ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH NGẦM TRONG MỎ - ĐƯỜNG LÒ DỌC VỈA THÔNG GIÓ (1)

CHƯƠNG 1 : thiết kế kĩ thuật
1.1Khái quát về đờng lò
Đờng lò dọc vỉa thông gió đợc xây dựng trong thời kì xây dựng cơ
bản, có nhiệm vụ chính là thông gió cho mỏ, và vận chuyển nguyên vật liệu
vào mỏ để phục vụ cho sản xuất. Đờng lò có
chiều dài 250 m
tuổi thọ 15 năm
sản lợng chuyển qua 190000 T/năm
hạng mỏ: hạng 2
Công trinh dào qua các lớp đất đá (khoáng sản)
TT

Loại
đá

đất TL
thể Hệ
số Chiều
Gócdốc
tích
kiên cố f dầy( m)
của
vỉa(độ)
(T/m3)
1
Cát
2,4
4
12
40
kết(trụ)

2
than
2,0
1,5
20
40
3
Cuội
2,45
6
18
40
kết(vách)
Lợng nớc chảy vào mỏ:15m3/h
Do đây là đơng lò dọc vỉa thông gó nên ta sẽ bố trí đờng lò vào phía vách vỉa
(cuội kết). Lớp đất đá có độ cứng trung bình f= 6.Ta sẽ bố trí đờng lò nằm
hoàn toàn trong lớp này.
1.2 Thiết kế mặt căt ngang đờng lò
1.2.1 chọn vật liệu chống giữ
Vật liệu chống giữ cũng phụ thuộc nhiều yếu tố nh: Tính chất cơ lí của
đất đá, công dụng v tuổi thọ của đờng lò, điều kiện địa chất thuỷ văn ...
Với yêu cầu bài ra là tuổi thọ đờng lò là 15 năm, đào qua đá vách có hệ số
kiên cố f=6, và là mỏ hạng 2 ta thấy tuổi thọ chung bình và đất đá ổn định
nên ta chọn kết cấu chống là khung chống bằng thép chữ lòng máng
1.2.2 Chọn hình dạng mặt cắt ngang công trình
Phụ thuộc điều kiện ổn định của đất đá, loại kết cấu chống, và công dụng của
đờng lò, thời gian tồn tạicủa đờng lò, áp lực đất tác dụng lên đờng lò.Vì lò
đào qua đá vách có f=6, kết cấu chống bằng thép nên ta chọn đờng lò có dạng
hình vòm bán nguyệt tờng thẳng đứng
1.2.3 Chọn kích thớc mặt cắt ngang đờng lò

Chọn kích thớc mặt cắt ngang đờng lò phụ thuộc vào các yếu tố
-Điều kiện thông gió
- Số lợng đờng xe
- Loại ghi
- Cỡ đờng
-Thiết bị vận chuyển
-Chiều cao kiến trúc đờng xe
1


-Các khoảng cách an toàn
1.3 chọn thiết bị vận tải
Để đảm bảo điều kiện an toàn về khí và bụi nổ ta sẽ chọn loại tàu điện ăc quy
AK-2U có các đặc tính sau

Cỡ đờng Công
(mm)
suấtcủa
một động
cơ (kw)
P
600
2.45/4.0

điện áp Lực kéo
(v)
ở chế độ
ngắn
hạn (kg)
U

F
45
224

Tốc độ ở chế kích thớc cơ bản
độ
ngắn
hạn(km/h)
V
3,45

Dài
2015

Bán kính
vòng nhỏ
nhất(m)

Rộng
900

cao
1210

R
5

Tơng ứng với loại đầu tầu điện trên ta chọn loại goòng UVG-1,0 có các đặc
tính sau

Loại
goòng

Kiểu

Dung
tích
tính
toán
(m3)

Đáy kín UVG- 1,0
không
1,0
lật

Chiều
rộng
thùng
(mm)

Chiều
cao từ
đỉnh
ray
(mm)

Chiều
dài kể
cả đầu

đấm
Cỡ đờng
(mm)

850

1300

1500

Khung
cứng
(mm)

600;575; 500
500

Đờng
kính
bánh
xe
(mm)
300

Chiều
cao
trục kể
từ đỉnh
đờng
ray

(mm)
320

Trọng
lợng
(kg)
486

Ta sẽ chọn loại ray R-24 có đặc tính sau để làm ray

Kiể
u
ray
R24

Trọng Kích thớc cơ bản của ray (mm)
lợng
Chiề Chiề Chiề Chiề
1m
u cao u
u
u dày
dài
rộng
rộng
bụng
(kg)
đế
đỉnh ray
ray

ray
24,04 107,0 92
51
10,5

Diện
tích
Chiề mạt
u cao cắt
ngan
tâm
g cm2
lỗ

Mô
men
quán
tính
Jx(cm4
)

