Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò Lời nói đầu Trong ngành công nghiệp khai thác khoáng sản. Ngành khai thác than chiếm vị chí rất quan trọng. Nh chúng ta biết để khai thác than thì thờng áp dụng hai phơng pháp khai thác: lộ thiên hoặc hầm lò, tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất, điều kiện kỹ thuật, tình hình kinh tế xã hội của từng vùng, từng khu vực chứa than mà ta áp dụng hình thức khai thác cho phù hợp. Vì vậy môn học khai thác mỏ hầm lò không thể thiếu đợc trong quá trình đào tạo các kỹ s khai thác mỏ trong trờng đại học mỏ địa _ chất. Do đó để cho các sinh viên nắm vững kiến thức về chuyên môn hầm lò thì việc làm đồ án môn học là điều cần phải làm đối với mỗi một sinh viên ngành khai thác mỏ. Sau khi kết thúc môn học thiết kế mỏ hầm lò em đợc thầy Trần Văn Thanh giao cho đề tài thiết kế mở vỉa và khai thác cho môt cụm vỉa. Đợc sự chỉ bảo và giúp đỡ tận tình của thầy Trần Văn Thanh em đã hoàn thành đồ án môn học của mình. Do trình độ thực tế và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án môn học của em không thể tránh khỏi những khiếm khuyết. Em mong các thầy, và các bạn đồng nghiệp chỉ bảo cho em để em đợc hoàn thiện thêm đồ án và kiến thức cho bản thân. Để hoàn thành đợc đồ án môn học em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Văn Thanh, và chúc thầy, và gia đình luôn mạnh khoẻ! Cẩm Phả, Tháng 05 năm 2009 Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 1 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò Chơngi: đặc điểm chung về địa chất i. đặc điểm điều kiện địa chất của cụm vỉa. M 2 M 1 3,0 4,0 6,0 2,0 4,0 3,0 3,0 2,0 25 - 30 -150 +250 -100 -50 0- + +50 +100 +150 +200 oo v 1 v 8 v 7 v 6 v 5 v 4 v 3 v 2 Cụm vỉa có điều kiện địa chất tơng đối đơn giản, cụm vỉa nằm trên đồi gồm có 8 vỉa, có độ cao từ mức -150 đến +200, có lớp đất phủ khoảng 25 - 50m, khoảng cách giữa các vỉa lớn, các vỉa nằm song song với nhau, và có góc dốc nh nhau = 25 o 30 o , khối lợng riêng của các vỉa bằng nhau = 1,45 tấn/m 3 , chiều dài của các vỉa theo đờng phơng bằng nhau L p =1500m, chiều dày của từng vỉa tơng đối ổn định và có độ dày nh sau: Vỉa 1 2 3 4 5 6 7 8 Chiều dày(m) 2 3 3 4 2 6 4 3 II. Trữ lợng. Theo điều kiện bài ra ta thiết kế mở vỉa cho cụm vỉa từ mức M 2 = -150 m đến mức M 1 = +50m, nên ta chỉ cần tính trữ lợng cho cụm vỉa từ mức -150 đến +50 m . 2.1 Trữ lợng địa chất Z đc . Z đc = Z đc1 + Z đc2 + Z đc3 + Z đc4 + Z đc5 + Z đc6 + Z đc7 + Z đc8 Trong đó: Z đci = i ii HM sin . 1 . Z đci : Trữ lợng địa chất vỉa thứ i,(tấn) M 1 : Chiều dày của vỉa 1 ,(m). H: Độ chênh cao (m). : Góc dốc của vỉa.(độ). 2.2 Trữ lợng công nghiệp Z cn . Z cn = Z cn1 + Z cn2 + Z cn3 + Z cn4 + Z cn4 + Z cn5 + Z cn6 + Z cn7 + Z cn8 Z cni = C.Z đci Trong đó: Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 2 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò Z cni : Trữ lợng công nhgiệp thứ i, (tấn). Với C là hệ số khai thác, ta chọn C = 0,75 Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 3 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò bảng trữ lợng cụm vỉa TT vỉa Chiều dày vỉa(m) Góc dốc trung bình cụm vỉa(độ) Mức d- ới Mức trên Chiều dài theo ph- ơng(m) Trữ lợng địa chất(tấn) Trữ lợng công nghiệp(tấn) 1 2 27.5 -150 50 1500 1884142 1413107 2 3 27.5 -150 50 1500 2826213 2119660 3 3 27.5 -150 50 1500 2826213 2119660 4 4 27.5 -150 50 1500 3768284 2826213 5 2 27.5 -150 50 1500 1884142 1413107 6 6 27.5 -150 50 1500 5652426 4239320 7 4 27.5 -150 50 1500 3768284 2826213 8 3 27.5 -150 50 1500 2826213 2119660 Tổng 25435917 19076940 Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 4 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò ChơngII: mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ I. Sản lợng và tuổi mỏ. 1. Sản lợng mỏ. Theo phạm vi của đồ án thiết kế, sản lợng cần thiết để có sản lợng A m = 1700.000 tấn/năm 2. Tuổi mỏ Tuổi mỏ là thời gian tồn tại của mỏ tính từ thời kỳ xây dựng cơ bản đến