ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH NGẦM TRONG MỎ - THÂN GIẾNG NGHIÊNG PHỤ f=4
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (333.99 KB, 29 trang )
Chơng 1: Khái quát chung, xác định hình dạng và kích
Thớc đờng lò cần thiết kế
1.1 Khái quát chung về đờng lò cần thiết kế.
1.1.1 Đặc điểm chung của đờng lò cần thiết kế.
- Đờng lò thiết kế là một đoạn thân giếng phụ nghiêng ( dốc 160 ) đi qua lớp bột
kết kẹp xét kết cho nên nó có những đặc điểm sau:
- Công dụng : dùng để vận chuyển ngời và thiết bị máy móc, và đa gió sạch từ bên
ngoài vào.
- Thời gian tồn tại : thời gian tồn tại là 20 năm, thời gian tồn tại của đờng lò là tơng
đối lớn cho nên phải thiết kế sao cho phù hợp với thời gian tồn tại đó .
- Chiều dài của đoạn thân giếng : đoạn thân giếng thiết kế có chiều dài là 37(m).
1.1.2. Đặc điểm địa chất, địa chất thuỷ văn khu vực đờng lò thiết kế.
* Đặc điểm địa chất : - Đất đá xung quanh đoạn thân giếng, công trình là đá bột
kết kẹp sét kết chúng có những đặc tính cơ lí đợc thể hiện trong bảng 1.1.
Bảng 1.1 : Bảng đặc tính cơ lí của đất đá xung quanh đoạn thân giếng.
Loai đá
Bột kết
kẹp sét
kết
Chiều
dài, (m)
37
n
k
(Mpa)
(Mp)
37,9
2,33
f
4
( độ )
(T/m3)
27
2,62
RQD
RMR
Q
48
36
1,05
- Trong đó :
+ n : Độ bền nén (Mpa).
+ k : Độ bền kéo ( Mpa).
+ f : Độ kiên cố của đất đá.
+ : Góc ma sát trong.
+ : Trọng lợng riêng của đất đá ( T/m3).
+ RQD, RMR, Q : Các chỉ số chất lợng của khôi đá.
* Đặc điểm địa chất thuỷ văn : - Đoạn thân giếng thiết kế đi qua khu vực có lu lợng nớc ngầm là 1,21 (m3/h). Ta thấy lợng nớc chảy qua khu vực thi công đờng lò là
ít cho nên ta sử dụng phơng pháp thi công thông thờng.
1.2. Lựa chọn thiết bị vận tải và xác định khả năng thông qua của đờng lò.
1.2.1. Lựa chọn thiết bị vận tải .
- Vận tải bằng tời trục kéo goòng cho nên thiết bị vận tải có những đặc điểm sau:
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
1
+ Hệ thống vận tải bao gồm: Động cơ (điện) ; hộp giảm tốc và các khớp nối ;
phanh hãm công tác; phanh sự cố đứt cáp; tang quấn cáp; cáp kéo (cáp thép); các xe
goòng; tuyến đờng ray; các puli đỡ cáp; tủ điện có thiết bị đóng ngắt, các loại rơ le
bảo vệ và một số phụ kiện khác.
+ Đặc tính của goòng chở ngời thể hiện trong bảng 1.2
Bảng 1.2 Đặc tính của goòng chở ngời dùng trong đoạn đờng lò.
Kiểu
goòng
Vl30/15
Số
chỗ
ngồi
15
Cỡ
Tốc độ
đờng cực
(mm) đại
(m/s)
Góc
dốc
của
đờng
kích thớc cơ bản(mm)
Trong lợng
goòng(kg)
Chiều
rộng
theo
thỗ ra
Chiều
cao
tính từ
đỉnh ray
Có đầu
đấm
Có
xích
móc
900
6-30
Chiều
dài
theo
khung
(mm)
4520
1380
1500
2115
2150
5
- Ưu nhợc điểm :
+ Ưu điểm: Thiết bị đơn giản, giá thành vận chuyển thấp, đặc biệt khi góc dốc lớn và
địa hình phức tạp việc sử dụng tời sẽ rút ngắn cung độ vận chuyển đáng kể so cới loại
hinh vận tải khác; dễ vận hành và sửa chữa; có thể áp dụng cho cung độ vận chuyển từ
trung bình đến tơng đối dài(600 ữ 3000)
+ Nhợc điểm : Năng suất vận tải không lớn ( 200 ữ 500t/h) khâu dỡ tải cho các toa goòng
tốn nhiều thời gian hoặc ít có thiết bị dỡ tải hỗ trợ, gây tiếng ồn, phải có hệ thống phanh sự
cố khi đứt cáp; đặc biệt khi chiều dài tuyến lớn.
1.2.2. Xác định khả năng thông qua của đờng lò.
- Đoạn đờng lò thiết kế thì khả năng thông qua của đờng lò luôn đợc đảm bảo.
1.3. Lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang .
-Việc chọn hình dạng của đờng lò phụ thuộc vào điều kiện địa chất, tình trạng của
đất đá xung quanh, vật liệu chống lò, thời gian tồn tại của đờng lò cũng nh kích thớc
tiết diện của nó. Ngoài ra, còn chú ý đến khả năng thi công (chế tạo) kết cấu của vỏ
chống, khung chống, khả năng sử dụng ( nh vận tải, thông gió, ngời đi lại) và các chỉ
tiêu kinh tế.
- Vậy sau khi nghiên cứu đặc tính cơ lí của đấ đá xung quanh đoạn thân giếng, thời
gian tồn tại của đoạn thân giếng, vật liệu chống lò là bằng thép. Em quyết định chọn
mặt cắt ngang của đờng lò là hình vòm 1 tâm tờng thẳng.
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
2
Hình 1.1. Hình dạng mặt cắt ngang của thân giếng
1.3.2 Xác định kích thớc tiết diện sử dụng
n
8 29, 42
n'
149 9,1 5
181 9, 41
B
255 2 ,25
139 ,76
hr
322 ,13
h dx
12 00
ht
htb =1820
2 51,9 2
18 00
htb =1500
m
1800
9 20,1 9
Bv
28 40
Hình 1.2. Sơ đồ xác định kích thớc mặt cắt ngang của đoạn thân giếng.
a. Xác định chiều rộng của đờng lò tại vị trí cao nhất của thiết bị vận tải.
- Ta có : B= m+ k.A+(k-1)C+n' ,m
(1.1)
Trong đó:
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
3
- m là khoảng cách từ mép ngoài của thiết bị đến vỏ, nó phụ thuộc vào loại khung
chống giữ do là khung chống thép cho nên ; m=0,25(m).
- k là số làn xe, đoạn thân giếng thi công có một làn xe ta lấy k=1.
- A là chiều rộng lớn nhất của thiết bị vận tải, A=1,380(m)
- C là khoảng cách an toàn giữa hai thiết bị ngợc nhau, theo quy phạm chọn
C=0,2(m).
- n' là khoảng cách an toàn phía ngời đi lại, n' = n + (1,8 htb hr ).tg , m (1.2)
Với : - n=0,7(m)
- là tiếp tuyến của phần vòm tại vỉtí tính toán, = 10 0 ữ 20 0 ; ta chọn
= 15 0
`
- htb là chiều cao lơn nhất của thiết bị vận tải; htb=1,5(m).
- hr là chiều cao kiến trúc của đờng ray, nó phụ thuộc vào loại ray
ta chon, ta chọn ray P18; với hr=0,14(m).
- hdx chiều cao toàn bộ đờng xe: hdx=hr+hd ; m . Với hd là chiều cao của
lớp đá dải, do chọn ray P18 cho nên hd= 0,18(m).
- ht là chiều cao của tờng, theo quy phạm ta chọn hd=1,2(m).
+ Thế các đại lợng vào (1.2) ta có:
n' =0,7 + (1,8-1,5-0,14)tg200 = 0,76 (m).
+ Thế các đại lợng vào (1.1) ta cũng có:
B = 0,25 +1,38 + 0,76 =2,39(m).
b. Xác định chiều rộng ở chân vòm (B'v).
Do ht
c. Xác định bán kính vòm (R)
R=
Bv 2,84
=
= 1,42(m).
2
2
d. Xác định tiết diện sử dụng (S).
.R 2
3,14.1,42 2
S=
+ ht .Bv =
+ 2,84.1,2 = 6,6(m 2 ) .
2
2
Vậy tiết diện sử dụng là : S= 6,6(m2).
