Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

MỤC LỤC Table of Contents Chương1:Những vấn đề chung 4 1.2: Yêu cầu thiết kế 4 1.3: Vai trò của đoạn thân giếng chính 4 Giếng nghiêng chính là một loại đường lò nằm nghiêng, có lối thông gió trực tiếp ra mặt đất,dung để trục tải khoáng sản, người và vật liệu đồng thời còn để thông gió cho mỏ. 4 1.4: Hình dạng và kích thước mặt cắt ngang của đường lò 4 Chương 2 6 Sơ đồ tổ chức thi công, phương pháp đào chống lò 6 2.1 Lựa chọn sơ đồ đào và công nghệ thi công 6 2.2 Phương pháp phá vỡ đất đá 7 2.3.1 Chọn thuốc nổ và phương tiện nổ 8 2.3.2 Thiết bị khoan nổ mìn 9 2.3.4 Chỉ tiêu thuốc nổ 10 2.3.5 Lựa chọn đường kính lỗ khoan 10 2.3.6 Tính toán lỗ mìn trên gương 11 2.3.7 Tính toán chiều sâu các lỗ mìn Error Bookmark not defined. 2.3.8 Lượng thuốc nổ tính toán cho một chu kì đào 17 2.4 Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật khoan nổ mìn. 19 2.4.1 Hộ chiếu khoan nổ mìn 21 Bảng 2.8.Thông số khoan nổ mìn 23 2.4.2 : Tổ chức công tác khoan nổ mìn 24 2.4.3:Tổ chức nạp mìn và đấu ghép mạng nổ 24 2.4.4: Các biện pháp an toàn khi khoan nổ mìn 24 2.5: Thông gió và đưa gương vào trạng thái an toàn 25 2.5.1: Sơ đồ thông gió 25 2.5.2 :Tính lượng gió cần thiết đưa vào gương 26 2.5.3: Chọn ống gió, tính năng suất và hạ áp quạt 26 2.5.4 : Đưa gương vào trạng thái an toàn 28 2.6: Công tác vận chuyển và xúc bốc 28 2.6.1 :Thiết bị vận tải: 28 2.6.2Thiết bị xúc bốc: 29 2.7: Chống lò 32 2.7.1 : Chống tạm. 32 2.7.2: Chống cố định: 33 2.8: Công tác phụ 34 2.8.1:Chiếu sáng 34 2.8.2:Treo dây, treo ống 34 2.8.3: Giữ hướng đường lò 34 2.9 Thiết lập chu kì đào chống lò : 34 2.9.1 Số người , ca cần thiết để hoàn thành từng công việc trong một chu kì : 35 2.9.2 Thời gian hoàn thành từng công việc trong chu kì 36 2.9.3 Biểu đồ tổ chức chu kỳ đào chống lò 38 Chương 3 Error Bookmark not defined. Các Chỉ Tiêu Kinh Tế Kỹ Thuật Khi Đào Lò 42 3.1 Giá thành xây dựng 1mlò, chi phí trực tiếp, gián tiếp. 42 3.2 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản 42 3.3 Tốc độ đào lò 42

MỤC LỤC Table of Contents GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ Nhóm : 07 BÙI HỮU KIỀU MSSV:1321070555 Phần 1: Thiết kế kĩ thuật Chương1:Những vấn đề chung 1.1: Yêu cầu thiết kế -Thiết kế thi công đoạn thân giếng nghiêng -Chiều dài 800m -Tuổi thọ 50 năm -Đường lò có dạng tường vòm thẳng vòm bán nguyệt thông sô chiều rộng chiều cao sử dụng là: B1=5440mm H=900mm - Công trình đào lò qua bột kết với thông số đầu vào sau: +Tên đất đá: bột kết +Hệ số kiên cố đất đá f=6 +Trọng lượng riêng thể tích 2,61 tấn/m3 1.3: Vai trò đoạn thân giếng nghiêng -Giếng nghiêng loại đường lò nằm nghiêng, có