Trong đó: h- chiều cao tầng, m; ((p - góc nghiêng của bờ cơng tác, độ; Ỵ - góc ăn sâu đáy mỏ (khi mở vía bám vách và trụ là góc cắm của vỉa), độ .
Thay các đại lượng Vc, Vm từ (5.4), (5.5) vào (5.3), biến đổi ta xác định được BO thoả
mãn điều kiện:
Bo >(bc + KcMn + 0,5.h.(cotga + cot, m (5.10)
Qh -c
Khi đủ số máy xúc tham gia đào sâu đáy mỏ và thỏa mãn biểu thức (5.10), xác định được thời gian chuẩn bị tầng mới nhỏ nhất như sau:
T - tữ + + + lo
, năm (5.11)
Trong đó: to- thời gian đào hào chuẩn bị với chiều dài 1o, năm; 1o- khống cách an tồn cần thiết giữa hai máy xúc làm việc trên tầng, m; lt- chiều dài tiếp giáp giữa hai hào dốc mức trên và dưới, m; ld- chiều dài hào dốc, m; tm- thời gian mở rộng một khu vực xúc, năm; lk- chiều dài một khu vực xúc, m.
v
c ____________QhC_____________ h[(bc + Kc Mn + 0,5.h.(cot ga + cot
gy))] m/năm (5.7)
Từ biểu thức (5.11), thay vào (5.1) xác định được tốc độ xuống sâu của mỏ là lớn nhất theo quan điểm thứ hai.
5.2.2. Phương pháp chuẩn bị tầng mới bằng MXTLGN
Trong điều kiện đưa MXTLGN để đào sâu đày mỏ (chuẩn bị tầng mới) ở các mỏ lộ thiên, có thể dùng một vài chiếc MXTLGN để đào hào chuẩn bị ở các khu vực khác nhau thậm chí có thể tiến hành đào hào dốc độc lập với đào hào chuẩn bị.
Hiện nay, để đảm bảo tốc độ đào sâu đáy mỏ là tối đa, nhằm nâng cao sản lượng mỏ lộ thiên, đồng thời giảm tổt thất và làm bẩn than, các mỏ đều sử dụng MXTLGN. Việc chia tầng thành phân tầng để chuẩn bị tầng mới có nhiều mục đích khác nhau như tăng cường độ khai thác, làm giảm tổn thất và làm nghèo khoáng sản.
Sử dụng phương pháp chuẩn bị tầng mới theo phân tầng bằng MXTLGN có thể tăng được số lượng máy xúc chuẩn bị đổng thời từ 2-M- chiếc. Do vậy, tốc độ xuống sâu của mỏ lộ thiên khơng cịn bị hạn chế bởi khả năng bố trí máy xúc đào hào nữa mà chỉ bị hạn chế bởi năng lực xúc bóc đất đá trên bờ cơng tác phía bờ trụ và chủ yếu là phía bờ vách (Hình 5.2).
Hình 7.8. Sơ đồ trình tự đào sâu đáy mỏ khi sử dụng MXTLGN chuẩn bị tầng mới và khấu than theo phân tầng cịn bóc đất đá trên tồn bộ chiều cao tầng h - chiều cao tầng, m; hi và h2 - chiều cao phân tầng, m; bc - chiều rộng đáy hào chuẩn bị, m; bt - chiều rộng đáy hào chuẩn bị phân tầng, m; Mn - chiều dày nằm _ ngang của vỉa, m; a - góc nghiêng sườn tầng, độ; y - góc cắm của vỉa, độ; (ĩ), (l1), .... và Qíì, <1,... thứ tự khấu theo lớp trên bờ mỏ và theo phân tầng; ọ - góc nghiêng bờ
công tác, độ; Bo - khoảng cách cần mở rộng tuyến công tác của tầng trên để đảm bảo cho việc chuẩn bị tầng dưới, m; Bct - chiều rộng của mặt tầng công tác, m.
Do ảnh hưởng bởi trật tự phát triển cơng trình mỏ nên đáy mỏ chỉ được đào sâu sau khi bóc hết một lớp xiên trên bờ mỏ từ tầng trên xuống tầng dưới cùng (Hình 5.1), vì thế thời gian chuẩn bị tầng mới được xác định trên cơ sở đồng bộ giữa các máy xúc bóc đá với máy xúc đào hào khấu than, đảm bảo sự nhịp nhàng giữa tốc độ xuống sâu của đáy mỏ với tốc độ phát triển ngang của bị' cơng tác, mà vẫn giữ cho góc nghiêng của bờ cơng tác khơng vượt q giá trị tính tốn (ọ min < ọ < (ọ max).