1.3.3. Kiểm tra kích thớc sử dụng theo điều kiện thông gió.
- Do là thân giếng phụ cho nên nó dùng để vận chuyển gió sạch từ bên ngoài vào trong
đờng lò cho nên diện tích sử dụng luôn thoả mãn điều kiện thông gió.
1.3.4. Lựa chọn loại hình kết cấu chống giữ thân giếng.
- Chống tạm, chống cố định bao gồm toàn bộ các giải pháp, phơng pháp đợc áp
dụng đảm bảo tính ổn định, an toàn cho công trình trong quá trình thi công và sử dụng sau
này.
- Các kết cấu đợc sử dụng tuỳ thuộc không chỉ vào tính chất cơ lí của khối đất đá, đặc
điểm địa chất , địa chất thuỷ văn của khối đất đá, tính năng kỹ thuật của công trình mà còn
phụ thuộc vào cả phơng pháp đào cũng nh thi công đợc áp dụng.
- Căn cứ vào đặc tính cơ lí của đất đá, đặc điểm địa chất, đặc điểm địa chất thuỷ văn,
cùng với thời gian tồn tại của đờng lò và mục đích sử dụng của đờng lò. Vì vậy sau khi
nghiên cứu đặc tính kỹ thuật của các loại thép em quyết định chọn thép SVP17, vì đặc tính
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
4
của nó phù hợp với diện tích sử dụng của đờng lò là S=6,6(m2), vơi loại thép SVP17 thì sẽ
đem lại hiệu quả kinh tế cao vơi những đặc tính kỹ thuật đợc thể hiện qua bảng 1.3:
Bảng 1.3. bảng đặc tính kỹ thuật của thép dùng chống đoạn đờng lò.
Mã thép
SVP17
Diện tích
mặt cắt
ngang
s (cm2)
21,73
Wx(cm3)
Wy(cm3)
Cao(h)
[ n ]
kG/cm2
[ k ]
kG/cm2
R(i)
cm
50,3
57,9
0,094
2700
2700
2,74
1.3.5. Xác định kích thớc tiết diện đào của thân giếng.
r'
ht
h
R
Bv
B'v
Hình 1.3. Sơ đồ xác định tiết diện đào của thân giếng.
- Căn cứ cứ vào hình vẽ ta có:
+ Chiều rộng của đờng lò phía ngoài khung chống tại vị trí chân vòm là:
B'v=Bv + 2d , m (1.3).
+ Trong đó:
- Bv là chiều rộng của chân vòm khi không có kết cấu chống.
- B'v là chiều rộng tại chân vòm khi có kết cấu chống .
- d là chiều rộng của kết cấu chống và tấm chèn, d=hc+hch
Với :
- hc là chiều cao của kết cấu chống; hc= 0,094(m).
- hch là chiều dày của tấm chen ta chèn băng bê tông cho nên
hch=0,05(m).
Vậy ta có:
d= 0,05 + 0,094=0,144(m).
Thay các đại lợng đã biết vào (1.3) ta có, chiều rộng của đờng lò phía ngoài khung
chống tại vị trí chân vòm sẽ là: B'v= 2,84 +2.0,144=3,128 (m).
+ Khi đó bán kính phía ngoài của đoạn thân giếng là:
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
5
r' =
B' v 3,128
=
= 1,564(m) .
2
2
+ Chiều cao của đoạn thân giếng là:
h=hng+r'= 1,564+ht+d =1,564+1,2=2,764(m).
+ Diện tích đào là: S d =h t .B' v +
.(r ' ) 2
3,14.(1564) 2
= 1,2.3,128 +
= 7 ,6 ( m 2 ) .
2
2
CHƯƠNG 2: thiết kế thi công đờng lò.
2.1. Lựa chọn phơng pháp, sơ đồ công nghệ thi công đờng lò.
a. Lựa chọn phơng pháp thi công.
- Phơng pháp thi công là các biện pháp đợc áp dụng để thi công công trình.. Căn cứ
vào điều kiện địa chất, điều kiện địa chất thuỷ văn xung quanh đoạn thân giếng,
chiều dài của giếng phụ, các đặc tính của khung chống, cộng với phần diện tích đào
vừa tính toán ở trên. Em quyết định lựa chọn phơng pháp thi công bằng phơng pháp
thông thờng, với phơng tiện phá vỡ đất đá bằng phơng pháp khoan nổ mìn. Sở dĩ em
lựa chọn nh vậy là do phơng pháp khoan nổ mìn là phơng pháp đang đợc dùng rộng
dãi để thi công các đờng lò của nớc ta, hiệu quả kinh tế mà phơng pháp đem lại sẽ
cao hơn hai phơng pháp còn lại. Tại vì nếu sử dụng máy đào lò để đào lò thì giá
thành cao và việc áp dụng máy đào lò sẽ gặp nhiều khó khăn đối với giếng nghiêng,
cộng thêm vào đó là thời gian lắp đặt, thời gian thao dỡ gặp nhiều khó khăn do tiết
diện của đoạn thân giếng thi công tơng đối nhỏ , cho nên dẫn đến hiệu quả làm việc
của máy không cao, đầu t ban đầu cho máy đào lò thờng là cao hơn rất nhiều so với
phơng pháp khoan nổ mìn. Còn trong trờng hợp sử dụng phợng tiện phá đá bằng thủ
công nh dùng quốc, xẻng để thi công đờng lò thì hiệu quả và tốc độ sẽ không cao.
Chính vì lí do đó mà em quyết định lựa chọn phơng pháp khoan nổ mìn làm phơng
tiện phá vỡ đất đá.
b. Lựa chọn sơ đồ thi công thân giếng, quá trình thi công :
- Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công đờng lò là trình tự hai công việc chính
công tác đào, chống tạm thời (nếu có) và công tác chống cố định . Căn cứ vào đặc
tính cơ lí của đất đá, chiều dài và chiều rộng của đờng lò
- Do đờng lò đi qua nơi có đất đá tơng đối là mềm yếu vì vậy việc lựa chọn sơ đồ thi
công thân giếng có ý nghĩa hết sức quan trọng. Do tiết diện đào của đờng lò là tơng
trong đối nhỏ để áp dụng sơ đồ thi công song song vì vậy phải áp dụng sơ đồ thi
công nối tiếp và ta chọn sơ đồ nối tiếp từng phần vì đất đá là tơng đối mềm yếu cho
nên không thể áp dụng sơ đồ thi công nối tiếp toàn phần đợc vì nh vậy sẽ gây ra sập
lở đờng lò. Với sơ đồ công nghệ nh vậy thì ta chọn khung chống cố định sẽ làm
khung chống tạm thời khi đó khoảng cách giữa các khung chống tạm thời sẽ bằng 2
lần khoảng cách giữa các khung chống cố định, với loại hình nh vậy thì khi chống cố
định chỉ cần lắp thêm một khung chống nữa vào giữa hai khung chống tạm thời và
thay tấm chèn bằng gỗ khi chống tạm thời bằng tấm chèn bê tông. Do đất đá xung
quanh khu vực thi công thân giếng có f=4 nên ta chọn khoảng cách giữa các khung
chống cố định là 0,6 (m/vì).
2.2. Tính toán các thông số và lập hộ chiếu khoan nổ mìn.
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
6
2.2.1. Lựa chọn thiết bị khoan, loại thuốc nổ, phơng tiện nổ mìn.
a. Lựa chọn thiết bị khoan.
- Sau khi nghiên cứu về một số loai máy khoan dùng trong mỏ hầm lo của nớc ta
hiện nay, và tính chất cơ lí của đất đá xung quanh thân giếng , và loại mỏ theo bụi nổ
là mỏ loại 1. Em quyết định chọn loại máy khoan cầm tay tac dụng đập chạy bằng
khí nén với mã hiệu YT-27, do trung quốc sản xuất với đặc tính kỹ thuật đợc thể hiện
qua bảng 2.1.
Bảng 2.1 Bảng đặc tính kỹ thuật của máy khoan YT-27
Loại máy
khoan
YT-27
Giá trị áp
lực nớc
khi làm
việc
daN.m
Chiều dài
máy
khoan
(m)
2-3
Chi phí
khí nén
(m3/ph)
6,68
3,5
Đờng
kính mũi
khoan.
(mm)
Chiều sâu
lỗ khoan
(mm)
34-42
5
áp lực khí
nén khi
làm việc
daN/cm2
Trọng
Luợng
của máy
kg
5
26
b. Lựa chọn loại thuốc nổ.
