1.Áp lực khu vực khai thỏc
Áp lực mỏ tỏc dụng lờn khoảng chống gần gương (khu vực khai thỏc) theo cụng thức của M.M. Protodiaconop xỏc định:
, tấn/m2 Trong đú:
: Trọng lượng thể tớch của đỏ vỏch trực tiếp, = 2,6 tấn/m3 h1: Chiều dầy lớp đỏ vỏch trực tiếp, h1 = 7m
; Gúc nghiờng trung bỡnh buồng khai thỏc, = 650 Vậy P1 = 2,6 . 7 . cos650 = 7.0 Tấn/m2.
2. Lựa chọn phương phỏp chống giữ.
Do cấu tạo của cỏc vỉa quặng phức tạp và thời gian tồn tại của mỏ ngắn, việc ỏp dụng chống giữ bằng cơ khớ hoỏ khụng phự hợp, hơn nữa khi ỏp dụng hệ thống khai thỏc lưu quặng toàn phần, khu vực cần chống giữ của gương khai thỏc chỉ là chống tăng cường hoặc thay thế cỏc trụ bảo vệ của lũ dọc vỉa vận tải là chớnh nờn ta chọn phương ỏn chống giữ gương khai thỏc bằng gỗ là thuận lợi và kinh tế hơn cả mà vẫn cú thể đảm bảo được yờu cầu chống giữ.
* Ưu điểm:
- Là phương phỏp chống giữ truyền thống, cụng nhõn đó cú nhiều kinh nghiệm
- Gỗ là loại vật liệu cú ở địa phương nờn dễ mua và vận chuyển đến khu khai thỏc thuận lợi.
- Điều kiện làm việc khú khăn, khụng gian khai thỏc chật hẹp - Chi phớ lớn, tận dụng lại gỗ hạn chế do hỏng, mục, góy…
* Cỏc phương ỏn chống giữ:
- Chống giữ bằng vỡ chống hoàn chỉnh. - Chống bằng vỡ chống đơn + xà núc. - Đỏnh bớch + xà núc.
Theo kinh nghiệm thực tế cỏc mỏ trong khu vực và điều kiện địa chất khu mỏ chọn chống bằng cũi lợn.
3. Vật liệu:
Căn cứ vào điều kiện địa chất của thõn quặng 1 Kỳ Lõm và phương phỏp khai thỏc, ta chọn vật liệu chống lũ bằng gỗ kiểu cũi lợn.
Bảng III- 2. Đặc tớnh cột chống bằng gỗ và cũi lợn
TT Tờn chỉ tiờu Đơn vị Trị số Cũi lợn
Chiều rộng cũi m 1,4
Chiều dài cũi m 1,4
Chiều cao tối đa m 2
Chiều cao tối thiểu m 0,6
Đường kớnh gỗ cm 1220
* Thành lập hộ chiếu chống thay thế trụ cho khối khai thỏc:
Khi chống giữ lũ chợ bằng cũi lợn và sử dụng hệ thống khai thỏc lưu quặng khi khai thỏc xong sau đú cú thể tiến hành rỳt bớt trụ ở cỏc khu vực phễu thỏo quặng và được chống thay thế bằng cỏc cũi lợn.
* Số cũi lợn cần thiết cho một khối khai thỏc:
Tổng chiều dài khối khai thỏc là 50 m , vậy số cũi lợn cần thiết để chống giữ thay thế là: 50/4 = 12 cũi.
- Số cũi dự phũng lấy bằng 16% số cũi cần thiết = 2 cũi. Tổng số cũi lợn cho một khối khai thỏc là: 12 + 2 = 14 cũi.