Các điều kiện cần và đủ để mỏ lộ thiên có thể hoạt động bình thường là: chiều rộng mặt tầng nghỉ trên bờ công tác đảm bảo chứa hết đống đá nổ mìn và bố trí đường cho thiết bị vận tải hoạt động bình thường; chiều rộng mặt tầng tạm nghỉ trên bờ cơng
Hình 5.2. Sơ đồ cơng nghệ đào sâu đáy mỏ chuẩn bị tầng mới và khấu than theo phân tầng khi sử dụng 4 MXTLGN
QT, Ặthứ tự các blốc máy xúc chuẩn bị tầng mới theo phân tầng; No1, No2, ... số hiệu các máy xúc.
Xác định được thời gian chu kỳ đào sâu đáy mỏ khi bóc hết một lớp xiên từ tầng trên xuống tầng dưới cùng trên bờ mỏ theo công thức sau:
n.L t -h.B0
T = , năm (5.12)
Trong đó:
Bo- Chiều rộng một khu vực xúc trên tầng, m; h- Chiều cao tầng, m;
Lt- Chiều dài trung bình của tuyến cơng tác trên bờ mỏ, m; n- Số tầng trên bờ mỏ (kể cả tầng hào);
Qxi - Tổng năng suất của các máy xúc trên bờ mỏ, m3/năm.
Với trình tự chuẩn bị tầng mới và khấu than nhất định, thời gian chu kỳ chuẩn bị tầng mới cũng có thể xác định được theo biểu đồ L = f(T) (biểu thị mối quan hệ giữa thời gian hồn thành các cơng việc trên tuyến cơng tác và chiều dài thực hiện được tương úng) như minh họa trong hình 5.3.
Hình 5.3. Biểu đồ L = f(T) xác định thời gian chuẩn bị tầng mới bằng 4 MXTLGN
Trong đó: Lt - chiều dài tuyến công tác; lk - chiều dài khu vực xúc, m; m - số khu vực xúc trên tuyến công tác; td - thời gian đào hào dốc, năm; lt - chiều dài tiếp giáp giữa hai hào dốc, m; ld - chiều dài hào dốc, m; tm - thời gian mở rộng một khu vực xúc, năm; Tc - thời gian chuẩn bị tầng mới, năm; MX-No1, MX-No2,.. số hiệu các máy xúc; Hcb, KTT, MR- các khu vực hào chuẩn bị, khai thác khoáng sản và mở rộng tầng.
Thay Tc từ (5.12) vào (5.1), xác định được công thức tổng quát để xác định tốc độ xuống sâu của mỏ theo quan điểm thứ ba là:
= — ^.^Qx----------- , m/năm (5.13)
n.Lt .h.(cot gọ + cot gỵ)
Từ (5.13), nhận thấy: để thời gian khấu hết một lớp xiên trên toàn bộ bờ mỏ là một năm (trong điều kiện quy mơ khai thác nhất định) thì chiều rộng các khu vực xúc (BO) tương ứng đảm bảo tốc độ xuống sâu Vs là:
'B0 = .(cot gọ' cot gỵ)
B0 (b c + K
c Mn + 0,5-h-(cot ga + cot gỵ)). ’m (5.14)
l Qh -C
Khi mở vỉa bám vách hoặc trụ vỉa thì véctơ ãn sâu của đáy mỏ và góc cắm của vỉa là trùng nhau. Lúc này tốc độ xuống sâu của đáy mỏ và cơng trình khai thác là như nhau (vs = VCTM) và được xác định theo biểu thức (5.13). Tốc độ dịch chuyển ngang của các tuyến cơng tác về hai phía vách và trụ vỉa được xác định theo biểu thức sau:
Trong đó: Dấu (+) là khi các tuyến cơng tác phát triển về phía vách và dấu (-) khi các tuyến cơng tác phát triển về phía bờ trụ.
Khi mở vỉa bằng hào cố định bám bờ trụ thì góc véctơ ăn sâu (Ỵ) trùng với góc bờ dừng phía trụ (ỵ t). Tốc độ xuống sâu của cơng trình mỏ lúc đó được xác định theo biểu thức:
Trong đó: V- Tổng khối lượng đào hào chuẩn bị và khấu than,
E V
1 = hLđ & + K
c Mn + 0,5.h.(cotga + cotgr)] ,m3
Lđ- Chieuf dài đáy mỏ (hào chuẩn bị) trên tầng tính tốn, m;
Vd- Khối lượng đào hào dốc, được tính:
Quan hệ giữa tốc độ xuống sâu đáy mỏ và tốc độ xuống sâu của cơng trình khai thác được xác định theo biểu thức sâu:
V -VCTM.(cot:SỌ 'cot), m/năm (5.17)