ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH NGẦM TRONG MỎ - LÒ THƯỢNG ĐƯỜNG RAY TRONG THAN

Chơng i

Thiết kế kỹ thuật
I những nét chung về đờng lò cần thiết kế :
1 Công dụng :
- Thợng đờng ray ( gọi là thợng phụ ) làm nhiệm vụ vận chuyển vật liệu , thiết
bị , ngời nên xuống từ lò chợ và chuyên trở các goòng chứa đá ( nếu có xuống
sân ga ) , dẫn gió sạch .
- Chiều dài đờng lò và thời gian tồn tại :
Chiều dài đờng lò thiết kế là 100 m với góc dốc 21 0 và thời gian tồn tại là 5
năm .
- Tuy mỏ thuộc khí nổ hạng III về khí bụi nổ nhng do điều kiện công tác vận
tải , xúc bốc , khoan , chống dữ đờng lò , vậy chọn giải pháp thi công đào đ ờng lò theo hớng từ dới lên trên và kết hợp thông gió thật tốt tại gơng lò .
II Chọn thiết bị vận tải và khả năng thông qua của đờng lò
1 Chọn thiết bị vận tải - năng suất thiết bị vận tải .

a Lò dốc 21 0 nên sử dụng phơng pháp vận tải bằng tời cáp để kéo goòng là
hợp lý . Goòng đợc sử dụng vận tải ở đây là goòng VG 1,2 loại bền và cứng ,
chịu đợc va đập khi chất tải hàng có cục lớn .
b Năng suất thiết bị vận tải :
Năng suất đợc xác định tơng ứng với lu lợng lớn nhất của dòng nguồn.
- Lu lợng theo kế hoạch :
Sản lợng theo kế hoạch là 100 000 T nam .
Số ngày thực tế đi làm trong năm là : 300 ngày .
Sản lợng một ngày đêm =

100000
= 333,3 T ngay .
300

Một ngày đêm = 3 ca

Sản lợng một ca là =

333,3
= 111,1 T ca
3

1


Sản lợng một giờ là =

111,1
= 15,87 T h
7

Năng suất thiết bị vận tải :
K kd .Qca
Tm

Q tt =

K kd _ hệ số không đồng đều ( không sử dụng bunke trung gian ) K kd = 1,5
Q ca = 111,1 T ca
T m _ thời gian máy trong một ca . T m = 6 giờ
Q tt =

111,1.1,5
= 27,775 T h .
6

Thời gian 1 goòng qua đờng lò =

2,1.1,2
= 0,16 giờ
15,87

Vận tốc vận chuyển 1 goòng : v=

100
=0,175 m s
0,16

t ck =

2.L
2.100
+ =
+ 90 = 1293,45s
vtb
0,95.0,175

- số goòng một lần kéo là
Z=

Qtt .t ck 27,775.1293,45
=
= 1,32goòng
3,6.G 3,6.2,1.1,2.3600

Chọn số goòng là 2 goòng

Với góc nghiêng đờng vận tải 21- 0 và sử dụng 2 goòng trongmột lần vận
chuyển nên ta dùng tời 1 cực có cáp nối đuôi
- bảng đặc tính về goòng VG 1,2:
Dung Chiều
tích

1,2

Chiều

Chiều Khung

rộng

dài kể

cao kể

thùng

cả đầu

cả

đấm

đỉnh

đến trục

1850

ray
1300

móc
320

1000

cứng

600

Cỡ đ-

đờng

Chiều

Hệ số

ờng

kính

cao từ

lực

bánh

đỉnh ray

cản

750

350

III chọn hình dạng và kích thớc mặt cắt ngang hầm lò
2

0,26


1- yếu tố ảnh hởng tới lựa chọn hình dạng đờng lò

- Tính chất cơ lý đá mà đờng lò đào qua là than có hệ số kiên cố f= 2,5 mềm
yếu , nở rời không ổn định
Thời gian tồn tại của đờng lò là 5 năm
- Đờng lò vận chuyển vật liệu , ngời lên xuống từ lò trợ và ngoòng chứa đá
xuống sân ga
Căn cứ vào các yếu tố trên chọn tiết diện ngang đờng lò là hình thang.
2 Xác định kích thớc mặt cắt ngang hầm lò .
a - Cớ sở chọn kích thớc mặt cắt ngang đờng lò :
- Kích thớc tiết diện mặt cắt ngang đờng lò phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ Khoảng cách an toàn giữa mắp ngoài của thiết bị vận tải với cột chống phía
không có ngời đi lại .
+ Khoảng cách an toàn giữa mắp ngoài của thiết bị vận tải với cột chống phía

bên có ngời .
+ Phụ thuộc vào thiết bị vận tải .
b Các thông số kích thớc đợc lựa chọn :

L3
d

L1

m

L
h5 h

a

Bg

b

c

h1 h 2 h3

h4

B

ha
hb

L2
L5

L6

L4
3

Rãnh nước


+ Khoảng cách an toàn giữa mắp ngoài của thiết bị vận tải với cột chống phía
bên không có ngời đi lại đợc chọn m = 250 mm .
+ Khoảng cách an toàn giữa mép ngoài của thiết bị vận tải với cột chống phía
bên có ngời đi lại chọn n= 750 mm
- Kích thớc chiều rộng đờng lò :
+ chiều rộng phía trong đờng lò mức cao nhất của thiết bị vận tải : B
B=A+m+n
Với : A_chiều rộng lớn nhất của thiết bị vận tải A = 1000 mm .
B = 1000 + 250 + 750 = 2000 mm .
+ Chiều rộng sử dụng của nóc lò :
L 1 = B + 2.( h 1 - h ).cotg = 2000 2.( 1800 1300).cotg80 0 =
1824 mm.
+ Chiều rộng sử dụng của nóc lò :
L 2 = B + 2. ( h+h a ).cotg = 2000+(1300+90).cotg80 0 = 2245 mm.
+ Khoảng cách từ trung tâm đờng xe tới cột :
L5 = a + (h + hb ) cot g = 1013 mm.
L6 = c + ( h + hb ). cot g = 1513 mm.

+ Chiều cao lò từ dới đá lát tới xà :

h3 = h1 + hb = 1800 + 190 = 1990 mm.

+ Chiều cao đào từ nền lò tới xà :
h 4 =h 3 +50+100 +d = 2290 mm.
+ Chiều dài của xà:

Lx = L1 + 2.d + = 2174 mm .
+ Chiều rộng đào của nóc lò :

L3 = L1 + 2.d + = 1824+2.150+100+50=2274 mm.
+Chiều rộng đào của nền lò :

L4 = L5 + L6 + 100 + 2.d =1013+1513+2.150+100=2926 mm.
+ Chiều dài cột :
4


L=

h3
+ 330+ =2401 mm.
sin

+ Tiết diện sử dụng của đờng lò:

S sd =

L1 + L2
1824 + 2245
.h2 =

.(1800 + 90).10 6 = 3,845 m 2
2
2

+ Tiết diện đào của lò :
Sd =

L3 + L4
2274 + 2926
.h4 =
.2290.10 6 = 5,954m 2 .
2
2

3 Kiêm tra kích thớc mặt cắt ngang theo điều kiện thông gió :
Tốc độ gió đi qua đờng lò :

A.q.k
V=
60.à .s sd .N
A- là sản lợng than hàng năm A=100 000 T năm
q _ lợng không khí cần cung cấp cho một tấn than / ngày đêm ( khí nổ hạng
3
III ) nên q=1,5 m phút

k _ hệ số không cân bằng trong sản xuất k= 1,25
N _ số ngày làm việc trong một năm N = 300 ngày
S sd _ diện tích thông gió S = 4,4m 2
à _ hệ số giảm diện tích mặt cắt ngang à = 1,1

Vậy : V = 2,15 m s .
1,5 m s < V < 8 m s
Vậy diện tích đờng lò phù hợp với điều kiện thông gió chọn S =4,4 m 2
IV - áp lực đất đá tác dụng nên vỏ chống .

1 - áp lực nóc :
Theo P. M Timbrevích
Tải trọng tính cho một vì chống , chống cách nhau một khoảng L:
P = 2a . b 1 . L
2.a _ chiều rộng nóc lò 2a = 1824 mm = 1, 824 m
5


b 1 _ chiều cao vom cân bằng
b1 =

a1
f

a 1 _ lửa chiều rộng vòm cân bằng :
a 1 = a+ h.( cotg + cotg(

90 0 +
))
2

= arctgf =arctg 2,5 = 68,2 ( độ )

a 1 = 1,576 m
b1 =

a1
= 0,63 m
f

- Tải trọng tính cho một vì chống chống cách nhau 1 khoảng L = 0.8 m là :
P= 2a . b 1 . L = 19,3052 KN vi
- Tải trọng nóc tác dụng vào vỏ chống :
P n = P . cos = 19,3052 . cos21 = 18,023 KN vi
- Thành phần lực T có khuynh hớng kéo đổ vì chống theo độ đốc của đờng lò
n

là :
Tn = P. sin = 6,9184 KN
vi

Tn

Pn

P

6


2 - ¸p lùc h«ng :
¸p lùc h«ng t¸c dông vµo mét v× chèng chèng c¸ch nhau mét kho¶ng L = 0,8
m:
0
γ .hn .L

2 90 + ϕ
Rn =
.(hn + 2.b1 ).tg (
).
2
2

Víi : hn =

h
= 1,9281 m
cos α

R n = 1,92 KN vi

b1 = 0,63 (m)

X

0,39 (KN/m)

h4=1,928 (m)

0,39(KN/m)

1,992
(KN/m)

1,992(KN/m)

Y

3 - ¸p lùc nÒn :

90 0 − ϕ
N = D0 .L.tg (
)
2
§êng lß ®µo trong than ®ång nhÊt :
2

0
0
γ x0
γ .x0
2 90 + ϕ
2 90 + ϕ
D0 =
.( x0 + 2h1 )tg (
)−
tg (
)
2
2
2
2

h1 = hn + b1 =1,9281+0,63=2,5581 m.
§êng lß ë tr¹ng th¸i c©n b»ng :

7


90 0 +
H 1.tg (
)
2
x0 =
=0,003523 m
0
4 90
1 tg (
)
2
4

D0 =7,192.10

3

m

Vậy : N = 5,426808 10 3 KN vi

N
P

P

V tính toán kết cấu chống giữ

1 Tải trọng nóc tính cho một vì chống các vì cách nhau L = 0,8 m
P = 2a . b 1 . L . cos
2 Mô men uốn lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm giữa xà đợc xác định :

M u max

Pa 2a 2 b1 L
=
=
4
4

- Mô men chống uốn của tiết diện nguy hiểm đợc tính :
M u max
a 2 b1 L
=
W=
=0,2689 10 4 m 3 =26,89 cm 3
[ u ]
2[ u ]

Vậy chọn thép thanh ray R18 là hợp lý nhất
u nhợc điểm của loại thép này :
8


+ u điểm :
chịu uốn dọc tốt hơn thép chữ I , tận dụng các thanh ray cũ hết hạn sử dụng
làm khung chống
+ nhợc điểm :

Nặng ,chỉ để dựng vì chống hình thang , chữ nhật , tốn nhiều công dựng , vân
chuyển
- khoảng cách lớn nhất giữa hai vì chống :
Lmax =

2[ u ]W
= 1,16 m.
a 2 b1

Vậy chọn L = 0,8 m là hợp lý .
3 Kích thớc cột :
Do đờng lò có tính đối xứng nên ta tính cho một bên là đủ .

b1b1
P1

L

L1= 2a

d

P
P1

Rh
C

H1

C'

80

P2

Rh.sin
A

B
C

d
L

Với : R h - áp lực hông lò : R h = 1,92 KN vi
d, c _ cánh tay đòn của điểm đặt áp lực hông :

9


c,
c=
sin

,
trong đó : c =

hn (2. p1 + p2 )
3.( p1 + p2 )

h n _ là chiều ao của lò h , hn =

h
= 1,9281 m
cos

p 1 = 0,39 KN vi , p 2 = 1,992 KN vi

c, =

hn (2. p1 + p2 )
= 0,748 m
3.( p1 + p2 )

c,
c=
sin

= 0,7595 m

d = L c = 2,401 0,7595 = 1,642 m .
- Phản lực tại gối tựa RA , RB :
+ Mô men đối với điểm A :

M A = Rh sin .c RB .L = 0

RB =

Rh .c sin

=0,598
L

KN

vi

+ Mô men đối với điểm B;

M B = R A L Rh d sin = 0
RA =

Rh d sin
= 1,293 KN vi
L

- Mô men uốn lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm của cột :

M u max = R A c = 1,92.0,7595 = 1,45824 KN
- Mô men chống uốn của tiết diện nguy hiểm :

ƯW =

M u max 1,45824
= 0,6944.10 5 m 3
[ u ] 210000

Tuy mô men xà cột nhỏ ta vẫn chọn thép đờng ray tiện cho việc phân loại
cũng nh cung ứng thép .
4 kích thớc các bộ phận vỏ chống :

10


- Tấm chèn : là các tấm bê tông đúc sẵn ở ngoài , sau đó đa vào lò ghép lại
thành mảng ngăn không cho đất đá xập vào trong lò , kích đất đá không cho biến
dạng :

- Thanh giằng : thanh thép cán mỏng 8 mm ,liên kết các vì chống thành một khối
chống , dài 1m đợc nắp chéo nhau bắt bu lông vào cột nhờ gông giằng vì :

150

D-D

50

D

100
gong vi giang

D

Chi tiết giằng vì

gông giằng vì

- Chân cột : chống lún , trợt , bản thép dày ( guốc cột):

B

B

150

10

B -B

200

- Văng : dùng gỗ tròn 12 , đầu văng đánh mắt cá có chiều dài 0,85m
11


850

- Nối xà và cột : xà và cột liên kết với nhau bằng bản nối có dạng :

5 Hộ chiếu chống giữ :
Vì chống dùng thép thanh ray R18 là vì chống chịu nén dọc tốt , phù hợp với
đờng lò có biến động về áp lực và thời gian tồn tại cao ,các đờng lò chịu ảnh hởng về nổ mìn , vận chuyển
+ Vì chống phải chống theo đúng hộ chiếu kỹ thuật
+ Mặt phẳng chứa vì chống lệch so với trục đờng lò góc 5 0 đến 7 0
+ Xà và cột đợc liên kết ăn khớp bằng bản nối
+ Khi dựng song vì chống phải cố định ngay vì chống bằng các giằng , chèn ,
nêm vì , văng .
+ Chân cột phải phải đợc cắm chôn xuống nền lò ít nhất là 0,2 m để chánh bị
đẩy chân cột ra các chi tiết của một vì chống

Tên gọi

Vật liệu

đơn

quy cách

vị

Số lợng

Chiều dài ( mm)
12

Trọng lợng kg


Xà
Cột
Tấm

R18
R18
thép dẹt

Cái
Cái
Cái

1
2
4

đơn vị
2174
2401
160

Toàn bộ
2174
4802
640

đệm
Thanh

60.160.10
thép dẹt

Cái

4

1000

4000

giằng
Gông

1000.63.8
thép tròn

Cái

4

400

1600

20
giằng
đế cột thép bản
Cái
2
Khối lợng vật liệu môt tấm chèn :

200

400

đơn vị
39,26
43,36

Toàn bộ
39,26
86,72

Vật liệu
đơn vị Khối lợng vật liệu với chiều dài 900 mm
Thép sợi thờng 6
Kg
0,92
3
Bê tông mác 200
dm
900
Trọng lợng tấm chèn
Kg
21,6
Số lợng tấm chèn cho một vì chống ( n):
n=

Pc = L1 +

Pc
r .2

2.h2

sin

= 5662,3 mm

r _ chiều rộng tấm chèn r = 150 mm
5662,3
=18,85 tấm

150.2

vậy : n =

chọn n = 18tấm
Chèn đợc chèn cách và chèn theo sơ đồ sau:

Tam chen

Vi chong

Vì
Chèn

Chơng ii

Thiết kế thi công
I khái quát tổ chức thi công :

13


Đối với đờng lò thi công có chiều dài 100 m , đào trong than có độ kiên cố f =
2,5 , lò nghiêng 21 0 :
1 Sơ đồ đào chống cố định :
Đợc thực hiện theo sơ đồ thi công nối tiếp .Trong đó có hai công việc chính là
khoan lỗ mìn và xúc bốc đất đá đợc hoàn thành nối tiếp nhau . Công tác tổ chức
đơn giản , tạo điều kiện nâng cao tốc độ đào bằng cách phối hợp tốt các công
việc và tập chung nhân lực để hoàn thành các công việc hiệu quả cao hơn .
2 Phơng pháp đào phá đất đá : Để cho tiến độ đào lò nhanh và tiện lợi ta dùng

phơng pháp phá vỡ đất đá bằng phơng pháp khoan nổ mìn vi sai , dùng thuốc nổ
an toàn , có các thông số kỹ thật sao cho phù hợp việc phá vỡ đất đá hiệu quả
nhất .
3 Xúc bốc vận chuyển và tổ chức chu kỳ đào :Đờng lò có diện tích gơng nhỏ ,
góc nghiêng 21 0 , thực hiện đào từ dới lên ,độ kiên cố f= 2,5 nên việc đa máy
xúc vào là khó khăn vì vậy thực hiện bốc xúc hoàn toàn bằng thủ công ( dùng
sẻng ) , vận chuyển bằng goòng có tời kéo cáp .
Tổ chức chu kỳ đào : các công việc cần thực hiện cho một chu kỳ đào lò
gồm : khoan nổ mìn , nạp và nổ mìn , thông gió và đa gơng vào trạng thái an
toàn , xúc bốc và vận chuyển đất đá , chống tạm thời và chống cố định , các công
tác phụ trợ khác . Các công việc đợc thực hiện theo một trình tự nhất định nghĩa
là theo biểu đồ tổ chức chu kỳ dựa vào đó mà ngời lao động sẽ biết trớc đợc trình
tự khối lợng công việc nhằm đảm bảo cho công việc đợc tiến hành một cách nhịp
nhàng theo đúng kế hoạch đã định , tạo ra điều kiện để tăng nhanh tốc độ đào
lò , tăng năng suất lao động , tận dụng hết khả năng của thiết bị và đảm bảo an
toàn trong quá trình thi công . Bên cạnh đó trong quá trình thi công cần phải cố
gắng giảm tới mức tối đa chi phí nhân lực cho từng công việc ( đặc biệt là các
công việc chính trong chu kỳ ) , song hai công việc chính là khoan nổ mìn và
công tác xúc bốc đất đá đợc hoàn thành nối tiếp theo sơ đồ tổ chức chu kỳ nối
tiếp , nh vậy cần tổ chức tốt các công việc nhân lực thì sẽ làm giảm thời gian của
một chu kỳ và làm tăng tốc độ đào lò .
14


Ii công tác khoan nổ mìn

Khi tiến hành công tác khoan nổ mìn để phá vỡ đất đá trong quá trình thi
công các đờng lò cần phải đảm bảo các yêu cầu :
- Hình dạng và kích thớc tiết diện ngang đờng lò phải phù hợp với thiết kế .
- Đất đá nổ ra phải đồng đều , đảm bảo đúng cỡ hạt cho công cụ xúc và

không văng ra quá xa .
- Tăng đợc hệ số sử dụng lỗ mìn ( ) và giảm đợc hệ số thừa tiết diện ( à )
sau khi nổ mìn .
- Giảm đợc chấn động do nổ mìn ngây ra ảnh hởng xấu tới khối đá bao
quanh đờng lò , đảm bảo độ ổn định cao nhất cho đờng lò .
Để đạt đợc các yêu cầu nêu trên , cần tính toán lựa chọn chuẩn xác các thông
số khoan nổ mìn : loại thuốc nổ và phơng tiện ngây nổ , chỉ tiêu thuốc nổ ( lợng
thuốc nổ đơn vị ) số lợng lỗ mìn , chiều sâu lỗ mìn và sơ đồ bố chí lỗ mìn trên gơng .
1 Chọn thiết bị khoan :
a Chọn thiết bị khoan :
- Chọn máy khoan :
Đất đá có độ kiện cố f = 2,5 tiết diện sử dụng gơng lò S = 4,4m 2 nên dùng
máy khoan ở gơng lò là máy khoan xoay đập COP 89D 00 chạy bằng khí nén
của thuỵ điển :

Bảng đặc tính kỹ thụât của máy khoan :
Trọng lợng kg
đờng kính trong piston mm
Tần số đập hz
Chiều dài hành trình mm
Tần số quay vòng/phút
Tiêu hao khí nén cho cơ cấu xoay l/s

30
90
51
50
306
102
15

Tiêu hao khí nén cho cơ cấu đập l/s
102
Tiêu hao nớc l/s
0,06
Đờng kính lỗ khoan mm
40
Loại khung dẫn hớng phù hợp
BMH 1000
Chiều dài máy khoan mm
575
Chọn hai máy khoan một máy làm việc một máy dự phòng .
Chọn mũi khoan : mũi khoan chữ nhật và chữ thập .
b Chất nổ :
Mỏ thuộc khí nổ hạng III chọn thuốc nổ an toàn là AH-1
Bảng chỉ tiêu thuốc nổ AH-1 :
Tên thuốc nổ

AH-1

D cm 3

260

W

g/cm

mm

3

10

0,95

L cm

T

D

l

G

tháng

mm

m

kg

3

36

0,2 0,2

5 thỏi

c Phơng tiện gây nổ:
Dùng kíp điện vi sai an toàn của Trung Quốc MS :
Các thông số kỹ thuật cơ bản :
Kíp nổ có cờng độ nổ số 8
Điện trở kíp từ 3 -6 và đợc chia thành nhóm với khoảng cách 1,2 chiều
dài dây dẫn 2 m lõi bằng thép mạ kim vỏ bọc nhựa PVC đờng kính ngoài kíp 7,6
mm , dài 72 mm .
+ Dòng điện kích nổ cho kíp không nhỏ hơn 1,2 A ( đối với dòng điện một
chiều ) và không nhỏ hơn 4,5 A ( đối với dòng điện xoay chiều ).
+ Thứ tự vi sai :
Thứ tự vi sai
1
Thời gian chậm
0
kí hiệu vi sai
MS1
+ Đấu mạng nổ :

2
25
MS2

3
50
MS3

Đấu mạng nổ bằng cách đấu nối tiếp :

16

4
75
MS4

5
100
MS5

6
125
MS6


+ Dùng máy nổ mìn :
Máy

Nguồn Điện thế

VMK

nạp
Điện

-3/50

từ

(V)
450

Số lợng kíp nối

Điện trở mạch

Trọng lợng

tiếp lớn nhát (cái)
50

lớn nhất ( )
300

máy kg
4,2

2 Các thông số khoan nổ mìn :
a Lợng thuốc nổ đơn vị :
Theo công thức thực nghiệm của GS . pocrovxki N.M để tính chỉ tiêu thuốc
nổ có dạng :

q =q1. f c v.ek d
q 1 _ chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn kg/m 3
q 1 = 0,1 .f = 0,1 . 2,5 = 0,25 kg/m 3
f c _ hệ số cấu chúc của đá trong gơng lò có nứt nẻ nhỏ : f c =1,4
v _ hệ số sức cản của đất đá khi mà tiến diện của đờng lò nhỏ có môt mặt tự
do:

v=

6,5
Sd

=

6,5
5,954

= 2,664

e _ hệ số dự chữ năng lợng đợc tính cho từng loại thuốc nổ cụ thể :
với loại thuốc nổ an toàn AH-1 : e =

380 380
=
= 1,462
ps
260

k d _ hệ số ảnh hởng của đờng kính thỏi thuốc nổ : k d =1
Vậy : q = 1,363 kg/m 3 .
b Chi phí thuốc nổ cho một chu kỳ :

Q1 = q.v = q.lS d .
q _ chi phí thuốc nổ đơn vị : q = 1,363 kg/m 3
17

l _ chiều sâu lỗ mìn m
Theo công thức thực nghiệm :

l = 0,5. S d = 1,22 m

_ hệ số sử dụng nỗ mìn : = 0,8 đến 0,9

Chọn = 0,8

Q1 = q.v = q.lS d . = 7,921 kg/1chu kì.

Vậy:

c - Đờng kính lỗ khoan :

d k = d b + (5 ữ 8) = 36 + 5 ữ 8 = 41 ữ 44 mm .
d Số lỗ mìn bố chí trên gơng :

N=

qSl t
a.g b

q _ chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị q= 1,363 kg/m 3
S_ diện tích tiện diện đào S = 5,954 m 2
l t _ chiều dài thỏi thuốc l t = 0,2 m
a _ hệ số nấp đầy lỗ mìn a= 0,6
g b _ khối lợng thỏi thuốc nổ g b = 0,2kg
N = 13,5 (lỗ)
Chọn n = 13 lỗ

- Số lỗ mìn tạo biên N b =

( P B)
+1
b

P _ chu vi bên ngoài khung vỏ chống:

P = C Sd
C = 4,2 do đờng hình thang

S d = 5,594 m 2
P = C S d = 10,25 m
B _ chiều rộng bên ngoài khung vỏ chống tại nền lò : B = 2,926 m
b _ khoảng cách giữa các lỗ mìn biên b = 0,75

Nb =

( P B)
+ 1 = 10,765 lỗ
b

Chọn số lỗ mìn biên là 10 lỗ
18


- Số lỗ mìn rạch :
N r = N - N b = 13 10 = 3 lỗ
e Số lợng thuốc nổ cho một lỗ khoan là :

qlỗ =

Q
= 0,61 kg/lỗ
N

- Lợng thuốc nổ xắp xếp bố chí cho các lỗ mìn nh sau :
Các lỗ mìn biên nạp : một lỗ = 0,85

q lỗ = 0,5185 kg

m b = 10 . 0,5185 = 5,185kg
Các lỗ mìn tạo rạch nạp : một lỗ = 1,2 . 0,61 = 0,732 kg
m r = 3 . 0,732 = 2,196 kg .
- Chiều dài phân đoạn bằng không khí xác định :

1

_ lợng thuốc nổ nạp trung bình trên một mét chiều dài lỗ mìn tạo rạch

và công phá

1 = 0,58 kg/m.

0 _ lợng thuốc nổ nạp trung bình trên một mét chiều dài lỗ mìn biên : 0 =
0,4 kg/m .
+ Số lợng đoạn thuốc nổ phân đoạn : nkb = lb b / q1 = 1,22.0,4 / 0,2 = 2,44
Chọn n kb = 2
+Đờng kính tơng đơng của lợng thuốc nổ nạp biên là :

d tdb = (4. b ) / ab = 0,0328
+ Chiều dài của phân đoạn không khí nạp biên :

lkkb

ab lb [lb (d tdb / d b ) 2 ]
=
= 0,12 m
nkb

+ Số lợng đoạn thuốc nổ phân đoạn tạo rạch :

nkr = l r r / q1 = 1,42.0,58 / 0,332 = 2,48
Chọn n kr = 2
19

m


+Đờng kính tơng đơng của lợng thuốc nổ nạp biên là :

d tdr = (4. r ) / ar = 0,039m
+ Chiều dài của phân đoạn không khí nạp biên :

lkkr

ar lr [lr (d tdr / d b ) 2 ]
=
= 0,08m .
nkr

- Chiều dài bua lỗ biên :
l bb =1,22-0,12 -0,5128 = 0,5815 m
- Chiều dài bua lỗ rạch :
l br = 1,42 0,08 0,732= 0,61 m
2 Tổ chức công tác khoan nổ mìn :
Trớc khi tiến hành khoan lỗ mìn phải xác định tâm đờng lò ( trên cơ sở mốc
trắc địa cho trớc ) và độ cao của mốc chuẩn so với đỉnh đờng ray nhằm đảm bảo
cho độ cao nền lò . Sau khi dựa vào đờng chuẩn trên gơng dùng thớc chuẩn và
dây dọi để xác định các lỗ khoan theo hộ chiếu khoan nổ mìn . Vị chí các lỗ
khoan đợc đánh dấu bằng sơn sáng màu ,đất sét hoặc vôi . Khi sử dụng các máy
khoan dùng khí nén , cần phải đảm bảo áp lực khí nén tại sát gơng không nhỏ
hơn 5 ữ 5,5 at .
Khí nén cho máy khoan và nớc để khử phoi khoan đợc cung cấp theo đờng
ống dẫn . Đờng ống khí nén có đờng kính là 100 mm , tại phần cuối đờng ống có
lắp bộ phận phân phối hai nhánh . Tại mỗi nhánh sẽ đợc nối tiếp với ống mềm đờng kính 50 mm và có chiều dài tới 20 m . Tại cuối hai nhánh đợc lắp bộ phân
phối nhiều nhánh từ đây bằng các đờng ống mềm khí nén đợc cung cấp cho các
máy khoan . Đối với đờng ống dẫn nớc có dờng kính 32 ữ 50 mm và cũng đợc
thiết ế nh ống cung cấp khí nén . Thứ tự khoan từ trên xuống để phoi khoan và nớc phía trên không nấp lỗ dới , sau khi khoan song dùng nút gỗ , giấy nút lỗ lại.
Sau khi khoan song phải dùng vòi khí nén thổi sạch và kiểm tra chiều sâu ,
góc nghiêng tiến hành tháo máy khoan và tiến hành nạp thuốc nổ .
Trớc khi nạp thuốc nổ tất cả ngời phải rút khỏi vùng an toàn chỉ còn thợ
chuyên nỗ mìn ở nại sử lý . Thuốc đợc nạp đặt ở cuối lỗ khoan , chặt cẩn thận và
20


nhắt chặt bằng bua mìn . Trong quá trình nạp mìn hai dây dẫn của dây kíp phải
đợc xoắn nại với nhau để chánh dò điện . Nạp song tiến hành đấu ghép mạng
nổ , khi đấu dây chính phải cách ly với máy nổ mìn .
Tín hiệu nổ mìn thống nhất và phổ biến tất cả mọi công nhân đều biết.

3 Hộ chiếu khoan nổ mìn :
Bảng đặc tính các lỗ mìn :
T Số thứ

Chiều

Lợng thuốc nổ kg

T tự các

dài các

dài
Một lỗ

lỗ mìn lỗ mìn m
1 1ữ4
2 5 ữ6
3 7 ữ 10
4 11 ữ 13

Chiều

1,42
1,22
1,22
1,22

0,732
0,5185

0,5185
0,5185

Toàn bộ
2,928
1,037
2,074
1,56

nạp
0,61
0,582
0,582
0,582

Góc nghiêng lỗ Mã hiệu
mìn , độ
Chiếu Chiếu
cạnh
90 0
90 0
80 0
90 0

- Cấu trúc lợng thuốc nổ trong các lỗ mìn rạch , biên :

2,274

0,

0,462

12;13
13

8

12

8

0,75

1
1
7;9

7

9
0,75

2;3
3

1
4

5

6

4;5

11

6

0,

0,338

10

0,338

0,75

9 13 4

10;11

0,75

1;8

0,375 0,375 0,338

5

6

7
11

10
12

21

đứng
90 0
83 0
80 0
90 0

và số
kíp vi
MS_25
MS_50
MS_50
MS_50


Iii thông gió và đa gơng vào trạng thái an toàn

1 Thông gió :
a Sơ đồ thông gió :
Mỏ thuộc hạng III về khí nổ và bụi nổ , đờng lò đợc thi công theo hớng từ dới
nên trên , đào bằng phơng pháp khoan nổ mìn do vậy khí nổ tập chung tại gơng

lò . Vậy để thông gió tốt tạo thuân lợi cho công tác thi công và an toàn cho ngời
làm việc chọn sơ đồ thông gió đẩy .
Sơ đồ thông gió đẩy có dạng :

b-Tính toán lợng gió cần đa vào gơng :
- Lợng gió đa vào gơng xác đinh theo điều kiện khí độc phát sinh ra theo
chiều dài của đờng lò đang tiến hành thi công :

Qct1 =

100.l k
d d0

d 0 _ nồng độ khí độc hại cho phép trong gơng lò : d 0 =0%
22


d _ nồng độ khí độc hại cho phép : d = 1 %
l k_ lợng khí lớn nhất sinh ra tại gơng lò :

lk =

k .q.V
m 3 / phút
T .60

k _ hệ số ảnh hởng của chiều dài đờng lò : k = 20%
q _ lợng khí CH4 sinh ra trong quá trình đào 1 tấn khoáng sản với mỏ hạng III
về khí nổ thì q = 1,5 m 3 / phút
V_ thể tích đất đá nổ ra sau một chu kỳ : V = à . .l.S d = 6,39 m3

Vậy ta thay vào công thức đợc :

lk =

k .q.V
=0,00133125 m 3 / phút
T .60

Vậy lợng gió cần thiết đa vào gơng theo điều kiện khí độc :

Qct1 =

100.l k
= 13,3125 m 3 / phút
d d0

- Lợng gió tính theo điều kiện pha loãng và đẩy khí độc hại sinh ra do nổ mìn
ở gơng theo sơ đồ thông gió hỗn hợp

Qct 2 = 7,8.

S sd
t

3

qtnl

2

S sd _ diện tích sử dụng S sd = 3,845 m 2
q tn _lợng thuốc nổ chi phí cho một m 2 gơng lò : q tn = 1,33kg
l_ chiều dài đờng lò cần thông gió : l = 100m

Qct 2 = 7,8.

S sd
t

3

2

qtnl = 34,5 m 3 / phút

- Lợng gió tính theo điều kiện số ngời làm việc lớn nhất đồng thời tại gơng:

Qct 3 = 6.n.K n
n _ số lợng công nhân làm việc lớn nhất đồng thời tại gơng lò : n = 12 ngời

Qct 3 = 6.n.K n = 104,4 m 3 / phút
Vậy lợng gió cần thiết đa vào gơng là : Qct max =104,4 m 3 / phút
23


Kiểm tra : V = Qct max / S sd =104,4/3,845.60=0,453m/s Nh vậy lợng gió cần thiết đa vào gơng theo điều kiện Vmin với mỏ hạng III về khí
nổ lợng gió cần thiết đợc tính theo công thức :
Qct1(Vmin)=36.Ssd=36.3,845 = 138,45 m 3 / phút
c Chọn quạt gió và ống gió :

- Năng suất của quạt :

Qq = P.Qct max
P_hệ số tổn thất đờng gió đối với ống kim loại chiều dài ống 110m là :

P = [1 / 3.K .d 0

L
ld

R + 1] 2

R_sức cản khí động học của ống kim loại R=7,28
K_hệ số nối chặt ống gió : K=0,001
d 0 _đờng kính ống gió : d 0 =500mm=0,5m
L_chiều dài toàn bộ đờng ống : L=110m
l d _chiều dài đoạn ống : l d =2,5m

P = [1 / 3.K .d 0

L
ld

R + 1] 2 =1,04

Qq = P.Qct max = 143,96 m 3 / phút
- Giá trị hạ áp ( áp lực) quạt thông gió :

ha = ht + hd
2

h t _ giá trị áp lực tĩnh của quạt thông gió : ht = PR.Q ct max

hd _ giá trị áp lực động của quạt thông gió : hd = V 2 k /( 2.g )
V= Qct max /S 0 ;

k =1,2kg/ m

3

; g=9,81m/s 2

ha = ht + hd =48,77 mm cột nớc .
Chọn quạt ly tâm dùng năng lợng khí nén là VKM-5M có đặc tính kỹ thuật là:
Loại ống gió
Đờng kính ống gió mm

ống gió mềm
500
24


Diện tích gơng m 2
Chiều dài lò khi đợc thông gió một quạt
Loại mỏ về khí nổ
Lu lợng gió của quạt m 3 / phút
Hạ áp của quạt mm cột nớc

10
400
Mỏ hạng III về khí nổ

70 ữ 270
220 ữ 80

2 Tổ chức thông gió và đa gơng vào trang thái an toàn :
Sau khi nổ mìn gơng lò phải đợc thông gió tích cực trong khoảng 30 phút .
Sau đó cán bộ kỹ thuật , thợ nổ mìn và một vài công nhân bậc cao phải cùng
nhau vào gơng để tiến hành đánh giá kế quả nổ mìn phát hiện sử lý mìn câm
khắc phục sự cố sau nổ mìn rồi mới đợc đa công nhân vào làm việc .
Công việc : Trớc hết nắn đẩy nại các vì chống ở gần gơng sô đổ do nổ mìn ,
gạt hết đất đá treo trên vì chống , chọc hết đất đá mói trên thành lò xuống . Khi
vào đến gơng thì ta phải phát hiện mìn câm .
Sử lý mìn câm : khoan một lỗ song song và cách 25 đến 30 cm đặt lỗ nổ mới
(nếu mìn câm còn nổ thì cho nổ , còn không nổ thì bật mìn câm ra)
Chỉ sau khi sử lý khắc phục hết sự cố gơng lò thì coi nh là an toàn ta mơi
chính thức cho thợ vào gơng lò .
Vi xúc bốc và vận chuyển đất đá :

1- Xúc bốc:
a Chọn thiết bị xúc bốc :
Đờng lò đào trong than có độ kiên cố f = 2,5 , đờng lò dốc nghiêng 21 0 , chiều
cao goòng vận tải 1,3 m nh vậy chọn giải pháp xúc bốc hợp lý nhất là xúc bằng
phơng pháp thủ công ngời công nhân chủ yếu dùng xẻng xúc đất đá vào phơng
tiện vận tải là goòng .
b Năng suất xúc , thời gian xúc :
- Thể tích đất đá phải xúc sau một lần nổ mìn :

Vxúc = V .K 0 .K r

K 0 _ hệ số nở rời của đất đá với f = 2,5 : K 0 = 1,8

K r _ hệ số nở rời của đất đá trong quá trình xúc : K r =1,1
25