Phần chung:Thiết kế mở vỉa và khai thác cho Công ty cổ phần than Hà Lầm từ mức 50 ÷ 350. Với công suất thiết kế 2,2 triệu tấnnăm. Phần chuyên đề:Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu khai thác.

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ I.1. ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN I.1.1. Địa lý vùng mỏ(Hình I.01) 1. Vị trí địa lý Mỏ than Hà Lầm nằm trong khoáng sàng Hà Tu Hà Lầm, cách thành phố Hạ Long 5 km về phía Đông Đông Bắc. Phía Đông : Giáp mỏ Hà Tu. Phía Tây: Giáp phường Cao Thắng thành phố Hạ Long. Phía Nam: Giáp đường 18A. Phía Bắc: Giáp mỏ Bình Minh. Mỏ được giao cho Công ty cổ phần than Hà Lầm quản lý, bảo vệ, thăm dò và tổ chức khai thác than trong ranh giới toạ độ địa lý: X = 18.200 21.500 Y = 407.500 410.250 2.Địa hình, sông suối Khu mỏ Hà Lầm thuộc vùng đồi núi, thấp dần từ phía Bắc xuống phía Nam, độ dốc của các sườn đồi từ 150 đến 400¬¬,và tồn tại 2 dạng địa hình: Địa hình nguyên thuỷ: Nằm ở phía Nam và Tây Nam khu mỏ, đôi chỗ bị đào bới bởi khai thác than ở đầu lộ vỉa. Địa hình nhân tạo: Bao gồm khai trường lộ thiên và bãi thải ở trung tâm khu mỏ, đang phát triển dần về phía Đông và phía Bắc. Trong khu mỏ có một suối chính là suối Hà Lầm và một hệ thống suối nhỏ, tất cả các suối nhỏ đều chảy vào suối chính Hà Lầm rồi chảy về phía Tây và đổ ra biển, các con suối này chỉ có nước trong các trận mưa, còn bình thường chúng là suối cạn. Suối Hà Lầm có lòng tương đối phẳng, rộng từ 2 đến 3 mét, suối này có nước quanh năm. Lưu lượng nhỏ nhất vào mùa khô (Qmin = 0,1 ls), lưu lượng lớn nhất vào mùa mưa (Qmax = 114,5 ls). Những ngày mưa lớn nước chảy rất mạnh. Nguồn cung cấp nước cho suối là nước mưa và nước dưới đất. I.1.2. Tình hình dân cư, kinh tế và chính trị khu vực thiết kế Mỏ Hà Lầm nằm trong khu vực tập trung nhiều mỏ và công trường khai thác than đang hoạt động. Hệ thống hạ tầng của mỏ, đường giao thông, hệ thống cung cấp điện, nước, sửa chữa cơ khí, sàng tuyển than, bến cảng và các dịch vụ phục vụ đời sống... khá phát triển là các điều kiện rất thuận lợi trong quá trình xây dựng và khai thác mỏ. Dân cư trong vùng khá đông đúc, chủ yếu là công nhân mỏ và một số làm nghề trồng trọt, dịch vụ nằm sát với thành phố Hạ Long, dân cư chủ yếu là người Kinh và một số dân tộc ít người khác. I.1.3. Điều kiện khí hậu Khu mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. 1. Mùa mưa Bắt đầu từ tháng 5 đến hết tháng 10, khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ trung bình từ 22 đến 36oC, thường có gió mùa Đông Nam. Mùa này thường hay có bão và mưa to, có ngày mưa tới 200mm, lượng mưa trung bình hàng năm khoảng từ 1600mm đến 2500mm. Trong mùa lượng mưa chiếm từ 74% đến 95% lượng mưa rơi trong cả năm.

LỜI NÓI ĐẦU

Trong tiến trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Đảng và nhà nước

ta luôn quan tâm đến sự phát triển của ngành than Bởi đây là một ngành kinh tếmũi nhọn cung cấp nguyên, nhiên liệu cho rất nhiều ngành công nghiệp như::Điện lực, hóa chất, luyện kim…Ngoài ra than còn được xuất khẩu đem lại nguồnlợi nhuận lớn cho đất nước, than còn là nguồn chất đốt phục vụ cho sinh hoạtđời sống của nhân dân

Bản thân em là một sinh viên đang theo học khoa khai thác mỏ hầm lò củatrường đại học mỏ địa chất Trong quá trình học tập tại trường đã được các thầy

cô trang bị những kiến thức cơ bản và nâng cao về công nghệ kỹ thuật khai thác

mỏ hầm lò Nay đã kết thúc khóa học và được giao đề tài đồ án tốt nghiệp với:

Phần chung: Thiết kế mở vỉa và khai thác cho Công ty cổ phần than Hà Lầm từ mức -50 ÷ - 350 Với công suất thiết kế 2,2 triệu tấn/năm.

Phần chuyên đề: Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu khai thác.

Thông qua đồ án này đã giúp em tổng hợp được cơ bản những kiến thức

mà các thầy cô đã truyền đạt và những vấn đề trong thực tế Trong quá trình làm

đồ án em đã cố gắng tìm hiểu, nghiên cứu, kết hợp giữa lý thuyết đã học và

ngoài thực tiễn, cùng sự giúp đỡ rất tận tình của thầy giáo PGS.TS Đặng Vũ Chí trực tiếp hướng dẫn em để hoàn thành đồ án này.

Nhưng do trình độ của bản thân còn nhiều hạn chế vì vậy bản thuyết minhnày không tránh khỏi còn nhiều khiếm khuyết và thiếu sót trong quá trình trìnhbày Bản thân em rất mong được sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy cô trong bộmôn và các ý kiến đóng góp để em có thể đạt kết quả cao hơn Đặc biệt để bổsung vào bản đồ án thiết kế một cách hoàn chỉnh

Em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ

I.1 ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN

I.1.1 Địa lý vùng mỏ (Hình I.01)

1 Vị trí địa lý

Mỏ than Hà Lầm nằm trong khoáng sàng Hà Tu- Hà Lầm, cách thành phố

Hạ Long 5 km về phía Đông - Đông Bắc

- Phía Đông : Giáp mỏ Hà Tu

- Phía Tây: Giáp phường Cao Thắng- thành phố Hạ Long

- Phía Nam: Giáp đường 18A

- Phía Bắc: Giáp mỏ Bình Minh

Mỏ được giao cho Công ty cổ phần than Hà Lầm quản lý, bảo vệ, thăm dò

và tổ chức khai thác than trong ranh giới toạ độ địa lý:

X = 18.200 ¿ 21.500

Y = 407.500 ¿ 410.250

2 Địa hình, sông suối

Khu mỏ Hà Lầm thuộc vùng đồi núi, thấp dần từ phía Bắc xuống phíaNam, độ dốc của các sườn đồi từ 150 đến 400,và tồn tại 2 dạng địa hình:

- Địa hình nguyên thuỷ: Nằm ở phía Nam và Tây Nam khu mỏ, đôi chỗ bịđào bới bởi khai thác than ở đầu lộ vỉa

- Địa hình nhân tạo: Bao gồm khai trường lộ thiên và bãi thải ở trung tâmkhu mỏ, đang phát triển dần về phía Đông và phía Bắc

Trong khu mỏ có một suối chính là suối Hà Lầm và một hệ thống suối nhỏ,tất cả các suối nhỏ đều chảy vào suối chính Hà Lầm rồi chảy về phía Tây và đổ

ra biển, các con suối này chỉ có nước trong các trận mưa, còn bình thường chúng

là suối cạn

Suối Hà Lầm có lòng tương đối phẳng, rộng từ 2 đến 3 mét, suối này cónước quanh năm Lưu lượng nhỏ nhất vào mùa khô (Qmin = 0,1 l/s), lưu lượnglớn nhất vào mùa mưa (Qmax = 114,5 l/s) Những ngày mưa lớn nước chảy rấtmạnh

Nguồn cung cấp nước cho suối là nước mưa và nước dưới đất

I.1.2 Tình hình dân cư, kinh tế và chính trị khu vực thiết kế

Mỏ Hà Lầm nằm trong khu vực tập trung nhiều mỏ và công trường khaithác than đang hoạt động Hệ thống hạ tầng của mỏ, đường giao thông, hệ thống

cung cấp điện, nước, sửa chữa cơ khí, sàng tuyển than, bến cảng và các dịch vụphục vụ đời sống khá phát triển là các điều kiện rất thuận lợi trong quá trìnhxây dựng và khai thác mỏ.

