Phần chung : Thiết kế mở vỉa và khai thác từ mức +250 đến +50 với công suất thiết kế 1.000.000 Tấnnăm. Cho khu mỏ Đồng Rì Công ty TNHH một thành viên 45 – Tổng Công ty Đông Bắc Phần chuyên đề : Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu vực thiết kế.

Trong công cuộc Công nghiệp hoá hiện đại hoá theo đường lối đổi mới của Đảng, ngành khai khoáng có vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển các ngành công nghiệp khác của đất nước, nó chiếm một vị trí đặc biệt rất quan trọng rong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ Quốc. Chỉ tính riêng về cân bằng năng lượng quốc gia trong những năm gần đây, than chiếm tỷ lệ từ 45  52%. Ngoài ra than còn là nguyên liệu cho ngành sản xuất khác và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng để thu ngoại tệ. Hiện nay tiềm năng than nằm ở độ sâu là rất lớn hầu như chưa được khai thác, việc khai thác bằng phương pháp lộ thiên đang chuyển sang giai đoạn kết thúc, do vậy việc thiết kế, áp dụng công nghệ khai thác bằng phương pháp hầm lò cho các vỉa nằm dưới sâu là rất cần thiết. Thiết kế mỏ có nhiệm vụ và vai trò quan trọng trong công tác khai thác. Nghiên cứu thiết kế và lựa chọn phương án khai thác hợp lý góp phần trong sự phát triển công nghệ khai thác, đảm bảo tăng năng suất lao động, tăng sản lượng khai thác đáp ứng kịp thời nhu cầu ngày càng tăng về khoáng sản nói chung và than nói riêng cho nền kinh tế quốc dân. Để đánh giá kết quả học tập, Tôi được bộ môn khai thác hầm lò phân công thực tập tốt nghiệp tại Công ty TNHH một thành viên 45. Với điều kiện thực tế ở Công ty và kiến thức đã học được, tôi được giao đề tài tốt nghiệp với nội dung sau: Phần I : Phần chung : Thiết kế mở vỉa và khai thác từ mức +250 đến +50 với công suất thiết kế 1.000.000 Tấnnăm. Cho khu mỏ Đồng Rì Công ty TNHH một thành viên 45 – Tổng Công ty Đông Bắc. Phần II : Phần chuyên đề : Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu vực thiết kế.

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc " Công nghiệp hoá - hiện đại hoá " theo đường lối đổi mới của Đảng, ngành khai khoáng có vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển các ngành công nghiệp khác của đất nước, nó chiếm một vị trí đặc biệt rất quan trọng rong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ Quốc Chỉ tính riêng về cân bằng năng lượng quốc gia trong những năm gần đây, than chiếm tỷ lệ từ 45  52% Ngoài ra than còn là nguyên liệu cho ngành sản xuất khác và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng để thu ngoại tệ

Hiện nay tiềm năng than nằm ở độ sâu là rất lớn hầu như chưa được khai thác, việckhai thác bằng phương pháp lộ thiên đang chuyển sang giai đoạn kết thúc, do vậyviệc thiết kế, áp dụng công nghệ khai thác bằng phương pháp hầm lò cho các vỉanằm dưới sâu là rất cần thiết

Thiết kế mỏ có nhiệm vụ và vai trò quan trọng trong công tác khai thác Nghiêncứu thiết kế và lựa chọn phương án khai thác hợp lý góp phần trong sự phát triểncông nghệ khai thác, đảm bảo tăng năng suất lao động, tăng sản lượng khai thácđáp ứng kịp thời nhu cầu ngày càng tăng về khoáng sản nói chung và than nói riêngcho nền kinh tế quốc dân

Để đánh giá kết quả học tập, Tôi được bộ môn khai thác hầm lò phân công thực tậptốt nghiệp tại Công ty TNHH một thành viên 45 Với điều kiện thực tế ở Công ty

và kiến thức đã học được, tôi được giao đề tài tốt nghiệp với nội dung sau:

Phần I : Phần chung : Thiết kế mở vỉa và khai thác từ mức +250 đến +50 với công suất thiết kế 1.000.000 Tấn/năm Cho khu mỏ Đồng Rì - Công ty TNHH một thành viên 45 – Tổng Công ty Đông Bắc.

Phần II : Phần chuyên đề : Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu vực thiết kế.

Trang 2

Trong thời gian làm đồ án với sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy

giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy hướng dẫn: TS Bùi Mạnh Tùng và ý kiến

tham gia góp ý của các bạn, đến nay đồ án tốt nghiệp của tôi đã hoàn thành với cácchương thuyết minh

Tuy nhiên do trình độ kiến thức còn hạn chế, đồ án không thể tránh khỏinhững sai sót nhất định Tôi rất mong được những ý kiến xây dựng của các thầy vàcác bạn để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Nguyễn Văn Duy

Trang 3

CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ

I.1.Vị trí địa lý khu mỏ và địa lý tự nhiên.

I.1.1 Vị trí địa lý của vùng mỏ, khu vực thiết kế, sông ngòi, đồi núi, hệ thống giao thông vận tải, nguồn năng lượng và nước sinh hoạt.

Ranh giới khu mỏ:

- Về phía Đông: Lấy tuyến ĐĐ làm ranh giới giữa khu Đồng Rì với khu ĐồngVông

- Về phía Tây: Lấy tuyến XIV làm ranh giới giữa khu Đồng Rì với khu MaiSưu, Tuấn Mậu

- Phía Bắc: Lấy trụ V6a làm giới hạn mỏ

Diện tích khu mỏ khoảng 42km2

b, Địa hình, sông suối

Địa hình khu Đồng Rì thuộc vùng núi cao, rừng núi rậm rạp địa hình phâncắt mạnh, là sườn Bắc dãy núi Bảo Đài - Yên Tử với độ cao từ +125m tới +750m

Độ dốc sườn núi từ 15 đến 60, có nơi vách đá dựng đứng

Hệ thống khe suối trong khu mỏ có hướng Bắc Nam, các suối nhỏ chảy tậptrung vào suối Đồng Rì (nằm ở phía bắc khu mỏ có hướng gần Đông Tây), lưulượng nước mùa mưa là 1550439m3/ngày, mùa khô là 2406 m3/ngày

c, Hệ thống giao thông.

Về giao thông chỉ có giao thông đường bộ, đường xá đi lại khó khăn, khu mỏnằm cách xa khu tập trung dân cư khoảng 10-15km

I.1.2 Tình hình dân cư, kinh tế và chính trị.

Dân cư : Chủ yếu là dân tộc Kinh, còn lại là dân tộc Dao, sống chủ yếu bằngnghề nông - lâm nghiệp, mật độ dân cư thưa thướt

Trang 4

Kinh tế: Kinh tế còn nghèo và trình độ văn hoá còn thấp, sống rải rác xa khu

mỏ từ 3 - 5km, chưa có khu công nghiệp nào Từ năm1996 trở lại đây có Xí nghiệpthan Đồng Rì (nay công ty TNHH 1 thanh viên 45) hoạt động khai thác than ở đây.Hiện nay với sự đầu tư của Tập đoàn TKV thì nhà máy nhiệt điện Sơn Động vớicông suất 200 MKV/năm đã hoàn thành và đưa vao sử dụng Nhà máy được xâydựng tại phía Bắc khu mỏ Trong tương lai gần toàn bộ sản lượng than khai thác tạikhu mỏ sẽ được cung cấp cho nhà máy nhiệt điện Đồng Rì

Chính trị: Khu vực mỏ chủ yếu là đồi núi dân cư chủ yếu là dân nhập cư từlơi khác đến cho nên việc tuyên truyền giáo dục chính sách của đảng và nhà nướcluôn được quan tâm của mỏ

- Mùa khô: Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau khí hậu khô hanh, sương giá

I.1.4 Quá trình thăm do khai thác khu mỏ.

Khu mỏ đã được người Pháp nghiên cứu trong các năm 1930 - 1931

Năm 1971 – 1974, Đoàn Địa chất 903 tiến hành tìm kiếm tỉ mỉ khu Đồng Rì.Năm 1975 – 1981, tiếp tục thăm dò sơ bộ khu Đồng Rì

Năm 1982, Tổng cục địa chất thông qua báo cáo thăm dò sơ bộ khu mỏĐồng Rì- Sơn Động - Hà Bắc

Từ năm 1982 – 1986, Quân đoàn II và tỉnh Hà Bắc đã tiến hành khai thác Lộthiên và hầm lò qui mô nhỏ ở một số điểm

Từ năm 1996 đến nay, xí nghiệp khai thác than Đồng Rì (nay là công tyTNNHH 1 thành viên 45)- Công ty Đông Bắc quản lý bảo vệ và tổ chức khai thác

mỏ Trong quá trình khai thác, Công ty Đông Bắc cùng với Công ty ĐC &KTKStiến hành thi công phương án thăm dò địa chất khu mỏ

Năm 2000, báo cáo địa chất thăm dò bổ sung khu mỏ Đồng Rì - Bắc Giang

đã được Tổng Công ty Than Việt nam phê duyệt Báo cáo thăm do bổ sung được sửdụng làm cơ sở để thiết kế khai thác

I.2 Điều kiện địa chất.

