MỤC LỤC MỤC LỤC 1 DANH MỤC BẢNG BIỂU 3 DANH MỤC HÌNH VẼ 4 CHƯƠNG 1: CÁC VẤN ĐỀ CHUNG 7 1.1 Tình hình chung về đường lò 7 1.2 Lựa chọn vật liệu chống giữ 7 1.2.1 Thực trạng sử dụng kết cấu chống trong các đường lò 7 1.2.2 Phương án khả dĩ chống giữ đường lò 8 1.3 Tính toán kích thước khai đào 10 CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC THI CÔNG 13 2.1 Sơ đồ đào,hướng đào và công nghệ đào lò 13 2.1.1 Lựa chọn sơ đồ đào 13 2.1.2 Lựa chọn sơ đồ thi công. 14 2.1.3 Thiết kế công nghệ đào phá đất đá. 12 2.2 Công tác khoan nổ mìn 15 2.2.1 Lựa chọn thuốc nổ và phương tiện nổ, máy khoan, mũi khoan lỗ mìn. 15 2.2.2 Tính toán các thông số khoan nổ mìn 17 2.2.3 Chọn sơ đồ đấu kíp 23 2.2.4 Các chỉ tiêu khoan nổ mìn 24 2.2.5 Hộ chiếu khoan nổ mìn 24 2.3. Thông gió và đưa gương vào trạng thái an toàn 27 2.3.1. Sơ đồ thông gió 27 2.3.2. Tính lượng gió cần thiết đưa vào gương 28 2.3.3. Chọn ống gió và tính năng suất hạ áp 29 2.3.4 Đưa gương vào trạng thái an toàn 31 2.4 Công tác xúc bốc vận chuyển 31 2.4.1 Khối lượng đất đá cần xúc bốc vận chuyển trong một chu kỳ 31 2.4.2 Lựa chọn thiết bị xúc bốc vận chuyển 31 2.4.3 Phương pháp xúc bốc 33 2.4.4 Tổ chức trao đổi goòng 33 2.5 Chống lò 34 2.5.1 Chống tạm 34 2.5.2 Chống cố định 34 2.6 Công tác phụ 35 2.6.1 Đặt đường xe tạm thời 35 2.6.2 Đặt ray cố định 36 2.6.3 Chiếu sáng 36 2.6.4 Giữ hướng gương lò 36 2.7 Tổ chức quản lý thi công 36 2.7.1 Thiết lập biểu đồ biểu đồ tỏ chức chi kì đào lò 36 2.7.2 Khối lượng công việc trong một chu kì 36 2.7.3 Số người ca cần thiết để hoàn thành từng công việc trong chu kì 37 2.7.4 Thời gian hoàn thành từng công việc trong chu kỳ 38 CHƯƠNG 3: CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT KHI ĐÀO LÒ 41 3.1. Giá thành xây dùng 1m lò, chi phí trực tiếp, gián tiếp. 41 3.2. Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản. 41 3.2.1 Năng suất của đội thợ. 41 3.2.2. Tốc độ đào lò. 41 3.2.3. giá thành xây dựng đường lò. 42 3.3.Bảng chỉ tiêu kinh tế kinh tế kỹ thuật tổng hợp xây dựng đường lò. 45 Kết Luận……………………………………………………………………………….
GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ MỤC LỤC SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ DANH MỤC BẢNG BIỂU SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ DANH MỤC HÌNH VẼ SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại công nghiệp hóa - đại hóa đất nước, bên cạnh phát triển ngành kinh tế phát triển ngành xây dựng tầm vĩ mô số lượng chất lượng Xây dựng công trình ngầm công việc đòi hỏi phải có đam mê thực sự, công việc xây dựng phức tạp nhất, khó khăn tốn tạo nên công trình thú vị Công trình ngầm công trình xây dựng lòng vỏ trái đất, hay mặt đất, chúng liên kết trực tiếp với khối đá, kết cấu công trình ngầm trình thi công có mối liên quan mật thiết, đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm, lí thuyết lĩnh vực chuyên môn khác Các công trình xây dựng xây dựng dân dụng công nghiệp, xây dựng cầu đường, thủy lợi, xây dựng công trình ngầm mỏ…và nhắc đến xây