lối thông gió trực tiếp mặt đất,dung để trục tải khoáng sản, người vật liệu đồng thời để thông gió cho mỏ 1.4: Hình dạng kích thước mặt cắt ngang đường lò - Kích thước mặt cắt ngang đường lò phụ thuộc vào công dụng đường lò chúng đươc xác định phương pháp họa đồ dựa sở kích thước số lượng cách bố trí phương tiện bên đường lò khoảng cách an toàn theo quy Nhóm 07 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ phạm tiết diện ngang cần thỏa mãn yêu cầu lại chon công nhân yêu cầu mặt thông gió -Hình dạng kích thước mặt cắt ngang đường lò phụ thuộc vào yếu tố sau: +) Tính chất lý đất đá xung quanh +) Cường độ hướng tác dụng áp lực mỏ +) Thời gian phục vụ đường lò +) Kết cấu vật liệu chống giữ +) Phương pháp đào -Việc lựa chọn đường lò phù hợp giải đáp làm tăng tốc tốc độ đào lò.Trong đất đá có độ ổn định cao,nếu chọn hình dạng mặt cắt ngang hợp lý chống,trên thực tế việc lựa chọn mặt cắt ngang đường lò thường dựa kinh nghiệm sau: + Khi chịu áp lực chủ yếu,nên chọ đường có dạng vòm tường thẳng + Khi áp lực lên hông lớn,nên chọn hình vòm tương cong + Khi có áp lực từ phía với cường độ gần nhau,nên chọn mặt cắt ngang hình tròn hình móng ngựa có vòm ngược + Khi có áp lực không đối xứng nên chọn dạng elip có trục dài theo phương có áp lực lớn + Nếu đường lò chống gỗ,bê tông cốt thép đúc sẵn theo dạng thẳng kim loại thẳng hợp lý chọn mặt cắt ngang dạng hinh thang,hình chữ nhật hinh đa giác + Do lớp phủ lớp đất đá bột kết nên ta chọn tiết diện lò dạng hình vòm với tường thẳng đứng.Trong vòng bán nguyệt Nhóm 07 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến • Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ Vỉa nghiếng nghiêng có dạng hình vẽ : • Các kích thước phải đào sau chọn kết cấu chống Bđ = Bsđ + 2Bsvp+ 2Bchèn (1) Hđ = Ht + Bđ + Hdc (2) • Trong đó: Bđ -là chiều rộng đường lò cần đào Bsd -là chiều rộng diện tích sử dụng Bsvp -là chiều rộng thép làm khung chống Bchèn -là chiều rộng chèn Hđ -là chiều cao lò cần phải đào Ht -chiều cao tường sử dụng Hdc -hệ số dịch chuyển khung chịu tải trọng Hdc=30mm Thay giá trị biết vào biểu thức (1) (2) ta có: Bđ = 5440 + 300 +2 30=6100 (mm) Hđ= 900 + 0.5 6100 = 3950 (mm) Sđ =Bđ ht+ (π Bđ2 ) /8 =6,1 0,9 + (3,14 6,12 )/8 =20,09 (m2) Ssd = ht B+ (π B2) /8 =0,9.5,44 + ( 3,14 5,44 )/8 =16,51 (m2) Chương 2:Sơ đồ tổ chức thi công, phương pháp đào chống lò 2.1 Lựa chọn sơ đồ đào công nghệ thi công Để thi công có 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 phải lựa chọn phương pháp đào, sơ đồ đào sơ đồ thi công Nhóm 07 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ Có nhiều sơ đồ thi công khả thi như: + Sơ đồ thi công nối tiếp : Ta có hai loại sơ đồ công nghệ thi công nối tiếp toàn phần nối tiếp phần Sơ đồ công nghệ thi công nối tiếp toàn phần ; đào xong hết chiều dài đường lò quay lại chống giữ từ đầu, áp dụng cho đường lò không rộng dài nằm vùng đất đá ổn định Sơ đồ công nghệ nối tiếp phần đường lò chia làm đoạn đoạn có chiều dài từ 20-40m tùy thuộc vào độ ổn định đất đá ;đầu tiên đào chống tạm hết đoạn thứ nhất, sau đào chống tạm hết đoạn thứ hai phần đoạn thứ ba; tiến hành thi công hết toàn đường lò, sơ đồ áp dụng cho đường lò có diện tích nhỏ chiều dài lớn, nằm vùng đất đá ổn định + Sơ đồ thi công song song : công tác đào chống tạm cách khoảng cho công tác đào chống xây dựng hai gương không ảnh hưởng đến nhau, tốc độ đào với tốc độ xây dựng vỏ chống cố định Sơ đồ áp dụng cho đường lò có diện tích mặt cắt ngang lớn đất đá ổn định vừa phải +Sơ đồ thi công phối hợp: sơ đồ mà công tác đào, chống tạm chống cố định thực cách đồng thời chu kỳ đào chống lò, áp dụng cho đường lò kiến thiết đường lò chuẩn bị, đất đá tương đối ổn định Đánh giá đường lò than giếng nghiêng nằm vùng đất đá tương đối ổn định f=6 có tiệt diện Sđ=20,09m2 nên ta lựa chọn sơ đồ đào toàn tiết diện, chiều dài đường lò 800m ta chọn sơ đồ thi công nối tiếp 2.2 Phương pháp phá vỡ đất đá Sử dụng phương pháp khoan nổ mìn tạo biên phương pháp phù hợp với công nghệ phá vỡ đất đá mỏ than Việt Nam Phương pháp cần đảm bảo yêu cầu sau -Tạo hình dạng kích thước mặt cắt ngang phù hợp với thiết kế - Đất đá nổ phải đồng đều, cỡ hạt phải phù hợp với thiết bị xúc búc, đá không văng xa,chất đống trước gương đá cỡ -giảm chấn động nổ mìn phá hoại đất đá biên lò, đảm bảo ổn định cao đường lò Nhóm 07 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ -gương , nóc, hông lò phải phẳng, tạo đk thuận lợi cho công tác khoan tiếp theo, dễ vận chuyển chống giữ -phải tăng hệ số sử dụng lỗ mìn, giảm hs thừa tiết diện 2.3.1 Chọn thuốc nổ phương tiện nổ Vì đoạn lò đào đá f=6 nên ta sử dụng loại thuốc nổ bình thường Ta chọn thuốc nổ P113 công ty hóa chất mỏ sản xuất Bảng 2.1 :Đặc tính kĩ thuật thuốc nổ P113 STT Chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật Đơn vị Thông số Khả công nổ; P Cm3 320÷330 Sức công phá; W Mm 14÷16 Mật độ thuốc nổ; A g/cm3 1,1÷1,25 Đường kính thuốc nổ; dt Mm 32 Chiều dài thỏi thuốc; lt Mm 220 Trọng lượng thỏi thuốc Kg 0,2 Bảng 2.2 :Đặc tính kĩ thuật kíp nổ điện vi sai MS Trung Quốc Số kíp nổ Độ vi sai (m) Điện trở kíp (Ω) Dòng điện an toàn (A) Dòng điện gây nổ (A) MS-1 3÷6 0,18 1,2 MS-2 25 3÷6 0,18 1,2 MS-3 50 3÷6 0,18 1,2 MS-4 75 3÷6 0,18 1,2 MS-5 100 3÷6 0,18 1,2 Để nổ mìn ta dùng máy nổ mìn VKM-3/50 (Liên Xô cú sản xuất) Nhóm 07 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ Bảng 