Trang 5

I.2.1 Cấu trúc địa chất.

a.Địa tầng

Địa tầng chứa than khu mỏ có tuổi Nori - Reti phân bố ở phía Nam, có chiềudày khoảng 650 - 700m Nham thạch chủ yếu là cuội, sạn, cát, bột kết, acgilit vàcác vỉa than

Căn cứ vào tính chất nham thạch phân chia ra 3 phụ hệ tầng:

+Phụ hệ tầng thứ nhất: (T3n-r)1yt Có chiều dày từ 180 - 200m, thành phầnchủ yếu là: cuội kết, cát kết thạch anh, bột kết, sạn kết, acgilit và acgilt than Ngoài

ra còn có các vỉa than V9, V8, V7, V6 là các vỉa có giá trị công nghiệp

+Phụ hệ tầng thứ 2: (T3n-r)2yt Nham thạch chủ yếu là cát kết và bột kết

có những thấu kính than, chiều dày phụ hệ tầng là 180m

+Phụ hệ tầng thứ 3: (T3n-r)3yt Thành phần nham thạch là những lớpcát kết hạt thô, cuội kết, sạn kết Phân bố rộng ở phía Đông và phía Tây phạm

vi đường phân thuỷ dãy núi Bảo Đài - Yên Tử, chiều dày phụ hệ tầng là 310m

b.Kiến tạo

Khu Đồng Rì là một bộ phận thuộc cánh bắc của hướng tà Bảo Đài, có cấutạo là một đơn nghiêng Các loại đá cắm về phía Nam, Tây Nam với góc dốc trungbình từ 40 - 530 có nơi 70 - 800

* Đứt gãy: ở đây hình thành 2 hệ thống đứt gãy:

- Hệ thống đứt gãy theo phương á vĩ tuyến:

+ Đứt gãy 21 (F21): Kéo dài từ Đồng Vông qua tuyến ĐĐ và nhập vào Đứtgãy Yên Tử (Fyt) ở vị trí tuyến IIA Đây là đứt gãy thuận, mặt trượt cắm về phíaNam với góc dốc 30 - 400 Đới huỷ hoại rộng khoảng 5 - 10m dọc theo đới huỷhoại nham thạch bị vò nhàu vụn nát và có những mạch thạch anh nhiệt dịch xuyênqua đất đá Cánh Nam bị tụt xuống và cánh Bắc được nâng lên

- Hệ thống đứt gãy theo phương á kinh tuyến:

+ Đứt gãy F2: Nằm giữa hai lỗ khoan 629 và310 Đây là đứt gãy nghịch,mặt trượt cắm về phía Đông Nam với góc dốc 70 - 800 đới huỷ hoại không thể hiện

rõ nham thạch bị vò nhàu và nén ép

I.2.2 Đặc điểm cấu tạo các vỉa than.

Khu mỏ Đồng Rì có 5 vỉa than: 6a, 6, 7, 8, 9 nhưng chỉ có 3 vỉa có giá trịcông nghiệp là: vỉa 6, vỉa 7 và vỉa 8 Góc dốc trung bình của các vỉa là 300

a Vỉa 6: Chiều dày than trung bình khoảng 2.37m Chiều dày tính trữ lượngnhỏ nhất 0.84m, lớn nhất 12.02m, trung bình 2,11m Các lớp kẹp từ 1 - 6 lớp, đáphần kẹp sét, sét than Đá vách và trụ vỉa chủ yếu là sét mỏng, bột kết đôi chỗ là cát

Trang 6

kết, thuộc vỉa không ổn định, cấu tạo tương đối phức tạp Chiều dày thay đổi theođường phương từ Đông sang Tây có chiều hướng vát mỏng, và phần lộ vỉa theođường phương mỏng hơn, dưới sâu có nhiều vị trí mất hẳn hoặc là sét than

b Vỉa 7: Nằm trên vỉa 6 từ 15 - 70 m, trung bình là 37 m Chiều dày trungbình 3.20 m Chiều dày tính trữ lượng thay đổi từ 0.84 đến 10.59m, trung bình 3.20

m Lớp kẹp từ 1 đến 18 lớp chủ yếu là sét than, sét Đá vách và trụ chủ yếu là sét kết,bột kết và đôi chỗ là cát kết Vỉa thuộc cấu tạo rất phức tạp, chiều dày không ổn định.Vỉa 7 là vỉa có giá trị công nghiệp hơn cả và đặc biệt tại khu trung tâm của vỉa cóchiều dày lớn

c Vỉa 8: Nằm cách vỉa 7 từ 6 - 68m, trung bình là 27 m Chiều dày vỉa thayđổi 0.16m đến 7.70m, trung bình 2.00 m Chiều dày tính trữ lượng thay đổi từ 0.85đến 7.70m, trung bình 3,47m Kẹp từ 1 5 lớp chủ yếu là sét và sét than lớp kẹpmỏng Đá vách chủ yếu là sét kết, bột kết cá biệt là cát kết Cấu tạo vỉa phức tạp,chiều dày không ổn định, càng về phía tây chiều dày vỉa càng mỏng đi Đặc biệtphần lộ vỉa phía tây chất lượng rất kém, chiều dày teo vát rất mạnh

I.2.3 Phẩm chất than.

a Tính chất cơ lý và thạch học của than

Than mỏ Đồng Rì có chất lượng tương đối ổn định, than có nhãn hiệuantraxit, có độ biến chất cao, tỷ trọng tương đối nặng, độ tro trung bình, nhiệt lượngcao, độ kiên cố của than từ f = 1  3

Mỏ than Đồng Rì tồn tại 3 vỉa than có giá trị công nghiệp là vỉa 6, vỉa 7, vỉa

8 theo thứ tự từ dưới lên Các vỉa than có chiều dày từ mỏng đến trung bình, cấutạo phức tạp

Các chỉ tiêu chủ yếu chất lượng than địa chất của mỏ nêu trong bảng.1.1

Bảng.I.1.Một số chỉ tiêu chất lượng chủ yếu của than:

TT Tên chỉ tiêu

Đơn vịtính

Trang 7

b Thành phần hoá học của than.

- Hàm lượng lưu huỳnh S% = 0,8  2,45

- Hàm lượng Oxy O% = 2,4  5,05

- Hàm lượng Cacbon C% = 90,6 93,8

- Hàm lượng Photpho P% = 0,001  0,09

- Hàm lượng Hydro H% = 2,38  3,15

I.2.4 Địa chất thuỷ văn.

a Đặc điểm nước trên mặt

Trong diện tích của mỏ có suối Đồng Rì với lưu lượng nước lớn và thườnggây ra lũ lụt Kết quả quan trắc mức nước suối được thể hiện trong bảng.1.2

Bảng.I.2 Kết quả quan trắc nước suối

Tên trạm quan trắc Độ cao mực nước (m)

Hệ thống suối nhánh chảy theo hướng Nam - Bắc qua địa tầng chứa than rồi

đổ vào suối Đồng Rì Lưu lượng suối biến đổi theo mùa: mùa mưa Qmax =3667008m3/ngày, mùa khô Qmax = 5616m3/ngày Sau trận mưa mực nước suốităng nhanh gây lũ lụt Kết quả quan trắc lưu lượng nước và mực nước thống kêxem bảng.1.3

Bảng I.3 Kết quả quan trắc lưu lượng nước và mức nước

Tên trạm quan

trắc

Độ cao trạm(m)

Qmax(m3/ngày)

Qmin(m3/ngày)

Hệ số biếnđổi (K)

Trang 8

- Nước trong trầm tích Đệ tứ (Q): Phân bố chủ yếu ở các thung lũng suốiĐồng Rì, nằm ở phía bắc khu mỏ, nước chỉ tồn tại trong mùa mưa còn mùa khô mấthẳn Không có quan hệ với các địa tầng dưới nó Tính chất của nước: tổng lượngcặn H = 2,999 mg/l, hệ số ăn mòn Kk = -0,072 nước không ăn mòn bê tông, tổng

