Tính toán, lựa chọn đồng bộ thiết bị hợp lý cho khu đông mỏ đồng sin quyền lào cai

Đồ án tốt nghiệp Ngành Khai thác mỏ lộ thiên Mục lục Trang Phần chung Thiết kế sơ khai trường khu Đông mỏ Đồng Sin Quyền Lào Cai Chương I Tình hình chung vùng mỏ Đặc điểm địa chất khoáng sàng I.1 Tình hình chung vùng mỏ I.2 Đặc điểm địa chất khoáng sàng I.3 Điều kiện địa chất thuỷ văn I.4 Điều kiện địa chất công trình Chương II Những số liệu gốc dùng lập thiết kế II.1 Tài liệu địa chất II.2 Chế độ làm việc mỏ II.3 Loại thiết bị sử dụng mỏ Chương III Xác định biên giới mỏ III.1 Xác định hệ số bóc giới hạn III.2 Xác đinh biên giới mỏ III.3 Trữ lượng khoáng sản có ích đất đá bóc biên giới Chương IV Thiết kế mở vỉa IV.1 Khái niệm chung IV.2 Lựa chọn phương pháp mở vỉa khoáng sàng IV.3 Các thông số hào chuẩn bị IV.4 Các thông số hào dốc IV.5 Lựa chọn phương pháp đào hào IV.6 Tính toán khối lượng đào hào Chương V Hệ thống khai thác đồng thiết bị V.1 Lựa chọn hệ thống khai thác V.2 Lựa chọn đồng thiết bị V.3 Các thông số hệ thống khai thác V.4 Các thông số làm việc khai trường Chương VI Xác định sản lượng mỏ Sinh viên: Vũ Duy Thuần Lớp TCKTLT-K53 Lào Cai 9 10 16 19 21 21 21 22 23 23 24 31 35 35 35 40 41 42 43 45 45 45 48 53 57 Đồ án tốt nghiệp Ngành Khai thác mỏ lộ thiên VI.1.Khái niệm chung VI.2 Xác định tốc độ xuống sâu công trình mỏ VI.3 Xác định sản lượng mỏ theo điều kiện kỹ thuật VI.4 Thời gian tồn mỏ Chương VII Chuẩn bị đất đá để xúc bốc VII.1 Chọn phương pháp chuẩn bị đất đá quặng để xúc bốc VII.2 Công tác khoan VII.3 Công tác nổ mìn Chương VIII Công tác xúc bốc VIII.1 Lựa chọn thiết bị xúc bốc VIII.2.Tính toán suất thực tế máy xúc VIII.3 Tổ chức công tác xúc bốc mỏ VIII.4 Công tác phụ trợ mỏ Chương IX Công tác vận tải IX.1 Lựa chọn hình thức vận tải cho mỏ IX.2 Lựa chọn thiết bị vận tải cho mỏ IX.3 Thiết kế tuyến đường mỏ IX.4 Tính toán thiết bị vận tải mỏ IX.5 Tính toán số lượng ôtô cho mỏ IX.6 Kiểm tra trọng tải lượng hàng thông qua mỏ IX.7 Kiểm tra lại lực thông qua tuyến đường Chương x Công tác thải đá X.1 Tình hình chung công tác thải đá mỏ X.2 Chọn vị trí bãi thải phương pháp đổ thải X.3 Chọn phương tiện giới hóa công tác thải đá X.4 Các thông số bãi thãi X.5 Tính toán suất máy gạt Chương XI Công tác thoát nước mỏ XI.1 Tình hình khí tượng địa chất thủy văn vùng mỏ XI.2 Tình hình chung công tác thoát nước mỏ XI.3 Tính toán lượng nước chảy vào khu Đông mỏ đồng Sin Quyền Chương XII Cung cấp lượng điện cho mỏ XII.1 Yêu cầu cung cấp điện XII.2 Nguồn điện Sinh viên: Vũ Duy Thuần 57 57 59 60 61 61 62 65 74 74 75 76 78 79 79 80 80 84 87 87 88 90 90 92 94 94 95 98 98 98 99 101 101 101 Lớp TCKTLT-K53 Lào Cai Đồ án tốt nghiệp Ngành Khai thác mỏ lộ thiên XII.3 Tính toán phụ tải điện lực cho mỏ 101 XII.4 Điện áp cung cấp cho phụ tải 104 Chương XIII 105 Kỹ thuật an toàn môi trường mỏ XIII.1 Khái niệm 105 XIII.2 Kỹ thuật an toàn thiết kế công tác mỏ vận tải mỏ 105 XIII.3 Kỹ thuật an toàn thiết kế điện 107 XIII.4 Biện pháp chống cháy nổ 109 XIII.5 Vệ sinh công nghiệp bảo vệ môi trường 109 Chương XIV 111 Tổng đồ mặt khu mỏ XIV.1 Tổng mặt mỏ 111 XIV.2 Sơ đồ phân xưởng 111 XIV.3 Kho dung tích kho chứa, công tác giới hóa kho bãi bốc dỡ 112 XIV.4 Các công trình phụ trợ dân dụng 113 XIV.5 Khu mặt công nghiệp 114 XIV.6 Hệ thống thông tin 115 Chương XV 116 Tính toán kinh tế XV.1 Chi phí đầu tư xây dựng vốn sản xuất 116 XV.2 Xác định giá thành khâu