dựng ta thấy ngành khó phức tạp Chính mà đòi hỏi người kỹ sư phải có kiến thức thật đầy đủ thật vững tất mặt thiết kế, tổ chức quản lý…và yêu cầu nêu mà chúng em thực đồ án Đồ án từ bước đơn giản tính toán áp lực đất đá, tìm hiểu quy trình công nghệ đào, công tác tổ chức quản lý thi công công việc lần để chúng em hiểu kĩ làm quen dần với công việc quy trình tính toán xây dựng mỏ Đồ án bảo góp ý thầy giáo hướng dẫn Ths Nguyễn Tài Tiến giúp chúng em hoàn thành đồ án Đồ án bao gồm chương: Chương I: Các vấn đề chung Chương II: Sơ đồ tổ chức thi công, phương pháp đào chống lò Chương III: Các tiêu kinh tế kĩ thuật đào lò Nhưng kiến thức hạn hẹp thực tế sản xuất hạn chế nên đồ án nhiều thiếu sót Chúng em mong bảo đóng góp tận tình thầy toàn thể bạn sinh viên Cuối chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths Nguyễn Tài Tiến giúp đỡ chúng em thời gian làm đồ án Hà Nội ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Dịu MSSV:1321070030 SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ PHẦN I: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 1: CÁC VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 Tình hình chung đường lò - Thiết kế thi công đoạn đoạn lò đá xuyên vỉa đào qua bột kết + Chiều dài 300m, tuổi thọ 20 năm, góc dốc 50/00 - Đường lò có dạng tường thẳng vòm bán nguyệt với thông số sử dụng : + Chiểu rộng đường lò : B1 = 4750 mm + Chiều cao tường : H = 1200 mm - Công trình đào qua đá bột kết có tiêu lý sau: Bảng 1.1: Chỉ tiêu lý đá bội kết Bột kết Tấn/m³ Độ Hệ số kiên cố f 2,6 30 1.2 Lựa chọn vật liệu chống giữ 1.2.1 Thực trạng sử dụng kết cấu chống đường lò - Kết cấu chống gỗ: Gỗ loại vật liệu sử dụng làm kết cấu chống giữ đường lò từ lâu đời Trong năm gần ngành công nghiệp luyện kim, sản xuất vật liệu xây dựng phát triển trình độ cao gỗ loại vật liệu sử dụng phổ biến có ưu điểm như: Chế biến gia công đơn giản, dễ thích ứng, cho phép nhận thấy nghe thấy áp lực đất đá phát triển đến trạng thái nguy hiểm, vận chuyển dễ dàng, sử dụng nguồn nguyên liệu địa phương Tuy nhiên kết cấu chống gỗ nhược điểm: Biến dạng nhiều chịu tải, không liên kết với khối đá, không sử dụng lại được, kết cấu chống tạm cố định hạn phải dỡ bỏ gây biến đổi học khối đá, dễ cháy, dễ mục lát, gây sức cản khí động học lớn, không thích hợp sử dụng điều kiện ẩm ướt Gỗ sử dụng để chống cố định áp dụng đường lò có tuổi thọ nhỏ, thường không đến năm, áp lực tương đối nhỏ, biến đổi - Kết cấu chống thép: SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ Kết cấu chống thép kết cấu sử dụng rộng rãi, chiếm tỉ lệ lớn hầu hết lò bằng, lò nghiêng nước ta dạng chống cứng (thép chũ I thép Ray), chống linh hoạt kích thước (thép lòng máng SVP) Vì chống thép có khả chịu lực cao, dùng đất đá có độ bền bất kỳ, áp lực lớn dễ bị han gỉ điều kiện môi trường ẩm ướt có xâm thực Thông thường sử dụng cho đường lò có thời gian phục vụ từ đến năm trở lên - Kết cấu chống bê tông, bê tông cốt thép liền khối Loại kết cấu thường sử dụng cho đường lò có tuổi