ĐỒ ÁN MÔN HỌC XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG: Thiết kế thi công đào mở rộng phần thân giếng điều áp nhà máy thuỷ điện theo hướng từ trên xuống dưới bằng phương pháp khoan nổ mìn

THIẾT KẾ GIẾNG ĐỨNG Đề số 072: Thiết kế thi công đào mở rộng phần thân giếng điều áp nhà máy thuỷ điện theo hướng từ trên xuống dưới bằng phương pháp khoan nổ mìn với các số liệu như sau: Đường kính đào = 12,0m: Gia cố tạm bằng neo bê tông cốt thép 22, dài L=3,2m, bố trí 16 thanh1 vòng so le nhau khoảng cách các vòng neo 2m kết hợp với bê tông phun lưới thép dày 10cm. Vỏ chống cố định bằng bê tông cố định dày 0,4m. Lượng nước chảy vào giếng trong thời gian đào: 3 h. Tại trung tâm giếng có khoan giếng dẫn đào trước bằng máy khoan Robbins với đường kính 2,4m. Giếng đào qua các lớp đất đá sau đây:

22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG Giáo viên hướng dẫn :Đặng Văn Kiên Sinh viên thực :Đinh Thế Mạnh Lớp : XDCTN A – K58 MSSV : 1321070118 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ THIẾT KẾ GIẾNG ĐỨNG Đề số 07-2: Thiết kế thi công đào mở rộng phần thân giếng điều áp nhà máy thuỷ điện theo hướng từ xuống phương pháp khoan nổ mìn với số liệu sau: Dg - Đường kính đào - Gia cố tạm neo bê tông cốt thép 22, dài L=3,2m, bố trí 16 thanh/1 vòng so le khoảng cách vòng neo 2m kết hợp với bê tông phun lưới thép dày 10cm Vỏ chống cố định bê tông cố định dày 0,4m - = 12,0m: φ m3 Lượng nước chảy vào giếng thời gian đào: /h Tại trung tâm giếng có khoan giếng dẫn đào trước máy khoan Robbins với đường kính 2,4m Giếng đào qua lớp đất đá sau đây: - STT Tên lớp đất đá Dung γ trọng, , (T/m3) Hệ số kiên cố, (f) Chiều dầy lớp, (m) Cát Kết 2,75 35 ĐỒ ÁN MÔN HỌC RMR Ghi 58 Chứa nước ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ CHƯƠNG III LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG 3.1 Mô tả sơ đồ công nghệ khả thi xây dựng giếng đứng Sơ đồ công nghệ phối hợp yếu tố kỹ thuật, trang thiết bị nhóm công tác nhằm tiến hành thi công xây dựng giếng cách hiệu Sau ba sơ đồ công nghệ khả thi xây dựng giếng đứng: 3.1.1 Sơ đồ thi công song song Công tác đào phá đất đá, chống tạm thời với công tác chống cố định tiến hành đồng thời hai khâu liền kề (hoặc cách khoảng chiều cao khâu) Tiến độ chống cố định khâu phải tiến độ đào chống tạm thời khâudưới 3.1.1.1 Đào giếng song song với vỏ chống tạmthời - Công tác đào, chống tạm thời (gỗ, khung thép neo kết hợp với bêtông phun) tiến hành theo chiều từ xuống -Chống cố định thường bê tông, bê tông cốt thép liền khối sử dụng ván khuôn di động tiến hành theo chiều từ lên *Ưu điểm: Các công tác đào bốc đất đá xây dựng vỏ chống cố định phối hợp với tăng tốc độ đào giếng trung bình lên khoảng (20-25)% so với sử dụng sơ đồ đào giếng nối tiếp * Nhược điểm: - Tổ chức công tác phức tạp đồng thời phải thi công hai cao độ giếng dẫn đến nảy sinh thêm nguy an toàn hoàn thành nguyên công đào chống, gián đoạn phần công tác thời gian dịch chuyển sàn treo, giếng có hai sàn treo treo hai hệ thống cáp khác nên công tác trục trở lên phức tạp -Phải có hai thiết bị trục: để trục đất đá từ gương giếng, còntrụckia để chuyển vật liệu ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ chống giếng cố định xuống giếng -Độtincậycủavỏchốngtạmthờikhôngcao,tốncônglắpdựng vàtháo dỡ vỏ chống tạmthời - Vốn đầu tư ban đầu lớn 3.1.1.2 Đào giếng song song với vỏ bảohiểm +Công việc đào đất đá chống cố định tiến hành đồng thời theo