công nghệ khai thác 118 XV.3 Các chi phí khác 126 XV.4 Tính toán tiêu kinh tế kỹ thuật công tác khai thác mỏ 129 Phần chuyên đề Tính toán, lựa chọn đồng thiết bị hợp lí cho khu đông mỏ đồng Sin 132 Quyền Lào Cai Chương I 133 Khái niệm yêu cầu giới hoá đồng I.1 Nguyên tắc lưa chọn đồng thiết bị 133 I.2 Tình hình thực công nghệ khai thác mỏ 133 Chương II 135 Lựa chọn thiết bị giới hoá đồng cho mỏ II.1 Lựa chọn thiết bị xúc 135 II.2 Lựa chọn thiết bị vận tải 138 II.3 Lựa chọn thiết bị khoan 150 Chương II 153 Giá thành tổ hợp theo cự li vận tải ( kể chi phí khoan nổ) III.1 Đối với tổ hợp thiết bị là: Máy xúc EKG – Ôtô KOMÁTU 36 153 Máy khoan khoay đập KQG-150Y Sinh viên: Vũ Duy Thuần Lớp TCKTLT-K53 Lào Cai Đồ án tốt nghiệp Ngành Khai thác mỏ lộ thiên III.2 Đối với tổ hợp thiết bị là: Máy xúc EKG – Ôtô BELAZ 7540A 27 153 Máy khoan khoay đập KQG-150Y 157 Kết luận Sinh viên: Vũ Duy Thuần Lớp TCKTLT-K53 Lào Cai Đồ án tốt nghiệp Ngành Khai thác mỏ lộ thiên Lời nói đầu Trong công công nghiệp hóa đại hóa đất nước, nghành Khai thác mỏ nói chung Khai thác quặng nói riêng đóng góp phần quan trọng kinh tế quốc dân Để tận thu khoáng sản lòng đất cách hiệu bảo vệ môi trường xung quanh đòi hỏi cán - kỹ sư phải không ngừng bồi dưỡng, học tập để nâng cao lực chuyên môn Là sinh viên ngành Khai thác mỏ lộ thiên thuộc trường Đại học Mỏ- Địa chất, em cử mỏ đồng Sin Quyền thuộc Công ty Mỏ-Tuyển Đồng Sin Quyền Lào Cai thực tập tốt nghiệp làm đồ án tốt nghiệp Đồ án tốt nghiệp em gồm hai phần: Phần chung: Thiết kế sơ khu Đông mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai Phần chuyên đề: Tính toán, lựa chọn đồng thiết bị hợp lý cho khu Đông mỏ đồng Sin Quyền Lào Cai Sau thời gian, hướng dẫn PGS.TS Hồ Sĩ Giao với nỗ lực thân góp ý người em hoàn thành đồ án Do thời gian trình độ có hạn, đồ án không tránh khỏi sai xót, kính mong bảo Thầy Cô môn góp ý bạn đồng nghiệp để em củng cố bổ sung thêm kiến thức, khắc phục khiếm khuyết thể đồ án Cuối em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình PGS.TS Hồ Sĩ Giao giúp đỡ Thầy Cô môn, CBCNV Công ty Mỏ-Tuyển Sin Quyền Lào Cai để em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Lào Cai, ngày tháng 10 năm 2012 Sinh viên Vũ Duy Thuần Sinh viên: Vũ Duy Thuần Lớp TCKTLT-K53 Lào Cai Đồ án tốt nghiệp Ngành Khai thác mỏ lộ thiên Nhận xét giáo viên hướng dẫn Sinh viên: Vũ Duy Thuần Lớp TCKTLT-K53 Lào Cai Đồ án tốt nghiệp Ngành Khai thác mỏ lộ thiên Nhận xét giáo viên phản biện Sinh viên: Vũ Duy Thuần Lớp TCKTLT-K53 Lào Cai Đồ án tốt nghiệp Ngành Khai thác mỏ lộ thiên PHẦN CHUNG THIẾT KẾ SƠ BỘ KHAI TRƯỜNG KHU ĐÔNG MỎ ĐỒNG SIN QUYỀN LÀO CAI Chương I TÌNH HÌNH CHUNG VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN CỦA VÙNG MỎ I.1 Tình hình chung vùng mỏ I.1.1.Vị trí địa lý Vùng mỏ Sin Quyền nằm hữu ngạn sông Hồng thuộc phạm vi huyện Bát Xát, Tỉnh Lào Cai Phía Tây Bắc suối Lũng Pô ( Biên giới Việt – Trung) Phía Đông Bắc sông Hồng (Biên giới Việt – Trung) Phía Đông Nam thị xã Lào Cai Phía Tây Nam giới hạn San Bang Khoáng sàn Sin Quyền thuộc phạm vi Sin Quyền xã Cốc Mỹ huyện Bát Xát , Khu vực trung tâm khoáng sàn Sin Quyền có tọa độ địa lý 22o37’20” vĩ Bắc Sinh viên: Vũ Duy Thuần Lớp TCKTLT-K53 Lào Cai Đồ án tốt nghiệp Ngành Khai thác mỏ lộ thiên 103o48’50” kinh Đông Mỏ nằm phía Tây Nam Sin quyền cách Bát xát 12 km phía Tây Bắc, chiều dài khoảng 4000m rộng khoảng 800m (Đông nam đến