Đồ án thiết kế giếng đứng

Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

Chơng i: thiết kế kỹ thuật
I.1. Những điều cần biết khi thiết kế
Thiết kế xây dựng giếng phụ trục tải ngời và thiết bị.
Chiều sâu: 250 (m)
Tuổi thọ: 45 (năm)
Sản lợng mỏ: 900.000 (tấn/năm)
Sơ đồ đào giếng: phối hợp song song.
Hạng mỏ theo nguy cơ nổ khí, nổ bụi: I
Lợng nớc chảy vào giếng: 8,17 (m3/h)
Giếng đào qua các lớp đất đá sau đây:
St
t

Tên lớp
đất đá

Dung
trọng,
(T/m3)

1

Đất phủ

2,38

2

15

Góc
nghiêng
của lớp
(độ)
18

2

Cát kết

2,52

6

93

18

3

Bột kết

2,65

8

110

18

4

Than

2,45

1

20

18

Hệ số
kiên cố
(f)

Chiều
dày lớp
(m)

I.2. Cấu tạo giếng
I.2.1. Cấu tạo cổ giếng
Đây là giếng chính trục tải khoáng sản cho nên cổ
giếng có máng cáp. tải trọng tác dụng lên cổ giếng lớn nên
ta chọn loại cổ giếng dạng Vành- bậc.
Chiều dày lớp đất phủ là 15 m cho nên chiều cao cổ

giếng là Lc = 15 (m) để vành đế đỡ cổ giếng đặt trên
lớp cát kết f = 4 vững chắc.
Chiều dày tối thiểu cổ giếng: 0,5 m
I.2.2. Chỗ giao nhau giữa giếng với lò bằng
Đây là giếng chính trục tải khoáng sản nên giếng nối
với đờng lò bằng bằng hệ thống hầm định lợng chất tải. Tại
chỗ tiếp giao có bộ cánh cổng chất tải tự động.
I.2.3. Đáy giếng
Đáy giếng nằm thấp hơn mức khai thác cuối cùng. Đáy
giếng là nơi thu hồi hàng rơi vãi nên tại đây có cơ cấu thu
hồi hàng rơi, thu nớc, bố trí cuộn cáp cân bằng (cáp đuôi).
Giếng skíp nên chiều sâu đáy là 50 m.
I.3. Vật liệu và kết cấu chống giếng
1


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

Giếng chính trục tải khoáng sản với thời gian tồn tại 45
năm cho nên vật liệu chống giếng là bê tông hoặc bê tông
cốt thép liền khối.
Hình dạng mặt cắt ngang là hình tròn.
I.4. Xác định kích thớc mặt cắt ngang giếng
Đây là giếng chính trục tải khoáng sản nên phơng
tiện vận tải ở đây là thùng Skíp.
I.4.1. Chọn thùng cũi.
Số ngời cần vận chuyển qua giếng trong một năm

là:

Ag =

A.k
N

(1-1)

Trong đó:
A - sản lợng của mỏ qua giếng trong một năm, A =
900.000 (tấn/năm)
N - số ngày làm việc trong một năm, N = 300 (ngày)
k - định mức ngời cần để khai thác 1000 tấn than là
k = 7,5
Thay số vào công thức (1-1) ta đợc:

Ag =

900000.7,5
22500 (ngời)
300

Thời gian một chu kỳ trục

Tck = t1 + t 2

(1-2)

Trong đó:

t1 - thời gian thùng trục chuyển động lên xuống trong
một chu kỳ:
H
t1 =
+ 25
(1-3)
vtb
Trong đó:
H - chiều sâu tối đa trục, H = 250 (m)
vtb - vận tốc trung bình của thùng trục (m/s)

vtb =

vmax
(m / s)
1,5

(1- 4)

Trong đó:
2


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

vmax - vận tốc tối đa của thùng trục tính theo công
thức:

vmax = 0,8. H = 0,8. 250 = 12,65( m / s )
Thay số vào công thức (1-4) ta đợc:
12,65
vtb =
= 8,4(m / s )
1,5
Thay số vào công thức (1-3) ta đợc:
t2 _ thời gian ngời ra vào thùng cũi, t2 = 20s
Thay số vào công thức (1-2) ta đợc:
Tck = 55 + 20 = 75( s )
Số lần trục tải trong một giờ

ng =
Thay số ta đợc: n g =

3600
Tck

(1-5)

3600
= 48
75

(lần)

Số ngời cần vận chuyển trong 1lần trục là:
Ag 22500
n=

=
= 104 (ngời)
3.t
3.72
Trong đó:
3 - số ca làm việc trong 1 ngày.
t - thời gian trục ngời trong cả 3 ca t = 1,5h số lần trục là
ng = 48 +24 = 72(lần)
Từ số ngời cần vận chuyển trong một lần trục ta chọn loại
thùng cũi loại 2UKN 4 - 4 do Liên Xô cũ sản xuất đặc tính
nh trong bảng.

