- Tổ chức sản xuấ t3 ca/chu kỳ.
17. Giỏ thành khai thỏc 1 tấn quặng:
ỏp dụng cụng thức:
I1 = Cvl + Cxh + Ckh + Ccb +Ctl + CSc
= 11.979,1 + 29.640 + 30.083 + 51.480,9 + 156.000 + 9.025 = 288.208 đ/t
Cỏc chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật
TT Cỏc chỉ tiờu Đơn vị Khối lượng Ghi chỳ
1 Chiều dầy vỉa m 3,2
2 Gúc dốc trung bỡnh độ 70
3 Chiều dài lũ chợ m 65,7
4 Chiều dài theo phương m 150
5 Chiều cao gương khấu m 2,2
6 Chiều dầy quặng núc tận thu m 1
7 Trọng lượng thể tớch của quặng T/m3 2,6
8 Hệ số kiờn cố của quặng f X - XIV
9 Số giỏ thuỷ lực XDY-TTL/LY giỏ 48
10 Số cột thuỷ lực DZ-22 cột 70 11 Sản lượng 1 chu kỳ tấn 33,3 12 Hệ số hoàn thành 1 chu kỳ ca 0,8 13 Số ca làm việc ngày đờm ca 3 14 Cụng suất lũ chợ T/năm 10.000 Bảng III.10
TT Cỏc chỉ tiờu Đơn vị Khối lượng
15 Nhõn lực lũ chợ 1 ngày đờm người 24
16 Năng suất lao động T/ca 1,4
17 Sản lượng lũ chợ 1 ngày đờm tấn 33,3 18 Số ca hoàn thành 1 chu kỳ ca 3 19 Chi phớ thuốc nổ kg/1000T 212,7 20 Chi phớ kớp nổ cỏi/1000T 387 21 Chi phớ một lũ chuẩn bị m/1000T 14,7 22 Chi phớ lưới thộp B40 kg/1000T 1.300 23 Chi phớ cột thuỷ lực Cột 70 66
24 Chi phớ nhũ tương kg/1000T 91,6
25 Tổn thất khai thỏc % 18
26 Điều khiển đỏ vỏch phỏ hoả toàn phần
27 Tiến độ lũ chợ 1 thỏng m 2,5
28 Lượng thuốc nổ 1 chu kỳ kg 71,5
29 Chi tiờu thuốc nổ kg/m3 1,59
30 Số xà sắt HDJ - 1,2 xà 70
31 Giỏ thành của 1 tấn quặng đ/T 288.208
CHƯƠNG IV
THễNG GIể VÀ AN TOÀN
A – THễNG GIể
IV.1. Khỏi quỏt chung :
IV.1.1. Nhiệm vụ thụng giú chung của mỏ :
Thụng giú chung là khõu rất quan trọng trong cụng tỏc tổ chức khai thỏc. Cụng tỏc này đảm bảo an toàn khớ hậu mỏ, giỳp con người hoạt động bỡnh thường trong mụi trường sản xuất. Ngăn ngừa, giảm thiểu thiệt hại cho người và của do chỏy nổ khớ mỏ gõy ra.
Thụng giú mỏ là cụng tỏc dẫn giú sạch tới cỏc hộ dựng giú và dẫn giú bẩn ra ngoài thụng qua hệ thống cỏc đường lũ.
Thụng giú mỏ là nhiệm vụ hoà loóng nồng độ cỏc chất khớ độc hại và bụi đến một giới hạn cho phộp. Tạo điều kiện thuận lợi, khớ hậu thớch hợp cho người và mỏy múc làm việc.
Theo qui định thỡ tất cả cỏc mỏ hầm lũ tuyệt đối khụng được thụng giú nhờ sức hỳt tự nhiờn. Bởi vỡ thụng giú nhờ sức hỳt tự nhiờn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khụng đỏp ứng được cỏc yờu cầu như: tốc độ giú theo yờu cầu nờn ta phải tiến hành thụng giú nhõn tạo cho mỏ.
IV.1.2. Nhiệm vụ của thiết kế thụng giú :
Thiết kế thụng giú là một bước rất quan trọng của cụng tỏc tổ chức thụng giú mỏ. Nếu thiết kế khụng đỳng thỡ khụng những khụng đảm bảo an toàn về mặt khớ hậu, bụi và khớ mà cũn làm cho giỏ thành thụng giú tăng lờn, nghĩa là làm tăng giỏ thành khai thỏc.
