Chương I: Đặc điểm Kinh tế Xó hội Địa chất khu mỏ. I.1. Vị trí mỏ đặc điểm tự nhiên. I.1.1. Vị trí địa lý. Mỏ than Hà Lầm nằm trong khoáng sàng Hà Tu Hà Lầm, cách thành phố Hạ Long 5 km về phía Đông Đông Bắc. Phía Đông : Giáp mỏ Hà Tu Phía Tây: Giáp phường Cao Thắng thành phố Hạ Long. Phía Nam: Giáp đường 18A. Phía Bắc: Giáp mỏ Bình Minh Mỏ được giao cho Công ty than Hà Lầm quản lý, bảo vệ, thăm dò và tổ chức khai thác than trong ranh giới toạ độ địa lý: X = 18.200 21.850 Y = 407.400 410.400 I.1.2. Địa hỡnh, sụng suối. Khu mỏ Hà Lầm thuộc vùng đồi núi, thấp dần từ phía Bắc xuống phía Nam, độ dốc của các sườn đồi từ 150 đến 400¬¬, và tồn tại 2 dạng địa hình: Địa hình nguyên thuỷ: Nằm ở phía Nam và Tây Nam khu mỏ, đôi chỗ bị đào bới bởi khai thác than ở đầu lộ vỉa. Địa hình nhân tạo: Bao gồm khai trường lộ thiên và bãi thải ở trung tâm khu mỏ, đang phát triển dần về phía Đông và phía Bắc. Trong khu mỏ có một suối chính là suối Hà Lầm và một hệ thống suối nhỏ, tất cả các suối nhỏ đều chảy vào suối chính Hà Lầm rồi chảy về phía Tây và đổ ra biển, các con suối này chỉ có nước trong các trận mưa, còn bình thường chúng là suối cạn. Suối Hà Lầm có lòng tương đối phẳng, rộng từ 2 đến 3 mét, suối này có nước quanh năm. Lưu lượng nhỏ nhất vào mùa khô (Qmin = 0,1 ls), lưu lượng lớn nhất vào mùa mưa (Qmax = 114,5 ls). Những ngày mưa lớn nước chảy rất mạnh. Nguồn cung cấp nước cho suối là nước mưa và nước dưới đất. I.1.3. Điều kiện khí hậu. Khu mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. 1. Mùa mưa Bắt đầu từ tháng 4 đến hết tháng 10, khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ trung bình từ 28 đến 36oC, thường có gió mùa Đông Nam. Mùa này thường hay có bão và mưa to, có ngày mưa tới 2000mm, lượng mưa trung bình hàng năm khoảng từ 1600mm đến 2500mm. Trong mùa lượng mưa chiếm từ 74% đến 95% lượng mưa rơi trong cả năm. 2. Mùa khô Bắt đầu từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau, mùa này thường khô hanh, lạnh giá. Nhiệt độ trung bình từ 120C đến 250C, đôi khi có những ngày nhiệt độ giảm xuống dưới 100C, mùa này thường có xương mù trên các dãy núi và trên các mỏ, thường có gió mùa Đông Bắc. Lượng mưa rơi trong mùa khô rất nhỏ, thường là mưa phùn. Lượng mưa rơi trong mùa khô chiếm từ 5% đến 26% lượng mưa trong cả năm.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN KHAI THÁC HẦM LỊ MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Nhận xét hội đồng phản diện Chương I: Đặc điểm Kinh tế - Xã hội & Địa chất khu mỏ I.1 Vị trí mỏ & đặc điểm tự nhiên I.1.1 Vị trí địa lý I.1.2 Địa hình, sơng suối I.1.3 Điều kiện khí hậu I.1.4 Điều kiện kinh tế I.1.5 Lịch sử thăm dò khai thác I.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ 10 I.2.2 Cấu tạo vỉa than 15 I.2.3 Phẩm chất than 18 I.2.4 Đặc điểm địa chất thủy văn 19 I.2.5 Đặc điểm địa chất cơng trình 24 I 2.6 Trữ lượng 35 Chương II: Mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ 38 II.1 Giới hạn khu vực thiết kế 38 II.1.1 Biên giới thiết kế 38 II.1.2 Kích thước khu vực thiết kế 38 II.2 Tính trữ lượng 38 II.2.1 Trữ lượng bảng cân đối 38 II.2.2 Trữ lượng công nghệp khu mỏ thiết kế .39 II.3 Xác định công suất tuổi mỏ 40 II.3.1 Công suất mỏ (Zm) 40 II.3.2 Tuổi mỏ (Tm) 40 II.4 Chế độ làm việc mỏ 40 II.5 Mở vỉa phân chia ruộng mỏ 41 II.5.1 Khái quát chung 41 II.5.2 Phương án mở vỉa 42 II.5.3 Trình bày (thuyết minh) cho phương án 43 II.5.3 So sánh kỹ thuật hai phương án 45 II.5.4 So sánh kinh tế hai phương án mở vỉa 46 II.6 Thiết kế thi cơng đào lị mở vỉa 50 Sinh viên: Trần Thế Anh Lớp Khai thác D-K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò II.6.1 Chn hỡnh dng tit diện lò vật lệu chống lò 50 II.6.2 Xác định kích thước tiết diện lò 50 II.6.3 Lập hộ chiếu chống lò 53 II.6.4 Lựa chọn phương pháp thi công 56 CHƯƠNG III 70 THIẾT KẾ KHAI THÁC 70 Chương III: Thiết kế khai thác 72 III.1 Đặc điểm địa chất & yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế khai