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 mỏ than Hà Lầm theo hướng từ xuống khoan nổ mìn - Đường kính đào = 5,5 (m) - Kết cấu gia cố tạm neo , L = (m), bố trí so le 10 thanh/vòng, khoảng cách vòng 1,5 (m), chiều dày lớp bê tông phun 7cm - Vỏ chống cố định bê tông cốt thép dày 0,4 (m) - Lượng nước chảy vào giếng thời gian đào 2,5 () Giếng đào qua lớp đất đá: ST T Tên lớp đất đá Dung trọng () Bột kết 2,82 Hệ số kiên cố f Chiều dày lớp (m) RMR Ghi 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 Số - Phố Tân Lập - phường Hà Lầm - Thành phố Hạ Long - Tỉnh Quảng Ninh Nằm cách Thành phố Hạ Long tầm km phía Đông Bắc - Giới hạn tọa độ: + Hệ tọa độ độ cao HN-1972, 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 km2 I.1.2: Địa hình, sông suối mỏ Hà Lầm Khu mỏ thuộc vùng đồi núi, thấp dần từ Bắc xuống Nam với độ dốc sườn địa hình từ 15 tới 450 hình thành hai dạng địa hình chính: - Địa hình nguyên thủy: phía Nam Tây Nam khu mỏ, đôi chỗ bị đào bới khai thác than đầu lộ vỉa - Địa hình nhân tạo: bao gồm khai trường lộ thiên bãi thảnh trung tâm khu mỏ, phát triển phía Đông phía Bắc Trong khu mỏ có suối suối Hà Lầm hệ thống suối nhỏ, tất suối nhỏ chảy vào suối hà Lầm chảy phía Tây, đổ biển Suối Hà Lầm có lòng tương đối phẳng, rộng từ - (m), suối có nước quanh năm Lưu lượng nước lớn vào mùa khô với Qmin = 0,1 (l/s), lưu lượng nước lớn vào mùa mưa với Qmax = 114 (l/s) Những ngày mưa lớn nước chảy mạnh Nguồn cung cấp nước cho suối nước mưa nước ngầm lòng đất I.1.3: Điều kiện khí hậu: Mỏ Hà Lầm nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, năm thường có hai mùa mùa khô mùa mưa: - Mùa mưa: Bắt đầu từ tháng đến hết tháng 10, khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ trung bình từ 220C tới 360C, thường có gió mùa Đông Nam Mùa thường hay có bão mưa to, có mưa tới 200 mm, lượng mưa trung bình hàng năm khoảng từ 1600 mm tới 2500 mm Trong mùa mưa, lượng mưa chiếm từ 74% - 95% lượng mưa rơi năm - Mùa khô: Bắt đầu từ tháng 11 tới hết tháng năm sau, mùa thường khô hanh, lạnh giá Nhiệt độ trung bình từ 12 0C tới 250C, có nhiệt độ giảm xuống < 100C, thường có gió mùa Đông Bắc, xương mù dãy núi mỏ Lượng mưa mùa khô nhỏ, thường mưa phùn Lượng mưa mùa khô chiếm từ 5% tới 26% lượng mưa năm I.2: ĐẶC ĐIỂM VỀ KINH TỂ, XÃ HỘI, GIAO THÔNG: Mỏ Hà Lầm nằm khu vực có nhiều mỏ công trường hoạt động Hệ thống hạ tầng bao gôm: đường giao thông, hệ thống cung cấp điện, nước, sửa chữa khí,… phát triển thuận lợi cho việc xây dựng khai thác mỏ Dân cư vùng đông đúc, chủ yếu người Kinh Đa phần công nhân mỏ cán công nhân viên chức công ty xí nghiệp khai thác than Ngoài việc phát triển ngành công nghiệp khai thác than phát triển ngành dịch vụ, kinh doanh giải trí 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 khoáng sàng Hà Tu – Hà Lầm Đây khu vực nghiên cứu địa chất nhiều năm lập nhiều báo cáo thăm dò cho giai đoạn a, Địa tầng: Địa tầng chứa than