Đồ án môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ: Xây dựng Giếng Đứng

Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

MỤC LỤC

Chương 1: Thiết kế kỹ thuật giếng đứng
1.1, Những yêu cầu cơ bản của thiết kế kỹ thuật giếng đứng
* Đại cương về giếng đứng

[1]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

Giếng đứng là công trình ngầm (CTN) thẳng đứng có độ sâu lớn hơn nhiều lần
so với kích thước mặt cắt ngang, giếng đứng có thể có lối thông trực tiếp hoặc không
trực tiếp so với mặt đất.
Thông thường, giếng đứng được sử dụng để làm lối thông tổ hợp CTN với mặt
đất hoặc với một mức sử dụng thấp hơn (hoặc cao hơn) để thỏa mãn nhiều công dụng
khác nhau trong thời gian chuẩn bị xây dựng và khai thác tổ hợp CTN.
Giếng đứng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực:
+ Phục vụ khai thác khoáng sản (giếng chính, giếng phụ, giếng gió…)
+ Phục vụ cho công tác thăm dò địa chất (giếng thăm dò)
+ Phục vụ cho công tác điều áp trong các nhà máy thủy điện ngầm (giếng điều áp)
+ Phục vụ cho công tác thông gió trong thời gian sử dụng các công trình ngầm giao
thông có chiều dài lớn (giếng thông gió)
* Những yêu cầu cơ bản thiết kế kỹ thuật giếng đứng
- Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật (thực hiện chức năng điều áp)
- Đảm bảo tuân thủ đầy đủ các quy phạm của Bộ Xây Dựng
- Đảm bảo về khả năng thi công

- Đảm bảo về độ bền và tuổi thọ của công trình
- Đảm bảo về các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
- Giảm thiểu lãng phí nhân công, vật tư một cách tối đa
- Đảm bảo an toàn lao động trong suốt thời gian thi công và cả thời gian sử dụng
1.2, Lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang và kết cấu chống giữ giếng đứng.
* Tùy thuộc vào điều kiện địa chất, điều kiện địa chất thủy văn, tính chất cơ lý của các
lớp đất đá mà giếng đào qua, thời gian tồn tại, chiều sâu và công dụng của giếng, tính
chất vật liệu và kết cấu chống mà giếng đứng có hình dạng, kích thước khác nhau: hình
tròn; hình chữ nhật; hình tang trống; hình elip…
- Trong các loại mặt cắt trên:
+ Giếng có mặt cắt ngang hình tròn chịu áp lực của đất đá tốt hơn và hệ số sức cản khí
động học nhỏ hon với tuổi thọ của giếng trên 15 năm.
+ Giếng có mặt cắt ngang hình chữ nhật áp dụng có lợi trong đất đá cứng trung bình
với tuổi thọ tối đa của giếng là 15 năm.
+ Giếng có mặt cắt ngang hình chữ nhật với bốn cạnh lồi, hình elip và hình tang trống
chỉ áp dụng trong trường hợp phục hồi hoặc mở rộng giếng.
=> Đối với giếng điều áp, ta lựa chọn mặt cắt ngang hình tròn.
* Lựa chọn vật liệu chống giữ:
Với lượng nước chảy vào giếng là 3m3/h, ta chọn vật liệu chống giữ là bê tông
liền khối, chống tạm bằng thép lòng máng dạng vòm linh hoạt giữa các khớp và vòm
chống.
Ngoài ra có thể sử dụng kết cấu chống bằng neo kếp hợp bê tông phun để chống
tạm hoặc chống cố định. Đây là loạt kết cấu chống tạm có hiệu quả hơn so với các loại
[2]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

kết cấu khác do đặc tính trám các vết nứt và bảo vệ tạm thời mặt lộ công trình sau khi
khai đào, tạo được vỏ chống nhân tạo xung quanh biên công trình ngầm, khả năng cơ
giới cao
=> Theo đề bài, ta lựa chọn kết cấu chống tạm bằng vì neo kết hợp bê tông phun,
chống cố định bằng bê tông cốt thép 0,4cm với thép 22
1.3, Lựa chọn cốt giếng đứng
Chỉ khi xây dựng các giếng mỏ phục vụ khai thác khoáng sản có chức năng trục
tải mới cần đặt cốt giếng.
Đối với giếng điều áp được xây dựng với mục đích điều áp, điều hòa năng
lượng nước khi đóng mở cửa van nhằm làm cho áp lực dòng nước tăng giảm từ từ
tránh hiện tượng sôi thủy lực làm ăn mòn cánh tuabin hoặc va đập gãy cánh tuabin.
Vì vậy, khi xây dựng giếng điền áp không cần đặt cốt giếng.
1.4, Thiết kế mặt cắt ngang giếng đứng
Theo đề bài đưa ra, mặt cắt ngang của giếng được biểu diễn như hình vẽ sau

1.5, Lựa chọn cổ giếng
Cổ giếng là phần trên cùng của giếng, được đào trực tiếp từ mặt đất. Do giếng
điều áp không có cổ giếng hoặc nếu có thì cổ giếng cũng đơn giản nên ta chọn kết cấu
cổ giếng dạng 1 vành, với dạng vành là vành đế 2 mặt nón

[3]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

1.6, Mô tả phần đáy giếng
Giếng điều áp không có đáy mà được thông với hầm dẫn nước ở phía dưới.

Chương 3: Lựa chọn công nghệ xây dựng giếng đứng
3.1 Mô tả các sơ đồ khả thi xây dựng giếng đứng.
Sơ đồ công nghệ là sự phối hợp giữa các yếu tố kỹ thuật, trang thiết bị của các
nhóm công tác nhằm tiến hành thi công xây dựng giếng một cách hiệu quả.
Dựa vào trình tự thực hiện hai công tác chủ yếu của một chu kỳ đào giếng là
công tác bốc xúc đất đá và xây dựng vỏ chống cố định người ta chia ra:
+ Sơ đồ nối tiếp
+ Sơ đồ song song
+ Sơ đồ phối hợp
3.1.1 Sơ đồ thi công nối tiếp:
Đây là sơ đồ mà công tác đào phá đất đá và chống tạm thời với công tác thi
công vỏ chống cố định được hoàn thành nối tiếp nhau trong cùng một khâu. Theo sơ đồ
này người ta đào đất đá, chống tạm thời ở gương giếng theo chiều từ trên xuống dưới
cho đến hết chiều cao 1 khâu và đào quá một đoạn giếng (khoảng một tiến độ) hoặc
đào thêm một đoạn 4 → 5m thì gương dừng lại mà không bốc xúc đất đá, đào vành đế
đỡ, lắp cốp pha đổ bê tông vành đế, sau đó tiếp tục đổ vỏ chống cố định theo chiều từ
dưới lên trên cho đến vành đế đỡ bên trên và tiếp tục quay lại thi công khâu tiếp theo
với trình tự như trên.
* Ưu điểm: Tổ chức công tác đơn giản, yêu cầu về trang thiết bị đào giếng là nhỏ nhất.
* Nhược điểm:
- Tốc độ đào giếng không cao.
- Độ tin cậy của vỏ chống tạm thời không cao.
- Luôn luôn có thời gian chuyển tiếp từ đào chống tạm sang chống cố định và ngược
lại.
* Điều kiện áp dụng:
Sơ đồ này ít được áp dụng, thường chỉ được sử dụng đào cổ giếng, đào các giếng qua
đất mềm yếu, không ổn định ngậm nước có sử dụng các phương pháp đặc biệt, đào các
giếng có chiều sâu đến 100m, chủ yếu là trong giao thông ngầm của thành phố.
3.1.2. Sơ đồ thi công song song
Ở sơ đồ này, giếng cũng được chia thành từng khâu, công tác đào phá đất đá,