Dân cư trong vùng khá đông đúc, chủ yếu là công nhân mỏ và một số làmnghề trồng trọt, dịch vụ nằm sát với thành phố Hạ Long, dân cư chủ yếu làngười Kinh và một số dân tộc ít người khác

I.1.3 Điều kiện khí hậu

Khu mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có 2 mùa rõrệt là mùa mưa và mùa khô

1 Mùa mưa

Bắt đầu từ tháng 5 đến hết tháng 10, khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ trung bình

từ 22 đến 36oC, thường có gió mùa Đông Nam Mùa này thường hay có bão vàmưa to, có ngày mưa tới 200mm, lượng mưa trung bình hàng năm khoảng từ1600mm đến 2500mm Trong mùa lượng mưa chiếm từ 74% đến 95% lượngmưa rơi trong cả năm

2 Mùa khô

Bắt đầu từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau, mùa này thường khô hanh,lạnh giá Nhiệt độ trung bình từ 120C đến 250C, đôi khi có những ngày nhiệt độgiảm xuống dưới 100C, mùa này thường có xương mù trên các dãy núi và trêncác mỏ, thường có gió mùa Đông Bắc Lượng mưa rơi trong mùa khô rất nhỏ,thường là mưa phùn Lượng mưa rơi trong mùa khô chiếm từ 5% đến 26%lượng mưa trong cả năm

I.1.4 Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ

1 Công tác nghiên cứu địa chất và thăm dò

Mỏ than Hà Lầm đã trải qua nhiều giai đoạn thăm dò:

- Báo cáo địa chất TDTM khu Hà Tu-Hà Lầm năm 1966

- Báo cáo địa chất TDBS đến mức -150 khu Hà Tu-Hà Lầm năm 1982

- Báo cáo địa chất TDBS đến-300 năm mỏ than Hà Lầm 1999

2 Quá trình thiết kế và khai thác mỏ

Mỏ than Hà Lầm đã được thiết kế và khai thác qua nhiều giai đoạn Trướcnăm 1954 người Pháp đã tổ chức khai thác nhưng tài liệu cập nhật để lại rất ít

Từ sau năm 1954 mỏ đã được thiết kế khai thác như sau:

Thiết kế khai thác lò bằng +34 khu Hữu Nghị và lò bằng +29 khu Lò Đông

do Tổng công ty mỏ lập năm 1960

Thiết kế khai thác hạ tầng -50 khu Lò Đông do công ty than Hòn Gai lập

đã được Bộ Điện và Than phê duyệt theo quyết định số: 58-ĐT/KTCB1 ngày21/06/1975

Thiết kế khai thác phần ngầm +34  -16 khu Hữu Nghị do Công ty thanHòn Gai lập năm 1975

Thiết kế khai thác lò bằng + 30 vỉa 10 do phân viện thiết kế than Hòn Gailập đã được công ty than Hòn Gai phê duyệt theo quyết định số: 496/THG -XDCB ngày 24 tháng 02 năm 1979

Luận chứng kinh tế kỹ thuật bổ sung khai thác -50 vỉa 10 do phân viện thiết

kế than Hòn Gai lập đã được Bộ Năng lượng phê duyệt theo quyết định số:246NL-XDCB ngày 25/04/1989

Thiết kế khai thác phần ngầm +60  0 vỉa 11(công trường 89) do xínghiệp thiết kế than Hòn Gai lập đã được Tổng giám đốc Than Việt Nam phêduyệt theo quyết định số:2035QĐ/ĐTXD ngày 09/01/1998

Thiết kế KTTC khai thác lộ thiên khu Tây phay K đến -30 và khu Bắc HữuNghi đến -40 do công ty Tư vấn đầu tư mỏ và công nghiệp lập đã được Tổnggiám đốc Than Việt Nam phê duyệt theo quyết định số: 1200QĐ-ĐT ngày19/09/2000

Báo cáo nghiên cứu khả thi duy trì và mở rộng khai thác phần ngầm –50

LV mỏ than Hà Lầm do Công ty Tư vấn đầu tư mỏ và công nghiệp lập năm

2002 đã được hội đồng quản trị Tổng công ty than Việt Nam phê duyệt theoquyết định số:95/QĐ-HĐQT ngày 15/01/2003

I.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT

Khu mỏ Hà Lầm nằm trong khoáng sàng Hà Tu – Hà Lầm Đây là mộtkhu vực đã được nghiên cứu địa chất trong nhiều năm và đã lập nhiều báo cáothăm dò cho từng giai đoạn

I.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ

Địa tầng chứa than của mỏ Hà Lầm nằm trong điệp Hòn Gai (Phụ điệpgiữa) Chiều dày trầm tích thay đổi từ 500  700m, trung bình 540m Thànhphần chủ yếu gồm: Bột kết, cát kết, sạn kết ít sét kết cuội kết và các vỉa than Trong địa tầng chứa than tồn tại 9 vỉa than có chiều dày từ mỏng, trungbình đến dày và rất dày Các vỉa 9(6); 7(4); 6(3); 5(2) là những vỉa không duy trìliên tục trên toàn diện tích thăm dò Các vỉa 10(7); 11(8); 13(9); 14(10) là cácvỉa than duy trì liên tục, có trữ lượng lớn

b) Nếp lõm Hà Lầm:

Phát triển khá phức tạp, trên các cánh của nếp lõm tồn tại một nếp lồi vàmột nếp lõm bậc 3 và nhiều nếp lồi, nếp lõm bậc cao hơn Trục nếp lõm Hà Lầm

có phương chạy Bắc – Nam khá duy trì ở phần Bắc và trung tâm khu mỏ, tắt dần

ở phần phía Nam, mặt trục hơi nghiêng về Đông, dốc 650 ¿700 Hai cánh nếplõm không đối xứng, cánh Tây thoải tồn tại nhiều nếp uốn bậc cao, độ dốc củacánh thay đổi 150 ¿ 200, phần gần nhân về cánh Tây và cánh Đông của nếp lõm

¿ 300, từ tuyến VI trở về phía Nam khu mỏ có độ dốc giảm dần, thay đổi từ 200

xuống 100

2 Đứt gãy

Đứt gãy phát triển khá phức tạp Các đứt gãy trong khu mỏ phát triển theo

2 phương chủ yếu: Á kinh tuyến và Á vĩ tuyến

a) Đứt gãy theo phương Á kinh tuyến

+ Đứt gãy E: Là đứt gãy thuận cắm Tây, thế nằm mặt trượt 2500–2900∠

600-700, cự ly dịch chuyển 2 cánh theo mặt trượt 50 ¿60 mét

+ Đứt gãy A: Là đứt gãy thuận, cắm Đông - Đông Bắc, thế nằm mặt trượt

500–700∠700-750, cự ly dịch chuyển 2 cánh nhỏ, từ 20 ¿30 mét

+ Đứt gãy B: Là đứt gãy thuận, mặt trượt cắm về Đông Đông Bắc Thếnằm mặt trượt 450–650∠600-750, dốc nhiều về phía Bắc, hơi thoải về phíaNam, cự ly dịch chuyển hai cánh theo mặt trượt thay đổi từ 20 ¿50 mét.

+ Đứt gãy K: Là đứt gãy nghịch, mặt trượt cắm về Đông - Đông Bắc, thếnằm mặt trượt 650–800∠300-450

+ Đứt gãy Hà Tu: Nằm ở Đông Bắc khu mỏ, là đứt gãy thuận, lớn, mặttrượt cắm về Tây – Tây Nam, thế nằm mặt trượt 2400–2500∠450-600, cự lydịch chuyển 2 cánh theo mặt trượt rất lớn 600 ¿700 mét

b) Đứt gãy theo phương Á vĩ tuyến

+ Đứt gãy L: Là đứt gãy thuận, cắm Bắc Thế nằm của mặt trượt 00-250

∠550-600, cự ly dịch chuyển theo mặt trượt 400 ¿700 mét

+ Đứt gãy M: Là đứt gãy thuận, cắm Bắc, cắt qua các tuyến X, XI Thếnằm mặt trượt 350–100∠550-650, cự ly dịch chuyển theo mặt trượt 30 ¿100mét

+ Đứt gãy T: Là đứt gãy thuận, thế nằm mặt trượt: 1400–1500∠650-700,

cự ly dịch chuyển 2 cánh theo mặt trượt là 10¿30 mét

+ Đứt gãy G: Là đứt gãy thuận, cắm Bắc – Tây Bắc, thế nằm mặt trượt từ

3200–3400∠600-750, cự ly dịch chuyển 2 cánh theo mặt trượt từ 10 ¿35 mét

I.2.2 Cấu tạo các vỉa than (Hình I.02)

Trong khu vực khai trường của mỏ tồn tại 9 vỉa than có giá trị công nghiệp:14(10), 13(9), 11(8), 10(7), 9(6), 7(4), 6(3), 5(2), 4(1) Đặc điểm các vỉa thancủa khu mỏ than Hà Lầm theo thứ tự từ dưới lên như sau:

+ Vỉa V.4(1): Không duy trì trên toàn diện tích khu mỏ Vỉa V.4(1) lộ ra ởphần phía Nam thuộc phần cánh nâng của đứt gãy L - L Chiều dày vỉa thay đổi

từ 0.46m (LK.1158)  7.06m(LK.53), trung bình 1.67m Chiều dày riêng thancủa vỉa thay đổi từ 0.46m (LK.1158)  6.48m (LK.53), trung bình 1.59m Gócdốc vỉa từ 150 450 trung bình 260 Vỉa có từ 0  1 lớp kẹp Chiều dày lớp kẹpthay đổi từ 0m (LK.1058)  0.93m(TK.40), trung bình 0.08m Vỉa 4(1) thuộcloại vỉa không ổn định, cấu tạo đơn giản

+ Vỉa V.5(2): Không duy trì trên toàn diện tích mỏ Phần phía Tây Bắc vàkhu trung tâm (nếp lõm Hà Lầm) từ tuyến T.IA đến tuyến T.VIII có diện phân

bố tương đối lớn, một số khối nhỏ khác tồn tại phần phía Nam tuyến XI vàphầnphía BắcT.IE và T.IA Khối trung tâm T.IA đến T.VIII, vỉa 5(2) phân bố từ

mức cao -250m đến -600m Chiều dày vỉa thay đổi từ 0.17m(LK.B541) 8.51m(H.977), trung bình 2.51m Chiều dày riêng than của vỉa thay đổi từ0.17m (LK.B541)  8.51m (H.977), trung bình 2.23m Góc dốc vỉa thay đổi từ

100 700 trung bình 250 Vỉa có từ 0  4 lớp kẹp Chiều dày lớp kẹp thay đổi từ0m (TK16)  1.90m (LK.1755), trung bình 0.28m Vỉa 5(2) thuộc loại vỉakhông ổn định, cấu tạo tương đối phức tạp

+ Vỉa V.6(3): Lộ ra ở phía Tây Nam và Đông Bắc khu mỏ Hà Lầm Vỉa6(3) hình thành hai khối: Khối phía Đông Bắc và khối phía Tây Nam khu mỏ.Chiều dày vỉa thay đổi từ 0.20m(LK.1080)  7.47m(LK.B566), trung bình2,81m Chiều dày riêng than của vỉa thay đổi từ 0.20m (LK.1080)  7.28(LK.B566), trung bình 2.61m Góc dốc vỉa thay đổi từ 100 700 trung bình 270.Vỉa có từ 0  4 lớp kẹp Chiều dày lớp kẹp thay đổi từ 0m (LK.1040)  0.35m(LK.B563), trung bình 0.01m Vỉa 6(3) thuộc loại vỉa tương đối ổn định, cấu tạođơn giản

+ Vỉa V.7(4): Lộ ra ở phía Bắc và Đông Bắc khu mỏ Vỉa 7(4) là vỉa than

có chiều dày lớn, phân bố hầu khắp khu mỏ, ổn định về đường phương thế nằmcủa vỉa Chiều dày vỉa thay đổi từ 0.26m (LK.1772)  49.20m (LK.649), trungbình 7,3 m Chiều dày riêng than đổi từ 0.26m (LK.1772)  45.81m (LK.649),trung bình 11.48m Góc dốc vỉa thay đổi từ 100 600 trung bình 250 Vỉa có từ 0

 10 lớp kẹp Chiều dày lớp kẹp thay đổi từ 0m (LK.1061) 7.16m(LK.NBHL-02), trung bình 1.27m Vỉa 7(4) thuộc loại vỉa tương đối ổnđịnh, cấu tạo phức tạp Vỉa có xu hướng vát dần về phía Đông Bắc và Tây Bắcdày hơn ở phía Tây Nam

+ Vỉa V.9(6): Lộ ra ở phía Đông Nam và Bắc khu mỏ Vỉa duy trì khôngliên tục, có nhiều cửa sổ không than, bị tách thành hai khối chính: Khối Tây Bắc

và khối Đông Nam Chiều dày vỉa thay đổi từ 0.27m (LK.1807)  14.58m(LK.44), trung bình 3.41m Chiều dày riêng than của vỉa thay đổi từ 0.27m(LK.1807)  12.98m (LK.44), trung bình 2.51m Góc dốc vỉa thay đổi từ 50

750 trung bình 270 Vỉa 9(6) có từ 0  5 lớp kẹp Chiều dày lớp kẹp thay đổi từ0m (LK.1040)  5.56m(LK.B500), trung bình 0.32m Vỉa 9(6) thuộc loại vỉakhông ổn định, cấu tạo tương đối đơn giản

+ Vỉa V.10(7): Lộ vỉa 10(7) xuất hiện chủ yếu ở phía Bắc - Tây Bắc và mộtdiện nhỏ phía Đông Nam khu mỏ Diện phân bố của vỉa chủ yếu từ trung tâmkhu mỏ lên phía Bắc và một phần phía Đông Nam Vỉa 10(7) thuộc loại vỉa có

chiều dày lớn Chiều dày vỉa thay đổi từ 0.54m(LK.26SL)  31.40m(LK.B184B), trung bình 5.12m Chiều dày riêng than của vỉa thay đổi từ 0.54m(LK.26SL)  29.29m (LK.B184B), trung bình 6.83m Góc dốc vỉa thay đổi từ

50 700 trung bình 250 Vỉa có từ 0  7 lớp kẹp, trung bình 1 lớp Chiều dày lớpkẹp thay đổi từ 0m  9.68m, trung bình 0.91m Vỉa10(7) thuộc loại vỉa có cấutạo phức tạp

+ Vỉa V.11-1: Phân bố trên hầu hết diện tích khu mỏ từ đứt gãy F L vềphía Bắc, thuộc loại vỉa có chiều dày lớn nhưng không ổn định Chiều dày vỉathay đổi từ 0.38m (LK.B5)  33.57m (B548), trung bình 5.81m Chiều dàyriêng than thay đổi từ 0.38m  29.58m, trung bình 5.18m Góc dốc vỉa thay đổi

từ 50 780, trung bình 250 Vỉa11(8) thuộc loại vỉa tương đối phức tạp, ổn định

về chiều dày vỉa Vỉa có từ 0  9 lớp kẹp, trung bình 1 lớp Chiều dày lớp kẹpthay đổi từ 0  5.07m, trung bình 0.80m

+Vỉa 13(9): Vỉa 13(9) lộ ra ở khu vực phía Tây, khu trung tâm và khu vựcphía Đông Chiều dày vỉa thay đổi từ 0.16m (LK.B71) 8.96m(LK.NBHL-05),trung bình 3.83m Chiều dày riêng than của vỉa thay đổi từ 0.16m  7.73m,trung bình 2.54m Góc dốc vỉa thay đổi từ 50 700 trung bình 250 Vỉa có từ 0 

6 lớp kẹp, trung bình 1 lớp Chiều dày lớp kẹp thay đổi từ 0  4.24m, trung bình0.39m Vỉa13(9) thuộc loại vỉa không ổn định, cấu tạo phức tạp, không duy trì

về chiều dày có nhiều cửa sổ Vỉa 13(9) có 184 công trình khoan gặp vỉa dướisâu

+ Vỉa 14-1: Phân bố phần trung tâm và phía Đông nếp lồi 158 Vỉa 14-1 cóchiều dày lớn, chiều dày vỉa thay đổi từ 0.75m  53.19m, trung bình 8.18m.Chiều dày riêng than của vỉa thay đổi từ 0.75m  46.76m, trung bình 6.38m.Góc dốc vỉa thay đổi từ 70 720 trung bình 270 Vỉa14-1 thuộc loại vỉa biến đổiphức tạp về chiều dày vỉa, có từ 0  11 lớp kẹp, trung bình 3 lớp Chiều dày lớpkẹp thay đổi từ 0  9.51m, trung bình 1.79m Vỉa 14-1 có chiều dày lớn, phân

bố ở phần nông được khai thác lộ thiên với khối lượng lớn nên lộ vỉa than cónhiều thay đổi so với tài liệu nguyên thủy Khu vực còn tồn tại lộ vỉa nguyênthủy chủ yếu ở phần phía Tây khu mỏ Vỉa 14-1 có 141 công trình khoan gặp vỉadưới sâu

I.2.3 Phẩm chất than

1 Đặc tính vật lý

Than các vỉa của mỏ than Hà Lầm gồm 2 loại là than cám và than cục:

+ Than cám: Có màu đen ánh mờ mờ, dưới tác dụng của lực cơ học yếuthan bị vỡ vụn bở rời.

