Phần chung: “ Thiết kế mở vỉa và khai thác cho mỏ than Nam Khe Tam từ mức +55 ÷ 250 với công suất thiết kế 800.000 tấnnăm”. Phần chuyên đề: “Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lí cho mỏ than Nam Khe Tam từ mức +55÷ 250”.
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (930.56 KB, 174 trang )
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
MỤC LỤC
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
1
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
LỜI NÓI ĐẦU
Nguồn năng lượng trên thế giới vô cùng phong phú và đa dạng. Song than vẫn
là nguồn năng lượng quan trọng và không thể thiếu được trong nền kinh tế quốc
dân. Đứng trước những khó khăn của ngành khai thác than lộ thiên ngày càng
xuống sâu, ngành khai thác than hầm lò dần dần trở thành chủ đạo trong ngành
công nghiệp khai thác than của nước ta.
Trong công nghệ khai thác than hầm lò, để tiến hành khai thác mỏ có hiệu quả
thì khâu quan trọng hàng đầu là khâu thiết kế. Nó quyết định quy mô sản xuất của
mỏ, tính hợp lý trong công nghệ khai thác và tính kinh tế trong suốt quá trình khai
thác mỏ.
Nhận thức được vai trò và nhiệm vụ của mình, chúng em những sinh viên
ngành khai thác đã cố gắng học hỏi, phấn đấu hết mình trong quá trình học tập và
rèn luyện tại nhà trường. Trong thời gian học tập chúng em đã được các thầy cô tận
tình giảng dạy và truyền thụ những kiến thức khoa học cơ bản về ngành mỏ. Giờ
đây, khi chuẩn bị kết thúc khoá học của mình để tổng hợp những kiến thức đã học,
em được bộ môn khai thác Hầm Lò – Khoa Mỏ Trường Đại học Mỏ - Địa chất giao
đề tài đồ án tôt nghiệp, với tên đề tài:
Phần chung: “ Thiết kế mở vỉa và khai thác cho mỏ than Nam Khe Tam từ mức
+55 ÷ -250 với công suất thiết kế 800.000 tấn/năm”.
Phần chuyên đề: “Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lí cho mỏ than Nam Khe
Tam từ mức +55÷ -250”.
Sau một thời gian làm việc hết sức cố gắng, nghiêm túc và dưới sự hướng dẫn
tận tình của thầy PGS.TS Đỗ Mạnh Phong, em đã hoàn thành đồ án của mình.
Mặc dù em đã cố gắng song do trình độ còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi
những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến bổ sung của các
thầy và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn!
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
2
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ
I.1 ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ, NHÂN VĂN
I.1.1 Đặc diểm địa lý tự nhiên
1. Vị trí địa lý khu mỏ
Mỏ Nam Khe Tam thuộc phường Dương Huy, thành phố Cẩm Phả, tỉnh
Quảng Ninh, cách thành phố Cẩm Phả khoảng 7 km về phía Tây Bắc.
-
Mỏ được giới hạn bởi tọa độ:
X: 26 286 ÷ 27 815
Y: 422 000 ÷ 424 500
Khu mỏ Nam Khe Tam có diên tích rộng khoảng 1,97
-
Ranh giới địa chất:
+ Phía Bắc giới hạn bởi đứt gãy F.1, F.6
+ Phía Nam giới hạn bởi đứt gãy F.E, F.A-A
+ Phía Đông giới hạn bởi đứt gãy F.6
+ Phía tây tiếp giáp với mỏ than Tây Nam Khe Tam
2. Địa hình, khí hậu và điều kiện giao thông
Địa hình mỏ Nam Khe Tam là những núi nối tiếp nhau, ngăn cách phía Nam là
dãy núi Khe Sim. Hệ thống núi chạy theo hướng Tây Nam – Đông Bắc. Độ cao
giảm dần từ Nam đến Bắc, thoải dần tới thung lũng Dương huy.
Địa hình khu vực phía trung tâm mỏ chủ yếu là các tầng khai thác lộ thiên
chiếm 2/3 diện tích còn lại là địa hình nguyên thủy. Nhìn chung do công tác khai
thác mỏ, địa hình trong khu vực đã thay đổi nhiều so với địa hình nguyên thủy.
Phía Bắc mỏ là thung lũng Khe Tam. Dọc theo thung lũng là các hệ thống suối
lớn, các suối này bắt nguồn từ miền đồi Khe Sim chảy về Bắc rồi ( theo hướng
Đông) chảy ra suối Khe Chàm, (theo hướng Tây) chảy ra suối Lép Mỹ.
Khí hậu, khu mỏ thuộc vùng khí hậu vùng nhiệt đới, chia làm hai mùa rõ rệt, độ
ẩm cao. Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 tới tháng 10, mưa nhiều nhất vào tháng 8,
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
3
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
tháng 9. Lượng mưa cao nhất trong ngày lên tới 268mm/ngđ, lượng mưa trung
bình 144mm/ngđ. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 tới tháng 3 năm sau.
Nhiệt độ thay đổi theo mùa, mùa hè nhệt độ lên đến C - C ( tháng 7,8 hằng
năm), mùa Đông nhiệt độ hạ xuống thấp nhất từ C đến C, đôi khi xuống C đến C.
Độ ẩm trung bình về mùa khô từ 65% - 80%, về mùa mưa 81% - 91%.
Trong vùng hiện nay dân cư chủ yếu là cán bộ công nhân viên của các Công ty
và Xí nghiệp khai thác than. Ngoài ra còn có số ít người Sán Rừu, Sán Chỉ… sống
lâu đới bằng nghề sản xuất nông, lâm nghiệp.