2.3 :Đặc tính kĩ thuật máy nổ VKM-3/50 STT Chỉ tiêu kĩ thuật Đơn vị Thông số Nguồn nạp Điện V 650 Số lượng kíp nổ đồng thời max Cái 50 Điện trở lớn Ω 380 Trọng lượng máy Kg 4,2 Điện tử 2.3.2 Thiết bị khoan nổ mìn Việc lựa chọn chủng máy khoan phụ thuộc vào chủ yếu tính chất lý đất đá gương, hạng mỏ khí mỏ khí nổ, diện tích mặt cắt ngang đường lò Với điều kiện : Đường lò qua lớp đất đá có f=6, diện tích gương đào lò Sđ= 18,57 m2 Vậy ta chọn máy khoan dễ dàng mang vác, chạy khí nén, số hiệu máy khoan YT-28 trung quốc sản xuất Chọn số lượng máy khoan làm việc đồng thời gương máy khoan dự phòng Bảng 2.4 : Đặc tính ki thuật máy khoan YT-28 STT Chỉ tiêu kĩ thuật máy khoan Đơn vị Thông số Năng lượng đập DaN.m 5,8 Chi phí nén m3/phút 35 Đường kính lỗ khoan Mm 36÷56 Chiều sâu lỗ khoan M Chiều dài máy Mm 860 Trọng lượng máy khoan Kg 24 Nhóm 07 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ Để giảm nhẹ sức lao động cho công nhân tang suất khoan, máy khoan lắp đặt chân chống Bảng 2.5 : Đặc tính chân chống Loại chân chống Chiều cao chân đỡ Lực đẩy Trọng lượng Ví trí đút vào (mm) Vị trí kéo ra, (mm) daN kg PPK 15U 1265 2365 100 19 2.3.4 Chỉ tiêu thuốc nổ Ta tính tiêu thuốc nổ đơn vị (q) theo công thức giáo sư M.N Parovski q=q1.fc.e.v.kd (3.1) Trong : q- tiêu thuốc nổ (kg/cm3) đoạn đường lò đào đất đá có hệ số kiên cố f=6 ta có : q1=0,1.f=0,1.6= 0,6 (kg/cm3) (3.2) fC- hệ số cấu trúc đất đá gương, giá trị xác đình theo thực nghiệm fc= 1,3 e- hệ số phụ thuộc vào khả công nổ e===1,15 380 -Khả công nổ thuốc nổ đinamít 62% p -Khả công nổ thuốc nổ dùng (P113), p=330 v - Hệ số sức cản, với gương có mặt tự ta có v=1,5 kd- Hệ số ảnh hưởng đường kính thỏi thuốc, đường kính thỏi thuốc =32mm nên kd=1 Thay vào công thức 3.1 ta có : q= 0,6 1,3 1,15 1,5 = 1,34 kg/m3 Nhóm 07 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ 2.3.5 Lựa chọn đường kính lỗ khoan Ta có đường kính thỏi thuốc 32mm , Đường kính lỗ mìn xác định dựa đường kính thỏi thuốc khoảng hở cho phép thỏi thuốc thành lỗ khoan để dễ dàng cho công tác nạp thuốc Vì sử dụng phương pháp tạo biên nên đường kính thỏi thuốc nhỏ nhiều so với đường kính lỗ khoan theo thực nghiệm ta chọn đường kính lỗ khoan 42 mm 2.3.6 Tính toán lỗ mìn gương Số lỗ mìn gương phụ thuộc vào yếu tố diện tích mặt cắt ngang gương, tính chất lý đất đá, loại đặc tính thuốc nổ phương pháp nổ Số lỗ mìn gương ảnh hưởng tới khối lượng công tác khoan, mức đọ đập vỡ đất đá, mức độ tạo biên yếu tố khác Theo giáo sư N.M Pokrovski, số lỗ mìn gương tiến độ nổ xách định sau: N=NB+Nr,f (3.3) Nf- tổng số lỗ mìn đột phá, số lỗ mìn phá, +Số lỗ mìn biên tính theo công thức sau : NB= + (3.4) Trong : P- Chu vi đường lò : Vì khoảng cách lỗ mìn biên với mép đường lò 0,15(m ) nên : P= + Ht P= 3,14 + 2.0,9 = 11,377 b- Khoảng cách lỗ mìn biên theo chu vi, m Bảng 2.6 Khoảng cách lỗ mìn biên TT Các thông số b : cm Nhóm 07 Hệ số kiên cố đất đá, f 3÷6 7÷9 10÷12 13÷15 15÷18 60 55 50 45 40 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Wb : cm Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ 70 60 55 50 50 Với hệ số kiên cố đất đá f=6 nên theo bảng ta chọn sơ b= 60 cm = 0,6 m Thay số vào công thức 3.4 ta có : NB= + 1) ≈ 20 ( lỗ ) +Số lỗ mìn đột phá : Nr,f = q.S d − N B γ o γ (3.5) Trong đó: q- Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị, q= 1,34 (kg/cm3) Sd- Diện tích gương đào, Sd= 20,09 ( m2 ) NB- Số lỗ mìn biên , NB =20(lỗ ) γo - Lượng thuốc nổ nạp trung bình mét chiều dài lỗ mìn biên : γo= 0,785 d2t Δ a , k1 :kg/m dt- Đường kính thỏi thuốc lỗ mìn biên, dt= 0,032m Δ- Mật độ thuốc nổ lỗ mìn biên Δ= 1250 kg/m3 a- Hệ số nạp mìn lỗ mìn biên, a= 0,55 k1- Hệ số công suất phụ thuộc vào hệ số công nổ e e > chon k1= 0,625 γo= 0,785 0.0322 1250 0,6 0,625 = 0,35 ( kg/m ) γ- Lượng thuốc nổ nạp trung bình mét dài nhóm lỗ mìn phá phụ thuộc vào đường kính thỏi thuốc, với đường kính 32 mm Nhóm 07 10 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ 2.7: Chống lò Đường lò đào đất đá có hệ số kiên cố f = 6, ta chống cho đường lò thép long máng SVP-22, khoảng cách giũa chống 1m 2.7.1 : Chống tạm Chống tạm thực sau thông gió , đưa gương vào trạng thái an toàn Công việc chống tạm tiến hành sau : dung thép ray P24 dài 4,5m đặt vào hông vòm Một đầu thép liên kết với khung chống cố định sẵn gong móc thép , đầu hướng gương lò tạo thành dầm công xôn từ từ đưa vào xà vị trí thiết kế Sau tiến hành chèn gỗ chèn để giữ lò Hì nh 2.6: Hộ chiếu chống tạm 2.7.2: Chống cố định: Công tác chống cố định thực sau xúc bốc vận chuyển hết phần đất đá , trình tự lắp đặt khung chống sau: Sau kết thúc gương lò người ta tiến hành dựng cột Cột giữ chèn gỗ cài vào khung chống bắt giằng cột, sau tiến hành lên xà Để cho trình lên xà thực cách dễ dàng ta sử dụng thép ray P24 có đầu bắt chặt đỉnh xà cong , đầu sát gương tạo nên dạng công xôn nhẹ nhàng đẩy để lồng đầu xà vào cột phía Sau bắt tạm gong điều chỉnh toàn khung chống theo hộ chiếu thiết kế , cho chúng nằm vuông góc với trục đường lò Tiếp theo đóng nêm định vị gần đầu xà cột để bắt gong thứ Khoảng cách gông 200mm Đầu cột ôm váo Nhóm 07 30 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ đầu xà 400mm Các ê cu gông vặn chặt vừa phải để tạo nên độ linh hoạt kích thước cho toàn khung chống Cuối phả i tiến hành cài chèn kin khung chống cài chèn đối đầu bê tông đức sẵn hông đường lò Để cột chống không bị