Đồ án xây dựng giếng đứng: Thiết kế thi công thân giếng chính của mỏ than Hà Lầm theo hướng từ trên xuống dưới bằng khoan nổ mìn

ĐỒ ÁN XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG Đề bài:Thiết kế thi công thân giếng chính của mỏ than Hà Lầm theo hướng từ trên xuống dưới bằng khoan nổ mìn. Đường kính đào D_g = 5,5(m) Kết cấu gia cố tạm bằng neo ∅22, L = 2 (m), bố trí so le 10 thanhvòng, khoảng cách giữa các vòng 1,5 (m), chiều dày lớp bê tông phun là 7cm. Vỏ chống cố định bằng bê tông cốt thép dày 0,4 (m). Lượng nước chảy vào giếng trong thời gian đào là 2,5 (m3h). Giếng đào qua lớp đất đá: STT Tên lớp đất đá Dung trọng γ (Tm3) Hệ số kiên cố f Chiều dày lớp (m) RMR Ghi chú 6 Bột kết 2,82 9 10 80 Chứa nước CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU I.1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN: I.1.1: Vị trí địa lý khu mỏ: Mỏ than Hà Lầm ( Công ty cổ phần than Hà Lầm – Vinacomin) thuộc Tập đoàn công nghiệp than – khoáng sản Việt Nam nằm tại Số 1 Phố Tân Lập phường Hà Lầm Thành phố Hạ Long Tỉnh Quảng Ninh. Nằm cách Thành phố Hạ Long tầm 7 km về phía Đông Bắc Giới hạn bởi tọa độ: + Hệ tọa độ độ cao HN1972, KTT 108 X: 2318.000 2321.600 Y: 407.400 413.000 + Hệ tọa độ, độ cao VN2000, KTT105, múi chiếu 60 X: 2318309.633 2322014.337 Y: 719207.388 724739.561 +Phía Bắc: Giáp mỏ Bình Minh. +Phía Nam: Giáp đường 18A. +Phía Tây: Giáp phường Cao Thắng Thành phố Hạ Long. +Phía Đông:Giáp mỏ Hà Tu. Mỏ có diện tích khoảng hơn 8 km2. I.1.2: Địa hình, sông suối tại mỏ Hà Lầm Khu mỏ thuộc vùng đồi núi, thấp dần từ Bắc xuống Nam với độ dốc sườn địa hình từ 150 tới 450và hình thành hai dạng địa hình chính: Địa hình nguyên thủy: ở phía Nam và Tây Nam khu mỏ, đôi chỗ bị đào bới bởi khai thác than ở đầu lộ vỉa.

ĐỒ ÁN XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG

Đề bài: Thiết kế thi công thân giếng chính của mỏ than Hà Lầm

theo hướng từ trên xuống dưới bằng khoan nổ mìn

- Đường kính đào D g = 5,5 (m)

- Kết cấu gia cố tạm bằng neo ∅ 22 , L = 2 (m), bố trí so le

10 thanh/vòng, khoảng cách giữa các vòng 1,5 (m), chiều dàylớp bê tông phun là 7cm

- Vỏ chống cố định bằng bê tông cốt thép dày 0,4 (m)

- Lượng nước chảy vào giếng trong thời gian đào là 2,5 (

γ

(T /m3)

Hệ số kiên cố f

Chiều dày lớp (m)

RMR Ghi chú

nước

CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦUI.1: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN:

I.1.1: Vị trí địa lý khu mỏ:

Mỏ than Hà Lầm ( Công ty cổ phần than Hà Lầm –Vinacomin) thuộc Tập đoàn công nghiệp than – khoáng sản ViệtNam nằm tại Số 1 - Phố Tân Lập - phường Hà Lầm - Thành phố

Hạ Long - Tỉnh Quảng Ninh Nằm cách Thành phố Hạ Long tầm

7 km về phía Đông Bắc

- Giới hạn bởi tọa độ:

+ Hệ tọa độ độ cao HN-1972, KTT 108

X: 2318.000 - 2321.600Y: 407.400 - 413.000+ Hệ tọa độ, độ cao VN2000, KTT105, múi chiếu 60

X: 2318309.633 - 2322014.337Y: 719207.388 - 724739.561

+ Phía Bắc: Giáp mỏ Bình Minh.

+ Phía Nam: Giáp đường 18A.

+ Phía Tây: Giáp phường Cao Thắng - Thành phố Hạ

Long

+ Phía Đông: Giáp mỏ Hà Tu.

Mỏ có diện tích khoảng hơn 8 km2

I.1.2: Địa hình, sông suối tại mỏ Hà Lầm

Khu mỏ thuộc vùng đồi núi, thấp dần từ Bắc xuống Namvới độ dốc sườn địa hình từ 150 tới 450 và hình thành hai dạngđịa hình chính:

- Địa hình nguyên thủy: 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

thảnh ở trung tâm khu mỏ, đang phát triển về phía Đông vàphía Bắc

Trong khu mỏ có một suối chính là suối Hà Lầm và một hệthống suối nhỏ, tất cả các suối nhỏ đều chảy vào suối chính hàLầm rồi chảy về phía Tây, đổ ra biển

Suối Hà Lầm có lòng tương đối bằng phẳng, rộng từ 2 - 3(m), suối có nước quanh năm Lưu lượng nước lớn nhất vào mùakhô với Qmin = 0,1 (l/s), lưu lượng nước lớn nhất vào mùa mưavới Qmax = 114 (l/s) Những ngày mưa lớn nước chảy rất mạnh.Nguồn cung cấp nước chính cho suối là nước mưa và nước ngầmdưới lòng đất

I.1.3: Điều kiện khí hậu:

Mỏ Hà Lầm nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa,hằng năm thường có hai mùa là mùa khô và mùa mưa:

- Mùa mưa: Bắt đầu từ tháng 5 đến hết tháng 10, khí hậu

nóng ẩm, nhiệt độ trung bình từ 220C tới 360C, thường có giómùa Đông Nam Mùa này thường hay có bão và mưa to, có khimưa tới 200 mm, lượng mưa trung bình hàng năm khoảng từ

1600 mm tới 2500 mm Trong mùa mưa, lượng mưa chiếm từ74% - 95% lượng mưa rơi trong cả năm

- Mùa khô: Bắt đầu từ tháng 11 tới hết tháng 4 năm sau,

mùa này thường khô hanh, lạnh giá Nhiệt độ trung bình từ 120Ctới 250C, có khi nhiệt độ giảm xuống < 100C, thường có gió mùaĐông Bắc, xương mù trên các dãy núi và trên mỏ Lượng mưatrong mùa khô tại đây là rất nhỏ, thường là mưa phùn Lượngmưa mùa khô chiếm từ 5% tới 26% lượng mưa cả năm

I.2: ĐẶC ĐIỂM VỀ KINH TỂ, XÃ HỘI, GIAO THÔNG:

Mỏ Hà Lầm nằm trong khu vực có nhiều mỏ và công trườngđang hoạt động Hệ thống hạ tầng bao gôm: đường giao thông,

hệ thống cung cấp điện, nước, sửa chữa cơ khí,… khá pháttriển thuận lợi cho việc xây dựng và khai thác mỏ

Dân cư trong vùng khá đông đúc, chủ yếu là người Kinh

Đa phần là các công nhân mỏ và cán bộ công nhân viên chứccác công ty xí nghiệp khai thác than Ngoài việc phát triểnngành công nghiệp khai thác than thì ở đây còn phát triển cácngành dịch vụ, kinh doanh giải trí và du lịch chủ yếu từ biển( vịnh Hạ Long, biển Bãi Cháy….)

