𝛈: hệ số sử dụng thời gian,
⁄
Nờn ⁄
Vậy thời gian đào hào dốc ở tầng 2 ữ 10 là:
( )
4.2.2.2 Thời gian đào hào chuẩn bị
Thời gian đào hào chuẩn bị được xỏc định:
( )
Trong đú:
: chiều dài khu vực xỳc,
h: chiều cao tầng, h = 15m
: gúc nghiờng sườn tầng,
: năng suất năm trung bỡnh của mỏy xỳc,
⁄
: hệ số giảm năng suất của mỏy xỳc khi đào hào, chọn
: chiều rộng đỏy hào chuẩn bị,
4.2.2.3 Thời gian mở rộng tầng
Thời gian mở rộng trờn một khu vực xỳc:
Trong đú:
: chiều dài khu vực xỳc,
h: chiều cao tầng, h = 15m
: năng suất năm trung bỡnh của mỏy xỳc,
⁄
( )
Với : gúc nghiờng sườn tầng,
: chiều rộng tối thiểu của mặt tầng cụng tỏc,
: gúc nghiờng của vectơ ăn sõu của cụng trỡnh mỏ,
Số mỏy xỳc để mở rộng tầng tiếp theo khụng kể mỏy xỳc N01 là: Nx = ( 1) ( 1). m c m m t m t t +1 ( chiếc )
Tầng m Lx(m) (năm) td (năm) tc (năm) tm (chiếc) Nx Tc (năm) (m/năm) Vs 1 4 396 0.016 0.11 0.186 2 0.64 15.5 2 4 382 0.044 0.17 0.269 2 0.99 15.1 3 4 371 0.044 0.16 0.261 2 0.94 15.8 4 4 361 0.044 0.16 0.254 2 0.93 15.9 5 4 353 0.044 0.15 0.248 2 0.89 16.7 6 4 339 0.044 0.15 0.239 2 0.88 16.9 7 3 438 0.044 0.19 0.308 1.8 0.92 16.2 8 3 424 0.044 0.19 0.298 1.8 0.91 16.4 9 3 409 0.044 0.18 0.288 1.8 0.87 17.2 10 3 385 0.044 0.17 0.271 1.8 0.82 18.2
Bảng 4.2 Tốc độ xuống sõu của mỏ.
Dựa vào bảng 4.2 ta chọn số mỏy xỳc để mở rộng tầng là 3.
Ta sử dụng 3 mỏy xỳc để chuẩn bị tầng , chỳng được bố trớ như sau: + Mỏy N01 làm nhiệm vụ đào hào dốc , đào hào chuẩn bị trờn suốt chiều dài tuyến cụng tỏc và mở rộng tầng ở khu vực cuối cựng
+ Mỏy N02 , N03 làm nhiệm vụ mở rộng tầng ở cỏc khu vực cũn lại. Trỡnh tự đưa mỏy xỳc vào hoạt động :
Sau khi đào xong hào dốc , mỏy xỳc N01
tiếp tục đào hào chuẩn bị . Sau khi đào xong khu vực thứ nhất của hào chuẩn bị thỡ đưa mỏy xỳc N02
vào mở rộng tầng ở khu vực đú vào mở rộng tầng đú . Khi N01 đào xong hào chuẩn bị ở khu vực thứ 2 thỡ nú tiếp tục đưa mỏy xỳc N03 vào mở rộng khu vực thứ 2 . Mỏy xỳc N01 tiếp tục đào hào chuẩn bị ở khu vực 3. Sau đú ta đưa mỏy xỳc N02
để mở rộng khu vực thứ 3. Mỏy xỳc N01 sau khi đào xong hào chuẩn bị thỡ quay sang mở rộng khu vực 4. Cứ như vậy cho tới khi kết thỳc cụng tỏc chuẩn bị tầng mới .
Đối với 3 tầng cuối khi số luồng xỳc là 3 thỡ khi mỏy xỳc N01
đào xong hào chuẩn bị ở khu vực thứ 3 thỡ sẽ quay sang mở rộng khu vực thứ 3.
Để thuận tiện cho tớnh toỏn , ta xỏc định thời gian chuẩn bị tầng mới Tc dựa vào biểu đồ mối quan hệ giữa chiều dài tuyến cụng tỏc Lt và thời gian hoàn thành tương ứng cỏc cụng việc trờn tuyến cụng tỏc đú.