45,50 32,70

468,0

Mômen
Chiề
quán tính u dài
(cm3)
một

đoạn Tiêu
chuẩn
ray
(GOST)
(m)
Wy Wx
87,
2

87,6
0

8

6368 52

1.4 kiểm tra khả năng thông qua của đoàn goòng
1.4.1 Kiểm tra Ssd theo điều kiện thông gió
Chiều cao của lớp đá lát h=100 mm
Chiều cao lớn nhất của thiết bị vận tải
H1= 1300 + 128 +100 = 1528 mm =1,528 m
Chiều cao lối ngời đi lại chọn theo quy phạm =1,8 m.Ta sẽ lấy chiều cao phần
tờng lò là 1,8 (m)
Chiều rộng của đờng lò
B = m + A + n +p
A: chiều rộng lớn nhất của thiết bị vận tải (A = 900 mm)
m: khoảng cách từ vỏ chống đến mép ngoài của thiết bị vận tải
( lấy m = 300)
n: khoảng cách lối ngời đi lại ( chọn n =700 mm)
p: khoảng cách an toàn từ lối ngời đi lại đến thiết bị vận tải ( p = 300 mm)

B =300+900 +700 + 300 =2200 mm =2,2 (m)
2


Vì lò có dạng tờng thẳng vòm bán nguyệt nên ta lấy bán kính vòm là 1,1 m
Diện tích của đờng lò là
Ssd = 2,2* 1,8 + 3,14 *1,1 *1,1 = 5,86 m2
2
Ta kiểm tra theo điều kiện thông gió
Lợng không khí cần đa vào mỏ để đảm bảo điều kiện thông gió bình thờng đợc xác định theo công thức:
Q= Am * Km * q
N
Trong đó:
Am :sản lợng hàng năm của mỏ, T/năm
Km : hệ số dự trữ
Km =1,5
q: lợng không khí cần đa vào mỏ theo điều kiện an toàn theo hạng
mỏ về khí và bụi, m3/phút, mỏ hạng 2 q=1,25
N : số ngày làm việc một năm của mỏ
N=300 ngày
Vậy ta có : Q= 190000 *1,5 *1,25 =1187,5 m3/phút
300
Vận tốc gió trong đờng lò là
Q

V= 60 * S

=
sd

1187,5
60 * 5,86

= 3,37 m/s

Ta thấy vận tốc gió nh dã tính toán là phù hợp với điều kiện vận tốc gió an
toàn nh đã chọn đã thoả mãn
0,25 < v <8
1.4.2 Tính toán vận tải
Trọng lợng lớn nhất đoàn goòng có tải theo điều kiện bám dính
Qg =P (

m
m + i + 0,11a m

1)

: Hệ số bám dính giữa bánh xe với ray , m = 0,24
m : hệ số cản chuyển động của đầu tàu khi mở máy , m = 1,5 0
0 : hệ số sức cản chuyển động của đầu tầu , 0 = 0,007
P = 2 tấn : trọng lợng đầu tầu
i : độ rốc của đờng lò , i = 0,005
thay vào các công thức trên ta có
0,24
Qg = 2(
- 1) = 20,875 tấn
0,0105 + 0,005 + 0,11.0,05
- Chọn số goòng

m

n=

Qg
G0 + G

G0 tải trọng bản thân của goòng, G0 = 486 Kg
G : trọng lợng đất đá chứa trong một goòng
G = .V.g
3


: trọng lợng thể tích của đất đá (cuội kết), = 2,45
g : Hệ số chất đầy goòng , g = 0,95
G = 2,45.1. 0,95 =2,327 T
20,876
Vậy n =
= 7,42
0,486 + 2,327
Vậy ta chọn số goòng là 8 goòng
Số chuyến tàu có thể đạt đợc trong một ca
Z=

60.t ca
Tck

=

t cd

60.t ca
+ t cb + t d +

Tck : thời gian của một chuyến tầu
tca : thời gian làm việc của một ca, tca = 6giờ
tcb : thời gian chuẩn bị goòng , tcb = 15 phút
td : thời gian rỡ tải, td =5 Phút
tcđ : thời gian chuyển động của đoàn goòng
tcđ =

2.L
Vtb

L : chiều dài đờng lò, L =250 m = 0,25 km
Vtb : vận tốc trung bình của đoàn goòng, Vtb = 0,75. Vđt
tcđ =

2.0,25
0,75.3,45

= 0,212 giờ = 13 phút

: thời gian manơ, chờ đợi chất rỡ tải, tránh nhau trong chuyến, = 5 phút
Tck = 15+5 +13 +5 = 38 phút
Z = 60.6 =9,47 chuyến
38
Ta phải cần 10 chuyến mới chở hết
Vậy số chuyến tầu trong một ca là 10 chuyến
Số đầu tầu, toa goòng phục vụ khi đào lò
Theo nguyên tắc đảm bảo vận chuyển hết khối lợng đất đá đào ra khi đào lò

R = k dt . Am (chuyến/ ngày đêm)
n.G
Am : khối lợng đất đá cần vận chuyển trong một ngày đêm
Am = 0,25. A = 0,25.190000 =158,3 T/ngày đêm, số chuyến tầu cần thiết
N
300
của đoàn tàu thực hiện trong một ngày đêm
kdt : hệ số dự trữ chuyến tầu, kể đến các đoàn tầu làm việc không theo đúng
kế hoạch, kdt = 1,15
n.G : Sức chở của một đoàn tầu
1,15.158,3

