Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Chơng I Đặc Điểm đIều kiện địa chất khu mỏ I.1 Địa lý tự nhiên I.1.1 Địa lý vùng mỏ Mỏ than Mông Dơng thuộc địa phận thị xà Cẩm Phả, Tỉnh Quảng Ninh Cách Trung Tâm thị xà khoảng 10Km hớng Bắc Khu Trung tâm: Phía Bắc giáp với sông Mông Dơng Phía Nam giáp khu BÃi thải Bắc Cọc Sáu, khu Quảng Lợi Phía Tây Tây Nam giáp mỏ than Cao Sơn, Khe Chàm Phía Đông giáp khu Đông Bắc Mông Dơng Diện tích khu Trung tâm Mông Dơng: Km2 Khu Trung tâm Mông Dơng nằm giới hạn tọa độ: X = 28500 ÷ 30.500 Y = 428.500 ÷ 433.000 Theo hệ toạ độ, độ cao Nhà nớc năm 1972 Địa hình: Địa hình khu Mông Dơng đồi núi liên tiếp nhau, điểm cao địa hình khu trung tâm có độ cao +165m điểm thấp lòng sông Mông Dơng Địa hình bị phân cắt mạnh hệ thống suối, suối tập trung đổ sông Mông Dơng Sông ngòi: Trong khu vùc má cã si lín b¾t ngn từ Cọc Sáu, Quảng Lợi chảy qua khai trờng tập trung vào sông Mông Dơng Hai Suối thờng có nớc quanh năm, lu lợng nớc thay đổi từ (10ữ20) l/s (mùa khô) đến 150 l/s (mùa ma) Sông Mông Dơng bắt nguồn từ Khe Chàm chảy biển, lòng sông rộng (40 ữ50) (m) Mức nớc sông lên cao +6,7m (vào năm 1979, 1986 đà gây ngập lụt mỏ) Mức nớc thấp thờng vào mùa khô Dao động khoảng (0,3ữ0,5) (m) Đồi Núi: Mỏ than Mông Dơng nằm vùng đồi núi thấp đến trung bình, cao đỉnh +160 (Khu trung tâm) Thấp lòng sông Mông Dơng (+o) Hệ thống giao thông vận tải: Mỏ than Mông Dơng có hệ thống giao thông vận tải thuận lợi Dọc phía trung tâm khu thăm dò có đờng quốc lộ 18A, sân công nghiệp khu mỏ nằm sát với quốc lộ 18A tuyến đờng sắt Cửa Ông - Mông Dơng Ngoài giao thông đờng thuỷ khu mỏ phát triển phơng tiện tầu, thuyền, xà lan chạy từ cửa sông Mông Dơng cửa biển Bái Tử Long Hòn Gai, Hải Phòng, đến cảng biển nớc quốc tế I.1.2 Tình hình dân c, kinh tế trị khu vực thiết kế D©n c: Quanh khu má d©n c tËp trung víi mật độ trung bình, thành phần chủ yếu công nhân mỏ, lại cán số gia đình buôn bán nhỏ Sv: Phạm Thị Nhẫn Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Kinh tế: Phần lớn cán bộ, công nhân mỏ nên kinh tế đảm bảo, mức sống trung bình Chính trị: Tơng đối ổn định I.1.3 Điều kiện khí hậu Khu Mông Dơng nói riêng, thị xà Cẩm Phả nói chung nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm chia thành mùa rõ rệt - Mùa ma từ tháng đến tháng 10 - Mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Nhiệt độ không khí hàng năm cao vào tháng đến tháng8 Nhiệt độ thấp vào tháng tháng Lợng ma hàng năm thay đổi từ 1361,3mm đến 2868,8mm, trung bình 1755,85mm I.1.4 Quá trình thăm dò khai thác khu mỏ Quá trình thăm dò: Khu mỏ than Mông Dơng đà đợc thực dân Pháp phát tổ chức khai thác từ trớc năm 1930 đến 1943 