ĐỒ ÁN MÔN HỌC NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ MỎ HẦM LÒ: Thiết kế mở vỉa và khai thác vỉa 142 mỏ Khe Chàm I từ mức +38 xuống mức 175 sản lượng 1,5 triệu tấn năm.

MỤC LỤC CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ KHE CHÀM 3 I. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 3 1. Ví trí địa lý tự nhiên. 3 2. Địa hình, khí hậu và giao thông. 4 II. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CẤU TẠO MỎ 4 1. Địa tầng 4 2. Kiến tạo 5 1. Cấu tạo các vỉa than. 6 2. Phần chất than 6 3. Trữ lượng khai trường 8 CHƯƠNG II. ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ MỞ VỈA, CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ VÀ CÁC CÔNG TÁC PHỤ TRỢ KHÁC 9 I. ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ 9 1. Đặc điểm và nguyên tắc chung: 9 2. Vị trí của giếng, mức khai thác và khai thông khai trường 9 3. Đề xuất phương án mở vỉa cho vỉa 142 mỏ than Khe Chàm I 10 II. PHÂN CHIA RUỘNG NHỎ 10 III. MỞ VỈA VÀ CÔNG TÁC CHUẨN BỊ MỞ VỈA 10 1. Phương án 1: Mở vải bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng 10 2. Phương án 2: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng 12 3. Thiết kế thi công đào lò mở vỉa. 19 4. Hộ chiếu chống lò 24 5. Hộ chiếu khoan nổ mìn trong gương lò 26 6. Khối lượng công việc trong chu kỳ đào lò: 36 7. Biểu đồ tổ chức chu ky đào lò 42 CHƯƠNG III: KHAI THÁC 46 I. CÔNG NGHỆ KHAI THÁC 46 1. Đặc điểm chung 46 2. Kiến tạo 46 3. Quy trình công nghệ khai thác 46 II. HỆ THỐNG KHAI THÁC 61 1. Lựa chọn hệ thống khai thác và đặc điểm 61 2. Thông số hệ thống khai thác. 65 II. Thông gió mỏ 67 1.Hiện trạng và cấp khí mỏ 67 2. Lựa chọn sơ đồ và phương pháp thông gió. 68 3.Xác định lưu lượng gió cung cấp cho toàn mỏ 6 4. Lựa chọn quạt gió 72 III. Vận tải 75 1.Vận tải qua giếng. 75 2. Vận tải trong lò. 75 IV. Tháo khô và thoát nước mỏ 75 1.Hiện trạng và đánh giá 75 2. Giải pháp . 76

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

KHOA MỎ

BỘ MÔN KHAI THÁC HẦM LÒ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ MỎ HẦM LÒ

Gvhd : T.S Nguyễn Phi Hùng

Nhóm sinh viên thực hiện : Nhóm 01

Đề tài: Thiết kế mở vỉa và khai thác vỉa 14-2 mỏ Khe Chàm I từ mức +38 xuống mức -175 sản lượng 1,5 triệu tấn / năm.

Danh sách thành viên nhóm Mã số sinh viên

Hà Nội , 4/2017

MỤC LỤC CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ

KHE CHÀM 3

I VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 3

1 Ví trí địa lý tự nhiên 3

2 Địa hình, khí hậu và giao thông 4

II ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CẤU TẠO MỎ 4

1 Địa tầng 4

2 Kiến tạo 5

1 Cấu tạo các vỉa than 6

2 Phần chất than 6

3 Trữ lượng khai trường 8

CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ MỞ VỈA, CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ VÀ CÁC CÔNG TÁC PHỤ TRỢ KHÁC 9

I ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ 9

1 Đặc điểm và nguyên tắc chung: 9

2 Vị trí của giếng, mức khai thác và khai thông khai trường 9

3 Đề xuất phương án mở vỉa cho vỉa 14-2 mỏ than Khe Chàm I 10

II PHÂN CHIA RUỘNG NHỎ 10

III MỞ VỈA VÀ CÔNG TÁC CHUẨN BỊ MỞ VỈA 10

1 Phương án 1: Mở vải bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng 10

2 Phương án 2: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng 12

3 Thiết kế thi công đào lò mở vỉa 19

4 Hộ chiếu chống lò 24

5 Hộ chiếu khoan nổ mìn trong gương lò 26

6 Khối lượng công việc trong chu kỳ đào lò: 36

7 Biểu đồ tổ chức chu ky đào lò 42

CHƯƠNG III: KHAI THÁC 46

I CÔNG NGHỆ KHAI THÁC 46

1 Đặc điểm chung 46

2 Kiến tạo 46

3 Quy trình công nghệ khai thác 46

II HỆ THỐNG KHAI THÁC 61

1 Lựa chọn hệ thống khai thác và đặc điểm 61

2 Thông số hệ thống khai thác 65

II Thông gió mỏ 67

1.Hiện trạng và cấp khí mỏ 67

2 Lựa chọn sơ đồ và phương pháp thông gió 68

3.Xác định lưu lượng gió cung cấp cho toàn mỏ 6

4 Lựa chọn quạt gió 72

III Vận tải 75

1.Vận tải qua giếng 75

2 Vận tải trong lò 75

IV Tháo khô và thoát nước mỏ 75

1.Hiện trạng và đánh giá 75

2 Giải pháp 76

CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ

+ Phía Nam: Giáp mỏ than Cao Sơn

+ Phía Đông: Giáp mỏ than Mông Dương

+ Phía Tây: Giáp mỏ than Khe Chàm III và công trường Bàng Nâu

Hệ thống giao thông vận tải khá thuận tiện với hệ thống đường mỏ cho ôtô trọngtải lớn và đường sắt từ mặt bằng sân công nghiệp Cao Sơn ra cảng Cửa Ông Trong vùng

có các mỏ than lớn như: Cao Sơn, Mông Dương, Dương Huy, Cọc Sáu, Đèo Nai và cácnhà máy cơ khí Trung Tâm, cơ khí Cẩm Phả, nhà máy tuyển than Cửa Ông

2 Địa hình, khí hậu và giao thông.

Địa hình khu mỏ là đồi núi cao ở khu vực trung tâm thấp dần về phía Bắc, Nam vàĐông Khu vực trung tâm mức cao nhất là +140m Phía Nam và Đông Bắc, khu vực đượcbao bọc bởi các suối Khe Chàm và thượng lưu sông Mông Dương Độ cao lòng suối cócốt +14  +18 Sông suối có nước quanh năm là dòng thoát nước chính của khu vực KheTam

Các khu vực mang tính chất chung với toàn vùng một năm có hai mùa rõ rệt: Mùa

Hè - Thu nhiệt độ không khí từ 26  38C (từ tháng 04 đến tháng 10 hàng năm) Đây làmùa mưa lớn, giông bão thường xuyên và xuất hiện nhiều cơn mưa lớn, đột ngột có khảnăng gây ngập lụt Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 03 năm sau Trong mùathường xảy ra mưa dầm, không khí ẩm ướt độ ẩm không khí tới 95  100% Nhiệt độtrung bình từ 13  21C

Hệ thống giao thông vận tải khá thuận tiện với hệ thống đường mỏ cho ôtô trọngtải lớn và đường sắt từ mặt bằng sân công nghiệp Cao Sơn ra cảng Cửa Ông Trong vùng

có các mỏ than lớn như: Cao Sơn, Mông Dương, Dương Huy, Cọc Sáu, Đèo Nai vàcác nhà máy cơ khí Trung Tâm, cơ khí Cẩm Phả, nhà máy tuyển than Cửa Ông

II ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CẤU TẠO MỎ

1 Địa tầng

Trầm tích chứa than của khu vực là các trầm tích thuộc hệ Triát thống thượng, bậc

chung của mỏ có mặt các loại nham thạch: Cuội kết, Sạn kết, Cát kết, bột kết và các vỉathan từ vỉa 13  16 là các vỉa có giá trị công nghiệp

Cuội kết thường phân bố ở khoảng giữa địa tầng của các vỉa than Đặc biệt sátvách vỉa 14-5 là dấu hiệu để nhận biết vỉa than trong quá trình khai thác

Sạn kết: Diện phân bố rộng, đá cứng chắc Trong tầng đá vách vỉa 14 - 5 sạn kếtchiếm 10%

Cát kết: Phổ biến rộng rãi nhất ở vách các vỉa than thuộc loại đá tương đối rắnchắc

Bột kết: Chiếm khoảng 35  50% trong cột địa tầng có khi nằm kẹt giữa các lớpthan, cường độ chịu tải khá tốt.