độ khoáng hoá M = 0,016 mg/l Nước có tên Clorua Bicácbonat Natri Kali

Thành phần hoá học của nước: tổng lượng cặn H = 1,591 - 8,035 mg/l, hệ số

ăn mòn Kk = 0,059 - 0,270, nước không ăn mòn bê tông, tổng độ khoáng hoá M =0,032 mg/l, pH = 7 Các vỉa than nằm trực tiếp với lớp đá chứa nước nhưng khảnăng chứa nước không lớn, chiều dày các lớp chứa nước nhỏ

I.2.5 Đặc điểm địa chất công trình

Trong diện tích khu mỏ địa tầng chứa than có thành phần gồm: Cát kết, bộtkết, acgilit và các vỉa than nằm xen kẽ nhau có tính phân nhịp đều đặn, chiều dàycác lớp biến đổi từ 0,5-15m Đất đá bị uốn nếp theo cả đường phương và hướngdốc Đặc điểm ĐCCT của các loại đất đá chi tiết xem bảng.1.4

Bảng I.4 Đặc điểm địa chất công trình của các loại đá

Tên đất

đá

Tínhchất

Cườngđộkhángnén (kg/

cm2)

Cườngđộkhángkéo (kg/

cm2)

Dungtrọng(g/cm2)

Tỉtrọng(g/cm3)

Lựcdínhkết (g/

cm2)

Gócnội masát(độ)

Phầntrămcủađất đá(%)Cát kết

Max 2131,57 224,62 2,677 2,730 478,37 34039’

44Min 806,07 120,12 2,602 2,670 295,37 29051’

Tb 1441,14 169,24 2,630 2,701 347,76 32009’

Bột kết

Max 778,82 98,45 2,70 2,73 253,59 35006’

43Min 401,32 41,95 2,61 2,67 150,59 30006’

Đặc điểm ĐCCT của vách trụ các vỉa than

Trụ và vách của các vỉa than có các lớp với thành phần chủ yếu là: Cát kết,bột kết, acgilit Đặc biệt acgilit là lớp nằm sát vách và trụ của vỉa có chều dày duytrì không liên tục

I.2.6 Trữ lượng.

Trang 9

Tổng trữ lượng than địa chất của các vỉa (theo biên giới được Tổng công tythan Việt Nam giao cho mỏ) là: 94258150 tấn Theo biên giới này chia ra 2 khốitính trữ lượng:

+ Khối I: Tính từ tuyến ranh giới phía Đông đến tuyến VIII

+ Khối II: Tính từ tuyến VIII đến ranh giới phía Tây

Tổng hợp trữ lượng toàn mỏ được thể hiên qua bảng 1.5

Bảng I.5.Trữ lượng than của mỏ

Mức cao Trữ lượng địa chất (đơn vị ngàn tấn)Tổng trữ

I.2.7 Công tác nghiên cưu khí mỏ

- Thành phần của khí: gồm Cacbonic (CO2), Nitơ (N2), Metan (CH4) vàHydro (H2) các chất khí này chiếm từ 99-100% trong tổng thể tích khí hấp thụ Chitiết xem bảng.1.6

Bảng I.6.Thành phần khí của khu mỏ

Tên khí Hàm lượng

biến đổi %

Hàm lượngtrung bình % Tính chất biến đổi

Chiều sâu(m)

CO2 5,07-24,84 13,36 Giảm dần sau đó tăng 300-400

Độ chứa khí tự nhiên các khí cháy H2 và CH4 của các vỉa than của khu Đồng

Rì rất nhỏ, giá trị trung bình theo tổng khoảng cách lấy mẫu trên toàn khu mỏ daođộng từ 0,183 cm3/gkc – 1,563 cm3/gkc, trung bình `0,761cm3/gkc

Kết quả phân tích tổng hợp cho thấy trong trầm tích chứa than khu Đồng Rìchỉ có mặt các đới khí phong hoá Đới khí Metan không có khả năng tồn tại ở đây

Trang 10

- Khu Đồng Rì thuộc loại nghèo khí, hàm lượng phần % khí cháy, độc trongcác vỉa than và đá vây quanh không lớn Độ chứa khí tự nhiên của các vỉa than và

đá vây quanh dự đoán không lớn hơn 5 cm3/gkc ở mức -300m dự đoán khí mỏ theokhí CH4 không lớn hơn cấp I

- Khu Đồng Rì không tồn tại đới khí Metan chỉ tồn tại đới khí phong hóa

- Than ở đây không có tính tự cháy Cho nên việc lựa chon hệ thống khaithác có nhiều thuận lợi

- Địa chất thuỷ văn: Cần theo dõi thường xuyên và có sự thống kê các số liệu

để nhận định kịp thời có biện pháp kỹ thuật để xử lý khi gặp nước Khi gặp hiệntượng khác thườngvề nước trong lò cần khoan thăm dò và có biện pháp giải quyết

- Mặt địa hình là đồi núi có độ dốc lớn, có biện pháp thoát nước mặt tốt nhưsan lấp các hố lộ vỉa đã khai thác và chèn lấp các ngầm đã khai thác, chèn lấp cácngầm như họng sáo

- Các vỉa trong khu vực khai trường nhìn chung có vị trí gần nhau, thuận tiệncho việc mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ

* Khó khăn:

- Các vỉa thường không ổn định cho nên ảnh hương rất lớn tới công tác khai thác

- Hệ thống đường giao thông không thuận lợi do địa hình ở đây chủ yếu là đồinúi

- Dân trí khu vực còn thấp nên nguồn nhân lực ở địa phương còn nhiều hạn chế

Trang 11

II.1 Giới hạn khu vực thiết kế

II.1.1 Biên giới khu vực thiết kế.

Khu vực thiết kế được giới hạn như sau:

- Phía Đông giáp với tuyến mặt cắt VIII

- Phía Tây giới hạn bởi phay f2

- Phía Bắc là trụ lộ vỉa 6a

- Phía Nam dọc theo trục X = 2.341.000

+ Giới hạn trên là +250

+ Giới hạn dưới là mức +50

II.1.2 Kích thước khu vực thiết kế.

- Chiều dài theo phương là 2500m

- Chiều cao đứng từ +250/+50 là 200m

- Chiều rộng khu vực thiết kế là 5500m

- Diện tích khai trường khoảng 14km2.

- Góc dốc trung bình của cụm vỉa là 300.

II.2 Tính trữ lượng.

II.2.1 Trữ lượng trong bảng cân đối.

Trang 12

Khai trường mỏ Đồng Rì gồm 5 vỉa than: Vỉa 6a, 6, 7, 8, 9 Vỉa 6a và V9chiều dầy mỏng không tham gia huy động khai thác trong giai đoạn này Đối tượngnghiên cứu và đầu tư khai thác là V6, V7, V8.

Khu mỏ từ +250 lên +50 có 3 vỉa là từ vỉa 6 ,7 ,8

Trữ lượng địa chất vỉa trong bảng cân đối được xác định theo công thức sau:

Zđcn=Hdn.Lp.mn.n ; tấn (2.1)Trong đó:

+ Zđc là trữ lượng địa chất trong bảng cân đối của vỉa n; tấn

+ Hdn là chiều dài theo hướng dốc của vỉa; Hdn được xác định theo công thức Vậy căn cứ vào tài liệu địa chất của khu vực thiết kế thì ta có chiều dài theohướng dốc của các vỉa được được thể hiên qua bảng.2.1

Bảng II.1 Chiều dài theo hướng dốc của các vỉa

+ Lp là chiều dài theo phương của vỉa; Lp=2500m

+ mn là chiều dày của vỉa n; m

+ n tỷ trọng trung bình của vỉa n; t/m3

Vậy thay thế các đại lượng đã biết vào (2.1) thì ta có trữ lượng địa chất của các vỉađược thể hiện qua bảng 2.2

Bảng II.2 Trữ lượng địa chất của các vỉa.

II.2.2 Trữ lượng công nghiệp.

Do nhiều lý do mà trong quá trình khai thác ta không thể lấy hết được toàn

bộ trữ lượng trong bảng cân đối

Để đánh giá mức độ khai thác khoáng sàng có ích, ta phải kể đến hệ số khaithác C

ZCN = ZĐC C ; tấn (2.2)

Trong đó : ZĐC =18829780,75 (tấn) (Trữ lượng địa chất)

Trang 13

C - Hệ số khai thác, xác định theo công thức sau:

- Am sản lượng hàng năm của mỏ Am = 1.000.000; tấn

- t1 thời gian chuẩn bị; theo kinh nghiệm của nga khi Am = (0,61,2).106 Tấnthì t1≤2 năm vậy căn cư vào sản lượng của mỏ ta chọn t1 = 2 năm

- t2 thời gian khấu vét, đối với vỉa thoải t2 thường lấy từ 23 năm ở các vỉadốc đứng t2 = 12 năm Vậy căn cứ vào góc dốc của vỉa ta chọn t2 = 2 năm

Vậy thế các đại lượng đã biết vào (2.4) ta có tuổi của mỏ là:

2 2 20, 0053 1000

16005313

000

,64

Vậy ta lấy tuổi của mỏ là: T=20 năm

II.4 Chế độ làm việc của mỏ.