3


Bµi tËp lín x©y dùng GiÕng §øng
dùng NgÇm & Má

Bé m«n x©y

4


Chiều cao mm
mmChiều rộng

2385
1246
có

ớngBố trí đờng định h-

4

Trên một thùng
Trong thùng
đk tính toán

Trong giới hạn

28
28
43,5
39 - 47,5

5,6thùng m2Diện tích có ích sàn

đờng định
1590
hớng mmKhoảng cách giữa các

Hai phía

Kiểu đờng định hớng

Thiết bị
treo

R43

Cáp đuôi

Kiểu

đờng kính cáp hãm

37
PU M5

Cỡ đờng mm

1
900

Trọng lợng kg

1310

Goòng

Số Tầng

Kiểu

Kiểu thùng cũi

UVG - 3,3

1UKN 4 - 4A

Số ngòi

Bảng 1. Bảng đặc tính kỹ thuật của thùng cũi trở ngời

dụng kên móc
18300
cáp KGTải trọng cực đại tác

Trọng tải

6130
thung cũi kgTrọng lợng bản thân

đờng
kính
cáp
đấu

6600

Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng

-

Chiều rộng
Chiều cao

4000

1476

có mócChiều cao ko

mócmmoc treiiChiều cao có

Bộ môn xây dựng Ngầm & Mỏ

Kích thớc thùng
cũi mm


Bµi tËp lín x©y dùng GiÕng §øng

Bé m«n x©y dùng NgÇm & Má

5


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

I.4.2. Kích thớc ngăn thang
Góc nghiêng của thang 80o
Thang nhô lên trên xà 1m
Khoảng cách giữa các xàn ngăn thang là 6250 mm
Thang rộng 0,4m
Khoảng cách giữa các bậc thang 0,4m
Khoảng cách từ chân thang đến kết cấu chống giữ

là 0,6m
Từ đó ta có kích thớc của ngăn thang là : 15201900
Từ kích thớc của thùng trục thì ta chọn thì ta chọn đợc
kích thớc của giếng nh sau:
Chiều rộng của thùng trục: B = 1476 (mm)
Khoảng cách từ điểm xa nhất của thùng cũi đến
kết cấu vỏ chống: m = 250mm
Khoảng cách từ xà chính đến thùng cũi : n =
150mm
Khoảng cách từ thùng cũi đến xà chính h = 147mm.
Từ các kích thớc của các thiết bị, kích thớc ngăn thang và
các khoảng cách an toàn ta xác định đợc bán kính của
giếng bằng phơng pháp hoạ đồ. Ta có R = 2234mm vậy đờng kính giếng là: D = 4468mm ta làm tròn đờng kính
cấucác
trƯ ợ t của
thù ngthớc
cũi
giếng theo quy chuẩn là D = 4500mm tacơ
có
kích
của giếng nh hình vẽ:
R 2234
1520

1476
1900
147

250
150

5


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

I.4.3. Kiểm tra lại theo điều kiện thông gió
Tốc độ gió trong giếng đợc tính theo công thức:
A .q.k
v= 1
(1-6)
60.à.S c
Trong đó:
A1 - sản lợng hàng ngày của mỏ, A 1 = A/N =
900000/300 = 3000
q - lợng gió cần thiết đa vào khai thác cho 1 tấn
than/ ngày- đêm mỏ hạng I q = 1,25 m3/phút
k- hệ số không cân bằng sản xuất, k = 1,15
Sc - diện tích giếng trong vỏ chống
Sc = .D2/4 = 3,14.(4,5)2/4 = 15,9 (m2)
- hệ số suy giảm diện tích do giếng có cốt, giếng
tròn = 0,8
Thay số vào công thức (1-6) ta đợc:

v=

3000.1,25.1,15

= 5,7(m / s )
60.0,8.15,9

Mặt khác ta có tốc độ gió tối thiểu và tối đa theo quy
phạm là:
vmin = 0,3 (m/s)
vmax = 8 (m/s)
ta thấy: vmin < v < vmax nh vậy là thoả
mãn điều kiện thông gió.
I.5. áp lực đất đá và vỏ chống
I.5.1. Tính áp lực
Xác định lớp đất đá bị phá huỷ
Tính áp lực đất đá theo giả thiết mới của giáo s
Tximbarêvich. Kiểm tra sơ bộ độ bền vững của các lớp đất

6


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

đá mà giếng đào qua để xác định lớp đá bị phá huỷ
theo công thức:

t = 2.. .h < Rn
Trong đó:
- trọng lợng thể tích của lớp đất đá kiểm tra, T/m 3
h - chiều sâu của vỉa kiểm tra, m

- hệ số đẩy ngang tính theo hệ số poát xông ().