chống tạm thời với công tác chống cố định được tiến hành đồng thời ở 2 khâu liền kề
(hoặc cách nhau 1 khoảng bằng chiều cao 1 khâu) Khi đào giếng theo sơ đồ song song,
để đảm bảo cho công tác đào chống giếng thực hiện nhịp nhàng và đều đặn, tiến độ ở
cả hai khâu trên và dưới phải bằng nhau.
[4]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

Sơ đồ thi công song song có 2 phương án đào: đào song song với vỏ chống tạm
thời và đào song song với vỏ bảo hiểm.
* Đào giếng song song với vỏ chống tạm thời.
Theo sơ đồ này, công tác đào, chống tạm thời (gỗ, khung thép hoặc kết hợp bê
tông phun) tiến hành theo chiều từ trên xuống dưới, chống cố định bằng bê tông, bê
tông cốt thép liền khối sử dụng ván khuôn di động tiến hành từ dưới lên trên.
- Ưu điểm:
+ Các công tác đào bốc đất đá và xây dựng vỏ chống cố định được phối hợp với nhau
do đó có thể tăng tốc độ lên 20-25% so với sơ đồ nối tiếp.
- Nhược điểm:
+ Tổ chức công tác phức tạp
+ Nguy cơ mất an toàn do đồng thời thi công ở 2 cao độ giếng
+ Phải có 2 thiết bị trục
+ Độ tin cậy của vỏ chống tạm thời không cao, tốn công lắp dựng và tháo dỡ
+ Vốn đầu tư ban đầu lớn
- Điều kiện áp dụng: Thường sử dụng để đào giếng có chiều sâu ≥ 450m, đường kính ≥
4,5m. Tốc độ đào giếng có thể đạt 200m/tháng.
* Đào giếng song song với vỏ bảo hiểm:
Theo sơ đồ này, công việc đào phá đất đá và chống cố định được tiến hành đồng

thời theo chiều từ trên xuống, nhưng phải dùng vỏ bảo hiểm. Vỏ bảo hiểm đóng vai trò
là vỏ chống tạm cho đoạn giếng gần gương. Vỏ bảo hiểm có đường kính nhỏ hơn
đường kính đào của giếng khoảng từ 0,2 ÷ 0,6m, chiều cao từ 15 ÷ 25m và được treo
bằng các dây cáp dòng từ trên mặt đất hoặc từ sàn treo xuống, chiều cao của vỏ bảo
hiểm được lựa chọn phụ thuộc vào chiều cao của khâu giếng và để đảm bảo an toàn khi
tiến hành công tác nổ mìn.
- Ưu điểm
+ Độc lập hoàn toàn cho các công tác đào phá đất đá và dựng vỏ chống cố định
+ Mức độ an toàn cao, giảm số lượng các công tác phụ, bảo đảm mức độ cơ giới hóa
cao.
- Nhược điểm
+ Công tác treo các thiết bị phức tạp
+ Chỉ có thể áp dụng khi đất đá ổn định
- Điều kiện áp dụng
Áp dụng để đào giếng có chiều sâu H = 800÷1500m, trong đất đá ổn định có f>6. Có
thể đạt tốc độ đào 401,3m/tháng.
3.1.3. Sơ đồ thi công phối hợp
Với sơ đồ này, các công tác đào bốc đất đá và xây dựng vỏ chống cố định được
hoàn thành nối tiếp hoặc phối hợp từng phần với nhau trong 1 tiến độ với chiều cao từ
3÷5m. Ở đây, khi đào giếng không sử dụng kết cấu chống tạm thời, còn vỏ chống cố
định được đổ ngay trong mỗi chu kỳ nhờ sử dụng cốp pha di động,
- Ưu điểm:
[5]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

+ Có thể đơn giản hóa việc tổ chức công tác và nâng cao tính an toàn.

+ Bảo đảm cơ khí hóa cao, đơn giản hóa việc trang bị cho giếng.
- Nhược điểm:
+ Tăng số lượng các khe phân cách giữa các đoạn vỏ chống khi xây dựng vỏ chống cố
định bằng các tiến độ riêng biệt.
+ Không phối hợp được hoàn toàn các công tác bốc xúc đất đá và xây dựng vỏ chống
cố định.
3.2. Lựa chọn sơ đồ công nghệ xây dựng giếng đứng.
Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công giếng đứng được tiến hành trên cơ sở so
sánh các phương án kỹ thuật khác nhau theo các đại lượng chi phí thời gian và các thiết
bị để xây dựng giếng đứng.
Đối với mỗi sơ đồ sẽ có các công thức tính toán khác nhau để tính toán thời gian
trực tiếp thi công.
Trên thực tế, người ta thường sử dụng sơ đồ công nghệ phối hợp với một tổ hợp
cơ giới hóa các quá trình công nghệ xây dựng chính. Tuy nhiên tại những độ sâu lớn
của giếng đứng (800÷1500m) và trong môi trường đất đá tương đối bền vững nên sử
dụng sơ đồ công nghệ song song với khiên đào, vỏ bảo vệ. Riêng đối với các giếng
đứng có độ sâu nhỏ hơn 100m, có thể sử dụng sơ đồ đào nối tiếp.
=> Ta lựa chọn sơ đồ phối hợp nối tiếp
3.3. Mô tả bản chất sơ đồ công nghệ xây dựng giếng đứng đã chọn
Bản chất của sơ đồ đào giếng phối hợp nối tiếp:
- Ở sơ đồ này, công tác đào bốc đất đá và xây dựng vỏ chống cố định được hoàn thành
nối tiếp hoặc phối hợp từng phần với nhau trong một tiến độ đào 2,35m.
- Khi đào giếng không sử dụng kết cấu chống tạm, vỏ chống cố định được đổ ngay
trong mỗi chu kỳ nhờ sử dụng cốp pha di động.
- Trong thực tế khi sử dụng sơ đồ phối hợp nối tiếp, sau khi nổ mìn người ta chỉ xúc
bốc khoảng 60÷70% lượng đất đá nổ ra khỏi gương, sau đó san gạt mặt gương để hạ
cốp pha di động tiến hành xây dựng vỏ chống cố định bằng bê tông cốt thép có sử dụng
phụ gia đông cứng nhanh.
- Phần đất đá còn lại sẽ được bốc xúc ngay sau khi thi công phần vỏ chống cố định của
1 tiến độ. Phần đất đá này để lại làm lớp đệm cho cốp pha di động, tạo khoảng cách

giữa gương đào với vỏ chống cố định để tránh nứt nẻ vỏ chống khi nổ mìn. Đồng thời
khoảng thời gian xúc bốc lượng đất đá còn lại cũng đủ để bê tông của vỏ chống cố định
có đủ thời gian ninh kết rắn chắc.