II.4.1 bộ phận lao động trực tiếp

- Số ngày làm việc trong năm là 300 ngày

- Số ngày làm việc trong 1 tháng là 25 ngày

Trang 14

- Số ca làm việc trong ngày là 3 ca

- Số giờ làm việc trong ngày là 8h

- Bộ phận lao động trực tiếp làm việc các ca theo bảng

- Thời gian nghỉ giữa 1 ca là 30 phút

- Thời gian giao ca là 30 phút

Sơ đồ đổi ca được thể hiện qua bảng 2.3:

Bảng II.3 Biểu đồ chế độ đổi ca

Thời gian làm việc theo mùa của mỏ được thể hiện qua bảng 2.4:

Bảng II.4 Thời gian làm việc theo mùa

2 14h30’ 22h30’ 15h  23h

II.4.2 Bộ phận lao động gián tiếp.

a Đối với khối hành chính sự nghiệp

- Số ngày làm việc trong năm là 300 ngày

- Số ngày làm việc trong tuần là 6 ngày

- Số giờ làm việc trong ngày là 8h

- Ngày làm việc 2 buổi theo giờ hành chính

b Đối với công nhân làm việc ở những nơi như:

Trạm điện, thông gió, cứu hoả, bảo vệ thì làm việc liên tục 365 ngày và trực24/24h

Để đảm bảo cho công nhân có số giờ nghỉ cao nhất để phục hồi sức khoẻ saumỗi giờ làm việc mỏ thực hiện chể độ đổi ca nghịch

II.5 Phân chia ruộng mỏ.

Để thuận tiện cho công tác mở vỉa và khai thác ta chia ruông mỏ thành cáctầng như sau:

Tầng I : từ mức +250 xuống mức +200

Trang 15

Tầng II : từ mức +200 xuống mức +150

Tầng III: từ mức +150 xuống mức +100

Tầng IV: từ mức +100 xuống mức +50

II.5.1 Chia ruộng mỏ thành các khu khai thác.

Căn cứ tài liệu địa chất mỏ Đồng Rì được chia thành các khu như sau:

- Khu I: từ TI  phay F2

- Khu II từ F2 đến TVIII

- Khu III từ TVIII  T.DD

II.6 Mở vỉa.

II.6.1 Khái quát chung.

Mở vỉa là tiến hành đào và xây dựng các công trình đường lò từ mặt đất đếntiếp cận với các vỉa than, phục vụ cho công tác sau này

Việc lựa chọn các phương án mở vỉa hợp lý sẽ giảm được giá thành, đảm bảocho người và thiết bị trong quá trình sản xuất, thời gian đi vào sản xuất là nhanhnhất Mở vỉa phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

- Phù hợp với điều kiện địa hình địa chất

- Khối lượng đào các đường lò là nhỏ nhất

- Tận dụng được các trang thiết bị sẵn có, đồng bộ, dễ kiếm, dễ thay thế

- Đáp ứng được yêu cầu công nghệ khai thác thời đại và đảm bảo an toànlao động

- Thuận lợi cho công tác vận tải và thoát nước

- Vốn đầu tư ban đầu nhỏ

- Thời gian mỏ đưa vào sản xuất nhanh nhất

+ Không phải để lại trụ bảo vệ các công trình trên mặt bằng do nằm ngoàikhu vực chứa than

+ Không ảnh hưởng đến công tác duy trì sản xuất mỏ

+ Tận dụng được hạ tầng cũ của mỏ

Trang 16

+ Vận tải than, cung cấp nước điện thuận lợi do mặt bằng tập trung.

II.6.2 Đề xuất các phương án mở vỉa.

Căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất khu vực thiết kế và độ sâu khai thác,

ta đề xuất 3 phương án mở vỉa như sau :

Phương án I: Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng Phương án II: Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng Phương án III: Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa 2 mức.

Phương án IV: Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa 2 mức.

II.6.3 Trình bày các phương án mỏ vỉa.

II.6.3.1 Phương án I

Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng:

1 Sơ đồ mở vỉa và bình đồ mở vỉa (Hình II.1)

2 Thứ tự đào lò

Trình tự mở vỉa cho cụm mở vỉa khu mỏ có 3 vỉa từ vỉa 6  8, khai thác từmức +250/+50 được chia làm 4 tầng là +250/+200, +200/+150, +150/+100,+100/+50

Từ mặt bắng sân công nghiệp mức +250 ta tiến hành đào đồng thời cặpgiếng nghiêng chính và phụ 1 và 2 Với Giếng chính băng tải đào Sđ = 25 m2, khichống Sc = 22.0m2 chống bằng thép CBẽ27 Giếng phụ trục tải, diện tích khi đào Sđ

= 25m2, khi chống Sc = 22m2 chống bằng thép CBẽ22 Căn cứ vào số liệu thông kêcủa trắc địa, địa chất mặt bằng sân công nghiệp ở mức +250 có toạ độ (X, Y, Z)

Trang 17

các đường lò dọc vải vận tải số 6 để làm đường lò thông gió cho tầng tiếp theo tatiến hành đào các đường lò song song số 9 và các họng sáo số 10 Để đảm bảo chothan được ra liên tục và ổn định khi tầng thứ nhất bước vào khai thác tầng thứ nhấtthì ta tiếp tục chuẩn bị tầng thứ 2 để khi kết thúc khai thác tầng thứ nhất ta tiếp tụcđưa tầng thứ 2 vào khai thác được ngay Quá trình chuẩn bị cho tầng thứ 2 thì tatiến hành đào thêm giếng chính 1 và giếng phụ số 2 đến độ sâu +140 thì dừng lại vàtại mức +150 thì ta cũng tiến hành đào sân giếng số 3 sau đó ta cũng tiến hành đàocác đường lò xuyên vỉa vận tải của tầng số 5 Tại vị trí giao nhau giữa đường lòxuyên vỉa vận tải và các vỉa than ta cũng đào các lò dọc vỉa vận tải số 6 về hai cánhkhi các đường lò dọc vỉa vận tải đào về biên giới thì ta cũng tiến hành đào lò cắt số

8 nối dọc vỉa vận tải của tâng trên với dọc vỉa vận tải của tầng đang chuẩn bị Và đểbảo vệ đường lò dọc vỉa vận tải làm đường lò thông gió cho tầng tiếp theo ta cũngđào lò song song số 9 và các họng sao số 10

Khi tầng 2 khai thác thi ta tiến hành chuẩn bị tầng 3 quá trình chuẩn bị cũngđược tiến hành tương tự tầng số 2 Toi khi giếng chính đào tới mức +40 còn giếngphụ được đào tới mức +40 thì dừng lại Các đường lò chuẩn bị ở mức +50 thì tương

tự như các tầng trên

3 Công vận tải

- Vận chuyển khoáng sàng : Than khai thác ở lò chợ đựơc vận chuyển bằngmáng trượt xuống lò song song than được máng cào vận đưa đến các họng sáo Quacác họng sáo than được rót lên goòng ở đường lò dọc vỉa vận tải, được tầu điện ácqui kéo theo đường lò xuyên vỉa vận tải về ga quang lật xuống bun ke chứa than,rót lên băng tải đưa lên mặt bằng và về nhà sàng tuyển

- Đất đá được chuyển về ga giếng phụ và kéo lên hệ thống tời trục, qua quanglật đổ lên ô tô vận chuyển ra bải thải

- Vật liệu thiết bị được đưa xuống theo giếng phụ, xuống ga được tầu điện acqui đưa đến các hộ tiêu thụ

- Gỗ được đưa gỗ từ bãi gỗ vào lò bằng xuyên vỉa mức +250 qua lò dọc vỉathông gió cấp cho lò chợ

4 Thông gió.

Đồ án chọn hệ thống thông gió hút, với trạm quạt được bố trí ở trung tâmgiữa giếng chính và lò bằng có 2 rãnh gió 1 rãnh gió nối với lò bằng mức +250 đểthông gió cho tầng 1 và 1 rãnh gió nối với giếng chính để thông gió cho các tầng từtầng 2 đến tầng 4

*Thông gió cho tầng 1

Trang 18

- Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ đến đường lò xuyên vỉa tầng rồi chia làmhai nhánh theo đường lò dọc vỉa vận tải qua các họng sáo và lò song song vào trongthông gió cho lò chợ.