thác .72 III.2 Lựa chọn hệ thống khai thác 73 III.2.1 Những yêu cầu chọn hệ thống khai thác (HTKT) 73 III.2.2 Lựa chọn hệ thống khai thác 74 III.3 Tính tốn thơng số HTKT 76 III.3.1 Chiều dài lò chợ 76 III.3.2 Số lò chợ hoạt đồng thời để đảm bảo sản lượng 77 III.4 Lựa chọn công nghệ khai thác 77 III.4.1 Phương án I: Chống giữ lò chợ giá khung di động ZH/1600/1.6/2.4/HT khấu than khoan nổ mìn 79 III.4.2 Phương án II: Chống giữ lò chợ dàn tự hành VINALTA, khấu gương máy khấu 102 III.4.3 Phương án III: Công nghệ khai thác cột dài theo phương cống giữ lò chợ xà di động XDY 118 III.5 Kết luận 127 Chương IV: Thông gió an tồn 130 A.Thơng gió mỏ 130 IV.1 Khái quát chung 130 IV.1.1.Ý nghĩa việc thơng gió 130 IV.1.2 Đặc điểm khí hậu khu vực thiết kế 130 IV.1.3 Hàm lượng khí bụi khu mỏ 131 IV.2 Lựa chọn hệ thống thơng gió 131 IV.2.1 Chọn phương pháp thơng gió 131 IV.2.2 Chọn vị trí đặt trạm quạt gió 133 IV.2.3 Lựa chọn sơ đồ thơng gió 133 IV.3 Tính lượng gió chung mỏ 133 IV.3.1 Lựa chọn phương pháp tính lưu lượng gió chung mỏ .133 IV.3.2 Xác định hộ tiêu thụ gió mỏ 134 Sinh viên: Trần Thế Anh Lớp Khai thác D-K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò IV.4 Phõn phi giú v kim tra tốc độ gió 139 IV.4.1 Phân phối gió 139 IV.4.2 Kiểm tra tốc độ gió đường lị 139 IV.5 Tính hạ áp chung cho mỏ 141 IV.5.1 Tính hạ áp cho luồng 141 IV.5.2 Điều chỉnh lưu lượng gió : 142 IV.5.3 Tính chọn cửa sổ gió 142 IV.6 Tính chọ quạt 143 IV.6.1 Lưu lượng quạt 143 IV.6.2 Tính hạ áp quạt 143 IV.6.3 Chọn quạt gió 144 IV.6.4 Xác định điểm công tác quạt .144 IV.6.5 Tính chọn động quạt 145 IV.7 Tính giá thnành thong gió 146 IV.7.2 Chi phí khấu hao trạm quạt, quạt quạt cục bộ: .146 IV.7.3 Chi phí lượng 147 B An toàn bảo hộ lao động 147 IV.8 Nhừng biiẹn pháp an tồn mỏ hầm lị 147 IV.8.1 Quy định an tồn khoan nổ mìn .147 IV.8.2 Quy định an tồn chống giữ lị .148 IV.8 An tồn cơng tác phá hoả 148 IV.8.4 An tồn cơng tác vận tải 148 IV.8 An tồn cơng tác cung cấp điện 149 IV.8 An tồn thơng gió mỏ 149 IV.8 Các biện pháp phòng chống cháy nổ .149 IV.9 Tổ chức thực cơng tác an tồn 150 IV.10 Thiết bị an toàn dụng cụ bảo hộ lao động .150 A Vận tải 153 V.2 Vận tải lò 153 V.2.1 Hệ thống vận tải 153 V.2.2 Sơ đồ vận tải 154 V.2.3 Tính tốn & kiểm tra thiết bị vận tải lò .154 Vận tải than lò chợ lò song song chân: 154 Vận tải lò dọc vỉa vận tải 157 Tính tốn vận tải lị xun vỉa đá 161 Sinh viên: Trần Thế Anh Lớp Khai thác D-K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò Vn ti qua ging ng 161 V.3 Vận tải mặt 162 V.5 Kết luận 163 B.Thoát nước mỏ 163 V.6 Khái niệm 163 V.7 Hệ thống thoát nước 163 V.7.1 Thốt nước lị 163 V.7.2 Thoát nước giếng 165 V.8 Thống kê thiết bị cơng trình nước 170 V.10 Nhận xét điều kiện địa hình yêu cầu xây dựng mặt sân cơng nghiệp 170 V.11 bố trí cơng trình mặt 171 Chương VI: Kinh tế 175 VI.1 Khái niệm 175 VI.2 Biên chế mỏ 175 V.6 Kết luận 183 TỔNG KẾT 183 TÀI LIỆU THAM KHẢO 184 Sinh viên: Trần Thế Anh Lớp Khai thác D-K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò LI NOI U Trong công công nghiệp hóa đại hóa đất nớc ngành than tiếp tục giữ vai trò hÕt søc quan träng nỊn kinh tÕ qc d©n việc cải tạo mở rộng mỏ cần thiết Cũng nh tài nguyên khoáng sản khác, than tài nguyên tái tạo đợc Vì cần phải có phơng pháp khai thác hợp lý, tận thu triệt để tiết kiệm nguồn tài nguyên Quốc gia Song song với việc ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật để nâng cao suất, giảm giá thành sản phẩm tăng hiệu kinh tế - Phần thiết kế tổng hợp "Thiết kế mở vỉa khai thác mức -100 ữ -300 đảm bảo sản lợng 2,5 triệu than/năm cho Công ty cổ phần than Hà Lầm" - Phần chuyên đề "Lựa chọn Công nghệ khai thác hợp lý" Sau thời gian học tập trờng Đại học Mỏ Địa chất thực tập tốt nghiệp Công ty cổ phần than Hà Lầm, đợc quan tâm giúp đỡ thầy môn Khai thác hầm lò, bạn bè đồng nghiệp đặc biệt đợc quan tâm hớng dẫn nhiệt tình giáo viên GS TSKH Lờ Nh Hựng đồ án tốt nghiệp em đà hoàn thành Do