Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ KHE CHÀM 3 I. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 3 1. Ví trí địa lý tự nhiên. 3 2. Địa hình, khí hậu và giao thông. 4 II. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CẤU TẠO MỎ 4 1. Địa tầng 4 2. Kiến tạo 5 1. Cấu tạo các vỉa than. 6 2. Phần chất than 6 3. Trữ lượng khai trường 8 CHƯƠNG II. ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ MỞ VỈA, CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ VÀ CÁC CÔNG TÁC PHỤ TRỢ KHÁC 9 I. ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ 9 1. Đặc điểm và nguyên tắc chung: 9 2. Vị trí của giếng, mức khai thác và khai thông khai trường 9 3. Đề xuất phương án mở vỉa cho vỉa 142 mỏ than Khe Chàm I 10 II. PHÂN CHIA RUỘNG NHỎ 10 III. MỞ VỈA VÀ CÔNG TÁC CHUẨN BỊ MỞ VỈA 10 1. Phương án 1: Mở vải bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng 10 2. Phương án 2: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng 12 3. Thiết kế thi công đào lò mở vỉa. 19 4. Hộ chiếu chống lò 24 5. Hộ chiếu khoan nổ mìn trong gương lò 26 6. Khối lượng công việc trong chu kỳ đào lò: 36 7. Biểu đồ tổ chức chu ky đào lò 42 CHƯƠNG III: KHAI THÁC 46 I. CÔNG NGHỆ KHAI THÁC 46 1. Đặc điểm chung 46 2. Kiến tạo 46 3. Quy trình công nghệ khai thác 46 II. HỆ THỐNG KHAI THÁC 61 1. Lựa chọn hệ thống khai thác và đặc điểm 61 2. Thông số hệ thống khai thác. 65 II. Thông gió mỏ 67 1.Hiện trạng và cấp khí mỏ 67 2. Lựa chọn sơ đồ và phương pháp thông gió. 68 3.Xác định lưu lượng gió cung cấp cho toàn mỏ 6 4. Lựa chọn quạt gió 72 III. Vận tải 75 1.Vận tải qua giếng. 75 2. Vận tải trong lò. 75 IV. Tháo khô và thoát nước mỏ 75 1.Hiện trạng và đánh giá 75 2. Giải pháp . 76
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT KHOA MỎ BỘ MÔN KHAI THÁC HẦM LỊ ĐỒ ÁN MƠN HỌC NGUN LÝ THIẾT KẾ MỎ HẦM LÒ Gvhd : T.S Nguyễn Phi Hùng Nhóm sinh viên thực : Nhóm 01 Đề tài: Thiết kế mở vỉa khai thác vỉa 14-2 mỏ Khe Chàm I từ mức +38 xuống mức -175 sản lượng 1,5 triệu / năm Danh sách thành viên nhóm Vũ Văn Doanh (NT) Vũ Văn Cường Phạm Văn Đồng Nguyễn Văn Nhất Tạ Tùng Linh Nguyễn Vũ Thi Mã số sinh viên 1321040443 1321040040 1321040468 1321040198 1321040155 1321040268 Hà Nội , 4/2017 MỤC LỤC CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT MỎ KHE CHÀM I VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN Ví trí địa lý tự nhiên Khống sản than Khe Chàm I nằm phía Bắc, cách thành phố Cẩm Phả gần 10km giới hạn: + Phía Bắc: giáp thung lũng Dương Huy cơng trường khai thác mỏ Bắc Khe Chàm (Công ty Xây dựng mỏ) + Phía Nam: Giáp mỏ than Cao Sơn + Phía Đơng: Giáp mỏ than Mơng Dương + Phía Tây: Giáp mỏ than Khe Chàm III công trường Bàng Nâu Diện tích khu mỏ km2 Khu vực thiết kế phần trữ lượng ranh giới khai trường, có vị trí giới hạn toạ độ: X = 28900 ÷ 29700 Y = 426000 ÷ 428000 Địa hình khu mỏ đồi núi cao khu vực trung tâm thấp dần phía Bắc, Nam Đông Khu vực trung tâm mức cao +140m Phía Nam Đơng Bắc, khu vực bao bọc suối Khe Chàm thượng lưu sông Mông Dương Độ cao lịng suối có cốt +14 ÷ +18 