Mạng lưới giao thông trong vùng khá phát triển, có đường nhựa từ ngoài Cẩm
Phả đi qua Khe Tam đến Khe Chàm, Cao Sơn, Cọc Sáu.
Cơ sở hạ tầng và điều kiện giao thông tương đói thuận lợi thuận tiện cho công
tác thăm dò và khai thác mỏ.
I.1.2 Lịch sử nghiên cứu địa chất và khai thác mỏ
1. Công tác nghiên cứu địa chất
Mỏ than Nam Khe Tam nằm trong khoáng sàng than Khe Tam có lịch sử nghiên
cứu gắn liền với lịch sử nghiên cứu địa chất của khoáng sàng Khe Tam. Theo thời
gian có thể chia lịch sử nghiên cứu của địa chất khu mỏ làm hai thời kì:
-
Thời kì trước năm 1954:
Năm 1927 Epatte tiến hành nghiên cứu địa chất Đông Bắc Việt Nam và công bố
kết quả ‘ nghiên cứu địa chất Đông Bắc Kì” đồng thời xuất hiện bản đồ địa chất tỷ
lệ 1:200.000 có nêu khái quát địa tầng chứa than thuộc bể than Đông Bắc Bắc Bộ,
trong đó có vùng Hòn Gai – Cẩm Phả.
Năm 1952 Fromaget tiến hành hiệu chỉnh lại bản đồ địa chất khu vực 1:
200.000 của Epatte và xác định tuổi trầm tích chứa than là Triat – Jura.
-
Thời kì sau năm 1954:
Năm 1958-1960, kết quarthanhf lập bản đồ địa chất 1/25000 vùng than Hòn Gai
– Cẩm Phả, nhà địa chất người Nga A.I.PavLop kết luận: Trầm tích than Khe Tam
có cấu trúc hướng tà, địa tầng 7 vỉa than.
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
4
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
Năm 1961- 1962, Đoàn địa chất 9 đã tiến hành tìm kiếm khu mỏ than Khe Tam.
Kết quả công tác lộ trình địa chất và thi công các công tác khai đào , kĩ sư địa chất
Hoàng Thanh Cảnh nhận định: Địa tầng Khe Tam chứa 12 vải than.
Từ cuối năm 1962 đến năm 1967, khu mỏ than Khe Tam đã được tiến hành
thăm dò sơ bộ. Trên cơ sở thăm dò báo cáo sơ bộ Khe Tam, cơ quan thiết kế khai
thác đã phát biểu chính thức về hướng chia mỏ và yêu cầu khai thác ở khu Khe
Tam.
Từ năm 1969 đến năm 1980: Liên đoàn Địa chất 9 thăm dò tỉ mỉ mỏ Khe Tam
và có “ báo cáo địa chất kết quả công tác thăm dò tỉ mỉ khu Khe Tam, mỏ than
Cẩm Phả - Quảng Ninh ” của tác giả Nguyễn Văn Cương.
Từ năm 1982 đến năm 1989: toàn bộ khu mỏ không tiến hành các công tác
nghiên cứu địa chất nào.
Năm 1999: “Báo cáo trung gian kết quả thăm dò khai thác khu Khe Tam” của
Lê Vượng, Xí nghiệp ĐCTĐ Cẩm Phả.
Năm 2000, có các báo cáo: “Báo cáo địa chất thăm dò và tổng hợp tài liệu địa
chất vỉa 12 Khu Nam Khe Tam – Cẩm Phả - Quảng Ninh” của Nguyễn Văn
Vượng, Xí nghiệp ĐCTĐ Cẩm Phả.
Năm 2005 thực hiện quyết định số 994/QĐ – ĐCTĐ ngày 02/06/2004 của Tổng
giám đốc TVN V/v: “ Lập báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất khu mỏ Khe Tam –
Cẩm Phả - Quảng Ninh”, công ty VITE đã tổng hợp tài liệu địa chất khu mỏ than
Khe Tam đến đáy tầng than.
2 Công tác khai thác mỏ
- Giai đoạn trước năm 1996: Công tác khai thác diễn ra ở một số đọan lộ vỉa
phân bố rải rác trong khu mỏ.
- Từ năm 1996 đến nay, Tập đoàn than khoáng sản Việt Nam giao cho Công ty
Đông Bắc ( nay thuộc tổng công ty Đông Bắc) quản lí, thăm dò và tổ chức khai
thác lộ thiên, hầm lò theo giới hạn. Công ty TNHH MTV 86 đã tiến hành khai thác
lộ thiên vỉa V.13, 12, 11, 10, 9, 8 sản lượng khai thác lộ thiên từ 50 đến 100 ngàn
tấn/ năm và hiện nay tiến hành khai thác xuống sâu bằng khai thác hầm lò.
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
5
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
I.2 Điều kiện địa chất
I.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ
1 Đia tầng
Địa tầng khu mỏ Nam Khe Tam có các trầm tích của giới Mezozoi (MZ) và
Cenozoi (KZ).
Đặc điểm của các loại đất đá chủ yếu trong địa tầng chứa than mỏ Nam Khe
Tam có thành phần như sau: cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết – sét kết chứa
than, sét than và than.
2 Kiến tạo
Mỏ Nam Khe Tam thuộc cánh Nam có cấu tạo nếp lõm lớn Khe Tam, Khối
trung tâm Cẩm Phả.