Chương 4: Thiết kế và tính toán công tác khoan nổ
mìn thi công giếng đứng

[6]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

4.1, Một số vấn đề thiết kế tổng quan
Sau khi hoàn thành công đoạn khoan doa mở rộng, ta tiến hành công tác khoan
nổ mìn. Thời gian hoàn thành công tác khoan nổ mìn thường chiếm từ 20-25% thời
gian chu kỳ đào giếng. Tổ hợp các công tác khoan nổ mìn thi công giếng đứng bao
gồm:
+ Công tác khoan các lỗ
+ Công tác nạp mìn
+ Công tác nổ mìn
+ Công tác thông gió sau nổ mìn
Các yêu cầu đối với công tác khoan nổ mìn:
+ Tạo tiết diện mặt cắt ngang giếng đứng theo yêu cầu của thiết kế về hình dạng
và kích thước
+ Cỡ hạt đất đá đều đặn, không có đá quá cỡ
+ Tạo điều kiện thuận lợi cho công tác xúc bốc
+ Giảm tối đa chi phí khoan
+ Nâng cao hệ số sử dụng lỗ mìn

Căn cứ vào các điều kiện địa chất, địa chất công trình và đường kính đào của giếng
điều áp là 12m, ta chọn phương án thi công theo sơ đồ nối tiếp toàn phần, công tác đào
và gia cố tạm thời theo hướng từ trên xuống dưới, phương pháp này có ưu điểm:
+ Tốc độ đào giếng nhanh
+ Công tác phá đá bằng khoan nổ mìn đạt hiệu quả
+ Công tác xúc bốc và vận chuyển đất đá đơn giản
+ Công tác thoát nước và thông gió đơn giản
4.2, Lựa chọn thuốc nổ
Khi thi công giếng bằng phương pháp khoan nổ mìn, tùy theo tính chất cơ lí của
đất đá, lượng nước ngầm, khí bụi nổ và các yếu tố khác(khả năng công nổ, độ ổn
định..) mà tiến hành lựa chọn các loại thuốc nổ phù hồ cho từng loại công trình xây
dựng giếng.
Khi đào giếng tại các mỏ nguy hiểm về khí và bụi nổ (mỏ loại 3, hoặc các công
trình ngầm đào trong khu vực chứa khí và bụi nổ) phải sử dụng thuốc nổ an toàn như
AH-1, AH2.
Khi đào các giếng trong đá rắn cứng không nguy hiểm về khí và bụi nổ cần sử
dụng thuốc nổ có sức công phá mạnh như AH-1, P113, PM3151.
Nếu trong giếng có lượng nước ngầm lớn phải dùng thuốc nổ chịu nước như các
loại thuốc nổ nhũ tương, hoặc có các biện pháp cách nước cho thuốc nổ.

Lựa chọn thuốc nổ dựa vào 3 tiêu chí:
- Độ kiên cố
- Mức độ nguy hiểm về khí và bụi nổ
- Mức độ khó nổ của đất đá
[7]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

Dựa vào độ kiên cố của đất đá mà ta có thể sử dụng các loại thuốc nổ với khả năng
phù hợp khác nhau:
Hệ số kiên cố f

2÷3

3÷6

6÷10

Khả năng công nổ của
thuốc nổ, kJ/kg

260
0

2200÷320
0

3200÷400
0

>10
4000÷5000
Hoặc cao hơn.

Sử dụng loại thuốc nổ P113 đường kính 32mm, do công ty TNHH MTV cơ khí
– hóa chất 13 (Tổng công ty công nghiệp hóa chất Mỏ) sản xuất. Đây là loại thuốc nổ
chất lượng cao, chịu nước tốt, ít độc hại và không gây ô nhiễm môi trường, an toàn

trong bảo quản, vận chuyển và sử dụng. Thuốc nổ P113 có thông số kỹ thuật như sau:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8

Thông số kỹ thuật
Sức công nổ P, cm3
Đường kính thỏi thuốc,
mm
Chiều dài thỏi thuốc, mm
Trọng lượng một gói
thuốc,kg
Tỷ trọng thuốc nổ, g/cm3
Độ nhạy va đập
Khả năng chịu nước, giờ
Thời gian bảo quản, tháng

Trị số
320÷330
32
220
0.2
1,1÷1,25
Không

≥12
6

4.3, Lựa chọn phương tiện nổ
Ta lựa chọn phương thức nổ sử dụng kíp điện vi sai. Đây là loại kíp nổ mà kể từ
khi có dòng điện chạy qua, kíp sẽ nổ sau thời gian tính bằng mili giây (ms). Thời gian
chậm nổ là do phía trước thuốc nổ nhóm 1 có chất cháy chậm vi sai. Kíp điện vi sai
được áp dụng rộng rãi ở mọi lĩnh vực nổ mìn, có thể sử dụng riêng phương pháp này
hoặc kết hợp thêm với các phương tiện nổ khác. Số kíp điện vi sai lấy theo thời gian
chậm nổ khi có dòng điện chạy qua, thường là số 0:0ms, số 1: 25ms, số 2: 50ms, số
3:75ms, số 4: 100ms, số 5: 150ms, số 6: 200ms, số 7: 250ms. Số vi sai được ghi trên
[8]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

tem gắn vào dây kíp, ghi ở vỏ hộp kíp và được dập số chìm ở đáy kíp.
Ta lựa chọn sử dụng kíp KVĐ-8Đ do công ty Z121 của Bộ Quốc Phòng sản
xuất, so với các loại kíp được nhập khẩu từ Nga, Ấn Độ, Trung Quốc… đây là loại kíp
có giá thành rẻ hơn, chất lượng tương đối tốt, đáp ứng được yêu cầu phân đợt nổ các lỗ
mìn trên gương nhằm tăng hiệu quả công tác khoan nổ mìn và giảm chấn động đến các
khối đá xung quanh giếng.
Tùy thuộc vào lượng chất cháy chậm, chỉ tiêu về thời gian chậm nổ của kíp điện
vi sai được tra theo bảng sau:
Số kíp
1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
Thời gian
10 12
25 50 75
150 200 250 325 400
(ms)
0
5
Số kíp
11 12 13 14 15 16
17
18
19
20
Thời gian 50 60 70 80 90 100 112 125 140 155
(ms)
0
0
0
0
0
0
5
0