Sơng suối có nước quanh năm dịng nước khu vực Khe Tam Hệ thống giao thơng vận tải thuận tiện với hệ thống đường mỏ cho ôtô trọng tải lớn đường sắt từ mặt sân cơng nghiệp Cao Sơn cảng Cửa Ơng Trong vùng có mỏ than lớn như: Cao Sơn, Mông Dương, Dương Huy, Cọc Sáu, Đèo Nai nhà máy khí Trung Tâm, khí Cẩm Phả, nhà máy tuyển than Cửa Ông Địa hình, khí hậu giao thơng Địa hình khu mỏ đồi núi cao khu vực trung tâm thấp dần phía Bắc, Nam Đơng Khu vực trung tâm mức cao +140m Phía Nam Đông Bắc, khu vực bao bọc suối Khe Chàm thượng lưu sông Mông Dương Độ cao lịng suối có cốt +14 ÷ +18 Sơng suối có nước quanh năm dịng nước khu vực Khe Tam Các khu vực mang tính chất chung với tồn vùng năm có hai mùa rõ rệt: Mùa Hè - Thu nhiệt độ khơng khí từ 26° ÷ 38°C (từ tháng 04 đến tháng 10 hàng năm) Đây mùa mưa lớn, giông bão thường xuyên xuất nhiều mưa lớn, đột ngột có khả gây ngập lụt Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 03 năm sau Trong mùa thường xảy mưa dầm, khơng khí ẩm ướt độ ẩm khơng khí tới 95 ÷ 100% Nhiệt độ trung bình từ 13° ÷ 21°C Hệ thống giao thơng vận tải thuận tiện với hệ thống đường mỏ cho ôtô trọng tải lớn đường sắt từ mặt sân công nghiệp Cao Sơn cảng Cửa Ơng Trong vùng có mỏ than lớn như: Cao Sơn, Mông Dương, Dương Huy, Cọc Sáu, Đèo Nai nhà máy khí Trung Tâm, khí Cẩm Phả, nhà máy tuyển than Cửa Ông II ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CẤU TẠO MỎ Địa tầng Trầm tích chứa than khu vực trầm tích thuộc hệ Triát thống thượng, bậc Nori (T3n) trầm tích đệ tứ (Q) chủ yếu lớp đất phủ dầy ÷ m Trong cột địa tầng chung mỏ có mặt loại nham thạch: Cuội kết, Sạn kết, Cát kết, bột kết vỉa than từ vỉa 13 ÷ 16 vỉa có giá trị cơng nghiệp Cuội kết thường phân bố khoảng địa tầng vỉa than Đặc biệt sát vách vỉa 14-5 dấu hiệu để nhận biết vỉa than trình khai thác Sạn kết: Diện phân bố rộng, đá cứng Trong tầng đá vách vỉa 14 - sạn kết chiếm 10% Cát kết: Phổ biến rộng rãi vách vỉa than thuộc loại đá tương đối rắn Bột kết: Chiếm khoảng 35 ÷ 50% cột địa tầng có nằm kẹt lớp than, cường độ chịu tải tốt Sét kết: Khá phổ biến, thường nằm sát trụ vỉa than tạo thành lớp kẹp than Chiều dày thay đổi từ vài cm đến vài m Đây loại đá mềm thường gây nên tượng sụt lở bùng Kiến tạo a Đặc điểm đứt gãy Trong phạm vi mỏ Khe Chàm phát đứt gãy L-L K-K Trong đứt gãy L-L phát giai đoạn thăm dò sơ thăm dò tỉ mỉ Còn đứt gãy K K phát trình khai thác xuống sâu mức -10 Đứt gãy L - L: Đây đứt gãy nghịch nằm phía Tây khu mỏ, đứt gãy lớn Cơ sở để xác định đứt gãy tương đối chắn Mặt trượt đứt gãy cắm Tây - Nam: Góc cắm từ 65÷70°, biên độ dịch chuyển từ 70÷80m, phương đứt gãy chạy theo hướng Tây Bắc-Đơng Nam Đứt gãy K - K: Đây đứt gãy nhỏ cục bộ, phân bố diện hẹp nằm sát phía Bắc tuyến XIB Mặt trượt đứt gãy cắm hướng Bắc, biên độ dịch chuyển khoảng 30m, góc cắm từ 80÷85°, phương đứt gãy chạy theo hướng Đông - Tây Đặc biệt cần lưu ý đứt gãy K - K phát điểm đường lò khai thác vỉa 14 - mức -10 Cơ sở để xác định chưa chắn nên cần phải nghiên cứu thêm b Đặc điểm nếp uốn - Nếp uốn lồi Tây (Bối tà Trung Sơn): Trục