lún sâu vào đất đá ta nên hàn đoạn thép long máng nằm ngàng tỳ đế chân cột • Công nghệ chống cố định gồm bước -vào cột bên , bắt giằng với cột c -lên xà bắt gông cột xà -bắt giằng đánh văng gỗ chống chống cũ - chèn chèn bê tông 2.8: Công tác phụ 2.8.1:Chiếu sáng Ta nên chọn thiết bị trang bị phòng nổ: + gương lò ta dung bóng 1000W +dọc theo chiều dài đường lò cách 30m ta mắc ,cột bóng 75W 2.8.2:Treo dây, treo ống Ta tiến hành chống khung thép ta treo đường dây đường ống móc treo gắn vào khung thép Khoảng cách móc treo 2m 2.8.3: Giữ hướng đường lò Gữ hướng lò cách treo dây dọi thẳng hàng Cốt cao nên lò cho cột mốc chuẩn 2.9 Thiết lập chu kì đào chống lò : a, Khối lượng công tác khoan nổ mìn Vk= Nrlr + Nflf + Nblb = 4.1,85 + 30.1,65+ 20.1,65 = 93,2 () b, Khối lượng công tác nạp mìn Vn= 56 lỗ c, Khối lượng công tác xúc bốc vận chuyển Vxb= lk Sđ η ko µ Trong : Nhóm 07 31 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ lk- Chiều dài trung bình lỗ mìn, lk=1,65 Sđ= 20,09 m lỗ mìn, η= 0,85 ko- Hệ số nở rời đá, ko=2  Vxb= 1,65 20,09 0,85 1,1 =61,98 m3 d, Khối lượng công tác chống lò : Vch=(lk.η)/Lv Lv- Khoảng cách vỉ chống ,Lv= 0,7 m  Vch= = e, Khối lượng công tác phụ ( đặt đường xe, đặt rãnh nước, treo nối dài đường ống,) Khối lượng công tác phụ lấy chiều dài tiến độ Vp= lk η=1,65.0,85 = 1,4 m3 2.9.1 Số người , ca cần thiết để hoàn thành công việc chu kì : Số người, ca cần thiết để hoàn thành công việc chu kì đào xác định theo công thức : N= Vi/Hi Trong : Vi- Khối lượng công việc thứ i Hi- Định mức công việc thứ i a, Số người, ca cần thiết cho công tác khoan nạp mìn Nk= = 5,4(người-ca) Định mức cho công tác khoan Hk= 6,84.2,5=17,1 (m/người-ca) b, Số người-ca cần thiết cho công tác nạp mìn Nhóm 07 32 XDCTN&M58 GVHD: ThS Nguyễn Tài Tiến Đồ án: Xây dựng công trình ngầm mỏ Nn= = 1(người-ca) Định mức cho công tác nạp mìn Hn=1,74 ( lỗ/người-ca) c, Số người ca cần thiết cho công tác xúc bốc vận chuyển Nxb= = 4,3(người-ca) Định mức cho công tác xúc bốc vận chuyển Hxb=14,25 (m3/ người-ca ) d, Số người ca cần thiết cho công tác chống lò Nch= =3,4 người-ca Định mức cho công tác chống lò Hch = 0,575 (vì/người-ca) e, Số người-ca cho công tác đặt đường xe Ndx= = 0,5( người-ca) Định mức cho công tác đặt đường xe Hdx=7,05 ( m/người-ca) f, Số nười-ca cần thiết cho công tác đặt rãnh nước Nm= = 2,8 ( người-ca) Định mức cho công tác đặt rãnh nước Hm= 0,5 (m/người-ca) Vậy số người cần thiết để hoàn thành chu kỳ đào chống lò N= Nk+ Nn+ Nxb+ Nch+ Nđx+Nm+ Nđo = 5,4+4,3+3,4+0,5+2,8=16,4 Ta chọn số người tổ đội thợ 16 người, hệ số vượt mức : K== 1,025 Vậy đội thợ làm việc với hệ số vượt mức k= 1,02 thỏa mãn điều kiện hệ số vượt mức là: 1