thời gian kinh nghiệm thực tế hạn chế nên đồ án tránh khỏi sai sót mặt nội dung nh hình thức Em mong nhận đợc bảo giáo viên với ý kiến đóng góp bạn đồng nghiệp để đồ án đợc hoàn chỉnh Cuối em xin chân thành cảm ơn tập thể thầy giáo môn Khai thác hầm lò đặc biệt GS TSKH Lờ Nh Hựng ngời đà tận tình giúp đỡ em suốt trình làm đồ án Xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày tháng năm 2016 Sinh viên thực đồ án Trần Thế Anh Sinh viên: Trần Thế Anh Lớp Khai thác D-K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò Nhn xột ca hi ng phn din ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Sinh viên: Trần Thế Anh Lớp Khai thác D-K56 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN KHAI THÁC HẦM LỊ Chương I: Đặc điểm Kinh tế - Xã hội & Địa chất khu mỏ I.1 Vị trí mỏ & đặc điểm tự nhiên I.1.1 Vị trí địa lý Má than Hà Lầm nằm khoáng sàng Hà Tu- Hà Lầm, cách thành phố Hạ Long km phía Đông - Đông Bắc - Phía Đông : Giáp mỏ Hà Tu - Phía Tây: Giáp phờng Cao Thắng- thành phố Hạ Long - Phía Nam: Giáp đờng 18A - Phía Bắc: Giáp mỏ Bình Minh Mỏ đợc giao cho Công ty than Hà Lầm quản lý, bảo vệ, thăm dò tổ chức khai thác than ranh giới toạ độ địa lý: X = 18.200 ữ 21.850 Y = 407.400 ÷ 410.400 I.1.2 Địa hình, sơng suối Khu má Hà Lầm thuộc vùng đồi núi, thấp dần từ phía Bắc xuống phía Nam, độ dốc sờn đồi từ 150 đến 400, tồn dạng địa hình: - Địa hình nguyên thuỷ: Nằm phía Nam Tây Nam khu mỏ, đôi chỗ bị đào bới khai thác than đầu lộ vỉa - Địa hình nhân tạo: Bao gồm khai trờng lộ thiên bÃi thải trung tâm khu mỏ, phát triển dần phía Đông phía Bắc Trong khu mỏ có suối suối Hà Lầm hệ thống suối nhỏ, tất suối nhỏ chảy vào suối Hà Lầm chảy phía Tây đổ biển, suối có nớc trận ma, bình thờng chúng suối cạn Suối Hà Lầm có lòng tơng đối phẳng, rộng từ đến mét, suối có nớc quanh năm Lu lợng nhỏ vào mùa khô (Qmin = 0,1 l/s), lu lợng lớn vào mùa ma (Qmax = 114,5 l/s) Những ngày ma lớn nớc chảy mạnh Nguồn cung cấp nớc cho suối nớc ma nớc dới đất Sinh viên: Trần Thế Anh Lớp Khai thác D-K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò I.1.3 iu kin khớ hậu Khu má n»m vïng khÝ hËu nhiƯt ®íi gió mùa, hàng năm có mùa rõ rệt mùa ma mùa khô Mùa ma Bắt đầu từ tháng đến hết tháng 10, khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ trung bình từ 28 đến 36oC, thờng có gió mùa Đông Nam Mùa thờng hay có bÃo ma to, có ngày ma tới 2000mm, lợng ma trung bình hàng năm khoảng từ 1600mm đến 2500mm Trong mùa lợng ma chiếm từ 74% đến 95% lợng ma rơi năm Mùa khô Bắt đầu từ tháng 11 đến hết tháng năm sau, mùa thờng khô hanh, lạnh giá Nhiệt độ trung bình từ 120C đến 250C, có ngày nhiệt độ giảm xuống dới 100C, mùa thờng có xơng mù dÃy núi mỏ, thờng có gió mùa Đông Bắc Lợng ma rơi mùa khô nhỏ, thờng ma phùn Lợng ma rơi mùa khô chiếm từ 5% đến 26% lợng ma năm I.1.4 iu kin kinh t Mỏ Hà Lầm nằm khu vực tập trung nhiều mỏ công trờng khai thác than hoạt động Hệ thống hạ tầng mỏ, đờng giao thông, hệ thống cung cấp điện, nớc, sửa chữa khí, sàng tuyển than, bến cảng dịch vụ phục vụ đời sống phát triển điều kiện thuận lợi trình xây dựng khai thác mỏ Dân c vùng đông đúc, chủ yếu công nhân mỏ số làm nghề trồng trọt, dịch vụ nằm sát với thành phố Hạ Long, dân c chủ yếu ngời Kinh số dân téc Ýt ngêi kh¸c I.1.5 Lịch sử thăm dị khai thỏc Công tác nghiên cứu địa chất thăm dò Mỏ than Hà Lầm đà trải qua nhiều giai đoạn thăm dò: - Báo cáo địa chất TDTM khu Hà Tu-Hà Lầm năm 1966 - Báo cáo địa chất TDBS đến mức -150 khu Hà Tu-Hà Lầm năm 1982 tác giả Lê Khánh Thiện SINH VIấN: TRN TH ANH KHAI THC D-K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò - Báo cáo địa chất TDBS đến-300 năm mỏ than Hà Lầm 1999 tác giả Đào Nh Trúc - Báo địa chất kết thăm dò bổ sung khu Suối Lại Công ty than Hòn Gai năm 2003 tác giả Bùi Văn Sang - Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất tính lại trữ lợng khoáng sàng than Hà Lầm Năm 2004 tác giả Nguyễn Văn Vợng, Công ty IT&E - Báo cáo chuyển đổi trữ lợng