tuyến 21 Tây bắc đến tuyến 11) I.1.2 Ranh giới toạ độ khu mỏ Được thiết kế nằm biên giới thiết kế khai thác khai trường lộ thiên mỏ đồng Sin Quyền khống chế toạ độ sau: BảNG I.1 TT Tên điểm Toạ độ (Hệ UTM) TT Y 6.548 Tên điểm Toạ độ (Hệ UTM) A X 3.546 F X 1.985 Y 8.428 B 2.812 7.774 G 2.088 8.108 C 2.690 8.158 H 2.630 7.994 D 2.508 8.450 I 2.655 7.286 E 2.246 8.582 10 K 3.230 6.366 I.1.3 Đặc điểm địa hình, giao thông, sở hạ tầng khu mỏ Địa hình nguyên thuỷ khu mỏ nằm địa hình đồi núi cao, đồ cao từ +100m ÷ 400m, sườn dốc từ 250- 400, mặt địa hình bị chia cắt mạnh mạng lưới xâm thực dây đặc, suối chảy theo phương Tây Nam - Đông Bắc ( Trong có suối Ngòi Phát nằm vùng công tác) cắt gần vuông góc với dải địa hình Địa hình trạng khu mỏ bóc đất đá thành tầng: Khu Đông tầng cao tầng 232, tầng thấp tầng 28 ; khu Tây tầng cao tầng 304 tầng thấp tầng 148 Khu mỏ nằm cách trung tâm huyện Bát Xát khoảng 12km phía Bắc, cách thị xã Lào Cai 25km phía Tây, có đường nối thông Từ thị xã Lào Cai đến thủ đô Hà Nội có đường đường sắt, giao thông thuận tiện Về sở hạ tầng xây dựng xong khu Nhà máy tuyển khoáng đại vào sản xuất, khu Văn phòng, Phòng khách Nhà cán công nhân viên xây dựng xong tiện nghi, khang trang I.1.4 Đặc điểm khí hậu thủy văn Sinh viên: Vũ Duy Thuần Lớp TCKTLT-K53 Lào Cai Đồ án tốt nghiệp Ngành Khai thác mỏ lộ thiên Đặc điểm khí hậu vùng có mùa rõ rệt: mùa khô tháng 10 đến tháng năm sau, mùa mưa từ tháng đến tháng Vùng mỏ vùng khí hậu nhiệt đới, nhiệt độ bình quân hàng năm 22,5 0C, cao 420, thấp 20 Lượng mưa cường độ mưa vùng mỏ lớn, từ tháng 5÷9 hàng năm mùa mưa, tháng 10 đến tháng năm sau mùa khô, lượng nước bình quân hàng năm 1363 mm (Bát Xát), 1798 mm (Lào Cai), lượng mưa ngày lớn xác định 212 mm (Bát Xát) I.2 Đặc điểm địa chất khoáng sàng I.2.1 Địa chất khu vực Dải quặng Sin Quyền khu vực dài, hẹp tạo thành đới quặng, chiều rộng khoảng km từ bờ sông Hồng hướng phía Nam, chiều dài từ suối Lũng Pô đến thị xã Lào Cai 60 km Địa tầng lộ đới chủ yếu đá trầm tích đại Proterozoi, Palaeozoi hệ đá biến chất, phân bố cục có hệ đá đại tân sinh Đá macma vùng phát triển, nguyên nhân thành tạo phức tạp, từ mafic đến axit Căn theo quan hệ thành phần mối tương quan từ cổ đến trẻ phân ra: thể xâm nhập Proterozoi muộn gồm thể đá tạp Pt3, PZ; thể xâm nhập kỷ Triat bao gồm siêu Mafic - mafic thể xâm nhập phun trào, thể đá siêu Mafic mafic, mạch đá Điorit Lũng Thang; thể xâm nhập Granitbiotit - plagiogranit, đá Granitsianit Nậm Chạc Các điểm khoáng hoá phổ biến đới khoáng hoá gồm có: Quặng sắt San Bang, quặng đồng Thùng Sáng, quặng đồng Sin Quyền, quặng đồng Pin Ngan Chải sa khoáng vàng Quang Kim, quặng Molip đen Vi Kẽm, Pyrit Bản Vai điểm khoáng hoá khác I.2.2 Địa chất mỏ I.2.2.1 Địa tầng Địa tầng có liên quan chặt chẽ với mỏ có đá trầm tích giới Proterozoi đá biến chất, giới Palaeozoic đá thuộc giới Kainozoi I.2.2.1.1 Hệ tầng Sin Quyền giới Proterozoi (PRsq): Đặc điểm trầm tích gồm đá trầm tích biến chất phân làm hai hệ tầng PR1-sq PR2-sq Hệ tầng PR1-sq gồm có đá phiến thạch anh hai mica bị migmatit hoá kẹp Graphit Gnei bi migmatit hoá kẹp Graphit Đây phụ hệ tầng chứa quặng chủ yếu Sinh viên: Vũ Duy Thuần 10 Lớp TCKTLT-K53 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn  2   = 12 phút + 20 30    Tct + Tkt= 60 ⋅1,2 ⋅   Tck =3 + 12 + 1,5 + 2,5 = 19 phút Năng suất thực tế ô tô; Qca = 60 ⋅ q ⋅ K td ⋅ η ⋅ Tca 60 ⋅ 27 ⋅ 0,96 ⋅ 0,75 ⋅ = = 491 tấn/ca = 181 m /ca Tck 19 Năng suất năm xe ô tô vận tải đất đá là: Qnăm= 491.3.240= 353520 tấn/năm Số ô tô phục vụ cho máy xúc: N = kdt ⋅ QX ⋅ γ d , Qo Trong đó: QX - suất máy xúc vận tải đất đá, QX = 1098000m3/năm Qnăm - suất ôtô,Qnăm = 353520 tấn/năm γd - dung trọng trung bình đất đá γd = 2,7 t/m3 kdt - Hệ số làm việc không điều hòa ô tô, k = 1,1 - 1,25, chọn k = 1,25 N = 1,25 ⋅ 1241548 ⋅ 2,7 = 11,8 353520 Vậy ô tô phục vụ cho máy xúc 12 vận tải đất đá Khi vận tải đất đá cần máy xúc EKG ,mỗi máy xúc cần ô tô phục vụ số ô tô cần thiết phục vụ để vận tải đất đá: N1= 12.2= 24 ô tô + Năng suất tổ hợp máy xúc EKG- ôtô Belaz 27 tính sau: Q th = 60.η qo Ktd , tấn/h tc + t p Trong đó: q ô : Tải trọng định mức ô tô, q ô = 32 t tc: Thời gian nhận tải ô tô, t n = phút t p : Thời gian phụ khác, t p = phút Sinh viên: Vũ Duy Thuần 143 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn η : Hệ số giảm suất không đồng khâu xúc, η = 0,85 Ktd: Hệ số sử dụng tải trọng ô tô Belaz 32 Thay số vào ta được: Q th = 60.0,85 27.0,96 = 220,32 tấn/h= 81,6 m3/h 3+3 II 2.2 Lựa chọn ô tô vận tải quặng Tải trọng cần thiết ô tô vận chuyển quặng tính sau : q = (4,5.E q + a) Lq , q Trong đó: E q : Dung tích gàu xúc quặng, E q = 3,5 m => a= L q : Chiều dài vận chuyển quặng , L q = 1,5 km Vậy q q = (4,5.3,5 + 2) 1,5 = 20 Dựa vào điều kiện hoạt động tính thiết bị vận tải đồ án đưa phương án lựa chọn thiết bị vận tải để phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế mỏ : Phương án : Lựa chọn phương tiện vận tải ô tô KOMATSU HD 325-7 36 Phương án : Lựa chọn phương tiện vận tải ô tô Belaz 7540A 27 Ta tiến hành so sánh để lựa chọn loại ô tô tối ưu phù hợp với điều kiện hoạt động sản xuất mỏ khả làm việc đồng với thiết bị mỏ * Đối với ô tô KOMATSU HD 325-7 36 ( Theo kết tính toán phần trên): Ta có : γ đ = 3,2 > qô 36 = = 2,4 Vô 15 q ô : Tải trọng định mức ô tô, q ô = 36 t V ô : Dung tích thùng xe, V = 15 m η ô : Hệ số sử dụng thời gian ô tô, η ô = 0,75 Do vậy, số gầu xúc đầy ô tô xác định sơ tải trọng ô tô * Đối với máy xúc CAT 365 xúc quặng lên ô tô : Sinh viên: Vũ Duy Thuần 144 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn q0 K r Nđg2 = E.K γ , d q Trong : Nđg - Số gầu xúc đầy ô tô q0 - Tải trọng ô tô, q0 = 36 E - Dung tích gầu xúc, E = 3,5 m3 Kd - Hệ số xúc đầy gầu, xúc quặng Kd = 0,85 Kr- hệ số nở rời quặng , Kr = 1,5 γq - Tỷ trọng quặng , γq = 3,2 t/m3 36.1,5 Nđg2= 3,5.0,85.3,2 = 5,6 gầu.Ta chọn Ndg2= gầu Ktd: Hệ số sử dụng tải trọng ô tô KOMATSU HD 325-7 Ktq= n dg E.K d γ q q K r = 6.3,5.0,85.3,2 = 1,06 36.1,5 Ktd = 1,06 thỏa mãn điều kiện sử dụng tải trọng (K q= 0,9 - 1,15), ô tô đảm bảo điều kiện tải Thời gian chu kỳ xe ô tô KOMATSU HD 325-7 36 tấn, Tck = Tc + (Tct + Tkt) + Td + Tch = 19 phút Năng suất thực tế ô tô; Qca = 60 ⋅ q ⋅ K td ⋅η ⋅ Tca 60 ⋅ 36 ⋅1,06 ⋅ 0,75 ⋅ = = 723 tấn/ca = 226 m3/ca Tck 19 Năng suất năm xe ô tô vận tải quặng là: Qnăm= 723.3.240= 520560 tấn/năm Số ô tô phục vụ cho máy xúc: N = kdt ⋅ QX ⋅ γ q Qo , Trong đó: QX - suất máy xúc vận tải quặng, QX = 783360 m3/năm Q0 - suất ôtô, Q0 = 520560 tấn/năm γq - dung trọng trung bình quặng γq = 3,2 t/m3 kdt - hệ số dự trữ, kdt = 1,25 N = 1,25 ⋅ Sinh viên: Vũ Duy Thuần 783360 ⋅ 3,2 = 520560 145 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn Ta chọn số ô tô phục vụ cho máy xúc vận tải quặng Khi vận tải quặng cần máy xúc CAT 365,mỗi máy xúc cần ô tô phục vụ số ô tô cần thiết phục vụ để vận tải đất đá: N1= 1×6 = ô tô + Năng suất tổ hợp máy xúc CAT 365 - ôtô KOMATSU HD 3257 36 tính sau: Q th = 60.