+ Than cục: Có màu đen, ánh từ bán kim đến ánh kim, vết vỡ dạng bậcthang, rất dòn, sắc cạnh

2 Đặc tính hoá học

Kết quả phân tích hoá học các mẫu như sau:

+ Lưu huỳnh(S): Nhỏ nhất 0.29%, lớn nhất 0.55% trung bình 0.43%,thuộcloại than có ít lưu huỳnh

+ Phốt pho(P): Nhỏ nhất 0.001% lớn nhất 0.012% trung bình 0.004%.+ Thành phần hoá học của tro than như sau:

SiO2(9.50 34.56%), Al2O3(5.80 53.67%), Fe2O3(0.74 11.37%),CaO(0.05  6.60%), MgO(0.14  4.98%)

3 Độ ẩm phân tích(Wpt)

+ Đặc tính kỹ thuật động từ 1.30 5.26%, trung bình 2.63% thuộc loạithan có độ ẩm thấp

+ Độ tro (Ak) của than ở trạng thái mẫu khô tuyệt đối thay đổi trong phạm

vi lớn từ 2.91  37.40% trung bình 17.20% thuộc loại than có độ tro trung bình.+ Nhiệt lượng cháy (Qch) của than mỏ Hà Lầm thay đổi từ 8100  9030Kcal/kg trung bình 8599 Kcal/kg

Qua kết quả phân tích ở trên ta thấy than ở mỏ than Hà Lầm thuộc loại than

có nhiệt lượng cao và thuộc nhóm than nhãn bán Antraxit

I.2.4 Đặc điểm địa chất thuỷ văn

1 Nước trên mặt

Nước trên mặt chủ yếu là nước mưa, và nước tích tụ trong các moong đãkhai thác than, như moong Hà Lầm, moong Ao Ếch, các moong này có dungtích nhỏ và ít ảnh hưởng đến quá trình khai thác than

chiều dày từ 7 ¿10m, trung bình từ 3 ¿5m Tầng chứa nước này có khả năngchứa nước và lưu thông tốt, nhưng tầng này nằm ở trên cao nên không có nước,

vì vậy tầng chứa nước này không gây ảnh hưởng gì cho việc khai thác Nguồncung cấp nước cho tầng chứa nước này là nước mưa, thoát thấm xuống dướicung cấp cho tầng chứa nước và các thung lũng, sông suối

b) Tầng chứa nước chứa than T3(n-y) hg2

Đây là tầng chứa nước chính, nó có chứa các vỉa than có giá trị côngnghiệp lớn Trong tầng chứa nước này thấy các lớp đá hạt thô, hạt mịn, xen lẫnvới các vỉa than Qua các công trình nghiên cứu về ĐCTV cho thấy nước đượcchứa trong các lỗ hổng, khe nứt của các lớp hạt thô (cuội kết, sạn kết và cát kết).Các lớp đá chứa nước này chiếm 52,5% tổng các loại đá có trong khu mỏ Cáclớp đá có hạt mịn như bột kết, sét kết, sét than và than, có độ lỗ hổng nhỏ trongkhe nứt thường bị lấp đầy các chất sét và mùn thực vật, cho nên các lớp nàykhông có khả năng chứa và thấm nước và gọi là lớp cách nước

Nước tầng chứa nước này mang tính áp lực yếu và cục bộ Tính áp lực củanước được thể hiện ở một số lỗ khoan gặp nước phun

Nguồn cung cấp nước cho tầng này chính là nước mưa, miền thoát là cácmoong khai thác, các hầm lò, các điểm lộ và suối Chiều dày tầng chứa nướcnày từ 540 ¿700m

I.2.5 Đặc điểm địa chất công trình

Các loại đá tham gia vào cột địa tầng khu mỏ gồm: cuội kết, sạn kết, cátkết, bột kết, sết kết sét than và các vỉa than, sau đây chúng tôi mô tả khái quátđặc điểm từng loại đá trên:

1 Cuội kết: Có màu trắng đến phớt hồng Thành phần hạt chủ yếu là thạch anh

ít silic, kích thước hạt từ 5 - 12mm, xi măng gắn kết là cát thạch anh Đá có cấutạo khối hoặc phân lớp dày, bị nứt nẻ mạnh

2 Sạn kết: Màu từ xám đến xám phớt hồng, thành phần hạt chủ yếu là thạch

anh, độ hạt từ 1 - 3 mm độ lựa chọn kém Xi măng gắn kết là cát thạch anh, silic,

đá bị nứt nẻ mạnh Đá thường có cấu tạo khối, phân lớp dày

3 Cát kết: Là loại đá phổ biến trong khu mỏ, màu xám tro đến xám trắng Thành

phần hạt chủ yếu là thạch anh, độ hạt nhỏ hơn 1mm Đá có cấu tạo phân lớp dày,

ít bị nứt nẻ

4 Bột kết: Phân bố ở vách trụ vỉa than Bột kết có màu xám tro đến xám đen.

Thành phần hạt chủ yếu là sét, cát độ hạt từ 0,01 - 0,1 mm, xi măng chiếm tỷ lệ

50 - 70% chủ yếu là sét Đá có cấu tạo phân lớp, ít bị nứt nẻ

5 Sét kết: màu xám đến xám đen, cấu tạo dạng phân lớp, bị nén ép có dạng phân

Giới hạn bền kéo

k (Kg/cm2)

Lực dính kết C (kg/cm2)

Góc ma sát

(độ)

Dung trọng (g/cm3)

Tỷ trọng (g/cm3)

240-420340

330 20'-37 20'0

35020'

2.36-2.672.57

2.62-2.782.69

Sạn kết 231-4228

1407

26-289139

77-1640537

320 30'-38 30'0 320

2.55-2.742.64

2.59-2.782.68

Cát kết 263-2547

962

16-280114

111-560313

270 -38 0 30 ' 310

2.28-2.752.58

2.59-2.912.69

Bột kết 132-1987

570

18-9155

62.5-30.917.7

2.51-2.852.64

I.2.6 Trữ lượng

1 Đối tượng tính trữ lượng tài nguyên

Bao gồm các vỉa than trong ranh giới: vỉa 14, 13, 11, 10, 9, 7, 6, 5, 4 (9 vỉathan) Vỉa 12 và vỉa 8 ít giá trị công nghiệp nên trong quá trình lập báo cáokhông đưa vào tính trữ lượng tài nguyên

2 Chỉ tiêu trữ lượng tài nguyên

Quyết định số 157/QĐ-HĐTL/CT ngày 19/05/2008 v/v: công nhân chỉ tiêutạm thời tính trữ lượng các mỏ than Quảng Ninh

- Chiều dày than ≥ 0.80m

Trên cơ sở đặc điểm các vỉa than thuộc khu mỏ Hà lầm có chiều dày từtrung bình đến rất dày, góc dốc thoải đến nghiêng, các báo cáo trước đây sửdụng phương pháp Secang để tính trữ lượng tài nguyên đối với các vỉa than mỏ

Hà Lầm đã cho kết quả chính xác và tin cậy Vì vậy, phương pháp Secang làmphương pháp tính trữ lượng tài nguyên phù hợp áp dụng cho các vỉa than thuộckhu mỏ Hà Lầm

Khu vực thiết kế khai thác bao gồm các vỉa than: 14(10), 13(9), 11(8),10(7), 9(6), 7(4), 6(3), 5(2); và vỉa 4 ranh giới sâu tính từ mức -50 đến mức -350m

Theo báo cáo thăm dò bổ sung đến mức -600 của mỏ than Hà Lầm- thànhphố Hạ Long- Quảng Ninh, tính đến 30/6/2014 thì tổng trữ lượng của mỏ than

Hà Lầm từ mức -50 ÷ -350 là 138 381 991 (tấn).

CHƯƠNG II: MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ (CHUYÊN ĐỀ: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MỞ VỈA HỢP LÝ CHO KHU

KHAI THÁC)

II.1 GIỚI HẠN KHU VỰC THIẾT KẾ

II.1.1 Biên giới khu vực thiết kế

Được giới hạn bởi toạ độ sau:

X: 18 000  21 850

Y: 407 400  410 400

Mỏ than Hà Lầm nằm trong khoáng sàng Hà Tu- Hà Lầm, cách thành phố

Hạ Long 5 km về phía Đông - Đông Bắc

- Phía Đông : Giáp mỏ Hà Tu

- Phía Tây: Giáp phường Cao Thắng- thành phố Hạ Long

- Phía Nam: Giáp đường 18A

- Phía Bắc: Giáp mỏ Bình Minh

Diện tích khai trường khoảng 7.9km2

II.1.2 Kích thước khu vực thiết kế

Khu vực thiết kế có kích thước như sau:

- Chiều dài chạy từ Đông sang Tây của khai trường khoảng 3,2 km

- Chiều rộng từ Bắc đến Nam khoảng 3,8 km

- Độ sâu khai thác: -50 ÷ -350

II.2 TÍNH TRỮ LƯỢNG

II.2.1 Trữ lượng trong bảng cân đối

Theo báo cáo thăm dò bổ sung đến mức -600 của mỏ than Hà Lầm- thànhphố Hạ Long- Quảng Ninh, tính đến 30/6/2014 thì tổng trữ lượng của mỏ than

Hà Lầm từ mức -50 ÷ -350 là 138 381 991 (tấn).