- Gió bẩn: Từ lò chợ ở hai cánh theo lò dọc vỉa thông gió về đường lò bằngmức +250 đưa ra ngoài qua rãnh gió

* Thông gió cho các tầng tiếp theo

- Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ đến đường lò xuyên vỉa tầng rồi chia làmhai nhánh theo đường lò dọc vỉa vận tải qua các họng sáo và lò song song vào trongthông gió cho lò chợ

- Gió bẩn từ lò chợ theo lò dọc vỉa thông gió của tầng đưa tới lò xuyên vỉa vàđược lò xuyên vỉa đưa tới giếng chính và được quạt hút đặt tại gần giếng chính hút

ra ngoài qua rãnh gió

5 Công tác thoát nước

Nước từ các hố đổ về xuyên vỉa trung tâm và tự chảy về hầm chứa nước ởdưới chân giếng phụ, tại đây nước được bơm lên từ hệ thống mương trên sân côngnghiệp

6 Khối lượng đào lò.

Khối lượng đào các đường lò của phương án 1 được thể hiện qua bảng.2.5

Bảng II.5 Khối lượng các đường lò được đào của phương án 1

II.6.3.2 Phương án II.

Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

1 Sơ đồ mở vỉa và bình đồ mở vỉa (Hình II.2).

Từ mặt bằng sân công nghiệp +250 ta đào cặp giếng đứng ở trung tâm củaruộng mỏ Toạ độ của giếng đứng chính 1 và toạ độ của giếng đứng phụ 2 tương tự

Trang 19

như toạ độ của giếng chính và giếng phụ của phương án I.

2 Thứ tự đào lò.

Từ mặt bằng sân công nghiệp +250 ta đào cặp giếng đứng ở trung tâm củaruộng mỏ Toạ độ của giếng đứng chính 1 và toạ độ của giếng đứng phụ 2 tương tựnhư toạ độ của giếng nghiêng chính và giếng nghiêng phụ của phương án I

Với giếng đứng chính thùng Skíp, đường kính khi đào đào Sđ = 31,1m2, khi chốngchống Sc= 23,7 m2, diện tích khi đào Sđ = 31,1m2, khi chống Sc= 23,7 m2 chống bêtông Giếng đứng phụ thùng cũi +250, đường kính khi đào đào Sđ = 31,1m2, khichống Sc= 23,7 m2, diện tích khi đào Sđ = 41,8m2, khi chống Sc = 33,1m2 chống bêtông Khi giếng chính 1 và giếng phụ 2 đào tời mức +200 thì ta tiến hành đào tiếpthêm 2 giếng tới mức +190 thì dừng lại để bố trí phần đáy giếng Tại mức +200 tatiến hành xây dựng sân giếng số 3 Từ sân giếng số 3 ta tiến hành đào đường lòxuyên vỉa vận tải số 5 Tại nhưng nơi giao nhau giữa vỉa than và đường lò xuyênvải vận tải số 5 ta tiến hành đào về 2 phía của ruộng mỏ các đường lò dọc vỉa vậntải số 6 Khi các đường lò dọc vỉa vận tải đào đến biên giới của các vỉa ta tiến hànhđào các lò cắt 8 nối 2 lò dọc vỉa vẩn tải số 6 và lò dọc vỉa thông gió số 7 Để bảo vệcác đường lò dọc vải vận tải số 6 để làm đường lò thông gió cho tầng tiếp theo tatiến hành đào các đường lò song song số 9 và các họng sáo số 10 Để đảm bảo chothan được ra liên tục và ổn định khi tầng thứ nhất bước vào khai thác tầng thứ nhấtthì ta tiếp tục chuẩn bị tầng thứ 2 để khi kết thúc khai thác tầng thứ nhất ta tiếp tụcđưa tầng thứ 2 vào khai thác được ngay Quá trình chuẩn bị cho tầng thứ 2 thì tatiến hành đào thêm giếng chính 1 và giếng phụ số 2 đến độ sâu +140 thì dừng lại vàtại mức +150 thì ta cũng tiến hành đào sân giếng số 3 sau đó ta cũng tiến hành đàocác đường lò xuyên vỉa vận tải của tầng số 5 Tại vị trí giao nhau giữa đường lòxuyên vỉa vận tải và các vỉa than ta cũng đào các lò dọc vỉa vận tải số 6 về hai cánhkhi các đường lò dọc vỉa vận tải đào về biên giới thì ta cũng tiến hành đào lò cắt số

Khi tầng 2 khai thác thi ta tiến hành chuẩn bị tầng 3 quá trình chuẩn bị cũngđược tiến hành tương tự tầng số 2 Qua trình chuẩn bị cứ tiếp tục cho đến hết tầngthứ 3 thì giếng chính đào tới mức +40 còn giếng phụ được đào tới mức +40 thìdừng lại Các đường lò chuẩn bị ở mức +50 thì tương tự như các tầng trên

3 Công tác vận tải

- Vận chuyển khoáng sàng : Than khai thác ở lò chợ đựơc vận chuyển bằng

Trang 20

máng trượt xuống lò song song than được máng cào vận đưa đến các họng sáo Quacác họng sáo than được rót lên goòng ở đường lò dọc vỉa vận tải, được tầu điện ácqui kéo theo đường lò xuyên vỉa vận tải về ga quang lật xuống bun ke chứa than.Tại đây khoáng sàng được vận chuyển lên mặt đất nhờ tời trục ở giếng đứng

- Đất đá được chuyển về ga giếng phụ và kéo lên nhờ hệ thống trục tải đổ lên

ô tô vận chuyển ra bải thải

- Vật liệu thiết bị được đưa xuống theo giếng phụ, xuống ga được tầu điện acqui đưa đến các hộ tiêu thụ

- Gỗ được đưa gỗ từ bãi gỗ vào lò bằng xuyên vỉa mức +250 qua lò dọc vỉathông gió cấp cho lò chợ

a Thời kỳ xây dựng cơ bản:

Trong quá trình xây dựng thi công hai giếng đứng được dùng thùng skipđược tời trục kéo lên +250

Ở xuyên vỉa các mức +250, +200, +150, +100 , +50 công tác vận tải bằngtàu điện ắc quy kéo ra sân ga Đá được rót vào thùng skíp được tời trục kéo lên mặtbằng sân công nghiệp

b thời kỳ khai thác:

- Than từ lò chợ qua máng trượt xuống lò song song qua máng cào qua cúpnối rót lên goòng ở lò dọc vỉa vận tải được tầu điện ắc qui kéo ra ga vòng rót vàobun ke, qua thùng cũi trục lên mặt bằng

- Vật liệu và thiết bị qua giếng phụ được đưa xuống hộ tiêu thụ

- Vật liệu dùng cho lò chợ được qua xuyên vỉa +250 qua dọc vỉa đá, cúp nối,dọc vỉa than xuống lò chợ

- Đất đá được đưa ra ga đá và được trục tải lên theo giếng phụ đưa lên mặtbằng sân công nghiệp

4 Công tác thông gió

Đồ án chọn hệ thống thông gió hút, với trạm quạt được bố trí ở 2 vị trí lòbằng +250 để thông gió cho tầng 1 và trạn quạt đặt tại giếng chính để thông giócho các tầng từ tầng 2 đến tầng 4

* Thông gió cho tầng 1:

- Gió bẩn: Từ lò chợ ở hai cánh theo lò dọc vỉa thông gió về đường lò băngmức +250 đưa ra ngoài qua rãnh gió

Trang 21

* Thông gió cho các tầng tiếp theo:

- Gió bẩn từ lò chợ theo lò dọc vỉa thông gió của tầng đưa tới lò xuyên vỉa vàđược lò xuyên vỉa đưa tới giếng chính và được quạt hút đặt tại gần giếng chính hút

ra ngoài qua rãnh gió

Ở các đường lò dọc, xuyên vỉa nước tự chảy vào hầm bơm ở chân giếng phụ

ở đây nước được máy bơm bơm qua giếng phụ lên mặt bằng

6 Khối lượng đào lò

Khối lượng đào các đường lò của phương án 1 được thể hiện qua bảng II.6:

TT Tên các đường lò Khối lượng Đơn vị

II.6.3.3 Phương án III

Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa 2 mức.

