Đồ án thiết kế mỏ hầm lò

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ 4 I. Điều kiện tự nhiên 4 II. Điều kiện địa chất 4 CHƯƠNG II: MỞ VỈA VÀ CHUẢN BỊ RUỘNG MỎ 5 I. Tính toán trữ lượng mỏ, công suất và tuổi mỏ 6 1. Tính toán trữ lượng đia chất – trữ lượng cân đối 6 2. Trữ lượng công nghiệp , công suất và tuổi mỏ 6 II. Phân chia ruộng mỏ . 7 III. Xây dựng các phương án mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ 9 1. Phương án I : Lò bằng mở vỉa phần phần nông , giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa phần sâu 10 1.1 Mở vỉa cho phần nông 10 1.2 Mở vỉa cho phần sâu 11 2. Phương án II : Lò bằng để mở vỉa phần nông , giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa phần sâu 12 2.1 Mở vỉa cho phần nông. 12 2.2 Mở vỉa cho phần sâu 13 3. So sánh kỹ thuật và kinh tế giữa 2 phương án . 14 IV. Thiết kế thi công đường lò mở vỉa 21 1. Chọn hình dạng tiết diện đường lò và vật liệu chống lò 21 2. Xác định kích thước tiết diện sử dụng của đường lò 22 3. Kiểm tra kích thước tiết diện sử dụng theo điều kiện thông gió 23 4. Xác định thông số ngoài đường lò 23 5. Hộ chiếu chống lò 24 6. Lập hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò 25 7. Bố trí lỗ khoan trên gương lò 28 8. Biểu đồ tổ chức chu kỳ đào lò 28 8.1 Khối lượng công việc trong 1 chu kì đào 28 8.2 Xác định số người – ca cần thiết để hoàn thành chu kì 29 CHƯƠNG III. HỆ THỐNG KHAI THÁC 32 I. Đặc điểm địa chất của vỉa than 32 II. Lựa chọn hệ thống khai thác 32 1. Hệ thống khai thác cột dài theo phương 32 2. Hệ thống khai thác liền gương 33 III. Các thông số của hệ thống khai thác 34 1. Xác định chiều dài lò chợ va kiểm tra chiều dài lò chợ 34 2. Xác định số lò chợ hoạt động đồng thời 36 IV. Quy trình công nghệ khai thác 37 1. Phương pháp khấu than 37 2. Chọn hình thức vận tải hợp lí 39 3. Tính toán áp lực mỏ 39 4. Tính số lượng khung chống 41 5. Hộ chiếu khoan nổ mìn lò chợ . 41 6. Điều khiển đá vách 42 7. Tổ chức chu kỳ sản xuất gương lò chợ 42 V. Kết luận 45

Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò MỤC LỤC MỤC LỤC .1 LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ .3 CHƯƠNG II: MỞ VỈA VÀ CHUẢN BỊ RUỘNG MỎ CHƯƠNG III HỆ THỐNG KHAI THÁC 32 SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò LỜI NÓI ĐẦU Cơ sở thiết kế mỏ hầm lò môn học quan trọng sinh viên ngành khai thác.Môn học cung cấp cho sinh viên kiến thức trình tự cách tiến hành thiết kế mỏ hầm lò Để sinh viên nắm vững hiểu rõ kiến thức mà môn học cung cấp việc làm đồ án thiếu Sau kỳ học tập nghiên cứu môn học này, chúng em giao làm đồ án môn học “Thiết kế mỏ hầm lò” nhằm giúp sinh viên củng cố thêm kiến thức học Bằng tất cố gắng thân, em đem mạnh để hoàn thành đồ án này, thời gian có hạn, kinh nghiệm cho công tác thiết kế chưa có tập chưa mang lại kết mỹ mãn Kính mong đư¬ợc tận tình hướng dẫn thầy để tập hoàn thành tốt Em xin chân thành cỏm ơn giúp đỡ hướng dẫn tận tình GV TS Bùi Mạnh Tùng giúp em hoàn thành đồ án môn học SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ I Điều kiện tự nhiên  Vị trí đia lí – địa hình khu mỏ - Khu mỏ có địa hình đồi núi tương đối phẳng , bề mặt địa hình sông hồ , công trình cần bảo vệ Độ cao so với mực nước biến +100 Độ sâu thiết kế từ +50 đến -300, cụm phân bố độ sâu từ +50 đến -500 - Với địa hình tạo thuận lợi cho việc bố trí sân công nghiệp mỏ : Giếng , giếng phụ , khối nhà sang tuyển , khu vực lò sưởi, khu vực hành kỹ thuật , khu vực nhà kho , sản xuất chống , trạm điện , trạm quạt , kho chứa than … Để đáp ứng nhu cầu đảm bảo sản xuất liên tục , chất lượng vận tải , hướng gió , chất lượng sản phẩm … bên cạnh có khó khăn định : địa hình phẳng nên mở vỉa giếng phí xây dựng ban đầu lớn , chi phí thoát nước , thông gió lớn  Điều kiện khí hậu khu vực - Khu mỏ có khí hậu phân bố rõ rệt theo hai mùa : mùa mưa mùa khô II Điều kiện địa chất  Đặc điểm khu vực - Khu vực đứt gãy , uốn nếp , khu vực mỏ xếp vào khu vực có cấu tạo địa chất đơn giản - Cấu tạo vỉa than khu vực : vỉa khu vực có cấu tạo đơn giản , chiều dày ổn định không biến đổi nhiều , đầy đủ điều kiện