đồ án thiết kế hầm lò
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (624.38 KB, 54 trang )
CHƯƠNG II: MỞ VỈA VÀ CHUẢN BỊ RUỘNG MỎ
2.1 Giới hạn khu vực thiết kế
Đề cho 7 vỉa từ v1-v7, tuy nhiên yêu cầu chỉ cần trình bày khai thác cho vỉa thứ 3.
Song huy động các vỉa khai thác theo thứ tự trừ trên xuống dưới, vách trước trụ sau để
đảm bảo sản lượng hàng năm.
Điều kiện v3 đề cho như sau: góc dốc α=311̊ , chiều dày vỉa m= 1.8 m, chiều dài
theo phương S= 2200 (m)
Chiều dài theo hướng dốc :
Hd= == 1067,88 (m)
2.2 Tính trữ lượng
* Trữ lượng địa chất :
Zđc= S...Hdi ( tấn )
Trong đó :
S: chiều dài theo phương của vỉa
S= 2200 (m)
Hdi: chiều dài theo hướng dốc của vỉa thứ i
Hdi=
góc dốc của vỉa thứ i
dung trọng của than
Stt
1
2
Tên vỉa
V1
V2
1̊
25
28
S (m)
2200
2200
Hd (m)
1301,4
1171,5
m
2,8
7,2
(T/)
1,3
1,3
Zđc (Tấn)
10421611,2
24123528
3
4
V3
V4
31
35
2200
2200
1067,88
958,9
1,8
4,6
1,3
1,3
5
6
7
V5
V6
V7
45
48
55
2200
2200
2200
777,8
740,1
671,4
3,5
5,6
1,8
1,3
1,3
1,3
5497446,2
12615288,
4
7785778
11853441,6
3456367,2
Zđc= 75753460,6 (tấn)
2.3 Sản lượng và tuổi mỏ
Trữ lượng công nghiệp
Do trong quá trình khai thác có sự tổn thất về mặt trữ lượng nên ta phải sử dụng
trữ lượng công nghiệp xác định theo công thức sau đây :
ZCN = ZCĐ . C ( Tấn )
Trong đó :
ZCN : trữ lượng công nghiệp của mỏ ( T )
ZCĐ : trữ lượng cân đối của mỏ ( T )
C : Hệ số khai thác trữ lượng
C = 1- 0.01 Tch
Tch = tvv + tkt
Với tổn thất vĩnh viễn là tổn thất để lại các trụ bảo vệ cạnh giếng mỏ , các đường
lò mở vỉa dưới sông , suối , ao , hồ dưới các công trình trên mặt đất cần bảo vệ
nên :
tvv = 2 %
Với các tổn thất trong quá trình khai thác , tùy thuộc vào nhiều yếu tố như hệ
thống khai thác , công nghệ khai thác , công nghệ chống giữ , công nghệ khấu
than….
tkt = 15 – 18 % ta chọn t kt = 16 %
C = 1- 0.01. ( 16 + 2 ) = 0,82
ZCN = 75753460,6 . 0,82 = 62117837,7 ( Tấn )
Công suất và tuổi mỏ
Công suất thiết kế : A = 700000 ( Tấn / năm )
Tuổi mỏ ( TM ) được xác định như sau :
T M = T + t1 + t 2
Trong đó :
T : thời gian khai thác ( năm )
t1: thời gian xây dựng cơ bản ( năm )
t2 : thời gian khấu vét và kết thúc mỏ ( năm )
Thời gian khai thác là :
T = = 88 ( năm )
Thời gian xây dựng cơ bản : t1 = 2 ( năm )
Thời gian khấu vét và kết thúc mỏ : t2 = 1 ( năm )
Vậy tuổi mỏ là : TM = 91 ( năm )
2.4 Chế độ làm việc
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:
- Tổng thời gian làm việc trong 1 năm là: 250 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;
CA
THỨ 7
CHỦ NHẬT
(NGHỈ)
THỨ 2
1
2
3
2.5 Phân chia ruộng mỏ
Với mức khai thác từ -100 đến -400 , mỗi tầng được chia với chiều cao H là
50m vậy ta có 6 tầng khai thác . Chiều cao tầng theo hướng dốc Hd của mỗi vỉa