Sét kết: Khá phổ biến, thường nằm sát trụ vỉa than hoặc tạo thành các lớp kẹptrong than Chiều dày thay đổi từ vài cm đến vài m Đây là loại đá mềm thường gây nênhiện tượng sụt lở và bùng nền

2 Kiến tạo

a Đặc điểm đứt gãy

Trong phạm vi mỏ Khe Chàm chỉ phát hiện đứt gãy L-L và K-K Trong đó đứt gãyL-L được phát hiện trong một giai đoạn thăm dò sơ bộ và thăm dò tỉ mỉ Còn đứt gãy K -

K mới được phát hiện trong quá trình khai thác xuống sâu mức -10

Đứt gãy L - L: Đây là đứt gãy nghịch nằm về phía Tây khu mỏ, là đứt gãy lớn Cơ

sở để xác định đứt gãy tương đối chắc chắn

Mặt trượt đứt gãy cắm Tây - Nam: Góc cắm từ 6570, biên độ dịch chuyển từ7080m, phương đứt gãy chạy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam

Đứt gãy K - K: Đây là đứt gãy nhỏ cục bộ, phân bố trên diện hẹp và nằm sát về

Mặt trượt đứt gãy cắm về hướng Bắc, biên độ dịch chuyển khoảng 30m, góc cắm

từ 8085, phương đứt gãy chạy theo hướng Đông - Tây

Đặc biệt cần lưu ý đứt gãy K - K chỉ mới phát hiện tại một điểm trong đường lòkhai thác vỉa 14 - 5 mức -10 Cơ sở để xác định chưa chắc chắn nên cần phải được nghiêncứu thêm

- Nếp uốn lõm Đông - Nam: Phương kéo dài theo hướng Bắc-Nam, hai cánh tươngđối đối xứng với độ dốc trung bình 30.

III ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CÁC VỈA THAN

1 Cấu tạo các vỉa than.

Trong phạm vi mỏ than Khe Chàm quản lý, địa tầng trầm tích chứa các vỉa than cógiá trị công nghiệp tính đến mức -300 bao gồm:

tương đối đơn giản

Vỉa 12: Chiều dày biến đổi từ 0,6m (LK 370) đến 1,6m (LK 2541) cấu tạo tươngđối đơn giản, tương đối ổn định

Vỉa 13-1: Nằm ở dưới sâu vỉa được khống chế bằng 27 lỗ khoan Chiều dầy vỉanhỏ nhất 0,65m (LK 2588), lớn nhất 4,05m (LK 2544), trung bình 2,4 m

Vỉa 13-2: Được khống chế bởi 49 lỗ khoan, chiều dày vỉa biến đổi từ 0,5112,0m,trung bình 3,15m Vỉa 13-2 thuộc loại ổn định về chiều dày, cấu tạo khá đơn giản

Vỉa 14-2: lộ vỉa 14-2 đã được xác định bằng 22 hào và một số lò thăm dò Ở dướisâu vỉa được khống chế bằng 27 lỗ khoan Chiều dầy vỉa nhỏ nhất 0,85m (LK 2588), lớnnhất 4,25 m (LK 2544), trung bình 2,7m

Vỉa 14-4: Nằm trên và cách vỉa 14-2 trung bình 35m Lộ vỉa được xác định bởi 27hào thăm dò, dưới sâu được khống chế bởi 36 lỗ khoan Vỉa có chiều dày nhỏ nhất là0,00m ( LK 2594), lớn nhất 12,72m (LK K18), trung bình 3,03m

Vỉa 14-5: Diện phân bố rộng, phần lộ vỉa được xác định bởi 37 hào và lò thăm dò.Phần vỉa dưới sâu được khống chế bởi 34 lỗ khoan Chiều dày vỉa nhỏ nhất 0,00m (LKK36), lớn nhất 6,85m (LK K250), trung bình 3,65m Vỉa 15 và 16 thuộc tập vỉa trên, ítgiá trị công nghiệp

- Chất bốc (VCH) thay đổi từ 5,20  8,60, trung bình 6,90%.

