2.4.1: Sơ đồ thông gió
Để nhanh chóng hòa tan lượng khí độc và nhanh chống đưa gương vào trạng thái an toàn ta dung phương pháp thông gió đẩy.
Sơ đồ thông gió này có nhiều ưu điểm: +Tốc độ hòa loãng không khí mạnh
+Dễ lắp dặt, vì có thể sử dụng cả ống gió mềm và cứng +Hiệu suất quạt cao
?n ?ch
Hình 2.4 :Sơ đồ thông gió đẩy
Quạt gió đặt cách cửa lò một khoảng 10m , và cách gương đào khoảng L L≤ 5 Sđ = 5 20,09=22,4 (m)
2.4.2 :Tính lượng gió cần thiết đưa vào gương
Theo lượng khí độc khí mỏ
QK = (100. lk) / ( d – d0) (m3/phút) Trong đó:
lk lượng khí lớn nhất sinh ra tại gương lò:1,25 m3/phút
d là nồng độ khí độc hại cho phép , d = 0,05 % < 1% (khí CH4 )
d0 nồng độ khí độc hại cho phép trong không khí đưa vào lò , d0 = 0% Thay số vào công thức ta có:
Qk = ( 100 . 1,25) / 0,5 = 250(m3 / phút)
Theo điều kiện sô người làm việc lớn nhất tại gương : Qng = 6 . n .k (m3/phút)
Trong đó:
N số người làm việc đồng thời lớn nhất, n =6 người k là hệ số dự trữ , k=1,5
Thay số vào ta được:
Qng = 6 . 6. 1,5 = 54(m3/phút)
Theo lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất Qt n = 7,8 . (Ssd . 3 qtn . l2 ) / t (m3/phút) Ssd là diện tích sử dụng , ssd = 16,51 (m3)
q tn chi phí thuốc nổ cho 1 m gương đào (kg)
qtn =Q / Sđ = q . l =1,34 . 1,65 = 2,2 (kg/m2)
Thay vào công thức ta được:
Qtn = (7,8 .20,09 . 3 2,2 . 8002 ) / 30 =481,12 (m2/phút) Như vậy lưu lượng gió cần thiết là:
Qct =Qmax = Qk =481,12 (m3/phút) = 8,01 m3/s Kiểm tra tốc độ gió:
Vg = Qct / ssd = 481,12 / (16,51 . 60 )= 0,48 (m/s )
Đối với mỏ về khí bụi nổ thì tốc độ gió tối thiểu trong đường lò là: Vmin = 0,15 (m/s) < vg< vmax =8,01 (m/s) thỏa mãn
2.4.3: Chọn ống gió, tính năng suất và hạ áp quạtChọn ống gió Chọn ống gió
Để phục phụ cho công tác đào thì ta nên chọn loại ống gió mềm Đường kính ống gió d0 = 0,8 (m)
Chiều dài mỗi đoạn ống l0 =10(m) Tính năng suất quạt:
Qq = p .Qct = (m3/phút) Trong đó:
P là hệ số tổn thất gió qua đường ống P =( (1/3 . k .d .L . R) / ld +1 ))2 Trong đó:
K là hệ số nối chặt đường ống k = 0,003 d0 đường kính ống gió , d0 =0,8m
L chiều dài đường lò , L =800m Ld chiều dài một đoạn ống ,ld =10m R sức cản khí động học của đường ống R= (6,5 . L. ) / dq5
Trong đó: α hệ số sức cản khí động học ,α = 0,00045 dq đường kính của quạt , dq = 0,8m
Thay số vào công thức trên ta được: R=( 6,5. 800. 0,00045 ) / 0,65 = 3,6 ⇒p = (( 0,003 . 0,8 .800 . 6,4) / 10 +1)2 =1,86 ⇒Qq = 1,86 . 481,12 = 894,88 (m3/phút) Tính hạ áp hq = ht + hđ (mmH2O) Trong đó: ht là hạ áp tĩnh
ht = R . Qq . Qct = (6,4 .894,88. 481,12 ) / 60 = 430,5 (mmHg) hđ là hạ áp động
hđ=( v2 . γ k ) / 2g
trong đó
v là vận tốc gió thoát khỏi ống (m/s)
v = Qct / S0 = 4. 481,12 / (3,14 . 0,82 . 60 )= 16 (m/s)
γ k : trọng lượng riêng của không khí , γ k = 1,2kg/m3 g là gia tốc trọng trường , g = 9,81 m/s2
⇒hđ = ( 162 . 1,2 ) / 2 . 9,81) =15,7 (mmH2O)
⇒hq = 430,5+15,7 = 446,2 (mmH2O)
Với Qq =894,88 (m3/phút) và hq = 446, (m2mH2O) ta chọn loại quạt cục bộ
VXE-P8
Đặc tính kỹ thuật của quạt cục bộ VXE-P8
Kiểu quạt Tốc độ vòng quay (v/phút) Công suốt Kw Lưu lượng m3/s Hạ áp mmH2o Đường kính ống gió (mm) VXE-P8 2980 125 240-1380 250-900 800
2.4.4 : Đưa gương vào trạng thái an toàn
Sau khi nổ mìn gương lò được thông gió tích cực trong 30 phút. Thì ta tiến hành đưa gương vào trạng thái an toàn. Trước hết đội trưởng cán bộ kỹ thuật và thợ nổ mìn cùng nhau vào gương quan sát và đánh giá kết quả nổ mìn, phát hiện và sử lý mìn câm nếu có. Ngoài ra ta còn pahir tiến hành điều tra đánh giá tình trạng đất đá ở nóc , hông, gương lò. Các tảng đá om ,đá treo, đá mỏi phải được chọc xuống hết. Các viên đá trên kết cấu chóng phải được gạt xuống . Các vì chống dần gương bị xô đổ do nổ mìn phải được kích đẩy trở lại vị trí ban đầu . Chỉ khi hòn thành các công tác trên gương lò mới dược coi là an toàn mới được chính thức đưa thợ vào làm việc ở gương lò.
2.5: Công tác vận chuyển và xúc bốc
Công tác xúc bốc và vận chuyển đất đá là một trong những công tác khó khăn trong đào chống lò bằng khoan nổ mìn. Công đoạn này chiếm 30-40% chu kì đào chống
Lựa chọn các thiết bị xúc bốc vận tải căn cứ vào:
_ Đặc điểm của mỏ như: tiết diện sử dụng, chiều sâu cảu đường lò... _ Khả năng cơ giới hoá các khâu xúc bốc vận tải.
Đạt yêu cầu về kinh tế.
2.5.1 :Thiết bị vận tải:
Vận chuyển đất đá bằng băng tải với một đường băng tải.
•Tính năng kĩ thuật:
- Chiều rộng mặt bằng A1 = 800mm - Chiều rộng tang dẫn động A = 1000mm - Khả năng băng thông 1500m
2.5.2.Thiết bị xúc bốc:
Đất đá sau khi nổ mìn trong đường lò được xúc bốc bằng loại máy xúc hoạt động liên tục. Ta chọn thiết bị xúc bốc là máy cào đá loại P60 – B với tính năng kĩ thuật như bảng sau:
Đặc tính của máy cào đá P60-B
STT Các đặc tính Đơn vị Thông số
1 Năng suất kĩ thuật m3/h 70÷100
2 Dung tích gầu m3 0.6
3 Kích thước (D/R/C) Mm 980/2750/2220
4 Mã hiệu động cơ - JDSB30, YBB30 – (T2)
5 Số động cơ - 1
6 Công suất động cơ KW 30
7 Cỡ đường Mm 600÷900
8 Tốc độ cáp tiến m/s 0,97÷1,35
9 Tốc độ cáp lùi m/s 1,34÷1,86
10 Chiều dài cào M 12
Hình 2.5: sơ đồ thể hiện băng tải vận chuyển khoáng sản
Số lượng goòng tính toán sau 1 lần vận chuyển là hết số lượng đất đá nổ ra trong 1 chu kì đào lò:
Trong đó:
– Thể tích đất đá nổ ra trong một chu kì, – Thể tích goòng UVG-2,2,
– Hệ số chất đầy goòng, ,2 Với ta lấy tròn 12 goòng.