khai thác :
Vỉa
m1
m2
m3
m4
m5
m6
m7
H
50
50
50
50
50
50
50
Hd
118,31
106,50
97,08
87,17
70,71
67,28
61,03
-Chiều dài lò Lc được xác định theo công thức sau :
Lc = Hd – Ht – Hđl
Trong đó:
Hd : Chiều cao tầng theo hướng dốc ( m )
Ht : Chiều cao của các trụ bảo vệ ( m ) , chọn sơ bộ Ht = 4 m
Hđl : Chiều cao của các đường lò xuyên vỉa ( m ) , chọn sơ bộ Hđl = 5 m
Ta có chiều dài lò chợ theo mỗi vỉa
Ta có chiều dài lò chợ theo mỗi vỉa:
Vỉa
m1
m2
m3
Lc ( m )
109,31
97,50
88,08
m4
m5
m6
m7
78,17
61,71
58,28
52,03
Phân chia ruộng mỏ từ mức -100 đến -400 thành 6 tầng hoặc thành 3 mức :
* Chia theo tầng:
Tầng 1: -100 -150
Tầng 2 : -150 ÷ -200
Tầng 3: -200 ÷ -250
Tầng 4: -250 ÷ -300
Tầng 5: -300 ÷ -350
Tầng 6: -350 ÷ -400
* Chia theo mức :
Mức I : -100 ÷ -200
Mức II : -200 ÷ -300
Mức III : -300 ÷ -400
2.6 Mở vỉa
2.6.1 Khái quát chung
Mở vỉa là công việc đào 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 công tác khai thác. Việc lựa
chọn hợp lý sơ đồ và phương pháp mở vỉa có ý nghĩa rất lớn đối với sự phát triển của mỏ.
Bởi vì nó quyết định đến mọi mặt từ thời gian, quy mô,vố đầu tư xây dựng cơ bản, công
nghệ khai thác, mức độ cơ giới hóa. Ngược lại nếu mở vỉa không hợp lý thì trong suốt
thời gian tồn tại của mỏ có thể làm giảm năng suất lao động, khó khăn trong việc cải tiến
và áp dụng kỹ thuật mới… dẫn đến tăng giá thành sản phẩm, làm giảm khai thác mỏ. 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.
2.6.2 Đề xuất các phương án mở vỉa.
Căn cứ vào điều kiện ở trên, ta có thể đề xuất các phương án mở vỉa dưới đây:
Phương án I :Giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng.
Phương án II : Giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng.
2.6.3 Trình bày các phương án mở vỉa
2.6.3.1 Phương án 1 ( ví dụ cho 1 vỉa )
a. sơ đồ mở vỉa
1
A
+100
-100
6
4
5
-150
3
-200
-250
-300
-350
-400
A
A-A
6
2
7
8
9
4
5
3
Tầng tiếp theo tương tự…
1 Giếng đứng chính.
2 Giếng đứng phụ.
3 Xuyên vỉa vận tải.
4 Xuyên vỉa thông gió.
5 Dọc vỉa vận tải.
6 Dọc vỉa thông gió.
7 Lò cắt ban đầu.
8 Lò song song.
9 Họng sáo.
b. Trình tự đào lò.
Từ mặt bằng sân công nghiệp (+100) đào cặp giếng đứng chính phụ 1,2 tới mức (100). Từ mức (-150) ta đào sân ga, hầm, trạm và từ đó đào lò xuyên vỉa vận tải cho tầng
1 (3) xuyên qua các vỉa than cho tới biên giới của khu khai thác. Từ mức (-100) ta đào lò
xuyên vỉa thông gió (4) xuyên qua các vỉa than để thông gió cho tầng 1. Từ các lò xuyên
vỉa vận tải và xuyên vỉa thông gió ta đào các đường lò dọc vỉa vận tải (5) và dọc vỉa
thông gió (6) cho tầng 1. Tiếp theo ta đào lò cắt ban đầu (7) để tạo lò chợ. Từ (7) ta đào lò
song song chân (8) , họng sáo (9) để chuẩn bị bước vào khai thác.