năm 2007 công ty IT&E thành lập Quá trình thiết kế khai thác mỏ Mỏ than Hà Lầm đà đợc thiết kế khai thác qua nhiều giai đoạn Trớc năm 1954 ngời Pháp đà tổ chức khai thác nhng tài liệu cập nhật để lại Từ sau năm 1954 mỏ đà đợc thiết kế khai thác nh sau: Thiết kế khai thác lò +34 khu Hữu Nghị lò +29 khu Lò Đông Tổng công ty mỏ lập năm 1960 Thiết kế khai thác hạ tầng -50 khu Lò Đông công ty than Hòn Gai lập đà đợc Bộ Điện Than phê duyệt theo định số: 58-ĐT/KTCB1 ngày 21/06/1975 Thiết kế khai thác phần ngầm +34 ữ -16 khu Hữu Nghị Công ty than Hòn Gai lập năm 1975 Thiết kế khai thác lò + 30 vỉa 10 phân viện thiết kế than Hòn Gai lập đà đợc công ty than Hòn Gai phê duyệt theo định số: 496/THG -XDCB ngày 24 tháng 02 năm 1979 Ln chøng kinh tÕ kü tht bỉ sung khai th¸c -50 vỉa 10 phân viện thiết kế than Hòn Gai lập đà đợc Bộ Năng lợng phê duyệt theo định số: 246NL-XDCB ngày 25/04/1989 Thiết kế khai thác phần ngầm +60 ữ +0 vỉa 11(công trờng 89) xí nghiệp thiết kế than Hòn Gai lập đà đợc Tổng giám đốc Than Việt Nam phê duyệt theo định số:2035QĐ/ĐTXD ngày 09/01/1998 Thiết kế KTTC khai thác lộ thiên khu Tây phay K đến -30 khu Bắc Hữu Nghi đến -40 công ty T vấn đầu t mỏ công nghiệp lập đà đợc Tổng giám đốc Than Việt Nam phê duyệt theo định số: 1200QĐ-ĐT ngày 19/09/2000 SINH VIấN: TRN TH ANH KHAI THC D-K56 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò Báo cáo nghiên cứu khả thi trì mở rộng khai thác phần ngầm 50 ữLV mỏ than Hà Lầm Công ty T vấn đầu t mỏ công nghiệp lập năm 2002 đà đợc hội đồng quản trị Tổng công ty than Việt Nam phê duyệt theo định số:95/QĐ-HĐQT ngày 15/01/2003 I.2 iu kin a cht Khu mỏ Hà Lầm nằm khoáng sàng Hà Tu Hà Lầm Đây khu vực đà đợc nghiên cứu địa chất nhiều năm đà lập nhiều báo cáo thăm dò cho giai đoạn I.2.1 Cu to a cht vựng m Địa tầng chứa than mỏ Hà Lầm nằm điệp Hòn Gai (Phụ điệp giữa) Chiều dày trầm tích thay đổi từ 500 ữ 700m, trung bình 540m Thành phần chủ yếu gồm: Bột kết, cát kết, sạn kết sét kết cuội kết vỉa than Trong địa tầng chứa than tồn vỉa than có chiều dày từ mỏng, trung bình đến dày dày Các vỉa 9(6); 7(4); 6(3); 5(2) vỉa không trì liên tục toàn diện tích thăm dò Các vỉa 10(7); 11(8); 13(9); 14(10) vỉa than trì liên tục, có trữ lợng lớn NÕp uèn Gåm cã nÕp uèn lín: a) NÕp lồi Hà Lầm: Phân bố phía Tây khu mỏ, có phơng trục kéo dài theo hớng Bắc Nam, phía Bắc bị cắt đứt gÃy H - H , làm cho phơng trục biến đổi dần theo phơng Đông Tây Mặt trục nghiêng phía Đông với góc dốc 65 ữ 700, phần phía Nam khu mỏ có tợng thẳng đứng, nghiêng phía Tây Hai cánh nếp lồi không đối xứng, cánh Tây dốc từ 50 ữ 600, cánh Đông thoải 200 ữ 300 Trục nếp lồi ranh giới tính trữ lợng phía Tây khu mỏ b) Nếp lõm Hà Lầm: Phát triển phức tạp, cánh nếp lõm tồn nếp lồi nếp lõm bậc nhiều nếp lồi, nếp lõm bậc cao Trục nếp lõm Hà Lầm có phơng chạy Bắc -Nam trì phần Bắc trung tâm khu mỏ, tắt dần phần phía Nam, mặt trục nghiêng Đông, dốc 65 ữ 700 Hai SINH VIấN: TRN TH ANH KHAI THC D-K56 10 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò Với điều kiện S cs = S cs < 0,5 s S + 238.S Rcs Víi ®iỊu kiƯn , m2 S cs ≥ 0,5 s Trong ®ã : S cs : DiƯn tÝch cưa sỉ giã, m S : Diện tích đờng lò nơi đặt cửa sổ gió, m R cs : Søc c¶n cđa cưa sỉ giã , kμ ∆H i R cs = , k Qi H i : Hạ áp cần tăng luång thø i ,mmH O Q i : Lu lợng gió qua đờng lò đặt cửa sổ gió ,m /s Tiết diện cửa sổ gió đợc thể bảng IV-10 : Bảng IV-10 Tên luồng Đoạn lò H i (mmH O) đặt cửa giã 41 15-18 Qi (m /s) Si (m ) R csi (kμ) S csi (m ) 12 15,3 0,3 0,69 IV.6 Tính chọ quạt IV.6.1 Lưu lượng quạt Q q = K r Q m , (m /s) Trong ®ã : K r : Hệ số kể tới dò gió trạm quạt, K r = 1,1ữ 1,25 Q m : Lu lợng gió cđa toµn má, Q m = 181 m /s VËy: Q q = 1,1.181 = 199,1 m /s IV.6.2 Tính hạ áp quạt ∑ H q = H m +h q , mmH O Trong ®ã : h q : Tæn thÊt néi , mmH O h q = R tb Q q , mmH O SINH VIÊN: TRẦN THẾ ANH KHAI THC D-K56 143 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò R tb : Sức cản thiết bÞ, kμ R tb = π a ,m D4 a: Hệ số không thứ nguyên, phụ thuộc vào loại quạt, a = 0,05 D : Đờng kính sơ qu¹t, m D= Am ,m 0,44 A m : DiƯn tích lỗ tơng đơng mỏ, m A m = 0,38 D= Qm Hm = 0,38 181 = 5,86 m 137,8 5,86 = 3,6 m 0, 44 §êng kÝnh qu¹t D q = 3,6 m 3,14.0, 05 VËy : R tb = = 0,00093 3, 64 Do ®ã : h q = 0,00093.199,12 = 36,9 ,mmH2O ∑ H q = 137,8 + 36,9 = 174,7 ,mmH2O IV.6.3 Chọn quạt giú chớnh Dựa vào thông số Q q , H q theo tài liệu kỹ thuật thông gió để chọn quạt, ta thấy điểm (Q q ,H q ) nằm miền sử dụng hợp lý quạt 2K56 - N36 ta chọn quạt hút mang mà hiệu 2K56 - N36 để thông gió cho toàn mỏ Các thông số kỹ thuật quạt 2K56 - N30 (Trung Quốc) - Đờng kính bánh công tác : 3600 mm - Tốc độ vòng quay : 600 vg/phút - Tốc độ biên bánh công tác : 78,5 m/s - HiƯu st tÜnh tèi ®a : 0,85 - HiƯu st tĩnh trung bình làm việc : 0,7 - Lu lợng tối u : 260 m /s - Hạ ¸p tÜnh tèi ®a : 400 mmH O - Lu lợng vùng công tác hiệu suất lớn 0,6 m /s : 84ữ415 m /s - Hạ áp vùng công tác hiệu suất lớn 0,6 m /s :98ữ328 mmH O - Thời gian phục vụ quạt :32 năm IV.6.4 Xác định điểm cơng tác quạt Ta x©y dùng đợc đặc tính chung mỏ có quạt làm việc, đợc hiển thị phơng trình sau: H = (Kt Rm + Rtb) Q2 ,mmH2O Kt: HÖ sè kể đến giảm sức cản chung mỏ rò gió trạm quạt SINH VIấN: TRN TH ANH KHAI THC D-K56 144 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò Kt = K = = 0,83 1,1 r Rm: Sức cản tơng ®¬ng cđa má 137,8 Hm Rm = = 0,00426 kµ = Qm ( 181) Rtb = 0,00093 Thay sè H = (0,83.0,00426 + 0,00093) Q2 ,mmH2O ⇔ H = 0,00446 Q ,mmH2O Từ phơng trình ta lập đợc bảng xác định đặc tính quạt f(Q,Hm ) nh sau: B¶ng IV-11 Q(m3/s) 50 75 100 125 150 175 H 11,15 25,08 44,6 71,87 100,35 136,59 (mmH2O) Trªn hình vẽ: Điểm A điểm yêu cầu quạt phải tạo theo tính toán có: H q = 174,7mmH2O Q q = 199,1 m3/s Điểm công tác hợp lý quạt điểm B nh hình Hình IV-3 Có thông số: Hct = 210 mmH2O Qct = 205 m3/s η = 0,8 θ = 35 IV.6.5 Tính chọn động quạt - TÝnh c«ng st cđa qu¹t giã: Nq = H CT QCT , kw 102.η η dc Trong ®ã: η dc : HiƯu st kĨ đến khả điều chỉnh quạt gió cho phù hợp với yêu cầu sản xuất dc = 0,8 ữ 0,85 Thay giá trị vào ta có : 210.205 Nq = = 659 ,kw 102.0,8.0,8 - Tính công suất động chuyển động quạt: SINH VIấN: TRN TH ANH KHAI THC D-K56 145 Đồ án tốt nghiệp N dc = Bộ môn Khai thác hầm lò Nq dco η m η tr ,kw Trong ®ã : η dco : Hiệu suất động điện , dco = 0,35 ữ 0,95 m : Hiệu suất mạng điện, η m = 0,9 ÷ 0,95 η tr : HiƯu suất truyền từ động sang quạt, tr = N dc = 659 = 730 kw 0,95.0,95.1 IV.7 Tớnh giỏ thnnh thong giú Giá thành thông gió bao gồm khoản chi phí sau : - Chi phí lơng phụ cấp cán kỹ thuật, nhân viên làm công tác thông gió - Chi phí lợng điện cung cấp cho quạt - Chi phí khấu hao tài sản cố định - Chi phí sửa chữa thiết bị thắp sáng, , gọi chung chi phí khác IV.7.1 Chi phớ lng v ph cp lng Lơng công nhân làm công tác thông gió lấy theo mức mỏ 800.000 đ/ngời - tháng Số ngời đảm nhận công tác thông gió khu thiết kế ngời Do chi phí tiền lơng công nhân năm : 800000.6.12 = 57600.000 đ/năm IV.7.2 Chi phớ khu hao trm qut, qut chớnh qut cc b: Bảng IV-12 :Bảng thống kê thiết bị quạt gió TT Tên thiết bị Đơn vị Số lợng Qu¹t chÝnh 2K56 - N36 Qu¹t cơc bé CBM-6M Tr¹m qu¹t ChiÕc ChiÕc Tr¹m 2 Tổng Đơn giá Thành tiền 200.000.10 400.000.10 12.000 10 24.000.10 200.000.10 200.000.10 624.000.10 Chi phí khấu hao thiết bị quạt lấy 10% = 62.400.000 đ/năm SINH VIấN: TRN TH ANH KHAI THC D-K56 146 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò IV.7.3 Chi phớ nng lng C d = E.gd Trong đó: E : Số điện tiêu thụ năm, E = 654.365.24 = 5729040 kwh gd: Giá điện mà mỏ phải trả cho kwh, g d = 600đ/kwh C d = 5729040.600 = 3.437.424.000 đ/năm Vậy,giá thành th«ng giã cho mét tÊn than: g tg = 62400000 + 57600000 + 3437424000 = 1423 ®/tÊn 2500000 B An ton v bo h lao ng Trong lao động sản xuất, công tác an toàn lao động khâu quan trọng đặc biệt với ngành khai thác hầm lò Bởi không liên quan đến sức khoẻ ngời mà liên quan đến tính mạng tập thể ngời lao động, ngời