuyên

Xuyênvỉa

Ltb - Chiều dài trung bình của lò vận tải,m ;

Q - Khối lượng than được vận tải qua đường lò, tấn ;

Chi phi vận tải của các phương án được tính trong các bảng sau:

Bảng II – 17 : Chi phí vận tải phương án I chuẩn

Mức 106Q,t/năm

L,m

t,

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt

Mức 106Q,t/năm

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt

106đ

L,m

t,năm Đvt Cvt L,

m

t,năm Đvt Cvt L,

m

t,năm Đvt Cvt

4 Kết luận

Từ kết quả tính toánở trên, ta rút ra được bảng đánh giá so sánh tổng hợp cácchỉ tiêu kinh tế của các phương án mở vỉa như sau :

Bảng II – 21 : Bảng so sánh tổng hợp kinh tế giữa các phương án mở vỉa

Chi phí Phương án I(triệuđồng) Phương án II(triệuđồng) Phương án III(triệuđồng) Phương án IV(triệuđồng)

Qua việc so sánh về mặt kinh tế- kỹ thuật, ta thấy phương án II mang tính ưu

việt hơn các phương án còn lại Do vậy đồ án xin chọn phương án II ‘‘Mở vỉa

bằng giếng đứng kết hợpvới lò xuyên vỉa mức” để làm phương án mở vỉa khu

trung tâm mỏ than Mông Dương khi thiết kế khai thác từ mức +9,8 ÷ -250

II.7 Thiết kế thi công đào lò mở vỉa

Trong phạm vi của đồánlà thiết kế thì công cho một đường lò mở vỉa , do đóem xin trình bày thiết kế thi công đào lò xuyên vỉa vận tải mức -97,5 của mỏ Các đường lò còn lại được thiết kế và thi công tương tự

II.7.1 chọn hình dạng tiết diện và vật liệu chốnglò xuyên vỉa -97,5

II.7.1.1 Chọn hình dạng tiết diện ngang của lò

Căn cứ vào những đặc điểm địa chấtđất đá trong khu vực, phương pháp mởvỉa, áp lực đấtđá tác dụng lên xung quanh tường lò và công dụng của đường lò ,đồánxin chọn hình dạng tiết diện ngang đường lò xuyên vỉa có dạng hình vòm mộttâm tường thẳng đứng Hình dạng này thuận lợi cả về chịu lực và thi công

II.7.1.2 Chọn vật liệu chống lò

Với hình dạng tiết diện đã chọn ở trên kết hợp với thời gian tồn tại của đường

Hình II.7 : Hình dạng tiết diện lò xuyên vỉa vận tải -97,5

II.7.2 Xác định kích thước tiết diện lò

Khi xác định kích thước tiết diện đường lò, cần phải thoả mãn 2 điều kiện:Điều kiện về vận tải và điều kiện về thông gió

II.7.2.1 Điều kiện về vận tải

Căn cứ vào sản lượng của mỏ cần vận chuyển qua lò xuyên vỉa chính là 2triệu tấn/năm nên ta chọn thiết bị sử dụng để vận tải tại lò xuyên vỉa chính là tàuđiện ắc quy AM-8kết hợp với goòng vận tải UVG - 3,3 để vận tải than và đấtđá từgương lò chuẩn bị và băng tải để tải than khai thác từ lò chợ ra

Thông số kỹ thuật của đầu tàu điện ắc quy AM-8vàgoòng UVG-3.3được trình bày

trong bảng II-22 vàbảng II-23.

Bảng II-22: Thông số kỹ thuật của đầu tàu điện ắc quy AM-8

Điện áp (V)

Lực kéo ở chế độ ngắn hạn (KG)

Tốc độ ở chế độ ngắn hạn (km/h)

Kích thước cơ bản (mm)

Bán kính vòng nhỏ nhất (m)

Bảng II-23 : Thông số kỹ thuật của goòng vận tải UVG-3.3

Dung tích

tính toán

(m 3 )

Chiều rộng thùng

(mm)

Chiều cao kể

từ đỉnh đường ray(mm)

Cỡ đường (mm)

Đường kính bánh xe (mm)

Chiều cao trục

kể từ đỉnh đường ray(mm)

Trọn g lượng (kg)

- Tính toán chọn băng tải :

