c. Công tác phụ
4.3.2. Đào lò theo g−ơng mở rộng
Theo kinh nghiệm của các n−ớc trên thế giới g−ơng mỏ rộng chỉ đ−ợc sử dụng khi chiều dầy của vỉa than bằng 0,5 ữ 1,5m. Bởi vì khi chiều dầy của vỉa mỏng hơn 0,5m thì sẽ khó khăn cho quá trình lấy than vμ diện tích chứa đá chèn nhỏ do đó phải cần có chiều dμi lớn (th−ờng lớn hơn 25m) điều nμy rất khó khăn cho công tác chèn đá vμo hầm chứạ Trong tr−ờng hợp ng−ợc lại thì chiều dầy của vỉa lớn hơn 1,5m, thì khối l−ợng đất đá đμo phá ra tại g−ơng đá sẽ không đủ để chèn lập hầm chứa vμ sẽ lμm cho
than thoải, vμ ít đ−ợc áp dụng nghiêng vμ vỉa dốc. Việc bố trí hầm chứa đá chèn có thể theo ba sơ đồ. Hầm chứa đá chèn phía d−ới (nằm thấp hơn đ−ờng lò cái theo ph−ơng dốc của vỉa), hầm chứa đá chèn phía trên (nằm cao hơn đ−ờng lò cái) vμ hầm chứa đá chèn hai phía (nằm cả hai bên đ−ờng lò cái)
Trên thực tế hầm chứa đá chèn phía d−ới đ−ợc sử dụng rộng rãi nhất trong tr−ờng hợp lò cái sử dụng để vận chuyển than từ lò chợ vì nó thuận tiện cho việc rót than từ lò chợ qua máng cμo hay máng tr−ợt xuống trực tiếp vμo đoμn goòng ở phía d−ới lò cái, vμ công tác chèn lấp đá vμo hầm chứa cũng đ−ợc thực hiện rất dễ dμng do đá có thể lăn theo độ dốc của vỉa
Loại hầm chứa đá chèn phía trên không đ−ợc sử dụng rộng rãi vì không có những −u điểm nh− loại hầm chứa phía d−ới (trừ tr−ờng hợp lò cái chỉ đ−ợc sử dụng để thông gió vμ vận chuyển vật liệu chống xuống lò chợ). Loại hầm chứa đá chèn ở hai bên chỉ đ−ợc sử dụng khi đμo lò cái vμo vỉa rất mỏng. trong tr−ờng hợp nμy nếu bố trí hầm chèn đá một phía thì chiều dμi của đ−ờng hầm sẽ rất lớn vμ công tác chèn đá sẽ gặp rất nhiều khó khăn. Ngoμi ra, loại hầm chứa đá chèn tại hai phía sẽ đ−ợc sử dụng khi trong đ−ờng lò có thể xảy ra hiện t−ợng bùng nền. Lúc nμy, hai hầm chứa đá hai bên sẽ đóng vai trò nh− hai đệm đá vμ có thể lμm giảm ứng suất xuất hiện từ phía đá nền tác dụng lên đ−ờng lò
Sơ đồ bố trí hầm chứa đá chèn đ−ợc thể hiện trên hình 4.7. Chiều rộng (X) của g−ơng than khi đμo theo g−ơng mở rộng đ−ợc xác định theo tổng chiều rộng của
g−ơng lò cái 1 cần đμo (ký hiệu lμ a) chiều rộng của hầm chứa đá chèn 2 (ký hiệu lμ b) vμ chiều rộng của lò ngách thông gió 3 (ký hiệu lμ c) xem hình 4.7
Chiều rộng b của hầm chứa đá chèn đ−ợc xác định từ điều kiện sao cho toμn bộ đá đμo ra ở g−ơng lò cái 1 sẽ đ−ợc chèn lấp đầy vμo g−ơng hầm chứa 2. Lò ngách thông gió 3 thông th−ờng có chiều rộng bằng 1,5 ữ 2m, ngoμi nhiệm vụ để thông gió còn đ−ợc sử dụng để vận chuyển than (trong một số tr−ờng hợp nμo đó) vμ để thoát n−ớc, Bên cạnh đó để tạo điều kiện đi lại thuận lợi với đ−ờng lò cái, trong hầm chứa đá chèn ng−ời ta còn để lại một đ−ờng lò ngách có chiều rộng bằng 1,2 ữ 2m, trên từng đoạn nhất định. Do đó ng−ời ta sẽ tạo nên một lối đi nghiêng (còn gọi lμ lò ngách ng−ời đi)