η q o K td , tấn/h tn + t p Trong đó: t n : Thời gian nhận tải ô tô, t n = phút t p : Thời gian phụ khác, t p = phút η : Hệ số giảm suất không đồng khâu xúc, η = 0,85 Ktd: Hệ số sử dụng tải trọng ô tô KOMATSU HD 325-7 Ktd = 1,06 Thay số vào ta được: Q th = 60.0,85 36.1,06 = 278 tấn/h= 86.9 m3/h 4+3 * Đối với ô tô Benlaz 7540A 27 q 27 ô Ta có: γ đ = 3,2 > V = 13,5 = ô Do vậy, số gầu xúc đầy ô tô xác định sơ tải trọng ô tô Số gàu xúc đầy thùng xe ô tô Benlaz 7540A là: q0 K r Nđg = E.K γ , gầu d q Trong : Nđg - Số gầu xúc đầy ô tô q0 - Tải trọng ô tô, q0 = 27 E - Dung tích gầu xúc, E = 3,5 m3 Kd - Hệ số xúc đầy gầu, xúc quặng Kd = 0,85 Kr- hệ số nở rời đất đá, Kr = 1, γq - Tỷ trọng quặng γq = 3,2 t/m3 Sinh viên: Vũ Duy Thuần 146 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn 27.1,5 Nđg1== 3,5.0,85.3,2 = 4,2 gầu Ta chọn Ndg= gầu Ktd: Hệ số sử dụng tải trọng ô tô Belaz 7540A 27 Ktd= ndg1.E.K d γ q q0 K r = 4.3,5.0,85.3,2 = 0,94 27.1,5 Ktd = 0,94 thỏa mãn điều kiện sử dụng tải trọng (K q= 0,9 - 1,15), ô tô đảm bảo điều kiện tải Thời gian chu kỳ xe ô tô Belaz 27 tấn, Tck = Tc + (Tct + Tkt) + Td + Tch Trong đó: Tc - Thời gian chất tải, Tc = 2,5 phút vận tải quặng Td - Thời gian dỡ tải, Td = 3,5 phút vận tải quặng Tch - Thời gian chờ đợi chu kỳ, bao gồm thời gian chờ đợi,manơ…, Tch = phút Tct ,Tkt- thời gian chuyển động có tải không tải tính gần theo công thức sau:  ∑ Lct Tct + Tkt= 60 ⋅ k ⋅    vct Với: + ∑L kt vkt     k - Hệ số kể đến thời gian gia tăng, k = 1,2 Lct, Lkt - Quãng đường xe chạy có tải không tải: Lct = Lkt = 2km vận chuyển đất đá Lct = Lkt = 1,5km vận chuyển quặng vct , vkt - Tốc độ xe chạy có tải không tải: v ct = 20km, vkt = 30km Khi vận tải quặng:  1,5 Tct + Tkt= 60 ⋅ 1,2 ⋅    20 + 1,5 30   = phút   Tck =2,5 + + 3,5 + = 18 phút Năng suất thực tế ô tô; Qca = 60 ⋅ q ⋅ K td ⋅ η ⋅ Tca 60 ⋅ 27 ⋅ 0,94 ⋅ 0,75 ⋅ = = 507,6 tấn/ca= 159 m3/ca Tck 18 Năng suất năm xe ô tô vận tải đất đá là: Qnăm= 507,6×3×240= 365472 tấn/năm Số ô tô phục vụ cho máy xúc: Sinh viên: Vũ Duy Thuần 147 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn N = kdt ⋅ QX ⋅ γ q Qo , Trong đó: QX - suất máy xúc vận tải quặng, QX =783360 m3/năm Q0 - suất ôtô, Q0 = 365472 tấn/năm γq - dung trọng trung bình quặng γq = 3,2 t/m3 kdt - hệ số dự trữ, kdt = 1,25 N = 1,25 ⋅ 783360 ⋅ 3,2 = 8,6 365472 Ta chọn số ô tô phục vụ cho máy xúc vận tải quặng Khi vận tải quặng cần máy xúc CAT 365,mỗi máy xúc cần ô tô phục vụ số ô tô cần thiết phục vụ để vận tải đất đá: N1= 1× = ô tô + Năng suất tổ hợp máy xúc EKG - ôtô Belaz 27 tính sau: Q th = 60.η qo Ktd , tấn/h tc + t p Trong đó: q ô : Tải trọng định mức ô tô, q ô = 27t tc: Thời gian nhận tải ô tô, t n = phút t p : Thời gian phụ khác, t p = phút η : Hệ số giảm suất không đồng khâu xúc, η = 0,85 Ktd: Hệ số sử dụng tải trọng ô tô Belaz 27 Thay số vào ta được: Q th = 60.0,85 27.0,94 = 216 tấn/h=67,5 m3/h 3+3 II.3 LỰA CHỌN THIẾT BỊ KHOAN Mỏ Sin Quyền có độ cứng trung bình f = ÷ 12 Nhằm đáp ứng yêu cầu sản lượng đất bóc năm tới phù hợp sử dụng phương pháp làm tơi đá khoan nổ mìn Để phù hợp với thiết bị xúc bốc vận tải có công suất lớn, xu mở rộng đường kính lỗ khoan Sinh viên: Vũ Duy Thuần 148 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn Mở rộng đường kính