Khối Đông: Từ đứt gãy F.6 đến ranh giới phía Đông mỏ Nam Khe Tam phân bố
các lộ vỉa than từ V.8a đến V.12, chiếm phần chủ yếu nếp lồi Nam Khe Tam.
Khối trung tâm: Được khống chế bởi đứt gãy F.6 và đứt gãy F.E, bao gồm phần
Đông nếp lõm Nam Khe Tam và phần Tây nếp lồi Nam Khe Tam, trong khối lộ vỉa
từ V.7 đến V.13.
Khối tây phân bố từ đứt gãy F.E về ranh giới phía Tây mỏ Nam Khe Tam, trong
phạm vi khối này chứa các lộ vỉa than từ V.6 đến vỉa V.7 phân bố trên hai cánh nếp
lõm Nam Khe Tam.
- Nếp lồi Nam Khe Tam: Diện phân bố từ phía Đông tuyến TG.VI sang ranh
giới phía Đông khu thăm dò, trục nếp lồi kéo dài khoảng 1800m, theo chiều ngang
nếp uốn rộng khoảng 450m, cánh Bắc bị chặn bởi đứt gãy .
- Nếp lõm Nam Khe Tam: Đây là nếp lõm kế tiếp phía Nam nếp lồi Nam Khe
Tam, diện phân bố kéo dài từ tuyến T.IIIN đến đứt gãy F.E, trục nếp uốn kéo dài
khoảng 1550m, phía Nam nếp lõm bị chặn bởi đứt gãy A-A.
Bảng I.1: Đặc điểm các đứt gãy mỏ Nam Khe Tam
Số TT
Tên dứt gãy
Tính chất
đứt gãy
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
Thế nằm mặt
trượt
6
Cự ly dịch chuyển thao
mặt trượt (m)
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
1
F.A
Nghịch
170<80÷85
-
2
F.E
Nghịch
220÷270<70÷7
5
150 ÷ 500
3
F.7
Nghịch
60÷75<75÷80
20 ÷ 40
4
F.4
Thuận
170<65÷70
200 ÷ 250
5
F.6
Thuận
180÷250<70÷7
5
150 ÷ 200
I.2.2 Đặc điểm các vỉa than
Các vỉa than của mỏ than Nam Khe Tam có chiều dày vỉa từ mỏng đến dày và
biến đổi không có quy luật, phức tạp. Các vỉa than bị uốn nếp và đứt gãy nhiều khó
khan trong việc áp dụng có giới hóa trong khai thác tại mỏ.
Bảng I.2 Tổng hợp đặc điểm các vỉa than
TT
Tên
vỉa
Chiều dày (m)
Toàn vỉa (m)
1
10
2
9
3
8
4
8A
5
8B
6
7
7
7A
Đá kẹp
Riêng than
(m)
Góc dốc
vỉa (độ)
Chiều dày đá Số lớp kẹp
kẹp (m)
(lớp)
I.2.3 Chất lượng và tính chất công nghệ than
- Tính chất vật lí của than:
+ Than khu Nam Khe Tam có màu đen, ánh kim loại mạnh, vét vạch xám, xám
đen. Than có chất lượng tốt, ít tạp chất vô cơ.
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
7
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
-
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
Đặc tính thạch học của than:
+ Than Nam Khe Tam chủ yếu là loại than Claren. Thành phần khoáng vật
gồm: vất chất hữu cơ chiếm 90%-98%, vất chất vô cơ chiếm 2%-10%.
+ Than cứng và dòn thường có độ ánh cao, nhiều thành phần nhóm Vitrinit, than
thành tạo trong môi trường đủ nước, tại chỗ, loại này thường có chất lượng tốt, độ
tro thấp.
-
Thành phần nguyên tố trong than:
+ Hàm lượng Cacbon của các vỉa than thay đổi từ 81,92% đến 99,84%, trung
bình 91,82%.
+ Hàm lượng Hyđrô trong các vỉa than thay đổi từ 0,49% đến 9,53%, trung bình
3,20%.
+ Hàm lượng Ôxy trong các vỉa than thay đổi từ 0,00% đến 12,46%, trung bình
3,13%.
+ Hàm lượng Nitơ trong các vỉa than thay đổi từ 0,36% đến 4,85%, trung bình
1,42%.
Vật chất cấu tạo nên than có thành phần Cacbon chiếm hơn 90%, còn lại các
nguyên tố khác chiếm rất ít.
I.2.4 Địa chất thủy văn
- Nước mặt:
+ Hệ thống suối hiện tại còn rất ít chỉ là các nhánh suối nhỏ vào mùa mưa về
mùa khô cạn kiệt do quá trình khai thác dưới sâu đã nhiều năm có thể thấy nước
mặt không ảnh hưởng đến quá trình khai thác mỏ.
+ Nguồn cấp nước cho các hệ thống suối chính chủ yếu là nước mưa và một
phần nước của tầng chứa than. Hiện tượng lụt thường xuyên xảy ra vào mùa mưa
ảnh hưởng rất nhiều đến hoạt động giao thông trong khu mỏ.
- Nước dưới đất:
+ Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Đệ tứ (Q): Trầm tích Đệ tứ (Q) phân
bố rộng rãi khắp mặt địa hình trên diện tích khoáng sàng. Thành phần là cát, cát
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
8
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
pha sét và mùn thực vật, chiều dày từ 0,5m đến 8,5m. Nước trong trầm tích Đệ tứ
tồn tại chủ yếu ở trong các lỗ hổng của đất đá, phân bố ở các thung lũng giữa núi
với diện tích phân bố nhỏ hẹp, trữ lượng ít.