Trong quá trình khai thác tầng 1 ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng 2 sao cho khi kết thúc khai
thác tầng 1 thì tầng 2 vừa được chuẩn bị xong để việc khai thác không bị gián đoạn. Và
công việc chuẩn bị được tiến hành tương tự như tầng 1. Ta sẽ tận dụng đường lò vận tải
tầng 1 làm đường lò thông gió cho tầng 2.
c. Sơ đồ vận tải
- Vận tải than : Than từ các lò chợ được vận chuyển qua lò song song, qua họng
sáoxuống 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 1.
7→8→9→5→3→1→ ra ngoài.
d. Sơ đồ thông gió
Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải, 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.
2→3→5→9→8→7→4→1→ ra ngoài.
e. Sơ đồ thoát nước
Nước thoát ra từ các địa tầng, các đường lò khai thác theo các rãnh nước chảy vào
hầm chứa nước ở các tầng.
2.6.3.2 Phương án 2
a. sơ đồ mở vỉa
A
+100
6
-100
-150
4
5
3
-200
-250
-300
-350
-400
A
4
6
1
2
7
8
9
5
3
10
1 Giếng nghiêng chính.
2 Giếng nghiêng phụ.
3 Xuyên vỉa vận tải.
4 Xuyên vỉa thông gió.
5 Dọc vỉa vận tải.
6 Dọc vỉa thông gió.
7 Lò cắt ban đầu.
8 Lò song song.
9 Họng sáo.
10 Trụ than bảo vệ.
b. Trình tự đào lò.
Từ mặt bằng sân công nghiệp (+100) đào cặp giếng nghiêng chính phụ 1,2 tới mức
(-100). Từ mức (-150) ta đào sân ga, hầm, trạm và từ đó đào lò xuyên vỉa vận tải cho tầng
1 (3) xuyên qua các vỉa than cho tới biên giới của khu khai thác. Từ mức (-100) ta đào lò
xuyên vỉa thông gió (4) xuyên qua các vỉa than để thông gió cho tầng 1. Từ các lò xuyên
vỉa vận tải và xuyên vỉa thông gió ta đào các đường lò dọc vỉa vận tải (5) và dọc vỉa
thông gió (6) cho tầng 1. Tiếp theo ta đào lò cắt ban đầu (7) để tạo lò chợ. Từ (7) ta đào lò
song song chân (8) , họng sáo (9) để chuẩn bị bước vào khai thác.
Trong quá trình khai thác tầng 1 ta tiếp tục chuẩn bị cho tầng 2 sao cho khi kết thúc khai
thác tầng 1 thì tầng 2 vừa được chuẩn bị xong để việc khai thác không bị gián đoạn. Và
công việc chuẩn bị được tiến hành tương tự như tầng 1. Ta sẽ tận dụng đường lò vận tải
tầng 1 làm đường lò thông gió cho tầng 2.
c. Sơ đồ 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.
7→8→9→5→3→1→ ra ngoài.
d. Sơ đồ thông gió
Gió sạch từ ngoài qua giếng phụ xuống theo lò xuyên vỉa vận tải, 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.
2→3→5→9→8→7→4→1→ ra ngoài.
2.6.4 So sánh kĩ thuật giữa 2 phương án
STT
1
2
3
4
Chỉ tiêu so sánh
Khối lượng san gạt
mặt bằng
Khối lượng đường lò
mở vỉa
5
6
Kỹ thuật thi công
Thời gian đưa mỏ vào
sản xuất
Vốn đầu tư ban đầu
Vận tải
7
Thoát nước
8
9
10
Xậy dựng trạm quạt
Tổn thất than
Chi phí bảo vệ giếng
Phương án I
Như nhau
Phương án II
Như nhau
Chiều dài giếng
đứng nhỏ nhưng
chiều dài lò xuyên
vỉa lớn
Chiều dài giếng
nghiêng lớn nhưng
chiều dài lò xuyên vỉa
nhỏ
Khó khăn
Chậm hơn
Dễ dàng
Nhanh hơn
Lớn hơn
Vận tải dễ dàng do
quãng đường vận tải
nhỏ hơn
Dễ dàng hơn do
chiều dài ống nhỏ
hơn
Như nhau
Như nhau
Nhỏ
Nhỏ hơn
Vận tải khó khăn hơn
do quãng đường vận
tải lớn hơn