Tớnh toỏn chi phớ gỗ:
* Gỗ làm cũi lợn chống cho một khối khai thỏc:
Cũi lợn sử dụng gỗ cú đường kớnh là 140 - 160 mm, số gỗ của một chồng cũi được tớnh theo cụng thức:
N = = = 18 thanh
Trong đú: - M: chiều cao khoảng chống = chiều dầy vỉa = 1,51m
- d: đường kớnh thanh gỗ = 0,16 m
Khối lượng gỗ của 1 cũi: Vcũi = = 0,54m3
* Gỗ gụng lũ thượng và vỏn lỏt 2 bờn khối khai thỏc:
- Gỗ trũn: theo chiều dài 20 m lũ thượng của mỗi khối khai thỏc, gụng bằng gỗ trũn cỏch nhau 1 một:
Vgt = 20. (1,6 +1,8).2.(3,14.0,162)/4 =2,73 m3
Trong đú: Vgt: khối lượng gỗ; 20: số vỡ gụng; 1,6 và 1,8: kớch thước tiết diện
lũ; 0,16: đường kớnh gỗ chống. - Gỗ vỏn lỏt:
Vl = ((2 *1,60) + 1,8)20 .0,02 = 2 m3 - Vậy chi phớ gỗ cho một khối khai thỏc là:
Vgỗ = Vcũi + Vgt + VV
Vgỗ = 7,6 + 2,73 + 2 = 11,9 m3
Số gỗ cần thiết chi phớ cho 1 tấn quặng nguyờn khai là: Vt = 12/(20*50*1,51*2,72) = 0,003m3 /tấn .
4. Tớnh toỏn hộ chiếu khoan nổ mỡn: *Chiều sõu lỗ khoan:
Thiết bị khoan: Sử dụng Sỳng khoan Y0 -18 của Trung Quốc, cú đặc tớnh kỹ thuật sau:
Bảng III- 3. Bảng đặc tớnh kỹ thuật của bỳa khoan Y0 – 18
Kớ hiệu Trọng lượng (kg) Chi phớ khớ (m3/ph) Chiều sõu lỗ tối đa (m) Đường kớnh mũi khoan (mm) ỏp lực (daN/cm2) Loại chõn chống YN-18 18 1,2 4,0 36-42 3,5-4 FT-100
Sử dụng choũng khoan thộp f 32, chiều dài choũng khoan 1,2 1,6 m
* Vật liệu và thiết bị nổ:
- Thuốc nổ:
Mỏ khụng cú khớ bụi nổ nờn ta chọn loại thuốc nổ cú sức cụng phỏ mạnh AMONIT(AD-1) của cụng ty Hoỏ chất mỏ sản xuất.
Bảng III- 4. Đặc tớnh kỹ thuật của thuốc nổ AD-1
TT Cỏc thụng số Đơn vị Khối lượng
1 Mật độ thuốc nổ g/cm3 0,95 1,10
2 Độ ẩm % 0,3
3 Khả năng sinh cụng cm3 350 360
4 Sức cụng phỏ mm 13 15
5 Khoảng cỏch truyền nổ mm 4
6 Đường kớnh bao thuốc mm 32
7 Chiều dài thỏi thuốc mm 200
- Kớp nổ: Chọn kớp nổ vi sai do Trung Quốc sản xuất, mó hiệu PM- 25
Bảng III- 5. Đặc tớnh của kớp nổ PM- 25
TT Cỏc thụng số của kớp PM-25 Đơn vị Khối lượng
1 Thời gian vi sai ms 25, 52, 75
2 Điện trở của kớp 3
3 Dũng điện an toàn A 0,18
4 Dũng điện đảm bảo nổ A 1,2
5 Dõy dẫn điện m 2
6 Đườmg kớnh ngoài của kớp mm 7,6
5 Chiều dài kớp mm 7,2
- Mỏy nổ mỡn: Chọn mỏy nổ mỡn cú mó hiệu KBM-1/100M
Bảng III- 6. Đặc tớnh kỹ thuật của mỏy nổ mỡn KBM-1/100M
TT Cỏc thụng số của mỏy Đơn vị Khối lượng
1 Điện trở tối đa của mạch 320
2 Điện trở cỏc tụ điện nạp 600
3 Cỏc kớp mắc nối tiếp Cỏi 100
4 Nguồn cung cấp Pin 2
5 Trọng lượng của mỏy kg 2
6 Thời gian đưa mỏy vào hoạt động s 10
Chiều sõu lỗ khoan phụ thuộc vào tiến độ chu kỳ gương khai thỏc. Do ỏp dụng hệ thống lưu quặng nờn chu kỳ rck = 1 m
- Chiều sõu lỗ khoan là: Lk = = = 1,17 m
- Trong đú: h: là hệ số sử dụng lỗ mỡn = 0,85
Để tăng thể tớch phỏ vỡ quặng, người ta khoan cỏc lỗ khoan nghiờng một gúc 600 800 so với mặt phẳng gương lũ:
- Chiều sõu lỗ khoan thực tế: Lktt = = 1,25 m - Chỉ tiờu thuốc nổ:
Áp dụng cụng thức: q = 0,4 . Cn .e .( + )2 , kg/m3
Trong đú: Cn: là hờ số phụ thuộc vào mặt tự do = 1.
e =380/P: là khả năng cụng nổ của thuốc, e =1,06 (thuốc nổ AD-1) f = 11 độ kiờn cố của quặng.