Hỡnh 4.1 Trỡnh tự chuẩn bị tầng mới cú 3 luồng xỳc
Ld Lx N01 N01 N01 N01 N02 N01 Lx Lx N03 Lt N01
N03 N01 N 01 L, m T, nam d c tm Tc L x t t L x L x L t N02 N01 N01 N01
Hỡnh 4.2 . Biểu đồ xỏc định thời gian chuẩn bị tầng mới cú 3 luồng xỳc
N N N L, m T, nam d c tm Tc N Lx t t Lx Lx Lt N N Lx N N N 01 02 03 02 01 01 01 01 01
Thời gian chuẩn bị tầng mới được xỏc định theo mỏy xỳc N01. Tầng Vs (m/năm) Sq (m3) Vs.Sq 1 15.5 0 0 2 15.1 36000 543600 3 15.8 36000 568800 4 15.9 36000 572400 5 16.7 36000 601200 6 16.9 36000 608400 7 16.2 36000 583200 8 16.4 36000 590400 9 17.2 36000 619200 10 18.2 36000 655200
Bảng 4.3: Sản lượng khai thỏc than hàng năm của mỏ trờn lý thuyết (m3/năm)
Nhỡn vào bảng tớnh ta thấy tớch Vs.Sq của tầng thứ 2 là nhỏ nhất nờn ta chọn sản lượng than của tầng 2 làm cơ sở để thiết kế sản lượng hằng năm của mỏ.
: sản lượng than hàng năm,
⁄
Để xỏc định khối lượng đất đỏ trung bỡnh phải búc hằng năm ta dựa vào cụng thức: : hệ số búc thời gian, ( ) ( ) ( ) Trong đú :
- : gúc ngiờng bờ dừng phớa vỏch, gúc nghiờng bờ dừng phớa trụ,
- M: chiều dày vỉa, M = 30m - m: chiều dày lớp đỏ kẹp, m = 0m
- : gúc nghiờng của vỉa than về phớa vỏch, gúc ngiờng của vỉa than về phớa trụ. 1350; = 450
- H1,H2: Chiều cao đới cụng tỏc. H1 = 0m; H2 = 145m
( ) ( )
Khối lượng đất đỏ phải búc trung bỡnh hàng năm là:
Vậy khối lượng phải búc trung bỡnh hàng năm của mỏ lộ thiờn là:
CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN SỐ LƢỢNG THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG MỎ
5.1 Cụng tỏc chuẩn bị đất đỏ
5.1.1 Cụng tỏc khoan
5.1.1.1 Lựa chọn mỏy khoan
Cụng tỏc khoan nổ ở mỏ lộ thiờn chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố như: độ cứng, độ nứt nẻ, điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất cụng trỡnh...
Tớnh chất cơ lý của đất đỏ được đặc trưng bởi hệ số kiờn cố f và độ nứt nẻ trong đỏ. Để phự hợp với tớnh chất cơ lý đất đỏ và phự hợp với dung tớch gầu xỳc, năng suất của mỏ và phương tiện vận tải thỡ ta chọn đường kớnh lỗ khoan d=250 mm.
Với đường kớnh lỗ khoan d=250mm và để phự hợp với tớnh chất cơ lý của đất đỏ ta lựa chọn loại mỏy khoan CБШ-250MH để khoan nổ bói mỡn lớn đõy là loại mỏy khoan xoay cầu.
Ưu điểm của mỏy khoan CБШ-250MH :
Dựng để khoan cỏc lỗ khoan cú đường kớnh lớn và sõu, khoan được trong cỏc loại đất đỏ cứng, đạt năng suất cao (150 200 m/ngày).
Trong quỏ trỡnh khoan đảm bảo khoan liờn tục, cú khả năng tự động hoỏ,thổi phoi ướt nờn khụng bụi.
