Đồ án thiết kế mỏ hầm lò (có file cad)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (185.67 KB, 52 trang )
CHƯƠNG I : ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ
I.
Điều kiện tự nhiên
Vị trí đia lí – địa hình khu mỏ
- Khu mỏ có địa hình đồi núi tương đối bằng phẳng , bề mặt địa hình không
có sông hồ , các công trình cần bảo vệ. Độ cao so với mực nước biến là
+100 . Độ sâu thiết kế từ -100 đến -400, các cụm phân bố ở độ sâu từ +50
đến -500
- Với địa hình trên tạo ra những thuận lợi cho việc bố trí sân công nghiệp
mỏ : Giếng chính , giếng phụ , khối nhà sang tuyển , khu vực lò sưởi, khu
vực hành chính kỹ thuật , khu vực nhà kho , sản xuất vì chống , trạm điện ,
trạm quạt chính , kho chứa than …. Để đáp ứng được nhu cầu đảm bảo sản
xuất liên tục , chất lượng vận tải , hướng gió , chất lượng sản phẩm … bên
cạnh đó cũng có những khó khăn nhất định : do địa hình bằng phẳng nên chỉ
có thể mở vỉa bằng giếng nên chi phí xây dựng ban đầu sẽ lớn , chi phí thoát
nước , thông gió lớn.
Điều kiện khí hậu khu vực
- Khu mỏ có khí hậu phân bố rõ rệt theo hai mùa : mùa mưa và mùa khô
II.
Điều kiện địa chất
Đặc điểm khu vực
- Khu vực không có đứt gãy , không có uốn nếp , khu vực mỏ được xếp vào
khu vực có cấu tạo địa chất đơn giản
- Cấu tạo vỉa than trong khu vực : các vỉa trong khu vực có cấu tạo đơn
giản , chiều dày ổn định không biến đổi nhiều , đầy đủ điều kiện để áp dụng
các công nghệ khai thác hiện tại và mang lại hiệu quả kinh tế
Cấu tạo vỉa than
-Khu mỏ bao gồm 7 vỉa than có cấu tạo đơn giản bao gồm các vỉa từ m1 đến
m7 . Chiều dài theo phương : 2200 m , khoảng cách trung bình từ vỉa 1 đến
vỉa 7 là 800m
-Các vỉa có chiều dày và góc dốc như sau :
Tên vỉa
Chiều dày ( m )
Góc dốc ( độ )
Tỷ trọng ( T/ m3 )
m1
2.8
25o
1.3
m2
7.2
28o
1.3
m3
1.8
31o
1.3
m4
4.6
35o
1.3
m5
3.5
45o
1.3
m6
5.6
48o
1.3
m7
1.8
55o
1.3
Cấu tạo địa chất
-Đá vách , đá trụ được điều khiển bằng phương pháp phá hỏa toàn phần
- Nước mặt :Khu vực khai thác mỏ có địa hình đồi núi nên nguồn cung cấp
nước mặt chủ yếu là nước mưa; mỏ sẽ chịu ảnh hưởng một lượng nhỏ nước
mặt bị ngấm xuống theo các khe nứt nhỏ trên mặt đất.
- Nước ngầm :Không có tầng nguồn nào đáng kể.Nước ngầm ở đây chủ yếu
do nước mặt ngấm xuống,nhưng phần vỉa nằm dưới mực nước biển sẽ chịu
ảnh hưởng,nhưng do độ ngấm không đáng kể do đó công tác thoát nước
không gặp nhiều khó khăn.
CHƯƠNG II: MỞ VỈA VÀ CHUẢN BỊ RUỘNG MỎ
I.
Tính toán trữ lượng mỏ, công suất và tuổi mỏ
1.
Tính toán trữ lượng đia chất – trữ lượng cân đối
Theo tài liệu thăm dò địa chất khu vực thiết kế , trữ lượng địa chất của 7 vỉa
than được tính theo công thức sau đây :
ZĐC = S.H.m.