kéo dài theo hướng Tây Bắc-Đông Nam, hai cánh khơng đối xứng, cánh nằm có độ dốc từ 10 ÷ 35°, cánh Bắc dốc từ 15 ÷ 40° Bối tà Trung Sơn bị đứt gãy L - L cắt qua chia thành hai khối, khối Nam nâng - lên, khối Bắc tụt xuống Nếp uốn lõm Đông - Nam: Phương kéo dài theo hướng Bắc-Nam, hai cánh tương đối đối xứng với độ dốc trung bình 30° III ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CÁC VỈA THAN Cấu tạo vỉa than Trong phạm vi mỏ than Khe Chàm quản lý, địa tầng trầm tích chứa vỉa than có giá trị cơng nghiệp tính đến mức -300 bao gồm: ÷ Vỉa 11: Chiều dày biến đổi từ 1,1m 3,9m ổn định chiều dày, cấu tạo tương đối đơn giản Vỉa 12: Chiều dày biến đổi từ 0,6m (LK 370) đến 1,6m (LK 2541) cấu tạo tương đối đơn giản, tương đối ổn định Vỉa 13-1: Nằm sâu vỉa khống chế 27 lỗ khoan Chiều dầy vỉa nhỏ 0,65m (LK 2588), lớn 4,05m (LK 2544), trung bình 2,4 m Vỉa 13-2: Được khống chế 49 lỗ khoan, chiều dày vỉa biến đổi từ 0,51÷12,0m, trung bình 3,15m Vỉa 13-2 thuộc loại ổn định chiều dày, cấu tạo đơn giản Vỉa 14-2: lộ vỉa 14-2 xác định 22 hào số lò thăm dò Ở sâu vỉa khống chế 27 lỗ khoan Chiều dầy vỉa nhỏ 0,85m (LK 2588), lớn 4,25 m (LK 2544), trung bình 2,7m Vỉa 14-4: Nằm cách vỉa 14-2 trung bình 35m Lộ vỉa xác định 27 hào thăm dò, sâu khống chế 36 lỗ khoan Vỉa có chiều dày nhỏ 0,00m ( LK 2594), lớn 12,72m (LK K18), trung bình 3,03m Vỉa 14-5: Diện phân bố rộng, phần lộ vỉa xác định 37 hào lò thăm dò Phần vỉa sâu khống chế 34 lỗ khoan Chiều dày vỉa nhỏ 0,00m (LK K36), lớn 6,85m (LK K250), trung bình 3,65m Vỉa 15 16 thuộc tập vỉa trên, giá trị công nghiệp Phần chất than Than công ty Khe Chàm thuộc loại than Antraxit đen rắn, mang đặc điểm chủ yếu sau: - Độ ẩm làm việc( WLV) thay đổi từ 3,34 ÷ 9,39%, trung bình 5,20% - Độ tro khơ (AK) thay đổi từ 6,70 ÷ 23,83%, trung bình 14,5% - Chất bốc (VCH) thay đổi từ 5,20 ÷ 8,60, trung bình 6,90% - Hàm lượng lưu huỳnh (SCH) thay đổi từ 0,5 ÷ 0,7%, trung bình 0,6% - Nhiệt lượng (QCH) thay đổi từ 7699÷8666 Kcal/kg, trung bình 8250 Kcal/kg Các số liệu chi tiết xem bảng Bảng 1: Các đặc điểm Than TT Chỉ tiêu chất lượng Đơn vị Nhỏ Lớn Trung bình Độ ẩm làm việc (ALV) % 3,34 9,39 5,20 Độ ẩm phân tích (APT) % 2,22 4,92 3,6 Độ tro khô(AK) % 6,70 23,83 14,5 Chất bốc cháy (VCH) % 5,20 8,60 6,90 Lưu huỳnh (SCH) % 0,50 0,70 0,6 Phốt (P) % 0,002 0,0169 0,150 Nhiệt lượng cháy (QCH) % 7699 8666 8250 Nhiệt lượng làm việc (QLV) % 5702 7590 6770 Thành phần nguyên tố % Các bon (C) % 86,95 97,40 90÷93 Hidrơ (H) % 2,48 3,69 Nitơ (N) % 0,84 1,73 Oxy (O) % 0,28 8,87 10 Nhiệt lượng tro than % 1273 1574 1300 11 Tỷ trọng % 1,44 1,78 1,45 12 Thể trọng % 1,39 Trữ lượng khai trường Trữ lượng địa chất tính theo biên giới mỏ Tổng công ty than Việt Nam giao quản lý Trữ lượng tính cho vỉa: 11, 12, 13-1, 13-2, 14-2 Chiều sâu tính trữ lượng đến mức -300 tính riêng cho khai thác hầm lị, khơng tính trữ lượng khai thác lộ thiên khu vực vỉa có chiều dày mỏng, khơng khai thác được… Các tiêu tính trữ lượng áp dụng theo quy định UB kế hoạch Nhà nước số 167/UB-CN ngày 16/7/1977 UBKHNN Cụ thể: Chiều dầy tối thiểu tính trữ lượng khai thác hầm lò là: m ≥ 0,80 m, độ tro tối đa Ak ≤ 40% Trữ lượng vỉa tính đồ trụ vỉa, tính theo phương pháp sêcăng: Q = S.M.D (Tấn) Trong đó: Q: Trữ lượng địa chất, S: Diện tích thật vỉa, m2 M: Chiều dày vỉa than tính trữ lượng, m D: Thể trọng than, T/m3 Tổng trữ lượng địa chất (-300 ÷ +38) 35.086.000 Trong đó: - Cấp A : 12 085 000 Cấp B : 17 112 000 Cấp C1: 889 000 CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ MỞ VỈA, CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ VÀ CÁC CÔNG TÁC PHỤ TRỢ KHÁC I ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ Đặc điểm nguyên tắc chung: a Đặc điểm : - Mỏ tiến hành khai thác mức -300 đến +38 - Các vỉa than phạm vi khai trường chủ yếu thuộc vỉa có chiều dày trung bình, góc dốc thuộc vỉa dốc nghiêng b Ngun tắc: Với đặc điểm khai thông phần sâu mỏ thực theo nguyên tắc sau: - Tận dụng tối đa cơng trình mặt đường lị khai thơng tầng - Tổn thất than đường lò khai thơng - Các đường lị bố trí cho khối lượng thi cơng cung độ vận tải nhỏ • • • • • • • • • • • Vị trí giếng, mức khai thác khai thơng khai trường Vị trí giếng xác định sở: Điều kiện địa hình khu mỏ Đáy giếng trung tâm Vận tải Nền móng ổn định Điều kiện địa chất thủy văn phù hợp Khả kết nối vận tải tốt Khả đổ rót ổn định Khối lượng san gạt nhỏ Thuận lợi cung cấp điện, nước thải nước Tổn thất than làm trụ bảo vệ mặt nhỏ Tận dụng cụng trình xung quanh, mặt Trên sở đồ địa hình ta thấy phía tây nam khai trường lộ thiên cơng trường III, phía Nam mặt mỏ than Cao Sơn gần đường giao thông nên ta chọn vị trí đặt giếng vị trí mặt có cốt cao +38 Và tiến hành mở vỉa Tọa độ vị trí giếng : Tọa độ X Y Miệng giếng 28438 427250 Đề xuất phương án mở vỉa cho vỉa 14-2 mỏ than Khe Chàm I Phương án : Mở vỉa giếng nghiêng kết hợp đường lò xuyên vỉa tầng Phương án 2: Mở vỉa giếng đứng kết hợp đường lò xuyên vỉa mức II PHÂN CHIA RUỘNG NHỎ Với tổng chiều dài thẳng đứng khu thiết kế vỉa than từ +38 ÷ -300 338 m, đối tượng khai thác vỉa than 14-2 với góc dốc trung bình vỉa α = 160 ÷ 250, độ kiên cố f = 1,5 ÷ 3, trọng lượng thể tích than γ = 1,45 ;t/m3 Do đặc điểm vỉa than ruộng mỏ có chiều dày góc dốc biến đổi Vì vậy, đồ án chia ruộng mỏ thành tầng sau: Tầng I: Mức +38 ÷ -9 Tầng II: Mức -9 ÷ -59 Tầng III: Mức -59 ÷ -109 Tầng IV: Mức -109 ÷ -175 III MỞ VỈA VÀ CÔNG TÁC CHUẨN BỊ MỞ VỈA Phương án 1: Mở vải giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng a Sơ đồ mở vỉa chuẩn bị: 10 - Tầng II: Tương tự tầng I khác lúc này, gió phải từ giếng phụ qua lò xuyên vỉa mức -59 để vào lò chợ - Các tầng lại: Tương tự tầng II • Cơng tác nước - Tầng I: Nước từ lò chợ 10 chảy theo rảnh nước xuống lò song song qua họng sáo qua lò dọc vỉa vận tải lò xuyên vỉa vận tải mức -9 đến hố thu nước sân giếng sau bơm ngồi c So sánh chọn hệ thống khai thác: Hệ thống khai thác Ưu điểm Nhược điểm • • • Phương án 1: Hệ thống khai • thác liền • gương lị chợ tầng • PA 2: Hệ thống khai thác cột dài theo phương lị chợ tầng • • • • • Khối lượng đường lị chuẩn bị ban đầu nhỏ Chi phí