Nhược điểm của mỏy khoan CБШ-250MH:
STT Thụng số Đơn vị Giỏ trị
1 Chiều sõu tối đa m 32
2 Đường kớnh lỗ khoan mm 243-269
3 Khả năng khoan nghiờng so với phương thẳng đứng
độ 0;15;30
4 Tốc độ quay của choũng khoan V/ph 30-150
5 Áp lực dọc trục Tấn 0-30 6 Tiờu hao khớ nộn m3 /ph 25 7 Cụng suất động cơ Kw 386 8 Tốc độ di chuyển Km/h 0,7 9 Chiều cao nõng cần m 15,3 10 Chiều cao hạ cần m 5,6 Bảng 5.1: Thụng số mỏy khoan CБШ-250MH
5.1.1.2 Năng suất của mỏy khoan
Năng suất kĩ thuật của mỏy khoan xỏc định theo cụng thức:
⁄
Trong đú:
𝛈: hệ số sử dụng thời gian của mỏy khoan trong ca, 𝛈 = 0,6
: thời gian khoan trong một ca,
: tốc độ khoan của mỏy khoan, ⁄
Vỡ ta sử dung mỏy khoan xoay cầu CƂIII – 250MH nờn tốc độ khoan của mỏy khoan xỏc định theo cụng thức:
⁄ Với: : ỏp lực dọc trục, N : tần số quay, ⁄ : mức độ khú khoan, : đường kớnh lỗ khoan, ⁄ Vậy ⁄
Năng suất khoan trong một năm được xỏc định:
⁄
Trong đú:
: Năng suất kĩ thuật của mỏy khoan, ⁄
n: số ca làm việc, n = 3 ca
N: số ngày làm việc trong năm, N = 300 ngày
5.1.2 Cụng tỏc nổ mỡn
5.1.2.1 Phương phỏp nổ và vật liệu nổ
Ta sử dụng phương phỏp nổ mỡn vi sai. Nổ mỡn vi sai là nổ thứ tự từng lượng thuốc hoặc từng nhúm lượng thuốc với khoảng thời gian dón cỏch rất nhỏ tớnh bằng phần ngàn giõy (cũn gọi là phương phỏp nổ mỡn miligiõy). So với cỏc phương phỏp nổ mỡn khỏc, nổ mỡn vi sai cú hiệu quả cao:
- Mức độ đập vỡ đất đỏ đồng đều hơn. - Giảm đỏ quỏ vụn và đỏ quỏ cỡ. - Giảm được chỉ tiờu thuốc nổ.
- Mạng lưới lỗ khoan được mở rộng.
- Giảm tỏc dụng chấn động, giảm đỏ văng và súng đập khụng khớ.
Đất đỏ mỏ cú độ cứng . Và căn cứ vào khả năng cụng phỏ của vật liệu nổ và yờu cầu đập vỡ đất đỏ. Ta lựa chọn 3 loại vật liệu nổ do Cụng ty Hoỏ chất mỏ (Việt Nam sản xuất).
Đặc tớnh kỹ thuật của từng loại như sau:
a) Thuốc nổ ANFO: Tỷ trọng riờng rời Tỷ trọng tối ưu ( g/cm3 ) ( g/cm3 ) : 0,8 0,9; : 1,1 1,2; Tốc độ nổ ( Km/s ) : 4,1 4,2;
Năng lượng hiệu quả Khả năng cụng nổ ( KJ/kg ) ( cm3 ) : 3720; : 320 330; Sức cụng phỏ trong ống thộp ( mm ) : 15 20;
ANFO là hỗn hợp NH4NO3 với dầu Diezen theo tỷ lệ 94 96% để đủ cõn bằng oxy bằng khụng, thuốc nổ đơn giản, rẻ tiền hiệu quả cao.
b) Thuốc nổ ANFO chịu nước:
Đõy là hỗn hợp NH4NO3 + dầu Diezen + phụ gia để cõn bằng ụxy bằng khụng và chịu nước. Được sử dụng ở mỏ lộ thiờn trong cỏc lỗ khoan cú nhiều nước.
Tỷ trọng rời (g/cm3) : 0,85 0,90; Tỷ trọng tỳi (g/cm3) : 1,07 1,12;
Tốc độ nổ (Km/s) : 4,11; Năng lượng hiệu quả (KJ/kg) : 3800; Khả năng cụng nổ (cm3) : 310; Sức cụng phỏ trong ống thộp (mm) : 14;
c)Thuốc nổ phỏ đỏ Amonit phỏ đỏ - AD1
Thuốc nổ AD1, gốc nitrat Amụn ( tương đương Amụnit N07 của Liờn Xụ cũ) đúng thỏi trong giấy nện 32 mm dài 0,2m khối lượng 200g/thỏi.