Trong đó :
S: Kích thước ruộng mỏ theo phương ( m )
H: Kích thước ruộng mỏ theo hướng dốc ( m )
m: Chiều dày vỉa than ( m )
: Dung trọng của than ( T/m3 )
Tên vỉa
S(m)
H(m)
m(m)
( T/m3 )
m1
2200
828,17
2,8
1,3
6631985
m2
2200
745,52
7,2
1,3
15351748
m3
2200
679,56
1,8
1,3
3498375
m4
2200
610,21
4,6
1,3
8027923
m5
2200
494,98
3,5
1,3
4954750
m6
2200
336,41
5,6
1,3
5387943
m7
2200
306,19
1,8
1,3
1571118
Zđc ( T )
Vậy = 45423842( Tấn )
Do điều kiện địa hình thuận lợi , khai thác đảm bảo tính hiệu quả về mặt
kinh tế và kỹ thuật nên ZĐC = ZCĐ = 45423842( Tấn )
2.
Trữ lượng công nghiệp , công suất 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 = 34390848 . 0,82 = 37247550 ( Tấn )
Công suất và tuổi mỏ
Công suất thiết kế : A = 600000 ( Tấn / năm )
Tuổi mỏ ( TM ) được xác định như sau :
TM = 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 = = 62 ( 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 = 65 ( năm )
II.
Phân chia ruộng mỏ .
III.
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
H
Hd
m1
50
118,31
m2
50
106,50
m3
50
97,08
m4
50
87,17
m5
50
70,71
m6
50
67,28
m7
50
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
IV.
Lc ( m )
m1
109,31
m2
97,50
m3
88,08
m4
78,17
m5
61,71
m6
58,28
m7
52,03
Xây dựng các phương án mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ
Qua việc nghiên cứu bản đồ địa chất , mặt cắt địa chất , bản đồ địa hình
và địa chất khu vực thiết kế . Đưa ra 2 phương án để tiến hành mở vỉa
khai thác khu mỏ này:
Phương án I :Giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa
Phương án II :Giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa
1.
Phương án I :Giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa
a.
Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị ( bản vẽ…..)
b.
Trình tự đào lò
Buớc đầu,người ta đào các đường lò mở vỉa và chuẩn bị theo
thứ tự như sau : Từ mặt đất ở vị trí chân núi tiến hành đào hai
giếng đứng chính 1 và phụ 2 sâu đến mức vận tải của tầng cuối
cùng.Sau xây dựng các sân giếng vận tải 3 và sân giếng thông
gió của tầng thứ nhất.Từ các sân giếng ,đào các lò xuyên vỉa
của tầng : xuyên vỉa vận tải 4 và thông gió 5 ,sao cho từ giếng
có thể liên hệ được với các vỉa than trong cụm vỉa.
Từ chỗ giao nhau giữa lò xuyên vỉa với từng vỉa than
,theo phương vỉa về hai cánh đào các lò dọc vỉa của tầng :lò dọc
vỉa vận tải 6 và lò dọc vỉa thông gió 7.Khi các lò dọc vỉa vận tải
6 và lò dọc vỉa thông gió 7 đến biên giới của tầng thì được nối
với nhau bằng lò cắt 8.Để bảo vệ lò dọc vỉa vận tải 6 ta phải
đào lò song song 9 và các họng sáo 10 để chừa lại các vỉa than
nguyên khối.Cuối cùng tiến hành xây dựng lò chợ 11.
Đến thời điểm kết thúc khấu than ở tầng thứ nhất ,cần
chuẩn bị xong tầng thứ hai.
c.
Sơ đồ vận tải
Trong phương pháp mở vỉa này ,than khai thác được vận
tải bằng máng cào đặt dọc theo lò dọc vỉa vận tải 6,theo nó từ
hai cánh được đưa về lò xuyên vỉa vận tải 4 ,vào sân giếng vận
tải 3 ,rồi được trục lên mặt đất qua giếng đứng 1.
Thiết bị cung cấp cho các lò chợ được đưa vào mỏ qua
giếng đứng 2 ,vào sân giếng thông gió 5 rồi theo lò xuyên vỉa
thông gió 7 đến lò dọc vỉa thông gió 8 vào lò chợ.Tầng thứ hai
tương tự như tầng thứ nhất.
d.