xây dựng ban đầu khơng lớn • Thời gian chuẩn bị nhanh Sơ đồ thơng gió vận tải đơn giản Sử dụng thiết bị khấu • than vận tải cách triệt để • Khối lượng đường lị chuẩn bị Sơ đồ thơng gió vận tải đơn giản Do đường lị chuẩn bị đào trước nên cơng tác thăm dị thêm điều kiện vỉa chủ động q trình khai thác Đối với vỉa có hàm lượng khí metan lớn bớt khai thác Đường lò vận chuyển tầng nằm khối than nguyên bị nén ép nên thuận lợi cho cơng tác vận tải chi phí bảo 61 • • Khi lò chợ dài 250m dẫn đến khó khăn: tiến độ đào lị chậm, lại cơng nhân khó khăn, vận chuyển vật liệu phức tạp Khi gặp cố địa chất, kỹ thuật thiết bị ngừng trệ sản xuất dẫn đến sản lượng lò chợ giảm Áp lực lò chợ tăng gây sập phần lị chợ Thường hay rị gió qua khu vực khai thỏc Vốn đầu tư ban đầu để chuẩn bị cho hệ thống khai thác lớn Thời gian chuẩn bị dài nên việc đưa lò chợ vào hoạt động chậm vệ nhỏ, tượng rò gió nhỏ Qua bảng so sánh trên, nhóm em xin chọn phương án 2: Hệ thống khai thác cột dài theo phương lò chợ tầng e Điều khiển đá vách Điều khiển đá vách phá hỏa tồn phần Cơng tác phá hỏa ban đầu phải thực trước khai thác phải có hộ chiếu duyệt qua Phá hỏa thường phương pháp phá hỏa tồn phần Trong q trình thưc cần theo dõi, điều chỉnh kịp thời Trong trường hợp đá vách không sập đổ cần thay hệ thống khai thác để áp dụng Thông số hệ thống khai thác a Chiều dài lũ chợ Áp dụng công thức: LC = Ht - (Htr + 2h1) (m) Trong đó: Ht: Chiều dài theo hướng dốc tầng Ht = 55 = 169 sin19 m Htr: Chiều cao theo hướng dốc trụ bảo vệ H tr = L *H cos α *ξ * C f ,m Trong đó: ξ: Hệ số tính đến độ kiên cố than ; ξ=1 62 LC: Chiều dài lò chợ giả định; LC = 140 m H: Chiều sâu khai thác tính từ mặt đất; H = 332 m f: Hệ số kiên cố đất đá vách vỉa; f = H tr = cos19 140 * 332 *1 * = 12.25 m h1: Chiều rộng đường lị dọc vỉa vận tải, thơng gió; h1 = 3,3 m L = 169 - ( 12.25 + 2*3,3 ) = 150 m Kiểm tra chiều dài lò chợ theo điều kiện thơng gió Ltg = 60 * [V ] * b * m0 * ϕ r * q * Lt * m1 * γ * C Trong đó: {V}: Tốc độ gió cho phép lớn lị chợ; {V} = 4m/s b: Chiều rộng tối thiểu lò chợ dự kiến; b = 1,2m m0: Chiều cao lớp khấu; m0 = 2,2m ϕ: Hệ số ngăn cản luồng gió; ϕ = 0,9 r: Số chu kỳ khai thác ngày đêm; r = q: Lượng khơng khí u cầu cho than ngày đêm Đối với mỏ loại II: q = 1,25m3/T-ngđ m1: Chiều dày vỉa khai thác; m1 = 2,7m Ltđ: Tiến độ khấu gương chu kỳ lò chợ; Ltđ = 1,2 m γ: Tỷ trọng than; γ = 1,45 T/m3 C: Hệ số khai thác; C = 0,9 Ltg = 60 * * 1,2 * 2,2 * 0,9 * 1,25 * 2,7 * 1,2 * 1,45 * 0,9 = 215 m Vậy với chiều dài lị chợ LC =150 m đảm bảo điều kiện thơng gió 63 b Chiều dày lớp khai thác Theo tài liệu địa chất vỉa có chiều dày trung bình 2,7 m, ta chọn chiều cao lớp khấu 2,2 m, hạ trần than 0,5 m I Thơng gió mỏ Hiện trạng cấp khí mỏ Khí hậu khu vực thiết kế mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa (nóng ẩm) mưa nhiều, nhiệt độ trung bình năm từ 23 0C ÷ 270C, độ ẩm trung bình 65% Khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng đến tháng 9, mùa khô từ tháng 10 đến tháng năm sau Than Khe Chàm thuộc loại than Antraxit có hàm