ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MỎ HẦM LÒ

CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ I. Đặc điểm và Điều kiện địa chất cụm vỉa Khu mỏ có địa hình đồi núi tương đối bằng phẳng , bề mặt địa hình không có sông hồ , các công trình cần bảo vệ. Độ cao so với mực nước biến là +150 . Độ sâu thiết kế từ +150 đến 100, các cụm phân bố ở độ sâu từ +150 đến 250 Khu mỏ bao gồm 7 vỉa than có cấu tạo đơn giản bao gồm các vỉa từV1 đến V7. Chiều dài theo phương : 2000 m , khoảng cách giữa các vỉa lớn. Các vỉa có chiều dày và góc dốc như sau : Tên vỉa Chiều dày ( m ) Góc dốc ( độ ) Tỷ trọng ( T m3 ) V1 2 35o 1.5 V2 7 35o 1.5 V3 3 35o 1.5 V4 2 60o 1.5 V5 4 60o 1.5 V6 8 60o 1.5 V7 5 60o 1.5

CHẤT KHU MỎ

- Khu mỏ có địa hình đồi núi tương đối bằng phẳng , bề mặt địa hình không có sông hồ , các công trình cần bảo vệ Độ cao so với mực nước biến là +150 Độ sâu thiết kế từ +150 đến -100, các cụm phân bố ở độ sâu từ +150 đến -250

-Khu mỏ bao gồm 7 vỉa than có cấu tạo đơn giản bao gồm các vỉa từ

V1 đến V7 Chiều dài theo phương : 2000 m , khoảng cách giữa các vỉa lớn

-Các vỉa có chiều dày và góc dốc như sau :

Tên vỉa Chiều dày ( m ) Góc dốc ( độ ) Tỷ trọng ( T/ m3 )

1 Tính toán trữ lượng đia chất – trữ lượng cân đối

Theo tài liệu thăm dò địa chất khu vực thiết kế , trữ lượng địa chất của 7 vỉa than được tính theo công thức sau đây :

ZĐC = S.H.m.γ

Trong đó :

S: Kích thước ruộng mỏ theo phương ( m )

H: Kích thước ruộng mỏ theo hướng dốc ( m )

m: Chiều dày vỉa than ( m )

γ: Dung trọng của than ( T/m3 )

Tên vỉa S ( m ) H ( m ) m ( m ) γ( T/m3 ) Zđc( T )

Vậy ∑Z ĐC = 42520440( Tấn )

Do điều kiện địa hình thuận lợi , khai thác đảm bảo tính hiệu quả về mặt kinh tế và kỹ thuật nên ZĐC = ZCĐ =42520440 ( Tấn )

2 Trữ lượng công nghiệp , công suất và tuổi mỏ

 Trữ lượng công nghiệp

Do trong quá trình khai thác có sự tổn thất về mặt trữ lượng nên ta phải sử dụng trữ lượng công nghiệp xác định theo công thức sau đây :

ZCN = ZCĐ C ( Tấn ) Trong đó :

ZCN : trữ lượng công nghiệp của mỏ ( T )

ZCĐ : trữ lượng cân đối của mỏ ( T )

C : Hệ số khai thác trữ lượng: C = 0,75

→ ZCN = 42520440 0,75 = 31890330 ( Tấn )

CHƯƠNG II: MỞ VỈA VÀ CHUẢN BỊ RUỘNG MỎ

Công suất thiết kế : A = 1200000 ( Tấn / năm )

Tuổi mỏ ( TM ) được xác định như sau :

TM = T + t1 + t 2

Trong đó :

T : thời gian khai thác ( năm )

t1: thời gian xây dựng cơ bản ( năm )

t2 : thời gian khấu vét và kết thúc mỏ ( năm )

Thời gian khai thác là :

T = Z CN

A = 26,58 ( năm ) Thời gian xây dựng cơ bản : t1 = 2 ( năm )

Thời gian khấu vét và kết thúc mỏ : t2 = 1 ( năm )

Vậy tuổi mỏ là : TM = 29,58 ( năm )