R = 8.2,327 =9,78 chuyến/ ngày đêm
Số chuyến do một đoàn tầu có thể thực hiện đợc trong một ngày đêm
r = Tnđ/Tck
4


Tnđ : thời gian làm việc một ngày đêm , Tnđ = 16 giờ
r = 16.60 =25,26 chuyến /ngày đêm
38
Ta sẽ lấy r = 25 chuyến/ngày đêm
Số đầu tầu vận chuyển hết khối lợng đất đá khi đào lò là
n = R = 9,78 =0,3912
r
25
Vậy chỉ cần một đầu tầu cũng đủ vận chuyển hết khối lợng đất đá theo yêu
cầu
để đề phòng viêc tàu bị hỏng, trong tình trạng sửa chữa, hay dùng cho công
tác vận tải khác vì vậy ta chọn số đầu tầu là 2

Số goòng cần thiết để vận tải hết đất đá theo yêu cầu là
ng = n.nđầutầu = 8.2 = 16 (goòng)
ta cũng phải chọn số goòng tính theo trờng hợp bị h hỏng trong quá trình sản
xuất, số goòng danh sách là
nds = kds.ng
kds =1,5: hêh số danh sách toa xe
nds =1,5. 16 = 24 (goòng)
1.5 Các bộ phận khác của công trình
1.5.1Rãnh nớc
Ta chọn kích thớc rãnh nớc có kích thớc 400x400
Ta bố chí rãnh nớc nằm dới lối ngời đi lại và đợc phủ bằng tấm bê tông đúc
sẵn
1.5.2 các đờng ống
Ta sẽ bố trí đờng ống ở phía tờng lò đối diện với lối ngời đi lại, các đờng ống
sẽ đợc treo vào tờng lò nhờ các móc treo

hình: 1 Mặt cắt ngang
tỉ lệ 1:100

của đờng lò
5


1.5.3 chọn ghi
Do bán kính vòng nhỏ nhất của tầu điện AK-2U là 5m, nên ta chọn ghi rẽ là
ghi không đối xứng (ghi rẽ một phía) PO624-1/3-8 có các đặc tính sau

Mã
ghi

hiệu Cỡ đờng(mm)

Kiểu
ray

Mác
ghi
(M)

Bán
kính
cong
của ghi

Ghi rẽ một phía ( xem hình 297 a,b)
PO624-1/3- 600
R-24 1/3
8
8
M = 2. tg
2
M
1
= 2.arctg 2 = 2. 2.arctg 6 =190

Chiều
dài từ
mũi ghi
đến tâm
ghi

a
(mm)

Khoảng
Chiều
cách giữa
dài tổng các đờng Trọng lcộng
(mm)
ợng (kg)
của ghi

1300

3920

-

700

1.5 thiết kế trắc dọc đờng lò
Để đảm bảo điều kiện nớc tự chảy và thuận tiện khi vận chuyển bằng goòng
ta thiết kế đờng lò có độ rốc 50/00

6


Chơng 2: áp lực đất đá và chống lò
2.1 áp lực đất đá
áp lực đất đá tác dụng lên kết cấu chống phụ thuộc tổng hợp nhiều yếu tố,
tính chất cơ lí của đất đá, cấu tạo địa chất, hình dạng đờng lò, chất lợng khoan

nổ mìn, thời gian đào đất đá đến lúc chống giữ công trình
2.1.1 áp lực tác dụng thẳng đứng ( áp lực nóc)
Vì đờng lò đợc đào qua đất đá có độ cứng (f = 6) để an toàn ta dùng giả thiết
áp lực của giáo s Tximbarevich để tính toán .
Gọi 2a là chiều rộng của đờng lò đào thực tế thì chiều cao tại đỉnh vòm phá
huỷ là 2a1
Góc ma sát trong của đất đá ()
Với f=6 ta có = 80o30
Với 2a = B + 2b
b = 15 cm = 0,15 m: chiều rộng phần lò mở thêm do kết cấu chống và chèn
giữ kết cấu trống
2a = 2,2 + 2.0,15 = 2,5 m a = 1,25 m
Chiều rộng của vòm phá huỷ phía nóc là 2a1
0
a1 =a +h1. tg( 90 )
2
h1: chiều cao thực tế của đờng lò khi đã tính tới cả việc đặt kết cấu chống và
chèn giữ chúng
với h1 = h +1,2 =1,8 + 1,1 +0,2 = 3,1 m
0
0
a1 = 1,25 + 3,1. tg( 90 80 ) = 1,52 m
2
chiều cao đỉnh vòm phá huỷ
b1 =

a1
f

=

1,52
6

= 0,25 (m)

áp lực nóc phân bố trên một mét dài công trình ta coi phân bố hình chữ nhật
xác định theo công thức
qn = .b1.1,2 = 0,25.1,2.2,45 = 0,74 (T/m)
2.1.2 áp lực hông


qs1 = .b1.tg2(450- 2 ) = 2,45.0,25.tg2(450-400) = 0,005(T/m)


qs2 = .(b1+h1). tg2(450- 2 ) = 2,45.(0,25 + 3,1). tg2(450-400) = 0,06 (T/m)
Coi áp lực sờn phân bố đều hình chữ nhật để an toàn lấy
qs = qs2.1,2 =0,072 (T/m)
2.1.3 áp lực nền
Do chiều rộng của công trình nhỏ và đợc đào trong đất đá có độ cứng trung
bình f = 6 theo kinh nghiệm áp lực này nhỏ có thể bỏ qua .
Ta có bảng kết quả tính toán.
7