mỏ than Hà Lầm nằm điệp Hòn Gai ( Phụ điệp giữa) Chiều dày trầm tích thay đổi từ 500 m tới 700 m, trung bình 540 m Thành phần chủ yếu gồm: Bột kết, cát kết, sạn kết sét kết cuội kết vỉa than Trong địa tầng chứa than tồn vỉa than, vỉa than có chiều dày từ mỏng, trung bình, dày, dày Các vỉa 9(6): 7(4); 6(3); 5(2); 4(1) vỉa không trì liên tục toàn diện thích thăm dò Các vỉa 10(7); 11(8); 13(9); 14(10) vỉa than trì liên tục, có trữ lượng lớn Theo tài liệu thăm dò có 11 vỉa, có vỉa có giá trị khai thác Công nghiệp, gồm có vỉa: 14(10), 13(9), 11(8), 10(7), 9(6), 7(4), 6(3), 5(2), 4(1) có vỉa giá trị khai thác công nghiệp vỉa vỉa 14B Theo thứ tự từ xuống dưới, đặc điểm vỉa than khu vực mỏ Hà Lầm sau: - Vỉa 4(1): Vị trí phân bố không đồng khu vực Hà Lầm, phần phía Nam vỉa 4(1) thuộc đứt gãy L-L lộ vỉa Chiều dày vỉa 4(1) vị trí trung tâm khu mỏ tuyến II-VI thay đổi từ 0.87 1,74 m Than đất đá vỉa chủ yếu lớp sét kết, chiều dày thay đổi Phần phía Nam từ tuyến X đến tuyến XI, chiều dày thay đổi từ 1,69 6,14 m, than đất đá vỉa chủ yếu lớp sét kết Có 13 lỗ khoan xuyên qua vỉa 4(1) Vỉa 4(1) 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 khu vực Hà Lầm, phần lớn nằm phía Bắc từ tuyến IA đến tuyến VIII, phần lại nằm tuyến XI Giữa tuyến IA tuyến VIII, cốt cao vỉa 5(2) – 250 - 600 m, độ dày vỉa 5(2) biến đổi từ 0,46 8,0 m, trung bình 2,81 m, đất đá chủ yếu lớp sét kết, chiều dày thay đổi 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 lộ vỉa phía Đông Bắc Tây Nam khu vực, có cấu tạo địa chất không ổn định, có nhiều khu than, hình thành khoảnh Đông Bắc Tây Nam, chiều dày thay đổi từ 0,2 5,6 m, trung bình 2,0 m Có 25 lỗ khoan xuyên qua vỉa 6(3) Đây vỉa không ổn định, cấu tạo đơn giản - Vỉa 7(4): Nằm phía Đông Bắc Bắc khu mỏ Đây vỉa than dày, phân bố cho toàn khu mỏ Phương trục góc dốc vỉa tương đối ổn định, bị khống chế số lỗ khoan Vỉa có cấu tạo phức tạp, có 12 lớp đất đsa kẹp, độ dày biến đổi từ 0,07 m Chiều dày vỉa không ổn định, thay đổi từ 0,26 42,58 m + trung bình 11,47 m Vỉa nghiêng theo hướng Đông Bắc, phía Tây Bắc có chiều dày vỉa than lớn Tây Nam Vỉa có 50 lỗ khoan xuyên qua Cấu tạo tương đối đơn giản, ổn định - Vỉa 9(6): Nằm lộ vỉa Đông Nam Tây Bắc, phân bố không liên tục, nhiều chỗ than, chủ yếu phân bố khu vực Tây Bắc Đông Nam Vỉa có cấu tạo phức tạp phức tạp, có lớp đá kẹp, chiều dày biến đổi từ 0,07 4,05 m Chiều dày thay đổi từ 0,38 33,63 m, chiều dày bình quân 3,99 m Có 55 lỗ khoan qua vỉa 9(6) Đây vỉa không ổn định có cấu tạo tương đối đơn giản - Vỉa 10(7): Phân bố tương đối đồng khu mỏ tương đối ổn định Vỉa phân bố chủ yếu phía Bắc khu trung tâm khu thăm dò khảo sát, phần phân bố phía Đông Nam Vỉa có chiều dày không ổn định, thay đổi từ 0,54 42,89 m, chiều dày trung bình 7,85 m Vỉa có cấu tạo phức tạp, có 12 lớp đá kẹp, độ dày biến đổi 0,07 4,05 m, có 265 lỗ khoan qua vỉa 10(7) Cấu tạo tương đối đơn giản, không ổn định - Vỉa 11(8): Vỉa