- Căn cứ vào điều kiện địa chất thuỷ văn, loại mỏ theo khí bụi nổ và đặc tính của các
loại thuốc nổ dùng để thi công các đờng lò, thi ta chọn thuốc nổ AH-1 do công ty
hoá chất mỏ sản xuất và cung ứng. Với những đặc tính kỹ thuật đợc thể hiện qua
bảng 2.2.
Bảng 2.2 Bảng đặc tính kỹ thuật của thuốc nổ AH-1.
Loại
Nơi
P
W
V
L
D
T
l
G
Thuốc
Sản
cm3
mm
g/cm3
Km/g
cm
mm
Tháng
m
kg
Nổ
Xuất
AH-1
Công
250260
10
0,95-1,1
-
5
thỏi
36
3
0,2
0,2
Ty
Hoá
Chất
mỏ
đặc
tính
và
điều
Kiện
Sử
Dụng
đóng
từng
thỏi
trong
giấy
tẩm
sử dụng
cho
mọi
đờnglò
AH-1 chủ yếu đợc đóng từng thỏi db=36(mm), khố lợng 200g.
b. Chọn phơng tiện gây nổ.
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
7
- Chọn kíp nổ : chọn kíp nổ vi sai an toàn của Trung Quốc, có cờng độ nổ số
8, đợc sử dụng trong các đờng lò có khí nổ và bụi than, với những đặc tính kỹ
thuật nh sau:
+ Vật liệu làm kip: đồng.
+ chiều dài dây dẫn, mét: 2 .
+ Điện trở ( ) : 1,8 - 2,2
+ Dòng điện an toàn : 0,18.
+ Dòng điện đảm bảo nổ, ampe: 1,2.
+Cờng độ nổ : số 8.
+ Số vi sai và độ vi sai của vi sai an toàn của Trung Quốc đợc thể hiện qua
Bảng 2.3
Số vi sai và kí hiệu vi
sai.
Độ vi sai (ms)
MS-1
0
MS-2
MS-3
MS-4
MS-5
25
50
75
100
- Chọn dây nổ.
+ Căn cứ vào loại dây nổ chủ yếu để thi công các đờng lò của nớc ta hiện nay.
Em chọn loại dây nổ vỏ nhựa do Trung Quốc sản xuất, do công ty hoá chất mỏ
nhập khẩu và cung ứng. Loại dây này có vỏ bọc ngoài cùng bằng nhựa, cho nên
có khả năng chống ẩm và chịu nớc tốt; với những đặc tính kỹ thuật nh sau:
. Đờng kính của dây, mm : 5,4.
. Mật độ thuốc PENT, g/m: 1,1.
. Khả năng khởi nổ, m/s :6500
. Khả năng khởi nổ thuốc nổ TNT ép 200g : Đảm bảo chắc chắn.
. Khả năng chịu nớc ngâm sâu 2m trong 24h : không thay đổi khả năng nổ.
- Lựa chọn máy nổ mìn.
+ Ta chọn máy nổ mìn kiểu tụ : dùng pin nạp cho tụ qua bộ phận nhận điện áp
làm cho điện áp của tụ tăng rất nhanh ( trong vòng 10 đến 20s có thể nâng điện
áp của tụ điện lên tới hàng ngàn vôn ). Có thể nổ nhiều kíp nổ cùng lúc.
2.2.2 Tính toán các thông số và lập hộ chiếu khoan nổ mìn.
2.2.2.1.Tính toán các thông số.
a. Lợng thuốc nổ đơn vị (chỉ tiêu thuốc nổ) q, kg/m3.
Theo công thức thực nghiệm của GiáoS, Pocrovxki N.M, ta có:
q= q1.fc.v.e.kd , kg/m3
(2.1)
Trong đó:- q là chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị;- q1 là chỉ tiêu thuốc nổ chuẩn ( trong
điều kiện thuý nghiệm ), kg/m3 . Và đợc xác định trên cơ sở thực nghiệm.
`GS.Pocrovxki N.M đã xác định đợc mối quan hệ ; q1=0,1.f, ở đây f là độ kiên
cố của đất đá, theo bài ra thì ta có f=4 cho nên thay f vào ta có
q1=0,1.4=0,4(kg/m3); -fc là hệ số cấu trúc của đất đá trong gơng lò, nó đợc xác
định bằng thực nghiệm theo [1] thì fc đợc xác định theo bảng 2.4 .
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
8
Bảng 2.4. Hệ số cấu trúc của đá fc.
T.T.
1
2
3
4
5
Đặc tính của đất đá
* Đá rẻo đàn hồi và có lỗ rỗng.
* Lớp đá, vỉa khoang sản có thế nằm không đồng đều, đứt gãy nứt
nẻ
nhỏ.
* Đá bị phân lớp , có độ bền thay đổi và mặt lớp tạo vuông góc với
hớng lỗ khoan.
* Đá có cấu tạo dạng khối dòn.
* Đá phân lớp nhỏ không có độ chặt xịt
fc
2,0
1,4
1,3
1,1
0,8
Vậy căn cứ vào bảng trên thì ta thấy đất đá xung quanh đờng lò rơi vào loại đá
thứ 3, tức là fc=1,3; kd là hệ số ảnh hởng của đờng kính thỏi thuốc, do loại
thuốc
AH-1 có đờng kính thỏi là 36 (mm) cho nên kd=1; -v là hệ số sức cản của đá và đợc xác
định theo công thức:
v=
Vậy ta có :
v=
6,5
7,6
6,5
Sd
; S d = 7,6(m 2 ) .
= 2,34.
-e là hệ số xét tới sức công nổ đợc xác định theo công thức: e=380/ ps, ( ps là
sức công nổ của loại thuốc nổ đang sử dụng thực tế ta chọn ps=250 (cm3), 380 là
sức công nổ của thuốc nổ đinamit62% đợc sử dụng làm thuốc nổ so sánh ).
Vậy e=380/250=1,5. Thay các thông số vào 2.1 thì ta có:
q=0,4.1,3.3,34.1,5=1,83 (kg/m3).
b. Xác định đờng kính lỗ khoan(lk), m.
- theo công thức thực nghiệm : l k = 0,5 S d = 0,5. 7,6 = 1,36(m) . Trong thực tế để
tiện cho công tác thi công đờng lò thi chiều sâu lỗ mìn phải đảm bảo nổ ra một
khoảng bằng số nguyên lần bớc chống, với hệ số sử dụng lỗ mìn = 0,85 ữ 1 , thì
ta chọn = 0,85 khi đó chiều sâu các lỗ mìn sẽ là lk=1,4 (m). Khi đó chiều sâu
lỗ mìn nổ ra sẽ bằng 2 lần bớc chống tức là bằng 1.2(m)
c. Xác định đờng kính lỗ khoan dk, mm.
- Đợc xác định theo công thức : dk=db+ (4 ữ 8), mm (2.2).
ở đây:
+ db chính là đờng kính của thỏi thuốc ; db=36(mm).
+ (4 ữ 8) chính là khoảng hở cho phép giữa thỏi thuốc và lỗ khoan,
do thực tế thi công và đặc tính của máy khoan thì ngời ta khoan các lỗ khoan
có dk=42(mm), vậy khi đó ta lấy khoảng cách gia các khoảng hở giữa thỏi thuốc
và thành lỗ khoan là 6 (mm) . Thay vào công thức (2.2) ta đợc:
dk= 36+6=42 (mm).
d. Xác định tổng số lỗ khoan ở trên gơng(N).
- Theo giáo s H.M.Pokrovki, số lỗ mìn trong gơng trong một tiến độ mổ đợc xác
định theo công thức:
N g = N b + N f ,r (lỗ)
(2.3).
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
9
Với:
- Ng là tổng số lỗ mìn ở trên gơng.
- Nb là tổng số lỗ mìn tạo biên .
- Nf,r là tổng số lỗ mìn phá và lỗ mìn tạo rạch.
Trong đó:
- số lỗ khoan tạo biên đợc xác định nh sau:
p
0
4
1 56
R
R
600
b
1200
h
0
a
`
Hình 2.1. Sơ đồ xác định chiều dài của của nhóm lỗ khoan tạo biên.
- Từ hình vẽ ta có : p0 = ( R a) + 2(ht b) , m (2.3)
Trong đó :
+ p0 là chiều dàicủa nhóm lỗ mìn biên.