II.2.2 Trữ lượng công nghiệp

Trữ lượng công nghiệp được tính trên cơ sở trữ lượng địa chất huy động trừ

đi các tổn thất do phải để lại trụ bảo vệ lộ vỉa, trụ bảo vệ các đường lò, do sơ đồchuẩn bị và công nghệ khai thác, do vận tải:

Trữ lượng công nghiệp của mỏ được xác định theo công thức:

ZCN = ZĐC.C, tấn

Trong đó:

ZĐC: Trữ lượng địa chất trong bảng cân đối

và nghiêng, do vậy tkt được lấy khoảng 12% Qua thực tế khai thác ở mỏ than HàLầm, tkt thường lấy bằng 35%.

Công suất thiết kế khai thác mỏ than Hà Lầm là 2,2 triệu tấn/năm

Công suất trên được xác định trên cơ sở tài nguyên huy động, số khu và lòchợ có thể khai thác đồng thời, những công nghệ khai thác được chọn, khả năng

áp dụng tiến bộ kỹ thuật mới, khă năng đầu tư và tổ chức sản xuất của mỏ

II.3.2 Tuổi mỏ

Tuổi mỏ là thời gian tồn tại của mỏ để khai thác hết toàn bộ trữ lượng côngnghiệp của khu vực thiết kế Trong thực tế tuổi mỏ có thêm thời gian xây dựng

cơ bản và thời gian khấu vét tận thu

Do đó, tuổi mỏ được xác định như sau:

T =

Z CN

A n + T1 + T2 ; năm

Trong đó:

Zcn – Trự lượng công nghiệp; Zcn = 85 796 834 tấn

An – Sản lượng năm của mỏ; An = 2 200 000 tấn/năm

T1 – Thời gian XDCB; T1 = 3 năm

T2 – Thời gian khấu vét; T2 = 2 năm

=> T = 85796 8342200 000 + 3 + 2 = 44 năm

Vậy thời gian tồn tại của mỏ là 44 năm

II.4 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MỎ

II.4.1 Bộ phận lao động trực tiếp

Chế độ làm việc của mỏ được xác định theo chế độ làm việc chung củangành than, chế độ làm việc không liên tục (nghỉ chủ nhật, ngày lễ)

- Số ngày làm việc trong năm: 300 ngày

- Số ca làm việc trong ngày: 3 ca

- Số giờ làm việc trong ca: 8h

Để đảm bảo thời gian nghỉ ngơi, công ty áp dụng phương pháp đổi canghịch, thể hiện theo bảng sau:

II.4.2 Bộ phận lao động gián tiếp

Bộ phận lao động gián tiếp tuần làm việc 6 ngày nghỉ chủ nhật và làm 8hmột ngày Giờ làm việc:

- Buổi sáng từ 7h30’’ 11h30’’

- Buổi chiều từ 1h30’’ 17h30’’

II.5 PHÂN CHIA RUỘNG MỎ

Nhiệm vụ chính của đồ án thiết kế mở vỉa và khai thác với mức từ -50 ÷ -350m

Phân chia ruộng mỏ từ mức -50÷ -350m thành 6 tầng hoặc 3 mức riêngbiệt :

- Mức 3: -250 ÷ -350, chiều cao thẳng đứng là 100m.

II.6 MỞ VỈA

II.6.1 Khái quát chung

Mở vỉa là công việc đào lò từ mặt đất tới các vỉa than để từ đó đào cácđường lò chuẩn bị cho việc khai thác, là công việc quan trọng ảnh hưởng tới cácquá trình phát triển khai thác các vỉa than, tới năng suất lao động và giá thànhkhai thác

Phương pháp mở vỉa phải đảm bảo thuận lợi cho công việc trong suốt cảgiai đoạn khai thác mỏ, đảm bảo sản lượng thiết kế mỏ ổn định trong từng thời

kỳ, đảm bảo khối lượng đường lò mở vỉa tối thiểu, chi phí đầu tư ban đầu nhỏnhất khi xây dựng mỏ Đồng thời phương pháp mở vỉa cũng phải đảm bảo cóđiều kiện để đổi mới công nghệ của mỏ và đảm bảo giá thành tấn than nhỏ nhấtphù hợp với sự phát triển của khoa học công nghệ Ngoài ra phương pháp mởvỉa hợp lý còn phải đảm bảo việc bố trí áp dụng các sơ đồ công nghệ đúng kỹthuật và có hiệu quả nhất

II.6.2 Đề xuất các phương án mở vỉa

Căn cứ vào tài liệu địa chất mỏ Hà Lầm, góc dốc tương đối từ: 10 0 ÷ 24 0, kíchthước theo phương không lớn…Ta đưa ra một số phương án mở vỉa như sau:

1 Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng

2 Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa mức

3 Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng

4 Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa mức

II.6.3 Trình bày các phương án mở vỉa

II.6.3.1 Phương án 1: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng (Hình II.01)

-Mặt bằng sân công nghiệp +25

-Vị trí giếng:

+Giếng đứng chính: X =20.030

Y = 408.039+Giếng đứng phụ: X = 20.068

Y = 408.109

a Thứ tự đào lò

- Từ mặt bằng sân công nghiệp +25, đào đồng thời cặp giếng đứng chính, phụ,xây dựng các công trình phụ trợ cũng như tháp giếng Cặp giếng đào đến mức -100 tiến hành xây dựng sân giếng, ga vòng và hệ thống hầm trạm, ga tránh,bunke, kho chứa Từ sân giếng, ta đào lò xuyên vỉa, từ các điểm gặp vỉa than củađường lò xuyên vỉa vận tải, ta đào lò dọc vỉa vận tải cho đến hết biên giới ruộng

mỏ Trong quá trình đó, tại mức -50 đào lò xuyên vỉa thông gió, gặp vỉa đào lòdọc vỉa thông gió tầng 1 Sau đó đào lò cắt ban đầu, lò song song chân nối lòdọc vỉa thông gió và dọc vỉa vận tải tạo lò chợ đi vào khai thác

- Trong quá trình khai thác, tiếp tục đào sâu thêm giếng để chuẩn bị cho tầng thứ2.

b Vận tải

- Đất đá và than: Đất đá thải và than khi khai thác từ lò chợ được vận tải bằngmáng cào, qua họng sáo đến lò dọc vỉa vận tải mức -100, qua lò xuyên vỉa vậntải, đến sân giếng và ra ngoài theo giếng đứng chính

- Người và vật tư: Từ giếng phụ qua lò xuyên vỉa thông gió mức -50, đến lò dọcvỉa thông gió tầng 1, vào lò chợ

c Thông gió

- Chọn hệ thống thông gió hút

Tầng 1: Trong quá trình khai thác tầng 1 và chuẩn bị cho tầng 2, gió sạch đượcđưa qua giếng phụ nhờ hệ thống quạt hút đặt tại rãnh gió cửa lò giếng chính Giósạch thông qua hệ thống sử dụng gió dưới sân giếng qua xuyên vỉa vận tải -100rồi qua dọc vỉa vận tải -100 tới lò chợ Gió thải từ lò chợ qua lò dọc vỉa thônggió và xuyên vỉa thông gió -50 lên rãnh gió qua giếng chính ra ngoài

- Các đường lò trong quá trình đào lò được thông gió cục bộ

d Thoát nước

- Nước ở lò chợ và các đường lò dọc vỉa, xuyên vỉa vận tải theo hệ thống rãnhnước ở đường lò được tự chảy về hầm bơm chân giếng và được bơm ra ngoài

e Khối lượng đào lò

- Chiều dài giếng đứng chính: 385 m

- Chiều dài giếng đứng phụ: 385 m

BảngII.02 Khối lượng đào lò phương án I

Y= 408.109

a Trình tự đào lò

- Tại mức +25 tiến hành xây dựng tháp giếng và mặt bằng sân công nghiệp, đàođồng thời cặp giếng đứng chính, phụ đến mức vận tải mức 1: -150 Tiến hànhđào sân giếng, lò vòng , hệ thống hầm trạm, ga tránh, bunke, kho chứa Rồi từsân giếng đào lò xuyên vỉa mức -150 Và tương tự ở mức -50 đào lò xuyên vỉa,dọc vỉa thông gió mức -50 Từ điểm gặp vỉa của lò xuyên vỉa mức -150 ta đàomột đoạn lò dọc vỉa -150 Sau đó ta đào cặp lò thượng chính phụ tới mức thônggió -50, từ lò thượng chính phụ, ta tiến hành đào lò dọc vỉa thông gió mức -50

và dọc vỉa vận tải mức -100, rồi từ lò dọc vỉa vận tải mức -100 đào thượng cắtlên mức thông gió -50 để mở lò chợ khai thác tầng đầu tiên của mức, tùy theomức độ khai thác đến tầng thứ hai của mức, ta tiếp tục đào lò dọc vỉa mức -150

ra tới biên giới ruộng mỏ, rồi đào thượng cắt lên tới mức -100 để mở lò chợ Khi

đó lò dọc vỉa vận tải -100 của tầng 1 sẽ được giữ lại để làm lò dọc vỉa thông giócho tầng 2 của mức

b Vận tải

- Tầng 1 của mức 1: Đất đá thải và than: Than trong lò chợ được vận tải bằngmáng cào, qua lò song song chân bằng máng cào đến lò dọc vỉa vận tải mức -100, qua thượng trung tâm, sau đó qua dọc vỉa mức -150, qua lò xuyên vỉa vậntải mức -150, đến giếng chính ra ngoài