phân bố phía Bắc đứt gãy L-L, nằm hầu hết biên giới mỏ Là vỉa dày, không ổn định, có nhiều lớp đất đá mỏng, thường bột cát kết, sét kết sét than có nồng độ tro dạt 50 Vỉa có 29 lớp đá kẹp, chiều dày thay đỏi từ 0,08 8,11 m, có 193 lỗ khoan xuyên qua vỉa than 11(8) Cấu tạo tương đối đơn giản, phía tây vỉa tồn lớp đất đá có chiều dày lớn 2,5 m, phạm vi tương đối nhỏ hẹp - Vỉa than 13(9): Phân bố phần lớn khu trung tâm mỏ, phía Tây phía Đông khu mỏ ( mỏ nNui Béo) Chiều dày thay đổi mỏ 13(9) từ 0,16 19,34 m, bình quân 3,50 m, vỉa có chiều dày trung bình Nó có 1-7 phân tầng, chiều dày thay đổi từ 0,07 3,19 m Giữa phân tầng lớp đá kẹp có chiều dày 0,07 3,01 m Thành phần chủ yếu lớp đá kẹp bột cát kết, sét kết Vỉa có 142 lỗ khoan 40 mặt cắt địa chất gặp vỉa 13(9) Đây vỉa không ổn định, cấu tạo địa chất tương đối phức tạp, chiều dày không đều, có nhiều khu vực than - Vỉa 14(10): Phân bố trung tâm phía Đông khu mỏ Độ dày vỉa 14(10) lớn, biên độ thay đổi chiều dày vỉa than 0,73 56,62m, chiều dày bình quân 12,87m b, Kiến tạo: Khu mỏ than Hà Lầm phần dải than Hòn Gai - Cẩm Phả Vì vậy, mặt kiến tạo khu mỏ mang đặc điểm kiến tạo chung toàn dải than Các đứt gãy, nếp uốn phát triển nhiều, có quy mô khác Phần lớn đứt gãy thuộc kiểu đứt gãy thuận, phát triển theo hai phương phương kinh tuyến vĩ tuyến - Nếp uốn: Về nếp uốn lớn nếp lồi, nếp lõm Hà Lầm, nếp lồi 158, nếp lồi Khe Cá giữ báo cáo địa chất năm 1982 Trước bình đồ đẳng trụ vẽ theo mức cách 50m, yêu cầu thiết kế, khai thác, báo cáo vẽ bình đồ cách 25m nên cấu trúc nhỏ thể chi tiết sát thực - Về đứt gãy: So với báo cáo năm 1982 hệ thống đứt gãy chủ yếu nhiều thay đổi, chỉnh lý xác thêm tỷ lệ lập đồ báo cáo 1/2000, cập nhật trạng khai thác Trong trình khai thác phát thêm số đứt gãy nhỏ như: Đứt gãy F.B1, C, G, K, D, H, G, G1 Các đứt gãy nhỏ có cự ly dịch chuyển từ 2m ÷ 5m báo cáo thể vẽ mặt cắt Đặc điểm kiến tạo khu mỏ than Hà Lầm cụ thể sau: * Nếp uốn: - Nếp lồi Hà Lầm: Đây nếp lồi lớn nằm phía Tây khu mỏ Phương trục nếp lồi có hướng Bắc - Nam rõ Phía Bắc bị cắt đứt gãy H - H, làm cho phương trục biến đổi dần theo phương Đông Tây Trục nếp uốn có xu hướng chìm xuống tuyến VI, VII nhô cao phía Bắc - Nam Nếp lồi Hà Lầm có mặt trục nghiêng Đông với góc dốc 65 - 700, phần Nam khu mỏ có tượng thẳng đứng, nghiêng phía Tây Mặt trục nếp lồi phần phía Bắc có dạng không đối xứng phía Nam 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) phía Đông Mặt trục nếp lõm Hà Lầm có phương Bắc - Nam, thực địa, mặt cắt địa chất xác định rõ Nếp lõm Hà Lầm phức nếp uốn phát triển phức tạp cánh nếp lõm tồn nếp lồi nếp lõm lớn nhỏ uốn lượn theo nhiều phương khác Nếp lõm Hà Lầm nếp lõm có dạng không đối xứng mặt trục nghiêng Đông 650 - 700 Hai cánh nếp lõm không đối xứng, cánh Tây thoải tồn nhiều nếp uốn bậc cao, độ dốc cánh thay đổi 150 - 200 , phần gần cánh Tây cánh Đông nếp lõm có độ dốc 50 - 600 Nếp lõm Hà Lầm trì tốt phần