Khó khăn hơn do
chiều dài ống dài hơn
Như nhau
Như nhau
Lớn
Nhận xét :Quan phân tích và so sánh về mặt kỹ thuật ta thấy mỗi phương án
đều có những ưu điểm , nhược điểm riêng và đều có tính khả thi về mặt kỹ thuật
Phương án I
Ưu điểm: + Chiều dài giếng đứng nhỏ , quãng đường vận tải nhỏ , công tác thoát
nước dễ dàng hơn do chiều dài ống dẫn nhỏ hơn
+Chi phí bảo vệ giếng nhỏ
+ Thích hợp cho các mỏ khai thác xuống sâu
Nhược điểm : +Vốn đầu tư ban đầu lớn
+Thời gian đưa mỏ vào sản xuất chậm
+ Chiều dài các đường lò xuyên vỉa lớn
+ Việc thi công giếng đứng khó khăn
Phương án II
Ưu điểm : + Vốn đầu tư ban đầu nhỏ
+ Thời gian đưa mỏ vào sản xuất sớm
+ Chiều dài các đường lò xuyên vỉa nhỏ
Nhược điểm :+ Chiều dài giếng nghiêng lớn , quãng đường vận tải lớn , thoát nước
khó khăn do chiều dài ống lớn
+ Chi phí bảo vệ giếng lớn
+ Khó khăn khi khai thác xuống sâu
Từ những phần tích trên ta thấy rằng phương án I có nhiều ưu điểm nổi bật
hơn : vận tải đơn giản , quãng đường vận tải nhỏ , thích hợp với mỏ khai thác
xuống sâu
Tuy nhiên để đánh giá 1 cách đầy đủ và chính xác hơn ta tiến hành so sánh
về mặt kinh tế để chọn ra phương án ưu việt nhất .
2.6.5 So sánh về kinh tế
* Phương án I
Chi phí xây dựng cơ bản
Cxdcb = Li . Ki
Trong đó :
Ki : đơn giá 1 m lò theo đường lò thứ i
Li : Chiều dài đường lò thứ i
Bảng chi phí đào lò
STT
Tên đường lò
Li (m)
Ki (triệu/m)
Thành tiền
( triệu )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
8
9
Tổng
Giếng đứng chính
Giếng đứng phụ
Lò xuyên vỉa tầng
mức -100
Lò xuyên vỉa tầng
mức -150
Lò xuyên vỉa tầng
mức -200
Lò xuyên vỉa tầng
mức -250
Lò xuyên vỉa tầng
mức -300
Lò xuyên vỉa tầng
mức -350
Lò xuyên vỉa tầng
mức -400
Rãnh gió
Sân giếng
360
360
910
80
80
25
28800
28800
22750
945
25
23625
980
25
24500
1015
25
25375
1050
25
26250
1090
25
27250
1115
25
27875
40
1400
15
20
600
28000
263825
Chi phí bảo vệ đường lò
Cbv =r.li.ti
Trong đó :
ri : Đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong thời gian 1 năm (đ/m.năm)
li : chiều dài đường lò thứ I, m
ti : thời gian dự tính bảo vệ đường lò , năm
Bảng chi phí bảo vệ đường lò
STT
Tên đường lò
1
Giếng đứng
chính
Giếng đứng phụ
Lò xuyên vỉa
tầng mức -100
2
3
L (m)
t (năm)
360
r ( triệu/mnăm
0,1
91
Thành
tiền
3276
360
910
0,1
0,25
91
10,8
3276
2457
4
5
6
7
8
9
10
11
Tổng
Lò xuyên vỉa
tầng mức -150
Lò xuyên vỉa
tầng mức -200
Lò xuyên vỉa
tầng mức -250
Lò xuyên vỉa
tầng mức -300
Lò xuyên vỉa
tầng mức -350
Lò xuyên vỉa
tầng mức -400
Rãnh gió
Sân giếng
945
0,25
21,6
5103
980
0,25
21,6
5292
1015
0,25
21,6
5481
1050
0,25
21,6
5670
1090
0,25
21,6
5886
1115
0,25
10,8
3010
40
1400
0,13
0,15
91
10,8
473,2
2268
42192,2
Chi phí vận tải
Cvt = Q. Li . Cvti .Ti ; đồng
Trong đó :
Q : Khối lượng vận tải quá đường lò trong 1 năm; tấn
Li : Cung độ vận tải của đường lò i ;m
Cvti : Giá thành vận tải qua đường lò i ; đồng / tấn / km
Ti : Thời gian tồn tại của đường lò ; năm
Bảng chi phí vận tải
STT
Tên đường
lò
L
( km )