I.3: ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ĐỊA CHẤT THỦY VĂN TẠI MỎ HÀ LẦM:

I.3.1: Cấu trúc địa chất:

Khu mỏ Hà Lầm nằm trong khoáng sàng Hà Tu – Hà Lầm.Đây là một khu vực được nghiên cứu địa chất trong nhiều năm

và đã lập nhiều báo cáo thăm dò cho từng giai đoạn

a, Địa tầng:

Địa tầng chứa than của mỏ than Hà Lầm nằm trong điệpHòn Gai ( Phụ điệp giữa) Chiều dày trầm tích thay đổi từ 500 mtới 700 m, trung bình 540 m

Thành phần chủ yếu gồm: Bột kết, cát kết, sạn kết ít sétkết cuội kết và các vỉa than.

Trong địa tầng chứa than tồn tại 9 vỉa than, các vỉa than cóchiều dày từ mỏng, trung bình, dày, rất dày Các vỉa 9(6): 7(4);6(3); 5(2); 4(1) là những vỉa không duy trì liên tục trên toàn diệnthích thăm dò Các vỉa 10(7); 11(8); 13(9); 14(10) là các vỉathan duy trì liên tục, có trữ lượng lớn

Theo tài liệu thăm dò có 11 vỉa, trong đó có 9 vỉa có giá trị khaithác Công nghiệp, gồm có các vỉa: 14(10), 13(9), 11(8), 10(7),9(6), 7(4), 6(3), 5(2), 4(1) có 2 vỉa không có giá trị khai tháccông nghiệp đó là vỉa 3 và vỉa 14B

Theo thứ tự từ trên xuống dưới, đặc điểm của các vỉa thancủa khu vực mỏ Hà Lầm như sau:

- Vỉa 4(1):

Vị trí phân bố không đồng đều trong khu vực Hà Lầm, phầnphía Nam vỉa 4(1) thuộc đứt gãy L-L lộ vỉa Chiều dày của vỉa4(1) ở vị trí trung tâm khu mỏ giữa tuyến II-VI thay đổi từ 0.87 ÷

1,74 m Than và đất đá của vỉa chủ yếu là các lớp sét kết, chiềudày thay đổi Phần phía Nam từ tuyến X đến tuyến XI, chiều dàythay đổi từ 1,69 ÷ 6,14 m, than và đất đá trong vỉa chủ yếu làcác lớp sét kết Có 13 lỗ khoan xuyên qua vỉa 4(1) Vỉa 4(1) làcác vỉa có đặc tính không ổn định, cấu tạo tương đối phức tạo,chiều dày thay đổi từ 0.46÷ 7,06 m, trung bình 1,92m

- Vỉa 5(2):

Vị trí phân bố không đồng đều trong khu vực Hà Lầm, phầnlớn nằm ở phía Bắc từ tuyến IA đến tuyến VIII, phần còn lại nằmtrên tuyến XI Giữa tuyến IA và tuyến VIII, cốt cao của vỉa 5(2) là

– 250 ÷ - 600 m, độ dày của vỉa 5(2) biến đổi từ 0,46÷ 8,0 m,trung bình là 2,81 m, đất đá chủ yếu là các lớp sét kết, chiềudày thay đổi là 0,46 ÷ 8,0 m, có 13 lỗ khoan xuyên qua vỉa 5(2).Vỉa 5(2) thuộc vỉa không ổn định, cấu tạo tương đối đơn giản

- Vỉa 6(3):

Nằm ở lộ vỉa phía Đông Bắc và Tây Nam khu vực, có cấutạo địa chất không ổn định, có nhiều khu không có than, hìnhthành 2 khoảnh Đông Bắc và Tây Nam, chiều dày thay đổi từ0,2 ÷ 5,6 m, trung bình là 2,0 m Có 25 lỗ khoan xuyên qua vỉa6(3) Đây là vỉa không ổn định, cấu tạo đơn giản

- Vỉa 7(4):

Nằm ở phía Đông Bắc và Bắc của khu mỏ Đây là vỉa thandày, phân bố đều cho toàn khu mỏ Phương trục và góc dốc vỉatương đối ổn định, bị khống chế bởi một số lỗ khoan Vỉa có cấutạo phức tạp, có 1÷ 12 lớp đất đsa kẹp, độ dày biến đổi từ 0,07

÷ 4,05m Chiều dày của vỉa không ổn định, thay đổi từ 0,26 ÷42,58

m + trung bình là 11,47 m Vỉa nghiêng theo hướng Đông Bắc,phía Tây Bắc có chiều dày vỉa than lớn hơn Tây Nam Vỉa có 50

lỗ khoan xuyên qua Cấu tạo tương đối đơn giản, ổn định

- Vỉa 9(6):

Nằm ở lộ vỉa Đông Nam và Tây Bắc, phân bố không liêntục, nhiều chỗ không có than, chủ yếu phân bố ở khu vực TâyBắc và Đông Nam Vỉa có cấu tạo phức tạp và rất phức tạp, có 1

÷ 10 lớp đá kẹp, chiều dày biến đổi từ 0,07 ÷ 4,05 m Chiều dàythay đổi từ 0,38 ÷33,63 m, chiều dày bình quân 3,99 m Có 55 lỗkhoan qua vỉa 9(6) Đây là vỉa không ổn định và có cấu tạotương đối đơn giản

- Vỉa 10(7):

Phân bố tương đối đồng đều trong khu mỏ và tương đối ổnđịnh Vỉa được phân bố chủ yếu ở phía Bắc khu trung tâm khuthăm dò khảo sát, một phần phân bố ở phía Đông Nam Vỉa cóchiều dày không ổn định, thay đổi từ

0,54 ÷ 42,89 m, chiều dày trung bình là 7,85 m Vỉa có cấu tạophức tạp, có

1 ÷ 12 lớp đá kẹp, độ dày biến đổi là 0,07 ÷ 4,05 m, có 265 lỗkhoan qua vỉa 10(7) Cấu tạo tương đối đơn giản, không ổnđịnh

- Vỉa 11(8):

Vỉa này phân bố ở phía Bắc của đứt gãy L-L, nằm ở hầu hếttrong biên giới mỏ Là vỉa dày, nhưng không ổn định, có nhiềulớp đất đá mỏng, thường là bột cát kết, sét kết và sét than cónồng độ tro dạt 50% Vỉa có 1 ÷ 29 lớp đá kẹp, chiều dày thayđỏi từ 0,08 ÷ 8,11 m, có 193 lỗ khoan xuyên qua vỉa than 11(8).Cấu tạo tương đối đơn giản, ở phía tây của vỉa còn tồn tại lớpđất đá có chiều dày lớn 2,5 ÷ 3 m, nhưng phạm vi tương đối nhỏhẹp