Sơ đồ thông gió
Gió sạch được đưa vào mỏ qua giếng đứng 2 xuống đến mức
vận tải của tầng đang khai thác vào sân giếng vận tải 3 sau đó
theo lò xuyên vỉa vận tải 4 ,lò dọc vỉa vận tải 6 vào lò chợ 11.
Gió bẩn từ lò chợ sẽ thoát lên lò dọc vỉa thông gió 7 theo lò
xuyên vỉa thông gió 5 vào sân giếng và giếng chính 1 ,rồi qua
nó thoát lên mặt đất.
2.
Phương án II : Giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng để mở vỉa
phần sâu
a.
b.
Sơ đồ mở vỉa và chuẩn bị ( bản vẽ….)
Trình tự đào lò
Buớc đầu,người ta đào các đường lò mở vỉa và chuẩn bị theo
thứ tự như sau : Từ mặt đất ở vị trí chân núi tiến hành đào hai
giếng nghiêng chính 1 và phụ 2 sâu đến mức vận tải của tầng
thứ nhất.Sau đó tạm dừng việc đào giếng , xây dựng các sân
giếng vận tải 3 và sân giếng thông gió của tầng thứ nhất.Từ các
sân giếng ,đào các lò xuyên vỉa của tầng : xuyên vỉa vận tải 4
và thông gió 5,sao cho từ giếng có thể liên hệ được với các vỉa
than trong cụm vỉa.
Từ chỗ giao nhau giữa lò xuyên vỉa với từng vỉa than
,theo phương vỉa về hai cánh đào các lò dọc vỉa của tầng :lò
dọc vỉa vận tải 6 và lò dọc vỉa thông gió 7.Khi các lò dọc vỉa
vận tải 6 và lò dọc vỉa thông gió 7 đến biên giới của tầng thì
được nối với nhau bằng lò cắt 8.Để bảo vệ lò dọc vỉa vận tải 6
ta phải đào lò song song 9 và các họng sáo 10 để chừa lại các
vỉa than nguyên khối.Cuối cùng tiến hành xây dựng lò chợ 11.
Đến thời điểm kết thúc khấu than ở tầng thứ nhất ,cần
chuẩn bị xong tầng thứ hai
c.
Sơ đồ vận tải
Trong phương pháp mở vỉa này ,than khai thác được vận tải
bằng máng cào đặt dọc theo lò dọc vỉa vận tải 6,theo nó từ hai
cánh được đưa về lò xuyên vỉa vận tải 4 ,vào sân giếng vận tải
3 ,rồi được trục lên mặt đất qua giếng nghiêng 1.
Thiết bị cung cấp cho các lò chợ được đưa vào mỏ qua
giếng nghiêng 2 ,vào sân giếng rồi theo lò xuyên vỉa thông gió
5 đến lò dọc vỉa thông gió 7 vào lò chợ.Tầng thứ hai tương tự
như tầng thứ nhất.
d.
Sơ đồ thông gió
Gió sạch được đưa vào mỏ qua giếng nghiêng 2 xuống đến
mức vận tải của tầng đang khai thác vào sân giếng vận tải 3 sau
đó theo lò xuyên vỉa vận tải 4 ,lò dọc vỉa vận tải 6 vào lò chợ
11.
Gió bẩn từ lò chợ sẽ thoát lên lò dọc vỉa thông gió 7 theo lò
xuyên vỉa thông gió 5 vào sân giếng vầ giếng chính 1 ,rồi qua
nó thoát lên mặt đất.
3.
So sánh kỹ thuật và kinh tế giữa 2 phương án .
So sánh về kỹ thuật
a.
STT Chỉ tiêu so sánh
Phương án II
Phương án I
1
Khối lượng san gạt
mặt bằng
Như nhau
Như nhau
2
Khối lượng đường lò Chiều dài giếng
mở vỉa
nghiêng lớn nhưng
chiều dài lò xuyên
vỉa nhỏ
Chiều dài giếng
đứng nhỏ nhưng
chiều dài lò xuyên
vỉa lớn
3
Kỹ thuật thi công
Dễ dàng
Khó khăn
4
Thời gian đưa mỏ
vào sản xuất
Nhanh hơn
Chậm hơn
5
Vốn đầu tư ban đầu
Nhỏ hơn
Lớn hơn
6
Vận tải
Vận tải khó khăn
do quãng đường
vận tải lớn hơn
Vận tải dễ dàng hơn
do quãng đường vận
tải nhỏ hơn
7
Thoát nước
Khó khăn hơn do
chiều dài ống lớn
Dễ Dàng hơn do
chiều dài ống ngắn
hơn
hơn
8
Xậy dựng trạm quạt
Như nhau
Như nhau
9
Tổn thất than
Như nhau
Như nhau
10
Chi phí bảo vệ giếng Lớn
Nhỏ
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 .
b.