Các số liệu chi tiết xem bảng 1

Bảng 1: Các đặc điểm của Than

TT Chỉ tiêu chất lượng Đơn vị Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình

3 Trữ lượng khai trường

Trữ lượng địa chất được tính theo biên giới mỏ do Tổng công ty than Việt Namgiao quản lý Trữ lượng được tính cho 5 vỉa: 11, 12, 13-1, 13-2, 14-2 Chiều sâu tính trữlượng đến mức -300 và chỉ tính riêng cho khai thác hầm lò, không tính trữ lượng khai

Các chỉ tiêu tính trữ lượng áp dụng theo quy định của UB kế hoạch Nhà nước số167/UB-CN ngày 16/7/1977 của UBKHNN Cụ thể: Chiều dầy tối thiểu tính trữ lượng

Trữ lượng của vỉa được tính trên bản đồ trụ vỉa, và tính theo phương pháp sêcăng:

Q = S.M.D (Tấn)

Trong đó:

Q: Trữ lượng địa chất, tấn

M: Chiều dày vỉa than tính trữ lượng, m

CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ MỞ VỈA, CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ VÀ CÁC

CÔNG TÁC PHỤ TRỢ KHÁC

I ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ

1 Đặc điểm và nguyên tắc chung:

a Đặc điểm :

- Mỏ đang tiến hành khai thác mức -300 đến +38

- Các vỉa than trong phạm vi khai trường chủ yếu thuộc vỉa có chiều dày trung

bình, góc dốc thuộc vỉa dốc nghiêng

- Tổn thất than và các đường lò khai thông là ít nhất

- Các đường lò được bố trí sao cho khối lượng thi công và cung độ vận tải là nhỏnhất

2 Vị trí của giếng, mức khai thác và khai thông khai trường

Vị trí của giếng được xác định trên cơ sở:

 Tổn thất than làm trụ bảo vệ mặt bằng là nhỏ nhất.

Trên cơ sở bản đồ địa hình ta thấy phía tây nam là khai trường lộ thiên côngtrường III, phía Nam là mặt bằng mỏ than Cao Sơn gần đường giao thông nên ta chọn vịtrí đặt giếng tại vị trí mặt bằng có cốt cao +38 Và tiến hành mở vỉa

Tọa độ vị trí giếng :

3 Đề xuất phương án mở vỉa cho vỉa 14-2 mỏ than Khe Chàm I

II PHÂN CHIA RUỘNG NHỎ

Với tổng chiều dài thẳng đứng của khu thiết kế vỉa than từ +38  -300 là 338 m,

kiên cố f = 1,5  3, trọng lượng thể tích của than

III MỞ VỈA VÀ CÔNG TÁC CHUẨN BỊ MỞ VỈA

1 Phương án 1: Mở vải bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng

a Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị:

287.79: Độ cao miệng lỗ khoan 9.42: Chiều dày chung của vỉa 8.91: Chiều dày tính trữ l ợng 371.08: Chi ều sâu đáy lỗ khoan Hào thăm dò, số hiệu

30 371.08

0.51: Chiều dày lớp kẹp 5: Số lớp kẹp 201.42: Chiều s âu trụ vỉa

L+2 50

LK.A : Số hiệu lỗ khoan Bên trái Vỉa t han chắc chắn

Đứt gãy và h ớng dịch chuyển Vỉa t han dự đoán

Đất p hủ

Cuội kết Sạn kết Cát kết Bột kết Sét than Than bẩn Sét kết Than

so d? m? v?a c?a v?a 14-2

PHU ONG ÁN 1 : M? V? I B?NG GI?NG NGHIấNG K?T H? P Lề XUYấN V?A T?NG

xv 5 xv 7 xv 9

xv 3

rónh giú 14 1' 1

Hỡnh 1 Sơ đồ mở vỉa phương ỏn 1

b Trỡnh tự đào lũ

Từ mặt bằng địa hỡnh ta đó chọn vị trớ đặt giếng đào cặp giếng nghiờng chớnh, phụ

1,1’ tới mức vận tải của tầng khai thỏc 1 Từ mức vận tải ta đào lũ xuyển vỉa 3 vào gặp

vỉa than, từ mức thụng giú và vận tải của tầng khai thỏc 1 ta đào đường lũ dọc vỉa thụng

giú 2,2’ và đường lũ dọc vỉa vận tải 4,4’ về hai cỏnh của vỉa than Ta đào lũ cắt nối

đường lũ 2-4 và 2’-4’ tạo thành lũ chợ 11,11’ Trong quỏ trỡnh khai thỏc than để bảo vệ

cỏc đường lũ dọc vỉa ta đào lũ song song 13, 13’ và họng sỏo 12,12’