lỗ khoan cho phép mở rộng quy mô vụ nổ, dễ thực khâu giới hoá nạp thuốc Ngoài ra, mở rộng đường kính lỗ khoan cho phép mở rộng mạng lưới khoan nổ tiết kiệm chi phí Yếu tố ảnh hưởng tới việc lựa chọn thiết bị khoan Các yếu tố ảnh hưởng tới việc lựa chọn thiết bị khoan là: a Phương pháp khoan: Cấu tạo, cấu trúc tính chất lý, mức độ nứt nẻ, độ khó khoan đất đá cần khoan Điều kiện địa hình, đặc điểm địa chất thuỷ văn khu vực cần khoan b Lựa chọn đường kính lỗ khoan theo yếu tố: - Chiều cao tầng - Sản lượng mỏ - Dung tích gàu xúc c Chi phí máy giá thành khoan nổ m3 nhỏ nhất, đảm bảo sản lượng mỏ nâng cao suất cho khâu xúc bốc Phương pháp lựa chọn thiết bị khoan Để đáp ứng yêu cầu kinh tế kỹ thuật, việc lựa chọn thiết bị khoan mỏ đồng Sin Quyền phải thỏa mãn yêu cầu: - Khoan đất đá nguyên khối nứt nẻ có độ cứng f = - 14 - Khoan điều kiện nước mạch, nước ngầm - Thiết bị khoan phải bền, thao tác nhanh, vận hành đơn giản, dễ sửa chữa thay hỏng hóc *Độ khó khoan Pk đất đá mỏ xác định sau: Pk = 0,007(δn + τc ) + 0,7γd Trong đó: δ n : Độ bền nén đất đá, δ n = 1336 kg/cm2 τ c : Độ bền cắt đất đá, τ c = 1319kg/cm2 γ đ : Khối lượng riêng đất đá, γ đ = 2,6 kg/cm Độ khó khoan tính là: Pk = 0,007.( 1336+ 1319 )+ 0,7.2,6 = 20,4 Bảng II.6 Phân loại đất đá theo mức độ khó phá vỡ Cấp Mức độ Loại Pk I Dễ Từ ÷ 1÷5 II Dễ vừa 5,1 ÷ 10 5,1 ÷ 10 Sinh viên: Vũ Duy Thuần 149 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn III Khó 10,1 ÷ 15 10,1 ÷ 15 IV Khó vừa 15,1 ÷ 20 15,1 ÷ 20 V Rất khó 20,1 ÷ 25 20,1 ÷ 25 Về việc lựa chọn máy khoan, theo Viện sỹ V.V Rjevxki không nên vào thang độ cứng Protodiaconov mà phải vào độ khó khoan để lựa chọn Các máy khoan xoay dùng để khoan đất đá có P1 = ÷ Các máy khoan đập dùng để khoan đất đá có P1 = ÷ 10 Các máy khoan đập- xoay dùng để khoan đất đá có P1 = ÷ 20 Máy khoan xoay cầu dùng để khoan đất đá có P1 = 15 ÷ 25 Trong công trường khai thác sử dụng chủ yếu máy khoan xoay đập KQG - 150Y sử dụng vai trò để khoan lỗ mìn quặng sử dụng để khoan đất đá thải, việc khoan phá đá, quặng cỡ phá mô chân tầng thực máy khoan ép khí cầm tay TY – 28 Bảng II.7 Các thông số kỹ thuật máy khoan xoay đập KQG - 150Y STT Các thông số ĐVT Trị số Đường kính lỗ khoan mm 165 Chiều sâu khoan tối đa m 16,5 Điện áp sử dụng V 380 Công suất động tới cáp Kw 7,5 Công suất động khoan Kw 12 Công suất động di chuyển Kw 22 Công suất động bơm nước Kw 2,5 Công suất động bơm dầu Kw 4,5 Năng suất máy khoan m/h 15 Năng suất khoan * Năng suất ca máy khoan xác định theo biểu thức: Qca = T Vk η ( m/ca) T - thời gian ca sản xuất, T = Vk - tốc độ khoan, m/giờ , v =15 m / η - hệ số sử dụng thời gian, η = 0,75 Sinh viên: Vũ Duy Thuần 150 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn Thay số vào ta được: Qca = 15 0,75 = 90 (m/ca) Năng suất thực tế máy khoan: QTT = Qca KN m/ngày KN - hệ số giảm suất phụ thuộc vào độ cứng đất đá,làm việc khí hậu nhiệt đới KN =0,6 QTT = 90.0,6 = 54 m/ngày Năng suất năm máy khoan : Qk = QTT 240 = 38880 (m/năm) CHƯƠNG III GIÁ THÀNH CÁC TỔ HỢP THEO CỰ LY VẬN TẢI (KỂ CẢ CHI PHÍ KHOAN NỔ) III.1 ĐỐI VỚI TỔ HỢP THIẾT BỊ LÀ : MÁY XÚC EKG - Ô TÔ KOMATSU 36 TẤN - MÁY KHOAN XOAY ĐẬP KQG - 150Y Theo bảng (XV.1.TỔNG HỢP CHI PHÍ KHAI THÁC) chương tính toán kinh tế ta có chi phí cho khâu đồng sau: BẢNG XV.1.TỔNG HỢP CHI PHÍ KHAI THÁC Khoản chi phí Khoan Nổ mìn Xúc đất đá Xúc quặng Vận tải đất đá Vận tải quặng Tổng chi phí đồng Chi phí cho năm (106đ) 17.867,472 20.906,820 7.276,000 4.228,000 38.997 13.017,50 102.292,792 Chi phí khai thác 1tấn quặng(đ) 2.320 2.715 Chi phí bóc 1m3 đất đá(đ) 7.425 8.688 3.042 6.040 17.827 18.596 29.671 36.982 III.2 ĐỐI VỚI TỔ HỢP THIẾT BỊ LÀ : MÁY XÚC EKG - Ô TÔ BELAZ 7540A 27 TẤN - MÁY KHOAN XOAY ĐẬP KQG - 150Y III.2.1.Giá thành khâu vận tải Cvt: Loại thiết bị Số lượng Sinh viên: Vũ Duy Thuần 151 Đơn giá Thành tiền Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn (106Đ) Ô tô Belaz 7540A 27 33 (106Đ) 2.000 66.000 III.2.1.1.Vận tải đất đá sử dụng 24 xe Belaz 7540A -7 27 tấn: 1.Chi phí khấu hao Ckh: Ckh= Ccb + Csc= 10% Ctb + 5%Ctb Ctb-Chi phí mua sắm thiết bị vận tải đất đá, Ctb= 48.000.106 đ Ckh= 10% x 48.000.106 + 5% x 48.000.106 = 7.200.106 đ 2.Chi phí vật liệu, phụ tùng sửa chữa Cvl: Tính 20% chi phí thiết bị Cvl= 20% x 48.000.106 =9.600.106 đ 3.Chi phí nhiên liệu Cd: Cd=Kd.Gd.N.n Trong đó: Kd: Định mức tiêu hao nhiên liệu Kd=65lit/xe-ca Gd: Giá dầu thị trường, Gd=20.500 đ/l N: Số ca làm việc năm, N=240.3 = 720 ca n: Số xe vận tải, n=24 Cd=65.20500.720.24=23.026.106 đ 4.Chi phí tiền lương Cl: C1=Ncn.Ltb.12 Ncn: Số công nhân lái xe, Ncn= 68người ( 24 xe) Ltb: Lương trung bình công nhân lái xe Ltb=5.00.000đ/tháng C1=68.5.106.12=4.080.106 đ 5.Chi phí quản lý, phục vụ Cql: Tính 9% chi phí lương: Cql=9%.Cl= 9% x 4.080.106 = 367,2.106 đ Tổng quỹ lương= Cl + Cql= 4.080.106 + 324.106 = 4.447,2.106 đ 6.Chi phí bảo hiểm Cbh: Tính 15% tổng quỹ lương Cbh=15% x 4.447,2.106 = 667,08.106 đ 7.Tổng chi phí vận tải đất đá: Cvtd=Ckh + Cd +Cvl+ Cl + Cql + Cbh Cvtd=7.200.106 + 9.600.106+23.026.106 +4.080.106+ 367,2.106+ 667,08.106 Cvtd=44.940,28.106 đ Sinh viên: Vũ Duy Thuần 152 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn 8.Giá thành khâu vận tải tính cho m3 đất đá: C vtd 44.940.28.10 = = 20544 đ/m3 Evtd= Ad 2187500 III.2.1.2 Vận tải quặng sử dụng xe Ô tô Belaz 7540A 27 tấn: 1.Chi phí khấu hao Ckh: Ckh= Ccb + Csc= 10% Ctb + 5%Ctb Ctb-Chi phí mua sắm thiết bị vận tải quặng, Ctb= 18.000.106 đ Ckh= 10% x 18.000.106 + 5% x 18.000.106 = 2.700.106 đ 2.Chi phí vật liệu, phụ tùng sửa chữa Cvl: Tính 20% chi phí thiết bị Cvl= 20% x 18.000.106 =3.600.106 đ 3.Chi phí nhiên liệu Cd: Cd=Kd.Gd.N.n Trong đó: Kd: Định mức tiêu hao nhiên liệu Kd=65lit/xe-ca Gd: Giá dầu thị trường, Gd=20.500 đ/l N: Số ca làm việc năm, N=240.3 = 720 ca n: Số xe vận tải, n=9 Cd=65.20500.720.9=8.637,6.106 đ 4.Chi phí tiền lương Cl: C1=Ncn.Ltb.12 Ncn: Số công nhân lái xe, Ncn= 27 người ( xe) Ltb: Lương trung bình công nhân lái xe Ltb=5.000.000đ/tháng C1=27.5.106.12=1.620.106 đ 5.Chi phí quản lý, phục vụ Cql: Tính 9% chi phí lương: Cql=9%.Cl= 9% x 900.106 = 145,8.106 đ Tổng quỹ lương= Cl + Cql= 1.620.106 + 145,8.106 = 1.765,8106 đ 6.Chi phí bảo hiểm Cbh: Tính 15% tổng quỹ lương Cbh=15% x 1.765,8.106 = 268,87.106 đ 7.Tổng chi phí vận tải quặng: Cvtq=Ckh + Cvl+ Cd+ Cl + Cql + Cbh Cvtq=2.700.106+3.600.106+8.637,6.106 +1.620.106+ 145,8.106 + 268,87.106 Cvtq=16.972,27.106 đ Sinh viên: Vũ Duy Thuần 153 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn 8.Giá thành khâu vận tải tính cho quăng: C vtq 16.972,27.10 Evtq= A = 700000 = 24246 đ/tấn q Khoản chi phí Khoan Nổ mìn Xúc đất đá Xúc quặng BẢNG :TỔNG HỢP CHI PHÍ KHAI THÁC Chi phí cho Chi phí khai thác Chi phí bóc 1m3 đất năm (106đ) 1tấn quặng(đ) đá(đ) 17.867,472 2.320 7.425 20.906,820 2.715 8.688 