phía Bắc có xu hướng tắt dần phía Nam - Nếp lồi 158: Nếp lồi có phương trục gần Bắc Nam, gần trục dọc theo phương mặt cắt địa chất tuyến XIII Khu vực tuyến IX đến XA, trục nếp uốn bị gián đoạn đứt gãy M cắt qua, cánh có dịch chuyển ngang Mặt trục nghiêng phía 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 đến tuyến V độ dốc thay đổi từ 20 – 300, từ tuyến VI trở phía Nam khu mỏ có độ dốc giảm dần, thay đổi từ 200 xuống 100 * Đứt gãy: Hệ thống đứt gãy khu Hà Lầm phát triển phức tạp Hai đứt gãy có tính chất khu vực đứt gãy L - L phía Nam đứt gãy Hà Tu phía Đông - Đông Bắc có đới huỷ hoại, cự ly dịch chuyển theo mặt trượt lớn Các đứt gãy F.A, F.B, FC, F.D, F.K, F.G, F.T, F.M đứt gãy Mongplane có cường độ nhỏ Trong khu mỏ than Hà Lầm có nhiều đứt gãy nhỏ dạng kéo theo, phương phát triển trùng với phương đứt gãy Những đứt gãy nhỏ phát triển quy luật nên gây khó khăn cho trình khai thác khai thác hầm lò Theo tính chất chia hệ thống đứt gãy khu mỏ than Hà Lầm thành hai loại: - Đứt gãy thuận: F.B, F.G, F.T, F.M, đứt gãy Mongplane đứt gãy thuận Hà Tu - Đứt gãy nghịch: Mới phát đứt gãy K Theo phương đứt gãy: Txb – thời gian xúc bốc đất đá; phút txb = T1 + T2 + T3 Trong đó: T1 thời gian chuẩn bị bốc bao gồm thời gian thả máy xuống gương giếng chuẩn bị máy để bốc đất đá ( phút) Với thiết bị xúc bốc kiểu gầu ngoạm KS-2u/40 chọn T1 = 10 – 30 phút => Ta chọn T1 = 10 phút T2 thời gian chuyên bốc đất đá ( phút): T = T21 + T12 Trong đó: T21 thời gian xúc bốc đất đá pha I, không làm tơi, phút T22 thời gian làm tơi bốc đất đá pha II, phút Ta có: T21 = , phút T22 = , phút Trong đó: – tỉ lệ đá bốc làm tơi so với tổng khối lượng đất đá nổ Với KS-2u/40 = 0,85 0,95 => Chọn = 0,9 knr – hệ số nở rời đất đá, với f = => Chọn k nr = 2,1 n – số máy bốc làm việc đồng thời, ta có n = máy P1 – xuất thiết kế máy bốc (m 3/phút), với thiết bị xúc bốc kiểu gầu ngoạm KS-2u/40 suất thiết kế P1 = 60 – 80 m3/h => Ta chọn P1 = 80 m3/h = 1,33 m3/phút e – hệ số giảm suất máy bốc làm việc đồng thời, ta chọn e = 1,0 t1 – thời gian trao đổi thùng, t gồm thời gian tháo, móc, đánh tín hiệu chuẩn bị kéo thùng tròn lên chọn theo bảng sau: ST T Thời gian t1 (s) Trục đầu Trục đầu cáp cáp Tên công việc Tháo móc khỏi qui thùng 10 tròn Móc vào quai thùng tròn 10 Kéo thùng tròn lên chút, gạt đất đá bám xung 30 quanh thùng giữ cho thùng đứng im Đánh tín hiệu 10 Chọn dây cáp trục Tổng cộng 60 => Ta chọn t1 = 60 (s) = phút – 15 10 - 15 – 15 10 - 15 – 40 30 - 40 – 80 10 10 - 20 70 – 100 Vt – dung lượng thùng tròn dung lượng tổng cổng thùng tròn bốc đồng thời gương giếng; ta sử dụng thùng tròn TZ3 có thông số sau: TT Tên tiêu Đơn vị Số lượng Dung tích thùng m3 Đường kính thân thùng mm 1650 Đường kính miệng thùng mm 1450 Chiều cao thân thùng (không kể mm 1650 móc quai) Đường kính xà thùng mm 80 ±2 Trọng lượng kg 1050 => Sử dụng thùng tròn có Vt = m3 – hệ số chứa đầy thùng tròn ( = 0,9 – 0,95), ta chọn = 