+ a là khoảng cách từ nhòm lỗ mìn tạo biên đến biên giới phía ngoài của
đờng lò a= 0,1 ữ 0,3 (m) ta chọn a=0,15 (m)
+ b là khoảng cách từ nền lò đến lỗ khoan tạo biên đầu tiên tính từ dới
trở nên khi f<5 thì b=0,6 ữ 0,7 (m). ta chọn b=0,6 (m).
+ ht chiều cao của tờng; ht=1,2(m).
+ R là bán kính của đờng lò cần đào R=r'=1,564(m).
Thay các thông số vào (1.3) ta có:
p0= 3,14.( 1,564-0,15)+2(1,2-0,6)= 5,64 (m).
Nh số lợng lỗ mìn tạo biên đợc xác định theo công thức sau:
Nb =
p0
+ 1 (lỗ)
bb
(2.4)
Trong đó b khoảng cách giữa cá lỗ mìn tạo biên, theo [1] thì bb ứng với đất đá
f= 4 thì bb=0,6. Thay vào (2.4) ta có:
Nb =
5,64
+ 1 = 11 (lỗ).
0,6
Vậy khoảng cách thực tế giữa các lỗ khoan tạo biên là :
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
10
bb= 5,64/ (Nb-1)= 5,64/ 10=0,564 (m).
- Số lỗ khoan đột phá và phá đợc xác định nh sau :
N f ,r =
q.S d N b 0
; lỗ
(2.5).
Trong đó:- Nf,r là tổng số lỗ khoan tạo rạch và số lỗ khoan phá.
- Sd là diện tích đào của đoạn đờng lò; Sd=7,6 (m2)
- o là chi phí 1m chiều dài lỗ khoan tạo biên;
0 = 0,785.d 2 b .ab .k1 . ; kg/m
(2.6)
Với +db là đờng kính của thỏi thuốc đợc dùng, db=0,036(m).
+ k1 hệ số phân bố ứng suất phụ thuộc vào hệ số công nổ "e" vì e=1.5 nên k1=0,625.
+ ab là hệ số nạp thuốc của nhóm lỗ khoan tạo biên theo [1] thì ab thì ab đợc theo
bảng 2.5.
Bảng 2.5. Hệ số nạp thuốc "a" tại không nguy hiểm về khí và bụi nổ.
T.T.
1
2
Đờng kính bao
thuốc, mm
28-40
45
Giá trị hệ số nạp thuốc "a" khi giá trị của hệ số kiên cồ f:
<3
3-10
10-20
0,3-0,45
0,5-0,6
0,5-0,7
0,35-0,45
0,46-0,5
Căn cứ vào bảng thì với đờng lò có f = 4 thì ta chọn ab=0,5 .
+ là mật của thuốc nổ dùng để thi công, = 950 ữ 1100(kg / m 3 ) ;
ta chọn =1000 (kg/m3).
Thay vào (2.6) ta có: 0 = 0,785.0,036 2.0,5.0,625.1000 = 0,32(kg / m) .
- là chi phí thuốc nổ cho 1m chiều dài lỗ khoan phá và đột phá;
= 0,785.d 2 b .a.K n ., (kg / m). (2.7)
ở đây + a là hệ số nạp thuốc trong lỗ khoan do sử dụng goòng vận chuyển nên ta
chọn a=0,4.
+ Kn là hệ số nén chặt thuốc trong lỗ mìn, Kn=1.
Vậy thay vào (2.7) ta có: = 0,785.0,036 2.0,4.1.1000 = 0,41(kg / m).
Thay vào (2.5) ta có:
N f ,r =
1,83.7,6 10.0,32
= 25
0,41
(lỗ).
Mà ta lại có : Nf,r= Ntn+Nf+Nr=25 (lỗ)
(2.8).
Trong đó:
- Nr là số lỗ khoan tạo rạch, ta chọn dạng đột phá dạng nêm đứng
gồm 4 lỗ.
- Ntn là nhóm lỗ khoan tạo nền và nó đợc xác định theo công thức sau:
N tn =
l tn
+1 ; lỗ ( 2.9)
btn
Trong đó:
-ltn chiều dài của nhóm lỗ khoan tạo nền;
ltn= B'v-2.a ; m (2.10).
Với :
+ B'v là chiều rộng của của đờng lò tai chân vòm; B'v=3,128 (m).
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
11
+ a là khoảng cách từ lỗ khoan tạo nền đầu tiên đến mép ngoài của biên
thiết kế;
a = (0,1- 0,3) ta chọn a = 0,15 (m).
+ Thay vào (2.10) ta có: ltn=3,128-2.0,15=2,828 (m).
- btn là khoảng cách giữa các lỗ khoan tạo nền; btn=bb=0,6.
Thế vào 2.9 ta đợc :
N tn =
2,828
+ 1 = 6 lỗ.
0,6
Vậy khoảng cách thực tế giữa các lỗ mìn tạo nền là:
btn =
2,828
= 0,5656(m) .
6 1
Theo 2.8 thì số lợng lỗ khoan phá là:
Nf= 25-6-4=15 (lỗ).
Tổng số lỗ mìn ở trên gơng thay vào (2.3) ta có: Ng= 25 + 11=36 (lỗ).
e. chi phí thuốc nổ cho từng nhóm lỗ khoan.
* Với nhóm lỗ khoan đột phá.
- Lợng thuốc nổ trung bình cho cho một lỗ khoan phá;
q f = .l f , kg
(2.11).
Trong đó:
+ qf là lợng thuốc nổ nạp cho1lỗ khoan phá
+ lf là chiều dài lỗ khoan phá theo chiều dài lỗ khoan tính ở trên,
lf = 1,4(m).
Vậy thay vào (2.11) thì ta có: qf=0.41.1,4=0,574 (kg).
- Số thỏi thuốc đợc dùng cho lỗ khoan phá là:
nf =
qf
qt
ở đây :
qt : khối lợng thuốc nổ của một thỏi thuốc;
qt = 0,2(kg);
vậy :
nf =
0,574
= 3 ; thỏi.
0,2
- Tổng số thuốc nổ dùng cho nhóm lỗ khoan phá là:
Qf = nf . qt . Nf = 3 . 0,2 . 15 = 9 (kg).
* Với nhóm lỗ khoan tạo rạch ( đột phá).
- Lợng thuốc nổ trung bình cho một lỗ khoan đột phá;
q dp = l dp . dp ; kg (2.12).
Trong đó:
+ ldp là chiều sâu của lỗ khoan đột phá; ldp = lf+lkt, với chiều dài lỗ
khoan thêm là; lkt=0,2(m). Vậy ldp=1,4+0,2=1,6(m).
+ dp là lợng thuốc nổ nạp cho 1m chiều dài lỗ khoan đột phá;
dp = 1,15.0,41 = 0,472( kg ) .
- Thay vào (2.12) ta có lợng thuốc trung bình cho một nhóm lỗ khoan tạo rạch
là:
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
12
qdp=1,6.0,472=0,755 (kg).
- Số thỏi thuốc dùng cho một lỗ khoan nhóm đột phá là; ndp =
q dp
qt
=
0,755
= 4;
0,2
thỏi.
- Tổng số thuốc nổ dùng cho nhóm lỗ khoan đột phá là:
Qdp= qt.ndp.Ndp=0,2.4.4=3,2 (kg).
* Với nhóm lỗ khoan tạo biên .
- Lợng thuốc nổ cho 1 lỗ khoan tạo biên là; qb= 0 .lb , kg (2.13).
Trong đó :
+ lb chiều dài lỗ khoan toạ biên ;
+ lb =
Vậy ta có :
lf
sin
; với = 830
lb = 1,4/sin830 = 1,41 (m).
+ 0 là lợng thuốc nổ nạp cho 1m chiều dài lỗ khoan tạo biên;
0 = 0,32(kg )
- Thay vào (2.13) ta có:
qb=1,41.0,32=0,45 (kg).
- Số thỏi thuốc dùng cho 1 lỗ khoan tạo biên là; nb =
qb 4,5
=
= 2,5 ; thỏi
qt 0,2
- Tổng lợng thuốc nổ cho dùng cho nhóm lỗ khoan tạo biên là:
Qb=nb.Nb.qt= 2,5.11.0,2=5,5 (kg).
* Với nhóm lỗ khoan tạo nền.
- Lợng thuốc nổ cho 1 lỗ khoan tạo nền là : qtn = .ltn ; kg (2.14), với chiều dài của lỗ
khoan tạo nền ltn=lb=1,41 (m); vậy thay số vào (2.14) ta có:
qtn= 0,41.1,41=0,578 (kg).