Đặc tớnh kỹ thuật : Độ ẩm % 0,3 Mật độ g/cm3 0,95 1,10 Tốc độ nổ Km/s 3,60 3,90 Sức nổ cm3 350 360 Sức phỏ mm 13 15
Đõy là loại thuốc nổ an toàn, độ nhạy va đập kộm.
- Thuốc nổ ANFO dựng mồi nổ TX - A1, ANZONEX sử dụng để bắn mỡn lỗ khoan lớn.
- Thuốc nổ TNT - AD1 được kớch nổ bằng kớp N08 hoặc dõy nổ sử dụng để phỏ đỏ quỏ cỡ.
Ta sử dụng phương phỏp khởi nổ bằng hệ thống mạng nổ phi điện. Phương phỏp khởi nổ này cú nhiều ưu điểm hơn so với cỏc phương phỏp khỏc như hệ thống mạng nổ phi điện rất an toàn, chắc chắn, tiện lợi, đặc biết thớch ứng với mọi sơ đồ nổ vi sai.
Phương tiện nổ sử dụng gồm:
- Kớp nổ: Kớp nổ số 8 để kớch nổ trực tiếp luợng thuốc ở dưới lỗ. - Dõy truyền tớn hiệu nổ sơ cấp (LIL)
Cuộn dõy sơ cấp LIL của Autraylia:
Sợi dõy cú cấu tạo bằng nhựa dẻo PoLyetylen 2lớp, đường kớnh d=4mm, bờn trong rỗng cú trỏng một lớp bột thuốc nổ vào thành ụng đẻ truyền súng nổ dọc theo chiều dài của dõy. Một đầu dõy ngắn với ngũi nổ
khụng điện, cường độ nổ số 8, và được ngắn chắc chắn với hộp nối chựm bằng nhựa. Đầu kia được làm kớn để chống ẩm, bụi. Chiều dài dõy L =150m ữ 300m được bố trớ thành cỏc cuộn, chọn chiều dài của dõy căn cứ bỏn kớnh an toàn.
- Dõy thứ cấp nhận tớn hiệu từ kớp tới lỗ khoan bao gồm:
Hệ thống dõy trờn mặt nhận tớn hiệu từ kớp tới miệng lỗ khoan do hóng ICI của Autraylia sản xuất do cụng ty hoỏ chất mỏ nhập khẩu và cung cấp. Chiều dài tiờu chuẩn của dõy: 3,6; 4,9; 6,1; 9; 12; 15; 18m dõy chịu được lực kộo tối thiểu là 13KG/m.
Hệ thống dõy dưới lỗ nhận tin hiệu từ miệng lỗ khoan tới kớp dưới lỗ cũng do hóng ICI của Autraylia sản xuất do cụng ty hoỏ chất mỏ nhập khẩu và cung cấp dõy cú thời nổ chậm phần ngàn giõy, khụng dựng điện và cú sức mạnh cao, sử dụng trong những điều kiện khắc nghiệt, thớch hợp với việc sử dụng trong cỏc lỗ khoan. Chiều dài tiờu chuẩn của dõy: 9m; 12m; 18m; 24m; 30m; 36m; 45m; dõy chịu được lực kộo tối thiểu là 18kg.
- Dụng cụ khởi nổ: Dựng mỏy khởi nổ phi điện.
5.1.2.2 Cỏc thụng số mạng lỗ khoan 5.1.2.2.1 Đường kớnh lỗ khoan
Đường kớnh lỗ khoan là thụng số quan trọng, nú quyết định tới mức độ đập vỡ, nú là đại lượng xuất phỏt để tớnh toỏn cỏc thụng số nổ mỡn khỏc. Lựa chọn đường kớnh lỗ khoan căn cứ vào mức độ khú nổ của đất đỏ, quy mụ sản lượng mỏ, đồng bộ thiết bị mỏ.