lao động cần phải chấp hành nghiêm chỉnh quy định an toàn lao động, trang bị đầy đủ vật dụng bảo hộ lao động, nhằm hạn chế đến mức thấp tai nạn lao động sản xuất IV.8 Nhừng biiẹn pháp an tồn mỏ hầm lị IV.8.1 Quy định an tồn khoan nổ mìn Nh÷ng ngời làm công tác khoan nổ mìn phải nghiêm chỉnh chấp hành quy phạm an toàn sử dụng vận chuyển vật liệu nổ nhà nớc đề quy định nhà nớc đề : - Phải làm theo hộ chiếu khoan nổ mìn, không đợc tuỳ tiện sửa đổi - Nút lỗ mìn phai chặt, chiều dài nạp bua không đợc nhỏ 1/3 chiều dài lỗ khoan - Khi nạp lỗ mìn, ngời nhiệm vụ phải rời khỏi khu vực nổ mìn đến nơi ẩn nấp theo quy định hộ chiếu - Khi nạp nổ mìn, thợ mìn phải cử ngời canh gác nối vào lò chợ, sau nổ mìn có mìn câm phải xö lý SINH VIÊN: TRẦN THẾ ANH KHAI THÁC D-K56 147 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò - Khi nổ mìn thông gió xong, kiểm tra an toàn cho ngời vào vị tri lµm viƯc IV.8.2 Quy định an tồn chống giữ lũ - Vật liệu chống giữ lò phải đảm bảo hộ chiếu thiết kế, có vật liêu dự trữ lò song song chân, lò song song đầu, vật liệu phải để gọn gàng thuận lợi cho việc lại thông gió - Trờng hợp rỗng phải tiến hành xếp cũi lợn để kích chặt - Vì chống lò chợ phải bám trụ triệt để, cấm đánh cột nền, cột phải liên kết với hàng văng đảm bảo yêu cầu - Những vị trí tiếp giáp lò chọ lò dọc vỉa phải chèn kích chắn, vật liệu chống giữ phải hộ chiếu thiết kế IV.8 An tồn cơng tác phá hoả - §iỊu khiển áp lực lò chợ phải thực tốt công tác phá hoả ban đầu -Khi chuyển cũi lợn chia làm nhiều đoạn, nhng đoạn phải cách 10m - Việc phá hoả thờng kỳ suốt chiều dài lò chợ phải đợc tiến hành từ dới lªn trªn theo chiỊu dèc - NÕu thu håi cét chống mà đá vách không sập đổ phải khoan nổ mìn để đánh sập hoàn toàn đá vách - Trong công tác phá hoả ban đầu phá hoả thờng kỳ quản đốc phân xởng, phó quản đốc trực ca phòng kỹ thuật, phòng an toàn trực tiếp có mặt đạo IV.8.4 An ton cụng tỏc ti - Khi lại cấm máng trợt, phải luồng đà quy định Khi lại đờng lò vận tải máng cào, băng tải, không đợc qua thiết bị vận tải mà phải qua lối cầu vợt - Luôn kiểm tra lò xem có với thiết kế không, nhằm thuận lợi cho công tác vận tải - Cấm lại luồng thợng, giếng trục - Trong đờng lò có thiết bị vận tải phải có thiết bị tín hiệu liên l¹c SINH VIÊN: TRẦN THẾ ANH KHAI THÁC D-K56 148 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò IV.8 An tồn cơng tác cung cấp điện - Tất thiết bị điện phải có thiết bị bảo vệ tiếp đất - Thờng xuyên kiểm tra độ tin cậy thiết bị bảo vệ - Nghiêm cấm sử dụng điện bừa bÃi lò - Các dây cáp điện vận tải điện phải đợc bọc kín, mối nối phải có hộp chuyên dùng, cáp phải đợc treo gọn gàng hông lò - Các thiết bị điện phải có vỏ phòng nổ, chống tia lửa điện phát - Tàu điện cần vẹt không đợc sử dụng luồng gió thải IV.8 An tồn thơng gió mỏ Trong qu¸ trình đào đờng lò chuẩn bị khai thác, việc thông gió phải đảm bảo yêu cầu: - Làm loÃng đa khí độc khỏi gơng - Bảo đảm nhiệt độ nơi làm vịêc đợc bình thờng - Tốc độ gió đờng lò phải nằm giới hạn cho phép Bảng X- 1: Giới hạn tốc độ gió loại đờng lò STT Tên đờng lò [Vmin ] ,m/s Lò chợ Lò chuẩn bị Lò xuyên vỉa RÃnh gió 0,5 0,25 2 [Vmax ] ,m/s 8 15 IV.8 Các biện pháp phòng chống cháy nổ - Nghiêm cấm ngời mang lửa, dụng cụ phát tia lửa điện vào lò - Thờng xuyên kiểm tra nồng độ khí Mêtan, phải trang bị hệ thống phòng hộ cứu hoả, phải có phơng pháp tập trung chống cháy cứu ngời, mỏ phải đợc thông gió 24/24 Mỏ than Hà Lầm mỏ xếp hạng II khí bụi nổ nên công nhân phải chấp hành nghiêm chỉnh công tác phòng chống cháy nổ Bộ Lao Động Công ty quy định - Các đờng lò ngừng hoạt động phải đợc xây bịt lại SINH VIấN: TRN TH ANH KHAI THC D-K56 149 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò IV.9 T chc v thc hin cụng tỏc an ton Công tác an toµn võa mang tÝnh khoa häc, võa mang tÝnh quần chúng Vì ngời phải có trách nhiệm tự giác thực Để tổ chức tốt công tác phải tổ chức phận chịu trách nhiệm công tác an toàn thờng xuyên kiểm tra đơn vị