- Chỉ tiờu thuốc nổ: q = 0,4 . 1 . 1,06. ( )2 = 1,9 kg/m3 - Kiểm tra chỉ tiờu thuốc nổ tớnh toỏn theo cụng thức:
q = q0 . k1. k2
Trong đú: q0 là lượng thuốc nổ đơn vị theo lý thuyết, với f =11 chọn q0 =
0,8
k1 là hệ số khả năng cụng phỏ của thuốc nổ, với thuốc nổ AD-1 thỡ k1 = 1,05.
k2 là hệ số tớnh đến chiều dày lớp khấu, k2 = 2,4 q = 0,8. 1,05. 2,4 = 2 kg/m3
Vậy chỉ tiờu thuốc nổ tớnh chọn là 1,9 kg là phự hợp. - Số lượng lỗ khoan trong một chu kỳ:
N = 1,27 . , lỗ
Trong đú: Slc là diện tớch gương lũ chợ của một chu kỳ khấu, Slc = 1,7 .1,51 = 2,57 m2
là mật độ thuốc nổ = 1100 kg/m3 d là đường kớnh thỏi thuốc d = 32 mm kn là hệ số nạp thuốc , kn = 0,6
N = 1,27 . = 9,1 lỗ, chọn = 9 lỗ. - Lượng thuốc cho 1 chu kỳ khấu: Q = V .q (kg)
V: là thể tớch khối quặng cần nổ trong một chu kỳ. V = L.m.r = 1,7.1,51.1 = 2,57 m3
(L: chiều dài khấu, m: chiều dày khấu, r: chiều sõu tiến gương 1 chu kỳ) Vậy: Q = 2,57 . 1,9 = 4,88 kg
- Lượng thuốc nổ trung bỡnh cho một lỗ khoan:
qlk = = 0,55 kg, chọn bằng 0,6 kg.
Với 9 lỗ khoan ta bố trớ ba hàng lỗ khoan dọc gương khai thỏc, số lỗ khoan mỗi hàng là 3 lỗ. Vậy lượng thuốc nổ thực tế cho một chu kỳ khấu là:
Qn = 9 . 0,6 = 5,4 kg.
Mỗi lỗ mỡn bố trớ một kớp, một chu kỳ sử dụng 9 kớp.
- Sơ đồ bố trớ lỗ khoan: Cỏc lỗ khoan được bố trớ thành ba hàng, phần vỏch vỉa là 3 lỗ, giữa gương 3 lỗ và phần trụ vỉa là 3 lỗ. Do chiều cao khấu là 1,51 m nờn cỏc hàng được bố trớ như sau:
+ Hàng lỗ phớa vỏch cỏch vỏch 0,2 m + Hàng lỗ phớa trụ cỏch trụ 0,2 m
+ Hàng cũn lại bố trớ vào giữa hai hàng.
a = = 0,56 m
Hộ chiếu khoan nổ mỡn gương khai thỏc: ( Hỡnh III - 3 )
III.4.4. Điều khiển đỏ vỏch:
Sau mỗi chu kỳ khấu ta tiến hành chống, đỏnh văng đảm bảo đỏ vỏch khụng bị trượt lở, búc măng rơi xuống.
Tổ chức phỏ hoả chỉ được tiến hành khi đó rỳt hết quặng lưu trong lũ chợ ra và khối khai thỏc bờn cạnh đó khai thỏc xong. Chủ yếu theo hỡnh thức tự sập đổ và kết hợp với khoan nổ cưỡng bức đỏ vỏch phớa sau lũ chợ. Tiến hành phỏ hoả bằng cỏch chia chiều dài lũ chợ ra thành từng đoạn để thực hiện, chiều dài mỗi đoạn là 10m (những khối khai thỏc ngoài sỏt biờn giới hoặc khụng ảnh hưởng gỡ khi khai thỏc khối khỏc thỡ cú thể để tự sụp).
