III.4. Quy trình công nghệ khai thác
III.4.1. Phương pháp khấu than trong lò chợ
Để phục vụ cho qui trình khấu gồm các công tác sau:
- Khoan các lỗ mìn: Thường sử dụng phương pháp nổ các lỗ mìn nhỏ có thông số: Đường kính dlk≤ 50 ,mm, Chiều sâu lỗ khoan l ≤ 5 ,m
Việc khoan các lỗ mìn nhỏ ở gương lò chợ được thực hiện nhờ máy khoan điện cầm tay MZ-12 của Liên Xô, làm việc theo nguyên lý khoan xoay.
- Chọn thuốc nổ: Sử dụng thuốc nổ an toàn AH1. Trọng lượng 1 thỏi = 200g, chiều dài thỏi thuốc 200 mm, đường kính thỏi thuốc 36mm.
- Chọn kíp nổ: Chọn kíp nổ điện vi sai và kíp tức thời, điện trở của kíp la Rk = 3Ω.
- Chọn máy nổ mìn, ta chọn loại máy nổ mìn PMK 1/100 M, của Liên Xô cũ, điện trở tối đa trong mạng nổ 500Ω, số kíp nổ đồng thời là 100 kíp.
Tính toán các thông số khoan nổ mìn 1. Chiều sâu lỗ khoan
Chiều sâu lỗ khoan phụ thuộc vào tiến độ chu kì lò chợ vì chống bằng giá thuỷ lực di động nên chọn tiến độ chu kì, r = 1,6m → Tiến độ khấu rk = 0,8m.
Chiều sâu lỗ khoan được tính theo công thức:
Lk=
rk m η ,
Trong đó: rk :Tiến độ khấu lò chợ, rk = 0,8 ,m η : Hệ số sử dụng lỗ mìn, η = 0,85 Thay vào ta có:
Lk = 0,85
8 , 0
= 0,94 ,m
Trong thực tế để tăng thể tích than bị phá vỡ đồ án bố trí các lỗ khoan nghiêng, các lỗ khoan này được khoan nghiêng một góc 80˚, so với mặt phẳng gương lò.
Vậy chiều sâu lỗ khoan thực tế.
L
97 , 80 0 sin
94 , 0
0 =
=
k tt
,m Đường kính lỗ khoan
Đường kính lỗ khoan được tính dựa trên đường kính thỏi thuốc và khoảng hở cho phép
dk = dt + d , mm (III.9) Trong đó:
dt: đường kính thỏi thuốc, dt = 36mm;
d: khoảng hở cho phép giữa thỏi thuốc và thành lỗ khoan, d = 4mm;
Vậy dk = 36 + 4 = 40 mm.
2. Chỉ tiêu thuốc nổ
q = q1 . F . V . e ,kg/m3 Trong đó:
q1 : Chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn, q1 = 0,1.f với than có f = 3, chọn q1 = 0,3
F : Hệ số đặc trưng cấu tạo của than, F = 0,8 ÷ 2 chọn F = 0,8 V : Hệ số nén ép của than khi bị tách khỏi khối với một mặt tự do:
Khi có 2 mặt tự do V = 1,2 - 1,5 → chọn V = 1,2.
e : Hệ số tính đến sức công phá của thuốc nổ với thuốc nổ AH1 thì e = 1,46
Thay các giá trị vào ta có:
q = 0,3. 0,8. 1,2. 1,46 = 0,42 ,kg 3. Số lượng lỗ khoan trong một chu kì
Số lượng lỗ khoan một luồng được xác định theo công thức sau:
N1 = 1,27 . n
lc
k d
s q
. .
.
∆ 2
, lỗ Trong đó:
q: Lượng thuốc nổ đơn vị, q = 0,42 ,kg/m3 slc : Diện tích gương lò chợ, slc = mo.Lc
Với: mo- chiều cao lớp khấu, mo = 2,2m.
Lc – Chiều dài lò chợ Lc = 135m Slc = 2,2.135 = 297m
∆ : Mật độ thuốc nổ, ∆ = 1000 ,kg/m3 d : Đường kính thỏi thuốc nổ, d = 36 ,mm kn : Hệ số nạp thuốc, kn = 0,3.