để áp dụng công nghệ khai thác mang lại hiệu kinh tế  Cấu tạo vỉa than SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò -Khu mỏ bao gồm vỉa than có cấu tạo đơn giản bao gồm vỉa từ m1 đến m7 Chiều dài theo phương : 2200 m , khoảng cách trung bình từ vỉa đến vỉa 800m -Các vỉa có chiều dày góc dốc sau : Tên vỉa Chiều dày ( m ) Góc dốc ( độ ) m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 2.8 7.2 1.8 4.6 3.5 5.6 1.8 25o 28o 31o 35o 45o 48o 55o Tỷ trọng ( T/ m3 ) 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3  Cấu tạo địa chất -Đá vách , đá trụ điều khiển phương pháp phá hỏa toàn phần - Nước mặt :Khu vực khai thác mỏ có địa hình đồi núi nên nguồn cung cấp nước mặt chủ yếu nước mưa; mỏ chịu ảnh hưởng lượng nhỏ nước mặt bị ngấm xuống theo khe nứt nhỏ mặt đất - Nước ngầm :Không có tầng nguồn đáng kể.Nước ngầm chủ yếu nước mặt ngấm xuống,nhưng phần vỉa nằm mực nước biển chịu ảnh hưởng,nhưng độ ngấm không đáng kể công tác thoát nước không gặp nhiều khó khăn CHƯƠNG II: MỞ VỈA VÀ CHUẢN BỊ RUỘNG MỎ SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Tính toán trữ lượng mỏ, công suất tuổi mỏ Tính toán trữ lượng đia chất – trữ lượng cân đối I Theo tài liệu thăm dò địa chất khu vực thiết kế , trữ lượng địa chất vỉa than tính theo công thức sau : ZĐC = S.H.m Trong : S: Kích thước ruộng mỏ theo phương ( m ) H: Kích thước ruộng mỏ theo hướng dốc ( m ) m: Chiều dày vỉa than ( m ) : Dung trọng than ( T/m3 ) Tên vỉa S(m) H(m) m(m) ( T/m3 ) Zđc ( T ) m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 2200 2200 2200 2200 2200 2200 2200 828,17 745,52 679,56 610,21 494,98 336,41 306,19 2,8 7,2 1,8 4,6 3,5 5,6 1,8 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 6631985 15351748 3498375 8027923 4954750 5387943 1571118 Vậy = 45423842( Tấn ) Do điều kiện địa hình thuận lợi , khai thác đảm bảo tính hiệu mặt kinh tế kỹ thuật nên ZĐC = ZCĐ = 45423842( Tấn ) Trữ lượng công nghiệp , công suất tuổi mỏ  Trữ lượng công nghiệp Do trình khai thác có tổn thất mặt trữ lượng nên ta phải sử dụng trữ lượng công nghiệp xác định theo công thức sau : ZCN = ZCĐ C ( Tấn ) Trong : ZCN : trữ lượng công nghiệp mỏ ( T ) ZCĐ : trữ lượng cân đối mỏ ( T ) C : Hệ số khai thác trữ lượng SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò C = 1- 0.01 Tch Tch = tvv + tkt Với tổn thất vĩnh viễn tổn thất để lại trụ bảo vệ cạnh giếng mỏ , đường lò mở vỉa sông , suối , ao , hồ công trình mặt đất cần bảo vệ nên : tvv = % Với tổn thất trình khai thác , tùy thuộc vào nhiều yếu tố hệ thống khai thác , công nghệ khai thác , công nghệ chống giữ , công nghệ khấu than… tkt = 15 – 18 % ta chọn t kt = 16 % C = 1- 0.01 ( 16 + ) = 0,82 ZCN = 34390848 0,82 = 37247550 ( Tấn )  Công suất tuổi mỏ Công suất thiết kế : A = 1200000 ( Tấn / năm ) Tuổi mỏ ( TM ) xác định sau : TM = T + t1 + t Trong : T : thời gian khai thác ( năm ) t1: thời gian xây dựng ( năm ) t2 : thời gian khấu vét kết thúc mỏ ( năm ) Thời gian khai thác : T= = 31 ( năm ) Thời gian xây dựng : t1 = ( năm ) Thời gian khấu vét kết thúc mỏ : t2 = ( năm ) Vậy tuổi mỏ : TM = 34 ( năm ) II Phân chia ruộng mỏ Với mức khai thác từ +50 đến – 300 ta chia làm phần : + Phần nông : khai thác từ mức +50 đến -50 SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò + Phần sâu : khai thác từ mức -50 đến -300  Phần nông Do phần nông có vỉa khai thác than nên ta thực chia tầng khai sau : + Các vỉa m1 , m2 , m4 , m5 : ta chia làm tầng khai thác tầng khai thác từ mức +50 đến mức ; tầng khai thác từ mức đến mức -50 + Vỉa m3 chia tầng khai từ mức đến mức – 50 Do tầng chia với chiều cao tầng H= 50 m tầng nên ta có chiều cao tầng theo hướng dốc Hd Vỉa m1 m2 m3 m4 m5 H 50 50 50 50 50 Hd 118,31 106,50 97,08 87,17 70,71 -Chiều dài lò chợ Lc xác định theo công thức : Lc = Hd – Ht – Hđl Trong đó: Hd : Chiều cao tầng theo hướng dốc ( m ) Ht : Chiều cao trụ bảo vệ ( m ) , chọn sơ Ht = m Hđl : Chiều cao đường lò xuyên vỉa ( m ) , chọn sơ Hđl = m Ta có chiều dài lò chợ theo vỉa Vỉa m1 m2 m3 m4 m5 Lc ( m ) 109,31 97,50 88,08 78,17 61,71  Phần sâu SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Với