- Vỉa than 13(9):

Phân bố phần lớn ở khu trung tâm mỏ, phía Tây và phíaĐông khu mỏ ( dưới mỏ nNui Béo) Chiều dày thay đổi của mỏ13(9) từ 0,16÷ 19,34 m, bình quân 3,50 m, là vỉa có chiều dàytrung bình Nó có 1-7 phân tầng, chiều dày thay đổi từ 0,07÷

3,19 m Giữa các phân tầng là lớp đá kẹp có chiều dày

0,07 ÷ 3,01 m Thành phần chủ yếu của lớp đá kẹp là bột cátkết, sét kết Vỉa có 142 lỗ khoan và 40 mặt cắt địa chất gặp vỉa

13(9) Đây là vỉa không ổn định, cấu tạo địa chất tương đối phứctạp, chiều dày không đều, hơn nữa có nhiều khu vực không cóthan

- Vỉa 14(10):

Phân bố ở trung tâm và phía Đông của khu mỏ Độ dày củavỉa 14(10) rất lớn, biên độ thay đổi chiều dày của vỉa than là0,73 ÷ 56,62m, chiều dày bình quân là 12,87m

b, Kiến tạo:

Khu mỏ than Hà Lầm là một phần của dải than Hòn Gai - CẩmPhả Vì vậy, về mặt kiến tạo khu mỏ cũng mang những đặcđiểm kiến tạo chung của toàn dải than Các đứt gãy, nếp uốnphát triển khá nhiều, có quy mô khác nhau Phần lớn các đứtgãy thuộc kiểu đứt gãy thuận, phát triển theo hai phương chính

là phương á kinh tuyến hoặc á vĩ tuyến

- Nếp uốn: Về cơ bản những nếp uốn lớn như nếp lồi, nếp lõm

Hà Lầm, nếp lồi 158, nếp lồi Khe Cá vẫn giữ như báo cáo địachất năm 1982 Trước đây bình đồ đẳng trụ vẽ theo mức cáchnhau 50m, do yêu cầu thiết kế, khai thác, báo cáo này đã vẽbình đồ cách nhau 25m nên các cấu trúc nhỏ đã được thể hiệnkhá chi tiết và sát thực hơn

- Về đứt gãy: So với báo cáo năm 1982 hệ thống các đứt gãy

chủ yếu không có nhiều thay đổi, chỉ chỉnh lý chính xác thêm do

tỷ lệ lập bản đồ báo cáo 1/2000, cập nhật hiện trạng khai thác.Trong quá trình khai thác đã phát hiện thêm một số đứt gãy nhỏnhư: Đứt gãy F.B1, C, G, K, D, H, G, G1 Các đứt gãy nhỏ có cự lydịch chuyển từ 2m  5m trong báo cáo chỉ thể hiện trên cácbản vẽ mặt cắt

Đặc điểm kiến tạo khu mỏ than Hà Lầm cụ thể như sau:

* Nếp uốn:

- Nếp lồi Hà Lầm: Đây là nếp lồi lớn nằm phía Tây khu mỏ.

Phương trục nếp lồi có hướng Bắc - Nam khá rõ Phía Bắc bị cắtbởi đứt gãy H - H, làm cho phương trục biến đổi dần theophương Đông Tây Trục nếp uốn có xu hướng chìm xuống ởtuyến VI, VII và nhô cao về 2 phía Bắc - Nam Nếp lồi Hà Lầm cómặt trục nghiêng về Đông với góc dốc 650 - 700, phần Nam khu

mỏ có hiện tượng thẳng đứng, hơi nghiêng về phía Tây Mặt trụcnếp lồi ở phần phía Bắc có dạng không đối xứng càng về phíaNam càng có chiều hướng trở thành dạng nếp lồi đối xứng

- Nếp lõm Hà Lầm: Trục nếp lõm nằm cách nếp lồi Hà Lầm từ

650m (T.IA) đến 850m (T.IX) về phía Đông Mặt trục nếp lõm HàLầm có phương Bắc - Nam, trên thực địa, mặt cắt địa chất cóthể xác định khá rõ Nếp lõm Hà Lầm là một phức nếp uốn pháttriển phức tạp bởi trên các cánh của nếp lõm tồn tại những nếplồi và nếp lõm lớn nhỏ uốn lượn theo nhiều phương khác nhau.Nếp lõm Hà Lầm là nếp lõm có dạng không đối xứng mặt trụchơi nghiêng về Đông 650 - 700 Hai cánh nếp lõm không đốixứng, cánh Tây thoải tồn tại nhiều nếp uốn bậc cao, độ dốccánh thay đổi 150 - 200 , phần gần về cánh Tây và cánh Đôngcủa nếp lõm có độ dốc 500 - 600 Nếp lõm Hà Lầm duy trì tốt ởphần phía Bắc có xu hướng tắt dần ở phía Nam

- Nếp lồi 158: Nếp lồi có phương trục gần Bắc Nam, gần

trục dọc theo phương của mặt cắt địa chất tuyến XIII Khu vựctuyến IX đến XA, trục nếp uốn bị gián đoạn do đứt gãy M cắtqua, 2 cánh có sự dịch chuyển ngang Mặt trục hơi nghiêng vềphía Đông, dốc 700 – 750 Hai cánh nếp không đối xứng, cánh

tây có độc dốc thay đổi từ 300 – 400, cánh Đông từ tuyến I đếntuyến V độ dốc thay đổi từ 200 – 300, từ tuyến VI trở về phíaNam khu mỏ có độ dốc giảm dần, thay đổi từ 200 xuống 100.

Theo tính chất có thể chia hệ thống đứt gãy của khu mỏ than

Hà Lầm thành hai loại:

- Đứt gãy thuận: F.B, F.G, F.T, F.M, đứt gãy Mongplane và đứtgãy thuận Hà Tu

- Đứt gãy nghịch: Mới phát hiện được đứt gãy K

Theo phương đứt gãy:

- Theo phương Tây Bắc - Đông Nam: F.E, F.B, F.K, đứt gãyMongplane và đứt gãy Hà Tu

- Theo phương Đông Bắc - Tây Nam: F.T, F.G, F.M, F.L

I.3.2: Địa chất thủy văn:

- Nước mặt: Gồm có nước suối, nước ở các moong khai

thác lộ thiên

- Nước suối: Trong khai trường có suối chính là suối Hà Lầm

chạy cắt ngang qua khu vực khai thác và hệ thống suối nhánh,

tụ thuỷ

- Nước trong các moong khai thác lộ thiên: gồm một số

moong nhỏ đã khai thác bắc vỉa 10 khu IV, các moong đanghình thành của công trường lộ thiên Tây phay K, bắc Hữu Nghị

và công trường khai thác lộ thiên vỉa 14 của công ty than NúiBéo Đây là những moong có dung tích lớn khả năng dự trữnước nhiều đặc biệt là mùa mưa Nước mặt chứa ở các moongnày đã có quan hệ mật thiết với hệ thống nước ngầm phía dưới

và ảnh hưởng không nhỏ tới hệ thống lò khai thác phía dưới nếukhông được chèn lấp tốt