chiều từ xuống dưới, phải dùng vỏ bảo hiểm-đóng vai trò vỏ chống tạm cho đoạn giếng gần gương +Vỏ bảo hiểm có đường kính nhỏ đường kính đào giếng khoảng từ 0,2-0,6m,chiều cao từ 15-25m treo dây cáp dòng từ mặt đất hay từ sàn treo xuống Chiều cao vỏ bảo hiểm lựa chọn phụ thuộc vào chiều cao khâu giếng đào để bảo đảm an toàn tiến hành công tác nổ mìn Trên vỏ bảo hiểm người ta bố trí ván khuôn để đổ bê tông sàn để lắptubing * Ưu điểm: Độc lập hoàn toàn cho công tác đào chống đất đá dựng vỏ chống cố định, mức độ an toàn cao, giảm số lượng công tác phụ so với sơ đồ trước, bảo đảm mức độ giới hoá cao công tác đào giếng *Nhược điểm: Công tác treo thiết bị phức tạp, cần có số lượng lớn tời mặt đất cáp treo giếng Sơ đồ áp dụng đất đá ổn định, đuợc bảo vệ chắn vỏchắn Điều kiện áp dụng: Sơ đồ thường áp dụng để đào giếng đứng có chiều sâu H = 800-1500m đất đá ổn định với hệ số kiên cố f > (tốc độ đào401,3m/tháng ) 3.1.2 Sơ đồ thi công phối hợp nối tiếp ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ Bước 1: Khoan lỗ mìn Bước 2: Nổ mìn Bước 3: Bốc xúc phần đất đá Bước 4: Đổ bê tông xây dựng vỏ chống cố định Bước 4: Bốc xúc phần đất đá lại -Công tác đào bốc đất đá xây dựng vỏ chống cố định hoàn thành nối tiếp phối hợp phần với tiến độ đào với chiều cao từ 3-5m + Khoan nạp lỗ mìn + Nâng sàn treo trang thiết bị khác lên độ cao an toàn tiến hành nổ mìn + Thông gió đưa gương vào trạngthái an toàn + Hạ sàn treo bốc xúc đất đá đoạn với chiều sâu chiều cao ván khuôn (hoặc chiều cao tubing) + San phẳng mặt gương, hạvàđịnh tâm ván khuôn + Đổ bê tông vào sau ván khuôn + Bốc xúc toàn phần đất đá lại ởgương đào * Sau nổ mìn người ta bốc xúc khoảng (60-70%) lượng đá nổ gương, sau san gạt mặt nềngương để hạ cốp pha di động tiến hành xây dựng vỏ chống cố định bê tông bê tông cốt thépliền khối có sử dụng phụ gia đông cứng nhanh; -Phần đất đá lại bốc xúc sau thi công xong phần vỏ chống cố định tiến độ -Phần đất đá để lại làm nhiệm vụ lớp đệm cho cho cốp pha di động, tạo khoảng cách giãn cáchgiữa gương đào giếng với vỏ chống cố định tránh nứt nẻ vỏ chống nổ mìn ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ * Ưu điểm: Tất công tác thự trực tiếp gương giếng đơn giản hoá việc tổ chức công tác nâng cao tính an toàn, bảo đảm khí hoá cao trình đào giếng bản, đơn giản hoá việc trang bị cho giếng * Nhược điểm: Tăng số lượng khe lạnh – khe phân cách đoạn vỏ chống xây dựng vỏ chống cố định tiến độ riêng biệt làm giảm khả cách nước vỏ chống, vỏ cố định dễ bị nứt nẻ nổ mìn ởgương -Không phối hợp hoàn toàn công tác xúc bốc đất đá dựng vỏ chống cố định -Bắt buộc phải có thời gian chuyển tiếp hai công tác đào chống dẫn đến tăng thời gian công tác phụ -Sơ đồ sử dụng có hiệu sử dụng vỏ chống tạm vỏ chống cố định bê tông phun.Khi đó, công tác phun bê tông thực theo tiến độ từ xuống với chiều cao(1-1,5)m 3.2 Lựa chọn sơ đồ công nghệ xây dựng giếng đứng Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công giếng đứng tiến hành sở so sánh phương án kỹ thuật khác theo đại lượng chi phí thời gian thiết bị để xây dựng giếng đứng * Đối với sơ đồ có công thức tính toán thời gian trực tiếp thi công giếng đứng khác nhau.Vì ta chưa có số liệu cụ thể nên chưa thể tính * Trong trường hợp cụ thể, người ta thiết kế cần phải lựa chọn sơ đồ công nghệ hợp lý phương án so sánh kinh tế- kỹ thuật Trong thông số chủ yếu cần so sánh là:  Thời gian xây dựng giếng theo sơ đồ công nghệ dự tính chọn thi