mức khai thác từ -50 đến -300 , tầng chia với chiều cao H 50m ta có tầng khai thác Chiều cao tầng theo hướng dốc Hd tầng khai thác : Vỉa m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 H 50 50 50 50 50 50 50 Hd 118,31 106,50 97,08 87,17 70,71 67,28 61,03 -Chiều dài lò Lc xác định theo công thức sau : Lc = Hd – Ht – Hđl Trong đó: Hd : Chiều cao tầng theo hướng dốc ( m ) Ht : Chiều cao trụ bảo vệ ( m ) , chọn sơ Ht = m Hđl : Chiều cao đường lò xuyên vỉa ( m ) , chọn sơ Hđl = m Ta có chiều dài lò chợ theo vỉa Ta có chiều dài lò chợ theo vỉa: Vỉa m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 III Lc ( m ) 109,31 97,50 88,08 78,17 61,71 58,28 52,03 Xây dựng phương án mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Qua việc nghiên cứu đồ địa chất , mặt cắt địa chất , đồ địa hình địa chất khu vực thiết kế Đưa phương án để tiến hành mở vỉa khai thác khu mỏ này: SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Phương án I : Lò để mở vỉa phần nông , giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa phần sâu Phương án II : Lò để mở vỉa phần nông , giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa phần sâu Phương án I : Lò mở vỉa phần phần nông , giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa phần sâu 1.1 Mở vỉa cho phần nông a b Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ( vẽ …… ) Trình tự đào lò Tầng thứ : Từ mặt đất ta đào đường lò 1, vào gặp khoáng sàng Tại vị trí giao lò với vỉa , ta đào đường lò dọc vỉa vận tải , dọc vỉa thông gió Từ đường lò dọc vỉa ta mở lò cắt ban đầu , sau lò chợ để tiến hành khai thác Trong trình tiến gương , ta đào đường lò song song họng sáo để bảo vệ đường lò vận tải than Sau khai thác gần xong tầng ta thực mở vỉa cho tầng thứ với trình tự c Sơ đồ vận tải Vận tải than: Than khai thác từ lò chợ vận chuyển đến họng sáo , từ họng sáo rót xuống đường lò dọc vỉa vận tải vận tải qua lò Vận tải thiết bị: Thiết bị từ mặt đất đưa đến lò , qua đường lò xuyên vỉa thông gió , đến lò chợ để tiến hành khai thác d Sơ đồ thông gió Tầng : gió từ vào lò dẫn đến lò dọc vỉa vận tải đến lò chợ để dẫn gió bẩn từ lò chợ qua lò dọc vỉa vận tải đến lò Tầng 2: Khi khai thác tầng kết thúc , lò dọc vỉa vận tải tầng bảo vệ trở thành lò xuyên vỉa thông gió cho tầng thứ tiếp tục khai thác Sơ đồ thông gió tương tự tầng thứ 1.2 Mở vỉa cho phần sâu SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 Trường Đại học Mỏ - Địa chất a Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị ( vẽ… ) b Trình tự đào lò Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Buớc đầu,người ta đào đường lò mở vỉa chuẩn bị theo thứ tự sau : Từ mặt đất vị trí chân núi tiến hành đào hai giếng đứng phụ sâu đến mức vận tải tầng cuối cùng.Sau xây dựng sân giếng vận tải sân giếng thông gió tầng thứ nhất.Từ sân giếng ,đào lò xuyên vỉa tầng : xuyên vỉa thông gió ,sao cho từ giếng liên hệ với vỉa than cụm vỉa Từ chỗ giao lò xuyên vỉa với vỉa than ,theo phương vỉa hai cánh đào lò dọc vỉa tầng :lò dọc vỉa vận tải lò dọc vỉa thông gió 8.Khi lò dọc vỉa vận tải lò dọc vỉa thông gió đến biên giới tầng nối với lò cắt 9.Để bảo vệ lò dọc vỉa vận tải ta phải đào lò song song 10 họng sáo 11 để chừa lại vỉa than nguyên khối.Cuối tiến hành xây dựng lò chợ 12 Đến thời điểm kết thúc khấu than tầng thứ ,cần chuẩn bị xong tầng thứ hai c.Sơ đồ vận tải Trong phương pháp mở vỉa ,than khai thác vận tải máng cào đặt dọc theo lò dọc vỉa vận tải 7,theo từ hai cánh đưa lò xuyên vỉa vận tải ,vào sân giếng vận tải ,rồi trục lên mặt đất qua giếng đứng Thiết bị cung cấp cho lò chợ đưa vào mỏ qua giếng đứng ,vào sân giếng thông gió theo lò xuyên vỉa thông gió đến lò dọc vỉa thông gió vào lò chợ.Tầng thứ hai tương tự tầng thứ d.Sơ đồ thông gió Gió đưa vào mỏ qua giếng đứng xuống đến mức vận tải tầng khai thác vào sân giếng vận tải sau theo lò xuyên vỉa vận tải ,lò dọc vỉa vận tải vào lò chợ 12 Gió bẩn từ lò chợ thoát lên lò dọc vỉa thông gió theo lò xuyên vỉa thông gió vào sân giếng thông gió vầ giếng ,rồi qua thoát lên mặt đất 2.Phương án II : Lò để mở