- Nước dưới đất: gồm 02 tầng chứa nước chính:

+ Tầng chứa nước Đệ tứ (Q): Đây là tầng chứa nước phân

bố rộng khắp khu mỏ Tầng chứa nước này nằm trên các vỉamỏng có khả năng chứa và lưu thông nước rất tốt

+ Tầng chứa nước trong trầm tích chứa than (T3n-r hg2):

Đây là tầng chứa nước chính Quan hệ thuỷ lực của tầng chứanước này với tầng chứa nước Đệ tứ rất mật thiết Nước mưathấm qua tầng Đệ tứ xuống cung cấp cho tầng này Nước trongđịa tầng này có độ pH từ 6.0 - 6.8 thuộc lại trung tính, độkhoáng hoá nhỏ từ 0.249 g/l  0.042 g/l Nước thuộc loạiBicacbonat Natri - Kali hoặc Bicacbonat Natri - Kali canxi khảnăng ăn mòn yếu đến không ăn mòn Chiều dày tầng chứa nước

từ 540 m đến 700 m, tỷ lệ đá chứa nước trong tổng chiều dàyđịa tầng chứa than thuộc loại thấp (chiếm khoảng 44%)

I.4: LỊCH SỬ THĂM DÒ VÀ KHAI THÁC:

I.4.1: Công tác nghiên cứu địa chất và thăm dò:

Khu Mỏ Hà Lầm đã trải qua nhiều giai đoạn tìm kiếm, thăm

dò và cho đến nay tương đối được sáng tỏ Gồm:

- Báo cáo địa chất TDTM khu vực Hà Tu - Hà Lầm năm1966

- Báo cáo địa chất TDBS mức - 300 khu vực Hà Tu - Hà Lầmnăm 1982

- Báo cáo địa chất TDBS mức - 150 khu vực Hà Tu - Hà Lầmnăm 1999

- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lượngkhoáng sàng do công ty IT&E lập năm 2004

I.4.2: Quá trình thiết kế và khai thác mỏ:

Trước năm 1954, người Pháp đã khai thác nhưng chưa cóquy hoạch và tài liệu để lại rất ít Từ sau năm 1954 mỏ đượcthiết kế khai thác như sau:

- Thiết kế khai thác lò bằng mức + 34 khu Hữu Nghị và lò

bằng mức +29 khu Lò Đông do tổng công ty mỏ lập năm 1960

- Thiết kế khai thác hạ tầng - 50 khu Hà Đông do công ty

than Hòn Gai đã được Bộ phê duyệt theo quyết định số 58 - ĐT/KTCB1 ngày 21/06/1975

- Thiết kế khai thác phần ngầm + 34 đến -16 khu Hữu Nghị

do công ty than Hòn Gai lập năm 1975

- Thiết kế khai thác lò bằng + 30 vỉa 10 do phân viện thiết

kế than Hòn Gai lập đã được công ty than Hòn Gai phê duyệttheo quyết định số 496/THG - XDCB ngày 24/02/1979

- Luận chứng kinh tế kỹ thuật bổ sung khai thác - 50 vỉa 10

do phân viện thiết kế than Hòn Gai lập đã được Bộ Năng lượngphê duyệt theo quyết định số 246NL - XDCB ngày 25/04/1989

- Thiết kế khai thác phần ngầm + 60  + 0 vỉa 11( công

trường 89 ) do xí nghiệp thiết kế than Hòn Gai lập đã được Tổnggiám đốc Than Việt Nam phê duyệt theo quyết định số:2035QĐ/ĐTXD ngày 09/01/1998

- Thiết kế KTTC khai thác lộ thiên khu Tây phay K đến - 30

và khu Bắc Hữu Nghị đến - 40 do công ty Tư vấn đầu tư mỏ vàcông nghiệp lập đã được Tổng giám đốc Than Việt Nam phêduyệt theo quyết định số:1200QĐ - ĐT ngày19/09/2000

- Thiết kế kỹ thuật đầu tư duy trì và mở rộng khai thácphần ngầm - 50  LV công ty than Hà Lầm do Công ty tư vấnĐầu tư Mỏ & công nghiệp lập năm 2004 được Tổng Công ty thanphê duyệt theo QĐ số 528/QĐ - ĐT ngày 22/12/2004

- Hiện nay công ty than Hà Lầm đã và đang đầu tư khai

thác khoáng sản than ở mức - 300, đặc biệt là việc xây dựng bagiếng đứng gồm giếng chính, giếng phụ và giếng thông gió làmnhiệm vụ lấy than ở độ sâu tương ứng Để làm được điều đócông ty đã xây dựng một hệ thống các công trình phục vụ choviệc khai thác và vận chuyển khoảng sản hợp lý nhằm thỏa mãnnhu cầu tiêu thụ và tăng sản lượng than của toàn ngành

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT GIẾNG ĐỨNGII.1: NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN THIẾT KẾ KỸ THUẬT GIẾNG ĐỨNG

- Cao độ gương giếng thay đổi liên tục trong suốt quá trìnhthi công

- Công tác nổ mìn đào giếng là một công việc khó khắn vànguy hiểm do diện tích thi công thường chật hẹp, ẩm ướt, tiếng

ồn lớn

- Tiến độ đào thường thấp do đá thải phải di chuyển cácthiết bị thi công trước và sau mỗi lần nổ mìn, các thiết bị thicông bị giới hạn về khả năng làm việc

- Hướng thi công theo phương thẳng đứng cho nên:

+ Mọi vật đều hoạt động và đều có khả năng tự rơitheo hướng từ trên xuống dưới sức hút của trọng lực gây mất antoàn cho thi công.