F
6

(T/m3)
2,45

(độ)
80o30

2a(m)
2,5

h (m)
3,1

qn (T/m)
0,74

qs (T/m)
0,072

2.2 chọn vật liệu và kết cấu chống giữ
Vật liệu thép: là loại vật liệu chống hoàn thiện nhất vì chúng có độ bền
cao, có khả năng sử dụng đợc nhiều lần, bền lâu, không cháy, chịu biến dạng
lớn mà không mất khả năng mang tải, chịu gia công tốt. Là vật liệu đàn hồi
dẻo do vậy các vỏ chống này có thể chịu đợc biến dạng dẻo mà không mất
khả năng mang tải. Có khả năng đáp ứng mọi loại hình dạng. Nhng thép dễ bị
han rỉ, đặc biệt trong điều kiện hầm lò ẩm ớt có nớc xâm thực và đặc biệt giá
thành cao hơn so với các loại vật liệu khác. Từ đặc tính của thép nh trên ta
thấy việc chọn kết cấu chống bằng thép hình (thép lòng máng) với đờng lò có
tuổi thọ 15 năm, đào trong đất đá có độ cứng f = 6 là hợp lý

Hình:2 Biểu đồ áp lực tác dụng lên công trình
tỉ lệ 1:100
2.3 tính toán kết cấu chống giữ

2.3.1 lập sơ đồ tính toán

8


Hình: 3 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên vì chống
2.3.2 Xác định nội lực trong các bộ phận của kết cấu chống
đây là hệ siêu tĩnh bậc 1vì trong hệ có 4 thành phần phản lực tại 2 khớp cố
định nhng chỉ có 3 phơng trình để xác định
Ta xác định các thành phần phản lực
Vì đây là hệ đối xứng nên ta có
Ha = Hb
Va = Vb
Phơng trình chính tắc để xác định nội lực
11. Ha + 1q = 0
Ha = Hb = -

Ha =

1q

11

.h.R 3

h 4 2.R 4 4. .R 3 .h
.h 3 .R

q n .
+ R 4 h.R 3 + q s . +

+
+ 3h 2 r 2 +
3
3
2
4

4
3
2
h + 4 R 2 + .R.h 2 + h 3
2
3

3,14.1,8.1,13

1,8 4 2 4 4.3,14,1,13.1,8
3,14.1,83.1,1

0,74
+ 1,14 1,8.1,13 + 0,072
1,1 +
+ 3.1,8 2.1,12 +
4
4
3
3
2

HA =
3
3
3,14.1,8
2.1,8
+ 4.1,12 + 3,14.1,1.1,8 2 +
2
3

Ha = Hb = 0,05 (T)
Va = Vb = qn.R = 0,74.1,1 = 0,81 (T)
Nội lực trong cột là
2
2
Mc = Ha.y- q s . y = 0,05 - 0,072. y (T.m)
2
2
Qc = Ha - qs.y = 0,05 - 0,072.y (T)
Nc = Va = 0,81(T)
Nội lực phần vòm
Mv = Ha.(h+R.sin)- qs.

(h + R sin ) 2
2

- qn.R

2

(1 cos ) 2
2

+Va.R.(1-cos)
Qv = Ha.cos + Va.sin - qs.(h+Rsin)cos-qnR.(1cos)sin
Nv = Ha.sin - Va.cos - qs(h+R.sin)sin + qn.R.(1cos)cos

9


H×nh: 4 Sơ đồ tính vòm và cột

10


gã
c

1-cos

qs(T/m qn(T/
(1-cos)2 )
m)

Va(T
Ha( h(m
)
T)
)

R

cos

Sin

0

0

0.74

0.81

0.05

1.8

1.
1

0.74

0.81

0.05

1.8

1.

1

M
0.02
7
0.02
2

0

1

0

0.072

15

0.96592 0.25881 0.03407 0.00116
6
9
4
1
0.072

0.03
0.11
2
0.19
8

60

0.86602
5
0.5
0.70710 0.70710
7
7
0.86602
0.5
5

0.072

0.74

0.81

0.05

1.8

1.
1
1.
1
1.
1

75

0.25881 0.96592 0.74118 0.54934
9
6
1
9
0.072

0.74

0.81

0.05

1.8

1.
1

0.26
3

90

0

0.74

0.81

0.05

1.8

1.
1

0.28
6

30
45

1

0.13397
5
0.29289
3

0.01794
9
0.072
0.08578
6
0.072

0.74

0.81

0.05

1.8

0.74

0.81

0.05

1.8

0.5

0.25

1

1

0.072

Q
N(T) e(m)
0.129 0.03
6
0.81 3
0.059 0.78 0.02

2
2
9
0.210 0.66
6
7
-0.05
0.287
6
-0.5 -0.22
0.274 9
0.33 -0.6
0.183 0.20
4
4
-1.29
0.15
0.046 9
-1.8