vỉa phần nông , giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa phần sâu SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 10 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò CHƯƠNG III HỆ THỐNG KHAI THÁC I Đặc điểm địa chất vỉa than Cấu trúc vỉa than tương đối ổn định , lớp đá kẹp ; đá vách đá trụ ổn định Chiều dày trung bình vỉa 4,6 m , có thay đổi Góc dốc vỉa 350 , than có độ kiên cố f = II Lựa chọn hệ thống khai thác Dựa vào điều kiện địa chất , cấu trúc , góc cắm , chiều dày trung bình vỉa than đưa hệ thống khai thác : + Hệ thống khai thác cột dài theo phương + Hệ thống khai thác liền gương Hệ thống khai thác cột dài theo phương Với hệ thống khai thác cột dài theo phương chiều cao tầng phần chia H t = 50 m góc dốc trung bình α = 350 ; chiều dày vỉa m = 4,6 m chiều dài lò chợ Lc = 78,17 m chọn chiều cao khấu từ 2,1 -2,2 m ; phần lại ta sử dụng công nghệ thu hồi than Phá hỏa phương pháp phá hỏa toàn phần Bản vẽ (… ) a Công nghệ khấu than lò chợ Với chiều dài lò chợ Lc = 78,17 m ta sử dụng công nghệ khấu than phương pháp khoan nổ mìn hợp lí b Công nghệ chống giữ Chọn Công nghệ chống giữ giá thủy lực XDY để chống giữ lò chợ kèm với giá trạm bơm dung dịch cho giá thủy lực SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 32 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Thông số giá thủy lực XDY STT 10 c Thông số kỹ thuật Chiều cao tối đa Chiều cao tối thiểu Hành trình piston Chiều rộng giá Chiều dài giá Bước tiến dầm tiến gương Tải trọng làm việc Áp suất bơm Đường kính xilanh Trọng lượng giá Đơn vị Mm Mm Mm Mm Mm Mm Trị số 2460 1760 700 680 2260 700- 800 KN Mpa Mm Kg 1200 20 100 850 Ưu nhược điểm hệ thống khai thác Ưu điểm : + Có khả thăm dò bổ sung để xác điều kiện địa chất + Chi phí bảo vệ đường lò nhỏ + Tổn thất than nhỏ + Rò gió nhỏ Nhược điểm : + Khối lượng đào lò ban đầu lớn + Thời gian bước vào khai thác lâu + Điều kiện thông gió đào lò khó khăn 2.Hệ thống khai thác liền gương Với hệ thống khai thác liền gương chiều cao tầng phần chia H t = 50 m góc dốc trung bình α = 350 ; chiều dày vỉa m = 4,6 m chiều dài lò chợ Lc = 78,17 m chọn chiều cao khấu từ 2,1 -2,2 m ; phần lại ta sử dụng công nghệ thu hồi than Phá hỏa phương pháp phá hỏa toàn phần Bản vẽ (… ) a.Công nghệ khấu than Với chiều dài lò chợ Lc = 78,17 m ta sử dụng công nghệ khấu than phương pháp khoan nổ mìn hợp lí b.Công nghệ chống giữ SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 33 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Ta chọn công nghệ chống giữ cột thủy lực đơn DZ – 22 cấp dịch kết hợp xà hộp HDFBC- 2400 Thông số kỹ thuật cột thủy lực đơn DZ – 22 STT Thông số kỹ thuật Chiều cao tối đa Chiều cao tối thiểu Tải trọng làm việc Hành trình piston Đường kính xi lanh Diện tích đế cột Trọng lượng có nhũ tương Trọng lượng nhũ tương Đơn vị Mm Mm Tấn Mm Mm Cm2 Kg Khối lượng 2240 1440 30 800 100 109 60 Kg 55 Thông số làm việc hộp xà HDFBC – 2400 STT Thông số kỹ thuật Chiều dài xà Trọng lượng xà Đơn vị Mm Kg Khối lượng 2400 60 c Ưu nhược điểm hệ thống khai thác Ưu điểm : + Khối lượng đào lò ban đầu nhỏ +Thời gian bước vào khai thác nhanh +Điều kiện thông gió đào lò thuận lợi Nhược điểm : + Chi phí bảo vệ đường lò lớn +Tổn thất than lớn +Rò gió lớn +Phức tạp tổ chức chất tải than , đào lò Kết luận : Với so sánh ưu nhược điểm , ta thấy phương án sử dụng hệ thống khai thác cột dài phù hợp bời ưu điểm bật mà ngành than ưu tiên hàng đầu : tổn thất than lớn , Chi phí bảo vệ lò nhỏ , rò gió nhỏ , thăm rò bổ sung III Các thông số hệ thống khai thác Xác định chiều dài lò chợ va kiểm tra chiều dài lò chợ a Chiều cao tầng theo hướng dốc Ruộng mỏ chia làm tầng, chiều cao đứng tầng 50m Vỉa có góc dốc trung bình 35˚, nên chiều cao tầng theo hướng dốc là: SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 34 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Hd = Trong đó: Hd – Chiều cao tầng theo hướng dốc (m), Ht – Chiều cao tầng theo phương thẳng đứng (m), α – Là góc cắm vỉa (độ) Thay số vào ta có: Hd = = 87,17 m b, Kích thước trụ bảo vệ lò vận tải Kích thước trụ bảo