dừng điện Hoà bình lập lại Đảng Nhà nớc ta đà tổ chức thăm dò đánh giá lại tài nguyên khu mỏ Từ kết đánh giá lại trữ lợng khu mỏ, đà thiết kế phục hồi xây dựng lại giếng mỏ Mông Dơng cũ Công tác nghiên cứu, thăm dò khu mỏ than Mông Dơng đà tiến hành qua nhiều giai đoạn Từ thăm dò sơ bộ, thăm dò tỷ mỷ, thăm dò bổ sung, thăm dò mỏ nhỏ, đến thăm dò khai thác Giai đoạn thăm dò sơ thời kỳ đầu khu Vũ Môn từ tháng 5-1960, B.V Aptrachencô làm tác giả Khối lợng khoan máy 2.920m/12LK, trữ lợng than tính đợc cho vỉa Y(13) H(10) 20.019,79 ngàn cấp B + C1 Giai đoạn thăm dò sơ thời kỳ thứ khu Mông Dơng từ quí I-1961, A.S Vaxiliep làm tác giả Khối lợng khoan máy 1.913,15m/ 9LK, trữ lợng than tính đợc cho vỉa Y(13) K(8) đến mức -350m 44.345 ngàn cấp B + C1 Trên sở tài liệu đà có Viện thiết kế Lenghiplosal đà thiết kế sơ phục hồi giếng với công suất 90 vạn tấn/năm Do trữ lợng cấp cao thấp Tổng cục Địa chất giao cho Liên đoàn tiến hành thăm dò tỷ mỷ để nâng cấp trữ lợng Giai đoạn thăm dò tỷ mỷ từ tháng 9-1965 kết thúc vào tháng 4-1966 Giai đoạn đà thi công môt khối lợng khoan thăm dò lớn 18.440,98m Hào thăm dò 11.356m3/132 hào, lò ngang 178,70m Trữ lợng than tính đợc cho vỉa Y(13) K(8) đến mức -350m 53.975 ngàn cấp A + B + C1+ C2 Báo cáo TDTM đà đợc Tổng cục Địa chất phê chuẩn ngày 11/11/1966 Công tác thăm dò bổ sung đợc tiến hành từ năm 1979 đến năm 1982 Xí nghiệp thăm dò than I thuộc Viên Khảo sát Địa chất tác giả Trần Quang Phúc làm chủ biên Khối lợng khoan 8.852,93m 5.182m3 hào Công tác thăm dò bổ sung đà giải đợc nhiều tồn phục vụ công tác chỉnh lý thiết kế khai thác Trong giai đoạn trữ lợng đà tính toán lại từ lộ vỉa đến møc -100m lµ 27.221 ngµn tÊn, cÊp B + C1 Báo cáo TDBS đà đợc Bộ Mỏ Than duyệt năm 1982 Năm 1995, Xí nghiệp Thăm dò khảo sát thuộc Công ty than Cẩm Phả thành lập báo cáo Địa chất tổng hợp tính lại trữ lợng khoáng sàng than Mông Dơng tác giả Lê Vợng chủ biên Trữ lợng đà tính đến mức -250m vØa tõ Y(13)  K(8), lµ 44.174,48 ngµn tÊn cấp B + C1 Sv: Phạm Thị Nhẫn Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Năm 2002, Xí nghiệp Địa chất - Trắc địa Cẩm Phả thuộc Công ty Địa chất mỏ, đà thi công phơng án TDBS khu Vũ Môn - cánh Tây với khối lợng 777,50m/5LK Trữ lợng than tính đến mức -100m 9.975,4 ngàn cấp B + C1 Báo cáo Địa chất kết thăm dò bổ sung khu Vũ Môn cánh Tây mỏ than Mông Dơng đà đợc Tổng công ty Than Việt Nam phê duyệt năm 2004 Trong giới hạn khu Trung tâm Mông Dơng từ trớc tới đà thi công 255 lỗ khoan, lỗ khoan có chiều sau nhỏ 36.50m, lỗ khoan có chiều sâu lớn 1200m Tiếp theo giai đoạn thăm dò bổ sung, thăm dò khai thác trớc năm 2003, mỏ than Mông Dơng đợc tiếp tục thăm dò bổ sung