0,9 P2 – suất công nhân đập, làm tơi bốc đất đá cho máy bốc lựa chọn theo bảng sau: Năng suất lao Chủng loại đất đá động Đá rắn Đá cát kết, đá công nhân tham Đá phiến cứng vôi gia pha xúc bốc ( f = – 6) (f = 12 – (f = – 10) thứ hai P2 16) Năng suất lao động P2 hoàn toàn thủ 1,4 – 1,8 1,0 – 1,4 0,6 – 1,0 công, m /giờ Năng suất lao động P2 có sử dụng thiết bị 2,5 – 3,0 2,0 – 2,5 1,0 – 1,8 giới phụ trợ, m3/giờ => Ta chọn P2 = 1,2 m3/giờ = 0,02 m3/phút m – số công nhân tham gia công việc đập, làm tơi bốc đất đá cho máy bốc, chọn m = người => T2 = T21 + T12 = + = = 304,4 phút => Chọn T2 = 305 phút Ta có T3 – thời gian tham gia kết thúc bốc gồm thời gian tháo ống dẫn khí nén, gạt đất đá bám gầu bốc kéo gầu bốc lên độ cao an toàn trước nổ mìn Với máy bốc KS-2u/40 T3 = (10 – 20) phút => Chọn T3 = 10 phút => txb = T1 + T2 + T3 = 10 + 305 + 10 = 325 phút => Năng suất trung bình máy bốc bằng: Pxb = = = 0,193 (m3/phút) = 11,61 (m3/h) => Năng suất máy bốc thời gian chuyên bốc bằng: Pcb = = = 0,21 (m3/phút) = 12,65 (m3/h) CHƯƠNG VII: CÔNG TÁC TRỤC TẢI, THOÁT NƯỚC, CHIẾU SÁNG VÀ CUNG CẤP KHÍ NÉN VII.1: THIẾT KẾ CÔNG TÁC TRỤC TẢI THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG: 1, Các thiết bị trục tải đào giếng: Khi đào giếng thiết bị trục dùng để đưa người lên xuống, trục đất đá lên, chuyển vật liệu xuống giếng dùng để trục nước lên Thiết bị trục trục cố định, trục tạm thời gồm tháp giếng, máy trục, thùng trục, thiết bị móc, dây cáp trục, dây cáp định hướng, dây cáp treo khung định hướng khung căng – Máy trục – Cáp trục – Tháp giếng – Vành trục – Thiết bị dỡ tải – Cáp định hướng – Khung định hướng – Thiết bị móc – Thùng tròn 10 – Sàn treo Hình : Sơ đồ bố trí trang thiết bị trục tải đào giếng: 2, Năng suất trục tải Năng suất trục đào giếng không nhỏ suất máy bốc làm việc gương giếng: Năng suất cần thiết trục tải để trục đất đá tơi xác định theo công thức: Ptt = ; m3/h Trong đó: Sg – diện tích đào giếng (m2); Sg = 23,758 m2 lo – chiều dài tiến gương sau lần khoan nổ mìn (m); lo = (m) knr – hệ số tơi đất đá; knr = 2,1 K – hệ số làm việc không trục tải, giá trị k = 1,15 – 1,2; => Lấy K = 1,15 Txb – thời gian xúc bốc đất đá; phút T xb = 380 phút => Ptt = = = = 0,47 m3/phút = 28,29 (m3/h) 3, Tính toán trục Số lần trục tải xác định theo công thức: n = ; lần Trong đó: – hệ số dự trữ thường lấy từ ( 1,1 – 1,15); Chọn = 1,15 Tck thời gian chu kỳ trục; giây Với sơ đồ công nghệ thi công song song sử dụng hai sàn công tác giếng đứng, trục tải đầu cáp thì: Tck = + ; giây Trong đó: H – chiều dài tối đa giếng cần thông gió; m H = 339,7 m v – tốc độ trục tải; m/s Theo nhà khoa học Nga, giá trị tốc độ trục tải hợp lý nên lựa chọn khoảng sau: v = 3,5 – 3,7 m/s chiều sâu giếng đứng H < 400m; v = 4,2 – 4,5 m/s chiều sâu giếng đứng H = 400 - 600 m; v = 4,8 – 5,5 m/s chiều sau giếng đứng H = 600 – 800 m; v = 5,8 – 6,5 m/s chiều sâu giếng đứng H > 800 m; => Với giếng thi công