Trong quỏ trỡnh khai thỏc tầng trờn ta chuẩn bị cỏc cụng tỏc cho khai thỏc tầng

dưới Để thực hiện cỏc cụng tỏc trờn thỡ ta đào giếng xuống sõu mức -59

c Sơ đồ vận tải

Than được khai thác từ gương lò chợ 11,11’ được vận chuyển xuống lò song song

13 rồi tới họng sáo 12,12’ và được đưa xuống lò dọc vỉa vận tải 4,4’ Than được đưa rađường lò xuyên vỉa 3 và được đưa lên theo giếng chính 1 rồi đi ra ngoài

d Sơ đồ thông gió và thoát nước mỏ

Gió sạch được đưa vào qua giếng nghiêng phụ 1’ rồi tới lò xuyên vỉa 3 rồi tách ra

2 luồng đi qua lò dọc vỉa vận tải 4,4’ Gió đi tiếp qua họng sáo 12,12’ lên lò song song13,13’ Và gió đi qua gương lò chợ thông gió cho gương lò chợ 11, 11’ Gió sạch qua lòchợ sẽ được đi tiếp lên lò dọc vỉa thông gió 2,2’ rồi đi đến giếng nghiêng phụ 1’ và quarãnh thoát gió số 14 ra ngoài môi trường bên ngoài

Thoát nước: Nước thoát ra từ các địa tầng, các đường lò khai thác theo các rãnhnước chảy vào hầm chứa nước ở các tầng Tại đây bố trí hầm bơm chứa nước, đưa nướctheo đường ống đặt ở giếng phụ dẫn lên mặt đất

e Các thông số mở vỉa của phương án 1

Bảng 2: thông số mở vỉa phương án 1

TT Tên đường lò Chiều dài (m)

Tiết diện đào

Sđ (m2)

Tiết diện sử dụng Ssd(m2)

Vật liệu chống

2 Phương ỏn 2: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lũ xuyờn vỉa tầng

a Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị:

so d? m? v?a c?a v?a 14-2

1

2

3

4

287.79: Độ cao miệng lỗ khoan

9 42: Chiều d ày chung của vỉa

30 : Độ dốc đất đá °: Độ dốc đất đá

Bên phải

Lò khai thác và mức cao H.VI-3 5 /21°: Độ dốc đất đá

LK.A L+ 250

LK.A : Số hiệu lỗ khoan Bên trái Vỉa than chắc chắn

Đ ứt gãy và h ớng dịch chuyển Vỉa than dự đoán

Đ ất phủ

Cuội kết Cát kết Sét than Than bẩn Sét kết Than

và các yếu tố thế nằm của đá

4 , 4' 5

Ghi chú: 1: Giếng đứng chính 2: Giếng đứng phụ 3: Lò xuyên vỉa 4: Lò dọc vỉa

Hỡnh 2 : sơ đồ mở vỉa phương ỏn 2

b Trỡnh tự đào lũ:

Vị trớ giếng và mặt bằng sõn cụng nghiệp được chọn tại mức +32

Tại mặt bằng sõn cụng nghiệp, ta thi cụng 2 giếng đứng chớnh, phụ 1 và 2 Haigiếng được đào đến mức vận tải của tầng thứ nhất Tại mức +38 ta đào đường lũ bằngxuyờn vỉa thụng giú và tại mức - 9 ta đào đường lũ xuyờn vỉa vận tải cho tầng thứ nhất.Tại vị trớ lũ xuyờn vỉa gặp cỏc vỉa, ta đào đường lũ dọc vỉa vận tải và dọc vỉa thụng giú vềhai cỏnh của vỉa Tại 2 cỏnh của ruộng mỏ, ta bố trớ lũ cắt theo phương phỏp khấu đểkhấu than tại hai cỏnh của ruộng mỏ

Cỏc tầng tiếp theo tiến hành tương tự, đường lũ vận tải tầng trờn sẽ là đường lũthụng giú cho tầng dưới

c Sơ đồ vận tải.

- Vận tải than:

Than từ lò chợ theo máng cào qua lò song song và họng sáo xuống lò dọc vỉa vậntải bằng tàu điện ra lò xuyên vỉa vận tải bằng tàu điện ra sân ga và được thùng skíp vậnchuyển lên mặt bằng qua giếng chính.

Sơ đồ: Than  lò chợ  lò song chân  họng sáo  dọc vỉa  xuyên vỉa vận tải

 giếng chính 1  ra ngoài mặt bằng

- Vận chuyển vật liệu:

Nguyên vật liệu từ mặt bằng  giếng phụ 2  Xuyên vỉa  dọc vỉa  lò chợ

d Sơ đồ thông gió và thoát nước mỏ :

- Gió sạch  giếng phụ  xuyên vỉa vận tải  dọc vỉa vận tải  lò chợ.