phần sâu dới mức -300m Để có sở lập thiết kế khai thác mỏ giai đoạn đến mức -250m, chuẩn bị sở trữ lợng khai thác xuống mức -550m, năm 2004 Tổng công ty than Việt Nam đà phê duyệt phơng án TDBS khu mỏ than Mông Dơng, với khối lợng 6.525m/12LK( định số 2262/QĐ-ĐCTĐ ngày 14/12/2004) Phơng án đà đợc thi công từ năm 20052007, khối lợng thực 6.555,20m/13LK Năm 2007, Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam có định số 2098/QĐ-ĐTM, ngày 5/9/2007, phê duyệt khối lợng thi công dự toán phơng án TDBS phần sâu khu mỏ Mông Dơng Phơng án đà đợc thi công từ năm 2007 2008, khối lợng thực 4.186,20m/7LK Công tác thăm dò bổ sung phần sâu đà chuẩn xác đợc số vấn đề kiến tạo nh cấu trúc địa chất, đặc điểm chứa than, đánh giá đợc trữ lợng than đến mức -550m triển vọng tài nguyên đến đáy tầng than, xác định trữ lợng cách chắn Trên sở tài liệu thăm dò bổ sung phần sâu đà định hớng cho công tác thăm dò phục vụ cho lập dự án thiết kế khai thác vỉa than dới mức khai thác -100m Quá trình khai thác: Công tác khai thác khu Trung tâm Mông Dơng đợc thời Pháp thuộc vào năm 1931ữ1943 Do tài liệu lu trữ không đầy đủ nên cập nhập đợc đờng lò khai thác Pháp, sản lợng đà khai thác vỉa than cha đợc thống kê đánh giá đầy đủ Từ ngày hòa bình lập lại, đợc giúp đỡ Liên Xô cũ, Nhà nớc ta đà tiến hành phục hồi xây dựng lại mỏ Mông Dơng (năm 1965) Mỏ Mông Dơng thức vào hoạt động từ năm 1982 Hệ thống khai thác cặp giếng đứng phụ, từ mở lò khai thác vỉa I(12) đến vỉa K(8) Mức lò cuối đợc thiết kế khai thác -100m Từ đến sản lợng than đà khai thác ổn định tăng dần hàng năm cụ nh: - Năm 1982 sản lợng đạt 600.000T/năm - Năm 2003 sản lợng đạt 600.000T/năm - Năm 2004 sản lợng đạt 1.000.000T/năm Trong hầm lò đạt 700.000T/năm - Năm 2005 sản lợng toàn mỏ 1.300.000T/năm Trong Hầm lò đạt 1.000.000T/năm Ngoài khai thác hầm lò, năm gần mỏ than Mông Dơng đợc tiến hành mở công trờng khai thác lộ thiên Khu Vũ Môn khai thác lộ thiên vỉa G(9) Khu Cánh Đông khai thác vỉa H(10), vỉa G(9) Từ năm 2006, Công ty T vấn Đầu t mỏ Công nghiệp đà lập dự án khai thác mỏ Mông Dơng giai đoạn đến mức -250m cho năm mức -400m, -500m I.2 Điều kiện địa chất Sv: Phạm Thị Nhẫn Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất I.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ Địa tầng: Đặc điểm địa tầng khu mỏ Mông Dơng chủ yếu đá trầm tích vỉa than có giá trị công nghiệp, nằm dới lớp phủ Đệ tứ Địa tầng mỏ than Mông Dơng có chiều dày 1000m Mặt cắt địa tầng bao gồm loại đá trầm tích nh: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết vỉa than xen kẽ Qua kết nghiên cứu địa chất toàn bể than từ trớc tới đà xác định đợc địa tầng trầm tích chứa than thuộc giới