- Số thỏi thuốc dùng cho 1 lỗ khoan tạo nền là; ntn =
qtn 0,578
=
= 3 ; thỏi.
qt
0,2
- Tổng lợng thuốc nổ dùng cho nhóm lỗ khoan tạo nền là:
Qtn= ntn.qt.Ntn=3.0,2.6=3,6 (kg)
f. Chi phí thuốc nổ cho 2 chu kì đào, (Qtt).
Qtt= Qtn+Qb+Qdp+Qf=3,6+5,5+3,2+9 =21,3 (kg).
g. Tính chiều dài nạp thuốc và chiều dài bua.
* Tính toàn cho nhóm lỗ khoan phá:
- Chiều dài nạp thuốc cho nhóm lỗ khoan phá là; ltf=nf.lt=3.0,2=0,6 (m).
- Chiều dài bua lấp cho nhóm lỗ khoan phá là; lbf =lf- ltf =1,4-0,6=0,8 (m).
* Tính cho nhóm lỗ khoan đột phá:
- Chiều dài nạp thuốc cho nhóm lỗ khoan đột phá là: ltdp=ndp.lt=4.0,2=0,8 (m).
- chiều dài bua nấp cho nhóm lỗ khoan đột phá là: lbdp= ldp- ltdp=1,6-0,8=0,8 (m).
* Tính toàn cho nhóm lỗ khoan tạo nên :
- Chiều dài nạp thuốc cho nhóm lỗ khoan tạo nền là: lttn=ntn.lt=3.0,2=0,6 (m).
- chiều dài bua nấp cho nhóm lỗ khoan tạo nền là: lbtn=ltn-lttn=1,41-0,6=0,81 (m).
* Tính toàn cho nhóm lỗ khoan tạo biên:
- Để tăng hiệu quả nổ mìn tạo biên, tức là tạo biên lò sao cho gần với biên thiết kế thì ta
tiến hành nổ phân đoạn không khí, để phân bố đều năng lợng nổ . Tuỳ thuộc vào khả năng
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
13
truyền nổ mà ta chọn chiều dài đoạn phân đoạn cho phù hợp với thuốc nổ AH-1 ta chọn
chiều dài đoạn không khí phân đoạn là: 0,03 (m).
- Chiều dài nạp thuốc cho nhóm lỗ khoan tạo biên là: ltb=nb.lt=2,5.0,2=0,5 (m)
- chiều dài bua nấp cho nhóm lỗ khoan tạo biên là: lbb=lb- 0,03.C-ltb ; m với C là số phân
đoạn không khí cho một lỗ khoan tạo biên do nb= 2,5 thỏi cho nên ta chọn C=2; vậy chiều
dài bua nạp là: lbb=1,41- 2.0,03-0,5=0,85 (m).
2.2.2. Hộ chiếu khoan nổ mìn.
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
14
2.3 Tổ chức các công tác thi công.
2.3.1. Tổ chức công tác khoan lỗ mìn trên gơng.
- Thực tế thi công các đờng lò cho thấy, việc tổ chức tốt công tác khoan lỗ mìn thì sẽ đảm
bảo đợc khả năng sử dụng máy khoan lớn nhất, thời gian làm việc cho một chu kỳ sẽ giảm
xuống và hiệu quả của công tác khoan lỗ mìn sẽ cao.
- Số máy khoan làm việc đồng thời trong gơng lò đợc xác định theo các yếu tố: chủng loại
thiết bị khoan, diện tích tiết diện gơng lò càn khoan, tốc độ đào lò theo yêu cầu Vì vậy,
số lợng các máy khoan hợp lý sẽ phải đợc chọn phụ thuộc vào điều kiện thực tế.
- Ngành mỏ nớc ta hiện nay còn gặp nhiều khó khăn trong việc cung cấp máy khoan. Do
vậy số lợng máy khoan đợc sử dụng trong một gơng rất hạn chế( thông thờng chỉ có một
máy hoạt động trên suốt chiều dài của gơng), tuy nhiên để giảm thời gian cho công tác
khoan lỗ mìn có thể bố trí 1-2 máy làm việc đồng thời cho đờng lò có một đờng xe,2-3 máy
cho đờng lò có 2 xe.
- Vậy căn cứ vào điều kiện thực tế khi xây dựng công trình ngầm nớc ta hiện nay về công
tác khoan nổ mìn. Căn cứ vào điều kiện địa chất của đất đá thi công đờng lò, tiết diện đào
của đờng lò, để rút ngắn thời gian khoan nổ xuống. Em quyết định chọn 3 máy khoan trong
đó có 2 máy làm việc cùng lúc trên gơng và một máy làm để dự phòng. Với những đặc tính
kỹ thuật YT-27 của Trung Quốc mà ta đã chọn ở trên đợc thể hiện qua bảng 2.1. Máy
khoan trên khi khoan trong đất đá trung bình thì có tốc độ đào là 0,17-0,2(m/phút). Tuỳ
theo và chế độ khoan mà chọn máy khoan một cách hợp lý. Với đất đá xung quanh đoạn
thân giếng thi công có f=4 nên ta chọn tốc độ khoan là 0,18 (m/phút).
- Công tác chuẩn bị trớc khi khoan : Trớc khi khoan ta xác định tâm của của đờng lò (trên
cơ sở mốc trắc địa cho trớc) và độ cao của mốc chuẩn so với đỉnh đờng ray, nhằm đảm bảo
độ cao cần thiết cho đờng lò. Sau đó dùng thớc và dây để xác định vị trí các lỗ khoan theo
hộ chiếu khoan nổ mìn, đánh dấu các vị trí bằng sơn sáng màu.
- Tiến hành khoan lỗ : ta tiến hành khoan theo đúng theo đúng các vị trí đã đánh dấu, ở các
lỗ khoan, theo đúng với thiết kế ban đầu.
- Tính toán thời gian khoan.
+ Thời gian khoan các lỗ mìn trên gơng có thể xác định theo công thức sau:
TKLM = TK + TDC =
N G .lk
+ TDC ; (phút)
0,7.P.N
(2.14)
Trong đó:
TK - thời gian khoan thuần tuý TK =
N G .l k
; phút (2.15)
0,7.N .P
NG - là số lỗ mìn trên gơng đợc tính toán khi thiết kế ; NG=35 (lỗ).
lk - là chiều sâu trung bình của các lỗ khoan; lk=1,4 (m).
0,7- là hệ số làm việc cuat các máy khoan.
P - là tốc độ thực tế của máy khoan, máy khoan YT-27 với f=4 thì tốc độ thực tế là
P=0,18(m/phút).
N- là số máy khoan làm việc đồng thời trên gơng; N=2
TDC- là thời gian di chuyển máy khoan trong quá trình khoan;
TDC =
ở đây:
( N G 1).t DC
; phút
N
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
(2.16)
Lp: khai thỏc A-K49
15
tDC- thời gian di chuyển máy khoan khi khoan các lỗ khoan khác nhau, theo kết quả thực
tế thì tDC=0,5 (phút).
+ Thay vào (2.15) ta có thời gian khoan thuần tuý là; TK =
35.1,4
= 194,4 (phút)
0,7.0,18.2
+ thay vào (2.16) ta có thời gian di chuyển máy khoan trong quá trình khoan là:
TDC =
(35 1).0,5
= 8,5
2
(phút).
+ Thay các giá trị vừa tính toán ở trên vào (2.14) ta đợc thời gian khoan lỗ mìn trên gơng là :
TKLM=194,4+8,5= 203 (phút).
2.3.2. Tổ chức công tác nạp thuốc, nổ mìn.
- Do đội thợ từ 3-6 ngời có chứng chỉ khoan nổ mìn đảm nhận.
*Chuẩn bị trớc khi nạp thuốc.
+ Vận chuyển thuốc nổ từ kho mìn đén nơi nổ mìn bằng các thiết bị chuyên dụng và do đội
thợ nổ mìn đảm nhiệm thổi sạch phoi khoan trong lỗ khoan, kiểm tra chiều sâu lỗ khoan, và
hớng của lỗ khoan.
* Tiến hành nạp thuốc
+ Dùng gáy tre, đấy các thỏi thuốc vào trong các lỗ khoan, tiến hành đấu nối dây tiến hành
tại hiện trờng cuối cùng lấp bua các thông số đợc thể hiện trong hộ chiếu khoan nổ mìn.
* Công tác chuẩn bị trớc khi mổ mìn:
+ Đấu dây kiểm tra mạng điện từ máy đến các lỗ khoan mìn.