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
Giếng đứng chính
360
80
28800
2
Giếng đứng phụ
360
80
28800
3
Lò xuyên vỉa tầng
mức -100
910
25
22750
4
Lò xuyên vỉa tầng
mức -150
945
25
23625
5
Lò xuyên vỉa tầng
mức -200
980
25
24500
6
Lò xuyên vỉa tầng
mức -250
1015
25
25375
7
Lò xuyên vỉa tầng
mức -300
1050
25
26250
8
Lò xuyên vỉa tầng
mức -350
1090
25
27250
9
Lò xuyên vỉa tầng
mức -400
1115
25
27875
8
Rãnh gió
40
15
600
9
Sân giếng
1400
20
28000
Tổn
g
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
L (m)
r ( triệu/m- t (năm)
năm
Thành
tiền
1
Giếng đứng
chính
360
0,1
65
2340
2
Giếng đứng
phụ
360
0,1
65
2340
3
Lò xuyên vỉa
tầng mức -100
910
0,25
10,8
2457
4
Lò xuyên vỉa
945
0,25
21,6
5103
tầng mức -150
5
Lò xuyên vỉa
tầng mức -200
980
0,25
21,6
5292
6
Lò xuyên vỉa
tầng mức -250
1015
0,25
21,6
5481
7
Lò xuyên vỉa
tầng mức -300
1050
0,25
21,6
5670
8
Lò xuyên vỉa
tầng mức -350
1090
0,25
21,6
5886
9
Lò xuyên vỉa
tầng mức -400
1115
0,25
10,8
3010
10
Rãnh gió
40
0,13
65
338
11
Sân giếng
1400
0,15
10,8
2268
Tổn
g
40185
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 )
Cvt
(triệu/
t /km )
Q ( tấn )
T
( năm
)
Thành
tiền
(triệu)
1
Giếng đứng
chính
0,36
0,0020
600000
65
28080
2
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-100
0,91
0,0010
600000
10,8
5897
3
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-150
0,945
0,0010
600000
21,6
12247
4
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-200
0,98
0,0010
600000
21,6
12700
5
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-250
1,015
0,0010
600000
21,6
13154
6
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-300
1,050
0,0010
600000
21,6
13608
7
Lò xuyên
vỉa tầng
mức
-350
1,090
0,0010
600000
21,6
13608
8
Lò xuyên
1,115
0,0010
600000
10,8
14126
vỉa tầng
mức
-400
9
Sân giếng
1,400
0,0010
600000
10,8
Tổn
g
9072
116110
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
Tên các đường lò
Li ( m )
Ki
( triệu/m )
Thành tiền
( triệu )
1
Giếng nghiêng
chính
1052
30
31560
2
Giếng nghiêng
phụ
851
30
25530
3
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-100
1248
25
31200
4
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-150
1146
25
28650
5
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-200
1044
25
26100
6
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-250
942
25
23550
7
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-300
840
25
21000
8
Lò xuyên vỉa
mức -350
780
25
19500
9
Lò xuyên vỉa
mức -400
650
25
16250
9
Sân giếng
1400
20
28000
10
Rãnh gió
40
15
600
Tổn
g
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
Tên đường lò
L (m)
r
( triệu/mnăm)
1
Giếng
nghiêng chính
1052
0,30
65
20514
2
Giếng
nghiêng phụ
851
0,30
65
16594
t (năm)
Thành
tiền
4
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-100
1248
0,25
10,8
3369
5
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-150
1146
0,25
21,6
6188
6
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-200
1044
0,25
21,6
5637
7
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-250
942
0,25
21,6
5086
8
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-300
840