Mezozoi-Hệ Trias-Thống Thợng, bậc Nori-Rêt, hệ tầng Hòn Gai, phân hệ tầng Hòn Gai giới Kainozoi (KS)-Hệ Đệ Tứ (Q) Đứt gẫy: Khu vực Mông Dơng tồn nhiều hệ thống đứt gÃy lớn nhỏ: Hệ thống đứt gÃy lớn: - Đứt gÃy thuận Mông Dơng, có phơng chạy gần theo hớng vĩ tuyến, kéo dài 4000m từ tây sang đông giới hạn phía bắc khu mỏ Mông Dơng, đứt gÃy có đới huỷ hoại lớn từ 150 - 200m Đứt gÃy có mặt trợc nghiêng phía nam, với góc dốc từ 70o - 75o - Đứt gÃy nghịch G-G, phân bố phía tây khu mỏ, chạy theo hớng Tây BắcĐông Nam Mặt trợt đứt gÃy cắm phía đông góc dốc từ 70- 75 o Biên độ dịch chuyển theo mặt trợt khoảng 20m - Đứt gÃy nghịch C-C, phân bố từ tuyến II đến tuyến VI, chạy theo hớng tây bắc - đông nam Mặt trợt đứt gÃy cắm phía đông góc dốc từ 75- 80o Biên độ dịch chuyển theo mặt trợt khoảng 30m - Đứt gÃy thuận A-A, xuất phát từ đứt gÃy Mông Dơng phân bố trung tâm khu mỏ, chạy theo hớng tây Bắc - đông nam Mặt trợt đứt gÃy cắm phía tây, góc dốc từ 70o - 75o Biên độ dịch chuyển theo mặt trợt khoảng 100m làm cho cánh đông khu mỏ nâng lên Đứt gÃy A- A có đới huỷ hoại rộng từ 10-15m - Đứt gÃy thuận E-E, xuất phát từ đứt gÃy H-H phân bố từ tuyến XII- XIII có phơng chạy theo hớng gần bắc - nam Mặt trợt đứt gÃy cắm tây, góc dốc từ 70o - 75o Biên độ dịch chuyển theo mặt trợt khoảng 20- 30m Đứt gÃy E- E có đới huỷ hoại rộng từ 5-10m - Đứt gÃy nghịch F-F, xuất phát từ ®øt g·y A-A, ph©n bè tõ tuyÕn VIIIA ®Õn tuyÕn XII, có phơng chạy theo hớng gần tây bắc - đông nam Mặt trợt đứt gÃy cắm tây nam, gãc dèc tõ 60o - 75o - §øt gÃy thuận H-H, xuất phát từ đứt gÃy Mông Dơng phân bố từ tuyến X đến tuyến XV, chạy theo hớng tây bắc - đông nam Mặt trợt đứt gÃy cắm đông bắc, góc dốc từ 65o - 70o Biên độ dịch chuyển theo mặt trợt khoảng 40- 60m Đứt gÃy A- A có đới huỷ hoại rộng tõ 30 - 40m - §øt g·y thuËn T-T, xuÊt phát từ đứt gÃy Mông Dơng phân bố từ tuyến II đến tuyến VIII, chạy theo phơng gần vĩ tuyến Mặt trợt đứt gÃy cắm bắc, góc dốc từ 65o - 75o Biên độ dịch chuyển theo mặt trợt khoảng 20- 40m Đứt gÃy A- A có đới huỷ hoại rộng từ 15-20m - Đứt gÃy thuận D-D, xuất phát từ đứt gÃy Mông Dơng phân bố phía đông khu mỏ, chạy theo hớng tây bắc - đông nam Mặt trợt đứt gÃy cắm tây nam, góc dốc từ 50o - 60o Biên độ dịch chuyển theo mặt trợt khoảng 30- 50m Đứt gÃy A- A có đới huỷ hoại rộng từ 25-30m Sv: Phạm Thị Nhẫn Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất - Đứt gÃy nghịch Quảng Lợi (QL) phân bố phía đông khu mỏ, chạy theo hớng tây nam - đông bắc Mặt trợt đứt gÃy cắm tây bắc, góc dốc từ 70- 75 o Đứt gÃy có đới huỷ hoại rộng từ 25-30m Hệ thống đứt gÃy nhỏ: Có biên độ dịch chuyển nhỏ (2ữ3)m đến (5ữ10)m gặp phổ biến trình đào lò