- Đặc điểm nước trong các đứt gãy:
+ Đất đá trong các lỗ khoan gặp đới phá hủy thường là các mảnh thạch anh, cát
kết, bột kết, sét kết, bùn cát lẫn lộn, mức độ gắn kết rời rạc. Hầu hết các lỗ khoan
bơm nước thi nghiệm trong đới hủy hoại ở vùng mỏ đều nghèo nước. Trong các vỉa
than khai thác nước có tính axit cao, khả năng ăn mòn kim loại tương đối cao.
I.2.5 Địa chất công trình
Đất đá trong trầm tích chứa than bao gồm: Sạn kết, cát kết, bột kết và các vỉa
than. Các lớp đá nằm xen kẽ nhau tạo thành các nhịp trầm tích tương đối ổn định
nhưng trong diện hẹp. Sơ lược đặc điểm địa chất công trình từng loại đát đá như
sau:
+ Sạn kết: Phân bố tương đối hẹp trong khu vực thường ở dạng thấu kính, có
màu xám sang đến xám nâu. Loại đất đá này từ cát kết sang cuội kết. Thành phần
chủ yếu là sạn thạch anh kích thước hạt từ 2 ÷ 7 mm, xi măng gắn kết là sét silic.
Đá có cấu tạo khối phân lớp dày đến vừa.
+ Cát kết: Phân bố tương đối phổ biến trong khu vực, bao gồm đá hạt thô dến
mịn, có màu xám trắng đến xám đen. Thành phần các hạt chủ yếu là cát thạc anh,
xi măng gắn kết là sét silic. Chiều dày lớp trung bình từ 10 m đến 30 m. Đá có cấu
tạo khối, phân lớp dày đến vừa. Khe nứt phát triển từ trung bình đến mạnh, sự thay
đổi mức độ nứt nẻ theo chiều sâu không rõ rang bề mặt khe nuwuts thường gồ ghề.
+ Bột kết: Phổ biến trong khu vực, có màu xám tro, xám đen. Phân bố rộng
khắp khu mỏ trong các nhịp trầm tích chứa than và thường nằm gần vách hoặc xen
kẹp trong các vỉa than. Lớp bột kết có chiều dày tương đối ổn định từ 10 m đến 20
m cá biệt có những chỗ có chiều dày khá lớn. Bột kết có cấu tạo phân lớp từ dày
ddeneens mỏng xi măng gắn kết thường là sét, độ bền không ổn định.
+ Sét kết: Chiếm tỉ lệ nhỏ trong khu vực, có màu xám đen. Phân bố trực tiếp
trên vách và dưới trụ các vỉa than và xen kẹp trong các vỉa than, phân lớp mỏng,
đôi chỗ mềm bở. Các lớp bột kết được gắn kết bởi xi măng là sét, Độ bền thấp. Đặc
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
9
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
bệt là trong những nơi ngậm nước trở nên mềm dẻo, nhưng khi mất nước lại trở lên
bở rời.
+ Sét than: Chiếm tỉ lệ nhỏ trong khu vực, có màu xám đen, phân lớp mỏng,
mềm bở, khi gặp nước bị trương nở. Gặp trực tiếp ở vách trụ các vỉa thhan và xen
kẹp các vỉa than.
+ Than: Màu đen, ánh kim, vết vỡ dạng vỏ sò, bậc thang.
I.2.6 Trữ lượng
Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn nhà nước ( tính đén chiều dày ≥ 0,8m; Ak
≤ 40% ):
Tổng trữ lượng tài nguyên:
43 457 460 tấn. Trong đó:
- Tổng cộng cấp trữ lượng:
6 623 386 tấn.
+ Cấp trự lượng 111:
1 1823 834 tấn.
+ Cấp trữ lượng 122:
4 799 552 tấn.
- Tổng cộng cấp tài nguyên:
36 852 074 tấn.
+ Cấp tài nguyên 211:
1 787 793 tấn.
+ Cấp tài nguyên 222:
7 509 311 tấn.
+ Cấp tài nguyên 333:
24 624 077 tấn.
+ Cấp tài nguyên 334A:
2 930 893 tấn.
I.3 Kết luận
+ Vỉa than không có tính tự cháy cho nên không khó khan trong viếc lựa chọn
hệt thống khai thác.
+ Cần thường xuyên theo dõi và có những biện pháp kĩ thuật xử lý ngay khi gặp
nước vào ngững trận mưa lớn vào mùa mưa.
+ Cấu trúc địa chất mỏ Nam Khe Tam gồm các nếp uốn liên tiếp nhau và hầu
hết bị các đứt gãy cắt qua, tạo cho khu vực có đặc điểm cấu trúc địa chất tương đối
phúc tạp tạo khó khăn trong trong việc xây dựng cơ bản và trong quá trình khai
thác.
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
10
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
11
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
CHƯƠNG II: MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ
II.1. GIỚI HẠN KHU VỰC THIẾT KẾ
II.1.1 Biên giới khu vực thiết kế
- Mỏ được giới hạn bởi tọa độ:
X: 26 286 ÷ 27 815
Y: 422 000 ÷ 424 500
+ Phía Bắc giới hạn bởi đứt gãy F.1, F.6
+ Phía Nam giới hạn bởi đứt gãy F.E, F.A-A
+ Phía Đông giới hạn bởi đứt gãy F.6
+ Phía tây tiếp giáp với mỏ than Tây Nam Khe Tam
II.1.2 Kích thước khu vực thiết kế
Thiết kế khai thác trung tâm cụm vỉa V.7, V.7A, V.8, V.8A, V.8B, V.9, V.10 từ
mức +55 đến mức -250.