=

à
1 à

Rn _ giới hạn bền nén của đá (T/m2)
+ Xét lớp 1 là đất phủ có = 0,16
0,16

=
= 0,19

1 0,16


t = 2.0,19.2,38.15 = 13,57(T / m 2 )

Ta lại có lớp đất phủ có Rn = 3 (kG/cm2) = 30 (T/m2). Ta thấy
t < Rn vậy lớp đất phủ vẫn đủ chịu lực.
+ Xét lớp 2 là cát kết có = 0,44



=

0,44
= 0,786
1 0,44

t = 2.0,786.2,52.93 = 368,41(T / m 2 )

Ta lại có lớp cát kết có Rn = 10 (kG/cm2) = 100 (T/m2). Ta
thấy t > Rn vậy lớp cát kết bị phá huỷ.
+ Xét lớp 3 là bột kết có = 0,45
0,45
=
= 0,818

1 0,45


t = 2.0,818.2,65.110 = 476,9(T / m 2 )

Ta lại có lớp bột kết có Rn = 15 (kG/cm2) = 150 (T/m2). Ta
thấy t > Rn vậy lớp bột kết bị phá huỷ.
+ Xét lớp 4 là than có = 0,26
0,26
=
6 = 0,35
1 0,2
7


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

t = 2.0,35.2,45.20 = 34,3(T / m 2 )

Ta lại có lớp than có Rn = 1,2 (kG/cm2) = 12 (T/m2). Ta thấy t
> Rn vậy lớp than bị phá huỷ.
Tính áp lực
+ Tính cho lớp thứ hai
Cờng độ tại nóc: Do lớp trên không bị phá huỷ nên ta có:

p2 = 0
Cờng độ tại đáy lớp thứ 2 có các thông số: = 2,53; h =
93; = arctg6 = 80o 32
o
o
90 o
2 90 80 32


= 1,6(T / m 2 )
p2 = .h.tg
= 2,52.93.tg


2
2

+ Tính cho lớp thứ ba:
2

Cờng độ tại lớp mặt của lớp thứ 3 có các thông số nh sau:
= 2,65; h =
110; = arctg8 = 82o 52

90 o
90 o 82 o 52
= 2,52.93.tg 2
= 0,9(T / m 2 )
p3 = .h.tg 2
2
2


Cờng độ tại đáy lớp thứ 3

90 o
=
p3 = ( .h + .h ).tg


2


o
o
2 90 82 52

= 2,04(T / m 2 )
( 2,52.93 + 2,65.110 ).tg
2


2

+ Tính cho lớp thứ t
Cờng độ tại lớp mặt lớp thứ 4 : = 2,45; h = 20; = arctg1
= 45o
8


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

90 o 4
=
p4 = ( 2 .h2 + 3 .h3 ).tg
2


2

90 o 45o
= 90,22(T / m 2 )
( 2,52.93 + 2,65.110 ).tg
2

2

Cờng độ tại đáy lớp thứ 4 :

90 o 4
=
p4 = ( 2 .h2 + 3 .h3 + 4 .h4 ).tg
2


2

90 o 45o
= 98,63(T / m 2 )
( 2,52.93 + 2,65.110 + 2,45.20).tg
2


2

Vì giếng đào qua các lớp đất đá nghiêng cho nên khi
tính toán ta phải nhân với hệ số không cân bằng áp lực
(w), ta lấy w = 1,1 Từ đó ta có:
pmax = p4.w = 98,63.1,1 = 108,5 (T/m2)

9

Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

Hình 1.1: Sơ đồ áp lực lên thành giếng cha kể
độ nghiêng của vỉa
Tỷ lệ: 1:500
P4

Pmax

Hình 1.2: Sơ đồ áp lực lên thành giếng
đứng
Tỷ lệ: 1:100
I.5.2. Tính chiều dày vỏ chống
Vì vỏ chống giêng có dạng tròn nên ta áp dụng công
thức của Lamê:



Rk
d = R1.
1
Rk 2.q


(1-7)

Trong đó:

R1 - bán kính trong của giếng: R1 = D/2 = 4,5/2 =
2,25 (m)
Rk - độ bền nén tính toán của vật liệu xây vỏ
chống. Bê tông sử dụng chống giếng có mác 200 nên ta lấy:
Rk = Rn = 90 (kG/cm2) = 900 (T/m2)
q - tải trọng tính toán tác dụng theo phơng nằm
ngang lên vỏ chống giếng, T/m2
q = pmax = 108,5 (T/m2)
Thay số vào công thức (1-7) ta đợc:



900
d = 2,25.
1 = 0,33(m)
900 2.108,5

10


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

để tiện cho thi công và tính toán
35cm.

ta lấy d = 0,35m =

Chơng ii: tổ chức thi công thân giếng
II.1. Thành phần công việc của chu kỳ đào
Thi công giếng theo sơ đồ phối hợp song song là sơ
đồ dùng vỏ chắn làm kết cấu chống tạm thời vỏ chống tạm
thực ra là một ống có chiều cao (18ữ 25)m có đờng kính
nhỏ hơn đờng kính giếng là (20 ữ 30)m đợc chế tạo từ
thép lá dày ( 8 ữ 10)mm, vỏ đợc treo bởi 4 hoặc 6 sợi cáp
vào tời đặt trên mặt đất hoặc trên sàn treo.
Theo phơng pháp này thì sàn treo bên trên vỏ chắn
ngời ta tiến hành lắp ván khuôn trợt để đổ bê tông theo
chiều từ trên xuống dới còn ở gơng giếng ngời ta tiếp tục
đào bốc đất đá.
II.2. Chọn thiết bị thi công
II.2.1. Chọn thiết bị khoan
Để khoan các lỗ khoan tại gơng giếng ta sử dụng loại
thiết bị khoan BYKC-2. Mũi khoan dùng loại K2Y có đầu mũi
là hợp kim cứng.
Các thông số kỹ thuật của máy khoan BYKC-2. Đợc thể hiện
qua bảng
2-1.

Stt

Chỉ số

BYKC-2

1.

Treo thiết bị khi khoan

Dàn khoan

2.

Bớc cột di động (m)
Tốc độ chuyển động của
cột di động (m/ph)
Lực đẩy của kích hơi

3

3.
4.

11

0,01


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

ép(kN)
Khi hơi ép:

5
6,05

7,1

10

5 at
6 at
7 at
Số máy khoan làm việc
đồng thời
Loại máy khoan
Tốc độ quay của mũi
khoan đờng kính 52 mm
(m/ph) trong:
Diệp thạch f = 34
Sa thạch
f = 68
Môn men quay của
choòng khoan (Nm)
Tốc độ quay của choòng
khi khoan (vòng/ph)
Công đập (J)

4050

11

Lực đẩy (N)

1,1

12

Đờng trục đẩy (mm)

2750

13

áp suất hơi ép (at)
Lợng tiêu thụ hơi ép
(m3/ph)
Số ngời phục vụ thiết bị
khoan
kích thớc khi vận chuyển:
chiều cao (m)
đờng kính (m)
Khối lợng tổng cộng (T)

45

5.
6.

7.

8.
9.

14
15

16
17

4
BY-1

0,54
0,4
250
130

3036
4
5
1,6
4,5

Bảng 2-1: Bảng Các thông số kỹ thuật của máy
khoan BYKC-2
II.2.2. Chọn thiết bị xúc bốc
Để thuận tiện cho việc di chuyển và xúc bốc ta chọn
máy bốc loại nhẹ KC-3. Các đặc tính kỹ thuật cho trong
bảng 2-2.
Stt

Chỉ số

Đơn
12

BY-1u


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

vị
m3

1

Dung lợng gầu bốc

2

Hệ số chứa đầy gàu

1,7

3

6

9

Số cánh
Công suất của van hơi ép với áp
suất 5at

áp lực mở cánh gầu bằng van hơi
ép
Năng suất trung bình khi bốc đất
đá rời
Đờng kính của gầu:
Khi đóng
Khi mở
Chiều cao của gầu với trụ nâng
hơi ép:
Cực tiểu
Cực đại
Khối lợng máy bốc