IV.1.3. Phạm vi thiết kế thụng giú chung
Trong phạm vi phương ỏn chọn thiết kế thụng giú mỏ đối với khu vực Sa Phỡn từ mức +1380 xuống + 1310; đối với khu vực Tsu Ha từ mức +990 xuống + 920. Trong mỏ cú 1 lũ chợ hoạt động và một lũ chợ dự phũng. Vỡ vậy ta cần tớnh toỏn cỏc thụng số giú hợp lý để phõn phối cho cỏc đường lũ.
IV.1.4. Đặc điểm chế độ khớ mỏ
Vỉa 18A cú chiều dày lớn nhất 2,99 m và nhỏ nhất 0,80 m, trung bỡnh 1,20m.
Vỉa 14 cú chiều dày thõn quặng lớn nhất 4,6m và nhỏ nhất 0,40 m, trung bỡnh 1,68m.
Quặng ở đõy là quặng vàng lẫn trong đỏ thạch anh cú chất lượng tốt, quặng cú độ ẩm cao, khụng cú tớnh tự chỏy, ớt khớ Metan (C% CH4 = 0,1ữ0,8%, hàm lượng H2 thấp, C%H2 = 0,1 ữ 0,15%) mỏ khụng cú hiện tượng phụt khớ bất ngờ. Như vậy khu mỏ được xếp hạng I về khớ và bụi nổ.
IV.2. Lựa chọn sơ đồ thụng giú.
IV.2.1. Chọn phương phỏp thụng giú. 68
Để thụng giú cho cỏc mỏ hầm lũ người ta cú cỏc phương phỏp thụng giú sau: + Phương phỏp thụng giú đẩy.
+ Phương phỏp thụng giú hỳt. + Phương phỏp thụng giú hỗn hợp.
Kết luận:
Căn cứ vào đặc điểm địa chõt của mỏ, cũng như điều kiện khớ hậu của mỏ: Mỏ cú điều kiện địa chất phức tạp, cú nhiều uốn nếp, đứt góy, mỏ thuộc loại I về khớ và bụi nổ. Cựng với thiết kế mở vỉa và sơ đồ hệ thống khai thỏc đó thiết kế ta lựa chọn phương phỏp thụng giú hỳt cho mỏ từ mức:
- Đối với khu vực Sa Phỡn: Từ mức + 1.380 xuống đến + 1.310. - Đối với khu vực Tsu Ha: Từ mức + 990 xuống đến + 920.
(*) Ưu điểm phương phỏp thụng giú hỳt:
- Do ỏp suất mọi điểm trong đường lũ đều nhỏ hơn ỏp suất khớ trời, cho nờn khi gặp sự cố, quạt ngừng hoạt động làm việc, ỏp suất khụng khớ trong lũ dần dần tăng lờn bằng ỏp suất khớ trời. Như vậy sẽ làm chậm lại sự thoỏt khớ metan vào trong đường lũ. Chớnh vỡ thế ở cỏc mỏ sõu và cú khớ Metan đều dựng phương phỏp thụng giú hỳt.
- Khi sử dụng quạt giú hỳt đặt ở cỏc cỏnh hoặc cỏc khu của ruộng mỏ sẽ cú tỏc dụng nõng cao cường độ và hiệu quả thụng giú. Đồng thời cho phộp sử dụng quạt cú cụng suất nhỏ hơn.
(*) Nhược điểm của phương phỏp thụng giú hỳt:
- Nếu sử dụng phương phỏp thụng giú này ở mỏ nụng, điều khiển đỏ vỏch bằng phương phỏp phỏ hoả toàn phần sẽ sinh rũ giú từ mặt đất đến đường lũ. Rũ giú sẽ mang theo cỏc loại khớ cú hại sinh ra ở khoảng đó khai thỏc, làm xấu nhanh chúng bầu khụng khớ trong lũ.
- Giú bẩn chứa nhiều bụi quặng và khớ cú hại sẽ tập trung qua rónh giú và qua quạt nờn quạt làm việc ớt an toàn và phải thường xuyờn làm sạch bụi ở rónh quạt giú.
- Khi sử dụng nhiều quạt làm việc song song với nhau thỡ hiệu suất của cỏc quạt sẽ bị giảm đi, việc điều chỉnh lưu lượng giú sẽ phức tạp hơn nhiều, việc tiờu thụ năng lượng tăng lờn vỡ một số trong những quạt đú sẽ làm việc khụng kinh tế, tớnh ổn định của mạng giú kộm.