B¶ng tÝnh to¸n kÕt qu¶ néi lùc cña phÇn vßm

Néi lùc cña cét thÓ hiÖn ë b¶ng sau
stt
1_1
2_2
3_3

Y(m)
0

0.3
0.6

Ha(T)
0.05
0.05
0.05

qs(T/m)
0.072
0.072
0.072

Va(T)
0.81
0.81
0.81

Mc(Tm)
0
0.01176
0.01704

Qc(T)
0.05
0.0284
0.0068

Nc(T)
-0.81

-0.81
-0.81

e(m)
0
0.014519
0.021037
11


4_4
5_5
6_6
7_7

0.9
1.2
1.5
1.8

0.05
0.05
0.05
0.05

0.072
0.072
0.072
0.072

0.81
0.81
0.81
0.81

0.01584
0.00816
-0.006
-0.02664

-0.0148
-0.0364
-0.058
-0.1293

-0.81
-0.81
-0.81
-0.81

0.019556
0.010074
-0.00741
-0.03289

12


BiÓu ®å néi lùc cña kÕt cÊu chèng
0,263

0,286
0,286

0,263

0,198

0,198

0,112

0,112

0,03

BiÓu ®å m« men
tØ lÖ: 1:100

0,03

0,022

0,022

0,027

0,027

0,006

0,006

0,008

0,008

0,016

0,016

0,017

0,017

0,012

0,012

0,027

M(T.m)

uèn M (T.m)

0,027

0,183
0,275
0,287

00
0,183

0,275
0,287

0,210
0,210
0,059

0,059

0,129

0,129

0,058

0,058

0,036

0,036

Q(T)

0,015

0,015

0

0

0,028

BiÓu ®å lùc c¾t Q
tØ lÖ : 1:100

0,05

0,028

0,05

(T)

13


0,204

159
159

0,33

0,204
0,33

0,5
0,667

0,5
0,667

0,782

0,782

0,81

0,81

N(T)

Biểu đồ lực dọc
tỉ lệ: 1:100

N (T)
0,81

0,81

2.4 Tính chọn thép và kiểm tra bền
Sơ bộ ta chọn thép lòng máng SPV18 có đặc tính sau để chống
Số hiệu
thép hình
N0
SPV18

Diện tích
mặt
cắt
ngang(cm2)
21,71

Chiều cao Mô men trống
của thép uốn theo truc x-x
(mm)
Wx (cm3)
180
42,95

Mô men trống
uốn theo trục YY Wy(cm3)
68,3

Kiêm tra bền cho thép theo điều kiện
M
= max N max [ ]
Wx

n

F

n :hệ số an toàn (n=2)
Wx: Mô men chống uốn của thép theo phơng x.

để an toàn ta lấy
M
[ ] vì lực dọc mang dấu âm
N
= max - max
Wx



=

F

0,286.10 5
42,95

Mặt khác

+

n

0,81.10 3
12

= 733,39 (kg/cm2 )

[ ] = 2700 kg/cm2 < [ ]
2

Vậy thép ta chọn đã đủ bền
14


2.5 tính tấm chèn
Vì tấm chèn dùng để chèn khoảng cách giữa hai vì chống, nó có tác
dung nh một dầm nằm ngang. Vì vậy ta sẽ kiểm tra tấm chèn nh kiểm tra một
dầm nằm ngang chịu tải trọng phân bố đều
Sơ bộ ta chọn tấm chèn có chiều rộng 20 cm va dầy 4 cm làm bằng bê
tông mác 200 và có bố trí cốt thép là 4 thanh 5 thuộc nhóm AII. Tấm chèn
chịu áp lực của phần đất đá nằm trên nó trong phạm vi vòm phá huỷ
áp lực đất đá lên tấm chèn là
Pc = .b
b: chiều rộng của tấm chèn (b=0,2m)
Pc = 2,45.0,2 =0,45 (T/m)
0,49 (T/m)

0,245 (T/m)

0,245 (T/m)

Hình: 5 Biểu đồ phân bố áp lực lên tấm chèn
tỉ lệ: 1:100
Chọn a là chiều dầy của lớp bê tông bảo vệ (a=1cm) h0 =4cm
Theo bài toán kiểm tra bền ta có
M

N
x

Hình:6 Sơ đồ tính tấm chèn
Phơng trình mô men của tấm chèn là
2
M=0,245.x - 0,49 x
2
Mmax = 0,049 T.m =4900 KG.cm

Q

0,245 (T/m)

15


Bê tông mác 200 Rn = 90 (KG/cm2)
Cốt thép nhóm AII Ra = 2600 (KG/cm2)
4 thanh 5 Fa = 0,79 cm2
Chiều rộng của tấm chèn (b=20cm)
=

Ra .Fa
b.h0 .Rn

=

2600.0,79
=0,285
20.4.90

< 0,55 A = 0,241

Mgh
=
A.Rn.b.h02
Ta thấy tấm chèn đã đủ bền
2.6 hộ chiếu chống

=

0,241.90.20.42=6941(KG.cm)

Hình:7 Mặt cắt ngang đờng lò
Tỉ lệ 1:50
Hình:8
Mặt cắt dọc của
đờng lò
tỉ lệ 1:100

