Đồ án môn học: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ MỎ LỘ THIÊN

MỤC LỤC I) Sử dụng nguyên tắc Kgh Kbg và phương pháp giải tích để xác định chiều sâu cuối cùng của mỏ? 4 1) Xác định hệ số bóc giới hạn, Kgh = ? 4 2) Chiều sâu cuối cùng của mỏ, Hc theo nguyên tắc , Kgh ≥ Kbg. 7 3) Kích thước khai trường. 8 II) Thiêt kế mở vỉa. 8 1) Chọn phương pháp mở vỉa. 8 2) Vị trí và hình thức đào hào. 8 III) Thiết kế tuyến đường hào. 9 1) Tuyến đường hào cơ bản. 9 a) Độ dốc của tuyến hào cơ bản: 9 b) Chiều rộng hào cơ bản, Bo = ? 9 c) Chiều dài tuyến đường hào, Llt =? 10 2) Hào chuẩn bị 10 a) Chiều rộng đáy hào chuẩn bị 10 b) Chiều dài tuyến hào chuẩn bị trên các tầng? 11 3) Hào dốc 11 a) Chiều rộng hào dốc? 11 b) Chiều dài hào dốc? 11 IV) Xác định các thông số hệ thống khai thác 11 1) Xác định chiều cao tầng 11 2) Chiều rộng khoảnh khai thác 11 3) Chiều dài tuyến công tác và luồng xúc 12 4) Chiều rộng mặt tầng không công tác 12 5) Chiều rộng đống đá nổ mìn 12 6) Chiều rộng tối thiểu của mặt tầng công tác 12 V) Lập biểu đồ CĐCT, lập lịch kế hoạch cho 5 năm đầu khai thác và chọn máy xúc bóc đá cho mỏ lộ thiên khai thác theo lớp đứng. 13 1. Điều chỉnh lịch bóc đá, xác định sản lượng đá bóc trong thời kỳ sản xuất bình thường. 13 2. Xác định dung tích gầu xúc và chọn máy xúc. 16

Đồ án môn học QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ MỎ LỘ THIÊN Hướng dẫn: GV TS Nguyễn Anh Tuấn Đơn vị: Bộ môn Khai thác Lộ thiên, Trường đại học Mỏ - Địa chất Nhóm sinh viên: Nhóm Nguyễn Hoàng Anh 1321040004 Nguyên Huy Trường 1321040310 Nguyễn Huy Phương 1321040551 Nguyễn Đăng Khoa 1321040143 Phạm văn Vọng 1321040333 Nguyễn Khắc Đạt 1321040062 Nguyễn văn Giang 1321040078 Đỗ xuân Hòa 1321040100 Lương quý Thành 1321040256 Bùi đức Hanh 1321040088 Hoàng việt Hùng 1321040113 Bùi đắc Hồng 1321040110 Trịnh văn Thư 1321040288 MỤC LỤC 1 Đề Bài: Cho mỏ lộ thiên điều kiện mặt đất phẳng có chiều dày vỉa M = 20m; góc dốc kết thúc mỏ phía trụ góc cắm vỉa γ = 350; góc dốc kết thúc mỏ phía vách: γv = 400 1) Sử dụng nguyên tắc Kgh ≥ Kbg phương pháp giải tích để xác định chiều sâu cuối mỏ Với số liệu cho sau đây: Giá bán khoáng sản thương phẩm G = 920 000 đ/tấn; Suất thu hồi khoáng sản thương phẩm: 0,9; Giá thành khai thác quặng tuý: a = 100 000 đ/tấn; Chi phí vận chuyển khoáng sản từ mỏ nhà máy tuyển: C v = 30 000 đ/tấn; Chi phí tuyển khoáng sản: Ct = 15 000 đ/tấn; Chi phí khoang nổ 1m3 đất đá: Ckn= 15 000 đ/m3; Chi phí xúc 1m3 đất đá: Cx = 000 đ/m3 ; Chi phí thải 1m3 đất đá (kể đền bù diện tích đất đổ thải): 000 đ/m3 ; Chiều cao bãi thải : HO = 50 m; Hệ số kéo dài tuyến đường ôtô chạy bãi thải Kd = 1,1 chạy bờ mỏ Kd = 1,2; Độ dốc đường i = 7%; Cước vận chuyển đất đá S = 000 đ/m3.km; Khối lượng riêng quặng: 1,45 tấn/m3; Khoảng cách từ mặt mỏ đến chân bãi thải: 3,8 km 2) Xác định thông số hệ thống khai thác Với số liệu cho sau đây: Chiều dài trung bình mỏ: L tb = 1000m; Chiều dài luồng xúc: Lx = 250m; Chiều cao