sản xuất nhiều hình thức - Các hình thức kiểm tra sản xuất nh: + Đi thực tế trờng, giám sát đơn vị thực tốt công tác an toàn + Có biện pháp khen thởng, kỷ luật ngời thực tốt ngời vi phạm quy phạm an toàn + Thành lập mạng lới an toàn từ đơn vị sản xuất mỏ + Bổ xung thiết bị an toàn dần công tác cấp cứu, phòng chống cháy nổ dần ổn định + Phòng an toàn phận chịu trách nhiệm công tác an toàn mỏ Phối hợp với phòng ban chức khác đôn đốc kiểm tra đơn vị sản xuất thực nghiêm chỉnh công tác an toàn bảo hộ lao động - Cơ cấu mạng lới an toàn viên nh sau: Giám đốc Đội cấp cứu mỏ Phòng kỹ thuật an toàn Quản đốc phân xửơng Tổ sản xuất An toàn viên IV.10 Thiết bị an toàn dụng cụ bảo hộ lao ng Để đề phòng, ngăn ngừa cấp cứu mỏ trờng hợp bất trắc xảy ra, ta trang bị loại máy móc, thiết bị dụng cụ cho công tác an toàn Các loại thiết bị, dụng cụ an toàn thống kê bảng X- SINH VIÊN: TRẦN THẾ ANH KHAI THÁC D-K56 150 §å án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò Bảng X- 2: Bảng thống kê loại thiết bị, dụng cụ an toàn STT Đơn vị quản lý sử dụng Tên thiết bị Hiện có Yêu cầu Phân xởng thông gió Máy thở AHY- 6 Phân xởng thông gió Máy thở AHG- 4A 10 Phân xởng thông gió Máy thở PBA- 10 4 Phân xởng thông gió Máy kiểm tra YK17- 2 Phân xởng thông gió Máy cứu sinh 2 Phân xởng thông gió Máy đo khí Co (AQS) 2 Phân xởng thông gió Máy đo khí CH4 23 18 Phân xởng thông gió Máy đo gió Phân xởng thông gió 50 400 ống nghiệm CO Ngoài thiết bị trên, công nhân vào lò phải đợc trang bị đầy đủ phòng hộ lao động nh: quần áo bảo hộ, ủng, mũ, đèn ắc quy cá nhân bình tự cứu cá nhân SINH VIấN: TRN TH ANH KHAI THC D-K56 151 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò CHNG V VN TI THỐT NƯỚC & XÂY DỰNG MẶT BẰNG SÂN CƠNG NGHIỆP SINH VIÊN: TRẦN THẾ ANH KHAI THÁC D-K56 152 §å án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò Chng V: Vận tải, thoát nước xây dựng mặt sân công nghiệp A Vận tải V.1 Khái niệm VËn tải khâu vô quan trọng dây chuyền công nghệ mỏ Nó ảnh hởng trực tiếp đến lực sản xuất sản lợng mỏ Thực tế cho thấy chi phí vận tải chiếm 20 ữ 30% giá thành khai thác than Việc giải tốt khâu vận tải trình khai thác đóng góp phần lớn việc tăng suất lao động giảm giá thành khai thác than mỏ than Hà Lầm từ trớc đến đà sử dụng nhiều phơng tiện vận tải khác nhau, nhiên hiệu vận tải lúc đạt yêu cầu Do thiết kế phải tính toán lựa chọn thiết bị vận tải hợp lý để đảm bảo hiệu công tác vận tải Trong trình lựa chọn hệ thống thiết bị vận tải cần ý điểm sau: - Sơ đồ vận tải đơn giản phù hợp với thùc tÕ s¶n xt, ph¶i cã Ýt cÊp vËn chun nhất, quÃng đờng vận chuyển ngắn - Tổn thất than trình vận tải nhỏ - Đáp ứng tốt lực vận tải sản xuất bình thờng nhu cầu tăng sản lợng mỏ - Khả đồng thiết bị khâu vận tải cao để thuận lợi cho việc sửa chữa bảo dỡng - Sử dụng thiết bị lớn lợng có độ an toàn cao V.2 Vận tải lò V.2.1 Hệ thống vận ti Hệ thống vận tải lò bao gồm: - Vận tải lò chợ - Vận tải lò song song chân - Vận tải lò dọc vỉa - Vận tải lò xuyên vỉa tầng SINH VIấN: TRN TH ANH KHAI THC D-K56 153 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò - Vận tải giếng đứng Đối tợng vận tải gồm: + Than khai thác từ lò chợ + Đất đá từ gơng lò chuẩn bị + Vật liệu chống lò thiết bị phụ trợ phục vụ cho công việc khai th¸c V.2.2 Sơ đồ vận tải Than khai th¸c từ lò chợ qua máng cào xuống lò song song chân qua hệ thống máng cào lò song song chân, qua họng sáo tháo than đợc rót xuống xe goòng loại UVG - 3,3, cỡ đờng 900mm lò dọc vỉa đợc tàu điện ắc quy 13APR-1 kéo sân ga chân giếng qua lò xuyên vỉa vận tải Từ than đợc đa trục tải skíp đặt giếng đứng chính, sau đợc vận chuyển nhà sàng mỏ - Đất đá thải từ khu khai thác từ gơng lò chuẩn bị đợc chất vào goòng để kéo sân ga tầng, đợc trục lên mặt đất thùng trục đặt giếng phụ đổ bÃi thải - Thiết bị, vật liệu chống lò đợc đa vào mỏ qua đờng giếng phụ, xuống sân ga tầng vào khu khai thác (Hình vẽ sơ đồ vận tải lò) V.2.3 Tớnh toán & kiểm tra thiết bị vận tải lò