vệ lò vận tải xác định theo công thức M.M.Protodiakonv: St = Trong đó: α – góc dốc vỉa ; α = 350 , Lc- Chiều dài lò chợ sơ bộ; lc = 87,17 m, H- Độ sâu khai thác tính từ mặt đất đến đường lò cần bảo vệ ; H = 80 m, f- Độ kiên cố đá vách trực tiếp; f = 6, ξ - Là hệ số tính đến độ kiên cố than đá trụ vỉa; ξ = Thay số vào ta St = 5,58 m c, Xác định chiều dài lò chợ Lc = Hd - ∑ St - ∑hcb Trong đó: Lc – Chiều dài lò chợ,m Hd – Chiều cao tầng theo hướng dốc; Hd = 116,5 m ∑ St - Kích thước trụ bảo vệ theo hướng dốc; ∑ St =7,16 m ∑hcb – Chiều cao đường lò dọc vỉa, ∑hdv =5 m Thay số vào ta Lc =87,17 – 5,58 - = 76,59 m Kiểm tra lò chợ theo điều kiện thông gió: Ltg = Trong đó: Vmax - Tốc độ gió lớn lò chợ, V = 4m/s b- Chiều rộng nhỏ không gian gần gương lò chợ;b=1 m m0 - Chiều cao lò chợ , m0 = 2,4 m SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 35 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò ϕ - Hệ số tính đến thu hẹp không gian gần gương, ϕ = 0,8 ktt - Hệ số tính đến dịch chuyển không khí không gian gần gương, ktt = 1,2 nck - Số chu kỳ ngày đêm, nck = 1, r - Tiến độ chu kỳ lò chợ, r = 1,4 m, q - Lượng không khí cần thiết cho than khai thác ngày đêm, q = 1,5 m3/tấn ng-đ mh - Chiều cao khấu, m = 2,2 m, γ - Trọng lượng thể tích than, γ = 1,3 T/m3 C0 - Hệ số khai thác C0 = 0,85 e - Hệ số tính đến phần CH4 độ chứa khí chung khu qua không gian gần gương e = 0,6 Thay số vào ta có Ltg = 180,52 m >76,59 m Vậy chiều dài lò chợ đảm bảo điều kiện thông gió Xác định số lò chợ hoạt động đồng thời Tổng chiều dài khai thác đảm bảo sản lượng xác định theo công thức: Trong đó: An- Sản lượng năm mỏ; An = 1200000 Acb- Sản lượng than lấy đường lò chuẩn bị đào vỉa than tính cho năm, sơ lấy Acb = 5% Acb = 60000 k- Hệ số khai thác không điều hoà, k =1,1 Ln - Tiến độ địch chuyển gương lò chợ năm theo phương; m/năm Ln = ltđ nck N ϕ ; m/năm Trong đó: ltđ - Tiến độ lò chợ sau chu kỳ; ltđ = 1,4 m nck - Số chu kỳ ngày đêm; nck = N - Số ngày làm việc năm; N = 300 ngày/năm ϕ- Hệ số tính đến ngừng sản xuất lò chợ điều kiện địa chất, kỹ thuật; Chọn ϕ = 0,85 Thay giá trị vào công thức ta được: Ln = 357 m ∑Pi – Tổng suất vỉa khai thác đồng thời; t/m2 Pi – Năng suất vỉa thứ i; SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 36 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò ∑Pi = m γ + Pth ; t/m2 m- Chiều dày vỉa; m = 2,2 m γ - Trọng lượng thể tích vỉa than; γ = 1,3 t/m3 Pth = 2,4 70% = 2,18 t /m2 Thay vào công thức ta giá trị: ∑Pi = 5,04 t/m2 C– Hệ số khai thác; C = 0,85 Thay giá trị vào công thức ta kết quả: ∑L = 910 m - Xác định số lò chợ hoạt động đồng thời đảm bảo sản lượng khu: Số lò chợ hoạt động đồng thời đảm bảo sản lượng khu mỏ xác định theo công thức: Nđt = Trong đó: ∑L – Tổng chiều dài lò chợ khai thác đồng thời; ∑L = 910 m lc – Chiều dài thực tế lò chợ; lc = 76,59 m Thay giá trị vào công thức ta kết quả: nđt = 12 Chọn 12 lò chợ Số lò chợ dự phòng lò chợ Vậy số lò chợ cần thiết 12 + = 13 lò chợ IV Quy trình công nghệ khai thác Phương pháp khấu than a Lựa chọn thiết bị khoan Đồ án chọn máy khoan mã hiệu CΠP-19M để khoan gương than Bảng III.2A Đặc tính kỹ thuật máy khoan CΠ P-19M Các thông số Đơn vị Khối lượng TT Công suất động Kw 1,2 Điện áp Vôn 127 Tốc độ quay vòng/phút 2750 Dòng điện A 10 Trọng lượng kg 15 b Lựa chọn vật liệu nổ Đồ án chọn loại thuốc nổ AH1 Xí nghiệp hoá chất mỏ Quảng Ninh -Việt Nam sản xuất SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 37 Trường Đại học Mỏ - Địa chất STT Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Bảng III.3A Bảng đặc tính thuốc nổ AH1 Các thông số Đơn vị Chỉ tiêu kỹ thuật Mật độ thuốc nổ g/cm 0,95 ÷1,1 Khả công nổ cm 250 ÷ 260 Sức công phá mm 10 Khoảng cách truyền nổ mm 0,5 Đường kính thải thuốc mm 36 Chiều dài thỏi thuốc mm 200 Trọng lượng kg 200 Thời gian sử dụng bảo quản Tháng c Lựa chọn phương tiện nổ Kíp nổ: Đồ án sử dụng kíp nổ tức thời nhà máy Z21 Bộ quốc phòng sản xuất kíp Trung Quốc có cường độ nổ số để dùng nổ mìn mỏ Đặc tính kỹ thuật kíp nổ sau: + Vật liệu làm vỏ kíp đồng + Điện trở: 3- 4Ω + Dòng điện an toàn: 