công  Giá thành xây dựng giếng theo sơ đồ công nghệ * Trên thực tế giếng xây dựng sơ đồ công nghệ phối hợp với tổ hợp giới hóa trình công nghệ xây dựng Tuy nhiên độ sâu lớn giếng đứng (800-1500m) môi trường đất đá tương đối bền vững nên sử dụng sơ đồ công nghệ song song với khiên đào - vỏ bảo vệ * Sơ đồ công nghệ nối tiếp sử dụng để xây dựng giếng đứng có chiều sâu không lớn (100m) 3.3 Mô tả chất sơ đồ công nghệ xây dựng giếng đứng chọn ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ Sơ đồ thi công song song - Công tác đào phá đất đá, chống tạm thời với công tác chống cố định tiến hành đồng thời hai khâu liền kề ( cách khoảng chiều cao khâu) -Tiến độ chống cố định khâu phải tiến độ đào chống tạm thời khâu * Đào giếng song song với vỏ chống tạm thời - Công tác đào, chống tạm thời (gỗ, khung thép neo kết hợp với bê tông phun) tiến hành theo chiều từ xuống dưới, - Chống cố định thường bê tông, bê tông cốt thép liền khối sử dụng ván khuôn di động tiến hành theo chiều từ lên * Ưu điểm: Các công tác đào bốc đất đá xây dựng vỏ chống cố định phối hợp với tăng tốc độ đào giếng trung bình lên khoảng (20-25)% so với sử dụng sơ đồ đào giếng nối tiếp * Nhược điểm: + Tổ chức công tác phức tạp đồng thời phải thi công hai cao độ giếng dẫn đến nảy sinh thêm nguy an toàn hoàn thành nguyên công đào chống, gián đoạn phần công tác thời gian dịch chuyển sàn treo, giếng có hai sàn treo treo hai hệ thống cáp khác nên công tác trục trở lên phức tạp + Phải có hai thiết bị trục: để trục đất đá từ gương giếng, trục để chuyển vật liệu chống giếng cố định xuống giếng + Độ tin cậy vỏ chống tạm thời không cao, tốn công lắp dựng dỡ vỏ chống tạm thời tháo + Vốn đầu tư ban đầu lớn * Điều kiện áp dụng: dụng để đào giếng có chiều sâu tối thiểu 250m, đường kính tối thiểu 4,5m Tốc độ đào giếng đạt tới 200m/tháng ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ CHƯƠNG IV THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG 4.1 Một số vấn đề thiết kế tổng quan Công tác khoan nổ mìn tiến hành công tác khoan doa mở rộng hoàn thành Căn vào điều kiện địa chất tiết diện đào giếng điều áp, chọn phương án thi công giếng điều áp theo sơ đồ nối tiếp toàn phần, công tác đào gia cố tạm theo hướng từ xuống, phương pháp có ưu điểm: + Tốc độ đào giếng nhanh + Công tác phá đá khoan nổ mìn đạt hiệu + Công tác xúc bốc vận chuyển đất đá đơn giản + Công tác thoát nước thông gió đơn giản 4.2 Lựa chọn thuốc nổ : * Thuốc nổ sử dụng để đào giếng cần phải thỏa mãn chế độ khí bụi nổ mỏ có khả công nổ cao, mật độ lớn, ổn định nước, ổn định mặt hóa học, giá thành thấp * Khi đào giếng mỏ nguy hiểm khí bụi nổ (mỏ loại 3, công trình ngầm đào khu vực chứa khí bụi nổ) phải sử dụng thuốc nổ an toàn AH-1, AH2 * Khi đào giếng đá rắn cứng không nguy hiểm khí bụi nổ cần sử dụng thuốc nổ có sức công phá mạnh AH-1, P113, PM3151 * Nếu giếng có lượng nước ngầm lớn phải dùng thuốc nổ chịu nước loại thuốc nổ nhũ tương, có biện pháp cách nước cho thuốc nổ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ * Lựa chọn thuốc nổ dựa vào tiêu chí:  Độ kiên cố  Mức độ nguy hiểm khí bụi nổ  Mức độ khó nổ đất đá Bảng 1: Khả công nổ thuốc nổ dựa vào hệ số kiên cố (kJ/kg) Hệ số độ kiên cố f Khả công nổ thuốc nổ 2-3 2600 3-6 2200-3200 6-10 3200-4000 >10 4000-5000 cao   Vậy ta sử dụng thuốc nổ P113 Bảng 2: Thông số kỹ thuật thuốc nổ P113 STT Các tiêu kỹ thuật Sức công nổ P, cm3 Đường kính thỏi thuốc, mm Chiều dài thỏi