Nh− vậy, các thông số kỹ thuật cho hầm chứa đá chèn sẽ đ−ợc tính toán nh−
sau:
- Diện tích tiết diện ngang của đ−ờng lò khi đμo sẽ đ−ợc tính gần đúng theo công thức:
Sđ = ạh, m2 - Diện tích đá phải đμo trong g−ơng lò:
Sđá = ạ(h - m), m3,
- Thể tích đá nở rời cần phải đμo ra trên 1m dμi đ−ờng lò đ−ợc xác định theo công thức:
Vđá = Kn.ạ(h - m),m3 Trong đó: h - Chiều cao của đ−ờng lò,m
m- Chiều dầy của vỉa than, m a - Chiều rộng của đ−ờng lò, m
kn - Hệ số nở rời của đá. Hệ số nμy đ−ợc chọn lớn hơn hệ số rời thực tế của từng loại đá. Bởi vì thể tích trong hầm chứa đá chèn thông th−ờng sẽ bị giảm xuống do
các hiện t−ợng: ng−ời ta còn để lại các cột chống trong hầm, đá vách bị võng xuống sau khi đμo, công tác chèn đá tại vị trí nóc lò gặp rất nhiều khó khăn. Hế số Kn tại các n−ớc thông th−ờng lấy bằng 2 ữ 2,35. Bởi vì nếu không lấy giá trị hế số kn lớn nh− vậy thì l−ợng đá đμo ra tại g−ơng lò cái sẽ không thể chèn lấp hết vμo hầm chứa đá theo đúng tiến độ đμọ Tại đây cũng cần l−u ý tới những đặc điểm về hình dạng tiết diện khác nhau của đ−ờng lò cái vμ diện tích tiết diện bất kỳ của phần g−ơng than nằm trong g−ơng lò. Vì vậy để xác định đúng đắn khối l−ợng đất đá cần đμo ra tại g−ơng cần phải tính toán cho từng tr−ờng hợp riêng.
- Thể tích hầm chứa đá chèn tính cho một mét dμi đ−ờng lò cái sẽ đ−ợc xác định theo công thức:
Vh = b.m.l, m3.
Nh− vậy, chiều rộng của đ−ờng hầm chứa đá chèn sẽ đ−ợc xác định theo đẳng thức:
ạkn .(h - m) = b.m Từ đây rút ra công thức
b = ạkn .(h/m - 1), m
Chiều rộng toμn bộ phần g−ơng đμo theo than với g−ơng mở rộng lμ
X = a +b +c. Sau khi thay giá trị của b vμo công thức giá trị của X ta có biểu thức xác định chiều rộng toμn bộ phần g−ơng đμo theo than theo g−ơng mở rộng.
X = a + ạkn . (h/m - 1) +c, m
Trong tr−ờng hợp nếu vỉa than có đá kẹp, hoặc phần nóc giả trong hầm chứa đá chèn cũng tham gia vμo việc chèn lấp hμm chứa, thì chiều rộng của hầm chứa đ−ợc xác định theo công thức: b = [( ) ( )] n n k m m k c a m a m h . . . 1 1 − + + − , m, Trong đó:
m1: Chiều dầy phần đá kẹp hay phần nóc giả,m
Chiều rộng hầm chứa đá kẹp đ−ợc tính theo công thức tuỳ th−ộc vμo chiều dầy của vỉa than, khi chiều dầy của vỉa chứa than bằng 0,5 ữ 1,5m chiều rộng của hầm chứa đá chèn có thể chọn trong khoảng từ 6 ữ 20m
Tuỳ theo tình hình cụ thể của các n−ớc ng−ời ta có thể chọn sơ đồ đμo g−ơng mặt rộng d−ới các dạng nh− sau: G−ơng than của lò cái vμ hầm chứa đá chèn cùng chung một g−ơng; g−ơng than của lò cái hầm chứa đá chèn vμ lò chợ cùng chung một mặt g−ơng; g−ơng lò cái v−ợt tr−ớc g−ơng than của hầm chứa than của hầm chứa đá chèn một khoảng bằng 4 ữ 12m
