Sinh viên thực hiện đồ án

Trường Đại Học Mỏ- Địa Chất Hòn Gai ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MỎ HẦM LỊ Lớp: Khai thác-K58-Hịn Gai Sinh viên: Vũ Văn Thịnh LỜI MỞ ĐẦU Công nghiệp khai thác khoáng sản ngành quan trọng kinh tế quốc dân, trình độ kỹ thuật tiêu kỹ thuật ảnh hưởng lớn tới phát triển ngành khai thác Trong q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước ngành khai khoáng bước vào giai đoạn phát triển quy mơ trình độ công nghệ khai thác Thiết kế mỏ định đến quy mơ sản xuất trình độ trang bị kỹ thuật, mức độ tiên tiến sơ đồ công nghệ tiêu kinh tế - kỹ thuật mỏ Nó định đến vốn đầu tư hợp lý, khai thác hợp lý nguồn tài nguyên, bảo vệ mơi trường Vì thiết kế mỏ mang ý nghĩa quan trọng nghiệp xây dựng phát triển ngành công nghiệp mỏ nước ta Trên sở kiến thức học môn học chun ngành khai thác hầm lị Nhóm em hồn thành đồ án mơn học Thiết kế mở vỉa khai thác cho mỏ hầm lò, với nội dung sau: Chương I : Đặc điểm điều kiện địa chất mỏ Chương II : Mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ Chương III : Hệ thống khai thác Cả nhóm lỗ lực tìm hiểu đóng góp ý kiến trình độ kinh nghiệm cịn hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Vì mong bảo, góp ý thầy giáo hướng dẫn bạn để đị án hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Lê Như Hùng hướng dẫn em hoàn thành đồ án này! Thiết kế mở vỉa khai thác cho mỏ than có điều kiện sau: Chiều dày vỉa than : m1 = 6,6 m ; m2 = 6,5 m; m3= 6,3 m Góc dốc vỉa than: α1 = 30˚ ; α2 = 28˚ ; α3 =27˚ Trọng lượng thể tích than: γ =1,5 tấn/m3 Chiều dài theo phương ruộng mỏ: S = 3.300m Hệ số kiên cố đá vách trực tiếp: f1 =4; chiều dày: h1 =8 m Hệ số kiên cố đá vách bản: f2 =6; chiều dày: h2 =10m Các điều kiện khác xem hình vẽ CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ I.1 Điều kiện tự nhiên I.1.1 Vị trí địa lý địa hình khu mỏ: Khu mỏ có địa hình tương đối ổn phẳng ổn định Mỏ có vỉa phân bố từ +300m đến -200m Chiều sâu từ mặt đất gặp vỉa than 60m Với địa hình ta thấy thuận lợi cho việc bố trí sân cơng nghiệp mỏ Sân cơng nghiệp mỏ bao gồm : khối giếng chính, giếng phụ, khối nhà sàng tuyển, khu vực hành - kỹ thuật - điều hành, khu vực kho gỗ sản xuất chống, trạm điện, trạm quạt gió chính, kho chứa than, hệ thống đường vận tải than Để đáp ứng yêu cầu: Đảm bảo sản xuất liên tục, hệ thống thơng gió, hệ thống vận tải đơn giản, có khả giới hóa cao, vận tải nước tốt I.1.2 Điều kiện khí hậu: Khu mỏ nằm khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa mưa mùa khô rõ rệt Yêu cầu thông gió quan trọng vào mùa hè nóng thoát nước cao vào mùa mưa I.2 Điều kiện địa chất khu mỏ Khoáng sàng than gồm vỉa than m1,m2,m3 nằm tương đối song song Ta ưu tiên thiết kế khai thác vỉa có huy động vỉa khác theo thứ tự ưu tiên vách trước trụ sau để đảm bảo sản lượng năm Điều kiện vỉa m1 sau: góc dốc α = 30˚, chiều dày m = 6,6 (m) Có chiều dài theo phương S = 3.300 (m) Chiều dài