Trang 22

thông kê của trắc địa, địa chất mặt bằng sân công nghiệp ở mức +250 có toạ độ (X,

và đường lò xuyên vỉa trung tâm số 5 ta tiến hành xây dựng lò dọc vỉa vận tải chính số 6

về 2 cánh của ruộng mỏ đến khoảng giữa các ruộng mỏ thì dừng lại Sau đó ta tiến hànhxây dựng các sân ga chân thượng số 8 từ sân ga chân thượng ta đao đồng thời 2 lò thượngngược chiều dốc chính 9 và phụ 10 Lò thượng chính được đào tới mức +220 còn lòthượng phụ được đào tới mức +250 và đào buồng trục 17 Tại những nơi giao nhau giữacác mức của tầng 1 và các lò thượng ta tiến hành xây dững các sân ga vận tải 11 và sân gathông gió 12 cho tầng Từ sân ga vân tải mức +200 ta đào về 2 cánh các đường lò dọc vỉavận tải số 13 khi đào tới biên giới của ruộng mỏ thì ta tạo lò cắt số 14 Để bảo vệ lò dọcvỉa vận tải làm lò dọc vỉa thông gió cho tầng kế tiếp ta tiến hành đào lò song song 15 vànối lò song song với lò dọc vỉa vận tải bằng họng sáo 16 Quá trình chuẩn bị cho tầng thứ

2 giai đoạn 1 tương tự tầng 1

Than từ các lò chợ được vận chuyển qua máng trượt xuống lò dọc song song

và được máng cào vận chuyển đến gặp các họng sáo qua các họng sáo than đượctháo xuống các đường lò dọc vỉa vận tải đưa về các sân ga vận tải theo chiều dốcthan được vận chuyển xuống đường lò dọc vỉa vận tảI chính, than được vận chuyểnđến các đường lò xuyên vỉa chính va theo đường lò xuyên vỉa chính than được rótlên băng tai ở giếng chính chuyển lên mặt bằng sân công nghiệp về nhà sàng

- Vận tải phụ:

Trang thiết bị vật liệu, người được đưa vào giếng phụ đên các sân ga vào cácđường lò xuyên vỉa qua các sân ga rồi theo lò thượng phụ đến các đường lò dọc vỉa

Trang 23

thông gió vào lò chợ

- Thông gió cho các tầng giai đoạn 1

Gió sạch qua giếng phụ qua sân ga vào xuyên vỉa chính +150 đến dọc vỉachính qua thượng thông gió, theo dọc vỉa vận tải đến các họng sáo vào đường lòsong song thông gió cho lò chợ

Gió bẩn từ lò chợ qua dọc vỉa thông gió và qua lò băng +250 ra ngoài

- Thông gió giai đoạn 2

Gió sạch qua giếng phụ qua sân ga vào xuyên vỉa trung tâm +50 đến dọc vỉachính qua lò thương thông gió đến sân ga vận tải sau đó theo dọc vỉa vận tải đếncác họng sáo vào đường lò song song thông gió cho lò chợ

Gió bẩn từ lò chợ được đưa ra các đường lò dọc vỉa thông gió qua sân ga thôngđến lò xuyên vỉa +150 và theo đó gió bẩn được đưa tới giếng chính và ra ngoài mặtbằng

Nước tự chảy từ các gương lò nhờ hệ thống rãnh nước đặt tại các đường lò.Sau đó nước được tập trung về hầm bơm tại chân giếng phụ và được bơm lên mặtbằng nhờ hệ thống máy bơm

Khối lượng đào các đường lò của phương án 1 được thể hiện qua bảng II.7

3 Lò xuyên vỉa vận tải mức +150 411 m

Trang 24

II.6.3.4 Phương án IV

Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa 2 mức.

Từ mặt bằng sân công nghiệp +250 ta đào cặp giếng đứng ở trung tâm củaruộng mỏ Toạ độ của giếng đứng chính 1 và toạ độ của giếng đứng phụ 2 tương tựnhư toạ độ của giếng nghiêng chính và giếng nghiêng phụ của phương án I

Với giếng đứng chính thùng Skíp, đường kính khi đào đào Sđ = 31,1m2, khi chốngchống Sc= 23,7 m2, diện tích khi đào Sđ = 31,1m2, khi chống Sc= 23,7 m2 chống bêtông Giếng đứng phụ thùng cũi +250, đường kính khi đào đào Sđ = 31,1m2, khichống Sc= 23,7 m2, diện tích khi đào Sđ = 41,8m2, khi chống Sc = 33,1m2 chống bêtông Khi giếng chính 1 và giếng phụ 2 đào tời mức +200 thì ta tiến hành đào tiếpthêm 2 giếng tới mức +190 thì dừng lại để bố trí phần đáy giếng Tại mức +200 tatiến hành xây dựng sân giếng số 3 Từ sân giếng số 3 ta tiến hành đào đường lòxuyên vỉa vận tải số 5 Tại nhưng nơi giao nhau giữa vỉa than và đường lò xuyênvải vận tải số 5 ta tiến hành đào về 2 phía của ruộng mỏ các đường lò dọc vỉa vậntải số 6 Khi các đường lò dọc vỉa vận tải đào đến biên giới của các vỉa ta tiến hànhđào các lò cắt 8 nối 2 lò dọc vỉa vẩn tải số 6 và lò dọc vỉa thông gió số 7 Để bảo vệcác đường lò dọc vải vận tải số 6 để làm đường lò thông gió cho tầng tiếp theo tatiến hành đào các đường lò song song số 9 và các họng sáo số 10 Để đảm bảo chothan được ra liên tục và ổn định khi tầng thứ nhất bước vào khai thác tầng thứ nhấtthì ta tiếp tục chuẩn bị tầng thứ 2 để khi kết thúc khai thác tầng thứ nhất ta tiếp tụcđưa tầng thứ 2 vào khai thác được ngay Quá trình chuẩn bị cho tầng thứ 2 thì tatiến hành đào thêm giếng chính 1 và giếng phụ số 2 đến độ sâu +140 thì dừng lại vàtại mức +150 thì ta cũng tiến hành đào sân giếng số 3 sau đó ta cũng tiến hành đàocác đường lò xuyên vỉa vận tải của tầng số 5 Tại vị trí giao nhau giữa đường lòxuyên vỉa vận tải và các vỉa than ta cũng đào các lò dọc vỉa vận tải số 6 về hai cánhkhi các đường lò dọc vỉa vận tải đào về biên giới thì ta cũng tiến hành đào lò cắt số

Khi tầng 2 khai thác thi ta tiến hành chuẩn bị tầng 3 quá trình chuẩn bị cũngđược tiến hành tương tự tầng số 2 Qua trình chuẩn bị cứ tiếp tục cho đến hết tầngthứ 3 thì giếng chính đào tới mức +40 còn giếng phụ được đào tới mức +40 thìdừng lại Các đường lò chuẩn bị ở mức +50 thì tương tự như các tầng trên

2 Thứ tự đào lò

Trang 25

Theo phương án này thì khu vực khai thác sẽ được chia ra làm 2 giai đoạn chuẩn

2 giai đoạn 1 tương tự tầng 1

b Giai đoạn 2:

Ta đào tiếp cặp giếng đứng chính 1 đến mức +40 và giếng đứng phụ 2 đếnmức +40 tại mức +50 ta cũng tiến hành xây dựng sân ga 3 và 1 quá trình chuẩn bịcho các tầng cũng tương tự như giai đoạn 1

3 Công tác vận tải.

- Vận tải chính:

Than từ các lò chợ được vận chuyển qua máng trượt xuống lò dọc song song

và được máng cào vận chuyển đến gặp các họng sáo qua các họng sáo than đượctháo xuống các đường lò dọc vỉa vận tải đưa về các sân ga vận tải theo chiều dốcthan được vận chuyển xuống đường lò dọc vỉa vận tải chính, than được vận chuyển

Trang 26

đến các đường lò xuyên vỉa chính va theo đường lò xuyên vỉa chính than được rótlên băng tải ở giếng chính chuyển lên mặt bằng sân công nghiệp về nhà sàng.

- Vận tải phụ:

Trang thiết bị vật liệu, người được đưa vào giếng phụ đên các sân ga vào cácđường lò xuyên vỉa qua các sân ga rồi theo lò thượng phụ đến các đường lò dọc vỉathông gió vào lò chợ

- Thông gió cho các tầng giai đoạn 1

Gió sạch qua giếng phụ qua sân ga vào xuyên vỉa chính +150 đến dọc vỉachính qua thượng thông gió, theo dọc vỉa vận tải đến các họng sáo vào đường lòsong song thông gió cho lò chợ

Gió bẩn từ lò chợ qua dọc vỉa thông gió và qua lò băng +250 ra ngoài

- Thông gió giai đoạn 2

Gió sạch qua giếng phụ qua sân ga vào xuyên vỉa trung tâm +50 đến dọc vỉachính qua lò thương thông gió đến sân ga vận tải sau đó theo dọc vỉa vận tải đếncác họng sáo vào đường lò song song thông gió cho lò chợ

Gió bẩn từ lò chợ được đưa ra các đường lò dọc vỉa thông gió qua sân ga thôngđến lò xuyên vỉa +150 và theo đó gió bẩn được đưa tới giếng chính và ra ngoài mặtbằng

Nước tự chảy từ các gương lò nhờ hệ thống rãnh nước đặt tại các đường lò.Sau đó nước được tập trung về hầm bơm tại chân giếng phụ và được bơm lên mặtbằng nhờ hệ thống máy bơm

Khối lượng đào các đường lò của phương án 1 được thể hiện qua bảng II.8

Bảng II.8 Khối lượng các đường lò được đào của phương án 4

3 Lò xuyên vỉa vận tải mức +150 605 m

Trang 27

9 Lò dọc vỉa tầng 4500 m

II.6.4 So sánh các phương án mở vỉa về mặt kỹ thuật.