10
11

4
5
6
7

8

0,14

kJ

23,7

kG

64,6

m3/h

15

mm

1150
1670

mm

4360
6860

kg

680

áp suất hơi ép

at

510

Lợng tiêu thụ hơi ép

m3/ph

2

Bảng 2-2: Đặc tính kỹ thuật của máy bốc KC-3
II.2.3. Chọn thùng tròn
Chọn loại thùng tròn BP-2,0. Các đặc tính kỹ thuật cho
trong bảng 2- 3
Đơn
vị
m3

Stt Các số liệu cơ bản
1

Dung tích

2

Tải trọng
Đờng kính ngoài của thân
thùng
Chiều dày thành thùng
Chiều cao thùng có nâng
quai
Chiều cao thân thùng

3
4
5
6

13

BP-2,0
2,0

kg

3600

mm

1430

mm

8

mm

2400

mm

1350


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

7

Đờng kính của quai thùng

mm

70

8

Trọng lợng quai

kg

85

9

Trọng lợng thùng

kg

660

Bảng 2-3: Đặc tính kỹ thuật thùng tròn
II.3. Khoan nổ mìn
II.3.1. Phơng tiện nổ, thuốc nổ và phơng pháp nổ
Loại thuốc nổ mà ta chon để thi công giếng là thuốc

nổ PM-3151 các đặc tính nh trong bảng 2- 4
TT

Thông số kỹ thuật

1

Đờng kính ,

2

Khả năng sinh công, cm3

3

Sức công phá, mm

4

Mật độ, g/cm3
Khoảng cách truyền nổ
,cm
Chiều dài thỏi thuốc , m

5
6
7
8

mm

Thời hạn đảm bảo tháng,
Trọng lợng một thỏi thuốc ,
(g)

Trị số
35
360
10
1,25
5
0,175
3
208

Bảng 2-4 : Thông số kĩ thuật của thuốc nổ PM3151.
Phơng tiện nổ ta sử dụng kíp nổ vi sai EDKZ các đặc
tính kỹ thuật nh trong bảng
Bảng 2-5: Đặc tính kỹ thuật kíp nổ vi sai EDKZ

Số
kíp
nổ

Thời
gian
chậm
nổ(ms)

Điện

trở
kíp
()

Đờng
kính
Chiều
ngoài
dài
của
kíp(m
kíp(mm
m)
)
14

Dòng
điện
an
toàn
(A)

Dòng
điện
gây
nổ,
(A)


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng

dựng Ngầm & Mỏ

1

25

2

50

3

75

4

100

5

125

2ữ 4,
2
2ữ 4,
2
2ữ 4,
2
2ữ 4,
2

2ữ 4,
2

Bộ môn xây

7,6

72

0,18

1,2

7,6

72

0,18

1,2

7,6

72

0,18

1,2

7,6

72

0,18

1,2

7,6

72

0,18

1,2

II.3.2. Các thông số khoan nổ mìn
Vì giếng đào qua các lớp đất đá khác nhau nên khi
tính toán nổ mìn ta tính cho lớp có chiều dày lớn nhất và
có hệ số kiên cố cao nhất đó là lớp bột kết có f = 8 và có
chiều dày 110m.
Lợng thuốc thuốc nổ đơn vị: Luợng thuốc nổ đơn vị
đợc tính theo công thức:
q = 2.q1. fc.v.e1
(kg/m3)
(2-1)
Trong đó:
q1- chỉ tiêu thuốc nổ tiêu chuẩn, với đất đá có hệ
số kiên cố f = 8 thì q1 = 0,1.f = 0,1.8 = 0,8 (kg/m3).
fc- hệ số cấu trúc của đá trong gơng lò, fc = 1,3
v- hệ số sức cản của đá đợc xác định theo công

thức khi đào gơng có một mặt tự do:
6,5
(2-2)
v=
Sd
Với Sd đợc xác định nh sau: Sd = .R2= 3,14.(2,25 + 0,35)2 =
21, 23m2
Thay số vào công thức (2-2) ta có:
6,5
v=
= 1,41
21,23
e- hệ xét tới sức công nổ:
380 380
e1 =
=
= 1,056
P
360
với p = 360 sức công phá của loại thuốc nổ P 3151
15


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

Thay số vào công thức (2-1) ta đợc:
q = 2.0,8. 1,3.1,41.1,056 = 3,1 (kg/m3)

Đờng kính lỗ khoan:
dk= db + (48) = 35 + 7 = 42 (mm)
Trong đó:
dt- đờng kính thỏi thuốc, dt=35 mm.
Số lợng lỗ mìn trên gơng
Số lợng lỗ mìn trên gơng đợc tính theo công thức:

N=

1,27.q.S d
a..d b2 .k

(2-3)