Khu vực thiết kế có giới hạn phía Bắc là đứt gãy F.1, F.6, phía Nam là đứt gãy
F.E, F.A-A.
II.2 TÍNH TRỮ LƯỢNG
II.2.1 Trữ lượng địa chất
Trữ lượng địa chất là trữ lượng mà trong đó điều kiện kinh tế vào kĩ thuật hiện
tại khai thác mang lại hiệu quả kinh tế.
Dựa theo báo cáo địa chất, kết quả thăm dò mỏ Nam Khe Tam ta xác định được
trữ lượng địa chất khu vực đò án thiết kế từ + 55 đến - 250 là:
= 14 791 064 (T)
II.2.2 Trữ lượng công nghiệp
Căn cứ vào trữ lượng công nghiệp ta tính được trữ lượng công nghiệp của khu
thiết kế:
× C (T)
Trong đó:
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
12
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
là trữ lượng địa chất
C là hệ số khai thác: C = 1-0,01 ×
là tổn thất chung ( )
là tổn thất do để lại trụ bảo vệ cạnh ghiếng các đường lò mở vỉa, cạnh
các đứt gãy, dưới các sông suối, các công trình cần bảo vệ, chọn ( =10% )
là tổn thất trong khai thác, = 15%
C = 1- 0,01 × ( 10 +15 ) = 0,75
= 14 791 064 × 0.75 = 11 093 298 (T)
II.3 Sản lượng và tuổi mỏ
II.3.1 Sản lượng mỏ
Sản lượng mỏ được xác định trên cơ sở sau:
- Độ tin cậy của tài liệu địa chất được cung cấp.
- Thực tế sản xuất của mỏ trong quá trình thực tập.
- Các thiết kế cải tạo mở rộng mỏ đã được tiến hành.
- Khả năng cơ khí hóa lò chợ, tăng sản lượng hàng năm cao.
- Nhiệm vụ thiết kế được giao.
Theo nhiệm vụ được giao, sản lượng mỏ thiết kế là:
Am = 800 000 ( tấn/năm ).
II.3.2 Tuổi mỏ
Tuổi mỏ là thời gian tồn tại để mỏ khai thác hết trữ lượng của mỏ.
Tuổi mỏ được xác định theo công thức:
Tm =
Z CN
+ t1 + t2
Am
( năm)
Trong đó:
ZCN là trữ lượng công nghiệp của mỏ, ZCN = 11 093 298 (tấn);
Am là sản lượng của mỏ, Am = 800 000 tấn/năm;
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
13
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
t1 là thời gian xây dựng của mỏ, t1 = 3 năm;
t2 là thời gian khấu vét, tận thu, t2 = 2 năm;
Tm
≈
19 (năm)
Vậy thời gian tồn tại của mỏ từ lúc xây dựng đến khi đóng cửa kết thúc khai thác là
19 năm.
II.4. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MỎ
Trong các ngành sản xuất nói chung và sản xuất than nói riêng, tất cả các
cán bộ công nhân viên hiện đang làm việc theo hai chế độ: đó là chế độ làm việc
gián đoạn và chế độ làm việc liên tục . Nhưng trong thời gian gần đây theo bộ luật
lao động ta chọn chế độ làm việc của Công ty như sau:
II.4.1. Bộ phận lao động trực tiếp
- Tổng thời gian làm việc trong 1 năm là: 300 ngày;
- Số ngày làm việc trong 1 tháng là: 25 ngày;
- Số ngày làm việc trong 1 tuần là: 6 ngày;
- Số ca làm việc trong 1 ngày là: 3 ca ;
- Số giờ làm việc trong 1 ca: 8 giờ;
- Thời gian nghỉ giữa 1 ca là 30 phút;
- Thời gian giao ca là 30 phút;
Để đảm bảo sức khoẻ và thời gian nghỉ ngơi cho công nhân ta sử dụng chế độ đổi
ca nghịch sau mỗi tuần sản xuất.
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
14
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
Bảng II.1: Sơ đồ đổi ca
Ca lµm viÖc
Thø 7
Chñ NhËt
Thø 2
Sè giê nghØ
I
(Tæ1)
(Tæ2)
32
II
(Tæ2)
(Tæ3)
32
III
(Tæ3)
(Tæ1)
56
Bảng II.2: Thời gian các ca làm việc
Ca làm việc
Thời gian vào ca
Thời gian kết thúc ca.
I
6h
14h
II
14h
22h
III
22h
6h hôm sau
II.4.2.Bộ phận lao động gián tiếp
1. Đối với khối hành chính sự nghiệp
- Số ngày làm việc trong năm là 300 ngày;
- Số ngày làm việc trong tuần là 6 ngày;
- Số giờ làm việc trong ngày là 8h;
- Ngày làm việc 2 buổi theo giờ hành chính.
2. Đối với công nhân làm việc ở những nơi như: trạm điện, thông gió, cứu hoả, bảo
vệ, thì làm việc liên tục 365 ngày và trực 24/24 giờ.
II.5 Phân chia ruộng mỏ
Để thuận tiện cho công tác mở vỉa và khai thác ta chia ruộng mỏ thành các tầng
có chiều cao đứng bằng nhau là 60 m để khai thác được dễ dàng.