lượng chất bốc đến 10% nên nguy hiểm khí, bụi nổ khơng có tính tự cháy Theo tài liệu thăm dò nhất, để có sở tính tốn, tạm thời xếp phần ruộng mỏ mức -300 ÷ +32 mỏ than Khe Chàm vào loại mỏ cấp III khí CH4 Lựa chọn sơ đồ phương pháp thơng gió Căn vào sơ đồ đường lò mở vỉa chuẩn bị, kế hoạch khai thác mỏ đạt công suất thiết kế phát triển xa ta chọn phương pháp thơng gió hút cho mỏ Khe Chàm Việc lựa chọn sơ đồ thơng gió dựa ngun tắc sử dụng tối đa đường lị để thơng gió sử dụng nhiều nhánh song song để dẫn gió nhằm giảm sức cản mỏ Với khu vực thiết kế chọn sơ đồ thơng gió trung tâm Gió theo giếng nghiêng qua lò xuyên vỉa, dọc vỉa vận tải, lị nối, lị song song thơng gió cho lị chợ Gió bẩn theo lị dọc vỉa thơng gió, xun vỉa thơng gió ngồi qua trạm quạt Xác định lưu lượng gió cung cấp cho tồn mỏ a Lưu lượng gió cung cấp cho lị chợ * Theo số người làm việc đồng thời lớn QLV = * n, m3/phút Trong đó: 6: tiêu chuẩn gió cho cơng nhân làm việc gương lị n: Số người làm việc lớn gương lò; người * Theo lượng thuốc nổ đồng thời lớn (chỉ tính lị chợ thủ cơng) 64 Q LV = 34 B *V t , m3/phút Trong đó: t: thời gian thơng gió tích cực sau nổ mìn; t = 30 phút B: Lượng thuốc nổ lớn đồng thời lần nổ; kg V: Thể tích lị chợ; V = S * L, m3 QB = 60 * vb * SLC , m3/phút * c Theo yếu tố bụi : Trong đó: vb: Tốc độ gió hợp lý để đảm bảo nồng độ bụi thấp nhất; vb = m3/s SLC: Diện tích gương lị chợ; SLC = B’ * mK, m2 B’: Chiều rộng tối đa lò chợ; m mK: Chiều cao lò chợ, m * Theo độ xuất khí CH4 QCH4 = q * ALC , m3/phút Trong đó: q: Lưu lượng gió tối thiểu để hồ tan khí CH cho than khai thác ngày đêm Với mỏ hạng II, q = 1,25 m3/T ALC: Sản lượng lò chợ ngày đêm, T/chu kỳ Kết tính tốn trình bày bảng sau đây: tt Theo yếu tố Lò chợ chống thuỷ lực đơn Lò chợ chống giàn tự hành Số người làm việc đồng thời N = 42 người/ca QLV = 252 m3/phút N = 22 người/ca QLV =132 m3/phút Lượng thuốc nổ đồng thời lớn B = 40,25 Kg/1lần S = 5,28 m2, L = 150 m QTN = 202,3 m3/phút 65 Yếu tố bụi S =7,92 m2 B ’=3,6 m mk = 2,2 m vb=1m3/s QB = 475,2 m3/phút S = 9.72 m2 B’ = 3,6m m = 2,7 m vb=1m3/s QB = 583,2 m3/phút Độ xuất khí Mêtan q =1,25 m3/tấn ALC = 547,5 tấn/ck QCH4 = 684 m3 q = 1,25 m3/tấn ALC = 1968,4 tấn/ck QCH4 = 2460 m3 QLC=max(QQ4) QTLĐ = 684m3/phút QDTH = 2460 m3/phút Lưu lượng gió cần thiết cho lị chợ lựa chọn lưu lượng gió lớn theo yếu tố Qua bảng tính tốn lưu lượng theo yếu tố trên, đồ án chọn 3 + Lò chợ khí hố đồng bộ: QCKHĐB = 2460 m /phút = 41 m /s 3 + Lò chợ thủ công: QTC = 684 m /phút = 11,4 m /s + Lưu lượng gió cho lị chợ dự phịng lấy 50% lò chợ hoạt động, với số lị chợ dự phịng thì: QDP = 50% QTC = 5,7 m /s Vậy tổng lưu lượng gió cần thiết cho số lị chợ theo thiết kế: ΣQLC = 2.QCKHĐB + QTC + 1.QDP = 2*41 + 3*11,4 + 1*5,7 = 121,9 m /s b Lưu lượng gió cung cấp cho lị chuẩn bị * Theo yếu tố người làm việc lớn QLV = * n, m3/phút Trong đó: 6: tiêu chuẩn gió cho cơng nhân làm việc gương lị n: Số người làm việc lớn gương lò chuẩn bị; n = người QLV = * = 48 m3/phút * Theo lượng thuốc nổ đồng thời lớn QLV = 2,25 A *·b * ϕ *V t