+ Di chuyển các thiết bị máy móc về nơi an toàn
+ Tiến hành cảnh giới trớc khi nổ mìn
- Tiến hành nổ mìn: nổ mìn theo đúng theo mạng nổ và độ chậm nổ giữa các lợng thuốc
nh trong thiết kế hộ chiếu.
* Tính toán thời gian nạp thuốc.
- Là khoảng thời gian thực hiện công tác khoan nổ mìn, nạp bua mìn, đấu dây và nổ mìn đợc xác định theo công thức;
TNNM =
N G .K dm
+ Tdd ; (phút) (2.17).
N
- Trong đó : NG- là số lợng lỗ mìn nạp thuốc trên gơng; NG=35 (lỗ).
Kdm- là định mức thời gian nạp một lỗ mìn Kdm=4 ( phút/ lỗ/ ngời).
N- là số ngơi nạp thuốc đồng thời N= 6 (ngời)
Tdd - thời gian đấu dây nổ mìn; Tdd= 2(phút).
- Thay vào (2.17) ta có thời gian nạp thuốc là; TNNM =
35.4
+ 2 = 25
6
(phút).
2.3.3. Thông gió và đa gơng vào trạng thái an toàn.
a. thông gió.
- Thông gió là công tác nhằm đảm bảo các điều kiện làm việc bình thờng tại gơng lò.
- Mục đích của thông gió :
+ Để đa làm lợng các khí độc xuống hàm lợng cho phép.
+ Để đảm bảo điều kiện làm việc bình thờng cho ngời
* Sơ đồ thông gió cho lò
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
16
+ Để thông gió cho các đờng lò đang đào( thông gió cục bộ) để sử dụng thông gió cho đờng
lò ta sử dụng sơ đồ thông gió nhân tạo ta chọn sơ đồ thông gió đẩy vì mỏ là mỏ loại 1 về
bụi nổ.
+ Cấu tạo của sơ đồ thông gió: gồm một quạt đẩy đặt cách cửa lò cần thông gió khoảng
10m theo hớng gió cung cấp cho mỏ và các ống mềm bằng vải cao su có đờng kính(5001200) dẫn gió vào gơng đợc treo ở phía nóc hoặc phía sờn của đờng lò bằng hệ thống móc
treo miệng thông gió đặt cách gơng khoảng 4 S .
2
10m
4 S
1
Hình 2.2. Sơ đồ thông gió đẩy.
1- Quạt gió.
2- Đờng ống gió
+ Nguyên lý làm việc: gió sạch đợc đẩy vào nhờ quạt đẩy số 1 theo công thức mềm 2
và khuếch tán và khí độc tại gơng gió bẩn sẽ đợc đẩy ra phía ngoài.
+ Ưu điểm: Có cấu tạo đơn giản và sử dụng ống gió mềm, tốc độ gió tại gơng lớn,
gió bẩn nhanh chóng bị khuếch tán, thời gian thông gió sẽ ngắn đi, hớng gió bẩn sẽ
cùng chiều với hớng khuếch tán.
+ Nhợc điểm: Gió bẩn lan tràn dọc theo đờng lò dẫn đến sức khỏe của ngời lao động
và tuổi thọ của các thiết bị.
* Tính lợng không khí cần đa vào gơng.
- theo điều kiện pha loãng và đẩy khí độc hại sinh ra do nổ mìn ở gơng để đạt đợc
yêu cầu về hàm lợng quy định. Theo GS.TS. VoronhinV.N:
+ Cho sơ đồ thông gió đẩy:
Qct = 7,8.
S sd 3
. qtn.l 2 ; m3/ phút
t
(2.18 )
- Trong đó : Ssd - là phần diện tích sử dụng vua đờng lò; Ssd=6,6 (m2)
t - là thời gian cần thiết để thông gió sau khi nổ t30 phút, ta chọn
thời gian thông gió là t=30 phút.
qtn - là lợng thuốc nổ chi phí cho 1m2 gơng lò;
qtn=Q/Sd=21,3/7,6=2,8 (kg/m2).
l - là chiều dài của thân giếng ta giả định chiều dài là l=300(m)
- Thay vào (2.18) ta có:
Qct = 7,8.
6,6 3
. 2,8.300 2 = 108,4(m 3 / ph) .
30
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
17
- Lợng gió cần thiêt theo điều kiện số ngời làm việc lớn nhất làm việc đồng thời tại
gơng lò theo công thức:
Qctn=6.n.kn m3/ phút;
( 2.19)
3
Tại đây : - 6 m / phút là lợng gió cần thiết cho một công nhân.
- n là số công nhân lớn nhất làm việc đồng thời trên gơng lò, ta chọn;
n=6 (ngời)
kn là hệ số dự trữ lấy trong khoảng 1,3-1,5, ta chọn kn=1,4.
- Thay vào (2.19) thì ta có:
Qctn=6.6.1,4=50,4 (m3/ phút).
Vậy ta chọn lợng gió cần đa vào gơng phải thoả mãn 2 điều kiện trên vậy:
Qct max=108,4 m3/ phút
Kiểm tra giá trị lợng gió theo điều kiện tốc độ nhỏ nhất thổi trong đờng lò;
V =
Qct max 108,4
=
= 16,6( m 3 / ph) =0,27(m3/s)>Vmin=0,15 (m3/s)
S sd
6,6
thoả mãn điều kiện tốc độ gió nhỏ nhất.
* Tính chọn quạt gió và ống gió.
- chọn ống gió : Do lợng gió đi qua đi qua ống có Qctmax=108,4 m3/ phút=1,8 m3/s nên
theo [1] thì đờng kính của ống gió đợc chọn theo bảng (2.6).
Bảng 2.6 bảng lựa chọn sơ bộ đờng kính của ống gió
T.T
Lu lợng gió
Đờng kính ống (mm)gió khi chiều dài của ống
3
(m /s )
gió (m)
200
200-400
400-600
1
1,5
400
400
500
2
1,5-3
500
500
600
3
3-4,5
500
600
700
Vậy theo bảng và kêt quả vừa tính toán ở trên thì ta chọn đờng đờng kính của ống
gió là d=500 (mm) và ống gió là ống gió mềm có chất liệu là bằng vải, cao su.
- Chọn quạt gió cho đờng lò;
+ Năng suất của quạt đợc xác định theo công thức:
Qq=P. Qctmax; m3/ phút (2.20)
P là hệ số tổn thất của đờng ống gió khi chiều dài của đờng ống là 300m thi P=1,19
Vậy thay vào (2.20) ta có:
Qq=1,19.108,4=129 (m3/ ph)=2,15(m3/s).
+ Giá trị củ quạt thông gió sẽ đợc xác định theo công thức sau:
ha=ht+hd ; mm cột nớc (2.21).
Trong đó : - giá trị cột áp tĩnh đợc xác định theo công thức sau:
ht= R. Qct.Qd, mm cột nớc; với Qd, Qct là năng suất quạt và lợng
gió cần thiết để thông gió, m3/s; R là sức cản khí động học do đờng ống gió có đờng
kính d=500 (mm) nên theo [1] thì R=26.Vậy ht=26.1,8.2,15=100,62 (mm cột nớc).
- Giá trị cuộc áp động đợc xác định theo công thức sau:
hd =
V 2 k
, mm cột nớc
2g
(2.22).
ở đây - V là tốc độ trung bình của luồng gió đi ra khỏi ống gió; V=Qct/S0, S0 là
1,8
.d 2 3,14.0,5 2
= 9(m / s )
=
= 0,2(m 2 ) . Vậy V =
0,2
4
4
- k là trọng lợng riêng của không khí, k = 1,2(kg / m 3 )
diện tích của ống gió; S 0 =
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
18
+ Thay vào (2.22) ta có giá trị cột áp động là:
hd =
9 2.1,2
=5
2.9,8
, mm cột nớc.
+ Vậy thay vào (2.21) ta có: ha=100,62+5 =105,62 mm cột nớc.
- Căn cứ vào Qq, ha ta có thể chọn quạt gió cục bộ cho thân giếng, vậy sau khi tham
khảo môt số loại quạt đang sử dụng hiện nay em chọn loại quạt SVM-5M với đặc
tính kỹ thuật đợc thể hiện qua bảng 2.7.
Bảng2.7. Bảng đặc tính kỹ thuật quạt gió cục bộ.
T.T.
Các chỉ số
Loại máy
SVM-5M
1
Đờng kính bánh công tác
500
2
Tần số quay, v/ph
2950
3
3
Năng suất quạt, m /ph
* Lớn nhất.