Tầng I: Từ mức + 50 xuống mức – 10
Tầng II: Từ mức – 10 xuống mức – 70
Tầng III: Từ mức – 70 xuống mức – 130
Tầng IV: Từ mức – 130 xuống mức -190
Tầng V: Từ mức – 190 xuống mức – 250
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
15
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
II.6. MỞ VỈA
II.6.1. Khái quát chung
1. Khái quát chung
Mở vỉa là công việc đào các đường lò từ mặt đất đến các vỉa than và từ các
đường lò đó đảm bảo khả năng đào được các đường lò chuẩn bị để tiến hành các
công tác mỏ.
Đối với ngành khai thác mỏ, việc lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu
mỏ có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển của Công ty. Nó quyết định tới
rất nhiều mặt từ quy mô sản xuất vốn đầu tư xây dựng cơ bản, thời gian đưa mỏ
vào sản xuất, công nghệ khai thác và sự kết hợp đồng bộ nhịp nhàng giữa các khâu
sản xuất trong mỏ. Một phương án mở vỉa hợp lý, không những khả quan về mặt
kỹ thuật mà còn hiệu quả về kinh tế. Do vậy một phương án mở vỉa hợp lý phải
đảm bảo các yêu cầu sau:
- Khối lượng đào các đường lò chuẩn bị là tối thiểu.
- Chi phí xây dựng cơ bản là nhỏ nhất.
- Thời gian đưa mỏ vào sản xuất là nhanh nhất
- Phải đảm bảo về vận tải, thông gió, sản lượng..
- Phải đảm bảo khả năng ứng dụng công nghệ mới theo từng thời kỳ và khả năng
mở rộng mỏ.
2. Những yếu tố ảnh hưởng đến công tác mở vỉa
Những yếu tố về địa chất mỏ
Những yếu tố về địa chất mỏ bao gồm: Trữ lượng mỏ, số lượng vỉa và tổng
chiều dày các vỉa trong ruộng mỏ, khoảng cách giữa các vỉa, chiều dày và góc dốc
của vỉa, tính chất cơ lý của đất đá xung quanh vỉa, điều kiện địa chất thuỷ văn và
địa chất công trình, mức độ phá huỷ của khoáng sàng, mức độ chứa khí, độ sâu
khai thác, điều kiện địa hình và hệ thống giao thông vận tải, ảnh hưởng của khai
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
16
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
thác đến môi trường xung quanh…
Ảnh hưởng của những yếu tố kỹ thuật
Những yếu tố kỹ thuật bao gồm: Sản lượng mỏ, tuổi mỏ, kích thước ruộng
mỏ, trình độ cơ khí hoá, mức độ phát triển kỹ thuật, chất lượng than,…
II.6.2. Đề xuất các phương án mở vỉa
Sau khi nghiên cứu các tài liệu địa chất được cung cấp và qua khảo sát bề mặt
địa hình thực tế của khu vực thiết kế. Đồ án xin đề xuất các phương án mở vỉa cho
khu vực thiết kế như sau:
Phương án I: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.
Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa mức.
Phương án III: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.
Phương án IV: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa mức.
II.6.3. Trình bày các phương án mở vỉa
1. Chọn vị trí mặt bằng cửa giếng
Mặt bằng cửa giếng được xác định trên cơ sở:
- Dự kiến phương án khai thông.
- Điều kiện địa chất của các vỉa than trong khai trường.
- Thuận tiện đường giao thông.
- Hiện trạng các cửa lò khai thông tầng lò bằng.
- Mặt bằng cửa giếng phải được bố trí tại khu vực thuận lợi cho việc vận
chuyển than và vật liệu trong quá trình sản xuất.
- Thuận lợi cho công tác cung cấp điện, cấp nước và thải nước.
- Thuận tiện cho việc bố trí các công trình phụ trợ và các công trình phục vụ
sản xuất.
- Tận dụng tối đa các công trình hiện có.
Ta xác định vị trí mặt bằng đặt giếng như sau:
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
17
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
Tọa độ
X
Y
Z
Giếng chính
27 170
42 2317
+ 55
Giếng phụ
27 183
422 325
+55
Tên công trình
2. Phương án I: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.
a. Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị. (Hình vẽ)
b. Thứ tự đào lò
Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +55 ta đào đồng thời một cặp giếng đứng
chính và giếng phụ có tọa độ ( X,Y,Z ) xuống mức -10. Từ mức -10 ta đào sân ga,
hầm, trạm và từ đó đào lò xuyên vỉa vận tải cho tầng I xuyên qua các vỉa than cho
tới biên giới của khu khai thác. Từ mức +50 ta đào lò xuyên vỉa thông gió xuyên
qua các vỉa than để thông gió cho tầng I. Từ các lò xuyên vỉa vận tải và xuyên vỉa
thông gió ta đào các đường lò dọc vỉa vận tải và thông gió cho tầng I. Rồi từ đó ta
đào lò cắt ban đầu để tạo lò chợ. Từ lò cắt ban đầu ta đào lò song song chân rồi
họng sáo để chuẩn bị bước vào khai thác
Trong quá trình khai thác tầng I ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II sao cho khi
kết thúc khai thác tầng I thì tầng II vừa được chuẩn bị xong để việc khai thác
không bị gián đoạn. Và công việc chuẩn bị được tiến hành tương tự như ở tầng I.
c. Công tác vận tải
- Vận tải than : Than từ các lò chợ được vận chuyển qua lò song song, qua
họng sáo xuống các đường lò dọc vỉa vận tải tầng. Từ đây than được chuyển qua
các lò xuyên vỉa vận tải tầng rồi tập chung ở sân giếng, sau đó được trục tải lên mặt
bằng sân công nghiệp mỏ qua giếng chính.