- Tầng 2 của mức 1: Đất đá thải và than: Than trong lò chợ được vận tải bằngmáng cào, qua lò song song chân bằng máng cào đến lò dọc vỉa vận tải mức-150, rồi qua lò xuyên vỉa -150, đến giếng chính ra ngoài

- Tầng 1 của mức 1: Người và vật tư: Đưa vào qua giếng phụ, qua xuyên vỉa,dọc vỉa -50 đến lò chợ áp dụng cho mức -50 ÷ -100

- Tầng 2 của mức 1: Người và vật tư: Đưa vào qua giếng phụ, qua xuyên vỉa -50

đi qua lò thượng phụ, xuống dọc vỉa mức -100 đến lò chợ áp dụng cho mức -100

÷ -150

c Thông gió

Sử dụng phương pháp thông gió hút

- Tầng 1 của mức 1: Gió sạch được đưa qua giếng phụ nhờ hệ thống quạt hút đặttại rãnh gió cửa lò giếng chính Gió sạch thông qua hệ thống dùng gió dưới sângiếng qua lò xuyên vỉa mức -150, dọc vỉa -150 rồi lên qua thượng trung tâm lên

lò dọc vỉa -100 rồi đi vào thông gió cho lò chợ qua các họng sáo và lò songsong, gió bẩn qua lò dọc vỉa thông gió và lò xuyên vỉa thông gió -50 lên đếnrãnh gió giếng chính và ra ngoài

- Tầng 2 của mức 1: Gió sạch được đưa qua giếng phụ nhờ hệ thống quạt hút đặttại rãnh gió cửa lò giếng chính Gió sạch thông qua hệ thống dùng gió dưới sângiếng qua lò xuyên vỉa mức -150, dọc vỉa -150 rồi vào thông gió cho lò chợ, gióbẩn đi ra qua lò dọc vỉa -100, qua thượng phụ lên lò dọc vỉa -50 qua xuyên vỉa -50 ra ngoài theo giếng chính

Các đường lò trong quá trình đào được áp dụng phương pháp thông gió cục bộ

d Thoát nước

- Nước ở lò chợ và các đường lò dọc vỉa vận tải, xuyên vỉa vận tải theo hệ thốngrãnh nước ở đường lò được tự chảy về hầm bơm chân giếng và được bơm rangoài

e Khối lượng đào lò

- Chiều dài giếng chính: 385 m

- Chiều dài giếng phụ: 385 m

BảngII.03 Khối lượng đào lò phương án II ST

Y = 408.109

a Thứ tự đào lò

- Từ mặt bằng sân công nghiệp +25, đào đồng thời cặp giếng nghiêng chính,phụ, xây dựng các công trình phụ trợ cũng như tháp giếng Cặp giếng đào đếnmức -100 tiến hành xây dựng sân giếng, ga vòng và hệ thống hầm trạm, gatránh, bunke, kho chứa Từ sân giếng, ta đào lò xuyên vỉa, từ các điểm gặp vỉathan của đường lò xuyên vỉa vận tải, ta đào lò dọc vỉa vận tải cho đến hết biêngiới ruộng mỏ Trong quá trình đó, tại mức -50 đào lò xuyên vỉa thông gió, gặpvỉa đào lò dọc vỉa thông gió tầng 1 Sau đó đào lò cắt ban đầu, lò song song chânnối lò dọc vỉa thông gió và dọc vỉa vận tải tạo lò chợ đi vào khai thác

- Trong quá trình khai thác, tiếp tục đào sâu thêm giếng để chuẩn bị cho tầng thứ2

b Vận tải

- Đất đá và than: Đất đá thải và than khi khai thác từ lò chợ được vận tải bằngmáng cào, qua họng sáo đến lò dọc vỉa vận tải mức -100, qua lò xuyên vỉa vậntải, đến sân giếng và ra ngoài theo giếng nghiêng chính

- Người và vật tư: Từ giếng nghiêng phụ qua lò xuyên vỉa thông gió mức -50,đến lò dọc vỉa thông gió tầng 1, vào lò chợ

c Thông gió

- Chọn hệ thống thông gió hút

Tầng 1: Trong quá trình khai thác tầng 1 và chuẩn bị cho tầng 2, gió sạch đượcđưa qua giếng phụ nhờ hệ thống quạt hút đặt tại rãnh gió cửa lò giếng chính Giósạch thông qua hệ thống sử dụng gió dưới sân giếng qua xuyên vỉa vận tải -100rồi qua dọc vỉa vận tải -100 tới lò chợ Gió thải từ lò chợ qua lò dọc vỉa thônggió và xuyên vỉa thông gió -50 lên rãnh gió qua giếng nghiêng chính ra ngoài.

- Các đường lò trong quá trình đào lò được thông gió cục bộ

d Thoát nước

- Nước ở lò chợ và các đường lò dọc vỉa, xuyên vỉa vận tải theo hệ thống rãnhnước ở đường lò được tự chảy về hầm bơm chân giếng và được bơm ra ngoài

e Khối lượng đào lò

Chiều dài giếng chính: H đ

sin 160 = sin 163780 = 1372 mChiều dài giếng phụ: H đ

sin 25 0 = sin 253780 = 895 mTrong đó: + H đ chiều dài thẳng đứng từ sân công nghiệp đến chiều sâu khai tháccuối: +28 ÷ -350m

BảngII.04 Khối lượng đào lò phương án III

Y= 408.109

a Trình tự đào lò

- Tại mức +25 tiến hành xây dựng tháp giếng và mặt bằng sân công nghiệp, đàođồng thời cặp giếng nghiêng chính, phụ đến mức vận tải mức 1: -150 Tiến hànhđào sân giếng, lò vòng , hệ thống hầm trạm, ga tránh, bunke, kho chứa Rồi từsân giếng đào lò xuyên vỉa mức -150 Và tương tự ở mức -50 đào lò xuyên vỉathông gió mức -50 Từ điểm gặp vỉa của lò xuyên vỉa mức -150 ta đào một đoạn

lò dọc vỉa -150 Sau đó ta đào cặp lò thượng chính phụ tới mức thông gió -50, từ

lò thượng chính phụ, ta tiến hành đào lò dọc vỉa thông gió mức -50 và dọc vỉa

vận tải mức -100, rồi từ lò dọc vỉa vận tải mức -100 đào thượng cắt lên mứcthông gió -50 để mở lò chợ khai thác tầng đầu tiên của mức, tùy theo mức độkhai thác đến tầng thứ hai của mức, ta tiếp tục đào lò dọc vỉa mức -150 ra tớibiên giới ruộng mỏ, rồi đào thượng cắt lên tới mức -100 để mở lò chợ Khi đó lòdọc vỉa vận tải -100 của tầng 1 sẽ được giữ lại để làm lò dọc vỉa thông gió chotầng 2 của mức.

150, rồi qua lò xuyên vỉa -150, đến giếng nghiêng chính ra ngoài

- Tầng 1 của mức 1: Người và vật tư: Đưa vào qua giếng nghiêng phụ, quaxuyên vỉa, dọc vỉa -50 đến lò chợ áp dụng cho mức -50 ÷ -100

- Tầng 2 của mức 1: Người và vật tư: Đưa vào qua giếng nghiêng phụ, quaxuyên vỉa, -50 đi qua lò thượng phụ, xuống dọc vỉa mức -100 đến lò chợ ápdụng cho mức -100 ÷ -150

c Thông gió

Sử dụng phương pháp thông gió hút

- Tầng 1 của mức 1: Gió sạch được đưa qua giếng nghiêng phụ nhờ hệ thốngquạt hút đặt tại rãnh gió cửa lò giếng nghiêng chính Gió sạch thông qua hệthống dùng gió dưới sân giếng qua lò xuyên vỉa mức -150, dọc vỉa -150 rồi lênqua thượng trung tâm lên lò dọc vỉa -100 rồi đi vào thông gió cho lò chợ qua cáchọng sáo và lò song song, gió bẩn qua lò dọc vỉa thông gió và lò xuyên vỉathông gió -50 lên đến rãnh gió giếng nghiêng chính và ra ngoài

- Tầng 2 của mức 1: Gió sạch được đưa qua giếng nghiêng phụ nhờ hệ thốngquạt hút đặt tại rãnh gió cửa lò giếng nghiêng chính Gió sạch thông qua hệthống dùng gió dưới sân giếng qua lò xuyên vỉa mức -150, dọc vỉa -150 rồi vàothông gió cho lò chợ, gió bẩn đi ra qua lò dọc vỉa -100, qua thượng phụ lên lòdọc vỉa -50 qua xuyên vỉa -50 ra ngoài theo giếng nghiêng chính