230
* Nhỏ nhất
110
4
áp lực của quạt, mm cột nớc
* nhỏ nhất
70
* lớn nhất
168
5
Công suất của động cơ điện, kw
6,5
Trọng lợng
175
Hệ số hữu ích của quạt
0,7
b. tổ chức thông gió và đa gơng vào trạng thái an toàn.
- Sau khi gơng lò đợc thông gió đạt các yêu cầu cần thiết, tiến hành đa gơng vào
trạng thái an toàn. Tiến hành kiểm tra tất cả các lỗ mìn đã nổ. Nếu phát hiện thấy lỗ
mìn câm thì phải tiến hành xử lý ngay bằng cách khoan một lỗ khoan nằm cách lỗ
mìn câm một khoảng nhỏ hơn 20cm sau đó tiến hành nạp thuốc vào lỗ khoan mới và
tiến hành nổ để tiếp cận lợng thuốc câm ở lỗ bên cạnh. Sau đó tiến hành kiểm tra đất
đá ở nóc và hông đờng lò và trạng thái của khung chống tạm thời. Cuối cùng sau khi
đã hoàn tất đợc các công việc trên thì mới tiến hành cho phép các công tác sau.
2.3.4. Công tác xúc bốc vận tải đất đá.
a. Xúc bốc:
* Chọn máy xúc: Ta chọn máy xúc chuyên dùng cho giếng nghiêng là máy xúc PPN7 vì đoạn thân giếng thiết kế có góc dốc là=160, tiết diện đào của đờng lo là 7,6m2.
Đặc tính kỹ thuật của máy đợc thể hiện qua bảng 2.8.
Bảng 2.8. Đặc tính kỹ thuật của máy xúc bốc sử dụng trong đờng lò.
Chủng loại máy xúc
Năng xuất xúc bốc m3/ph
Chiều rộng gơng xúc tối đa
Góc nghiêng lò
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
PPN-7
0,75
4,8
<250
Lp: khai thỏc A-K49
19
Tiết diện đào m2
4,5
Trọng lợng tấn
9,9
Các kích thớc chủ yếu trong trạng thái làm việc mm
Dài
Rộng
Cao
8100
1240
1800
Máy xúc PPN-7 Thực hiện công tác xúc bốc đá trong trạng thái tĩnh( bất động) Bằng
gầu xúc có sức chứa đến 0,25m3 thông qua cơ cấu dẫn động thuỷ lực. Đá từ gầu xúc
sẽ đợc chất tải vào băng tải của máy và chuyển tải ra phía sau vào goòng hoặc vào
băng truyền vận tải trong lò nghiêng.
* Tính năng suất xúc:
- Năng suất hữu ích của máy xúc đợc xác định theo công thức sau:
Phi =P.KLV.KDD. ; m3/h (2.23).
Với:
P - năng suất thiết kế của máy, P=45(m3/h).
KLV - hệ số làm việc thuần tuý của máy, KLV=0,8.
KDD - hệ số làm việc không đồng đều, KDD=0,9
- Thay vào (2.23) ta có năng suất hữu ích của máy xúc là;
Phi=45.0,8.0,9=32,4 (m3/h).
* Tính toán thời gian xúc bốc.
- Thể tích đất đá cần phải xúc là:
V = à . .l k .S d .Knr ; m3 (2.24).
Trong đó : à - là hệ số thừa tiết diện, à = 1,15 .
- là hệ số sử dụng lỗ mìn, = 0,85 .
lk - là chiều sâu lỗ khoan, lk=1,4 (m).
Sd - là diện tích đào của đờng lò; Sd=7,6 (m2).
Knr -là hệ số nở rời của đất đá, tuỳ thuộc vào độ kiên cố của đất đá f=4
nên ta chọn Knr= 1,8.
- Thay vào (2.24) ta có thể tích đất đá cần xúc là:
V=1,15.0,85.1,4.7.6.1,8=18,72, m3.
- Vậy ta có thời gian xúc hêt đất đá nổ ra là:
T XB =
V
18,72
=
= 0,58(h) .
Phi
32,4
b. Vận chuyển đất đá.
* Chọn thiết bị vận chuyển.
- Ta chon thiêt bị vận là goòng 3T, vì đoạn thân giếng thiết kế dùng thiết bị vận tải
là goòng để đa ngời và thiết bị vào trong lò cho nên dùng goòng là thích hợp nhất.
* Sơ đồ trao đổi phơng tiện vận chuyển .
- Do đoạn thân giếng thiết kế có một đờng xe cho nên ta chọn sơ đồ trao đổi goòng
loại ghi đặt đối xứng di động. Và sơ đồ trao đổi goòng dùng loại ghi dối xứng đợc
thể hiện; hình 2.3.
5 4
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
2 1
3
Lp: khai thỏc A-K49
20
Hình 2.3: Sơ đồ trao đổi goòng
1. Máy xúc
2. Goòng đang chất tải
3. Đoàn goòng không tải
4. Đoàn goòng có tải
5. Ghi di động
- Số chuyên vận tái đất đá trong một chu kì là:
n=
V 18,72
=
, goòng
VG
VG
(2.25)
- Với:
- VG là thể tích chứa thực tế : VG = VGlt.KCĐ
(2.26)
3
- VGlt thể tích chứa goòng theo thiết kế, VGlt=3 m .
- KCĐ là hệ số chất , khi goòng di chuyển trong giếng nghiếng thì KCĐ= 0,9
- Thay vào (2.26) ta có thể tích chứa thực của goòng là:
VG = 3. 0,9 = 2,7m3 .
\
- Thay vào (2.25) ta có :
n=
18,72
= 7 goòng .
2,7
- Nh vậy để vận chuyển hết chỗ đất đá nổ ra cần 7 goòng trong một chu kì.
c. Tính toán thời gian cho công tác xúc bôc vận tải.
- Tổng số thời gian xúc bốc vận tải trong 1 đợt nổ đợc xác định bởi công thức sau:
TXB-VC=TVC+TDT+TXB ; phút.
(2.27)
Trong đó:
- TCT thời gian đi lên, đi xuống của goòng dọc theo giếng nghiêng đợc xác
định = quãng đơng vận chuyển và vận tốc trung bình.;
TVC =
n.2S
; phút.
Vtb
(2.28)
- ở đây :
2S chiều dài quãng đờng vận tải ta giả định là S =300m .
n là số chuyến vận tải đất đá trong một chu kì, n=7 goòng.
Vtb- là vận tốc trung bình nên xuống của goòng, theo quy phạm thì ta chọn
Vtb=2m/s < 5m/s.
+ Thay vào (2.28) thì ta có :
TVT =
7.2.300
= 2100( s) = 35 (phút).
2
- TXB là thời gian xúc bốc hết chỗ đất đá; TXB= 0,58h = 35 (phút).
- TDT tổng thời gian dỡ tải đợc tính theo công thức:
TDT= KĐM.(n-1) ; phút,
với :KĐM là định mức thời gian trao đổi goòng, KĐM = 2 phút/lợt nên
TDT= 2.(7-1) =12 ; phút
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
21
- Vậy tổng thời gian xúc bốc vận chuyển là:
TXB-VC=35 +35 + 12 = 82 (phút)
2.3.5 Tổ chức công tác chống giữ đờng lò.
a. Công tác chống tạm thời.
- Để rút ngắn thời gian thi công đờng lò thì ta sử dụng ngay khung chống cố định làm
khung chống tạm thời bằng cách đặt các khung chông tạm thời sao cho khoảng cách giữa
các khung chống tạm thời bằng 2 lần khoảng cách giữa các khung chống cố định. Nh vậy
về hình thức thì kết cấu và công tác tổ chức chống tạm cũng nh công tác chống định chỉ
khác nhau về khoảng cách giữa các khung chống tạm thời.
- Kết cấu của khung chống: ta chọn khung chống giữ làm bằng khung thép SVP-17
là khung chống cứng 2 đoạn, cho nên kết cấu của khung chống gồm 2 đoạn, đợc nối
cứng tại đỉnh vòm bằng các bản nối và bu lông, chân cột đợc hàn bản đế dùng hình
cong hoặc hình phẳng.
- Công tác lắp dụng khung chống: Đầu tiên tiến hành sửa gơng lò đào lỗ chân cột và
rãnh đặt dầm dọc, ngay sau khi đặt dầm dọc tiến hành dựng từng khung chống . Sau
đó tiến hành điều chỉnh khoảng cách, độ cao, độ thách, của khung chống. Sao cho
khung chống lằm trong mặt phẳng vuông góc với trục của đờng lò. Đồng thời tiến
hành vít chặt bu lông nối hai đoạn khung chống lại
với nhau. Cuối cùng ngời ta thực hiện cài chèn, đánh văng giữa cách khung chống.