1
Giếng đứng
chính
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-100
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
2
3
Q ( tấn )
T
( năm )
0,36
Cvt
(triệu/
t /km )
0,0020
700000
91
Thành
tiền
(triệu)
45864
0,91
0,0010
700000
10,8
6879,6
0,945
0,0010
700000
21,6
14288,4
4
5
6
7
8
9
Tổng
-150
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-200
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-250
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-300
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-350
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-400
Sân giếng
0,98
0,0010
700000
21,6
14817,6
1,015
0,0010
700000
21,6
15346,8
1,050
0,0010
700000
21,6
15876
1,090
0,0010
700000
21,6
16480,8
1,115
0,0010
700000
10,8
8429,4
1,400
0,0010
700000
10,8
10584
148566,
6
* Phương án II
Chi phí xây dựng cơ bản
Cxdcb = Li . Ki
Trong đó :
Ki : đơn giá 1 m lò theo đường lò thứ i
Li : Chiều dài đường lò thứ i
Bảng chi phí xây dựng cơ bản
STT
1
2
3
Tên các đường lò
Giếng nghiêng
chính
Giếng nghiêng phụ
Lò xuyên vỉa tầng
Li ( m )
Ki
( triệu/m )
Thành tiền
( triệu )
1052
30
31560
851
1248
30
25
25530
31200
4
5
6
7
8
9
9
10
Tổng
mức
-100
Lò xuyên vỉa tầng
mức
-150
Lò xuyên vỉa tầng
mức
-200
Lò xuyên vỉa tầng
mức
-250
Lò xuyên vỉa tầng
mức
-300
Lò xuyên vỉa mức
-350
Lò xuyên vỉa mức
-400
Sân giếng
Rãnh gió
1146
25
28650
1044
25
26100
942
25
23550
840
25
21000
780
25
19500
650
25
16250
1400
40
20
15
28000
600
251940
Chi phí bảo vệ đường lò
Cbv =r.li.ti
Trong đó :
ri : Đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong thời gian 1 năm (đ/m.năm)
li : chiều dài đường lò thứ I, m
ti : thời gian dự tính bảo vệ đường lò , năm
Bảng chi phí bảo vệ đường lò
STT
1
2
4
5
Tên đường lò
Giếng nghiêng
chính
Giếng nghiêng
phụ
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-100
Lò xuyên vỉa
L (m)
r
( triệu/mnăm)
t (năm)
Thành
tiền
1052
0,30
91
28719,6
851
0,30
91
23232,3
1248
0,25
10,8
3369
1146
0,25
21,6
6188
6
7
8
9
10
11
12
Tổng
tầng mức
-150
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-200
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-250
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-300
Lò xuyên vỉa
mức -350
Lò xuyên vỉa
mức -400
Sân giếng
Rãnh gió
1044
0,25
21,6
5637
942
0,25
21,6
5086
840
0,25
21,6
4536
780
0,25
21,6
4212
650
0,25
10,8
1755
1400
40
0,13
0,15
10,8
91
1965
546
85245,8
Chi phí vận tải
Cvt = Q. Li . Cvti .Ti ; đồng
Trong đó :
Q : Khối lượng vận tải quá đường lò trong 1 năm; tấn
Li : Cung độ vận tải của đường lò i ;m
Cvti : Giá thành vận tải qua đường lò i ; đồng / tấn / km
Ti : Thời gian tồn tại của đường lò ; năm
Bảng chi phí vận tải
STT
1
2
3
4
Tên đường lò
Giếng
nghiêng
chính
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-100
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-150
Lò xuyên vỉa
L
( km )
Cvt
(triệu/
t /km )
Q
( tấn )
T
( năm )
Thành
tiền
(triệu)
1,052
0,0020
700000
91
134024,8
1,248
0,0010