16


H×nh:9 C¸c chi tiÕt liªn kÕt

17


Mặt căt A-A
Tỉ lệ 1:5

Bu lông gông

Tỉ
lệ 1:5

Liên kết bản đế và cột
Tỉ lệ 1:5

stt

Tên chi tiết

1

Cột vì chống

2

Xà vì chống

3

đế chân cột
chống(cắt từ
chống)
Gông

4
5
6

Tên vật
liệu
thép
SPV-18
thép
SPV-18
vì thép
vì SPV-18
thép
20

đơn vị

Khối lợng

Kg
Kg
Kg
Cái

Bu lông M18
Cái
Bản đệm
thép lá Cái
Chơng 3: Thiết kế thi công
3.1 Khái quát về tổ chức thi công
3.1.1 Chọn sơ đồ đào chống
18

Do đờng lò đào trong đất đá có độ kiên cố (f=6) là loại đất đá ổn định, và
diện tích đờng lò nhỏ (Sđ = 5,86 m2), chiều dài ngắn (250m) vì vậy áp dụng sơ
đồ đào nối tiếp là thích hợp nhất. Với sơ đồ này ta đào và chống tạm hết chiều
dài đờng lò sau đó quay lại chống cố định
3.1.2 Chọn sơ đồ đào phá
Do đờng lò đào trong đá vách có độ cứng (f=6), diện tích mặt cắt ngang
nhỏ (Sđ = 5,86 m2). Ta sẽ sử dụng phơng pháp đào toàn tiết diện.
Và với điều kiện thực tế của mỏ nớc ta hiện nay thì phơng pháp phá vỡ
đất đá bằng khoan nổ mìn là phơng pháp đợc sử dụng phổ biến nhất, vì phơng
pháp này đơn giản, rẻ tuy nhiên nó cũng tồn tại nhiều khuyết điểm , nh gây
đôc hại cho ngời lao động, hệ số thừa tiết diện lớn, chi phí chèn chống cao, độ
ổn định của đờng lò kém, độ an toàn không cao.
3.1.3 Chọn sơ đồ xúc bốc và vận chuyển
Xúc bốc là khâu nặng nhất trong một chu kì nó chiếm thời gian và nhân
công lao động nhiều nhất. Để tăng tốc độ đào lò ta sẽ sử dụng phơng pháp
xúc bốc cơ giới. Do diện tích mặt cắt ngang của đờng lò hẹp nên ta sử dụng
loại máy xúc tay gầu lăn di chuyển bằng xích. Và chọn phơng pháp vận
chuyển bằng goòng.
3.2 Khoan nổ mìn
3.2.1 Chọn thiết bị và số lợng lỗ máy khoan
Vì diện tích đờng lò nhỏ ta chọn loại may khoan cầm tay của LIÊN XÔ cũ
Máy PP-36. Chọn 3 máy trong đó 2 máy làm việc, một máy dự phòng
đặc tính của máy khoan
Stt
1
2
3
4
5

6

Các chỉ tiêu kĩ thuật
Năng lợng đập daN.m
Chi phí khí nén, m3/phút
Đờng kính mũi khoan, mm
Chiều sâu lỗ khoan, m
Chiều dài máy, m
Trọng lợng máy, kg

Thông số
5,8
3,5
36-56
4
0,86
24

3.2.2 Loại thuốc nổ và phơng tiện nổ
- Để đảm bảo điều kiện an toàn về nổ khí và bụi ta chọn loại thuốc nổ an
toàn AH-1 của công ty hoá chất mỏ sản xuất
Đặc tính thuốc nổ AH-1 thể hiện ở bảng sau
Stt
chỉ tiêu kĩ thuật
Thông số
3
1
Sức công nổ (p) cm
250-260
2

Sức công phá (w) mm
10
3
3
0,95-1,1
Mật độ thuốc nổ ( ) g/cm
4
đờng kính thỏi thuốc (dt) mm
36
5
Chiều dài thỏi thuốc (lt) m
0,2
6
Trọng lợng một thỏi thuốc(G) kg 0,2
19


- Phơng tiện nổ: Để kích nổ ta sử dụng phơng tiện kích nổ là kíp điện vi
Thứ tự nổ là: Đầu tiên là nổ lỗ đốt phá tiếp theo là lỗ phá cuối cùng là lỗ biên
số từ 1-3 tơng ứng với lỗ khoan đột phá, phá, tạo biên

Bảng đặc tính kĩ thuật của kíp điện vi sai an toàn EDK7-PM25
stt
Mã hiệu
1
Thời gian nổ chậm.:kíp số 1
25
kíp số 2
50
kíp số 3

75
2
2,0-4,2
Điện trở của kíp (): kíp số 1
kíp số 2
kíp số 3
3
Đờng kính ngoài kíp :kíp số 1
7,6
(mm)
kíp số 2
kíp số 3
4
Chiều dài kíp(mm) :kíp số 1
72
kíp số 2
72
kíp số 3
72
5
Nơi sản xuất
Liên Xô cũ
6
Điều kiện sử dụng
Có CH4 và
bụi nổ
- Ta chọn máy nổ mìn của Liên Xô cũ có mã hiệu KVP-1/100m
Đặc tính của máy nổ mìn thể hiện ở bảng sau
Stt
1