khi nạo vét khai thác hết cụm vỉa từ mức -150 +50 để có sản lợng1700.000 T/năm T tm = T 1 + T 2 + T 3 năm Trong đó: T m : Tuổi mỏ (năm) T 1 : Thời gian tồn tại của khu mỏ ( năm) Trong đó: Z cn : Trữ lợng công nghiệp của mỏ Z cn = 19076940, Tấn A m : Sản lợng khai thác A m = 1700.000 ,T/năm Vậy: T 1 = 19076940 = 11,22 năm 1700.000 T 2 : Thời gian xây dựng mỏ (năm); T 2 = 1 năm T 3 : Thời gian khấu vét ( năm ); T 3 = 1năm Vậy thời gian tồn tại của mỏ là: T tt =11,22 + 1 +1 = 13,22 năm II. Phân chia ruộng mỏ Bất kỳ ruộng mỏ nào thì cũng phải khai thác trong một thời gian lâu mới hết. Vì vậy mà ruộng mỏ cần phải chia nhỏ thành từng tầng để khai thác. Trong giới hạn đồ án ta chọn một phơng pháp chia hợp lý có hiệu quả. Vì vậy ta chọn phơng pháp chia ruộng mỏ thành các tầng. Ruộng mỏ có chiều dài theo hớng dốc là 440m. Ta chia ruộng mỏ thành 4 tầng chiều dài theo hớng dốc của mỗi tầng là 110m. iii. mở vỉa. Căn cứ theo điều kiện đề bài, ta có thể đa ra 2 phơng án mở vỉa cho cụm vỉa nh sau: Phơng án 1. Giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa chính kết hợp lò thợng. Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 T 1 = Z cn A m 5 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò 5 4,4' 3 2 1,1' +200 +150 +100 +50 + -0 -50 -100 +250 -150 M 1 M 2 A A 1,1; Giếng nghiêng chính, phụ. 2; Lò bằng vận tải chính. 3; Lò bằng thông gió chính. 4,4: Lò thợng chính phụ. 5; Lò dọc vỉa vận tải, thông gió. Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 6 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò Lò so ng song Họng sáo Lò nối Ga vòng 5 1,1' 4,4' 3 2 Lò chợ A_A Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 7 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò Phơng án 2. Giếng nghiêng kết hợp lò bằng xuyên vỉa từng tầng. 1,1; Giếng nghiêng chính phụ.2;Lò bằng vận tải.3;Lò bằng thông gió.4;Lòdọc vỉa vận tải.5;Lò dọc vỉa thông gió. 3 2 1,1' +200 +150 +100 +50 + -0 -50 -100 +250 -150 M 1 M 2 A A 5 4 Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 8 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò Lò song song 1,1' 3 2 5 4 +50 -150 -100 -50 0 + - Lò chợ A_A Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 9 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò So sánh chỉ tiêu kỹ thuật giữa 2 phơng án. Chỉ tiêu kỹ thuật . Phơng án 2 Phơng án 1 Ưu điểm: Khối lợng đào lò chuẩn bị ban đầu nhỏ. Vốn đầu t ban đầu nhỏ. Chi phí bảo vệ các đờng lò ban đầu nhỏ. Thời gian đa mỏ vào sản suất ngắn Tổn thất thấp do không phải để lại ở lò thợng. Ưu điểm: Tổn thất để lại ở các đờng lò bảo vệ nhỏ. Vận tải thông gió đơn giản không phải di chuyển nhiều. Tổng chiều dài các đờng lò đào nhỏ Nhợc điểm: Tổng chiều dài các đờng lò chuẩn bị lớn. Thông gió, vận tải phức tạp do phải di chuyển nhiều ở các mức khác nhau. Nhợc điểm: Khối lợng đào các đờng lò chuẩn bị ban đầu lớn. Thời gian đa mỏ vào sản suất dài hơn Chi phí cho bảo vệ các giếng lớn do phải đào hết toàn bộ chiều dài giếng. Tổn thất ở các trụ bảo vệ lò thợng lớn. Vậy theo chỉ tiêu kỹ thuật ta chọn phơng án 2 2. Công tác đào chống lò. Ta lựa chọn chống lò bằng vì thép svp, đào lò bằng phơng án nổ mìn Ta có các hộ chiếu chống các đờng lò nh sau Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 10 [...]... 23 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò mặt cắt a - a 700 700 2200 1000 500 0 70 800 1200 Cư ợcưngănưđấtưđáưpháưhoảưưưưư sơ đồ đấu kíp 1 2 84 kíp mìn Sinh viên: Nguyễn Văn Linh 24 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò biểu đồ tổ chức chu kỳ Kí Hiệu Tên công việc Lò chợ ca i ca ii 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18... điểm: Khối lợng đào lò dọc vỉa lớn, thời gian bớc vào sản suất dài, vốn đầu t ban đầu lớn Sinh viên: Nguyễn Văn Linh 16 Lớp: Khai Thác -BK50 đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò A Trờng đại học mỏ địa chất A_A B 5 + 0 B c ủ ac hắn gió A - Sinh viên: Nguyễn Văn Linh B _B 0 Gi ó sạch Gió bẩn Vận tải than 