700000
10,8
9434,88
1,146
0,0010
700000
21,6
17327,52
1,044
0,0010
700000
21,6
15785,28
5
6
7
8
9
tầng mức
-200
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-250
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-300
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-350
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-400
Sân giếng
0,942
0,0010
700000
21,6
14243,04
0,840
0,0010
700000
21,6
12700,8
0,780
0,0010
700000
21,6
11793,6
0,650
0,0010
700000
10,8
4914
1,400
0,0010
700000
10,8
10584
233807,9
2
Tổng
Qua các chỉ tiêu so sánh trên : chi phí xây dựng cơ bản , chi phí
bảo vệ lò, chi phí vận tải của cả 2 phương án ta có bảng sau:
Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế
STT
Các chỉ tiêu
1
2
3
Chi phí XDCB
Chi phí bảo vệ lò
Chi phí vận tải
Tổng
Các phương án
Phương án I
Phương án II
263825
251940
42192,2
85245,8
148566,6
233807,92
454583,8
570993,72
Kết luận : Từ các phân tích về chỉ tiêu về mặt kỹ thuật và chỉ
tiêu và mặt kinh tế ta chọn Phương án I: Mở vỉa bằng giếng đứng
kết hợp xuyên vỉa tầng cho khoáng sàng
2.7 Thiết kế thi công 1 đường lò mở vỉa
Do giới hạn của đồ án ta chỉ chọn đường lò đại diện để tiến hành thiết kế và
thi công . Chọn đường lò xuyên vỉa mức -150.
2.7.1 Chọn hình dạng tiết diện đường lò và vật liệu chống lò
Căn cứ vào vào những đặc điểm đất đá trong khu vực , điều kiện địa hình ,
phương pháp mở vỉa , áp lực đất đá xung quanh đường lò ta chọn hình dạng tiết
diện lò là hình vòm 1 tâm tường thẳng như hình sau :
R
Với hình dạng đã được chọn kết hợp với thời gian tồn tại của đường lò,
công dụng của đường lò ta chọn vật liệu chống lò bằng thép.
2.7.2 Xác định tiết diện lò
Khi xác định kích thước tiết diện đường lò, cần phải thoả mãn 2 điều
kiện: Điều kiện về vận tải và điều kiện về thông gió.
2.7.2.1 Điều kiện vận tải
Ta chọn thiết bị sử dụng để vận tải tại lò xuyên vỉa chính là tàu điện ắc quy
kết hợp với goòng vận tải để vận tải than, đất đá từ gương lò chuẩn bị và tải than
khai thác từ lò chợ ra.
Thông số kỹ thuật của đầu tàu điện.
Trọng
lượng
dính
(T)
Công
Cỡ
suất của Điện
đường một
áp
(mm) động cơ (V)
(kw)
Tốc độ Kích thước cơ bản
Lực kéo ở
(mm)
ở chế độ
chế
độ
ngắn
ngắn hạn
Rộn
hạn
Dài
Cao
(KG)
g
(km/h)
8,8
900
1150
2.22,4
120
6,8
Bán
kính
vòng
nhỏ
nhất
(m)
4500 1050 1415 9
Thông số kỹ thuật của goòng vận tải.
Chiều
Dung tích
rộng
tính toán
thùng
(m3)
(mm)
Chiều cao kể
Cỡ
từ
đỉnh
đường
đường
(mm)
ray(mm)
Đường
kính bánh
xe
(mm)
Trọn
Chiều
cao
g
trục kể từ
lượn
đỉnh đường
g
ray(mm)
(kg)
3,3
1300
350
365
1350
900
2.7.2.2 Xác định kích thước của lò
1, Chiều cao tường đường lò: (ht)
Chiều cao từ mức nền lò đến mức cao nhất của thiết bị, hb = htb + hdx (m)
Trong đó :
htb : Chiều cao lớn nhất của thiết bị vận tải (đầu tàu ), htb = 1415 mm ;
hdx : Chiều cao toàn bộ đường xe, hdx = hr + hd;
hr : Chiều cao cấu tạo của ray , hr = 160 mm;
hd : Chiều cao lớp đá nền, hd = 200 mm;
hdx = 160 + 200 =360 mm.
Hb = 1415+ 360 = 1775 mm.