1 Ưu nhược điểm của phương án I.

a Ưu điểm:

- Mở vỉa bằng giếng nghiêng thi công không cần thiết bị chuyên dụng

- Thiết bị vận tải ở giếng nghiêng đơn giản hơn giếng đứng

- Giá thành đào giếng nghiêng rẻ hơn giá thành đào giếng đứng

- Tổ chức thi công đơn giản

- Thời gian xây dựng cơ bản nhỏ phương án I nhỏ

- Chiếu dài giếng trong thời kỳ xây nhỏ

- Chi phí bảo vệ đường lò nhỏ

- áp lực vào thân giếng nhỏ không đáng kể

b Nhược điểm

- Mở vỉa bằng giếng đứng thì giá thành để sản xuất ra một tấn than lớn

- Khi thi công giếng đứng cần thiết bị chuyên dùng, thiết bị vận tải phức tạp,

tổ chức thi công khó khăn hơn nhiều so với giếng nghiêng

- Giá thành đào giếng đứng lớn hơn giếng nghiêng

3 Ưu nhược điểm của phương án III

a Ưu điểm

- Mở vỉa bằng giếng nghiêng thi công không cần thiết bị chuyên dụng

- Thiết bị vận tải ở giếng nghiêng đơn giản hơn giếng đứng

- Giá thành đào giếng nghiêng rẻ hơn giá thành đào giếng đứng

Trang 28

- Tổ chức thi công đơn giản.

- Số lượng sân ga cần xây dựng nhỏ

b Nhược điểm

- Thời gian xây dựng cơ bản lớn hơn so với cả hai phương án trên

- Tiến độ thi công chậm

- Công tác vận tải, thông gió khó

2 Ưu nhược điểm của phương án IV

a Ưu điểm

- Chiếu dài giếng trong thời kỳ xây nhỏ

- Chi phí bảo vệ đường lò nhỏ

- Áp lực vào thân giếng nhỏ không đáng kể

- Tổ chức thi công đơn giản

- Số lượng sân ga cần xây dựng nhỏ

b Nhược điểm

- Thời gian xây dựng cơ bản lớn

- Tiến độ thi công chậm

- Mở vỉa bằng giếng đứng thì giá thành để sản xuất ra một tấn than lớn

- Khi thi công giếng đứng cần thiết bị chuyên dùng, thiết bị vận tải phức tạp,

tổ chức thi công khó khăn hơn nhiều so với giếng nghiêng

- Giá thành đào giếng đứng lớn hơn giếng nghiêng

- Công tác vận tải, thông gió khó

4 So sánh kỹ thuật giữa ba phương án

Qua phân tích ưu nhược điểm của 3 phương án trên ta thấy về mặt kỹ thuậtphương án I có nhiều ưu điểm hơn phương án II,III và IV Do tổ chức thi công,hiệu quả cho công tác mở rộng và phát triển sản lượng khu thiết kế Thời gian đưa

mỏ hoạt động khai thác sớm

Còn đối với phương án II,III và IV, công tác tổ chức thi công khó khăn, vậntải phức tạp Mặt khác, với trình độ kỹ thuật của ta hiện nay phương án dùng giếngđứng ít được sử dụng

Từ những phân tích trên ta thấy về mặt kỹ thuật thì phương án I (mở vỉa chocụm vỉa bằng giếng cặp nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa từng tầng) là hợp lý

II.6.5 So sánh về mặt kinh tế 4 phương án

Để so sánh về mặt kinh tế của 3 phương án ta chỉ so sánh các chỉ tiêu khácnhau còn các chỉ tiêu gống nhau thì ta không cần so sánh

1 Chi phí đào chống lò

Trang 29

Chi phí đào chống lò được xác định theo công thức sau:

Cđi = Lđi kđi ; đồng (2.5)

Trong đó : Lđi (m) : Chiều dài đường lò cần đào thứ i

kđi (đồng/m) : Đơn giá 1m lò

Chi phí đào lò cho từng phương án được trình bày trong các bảng sau

Bảng II.9 chi phí đào lò phương án I

Trang 30

2 Chi phí bảo vệ đường lò

Do các đường lò tồn tại trong suốt quá trình khai thác, để đảm bảo cho quá trìnhkhai thác được thuận lợi an toàn thì các đường lò phải được duy tu bảo vệ

Chi phí bảo vệ được tính như sau:

Ri = ri li.ti ;đồng (2.6)

Trong đó : ri.: Đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong 1 năm

li: Chiều dài đường lò cần bảo vệ

Trang 31

ti: Thời gian tồn tại của đường lò cần bảo vệ

Chi phí bảo vệ đường lò từng phương án được trình bày trong các bảng sau

Bảng II.13 Chi phí bảo vệ đường lò phương án I

TT Tên đường lò Thời gian bảo

vệ (năm)

Chiềudài (m)

Đơn giáđ/m-năm

Thành tiền(đ)

Bảng II.14 Chi phí bảo vệ đường lò phương án II

TT Tên đường lò Thời gian bảo

vệ (năm)

Chiềudài (m)

Đơn giáđ/m-năm

Thành tiền(đ)

Bảng II.15 Chi phí bảo vệ đường lò phương án III

bảo vệ (năm)

Chiềudài (m)

Đơn giáđ/m-năm

Thành tiền(đ)

1 Giếng chính + giếng phụ 20 1078 15.103 323,4.106

2 Lò xuyên vỉa mức +150 20 411 13.103 106,86.106

3 Lò thượng giai đoạn 1 10 1023 20.103 204,6.106

Trang 32

Tổng 921,75.106

Bảng II.16 Chi phí bảo vệ đường lò phương án IV

bảo vệ (năm)

Chiềudài (m)

Đơn giáđ/m-năm

Thành tiền(đ)

1 Giếng chính + giếng phụ 20 420 10.103 84.106

2 Lò xuyên vỉa mức +150 20 605 13.103 157,3.106

li - Chiều dài đường lò i ; km

ti - Thời gian vận tải ở đường lò i ; năm

Ci - Đơn giá vân tải ở đường lò i ; đồng

Chi phí vận tải từng phương án được trình bày trong các bảng sau:

Bảng II.17 Chi phí vận tải phương án I

Số

TT Tên đường lò

Thời gian(năm)

Sảnlượng(T/năm)

Chiềudài (km)

Đơngiá(đ)

Thành tiền(106 đồng)

1 Giếng chính băng tải 20 1000000 0,595 4000 47600

Chiềudài (km)

Đơngiá(đ)

Thành tiền(106 đồng)

Trang 33

Chiềudài (km)

Đơngiá(đ)

Thành tiền(106đồng)

1 Giếng chính băng tải 20 1000000 0,595 4000 47600

Chiềudài (km)

Đơngiá(đ)

Thành tiền(106đồng)

lò(106 đ)

Chi phíbảo vệ(106 đ)

Chi phívận tải(106 đ)

Tổng(106đ) %

Trang 34

Qua phân tích tính toán 4 phương án mở vỉa ta rút ra kết luận:

- Sau khi so sánh về mặt kinh tế thì chi phí phương án IV>III>II>I, chi phí

ở phương án II lớn hơn phương án I là 26,20%, chi phí phương án III lớn hơnphương án I là 41,13% và chi phí ở phương án IV lớn hơn phương án I là 52,11%

- Xét về mặt kỹ thuật đã nêu của 4 phương án ta thấy: Phương án I có nhiều

ưu điểm hơn các phương án II, III và phương án IV

- Đặc biệt về mặt tổ chức thi công, trình độ tay nghề của công nhân thamgia thi công phương án I là thuận lợi hơn rất nhiều so với 3 phương án còn lại Vàphương án I sẽ rút ngắn được thời gian xây dựng cơ bản sớm đưa mỏ vào sản xuấttạo điều kiện cho ta có thể thu hồi vốn ban đầu.Tạo điều kiện cho mỏ có thể tái sửdụng vốn vào đầu tư cho các giai đoạn tiếp theo

- Xét về mặt kinh tế thì phương án I cũng là phương án đem lại hiệu quảnhiều nhất

Vậy ta thấy xét về mặt kỹ thuật cũng như kinh tế của cả 3 phương án thì tathấy phương án I có hiệu quả hơn các phương án còn lại nên ta chọn phương án I

“Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng” làm phương án

mở vỉa hợp lý cho khu II của công ty TNNHH 1 thành viên 45 từ mức +250 đếnmức +50

II.7 Thiết kế thi công đào lò.