có H = 339,7 m chọn tốc độ trục tải v = 3,6 m/s => Tck = = = 359,58 (s) => Chọn Tck = 360 (s) => Số lần trục tải bằng: n = = 8,69 (lần) => n = lần VII.2: CÔNG TÁC THOÁT NƯỚC: Giá trị lưu lượng nước ngầm xuất xây dựng giếng đứng phụ thuộc vào yếu tố: - Đặc tính địa chất thủy văn lớp đất đá, giếng đứng phải đào qua; - Giá trị hệ số thấm môi trường đất đá; - Diện tích mặt cắt ngang giếng đứng; - Đặc tính thẩm thấu vật liệu chống giữ giếng đứng; Trong trình xây dựng giếng đứng thường sử dụng phương pháp chủ yếu nhằm chống lại ảnh hưởng có hại nước ngầm sau: - Phương pháp thoát nước trực tiếp: Bơm nước trực tiếp từ gương thi công giếng đứng nhờ loại thiết bị bơm thoát nước thùng tròn - Phương pháp thu gom nước: Sử dụng phương pháp thu gom nước trước chúng xâm nhập trực tiếp vào gương thi công giếng đứng bơm chúng lên mặt đất - Phương pháp nhân tạo: đóng kín, trám kín loại khe nứt ngăn chặn dòng nước ngầm giải pháp điền lấp đầy chúng nhờ loại vật liệu xi măng, dung dịch sét, nhựa đường giải pháp đóng băng nhân tạo vùng đất đá bao quanh giếng đứng => Ở ta lựa chọn phương pháp thoát nước trực tiếp thùng tròn Loại thùng tròn sử dụng TZ3 có dung tích thùng V = m2 sử dụng để xúc bốc đất đá Trong giai đoạn xúc bốc đất đá, bơm nước vào thùng tròn, nước điền đầy lỗ rỗng giưa cục đất đá đưa lên mặt đất thùng tròn Trong thời gian khoan lỗ khoan nạp mìn, thi công kết cấu chống giữ cố định, nước từ gương thi công giếng đứng đưa lên mặt đất thingf tròn đất đá Trong giai đoạn nạp, nổ mìn, thông gió gương thi công, đưa gương vào trạng thái an toàn, nước ngầm chảy vào gương giếng đứng đọng lại lỗ rỗng cục-hòn đất vỡ Ta có lưu lượng nước đưa lên mặt đất phương pháp mà không làm giảm suất thiết bị trục chuyển đất đá, xác định theo công thức: Q = n Vt k1 k2 ( m3/h) Trong đó: n – số lần trục tải giờ; lần n = lần Vt – dung lượng thùng tròn, dung lượng tổng thùng tròn bốc đồng thời gương giếng; (m3) Vt = m3 k1 – hệ số chứa thùng tròn, thường lấy k = 0,75 – 0,8 Chọn k1 = 0,8 k2 – hệ số tính đến thể tích lỗ rống đất đá rời nổ mìn + Đối với đất đá mềm k2 = 0,3 – 0,4 + Đối với đất đá rắn cứng trung bình k = 0,4 – 0,5 + Đối với đất đá rắn cứng k2 = 0,5 – 0,6 => Với f = ta lựa chọn k2 = 0,5 => Q = 0,8 0,5 = 10,8 (m3/h) Với lưu lượng nước chảy vào giếng q = 2,5 m 3/h Q > q thỏa mãn điều kiện áp dụng phương pháp thoát nước thùng tròn VII.3: CÔNG TÁC CHIẾU SÁNG: Khi thi công giếng đứng, ta sử dụng đèn chiếu sáng gương tường hông giếng đứng Hai nguồn chiếu sáng treo phía sàn treo công tác Phía tầng sàn treo công tác ( kể phía toàn sàn treo công tác) treo đèn chiếu sáng VII.4: CÔNG TÁC CUNG CẤP KHÍ NÉN Khi đào giếng, khí nén cần cho máy khoan, búa chèn, máy bốc, khí nén dùng để đóng mở cửa giếng, áp suất khí nén có ảnh hưởng trực tiếp tới suất thiết bị thi công a, Công suất trạm khí nén Khí nén sử dụng chủ yếu để phục vụ công tác khoan bốc đất đá Do suất trạm khí nén xác định theo