2
3
4
5

Chỉ tiêu kĩ thuật
Nguồn nạp
Điện thế
Số lợng kíp nổ liên tiếp max (cái)
Điện trở lớn nhất ()
Trọng lợng máy (kg)

Thông số
Ăc quy
650
100
380
2

- Ta xác định lại tiết diện thực tế của đờng lò phải đào
Sđ = 1,8(2,2+2.0,15) +

(

3,14. 1,1 + 0,15
2

) = 6,97 m2
2

Để tiện tính toán ta lấy Sđ = 7 m2
3.2.3tính toán các thông số khoan nổ
3.2.3.1 Chỉ tiêu thuốc nổ
áp dụng công thức của giáo s Pacrôvxki ta có
q= q1. f1.v1.e.kđ (kg/m3)
20


q1 : chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn (kg/m 3) với f=6 theo bảng giá trị của q 1 ứng
với giá trị của f, ta lấy q1 = 0,6
f1: hệ số ảnh hởng của cấu trúc thành tạo đất đá. Vì đờng lò đào qua đất đá
vách là cuội kết là loại đá có cấu tạo ròn. Nên ta lấy f1= 1,1
v1: Hệ số nén ép (hệ số nén ép)
v1=
e: Khả năng công nổ
e=

6,5
Sd

=

6,5
7

= 2,456

380
380
=

=
p ct
260

1,4

kđ: hệ số kể đến ảnh hởng của đờng kính thỏi thuốc
Với dbao =36 ta lấy kđ = 1,1
Vậy q=0,6.1,1.2,456.1,4.1,1= 2,496 (kg)
3.2.3.2 Đờng kính lỗ khoan
Dựa vào đờng kính thỏi thuốc ta chọn đờng kính lỗ khoan lớn hơn đờng kính
thỏi thuốc 6mm để thuận tiện cho việc nạp thuốc
dk = 36+6 = 42 mm
3.2.3.3 Số lỗ mìn trên gơng
Số lỗ mìn trên gơng tính theo công thức
N=

1,27.q.S d
2

d b ..a.k n

Sđ : diện tích gơng đào Sđ = 7m2
a: hệ số nạp thuốc bình quân trong các lỗ khoan, vì đờng lò có khí và bụi nổ
nên ta lây (a = 0,6)
: Mật độ nạp thuốc trong các thỏi thuốc (= 1000kg/m3)
d : Đờng kính thỏi thuốc (d= 0,036 m)
k: Hệ số nén chặt thỏi thuổc trong lỗ mìn (k= 0,95)
1,27.2,496.7
N=

= 30 (lỗ)
0,036 2.1000.0,6.0,95
Do đờng lò đào qua đất đá có (f=6) là loại đá cứng nên ta sẽ bố trí thêm 2 lỗ
mìn vào nhóm tạo rạch và nhóm nổ phá
3.2.3.4Số lỗ mìn biên
Số lỗ mìn biên đợc tính theo công thức
Nb =

C. S d B
b

+1

C: Hệ số phụ thuộc vào hình dạng đờng lò.Vì đờng lò có dạng tờng thẳng
vòm bán nguyệt (C=3,86)
B: Chiều rộng bên ngoài vỏ chống (B=2,5 m)
b: Khoảng cách giữa các lỗ mìn biên (b=0,6 m)
Nb =

3,86. 7 2,5
+
0,6

1= 13 (lỗ)

3.2.3.5 Số lỗ mìn nhóm rạch, phá
21


Nr,p = N- Nb = 32- 13 = 19 (lỗ)

Chọn số lỗ mìn tạo rạch là 6 lỗ, thì số lỗ mìn phá là 13 lỗ.
3.2.3.6 Xác định chiều sâu lỗ mìn
Chiều sâu lỗ mìn ta coi là một hàm số phụ thuộc thời gian một chu kì
l=f(Tck)
Tck: Thời gian một chu kì đào
Tck = t1+t2+t3+t4+t5
t1: Thời gian khoan tính theo công thức
t1=

N .l
n k .v k

(giờ)

nk : số máy khoan làm việc đồng thời (nk =2 máy)
vk: tốc độ khoan (vk =6m/giờ)
t1=

30.l
2.6

= 2,5.l

t2 : Thời gian nạp thuốc mìn
t2 =

N .t
n .nn

t2: thời gian nạp thuốc cho một lỗ mìn (t=0,06 giờ)

n: Hệ số làm việc đồng thời của công nhân trong quá trình nạp (n=0,8)
nn : Số công nhân nạp thuốc đồng thời (nn=5 ngời)
t2=

30.0,06
5.0,8

= 0,45 (giờ)

t3 : Thời gian nổ và thông gió (t3 = 0,5 giờ)
t4: thời gian xúc bốc đất đá
t4 =

k 0 .S d à . .l
n x .Px

(giờ)

k0: Hệ số nở rời của đất đá f=6 k0 = 2
: Hệ số lẹm (= 1,05)
Px: nămg suất máy xúcthc tế (Px =10m3/h)
Nx: số may xúc làm việc đồng thời(nx=1)
22