Theo điều kiện ht> hb , ta chọn chiều cao tườngđường lò :ht = 1800 mm
2, Chiều rộng đường lò tại vị trí cao nhất của thiết bị vận tải: (B)
- Chiều rộng đường lò : B = m + k. A + n + C , mm
Trong đó :
m :khoảng cách an toàn giữa phương tiện vận tải và khung chống,
m = 500 mm ;
n: Chiều rộng lối người đi lại ở mức chiều cao của thiết bị vận tải ,
n = 1500mm ;
C: khoảng hở giữa hai phương tiện vận tải ,C = 500mm ;
A: Chiều rộng lớn nhất của thiết bị vận tải (goòng) , A = 1350 mm ;
K: Số luồng vận tải bằng goòng trong lò , K = 2 ;
1207
B = 500 + 2.1350 + 1500 + 500 = 5200 (mm);
-
chiều rộng đường lò tại chân vòm (Bv)
Bv = B = 5200 (mm).
Bán kính vòm bên trong khung chống :
R = Bv /2 = 2600 (mm)
Chiều cao của đường lò hl = ht + R = 1800 + 2600 = 4400 mm
π .R 2
Diện tích sử dụng của đường lò: Ssd = ht .B + 0,5.
≈
Ssd = 1,8 . 5,2 + 0,5. 3,14. 2,62 19,97 (m2)
3, Kiểm tra tiết diện đường lò theo điều kiện thông gió:
q. Am. .k
N .60.S sd .µ
Tốc độ gió trong đường lò : V =
, (m/s)
Trong đó :
q : lượng gió cần thiết cho một tấn than khai thác, với q= 1
Am : Sản lượng khai thác Am = 700000 tấn/năm;
N : Số ngày làm việc trong năm N = 250 ngày;
k : Hệ số dự trữ gió , k = 1,45;
Ssd = 19,97 m2;
µ : hệ số suy giảm kích thước mặt cắt ngang đường lò, µ=1;
=>V = = 3.39 (m/s)
Theo điều kiện thông gió : 0,15 (m/s) < V < 8 (m/s)
4, Tiết diện đường lò phải đào :
Do đường lò có thời gian sử dụng lâu và tiết diện sử dụng là 19,97 m 2 nên đồ án
chọn thép SVP-27 để chống lò. Loại này có chiều cao 123mm. Sử dụng tấm chèn bằng bê
tông ( chèn kiểu gối đầu ) có chiều dày 50mm, rộng 200mm, dài 900mm. Do vậy chiều
rộng đào của đường lò là :
Bd = Bt + 2.(123 + 100) = 5200 + 2.(123+100) = 5646 mm
Bán kính bên ngoài khung chống :
Rd ==2823 mm
Chiều cao bên ngoài khung chống là :
Hd = 1800 + 2823 = 4623 mm
Diện tích cần đào là :Sđ = 1,8 . 5,646 + 0,5 . 3,14 . 2,8232 = 22,67 m2
52
2.7.3 Hộ chiếu đào lò
2.7.3.1 Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên:
ϕ
a + hd . cot g (45o + )
2
f
b1 =
Trong đó:
a: Nửa chiều rộng đường lò khi đào, a = Bd/2 = 2,823 m;
hd : Chiều cao đường lò khi đào, hd = 4,623 m;
ϕ
ϕ
: Góc nội ma sát của đấtđá,
= arctg(f) = arctg(4)
f: Hệ số kiên cố của đá nóc, f = 4;
≈
760 ;
b = 0,85 (m)
2.7.3.2 Áp lực đất đá tác dụng lên nóc lò :
Sơ đồ xác định áp lực nóc
Theo GS. Protôdiakônốp, áp lực đất đá tác dụng lên nóc lò được xác định bởi công
thức:
Qn =
4
3
a . γ . b1
(T/m)
Trong đó:
a : Nửa chiều rộng đường lò khi đào, a = 2,823m ;
γ : Tỉ trọng đất đá nóc; γ = 2,56 t/m3 ;
b1 : Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên, b1= 0,85 m ;
Qn = 8,2 (m)
2.7.3.3 Áp lực đất đá tác dụng lên hông lò