2.5.3 Tính toán năng suất xúc bốc.
Px = , m3/ phút. ( 2.28)
Ptt = ; m3/h (2.29)
Ptt = m3/h (2.30)
Trong đó:
V- Thể tích đất đá nổ ra sau 1 chu kỳ đào. ko – Hệ số nở rời của đất đá, ko = 2.
φ – Hệ số dự trữ thời gian do sự cố làm máy xúc phải ngừng hoạt động, φ = 1,1. T2 – Thời gian thực sự để xúc bốc đất đá được tính theo công thức:
T2 = + + (2.31)
= , Phút (2.32)
- Thời gian xúc bốc khối lượng đất đá cơ bản tại gương lò được xác định theo công thức:
= , phút ( 2.33)
- Thời gian nghỉ do vận chuyển trong quá trình xúc bốc ( trao đổi goòng có tải và goòng không tải …)
= , phút ( 2.34)
Trong đó:
α – Phần khối lượng đất đá cần phải hất dọn ( trong điều kiện bình thường α = 10% ÷ 15%) . Chọn α = 15%
k0 – Hệ số tơi rời của đất đá, k0 = 2
ϕ _ Hệ số kể đến sự ngưng nghỉ trong khi xúc bốc, ϕ = 1,15 (ϕ = 1,15 ÷ 1,2 ). t _ Thời gian của một chu kì chuyển động gầu cào
Với :
l – Chiều dài cào đá. Chọn l = 8m.
C : Tốc độ trung bình chuyển dịch của gầu cào.
Tốc độ chuyển dịch trung bình của gầu cào được tính theo công thức :
Trong đó : và là tốc độ tương ứng cho gầu cào có tải và không tải ( = 0,78m/s và = 1,02m/s ).
C = = 0,884 m/s = 53,04m/phút.
t = 0,5 phút
m – Hệ số chi phí thời gian sau một chu kỳ chuyển động của gầu cào. Với điều kiện bình thường m = 1,1 ÷ 1,2. Chọn m = 1,1.
kr _ Hệ số rời của đá trong quá trình xúc bốc, kr = 1,1.
ϕg _ Hệ số chất đầy gầu, ϕg= 0,9 (ϕg = 0,9 ÷ 0,95) qg _ Dung tích gầu, qg = 0,5 m3
tn _ Thời gian ngưng nghỉ chờ trao đổi , tn=1,5 phút
v _ Hệ số chất đầy goòng, v = 0,8
v _ Dung tích của goòng vận tải, v = 3,32 m3
n – Số người công nhân tham gia hốt, dọn đất đá vào gần gương, n=6
P1 _ Chi phí nhân lực dành cho hốt dọn đất đá lên đường cào.( P 1= 50 ÷ 60 khi l = 8 ÷ 12) chọn P1 = 60 người.phút.
Thay số vào công thức (2.30) ta có:
Ptt = = 13 m3/h.
2.6: Chống lò
Đường lò được đào trong đất đá có hệ số kiên cố f = 6, do đó ta sẽ chống cho đường lò bằng thép long máng SVP-22, khoảng cách giũa các vì chống là 1m
2.6.1 : Chống tạm.
Chống tạm được thực hiện ngay sau khi thông gió , đưa gương vào trạng thái an toàn . Công việc chống tạm được tiến hành như sau : dung 2 thanh thép ray P24 dài 4,5m đặt vào hông vòm . Một đầu của thanh thép được liên kết với khung chống cố định sẵn bằng gong hoặc móc thép , đầu kia hướng về gương lò tạo thành dầm công xôn và từ từ đưa vào xà vị trí thiết kế .Sau đó tiến hành chèn bằng gỗ hoặc tấm chèn để giữ nóc lò.
Hình 2.6: Hộ chiếu chống tạm 2.6.2: Chống cố định:
Công tác chống cố định được thực hiện ngay sau khi xúc bốc vận chuyển hết phần đất đá , trình tự lắp đặt khung chống như sau:
Sau khi kết thúc gương lò người ta tiến hành dựng từng cột một. Cột được giữ bằng các thanh chèn gỗ cài vào các khung chống và bắt các thanh giằng giữa 2 cột, sau đó tiến hành lên xà. Để cho quá trình lên xà được thực hiện 1 cách dễ dàng ta sử dụng 2 thanh thép ray P24 có 1 đầu bắt chặt đỉnh các xà cong , đầu sát gương tạo nên dạng công xôn và nhẹ nhàng đẩy để lồng 2 đầu xà vào 2 cột phía dưới.