tầng: h = 15m; Góc dốc sườn tầng: α = 800; Chiều rộng mặt tầng tạm dừng công tác: Bv = 20m; Tốc độ xuống sâu mỏ: Vs = 15m/năm; Đường cản: W = 7,5m; Khoảng cách hai hàng mìn: b = 7m; Chỉ tiêu thuốc nổ: q = 0,45kg/m 3; Đá khó nổ mìn vừa 3) Vẽ biểu đồ CĐCT, lập lịch kế hoạch khai thác năm đầu khai thác chọn máy xúc bóc đá cho mỏ lộ thiên khai thác theo lớp đứng Yêu cầu vẽ: Vẽ tuyến công tác năm từ năm thứ đến năm thứ thời kỳ khai thác mặt cắt bình đồ 2 Bài Làm I) Sử dụng nguyên tắc Kgh ≥ Kbg phương pháp giải tích để xác định chiều sâu cuối mỏ 1) Xác định hệ số bóc giới hạn, Kgh = ?  Hệ số bóc giới hạn xác định theo công thức sau: Trong đó:     G_ giá bán 1tấn khoáng sản thương phẩm, G = 920 000 đ/tấn γ _ suất thu hồi khoáng sản thương phẩm, γ = 0,9 Cv _chi phí vận chuyển khoáng sản từ mỏ nhà máy tuyển, Cv = 30 000 đ/tấn Ct _ chi phí tuyển 1tấn khoáng sản, Ct = 15 000 đ/tấn del_rac.bat  a _ giá thành khai thác 1tấn khoáng sản tuý, a = 100 000 đ/tấn  b _ giá thành bóc 1m3 đất đá, Với:  Cx _ chi phí xúc 1m3 đất đá, Cx = 000 đ/m3  Cđ _ chi phí đổ thải 1m3 đất đá, Cđ = 000 đ/m3  Cknm _ chi phí khoan nổ mìn, Cknm = 15 000 đ/m3  Ccđ _ chi phí vận chuyển đá thải, Ccđ = S.Li + S_ cước vận chuyển, S = 000 đ/m3.km + Li _ khoảng cách vận chuyển đá thải tầng, Trong đó:      Ho _ chiều cao bãi thải, Ho = 50 (m) hi _ tầng, i=1  n H_ chiều cao tầng, H=15 (m) i_ độ dốc đường, i = 7% Kd _hệ số khéo dài tuyến đường, Kd = 1,1 chạy bãi thải, Kd = 1,2 chạy bờ mỏ  Lo _khoảng cách từ mặt mỏ tới chân bãi thải, Lo = 3800 (m)  Khoảng cách vận chuyển đá thải là:  Chi phi chuyển đá:  Giá thành bóc 1m3 đất đá: 3  Hệ số bóc giới hạn:  Ta có bảng xác định hệ số bóc giới hạn theo tiêu kinh tế sau: Tầng G.γ - (Cv + Ct + a) (đ) Cx + Cđ + Cknm (đ) Mặt mỏ tới vị trí đổ thải (m) Mặt mỏ tới tầng (m) Ccđ :chi phí vận chuyển đá thải (đ) 683000 23000 4585 257 24211 683000 23000 4585 514 25496 683000 23000 4585 771 26782 683000 23000 4585 1029 28068 683000 23000 4585 1286 29354 683000 23000 4585 1543 30639 683000 23000 4585 1800 31925 683000 23000 4585 2057 33211 683000 23000 4585 2314 34496 10 683000 23000 4585 2571 35782 11 683000 23000 4585 2829 37068 12 683000 23000 4585 3086 38354 13 683000 23000 4585 3343 39639 14 683000 23000 4585 3600 40925 15 683000 23000 4585 3857 42211 Bảng xác định hệ số bóc biên giới:  Từ giao điểm đường nằm ngang với trụ vỉa ta kẻ đường xiên góc γt = 35º từ giao điểm đường nằm ngang với vách vỉa ta kẻ đường xiên góc γv= 40º tới mặt đất biểu thị bờ dừng phía trụ vách vỉa 4 Kgh 21.0 20.4 19.9 19.4 18.9 18.5 18.0 17.6 17.2 16.8 16.5 16.1 15.8 15.5 15.2  Tiến hành đo diện tích than khai thác đất đá phải bóc tương ứng nằm hai vị trí bờ mỏ liên tiếp tất tầng Q V Sau xác định hệ số bóc biên giới cho độ sâu theo công thức : Tầng Quặng Q,(m2) Đất đá bóc V (m2) Kbg 10 11 12 13 14 15 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 523.03 294.74 884.22 1473.7 2063.18 2652.66 3242.14 3831.62 4421.1 5010.58 