thọ cao (lớn 20 năm), chịu áp lực lớn, khả cách nước tốt.Kết cấu chống loại sử dụng với tỉ lệ mỏ hầm lò công tác thi công vỏ chống phức tạp, khó khăn, giá thành chống giữ đường lò lớn - Kết cấu chống gạch, đá Loại kết cấu không sử dụng.Bởi công tác thi công vỏ chống phức tạp, khó khăn, tốc độ xây dựng chậm - Neo, bê tông phun Là kết cấu chống sử dụng điều kiện địa chất phức tạp, neo kết hợp bê tông phun tạo kết cấu chống tối ưu dùng kết cấu chống tạm kết cấu chống cố định 1.2.2 Phương án chống giữ đường lò Lò xuyên vỉa vận chuyển đường lò kiến thiết có tuổi thọ 20 năm Nằm lớp đất đá đào xuyên qua bột kết có tính chất bở rời ta chọn kết cấu chống giữ lò thép lòng máng Các thông số thép lòng máng SVP-22 chèn chèn bê tông (50 × 200 1000), đánh văng thìu gỗ có θ=12cm SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 × GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ 145,5 110,0 60,0 Hình 1.1 Mặt cắt ngang thép SVP-22 Bảng 1.2 Thông số kĩ thuật thép SVP-22 S CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN SVP-22 ĐƠN VỊ Trọng lượng 21,9 Kg Diện tích mặt cắt ngang 27,91 cm2 A 145,5 mm B 60,0 mm h 110 mm Mô men chống uốn 74,8 cm3 2800 KG/cm2 TT x-x: Ứng suất nén cho phép 1.3 Tính toán kích thước khai đào Ta có tiết diện sử dụng đường lò là: + Chiều rộng đường lò : B1 = 4750 mm + Chiều cao tường : H = 1200 mm SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ Hình 1.2 Sơ đồ mặt cắt ngang đường lò sử dụng Khi thi công đường lò phải tính thêm kích thước sử dụng khoảng chiều dày kết cấu chống bên Vì chiều dày thép 110mm, chiều dày chèn 50mm, ta lấy độ linh hoạt khung chống khoảng cách đưa chèn vào 56mm Ta có thông số cho thiết kế tính toán là: ta đào rộng bên tầm 200mm (tính khoảng không đưa chèn độ linh hoạt kết cấu) Chiều rộng thi công (chiều rộng thiết kế): Btk = B1 + 2.200= 4750 + 2.(110 + 50 + 56) = 5050(mm)=5,05 (m) Chiều rộng tính toán: Bt = B1 + 110 = 4750 + 110 = 4860 (mm) = 4,860 (m) Bán kính vòm thiết kế: Rtk = Btk/2 = 5050/2 = 2525 (mm) = 2,525 (m) Bán kính vòm tính toán: Rt = Bt/2 = 4860/2 = 2430 (mm) = 2,430(m) Chiều cao thi công: htk = Ht + Rtk = 1200 + 2525 = 3725 (mm) = 3,725 (m) Chiều cao tính toán: ht = Ht + Rt = 1200 + 2430 = 3630 (mm) = 3,630 (m) ⇒ Tiết diện thiết kế: S tk = π Btk2 3,14.5,05 + Btk H = + 5,05.1,2 ≈ 16,76( m ) 8 SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến ⇒ Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ Tiết diện sử dụng: π B 3,14.4,752 S sd = + B H = + 4,75.1,2 ≈ 14,56(m ) 8 Hình 1.3 Sơ đồ mặt cắt ngang đường lò có khung chống SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ Hình 1.4 Hình chiếu đứng đường lò PHẦN II: THIẾT KẾ THI CÔNG CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC THI CÔNG 2.1 Sơ đồ đào,hướng đào công nghệ đào lò Để thi công hiệu CTN trước hết phải lựa chọn phương pháp thi công hợp lý Một phương pháp thi công hợp lý bao hàm nhiều yếu tố khác nhau,song vấn đề có phải lựa chọn phương phâp đào,sơ đồ đào sơ đồ thi công 2.1.1 Lựa chọn