theo hướng dốc vỉa: Ta xét từ mức +300m đến -200m: Hd’ = = 1000 m Ta thấy vỉa có chiều dày góc dốc ổn định, đất đá xung quanh tương đối ổn định I.2.3 Điều kiện địa chất thủy văn: Cụm vỉa than nằm địa hình phẳng vỉa nằm sâu nên việc thoát nước mỏ gặp nhiều khó khăn Để nước mỏ phải thực thoát nước cưỡng bức, tức dùng bơm chuyên dụng để đưa nước từ cơng trình mỏ ống dẫn ngồi mỏ I.2.4 Tính tốn trữ lượng địa chất khu mỏ: Trữ lượng địa chất khu mỏ xác định theo công thức : Zdc = S.γ.∑mi.Hdi , Trong đó: S – chiều dài theo phương vỉa, S = 3.300m Hdi – chiều dài theo hướng dốc vỉa thứ i ,m Hdi = αi – góc cắm vỉa thứ i mi – chiều dày vỉa thứ i ,m γ – trọng lượng thể tích than, t/m3 Trữ lượng địa chất khu mỏ tính tốn bảng : STT ∑ Tên vỉa m1 m2 m3 α (độ) 30 28 27 S (m) 3300 3300 3300 Hd (m) 1000 1065 1101 m (m) 6.6 6.5 6.3 γ (t/m3) 1,5 1,5 1,5 Zđc (tấn) 32670000 34266375 34334685 101271060 I.3 Điều kiện kinh tế - xã hội I.3.1 Kinh tế xã hội: - Khu vực chủ yếu người kinh sinh sống - Không có cơng trình đặc biệt cần bảo vệ Chỉ cần giải tỏa đền bù đất canh tác cho dân I.3.2 Điều kiện giao thông khu vực: - Khu vực thiết kế mỏ nằm gần đường giao thông Thuận lợi cho vận chuyển - Năng lượng, nguyên vật liệu vận chuyển dễ dàng, thông tin liên lạc thuận lợi I.5 Kết luận Qua phân tích yếu tố địa hình, địa chất, địa chất thủy văn, điều kiện kinh tế xã hội, … khu mỏ ta nhận thấy : Cụm vỉa có điều kiện thuận lợi cho q trình mở vỉa khai thác khống sàng than Tuy có chút trở ngại việc đền bù giải tỏa số lượng nhỏ đất canh tác nên khơng gặp khó khan Độ kiên cố đá vách mức độ trung bình nên thuận lợi cho việc điều kiển áp lực mỏ CHƯƠNG II MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ II.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới công tác mở vỉa II.1.1 Các yếu tố địa chất mỏ Các yếu tố địa chất mỏ bao gồm: trữ lượng, số vỉa than,chiều dày vỉa, khoảng cách vỉa, điều kiện địa hình, chiều sâu khai thác, điều kiện vận tải, mức độ phức tạp yếu tố địa chất (chiều dày lớp đất phủ, tính chất lý đất đá xung quanh, điều kiện địa chất thủy văn địa chất cơng trình) II.1.2 Các yếu tố kỹ thuật Các yếu tố kỹ thuật khai thác mỏ bao gồm: kích thước ruộng mỏ, sản lượng tuổi mỏ, trình độ khí hóa, khả sàng tuyển, chế biến công nghệ khai thác sử dụng II.1.3 Các yếu tố kinh tế Các yếu tố kinh tế ảnh hưởng tới việc lựa chọn phương án mở vỉa bao gồm: Vốn đầu tư bản, thời gian thu hồi vốn, giá thành chi phí cho khâu công nghệ sản xuất giá thành sản phẩm II.2 Tính tốn trữ lượng cơng nghiệp Theo tài liệu có vỉa than thỏa mãn mặt kỹ thuật kinh tế Nghĩa khai thác đủ mang lại hiệu kinh tế Do trữ lượng địa chất trữ lượng bảng cân đối: Do đó: Zđc = Zncđ = 101271060 Trữ lượng công nghiệp mỏ trữ lượng sau trừ phần trữ lượng để lại trụ bảo vệ, mát trình khai thác vận tải (Zcn) Được xác định theo cơng thức: Zcn = Zđc.C , (II.1) Trong đó: C – hệ số khai thác trữ lượng, C = – 0,01.Tch Tch – tổn