thuốc, m Trọng lượng gói thuốc, kg Tỷ trọng thuốc nổ, g/cm3 Độ nhạy va đập Khả chịu nước Thời hạn đảm bảo, tháng Thông số 320 ÷ 330 32 220 0,2 1,1-1,25 Không Tốt 4.3 Lựa chọn phương tiện nổ Phương thức nổ: sử dụng kíp điện vi sai để gây nổ Là loại kíp, kể từ có dòng điện chạy qua, kíp nổ sau thời gian tính phần ngàn / 00 giây ( giây m/s) Thời gian chậm nổ phía trước thuốc nổ nhóm có chất cháy chậm visai Tùy thuộc vào lượng chất cháy chậm nổ vi sai dài hay ngắn Số kíp điện vi sai lấy theo thời gian chậm nổ có dòng điện chạy qua, thường số 0:0ms, số 1: 25ms, số 2: 50ms, số 3:75ms, số 4: 100ms, số 5: 150ms, số 6: 200ms, số 7: 250ms Số vi sai ghi tem gắn vào dây kíp, ghi vỏ hộp kíp dập số chìm đáy kíp ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ Kíp điện vi sai sử dụng rộng rãi lĩnh vực nổ mìn sử dụng phương pháp điều khiển nổ vi sai sử dụng hỗn hợp với phương tiện nổ khác Bảng 3: Thông số kíp nổ vi sai phi điện MS STT Các tiêu kỹ thuật Đường kính dây dẫn nổ, mm Tốc độ dẫn nổ, m/giây Độ bền kéo, N Cường độ nổ Số vi sai Thông số >1650 180 Số số (25,50,75,100ms ) 4.4 Tính toán chi phí thuốc nổ lượng thuốc nổ lỗ mìn 4.4.1 Tính toán chi phí thuốc nổ Chi phí thuốc nổ: lượng thuốc nổ tiêu hao để nổ đồng thời thể tích đất đá gương chu kỳ đào giếng, Q(kg) Q= q.Sg.l; (kg) 4.4.1.1 Xác định tiêu thuốc nổ ( lượng thuốc nổ đơn vị) – q(kg/m3) * Chỉ tiêu thuốc nổ lượng thuốc nổ cần thiết để phá vỡ đất đá trạng thái nguyên khối đươc tính kg/ * Chỉ tiêu thuốc nổ phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: tính chất lý đất đá, trạng thái nằm đất đá, khả công phá thuốc nổ, vật liệu làm bua, diện tích gương giếng, chiều sâu lỗ mìn, kích thước thỏi mìn * Lượng thuốc nổ đơn vị tính theo giáo sư N.M.Pocrovski với trường hợp giếng có mặt thoáng tính sau: lượng thuốc nổ chuẩn cần để đập phá đá Có thể chọn theo thực nghiệm: Trong f: hệ số kiên cố đất đá, f=5 hệ số ảnh hưởng đặc điểm cấu trúc đất đá gương xác định thực nghiệm phụ thuộc vào đặc tính đất đá lấy theo bảng số liệu sau ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ Sg – Diện tích đầu gương giếng 108,52 (m) µ - hệ số thừa tiết diện 1,0 * Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật khoan nổ mìn : ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT ST T Chỉ tiêu BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ Đơn vị Số lượng Hạng mỏ -Về khí - -Về bụi - Diện tích mặt cắt ngang giếng Diện tích mặt cắt ngang bên khung chống ( St ) m2 94,985 Diện tích mặt cắt ngang đào thực tế (Sđtt) m2 118,692 m2 113,04 Diện tích mặt cắt ngang đào theo thiết kế (Sg) Hệ số kiên cố đất đá Máy khoan (mã hiệu) Mũi khoan (mã hiệu, đường kính) Choòng khoan (mã hiệu, đường kính) 10 11 Số lượng lỗ mìn chu kì Chiều sâu lỗ mìn (l) Hệ số sử dụng lỗ mìn ƞ Tiến độ chu kì (l0) Lượng thuốc nổ cho chu kì (mã hiệu) Lỗ M M Kg 133 2,35 0,85 254,6 12 Lượng kíp mìn cho chu kì kíp 133 Kíp tức thời (mã hiệu) Kíp vi sai (mã hiệu) kíp kíp Khối lượng đất đá rời nổ mìn chu kỳ m3 13 ĐỒ ÁN MÔN HỌC F Máy Mũi Choòng 225,72 ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ 4.6 Chọn thiết bị khoan lỗ khoan Để đào phần thân giếng ta sử dụng phương pháp khoan n ổ mìn Lên ta c ần thi ết bị khoan để khoan gương giếng ta sử dụng loại thiết bị khoan BYKC-2M Mũi khoan dùng loại có đầu mũi hợp kim cương Choong khoan lo ại 900÷1200 mm Các thông số kỹ thuật máy khoan BYKC-2M th ể qua bảng 4.10 Bảng 4.10: bảng thông số kỹ thuật máy khoan BYKC-2M STT 10 Tên tiêu Số lượng máy khoan Chiều sâu lỗ mìn lớn Hành trình đẩy đầu khoan lớn mm Lực đẩy, kN Tiêu hao khí nén BYKC-2M 2,4 2700 10,8 33 Góc nghiêng cho phép máy khoan, độ Khoảng cách lỗ mìn mm Kích thước thiết bị trạng thái di chuyển Cao m Đường kính vòng tựa (m) 20 600 ÷ 800 Trọng lượng thiết bị, T Đường kính giếng, m 5,86 1,4 7,2 4,5 ÷ 4.7 Các công tác công nghệ khoan nổ mìn thi công giếng đứng( phương pháp khoan nổ mìn, định vị khoan lỗ khoan gương, nạp nổ mìn ) • Các công tác chu kỳ thi công giếng phương pháp khoan nổ mìn bao gồm: + Đưa người lên xuống + Củng cố, bơm nước + Khoan lỗ mìn gương giếng ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ + Nạp thuốc nổ, nổ mìn + Thông gió đưa gương giếng vào trạng thái an toàn + Bốc xúc tải đất đá gương giếng + Chống giữ (chống tạm thời chống cố định) + Công tác phụ • Định vị khoan lỗ mìn: Trước khoan cần phải xác định tâm giếng Có th ể dùng thước chuẩn dây rọi, đánh dấu lỗ mìn cọc Sau thực hi ện khoan l ỗ khoan l ỗ mìn theo hộ chiếu Mỗi tổ khoan phải cần từ – người công nhân ph ục vụ • Nạp nổ mìn - Trước nạp thuốc vào lỗ khoan phải làm lại công tác thổi rửa phoi khoan lỗ mìn Kết cấu thỏi thuốc hai nhóm lỗ khác nhau, nạp liên tục với lỗ khoan phá nạp phân đoạn với lỗ khoan biên - Sau có số liệu bãi khoan thực tế gương vừa thi công kỹ sư nổ tiến hành lập hộ chiếu cho lỗ khoan toàn đợt nổ - Các thông số đựơc ghi rõ ràng hộ chiếu bắn mìn - Trước nạp thuốc nổ, phải tiến hành sơ tán người thiết bị khỏi khu vực nguy hiểm, kiểm tra nội dung bảo đảm an toàn nổ - Công tác nạp nổ tiến hành đội thợ chuyên nghiệp đào tạo cấp chứng thợ mìn - Khi nạp nổ dựa hộ chiếu khoan nổ, thuốc nổ nạp lèn chặt gậy gỗ Cách thức nạp loại gậy tre hay gỗ có chiều dài lớn chiều sâu lỗ khoan, đẩy từ từ thỏi thuốc nổ vào lỗ, đảm bảo hết số thuốc thiết kế hộ chiếu Cấm dùng sắt để nạp thuốc Nạp bua đất sét pha cát với độ ẩm phù hợp - Để đảm bảo an toàn thi công đầu kíp lắp đầu cách ly - Đấu kíp theo mạng nối tiếp, trước đấu dây điện cuộn lại đem vào gương Sau đấu kíp, tiến hành kiểm tra đảm bảo thông mạch mạng nổ - Tổ chức di dời công nhân khỏi gương, người đến đâu rải dây điện tới -Cấm rải dây điện từ bên vào gương trước đấu kíp mạng nổ - Sau đảm bảo người thiết bị khu vực an toàn, phát tín hiệu nổ mìn ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ CHƯƠNG V THIẾT KẾ CÔNG TÁC THÔNG GIÓ, ĐƯA GƯƠNG VÀO TRẠNG THÁI AN TOÀN VÀ XÚC BỐC ĐẤT ĐÁ 5.1 Thiết kế tính toán thông gió cho giếng đứng 5.1.1 Chọn sơ đồ thông gió 5.1.1.1 Lựa chọn đồ thông gió: Đào giếng đứng ta áp dụng sơ đồ thông gió đẩy sơ đồ đơn giản, đảm bảo thông gió tốt kinh tế Với sơ đồ thông gió đặt quạt cách miếng giếng 10m để trách gió bẩn lại hút vào lại xuống giếng Khi đào giếng có chế độ thông gió là: Thông gió sau nổ mìn kéo dài 30 phút thông gió bình thường suốt thời gian làm việc công nhân giếng Với việc ta sử dụng sơ đồ thông gió đẩy ta lựa chọn ống gió cứng hay ống thông gió mềm làm vải bạt tráng cao su vải sợi tổng hợp, với đường kính d= 1000 mm, gồng đoạn ống dài – 10m nối với ống kim loại bu lông vòng Theo an toàn miệng ống gió phải cách gương giếng đoạn (l) không 15m xác định sau l = k S d ≤ 15m Trong đó: k - hệ số phụ thuộc vào sơ đồ thông gió Thông gió đẩy chọn k=6 Sg – diện tích mặt cắt ngang đào gương giếng m2 Ta chọn l =15m 5.1.2 Tính toán thông gió chọn quạt 5.1.2.1 Lượng không khí cần thiết để đưa vào gương giếng ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ * Lượng không khí cần thiết thông gió cho giếng đứng sau tiến hành công tác khoan nổ mìn xác định theo công thức V.N.Varonhin 7,8 A.S c H k Q1 = t ku2 ; m3/phút Trong đó: Sc – diện tích mặt cắt ngang giếng bên vỏ chống ; m2 Sc= 94,985 (m2) t – thời gian thông gió tích cực sau nổ mìn, t ≥ 30 phút Chọn t =30 phút A – khối lượng thuốc nổ nổ đồng thời lớn gương A = 295,83 (kg) H – chiều sâu lớn giếng cần thông gió; m H = 149,7 (m) k0 – hệ số ngậm nước Ta có: H < 200m qn=3m3/h Nên chọn k0 = 0,8 hệ số tổn thất không khí đường ống; , chọn (số liệu chương 10 - Thông gió đào đường lò Sách thông gió mỏ- PGS.TS Trần Xuân Hà, PGS.TS Đặng Vũ Chí, ThS Nguyễn Cao Khải, ThS.Nguyễn Văn Thịnh) 5.1.2.2 Lượng không khí cần thiết thông gió cho gương giếng đơn vị thời gian tính theo điều kiện tốc độ gió nhỏ Trong : n – số người làm việc lớn gương giếng ; người Lấy n=12 người ÷ k – hệ số dự trữ ; k = 1,15 1,25 Chọn k=1,2 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ 5.1.2.3 Lượng không khí cần thiết thông gió cho gương giếng đơn vị thời gian tính theo điều kiện tốc độ gió nhỏ Trong : : tốc độ gió nhỏ cho phép chuyển động giếng, theo quy phạm đào giếng lấy diện tích mặt cắt ngang bên vỏ chống , Vậy lượng gió cần thiết để đưa vào gương để thông gió cần phải chọn lưu lượng gió lớn nhất: Q = max (Q1, Q2, Q3) = 912,5 m3/ phút 5.1.2 Lựa chọn loại đường kính ống gió 5.1.2.1 Lựa chọn ống gió * Ống gió thành phần quan trọng toàn hệ thống thông gió cục * Việc lựa chọn ống gió cần phải lưu ý đến yếu tố sau đây: + Phải đảm bảo chất lượng khí động học + Dễ dàng phù hợp với điều kiện khó khăn mỏ hầm lò + Di chuyển xếp đống dễ dàng + Vật liệu chế tạo ống phải loại không cháy + Dẫn điện tốt để không xảy khả sinh tĩnh điện có cọ sát không khí có bụi đá Lựa chọn ống gió mềm, ống gió mềm sử dụng thông gió đẩy Ưu điểm ống gió mềm ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ  + Khối lượng nhỏ, số lượng mối nối  + Ít bị ăn mòn  + Công tác nối dài ống gió thực miệng giếng * Theo nguyên tắc an toàn miệng ống gió phải cách gương giếng khoảng l không 15m chọn l=10m 5.1.2.2 Đường kính ống gió + Đường kính ống gió chọn tùy thuộc vào chiều sâu đường kính giếng + Ống gió mền có đường kính 0,4; 0,5; 0,6; 0,8 1m + Chọn đường kính ống gió 1m chiều dài đoạn ống gió 10 m 5.1.3 Xác định hạ áp suất cần thiết quạt 5.1.3.1.Năng suất quạt Năng suất quạt gió xác định sở giá trị lớn Trong đó: lượng không khí lớn cần thiết để đưa vào gương thông gió : hệ số tổn thất gió đường ống; 5.1.3.2 Hạ áp quạt Hạ áp quạt tính theo công thức: Trong : : sức cản động học đường ống, xác định theo công thức sau ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ Rt = 6,5.α H c d + Rk  ; hệ số sức cản động học đường ống, chọn theo bảng sau Bảng 17: Hệ số sức cản động học đường ống Rk STT Các loại ống thông gió Ống kim loại Ống mềm Ống vải bạt 0,00037-0,00025 0,00048-0,00046 0,00022-0,00013 (Số liệu chương 10 - Thông gió đào đường lò Sách thông gió mỏ) chiều dài tổng cộng ống gió d: đường kính thực tế ống gió (m), d=1m Rk – sức cản khí động học đường ống chuyển vuông góc từ quạt xuống giếng, giá trụ phụ thuộc vào đường kính thực tế ống gió chọn sau: Rk(N.s2/m3 ) 0,79 0,58 0,3 0,17 0,11 0,07 0,03 d(m) 0,4 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2  Hạ áp quạt là: * Dựa vào giá trị để chọn quạt Chọn quạt chiều trục BM-12M có đặc tính kỹ thuật nh