Thay các giá trị ta được:
N1 = 1,27 = 320,lỗ
⇒ Số lượng lỗ khoan một chu kì N = 2N1 = 640 lỗ.
4. Lượng thuốc nổ cho một chu kì khai thác Q1 = q.V ,kg Trong đó:
Q1: Lượng thuốc nổ cho một lần khấu q : Chỉ tiêu thuốc nổ, q = 0,42 ,kg/m3 V: Thể tích 1 luồng khấu lò chợ
V = Llc . r . mk = 135 . 0,8 . 2,2 = 237,6 ,m2 Thay các giá trị ta được: Q1 = 0,42. 237,6= 99,8 ,kg
Do một chu kì có 2 luồng khấu vậy lượng thuốc nổ cho một chu kì khai thác:
Q = 2Q1 = 2.74 = 199,6 (kg)
* Lượng thuốc nổ trung bình cho một lỗ khoan.
qlk= kg/lỗ
Với số lỗ khoan mỗi luồng khấu N1 = 320 lỗ, ta bố trí 2 hàng lỗ khoan dọc gương lò, số lỗ khoan mỗi hàng được xác định:
N'1 = N2' = = 160,lỗ
Mỗi lỗ mìn bố trí 1 kíp nổ, tổng số kíp nổ cho 1 chu kì lò chợ là.
Nk = 640 kíp
Hình III.3 Sơ đồ đấu kíp
5. Sơ đồ bố trí lỗ khoan
- Bố trí các lỗ mìn cách đều nhau trên mặt gương để đảm bảo than phá vỡ ra đồng đều.
- Các lỗ khoan được bố trí thành từng hàng, số hàng lỗ khoan phụ thuộc vào chiều cao khấu.
Với chiều cao khấu là 2,2m, bố trí 2 hàng lỗ khoan như sau:
Hàng lỗ phía nóc: cách nóc 0,7 ,m Hàng lỗ phía nền :cách nền 0,5 ,m Khoảng cách giữa 2 hàng lỗ là 1 ,m Hộ chiếu khoan nổ mìn: Hình III.4
- Khoảng cách giữa các lỗ khoan theo chiều dài lò chợ:
a = = = 0.84m
Số lượng kíp cho một luồng khấu, Nk = 320kíp
Các thông số khoan nổ mìn
STT Thông số khoan nổ mìn Đơn vị Số lượng
1 Tổng số lỗ khoan trên gương lò lỗ 320
2 Số hàng lỗ khoan hàng 2
3 Khoảng cách giữa các lỗ khoan trong 1 hàng m 0,84
4 Khoảng cách giữa 2 hàng lỗ khoan m 1
5 Chiều sâu trung bình lỗ khoan m 0,97
6 Số mét khoan trong 1 luồng m 310,4
7 Đường kính lỗ khoan mm 40
8 Góc nghiêng lỗ khoan độ 80
9 Lượng thuốc nổ trung bình cho 1 lỗ khoan kg 0,31
10 Lượng thuốc nổ đơn vị kg 0,42
11 Lương thuốc nổ cho 1 luồng kg 99,2
12 Đường kính thỏi thuốc mm 32
13 Chiều dài thỏi thuốc mm 200
14 Khối lượng thỏi thuốc kg 0,2
15 Số kíp nổ cho 1 luồng kíp 320
* Tính toán mạng điện nổ mìn.
- Các kíp điện mắc nối tiếp, điện trở chung toàn mạng trên một đoạn lò chợ là:
R = Rđ + Rk . n . r0 ,Ω Trong đó:
Rd : Điện trở dây dẫn chính sử dụng loại CII-1
(L = 250m, d = 0,9m) Rd = 23,5 ,Ω/km Rk : Điện trở kíp, Rk = 2,3 ,Ω
n :Số kíp mắc nối tiếp, n = 160 r0 : Điện trở của nguồn, r0 = 1 ,Ω Thay các giá trị vào ta có:
R= 23,5 + 2,3 . 160 . 1 = 391,5 ,Ω - Cường độ dòng điện đi qua mỗi kíp
I = = 1,53 A