Thõn quặng 1 cú chiều dày trung bỡnh là 1,51 m, nờn tổ chức khai thỏc một lớp khấu, chiều dày khấu hết chiều dày vỉa quặng 1,51m.
III.3.3. Chọn tiến độ khai thỏc:
Phương phỏp khai thỏc là tỏch phỏ đỏ quặng bằng khoan lỗ khoan nhỏ, nổ mỡn, kết hợp với xỳc bằng thủ cụng chống bằng vỡ cột gỗ và cũi lợn. Căn cứ vào điều kiện địa chất và kinh nghiệm thực tế, tiến độ khai thỏc một lần khấu ở khối khai thỏc với chiều sõu là 1m/chu kỳ, với chiều dài khấu theo chiều dài khối khai thỏc là 1,7 m. Vậy tiến độ chung tớnh cho cả khối khai thỏc là rk = 0,034 m.
III.3.4. Xỏc định số gương khai thỏc đồng thời để đảm bảo cụng suất thiết kế:
1. Số gương khai thỏc hoạt động đồng thời:
Ta để đảm bảo sản lượng 6000 tấn/ năm, cần xỏc định số gương khai thỏc hoạt động đồng thời Nc = , gương KT
Trong đú:
- Nc: là số gương khai thỏc hoạt động đồng thời. - Llc: Chiều dài khối khai thỏc = 50 m
- Lđt là tổng số một gương khai thỏc hoạt động đồng thời. Áp dụng cụng thức tớnh Lđt.
Lđt = , m
Trong đú: - Am = 6000 tấn/ năm là sản lượng năm của mỏ.
- Acb = ( 3 10) %Am, Acb: sản lượng khai thỏc thu được ở giai đoạn chuẩn bị.
Acb = 10 % . 6000 = 600 tấn/ năm. - m0 = 1,51 m là chiều dày vỉa quặng.
- N là tiến độ gương khai thỏc trong 1 năm. N = n . nck . r. , m/ năm.
Trong đú:
- n = 300 ngày là số ngày làm việc trong năm của mỏ.
- r = 0,034 m là tiến độ chung của khối khai thỏc trong 1 chu kỳ - nck = 3 là số chu kỳ trong một ngày đờm.
N = 300. 3. 0,034. 0,98 = 30 m/ năm.
Lđt = = 51,5 m
Nc = = 1,03 gương, Chọn = 1 gương
Căn cứ vào sản lượng, thời gian làm việc và tiến độ và cỏc yếu tố ta chọn 1 gương khai thỏc.
2. Sản lượng gương khai thỏc:
Ack = L0. m0 r. C .; tấn/ chu kỳ.
Trong đú: - L0 : chiều dài khối khai thỏc = 50 m
- m0 : chiều cao khối khai thỏc =1,51 m - r : là tiến độ của một chu kỳ = 0,034 m - = 2,72 tấn/ m3 là thể trọng của đỏ quặng - C = 0,85 là hệ số khai thỏc
Thay số vào ta cú:
Ack = (50 . 1,51 . 0,034 . 2,72 . 0,85) +0,8 = 6,73 tấn/chu kỳ (0,8 là sản lượng thu được/chu kỳ trong thời gian chuẩn bị, tấn)
* Sản lượng 1 ngày đờm : Anđ = 3. Ack= 3. 6,73 = 20,2 tấn/ngày đờm * Sản lượng gương khai thỏc năm:
An = Anđ . 300 = 20,2 .300 = 6060(tấn/năm)
III.4. QUY TRèNH CễNG NGHỆ KHAI THÁC:
III.4.1 Phương phỏp khấu quặng trong gương khai thỏc:
Căn cứ vào địa chất khu vực, tớnh chất cơ lý của đỏ quặng và điều kiện kỹ thuật của đơn vị, ta chọn phương phỏp phỏ vỡ đỏ quặng bằng phương phỏp khoan nổ mỡn lỗ khoan nhỏ kết hợp với cậy om, đào thủ cụng. Sau khi đào xong lũ thượng cắt khối, cỏch núc lũ dọc vỉa vận chuyển khoảng 2 m, tiến hành đào lũ chõn tầng trong quặng và mở cỏc phễu thỏo quặng. Cỏc phễu thỏo đối với hệ thống khai
thỏc lưu quặng cỏch nhau 4 m, số phễu đặt trung bỡnh trong 1 khối 12 phễu. Tỏch phỏ quặng từ dưới lờn với chiều cao lớp từ 1 đến 1,2 m. Tổ chức khoan đứng hoặc ngang; khi khoan đứng cú thể khoan đồng thời nhiều vị trớ
Với hệ thống khai thỏc là lưu quặng toàn phần, quặng được lưu lại để chống giữ khoảng khụng khai thỏc. Khoảng cỏch từ mặt lưu quặng đến gương khai thỏc phải đảm bảo chiều cao là 1,7 đến 1,8 m. Sau khi khai thỏc xong một lớp phải tiến hành thỏo quặng sơ bộ để giữ lại độ cao cần thiết.
Ssb = V.(kr - 1)
- V: Thể tớch quặng nguyờn khối. - Vsb: Thể tớch quặng thỏo sơ bộ. - kr: Hệ số nở rời.
Việc thỏo toàn bộ quặng được tiến hành khi khối bờn cạnh đó khai thỏc xong.
III.4.2. Chọn hỡnh thức vận chuyển hợp lý cho cỏc gương khai thỏc:
Do độ dốc của lũ chợ là 650 nờn ta chọn hỡnh thức vận chuyển xuống lũ bằng vận chuyển là tự trượt qua cỏc phễu thỏo quặng. Quặng sau khi nổ mỡn được lưu lại khu vực đó khai thỏc trong khối, một phần quặng được thỏo bằng cỏch tự trượt xuống lũ dọc vỉa vận tải của mức và được vận chuyển ra thượng chớnh bằng goũng đẩy tay hoặc xe đẩy tay. Sau đú được thỏo xuống lũ dọc vỉa chớnh mức +88(đối với khối khai thỏc trờn mức +88) hoặc được Tời điện kộo lờn lũ dọc vỉa vận tải chớnh mức +88(đối với cỏc khối khai thỏc dưới mức +88)và được vận chuyển bằng goũng ra sõn cụng nghiệp. Phần quặng cũn lại được lưu giữ để tham gia chống giữ khoảng trống đó khai thỏc và làm chỗ đứng cho cụng nhõn đứng thao tỏc cỏc cụng việc khai thỏc, khấu quặng lớp tiếp theo. Lượng quặng này chỉ được thỏo hết khi khối khai thỏc bờn cạnh cũng đó khai thỏc xong.
III. 4.3 Phương phỏp chống giữ gương khai thỏc:
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 tồn 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.