xây dựng khai thác, thờng gặp khó khăn nhiều khai thác Nếp uốn : Phơng cấu trúc mỏ than Mông Dơng phát triển theo phơng Tây - Đông Các lớp đất đá vỉa than có hớng cắm Bắc, đầu lộ vỉa than phần dới (K8, G9) lộ phía Nam, đầu lộ vỉa than K(8) Y(13) phân bố phía Bắc Dọc theo phơng cấu trúc vỉa than bị uốn nếp phức tạp với trục uốn nếp phát triển theo phơng Nam - Bắc Phân tích bình đồ đẳng trụ vỉa than cho thấy vỉa G(9) có mức độ uốn nếp phức tạp nhất, toàn vØa cã 14 nÕp låi vµ nÕp lâm VØa K(8) cã nÕp n HƯ thèng c¸c n nÕp cã trục phát triển theo phơng Nam - Bắc yếu tố làm tăng tính phức tạp cấu trúc địa chất mỏ vỉa than, gây khó khăn cho công tác thăm dò khai thác Thực tế khai thác nhiều năm cho thấy bình đồ cấu trúc uốn nếp vỉa than biến động không lớn, không làm thay đổi tính chất nếp uốn Những biến động thờng xuyên xảy khu vực trục nếp uốn tiếp giáp đứt gÃy I.2.2 Cấu tạo vỉa than Các vỉa than mỏ Mông Dơng thuộc nhóm vỉa có chiều dày mỏng đến trung bình Khoảng cách địa tầng vỉa than biến ®éng tõ 20 - 100 m (tõ vØa H(10) ®Õn vỉa Ha(10a) chí khoảng cách < 10m (trờng hợp vỉa K(8) vỉa G(9) lỗ khoan 171 tuyến VIII) Thông số chiều dày vỉa chiều dày riêng than vỉa than mỏ Mông Dơng biến đổi quy luật phức tạp, đặc biệt khu vực vỉa tiếp giáp đứt gÃy Theo đờng phơng vỉa: Các vỉa than bị uốn nếp nhiều bị nhiều đứt gÃy chia cắt gây khó khăn cho công tác giới hoá khai thác than mỏ Đặc điểm vỉa than đợc tổng hợp (Bảng I.1): Bảng I.1: Tổng hợp đặc điểm vỉa than Chiều dày tổng quát(m) TT Tên Vỉa I(12) II(11) Ha H(10) G(9) 0.32÷17.32 3,4 0,21 ÷ 14,42 3,5 0,43 ÷ 10,74 2,13 0,21 ữ 10,41 3,53 0,90 ữ 15,74 4,95 Sv: Phạm Thị Nhẫn Chiều dày riêng than đá kẹp(m) than T1 Than T2 Đá Kẹp Số lớp Góc dốc vỉa kẹp (m) 0÷15,56 2,58 ÷ 11,42 3,19 0,43 ÷ 9,15 1,58 0,21 ÷ 14,55 2,95 0,90 ÷ 15,74 4,7 ÷ 0,96 0,11 ÷ 2,12 0,13 ÷ 2,22 0,19 ÷ 1,14 0,16 ÷ 1,33 0,09 ÷ 2,34 0,44 ÷ 11,41 0,17 ÷ 4,59 0,36 ÷ 0,5 0,42 ÷ 3,16 0,16 0÷5 0,78 0÷3 0,35 0÷2 0,23 0÷6 0,63 0÷4 0,29 ÷ 60 33,2 ÷ 65 31,7 10÷55 32,15 10 ữ 54 29,08 10 ữ 62 30,05 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp K(8) 0,24 ữ 7,12 2,21 Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất ÷ 5,82 1,62 ÷ 2,25 0,27 ÷ 3,93 0,32 0÷2 0,36 ÷ 52 29,28 I.2.3 PhÈm chất than Chất lợng than mỏ than Mông Dơng tơng đối ổn định Than có nhÃn hiệu Antraxit bán Antraxit, độ tro trung bình, nhiệt cao, hàm lợng lu huỳnh than thấp Giá trị trung bình tiêu chủ yếu chất lợng than đợc ghi (Bảng I.2) Bảng I.2: Chỉ tiêu chủ yếu chất lợng than TT Tên vỉa I(12) Aktbc (%) 14,58 1,80 Vchtb (%) 7,49 Qktbc (Kcal/kg) 7069 Schtb (%) 1,27 dtb (g/cm3) 1,45 II(11) 12,79 1,82 7,07 7160 0,0,97 1,46 Ha(10a) 16,50 1,75 