Túm lại, phương phỏp thụng giú hỳt nờn được ỏp dụng ở cỏc mỏ khụng cú tớnh tự chỏy, độ sõu khai thỏc khoảng từ 150 ữ 200m, địa chất ổn định, ớt phay phỏ. Vựng đó khai thỏc ớt bị vũ nỏt và khụng cú những khe nứt thụng với khớ trời, mỏ cú khớ nổ.
IV.2.2. Chọn vị trớ đặt trạm quạt giú chớnh.
Căn cứ vào sơ đồ khai thụng, chuẩn bị và hiện trạng thụng giú mỏ nờn
chọn vị trớ đặt trạm quạt chớnh ở mặt bằng đối với khu vực Sa Phỡn là +1380 và khu vực Tsu Ha là + 990.
IV.2.3. Lựa chọn sơ đồ thụng giú.
Khi lựa chọn sơ đồ thụng giú cần phải cố gắng sử dụng tối đa cỏc đường lũ để thụng giú. Dự cỏc đường lũ đú dựng để vận tải, trục tải. Nờn sử dụng nhiều nhỏnh song song tối đa cú thể được dẫn giú nhằm mục đớch giảm sức cản của mỏ.
Như vậy căn cứ vào phương phỏp mở vỉa, phương phỏp khai thỏc quặng lũ chợ và vị trớ cỏc đường lũ trong mỏ, đồng thời kể đến chế độ làm việc của quạt ta cho sơ đồ thụng giú cho mỏ là sơ đồ thụng giú trung tõm.
+ Ưu điểm thụng giú trung tõm: - Chi phớ xõy dựng tương đối nhỏ .
- Quạt để trung tõm ruộng mỏ và thường chỉ cú một quạt nờn dễ điều chỉnh, dễ cung cấp năng lượng cho quạt.
+ Nhược điểm thụng giú trung tõm:
- Hạ ỏp mỏ lớn, sức cản mỏ khụng ổn định .
- Rũ giú ở sõn giếng và rũ giú giữa luồng giú sạch và luồng giú bẩn song song khỏ lớn.
- Khoảng điều chỉnh quạt giú phải lớn .
IV.3. Tớnh lưu lượng giú chung cho mỏ.
Xỏc định lưu lượng giú cần thiết để thụng giú cho toàn mỏ là một trong cỏc bước quan trọng nhất của cụng tỏc thiết kế thụng giú. Lưu lượng giú đưa vào mỏ phải tạo lờn điều kiện lao động dễ chịu và an toàn cho cụng nhõn nghĩa là đảm bảo lượng ụxy cần thiết trong khụng khớ, lượng khớ độc, bụi nổ nhỏ hơn nồng độ cho phộp, nhiệt độ khụng khớ thớch hợp.
IV.3.1. Lựa chọn phương phỏp tớnh lưu lượng giú cho mỏ
Để thuận tiện khi tớnh toỏn lưu lượng giú chung cho toàn mỏ cũng như phự hợp với điều kiện của khu vực ta chọn phương phỏp tớnh lưu lượng giú cho khu mỏ từ trong ra ngoài. Đõy là phương phỏp đơn giản dễ kiểm tra tốc độ giú trong cỏc đường lũ.
IV.3.2.Tớnh lưu lượng giú chung cho mỏ.
IV.3.2.1.Tớnh lượng giú cho lũ chợ
+ Lượng giú theo số người làm việc đồng thời lớn nhất cho 1 lũ chợ: Ta cú:
Trong đú:
q0: lượng giú tiờu thụ cho 1 người làm việc trong lũ chợ q0= 6m3/phỳt n: Số người làm việc đồng thời lớn nhất; n = 8 người
Vậy:
q1 = q0. n m3/s 60
q1 = 6. 8 = 0,8 m3/s 60
+ Tớnh lưu lượng theo yếu tố sản lượng Q2 = Ang-đ.qt m3/s
60 Trong đú:
qt=1 m3/T-phỳt, là lượng thoỏt khớ CH4 tương đối với mỏ hạng I. Ang−d: Sản lượng 1 ngày đờm của 1 lũ chợ: Ang-đ = 33,3 T/ng-đờm.
Thay số vào cụng thức và tớnh toỏn ta cú: Q2 = 0,6 m3/s. + Tớnh theo yếu tố bụi.