Trong đó:
q - Lợng thuốc nổ đơn vị.
Sđ - Diện tích tiết diện bên ngoài khung chống, S đ =
21,23 m2
- mật độ thỏi thuốc.Với thuốc nổ PM-3151 thì =
1250 kg/m3
db -đờng kính thỏi thuốc, db = 0,035 m
a - hệ số nạp mìn, a = 0,5
k _ hệ số nhồi chặt thuốc trong lỗ mìn, k = 1,2
Thay số vào công thức (2-3) ta đợc:

)

N=

1,27.3,1.21,23

= 73
0,5.1250.0,0352.1,2

(lỗ

Chiều sâu lỗ mìn
Chiều sâu lỗ mìn đợc xác định nh sau:

N .t
Tck
+ ttg + t f
n
n
l=
N S d ..k t
+
k .v
p
Trong đó:

16





(2-4)


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng

dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

Tck - Thời gian 1 chu kì đào giếng, lấy bằng hai ca
Tck= 8 giờ.
N - tổng số lỗ mìn trên gơng, N = 73
t - thời gian nạp một lỗ mìn, 5 phút = 0,083 giờ
nn - số ngời tham gia nạp mìn, nn = 5
ttg - thời gian thông gió, ttg = 0,5 giờ
tf - thời gian làm các công tác phụ khác, tf = 0,75 giờ
k - số máy khoan làm việc đồng thời, k = 4
v - tốc độ khoan định mức, v = 30 (m/h)
- hệ số sử dụng lỗ mìn, = 0,85
kt - hệ số tơi vụn đất đá, kt = 2
p - năng suất xúc thực tế, p = 15
Thay số vào công thức (2-4) ta đợc:

73.0,083

8
+ 0,5 + 0,75
5

= 1,9m
l=
73
21,23.0,85.2
+
4.30

15
Bố trí lỗ mìn trên gơng
Các lỗ mìn trên gơng đợc bố trí thành 3 nhóm:
+ Nhóm đột phá:
lđp = 1,7+ 0,2 = 2,1 m
Các lỗ này đợc khoan xiên 1 góc 800hớng về tâm và nhóm
này nằm giữa gơng giếng là vòng đầu tiên từ tâm ra.
+ Nhóm lỗ mìn phá:
Là nhóm kế tiếp nhóm mìn đột phá. Khoan thẳng đứng
vuông góc mặt gơng. Nhóm này gồm hai vòng lỗ mìn bên
ngoài vòng đột phá. Lấy chiều sâu khoan bằng chiều sâu
trung bình lỗ mìn.
+ Nhóm lỗ mìn biên:
Các lỗ mìn biên đợc khoan ra nghiêng một góc 850 hớng ra
ngoài biên. Khi đó chiều sâu lỗ mìn là:
lb = l/sin85o = 1,9/0,99 = 1,92 m
Lợng thuốc nạp cho cả khoảng đào
Q = q.Sđ.l. = 3,1.21,23.1,9.0,85 = 106,29
(kg)
Lợng thuốc nạp trung bình cho một lỗ khoan
qtb = Q/N = 106,29/73= 1,45 (kg)
17


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

Lợng thuốc nạp trong mỗi loại lỗ khoan:

Nhóm đột phá:
qđp = 1,1.qtb = 1,1.1,45 = 1,6 (kg)
Nhóm phá:
qp = qtb = 1,45 (kg)
Nhóm biên:
qb = 0,9.qtb = 0,9.1,45 = 1,3 (kg)
Số lợng thỏi thuốc nạp trong mỗi loại lỗ khoan (khi trọng
lợng mỗi gói thuốc G = 0,208 kg):
Nhóm đột phá:
nđp = qđp/G = 1,6/0,208 = 7,5 (thỏi)
Nhóm phá:
np = qp/G = 1,45/0,208 = 7 (thỏi)
Nhóm biên:
nb = qb/G = 1,3/0,208 = 6 (thỏi)
Kiểm tra lại chiều dài lỗ khoan dùng cho nạp bua.Với chiều
dài của một thỏi thuốc bằng 0,175 m
Lb = lđp - nđp.lth = 2,1 7,5.0,175 = 0,8 (m)
Với lỗ phá
Lb = lf - nf.lth = 1,9 7.0,175 = 0,7 (m)
Với lỗ tạo biên
Lb = lb- nf.lth = 1,92 - 6.0,175 = 0,9 (m)
Ta thấy chiều dài nạp bua của tất cả các lỗ khoan đều
thoả mãn điều kiện: chiều dài nạp bua không nhỏ hơn 1/3
chiều sâu của lỗ mìn. Do đó các lỗ mìn đảm bảo an
toàn khi nổ.
Chọn sơ đồ đấu kíp
Ta chọn sơ đồ đấu kíp nối tiếp vì sơ đồ này đơn
giản. Khi đó dòng điện trong mạch chính bằng cờng độ
trong dây kíp.
Tức là: I = i =