0
0
Bảng 4.3.a: Chỉ tiêu về thời gian chậm nổ của kíp điện vi sai theo số kíp
Thông số cơ bản của kíp điện vi sai KVĐ-8Đ
STT
Thông số
1
Vật liệu vỏ kíp
2
Đường kính ngoài, mm
3

Chiều dài dây dẫn điện,

Giá trị
Nhôm
7,3
2; 4,5;
6

Điện trở( dây dẫn 2m),
2 ÷ 3,2
Ω
5
Dòng điện an toàn, A
0,18
6
Dòng điện phát hỏa, A
1,2
7

Cường độ nổ
số 8
Bảng 4.3.b: Thông số cơ bản của kíp điện vi sai KVĐ-8Đ
4

4.4, Tính chiều sâu lỗ khoan
Chiều sâu lỗ mìn là 1 thông số quan trọng ảnh hưởng tới khối lượng công việc,
chi phí nhân công cho tất cả các công việc trong 1 chu kỳ đào giếng.
Chiều sâu lỗ mìn phụ thuộc vào tính chất cơ lý của đất đá, diện tích mặt cắt
ngang đào giếng, chủng loại thiết bị khoan, sơ đồ tổ chức công tác, tốc độ đào giếng.....
Chiều sâu lỗ mìn hợp lý là chiều sâu mà ứng với nó thì chi phí sức lao động thời
gian và phương tiện đào 1m giếng là nhỏ nhất hay nói cách khác chọn được chiều sâu
lỗ mìn hợp lý sẽ góp phần làm tăng tốc độ đào giếng, tăng năng suất lao động và giảm
giá thành xây dựng giếng.
Chiều sâu lỗ mìn < chiều sâu hợp lý thì hệ số sử dụng lỗ mìn sẽ tốt
Cơ sở để chọn chiều sâu lỗ mìn là diện tích mặt cắt ngang giếng. Chiều sâu lỗ
mìn đường kính giếng.
[9]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

* Với giếng đứng thì = 34 (m)
* Chiều sâu lỗ mìn có thể tính theo công thức sau:

,m
Trong đó,
lbc là chiều dài bước chống, m

= 0,85 ÷ 0,9
Chọn lbc= 2m, =0.85
Vậy
4.5, Tính chi phí thuốc nổ và lượng thuốc nổ trong một lỗ mìn
4.5.1, Lượng thuốc nổ đơn vị
Theo giáo sư N.M.POKROPXKI, lượng thuốc nổ đơn vị được tính toán như sau:

q = vc.q1.fc.e.kd
Trong đó:
q1 –Lượng thuốc nổ đơn vị tiêu chuẩn cần để đập vỡ 1m3 đá nguyên khối ở điều kiện
tiêu chuẩn. Với đá có hệ số kiên cố f=6. Chọn q1 = 0,1.f = 0.6 kg/m3
fc – Hệ số cấu trúc của đá. fc được lựa chọn theo bảng sau:
STT Đặc tính của đất đá
Giá trị
1
Đất Đá dẻo, đàn hồi, có các lỗ rỗng nhỏ
2
Đất đá bị phong hóa, thế nằm không đều với các
2
1,4
khe nứt nhỏ
Đất đá phân lớp kiểu diệp thạch với độ kiên cố
3
thay đổi, hướng phân lớp vuông góc với hướng
1,3
các lỗ mìn
=> chọn fc=1,4

e – Hệ số xét tới sức công nổ, Đối với thuốc nổ P113, e = 380/320 = 1,1875
kd – Hệ số phụ thuộc vào đường kính thỏi thuốc, với thỏi thuốc d=32mm kd =32/32=1

vc–Hệ số ảnh hưởng của mức độ nén ép đất đá phụ thuộc vào số mặt tự do. Đối với
gương có hai mặt tự do, vc=1,2÷1,5 vì vậy chọn vc=1,2
-Thay các giá trị vào công thức tính chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị:
q = 1,2 . 0,6 . 1,4 . 1,1875 . 1 = 1,197 kg/m3
4.5.2, Chi phí thuốc nổ tính toán
Là lượng thuốc nổ tiêu hao để nổ đồng thời thể tích đất đá ở gương ở 1 chu kì
đào Q (kg). Chỉ tiêu thuốc nổ phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: tính chất cơ
lý của đất đá, trạng thái thế nằm của đất đá, khả năng công phá của thuốc nổ, vật liệu
làm bua, diện tích gương giếng, chiều sâu lỗ mìn, kích thước thỏi mìn…
- Chi phí thuốc nổ được xác định theo công thức:
[10]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

Qlt = q.Sđ.l, kg
Trong đó:
q – lượng thuốc nổ đơn vị, q = 1,197 kg/m3
Sđ – diện tích gương đào của giếng
Sg = π – π. = = 108,52m2
Dg – đường kính đào của giếng.
dd – đường kính giếng dẫn hướng.
l – chiều sâu lỗ mìn.
Vậy Qlt = 1,197 . 108,52 . 2,35 = 305,26 kg
4.6, Tính số lượng lỗ khoan trên gương
Khi biết được trọng lượng, đường kính và chiều dài thỏi thuốc, theo giáo sư
POKROPXKI, ta có công thức sau :

N=
Trong đó:
q – lượng thuốc nổ đơn vị, q = 1,197 kg/m3
Sg – diện tích gương đào giếng Sg= 108,52 m2
a – hệ số nạp mìn; a= 0,5 (f=6, đường kính thỏi thuốc d= 32mm nên ta chọn a= 0,5
theo bảng 4.7.a)
lth – chiều dài thỏi thuốc; lth= 0,22 m
mth – trọng lượng của thỏi thuốc, mth= 0,2kg
Đường
Giá trị hệ số nạp thuốc “a” khi giá trị của
kính bao
hệ số kiên cố thay đổi
ST
thuốc nổ,
T
<3
3 – 10
10 – 20
mm
1
28 – 40
0,3 – 0,45
0,5 – 0,6
0,5 – 0,7
2
45
0,35 – 0,45
0,45 – 0,5
Bảng 4.7.a: Hệ số nạp thuốc a tại các mỏ không nguy hiểm về khí nổ và bụi nổ.
Vậy => chọn N = 286 lỗ

4.7, Chọn đường kính lỗ khoan:
Theo yêu cầu, đường kính lỗ khoan phải lớn hơn đường kính thỏi thuốc khoảng
3 ÷ 5 mm tại gương đào là đá.
Tại giếng cần thi công sử dụng thuốc nổ P113 có đường kính thỏi thuốc
d=32mm, vậy ta chọn đường kính lỗ khoan dk = 32 + 5 = 37mm
4.8, Thiết kế sơ đồ bố trí các lỗ mìn trên gương và hộ chiếu khoan nổ mìn

[11]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

4.8.1, Sơ đồ bố trí các lỗ mìn trên gương
Giếng điều áp có mặt cắt ngang hình tròn, các lỗ mìn thường được bố trí trên
các vòng tròn đồng tâm với giếng theo thứ tự từ tâm giếng ra: vòng lỗ tạo rạch, các
vòng lỗ phá, vòng lỗ biên. Vì thi công khoan dẫn hướng vs D=2,4m tại tâm giếng, vì
vậy không cần sử dụng vòng lỗ tạo rạch.
Với đường kính thỏi thuốc nổ 32mm, theo kinh nghiệm, ta chọn 5 vòng. Đường
kính mỗi vòng được tính như sau
• Vòng 1: Không có do đã khoan dẫn hướng.
• Vòng 2: 0,43.Dg = 5,16m
• Vòng 3: 0,6.Dg = 7,2m
• Vòng 4: 0,76.Dg = 9,12m
• Vòng 5: 0,93.Dg = 11,16m
Tỉ lệ số lượng các lỗ mìn tương ứng các vòng như sau: 1:2:3:4:5
Số lượng lỗ mìn tại các vòng được tính như sau:
Vòng phá 2: Nv2= → Chọn 41 lỗ
Vòng phá 3: Nv3= → Chọn 61 lỗ

Vòng phá 4: Nv4= → Chọn 82 lỗ
Vòng biên 5: Nv5= → Chọn 102 lỗ
4.8.2, Lượng thuốc nổ trong từng lỗ mìn trên lý thuyết
- Lượng thuốc nạp trung bình cho 1 lỗ khoan:
kg
- Lượng thuốc nạp 1 lỗ khoan của nhóm phá và nhóm biên
Nhóm phá:kg
Nhóm biên: kg
- Số thỏi thuốc nổ nạp trong mỗi loại lỗ khoan:
Nhóm phá: → Chọn 5 thỏi
Nhóm biên: → Chọn 4,5 thỏi
- Chi phí thuốc nổ thực tế
Trên thực tế,
kg
kg
Vậy chi phí thuốc nổ cho một tiến độ nổ trên thực tế là:
275,8kg
Qtt < Qlt → ta nạp thêm vào mỗi lỗ mìn thêm 1 thỏi thuốc. Khi đó
np=6 thỏi, nb = 5,5 thỏi
qp= 1,2kg, qb=1,1kg
=> Qtt= 1,2.184+1,1.102=333kg => thỏa mãn yêu cầu Qtt>Qlt
4.8.3, Thiết kế kết cấu lượng thuốc nổ trong lỗ khoan
4.8.3.1 Thiết kế sơ đồ bố trí nhóm lỗ mìn biên:
[12]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

- Nhóm lỗ mìn biên nằm ở ngoài cùng và được nổ sau cùng, có tác dụng tạo ra đường
biên thiết kế của mặt cắt ngang gương giếng.
- Các lỗ mìn biên thường khoan thường khoan nghiêng 1 góc 85÷870 , hướng ra biên.
- Ta có chiều sâu lỗ mìn tạo biên cần khoan:
lb = = = 2,351(m)
- Giếng điều áp có mặt cắt ngang hình tròn, các lỗ mìn được bố trí trên vòng tròn đồng
tâm với giếng theo thứ tự từ tâm giếng ra.
4.8.3.2 Thiết kế sơ đồ bố trí nhóm lỗ mìn phá
- Nhóm lỗ mìn phá được bố trí trên các vòng tròn tròn đồng tâm gần với tâm giếng
hơn so với nhóm mìn phá.
- Lỗ mìn phá thường khoan với góc nghiêng từ 75÷900 hướng vào tâm.
- Ta có chiều sâu lỗ mìn tạo biên cần khoan:
lp = = = 2,351(m)
- Khi sử dụng thỏi thuốc có d= 32mm phải bố trí vòng lỗ mìn phá cách vòng lỗ mìn
biên một khoảng nhất định lớn hơn 0,6m. Khoảng cách giữa các lỗ mìn phá trong một
vòng không quá 1,2÷1,35m.
4.8.3.3-Chiều dài bua
Chiều dài bua của lỗ mìn biên là:
l1 = lb – 5,5.0,22 = 2,35 – 5,5.0,22 = 1,14(m)
-Với lỗ mìn phá, ta sử dụng 10 thỏi thuốc, khi đó, chiều dài bua là:
l2 = lp - 6.0,22= 2,35 – 6.0,22 = 1,03 (m)

4.8.4, Hộ chiếu khoan nổ mìn
Tiến độ đi gương sau 1 chu kỳ
m
Khối lượng đất đá nguyên khối đào ra sau 1 chu kỳ
m3
: Hệ số thừa tiết diện, lấy bằng 1,04

[13]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

BẢNG 2 : LÝ LỊCH NỔ MÌN
Góc nghiêng của
Số thứ
Chiều
lỗ mìn (độ)
tự lỗ
sâu lỗ
Hướng
Hướng
mìn
mìn (m)
tâm
biên

Số thỏi
thuốc
trong lỗ
( thỏi)

1-41
42-102
103-184
185-286

6
6
6
5

2,35
2,35
2,35
2,35

85
85
85
-

85

[14]

Lượng
thuốc
nạp trong
một lỗ
mìn (kg)
1
1
1
0,9

Loại kíp

nổ

Trình tự
nổ

Kíp nổ
KVD-8Đ

1
2
3
4

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

[15]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

4.9, Lựa chọn thiết bị khoan
Ta sử dụng loại thiết bị khoan BYKC-2M.
Các thông số kỹ thuật của máy khoan BYKC-2M được thể hiện qua bảng 4.10
Bảng 4.10: bảng các thông số kỹ thuật của máy khoan BYKC-2M
STT

Tên chỉ tiêu
BYKC-2M
1
Số lượng máy khoan
2
2
Chiều sâu lỗ mìn lớn nhất
2,4
3
Hành trình đẩy đầu khoan lớn nhất mm
2700
4
Lực đẩy, kN
10,8
5
Tiêu hao khí nén
33
6
Góc nghiêng cho phép của máy khoan, độ
20
7
Khoảng cách giữa các lỗ mìn mm
600 ÷ 800
8

Kích thước của thiết bị trạng thái di chuyển
Cao m
Đường kính vòng tựa (m)

5,86

1,4

9
10

Trọng lượng thiết bị, T
Đường kính trong của giếng, m

7,2
4,5 ÷ 8

4.10 Mô tả các công tác chính trong công nghệ khoan nổ mìn thi công giếng đứng
(phương pháp khoan nổ mìn định vị và khoan các lỗ khoag trên gương, nạp và nổ
mìn...)
Các công tác chính trong một chu kỳ thi công giếng bằng phương pháp khoan nổ mìn
bao gồm:
+ Đưa người lên xuống
+ Củng cố, bơm nước
+ Khoan lỗ mìn trên gương giếng
+ Nạp thuốc nổ, nổ mìn
+ Thông gió và đưa gương giếng vào trạng thái an toàn
+ Bốc xúc và tải đất đá trên gương giếng
+ Chống giữ (chống tạm thời và chống cố định)
+ Công tác phụ
Định vị và khoan các lỗ mìn:
Trước khi khoan cần phải xác định tâm giếng. Có thể dùng thước chuẩn hoặc dây rọi,
đánh dấu lỗ mìn bằng các cọc. Sau đó mới thực hiện khoan các lỗ khoan các lỗ mìn
theo đúng hộ chiếu. Mỗi một tổ khoan phải cần từ 3 – 4 người công nhân phụ vụ.
Nạp và nổ mìn:
Trước khi nạp thuốc nổ vào lỗ khoan, phải kiểm tra đối chiếu với bản thiết kế về vị

trí, chiều sâu, chiều dài, kích thước, tiết diện ngang của chúng. Các lỗ khoan phải được
vét sạch các mạt đá khoan hoặc bùn khoan và phoi khoan.
[16]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

Tiến hành nạp từng thỏi thuốc một vào lỗ khoan, thỏi thuốc có kíp phải được kiểm tra
độ dẫn điện và khi nạp mìn phải hết sức an toàn vầ cẩn thận. Sau khi nạp song phải
dùng bua lấp các lỗ mìn lại. Phải sử dụng vật liệu rời hạt mịn để lấp bua. Khi nạp bua
không được làm hư hại các bộ phận gây nổ hoặc làm ảnh hưởng đến quá trình kích nổ
mìn.
Khi tất cả các công đoạn nạp mìn đã xong, trước khi nổ cần đưa toàn bộ người và
thiết bị lên cao vị trí an toàn phía trên để tránh ảnh hưởng của sóng nổ mìn và đất đá
văng trong khi nổ.

Chương 5: Thiết kế công tác thông gió, đưa gương
vào trạng thái an toàn và xúc bốc đất đá
Khái quát chung:
Thông gió khi đào giếng có nhiệm vụ hòa loãng bụi và các khí độc( sinh ra trong quá
trình nổ mìn, các khí độc thoát ra từ vỉa trong quá trình thi công) xuống dưới nồng độ
quy định và đưa ra khỏi giếng, cung cấp khí sạch đảm bảo hàm lượng không khí ở
gương giếng theo đúng quy phạm( hàm lượng O2 ≥ 20%; CO2 ≤ 0,5%, CO ≤ 0,01%
theo thể tích, nhiệt độ không quá 260C, độ ẩm tương đối không lớn hơn 90%)
5.1, Thiết kế tính toán thông gió cho giếng đứng
5.1.1, Lựa chọn sơ đồ thông gió
- Sơ đồ thông gió: Ta lựa chọn sơ đồ thông gió đẩy vì đơn giản, kinh tế, hiệu quả thông
gió nhanh, chiều khuếch tán của gió bẩn cùng với chiều khuếch tán của khí độc.

Với sơ đồ thông gió này, ta phải bố trí quạt đẩy cách miệng giếng một khoảng bằng 2030m để tránh gió quẩn.
- Khi đào giếng có 2 chế độ thông gió
+ Thông gió sau khi nổ mìn(kéo dài 30 phút)
+ Thông gió trong suốt thời gian làm việc của công nhân
- Ống thông gió: Lựa chọn sử dụng ống thông gió mềm làm bằng vải bạt tráng cao su
hoặc vải sợi tổng hợp, có đường kính = 800mm, gồm các đoạn dài 5m và 10m, nối với
nhau bằng ống nối kim loại và bu long vòng. Ống nối có chiều dài 0,4m và đường kính
bằng đường kính ống gió.
Theo nguyên tắc an toàn, miệng ống gió phải cách gương giếng một đoạn l không quá
15m và được xác định như sau:
Trong đó,
k: hệ số phụ thuộc vào sơ đồ thông gió( theo kinh nghiệm, ta chọn k=6 khi lựa
chọn sợ đồ thông gió đẩy)
Sđ: Diện tích mặt cắt ngang khi đào của giếng(m2)
=> Chọn l=15m
[17]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

5.1.2, Tính toán thông gió và chọn quạt
- Lượng không khí cần thiết để đưa vào giếng sau khi tiến hành công tác khoan nổ mìn
được xác định theo công thức V.N.Varonhin:
; m3/ phút
Trong đó,
Sc: diện tích mặt cắt ngang bên trong vỏ chống(m2); Sc = 98,52m2
t: thời gian thông gió tích cực sau nổ mìn( phút); Chọn t = 30 phút
A: khối lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất ở gương. A=377 kg

H: Chiều sâu lớn nhất của giếng cần thông gió(m); H = 300m
k0: Hệ số ngậm nước, khi lưu lượng nước chảy vào giếng = 1-6m3/h và H ≥
200m thì k0 = 0,6
Vậy m3/ phút
- Lượng không khí cần thiết thông gió cho gương giếng trong một đơn vị thời gian theo
điều kiện số người làm việc lớn nhất trong gương:
; m3/phút
Trong đó,
n: số người làm việc lớn nhất trong gương giếng(người); chọn n=13 người
k: hệ số dự trữ; k=1,15÷1,25; chọn k=1,2
Vậy m3/phút
- Lượng không khí cần thiết thông gió cho gương giếng trong một đơn vị thời gian tính
theo điều kiện tốc độ gió nhỏ nhất.
; m3/phút
Trong đó,
Vmin: tốc độ gió nhỏ nhất cho phép chuyển động trong giếng; theo quy phạm,
Vmin = 0,15m/s
Vậy m3/phút
- Vậy lưu lượng gió cần thiết đưa vào gương lò là
Q= max(Q1, Q2, Q3) = 1341,06 m3/phút
Năng suất và hạ áp quạt gió:
- Năng suất quạt: Được xác định bằng công thức sau:
Qquạt=Qmax.ku= 1341,06.1,2=1609,27 m3/phút = 26,82 m3/giây

- Hạ áp của quạt: Được xác định bằng công thức sau:
Hq=Rt.Q2quạt ; mmH2O
Trong đó:
[18]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi

Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

Rt: sức cản khí động học của đường ống.
Với
α

- hệ số sức cản khí động học của đường ống (N.s2/m4) ; với ông gió là ống gió
α

mềm d=800mm chọn =0,0003.
Hc – chiều dài tổng cộng của ống gió; m . Hc = 300 (m)
d – đường kính thực tế của ống gió; m; d=0,8m
Rk – sức cản khí động học của đường ống khi chuyển vuông góc từ quạt xuống
giếng, giá trụ của nó phụ thuộc vào đường kính thực tế của ống gió. Với loại ống gió
d=0,8m đã chọn, ta có Rk=0,17(N.s2/m3)
Vậy
Hq= 1,17.(26,82)2=841,6 mmH2O
Vậy ta chọn quạt cục bộ VXE-P8 có đặc tính kỹ thuật như sau:
ST
T
1
2
3
4
5
6
7
8

Đặc tính kĩ thuật

Đơn vị

Đại lượng

Kiểu quạt
Tốc độ vòng quay
Đường kính ống gió
Công suất
Năng suất quạt

Vòng/phút
mm
Kw
m3/phút

VXE-P8
2980
800
125
÷

240 1380
÷

Hạ áp
mmH20
250 900

Trọng lượng
Kg
1098
Hệ số hữu ích
0,86
Bảng 5.1: đặc tính kĩ thuật của quạt cục bộ VXE-P8

5.2, Thiết kế công tác đưa gương vào trạng thái an toàn
Sau khi khoan nổ mìn và thông gió giếng đứng, trước khi tiến hành xúc bốc đất
đá, cần thực hiện các công việc sau đây:
+ Xem xét cẩn thận toàn bộ trạng thái của gương, tưởng hông giếng đứng, kết
cấu chống giữ tạm thời, sàn treo công tác, các thiết bị treo trong giếng đứng...
+ Chỉnh sửa và đưa toàn bộ gương, tường hông giếng đứng, các máy móc thiết
bị thi công vào trạng thái an toàn.
Sự cần thiết phải hoàn thành các công tác ở trên xuất phát từ nguyên nhân: Sau
khi khoan nổ mìn, các cục đất đá bay lên phía trên tại thời điểm nổ mìn có thể mắc vào
các vòng chống tạm thời, các sàn công tác, các thiết bị treo.... Các cục đất đá này có thể
rơi xuống dưới, gây nguy hiểm cho người và thiết bị, các kết cấu chống giữ có thể bị
hư hại.
Toàn bộ các công tác này phải do 1 tổ công tác bao gồm: Cán bộ giám sát kỹ
[19]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

thuật thi công, đội trưởng đội thi công và thợ nổ mìn chính đứng trong thùng tròn hạ
dần xuống và xem xét kỹ từng vị trí giếng đứng, từng thiết bị thi công. Tại đây, tổ công
tác sẽ thực hiện các công việc sau:

+ Kiểm tra chất lượng công tác nổ mìn
+ Phát hiện những hiện tượng thiết bị và kết cấu chống giữ giếng đứng bị phá
hoại
+ Loại bỏ các cục, tảng đá văng lên trên và kẹt trong các máy móc, thiết bị thi
công phía trên gương thi công.
+ Tiến hành kiểm tra trạng thái và chất lượng không khí trong gương thi công.
+ Phát hiện và xử lý các lỗ mìn câm bằng biện pháp kỹ thuật an toàn
Chỉ khi hoàn thành các công tác trên gương mới được coi là an toàn và mới chính thức
đưa thợ vào làm việc ở trong giếng.
5.3, Thiết kế công tác xúc bốc đất đá:
Công tác xúc bốc đất đá trong quá trình xây dựng giếng đứng là một trong
những công đoạn chiếm nhiều thời gian và chi phí lớn nhất trong chu kỳ công tác.
Thông thường, công tác xúc bốc chiếm 40-50% tổng thời gian của một chu kỳ công
tác. Điều này được giải thích bởi các nguyên nhân:
+ Mức độ chật chội lớn của không gian công tác trong gương giếng đứng.
+ Sự tồn tại tại của các loại thiết bị thi công, thùng tròn, máy bơm… được treo
trong gương giếng
+ Sự cần thiết phải hạ thiết bị xúc bốc trước khi tiến hành xúc bốc đất đá và phải
nâng chúng lên trước khi tiến hành nổ mìn trong gương.
+ Lưu lượng nước chảy trong giếng lớn thường gây khó khăn cho máy bốc làm
việc, ảnh hưởng tới năng xuất xúc, bốc.
+ Phải tiến hành xúc bốc theo phương thẳng đứng và ở độ sâu nhất định nên
công tác xúc bố - trục tải đất đá là rất khó khăn, nhất là khi giếng có độ sâu và mặt cắt
ngang lướn thi công theo hướng từ trên xuống.
5.3.1, Lựa chọn thiết bị xúc bốc
Thể tích đất đá nguyên khối nổ ra sau một chu kỳ được tính theo công thức:
; m3
Trong đó
Sg: diện tích đào của gương giếng(m2); Sg=108,52m2
l: chiều sâu trung bình của lỗ khoan; l=2,35m

: hệ số sử dụng lỗ mìn, chọn =0,85
: hệ số thừa tiết diện, chọn =1,05
Vậy V= 108,52.2,35.0,85.1,05= 227,607(m3)
Vì giếng có lỗ khoan dẫn hướng với D=2,4m, phía dưới có đường hầm nằm ngang nên
đất đá sau khi nổ mìn sẽ bắn văng xuống đường hầm bên dưới, phần đá còn xót lại trên
gương cũng được làm tơi và sau đó san gạt xuống phía dưới. Ở đường hầm nằm ngang
[20]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

bên dưới ta bố trí 2 máy cào vơ Siton ZWY-60/30L do Trung Quốc sản xuất (1 máy dự
phòng) và 3 ô tô Moaz74051 do Nga sản xuất để xúc bốc và vận chuyển đất đá ra bãi
thải
Thông số kĩ thuật
Đơn vị
Giá trị
Trọng lượng
kg
7.200
3
Năng suất xúc bốc
m /h
60
Công suất động cơ
kW
30
Cỡ vật liệu max có thể bốc xúc

mm
500
Bảng 5.3a thông số kĩ thuật của máy cào vơ ZWY-60/30L
Thông số kỹ thuật
Giá trị
Công suất động cơ, kW
140
Tải trọng bản thân, kg
19500
Tải trọng khi mang tải, kg
41500
Tải trọng khi mang tải(trục trước), kg
20200
Tải trọng khi mang tải(trục sau), kg
21300
Tốc độ tối đa, km/h
40
Chiều cao chất tải, mm
2500
Bảng 5.3b thông số kĩ thuật của ô tô Moaz 74051
5.3.2, Tính toán năng suất xúc bốc.
Năng suất xúc bốc đất đá được xác định theo công thức
Trong đó:
• V: thể tích đất đá nguyên khối bị phá vỡ do nổ mìn của một chu kỳ, m3; V=
227,607 m3
• T1: Thời gian chuẩn bị xúc bốc. Chọn T1= 15 phút
• T2: Thời gian bốc đất đá
Đối với giếng điều áp có khoan dẫn hướng và đường hầm nằm ngang bên dưới, T2
được xác định như sau:

Trong đó:
+ Vbx: khối lượng công tác xúc bốc ở gương giếng, được xác định theo
công thức Vxb=(1-α).V
Với:
α - tỉ lệ đất đá rơi xuống đường hầm nằm ngang phía dưới sau khi
nổ (hay tỉ lệ đất đá bốc không phải làm tơi so với tổng khối lượng đất đá nổ ra).
[21]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

Chọn α=0,35
V

V

– thể tích đất đá nguyên khối bị phá vỡ khi nổ mìn; m3.

= 227,607 (m3)

Vậy Vbx=(1-0,35).227,607=147,945
+ m: số công nhân tham gia việc làm tơi và san gạt đất đá xuống phía
dưới. Chọn m = 13
+ P2: năng suất làm việc của công nhân làm tơi và san gạt đất đá xuống
đường hầm. Chọn P2=3m3/h
Vậy
• T3: Thời gian hoàn thành kết thúc công tác xúc bốc. Chọn T3=15 phút
Vậy 6,73 m3/phút

Chương 6: Công tác trục tải, thoát nước,
chiếu sáng và cung cấp khí nén
6.1 Công tác trục tải

[22]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

Với việc thi công giếng điều áp đã có sẵn giếng dẫn hướng và đường hầm ở phía
đáy giếng thì công tác trục tải được đơn giản hóa rất nhiều. Lúc này thiết bị trục chỉ có
nhiệm vụ đưa người lên xuống,vận chuyển vật liệu. Vì vậy, để thi công giếng điều áp ta
lựa chọn thiết bị trục tạm thời gồm: tháp giếng, máy trục, thùng trục, thiết bị móc, dây
cáp trục. dây cáp định hướng, dây cáp treo khung định hướng và khung căng.
6.2 Thiết kế công tác thoát nước.
Giếng được thi công qua vùng có điều kiện địa chất, diều kiện địa chất thủy văn
tương đối thuận lợi. Lượng nước chảy vào trong giếng là khá nhỏ 3m3/h, lượng nước
cần thiết thoát trong quá trình thi công chủ yếu là nước cung cấp cho máy khoan để
làm sạch phoi khoan. Với đặc điểm giếng điều áp đã có sẵn giếng dẫn hướng và đường
hầm đã được khai thông ở mức dưới, nên trong quá trình thi công nước sẽ được thoát
trực tiếp xuống đường hầm ở mức dưới thông qua giếng dẫn hướng. Nước sau khi chảy
xuống đường hầm phía dưới sẽ được thoát ra ngoài nhờ hệ thống rãnh thoát nước được
bố trí dọc tuyến hầm.
6.3 Thiết kế công tác chiếu sáng.
Mức độ chiếu sáng ở gương giếng có ảnh hưởng tới sức khỏe, năng suất lao
đông, mức nước độ an toàn của công nhân.
Để chiếu sáng gương giếng đứng, ta dùng đèn pha 600 và đèn chiếu IIHH- 500.

Đèn pha gồm 4 đèn chiếu lắp vào lồng khung và đặt trên của khung căng. Đền chiếu
treo trên gương giếng bằng tời quay tay đặt tại khung căng.
6.4 Thiết kế cung cấp khí nén cho các thiết bị thi công giếng đứng.
Khi đào giếng khí nén cần cho máy khoan, búa chen, máy bốc,ngoài ra khí nén
còn dùng để đóng mở của giếng
Áp suất khí nén có ảnh hưởng đên năng suất thi công. Khi đào giếng thường sử
dụng khí nén với áp suất 5atm
Công suất của trạm khí nén
Khí nén sử dụng chủ yếu để phục vụ công tác khoan và bốc đất đá. Tại tâm
giếng điều áp có lỗ đào dẫn hướng đường kính 2,4m nên khi nổ mìn đất đá văng xuống
đường hầm nằm ngang có sẵn trước, nên ta không cần công tác xúc bốc tại gương
giếng. Vậy không cần cung cấp khí nén cho quá trình bốc xúc.
Công suất của trạm khí nén xác định theo nhu cầu khí nén tổng cộng khi khoan
các lỗ mìn:
Trong đó
: nhu cầu khí nén của máy khoan và được xác định như sau:
Trong đó
: số máy khoan làm việc đồng thời trên gương:
nhu cầu khí nén của 1 máy khoan;
[23]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

hệ số tổn thất khí nén do máy hư hỏng;
:hệ số làm việc đồng thời của máy khoan; được xác định theo bảng sau
STT
1

2

Máy khoan làm việc đông thời
10
15

0,9
0,83

3

20

0,8

Bảng 6.4: hệ số làm việc đồng thời của máy
Chọn

Chương 8: Thiết kế tổ chức thi công giếng đứng
8.1, Thành lập biểu đồ tổ chức chu kì đào giếng
8.1.1, Xác định khối lượng từng công việc trong một chu kì đào
- Khối lượng công tác khoan
- Khối lượng công tác nạp mìn
Vnm= 286 (lỗ)
- Khối lượng công tác xúc bốc
Trong đó,
+ α: tỉ lệ đất đá rơi xuống đường hầm nằm ngang phía dưới sau khi nổ. Chọn α = 0,35
+ : thể tích đất đá nguyên khối bị phá vỡ khi nổ mìn
Với:
Sg: diện tích đào của gương giếng; m2

l: chiều sâu trung bình của lỗ khoan; m
η: Hệ số sử dụng lỗ mìn (η=0,85)
µ: Hệ số thừa tiết diện (µ=1,05)
- Khối lượng công tác khoan neo:
Trong đó,
+ Nneo: số lượng thanh neo(Bố trí so le 16 thanh/vòng)
+ lneo: chiều dài neo;m. lneo=3,2m

- Khối lượng công tác phun bê tông

[24]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi


Đại học Mỏ Địa chất – Bộ môn Xây dựng Công trình Ngầm và Mỏ

Trong đó,
+ Sbtp : tiết diện bê tông phun.
Với:
Dg : đường kính đào của giếng ; m
dbtp : chiều dày lớp bê tông phun. dbtp = 10cm = 0,1m

- Khối lượng công tác đổ bê tông chống cố định:
Trong đó,
+ Sbt : diện tích của lớp vở bê tông cố định.
Với:
Dg : đường kính đào của giếng; m
dbtp : Chiều dày lớp bê tông phun. dbtp = 0,1m.
dbt : Chiều dày lớp vỏ bê tông cố định. dbt = 0,4m.

8.1.2, Thời gian hoàn thành từng công việc trong chu kì.
Những công việc của chu kì bao gồm:
- Đưa người lên xuống - giao ca (thời gian tn). Chọn tn = 10phút
- Kéo thả sàn treo (thời gian tst). Chọn tst = 15phút.
- Kéo thả thiết bị (thời gian ttb). Chọn ttb = 15phút.
- Kéo dài các đường dây ống (thời gian tdô). Chọn tdô = 15phút.
- Khoan lỗ mìn (thời gian tkm). tkm được xác định theo công thức:
Trong đó:
Vk : khối lượng công tác khoan; m

vk
: vận tốc khoan trung bình. Giá trị vận tốc khoan kĩ thuật của tổ hợp máy khoan phụ
thuộc vào hệ số kiên cố của đất đá, và có thể chọn theo bảng sau:

Giá trị tốc
độ khoan kĩ
thuật
vk ; m/phút

Hệ số kiên cố của đất đá
÷

÷

6

7 9

10 14

÷

÷

÷

0,8 1,4

0,7 0,8

0,5 0,7

> 14
÷

0,15 0,3

Với hệ số kiên cố f = 6  vk = 1,1 (m/phút)
[25]

Đồ án Xây dựng Giếng Đứng – Phạm Minh Khôi