Q3 =k. Slc . Vb m3/s Trong đú:
K: là hệ số thu hẹp tiết diện đường lũ. K= 0,9 Slc: Tiết diện ngang lũ chợ; Slc = 5,28 m2
Vb: Tốc độ giú theo yếu tố bụi; Vb = 1,2m/s. Thay số vào ta cú:
Q3 = 5,7 m3/s
Qua tớnh toỏn trờn ta thấy lưu lượng giú theo yếu tố sản lương lũ chợ là lớn nhất.
Vậy ta chọn Qlc = Q3 = 5,7 m3/s
IV.3.2.2.Tớnh lượng giú cho gương lũ chuẩn bị.
Tớnh lượng giú cho gương lũ chuẩn bị đào trong quặng thạch anh như lũ dọc vỉa vận tải của cỏc tầng khai thỏc dưới.
+ Tớnh theo sồ người làm việc đồng thời lớn nhất: q1 = 4. n m3/s
60
Trong đú n: Số người làm việc lớn nhất trong gương; n = 8 người Vậy:
q1 = 4. 8 = 0,5 m3/s 60
+ Tớnh theo lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất
q2= 2 2. . . . 25 , 2 p V b A t ϕ , m3/s. Trong đú:
A: Lượng thuốc nổ lớn nhất ; A = 20,7 kg V: Thể tớch đường lũ cần thụng giú
V = L .S
L: Chiều dài đường lũ cần thụng giú; L = 150m S: Tiết diện lũ; S = 10,4 m2
V = 150 x 10,4= 1.560 m3
φ: Hệ số hấp thụ khớ độc sau khi nổ mỡn; φ = 0,8 b: Lượng khớ độc sinh ra sau khi nổ mỡn; b = 40 l/kg P: Hệ số dũ giú qua ống giú; P = 1,1
Thay số và tớnh toỏn ta cú: q2= 2,36 m3/s. + Tớnh theo yếu tố giú bụi: q3 = qcb = Scb . Vmin (m3/s) Trong đú:
Scb: Tiết diện lũ chuẩn bị lớn nhất; Scb = 12,5 m2
Vmin: Vận tốc nhỏ nhất của bụi sinh ra khi nổ mỡn: Vmin = 0,25 m/s Vậy: q3 = 12,5 . 0,25 = 3,125 m3/s.
Như vậy qua tớnh toỏn trờn ta cú:
Qcb = q3 = 3,125 m3/s.
IV.3.2.3. Tớnh lưu lượng giú cho lũ chợ dự phũng
Lưu lượng giú cho lũ chợ dự phũng bằng 50% lưu lượng giú cần cho lũ chợ đang hoạt động:
Qdp= 50% x 5,7 = 2,85 m3/ s.
IV.3.2.4. Tớnh lưu lượng giú rũ trong mỏ
Lượng giú rũ trong mỏ được xỏc định theo cụng thức sau: Qr = Qkt + Qss + Qcg + Q c + Qtc , m3/s.
Trong đú:
Qkt : lượng giú rũ qua khoảng đó khai thỏc.
Thụng thường Qkt = 20 % . Qlchđ = 0,2 . 5,7 ≈ 1,14 m3/s. Qss : lượng giú rũ qua lũ song song.
Qss = 50 % . Qcb = 0,5 . 3,125 = 1,56 m3/s.
Qcg : lượng giú rũ qua cầu giú, thụng thường Qcg = 1 m3/s. Qc : lượng giú rũ qua cửa giú, thụng thường Qc = 0,83 m3/s.
Qtc :lượng giú rũ qua thành chắn, thụng thường Qtc = 0,33 m3/s. Vậy lượng giú rũ : Qr = 1,14 + 1,56 + 1 + 0,83 + 0,33 = 4,86 m3/s
IV.3.2.5. Tổng lưu lượng giú cho toàn mỏ:
Qm = 1,1 (kkt . ∑Qlc + ∑Qcb + ∑Qrg+ ∑Qdp) Trong đú:
kkt : Hệ số tớnh đến tăng sản lượng khai thỏc; kkt = 1,1. ∑Qlc: Tổng lưu lượng giú theo yếu tố lũ chợ hoạt động: ∑Qlc = 1 x 5,7 = 5,7 m3/s.
∑Qcb: Tổng lưu lượng giú theo yờu cầu gương lũ chuẩn bị là: ∑Qcb = 1 x 3,125 = 3,125 m3/s.
∑Qrg: Tổng lưu lượng rũ giú, ∑Qrg = 4,86 m3/s.