U
650
=
= 3,3( A)
R + n.r 5,8 + 63.3

Trong đó:
U _ hiệu điện thế , V
l 0,0175.250
R = . =
= 5,8()
S
0,75

mm2

_ Điện trở suất của dây đồng, =17500 m
L _ chiều dài dây dẫn chính, l =250 m
S _ tiết diện ngang dây dẫn, chọn loại có S = 0,75
n _ số kíp nổ, lấy bằng số lỗ mìn, n = 63 kíp
r _điện trở của một kíp, r = 3

18


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

Vậy I = 3,3A > 1A(dòng diện đảm bảo nổ )Thoả mãn quy
phạm an toàn về dòng điện khởi nổ.
Khoảng cách giữa các lỗ mìn trên gơng
Vì mặt cắt ngang của giếng là hình tròn cho nên ta
bố trí các lỗ mìn ở trên gơng theo các vòng tròn đồng
tâm, số vòng lỗ và số lỗ trong một vòng theo tỷ lệ nh sau:
Số lỗ trong mỗi vòng: 1 : 2 : 3,5 : 6 : 8
Đờng kính vòng lỗ: (0,2: 0,4 : 0,6 : 0,8 : 0,95)Dg
Trong đó:
Dg _ đờng kính giếng khi đào, Dg = 5,2 m
Vậy số lỗ mìn trong mỗi vòng nh sau:
Số lỗ mìn trong vòng 1:
4,5.1 = 4,5
Số lỗ mìn trong vòng 2:
4,5.2 = 9
Số lỗ mìn trong vòng 3:
4,5.3,5= 15,75
Số lỗ mìn trong vòng 4:
4,5.6 = 27
Số lỗ mìn trong vòng 5:
4,5.8 = 36
Đờng kính các vòng lỗ nh sau:
Đờng kính vòng 1:
0,2.5,2 = 1,04 m
Đờng kính vòng 2:
0,4.5,2 = 2,08 m
Đờng kính vòng 3:
0,6.5,2 = 3,12m
Đờng kính vòng 4:

0,8.5,2 = 4,16 m
Đờng kính vòng 5:
0,95.5,2 = 4,94m
Các chỉ tiêu khoan nổ mìn
- Tiến độ gơng sau một chu kỳ đào
L1 = .l = 0,85. 1,9 =1,615 (m)
- Khối lợng đất đá đào ra trong một chu kỳ là:
V = Sđ..l = 21,23.1,625 = 34,5 (m3)
- Chi phí thuốc nổ cho 1m đờng lò q2
q2 = 106,29/1,615 = 65,8 (kg)
- Chi phí kíp điện cho 1m đờng lò
73/1,615 = 45,2 (cái)
- Số mét khoan trong 1 chu kỳ đào
Vk= 2,1.5 + 1,9.32 + 1,92.36 = 140,42 (m)
- Số lợng mét khoan cho một mét đờng lò.
140,42 : 1,615 = 87 (m)
Hộ chiếu khoan nổ mìn
+ Bảng lý lịch lỗ mìn

19


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Chiề
Thứ
u
tự lỗ sâu
mì

lỗ
n
mìn
(m)
1-5
633
3463

Bộ môn xây

Góc nghiêng lỗ
(độ )

Lợng
thuốc
nạp cho
1 lỗ(kg)