nhu cầu khí nén tổng cộng tất máy móc, thiết bị thi công Với giếng ta thi công có tổ hợp thiết bị khoan CMƂY-4 máy xúc bốc toàn KS-2u/40 thì: Qkn = 1,3 (q1 n1 k1 + q2 n2 k2); (m3/phút) Trong đó: q1, q2 nhu cầu khí nén máy khoan máy bốc đất đá Với máy khoan CMƂY-4 q1 = 28 m3/phút Với máy xúc-bốc toàn KS-2u/40 q2 = 50 m3/phút Với n1, n2 số máy khoan hay máy bốc làm việc đồng thời gương n1 = máy; n2 = máy k1, k2 – hệ số làm việc đồng thời máy khoan, máy bốc khí nén Máy khoan làm việc đồng thời n1 10 11 15 Các tổ hợp k1 0,9 0,82 0,85 0,8 0,9 Máy bốc làm việc đồng thời n2 Búa chèn k2 0,8 0,9 0,95 máy khoan giếng đứng => Với tổ hợp máy khoan CMƂY-4 k1 = 0,9 sử dụng máy xúc bốc toàn KS-2u/40 k2 = 1; => Tổng nhu cầu khí nén cần là: Qkn = 1,3 (q1 n1 k1 + q2 n2 k2) = 1,3 (28 0,9 + 50 1) = 163,28 (m3/phút) Khi thi công giếng đứng, lưu lượng khí nén bị rò rỉ, tổn hao Do tổng khí nén cần thiết bằng: = 1,2 Qkn = 1,2 163,28 = 195,936 (m3/phút) b, Chọn máy nén khí: Ta có số loại máy khí nén sử dụng thi công giếng đứng sau: Mã hiệu Áp suấ t làm việc (kgf /cm2 G) Lư u lượ ng (m /p h) 43 63 60 8,5 24 AS250 8,5 30 AS300 7-9 36 AS- 7-9 43 4L20/8 5L40/8 6L60/8 L660/8 AS200 22 Côn Kích thước g suấ t độn g (kW ) 130 1720*1150*21 20 230 2600*1580*20 60 321 2600*1580*20 60 321 2500*1830*23 90 150 2700*1740*20 80 190 2700*1740*20 80 225 3400*1800*22 50 265 3600*1800*22 Trọn g lượn g (kg) Đườn Ghi g kính ống (mm) 2620 Piton 4000 Piton 4000 Pitton 7500 Pitton 2950 80 3250 80 4095 100 4400 100 Trục vít Trục vít Trục vít Trục 350 AS400 7-9 48 300 AS500 7-9 59 375 50 3600*1800*22 50 4000*2000*22 50 4700 100 5700 125 vít Trục vít Trục vít => Với lưu lượng khí nén cần thiết = 195,936 (m3/phút) ta lựa chọn máy AS500 máy AS200 với thông số c, Ống dẫn khí nén: Việc cung cấp khí nén từ trạm khí nén vào dọc theo giếng đứng đến sàn treo công tác thực đường ống thép có đường kính 125 mm cho máy AS500 80 mm cho máy AS200 CHƯƠNG IX: THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU CHỐNG GIỮ TẠM THỜI, CỐ ĐỊNH VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG VIII.1: LỰA CHỌN KẾT CẤU CHỐNG GIỮ TẠM THỜI VÀ KẾT CẤU CHỐNG GIỮ CỐ ĐỊNH: Theo đề ta có kết cấu gia cố tạm neo kết hợp với bê tông phun Thép neo 22, L = 2,0 m bố trí so le 10 / vòng, khoảng vòng 1,5 m, chiều dày lớp bê tông phun cm Kết cấu chống giữ cố định bê tông cốt thép dày 0,4 m VIII.2: THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU CHỐNG GIỮ GIẾNG ĐỨNG ĐÃ CHỌN: a, Tính thời gian chống tạm neo kết hợp với bê tông phun tct: Ta có thời gian chống tạm tct tính công thức: = + (2 – phút) + Trong đó: – số neo cắm vòng, theo đề ta có = 10 vòng – chiều dài neo, theo đề có = 2m – tốc độ khoan neo, vk = 0,7 m/phút – thể tích bê tông phun tính công thức: = = 3,5 0,85 = 3,55 m3 – tốc độ phun bê tông, ta lựa chọn máy bơm phun bê tông “ DELTA SIGMA” có tốc độ phun bê tông = 5-9 m3/h => Chọn = m3/h = 0,133 m3/phút => = + (2 – phút) + = + 10 + = 75,26 (phút) => = 80 phút b, Tính thời gian chống bê tông cố định tBT: Thời gian chống bê tông cố định tBT tính bằng: tBT = Trong đó: – thể tích lớp bê tông chống cố định; m3 = = 3,5 0,85 = 18,53 m3 – tốc độ bơm bê tông, m3/h; Ta sử dụng máy bơm – phun“ DELTA SIGMA” có => tBT = = 0,15 m3/phút = 123,5(phút) => Chọn tBT = 120 phút = CHƯƠNG IX: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG VIII.1: XÂY DỰNG VÀ TÍNH TOÁN CÁC BIỂU ĐỒ TỔ CHỨC THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG: VIII.1.1: Biểu đồ tổ chức chu kỳ theo sơ đồ đào giếng song song: Những công việc cần làm chu kỳ bao gồm: 1, Đưa người lên xuống ( thời gian tn = 10 15 phút) 2, Kéo thả sàn treo ( thời gian tst = 10 15 phút) 3, Kéo thả thiết bị ( thời gian ttb = 10 15 phút) 4, Kéo đường dây ống ( thời gian tdô = 10 15 phút) 5, Khoan lỗ mìn ( thời gian tkm) 6, Nạp mìn ( thời gian tnm) 7, Nổ mìn thông gió cho gương giếng ( thời gian t tg = 30 phút) 8, Đưa gương giếng vào trạng thái an toàn ( thời gian tat = 15 phút) 9, Bốc đất đá ( thời gian txb) 10, Chống tạm hay thả vỏ bảo hiểm (tct) 11, Chống cố định (tBT) => Ta chọn tn = 10 phút, tst = 10 phút, ttb = 10 phút, ttg = 30 phút, tat = 15 phút, tdô = 10 phút a, Tính toán thời gian khoan lỗ mìn tkm: tkm = = , phút Trong đó: llk chiều dài trung bình lỗ khoan, llk = 3,5 m; N số lượng lỗ mìn gương, N = 72 lỗ; nk số máy khoan búa khoan hoạt động đồng thời, nk = vk tốc độ khoan định mức chọn theo bảng sau: Giá trị tốc độ khoan kỹ thuật vk (m/phút) Với đất Hệ số kiên cố đất đá 7–9 10 – 14 > 14 0,8 – 1,4 0,7 – 0,8 0,5 – 0,7 0,15 – 0,3 đá f = ta lựa chọn tốc độ khoan v k = 0,7 m/phút => tkm = = = 120 ( phút) b, Tính toán thời gian nạp mìn tnm; tnm = ; phút Trong đó: N số lỗ mìn gương, N = 72 lỗ thời gian nạp lỗ mìn ( = – phút) phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan, với llk = 3,5m ta chọn = phút Nn số công nhân tham gia nạp mìn, chọn sở người nạp thuốc diện tích khoảng (6 – 8) m Với Sg = 23,75 m2 người nạp thuốc diện tích m nn = người => tnm = = = 90 phút => Tổng thời gian chu kỳ là: tn+tst+ttb+tdô+tkm+tnm+ttg+tat+txb+tct = 10+10+10+10+120+90+30+15+325+80 = 700 phút = 11 40 phút => Một chu kỳ chọn kíp thi công T ck = ... ĐỨNG: Trước xây dựng giếng đứng cần phải thực công tác chuẩn bị xây dựng giếng đứng sau: * Công tác trắc địa mỏ: - Khi thi công cần xác định cụ thể tâm giếng, trục thẳng đứng mặt cắt giếng - Xác định... bị khác có liên quan tới thi công giếng CHƯƠNG IV: LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG IV.1: MÔ TẢ CÁC SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHẢ THI XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG: Sơ đồ công nghệ phối hợp yếu tố kỹ thuật,... 528/QĐ - ĐT ngày 22/12/2004 - Hiện công ty than Hà Lầm đầu tư khai thác khoáng sản than mức - 300, đặc biệt việc xây dựng ba giếng đứng gồm giếng chính, giếng phụ giếng thông gió làm nhiệm vụ