sơ đồ đào Sơ đồ đào phản ánh trình tự hay phương thức khai đào gương(hay mặt cắt ngang công trình).Hiện có sơ đồ đào là: + Sơ đồ đào toàn gương hay toàn tiết diện + Sơ đồ đào chia gương Mỗi sơ đồ đào lại lựa chọn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác Đào toàn gương hay đào toàn tiết diện định yếu tố sau: + Thời gian ổn đinh không chống khối đá,trong mối liên quan tói hình dạng kích thước CTN + Nhu cầu thời gian lắp dựng kết cấu chống bảo phải phù hợp với thời gian ổn định không chống,theo nguyên tắc phương pháp thi công đại + Các trang thiết bị phải có công suất khả tiếp cận để đảm bảo trình tự tốc độ thi công điều kiện cho Đào chia gương định yếu tố sau: + Thời gian tồn ổn định khối đá không đủ lớn để đào toàn gương + Nhu cầu thời gian đê lắp dựng kết cấu bảo vệ đào toàn gương không tương xứng với thòi gian ổn định khối đá (mối quan hệ cới thời gian tồn tại, độ thi công) + Các trang thiết bị xe khoan sàn công tác,không bao quát toàn tiết diện (tiết diện lớn so với lực trang thiết bị thi công) 2.1.2 Lựa chọn sơ đồ thi công Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công đường lò có ý nghĩa quan trọng Sơ đồ thi công hợp lý đẩy nhanh tốc độ đào lò, qua giảm đựơc giá thành đào lò Việc lựa chọn sơ đồ thi công dựa đặc điểm sau : SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 10 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ Trong đó: 1:Tà vẹt kim loại, 3: Ray di động 2: Ray tạm thời, 4: Văng ép chặt ray di động • + Đặt ray cố định Khi đặt ray cố định ta phải tạo rãnh để đặt tà vẹt Kích thước rãnh đặt tà vẹt là: Chiều sâu gồm 2/3 chiều cao tà vẹt lớp đá lát dày 10 cm + Chiếu sáng Vì mỏ hạng II khí bụi nổ nên thiết bị điện phải trang bị thiết bị phòng nổ Các bóng tròn 75w đặt hộp thiết bị phòng nổ, 15m lại bố trí bóng Để chiếu sáng gần gương ta phải sử dụng hai bóng đèn cao áp đèn có công suất 500w Các bóng đèn mắc song song với + Giữ hướng gương lò Giữ hướng gương lò cách treo dây dọi thẳng hàng, cốt cao lò cho cột mốc chuẩn + Nguồn cung cấp điện Nguồn điện cung cấp từ trạm 35/6kV cửa lò qua máy biến áp, cung cấp cho thiết bị lò dây cáp phòng nổ Hệ thống chiếu sáng, máy khoan,máy nén khí phải dây dẫn riêng biệt có đầy đủ rơle dò điện áp thiết bị khác theo quy định +Công tác đào rãnh thoát nước Đường lò thi công qua vùng đất đá có điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn tương đối thuận lợi, lượng nước chảy vào đường lò nhỏ, lượng nước cần thiết thoát trình thi công chủ yếu nước cấp cho máy khoan để làm phoi khoan Công tác thoát nước trình thi công thực nhờ hệ thống rãnh thoát nước dọc theo đường lò, đường lò có độ dốc 3‰ theo hướng từ gương cửa lò, nước tự chảy nên không cần dùng máy bơm Hệ thống rãnh nước đào cách nổ mìn sửa lại búa MO-6 Rãnh nước chống giữ đoạn máng hở bê tông cốt thép đúc sẵn Kích thước đoạn máng dài 1m, rộng 600mm, cao SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 35 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ 650mm, dày 50mm Nắp rãnh