7.276,000 3.042 4.228,000 6.040 Vận tải đất đá 44.940,28 Vận tải quặng 16.972,27 24.246 112.190,80 35.321 Tổng chi phí đồng 20.544 39.699 Nhận xét: Xét tính ô tô thấy xe ô tô trọng tải 36 có tốc độ, độ leo dốc, bán kính vòng, chiều cao gầm ưu việt so với ô tô có tải trọng 27 Ngoài ra, xe tải tải trọng 36 có số người lái giảm, giá thành vận chuyển thấp so với ô tô 27 Sự phối hợp xe ô tô 36 với máy xúc EKG 5,2 m hợp lý hơn: gầu đổ đầy xe, so với xe 27 gầu đầy xe Sinh viên: Vũ Duy Thuần 154 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn Sự phối hợp xe ô tô 36 với máy xúc CAT 3,5 m tốt gầu đổ đầy xe, so với xe 27 gầu đầy xe Mức đầu tư thiết bị xe 36 so với xe 27 đồng thời số xe nên số lái xe giảm dẫn đến giảm phần chi phí lương Khi sử dụng xe 36 làm tăng lực xúc bốc, vận chuyển đất đá nên giảm giá thành vận tải đất đá Nhất mỏ tiến hành mở rộng quy mô sản xuất khối lượng đất đá thải lớn đòi hỏi thiết bị vận tải có lực vận tải lớn Sự phối hợp với thiết bị mỏ ô tô 36 tốt Vì lựa chọn xe KOMATSU 36 làm thiết bị vận tải đất đá cho mỏ hợp lý Sinh viên: Vũ Duy Thuần 155 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn KẾT LUẬN Tóm lại, việc lựa chọn đồng thiết bị hợp lý cho mỏ lộ thiên quan trọng Một đồng hợp lý cho phép nâng cao suất thiết bị hoạt động dây chuyền sản xuất mỏ Sau tính toán dựa vào điều kiện sản xuất thực tế mỏ đồ án lựa chọn đồng thiết bị phù hợp cho khai trường khu Đông Sin Quyền là: Máy xúc EKG 5,2 m - Ô tô KOMATSU 36 vận chuyển đất đá quặng, máy khoan xoay đập KQG - 150Y đường kính 165 mm để khoan lỗ mìn Đồng thiết bị lựa chọn phù hợp với điều kiện tự nhiên kỹ thuật mỏ, hy vọng đem lại hiệu qủa cao hoạt động sản xuất mỏ Do thời gian trình độ kinh nghiệm thực tế nên đồ án nhiều hạn chế, thiếu sót Để đồ án có hiệu cao áp dụng vào thực tiễn khai thác quặng mỏ tuyển đông Sin Quyền Em mong nhận bảo quý thầy cô đồ án hoàn thiện Một lần Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn KTLT, đăc biệt thầy Hồ Sĩ Giao, người trực tiếp hướng dẫn để em hoàn thành đồ án thời hạn Sinh viên Vũ Duy Thuần Sinh viên: Vũ Duy Thuần 156 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai §å ¸n tèt nghiÖp Ngµnh khai th¸c lé thiªn TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồ Sĩ Giao, Trần Mạnh Xuân, Nguyễn Sĩ Hội Khai thác mỏ vật liệu xây dựng Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội- 1997 Hồ Sĩ Giao Thiết kế mỏ lộ thiên Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội- 1999 Hồ Sĩ Giao, Bùi Xuân Nam Đảm bảo chất lượng khoáng sản trình khai thác Nhà xuất Bách khoa- Hà Nội 2009 Nguyễn Anh Tuấn, Hồ Sĩ Giao Xác định tốc độ xuống sâu khả sản lượng mỏ than lộ thiên vùng Quảng Ninh sở lực xúc bốc đất đá mỏ Tuyển tập Hội nghị KHKT Mỏ toàn quốc lần thứ XVII 2006 Bùi Xuân Nam Về phương pháp lựa chọn đồng xúc bốc - vận tải mỏ lộ thiên Tuyển tập Hội nghị KHKT Mỏ toàn quốc lần thứ XVII 2006 Bùi Xuân Nam Các đặc điểm công nghệ máy xúc thủy lực gầu ngược khai thác mỏ lộ thiên Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất, số 18 (4/2007) Nguyễn Đình Ấu, Nhữ Văn Bách- Phá vỡ đất đá phương pháp khoan-nổ mìn NXB Giáo dục- Hà nội 1996 Nhữ Văn Bách- Nâng cao hiệu phá vỡ đất đá nổ mìn khai thác mỏ NXB Giao thông Vận tải- Hà nội 2003 Trần Mạnh Xuân- Các trình sản xuất mỏ lộ thiên- NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2011 Sinh viên: Vũ Duy Thuần 157 Lớp TCKTLT-K52 Lào Cai