thất chung khoáng sàng có ích, Tch = ttr + tkt ttr – tổn thất trụ để lại, ttr = 0,5 ÷ 2% Do vỉa thiết kế có góc dốc α = 300 nên chọn ttr = 2% tkt – tổn thất công nghệ khai thác, tkt = 11% Tch = + 11 = 13% C = – 0,01.13 = 0,87 Thay giá trị vào (II.1) ta có: Zcn = 101271060 0,87 = 88105822.2 II.3 Công suất mỏ tuổi mỏ II.3.1 Công suất mỏ Công suất mỏ ( Sản lượng năm) : Là sản lượng than khai thác năm mỏ Đây thông số quan trọng, ảnh hưởng đến khối lượng xây dựng bản, vốn đầu tư xây dựng bản, thời gian xây dựng bản, hệ thống khai thác công nghệ khai thác áp dụng.Ta có cơng thức tính cơng suất mỏ giáo sư Makin sau: Am = kt (kv +ka ) Trong đó: • kt : độ tin cậy sơ đồ công nghệ mỏ, chọn kt = 0,9 kv: hệ số kể tới ảnh hưởng số vỉa than ruộng mỏ kv = mà nd số vỉa than khai thác đồng thời, nd =3 nv số vỉa than mỏ, nv =3 • kv == 1.73 • ks hệ số tính tới sản lượng lị chợ ks = - hệ số tính tới điều kiện làm việc gương lò chợ đặc trưng cho vùng than , = kb - kc hệ số tính tới độ kiên cố đá kc = 0,015 - kp hệ số tính đến độ phá hủy trữ lượng kp = 0,25 - kn hệ số tính đến ảnh hưởng khí nổ đến công suất mỏ kn = 0,5 => - Ach sản lượng tháng lò chợ với chiều dày trung bình vỉa than khai thác đồng thời Ach = l.m.vch kt.Nt Với : (tấn/ tháng) l - chiều dài lò chợ: l= 142 m Ta chia ruộng mỏ làm tầng Vậy chiều cao tầng theo hướng dốc là: Ht hd = (m) Trong đó: Hd chiều cao vỉa theo hướng dốc Ta lại có dọc chiều dài lò chợ tầng ta phải để lại 15m để làm trụ bảo vệ Dựng lị vận tải, lị thơng gió lị vận tải song song Mỗi lò 3m Vậy chiều dài thực tế lò chợ là: Llc = 166 – 15 – (3.3) = 142 (m) mtbd – chiều dày trung bình vỉa than khai thác đồng thời mtbd = (6,6+ 6,5+ 6,3)/3= 6,46 m vch – tiến độ khai thác lò chợ ngày đêm , vch= 1,8m - trọng lượng thể tích than, = 1,5 kt = 0,9 Nt số ngày làm việc tháng, Nt= 25 ngày • Ach = 142.6,46.1,8.1,5.0,9.25 = 55727,19 = 55,727 tấn/tháng nghìn tấn/ tháng • md: chiều dày số vỉa khai thác đồng thời, md= 19,4 m • mtb chiều dày trung bình vỉa than mỏ, mtb =6,46m => ks = =2.43 • ka hệ số kể đến ảnh hưởng độ sâu khai thác mỏ ka = 1+ Trong đó: Htr – độ sâu giới hạn mỏ Htr= 60m Hd – độ sâu giới hạn mỏ Hd= 560m • ka = 1,107 • ZCN = 88105822,2 = 88105,8222 nghìn Vậy => Am = 0,9.(1,73+ 2,43) 1200 (nghìn tấn/ năm) =1,2 triệu tấn/ năm 10 ... hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Vì mong bảo, góp ý thầy giáo hướng dẫn bạn để đò án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Lê Như Hùng hướng dẫn em hoàn thành đồ án này! Thiết... nước từ hầm tập trung nước bơm lên mặt đất II.5.3 So sánh phương án • So sánh mặt kỹ thuật: Bảng so sánh kỹ thuật hai phương án: Phương án I Mở vỉa giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa mức:... phương án , lò xuyên vỉa nghiêng trang bị máng cào máng trượt để vận chuyển than Khi than vận chuyển theo lị dọc vỉa vận chuyển tầng thiết bị vận chuyển tới lò xuyên vỉa nghiêng máng cào máng trượt