Các đường lò trong quá trình đào được áp dụng phương pháp thông gió cục bộ

d Thoát nước

- Nước ở lò chợ và các đường lò dọc vỉa vận tải, xuyên vỉa vận tải theo hệ thốngrãnh nước ở đường lò được tự chảy về hầm bơm chân giếng và được bơm rangoài

e Khối lượng đào lò

Chiều dài giếng chính: H đ

sin 16 0 = sin 163780 = 1372 mChiều dài giếng phụ: H đ

sin 250 = sin 253780 = 895 mTrong đó: + H đ chiều dài thẳng đứng từ sân công nghiệp đến chiều sâu khai tháccuối: +28 ÷ -350m

BảngII.05 Khối lượng đào lò phương án IIII ST

II.6.4 Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các phương án mở vỉa

Phương án 1 (PA1) : Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng

Phương án 2 (PA2) : Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa mức

Phương án 3 (PA3) : Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầngPhương án 4 (PA4) : Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa mức

Bảng II.06 Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các phương án mở vỉa ST

T Vấn đề kỹ thuật Phân tích và so sánh

1 Công nghệđào lò PA3,PA4 đơn giản nhất vì thi công giếng nghiêng dễ hơn giếng đứng và Việt Nam chưa thể tự chủ về mặt công

nghệ đào giếng đứng, phải thuê chuyên gia nước ngoài

2 Công tácđào lò PA3, PA4 dễ dàng nhất vì thi công giếng đứng rất khó, yêu cầu cao hơn rất nhiều về mặt con người và trang thiết

4 Vận tải PA1 và PA3 có lợi thế hơn PA2, PA4 vì vận tải theo tầng, tầng nào vận tải riêng tầng đó, còn PA2, PA4 vận tải phức

tạp hơn

5 Thông gió PA1 và PA3 có lợi thế hơn PA2, PA4 vì vận tải theo tầng, tầng nào vận tải riêng tầng đó, còn PA2, PA4 vận tải phức

tạp hơn

6 Thoát nước PA1 và PA3 có lợi thế hơn PA2, PA4 vì vận tải theo tầng,

tầng nào vận tải riêng tầng đó, còn PA2, PA4 vận tải phứctạp hơn

PA1 có nhiều lợi thế hơn PA2 do tầng nào thoát nước tầngđó

PA3 có nhiều lợi thế hơn PA4 do tầng nào thoát nước tầngđó

9 xuống sâuKhả năng

PA1 và PA2 có lợi thế hơn vì chiều dài giếng ngắn hơn nhiều, càng xuống sâu thì đường lò càng dài, các công tác vận tải, thông gió, thoát nước, bảo vệ càng khó khăn, do

đó PA3, PA4 bất lợi nhấtSau khi so sánh 4 phương án về mặt kỹ thuật, mỗi phương án đều cónhững ưu điểm riêng biệt nên không thể giúp chúng ta đưa ra một kết luận chínhxác về phương án mở vỉa tối ưu Vậy nên chúng ta tiếp tục so sánh về mặt kinhtế

II.6.5 So sánh kinh tế giữa các phương án mở vỉa

II.6.5.1 Chi phí đào chống lò

Chi phí đào chống lò được xác định theo công thức: C = L k (đ)

Trong đó : L : chiều dài đường lò cần đào ,m

Bảng II.08 Chi phí đào lò phương án II

Chi phí bảo vệ lò được tính theo công thức: C = K L T (đ)

Trong đó: K - đơn giá bảo vệ mét lò,đ/m.năm

L - chiều dài đường lò cần bảo vệ ,m

T - thời gian tồn tại của đường lò,năm

BảngII.11 Chi phí bảo vệ lò phương án I

TT Tên đường lò L (m) (10 6 đ/m.năm) K T (năm) C (10 6 đ)

Bảng II.13 Chi phí bảo vệ lò phương án III

0 6 đ/m.năm)

T (năm) C (10 6 đ)

Chi phí vận tải được tính theo công thức : C = A L T K ,đồng

Trong đó : A : Sản lượng khu vực khai thác , A = 2 200 000 ,tấn/năm

L : Chiều dài đường lò ,m

K : Đơn giá vận tải đường lò ,đ/T.m

T : Thời gian cần bảo vệ ,năm

Bảng II.15 Chi phí vận tải phương án I

)

T (năm )

A (1

0 6 T/nă m)

Bảng II.16 Chi phí vận tải phương án II

TT Tên đường lò L (m) (đ/T.m) K (năm T

)

A (1

0 6 T/nă m)

Bảng II.17 Chi phí vận tải phương án III

TT Tên đường lò L (m) K (đ/T.m) (năm T

)

A (1

0 6 T/nă m)

5 Lò xuyên vỉa mức -350 1090 3 7.3 2.2 52516.2

Bảng II.18 Chi phí vận tải phương án IIII

TT Tên đường lò L (m) K (đ/T.m) (năm T

)

A (1

0 6 T/nă m)

II.6.5.4 Tính tổng chi phí của từng phương án mở vỉa

Tổng chi phí của 1 phương án bao gồm nhiều chi phí thành phần Do mức

độ của đồ án hạn chế nên chỉ xem xét đến các chi phí cơ bản nhất

án I Phương án II Phương án III Phương án IIII

mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng làm phương án mở vỉa

cho đồ án

II.7 THIẾT KẾ THI CÔNG ĐÀO LÒ MỞ VỈA.

Ở đây tính toán thiết kế thi công đào lò mở vỉa ta chọn đường lò xuyênvỉa -50 để tính toán thiết kế.

II.7.1 Chọn hình dạng tiết diện lò và vật liệu chống lò

Đối với dạng đường lò này, ta chọn có hình dạng đường lò vòm 1 tâm,chống lò bằng neo bê tông cốt thép (BTCT) kết hợp với bê tông phun

II.7.2 Xác định kích thước tiết diện lò

Khi xác định kích thước tiết diện đường lò, cần phải thoả mãn 2 điều kiện:Điều kiện về vận tải và điều kiện về thông gió

1 Điều kiện về vận tải:

Thiết bị sử dụng để vận tải tại đường lò xuyên vỉa mức là tàu điện ắc quy

AK – 8, kết hợp với goòng vận tải UVG – 10

Thông số kỹ thuật của đầu tàu điện ắc quy AK – 8 được trình bày nhưbảng II- 20, thông số kỹ thuật của goòng UVG-10 như bảng II- 21

(kw)

Điệnáp(V)

Lựckéo ởchế độngắnhạn(KG)

Tốc độ

ở chếđộngắnhạn(km/h)

Kích thước cơ bản kínhBán

vòngnhỏnhất(m)Dài Rộng cao

900 2.45/4.0 45 224 3.45 2015 1500 2050 5

Bảng II.20: Thông số kỹ thuật của đầu tàu điện ắc quy AK – 8

BảngII.21 : Đặc tính kỹ thuật của goòng vận tải UVG – 10

Chiều cao

kể từ đỉnhđườngray(mm)

Cỡđường(mm)

Đườngkínhbánh xe(mm)

Chiều cao

kể từ đỉnhđườngray(mm)

Trọnglượng(kg)

* Xác định tiết diện của lò xuyên vỉa

- Chiều rộng đường lò tại mức cao nhất của thiết bị vận tải ( B ):

Agòong =1150 mm, Atàu điện = 1500 mm, chọn A = 1500 mm

c – Khoảng cách an toàn giữa các thiết bị ngược chiều nhau, c= 800mm

n – Khoảng cách an toàn phía người đi lại, n = 1500 mm

B = 800 + 2 × 1500 + ( 2 – 1 ) × 800 + 1500 = 6100 mm

- Chiều rộng tại mức nền lò ( Bnền ):

hb = hđx + htb , mm

Trong đó:

hb – Chiều cao từ mức nền lò đến mức cao nhất của thiết bị vận tải

hđx – Chiều cao toàn bộ đường xe, hđx = hđ + hr , mm

hvì - Chiều dày của vì chống thép SVP – 27, hvì =150 mm

hchèn – Chiều dày của lớp đá chèn, chèn bê tông hchèn = 50 mm

2000

350 300

900

6246 6646

5123

900

R 3123

R 3323

Hình II.05: Tiết diện đường lò xuyên vỉa -50

- Kiểm tra tiết diện bên trong khung chống theo điều kiện thông gió:

Vmin < V ¿ [Vcp]

Trong đó:

V – Vận tốc gió cần đưa vào trong lò, m/s

[ Vcp ] – Vận tốc gió tối đa lưu thông trong mỏ, [ Vcp ] = 8 m/s

Str – Diện tích bên trong đường lò, Str = 27,81 m2

Vmin – Vận tốc tối thiểu của gió trong đường lò

Đường lò thiết kế có mức độ nguy hiểm về khí và bụi nổ loại II

Theo quy phạm an toàn Vmin = 0,2 m/s

Ta có: V = , m/s

Trong đó:

q – Lượng gió cần cung cấp trong một phút

Với mỏ loại II về nguy hiểm về khí và bụi nổ q = 1,25 m3/ph

Ang – Sản lượng mỏ trong một ngày đêm, Ang = 7333 tấn/ngđ

Hình II.06: Áp lực lên đường lò

ϕ: Góc nội ma sát của đất đá, ϕ = arc(tgf) = arc(tg6) = 800

HL: Chiều cao đường lò khi đào, HL= 5,323 m

m

Đất đá nền lò là đồng nhất và rắn chắc nên ta có thể bỏ qua áp lực từ phía nền lò.Vậy áp lực tác dụng lên đường lò:

Bước 1 - Công tác đào lỗ chân cột: Khi đã vận tải đất đá đến nền lò thì

tiến hành sửa hông lò cho đúng với hình dạng, kích thước vì chống và đào lỗchân cột Vị trí các lỗ chân cột phải được đo đúng khoảng cách bước chống,đúng độ thách rộng của vì chống và phải được đánh dấu chính xác mới tiến hànhđào Lỗ chân cột đào phải đảm bảo chiều sâu ≥ 0,19 m

Bước 2 - Công tác dựng vì chống: Khi đã đào xong lỗ chân cột các cặp

thợ đặt cột vào vị trí, bắt bu lông tạm các gông mối nối và các thanh giằng vìchống sau đó tiến hành căn chỉnh vuông ke với đường lò đảm bảo theo đúnghướng thiết kế Khi cột chống đã đảm bảo vuông ke với đường lò thì tiến hànhxiết chặt các bulông mối nối, bắt giằng hông, đánh văng liên kết các vì chống

Bước 3- Công tác chèn lò :

- Chèn tạm: Tiến hành cài chèn tạm sau khi đã chống cố định một vì

chống Nóc lò đã được cài chèn thép trong quá trình củng cố nhưng phải kiểmtra lại và căn chỉnh cho chắc chắn, hai bên hông lò phải chèn tạm bằng chèn thép

 65201040 Trường hợp nếu hông, nóc lò bị rỗng phải chèn chặt lại bằngđất đá hoặc gỗ, sau khi đã chèn tạm hông và nóc lò tiến hành đánh văng chuyềnliên kết giữa các vì chống và kết thúc công tác chống 1 vì chống Công tác chèntạm cho phép được tiến hành trong phạm vi nhỏ hơn 5,0m tính từ gương ra

- Chèn cố định vì chống: Khi đoạn lò chèn tạm lớn hơn 5,0m theo quy

định phải tiến hành chèn cố định vì chống Công tác chèn cố định được tiếnhành từ hông lò trước sau đó mới tới nóc lò Khi chèn nóc lò phải tháo dỡ lướithép và chèn gỗ theo từng phần, tháo đến đâu chèn BTCT đến đấy Hông lò chèn

so le bằng BTCT với khoảng cách 0,2m/tấm chèn, nóc lò chèn kín Nếu nóc vàhông lò bị rỗng phải chèn chặt lại bằng đất đá hoặc gỗ Sau khi chèn xong đánhlại văng liên kết giữa các vì chống

4 Hộ chiếu chống lò (Hình II.07)

II.7.4 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò.

Với tiết diện 30,63 m2, điều kiện đất đá ổn định như vậy, ta chọn phươngpháp thi công trên toàn tiết diện gương, phá vỡ đất đá bằng phương pháp khoan

+ Đường kính thỏi thuốc dt = 36 mm

+ Chiều dài 1 thỏi thuốc lt = 0,2 m

+Trọng lượng 1 thỏi thuốc mt = 0,2 kg

Lựa chọn phương tiện nổ: Phương tiện nổ được sử dụng phổ biến khi thicông đường lò là các phương tiện nổ của phương pháp nổ mìn điện (Dây điện,nguồn điện nổ, kíp điện, rơ le vi sai ),

Với đất đá có độ cứng f = 6, ta chọn máy khoan khí ép DJC – 2E có đặctính kỹ thuật sau:

Nguồn cung cấp khí nén cho búa khoan, búa chèn, giá đỡ máy khoan Domáy nén khí đặt cách gương không quá 200m, nhưng phải đảm bảo an toàn chothiết bị khi nổ mìn.

1 Tính toán lượng thuốc nổ đơn vị

Chi phí thuốc nổ cho 1m3 đất đá nguyên khối được tính theo công thức củaG.S.Poerovski:

* Chiều sâu lỗ khoan nhóm tạo rạch:

Các lỗ khoan nhóm tạo rạch được khoan sâu hơn các lỗ khoan khác từ 0,15 ÷ 0,2

m và khoan nghiêng một góc 850 so với gương lò Chiều sâu thực tế của các lỗkhoan tạo rạch là:

l dp = sin 85l k +0,2= 1,86 m

* Chiều sâu lỗ khoan nhóm phá:

Các lỗ khoan nhóm phá được khoan vuông góc với gương lò nên chiều sâu thực

tế của nhóm phá là: lp = lk = 1,65 m

* Chiều sâu lỗ khoan nhóm tạo biên:

Các lỗ khoan nhóm tạo biên được khoan nghiêng một góc 850 so với gương lòhướng cắm vào biên thiết kế Chiều sâu thực tế của các lỗ khoan tạo biên là:

l tb = sin 85l k = 1,66 m

3.Lượng thuốc nổ cho một chu kỳ

Q = q Lk  Sđ

Trong đó:

q: Lượng thuốc nổ đơn vị; q = 1,13 kg/m3

Lk: Chiều sâu lỗ khoan; Lk = 1,65 m

: Hệ số sử dụng lỗ mìn;  = 0,85

Sđ: Tiết diện đào; Sđ= 30,63 m2

Thay số: Q = 1,13 1,65 0,85 30,63= 48,5 (kg)

4 Số lỗ mìn trong một chu kỳ

Số lượng lỗ mìn trong một chu kỳ phụ thuộc vào các yếu tố:

Tính chất cơ lý của đất đá, tiết diện đào của gương lò, chủng loại thuốc nổ

sử dụng, đường kính thỏi thuốc, và hệ số nạp thuốc

Δ: Mật độ thuốc nổ, Δ = 0,95¿1,1 g/cm3 Chọn Δ = 1,1g/cm3

k: Hệ số ảnh hưởng của đường kính thỏi thuốc

(dt=36mm→k = 0,95)a: Hệ số nạp thuốc (a = 0,7)

5 Lượng thuốc nổ trong 1 lỗ của từng nhóm

+ Đối với nhóm tạo rạch:

Bảng II.22 : Bảng lý lịch lỗ mìn

BẢNG LÝ LỊCH CÁC LỖ MÌNNhó

Chiềudàibua(mm)

Góc nghiêng(độ) Thuốc1

lỗ(g)

Sốkíp

1 lỗ(cái)

Loạithuốcnổ

Loạikípnổ

PhươngtiệngâyNổ

Vậtliệunạpbua

Mặtđứng

MặtngangNhó

m tạo

AH1

KípđiệnviSai

Máy nổmìnchuyêndụng

Sétphacáttheo

tỷ lệ1/3

Các lỗ mìn biên được thiết kế có khoảng cách nhỏ hơn với các lỗ mìn phá vàđược nạp thuốc nổ với lượng ít hơn cũng như sức công phá nhỏ hơn, với mụctiêu tạo biên nhẵn, hạn chế phá hủy khối đá ngoài biên thiết kế

7 Hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò (Hình II.08)

II.7.5 Khối lượng các công việc

1 Công tác bốc xúc vận tải:

Công tác này chiếm nhiều thời gian và ảnh hưởng trực tiếp tới năng suấtlao động, tốc độ đào lò Vậy để nâng cao năng suất và tốc độ đào lò ta chọncông tác xúc bốc bằng máy

a) Khối lượng bốc xúc cho 1 chu kỳ:

Vck = S d L k .k r .η.μ (m3)

Trong đó :

Sđ : Diện tích đào đường lò, Sđ = 30,63 m2

Lk: Chiều sâu lỗ khoan, Lck = 1,65 m

kr : Hệ số nở rời của đất đá, kr = 1,4

η: Hệ số sử dụng lỗ khoan, η= 0,85

μ: Hệ số thừa tiết diện, μ= 1,05

Vậy V = 30,63.1,65.1,4.0,85.1,05 = 63,15 m3

2 Công tác thông gió:

a) Lựa chọn phương pháp thông gió:

Sử dụng hình thức thông gió đẩy ta dùng ống mềm (ống vải cao su) cóđường kính = 600mm

Vị trí đặt quạt: Quạt phải đặt ở luồng gió sạch cách đoạn lò thông gió là10m, khoảng cách từ miệng ống gió đến gương lò (l) và phải đảm bảo điều kiện

Vậy ta chọn l =15 m

Hình II.09: Sơ đồ thông gió đẩy của gương đào lò xuyên vỉa