+ Mọi phương tiện thi công và vận chuyển đều hoạtđộng trong một khoảng không giới hạn Do đó, nếu con người

và trang thiết bị muốn hoạt động trong khoảng không gian củatrang thiết bị khác thì phải ngừng toàn bộ hoạt động của trangthiết bị cũ và di chuyển trang thiết bị cũ sang chỗ khác

+ Cũng vì các trang thiết bị vận tải hoạt động theophương thẳng đứng cho nên để đảm bảo an toàn thì người taphải thực hiện định hướng cho phương tiện, phương tiện đó phảihoạt động trong phạm vi cố định được định vị bằng hệ thốngđường định hướng (cứng hoặc mềm) Chỉ khi tốc độ trục tải nhỏhoặc trọng lượng trục không đá kể thì có thể không cần địnhhướng

+ Do điều kiện khó khăn khi hoạt động ở các tầngcông tác trung gian (phần giao nhau giữa giếng và các tầngkhai thác) nên các vật chuyển động và các phương tiện vận tảiđều phải giảm tốc độ và có đoạn đường định hướng riêng Xuấtphát từ các đặc điểm cơ bản trên cho thấy quá trình thi cônggiếng rất phức tạp

- Phương pháp thi công không tốt đồng nghĩa với việckhông sử dụng hết diện tích mặt cắt ngang giếng và công suấtcủa các trang thiết bị dẫn đến việc giảm tốc độ đào giếng, kéodài thời gian thi công Hầu hết các trang thiết bị dẫn đến việcgiảm tốc độ đào giếng, kéo dài thời gian thi công Hầu hết cáctrang thiết bị hoạt động trong giếng phải có các tính năng đặcbiệt Do diện tích mặt cắt ngang có hạn mà chiều sâu giếng rất

lớn cho nên khi trục tải người ta cố gắng hạn chế việc thay đổitốc độ trục tải và đặc biệt là cần hạn chế những điểm công táctrung gian.

II.2: LỰA CHỌN HÌNH DẠNG MẶT CẮT NGANG VÀ KẾT CẤU CHỐNG GIỮ GIẾNG ĐỨNG:

II.2.1: Lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang:

Việc lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang của giếng đượctiến hành dựa trên một số yếu tố như:

- Đặc tính cơ lý của đất đá: độ kiên cố (f), độ ổn định và độngậm nước của đất đá

- Tuổi thọ và chức năng của giếng

Với dữ liệu đầu bài cho thì ta lựa chọn giếng có mặt cắtngang hình tròn với đường kính bằng 5,5 m Chiều dày lớp bêtông 0,4 m Chiều dày lớp bê

Hình 1: Mặt cắt ngang theo dữ liệu đầu bài cho

II.2.2: Lựa chọn kết cấu chống giữ giếng đứng:

- Khi giếng có mặt cắt ngang hình chữ nhật, phần lớn

chống bằng gỗ, đôi khi chống bằng kim loại hoặc bê tông cốtthép

- Khi giếng có mặt cắt ngang hình tròn, hình tang trống,chữ nhật với 4 cạnh cong lồi, hình elip chống bằng bê tông, bêtông cốt thép liền khối hoặc lắp ghép

- Giếng có mặt cắt ngang hình tròn, tuổi thọ không lớn còn

có thể chống bằng các vòng thép lắp ghép uốn từ thép địnhhình Trong trường hợp tuổi thọ hoặc áp lực đất đá lớn thìgiếng tròn có thể sử dụng vỏ chống tubing bê tông cốt thép vàtubing kim loại

- Khi đất đá rắn cứng ổn định, ít nứt nẻ có thể sử dụng neo,

bê tông phun

=> Với dữ liệu đầu vào đã cho ta có kết cấu gia cố tạmbằng thép neo ∅22,

L = 2 m, bố trí so le 10 thanh /1 vòng, khoảng cách giữa cácvòng 1,5 m, chiều dày lớp bê tông phun là 7 cm

I.3: LỰA CHỌN CỐT GIẾNG ĐỨNG:

Cốt giếng là hệ thống kết cấu không gian bố trí dọc theotoàn bộ chiều sâu của giếng có độ cứng, độ đàn hồi nhất định

và có kể đến độ cong cho phép của giếng để đảm bảo chothùng trục chuyển động an toàn và ổn định với tốc độ và tảitrọng cho phép

Cốt giếng bao gồm hai loại là cốt giếng cứng và cốt giếng

mềm.

* Cốt giếng cứng: Bao gồm xà ngang, đường trượt ngăn

thang, ngăn đường ống Cốt giếng cứng có thể làm bằng gỗ,

thép, bê tông cốt thép

Cốt giếng cứng là loại cốt giếng sử dụng rộng rãi nhấttrong các giếng mỏ do:

- Ưu điểm:

+ Hạn chế ( loại trừ) được dao động ngang của thùng trụckhi nó chuyển động trong giếng

+ Cho phép giảm bớt khe hở giữa các thùng trục

+ Cho phép sử dụng tại các giếng bị cong vênh

- Xà ngang: là các thanh nằm ngang cắm chặt vào vỏ

chống của giếng, đây là hệ thống mang tải chủ yếu của cốtgiếng, xà ngang chịu các lực tác dụng khi thùng trục chuyểnđộng và đặc biệt khi đứt cáp, cơ cấu dù hãm làm việc thì toàn

bộ trọng lượng của thùng trục và cơ cấu hãm sẽ tác dụng vào

xà ngang Xà ngang chia làm hai loại là xà chính và xà phụ

- Các đường định hướng: được cố định vào xà ngang, dùng

để dẫn hướng cho thùng trục chuyển động một chiều theophương cho trước, giảm thiểu dao động ngang Yêu cầu củađường định hướng phải là một đường dẫn hướng trơn liên tụckhông có các mối nối làm cản trở chuyển động

- Ngăn thang là nơi bố trí thang cho người lên xuống giếng

thường mang tính chất thoát hiểm

- Thang: hai thanh cái thang làm bằng thép cứng ( thường

là thép ống), với khoảng cách giữa hai thanh cái không nhỏ hơn0,4 m Thang được đặt với góc dốc không nhỏ hơn 700

- Ngăn đường ống: dùng để treo các đường ống vào dây

cáp dẫn dọc theo chiều sâu của giếng

* Cốt giếng mềm: là hệ thống cốt giếng đơn giản nhất

hay còn gọi là hệ thống cốt giếng không cần xà ngang Ở đâychỉ có những sợi cáp thép đóng vai trò là đường định hướng,một đầu cố định ở đáy giếng đầu kia kéo căng bằng tời đặt trênmặt đất Dao động ngang của thùng trục lớn nên chỉ sử dụng đểđào giếng và không có chức năng trục tải

Dựa vào yêu cầu đề bài thiết kế giếng chính của mỏ than

Hà Lầm, giếng này sẽ làm các công việc như khai thác than,

trục tải, thoát nước, thông gió, cho nên sẽ lựa chọn cốt giếng

cứng tại đây.

I.4: THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG GIẾNG ĐỨNG:

Hình dạng mặt cắt ngang giếng đứng phụ thuộc vào mộtloạt các yếu tố khác nhau như:

+ Thời gian phục vụ giếng đứng

+ Lưu lượng nước ngầm dự báo trong quá trình xây dựnggiếng đứng

+ Tính chất của vật liệu, kết cấu chống giữ giếng đứng.+ Công suất khai thác của mỏ, tổ hợp công trình ngầmgiếng đứng phải phục vụ,

Kích thước mặt cắt ngang của giếng mỏ được xác địnhbằng phương pháp họa đồ trên cơ sở số lượng, kích thước và

cách bố trí các thùng trục cũng như các trang thiết bị kháctrong giếng có kể đến khoảng hở an toàn theo quy phạm Saukhi đã thiết kế thì diện tích mặt cắt ngang của giếng phải kiểmtra và thỏa mãn điều kiện thông gió.