Trong mục này đồ án chỉ thiết kế thi công cho một đoạn lò mẫu, các đường

lò khác thiết kế tương tự Sau đây đồ án sẽ trình bày phần thiết kế thi công đường

lò xuyên vỉa chính mức +200 đào trong đá

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

- Lựa chọn tiết diện ngang

Việc chọn hình dạng của đường lò phụ thuộc vào điều kiện địa chất, tìnhtrạng của đất đá xung quanh, vật liệu chống lò, thời gian tồn tại của đường lò cũngnhư kích thước tiết diện của nó Ngoài ra, còn chú ý đến khả năng thi công (chế

Trang 35

tạo) kết cấu của vỏ chống, khung chống, khả năng sử dụng ( như vận tải, thông gió,người đi lại) và các chỉ tiêu kinh tế.

Vậy sau khi nghiên cứu đặc tính cơ lí của đấ đá xung quanh đoạn thân giếng,thời gian tồn tại của đoạn thân giếng, vật liệu chống lò là bằng thép Em quyết địnhchọn mặt cắt ngang của đường lò là hình vòm 1 tâm tường thẳng

Hình dạng tiết diện ngang của đường lò được thể hiện qua hình 2.7

Hình II.5 Hình dạng tiết diện ngang của đường lò

Lựa chọn vật liệu chống

Các kết cấu được sử dụng tuỳ thuộc không chỉ vào tính chất cơ lí của khốiđất đá, đặc điểm địa chất , địa chất thuỷ văn của khối đất đá, tính năng kỹ thuật củacông trình mà còn phụ thuộc vào cả phương pháp đào cũng như thi công được ápdụng

Căn cứ vào đặc tính cơ lí của đất đá, đặc điểm địa chất, đặc điểm địa chấtthuỷ văn, cùng với thời gian tồn tại của đường lò và mục đích sử dụng của đường

lò Vì vậy sau khi nghiên cứu đặc tính kỹ thuật của các loại thép em quyết địnhchọn thép SVP làm khung chống linh hoạt về kích thước

II.7.2 Xác định kích thước tiết diện lò.

1 Điều kiện về vận tải.

Công suất mỏ được giao là 1.000.000 tấn/năm do đó sản lượng mỏ cần vậnchuyển qua lò xuyên vỉa mức +200 sẽ là 1.000.000 tấn/năm Để đảm bảo công tácvận tải được liên tục và giảm giá thành vận tải, đồ án lựa chọn phương pháp vận tảibằng băng tải Đường lò được thiết kế thi công sẽ bao gồm hai luồng vận tải: Tuyếnbăng tải vận tải than và tuyến đường goòng vận tải vật liệu, thiết bị

Trang 36

a, Lựa chọn thiết bị vận tải.

+ Chọn băng tải

Năng suất yêu cầu của băng tải được tính theo công thức sau:

Qyc = C Q.N.K.T , tấn/giờ

Trong đó:

Q : Khối lượng than cần vận tải, Q = 1.000.000 tấn/năm

K : Hệ số không điều hòa, K = 1,5

N : Số ngày làm việc trong năm, N = 300 ngày

C : Số ca làm việc trong ngày, C = 3 ca

T : Số giờ làm việc trong ca, T = 8 giờ

Thay số vào ta được :

Qyc = 1000000.1,5

3.300.8 = 210 tấn/h.

+ Chọn tàu điện, goòng vận tải

Chọn tàu điện ác quy 14KP-2 và goòng BW-5 để làm thiết bị vận tải

b, Chiều rộng đường lò tại chân vòm, mm

* Chiều rộng bên trong khung chống

Bv = m + A + C +A1 + n, mm

Trong đó:

m: khoảng cách an toàn tính từ mép ngoài của thiết bị vận tải đếnhông lò phía không có người đi lại, m = 400mm

A : Chiều rộng lớn nhất của tuyến băng tải, A = 1350mm

C: Khoảng cách giữa hai thiết bị vận tải, C = 400mm

A1 : Chiều rộng đầu tàu vận tải, A1 = 1550mm

n : Khoảng cách từ mép ngoài cùng thiết bị vận tải đến hông lò phía

có người đi lại có rãnh nước, n = 1500mm

Trang 37

- Chiều cao đường lò tại mức cao nhất của thiết bị vận tải, mm

H1 = Htb + Hr + Hn, mm

Trong đó:

Htb : Chiều cao lớn nhất của các thiết bị vận tải (đầu tầu), Htb = 1550mm

Hr : Chiều cao ray, Hr = 150mm

Hn : Chiều cao lớp đá lát nền, Hn = 200mm

Thay số ta có: H1 = 1550 + 150 + 200 = 1900mm

- Chiều cao tường lò, mm

Căn cứ vào thực tế công tác thiết kế thi công đào lò ở các mỏ ta chọn chiều caotường lò là Ht = 1850mm

- Chiều cao của đường lò : H = Ht + Hv = 1850 + 2600 = 4450 mm

* Chiều cao đường lò bên ngoài khung chống :

2 Kiểm tra tiết diện đường lò theo điều kiện thông gió.

Tốc độ gió tính toán đi qua đường lò được xác định bằng công thức sau :Vtt= A S k q N

sd

m

.

60

.

 , m/s

Trong đó:

Am : Sản lượng than trong năm, Am = 1.000.000 tấn/năm

k : Hệ số dự trữ k = 0,9

µ : Hệ số thu hồi tiết diện : µ = 0,9

q : Lượng gió cần thiết cho 1 tấn than khai thác trong 1 ngày đêm,với mỏ hạng I về khí cháy nổ thì: q = 1 m3/phút

N : Số ngày làm việc trong năm, N = 300 ngày

Ssd : Diện tích sử dụng đường lò : Ssd = 20,2 m2

Thay số vào ta được : Vtt =60.20, 2.0,9.3001000000.0,9.1 =2,8 m/s

Trang 38

Vậy tốc độ gió tính toán thỏa mãn điều kiện v = 0,25 ÷ 8 m/s, tiết diện sửdụng của đường lò là 20,2 m2 là hoàn toàn hợp lý.

Kích thước tiết diện lò Xuyên Vỉa Vận Tải +200

Trang 39

Thay số ta được :: PN = 2 , 6

6 3

6 , 2

Trong đó:

h: Chiều cao đường lò khi đào, h = 4,45 m

φ: Góc nội ma sát đất đá hông lò, φ = arctg(f )= arctg(6) =800

b1: Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên

b1 =

f

g h

0



=

6 2

80 90 cot 0 , 4 6 , 2

0 0

Do : Lực đẩy ngang

D0

2

90 2 2

90 ).

2 (

2

0 2

80 90 ( 1

) 2

80 90 ( 6 , 4 ) 2

90 ( 1

) 2

90 (

tg H



= 2,5.10-4 m Thay số vào các công thức trên ta có : Pnền = 2,24.10-5 T/m, ta thấy áp lực nềnrất nhỏ nên có thể bỏ qua, do vậy ta không cần phải chống giữ nền lò

Trang 40

d, Xác định bước chống.

Từ thực tế công tác thiết kế thi công các đường lò ở mỏ, đồ án chọn vật liệuchống lò là vì chống thép SVP-27 với bước chống 0,7m/vì Trình tự chống lò đượctiến hành như sau:

Dùng ba thanh ray dài 3m bắt liên tiếp bằng gông, đặc biệt là hai xà của vìchống Ba thanh ray này có tác dụng như một dầm công sơn để đỡ hai xà Sau đó talên xà lần lượt từ ngoài vào, dùng gông đặc biệt để định vị xà với ray, dùng thanhgiằng bằng thép đã chế tạo sẵn sàng bắt liên kết các xà với nhau, sau đó cài chèn,đánh văng và chống tạm Sau đó tiến hành xúc bốc đất đá ta tiến hành sửa gương vàchống cố định Xác định lỗ chôn cột, đào lỗ chôn cột, lắp đặt cột, dùng thanh giằng

để liên kết các cột với nhau và chỉnh cho vì chống đúng kĩ thuật, dùng gông bắt cốđịnh xà với cột, chèn nóc lò và hông lò Hộ chiếu chống cố định lò xuyên vỉa đượcthể hiện như hình vẽ

Hộ chiếu chống lò xuyên vỉa vận tải +200

Định dạng
Số trang	172
Dung lượng	5,92 MB