Trong quỏ trỡnh thực hiện tiến hành từ dưới lờn trờn. Sau khi thu hồi và chuyển cỏc cột chống tăng cường, luồng phỏ hoả đỏ vỏch tự sập đổ, tại những vị trớ đỏ vỏch khụng tự sập đổ ta phải khoan nổ mỡn đỏnh sập cưỡng bức.
Người khoan được đứng ở khụng gian lũ chợ đó được củng cố, che chắn an toàn để khoan lờn núc lũ. Phỏ hoả đỏ vỏch phải đảm bảo sập triệt để nhằm đảm bảo tải trọng cho gương lũ.
Kiểm tra điều kiện lấp đầy khoảng khụng gian đó khai thỏc: H . Kr m + H
Trong đú: H = h1 + h2 (một)
- h1 = 7 m là chiều dầy của lớp đỏ vỏch trực tiếp - h2 = 11 m là chiều dày của lớp đỏ vỏch cơ bản. H = h1 + h2 = 7 + 11 = 18 m
- Kr = 1,6 là hệ số nở rời của đỏ vỏch - m = 1,51 m là chiều dày của vỉa
- H. Kr = 18.1,6 = 28,8 m > m + H = 1,51 + 18 = 27,1 m
Như vậy, phương phỏp phỏ hoả toàn phần là đảm bảo điều kiện lấp đầy khoảng trống đó khai thỏc.
III.4.5. Tổ chức chu kỳ sản xuất trong gương khai thỏc:
Một chu kỳ sản xuất trong gương khai thỏc ỏp dụng hệ thống lưu quặng toàn phần gồm cỏc cụng việc chớnh sau:
- Kiểm tra gương lũ, cạy om.
- Củng cố gương khai thỏc, vận chuyển gỗ. - Khoan cỏc lỗ mỡn trờn gương theo hộ chiếu - Nạp nổ mỡn, thụng giú.
- Cạy om kiểm tra vỏch và trụ, quặng
- Chống tăng cường cho gương khai thỏc, thỏo thu hồi cỏc cột chống tăng cường khu vực quặng đó lưu đầy.
Để thực hiện những cụng việc trờn trong 1 chu kỳ cần bố trớ cụng nhõn trong ca sao cho hợp lý, mỗi ca phải làm hoàn thành tất cả cỏc cụng việc từ cụng tỏc khấu quặng, võn tải, chống lũ và cỏc cụng việc khỏc.
* Khối lượng cụng việc trong một chu kỳ sản xuất ở gương khai thỏc:
Khoan lỗ mỡn trờn gương:
V1 = N . Lktt = 9 . 1,22 = 11 m Vkn = L.r.m = 1,7.1.1,51 = 2,57m3 Khấu chống tăng cường V2 = 1 vỡ.
* Thành lập đội thợ:
Số người cần thiết trong một chu kỳ được tớnh theo cụng thức: Ni = , người
- Trong đú: Vi là khối lượng cụng việc thứ i Di là định mức cụng việc thứ i.
(Theo: "Định mức lao động và năng suất một số thiết bị khai thỏc, chế biến khoỏng sản" thực hiện từ 01 thỏng 10 năm 2007 của Tổng Cụng ty khoỏng sản-TKV).
Bảng III- 7. Kết quả tớnh toỏn số người cần thiết trong một chu kỳ:
TT Tờn cụng việc ĐVT Khốilượng Địnhmức
Số người cần thiết
1 Khoan nổ mỡn m3 2,57 1,9 1,35
2 Chống, đỏnh văng(cả chuyển gỗ) Vỡ 1 7 0,14
3 Thỏo, xỳc quặng lờn phương tiện VT Tấn 6,73 9 0,75 4 Vận tải quặng trong lũ vận tải mức Tấn 6,73 9 0,75 5 Xỳc quặng vào thựng Skip của Tời
điện
Tấn 6,73 8,5 0,79
6 Vận tải bằng Tời điện Tấn 6,73 16,2 0,42
7 Xỳc quặng vào goũng ở lũ vận tải chớnh
Tấn 6,73 9 0,75
8 Vận tải quặng trong lũ vận tải chớnh Tấn 6,73 18 0,37
9 Nạp nổ mỡn, thụng giú Lỗ 9 35 0,26
11 Vận hành mỏy nộn khớ, Tời điện, bơm - - - 1
Tổng 6,6
Số người cần thiết để hoàn thành cụng việc trong một chu kỳ sản xuất là 6,6 người. Vậy ta chọn đội thợ toàn năng cho một chu kỳ sản xuất gương khai thỏc của một ca là 6 người.