- Vận tải người và vật tư, thiết bị : Người và vật tư thiết bị từ mặt bằng sân
công nghiệp vào giếng phụ, sau đó vào lò xuyên vỉa thông gió, qua lò dọc vỉa
thông gió rồi vào lò chợ.
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
18
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
d. Công tác thông gió
Ta sử dụng hệ thống thông gió hút.
Trong quá trình khai thác tầng I và chuẩn bị cho tầng II, gió sạch được đưa qua
giếng phụ nhờ hệ thống quạt hút đặt tại rãnh gió ( cửa lò giếng chính ). Gió sạch
thông qua hệ thống gió dưới sân giếng qua lò xuyên vỉa vận tải tầng, theo các lò
dọc vỉa vận tải tới thông gió cho lò chợ.
Gió bẩn từ lò chợ theo các đường lò dọc vỉa thông gió, qua lò xuyên thông gió
mức ( + 50 ) rồi đi qua giếng chính đi ra ngoài.
e, Công tác thoát nước
Nước ở các lò chợ, đường lò dọc vỉa, xuyên vỉa vận tải theo hệ thống rãnh nước
ở các đường lò tự chảy về hầm chứa nước ở chân giếng phụ, nước tại đây được
bơm lên theo đường ống đặt tại giếng phụ.
f. Các thông số mở vỉa
Bảng II.3: Thông số mở vỉa phương án I
TT
Tên đường lò
Đơn vị
Giá trị
1
Giếng đứng chính
m
315
2
Giếng đứng phụ
m
310
3
Sân ga
m
1000
4
Lò xuyên vỉa + 50
m
2140
5
Lò xuyên vỉa - 10
m
1985
6
Lò xuyên vỉa - 70
m
1914
7
Lò xuyên vỉa - 130
m
1685
8
Lò xuyên vỉa - 190
m
1371
9
Lò xuyên vỉa - 250
m
1300
Tổng giếng
m
625
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
19
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
Tổng xuyên vỉa
m
10395
3, Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa mức
a. Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị. (Hình vẽ)
b. Thứ tự đào lò
Từ mặt bằng sân công nghiệp mức + 55 ta đào đồng thời một cặp giếng đứng
chính và giếng phụ xuống mức - 70. Từ mức - 70 ta đào sân ga, hầm, trạm và từ
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
20
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
đó đào lò xuyên vỉa vận tải mức xuyên qua các vỉa than cho tới biên giới của khu
khai thác. Từ mức + 50 ta đào lò xuyên vỉa thông gió xuyên qua các vỉa than để
thông gió cho mức thứ nhất. Từ lò xuyên vỉa vận tải mức ta đào đoạn lò dọc vỉa
vận tải . Rồi từ đó ta đào cặp thượng chính tới mức -10 và thượng phụ tới mức
mức +50. Từ cặp thượng ở -10 ta đào lò dọc vỉa vận tải tầng , đồng thời từ lò
xuyên vỉa mức + 50 ta đào lò dọc vỉa thông gió . Từ lò dọc vỉa vận tải tầng ta đào
lò cắt ban đầu rồi từ lò cắt ban đầu đào lò song song rồi họng sáo để chuẩn bị bước
vào khai thác tầng trên của mức.
Trong quá trình khai thác tầng I ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II của mức
bằng cách đào kéo dài các đoạn lò dọc vỉa vận tải , rồi lò cắt ban đầu. Công việc
chuẩn bị sao cho khi kết thúc khai thác tầng I thì tầng II vừa được chuẩn bị xong để
việc khai thác không bị gián đoạn.
Trong khi khai thác mức +50 ÷ - 70 sắp kết thúc ta tiếp tục đào sâu thêm cặp
giếng và xuống mức -250. Tại mức – 70 ÷ -250 thì công việc chuẩn bị được tiến
hành tương tự công tác chuẩn bị khai thác mức +50 ÷ - 70
c. Công tác vận tải
- Vận tải than :
+ Tầng I: Than từ các lò chợ được vận chuyển qua lò song song, qua họng sáo
xuống các đường lò dọc vỉa vận tải tầng. Từ đây than được chuyển qua thượng
chính xuống lò dọc vỉa vận tải mức, qua xuyên vỉa vận tải mức ra đến sân ga mức 70. Sau đó than được trục tải lên mặt bằng sân công nghiệp mỏ qua giếng chính .
+ Tầng II : Than từ các lò chợ qua lò song song, qua họng sáo xuống các
đường lò dọc vỉa vận tải tầng. Sau đó được chuyển qua lò xuyên vỉa vận tải ra sân
ga mức - 70 và được trục tải qua giếng chính lên mặt bằng sân công nghiệp
+ Các tầng còn lại việc vận tải được tiến hành tương tự.
- Vận tải người và vật tư, thiết bị :
+ Tầng I : Người và vật tư, thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếng
phụ , sau đó vào lò xuyên vỉa thông gió , qua lò dọc vỉa thông gió rồi vào lò chợ.
+ Tầng II : Người và vật tư, thiết bị từ mặt bằng sân công nghiệp vào giếng
phụ , sau đó qua lò xuyên vỉa thông gió vào lò dọc vỉa thông gió , qua giếng phụ
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
21
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
xuống lò dọc vỉa vận tải của tầng I (giờ là dọc vỉa thông gió tầng II) rồi đi vào lò
chợ tầng II.