Với mức khai thác từ +150 đến – 250 ta chia làm 2 phần :

+ Phần nông : khai thác từ mức +150 đến 0

+ Phần sâu : khai thác từ mức 0 đến -250

 Phần nông

Do ở phần nông chỉ có 4 vỉa có thể khai thác được than nên ta thực hiện chia các tầng khai như sau :

+ Các vỉa V4 , V5 , V6 , V7 : ta chia làm 3 tầng khai thác tầng 1 khai thác từ mức +150 đến mức +100 ; tầng 2 khai thác từ mức +100 đến mức +50; tầng

3 khai thác từ +50 tới mức 0

Do các tầng chia với chiều cao tầng H= 50 m 1 tầng nên ta có chiều cao tầng theo hướng dốc Hd

-Chiều dài lò chợ Lc được xác định theo công thức :

Lc = Hd – Ht – Hđl

Trong đó:

Hd : Chiều cao tầng theo hướng dốc ( m )

Ht : Chiều cao của các trụ bảo vệ ( m ) , chọn sơ bộ Ht = 4 m

Hđl : Chiều cao của các đường lò xuyên vỉa ( m ) , chọn sơ bộ Hđl = 5 m

Ta có chiều dài lò chợ theo mỗi vỉa

Vỉa Lc ( m )

 Phần sâu

Với mức khai thác từ 0 đến -250 , mỗi tầng được chia với chiều cao H là 50m vậy ta có 5 tầng khai thác Chiều cao tầng theo hướng dốc Hd của mỗi tầng khai thác :

-Chiều dài lò Lc được xác định theo công thức sau :

Lc = Hd – Ht – Hđl

Trong đó:

Hd : Chiều cao tầng theo hướng dốc ( m )

Ht : Chiều cao của các trụ bảo vệ ( m ) , chọn sơ bộ Ht = 4 m

Hđl : Chiều cao của các đường lò xuyên vỉa ( m ) , chọn sơ bộ Hđl = 5 m

Ta có chiều dài lò chợ theo mỗi vỉa

Ta có chiều dài lò chợ theo mỗi vỉa:

Vỉa Lc ( m )

V3 78,17

Qua việc nghiên cứu bản đồ địa chất , mặt cắt địa chất , bản đồ địa hình

và địa chất khu vực thiết kế Đưa ra 2 phương án để tiến hành mở vỉa khai thác khu mỏ này:

Phương án I : Lò bằng để mở vỉa phần nông , giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa phần sâu

Phương án II : Lò bằng để mở vỉa phần nông , giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa phần sâu

1 Phương án I : Lò bằng mở vỉa phần phần nông , giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa phần sâu

• Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị: (Bản vẽ)

• Sơ đồ thông gió phần sâu:

Gió sạch được đưa vào mỏ qua giếng đứng 2 xuống đến mức vận tải của tầng đang khai thác vào sân giếng vận tải 3 sau đó theo lò xuyên vỉa vận tải 5 ,lò dọc vỉa vận tải 7 vào lò chợ 12 Gió bẩn từ lò chợ sẽ thoát lên lò dọc vỉa thông gió 8 theo lò xuyên vỉa thông gió 6 vào sân giếng thông gió 4 vầ giếng chính

1 ,rồi qua nó thoát lên mặt đất

2 Phương án II : Lò bằng để mở vỉa phần nông , giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa phần sâu

• Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị: ( Bản vẽ)

3 So sánh 2 phương án

a So sánh về kỹ thuật

STT Chỉ tiêu so sánh Phương án II Phương án I

1 Khối lượng san gạt

mặt bằng

2 Khối lượng đường lò

mở vỉa

Chiều dài giếng nghiêng lớn nhưng chiều dài lò xuyên vỉa nhỏ

Chiều dài giếng đứng nhỏ nhưng chiều dài lò xuyên vỉa lớn

3 Kỹ thuật thi công Dễ dàng Khó khăn

4 Thời gian đưa mỏ

vào sản xuất

do quãng đường vận tải lớn hơn

Vận tải dễ dàng hơn

do quãng đường vận tải nhỏ hơn

7 Thoát nước Khó khăn hơn do

chiều dài ống lớn hơn

Dễ Dàng hơn do chiều dài ống ngắn hơn

8 Xậy dựng trạm quạt Như nhau Như nhau

b So sánh về mặt kinh tế

Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế

ST

T Các chỉ tiêu

Các phương án Phương án I Phương án II

c Ưu, nhược điểm giữa 2 phương án •Phương án I

Ưu điểm:

+ Chiều dài giếng đứng nhỏ , quãng đường vận tải nhỏ, công tác thoát nước dễ dàng hơn do chiều dài ống dẫn nhỏ hơn

+Chi phí bảo vệ giếng nhỏ + Thích hợp cho các mỏ khai thác xuống sâu Nhược điểm :

+Vốn đầu tư ban đầu lớn +Thời gian đưa mỏ vào sản xuất chậm + Chiều dài các đường lò xuyên vỉa lớn + Việc thi công giếng đứng khó khăn

•Phương án II

Ưu điểm : + Vốn đầu tư ban đầu nhỏ + Thời gian đưa mỏ vào sản xuất sớm + Chiều dài các đường lò xuyên vỉa nhỏ Nhược điểm :

+ Chiều dài giếng nghiêng lớn , quãng đường vận tải lớn , thoát nước khó khăn do chiều dài ống lớn

+ Chi phí bảo vệ giếng lớn + Khó khăn khi khai thác xuống sâu

điểm nổi bật hơn : vận tải đơn giản , quãng đường vận tải nhỏ , thích hợp với mỏ khai thác xuống sâu

Tuy nhiên để đánh giá 1 cách đầy đủ và chính xác hơn ta tiến hành

so sánh về mặt kinh tế để chọn ra phương án ưu việt nhất

=>Kết luận : Từ các phân tích về chỉ tiêu về mặt kỹ thuật và chỉ tiêu và mặt

kinh tế ta chọn Phương án I: Mở vỉa bằng là bằng cho phần nông và giếng đứng kết hợp xuyên vỉa tầng cho khoáng sàng

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG KHAI THÁC

I Đặc điểm địa chất của vỉa than

Cấu trúc vỉa than tương đối ổn định , không có lớp đá kẹp ; đá vách đá trụ ổn định Chiều dày trung bình của vỉa là 2 m , ít có sự thay đổi Góc dốc vỉa bằng

60 0 , than có độ kiên cố bằng f = 2

II Lựa chọn hệ thống khai thác

Dựa vào điều kiện địa chất , cấu trúc , góc cắm , chiều dày trung bình của vỉa than như trên đưa ra 2 hệ thống khai thác :

+ Hệ thống khai thác cột dài theo phương

+ Hệ thống khai thác liền gương

1 Hệ thống khai thác cột dài theo phương

Với hệ thống khai thác cột dài theo phương chiều cao tầng được phần chia

H t = 50 m và góc dốc trung bình là α = 60 0 ; chiều dày vỉa m = 2 m chiều dài lò chợ L c = 48,74 m và chọn chiều cao khấu từ 2,1 -2,2 m ; phần còn lại

ta sử dụng công nghệ thu hồi than nóc Phá hỏa bằng phương pháp phá hỏa toàn phần.(Bản vẽ…)

a Ưu nhược điểm của hệ thống khai thác

Ưu điểm : + Có khả năng thăm dò bổ sung để chính xác điều kiện địa chất + Chi phí bảo vệ đường lò nhỏ

+ Tổn thất than nhỏ + Rò gió nhỏ Nhược điểm : + Khối lượng đào lò ban đầu lớn + Thời gian bước vào khai thác lâu + Điều kiện thông gió khi đào lò khó khăn

b Công nghệ khấu than lò chợ

Với chiều dài lò chợ L c = 78,17 m ta sử dụng công nghệ khấu than bằng phương pháp khoan nổ mìn là hợp lí nhất

c Công nghệ chống giữ

Chọn Công nghệ chống giữ bằng giá thủy lực XDY để chống giữ lò chợ đi kèm với giá là trạm bơm dung dịch cho giá thủy lực