p2 , m3/phút Trong đó: t: thời gian thơng gió tích cực sau nổ mìn; t = 30 phút 66 A: Lượng thuốc nổ lớn đồng thời gương, A = 27 kg P: hệ số rị gió đường ống; p = b: lượng khí CO2 tạo nổ mìn; b = 50 l/kg ϕ: Hệ số kể đến hấp thụ khí độc đường lị; ϕ = 0,7 V: Thể tích đường lị thơng gió; V = S*L = 7,5*700 = 5250 m3 QLV = * 2,25 27 *·50 * 0,7 * 52502 = 224 t 12 m3/phút Theo yếu tố bụi QB = 60 * Vb * S ; m3/phút Trong đó: Vb: Tốc độ gió cho phép để đảm bảo nồng độ bụi thấp nhất; V= 0,4 m/s S: Diện tích sử dụng gương lị S = 7,5 m2 QB = 60 * 0,4 * 7,5 = 180 m3/phút * d Theo độ xuất khí mêtan Q= 100.q n − n0 Trong q- Độ xuất khí mê tan lò chuẩn bị q = 0,5 m3/phút n- Nồng độ khí mêtan tối đa luồng gió thải cửa lò chuẩn bị ; n = 0,5% n0- Nồng độ khí mêtan có sẵn luồng gió n0= 0,01% 100.q n − n0 100.0,5 (0,5 − 0,01) Q= = = 49,8 m3/ph Căn vào kết tính lưu lượng gió theo yếu tố ta có: Qcb = Qmax = 224 m3/ phút = 3,73 m3/s Vậy tổng lưu lượng gió cần thiết cho gương lò chuẩn bị là: ΣQCB = 3,73*5 = 18,65 m3/s c Lưu lượng gió cung cấp cho hầm trạm * Tính lưu lượng gió cho trạm điện Qhđ = 10 * Σ N ( - η )* Kđ m3/phút Trong đó: ΣN: Tổng cơng suất trạm ;ΣN = 500 KW 67 η : Hiệu suất động cơ; η = 0,95 Kđ : Hệ số chất tải động ;Kđ = 0,85 Qhđ: 10 * 500 (1 – 0,95) * 0,85 = 212,5 m3/phút Qhđ: 212,5 + 70,1 = 282,6 m3/phút = 4,71 m3/phút * Tính lượng gió cho hầm bơm Qhb = 10 * ΣN ( - η )* Kđ ;m3/phút Trong đó: ΣN: Tổng công suất trạm; ΣN = 165 kW η : Hiệu suất động cơ; η = 0,95 Kđ : Hệ số chất tải động cơ; Kđ = 0,85 Qhb: 10 * 165 (1 – 0,95) * 0,85 = 70,1 m3/phút = 1,17 m3/s * Tính lưu lượng gió cho hầm nạp ắc quy Qa = 30 Ka na ; m3/ph Trong đó: + Ka- Hệ số tính đến loại đầu tàu ắc quy (loại đầu tàu Tấn), Ka =1,4 + na - Số ắc quy nạp đồng thời, na = Thay số ta được: Qa = 84 m3/ph = 1,4 m3/s * Tính lưu lượng gió cho hầm chứa thuốc nổ Lưu lượng gió cho hầm thuốc nổ xác định theo công thức: Qtn = 0,07 V ; m3/phút + 0,07- Hệ số kể đến trao đổi khơng khí lần + V - Thể tích hầm chứa thuốc nổ; V = 150 m3 Thay vào công thức ta giá trị: Qtn = 10,5 m3/ph = 0,18 m3/s Lưu lượng gió cần cho hầm bơm, hầm chứa thuốc nổ, hầm chứa ác quy, trạm điện ta gọi chung lưu lượng gió cần cho hầm trạm.(∑Qht) ∑Qht = 4,71 + 1,17 + 1,4 + 0,18 = 7,46 m3/s 68 d Lưu lượng gió cung cấp cho toàn mỏ Q = 1,1 [ Ka (ΣQlc + ΣQCB + ΣQHT +ΣQ ng)] ; m3/s Trong đó: Ka: Hệ số kể đến tăng sản lượng; Ka = ΣQlc: Tổng lưu lượng gió lị chợ; ΣQlc = 121,9 m3/s ΣQCB: Tổng lưu lượng gió lị chuẩn bị; ΣQCB = 3,73*5 = 18,65 m3/s ΣQHT: Tổng lưu lượng gió hầm trạm; ΣQHT = 7,46 m3/s ΣQng: Tổng lưu lượng gió rị mỏ; ΣQng = 6,79 m3/s 1,1 : Hệ số kể đến phân phối gió sai lệch luồng Q = 170 m3/s Lựa chọn quạt gió * Lưu lượng quạt cần tạo Qq = Kr Qm; m3/p Trong đó: Kr = 1,125 - Hệ số tính đến rị gió trạm quạt Qm = 170 m3/s => Qq = 1,125 170 = 191,25 m3/s * Tính hạ áp quạt cần tạo Hạ áp quạt xác định sau: Hq = ( K Rm + Rtbq) Qq2 Trong đó: K= + K r2 hệ số giảm sức cản rị gió trạm trung tâm, khu vực khai K= thác với Kr = 1,125 m = 0,79 (1,125) +R - Sức cản chung mỏ, kg.s /m Rm = hm 405,04 = = 0.014; Kµ Qm2 170 2 tbq +R - Sức cản thiết bị quạt rãnh gió, kg.s /m 69 q +Q - Lưu lượng quạt phải tạo ra, m /s Ta xác định R tbq = a.