∑Qdp: Tổng lưu lượng lũ chợ dự phũng, Gdp = 2,85 m3/s. Vậy Qm = 1,1 x ( 1,1 x 5,7 + 3,125 + 4,86 + 2,85 ) ≈18,82 m3/s. Lưu lương giú chung cho toàn khu mỏ là: Qm = 18,82 m3/s.
IV.4. Tớnh phõn phối giú và kiểm tra tốc độ giú IV.4.1. Tớnh phõn phối giú trờn sơ đồ
Dựa vào hệ thống khai thỏc và phương ỏn mở vỉa ta cú sơ đồ thụng giú như (hỡnh vẽ)
IV.4.2. Kiểm tra tốc độ giú.
Áp dụng cụng thức:
Vtt = Qtt
Ssd
Trong đú: Qtt: Lưu lượng giú tớnh toỏn. Ssd: Tiết diện đường lũ.
Điều kiện đảm bảo thụng giú cho cỏc đường lũ là: [ Vmin ] ≤ [ Vtt ] ≤ [ Vmax] Sau khi tớnh toỏn ta cú bảng kết quả
Bảng IV.1 Bảng kiểm tra tốc độ giú Tờn đường lũ Qtt m3/s Ssd m2 Vtt m/s Vmin m/s Vmax m/s Đỏnh giỏ Giếng chớnh 18,82 17,8 1,06 1 12 Hợp lý Lũ nối 18,82 13,9 1,36 1 10 nt Lũ xuyờn vỉa 18,82 13,9 1,36 1 10 nt Lũ thượng 9,17 7,27 1,26 1 8 nt Lũ dọc vỉa VT 18,82 10,4 1,81 1.5 8 nt Lũ chợ dự phũng 2,85 5,28 0,54 0,25 4 nt Lũ chợ 5,7 5,28 1,08 0,25 4 nt Lũ dọc vỉa TG 18,82 10,4 1,81 1,5 8 nt Lũ xuyờn vỉa TG 18,82 13,9 1,36 1 10 nt Rónh giú 18,82 13,9 1,36 1 10 nt
Qua bảng trên ta thấy tất cả các đờng lò đều đảm bảo điều kiện thông gió.
IV.5. Tớnh hạ ỏp chung cho mỏ.
IV.5.1. Lựa chọn phương phỏp tớnh hạ ỏp chung cho mỏ
Sau khi tớnh toỏn lưu lượng giú cho cỏc hộ dựng giú. Để xem xột hạ ỏp cú cõn bằng hay khụng ta phải tiến hành tớnh hạ ỏp. Trong phương ỏn chọn phương phỏp tớnh hạ ỏp riờng cho từng nhỏnh sau đú chọn hạ ỏp của một nhỏnh nào đú làm hạ ỏp chung cho mỏ.
IV.5.2. Tớnh hạ ỏp cho từng nhỏnh
Áp dụng cụng thức:
hi = Ri . Qi , mmH2O. Trong đú: Ri = Rmsi + Rcbi , kà.
Rmsi: Sức cản ma sỏt đường lũ thứ i. , kà.
Rcbi : Sức cản cục bộ đường lũ thứ i, theo kinh nghiệm Rcbi =20% Rmsi, kà. Rmsi = αi . Li . Pi
S3 sdi
Trong đú: αi : Hệ số sức cản đường lũ thứ i Li: Chiều dài đường lũ thứ i Pi: Chu vi đường lũ thứ i
Ssdi: Tiết diện sử dụng đường lũ thứ i.
Kết quả tớnh toỏn hạ ỏp cỏc luồng cho khu mỏ được trỡnh bày trong cỏc bảng sau:
Tờn đường lũ Vỏ chống Ssd Li Pi α.10-4 Rms Ri Qi hi Giếng chớnh Btụng 17,8 149 16,29 4 0,00017 0,00021 18,82 0,00389 Lũ nối thộp 13,9 30 14,39 15 0,00025 0,00030 18,82 0,00556 Lũ xuyờn vỉa VT Nt 13,9 75 14,39 15 0,00062 0,00074 18,82 0,01391 Lũ thượng Nt 7,27 75 10,4 15 0,00304 0,00365 9,17 0,03351 Lũ dọc vỉa VT Nt 10,4 75 12,44 15 0,00124 0,00149 18,82 0,02810 Lũ chợ Nt 5,28 65,7 7,55 80 0,02696 0,03235 5,7 0,18440 Lũ dọc vỉa TG Nt 10,4 150 12,44 15 0,00249 0,00299 18,82 0,05620 Xuyờn vỉa