Thông số của giá thủy lực XDY

6 Bước tiến của dầm tiến

2 Hệ thống khai thác liền gương

Với hệ thống khai thác liền gương chiều cao tầng được phần chia H t = 50 m

và góc dốc trung bình là α = 60 0 ; chiều dày vỉa m = 2 m chiều dài lò chợ

L c = 48,74 m và chọn chiều cao khấu từ 2,1 -2,2 m ; phần còn lại ta sử dụng công nghệ thu hồi than nóc Phá hỏa bằng phương pháp phá hỏa toàn phần Bản vẽ (… )

a Ưu nhược điểm của hệ thống khai thác

Ưu điểm : + Khối lượng đào lò ban đầu nhỏ +Thời gian bước vào khai thác nhanh +Điều kiện thông gió khi đào lò thuận lợi

Nhược điểm : + Chi phí bảo vệ đường lò lớn +Tổn thất than lớn

+Rò gió lớn +Phức tạp trong tổ chức chất tải than , đào lò

b Công nghệ chống giữ

Ta chọn công nghệ chống giữ bằng cột thủy lực đơn DZ – 22 cấp dịch ngoài kết hợp xà hộp HDFBC- 2400.

Thông số kỹ thuật cột thủy lực đơn DZ – 22

7 Trọng lượng khi có nhũ

8 Trọng lượng không có nhũ

tương

Thụng số làm việc của hộp xà HDFBC – 2400

Kết luận : Với những so sỏnh về ưu nhược điểm như trờn , ta thấy phương

ỏn sử dụng hệ thống khai thỏc cột dài phự hợp hơn bời những ưu điểm nổi bật mà trong ngành than ưu tiờn hàng đầu là : tổn thất than lớn , Chi phớ bảo

vệ cỏc lũ nhỏ , rũ giú nhỏ , cú thể thăm rũ bổ sung

CHƯƠNG IV: THễNG GIể

Dựa vào hệ thống mở vỉa, đặc điểm địa chất của các vỉa than, để thiết kế, tính toán và kiểm tra hệ thống thông gió đảm cho bảo yêu cầu kỹ thuật Nhiệm vụ của thiết kế thông gió là tính toán, và lựa chọn đợc một hệ thống thông gió tối u và hiệu quả nhất

Căn cứ vào phơng án mở vỉa, trong đồ án này lựa chọn thiết kế thông gió chung cho khu trung tâm từ mức +150 ữ -250

Ta sử dụng phương phỏp thụng giú đẩy để thụng giú cho đường lũ:

Thông gió đẩy là phơng pháp thông gió mà áp suất không khí ở mọi điểm trong mỏ khi quạt làm việc đều nhỏ hơn áp suất khí trời Nhờ đó áp suất khí trời sẽ tràn vào các đ-ờng lò Còn không khí trong các đđ-ờng lò sẽ đợc quạt hút ra ngoài trời

+ Ưu điểm:

- Không khí sạch đi qua quạt nên quạt làm việc bền và an toàn hơn.

- Thông gió đẩy tạo ra sự rò gió từ trong đờng lò ra ngoài mặt đất, rò gió sẽ mang theo các chất độc hại thoát khỏi khu vực khai thác.

- Số lợng quạt gió sử dụng ít, quạt gió làm việc ổn định.

+Nhợc điểm:

- Rò gió ở trạm quạt và giếng lớn vì năng lực vận tải cao.

trong đờng lò giảm xuống dẫn đến sự trào khí CH 4 trong đờng lò.

Ta chọn quạt VME-8-90.

Cỏc thụng số của quạt VME-8-90:

- Đường kớnh ống giú: 1m

- Lưu lượng giú của quạt: 5– 18m 3 /s

- Hạ ỏp của quạt: 200 – 560 mmH 2 O

- Diện tớch gương: 10 – 20m 2

- Loại ống giú: mềm và cứng

Hạ ỏp của quạt: