ĐỒ ÁN MÔN HỌC XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG: Thiết kế thi công đào mở rộng phần thân giếng điều áp nhà máy thuỷ điện theo hướng từ trên xuống dưới bằng phương pháp khoan nổ mìn

22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG
Giáo viên hướng dẫn :Đặng Văn Kiên
Sinh viên thực hiện

:Đinh Thế Mạnh

Lớp

: XDCTN A – K58

MSSV

: 1321070118

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

THIẾT KẾ GIẾNG ĐỨNG
Đề số 07-2:
Thiết kế thi công đào mở rộng phần thân giếng điều áp nhà máy thuỷ điện theo hướng từ
trên xuống dưới bằng phương pháp khoan nổ mìn với các số liệu như sau:
Dg
-

Đường kính đào

-

Gia cố tạm bằng neo bê tông cốt thép 22, dài L=3,2m, bố trí 16 thanh/1 vòng so le
nhau khoảng cách các vòng neo 2m kết hợp với bê tông phun lưới thép dày 10cm.
Vỏ chống cố định bằng bê tông cố định dày 0,4m.

-

= 12,0m:

φ

m3

Lượng nước chảy vào giếng trong thời gian đào: 3 /h.
Tại trung tâm giếng có khoan giếng dẫn đào trước bằng máy khoan Robbins với
đường kính 2,4m.
Giếng đào qua các lớp đất đá sau đây:
-

STT

Tên lớp
đất đá

Dung
γ
trọng, ,
(T/m3)

Hệ số
kiên cố,
(f)

Chiều
dầy lớp,
(m)

2

Cát Kết

2,75

5

35

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

RMR

Ghi
chú

58

Chứa nước

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

CHƯƠNG III
LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GIẾNG ĐỨNG
3.1. Mô tả các sơ đồ công nghệ 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 trên nhằm tiến hành thi công xây dựng giếng một cách hiệu quả. Sau đây
là ba sơ đồ công nghệ khả thi trong xây dựng giếng đứng:

3.1.1 Sơ đồ thi công song song
Công tác đào phá đất đá, chống tạm thời với công tác chống cố định được tiến hành đồng
thời ở hai khâu liền kề (hoặc cách nhau một khoảng bằng chiều cao một khâu).
Tiến độ chống cố định ở khâu trên phải bằng tiến độ đào chống tạm thời ở khâudưới.
3.1.1.1. Đào giếng song song với vỏ chống tạmthời

- Công tác đào, chống tạm thời (gỗ, khung thép hoặc neo kết hợp với bêtông phun) tiến
hành theo chiều từ trên xuống dưới
-Chống cố định thường bằng bê tông, bê tông cốt thép liền khối sử dụng ván khuôn di động
và tiến hành theo chiều 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 đào giếng trung bình lên khoảng (20-25)% so với khi sử dụng
sơ đồ đào giếng nối tiếp.
* Nhược điểm: - Tổ chức công tác phức tạp khi đồng thời phải thi công ở hai cao độ trong
giếng dẫn đến nảy sinh thêm các nguy cơ mất an toàn khi hoàn thành các nguyên công đào
chống, gián đoạn từng phần các công tác trong thời gian dịch chuyển sàn treo, trong giếng có
hai sàn treo được treo trên hai hệ thống cáp khác nhau nên công tác trục trở lên phức tạp.
-Phải có hai thiết bị trục: một để trục đất đá từ gương giếng, còntrụckia để chuyển vật liệu
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

chống giếng cố định xuống giếng.
-Độtincậycủavỏchốngtạmthờikhôngcao,tốncônglắpdựng.
vàtháo dỡ vỏ chống tạmthời.
- Vốn đầu tư ban đầu lớn.
3.1.1.2. Đào giếng song song với vỏ bảohiểm

+Công việc đào đất đá và chống cố định được tiến hành đồng thời theo chiều từ trên xuống

dưới, nhưng phải dùng 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 hay từ sàn treo xuống.
Chiều cao của vỏ bảo hiểm được lựa chọn phụ thuộc vào chiều cao của khâu giếng khi đào
và để bảo đảm an toàn khi tiến hành công tác nổ mìn. Trên nóc của vỏ bảo hiểm người ta bố
trí ván khuôn để đổ bê tông hoặc sàn để lắptubing.
* Ưu điểm: Độc lập hoàn toàn cho các công tác đào chống đất đá và dựng vỏ chống cố định,
mức độ an toàn cao, giảm số lượng các công tác phụ so với các sơ đồ trước, bảo đảm mức độ
cơ giới hoá cao các công tác đào giếng
*Nhược điểm: Công tác treo các thiết bị rất phức tạp, cần có một số lượng lớn các tời trên
mặt đất và cáp treo trong giếng. Sơ đồ này chỉ có thể áp dụng khi đất đá ổn định, đuợc bảo
vệ chắc chắn bằng vỏchắn.
Điều kiện áp dụng: Sơ đồ thường áp dụng để đào giếng đứng có chiều sâu H = 800-1500m
và trong đất đá ổn định với hệ số kiên cố f > 6 (tốc độ đào401,3m/tháng ).
3.1.2. Sơ đồ thi công phối hợp nối tiếp

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

Bước 1: Khoan lỗ mìn
Bước 2: Nổ mìn
Bước 3: Bốc xúc 1 phần đất đá

Bước 4: Đổ bê tông xây dựng vỏ chống cố định
Bước 4: Bốc xúc phần đất đá còn lại
-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 với chiều cao từ 3-5m.
+ Khoan và nạp các lỗ mìn.
+ Nâng sàn treo hoặc các trang thiết bị khác lên độ cao an toàn rồi tiến hành nổ mìn.
+ Thông gió và đưa gương vào trạngthái an toàn.
+ Hạ sàn treo và bốc xúc đất đá trên một đoạn với chiều sâu bằng chiều cao của ván khuôn
(hoặc chiều cao của các tấm tubing).
+ San phẳng mặt nền gương, hạvàđịnh tâm ván khuôn.
+ Đổ bê tông vào sau ván khuôn.
+ Bốc xúc toàn bộ phần đất đá còn lại ởgương đào.
* Sau khi nổ mìn người ta chỉ bốc xúc khoảng (60-70%) lượng đá nổ ra ở gương, sau đó san
gạt mặt nềngương để hạ cốp pha di động tiến hành xây dựng vỏ chống cố định bằng bê tông
hoặc bê tông cốt thépliền khối có sử dụng phụ gia đông cứng nhanh;
-Phần đất đá còn lại sẽ được bốc xúc sau khi đã thi công xong phần vỏ chống cố định của
một tiến độ.
-Phần đất đá để lại này làm nhiệm vụ là lớp đệm cho cho cốp pha di động, tạo khoảng cách
giãn cáchgiữa gương đào giếng với vỏ chống cố định tránh nứt nẻ vỏ chống khi nổ mìn.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

* Ưu điểm: Tất cả các công tác đều thự hiện trực tiếp ở gương giếng vì vậy có thể đơn giản

hoá việc tổ chức công tác và nâng cao được tính an toàn, bảo đảm cơ khí hoá cao các quá
trình đào giếng cơ bản, đơn giản hoá việc trang bị cho giếng.
* Nhược điểm: Tăng số lượng khe lạnh – các khe phân cách giữa các đoạn vỏ chống khi xây
dựng vỏ chống cố định bằng các tiến độ riêng biệt do đó làm giảm khả năng cách nước của
vỏ chống, vỏ cố định dễ bị nứt nẻ khi nổ mìn ởgương.
-Không phối hợp hoàn toàn được công tác xúc bốc đất đá và dựng vỏ chống cố định
-Bắt buộc phải có thời gian chuyển tiếp giữa hai công tác đào và chống dẫn đến tăng thời
gian công tác phụ.
-Sơ đồ này sử dụng có hiệu quả nhất khi sử dụng vỏ chống tạm hoặc vỏ chống cố định bằng
bê tông phun.Khi đó, công tác phun bê tông sẽ được thực hiện theo các tiến độ từ trên
xuống với chiều cao(1-1,5)m.
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 thời gian trực tiếp thi công giếng
đứng khác nhau.Vì ta chưa có số liệu cụ thể nên chưa thể tính được.
* Trong từng trường hợp cụ thể, người ta thiết kế cần phải lựa chọn sơ đồ công
nghệ hợp lý bằng phương án so sánh kinh tế- kỹ thuật. Trong đó những thông số chủ
yếu cần so sánh là:
 Thời gian xây dựng giếng theo sơ đồ công nghệ dự tính chọn thi công.
 Giá thành xây dựng giếng theo sơ đồ công nghệ đó.
* Trên thực tế giếng được xây dựng bằng sơ đồ công nghệ phối hợp với 1 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
* Sơ đồ công nghệ nối tiếp sử dụng để xây dựng các giếng đứng có chiều sâu
không lớn (100m).
3.3 Mô tả bản chất sơ đồ công nghệ xây dựng giếng đứng đã chọn

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

Sơ đồ thi công song song
- Công tác đào phá đất đá, chống tạm thời với công tác chống cố định được tiến hành
đồng thời ở hai khâu liền kề ( hoặc cách nhau một khoảng bằng chiều cao một khâu).
-Tiến độ chống cố định ở khâu trên phải bằng tiến độ đào chống tạm thời ở khâu
dưới.
* Đào giếng song song với vỏ chống tạm thời
- Công tác đào, chống tạm thời (gỗ, khung thép hoặc neo kết hợp với bê
tông phun) tiến hành theo chiều từ trên xuống dưới,
- Chống cố định thường bằng bê tông, bê tông cốt thép liền khối sử dụng ván khuôn di
động và tiến hành theo chiều 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 đào giếng trung bình lên khoảng (20-25)% so với
khi sử dụng sơ đồ đào giếng nối tiếp.
* Nhược điểm: + Tổ chức công tác phức tạp khi đồng thời phải thi công ở hai cao độ
trong giếng dẫn đến nảy sinh thêm các nguy cơ mất an toàn khi hoàn thành các
nguyên công đào chống, gián đoạn từng phần các công tác trong thời gian dịch
chuyển sàn treo, trong giếng có hai sàn treo được treo trên hai hệ thống cáp khác nhau
nên công tác trục trở lên phức tạp.
+ Phải có hai thiết bị trục: một để trục đất đá từ gương giếng, còn trục
kia để chuyển vật liệu chống giếng cố định xuống giếng

+ Độ tin cậy của vỏ chống tạm thời không cao, tốn công lắp dựng
dỡ vỏ chống tạm thời.

và tháo

+ Vốn đầu tư ban đầu lớn
* Điều kiện áp dụng: dụng để đào giếng có chiều sâu tối thiểu 250m, đường kính tối
thiểu 4,5m. Tốc độ đào giếng có thể đạt tới 200m/tháng.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

CHƯƠNG IV
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN
THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG

4.1. Một số vấn đề thiết kế tổng quan.
Công tác khoan nổ mìn được tiến hành khi công tác khoan doa mở rộng đã hoàn thành.
Căn cứ vào điều kiện địa chất và tiết diện đào của giếng điều áp, chọn phương án thi công giếng
điều áp theo sơ đồ nối tiếp toàn phần, công tác đào và gia cố tạm theo hướng từ trên xuống,
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 :
* Thuốc nổ sử dụng để đào giếng cần phải thỏa mãn chế độ khí bụi nổ của mỏ có
khả năng công nổ cao, mật độ lớn, ổn định trong nước, ổn định về mặt hóa học, giá
thành thấp.
* 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.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

* 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

Bảng 1: Khả năng công nổ của thuốc nổ dựa vào hệ số kiên cố (kJ/kg)

Hệ số độ kiên cố f
Khả năng công nổ
của thuốc nổ

2-3
2600

3-6
2200-3200

6-10
3200-4000

>10
4000-5000
hoặc cao hơn


 Vậy ta sẽ sử dụng thuốc nổ P113

Bảng 2: Thông số kỹ thuật của thuốc nổ P113
STT
1
2
3
4
5
6
7
8

Các chỉ tiêu kỹ thuật
Sức công nổ P, cm3
Đường kính thỏi thuốc, mm
Chiều dài thỏi thuốc, m
Trọng lượng một gói thuốc, kg
Tỷ trọng thuốc nổ, g/cm3
Độ nhạy va đập
Khả năng chịu nước
Thời hạn đảm bảo, tháng

Thông số
320 ÷ 330
32
220
0,2
1,1-1,25
Không
Tốt
6

4.3. Lựa chọn phương tiện nổ
Phương thức nổ: sử dụng kíp điện vi sai để gây nổ
Là loại kíp, kể từ khi có dòng điện chạy qua, kíp sẽ nổ sau thời gian tính bằng phần ngàn
0

/ 00

giây (
giây hoặc m/s). Thời gian chậm nổ là do phía trước thuốc nổ nhóm 1 có chất cháy

chậm visai. Tùy thuộc vào lượng chất cháy chậm nổ vi sai dài hay ngắn. 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 tem
gắn vào dây kíp, ghi ở vỏ hộp kíp và được dập số chìm ở đáy kíp.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

Kíp điện vi sai được sử dụng rộng rãi ở mọi lĩnh vực nổ mìn khi sử dụng phương pháp điều
khiển nổ vi sai hoặc sử dụng hỗn hợp với các phương tiện nổ khác.
Bảng 3: Thông số của kíp nổ vi sai phi điện MS
STT
1
2
3
4
5

Các chỉ tiêu kỹ thuật
Đường kính ngoài dây dẫn nổ, mm
Tốc độ dẫn nổ, m/giây
Độ bền kéo, N
Cường độ nổ

Số vi sai

Thông số
3
>1650
180
Số 8
4 số (25,50,75,100ms.....)

4.4. Tính toán chi phí thuốc nổ và lượng thuốc nổ trong 1 lỗ mìn.
4.4.1. Tính toán chi phí thuốc nổ.
Chi phí thuốc nổ: là lượng thuốc nổ tiêu hao để nổ đồng thời thể tích đất đá ở gương
trong một chu kỳ đào giếng, Q(kg).
Q= q.Sg.l; (kg)

4.4.1.1. Xác định chỉ tiêu thuốc nổ ( lượng thuốc nổ đơn vị) – q(kg/m3)

* Chỉ tiêu thuốc nổ là lượng thuốc nổ cần thiết để phá vỡ 1 đất đá ở trạng thái
nguyên khối và đươc tính bằng 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..
* Lượng thuốc nổ đơn vị tính theo giáo sư N.M.Pocrovski với trường hợp giếng có 2
mặt thoáng được tính như sau:
là lượng thuốc nổ chuẩn cần để đập phá 1 đá. Có thể chọn theo thực nghiệm:

Trong đó f: là hệ số kiên cố của đất đá, f=5
là hệ số ảnh hưởng của đặc điểm cấu trúc của đất đá trên gương có thể xác định bằng
thực nghiệm phụ thuộc vào đặc tính của đất đá và được lấy theo bảng số liệu sau.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

Bảng 4: Hệ số ảnh hưởng của đặc điểm cấu trúc đất đá
STT
Đặc tính của đất đá
1Đất Đá dẻo, đàn hồi, có các lỗ rỗng nhỏ
Đất đá bị phong hóa, thế nằm không đều với các
2
khe nứt nhỏ
Đất đá phân lớp kiểu diệp thạch với độ kiên cố
3
thay đổi, hướng phân lớp vuông góc với hướng
các lỗ mìn

Giá trị
2
1,4
1,3

Chọn
là hệ số ảnh hưởng của mức độ nén ép đất đá, phụ thuộc vào số mặt tư do. Khi gương
có 2 mặt thoáng tự do . Vậy chọn
e: là hệ số khả năng công nổ, tức là hệ số kể đến sự khai thác về khả năng công nổ

của loại thuốc nổ mà ta sử dụng thuốc nổ chuẩn.

Trong đó: là công suất nổ của thuốc nổ sử dụng ()
là hệ số ảnh hưởng của đường kính thỏi thuốc

là đường kính thỏi thuốc được sử dụng
Vậy chỉ tiêu thuốc nổ sẽ được tính như sau:

q = 0,5.1,4.1,2.1,15.1=0,966 (kg/)
4.4.1.2. Xác định diện tích đào của gương giếng- Sg; (m2)
Sg = π.R2 – π.r2 = =108,52()

4.4.1.3. Tính toán chiều sâu trung bình của lỗ mìn khi đào giếng – l ; (m)
* 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.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

* 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.
* Với giếng đứng thì = 34 (m)
* Chiều sâu lỗ mìn có thể tính theo công thức sau khi f > 4

Trong đó: là chiều dài bước chống
là hệ số sử dụng nổ mìn ( =0,850,95)
 Vậy chọn chiều sâu lỗ mìn bằng :l= 2,35 (m )
 Chí phí thuốc nố:

4.4.2..Tính toán số lượng lỗ khoan trên
4.4.2.1. Sử dụng phương pháp nổ mìn tạo biên

* Số lượng lỗ mìn trên phụ thuộc vào diện tích mắt cắt ngang của gương, tính chất
cơ lý của đất đá, loại thuốc nổ, đặc tính thuốc nổ và hệ số nạp mìn.
* Số lượng lỗ mìn và đường kính lỗ mìn cũng như một loạt các yếu tố khác khi bố
trí các lỗ mìn trong cần cố gắng để đảm bảo các yêu cầu sau
 Hệ số sử dụng lỗ mìn cao = 0,850,95
 Phá vỡ toàn bộ đất đá trên suốt chiều sâu lỗ mìn đúng đường biên thiết
kế và đất đá vỡ đều hạt, do vậy không phải đập thêm và làm tơi phần
dưới.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22

TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

 Tạo biên chính xác cho tuyến giếng theo đúng kích thước thiết kế bảo
đảm hệ số thừa mặt cắt ngang(
 Tránh đất đá văng về một phía, tránh để lỗ mìn câm.
Số lượng lỗ mìn thì lại ảnh hưởng đến khối lượng công tác khoan, mức độ đập vỡ
đất đá.....
Nổ mìn tạo biên để có hiệu quả nổ mìn toàn diện cao nhất, tức là giảm đến mức tổi
thiểu khoảng phá thừa đất đá ngoài đường biên giếng và phá hủy ít nhất các đất đá
trên biên mặt lộ.
Số lượng lỗ mìn biên được tính theo công thức:

Trong đó :
: Số lượng lỗ mìn tạo biên
: Đường kính giếng đào
c: Khoảng cách từ vòng lỗ mìn biên đến biên thiết kế (0.150.2m).
Chọn c= 0,15m.
Khoảng cách giữa các lỗ mìn biên. Chọn theo bảng sau.

Bảng 5: Lựa chọn khoảng cách lỗ mìn biên
STT
1
2
3

•

Loại đất đá

Cát kết, sét kết
Cát kết đặc chắc
Đá vôi đặc chắc, granit

f
46
89
912

(m)
0,70,65
0,6-0,55
0,550,45

Số lượng lỗ mìn phá

Số lượng lỗ mìn phá và đột phá được tính theo công thức:

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

 : là số lỗ mìn phá
 :là diện tích tiết diện giếng do lỗ phá phụ trách (

=(

 là đường kính của nhóm phá phụ trách (m)

 : là đường cản ngắn nhất hay là khoảng cách giữa các vòng lỗ tạo biên với
vòng lỗ mìn phá gần nhất. giá trị được thể hiện trên bảng sau
Bảng 6: Giá trị của
STT
Loại đất đá
1
Cát kết, sét kết
2
Cát kết đặc chắc
3
Đá vôi đặc chắc, granit

f
46
89
912

0,70,65
0,60,55
0,550,45

0,7
0,7
0,65

0,930,8

0,860,75
0,80,7

q: là chỉ tiêu thuốc nổ ( lượng thuốc nổ đơn vị), kg/ q= 0,966 kg/
: là lượng thuốc nổ trung bình trong 1 lỗ mìn, kg. Theo kinh nghiệm, đối với những lỗ
mìn phá và đột phá ,
Vậy : lượng thuốc nổ trung bình trong 1 lỗ mìn là (kg)

78,8.
Tổng số lỗ mìn trên gương

Vậy N=137 (lỗ)
4.4.3. Lượng thuốc nổ trong 1 lỗ mìn;
Lượng thuốc nổ trong một lỗ mìn được tính theo công thức :

 là lượng thuốc nổ trong 1 lỗ mìn
Q là chi phí thuốc nổ tiêu hao để nổ đồng thời thể tích gương
trong 1 chu kỳ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

N là số lượng lỗ mìn
4.4.4. Số thỏi thuốc trung bình trong 1 lỗ mìn

Nth= == 9,25thỏi
-Với lỗ mìn biên, lượng thuốc nổ thường được lấy ít hơn lượng thuốc nổ trung bình
là 10-20%, do đó ta chọn số lượng thỏi thuốc trên 1 lỗ mìn biên là 9 thỏi.
- Số lượng thỏi thuốc trên 1 lỗ mìn phá là 10 thỏi.
4.4.8: Chi phí thuốc nổ thực tế.
Qtt= Nb9.mth + Np.10.= 57.9.0,2+76.10.0,2= 254,6 kg.
( Thỏa mãn )

4.5. Thiết kế kết cấu lượng thuốc nổ trong lỗ khoan.

4.5.1.1 Thiết kế sơ đồ bố trí nhóm lỗ mìn biên:
- 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.
- Các lỗ mìn biên bố trí cách biên thiết kế khoảng 0,15 ÷ 0,25m. Khoảng cách giữa các lỗ
mìn biên trong một vòng từ 0,7÷0,9m.
- 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.
4.5.1.2 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 các vòng lỗ mìn biên
một khoảng nhất định lớn hơn 0,6m. Khoảng cách giữa các lỗ mìn phá trong một vòng
không quá

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

1,2÷1,35m.
4.5.1.3-Chiều dài bua :
-Ta bố trí lỗ mìn biên gồm 9 thỏi thuốc với chiều dài mỗi thỏi lth= 0,22m.Nên ta có:
Chiều dài bua của lỗ mìn biên là:
l1 = lb – 9.0,22 = 2,351 – 9.0,22 =0,371(m)
-Với lỗ mìn phá, ta sử dụng 10 thỏi thuốc, khi đó, chiều dài bua là:
l2 =l - 10. 0,22= 2,351 – 10.0,22= 0,151 (m)

Kết cấu lỗ mìn biên

Kết cấu lỗ mìn phá

4.5.1.4: Bố trí các vòng lỗ mìn.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

Đường kính thỏi khoan là 32-36mm, trên gương bố trí 2-5 vòng lỗ mìn:
Chọn 4 vòng:
Vòng lỗ mìn
Tỷ lệ đường kính
Đường kính mỗi vòng
Tỷ lệ số lượng các lỗ mìn
Số lỗ mìn trên 1 vòng
Số thỏi thuốc trên 1 lỗ mìn

Phá
0,35
4,2
1
12
10

Phá
0,54
6,48
2
26
10

Phá
-2.0,7
10,2
3

38
10

Biên
-2.0,2
11,6
4
57
9

4.5.2: Hộ chiếu lỗ mìn trên gương.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

* Bảng lý lịch các lỗ mìn
Số thứ Chiều
Góc nghiêng của
tự lỗ sâu lỗ lỗ mìn (độ)
mìn
mìn (m)
Hướng Hướng
tâm

biên
1-12
13-38
39-76
77-133

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

75
75
75
-

Số thỏi
thuốc
trong lỗ
( thỏi)

85

10
10
10
9

Lượng
thuốc

Loại kíp Trình tự
nạp
nổ
nổ
trong
một lỗ
mìn (kg)
1,8
Kíp nổ vi
1
sai an
1,8
2
toàn MS
1,8
3
1,62
4

- Tiến độ đi gương sau một chu kỳ:
lck= l .

η

= 2,35 . 0,85 = 2 (m)

Trong
η

l – chiều sâu trung bình của lỗ khoan

- hệ số sử dụng lỗ mìn 0,85

- Khối lượng đất đá nguyên khối đào ra sau một chu kì:
Vck = Sg .lck .
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

µ

= 108,52 . 2. 1,04 = 225.72 (m3)
ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

Sg – Diện tích đầu của gương giếng là 108,52 (m)
µ

- hệ số thừa tiết diện bằng 1,0

* Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khoan nổ mìn :

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118

22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

ST
T
1

2

Chỉ tiêu

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

Đơn vị

Số lượng

Hạng mỏ
-Về khí

-

-Về bụi

-

Diện tích mặt cắt ngang của giếng
Diện tích mặt cắt ngang bên trong khung
chống ( St )

m2

94,985

Diện tích mặt cắt ngang đào thực tế (Sđtt)

m2

118,692

m2

113,04

3
4
5

Diện tích mặt cắt ngang đào theo thiết kế
(Sg)
Hệ số kiên cố của đất đá
Máy khoan (mã hiệu)
Mũi khoan (mã hiệu, đường kính)

6

Choòng khoan (mã hiệu, đường kính)

7
8

9
10
11

Số lượng lỗ mìn trong một chu kì
Chiều sâu lỗ mìn (l)
Hệ số sử dụng lỗ mìn ƞ
Tiến độ chu kì (l0)
Lượng thuốc nổ cho một chu kì (mã hiệu)

Lỗ
M
M
Kg

133
2,35
0,85
2
254,6

12

Lượng kíp mìn cho một chu kì

kíp

133

Kíp tức thời (mã hiệu)

Kíp vi sai (mã hiệu)

kíp
kíp

Khối lượng đất đá rời do nổ mìn của 1 chu
kỳ

m3

13

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

F
Máy
Mũi

5

Choòng

225,72

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

4.6. Chọn thiết bị khoan lỗ khoan

Để đào phần thân giếng ta sử dụng phương pháp khoan n ổ mìn. Lên ta c ần thi ết
bị khoan để khoan tại gương giếng ta sử dụng loại thiết bị khoan BYKC-2M. Mũi
khoan dùng loại có đầu mũi là hợp kim cương. Choong khoan là lo ại dào 900÷1200
mm
Các thông số kỹ thuật của máy khoan BYKC-2M được th ể hiện qua bảng
4.10
Bảng 4.10: bảng các thông số kỹ thuật của máy khoan BYKC-2M
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Tên chỉ tiêu
Số lượng máy khoan
Chiều sâu lỗ mìn lớn nhất
Hành trình đẩy đầu khoan lớn nhất mm
Lực đẩy, kN
Tiêu hao khí nén

BYKC-2M
2
2,4
2700
10,8
33

Góc nghiêng cho phép của máy khoan, độ
Khoảng cách giữa các lỗ mìn mm
Kích thước của thiết bị trạng thái di chuyển
Cao m
Đường kính vòng tựa (m)

20
600 ÷ 800

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

5,86
1,4
7,2
4,5 ÷ 8

4.7. 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 khoan 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

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

+ 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 thì cần phải xác định tâm giếng. Có th ể dùng thước chuẩn hoặc
dây rọi, đánh dấu lỗ mìn bằng các cọc. Sau đó mới thực hi ện khoan các l ỗ khoan các l ỗ
mìn theo đúng hộ chiếu. Mỗi một tổ khoan phải cần từ 3 – 4 người công nhân ph ục vụ.
•

Nạp và nổ mìn.

- Trước khi nạp thuốc vào lỗ khoan phải làm lại công tác thổi rửa phoi khoan trong các lỗ
mìn. Kết cấu thỏi thuốc trong hai nhóm lỗ là khác nhau, nạp liên tục với các lỗ khoan phá và
nạp phân đoạn với các lỗ khoan biên.
- Sau khi có số liệu bãi khoan thực tế tại gương vừa thi công thì kỹ sư nổ tiến hành lập hộ
chiếu cho từng lỗ khoan và toàn bộ đợt nổ.
- Các thông số này đựơc ghi rõ ràng trong hộ chiếu bắn mìn.
- Trước khi nạp thuốc nổ, phải tiến hành sơ tán người và thiết bị ra khỏi khu vực nguy hiểm,
kiểm tra mọi nội dung bảo đảm an toàn nổ.
- Công tác nạp nổ được tiến hành bởi đội thợ chuyên nghiệp được đào tạo và cấp chứng chỉ
thợ mìn.
- Khi nạp nổ dựa trên hộ chiếu khoan nổ, thuốc nổ được nạp và lèn chặt bằng gậy gỗ. Cách
thức nạp là một loại gậy tre hay gỗ có chiều dài lớn hơn chiều sâu lỗ khoan, đẩy từ từ từng
thỏi thuốc nổ vào lỗ, đảm bảo hết số thuốc như đã thiết kế của hộ chiếu. Cấm dùng các thanh
sắt để nạp thuốc. Nạp bua bằng đất sét pha cát với độ ẩm phù hợp.
- Để đảm bảo an toàn trong khi thi công các đầu kíp được lắp các đầu cách ly.
- Đấu kíp theo mạng nối tiếp, trước khi đấu dây điện được cuộn lại và đem vào gương. Sau
khi đấu kíp, tiến hành kiểm tra đảm bảo thông mạch mạng nổ.
- Tổ chức di dời công nhân ra khỏi gương, người ra đến đâu thì rải dây điện ra tới đó.
-Cấm rải dây điện từ bên ngoài vào gương trước khi đấu kíp và mạng nổ.
- Sau khi đảm bảo người thiết bị đã ở khu vực an toàn, phát tín hiệu nổ mìn.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

CHƯƠNG V

THIẾT KẾ CÔNG TÁC THÔNG GIÓ, ĐƯA GƯƠNG VÀO
TRẠNG THÁI AN TOÀN VÀ XÚC BỐC ĐẤT ĐÁ

5.1 Thiết kế tính toán thông gió cho giếng đứng
5.1.1. Chọn sơ đồ thông gió
5.1.1.1. Lựa chọn cơ đồ thông gió:
Đào giếng đứng ta áp dụng sơ đồ thông gió đẩy vì sơ đồ này đơn giản, đảm bảo
thông gió tốt và kinh tế.
Với sơ đồ thông gió này là đặt quạt cách miếng giếng 10m để trách gió bẩn có thể
lại hút vào và lại đi xuống giếng.
Khi đào giếng có 2 chế độ thông gió là: Thông gió sau khi nổ mìn kéo dài 30 phút
và thông gió bình thường trong suốt thời gian làm việc của công nhân dưới giếng.
Với việc ta sử dụng sơ đồ thông gió đẩy ta lựa chọn ống gió cứng hay ống thông
gió mềm được làm bằng vải bạt tráng cao su hoặc vải sợi tổng hợp, với đường kính d= 1000
mm, gồng các đoạn ống dài 5 – 10m nối với nhau bằng ống kim loại hoặc bu lông vòng.
Theo an toàn thì miệng ống gió phải cách gương giếng một đoạn (l) không quá 15m
và được xác định như sau.

l = k . S d ≤ 15m
Trong đó:
k - hệ số phụ thuộc vào sơ đồ thông gió. Thông gió đẩy chọn k=6.
Sg – diện tích mặt cắt ngang khi đào của gương giếng. m2
Ta chọn l =15m.
5.1.2. Tính toán thông gió và chọn quạt
5.1.2.1. Lượng không khí cần thiết để đưa vào gương giếng.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

* Lượng không khí cần thiết thông gió cho giếng đứng sau khi tiến hành công tác khoan nổ
mìn có thể xác định theo công thức V.N.Varonhin.

7,8 A.S c 2 .H 2 .k 0
Q1 =
.3
t
ku2
; m3/phút
Trong đó:
Sc – diện tích mặt cắt ngang giếng bên trong vỏ chống ; m2. Sc= 94,985 (m2)
t – thời gian thông gió tích cực sau khi nổ mìn, t

≥

30 phút. Chọn t =30 phút.

A – khối lượng thuốc nổ nổ đồng thời lớn nhất ở gương. A = 295,83 (kg)
H – chiều sâu lớn nhất của giếng cần thông gió; m. H = 149,7 (m).
k0 – hệ số ngậm nước. Ta có: H < 200m và qn=3m3/h. Nên chọn k0 = 0,8
là hệ số tổn thất không khí trong đường ống; , chọn (số liệu chương 10 - Thông gió khi đào
các đường lò. Sách thông gió mỏ- PGS.TS. Trần Xuân Hà, PGS.TS. Đặng Vũ Chí, ThS.

Nguyễn Cao Khải, ThS.Nguyễn Văn Thịnh)

5.1.2.2. 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.

Trong đó :
n – số người làm việc lớn nhất trong gương giếng ; người. Lấy n=12 người.
÷

k – hệ số dự trữ ; k = 1,15 1,25. Chọn k=1,2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118


22
TRƯỜNG ĐH MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN XDCT NGẦM VÀ MỎ

5.1.2.3. 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.

Trong đó :
: là tốc độ gió nhỏ nhất cho phép chuyển động trong giếng, theo quy phạm khi đào giếng lấy
là diện tích mặt cắt ngang bên trong vỏ chống ,

Vậy lượng gió cần thiết để đưa vào gương để thông gió cần phải chọn lưu lượng
gió lớn nhất: Q = max (Q1, Q2, Q3) = 912,5 m3/ phút.

5.1.2. Lựa chọn loại và đường kính ống gió.
5.1.2.1. Lựa chọn ống gió

* Ống gió là một trong những thành phần quan trọng nhất toàn bộ hệ thống thông
gió cục bộ.
* Việc lựa chọn ống gió cần phải lưu ý đến các yếu tố sau đây:
+ Phải đảm bảo chất lượng khí động học
+ Dễ dàng phù hợp với các điều kiện khó khăn ở mỏ hầm lò
+ Di chuyển và xếp đống dễ dàng
+ Vật liệu chế tạo ống phải là loại không cháy
+ Dẫn điện tốt để không xảy ra khả năng sinh ra tĩnh điện do có sự cọ sát của không khí
có bụi đá

Lựa chọn ống gió mềm, ống gió mềm chỉ được sử dụng khi thông gió đẩy.
Ưu điểm của ống gió mềm
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐINH THẾ MẠNH – MSSV: 1321070118