Toμn bộ công tác đμo g−ơng than bao gồm các công việc: Khấu than vận chuyển vμ rót than vμo goòng. Việc khấu than có thể đ−ợc tiến hμnh bằng máy đánh rạch kết hợp với khoan nổ mìn (rất phù hợp với vỉa thoải) hoặc bằng ph−ơng pháp khoan nổ mìn. khi sử dụng máy đánh rạch ng−ời ta nên tiến hμnh trong các vỉa có đá vách ổn định vμ tay rạch của máy có chiều dμi lớn ( ≥ 2ữ 2,5m)
thể bố trí một hμng hay hai hμng lỗ mìn , khoảng cách giữa các lỗ mìn sử dụng máy đánh rạch băng1,8 ữ 2m, còn khoảng cách giữa các lỗ mìn khi không sử dụng máy đánh rạch bằng 0,8 ữ 1,2m. Việc vận chuyển than từ hầm chứa đá chèn đến lò cái th−ờng thực hiện bằng máng cμọ Một trong những sơ đồ đμo g−ơng mở rộng sử dụng công nghệ than vận chuyển bằng máng cμo (khi hầm chứa nằm phía d−ới), đ−ợc thể
hiện trên hình 6.8
G−ơng than của hầm chứa đ−ợc khấu bằng máy đánh rạch. Than sau khi khoan nổ mìn đ−ợc vận chuyển phía d−ới đ−ờng lò ngách bằng máng cμo 1. Sau khi đến lò ngách 2 than đ−ợc chuyển tải sang máng cμo 3 vμ tiếp tục chuyển sang máng cμo 5 đặt tại lò ngách ng−ời đi lại 4 (đ−ợc để lại giữa các cột đá chèn trong hầm chứa). Từ đây than sẽ tiếp tục đ−ợc máng cμo 5 đ−a lên lò cái để rót xuống goòng 6. Khi góc
nghiêng của vỉa lớn hơn 120 ữ 160 m việc vận tải than xuống lò ngách 2 có thể áp dụng máng tr−ợt bằng kim loạị Để không có sự phụ thuộc giữa các công tác tại g−ơng than vμ công tác g−ơng đá của lò cái, hai phần g−ơng nμy nên bố trí nằm cách nhau một khoảng băng 8 ữ 10m.
Công tác đμo than phần g−ơng đá của lò cái khi đμo theo g−ơng mở rộng cũng giống nh− đμo theo g−ơng không lấy đi phần than ở bên ngoμi tiết diện thiết kế. Các thông số khoan nổ mìn ở đây đ−ợc lựa chọn t−ơng tự nh− quá trình đμo g−ơng theo g−ơng không lấy đi phần than ở bên ngoμi tiết diện thiết kế, tuy nhiên khi sử dụng công tác khoan nổ mìn cần l−u ý, tr−ớc khi nạp thuốc nổ cho phần g−ơng đá (lμ đá vách) của vỉa thì tại phía hông sát với hầm chứa dọc theo đ−ờng lò phải tạo nên một đ−ờng rạch để giới hạn sự phá huỷ của đá chỉ trong phạm vi của đ−ờng lò cáị Bằng giải pháp nμy ng−ời ta bảo vệ đ−ợc nóc của hầm chứa đá chèn khỏi bị phá huỷ.
Đμo đá ra tại đ−ờng lò cái đ−ợc đ−a vμo hầm chứa để chèn lấp. Quá trình chèn lấp đá vμo hầm chứa bao gồm hai công việc - Vận tải đá vμo hầm chứa vμ chèn lấp đá vμo hầm chứạ Công tác vận chuyển đá vμo hầm chứa có thể thực hiện bằng máng tr−ợt máng cμo đá. Còn công việc chèn lấp đá đ−ợc thực hiện bằng ph−ơng pháp thủ công hay ph−ơng pháp cơ giớ. Quá trình cơ giới hoá công tác chèn lấp đá vμo hầm chứa đá chèn tại một số n−ớc đã thực hiện bằng hai ph−ơng pháp.
- Ph−ơng pháp cơ giới hoá khâu vận chuyển đá vμo hầm chứa đá chèn. Còn công tác chèn lấp đá đ−ợc thực hiện bằng ph−ơng pháp thủ công.
- Ph−ơng pháp cơ giới hoá tất cả hai khâu vận chuyển đá vμo hầm chứa đá chèn vμ công tác chèn lấp đá trong hầm chứa đá chèn.