Kết cấu của khung chống đợc thể hiện qua hình 2.4
Hình 2.4 Khung chống thép hình
b. Công tác chống cố định.
- Kết cấu, công tác lắp dựng khung chống cố định cũng tơng tự khung chống tạm
thơi , khi tiến hành chông chỉ cân lắp thêm một khung chống vào giữa hai khung
chống tạm thời là xong. Và khoảng cách giữa các khung chống cố định là 0,6 m/vì.
Vậy khoảng cách giữa khung chống tạm thời là 1,2 m/vì. Căn cứ vào khoảng cách
nh vậy thì mỗi chu kì nổ mìn thì ta phải lăp dụng 2 kết cấu khung chống 1 cố định
và 1 chống tạm thời.
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
22
c. Tính toàn thời hoàn thành công tác chống giữ.
- Là khoảng thời gian hoàn thiện lắp dụng toàn bộ khung chống trong một đợt nổ bao
gồm các công việc; lên xà bắt gông định vị vào ray, dựng cột, căn chỉnh vì chống bắt
bu lông, chèn tạm và chèn cố định. Qua theo dõi thực tế công tác chống giữ đờng lò,
thì thời gian thực tế của công tác chống giữ có thể xác định qua bảng 2.9.
Bảng 2.9. Thời gian lắp đặt khung chống trong một đợt nổ.
STT
Nng (ng)
Nvi (vì)
Lắp xà TlX,phút Dựng cột TDC,
phút
Đá có f=4-6
10
2
90
90
Đá có f=6-8
10
2
90
90
Nh vậy căn cứ theo bảng thì ta chọn số ngời làm công tác xú bốc là 10 ngời với đất
đá có độ kiên cố là f = 4 thì thời gian hoàn thành công tác chống giữ là 180 phút.
Nhng do tiêt diện của đờng lò là tơng đố hẹp cho nên chỉ có thể bố trí đội thợ tối đa
là 6 ngời cho nên khi đó thời gian chống giữ lò là: ta cũng lấy là 180 phút.
2.3.6. Các công tác phụ.
a. Công tác đặt đờng xe.
- Trong quá trình thi công và sử dụng đờng lò, ta sử dụng goòng để vận chuyển cho
nên phải lắp đặt đờng xe tạm thời. Do đó ta phải tiến hành lắp đặt đờng xe sau mỗi
chu kì. Sau khi xây dựng xong trục của đờng xe trên nền lò theo thiết kế và đánh dấu
trên gơng lò những mốc độ cao của đỉnh ray. Lắp đặt đờng xe cố định với thép làm
ray có mã hiệu P18, lắp đặt các tà vẹt tà vẹt có thể là bê tông và có thể bằng gỗ,
khoảng cách giữa các tà vẹt là 600mm, sau mỗi chu kì nổ sẽ phải lắp đặt thêm 2 tà
vẹt. Tà vẹt đợc đặt trên lớp đá dải với chiều cao của lớp đá dải theo thiết kế ở mục
1.3.2 chơng 1. Cỡ đờng xe bằng 900mm, thì ta chọn tà vẹt có chiều dài bằng
1500ữ1700mm. Độ dốc đờng xe theo hớng có tải lấy bằng 3ữ5%.
b. Công tác đào rãnh nớc.
- Do đất đá có độ kiên cố f=4 nên ta sử dụng phơng pháp đào rãnh nớc bằng thủ
công vì phơng pháp có thể tránh đợc các chấn động do phơng pháp khác gây ra cho
đờng lò. Rãnh thoat nớc có dạng lòng máng, vì đoạn thân giếng thi công có lợng nớc
chảy qua là 1,21m3/h cho nên theo [1] các kích thớc của rạch nớc đợc lựa chọn nh
sau:
b x b1 x h =230x180x260 (mm).
+ b là chiều rộng tại đỉnh rãnh.
+ b1 là chiều rộng tại đáy máng.
+ h là chiều sâu của rãnh.
Chơng 3: thiết kế tổ chức thi công đờng lò.
3.1. Lập biểu đồ tổ chc chu kì đào lò.
a. Xác định khối lợng công việc trong một chu kì.
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
23
* Công tác khoan:
- Số mét chiều dài lỗ khoan mà ta khoan đợc trong một chu kì đào lò là:
VK= lK.NG, m
(3.1)
Trong đó:
- VK chiều dài khoan mà ta khoan đợc trong 1 chu kì.
- lK chiều trung bình sâu của lỗ mìn, lK=1,4m
- NG số lỗ khoan bố trí trên gơng
- Thế vào (3.1) thì ta có :
VK= 1,4.35 = 49 (m).
* Công tác nạp thuốc:
VNN = NG = 35 (lỗ).
*Công tác xúc bốc vận tải:
- Theo mục 2.3.5 thì khối lợng đất đá cho công tác xúc bốc vận tải trong một chu kì
đào lò là:
VXB-VT = V = 18,72 (m3).
* Công tác chống giữ :
- Khối lợng của công tác chống giữ là:
VC = Số vì chống = 2 (vì).
* Thơi gian để thực hiện các công việc trong một chu ki đào lò.
- Thời gian hoàn hành các công việc trong mộ chi kì đợc xác định nh sau:
THI= TGkíp+ TKLM+TNMM+TTG- n+TXB-VC+TCl+ TNG+TDC+ Tkn+TMK+TP; phút ( 3.2)
- Trong đó :
+ TGca là thời gian giao ca, TGkíp=30 (phút).
+ TKLM thời gian khoan lỗ mìn, TKLM= 203; phút
+ TNMM thời gian nạp thuốc nổ mìn, TNMM=25 (phút).
+ TTG-n thời gian thông gió và nghỉ giữa kíp, TTG-n=30 (phút)
+ TXB-VC thời gian xúc bốc vận chuyển, TXB-Vc=82 (phút)
+ TCL thời gian chống lò, Tcl=180 (phút).
+ TNG thời gian nghỉ ăn giữa ca, TNG= 20 ( phút).
+ TDC thời gian di chuyển sàn công tác vào ra, TDC=20 (phút)
+ TKN thời gian khoan neo cáp chuẩn bị xúc bốc đất đá, TKN= 15 (phút)
+ TMk là thời gian đa máy khoan vào và chuẩn bị khoan + vẽ gơng, chọn
TMK=30(phút).
+ TP thời gian thực hiện công tác phụ, T=85 (phút).
- Vậy thời gian hoàn thành công việc trong một chu kì là:
THT=30 + 203 + 25 + 30 + 82 + 180 +20 + 20 + 15 + 30 + 85 = 720 (phút)
b. Xác định số ngời- ca cần thiết để hoàn thành chu kì.
- Xác định số ngời và ca cần thiết trong một chu kì đào lò có ý nghĩa hết sức quan
trọng điều đó sẽ ảnh hởng trực tiếp đến năng suất lao động và hiệu quả công việc.
- Kinh nghiệm đào lò thực tế cho thấy để tránh bị chồng chéo công việc không nên
bố trí theo 3 ca / 1ngày đêm. Mà ta chia thành ca sản suất nhỏ chia thành
4ca/1ngàyđêm.
- Thời gian chia ca nh sau:
Ca 1 : 6h - 11h
Ca 2 : 12h - 17h
Ca3 : 18h 23h
Ca4 : 0h - 5h
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
24
- Đội thợ đợc bố trí cho 1ca là 6 ngời. Một gơng đợc bố trí thành 4 kíp làm việc liên
tục theo 4 ca. Căn cứ vào thời gian các ca thì ta tổ chức một chu kì là 2 ca.
c. Lập biểu đồ thi công.
3.2. Xác định thời gian hoàn thành các công tác thi công đờng lò ( hoặc đoạn đờng lò đợc thiết kế ).
- Do một ngày đêm ta tổ chức đợc 4 ca làm việc tức là một ngày đêm ta sẽ thực hiện
đợc 2 chu kì làm việc mà mỗi chu kì làm việc thì tốc độ đi gơng là 1,2m.Vậy 1 ngày
đêm sẽ đào đợc 2,4 (m). Thời gian hoàn thành đoạn thân giếng thiết kế là:
Sinh Viờn: Nguyn vn Nguyờn
Lp: khai thỏc A-K49
25