Vỡ mỏ sử dụng mỏy khoan xoay cầu CƂIII – 250MH nờn đường kớnh lỗ khoan
5.1.2.2.2 Đường cản chõn tầng
Đường khỏng chõn tầng là đường khỏng lớn nhất ở mức nền tầng, được xỏc định theo cụng thức:
√
Trong đú:
m: hệ số khoảng cỏch, m = 1 1,4 chọn m = 1
q: chỉ tiờu thuốc nổ thực tế, q = 0,42 ⁄
H: chiều cao tầng, H = 15m
: chiều sõu lỗ khoan, m
Với : gúc nghiờng lỗ khoan so với mặt phẳng nằm ngang, : chiều sõu khoan thờm, ( )
P: trọng lượng thuốc nổ trờn 1m dài lỗ khoan, ⁄
Với : đường kớnh lỗ khoan,
: mật độ nạp thuốc trờn 1m dài lỗ khoan, ⁄ ⁄
Vậy
√
Theo điều kiện an toàn:
Trong đú:
: gúc nghiờng sườn tầng,
C: khoảng cỏch an toàn tớnh từ trục lỗ khoan hang ngoài tới mộp trờn tầng, chọn C = 3m
.
5.1.2.2.3 Khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan, a
Khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan xỏc định theo cụng thức:
Trong đú:
m: hệ số khoảng cỏch, khi nổ vi sai
5.1.2.2.3 Khoảng cỏch giữa cỏc hàng lỗ khoan, b
Sơ đồ mạng nổ tam giỏc đều nờn :
√ = 7,8m
5.1.2.2.4 Lượng thuốc nổ nạp cho một lỗ mỡn, Q
Vỡ ta chọn phương phỏp nổ mỡn vi sai nờn lượng thuốc nổ nạp cho một lỗ khoan hàng ngoài :
Lượng thuốc nổ nạp cho một lỗ mỡn hàng trong là Q2 :
5.1.2.2.5 Chiều dài bua
( )
Chiều dài bua ảnh hưởng đến sự bay xa của đất đỏ nổ mỡn, bề rộng của đống đỏ và hiệu quả phỏ vỡ khi nổ. Tăng Lb sẽ tăng hệ số sử dụng năng lượng hữu ớch, giảm tổn thất năng lượng và khớ độc nhưng lại giảm chiều cao cột thuốc và thu hẹp mạng lưới lỗ khoan. Với đường khỏng chõn tầng theo tớnh toỏn Wct = 9m nờn:
5.1.2.2.6 Suất phỏ đỏ trung bỡnh của 1m lỗ khoan, S
Suất phỏ đỏ trung bỡnh của mỗi lỗ khoan được xỏc định theo cụng thức:
( )
⁄
Trong đú:
a: khoảng cỏch giữa cỏc lỗ khoan, a = 9m
H: chiều cao tầng, H = 15m
: đường khỏng chõn tầng,
: chiều sõu lỗ khoan,
n: số lượng hàng mỡn trờn bói nổ
Với B: chiều rộng bói nổ, B = A = 13,56m
+1 2
Vậy ( ) = 63 m3/m
Sơ đồ mạng lỗ mỡn trờn bỡnh đồ.
Chọn sơ đồ mạng tam giỏc đều vỡ với sơ đồ mạng này thỡ phần sử dụng bỏn kớnh đập vỡ là ớt nhất nờn mức độ đập vỡ tốt hơn, với điều kiện như nhau thỡ sử dụng mạng tam giỏc đều thỡ thể tớch đập vỡ tăng gấp 1,3 lần so với mạng ụ vuụng.
Hỡnh 5.2: Sơ đồ mạng lỗ khoan
Sơ đồ đấu ghộp mạng nổ.
- Chiều dài của dõy truyền tớn hiệu nổ:
+ Chiều dài dõy thứ cấp trờn mặt bằng khoảng cỏch giữa cỏc lỗ mỡn trờn gương và bằng 9m.
+ Chiều dài dõy xuống lỗ căn cứ vào chiều sõu lỗ khoan ta cú Lk = 18m nờn chiều dài dõy xuống lỗ bằng 18m.
- Thời gian gión cỏch vi sai.
+ Ta sử dụng 2 loại phương tiện điều khiển nổ là: TLD 17ms, TLD 42ms của Autraylia sản xuất.
+ Thời gian chậm vi sai dưới lỗ chọn độ chậm ngũi nổ là 400ms. Chọn sơ đồ nổ qua từng lỗ dựng dõy truyền tớn hiệu nổ và kớp điện vi sai để