0,25
21,6
4536
9
Lò xuyên vỉa
mức -350
780
0,25
21,6
4212
10
Lò xuyên vỉa
mức -400
650
0,25
10,8
1755
11
Sân giếng
1400
0,13
10,8
1965
12
Rãnh gió
40
0,15
65
390
Tổn
g
70249
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
L
( km )
Cvt
(triệu/ t
/km )
Q
( tấn )
T
( năm )
Thành
tiền
(triệu)
1
Giếng
nghiêng
chính
1,052
0,0020
600000
65
82056
2
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-100
1,248
0,0010
600000
10,8
8087
3
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-150
1,146
0,0010
600000
21,6
14852
4
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-200
1,044
0,0010
600000
21,6
13530
5
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-250
0,942
0,0010
600000
21,6
12208
6
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-300
0,840
0,0010
600000
21,6
10886
7
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-350
0,780
0,0010
600000
21,6
10108
8
Lò xuyên vỉa
tầng mức
-400
0,650
0,0010
600000
10,8
4212
9
Sân giếng
1,400
0,0010
600000
10,8
9072
STT Tên đường lò
Tổn
165013
g
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
ST
T
Các chỉ tiêu
1
Các phương án
Phương án I
Phương án II
Chi phí XDCB
263825
251940
2
Chi phí bảo vệ lò
40185
70249
3
Chi phí vận tải
116110
165013
420120
487202
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
V.
Thiết kế thi công đường lò mở vỉa
1. Chọn hình dạng tiết diện ngang của lò
Do đặc điểm địa chất của khu mỏ, bao gồm nhiều vỉa trong ruộng mỏ, do đó
thời gian tồn tại của đường lò phục vụ khai thác lớn. Để đảm bảo an toàn và kéo
dài tuổi thọ của đường lò, cũng như phù hợp với loại vật liệu có độ bền cao, thời
gian tồn tại lâu dài ta chọn tiết diện hình vòm bán nguyệt là hợp lý nhất.
2. Chọn loại vật liệu chống
Do thời gian tồn tại của đường lò lớn, do đặc điểm nước mỏ không có khả
năng ăn mòn kim loại do đó ta chọn vỏ chống cho lò xuyên vỉa là thép lòng máng,
loại CBJJ 27.
Riêng các đoạn lò xuyên vỉa qua đứt gãy, dưới đường vận tải ô tô sử dụng vỏ
chống bê tông cốt thép.
II.7.2. Xác định kích thước tiết diện lò
1. Chọn và tính toán thiết bị vận tải
Với điều kiện khai thác mỏ, và điều kiện vận tải hiện tại của mỏ chọn thiết bị
vận tải trong lò xuyên vỉa là tầu điện.
Do yêu cầu sản lượng thiết kế mỏ và nhu cầu tăng sản lượng ngày càng cao,
và mỏ là mỏ loại 1 về khí CH4 chọn đầu tàu điện acquy A14 - 2 và goòng loại YBD
-3.
2. Tính toán tiết diện ngang của lò xuyên vỉa
2.1. Chiều rộng bên trong, bên ngoài vỏ chống
Chiều rộng bên trong vỏ chống được xác định theo công thức:
B = m + k. A + (k-1). C + n, (m)
Trong đó :
m - Khoảng cách an toàn giữa thiết bị và khung chống m = 0,3 (m).
A - Kích thước lớn nhất của thiết bị A = 1,35 (m).
C - Khoảng cách an toàn giữa 2 thiết bị chuyển động ngược chiều
nhau
C = 0,25 (m).
k - Số đường vận tải trong đường lò k = 2.
n - Khoảng cách từ thiết bị vận tải tới vì chống tính ngang với chiều
cao thiết bị vận tải.
n = (1,7 - htb). cotgα + n′ (m).
n′ - Khoảng cách an toàn cho người đi lại, mang vác thiết bị tính từ
phần nhô ra lớn nhất của thiết bị ở độ cao (1,7 - 1,8) m tới vì chống,
theo quy phạm n′ ≥ 0,7 (m), chọn n′ = 0,8 (m).