Sau khi bắt tạm gong điều chỉnh toàn bộ khung chống theo đúng hộ chiếu thiết kế , sao cho chúng nằm vuông góc với trục đường lò .Tiếp theo đóng nêm định vị gần đầu xà và cột để bắt gong thứ 2 .Khoảng cách giữa 2 gông bằng 200mm. Đầu cột ôm váo đầu xà 400mm . Các ê cu của gông chỉ được vặn chặt vừa phải để tạo nên độ linh hoạt về kích thước cho toàn bộ khung chống .Cuối cùng phả i tiến hành cài chèn kin giữa các khung chống tại nóc và cài chèn đối đầu các tấm bê tông đức sẵn tại hông đường lò .Để cột chống không bị lún sâu vào đất đá ta nên hàn một đoạn thép long máng nằm ngàng tỳ đế chân cột.
-vào cột từng bên , bắt giằng mới với cột c -lên xà và bắt gông cột xà
-bắt giằng nóc và đánh văng gỗ giữa vì chống mới và vì chống cũ - chèn tấm chèn bê tông.
2.7: Công tác phụ 2.7.1:Chiếu sáng
Ta nên chọn các thiết bị được trang bị phòng nổ: + ở gương lò ta dung 2 bóng 1000W
+dọc theo chiều dài đường lò cách 30m ta mắc ,cột bóng 75W
2.7.2:Treo dây, treo ống
Ta tiến hành chống là khung thép cho nên ta treo các đường dây đường ống bằng các móc treo được gắn vào khung thép.
Khoảng cách giữa các móc treo là 2m.
2.7.3: Giữ hướng đường lò
Gữ hướng lò bằng cách treo các dây dọi thẳng hàng . Cốt cao nên lò được cho bằng cột mốc chuẩn.
2.8 Thiết lập chu kì đào chống lò :
a, Khối lượng công tác khoan nổ mìn.
Vk= Nrlr + Nflf + Nblb = 4.1,85 + 30.1,65+ 20.1,65 = 93,2 ( ) b, Khối lượng công tác nạp mìn Vn= 56 lỗ
c, Khối lượng công tác xúc bốc vận chuyển Vxb= lk. Sđ. η .ko. µ
Trong đó :
lk- Chiều dài trung bình lỗ mìn, lk=1,65 Sđ= 20,09 m
lỗ mìn, η= 0,85
ko- Hệ số nở rời của đá, ko=2
Vxb= 1,65 . 20,09 . 0,85 . 2. 1,1 =61,98 m3 d, Khối lượng công tác chống lò :
Lv- Khoảng cách giữa vỉ chống ,Lv= 0,7 m
Vch= = 2 vì
e, Khối lượng công tác phụ ( đặt đường xe, đặt rãnh nước, treo và nối dài các đường ống,)
Khối lượng công tác phụ lấy bằng chiều dài của một tiến độ Vp= lk. η=1,65.0,85 = 1,4 m3
2.8.1 Số người , ca cần thiết để hoàn thành từng công việc trong một chu kì :
Số người, ca cần thiết để hoàn thành từng công việc trong một chu kì đào được xác định theo công thức :
N= Vi/Hi Trong đó :
Vi- Khối lượng công việc thứ i Hi- Định mức công việc thứ i
a, Số người, ca cần thiết cho công tác khoan nạp mìn Nk= = 5,4(người-ca)
Định mức cho công tác khoan Hk= 6,84.2,5=17,1 (m/người-ca) b, Số người-ca cần thiết cho công tác nạp mìn
Nn= = 1(người-ca)
Định mức cho công tác nạp mìn Hn=1,74 ( lỗ/người-ca) c, Số người ca cần thiết cho công tác xúc bốc vận chuyển
Nxb= = 4,3(người-ca)
d, Số người ca cần thiết cho công tác chống lò Nch= =3,4 người-ca
Định mức cho công tác chống lò Hch = 0,575 (vì/người-ca) e, Số người-ca cho công tác đặt đường xe
Ndx= = 0,5( người-ca)
Định mức cho công tác đặt đường xe Hdx=7,05 ( m/người-ca) f, Số nười-ca cần thiết cho công tác đặt rãnh nước
Nm= = 2,8 ( người-ca)
Định mức cho công tác đặt rãnh nước Hm= 0,5 (m/người-ca) Vậy số người cần thiết để hoàn thành một chu kỳ đào chống lò là
N= Nk+ Nn+ Nxb+ Nch+ Nđx+Nm+ Nđo = 5,4+4,3+3,4+0,5+2,8=16,4 Ta chọn số người trong tổ đội thợ là 16 người, do đó hệ số vượt mức là :
K= = 1,025
Vậy đội thợ làm việc với hệ số vượt mức k= 1,02 thỏa mãn điều kiện hệ số vượt mức là: 1<k≤1,3. Như vậy đội thợ ta chọn đã hợp lý.