: Hệ số sử dụng lỗ mìn (=0,9)
t4 =

2.7.1,05.0,9.l
10.1

=1,323.l

(giờ)

t5: Thời gian chuẩn bị và kết thúc của máy xúc (t5=0,6 giờ)
Tck = 8 giờ
8 ( 0,45 + 0,5 + 0,6)
Vậy l=
=1,7 (m)
2,5 + 1,323
3.2.3.7 Xác định chỉ tiêu thuốc nổ cho một chu kì
áp dụng công thức
Q1 = k.q.v = q.Sđ.l.
Q1= 2,496.7.1,7.0,9= 26,57(kg)
Lợng thuốc nổ trung bình trong mỗi lỗ khoan
qtb = Q1 = 26,57 =0,886 (kg)
30
N
Lợng thuốc nổ trong lỗ tạo rạch
qr = 1,15. qtb = 1,15.0,886 = 1,02(kg/lỗ)
Lợng thuốc nổ trong lỗ phá
qp = qtb = 0,886 (kg/lỗ)
Lợng thuốc nổ trong lỗ mìn biên
qb = 0,85.0,886 = 0,75(kg/lỗ)
Lợng thuốc nổ tính toán cho mỗi đợt nổ
Qtt = 5.1,02 + 11.0,886 + 14.0,75 = 25,35(kg)
Số thỏi thuốc trrong mỗi lỗ mìn với trọng lợng mỗi thỏi thuốc là 0,2 kg
Nhóm tạo rạch
1,02

nr =
= 5,1 =5thỏi
0,2
Nhóm lỗ mìn phá
0,886
np =
4,43 thỏi =4,5 thỏi
0,2
Nhóm lỗ mìn biên
0,75
nb =
= 3,75 thỏi = 4thỏi
0,2
Chiều dài mỗi nhóm lỗ mìn
Nhóm lỗ tạo rạch, biên, phá lần lợt là
lr = 1,1.l = 1,1.1,7 =1,9 (m)
lp = l =1,7 (m)
lb = 0,95.l0 = 0,95.1,07 = 1,7 (m)
cos 85
cos 85
3.2.3.8 Khoảng cách các lỗ mìn trên gơng
Ta chọn khoảng cách từ lỗ mìn biên tới biên ngoài đờng lò là 15 cm
Khoảng cách giữa các lỗ mìn biên
23


bb =

P
Nb 1

P: Chu vi biên lò không kể nền
P= 2.1,8 + 3,14.1,25= 7,525

(m)

7,525


bb = 14 1 = 0,5788 = 0,58 (m)
Khoảng cách từ lỗ khoan tạo rạch đến trục đờng lò
c

br = lr.cos + 2

: Góc nghiêng khi khoan lỗ tạo rạch (chọn =800)
c: khoảng cách giữa hai đáy lỗ khoan tạo rạch (c=0,25m)
br= 1,86.cos800 + 0,25 = 0,45 (m)
2
- Khoảng cách từ lỗ mìn phá tới lỗ mìn tạo biên và lỗ tạo rạch
af = B 2.bb 2br = 2,5 2.0,15 .0,45 = 0,437 (m)
4
4
3..2.3.9 Cấu trúc lợng thuốc trong lỗ mìn
Ta chọn phơng pháp nạp thuốc liên tục và dùng phơng pháp kích nổ nghịch, ta
bố trí các thỏi thuốc đặt sát nhau
- Chiều dài nạp thuốc cho từng nhóm lỗ mìn
-Nhóm tạo rạch
L1 = 5.0,2 = 1 (m)
- Nhóm phá

L2 = 4,5.0,2 =0,9 (m)
-Nhóm tạo biên
L3 =4.0,2 = 0,8 (m)s
-Chiều dài bua của từng nhóm
- Nhóm tạo rạch
Lb,r = 1,86 -1 =
0,86 (m)
Lb,p = 1,7 - 0,9 =
0,8 (m)
Lb,b = 1,6 - 0,8 =
0,8 (m)
- Tiến độ đào
sau một
chu kì
Lđ = l. = 1,7.0,9
= 1,5 (m)
-Hộ
chiếu
khoan nổ
nh hình vẽ
26

26

25

27

28

12

12

1

4

1;4

10

14

29

24

11

13

23

14;10

2

15

30

5

9

22

2;5

15;9

16

31

3

8

6

21

16;8
3;6

7;8;9;10

7

20

20;32

20;21;22;23

19

4;5;6

14;15;16;17

29;30;31;32

18

1;2;3

17

32

24


Hình:10 Hộ chiếu khoan nổ
tỉ lệ 1:100

Lỗ mìn tạo rạch

Bua

Kíp điện số 1

Lỗ mìn phá

Bua

Kíp điện số 2

Kíp điện số 3

a: Lỗ mìn biên
b: Lỗ mìn phá
c: Lỗ mìn tạo rạch

Lỗ mìn biên

ợng thuốc
Tỉ lệ 1:100
1: kíp điện
2:Thỏi thuốc
3:Bua mìn
4: Dây điện

Bua

Hình:11
Kết cấu l-

Bảng lí lịch lỗ mìn

25