ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH NGẦM TRONG MỎ - ĐƯỜNG LÒ DỌC VỈA ĐÁ f=7

1

Đồ án đào chống lò

Lời nói đầu
Khai thác hầm lò là một trong hai nghành khai thác than chủ yếu ở nớc
ta. Khai thác hầm lò ngày càng đóng một vai trò quan trọng trong công
nghiệp khai thác than, khi mà khai thác lộ thiên ngày càng trở lên khó khăn,
khi một vỉa than xuống sâu tới một độ sâu nào đấy thì công nghệ khai thác lộ
thiên không đáp ứng đợc sản lợng khai thác cũng nh có lãi về kinh tế.
Để có thể khai thác bằng phơng pháp hầm lò thì công việc đầu tiên là ta
phải thiết kế thi công đào các đờng lò chuẩn bị, các đờng lò khai thácHiện
nay có rất nhiều phơng pháp thiết kế thi công các đờng lò khác nhau. Phơng
pháp chống lò bằng vì neo bê tông cốt thép là một phơng pháp tơng đối mới
và có những u điểm mà các phơng pháp khác không có đợc. Phơng pháp này
giảm đợc phần tiết diện đào, giá thành rẻ, dễ dàng trong thi công lắp ghép
Để hoàn thành môn học Đào chống lò cũng nh trang bị những kiến
thức phục vụ cho công việc sau này chúng em đợc giao phần đồ án môn học
đào chống lò, với nhiệm vụ cơ bản là vận dụng kiến thức lý thuyết trên lớp
cùng với sự hớng dẫn của thầy để hoàn thành bài thiết kế thi công đờng lò,
chống bằng vì leo bê tông cốt thép.
Là một sinh viên mới bắt đầu làm quen với công việc làm đồ án, cũng
nh những hiểu biết thực tế và việc thu thập số liệu còn cha đầy đủ nên bản đồ
án của em sẽ còn nhiều thiếu sót, nhầm lẫn. Em rất mong nhận đợc sự chỉ
dẫn, sửa chữa, góp ý của thầy để bản đồ án của em đợc hoàn thiện nhất.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên : Nguyễn Trọng Hiệp

1

Đồ án đào chống lò

2

Đề tài:
Thết kế thi công đào lò đá dọc vỉa
trong cát kết
-

Đất đá : Cát kết
Hệ số kiên cố : f = 7
Dung trọng đất đá : = 2,62 T/m 3
Góc nội ma sát : = 270
Lò hình vòm tờng đứng, Ssd = 6 m 2
Chống bằng vì leo bê tông cốt thép có: d = 20 mm, thép CT 5 -A 6
Sử dụng thuốc nổ P-113

Phần I : Thiết kế kỹ thuật
I. Chọn hình dáng tiết diện đờng lò
Theo điều kiện đề bài đã cho là lò hình vòm tờng đứng. Chống giữ đờng
lò bằng vì leo bê tông cốt thép, vì vậy tiết diện đào bằng tiết diện sử dụng.
Hình dạng đờng lò và các kích thớc bố trí trong đờng lò dới mặt cắt
ngang nh sau:
Trong đó: + m1:Khe hở giữa mép thiết bị và vì chống
m1250mm, lấy m1=360mm
+ m2:Chiều rộng gòong ; m2 =1240mm
+ m3: Lối đi theo tiếp nhận an toàn ; m3700mm
Từ giá trị m1, m2 ở trên ta có đợc m3=1000mm
+ Chiều rộng đờng lò : B = m1+m2 +m3 =2a =2,6m
+ Chiều cao đờng lò : h = hv +ht = 1,3 + 1,3 =2,6 m

Trong đó: hv- chiều cao vòm ; hv = 1,3m
Ht- chiều cao tờng; ht = 1,3m
2


Đồ án đào chống lò

3

+ S = SCN + SV :Diện tích tiết diện ngang đờng lò
: SCN- Diện tích hình chữ nhật (m2)
SCN = B. ht =2,6.1.3 = 3.38 (m2)
SV Diện tích tiết diện vòm (m2)
2
2
SV = .r = 3,14.1.3 = 2.65(m 2 )

Vậy diện tích đờng lò :

2

2

S = SCN + SV = 3.38 +2,56 = 6,0 (m2)
Do thiết kế chống bằng vì neo bê tông cốt thép nên tiết diện sử dụng S sd
bằng tiết diện đào Sđ . Vậy : Ssd = Sđ = 6,0 (m2)
+ Chu vi sử dụng : Psd = PCN + PV
Chu vi hình chữ nhật : PCN = 2. (1,3+ 2,6) = 7,8 (m)
Chu vi hình vòm :
PV = 1/2 .2r = 4,08 (m)

Vậy chu vi sử dụng là : Psd = PCN +Pv = 7,8 +4,08 = 11,88 (m)
Kiểm tra tiết diện theo thông gió :
Theo đề bài ra tiết diện đờng lò là 6,0 (m2) đã đảm bảo điều kiện
thông gió cho đờng lò với cấp khí nổ và lu lợng gió đã biết.
.
II. tính toán áp lực lên đờng lò và chọn vì chống
Tính toán áp lực theo thuyết tạo vòm của G.S Ximbarêvich : áp lực mỏ là
tập hợp tất cả các lực xuất hiện và tác dụng vào khối đá bao quanh đờng lò.
Trong trờng hợp cụ thể thì áp lực mỏ là áp lực của khối đất đá xung quanh đờng lò tác dụng lên vì chống. Giá trị áp lực mỏ phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ Hình dáng kích thớc đờng lò
+ Chất chất cơ lý của đất đá bao quanh đờng lò
+ Thời gian tác dụng
Theo giả thuyết của G.S Ximbarêvich : Khi đào các công trình ngầm
trong đất đá do phá vỡ ứng suất cân bằng nên dễ bị sập lở ở nóc và hông lò,
làm xuất hiện áp lực nóc và hông lò.
Ngoài ra còn có áp lực rơi xuống hai bên cạnh đờng lò rồi đẩy đất đá ở
nền lò trồi lên - đó là áp lực từ phía nền lò.
2.1. áp lực nóc lò:
Theo G.S Ximbarêvich : áp lực nóc lò đợc tính theo công thức :
PN = 2a.b1. (T/m)
Trong đó : + 2a : Chiều rộng đờng lò, 2a = 2,6 (m)
+ : Dung trọng của đất đá , = 2,62 (T/m3)
+ b1 : Chiều cao vòm áp lực ; b 1 = a1/f , với a1: là nửa chiều rộng
0
0
0
vòm áp lực ; a1 = a +c = a + h.cotg 90 + = 1,3 + 2,6. cot g 90 + 27 = 2,89(m)

2

Vậy : b1 = a1/f = 2,89/7 = 0,41 (m)
Do đó : PN = 2a.b1. = 2,6. 0,41.2,62 = 2,79 (T/m)
Hình vẽ:

3

2


4

Đồ án đào chống lò

2.2. áp lực hông lò :

Theo G.S Ximbarêvich thì áp lực hông lò đợc tính theo công thức :
90 0
P1 = .b1.tg2 2

90 0
P2 = .( b1 + h ).tg2 2

Trong đó :

P1 : áp lực hông ở chân vòm áp lực
90 0 27 0
= 0,40(T / m)
2
P1 =2,62.0,41.tg2

P2 : áp lực hông ở nền lò ; Biểu đồ tải trọng từ phía hông lò có
dạng hình thang.
90 0 27 0
= 2,96(T / m)
2
P2 =2,62.(0,41+2,6).tg2
P +P
0,40 + 2,96
= 1,68(T / m)
Từ đó ta tính đợc áp lực hông : R 1 2 =
2
2

2.3. áp lực nền lò:
Theo G.S Ximbarêvich thì áp lực nền lò đợc tính theo công thức :
0
N = D0.tg 90

2

Trong đó :
D0 : lực đẩy ngang
0
0
D0 = . 0 ( 0 + 2 H )tg 2 90 . 0 tg 2 90 (T / m)

2

2

2

4

2


5

Đồ án đào chống lò

Với : H = b1 + h = 0,41 + 2,6 = 3,01 (m)
0 : Chiều sâu của lớp đá nền tham gia vào việc gây áp lực

0
0
90 0
4 90 27
H .tg
3,01.tg
2
2
=
= 0,49(m)
nền . 0 =
0
0
0
4 90
4 90 27

1 tg
1 tg
2
2
4

Do đó :

0
0
2
0
0
D0 = 2,62.0,49 (0,49 + 2.3,01)tg 2 90 27 2,62.0,49 tg 2 90 27 = 1,45(m)

2

2
2
0
Vậy : N = D0.tg 90 27 = 1,45.tg 90 27 = 0,89(T / m)
2
2
0

0

2

0

áp lực nền lò xuất hiện dới dạng bùng nền do các nguyên nhân sau :
- Trơng nở đất đá khi bị ảnh hởng ẩm ớt
- Tăng thể tích do đất đá bị nứt nẻ nằm trong vùng biến dạng không
đàn hồi
- Kết quả của sự chảy dẻo đất đá

2.4. Lựa chọn vì chống.
Đây là đờng lò dọc vỉa đào trong đá cát kết có hệ số kiên cố f = 7, nh vậy
đất đá ở đây tơng đối cứng vững, ít chịu áp lực biến động. Do vậy ta sẽ lựa
chọn vì chống là vì neo bê tông cốt thép.
Ưu điểm của loại vì chống này:
+ Diện tích sử dụng bằng diện tích thiết kế do đó giảm đi đợc việc đào
thêm tiết diện lò, đơn giản trong việc tính toán diện tích đào.
+ Thuận tiện trong việc thông gió và vận tải.
+ Chi phí đầu t cho vì chống là không lớn
Nhợc điểm :
+Không chịu đợc áp lực biến động
+Không sử dụng để chống các đờng lò gần khu vực khai thác, các
đoạn đờng lò giao nhau, đờng lò có nhiều nớc ngầm có tính ăn mòn
kim loại
+ Thời gian sử dụng đờng lò không dài
Vậy ta sẽ chọn vì leo bê tông cốt thép với các thông số : neo = 20 mm ,
mã hiệu của neo là CT5-A6
III . Tính toán vì chống lò
3.1. Kết cấu chống :
3.1.1. Các giả thuyết :
a) Thuyết sơ đồ nguyên lý treo: Sơ đồ nguyên lý treo là sử dụng khả năng
mang tải của neo, treo lớp đất đá kém bền vững lên lớp đất đá bền vững hơn.
b) Thuyết sơ đồ nguyên lý bản dầm: Sơ đồ nguyên lý bản dầm là sử dụng các

neo với mật độ dầy xít tạo thành một bản dầm mang tải, dầm mang tải này
ngoài khả năng mang tải của bản thân còn mang tảI của áp lực đất đá phía
trên

5


Đồ án đào chống lò

6

Đối với trờng hợp đất đá tơng đối cứng vững, cụ thể f = 7 , thì ta sử dụng
sơ đồ nguyên lý treo.
3.2. Tính toán các thông số vì chống
3.2.1. Khoảng cách giữa các neo theo độ bền cắt.
Điều kiện bền cắt là điều kiện phá huỷ neo :
a1 =

Fa .Rc
b. .k z

Trong đó :
Fa : Diện tích tiết diện cốt thép làm neo ; với = 20 mm
Fa = 3,14( cm2)
Rc: Giới hạn bền của thép khi kéo, với thép CT-5 thì Rc=500kg/cm2
Rc = 0,5 (T/cm2)
Kz: Hệ số dự trữ bền ; kz = 3
Vậy :
a1 =

Fa .Rc
=
b. .k z

3,14.0,5
= 0,7 (m)
0,41.2,62.3

Từ đó ta có số neo trong một vòng neo là : n =

.r 3,14.1.3
=
= 6(neo)
0,7
0,7

Ngoài ra theo tính toán ở trên ta có áp lực hông là : R =1,68 (T/m). Nh
vậy áp lực hông là tơng đối nhỏ nên không cần bố trí neo ở hai bên đờng lò.
3.2.2. Tải trọng đất đá lên một vì neo:
Tải trọng đất đá phân bố lên một vì leo đợc xác định :
Q = b.a12.
Trong đó :
b : bán kính vùng giảm áp suất, b =b1 = 0,41 (m)
a1: Khoảng cách giữa các vì neo , a1 =0,7 (m/vì)
: Trọng lợng thể tích đất đá ; = 2,62 (T/m3)
Vậy : Q = 0,41. 0,72. 2,62 = 0,53 (T/vì)
3.2.3.Chiều dài thanh neo.
L = b + 1,5.lz +lk
Trong đó :
lz : Chiều dài khóa neo (phần nằm ngoài vòm áp lực), lz = 30 (cm)

lk : Chiều dài đầu neo nhô ra từ chu vi lò ; lk = 10 (cm)
Vậy :
L = b + 1,5.lz + lk = 41 + 1,5.30 +10 = 96 (cm) = 0,96 (m)
Nh vậy các thông số của vì neo mã hiệu CT5-A6, đờng kính = 20 mm
dùng để chống cố định trong đờng lò là :
Tải trọng phân bố trên một vì neo là : 0,53 (T/vì)
Khoảng cách giữa các neo theo độ bền cắt : 0,7 (m)
Chiều dài thanh neo : 0,96 (m)
6


Đồ án đào chống lò

7

3.2.4. Khoảng cách giữa các bớc chống.
Đất đá xung quanh đờng lò có f = 7, chỉ có áp lực nóc là chủ yếu nên chỉ
cần bố trí neo ở nóc lò.
Thông thờng ta chọn cách bố trí neo theo dạng ô vuông, mà nh trên
khoảng cách giữa các neo là 0,7 (m), suy ra khoảng cách giữa cách vòng neo
là 0,7(m)
Ngoài ra những đờng lò bị nứt nẻ do khoan nổ mìn tiến gơng cũng bố trí
neo. Các điểm giao nhau giữa các vòm lò và tờng lò phải đợc ra cố bằng bê
tông.

Phần II : thiết kế thi công
A . lựa chọn công nghệ phù hợp cho đào lò:
áp dụng phơng pháp khoan nổ mìn tạo biên để có diện tích thực tế gần
với diện tích sử dụng. Sử dụng nổ mìn vi sai để tận dụng đợc mặt thoáng tăng
hiệu quả nổ mìn.

Những công đoạn chính trong dây truyền đào lò
(1) - Khoan nổ mìn
(2) Thông gió
(3) - Xúc bốc, vận tải
(4) - Chống lò
i. công tác khoan nổ mìn
1.1. Lựa chọn thiết bị và vật liệu nổ
a) Thiết bị :
- Máy khoan : Sử dụng máy khoan cầm tay R-18. Dùng máy khí nén
đặt ngoài cửa. Đờng kính lỗ khoan là 38mm, dùng choòng khoan dài 1,2m,
mũi khoan do Trung Quốc sản xuất.
- Máy nổ mìn : Máy BMK1- 100M có điện trở lớn hơn 200 ( )
b) Vật liệu nổ :
- Thuốc nổ : Dùng thuốc nổ P113 do công ty hoá chất mỏ cung cấp.
- Kíp nổ : Dùng kíp điện vi sai có độ chậm nổ là 25 (ms), mã hiệu là
EDKZ số 1.
+ Điện trở kíp nổ : 1,8 ữ 3,0 ( )
+ Đờng kính ngoài : 7,2 mm
+ Chiều dài : 72 mm
1.2. Các thông số khoan nổ mìn
1.2.1. Chỉ thiêu thuốc nổ
Chỉ tiêu thuốc nổ đợc tính theo công thức thực nghiệm của giáo s, tiến sĩ
N.M Pôkrôpxki :
q = q1.f1.v.e.dp (kg/m3)
Trong đó :
+ q1 : Lợng thuốc nổ riêng ( lợng thuốc nổ để phá vỡ đất đá bằng
nổ mìn khi chiều sâu lỗ khoan là 1m, bán kính phễu nổ là 1m ). Đất đá đề bài
cho là đất đá cát kết có hệ số kiên cố f = 7 (đất đá cấp III) ; q1 = 0,1.f = 0,7
7

8

Đồ án đào chống lò

+ f1 : Hệ số cấu trúc của đất đá ; đất đá cát kết chọn f1 = 1,3
+ v : Hệ số cản nổ của đất đá : v =

6,5
Sd

=

6,5
6,0

= 2,65

+ e : Hệ số dự trữ năng lợng, với thuốc nổ P113 có e = 1,16
+ dp : Hệ số ảnh hởng của đờng kính thỏi thuốc đến chất lợng nổ.
Với thuốc nổ P113 ; = 36mm, lấy dp = 0,95
Vậy : q = q1.f1.v.e.dp = 0,7.1,3.2,65.1,16.0,95 = 2,66 (kg/m3)
1.2.2.Số lỗ mìn trên biên (NB)
áp dụng công thức : NB =

PB
+ 1 (lỗ)Trong đó:
b

+ B : Chiều rộng đờng lò theo thiết kế

+ P : Chu vi lò theo thiết kế ; Theo N.M Pokropxky thì P = C S
với C là hệ số ảnh hởng của hình dáng đờng lò , với đờng lò hình vòm lấy C
= 3,68; S là diện tích thiết kế S = 6,0 m2; b khoảng cách giữa các lỗ mìn biên
lấy b = 0,5 m
Vậy : NB = 3,86. 6,0 2,6 + 1 15 (lỗ)
0,5

1.2.3. Số lỗ mìn phá +đột phá +nền (NF)
NF =

q.S N B . 0
(lỗ)


Trong đó :
+ : là chi phí thuốc nổ trên một mét dài lỗ mìn phá cộng đột phá;
phụ thuộc vào đờng kính thỏi thuốc. Thuốc
nổ P113 có =36mm
thì
=0,75ữ 0,95 chọn = 0,75
+0 :chi phí thuốc nổ trên 1m dài lỗ mìn biên, phụ thuộc vào hệ số
kiên cố của đất đá : f = 7 thì 0 = 0,35
Vậy : NF =

2,66.6,0 15.0,35
= 14 (lỗ)
0,75

1.2.4.Số lỗ mìn trên toàn gơng (N)
N = NB + NF = 15 + 14 = 29 (lỗ)

1.2.5. Chiều sâu lỗ khoan :
Việc lựa chọn chiều sâu lỗ khoan có thể dựa vào chu kỳ đào lò, ở đây ta
bố trí mỗi chu kỳ sẽ đào đợc khoảng 1,5m (mỗi chu kỳ sẽ dựng đợc 2 vòng
neo). Nh vậy cùng với hệ số sử dụng lỗ mìn ta lựa chọn chiều sâu lỗ khoan là
1,8m
Với : L = 1,8 (m) ta sẽ chọn chiều sâu lỗ khoan cho các nhóm lỗ mìn nh
sau : * Lỗ khoan đột phá ; L = 2 m
* Lỗ khoan phá, biên và nền ; L = 1,8 m

8


Đồ án đào chống lò

9

1.2.6. Đờng kính lỗ khoan:
Khi đào các đờng lò trong đá có diện tích từ 6 ữ 8 (m2) thì đờng kính lỗ
khoan tối u là 30 ữ 36 mm, chọn đờng kính lỗ khoan là 36 (mm)
1.2.7. Lợng thuốc nổ cho một chu kỳ:
Q = q.S . L. = 2,66.6,0.1,8.0,8 23 (kg)
1.2.8. Lợng thuốc nổ trung bình cho một lỗ mìn:
qTB =

Q 23
=
0,8(kg )
N 29

1.2.9. Lợng thuốc nổ cho từng lỗ mìn của từng nhóm:

+ Lỗ đột phá : qđp = 1 (kg)
+ Lỗ phá
: qP = 0,8 (kg)
+ Lỗ biên và lỗ nền : qp + n = 0,7 (kg)
1.2.10. Lợng thuốc nổ cho từng nhóm:
+ Nhóm đột phá : q dp = 1.4 = 4(kg )
+ Nhóm phá
: q p = 0,8.7 = 5,6(kg )
+ Nhóm biên + nền : qb+ n = 0,7.18 = 12,6(kg )
1.2.11. Nạp thuốc và nổ các lỗ mìn :
a) Chia nhóm lỗ mìn :
+ Nhóm I (1 ữ 4) : Nhóm các lỗ mìn đột phá
+ Nhóm II (5 ữ11) : Nhóm các lỗ mìn phá
+ Nhóm III (27ữ39) : Nhóm các lỗ mìn tạo nền
+ Nhóm IV (12ữ26) : Nhóm các lỗ mìn tạo biên
b) Phơng tiện khởi nổ:
+ Nhóm I : Dùng kíp điện nổ tức thời vỏ nhôm
+ Nhóm II, III, IV : Dùng kíp điện vi sai có độ chậm
nổ là 25 (ms)
c) Số đồ đấu kíp : Số kíp là 29 kíp :

d) Cấu tạo bua và bố trí kíp :
+ Kíp bố trí lắp kíp ngợc, thứ tự vi sai nh sau : (1) nổ đột phá
(2) nổ phá
(3) nổ nền
(4) nổ biên
9


10

Đồ án đào chống lò

+ Bua đợc cấu tạo từ sét và cát với tỷ lệ : sét/ cát = 1/4 ; chiều dài bua
là : Lb = ( 0,3 ữ 0,4) Llk
Lỗ đột phá :
Lỗ phá + nền :
Lỗ tạo biên :
1.3. Hộ chiếu khoan nổ mìn
1.3.1. Sơ đồ bố trí lỗ mìn trên gơng:
19
20 19

21

9

10

6

24

26

16

4

1

11

5
28

27

29

21 17
8
22 7 9 16

14

3 2
23 15
6 10
24 4 1 14

13

25 5 11 13

12

26 27

2

3

25

17

8
7

22
23

18

20 18

15

28 12

+1.3.2.Bảng lý lịch lỗ mìn:
Số
hiệu
lỗ mìn

Số
lợng
lỗ
mìn

Chiều
dài lỗ
mìn
(m)

Lợng TN
(kg)
Một Tổng
lỗ
10

Góc nghiêng
lỗ mìn
Chiếu
Chiếu
bằng
đứng

Thứ
tự
nổ


11

Đồ án đào chống lò
1ữ4
5 ữ11
27 ữ29
12 ữ26

4
7
3
15

2
1,8
1,8
1,8

1
0,8
0,7
0,7

4
5,6
2.1
10,5

800
00
00
800ữ850

00
00
800ữ850
800ữ850

1
2
3
4

* Ghi chú : Lò đào qua đá bột kết có f = 7 ; S sd = Sđ = 6,0 m2, trong quá
trình thi công phải thực hiện nghiêm chỉnh đầy đủ quy trình quy phạm về nội
dung nổ mìn trong hầm lò có khí nổ bụi nổ
Nếu địa chất thay đổi thì phải báo cáo ngay về phòng quản lý
kỹ thuật để xử lý.
Khi nổ mìn tại đáy cần chú ý đến lỗ mìn tại đáy góc bên phải
để tạo rãnh thoát nớc, hoặc có thể sử dụng lỗ khoan con để tạo rãnh thoát nớc.
Bảng chỉ tiêu khoan nổ
TT
1
2
3
4
5

Tên chỉ tiêu

Số lợng

Lợng thuốc nổ cho 1m3 đất đá
Lợng thuốc nổ cho một chu kỳ
Số kíp nổ cho một chu kỳ
Hệ số sử dụng lỗ mìn
Tiến độ dịch chuyển sau một chu kỳ

2,66
23
29
80
1,44

Đơn vị
kg
kg
cái
%
m

II. Thông gió và an toàn gơng
2.1.Lựa chọn sơ đồ thông gió
Để thông gió cho đờng lò đang thi công ta bố trí sơ đồ thông gió đẩy :
Ưu điểm : Tốc độ gió ở cuối ống gió khá lớn cho nên gió sạch nhanh
chóng pha loãng các khí độc hại sau khi nổ mìn ở gơng lò, hớng chuyển
động của gió bẩn trùng với hớng khuyếch tán của khí độc hại, luồng gió quạt
là luồng gió sạch nên quạt gió chạy đảm bảo và bền.
Các yêu cầu về thông gió :
+ Hàm lợng oxi trong không khí tại gơng lò là : 20%
+ Hàm lợng các khí CO ; CO2 phải nhỏ hơn 0,5%
+ Nhiệt độ trong khu vực gơng lò không vợt quá 260C
* Sơ đồ thông gió :

11

Đồ án đào chống lò

12

Theo sơ đồ này quạt gió cục bộ (1) đợc đặt ở lò dọc vỉa vận chuyển chính
(3) có luồng gió sạch đi qua và đặt cách ngã ba đờng lò xuyên vỉa (4) một
khoảng lớn hơn 10m , để tránh tình trạng quạt hút gió quẩn đã bẩn. Để dẫn
gió vào gơng lò ta sử dụng ống gió bằng kim loại (2) có đờng kính =600
mm , mỗi đoạn ống gió dài 4m, miệng ống gió đặt cách gơng lò một khoảng
là : l 4 S = 4 6,0 = 9,8m
2.2. Tính toán và lựa chọn quạt :
Để lựa chọn đợc quạt gió cho phù hợp với yêu cầu thông gió của đờng lò
ta cần phải tính các thông số nh sau :
a) Lu lợng gió cần thiết :
Lợng gió cần thiết đa đến gơng lò cần xác định dựa trên các điều kiện lợng gió cần thiết cho số ngời làm việc lớn nhất ở gơng lò, lợng gió theo lợng
thuốc nổ lớn nhất, sau đó lấy giá trị QCT lớn nhất từ các điều kiện trên.
* Lợng gió cần thiết cho số ngời làm việc lớn nhất:
QCT = 6.n.kn (m3/phút)
Trong đó :
+ 6 : Định mức gió sạch cho 1 công nhân trong 1 phút
+ n : Số ngời làm việc đồng thời lớn nhất trong đờng lò, n = 12 ngời.
+ kn : Hệ số dự trữ gió ; kn = 1,45
Vậy :
QCT = 6.12.1,45 = 104 (m3/phút)
* Lợng gió theo lợng gió theo lợng thuốc nổ lớn nhất:
QTN =
Trong đó :

k n .100. A.a 3
(m / phut )

0,008.t

+ A : Lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất ; A =32,6 kg
+ a : Số m3 khí độc sinh ra khi nổ 1 kg thuốc nổ ; a = 0,04 m3/kg
+ 0,008 : Hàm lợng khí độc cho phép lớn nhất.
+ t : Thời gian thông gió tích cực sau khi nổ mìn ; t = 20 phút
12


13

Đồ án đào chống lò
Vậy :
QTN =

1,45.100.32,6.0,04
= 1181,75(m 3 / phut )
0,008.20

Từ các kết quả trên ta thấy : Lợng gió cần thiết đa đến gơng lò theo điều
kiện pha loãng khí độc sau khi nổ mìn là lớn nhất. Vậy :
QCT = 1181,75 (m3/phút)
b) Tốc độ gió ( V ;m/s):
Để đảm bảo cho lợng gió đến đợc gơng lò thì tốc độ gió của quạt phải
phù hợp với lu lợng gió :
V=

QCT
(m / s )
Sd

Trong đó :
+ QCT : Lu lợng gió cần thiết ; QCT = 1181,75 m3/phút = 19,7m3/s
+ Sd : Tiết diện đào ; Sd = 6,03 m2
Vậy :
V=

19,7
= 3,26(m / s )
6,03

c) Chọn thiết bị quạt gió:
Từ những cơ sơ tính toán ở trên ta lựa chọn loại quạt gió có đặc tính kỹ
thuật phù hợp. Loại quạt đợc chọn là loại quạt có mã hiệu BOK- 1,5 .
Bảng đặc tính kỹ thuật của quạt BOK 1,5 :
Năng Hạ áp
Công Hiệu
Tốc độ
suất
suất
suất
quay
(m3/s) (mmHg) (kw)
(%)
(V/phút)
980
13ữ55 118ữ320 48ữ80 0,6ữ0,77

Vận
tốc gió

(m/s)
77

Số bánh
xe
(chiếc)
2

Số
cánh
(chiếc)
24

III. Công tác xúc bốc vận tải
3.1. Khối lợng đất đá cần phải xúc bốc trong một chu kỳ
áp dụng công thức tính :
VX = Sđ.lk..k0
Trong đó:
+ Sđ : Diện tích tiết diện đào ; Sđ = 6,0 m2
+ lk : Chiều dài lỗ khoan ; lk = 1,8 m
+ : Hệ số sử dụng lỗ mìn ; = 0,8
+ k0 : Hệ số nở dời đất đá ; k0 = 2
Vậy : VX = 6,0.1,8.0,8.2 = 17,28 (m3)
3.2. Thiết bị vận tải xúc bốc:
3.2.1. Thiết bị xúc bốc :
Căn cứ vào hình dạng tiết diện ngang đờng lò, căn cứ vào khối đá nổ ra
sau một chu kỳ ta chọn máy xúc tay vơ nhãn hiệu 1PNB-2

13

Đồ án đào chống lò

14

* Bảng đặc tính kỹ thuật của máy xúc đá 1PNB-2:
STT
1
2
3
4

Các chỉ tiêu
Năng suất kỹ thuật
Năng suất thực tế
Các kích thớc
Chiều rộng
cơ bản
Chiều cao vận tải
Chiều cao lớn nhất
Trọng lợng
Kích thớc đất đá
Năng suất

Số lợng Đơn vị
2,6
m3/ph
3
0,4 ữ0,5 m /ph
1600

mm
1250
mm
2800
mm
6,7
tấn
400
mm

* Mô hình chung của máy xúc đá 1PNB-2 :

3.2.2.Thiết bị vận tải :
a) Đầu tầu :
Chọn đầu tầu ăcquy của Nga có nhãn hiệu AM- 8
* Bảng đặc tính kỹ thuật của đầu tầu AM-8
STT
1
2
3
4
5
6
7

Các chỉ tiêu ,kích thớc
Trọng lợng dính của đầu tầu
Khoảng cách giữa 2 ray tiếp nhận
Tốc độ chuyển động
Bán kính cong nhỏ nhất

Chiều dài đầu tầu
Chiều rộng đầu tầu
Chiều cao đầu tầu

Số lợng
8,8
900
6,8
9
4500
1050
1415

Đơn vị
tấn
mm
km/h
m
mm
mm
mm

Số lợng
2,5
1240

Đơn vị
m3
mm

b) Goòng :
Chọn goòng VG (BT)
* Bảng đặc tính kỹ thuật của goòng VG (BT)
STT
1
2

Các chỉ tiêu
Dung tích
Chiều rộng
14


Đồ án đào chống lò
3
4
5

15

Chiều dài
Chiều cao
Cỡ đờng tính từ mép bên trong của ray

2800
1300
900

mm
mm

mm

Với thể tích goòng vận tải là 2,5 m3, khối lợng đất đá cần phải xúc sau
một chu kỳ VX = 17,28 m3 thì ta sẽ phải bố trí 7 goòng vận tải cho một chu
kỳ.
Sơ đồ bố trí goòng trong đờng lò :

Sơ đồ trao đổi goòng :

15


Đồ án đào chống lò

16

2. Năng suất máy xúc hoạt động liên tục :
2.1. Năng suất kỹ thuật
PKT = Z.n.VT/V (m3/phút)
Trong đó :

+ Z : Số tay vơ ; Z = 2
+ n : Số lần vơ trong 1 phút
Khi tải nặng : n = 20 ữ25 lần/phút, lấy n = 22 lần/phút
Khi tải nhẹ : n =30 lần/phút
+ VT/V : Thể tích đá một lần vơ (m3)
VT/V = (B/2).dct.h : Với B là chiều rộng máy B = 1600mm
: dct là khoảng cách giữa các chu trình tay
vơ. Trong tính toán có thể tiếp nhận d ct = d . ở đây d là đờng kính mâm vơ, d
= 550mm

: h là chiều cao trung bình của khối đá
khi vơ. Với đá cứng thì h = (1,2 ữ 1,5)hL ; đá mềm h = (0,7 ữ1,0)hL. Ta sẽ
1
3

1
4

chọn h = 1,0 hL : Với hL là chiều cao tay vơ, ta lấy : h L = ( ữ ) d (m). Chọn
hL= (1/3).d = (1/3).0,55 = 0,183 (m) h = 0,183 (m)
Vậy : VT/V = (1/2).1,6.0,55.0,183 = 0,0805 (m3)
Do đó : PKT = 2.22.0,0805 = 3,54 (m3/phút) = 212,4 (m3/giờ)
2.2. Năng suất thực tế:
áp dụng công thức :

IV. công nghệ chống lò
Công nghệ chống lò bằng vì neo bê tông cốt thép gồm có 5 bớc nh sau:
4.1. Khoan nổ mìn tiến gơng:
Công tác khoan gơng tiến hành ngay sau khi bốc xúc. Thợ khoan phải
khoan gơng theo đúng hộ chiếu nổ mìn tạo biên. Công tác nổ mìn tiến hành
theo đúng quy định của quy phạm an toàn nổ mìn về nổ mìn trong khai thác
than và diệp thạch.
4.2. Xúc một phần đất đá.
16


Đồ án đào chống lò

17

Sau khi thông gió tiến hành cậy gom gơng lò, xúc một phần đất đávừa nổ
mìn đẻ tạo điều kiện cho công nhân đứng để khoan neo trong bớc 3.
4.3. Khoan lỗ neo.
Phải khoan các lỗ neo theo đúng thiết kế. Những vị trí đặt neo phải đánh
dấu trớc khi khoan. Khi khoan yêu cầu cá lỗ neo phải nằm trong một mặt
phẳng vuông góc với trục lò. Riêng lỗ khoan đỉnh nóc khoan hơi chếch để
tránh tình trạng nớc hoặc phoi khoan rơi xuống thợ khoan.
4.4. Vun vữa lắp thanhgiằng.
Hỗn hợp xi măng đợc cung cấp theo tỷ lệ 1cát 1 xi măng. Đa ống phun
vữa vào đúng vị trí lỗ khoan, tiến hành đóng van khi ép để dẫn vữa vào lỗ
khoan, đến khi đầy sau đó đa thanh neo vào lỗ khoan.
4.5. Xúc bốc và vận tải.
Khi hoàn thành các khâu trên ta tiến hành tiếp tục xúc bốc và vận tải nốt
phần đất đá còn lại. Công tác xúc bốc và vận tải đợc tiến hành bình thờng.
B . CáC công tác phụ trợ
1. Làm sạch nền lò.
Sau khi đờng lò ống gió đợc xúc bốc vận chuyển hết đất đá đợc làm sạch
san gạt bằng phẳng để phục vụ cho việc lắp đặt các công việc tiếp theo.
2. Công tác lắp đặt ống gió, ống nớc, cáp.
Trong đờng lò ống gió đợc treo ở đỉnh nóc lò, đợc tro bởi các móc treo
và các bulông của các thanh neo ở nóc lò. Các ống gió đợc nối với nhau bằng
các mặt bích, bulông và bản đệm, ống nớc khí nén cáp cũng đợc treo bằng
các móc treo bằng thép nh hình vẽ:
3.Công tác thoát nớc.
Trong quá trình thi công đờng lò và quá trình sử dụng, công tác thoát nớc
đợc thực hiện nhờ hệ thống rãnh thoát nớc.
Kết cấu hình dạng của rãnh nớc đợc chọn phụ thuộc vào lợng nớc chay
qua, tính chất cơ lý của đất đá và loại hình kết cấu chống giữ mỏ. Ta có thể
chọn rãnh nớc là các đoạn bê tông cốt thép đúc sẵn.Trên mặt rãnh nớc có nắp
bê tông đậy. Độ dốc của rãnh nớc lấy theo độ dốc của nền lò i=3%. Rãnh nớc

đợc đào cùng với công tác khoan nổ mìn cùng với gơng lò, rãnh nớc đợc lắp
đặt, xây dựng, cùng với tiến độ của gơng lò. Trớc khi đặt rãnh nớc phải dùng
búa chèn sửa lại cho đủ kích thớc, hình dạng của rãnh nớc. Các đoạn rãnh nớc đợc ghép sát nhau và miết mạch bằng xi măng cát. Sau mỗi chu kỳ đào lò
phải tiến hành khơi dọn sạch rãnh nớc, không để đất đá lấp đầy rãnh nớc,
phải đảm bảo tốc độ nớc chảy cho phép.
4. Công tác chiếu sáng :
Trong quá trình thi công đờng lò, nếu công tác chiếu sáng đợc thực hiện
tốt sẽ đảm bảo an toàn lao động cho công nhân và khả năng tăng năng suất
lao động của đội thợ. Trong thực tế các mỏ hầm lò ở nớc ta sử dụng hệ thông
chiếu sáng thờng dùng bóng đèn nêôn có công suất từ 75 ữ100W. Trong quá
17


Đồ án đào chống lò

18

trình lựa chọn loại đèn chiếu sáng, phơng pháp lắp đặt đèn chiếu sáng cần
chú ý đến độ an toàn về nổ khí và nổ bụi trong đờng lò.
Bóng đèn điện sử dụng mạng lới điện của mỏ có điện áp là 127 V.
C. tổ chức đào lò
Tổ chức lao động là yếu tố quan trọng trong dây truyền sản xuất, nó ảnh
hởng trực tiếp đến năng suát lao động, chất lợng và tiến dộ thi công. Nếu tổ
chức lao động hợp lý sẽ làm tăng năng suất giảm thời gian thi công.
Để tổ chức tốt lao động cần căn cứ vào số lợng công nhân làm việc đồng
thời trong ca, căn cứ vào trình tự các bớc công việc trong chu kỳ đào lò mà ta
có thể phân công xắp xếp số lợng công việc cho mỗi ngời trong những
khoảng thời gian nhất định.
Để đạt đợc hiệu quả lao động cao nhất khi phân công lao động cần phải
chú ý đến tình trạng sức khỏe, trình độ tay nghề, bậc thợ của công nhân.

1. Số ca trong một ngày
Thực hiện chế độ ngày làm 3 ca, mỗi ca 8 tiếng.
+ Ca 1 : Từ 6h 00 đến 14h 00
+ Ca 2 : Từ 14h 00 đến 22h 00
+ Ca 3 : Từ 22h 00 đến 6h 00 (ngày hôm sau)
Một tháng làm 26 ngày, nh vậy một tháng sẽ hoàn thành đợc 78 ca.
2. Số ca và số ngời cho một chu kỳ :
Với công nghệ khai thác nh hiện nay ta sẽ bố trí 1,5 ca cho 1 chu kỳ. Mỗi
chu kỳ sẽ đào đợc 1,4m. Nh vậy một tháng sẽ thực hiện đợc 52 chu kỳ và đào
đợc khoảng 73m lò.
Với tiến độ nh vậy sẽ cần 6 công nhân cho một chu kỳ.Trong 6 công
nhân ngoài nhiệm vụ chung thì phải có những công nhân thực hiện đợc các
công việc nh : dùng máy khoan thành thạo, lái tốt máy xúc
3. Các công việc cho một chu kỳ, và khoảng thời gian của nó
3.1. Giao ca:
Khoảng thời gian cho giao ca là : 30 phút
3.2. Khoan lỗ mìn :
Khối lợng công việc là 29 lỗ, chiều sâu trung bình của các lỗ là 1,8m,
theo năng suất của máy khoan và thời gian cho các công việc phụ ( nh : sự cố
kẹt mũi khoan, chuyển lỗ kkhoan) thì trung bình khoan các lỗ khoan
khoảng 10phút. Nh vậy sẽ mất 290phút để khoan hết 29 lỗ. Ta sẽ bố trí 2
máy khoan làm việc đồng thời.
Vậy thời gian để khoan các lỗ mìn sẽ là : 150 phút
3.3. Nạp mìn :
Trên lý thuyết thời gian để một công nhân nạp xong một lỗ mìn là
0,04giờ = 2,4phút. Nhng thực tế để nạp xong một lỗ mìn khoảng 5phút, nếu
vậy sẽ mất 5.29 150 phút để nạp đợc 29 lỗ, bố trí 3 công nhân cùng nạp
mìn.
Vậy thời gian để nạp mìn la : 30 phút
3.4.Thông gió :

18


Đồ án đào chống lò

19

Theo quy phạm an toàn thì thời gian thông gió đối với mỏ hầm lò là :
30phút
3.5. Cậy om gơng lò :
Tiến hành cậy om gơng lò và kiểm tra kết quả vụ nổ rút kinh nghiệm cho
các đợt nổ sau, thời gian là 20 phút
3.6.Xúc tải một phần đất đá :
Năng suất kỹ thuật của máy xúc 1PNB 2 là 2,6 m3/phút
Năng suất thực tế chỉ còn 0,4 ữ 0,5 m3/phút
Sau một chu kỳ khối lợng đất đá cần phải xuc bốc là VX = 17,28 m3
Ta sẽ thực hiện xúc 1/3 thể tích đất đá cần xúc,để xúc đợc phần công việc
này cùng với các thời gian cho các công đoạn phụ ( nh : đa máy vào xúc, thời
gian dừng máy để chuyển goòng) ta sẽ bố trí 60 phút để làm các công việc
này.
3.7. Khoan các lỗ leo :
Một chu kỳ lắp đặt hai vòng leo, do đó số lỗ leo cần khaon là 12 lỗ. Độ
sâu của các lỗ leo là 0,96m.
Vậy cần 60 phút để khoan xong.
3.8. Nắp đặt leo :
Các công việc chính của công đoạn này là chuẩn bị vữa, phun vữa vào
các lỗ, bắt leo vào từng lỗ
Vậy bố trí 90 phút để hoàn thành công việc này.
3.9. Thu dọn, chuẩn bị cho ca sau làm việc, nghỉ hết ca : 10 phút
3.10. Giao ca ca 2 :30 phút

3.11. Xúc hết phần đất đá :
Khoảng thời gian để xúc hết phần đất đá là 120 phút.
3.12. Đào rãnh nớc :
Tiến hành đào rãnh nớc trong 30 phút
3.13. Đặt đờng ray vận tải: 60 phút

Biểu đồ tổ chức cho một chu kỳ đào lò

19


§å ¸n ®µo chèng lß

20

20