π D4 , kg.s /m Trong đó: a - Hệ số phụ thuộc loại quạt, a = 0,05 D - Đường kính quy chuẩn quạt chọn, m Dsb - Đường kính quạt chọn, sơ tính tốn Dsb = Am 0,44 , (m) m A - Lỗ tương đương mỏ, m Am = Dsb = 0,38.Qm 0,38.170 = Hm 405,04 3,21 0,44 = 3,21 m = 2,7 (m) Vậy đồ án chọn quạt có đường kính qui chuẩn D = 3m Thay số vào cơng thức ta có: R tbq = 0,05.3,14 34 = 0,0019 kg.s /m Vậy hạ áp yêu cầu mà quạt phải tạo : Hq = ( K Rm + Rtbq) Qq2 (mmH2O) Thay số ta có : q H = (0,79.0,014 + 0,0019).191,25 = 474 (mmH2O) Vậy chọn quạt hướng trục có mã hiệu là: 2K56- N0 30.Các thơng số thể 70 bảng 27 Bảng 27: Đặc tính quạt 2K56- N0 30 ST Các thơng số quạt Đơn vị Số liệu Đường kính bánh xe cơng tác mm 3000 Tốc độ vịng quay cho phép v/phút 750 Lưu lượng tối đa m3/s 325 Hạ áp tối đa mmH2O 600 Công suất động tối đa KW 1800 Góc lắp cánh Độ 20 -:-50 Hiệu suất tối đa % 85,8 T II Vận tải Vận tải qua giếng Than từ sân ga giếng mức -9 qua bunke , cấp liệu đến băng tải giếng nghiêng đưa lên mặt +32 Vận tải lò * Vận tải than Hệ thống vận tải than lò bao gồm: - Vận tải than lò chợ, lò song song chân máng cào - Vận tải họng sáo máng cào - Vận tải than lò dọc vỉa tàu điện ắc quy - Vận tải than lò xuyên vỉa tàu acquy A14 - goòng loại YBD – - Vận tải than băng tải qua giếng nghiêng từ - 300 ÷ +38 * Vận tải đất đá thải 71 Đất đá thải q trình đào lị chất lên goòng tàu điện ắc quy tải ga chân trục -300 Sau theo giếng nghiêng phụ trục tải lên mặt bãi thải * Vận tải thiết bị, vật tư Thiết bị vật tư phục vụ sản xuất trục tải giếng phụ vận chuyển xuống sân giếng mức -9, -59, -109, -175 -300 sau đưa đến nơi sử dụng tàu điện đẩy thủ công * Vận tải người Công nhân đưa xuống ga chân trục mức -9, -59, -109, -175 -300 trục tải giếng phụ, sau tàu điện (nếu cự ly nơi làm việc > 1km) đến nơi làm việc III Tháo khơ nước mỏ Hiện trạng nước Do địa hình đồi núi nên cơng tác nước mặt dễ dàng hầu hết tự chảy Lượng nước mưa ngấm vào lò thay đổi theo mùa, mùa mưa lượng nước ngấm vào lị tăng lên nhiều Giải pháp nước Trong q trình đào lị chuẩn bị khai thác, việc nước lị chủ yếu tự chảy rãnh thoát nước với độ dốc 5o/oo hướng sân ga Nước chảy rãnh thoát nước từ đường lò tập trung hồ chứa nước bố trí chân giếng phụ sau bơm lên mặt +32 máy bơm 72 ... toán thiết bị vận t? ?i 19 V? ?i ? ?i? ??u kiện khai thác mỏ ? ?i? ??u kiện vận t? ?i mỏ chọn thiết bị vận t? ?i lò xuyên vỉa tầu ? ?i? ??n Do yêu cầu sản lượng thiết kế mỏ nhu cầu tăng sản lượng ngày cao mỏ mỏ lo? ?i. .. sau: Tầng I: Mức +38 ÷ -9 Tầng II: Mức -9 ÷ -59 Tầng III: Mức -59 ÷ -109 Tầng IV: Mức -109 ÷ -175 III MỞ VỈA VÀ CÔNG TÁC CHUẨN BỊ MỞ VỈA Phương án 1: Mở v? ?i giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng... Phương án 2: Mở vỉa giếng đứng kết hợp đường lò xuyên vỉa mức II PHÂN CHIA RUỘNG NHỎ V? ?i tổng chiều d? ?i thẳng đứng khu thiết kế vỉa than từ +38 ÷ -300 338 m, đ? ?i tượng khai thác vỉa than 14-2 với