9,57 6731 0,79 1,46 H(10) 14,28 1,86 8,08 7089 0,69 1,47 G(9) 9,92 1,99 6,95 7535 0,66 1,42 K(8) 16,01 1,86 8,50 6846 0,80 1,52 L(7) 19,3 1,96 9,54 9981 0,56 1,48 M(6) 11,76 2,47 13,6 7227 0,57 1,45 10 N(5) 29,25 2,24 10,37 5982 0,43 1,43 Wpttb I.2.4 Địa chất thuỷ văn Nớc mặt: Nớc mặt khu vực mỏ than Mông Dơng đợc lu thông tàng trữ chủ yếu sông Mông Dơng Hai suối chủ yếu khu cọc Sáu, Quảng Lợi chảy qua khu mỏ đổ vào sông Mông Dơng Lu lợng nớc mùa khô nhỏ (Q=1ữ100l/s), mùa ma Q > 100 l/s Sông Mông Dơng chảy qua phía Bắc khu mỏ, lòng sông rộng 40ữ50m Mực nớc lớn vào mùa ma Hmax = 4,2m, mực nớc cạn vào mùa khô Hmin = 0,4 m Nớc dới đất : Đợc lu thông tàng trữ khe núi nham thạch, sa thạch , cuội kết cát kết than Có chiều dày tổng cộng từ vài chục đến vài trăm mét Mực nớc tính biến đổi (0,5ữ2,1) m đợc chia tầng chứa nớc khác nhau: Tầng chứa nớc lớp đất đá phủ: Phân bố khắc bề mặt khu mỏ Chúng vận động lỗ hổng khe nứt phong hoá, có mặt thoáng tự ,mực nớc thay đổi từ 1ữ5 m Nguồn cung cấp nớc ma Tầng chứa nớc thuỷ triều: Đợc lu thông khe nứt lớp nham thạch, độ giàu nớc thấp Nguồn cung cấp nớc ma, hớng vận động nớc ma chảy từ Bắc tới Nam Sv: Phạm Thị Nhẫn Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Tầng chứa nớc áp lực: Nằm dới trơc vØa H(10) líp bét kÕt theo chiỊu ngang nh chiều sâu, chiều dày thay đổi từ vài chục mét tạo thành lới cách nớc tuyệt đối Nớc đứt gÃy: Đợc đặc trng đứt gÃy Mông Dơng, có đới phá hoại hàng trăm mét Ngoài có đới phá hoại hàng chục mét : A-A, B-B, C-C Hệ số thấm K= 0,00136m/ngày-đêm Quan hệ thuỷ lực tầng chứa n ớc: Nớc mặt nớc dới đất quan hệ thuỷ lực, nớc dới đất cung cấp cho suối vào mùa khô Các đờng lò không bị ảnh hởng nớc mặt Nớc dới đất có quan hệ thuỷ lực với trình khai thác Đặc tính hoá học kỹ thuật nớc: Nớc mềm đến cứng Tổng độ khoáng hoá N = 0,1ữ0,5 g/l; Sủi bọt đến không sủi bọt, lắng tụ khô 35,8ữ49,5 mg/l; Ăn mòn đến không ăn mòn, PH = 5,4 ữ7,4; Nớc có tính xâm thực bêtông cốt thép I.2.5 Địa chất công trình Địa tầng chứa than: Mỏ than Mông Dơng có 13 vỉa than xếp xen kẽ lớp nham thạch sét kết, bột kết, cát kết Sét kết: Phân bố rộng khắp, trì liên tục theo chiều ngang chiều sâu Chúng thờng phân bố gần vách, trụ vỉa than Chiều dầy thay đổi từ vài mét đến vài chục mét, kết cấu rắn Cuội, sạn kết: Có mặt địa tầng, thờng có thấu kính nhỏ, chiều dày biến đổi vài chục mét, cấu tạo rắn chắc, nứt nẻ nhiều Cát kết: Có chiều dày từ vài mét đến hàng chục mét, cấu tạo rắn chắc, cỡ hạt từ mịn đến thô Các tợng địa chất công trình: Về kiến tạo tồn nhiều đứt gÃy, lớn đứt gÃy Mông Dơng Đới phá huỷ rộng từ (100ữ220)m, biên độ dịch chuyển hàng chơc mÐt, gãc dèc tõ (50÷850) VỊ phÝa Nam