5600.06 6189.54 6779.02 7368.5 7957.98 8547.46 0.56 1.69 2.82 3.94 5.07 6.20 7.33 8.45 9.58 10.71 11.83 12.96 14.09 15.22 16.34  Xác định biên giới mỏ theo nguyên tắc,  Hệ số bóc giới hạn: 2) Chiều sâu cuối mỏ, Hc theo nguyên tắc ,  Phương pháp hình học: 5  Phương pháp giải tích: Trong đó:  Kgh _ hệ số bóc giới hạn, Kgh = 15,5 (m3/m3)  M _ chiều dày nằm ngang vỉa,  m_ chiều dày lớp kẹp, m =  γv, γt _ góc nghiêng bờ dừng phía vách, trụ 40°, 35º 6  Chiều sâu cuối mỏ Hc = 210 (m), đảm bảo nguyên tắc 3) Kích thước khai trường  Chiều dài trung bình mỏ: Ltb =1000 (m)  Chiều dài đầu mỏ: l =(n-1)Bv + (n×h.cotgα) = (14-1)20+(14×15×cotg80) = 297 (m)  Chiều dài mặt mỏ: Lkt = 1277 (m)  Chiều dài đáy mỏ: Lkt = 683 (m)  Chiều rộng khai trường: Bkt = 585 (m)  Chiều rộng đáy mỏ: Bđm = 53,65 (m) II) Thiêt kế mở vỉa 1) Chọn phương pháp mở vỉa a) Chọn phương pháp mở vỉa bám vách vỉa  Ưu điểm:  Khối lượng xây dựng nhỏ  Nhanh đưa mỏ vào sản xuất, giảm chi phí đầu tư ban đầu  Chất lượng quặng đảm bảo, hệ số thu hồi cao 2) Vị trí hình thức đào hào a) Hào mở vỉa:  Do độ sâu khai thác lớn (-210) ưu tiên lựa chọn mở vỉa hào  Ưu điểm:  Có khả nâng cao tốc độ xuống sâu công trình mỏ, phù hợp với mỏ có sản lượng lớn  Khối lượng xây dựng nhỏ, mỏ nhanh chóng đưa vào sản xuất  Khoảng cách vận chuyển ngắn nhiều so với hình thức khác  Giảm chi phí vận chuyển tầng sâu b) Tuyến đường hào bản:  Hào cố định bố trí bên phía trụ vỉa để vận chuyển khoáng sàng  Hào di động bố trí bên phía bờ vách vỉa nhằm vận chuyển đá bóc cung ứng nguyên vật liệu c) Hào chuẩn bị:  Hào chuẩn bị đào bám vách vỉa dọc theo phương vỉa III) Thiết kế tuyến đường hào 1) Tuyến đường hào a) Độ dốc tuyến hào bản:  Độ dốc dọc tuyến đường lựa chọn theo yêu cầu đồ án với i = 7%, hệ số kéo dài tuyến đường Kd = 1,2  Độ dốc ngang tuyến đường lựa chọn để đảm bảo thoát nước tốt in =0,3% b) Chiều rộng hào bản, Bo  Chiều rộng hào tính theo công thức sau: Trong đó:  Z _ Chiều rộng đai an toàn trượt ở, + _ góc ổn định tự nhiên đất đá, + α _ góc nghiêng sườn tầng, α =80°  C1, C2 _ Chiều rộng phần lề đường, C1 = C2 = (m)  bo _ chiều rộng ôtô, A = 4,5 (m) ( lấy theo ôtô CAT -773E )  M _ khoảng cách an toàn xe chạy ngược chiều,  k _chiều rộng rãnh thoát nước, k = (m)  t _ khoảng cách mép rãnh tới chân tầng, t = 0,5 (m)  chiều rộng hào là: c) Chiều dài tuyến đường hào, Llt =?  Chiều dài tuyến hào tính sau: 2) Hào chuẩn bị a) Chiều rộng đáy hào chuẩn bị 8  Chiều rộng đáy hào chuẩn bị xác định theo thông số thiết bị tham gia đào hào sơ đồ nhận tải ôtô Với sơ đồ nhận tải ôtô quay đảo chiều chiều rộng đáy hào chuẩn bị xác định theo công thức sau: Trong đó:  Ro _ bán kính quay đảo chiều ôtô, Ro = 10,8 (m)  Lo _ chiều dài ôtô, Lo = 9,7 m ( lấy theo ôtô dài CAT -773E )  A _ chiều rộng ôtô, a = 4,5 m ( lấy theo ôtô rộng CAT -773E )  m_ khoảng cách an toàn từ ôtô đên mép tầng, m = (m)  b) Chiều dài tuyến hào chuẩn bị tầng?  