α - Độ thách của khung chống, với vì chống hình vòm α = 0.
htb - Khoảng cách từ mức trên cùng của thiết bị tới đường lò,
htb = 1,5 (m).
vậy: n = 1,7 -1,5 + 0,8 = 1 (m).
Thay số vào biểu thức ta có :
B = 0,3 + 2. 1,35 + 0,25 + 1 = 4,25 (m).
- Chiều rộng bên ngoài vỏ chống.
Bn = B + 2. (a + b) (m).
Với :
a - Chiều dày vỏ chống a = hr = 0,16 (m).
b - Chiều dày thanh chèn b = 0,1 (m).
Vậy :
Bn = 4,25 + 2. (0,16 + 0,1) = 4,77 (m)
2.2. Chiều cao từ nền lò tới chân vòm
h = h1 + hđx (m)
h - Chiều cao từ nền lò lên tới chân vòm (m).
h1 - Chiều cao từ đỉnh ray lên tới chân vòm, do đường lò có 2 đường
xe chọn h1 = 1,5 (m).
hđx - Chiều cao của đường xe (m).
hđx = hđ + hr (m).
hđ - Chiều cao lớp đất đá giải, chọn loại ray P33 do đó chọn hđ = 0,2 (m).
hr - Chiều cao ray loại P33 có hr = 0,16 (m).
vậy :
hđx = 0,2 + 0,16 = 0,36 (m)
Thay vào công thức ta có : h = 1,5 + 0,36 = 1,86 (m).
2.3. Bán kính của vòm, diện tích của đường lò
- Bán kính vòm bên trong vỏ chống.
Rt = B/2 = 4,25/2 = 2,125 (m).
- Diện tích sử dụng đường lò.
Ssd = Sv + Shl (m2).
- Ssd : diện tích sử dụng của đường lò (m2).
1
2
1
2
- Sv : diện tích vòm (m2) :Sv = .π. R2 = .3,14.(2,125)2 = 7,08(m2) .
- Shl : diện tích phần hông lò (m2) :
Shl = B. h = 4,25. 1,86 = 7,9 (m2).
Vậy : Ssd = 7,08+7,9 = 14,98 (m2).
- Diện tích đào.
Sđ =
1
2
.π.Rn2 + Bn. h =
1
2
.3,14.(2,125)2 + 4,77. 1,86 = 16 (m2).
Lượng gió cần thiết để thông gió cho mỏ tính theo sản lượng thiết kế :
Q
=
An. q. k
N
,( m3/ph )
Trong đó:
q - lượng gió cần thiết trên một tấn than, với mỏ loại 1 về khí CH4
q = 1 m3/ph
An - Sản lượng khai thác An = 600 000 (tấn/năm).
N - Số ngày làm việc trong năm N = 300 (ngày).
k - Hệ số dự trữ k = 1,2.
Thay số :
Q
=
600.000. 1. 1,2
300
= 2400
(m3/ph)
= 40 (m3/s)
Vận tốc gió trong đường lò :
v = Q/Sđ = 40/16 = 2,5 (m/s).
Ta có :
0,15 (m/s) ≤ v ≤ 8 (m/s).
Vậy tiết diện đường lò thỏa mãn điều kiện thông gió.
4. Tính toán áp lực của đất đá tác dụng lên lò, lập hộ chiếu chống lò
4.1. Áp lực nóc. Theo giả thuyết của Giáo sư M. M. Prôtôđiakônôv áp lực tác
dụng tác dụng lên
1m chiều dài lò được xác định theo công thức :
Pn =
4
3
2
. a
f
.γ
, (tấn/m - lò)
Trong đó :
γ - Trọng lượng thể tích đất đá nóc γ = 2,7 T/m3.
f - Độ cứng trung bình của đất đá, f = 7,82.
a - Chiều rộng ở nóc lò a = 2,125 (m).
Vậy :
Pn
4 . 2,1252
=
. 2,7 = 2,08 , (tấn/m - lò)
3
7,82
4.2. Áp lực tác dụng lên hông lò
Theo giả thuyết của P. M. tximbarêvich thì áp lực tác dụng lên 1m chiều dài
hông lò được xác định được xác định theo công thức :
Ph
γ. h
=
. (h + 2b1). 90 - ϕ
( Tg2
2
2
), (tấn/m lò)
Trong đó :
γ - Trọng lượng thể tích đất đá γ = 2,7 T/m3.
h - Chiều cao đường lò h = 4,245 (m).
f - Độ cứng trung bình của đất đá f = 7,82.
