lựa chọn phơng án thoát nớc hợp lý cho vỉa 16 mỏ than hà tu
2.1.Lựa chọn phơng án thoát nớc
Việc lựa chọn phong án thoát nớc vừa phải đảm bảo các yêu cầu về kĩ thuật nh trên vừa phải đảm bảo chi phí nhỏ nhất, hiệu quả cao.Ta có 2 phơng án thoát nớc sau :
+ Phơng án 1:
Sử dụng mơng thoát nớc tự chảy ở mức +35 trở lên, phần còn lại thoát nớc cỡng bức bằng trạm bơm một cấp.
+ Phơng án 2 :
Phần trên vẫn thoát nớc tự chảy phần dới thoát nớc cỡng bức phân cấp bởi 2 cấp :
-cấp 1: từ -55 lên +35 -cấp 2: từ -160 lên -55
Nhận xét 2 phơng án trên ta thấy : Phơng án 2 hợp lý hơn vì nếu bơm 1 cấp thì khi mất điện sẽ sinh ra một áp suất rất lớn phá huỷ đờng ống và máy bơm. Nếu đang bơm bị mất điện thì chiều cao cột nớc ở phơng án 1 khoảng chừng 180 mcn nh vậy sẽ sinh ra một áp suất khoảng 180 atm nh vậy ống nớc sẽ phải chịu một áp suất tơng ứng nh vậy rất nguy hiểm cho ngời và thiết bị.Với phơng án 2 thì áp suất cột nớc nhỏ hơn rất nhiều vừa an toàn và lại đảm bảo về quy trình công nghệ.
+ Phơng án 3 :
Thoát nớc bằng máy bơm đặt nổi trên phà bơm. + Phơng án 4 :
Thoát nớc bằng trạm bơm đặt trên trục tải. Nhận xét 2 phơng án này nh sau :
-Phơng án đặt trạm bơm trên trục tải thích hợp với những bờ mỏ có điều kiện ổn định khai thác ở mức nông . Phơng án này vốn đầu t lớn, cần nhiều công trình phụ trợ, trong trờng hợp ma bão lớn gây mất điện nếu không kéo kịp thời đờng dây trục tải sẽ bị ngập lụt máy bơm, hỏng máy bơm dẫn đến đình trệ sản suất . Hơn nữa mỏ Hà Tu còn là mỏ khai thác xuống sâu, không thuận lợi cho việc áp dụng.
-Phơng án đặt máy bơm nổi trên phà bơm phù hợp cho các mỏ xuống sâu lớn, bờ mỏ không ổn định, thiết bị đơn giản, dễ nắp đặt, vốn đầu t nhỏ. Khi gặp ma lớn phà bơm vẫn có thể hoạt động bình thờng do phà luôn nổi trên mặt nớc. Tuy nhiên phơng án này có nhợc điểm là : Góc quay khớp cầu giữa máy bơm và ống đẩy nhỏ (khoảng 200) nên khi ma to phải tháo rời ống, việc nắp đặt gặp khó khăn.
Qua nghiên cứu 4 phơng án trên ta chọn nh sau :
Máy bơm đặt trên phà nổi và bơm 2 cấp là phơng án tối u hơn cả. 2.2.Thiết kế hệ thống thoát nớc tự chảy vỉa 16
2.2.1.từ mức +65 trở lên:
Do địa hình phức tạp đất đá sụt lún nhiều, ta chỉ bố trí một loại mơng nhỏ quanh khai trờng dẫn nớc ra ngoài biên giới . ở cánh Đông và Tây đất đá sụt lún nhiều, không thể bố trí đợc hệ thống mơng này.
2.2.2.Hệ thống thoát nớc ở mức +35:
Đợc bố trí dọc theo vỉa 16, dài khoảng 3,5 km bao quanh khai trờng. Với lu lợng nớc thoát 9750.570 m3/ng-đ. Nớc đợc dẫn vào đập Tây Nam đã có sẵn.
a.Tính toán kích th ớc tuyến m ơng
Vận dụng bài toán thuỷ lực ta tính đợc các kích thớc của tuyến mơng khi biết Q,i,m,n. áp dụng công thức sê-di ta có:
Q C=R1/6, K =--- , w= h2( βLS + m ) i Trong đó: C: Hệ số sê-di S R: Bán kính thuỷ lực . R =--- = RLS X
n: Độ nhám thuỷ lực của mơng . n =0,03 m: Độ dốc thành mơng. m=tgα=0,6 Q: Lu lợng nớc mặt. Q=970570 m3/ng-đ Q=11,23 m3/s i: Độ dốc đáy mơng, i=2%
βLS=f(m) βLS =0,95
Với các giá trị trên ta có bảng sau:
h(m) w(m2) RLS(m) C(l/s) K(m3/s)
1 1,56 0,5 29,7 32,76
2 6,24 1 33,3 207,7
3 14,04 1,5 35,7 613,8
Từ các giá trị ở bảng trên ta so sánh K với K*
970.570
K*=--- = 6862966 (m3/ng-đ) =79,4 m3/s 0,02 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ta lấy K1< K*<K2 ⇒ h1< H < h2
từ đó ta chọn các thông số nh sau :
-Chiều cao ngập nớc trong mơng : h= 0,8H = 1,6 m -Đáy mơng : a = 3 m -Bề rộng mặt mơng : b= 6 m b h a
Mặt cắt ngang của mơng
b.Kiểm tra khả năng tháo n ớc của m ơng
-Khối lợng nớc yêu cầu trong các mơng phải thoát đi trong một giờ là Qyc=39960 m3/h=11,1 m3/s
-Tiết diện dòng nớc chảy trong thực tế là :
a +0,8b 3+0,86
S' = ---.0,8H=---.0,82 =6,24 m2
2 2 -Chu vi ớt của mơng
α : Góc nghiêng thành mơng ,α = 600 1,6 X= 3+2.--- = 7,2 m sin600 -Bán kính thuỷ lực thực tế : S 6,24 R = ---- = --- = 7,2 m X 7,2 -Tốc độ chảy thiết kế: V=n.c. Ri = 0,3.35,3. 0,9 = 10 m/s n: Độ nhám thuỷ lực của mơng n= 0,3 Vậy lu lợng nớc qua mơng thiết kế : Qtk=v.S' = 10.6,24 = 62,4 m3/s
So sánh ta thấy Q + K > Qyc. Do vậy ta chọn các thông số của mơng là đảm bảo.