sau: Bảng đặc tính kĩ thuật quạt BM-12M ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT ST T Đặc tính kĩ thuật Kiểu quạt Kích thước bản: Dài: BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ Đơn vị Đại lượng - BM-12M mm 1900 Rộng mm 1350 Cao mm 1500 Đường kính ống gió mm 800 Công suất Kw 4-110 Năng suất quạt m3/phút 1200 Hạ áp mmH20 3000 Trọng lượng Kg 2000 10 Hệ số hiệu dụng - 0,82  5.2 Thiết kế công tác đưa gương vào trạng thái an toàn * Sau khoan nổ mìn thông gió tích cực 30' cho giếng đứng , trước tiến hành xúc bốc đất đá cần tiến hành việc đưa gương giếng vào trạng thái an toàn Các công việc công tác đưa gương vào trạng thái an toàn bao gồm: + Xem xét cẩn thận toàn trạng thái gương, tường hông giếng, kết cấu chống giữ tạm thời, tràn treo công tác, thiết bị treo gương giếng Nếu xảy tượng hỏng hóc cần tiến hành sữa chữa + Chỉnh sửa đưa toàn gương, tường hông giếng, thiết bị máy móc thi công vào trạng thái an toàn * Toàn công tác kiểm tra, xem xét đưa gương giếng vào trạng thái an toàn nhóm nhân viên kiểm tra gương thực Việc thực nhằm đảm bảo yếu tố sau đây: + Kiểm tra chất lượng công tác nổ mìn + Kiểm tra thiết bị kết cấu chống giữ giếng xem có bị hư hại đâu không ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ + Loại bỏ cục, tảng, đá văng lên phía kẹt, giắt, nằm thiết bị thi công phía gương thi công giếng đứng, tránh tượng rơi vào công nhân hỏng thiết bị vận hành + Tiến hành kiểm tra trạng thái chất lượng không khí gương thi công + Kiểm tra lỗ mìn, xem có lỗ mìn câm không lỗ mìn câm cần có biện pháp xử lý + Chuẩn bị công việc cho công tác xúc bốc + Chỉ hoàn thành công tác trên, gương giếng đưa vào trạng thái an toàn tiến hành cho người xuống thi công 5.3 Thiết kế công tác xúc bốc đất đá * Công tác xúc bốc đất đá xây dựng giếng đứng nguyên công khó khăn kéo dài chu kỳ đào, theo kinh nghiệm thời gian bốc đất đá chiếm từ 40-50% toàn thời gian chu kỳ đào giếng * Do công tác có ảnh hưởng đến công tác tổ chức thi công giếng, đến tốc độ đào hiệu thi công Công tác bốc đất đá gương giếng nhiều thời gian trình thi công thường gặp số vấn đề khó khăn sau: + Mặt cắt ngang giếng có hạn, mặt bốc hạn chế, đưa máy xúc bốc lớn + Trong trình đào phá đất đá phương pháp khoan nổ mìn, đất đá nổ thường có kích cỡ hạt không nên ảnh hưởng tới suất xúc bốc + Lượng nước chảy vào giếng lớn thường gây khó khăn cho máy bốc làm việc, ảnh hưởng tới suất xúc bốc + Phải tiến hành xúc bốc vận chuyển theo phương thẳng đứng độ sâu định nên công tác xúc bốc trục tải đất đá khó khăn giếng có độ sâu mặt cắt ngang lớn thi công theo hướng từ xuống 5.3.1 Xác định suất xúc bốc ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ * Việc xúc bốc đất đá thực hai pha: pha đất đá bốc trực tiếp máy bốc mà không cần có nguyên công làm tơi phụ trợ, pha phần đất đá bên bốc máy sau tiến hành làm tơi thủ công nhờ búa chèn * Năng suất máy bốc đất đá phụ thuộc vào kích thước mức độ đồng cỡ hạt, mức độ chứa nước, diện tích mặt cắt ngang chiều sâu giếng, tính chất lý đất đá giếng đào qua, trình độ kỹ thuật công tác tổ chức làm việc * Theo kinh nghiệm suất xúc bốc đất đá cao kích thước đất đá vỡ đồng với kích thước không 120mm * Năng suất xúc bốc bị ảnh hưởng bởi:      + Lượng nước lớn gây khó khăn cho máy bốc làm việc + Hệ số kiên cố đất đá tăng, suất xúc bốc giảm + Diện tích mặt cắt ngang tỷ lệ thuận với suất xúc bốc đất đá + Chiều sâu giếng có ảnh hưởng trực tiếp tới định mức