+ Các tầng tiếp theo được thực hiện tương tự.
d. Công tác thông gió
Ta sử dụng hệ thống thông gió hút.
- Tầng I : Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải mức
- 100 vào lò dọc vỉa vận tải, qua cặp thượng tới lò dọc vỉa vận tải tầng I rồi đi vào
lò chợ . Gió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa thông gió ra xuyên vỉa thông gió rồi ra
ngoài qua giếng chính .
- Tầng II : Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải mức
- 70 vào lò dọc vỉa vận tải, rồi đi vào lò chợ . Gió bẩn từ lò chợ đi vào lò dọc vỉa
vận tải của tầng I,qua giếng phụ lên lò dọc vỉa thông gió ra lò xuyên vỉa thông gió
rồi ra ngoài qua giếng chính .
- Các tầng tiếp theo thì sơ đồ thông gió tương tự.
e. Công tác thoát nước
Nước ở các lò chợ, đường lò dọc vỉa, xuyên vỉa vận tải theo hệ thống rãnh
nước ở các đường lò tự chảy về hầm chứa nước ở chân giếng phụ, nước tại đây
được bơm lên theo đường ống đặt tại giếng phụ.
f. Các thông số mở vỉa
Bảng II.4: Thông số mở vỉa phương án II
TT
Tên đường lò
Đơn vị
Giá trị
1
Giếng đứng chính
m
315
2
Giếng đứng phụ
m
310
3
Sân ga
m
500
4
Lò xuyên vỉa +50
m
2140
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
22
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
5
Lò xuyên vỉa - 70
m
1914
6
Lò xuyên vỉa - 250
m
1300
7
Lò thượng
m
5634
Tổng giếng
m
625
Tổng xuyên vỉa
m
5354
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
23
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
4, Phương án III: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.
a. Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị .
b. Thứ tự đào lò
Từ mặt bằng sân công nghiệp mức + 55 đào đồng thời một cặp giếng
nghiêng chính với góc dốc 180 và giếng nghiêng phụ với góc dốc 250 xuống mức 10. Từ mức - 10 ta đào sân ga, hầm, trạm và từ đó đào lò xuyên vỉa vận tải xuyên
qua các vỉa than cho tới biên giới của khu khai thác. Từ mức +50 ta đào lò xuyên
vỉa thông gió xuyên qua các vỉa than để thông gió cho tầng thứ nhất. Từ lò xuyên
vỉa vận tải ta đào lò dọc vỉa vận tải , từ xuyên vỉa thông gió ta đào dọc vỉa thông
gió . Rồi từ lò dọc vỉa vận tải ta đào cắt ban đầu tới và từ đào lò song song rồi
họng sáo để chuẩn bị bước vào khai thác tầng I.
Trong quá trình khai thác tầng I ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng II bằng cách
kéo dài cặp giếng nghiêng tới mức - 70. Việc chuẩn bị được tiến hành tương tự.
Công việc chuẩn bị được tiến hành sao cho khi kết thúc khai thác tầng I thì tầng II
vừa được chuẩn bị xong để việc khai thác không bị gián đoạn.
Các tầng tiếp theo được chuẩn bị tương tự các tầng trên.
c.Công tác vận tải
- Vận tải than : Than từ các lò chợ được vận chuyển qua lò song song, qua họng
sáo xuống các đường lò dọc vỉa vận tải tầng. Từ đây than được chuyển qua các lò
xuyên vỉa vận tải tầng rồi tập chung ở sân giếng, sau đó được vận tải lên mặt bằng
sân công nghiệp mỏ qua giếng nghiêng chính.
- Vận tải người và vật tư, thiết bị : Người và vật tư thiết bị từ mặt bằng sân công
nghiệp vào giếng phụ, sau đó vào lò xuyên vỉa thông gió tầng, qua lò dọc vỉa thông
gió rồi vào lò chợ.
d. Công tác thông gió
Ta sử dụng hệ thống thông gió hút.
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
24
Lớp: Khai Thác B-K57
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp hầm lò
Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống lò xuyên vỉa vận tải tầng, theo các lò
dọc vỉa vận tải tới thông gió cho các lò chợ. Gió bẩn từ các lò chợ theo các lò dọc
vỉa thông gió, qua các lò xuyên vỉa thông gió, sau đó qua giếng chính đi ra ngoài.
e. Công tác thoát nước
Nước ở các lò chợ, đường lò dọc vỉa, xuyên vỉa vận tải theo hệ thống rãnh nước
ở các đường lò tự chảy về hầm chứa nước ở chân giếng phụ, nước tại đây được
bơm lên theo đường ống đặt tại giếng phụ.
f. Các thông số mở vỉa
Bảng II.5: Thông số mở vỉa phương án III
TT
Tên đường lò
Đơn vị
Giá trị
1
Giếng nghiêng chính
m
1019
2
Giếng nghiêng phụ
m
734
3
Sân ga
m
1000
4
Lò xuyên vỉa + 50
m
2140
5
Lò xuyên vỉa - 10
m
1985
6
Lò xuyên vỉa - 70
m
1914
7
Lò xuyên vỉa - 130
m
1685
8
Lò xuyên vỉa - 190
m
1371
9
Lò xuyên vỉa - 250
m
1300
Tổng giếng
m
1753
Tổng xuyên vỉa
m
10395
Sinh Viên: Vũ Phúc Lân
25
Lớp: Khai Thác B-K57