Vận tải than lò chợ lò song song chõn: Than lò chợ qua máng trợt đợc máng cào lò dọc vỉa vận tải than vận tải cúp xuyên vỉa đá rót than xuống goòng lò dọc vỉa vận tải Nh để vận chuyển hết khối lợng than khai thác lò chợ lớp trụ có sản lợng lớn nhất, ta tiến hành chọn loại máng cào theo công suất yêu cầu: Qyc = 113 T/h Căn vào Qyc ta chọn loại máng cào mà hiệu SKAT 120 Đặc tính kỹ thuật máng cào SKAT - 120 là: - Tiết diện ngang máng cào 0,048 m2 - Năng suất vận tải: 120T/h - Tốc độ xích: 0,7m/s - Lùc kÐo ®øt xÝch: 50TÊn SINH VIÊN: TRẦN THẾ ANH KHAI THC D-K56 154 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò - Điện áp sử dụng : 380 V - Công suất động cơ: 13 kW - Tính khả vận tải thực tế máng cào P = 3600.S.V.Kt.Kh. ,tấn/giờ (4-1) Trong S: Tiết diện ngang máng cào, S = 0,048 m2 V: VËn tèc xÝch, V = 0,7m/s Kt: HÖ số chất đầy máng, Kt = 0,85 Kh: Hệ số làm việc không điều hoà , Kh = 0,85 : Tû träng than, γ = 1,45 TÊn/m3 Thay sè ta có: P = 3600.0,048.0,7.0,85.0,85.1,45 = 126,6 ,T/giờ - Khả vận tải máng cào chu kỳ Pck = P.Nca.Ttt , tÊn/chu kú (4-2) Nca: Sè ca lµm việc máng cào trong1 chu kỳ, Nca = Ttt: Thời gian làm việc thực tế máng cào ca, Ttt = giê ⇒Pck = 126,6 = 1519,2 ,T/chu kỳ Sản lợng lò chợ lín nhÊt chu kú lµ 903,12 TÊn VËy khả vận tải máng cào chu kỳ đảm bảo vận tải hết than khai thác từ lò chợ - Tính sức cản chuyển động kiểm tra độ bền xích + Nhánh có tải: Wct = L.g [(q0 f0 + q.f) Cosα +(q + q0) sin], N q: Khối lợng than mét máng cµo q= (4-3) P 64,6 = = 26 kg/m 3,6v 3,6.0,7 Trong đó: q0: Khối lợng mét xích gạt, q0 = 12,5 kg/m L: Chiều dài làm việc máng cào, L = 60m g: Gia tốc träng trêng, g = 9,81 m/s2 f0: HÖ sè ma sát xích gạt, f0 = 0,25 : Góc nghiêng đặt máng cào, = 00 f: Hệ số ma sát vật liệu máng cào, f = 0,3 SINH VIÊN: TRẦN THẾ ANH KHAI THÁC D-K56 155 Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lß Thay sè ta cã Wct = 60.9,8[(12,5.0,25 + 26.0,3).cos00 + (25 +12,5)sin00] = 6424 (N) + Nhánh không tải Wkt = L.g(q0.f0.cosα + q0sinα),N (4-4) = 60.9,8 (12,5.0,25.cos 00 +12,5.sin00) = 1837,5 (N) - Tính sức căng điểm đặc trng Theo phơng pháp đuổi điểm Sr = S1 = 2000N : Sức căng điểm rơi xÝch S2 = S1 + Wkt = 2000 +1837,5 = 3837,5 N S3 = S2.k , N k: HÖ sè søc c¶n cơc bé, k = 1,07 ⇒ S3 =3837,5.1,07 = 4106 (N) S4 = S3 + Wct = 4106 + 6424 = 10530 (N) - TÝnh lùc kÐo cña ®Üa xÝch: W0 = S4 - S1= 10530 - 2000 = 8530 (N) - Kiểm tra công suất động cơ: N dc = K., kW Trong đó: K: Hệ số dự trữ công suất, K = 1,1 v: Vận tèc xÝch, v = 0,7m/s η: HiƯu st cđa bé trun ®éng, η = 0,85 ⇒ N dc = 1,1.8530.0,7 = 7,7 kW 1000.0,85 VËy N dc = 7,7 kW < 13 kW Do động máng cào ®· chän tháa m·n ®iỊu kiƯn - KiĨm tra ®é bền xích: Smax [S] (4-6) Smax: Sức căng lớn xích máng cào, theo tính toán S max = S4 = 10530 (N) [S] : Sức căng lớn nhÊt cho phÐp cña xÝch [S] = , N (4-6’) SINH VIÊN: TRẦN THẾ ANH KHAI THÁC D-K56 156 §å án tốt nghiệp Bộ môn Khai thác hầm lò Sđ: Lùc kÐo ®øt xÝch, S® = 22 TÊn = 220000N m: HƯ sè dù tr÷ bỊn, m = ⇒[S] = = 44000 N > Smax= 10530 N VËy xÝch máng cào đợc chọn đảm bảo an toàn vận hµnh Vận tải lị dọc vỉa vận tải a) Chọn phơng tiện vận tải lò dọc vỉa đá lò xuyên vỉa tầng vận tải sử dụng thiết bị vận tải tàu điện ác quy mà hiệu 13APR-1 loại goòng UVG -3,3 - Đặc tính kỹ thuật tàu điện 13APR -1: + Trọng lợng bám dính: 8,8T + Cỡ đờng ray: 900mm + Tốc độ: 6,8 km/h + Lực kéo lâu dài: 1150 kN + Tổng cộng suất động cơ: 24,8 kW + KÝch thíc : - Dµi: 4500 mm - Réng: 1350 mm - Cao: 1415 mm - Đặc tính kỹ thuật cđa gng UVG - 3,3 + Dung tÝch gng: 3,3 m3 + Trọng lợng: 10,2 T + Cỡ đờng: 900 mm + Đờng kính bánh xe: 350 mm + Kích thíc gng: - Réng: 3450 mm - Cao : 1320 mm + Cơng cự dài: 1300 mm + Chiều dài nối goòng: 1100 mm b) Tính toán vận tải tàu điện ắc quy - Số goòng cho đầu tàu theo điều kiện bám dính: P( Woct i − 0,11a m ) Z1= , toa (G0 + G )(Woct + i + 0,11a m ) Trong ®ã: P: Trọng lợng bám dính đầu tầu, P = 88 kN SINH VIÊN: TRẦN THẾ ANH KHAI THÁC D-K56 157