bốc đất đá 5.3.2 Tính toán thời gian xúc bốc đất đá Thời gian xúc bốc tính theo công thức giáo sư N.M.Pacrovxki, công thức sau Trong đó: : thời gian chuẩn bị xúc bốc, bao gồm thời gian thả máy xuống gương giếng chuẩn bị máy để bốc đất đá (h) Thời gian tùy thuộc vào loại máy bốc Bảng 19: Thời gian xúc bốc loại máy STT Loại máy bốc KC-3 KC-2y KC-1M  Chọn =30 phút  ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thời gian (phút) 8-12 8-12 15-30 15-30 ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ  : Thời gian chuyên bốc đất đá  : Thời gian bốc đất đá pha 1, làm tơi Trong đó: tỷ lệ đất đá bốc làm tơi so với tổng khối lượng đất đá nổ Chọn V: thể tích đất đá bị phá vỡ nổ mìn tiến độ  * Do giếng điều áp có giếng đào dẫn trước 2400mm nên nổ mìn đất đá văng xuống đường hầm 1/3 nên đất đá cần xúc bốc 2/3 Vậy V tính sau: Trong đó: diện tích mặt cắt ngang giếng, l: m chiều sâu lỗ khoan, l=2,35(m) hệ số sử dụng lỗ mìn, hệ số thừa tiết diện, Ta chọn hệ số nở rời đất đá (f = 10-14,; f = 4- 8,, f = 2-3,) Với f=5 , chọn n: số máy bốc làm việc đồng thời suất thiết kế máy bốc ( e: hệ số giảm suất máy bốc làm việc đồng thời thời gian trao đổi thùng, gồm thời gian tháo, móc,đánh tín hiệu chuẩn bị kéo thùng tròn lên chọn theo bảng dung lượng thùng tròn dung lượng tổng cộng thùng tròn bốc đồng thời gương giếng, hệ số chứa đầy thùng tròn ( ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ  Do giếng điều áp có đường hầm nằm ngang phía có khoan dẫn hướng đường kính 2,4m nên nổ mìn đất đá văng rơi xuống đường hầm nằm ngang nên không cần trục tải đất đá bốc trực tiếp máy  thời gian làm tơi đất đá bốc đất đá pha Trong đó:  suất công nhân đập, làm tơi, bốc đất đá cho bốc( ta chọn bảng sau trang 159 sách " Thi công giếng đứng", GS.TS.Võ Trọng Hùng Bảng 20: Năng suất lao động công nhân Năng suất lao động công nhân tham gia pha xúc bốc thứ Năng suất lao động hoàn thành thủ công () Năng suất lao động có sử dụng thiết bị giới phụ trợ () Đá phiến (f=4-6) Chủng loại đất đá Đá cát kết, đá Đá rắn cứng vôi ( f=7-10) (f=12-16) 1,4-1,8 1,0-1,4 0,6-1 2,5-3 2-2,5 1-1,8  Với f=5 ()  m: số công nhân tham gia công việc đập làm tơi bốc đất đá cho máy bốc Chọn m=10 người Thời gian chống tạm thời Do thời gian có công việc bốc đất đá chống tạm thời thi công nối tiếp Mà ta sử dụng sơ đồ song song nên bỏ qua Thời gian tham gia kết thúc bốc gồm thời gian tháo ống dẫn khí nén, gạt đất đá bám gầu bốc lên độ cao an toàn trước nổ mìn chọn sau: Đối với máy bốc KC-3: 10 phút Đối với tổ hợp máy bốc KC-2y : 15-20 phút  Ta chọn  Vậy tính sau: ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118 22 TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ Năng suất xúc bốc trung bình người Trong  Năng suất xúc bốc trung bình người  V: thể tích đất đá bị phá vỡ nổ mìn tiến độ lại gương Năng suất người xúc bốc thời gian chuyên bốc đất đá Trong Năng suất người xúc bốc thời gian chuyên bốc * Phương hướng để hoàn thiện trình xúc bốc trục tải đất đá là: + Sử dụng máy bốc có gầu bốc lớn thay cho máy bốc nhỏ điều kiện gương + Sử dụng cấu chuyển tải treo vào thùng tròn dung tích lớn để giảm thời gian trao đổi thùng tròn + Nâng cao chất lượng công tác khoan nổ mìm để đảm bảo cỡ hạt đất đá sau nổ mìn + Bảo đảm trình chất tải đất đá với khoảng cách tối thiểu cho phép làm việc phối hợp máy bốc máy trục + Hoàn thiện giới hóa công tác bốc đất đá pha ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118