Hớng
tâm

Hớng
biên

Chiề
u dài
nạp
bua

2,7

1,705

80

-

1,3

2,5

1,55

90

90

1,19

2,6

1,395

-

85

1,375

Hệ

số
nạp
0,5
2
0,5
25
0,4
9

Bảng2-6: Lý lịch lỗ mìn

+ Kết cấu lỗ mìn
Lỗ mì
nphá

Lỗ mì
n tao rạch

Lỗ mì
n biên

Hình2.2: Cấu tạo lỗ mìn
Tỷ lệ: 1:10

20

Thứ
tự
nổ
1

2
3


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

c/ Sơ đồ bố trí lỗ mìn
52

53
54
46

55
56

30

44
28

13

26

14

12

27

43

11

4

3

42

2

25

60

10
24

41

8

9
23
22

62

5

1

59

61

31

29

57

58

47

45

21

40
39
63

6

64

5200 5200

80
68

21

80


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

Hình2.3: Sơ đồ bố trí lỗ mìn
Tỷ lệ: 1:50
II.3.3. Tổ chức công tác khoan nổ mìn
Công tác tổ chức khoan
Trớc khi tiến hành khoan các lỗ mìn dùng thớc chuẩn dây
dọi xác định tâm giếng và đánh dấu các lỗ bằng sơn màu
sáng hoặc cọc ghim. Đa dụng cụ khoan và ống dẫn khí nén
xuống gơng rồi nối ống dẫn với máy khoan qua ổ chiếu
hơi. Máy khoan thả xuống gơng bằng thùng tròn. Ngoài ra,
phải có phụ tùng tháo lắp mũi khoan...
Thực hiện khoan các lỗ mìn do đội thợ khoan thực hiện.
Các lỗ mìn biên phải do thợ bậc cao đảm nhận. Các lỗ mìn

phải đợc khoan đúng nh hộ chiếu khoan lỗ mìn.
Công tác nạp nổ mìn.
Trớc khi nạp các thỏi thuốc vào lỗ khoan phải tiến hành
thông lỗ khoan, rửa sạch bằng khí nén. Sau đó nạp dần
từng thỏi thuốc. Thỏi thuốc đợc chuẩn bị trên mặt đất,
trong buồng nạp mìn và phải đợc kiểm tra độ dẫn điện
của kíp. Thỏi có kíp vận chuyển xuống gơng phải hết sức
cẩn thận.
Trình tự nạp từng thỏi thuốc một, thỏi có kíp đợc nạp đầu
tiên( kích nổ ngịch). Sau khi nạp thuốc song tiến hành nạp
bua mìn, bua mìn làm bằng đất đồi hoặc đất sét và
cát tỷ lệ 1:2.
Khi nạp mìn đầu kíp điện soi, kiểm tra lại toàn bộ theo
hộ chiếu khoan nổ mìn, trục ngời và thiết bị lên độ cao
an toàn rồi mới nổ mìn.
II.4. Thông gió đa gơng vào trạng thái an toàn
II.4.1. Chọn sơ đồ thông gió
Đào giếng ta áp dụng sơ đồ thông gió đẩy vì sơ đồ
này đơn giản, đảm bảo thông gió tốt và kinh tế.
II.4.2. Tính toán thông gió và chọn quạt
Tính lợng gió cần thiết cần đa vào giếng theo các điều
kiện sau:
+ Lợng không khí cần thiết theo điều kiện nổ mìn:

Q1 = 0,13.

St
A.H 2 .k
.3
t

S t .P
22


Bài tập lớn xây dựng Giếng Đứng
dựng Ngầm & Mỏ

Bộ môn xây

(m3/s)
Trong đó:
St - Diện tích sử dụng của giếng, St = 15,89 m2.
t - thời gian thông gió sau khi nổ mìn, t = 30 phút.
A- khối lợng thuốc nổ đồng thời, A = 106,29 kg.
H- chiều sâu của giếng cần thông gió, H = 250 m.
k- hệ số iakusin kể tới ảnh hởng của nớc làm giảm
mức độ tập trung khí nổ, k = 0,6.
p - hệ số tổn thất không khí tính theo công thức:
2

1

L
p = .k p .d o . . R + 1
ld
Trong đó:
3

kp _ hệ số nối chặt đờng ống, kp = 0,005 (ống cao su)
do _ đờng kính ống gió, do = 0,6 m

L _ chiều dài đờng lò, L = 250 m
ld _ chiều dài một đoạn ống, ld = 10 m
R_ sức cản khí động học của đờng ống

R = 6,5.L. 5
(3-13)
dq
_ hệ số sức cản khí động học, = 0,00025 (ống vải
cao su)
dq _ đờng kính của quạt, dq = 0,6 m
Thay số vào công thức (3-13) ta đợc:
0,00025
R = 6,5.250.
= 5,22
0,65
Thay số vào công thức (3-12) ta đợc:
2
250
1

p = .0,005.0,6.
. 5,22 + 1 = 1,12
10
3


15,89 106,29.250 2.0,6
3
Q1 = 0,13.
= 4,18(m 3 / s )

30
15,89.1,12
+ Lợng không khí cần thiết để thông gió bình thờng
khi làm việc tính theo công thức :
Q2 = 6.n.k
23

(m3/phút).