0,18A + Dòng điện đảm bảo nổ: 1,2A + Cường độ nổ: + Dây dẫn: 2m Loại kíp Trung Quốc sản xuất có thời gian nổ sau: Ký hiệu vi sai MS1 MS2 MS3 MS4 MS5 Độ vi sai (mm/s) 25 50 75 100 - Dây điện: Dùng loại dây điện đơn loại 1mm Việt Nam sản xuất - Máy nổ mìn: Dùng loại máy nổ mìn BMK-1/100 TT Bảng III.4A Đặc tính kỹ thuật máy nổ mìn Các thông số kỹ thụât Đơn vị Số lượng Điện trở tối đa mạng nổ 320 Ω Số kíp max nổ đồng thời 100 Trọng lượng máy kg Khoảng thời gian xung s 2- SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 38 Trường Đại học Mỏ - Địa chất SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò 39 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Chọn hình thức vận tải hợp lí Do độ dốc lò chợ 350 ta chọn hình thức vận tải tự trượt phù hợp , than sau nổ mìn tự trượt máng cào đặt lò dọc vỉa than Tính toán áp lực mỏ • Áp lực luồng gương lớp vách Áp lực luồng gương lớp vách tác dụng lên chống tính theo công thức: Pg = h1 γ1 cos α Trong đó: h1 = m - Chiều dày vách trực tiếp γ1 – tỷ tọng đá vách sập đổ γH = 2,6 T/m3 α=35o - góc dốc vỉa Thay số vào ta Pg = 12,77 tấn/m2 • Áp lực luồng bảo vệ lớp vách - Độ võng đá vách trực tiếp (f1) Được tính theo công thức f1 = cm Trong đó: γ1 - Trọng lượng thể tích đá vách trực tiếp; γ1 = 2,6 t/m3 h1- Chiều dày đá vách trực tiếp; h1 = 600 cm, l1- chiều dài dầm Congson; l1 = m = 400 cm, E1- Modul đàn hồi vách trực tiếp uốn; ; kg/cm2 En1- Modul đàn hồi nén đá vách trực tiếp; En1 = 355.103 kg/cm2 Ek1- Modul đàn hồi kéo đá vách trực tiếp; Ek1 = 125.103 kg/cm2 ⇒ E1 = 196.103 Kg/cm2 J1- mô men quán tính đá vách trực tiếp; J1 = SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 40 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò ⇒J1 = 21,5.106 Thay vào công thức ta giá trị: f1 = 1,18 cm, - Độ võng đá vách (f2) Độ võng đá vách xác dịnh theo công thức: ,cm Trong đó: γ2 - Trọng lượng thể tích đá vách bản; γ2 = 2,8 t/m3 h2- Chiều dày đá vách bản; h2 = 2600 cm, l1- chiều dài dầm công sơn đá vách trực tiếp; l1 = 400 cm l2- chiều dài dầm Congson đá vách bản, l2 = δu- ứng suất tức thời vách bản; δu = 300 kg/cm2 ⇒l2 = 9636 cm E2- Modul đàn hồi đá vách trực tiếp bị uốn ,kG/cm2 En2- Modul đàn hồi nén đá vách trực tiếp; En2 = 450.103 KG/cm2 Ek2- Modul đàn hồi kéo đá vách trực tiếp; Ek2 = 150.103 KG/cm2 ⇒ E2 = 241,15 103, kG/cm2 J2- Mô men quán tính vách với trục giữa; J2 = ⇒J2 = 0,316.109 cm4 Thay vào công thức ta giá trị; f2 = 0,345 cm Qua kết tính toán ta nhận thấy: f > f2 nên có vách trực tiếp gây áp lục lên chống phá Pbv = R=R’ , T/m - Áp lực dầm vách trực tiếp gây R' tính công thức: SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 41 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò h1 = 6m - chiều dày vách trực tiếp γ1 = 2,6 t/m3- Thể trọng trung bình lớp đá vách trực tiếp, b =2,6 m- chiều rộng lò chợ, lph = 1,4 m - bước phá hỏa đá vách trực tiếp Thay số vào ta có R’ = 37,57 Tấn/m Vậy áp lực tác dụng lên chống phá hoả là: Pbv = R’ = 37,57 T/m Tính số lượng khung chống Vì áp lực khu vực phá hỏa lớn nên ta tính số lượng theo áp lực khu vực phá hỏa Áp lực đất đá tác dụng lên đường lò khu vực phá : 37,57 T/m Mà có chiều dài lò chợ Lc = 76,59 ( m ) Vậy tổng áp lực tác dụng lên lò chợ P = 76,59 37,57 = 2878 ( T ) Số lượng khung chống cần thiết : N= = 47 ( khung chống ) Khoảng cách khung chống : L= = 0,8 m Hộ chiếu khoan nổ mìn lò chợ Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị ; kg/m3 q= 0,4.m.e Trong đó: m= 0,5- Hệ số phụ thuộc mặt tự e - Hệ số điều chỉnh theo thuốc nổ tiêu chuẩn ,e= =2 A’ = 525- Khả công nổ thuốc nổ tiêu chuẩn A= 260- Khả công nổ thuốc nổ AH1 ƒ = 2- Hệ số kiên cố than SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 42 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò S - Tiết diện gương lần nổ; S= 7.2,2 =15,4 m2 Thay vào công thức ta có: q= 0,31 kg/m3 Lượng thuốc nổ cho luồng khấu lò chợ Qv =V.q ; kg Trong đó: V – Thể tích khối than nổ V= Lc r.mkh =76,59.0,7.2,2 = 118 m3 Thay vào công thức ta có: Q = 118.