ϕ - Góc ma sát trong của đất đá ở hông lò ϕ = 700.
b1 - Chiều cao vòm cân bằng tự nhiên.
1
b1 =
f
900 + ϕ
. [ a + h. cotg(
2
), (m)
Vậy ta có :
1
b1 =
900 + 700
. (2,125 + 4,245. cotg
7,82
2
) = 0,37
(m)
Thay số vào biểu thức :
Ph =
2,7. 4,245
.(4,245 + 2. 0,37).tg
2
2
90 - 700
2
= 0,89 (tấn/m - lò)
4.3. Áp lực tác dụng lên nền lò
Theo giả thiết của P. M. Tximbarêvich
=
N
γ. H2
2
.
tg11 (90 - ϕ)/2
[1 - tg4(90 - ϕ)/2]2
(tấn/m - lò)
Trong đó :
H1 - là chiều cao cột đá tác dụng lên nền lò.
H1 = h + b1 = 4,245 + 1,02 = 5,247 (m)
Thay số ta có :
N =
7,82. 5,2472
2
11
0
0
. tg (90 - 70 )/2
[1 - tg4(900 - 700)/2]2
= 5,51. 10-7 (tấn/m - lò).
Do đất đá ở khu mỏ thuộc loại đất đá cứng có hệ số kiên cố trung bình
= 7,82 nên áp lực tác dụng lên nền lò có trị số rất nhỏ có thể bỏ qua.
f
2,08 T/m
0,89 T/m
S¬ § å Ph©n bè l ùc
4.4. Bước chống
Bước chống lò được xác định theo công thức
L=
[Pvi]
Pn
(m)
Trong đó :
L - chiều dài bước chống (m).
[Pvi] - Khả năng chịu tải của một vì chống, với vì chống bằng thép
SVI _9 thì [Pvi] = 1,68 (T/vì).
Pn - áp lực tác dụng lên nóc lò Pn = 2,08 (T/m).
L=
1,68
2,08
= 0,81 (m)
Chọn bước chống ở lò xuyên vỉa tầng là 0,8 (m/vì).
Hộ chiếu chống lò xuyên vỉa vận tải.
II.7.3. Lập hộ chiếu khoan nổ mìn thi công đào lò xuyên vỉa
1. Tính toán các thông số nổ mìn
Sử dụng phương pháp đào lò toàn gương, phá đá bằng khoan nổ mìn, rạch
hình lăng trụ, nổ mìn tạo biên, phương pháp nổ mìn điện.
1.1. Chọn loại thuốc nổ và phương tiện nổ
- Thuốc nổ:
Với điều kiện mỏ là mỏ loại 1 về khí CH 4, độ cứng đất đá từ 5 ữ 8. Để đảm
bảo an toàn trong công tác nổ mìn và đạt hiệu quả cao trong công tác phá vỡ đất đá
chọn loại thuốc nổ AH-1 của Việt Nam do công ty Hóa chất mỏ sản xuất. Các đặc
tính của thuốc nổ AH-1 được trình bày trong bảng II - 13.
- Kíp nổ: Chọn loại kíp điện vi sai an toàn do Trung Quốc sản xuất và được
cung cấp bởi công ty Hóa Chất mỏ. Các đặc tính của kíp điện vi sai an toàn.
Bảng II.17: các đặc tính thuốc nổ loại AH-1
TT
Các thông số
Đơn vị
Trị số
g/cm3
0,95 - 1,1
%
0,5
Khả năng sinh công
cm3
250 - 260
4
Sức công phá (min)
mm
10
5
Khoảng cách truyền nổ
cm
5
6
Thời hạn bảo đảm
tháng
3
7
Trọng lượng thỏi thuốc
kg
0,2
8
Đường kính thỏi thuốc
mm
36
9
Chiều dài thỏi thuốc
mm
200
Kcal/kg
1100 - 1150
1
Tỷ trọng thuốc nổ
2
Độ ẩm
3
10 Nhiệt lượng nổ