Sơ đồ xác định áp lực hông lò
Theo G.S Tximbarevich:
Ph = 0,5. g .hd( 2.b1+ hd) .tg2
90 o − ϕ
2
T/m
Trong đó:
g : Tỷ trọng của đất đá, g = 2,56 T/ m3;
hd: Chiều cao đường lò khi đào,hd = 4,623 m;
ϕ
ϕ
: Góc nội ma sát của đấtđá,
= 760;
b1: Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên, b1 = 0,85 m;
Ph = 0,5. 2,56.4,623.(2.0,85 + 4,623).tg2= 0,56(T/m)
2.7.3.4 Cường độ áp lực đất đá tại nền đường lò
Theo G.S Tximbarevich:
Pn = . (b1 + hd ). tg2 (
90 o − ϕ
)
2
(T/m2)
= 2,56. ( 0,85 + 4,623) . tg2 (= 0,21 (T/m2)
2.7.3.5 Xác định bước chống
Vật liệu được sử dụng để chống lò là vì thép SVP-27
Bảng II-24. Thông số của vì thép SVP -27
Mã thép
Diện tích mặt cắt
ngang(cm2)
SVP-27
34,37
Q
KN
26,98
lx
cm4
Wminx
cm3
Wmaxy
cm3
Cao
m
ly
cm4
Wy
cm4
646,1
100,2
110,5
0,11
731,5
97,8
Khoảng cách giữa hai vì chống được xác định như sau:
[ Pv ]
Qn
L=
(m)
Trong đó: [ Pv] :Khả năng chịu tải của vì chống SVP-27
[ P v] = 3,75 Tấn/vì;
Qn : áp lực đất đá tác dụng lên nóc lò; Qn = 8,2 Tấn/m;
L = = 0,45 m
Để đảm bảo vì làm việc an toàn ,ta chọn L = 0,4 m
2.7.4 Lập hộ chiếu khoan nổ mìn khi đào lò
2.7.4.1 Lựa chọn máy khoan
Tùy theo độ kiên cố của đất đá mà t có thể lựa chọn máy khoan thích hợp. Ta chọn
loại máy khoan có đường kính khoan từ 36 – 40 mm , chiều sâu khoan : 2,5 m do nga sản
xuất
2.7.4.2 Lựa chọn thuốc nổ và phương tiện nổ
* Thuốc nổ
Trong quá trình thi công khó có thể tránh khỏi nước vào mỏ gây ẩm thuốc nổ và
đường lò có lượng CH4 nhất định nên để đảm bảo an toàn khi thi công ta chọn thuốc nổ
an toàn AH1.
ST
T
1
Các thông số
Đơn vị
Mật độ thuốc
g/cm3
Chỉ tiêu
kỹ thuật
0,95 – 1,1
2
3
4
5
6
7
8
nổ
Khả năng
công nổ
Sức công phá
Khoảng cách
truyển nổ
Đường kính
thỏi thuốc
Chiều dài thỏi
thuốc
Trọng lượng
Thời gian sử
dụng và bảo
quán
cm3
250 -260
mm
mm
10
0,5
mm
36
mm
200
g
Tháng
200
3
* Kíp nổ
Dùng điện vi sai có độ chậm 25ms với thông số
+ Điện trở kíp: 1,8 – 3,0
+ Đường kính ngoài : 7,2 mm
+ Chiều dài : 72 mm
* Phương tiện nổ
Phương tiện nổ sử dụng phổ biến khi thi công đường lò là các phương tiện nổ của
phương pháp nổ mìn điện ( dây điện , nguồn điện nổ , máy nổ mìn … )
2.7.4.3 Các thông số nổ mìn
1.Lượng thuốc nổ đơn vị q
q = q1 . f1 .v . e .kđ ( kg / m3 )
Trong đó :
q1 : lượng thuốc nổ đơn vị tiêu chuẩn , kg/m3 ( q1 = 0,1f )
f : độ kiên cố của đất đá , f = 4 q1 = 0,1. 4 = 0,4
v : Hệ số nén ép của đất đá , phụ thuộc vào mặt phẳng tự do ; 1 mặt phẳng tự do
thì v = = = 1,36
e : Hệ số xét tới công nổ
e = = = 1,46
kđ: Hệ số kể đến ảnh hưởng của thỏi thuốc ; kđ = 1
f1 : Hệ số kể đến cấu trúc đất đá ; f1 = 1,2
q = 0,4 . 1,2 . 1,36. 1,46 . 1 = 0,95 ( kg/ m3 )