= 36,58 kg Bố trí lỗ mìn gương Gương lò chợ có chiều dài 76,59 ,khoảng cách cột 0,8 m Lò chợ có tất 47 khung chống , khung ta bố trí lỗ mìn tổng số lỗ mìn : 94 lỗ Tính toán chiều sâu lỗ mìn Chiều sâu lỗ mìn vuông góc với gương lò chợ xác định theo công thức Lk = ;m Trong đó: r- tiến độ lò chợ ; r =0,7 m η – Hệ số sử dụng lỗ mìn ; η = 0,9 Thay số vào ta có: Lk =0,78 m Chiều sâu lỗ mìn nghiêng ; Lkn = Với α góc nghiêng lỗ khoan so với gương lò chợ ;α = 700 Thay vào công thức ta có Lkn = 0,83 m Chiều sâu lỗ mìn hạ trần Lỗ mìn hạ trần khoan nghiêng 700 so với gương với chiều sâu từ 1,5÷2m Điều khiển đá vách Căn vào điều kiện địa chất, tính chất lý vách, tính chất lý than Ta chọn phương pháp điều khiển đá vách phá hoả toàn phần Kiểm tra điều kiện lấp đầy đất đá phá hoả m.Kr ≥ m +m0 Trong đó: m - Chiều dày lớp đá vách trực tiếp,(m) m0 – Chiều cao khai thác lò chợ,(m) Kr – Hệ số nở rời đất đá,Kr =1,4 Thay số vào công thức ta có: 1,4 ≥ 6+2,2 Vậy vách trực tiếp sụp xuống thoả mãn điều kiện lấp đầy Tổ chức chu kỳ sản xuất gương lò chợ SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 43 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Khối lượng công việc Số người cần thiết chu kỳ lò chợ xác định theo công thức sau: Trong đó: Vi – khối lượng công việc thứ i , Di – Định mức công việc thứ i STT Tên công việc Đơn vị Vi Di Ni (người) Khoan lỗ mìn M 78,02 7, m/ người ca 10,13 Nạp nổ mìn Lỗ 94 12 Lỗ/ngườica Chống giữ , đẩy dầm tiến gương Vì 47 Đẩy máng M 76,59 m / người ca 12,49 Di chuyển giá Vì 47 4,1 m / người ca 11,4 Phá hỏa đá vách M 76,59 6,7 m / người ca 11,4 Thu hồi than T 320 37 T / người ca 7,6 2,3 Vì / người ca 20,27 Tổng 81,29 Vậy số người cần thiết để hoàn thành công việc : 80, 29 người Ta chọn 78 người người chia ca để làm việc Kvm = = 1,02 Kvm nên Kvm thỏa mãn điều kiện Thời gian làm việc chu kì +Hệ số kể đến thời gian ngừng nghỉ công việc định mức : a= Trong : T0 : Thời gian ngừng nghỉ , T0 = Ttg + Tgc + Tngc Ttg : Thời gian thông gió ; Ttg = 0,5 SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 44 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Tgc : Thời gian giao ca ; Tgc = 0,5 Tngc : Thời gian nghỉ ; Tngc = 0,25 Vậy T0 = 0,5 + 0,5 + 0,25 = 1,25 Tck = Tca = a= = 0,84 Thời gian làm việc chu kì ta tính toán theo công thức Ti = Trong : Ti : thời gian hoàn thành công việc thứ I chu kỳ thi công ni : Số công nhân cần thiết để hoàn thành công việc thứ i\ nbt: Số công nhân bố trí làm công việc thứ I t : Thời gian làm việc ca t =8 h : Hệ số tính đến thời gian không định mức ; α = 0,84 Kvm : 1,02 ST T Tên công việc Ni Khoan lỗ mìn Nạp nổ mìn thông gió Đẩy dầm tiến gương chống giữ Đẩy máng Di chuyển giá Thu hồi than Phá hỏa 10,13 20,17 11,4 7,6 11,4 T 8 Nbt Kvm Ti 0,84 0,84 17 1,02 1,02 1,02 8 1,02 1,02 1,02 3 0,84 0,84 0,84 25 25 25 Từ bảng ta có biểu đồ tổ chức chu kì lò chợ biểu đồ bố trí nhân lực SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 45 Trường Đại học Mỏ - Địa chất V Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Kết luận Căn vào điều kiện địa chất khu mỏ, em xác định trữ lượng công nghiệp mỏ tiến hành xây dựng phương án mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Qua lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý dựa việc so sánh tiêu kinh tế, kỹ thuật Sau lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý em tiến hành thiết kế khai thác Trong phần thiết kế khai thác em đề phương án khả thi lựa chọn hệ thống khai thác hợp lý Và cuối công tác thiết kế tổ chức sản xuất lò chợ Đây khâu quan trọng kết tất công tác khâu cuối cho than Trên sở nỗ lực thân dẫn tận tình Giảng viên TS Bùi Mạnh Tùng, em hoàn thành đồ án môn học Do trình độ kinh nghiệm hạn chế, nên đồ án tránh khỏi thiếu sót Vì em mong bảo, góp ý thầy để đồ án hoàn thành tốt Em xin chân thành cảm ơn ! SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 46 [...]... Mỏ - Địa chất 8 Tổng Sân giếng 1,200 Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò 0,0010 SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 1200000 6,8 9792 123868 19 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Qua các chỉ tiêu so sánh trên : chi phí xây dựng cơ bản , chi phí bảo vệ lò, chi phí vận tải của cả 2 phương án ta có bảng sau: Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế STT 1 2 3 Các chỉ tiêu Chi phí XDCB Chi phí bảo vệ lò. .. Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Chi phí bảo vệ đường lò Cbv =r.li.ti Trong đó : ri : Đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong thời gian 1 năm (đ/m.năm) li : chiều dài đường lò thứ I, m ti : thời gian dự tính bảo vệ đường lò , năm Bảng chi phí bảo vệ đường lò STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tổng Tên đường lò Giếng đứng chính Giếng đứng phụ Lò xuyên vỉa tầng mức -50 Lò xuyên vỉa tầng mức -100 Lò xuyên...Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò 2.1Mở vỉa cho phần nông a.Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị ( bản vẽ …… ) b Trình tự đào lò Tầng thứ 1 : Từ mặt đất ta đào các đường lò bằng 1, 2 vào gặp khoáng sàng Tại vị trí giao nhau của lò bằng với vỉa , ta đào các đường lò dọc vỉa vận tải 3 , dọc vỉa thông gió 4 Từ đường lò dọc vỉa ta mở lò cắt ban đầu , sau là lò chợ 5 để tiến hành khai... đường lò trong 1 năm; tấn Li : Cung độ vận tải của đường lò i ;m Cvti : Giá thành vận tải qua đường lò i ; đồng / tấn / km Ti : Thời gian tồn tại của đường lò ; năm Bảng chi phí vận tải SV : Nguyễn Hoài Lam – Khai thác B – K57 15 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò STT Tên đường lò L ( km ) Cvt (triệu/ t /km ) Q ( tấn ) T ( năm ) 1 2 Giếng đứng chính Lò xuyên vỉa tầng mức -50 Lò xuyên... – K57 13 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò Từ những phần tích trên ta thấy rằng phương án I có nhiều ưu điểm nổi bật hơn : vận tải đơn giản , quãng đường vận tải nhỏ , thích hợp với mỏ khai thác xuống sâu Tuy nhiên để đánh giá 1 cách đầy đủ và chính xác hơn ta tiến hành so sánh về mặt kinh tế để chọn ra phương án ưu việt nhất b So sánh về kinh tế  Phương án I Chi phí xây dựng cơ... Các phương án Phương Phương án I án II 210575 229080 22804 35697 78132 311511 123868 388645 Kết luận : Từ các phân tích về chỉ tiêu về mặt kỹ thuật và chỉ tiêu và mặt kinh tế ta chọn Phương án I: Mở vỉa bằng là bằng cho phần nông và giếng đứng kết hợp xuyên vỉa tầng cho khoáng sàng IV Thiết kế thi công đường lò mở vỉa Do giới hạn của đồ án ta chỉ chọn đường lò đại diện để tiến hành thiết kế và thi công... vỉa tầng mức -50 Lò xuyên vỉa tầng mức -100 Lò xuyên vỉa tầng mức -150 Lò xuyên vỉa tầng mức -200 Lò xuyên vỉa tầng mức -250 Lò xuyên vỉa tầng mức -300 Sân giếng Rãnh gió Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò 1350 25 33750 1248 25 31200 1146 25 28650 1044 25 26100 942 25 23550 840 25 21000 1200 40 20 15 24000 600 229080 Chi phí bảo vệ đường lò Cbv =r.li.ti Trong đó : ri : Đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong thời gian... Đại học Mỏ - Địa chất 6 7 8 9 10 Tổng Lò xuyên vỉa tầng mức -200 Lò xuyên vỉa tầng mức -250 Lò xuyên vỉa tầng mức -300 Sân giếng Rãnh gió Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò 1044 0,25 13,6 3550 942 0,25 13,6 1272 840 0,25 13,6 3203 1200 40 0,13 0,15 6,8 34 1061 204 35697 Chi phí vận tải Cvt = Q Li Cvti Ti ; đồng Trong đó : Q : Khối lượng vận tải quá đường lò trong 1 năm; tấn Li : Cung độ vận tải của đường lò i... thác B – K57 20 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án Thiết kế Mỏ hầm lò 2 Xác định kích thước tiết diện sử dụng của đường lò a A n Ta sử dụng thiết bị vận tải trong lò xuyên vỉa là tàu điện Chiều rộng lò xuyên vỉa vận tải được tính như sau: B=a+A+n Trong đó: A : Kích thước ngang lớn nhất của thiết bị vận tải A = 1550 mm a : Khoảng cách giữa phương tiện vận tải đến hông lò bên không có người đi lại a... đưa đến lò bằng 2 , qua đường lò xuyên vỉa thông gió 4 , đến lò chợ 5 để tiến hành khai thác d Sơ đồ thông gió Tầng 1 : gió từ ngoài đi vào lò bằng 1 được dẫn đến lò dọc vỉa vận tải 3 đến lò chợ 5 để dẫn gió bẩn từ lò chợ qua lò dọc vỉa vận tải 4 đến lò bằng 2 đi ra ngoài Tầng 2: Khi khai thác tầng 1 kết thúc , lò dọc vỉa vận tải của tầng 1 3 sẽ được bảo vệ và trở thành lò xuyên vỉa thông gió cho tầng