Chiều dài tuyến hào chuẩn bị tầng 1:  Tương tự ta tính chiều dài tuyến hào chuẩn bị tầng theo công thức 9 3) Hào dốc a) Chiều rộng hào dốc?  Chiều rộng hào dốc lấy theo chiều rộng đáy hào chuẩn bị, Bd =Bcb =22 (m) b) Chiều dài hào dốc? IV) Xác định thông số hệ thống khai thác 1) Xác định chiều cao tầng  Chiều cao tầng lựa chọn theo yêu cầu đề bài, H = 15 (m)  Tổng số tầng khai thác là: 2) Chiều rộng khoảnh khai thác  Chiều rộng dải khấu tính theo công thức sau, A = ? Trong đó:  W_ đường cản chân tầng, W = 7,5 (m)  n _ số hàng mìn, n =  b _ khoảng cách hàng mìn, b = (m)  3) Chiều dài tuyến công tác luồng xúc  Lấy theo số liệu đề bài:  Chiều dài trung bình tuyến công tác, Ltb = 1000 (m)  Chiều dài trung bình luồng xúc, Lx = 250 (m)  Số luông xúc: 4) Chiều rộng mặt tầng không công tác  Chiều rộng mặt tầng không công tác lấy theo yều cầu đề bài: 5) Chiều rộng đống đá nổ mìn 10 10  Chiều rộng đông đá nổ mìn xác định theo công thức sau: Trong đó:  Kv _ hệ số phụ thuộc vào thời gian vi sai, Kv = 0,9  Kn _ hệ số đặc trưng cho mức độ khó nổ mìn đất đá, đất đá khó nổ mìn vừa, Kn = 2,5  Kδ _ hệ số ảnh hưởng góc nghiêng lỗ khoan, Kδ =  H _ chiều cao tầng, H = 15 (m)  q _ tiêu thuốc nổ, q = 0,45 kg/m3  Chiều rộng đống đá nổ mìn khấu or khoảnh: 6) Chiều rộng tối thiểu mặt tầng công tác a) Điều kiện đất đá làm tơi khoan nổ mìn, sử dụng dải khấu thông tầng: Trong đó:  Z _ chiều rộng đới trượt nở tự nhiên, Z = 4,3 (m)  C1 = C2 _ khoảng cách an toàn, C1 = C2 = (m)  T _ chiều rộng dải vận tải, T = 10 (m)  Bctmin = ? b) Điều kiện đất đá làm tơi khoan nổ mìn, sử dụng dải khấu cụt:  Đồ án sử dụng dải khấu cụt để tiến hành khai thác V) Lập biểu đồ CĐCT, lập lịch kế hoạch cho năm đầu khai thác chọn máy xúc bóc đá cho mỏ lộ thiên khai thác theo lớp đứng Điều chỉnh lịch bóc đá, xác định sản lượng đá bóc thời kỳ sản xuất bình thường • Vì tốc độ xuống sâu hàng năm Vs = 15 (m/năm), chiều cao tầng • Trong năm đầu thời gian xây dựng mỏ, T XDCB = (năm) năm cuối năm đóng cửa mỏ, Tkt = (năm) không điều chỉnh mà giữ nguyên sản lượng bóc đá • Tuổi thọ mỏ số lượng tầng mỏ: TM = 14 năm • Từ năm thứ đến năm thứ 13 điều chỉnh khối lượng bóc đá thời kỳ sản xuất bình thường hàng năm Ađ = 6099339 m3/năm • Sản lượng than trung bình năm là, A q = 475611 m3/năm = 690000 tấn/năm 11 11 Biểu đồ điều chỉnh khối lượng bóc đất đá tầng 12 12 13 13 Xác định dung tích gầu xúc chọn máy xúc  Từ bảng thống kê khối lượng đất đá bóc tầng ta thấy mỗi năm cần phải bóc 8block, ta có số máy xúc bóc đá phục vụ cho mỏ N o = 10, có máy xúc làm nhiệm vụ mở rộng máy xúc đào hào dốc hào chuẩn bị, máy xúc để khai thác quặng  Trong đồng thiết bị mỏ lộ thiên thiết bị xúc thường chọn coi thiết bị mỏ Thiết bị xúc chọn trước hết phụ thuộc vào mức độ khó xúc đất đá chiều cao tầng:  14 Để suất thiết bị xúc tối đa ta lựa chọn thiết bị xúc phù hợp với chiều cao tầng 15 (m), sau:  Chọn máy xúc tay gầu ЭKT - 8U để xúc đất đá  Chọn máy xúc thuỷ lực gầu ngược PC - 750 kết hợp với máy xúc tay gầu ЭKT - 4,6 để xúc than 14 15 15