17 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò Phơng án 2: Hệ thống... Linh 20 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất => Nchợ = Sinh viên: Nguyễn Văn Linh đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò 1700000 255000 9 169680 21 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò 2.Các thông số khấu than trong lò chợ a Chiều sâu lỗ khoan Tiến độ dịch chuyển lò chợ sau một chu kỳ là r= 1,2 m/chu kỳ Vậy chiều sâu lỗ khoan là: r lk = (m) : Hệ số sử... mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò Hộ chiếu chống lò vận tải 1000 25 0 Sinh viên: Nguyễn Văn Linh 3275 3520 50 900 600 1000 R22 1800 3520 750 1500 3275 9 27 R2 1100 5 00 1300 600 70 0 70 0 45 00 48 66 11 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò 1340 Sinh viên: Nguyễn Văn Linh 2725 2960 1177 1000 1300 1800 2725 250 1000 2960 Hộ chiếu chống lò thông gió... i Li Pi S3sdi Trong đó: i : Hệ số sức cản đờng lò thứ i Li: Chiều dài đờng lò thứ i Pi: Chu vi đờng lò thứ i Ssdi: Tiết diện sử dụng đờng lò thứ i Dựa vào kết quả hạ áp các nhánh, ta chọn hạ áp mỏ bằng hạ áp nhánh lớn nhất Hm= hmax = 199 mnH20 Sinh viên: Nguyễn Văn Linh 27 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò iii Tính chọn quạt gió chính 1 Tính lu lợng quạt... Vậy điểm làm việc của quạt: A(77;279) Sinh viên: Nguyễn Văn Linh 29 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất Sinh viên: Nguyễn Văn Linh đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò 30 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò sơ đồ thông gió M1 Sinh viên: Nguyễn Văn Linh 31 Lớp: Khai Thác -BK50 ... chiếu chống lò thông gió 900 500 500 Ray P-24 350 3400 3740 700 12 Lớp: Khai Thác -BK50 700 Mức đỉnh ray Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò 250 Sinh viên: Nguyễn Văn Linh 13 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò hộ chiếu khoan nổ mìn 250 31 32 34 18 12 17 16 10 22 5 36 15 37 38 39 40 41 42 445 500 24 43 36 ;35 38 550 1 -:- 3 83 0 39 550... chất +50 B B của chắn gió A -0 + B_B Gió sạch Gió bẩn Vận tải than Sinh viên: Nguyễn Văn Linh 19 Lớp: Khai Thác -BK50 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò So sánh giữa hai phơng án khai thác ta thấy phơng án 1 tối u hơn Vậy ta chọn phơng án 1: Hệ thống khai thác cột dài theo phơng chia lớp nghiêng phá hoả thu hồi than nóc II Công nghệ khấu than Với điều kiện góc dốc của vỉa lớn,... chống và trang thiết bị Đặt đuờng ống Nguyễn Văn Linh 15 Lớp: Khai Thác -BK50 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò Chơngiii: thiết kế khai thác vỉa I.Lựa chọn hệ thống khai thác Theo điều kiện đầu bài cho vỉa nghiêng dốc có = 250 ữ 300 , vỉa dày có chiều dày 4m Căn cứ vào sản lợng bài cho ta đa ra 2 hệ thống khai thác nh sau: Phơng án 1: Hệ thống khai... Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò 0 ,7 m A 77 qtb = Q = N 180 = 0,43 (kg/lỗ) + Sơ đồ bố trí lỗ mìn trên gơng và cách đầu nối kíp Với chiều cao khấu lò chợ là 2,2 m, ta bố trí 3 hàng lỗ mìn trên gơng - Số lỗ mìn trong 1 hàng là: 180 = 60 (lỗ) Nh = N = 3 3 - Khoảng cách giữa các lỗ mìn trong 1 hàng theo chiều dài lò chợ: L V = Nc h Trong đó: Lc: Chiều dài lò chợ ; Lc = 94 m Nh: . -BK50 12 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò 250 Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 13 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò 0 83 0 83 0 83 0 83 4 6 44 4342 4140 3938 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 250 500 500 445 445 500 500 250550 550 400. đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò Lò song song 1,1' 3 2 5 4 +50 -150 -100 -50 0 + - Lò chợ A_A Sinh viên: Nguyễn Văn Linh Lớp: Khai Thác -BK50 9 Trờng đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết. đại học mỏ địa chất đồ án môn học thiết kế mỏ hầm lò ChơngII: mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ I. Sản lợng và tuổi mỏ. 1. Sản lợng mỏ. Theo phạm vi của đồ án thiết kế, sản lợng cần thiết để có sản lợng