Hình dạng và kích thước mặt cắt ngang giếng theo đề bài

đã chọn là mặt cắt ngang hình tròn với đường kính bằng 5,5 m.Chiều dày lớp bê tông 0,4 m Sử dụng kết cấu gia cố tạm bằngthép neo ∅22, L = 2 m, bố trí so le 10 thanh /1 vòng, khoảngcách giữa các vòng 1,5 m, chiều dày lớp bê tông phun là 7 cm

* Ưu điểm của mặt cắt ngang hình tròn:

- Có độ bền vững cao, khi tải trọng tác dụng sẽ phân bốđều lên thành giếng, có thể sử dụng ngay cả trong các lớp đất

Hình 2: Mặt cắt ngang giếng sau khi bố trí chống tạm và chống cố

định.

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ GIAI ĐOẠN CHUẨN BỊ XÂY

DỰNG GIẾNG ĐỨNGIII.1: CÁC CÔNG TÁC TRONG GIAI ĐOẠN CHUẨN BỊ XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG:

Trước khi xây dựng giếng đứng cần phải thực hiện cáccông tác chuẩn bị xây dựng giếng đứng sau:

Hình 3: Trắc địa để xác định vị trí tim giếng.

- Sau khi xác định được tâm giếng ta xác định trụcgiếng

* Công tác thăm dò thủy văn:

Công tác thăm dò thủy văn rất quan trọng trong quá trìnhxây dựng giếng bởi vì nó quyết định sử dụng phương pháp thicông giếng nào là hợp lý

Công tác thăm dò thủy văn cần xác định các điểm cụ thểsau:

- Xác định chiều sâu lớp đất đá chứa nước

- Xác định chiều dày lớp đất đá ngậm nước

- Xác định chiều cao cột nước

- Xác định đặc điểm của nước ngầm

- Xác địnhn hệ số thẩm thấu từng lớp có nước

- Tính chất hóa học của nước

Muốn xác định cần khoan một vòng các lỗ khoan xungquanh giếng khoan có đường kính 50÷70 mm cách nhau 50± 60

m

* Mặt bằng thi công và công tác làm đất:

Trước khi tiến hành thi công giếng trên bề mặt giếngphải làm các việc sau:

- Xây dựng đường sắt ( có thể là cố định hoặc là tạmthời) phục vụ cho quá trình thi công, khai thác sau này

- San gạt mặt bằng thi công, công tác này có thể thựchiện trong quá trình thi công, song phải có kế hoặc cụ thể

- Xây dựng hàng rào và chiếu sáng khu vực xây dựng

- Cung cấp nước sinh hoạt, nước công nghiệp và nướcchữa cháy, nguồn nước có thể lấy từ nguồn cấp nước của khuvực hoặc nguồn tự bơm

- Cung cấp năng lượng điện:

+ Trong quá trình xây dựng công trình tạm thờitrên mặt đất để thi công cần có trạm biến thế cung cấp điệnchiếu sáng thi công

+ Trong quá trình thi công giếng cần cung cấplượng điện năng lớn, cần xây dựng trạm phân phối điện nối vớihai nguồn cung cấp riêng biệt nếu không phải có máy nổ để dựphòng sự cố

- Hệ thống điện thoại

- Xây dựng nhà tạm thời phục vụ cho việc thi công vàxây chân giữ tháp

- Chuẩn bị lắp đặt các máy móc và thiết bị khác cóliên quan tới thi công giếng.

CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XÂY

DỰNG GIẾNG ĐỨNGIV.1: MÔ TẢ CÁC SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHẢ THI XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG:

Sơ đồ công nghệ là sự phối hợp giữa các yếu tố kỹ thuật,trang thiết bị của các nhóm công tác trên nhắm tiến hành thicông xây dựng giếng một cách hiệu quả

Giếng đứng được thi công theo các sơ đồ công nghệ khácnhau, việc phân loại các sơ đồ công nghệ có thể dựa trên rấtnhiều các yếu tố khác nhau chẳng hạn như:

- Dựa vào loại công trình và trang thiết bị trên mặt đấtphục vụ cho công tác thi công giếng người ta chia ra:

+ Đào giếng sử dụng các công trình, trang thiết bịtạm thời

+ Đào giếng sử dụng các công trình, trang thiết bị cốđịnh

+ Đào giếng sử dụng các công trình, trang thiết bị cốđịnh và tạm thời

- Dựa vào trình tự thực hiện hai công tác chủ yếu của mộtchu kỳ đào giếng là công tác bốc đất đá và xây dựng vỏ chống

cố định chia ra:

+ Đào giếng theo sơ đồ nối tiếp+ Đào giếng theo sơ đồ song song+ Đào giếng theo sơ đồ phối hợp song song

+ Đào giếng theo sơ đồ phối hợp nối tiếp

- Dựa vào thời gian đặt cốt giếng có thể chia ra:

+ Đặt cốt sau khi chống cố định cả chiều sâu củagiếng

- Đường kính đào Dg = 5,5 m.

- Kết cấu gia cố tạm bằng thép neo ∅22, L = 2 m bố trí so

le 10 thanh một vòng, khoảng cách giữa các vòng 1,5 m

- Chiều dày lớp bê tông phun là dBTP = 7 cm

- Vỏ chống cố định bằng bê tông cốt thép dày dBTCT = 0,4m

- Lượng nước chảy vào giếng 2,5 m3/h

- Hệ số kiên cố f = 9

- Chiều dày lớp đất đá thi công H = 10 m

=> Ta lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công song song với vỏchống tạm thời

IV.3: BẢN CHẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG ĐÃ CHỌN:

- Theo sơ đồ này, các công tác đào, chống tạm thời ( gỗ,khung thép hoặc neo kết hợp bê tông phun) tiến hành theochiều từ trên xuống dưới với một tiến độ nào lo = 3 m Chống cốđịnh thường bằng bê tông, bê tông cốt thép liền khối sử dụngván khuân di động và tiến hành theo chiều từ dưới lên trên

* Ưu điểm:

- Các công tác đào bốc đất đá và xây dựng vỏ chống cốđịnh được phối hợp với nhau do đó có thể tăng tốc độ đào giếngtrung bình lên khoảng (20-25%) so với khi sử dụng sơ đồ đàogiếng nối tiếp

* Nhược điểm:

- Tổ chức công tác phức tạp khi đồng thời phải thi công ởhai cao độ trong giếng dẫn đến nảy sinh thêm các nguy cơ mất

an toàn khi hoàn thành các nguyên công đào chống, gián đoạntừng phần các công tác trong thời gian dịch chuyển sàn treo,trong giếng có hai sàn treo được treo trên hai hệ thống cápkhác nhau nên công tác trục trở lên phức tạp

- Phải có hai thiết bị trục: một để trục đất đá từ gươnggiếng, còn trục kia để chuyển vật liệu chống giếng cố địnhxuống giếng

- Độ tin cậy của vỏ chống tạm thời không cao, tốn công lắpdựng và tháo dỡ vỏ chống tạm thời