2.8.2 Thời gian hoàn thành từng công việc trong chu kì
Có 2 loại biểu đồ tổ chức chu kì đó là biểu đồ tổ chức chu kì theo năng suất thiết bị và biểu đồ tổ chức chu kì theo định mức, ở đây ta tiến hành tính toán để thành lập biểu đồ tổ chức chu kì theo năng suất thiết bị. Do đó ta có thời gian của từng công việc cụ thể như dưới đây.
+ Thời gian khoan:
t1=
N_ số lỗ mìn trên gương, N= 56 lỗ k_ hệ số nghỉ nhu cầu cá nhân k= 1,2
n_ số máy khoan làm việc đồng thời trên gương (n=1)
v_ tốc độ khoan của một máy v= m/h t1= = 2,772 ( giờ)=166 phút
t2 – thời gian nạp mìn t2 =
t – thời gian nạp nổ mìn, t = 0,06 ( h )
– số công nhân tham gia nạp mìn, = 4 người
- hệ số làm việc đồng thời của công nhân trong quá trình nạp,
t2 = = 1,84 ( giờ )=110 phút
t3 – Thời gian nổ mìn thông gió, đưa gương vào trạng thái an toàn t3 = 0,5 ( giờ )=30 phút
t4 – thời gian cào đất đá
t4 =
- hệ số nở rời của đất đá, f = 6 lấy = 2 – hệ số thừa tiết diện,
– năng suất máy xúc thực tế, =13 ( /h ) – số máy làm việc đồng thời ( ) - hệ số sử dụng lỗ mìn,
t4 = =5,09 ( giờ )=305 phút t5– thời gian lắp dựng kết cấu chống
t5 =
L – bước chống, L = 0,7 m
– số công nhân tham gia lắp dựng vì chống, ( người ) – định mức chống lò của mỗi người, = 0,07 vì/ người – h
T5 = = 3,788 ( giờ )=227 phút
T6 - thời gian chuẩn bị và xúc bốc
T6 = 0,5 ( giờ )=30 phút T7 – thời gian các công tác phụ, T7 =92 phút
2.8.3 Biểu đồ tổ chức chu kỳ đào chống lò
Diện tích đào Sđ= 20,09 m2, f=6, chiều sâu lỗ mìn l=1,65m, hệ số sử dụng lỗ mìn η= 0,85 ,chống lò 3 vì/chu kì, bước chống l=0,7 m
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8
Chương 3.Các Chỉ Tiêu Kinh Tế Kỹ Thuật Khi Đào Lò 3.1 Giá thành xây dựng 1mlò, chi phí trực tiếp, gián tiếp.
3.2 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản 3.2.1 Năng suất đội thợ 3.2.1 Năng suất đội thợ
Vấn đề tăng năng suất của đội thợ trong quá trình đào lò có tầm quan trọng to lớn không chỉ cho xây dựng mỏ và còn trong khai thác mỏ.
Kết quả nghiên cứu cho ta thấy năng suất lao động phụ thuộc vào các yếu