- Gió bẩn  lò chợ  dọc vỉa thông gió  xuyên vỉa thông gió  ngoài mặt bằng.

Để phục vụ cho công tác thoát nước tất cả các đường lò nằm ngang phải được đào

Nước từ lò chợ  dọc vỉa vận tải  xuyên vỉa vận tải  hầm chứa sân ga  bơmlên mặt bằng

e Các thông số mở vỉa của phương án 2:

Bảng 3:Các thông số mở vỉa phương án 2

STT Tên đường lò Chiều dài

(m)

Tiết diện đào

Sđ (m2)

Tiết diện sử dụng Ssd (m2)

Vật liệu chống

 Phân tích và so sánh về mặt kỹ thuật giữa các phương án mở vỉa

Phương án 1

- Nhanh chóng tiếp cận vỉa than

- Nhanh thu hồi vốn

- Sơ đồ thông gió, vận tải, thoátnước đơn giản

- Khối lượng đường lò ban đầunhỏ

- Chi phí bảo vệ giếng lớn

- Khả năng thông tải nhỏ, côngsuất vận tải bằng toa gonoong bịgiới hạn

- Tiết diện giếng lớn

- Chi phí bảo vệ và vận tải lớn

Phương án 2

- Tổng khối lượng công tác trongtoàn bộ mỏ nhỏ hơn giếngnghiêng

- Ở những mỏ có kích thước lớn,phương án đảm bảo sự tồn tạitrong thời gian dài cho mỗi mứcvới chi phí tương đối nhỏ

- Kích thước đường lũ nhỏ hơngiếng nghiêng

- Khối lượng đường lò xuyên vỉalớn

- Chỉ áp dụng cho điều kiện đất

đá phủ vững chắc

- Chi phí đào lò lớn

 So sánh hai phương án về mặt kinh tế :

Chi phí đào đường lò mở vỉa, sân giếng

TT Tên đường lò Chiều dài (m) Đơn giá

Trong đó:

r : Đơn giá bảo vệ lò (đồng/m.năm)

l: Chiều dài lò cần bảo vệ (m)

t: Thời gian cần bảo vệ (năm)

 Phương án 1:

S

TT Tên đường lò

Chiều dài (m)

Đơn giá (đ/m)

Thời gian (năm) Thành tiền (đ)

Đơn giá (đ/m)

Thời gian (năm) Thành tiền (đ)

CVT = Q.l.t.K, (đồng)Trong đó:

- Q: Khối lượng than vận chuyển qua lò trong 1 năm (tấn)

- l: Chiều dài vận chuyển ( km)

- t: Thời gian vận chuyển (năm)

- K: Đơn giá vận chuyển 1 tấn than qua lò ( đồng)

Phương án 1:

(tấn)

Chiều dài (km)

Đơn giá (đ)

Thời gian (năm)

Đơn giá (đ)

Thời gian (năm)

Thành tiền (đ)

4 Lò dọc vỉa 1.500.000 0,993 2.500 3.5 13.033.125.000

 Bảng 4: Bảng so sánh chi phí 2 phương án mở vỉa

ST

những yếu tố kỹ thuật và kinh tế có lợi thế hơn phương án 2 Vậy ta chọn phương

án 1 là phương án mở vỉa cho vỉa 14-2 mỏ than Khe Chàm I.

3 Thiết kế thi công đào lò mở vỉa.

Trên cơ sở các đường lò xuyên vỉa khu trung tâm mức -9 đào các đường lò dọc vỉathan dọc về hai cánh của ruộng mỏ, để tiện cho việc thông gió khi đào lò thì tiến hànhđào các đường lò dọc vỉa thông gió tại các tầng Ta tính thiết kế thi công đường lò xuyênvỉa mức -9, các đường lò khác cũng thiết kế tương tự

a Chọn hình dạng và vật liệu chống giữ.