nước bê tông cốt thép đúc sẵn dài 1m, rộng 600mm, dày 60mm + Treo dây, treo ống Vỏ chống vỏ bê tông phun ta treo đường dây đường ống móc treo gắn vào vỏ bê tông Khoảng cách móc treo 2m + Công tác nối dài ống gió, ống khí nén Đường ống, đường cáp phải bố trí đường lò cho goòng bị chệch đổ không làm hư hỏng chúng Ta bố trí đường ống phía hông lò đối diện với lối người lại, đường ống treo vào đuôi neo Các đường ống nước, khí nén lắp ghép từ đoạn có chiều dài 5m Đường dây cáp (động lực, chiếu sáng, thông tin ) treo phía hông lò có chiều cao 1,5¸ 1,8m Riêng đường cáp động lực treo phía đối diện với đường ống đường cáp khác Thông thường loại đường dây cáp treo cao đường ống khoảng không nhỏ 300mm Khoảng cách móc treo dây cáp không lớn 3m Các đường dây cáp phải nằm cách xa khoảng không nhỏ 500mm 2.7 Biểu đồ tổ chức thi công Để tổ chức tốt công việc chu kì đào chống lò ta cần phải thực công việc theo trình tự định (theo biểu đồ tổ chức chu kì) Dựa vào biểu đồ tổ chức chu kì ngƣời thực thi công biết trƣớc khối lượng trình tự hoàn thành công việc nhằm đảm bảo cho công việc đƣợc tiến hành cách nhịp nhàng, kế hoạch, tạo điều kiện tăng tốc độ đào lò, tăng suất lao động, tận dụng hết khả thiết bị đảm bảo an toàn lao động • 2.7.1 Khối lượng công tác khoan nổ mìn Khối lượng công việc khoan nổ mìn VK = N.l =56.1,65 = 92,4 m Trong đó: N –Số lỗ mìn, N=56 lỗ l –Chiều dài lỗ mìn ,l = 1,65 m 2.7.2 Khối lượng xúc bốc vận chuyển đất đá Vxb = l.Sđ.η.ko µ = 1,65.16,76.0,85.2.1,05 = 49,4 m3 SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 36 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến • Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ 2.7.3 Khối lượng công tác chống giữ Khối lượng công tác dựng chống Vch = = = • 2.7.4 Khối lượng công tác phụ Khối lượng công việc đặt đường xe tạm Vđx= l = 1,65 0,85 = 1,4 m Khối lượng công tác đào rãnh nước:lấy chiều dài tiến độ Vrn = l = 1,65 0,85 = 1,4 m Khối lượng công việc nối dài ống V0= l = 1,65 0,85 = 1,4 m • 2.7.5 Xác định số người cần thiết cho công việc chu kỳ Số người-ca cần thiết để hoàn thành công việc chu kì đào lò xác định theo công thức: Ni = Vi Hi ;(người-ca) Trong đó: Vi – Khối lượng công việc thứ i Hi – Định mức công việc thứ i a) Số người-ca cần thiết cho công tác khoan lỗ mìn Nk=(người-ca) b) Số người -ca cần thiết cho công tác xúc bốc vận chuyển Nxb= = (người-ca) c) Số người-ca cần thiết cho công tác đào rãnh nước (người-ca) d) Số người-ca cần thiết cho công tác đặt đường xe (người-ca) e) Số người-ca cần thiết cho công tác đặt đường ống (người-ca) f) Số người-ca cần thiết cho công tác chống lò (người-ca) SV: Vũ Thị Dịu MSV:1321070030 37 GVHD:Th.S Nguyễn Tài Tiến • Đồ án xây dựng công trình ngầm mỏ 2.7.6 Xác định đội thợ cho ca Tổng số người-ca cần thiết để hoàn thành chu kì đào chống là: = 2,31+ + 1,4 + 1,4 + 1,4 + = 16,51(người-ca) Ta chọn số người đội thợ 12 người, hệ số vượt mức K = = 1,02 Vậy đội thợ làm việc với hệ số vượt mức k=1,02 thõa mãn điều kiện hệ số vượt mức là: 1