Hệ số vượt mức: Kvm = = 1,1
* Thời gian hoàn thành từng cụng việc trong chu kỳ đào lũ:
Được xỏc định theo cụng thức: Ti = , (giờ)
Trong đú: - n’i là số người bố trớ cụng việc thứ i.
- Tca là thời gian làm việc trong một ca, Tca = 8h. - là hệ số vượt mức: = = = 0,875 - Tp là thời gian giao ca và thời gian nghỉ giữa ca.
Bảng III-8 Thời gian hoàn thành từng cụng việc trong một chu kỳ
TT Tờn cụng việc Kvm ni n’i Ti 1 Nhận ca - - - 6 0,25 2 Khoan lỗ mỡn 0,875 1,1 1,27 6 1,34 3 Nạp nổ 0,875 1,1 0,26 6 0,27 4 Thụng giú - - - - - 5 Xỳc bốc vận tải 0,875 1,1 3,7 6 3,92 6 Chống, đỏnh văng 0,875 1,1 0,14 6 0,15 7 Cỏc cụng việc khỏc - - - 5 0,4 Cộng 8h
III.4.6 Tớnh toỏn cỏc chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật gương khai thỏc:
- Sản lượng trong một chu kỳ: Qck = 6,73 tấn/chu kỳ - Cụng suất gương khai thỏc trong năm:
Q = 6060tấn/năm - Cụng suất mỏ:
Am = Q . n’ = 6060 . 1 = 6060 tấn/năm.
n’ là số gương khai thỏc hoạt động đồng thời, n' = 1 - Tiến độ gương khai thỏc một thỏng là:
VT = r . n = 0,034.3. 26 = 2,65 m/thỏng. - Năng suất lao động cụng nhõn trực tiếp:
Đns = = 1,12 tấn/người.ca - Chi phớ gỗ cho một chu kỳ gương khai thỏc: Vgck
Vg = Vt * Qck, m3
Trong đú: Vt: Khối lượng gỗ cho 1 tấn quặng nguyờn khai
Qck: Khối lượng quặng trong 1 chu kỳ, tấn Vg = 0,003m3/tấn x 6,73 tấn = 0,02 m3/ chu kỳ - Chi phớ gỗ cho 1000 tấn quặng:
Vg1000 = 0,003* 1000 = 3 m3/ 1000 t.
- Chi phớ thuốc nổ trong một chu kỳ khai thỏc là: Qtnck = 5,4 kg - Chi phớ thuốc nổ cho 1000 tấn quặng:
Qtn1000 = = 802 kg - Chi phớ kớp nổ cho 1000 tấn quặng :
= 1337 kớp
Tổn thất quặng trong qỳa trỡnh khai thỏc lấy theo kinh nghiệm là: 15%
* Giỏ thành 1 tấn quặng khai thỏc:
- Giỏ thành 1 tấn quặng khai thỏc bao gồm cỏc chi phớ: + Chi phớ vật tư, năng lượng, sửa chữa thường xuyờn + Khấu hao mỏy nộn khớ
+ Chi phớ tiền lương, ăn ca, BHLĐ khai thỏc. + Chi phớ bảo hiểm xó hội.
+ Chi phớ khỏc
* Chi phớ vật tư nguyờn nhiờn liệu: - Chi phớ gỗ:
Cgỗ = = 4500 đ/t - Chi phớ thuốc nổ:
Ctn = = 16.040 đ/t
Ck= = = 7.487 đ/t (Dk : đơn giỏ kớp)
- Chi phớ điện năng cho một tấn quặng: Điện năng cho khai thỏc gồm điện chạy mỏy nộn khớ và điện ỏnh sỏng, tổng số= 46.980 kw/năm, giỏ 1100 đ/kw