- Vốn đầu tư ban đầu lớn

* Điều kiện áp dụng:

- Thường sử dụng để đào giếng có chiều sâu tối thiểu 250m

- Đường kính tối thiểu 4,5 m

- Tốc độ đào giếng có thể đạt tới 200m/tháng

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TÁC KHOAN

NỔ MÌN THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG V.1: MỘT SỐ VẤN ĐỀ THIẾT KẾ TỔNG QUAN

Khi thi công giếng đứng trong đất đá có độ kiên cố trungbình và rắn cứng ( theo đề bài f = 9) thì công tác đào phá đất

đá được tiến hành bằng phương pháp nổ mìn tạo biên để có thểđạt được hiệu quả nổ mìn toàn diện cao nhất

Tổ hợp công tác khoan nổ mìn trong một chu kỳ thi công :

- Đưa người lên xuống

- Củng cố, bơm nước

- Khoan lỗ mìn trên gương giếng

- Nạp thuốc, nổ mìn

- Thông gió, đưa gương về trạng thái an toàn

- Bốc xúc và trục tải đất đá trên gương

- Chống giữ ( chống tạm thời, chống cố định)

- Các công tác phụ

Yêu cầu kỹ thuật khi thi công bằng khoan nổ mìn:

- Tạo ra mặt cắt ngang giếng đứng đúng theo yêu cầu thiết

- Giảm được chi phí thuốc nổ dùng để phá vỡ đất đá.

=> Đoạn giếng theo đề bài thi công qua lớp Bột kết có f =

9 nên ta có thể sử dụng loại thuốc nổ nhũ tương P113 Đây làloại thuốc nổ thường được sử dụng cho các khu vực thi công antoàn về khí và bụi nổ

Bảng 1: Đặc tính của thuốc nổ nhũ tương P113:

STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Giá trị

9 Kích thước thỏi

V.3: LỰA CHỌN PHƯƠNG TIỆN NỔ:

Để kích nổ lượng thuốc nổ trong các lỗ mìn khi đào giếng ởnhững khu vực có nguy cơ về nổ khí và bụi nổ người ta thường

sử dụng các loại kíp nổ điện tức thời hoặc vi sai ( với mức độ visai 25, 50, 75, 100, 150, ) Loại kíp nổ tức thời sử dụng để nổcác lỗ mìn tạo rạch, còn các kíp nổ vi sai được sử dụng để kích

nổ các lỗ mìn phá hay lỗ mìn biên

=> Do sử dụng thuốc nổ nhũ tương P113 để phá vỡ đất đá nên

ta sử dụng kíp nổ điện vi sai KVD - 8N Loại thuốc nổ này sửdụng rộng rãi trong khai thác than, quặng, đá Dùng để gây nổthuốc nổ mạnh, thuốc nổ nhũ tương, dây nổ các vật liệu phụkhác Không sử dụng loại kíp này cho các công trình có khí hoặcbụi nổ

Bảng 2: Thông số của kíp nổ phi điện vi sai KVD-8N.

Loại

kíp

nổ

Đườn g kính kíp nổ

Chiề u dài kíp nổ

Chiều dài dây dẫn

Điện trở

Dòng điện an toàn

Dòng điện gây nổ

Cườn

g độ nổ

2; 4; 5;

6; 10m

2 –3,2W

0,18A

1,2

A Số 8

Số vi sai của loại kíp nổ KVD-8N:

Số 1: 0 ms Số 3: 50 ms Số 5: 110 ms Số 7:

200 ms

Số 2: 25 ms Số 4: 75 ms Số 6: 150 ms Số8: 250 ms

V.4: TÍNH CHI PHÍ THUỐC NỔ VÀ LƯỢNG THUỐC NỔ TRONG MỘT LỖ MÌN.

a, Chỉ tiêu thuốc nổ:

- Chỉ tiêu thuốc nổ ( lượng thuốc nổ đơn vị) là khối lượngthuốc nổ cần thiết để phá vỡ 1 m3 đất đá ở trạng thái nguyênkhối và được tính bằng kg/m3

Chỉ tiêu thuốc nổ được tính bằng công thức của Pocrovxki.MN:

q=q1 f c v c e k d (kg/m3)Trong đó:

- q1 là lượng thuốc nổ chuẩn cần để đập phá 1 m3 đá trongtrường hợp nổ văng tiêu chuẩn tức nổ để tạo thành một phễu nổsâu 1 m và bán kính phễu nổ 1 m ( r =w=1m) ( phụ thuộc vào

hệ số kiên cố của đất đá f), có thể chọn giá trị của q1 dựa trênthực nghiệm:q1≈ 0,1f hoặc có thể chọn theo bảng dưới đây:

Bảng 3: Bảng chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn q 1 phụ thuộc vào các loại đá:

ST

T Đặc điểm đất đá

Hệ số kiên

10 ÷

15

1,3 ÷

1,5

Đá granít mịn, sa thạch anh, đáđiôrít Sa thạch, đá vôi, đá gnaihạt nhỏ,

6 ÷ 8 1,0 ÷

1,2

3

Đá granit cứng sa thạch và đá vôimịn Pirít, đá cẩm thạch và đáđôlômít cứng,

4 ÷ 5 0,7 ÷

0,9

4

Diệp thạch, sa thạch sét và diệpthạch cứng, sa diệp thạch và sathạch cát Diệp thạch sét cứng kể

cả pirít Sa thạch và đá vôimềm,

3 ÷ 4 0,5 ÷

0,6

=> Theo đề bài ta có f = 9 nên ta chọn q1 = 1,2 kg/m3

- f c là hệ số ảnh hưởng của đặc điểm cấu trúc của đất đá

trên gương, giá trị f c có thể xác định bằng thực nghiệm phụ

thuộc vào tính chất của đất đá

=> Theo đề bài ta có đất đá được phân thành nhiều lớp với

độ kiên cố thay đổi, mức độ nứt nẻ nhẹ nên ta chọn f c = 1,3.

P s Thuốc nổ trong bài sử dụng là loại

P113 có khả năng công nổ từ 320 – 330 cm3 Nên ta có:

Ta có chỉ tiêu thuốc nổ ( lượng thuốc nổ đơn vị) được tính bằng:

q=q1 f c v c e k d= ¿ 1,2 1,3 1,4 1,152 0,84 = 2,113 (kg/m3)

b, Lượng thuốc nổ trong một lỗ khoan

- Ta có lượng thuốc nổ trên 1 m chiều dài lỗ mìn được tính bằng

công thức: γ= π d tt

2

4 a ∆ k ; kg/mTrong đó:

+ d tt là đường kính thỏi thuốc ta đã chọn d tt= ¿ ∅38 mm + a là hệ số nạp mìn Theo MN.Protodiaconov khi hệ sốkiên cố f = 9 và d tt= ¿ ∅38 mm ta chọn a = 0,6

+ ∆ là mật độ thuốc nổ trong thỏi thuốc Do thuốc nổ

V.5: TÍNH SỐ LƯỢNG LỖ KHOAN TRÊN GƯƠNG:

Số lượng lỗ mìn trên gương giếng phụ thuộc vào diện tíchmặt cắt ngang của gương, tính chất cơ lý của đất đá, loại và đặctính của thuốc nổ, hệ số nạp mìn

Với phương pháp nổ mìn tạo biên, số lượng lỗ mìn biên Nbđược tính bằng công thức:

Nb = [π (D g−2 c)

b b ] ; lỗTrong đó: bb – khoảng cách giữa các lỗ mìn biên

c – là khoảng cách từ vòng lỗ mìn biên tới biênthiết kế được chọn trong khoảng (0,15 - 0,2) m; => c = 0,2 m

Các giá trị bb được lựa chọn theo bảng sau:

Bảng 4: Bảng lựa chọn khoảng cách các lỗ mìn biên và hệ số

q - chỉ tiêu thuốc nổ (lượng thuốc nổ đột phá); kg/

dlm = ( 1,1 - 1,2 )dtt (mm)

Hiện nay đường kính lỗ khoan thường dùng là 36, 42, 45,

mm Do thỏi thuốc có dtt = 38 mm nên ta lựa chọn dlk = 42 mm

V.7 TÍNH CHIỀU SÂU LỖ KHOAN:

Chiều sâu lỗ mìn (l lk) là một thông số quan trọng nhất có

ảnh hưởng tới khối lượng công việc, chi phí nhân công cho tất

cả các công việc của một chu kỳ đào giếng Chiều sâu lỗ mìnhợp lý là chiều sâu mà ứng với nó thì chi phí sức lao động, thờigian và phương tiện đào 1m giếng là nhỏ nhất Hay chọn đượcchiều sâu lỗ mìn hợp lý sẽ gớp phần làm gia tăng tốc độ đàogiếng, tăng năng suất lao động và giảm giá thành xây dựnggiếng

Chiều sâu lỗ mìn phụ thuộc vào tính chất cơ lý của đất đá,diện tích mặt cắt ngang đào của giếng, chủng loại thiết bịkhoan, sơ đồ tổ chức công tác,

Theo kinh nghiệm ta có chiều sâu lỗ khoan hợp lỹ llk =

( 1

2÷

2

3)D g Với đường kính giếng đã cho D g = 5,5 m thì chiều sâu lỗ

mìn hợp lý nằm trong khoảng llk = (2,75 ÷ 3,67) (m) Hơn nữa,chiều sâu lỗ mìn phải lựa chọn làm sao cho tiến độ nổ ra bằngmột số nguyên lần bước chống để thời gian và khối lượng công

việc trong một chu kỳ là như nhau Tức là llk = 2 l bc

ɳ = 2 1,50,85 =3,52

đào qua, tính chất phân lớp và nứt nẻ của đất đá, góc dốc củavỉa, số lượng và đường kính lỗ mìn cũng như một loạt các yếu tốkhác.

Khi bố trí các lỗ mìn trong gương cần cố gắng để đảm bảocác yêu cầu sau:

- Hệ số sử dụng lỗ mìn ɳ đạt giá trị cao

- Phá vỡ toàn bộ đất đá trên suốt chiều sâu lỗ mìn đúngđường biên thiết kế và đất đá vỡ đều hạt, do vậy không phảiđập thêm và làm tơi phần dưới

- Tạo biên chính xác cho tuyến giếng theo đúng kích thướcthiết kế bảo đảm hệ số thừa mặt cắt ngang μ ≈ 1

- Tránh đất đá văng về một phía, tránh để lỗ mìn câm

Khi nổ mìn toàn tiết diện, các lỗ mìn ở gương giếng thường

bố trí thành 3 nhóm: Nhóm đột phá, nhóm phá, nhóm biên

* Thiết kế nhóm lỗ mìn đột phá:

Ở đây ta lựa chọn phương pháp đột phá hình phễu, để làm

tăng hiệu quả công tác khoan nổ mìn ta sử dụng thêm một lỗmìn đột phá tâm Các lỗ khoan đột phá sẽ khoan nghiêng vàotâm một góc bằng 800 và sâu hơn các lỗ mìn khác 250 mm

=> Chiều dài lỗ mìn đột phá lúc đó sẽ là:

l dp=(l lk+0,25) sin 800 =

(3,5+0,25) sin 800 = 3,81 (m)

Ở tâm giếng có khoan một lỗ mìn đột phá tâm với chiềudài của mìn này bằng l dpt= ¿3 m

* Thiết kế nhóm lỗ mìn phá:

Các lỗ mìn phá sẽ khoan thẳng đứng vuông góc với gươnggiếng Khi đó chiều dài lỗ phá bằng l p = l lk = 3,5 m.

* Tính toán các vòng lỗ mìn trên gương và số lượng

lỗ mìn trên các vòng:

Do đường kính thỏi thuốc sử dụng là d tt = 38 mm, N = 72 lỗ

nên theo kinh nghiệm ta sẽ bố trí 4 vòng với tỉ lệ đường kínhcác vòng lỗ mìn theo kinh nghiệm như sau:

Vòng 1: 0,35 Dg = 0,35 5,5 = 1,925 (m)

Vòng 2: 0,54 Dg = 0,54 5,5 = 2,97 (m)

Vòng 3: 0,7 Dg = 0,7 5,5 = 3,85 (m)

Vòng 4: Dg – 2.c = 5,5 – 2 0,2 = 5,1 (m)

Tương ứng với 4 vòng trên thì số lượng lỗ mìn trên từng vòng sẽ

tỷ lệ với nhau: 1 : 2 : 3 : 4 Nhưng do số lượng lỗ mìn biên ta đãtính được bên trên nên chỉ thiết kế các lỗ mìn phá và đột phá

- Vòng 2: Nhóm lỗ mìn phá

n2= ¿7 2 = 14 (lỗ) => Chọn n2 = 14 lỗ

- Vòng 3: Nhóm lỗ mìn phá

n3 = 7 3 = 21 (lỗ) => Chọn n3 = 21 lỗ

* Chi phí thuốc nổ cho một tiến độ và lượng thuốc

nổ trong từng lỗ mìn trên lý thuyết:

Ta có tổng chi phí thuốc nổ trên lý thuyết được tính toántheo công thức:

* Số lượng thỏi thuốc trong một lỗ mìn:

Ta có khối lượng của một thỏi thuốc là: mt = 300 g = 0,3kg

n dpt=q dpt¿

m t =

2,079 0,3 =¿ 6,93 (thỏi) => Chọn n dp = 7 (thỏi)

n dp=q dp

m t=

2,64 0,3 =¿ 8,8 (thỏi) => Chọn n dp = 9 (thỏi)

n p=q¿p

m t=

2,426 0,3 =¿ 8,087 (thỏi) => Chọn n dp = 8,5 (thỏi)

n b=q b¿

m t=

2,432 0,3 =¿ 8,107 (thỏi) => Chọn n dp = 8 (thỏi)

* Chi phí thuốc nổ cho một tiến độ và lượng thuốc