Hệ thống băng tải ở lò xuyên vỉa chính có nhiệm vụ vận tải toàn bộ than về

hố nhận than ở sân ga giếng chính

Năng suất yêu cầu của băng tải được tính theo công thức:

Qyc =

Q.K

C N T ,T/hTrong đó:

Q : khối lượng than cần vận tải, Q = 2 000 000 tấn/năm ;

K : hệ số không điều hoà, K = 1,5 ;

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

C: Số ca làm việc trong ngày, C =3 ca;

T: Số giờ làm việc trong ca, T= 5,5 giờ ;

C : Hệ số năng suất ,C =550 với băng lòng máng ;

v : Tốc độ băng tải lấy v= 2,5m/s;

:Tỷ trọng hàng rời băng ,  = 0,95;

K : Hệ số kể đến góc dốc của băng, ≤ 10 thì K=1

 B = √ 606,1 550.2,5.0 ,95.1 = 0,68 ( m )

 B ≥ 2 300 + 200 = 800m

Vậy ta chọn băng cóchiều rộng B = 1200 mm với tốc độ của băng v = 2,5 m/s

II.7.2.2 xác định kích thước đường lò

1, Chiều cao tường đường lò: (ht)

Chiều cao từ mức nền lò đến mức cao nhất của thiết bị, hb = htb + hdx (m)Trong đó :

htb : Chiều cao lớn nhất của thiết bị vận tải (đầu tàu ), htb = 1415 mm ;

hdx : Chiều cao toàn bộ đường xe, hdx = hr + hd;

hr : Chiều cao cấu tạo của ray , hr = 160 mm;

hd : Chiều cao lớp đá nền, hd = 200 mm;

 hdx = 160 + 200 =360 mm

 Hb = 1415+ 360 = 1775 mm

Theo điều kiện ht> hb , ta chọn chiều cao tườngđường lò :ht = 1800 mm

2, Chiều rộng đường lò tại vị trí cao nhất của thiết bị vận tải: (B)

- Chiều rộng đường lò : B = m + k A + kt.Lt + n + C , mm

Trong đó :

m :khoảng cách an toàn giữa phương tiện vận tải và khung chống,

m = 500 mm ;n: Chiều rộng lối người đi lại ở mức chiều cao của thiết bị vận tải ,

n = 1500mm ;C: khoảng hởgiữa hai phương tiện vận tải ,C = 500mm ;

kt: Số luồng vận tải bằng băng tải trong đường lò, kt = 1;

Lt:: Chiều dài trục tang dẫn động, Lt = 1450 mm;

A: Chiều rộng lớn nhất của thiết bị vận tải (goòng) , A = 1350 mm ;

K: Số luồng vận tải bằng goòng trong lò , K = 1;

- Chiều cao của đường lò hl = ht + R = 1800 + 2650 = 4450 mm

- Diện tích sử dụng của đường lò: Ssd = ht .B + 0,5 π R2

 Ssd = 1,8 5,3 + 0,5 3,14 2,652 ¿ 20,57 (m2).

3, Kiểm tra tiết diện đường lò theo điều kiện thông gió:

Tốc độ gió trong đường lò : V =

q A m. .k

N 60.S sd μ , (m/s)Trong đó :

q : lượng gió cần thiết cho một tấn than khai thác, với mỏ Mông Dươngthuộcmỏloại I về khí CH4 thìq = 1,25 m3/ph;

Am : Sản lượng khai thác Am = 2 000 000 tấn/năm;

N : Số ngày làm việc trong năm N = 300 ngày;

Theo điều kiện thông gió : 0,15 (m/s) < V < 8 (m/s)

Mà V = 9,79 (m/s) >8 ,vậy tiết diệnđường lòđã chọn không thỏa mãnđiềukiện thông gió Do đó ta phảiđiều chỉnh lại tiết diện đường lò cho phù hợp

- Tiết diện đường lò phải đào :

Do đường lò có thời gian sử dụng lâu và tiết diện sử dụng là 25,17 m2 nên đồ

án chọn thép SVP-27 để chống lò Loại này có chiều cao 123mm Sử dụng tấmchèn bằng bê tông ( chèn kiểu gối đầu ) có chiều dày 50mm, rộng 200mm, dài900mm Do vậy chiều rộng đào của đường lò là :