Căn cứ vào áp lực đất đá xung quanh, phương pháp mở vỉa thì ta chọn hình dạngtiết diện ngang đường lò xuyên vỉa có dạng hình vòm một tâm tường thẳng đứng Hìnhdạng này thuận lợi cả về chịu lực và thi công

Cơ sở để xác định tiết diện lò xuyên vỉa trung tâm bao gồm: Sản lượng cần thôngqua lò A = 1.500.000 (tấn/năm) Mỏ xếp loại III về khí Mêtan và bụi nổ Phương tiện vậntải ở lò xuyên vỉa là tầu điện Thời gian tồn tại của lò xuyên vỉa là 21 năm

Với hình dạng tiết diện đó chọn ở trên kết hợp với thời gian tồn tại của đường lò

và công dụng của chúng em xin chọn Xác định kích thước tiết diện ngang của đường lòvật liệu chống giữ lò bằng thép lòng máng SV3, tấm chèn bêtông cốt thép có chiều dày0,05 m

 Chọn và tính toán thiết bị vận tải

Với điều kiện khai thác mỏ và điều kiện vận tải hiện tại của mỏ chọn thiết bị vậntải trong lò xuyên vỉa là tầu điện

Do yêu cầu sản lượng thiết kế mỏ và nhu cầu tăng sản lượng ngày càng cao và mỏ

Bảng 5: Bảng đặc tính kỹ thuật tàu điện cần vẹt 14KP  2

Chiều dài (m)

Chiều cao (m)

TL bản thân (T)

Cỡ đường (m)

Tính toán tiết diện ngang của lò

 Chiều rộng bên trong, bên ngoài vỏ chống

Chiều rộng bên trong vỏ chống được xác định theo công thức:

B = m + k A + (k-1) C + n (m)Trong đó:

m: Khoảng cách an toàn giữ thiết bị và khung chống m = 0,3 (m)

A: Kích thước lớn nhất của thiết bị A = 1,35 (m)

C: Khoảng cách an toàn giữa 2 thiết bị chuyển động ngược chiều nhau

C = 0,25 (m)

k: Số đường vận tải trong đường lò k = 2

n: Khoảng cách từ thiết bị vận tải tới vì chống tính ngang với chiều caothiết bị vận tải

n: Khoảng cách an toàn cho người đi lại, mang vác thiết bị tính từ phầnnhô ra lớn nhất của thiết bị ở độ cao (1,7 -:- 1,8 m) tới vì chống, theo quy phạm n

 0,7 (m), chọn n = 0,8 (m)

: Độ thách của khung chống, với vì chống hình vòm  = 0

Vậy: Bn = 4,25 + 2 (0,16 + 0,1) = 4,77 (m)

 Chiều cao từ nền lò tới chân vòm

h - Chiều cao từ nền lò lên tới chân vòm (m)

Vậy :

Thay vào công thức ta có : h = 1,7 + 0,36 = 2,06 (m)

 Bán kính của vòm, diện tích của đường lò

4185 4445 2385

200

300 400 900

160 200

Hình 3 Sơ đồ xác định kích thước tiết diện ngang đường lò

 Kiểm tra tiết diện đường lò theo điều kiện thông gió

k: Hệ số khai thác không đồng đều, k = 1,05

: Hệ số giảm tiết diện trong khung chống do đặt thiết bị,  = 1,1

Thay số vào ta được :

Xác định áp lực tác dụng lên 1m dài đường lò

Sơ đồ áp lực tác dụng lên đường lò (hình 4)

Hình 4: Sơ đồ áp lực mỏ tác dụng lên đường lò

+ Áp lực đất đá lên nóc lò: Theo công thức của GS.Prôtôđiakônov :

Căn cứ vào áp lực đất đá xung quanh lò, thời gian tồn tại lò và tiết diện đường lò

lớn nên ta sử dụng vật liệu chống lò là vì chống SV3, chèn bê tông.

200 300 900

160

200

500 300

1350 1350 250

1000

4250

100 2125

160

Hình 5 - Hộ chiếu chống lò xuyên vỉa

5 Hộ chiếu khoan nổ mìn trong gương lò

a Lựa chọn phương pháp thi công:

thi công trên toàn tiết diện gương, phá vỡ đất đá bằng phương pháp khoan nổ mìn lỗkhoan với tiến độ chu kỳ đào lò 0.8 m

Trong xây dựng cụng trình ngầm, cú các yêu cầu về đường lò:

- Khi đào phải gần đúng với thiết kế nhất

- Đảm bảo nóc và hụng lò ít lồi lừm

- Hệ số thừa tiết diện là nhỏ nhất

- Đặc biệt cần hạn chế chấn động đối với đất đá xung quanh đường lò, cũng nhưđối với các thiết bị làm việc trong đường lò

Từ những yêu cầu trên, ta lựa chọn phương pháp nổ mìn tạo biên, vì phương pháp

nổ mìn tạo biên kết hợp với nổ vi sai đáp ứng được các yêu cầu trên

b Lựa chọn máy khoan:

Với đất đá của khu vực thiết kế có độ kiên cố f = 6, chọn thiết bị khoan là máy khoankhí ép P - 19 của Nga Căn cứ vào nhu cầu sử dụng khí nén của máy khoan chọn máynén khí WBKC – STO

Bảng 7- Đặc tính kỹ thuật của máy khoan P - 19

Bảng 8- Đặc tính kỹ thuật máy ép khí WBKC – STO

c Lựa chọn thuốc nổ và phương tiện nổ:

Bảng 9: Đặc tính kỹ thuật của thuốc nổ AH1

3 Mật độ thuốc nổ g/m3 0,95 1,15

Bảng 11: Đặc tính kỹ thuật của máy nổ mìn KB - 1/100M

 Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị, q (kg/m 3 )

khối, được tính theo công thức:

q = q 1 f c v 1 e.k d ( kg/m3)Trong đó:

+ f : Độ cứng của đất đá;t/m f = 6 + q 1 : Lượng thuốc nổ tiêu chuẩn q 1 = 0,1, f = 0,6 kg/m3

+ p: Khả năng công nổ của thuốc nổ sử dụng p = 260

+ e: Khả năng công nổ của thuốc nổ;t/m e =

380

380

260 =1,46

Chiều sâu lỗ khoan được thiết kế sao cho sau một chu kỳ lắp được vì chống là sốnguyên các khung chống

và khoan sâu thêm các lỗ khoan khác 0,2 m

 =

Π

4 d 2 a..k = 0,67;t/m kg/m

Trong đó: + d - Đường kính bao thuốc, d = 36 mm = 0,036 ;t/m m

+ a - Hệ số chứa đầy lỗ khoan, a = 0,6

+ k - Hệ số nén chặt;t/m k = 1

Thay vào công thức trên ta được số lỗ mìn là: N = 44 lỗ.

1

b

P N b

B - Chiều rộng đường lò ngoài khung chống, B = 4,77 m

b - Khoảng cách giữa các lỗ mìn tạo biên, b = 0,75 mThay số vào công thức ta được

 - Hệ số sử dụng lỗ khoan,  = 0,85

 Lượng thuốc nổ trung bình trong mỗi lỗ mìn

Q 1lỗ = Q N=23,6

44 =0,536 (kg/lỗ)

 Lượng thuốc nổ trong 1 lỗ của từng nhóm

 Số thỏi thuốc dựng cho mỗi lỗ mìn ở mỗi nhóm :

n r=q r

m=

0,670,2 =3,35 , (thỏi /lỗ), chọn nr= 3 thỏi/lỗ m: Trọng lượng của 1 thỏi thuốc, m = 0,2 kg

n =q p

=0,536=2,68 , (thỏi /lỗ), chọn np= 3 (thỏi/lỗ)

 Số thỏi trong 1 lỗ của nhóm mìn biên:

n b=q b

m=

0,45560,2 =2,27 , (thỏi /lỗ), chọn nb = 2 (thỏi/lỗ)

 Khối lượng thuốc nổ thực tế trong một chu kỳ

Khối lượng thuốc nổ trong nhóm đào rãnh nước là:

- Các lỗ khoan tạo rạch bố trí song song với nhau và vuông góc với gương lò, có

chiều sâu lỗ khoan được xác định theo công thức:

+ Chiều dài bua lỗ khoan tạo biên: l bb = 0,33 0,95 = 0,32 (m)Mỗi chu kỳ đào lò có 44 lỗ khoan ta bố trí các lỗ khoan như sau:

- Số mét khoan cần thiết cho một chu kỳ, được xác định theo công thức:

-Hình 6 Sơ đồ đấu kíp Bảng 12: Bảng lý lịch lỗ mìn đào lò chuẩn bị

dài

Góc nghiêng

Số kíp /1 lỗ

Thuốc nổ/1 lỗ

Loại thuốc

Loại kíp nổ

AH1

Kíp visaiPM25

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

26 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

6 Khối lượng công việc trong chu kỳ đào lò:

g Công tác thông gió:

Để đảm bảo an toàn cho người và các thiết bị thi công Sau khi nổ mìnthường có nhiều khí độc và bụi, vì vậy khi đạt đến một độ sâu nhất định thì cầnthiết phải có các thiết bị thông gió Ta chọn phương pháp thông gió cục bộ

Quạt cục bộ đặt cách đường lò một khoảng > 10 m, khoảng cách từ miệng ống gió

thông gió 30 phút Khi đảm bảo an toàn mới tiến hành công việc tiếp theo