cã đứt gÃy A-A đới phá huỷ chạy dài theo phơng Đông Bắc - Tây Nam, cắm phía Tây với góc dốc (70ữ750) Ngoài có đứt gÃy H-H, B-B, C-C I.2.6 Trữ lợng Theo báo cáo thăm dò địa chất Trữ lợng toàn mỏ than Mông Dơng từ lộ vỉa (-350) đợc ghi bảng I.3 Bảng I.3:Bảng tổng hợp trữ lợng địa chất Khu mông Dơng từ lộ vỉa đến -350 (Đơn vị: 103 tấn) Mức Cấp Trữ lợng A+B C1 C2 A+B+C1+C P1 Tổng cộng Sv: Phạm Thị Nhẫn Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất 4186,69 14517,85 6228,55 24933,09 1033,04 25966,13 -100ữ(-250) 2178,29 18622,75 7143,77 27944,81 6550,95 34495,75 4572,81 7519,24 6191,40 13710,64 60397 13775,39 74172,52 LV÷(-100) -250÷(-350) 0,00 2946,43 LV÷-350 6364 36087,03 17945,13 I.3 Kết luận a Đánh giá tài liệu địa chất: Khu mỏ Mông Dơng đà qua giai đoạn thăm dò tỷ mỷ (1966), thăm dò bổ sung (1982), hàng năm mỏ thờng xuyên tiến hành TDBS phục vụ khai thác với khối lợng trung bình khoảng gần 2000m/năm Khối lợng khoan sâu đà thực biên giới mỏ đến hết năm 2001 33 630.9 mét Tài liệu địa chất đáp ứng yêu cầu phục vụ thiết kế khai thác tầng lò giếng đến -200 tập vỉa bao gồm vỉa: K(8), G(9), H(10), Ha(10a), II(10), I(12) Đối với địa tầng dới -250 đến -550 tập vỉa dới bao gồm vỉa: P(3), O(4), M(5), N(6) L(7) có triển vọng tài nguyên, nhng mạng lới thăm dò tha Vì cần thiết phải đầu t thăm dò theo hai mục tiêu là: nâng cấp phần tài nguyên từ mức -100 đến -300 thăm dò để xác định xác tài nguyên tËp vØa díi tõ vØa P(3) ®Õn vØa L(7) Sau điểm cần lu ý đặc điểm địa chất mỏ Mông Dơng: Về kiến tạo: Hệ thống đứt gÃy nhỏ có biên độ dịch chuyển từ m đến 10 m gặp phổ biến trình đào lò XDCB khai thác v.v, thờng gây khó khăn nhiều cho khai thác Trong trình đào lò XDCB khai thác vỉa than G(9); H(10); II(11); I(12) hầu nh đờng lò gặp loại đứt gÃy nhỏ nêu với mật độ trung bình khoảng 100 m lò gặp đứt gÃy, 20m - 30 m gặp đứt gÃy Hệ thống đứt gÃy nhỏ nêu thờng tồn quy luật mạng lới khoan thăm dò khống chế đợc chúng Về khí cháy, khí nổ: Tầng dới -100 cha có công trình nghiên cứu khí, kết cấp khí mỏ mang tính suy đoán để có số liệu cụ thể cần tiến hành nghiên cứu để có số liệu xác Về địa chất thuỷ văn: Kết thăm dò cho thấy nớc mặt nớc dới đất quan hệ thuỷ lực, nớc dới đất cung cấp cho nớc suối mùa khô, đờng lò khu vực gần sông Mông Dơng cha thấy bị ảnh hởng nớc mặt Về mạng lới thăm dò: Thực tế khai thác cho thấy, khu vực vỉa có mạng lới thăm dò (khoảng cách công trình khoan < 150m), biến đổi cấu trúc địa chất, cấu tạo vỉa than chiều dày vỉa, đợc khống chế tơng đối chắn, sai khác tài liệu thăm dò thực tế khai thác không lớn (vỉa H(10); II(11); I(12) khu cánh Đông) Tuy nhiên, khu cánh Tây khu Vũ Môn phía Nam khu mỏ, mật độ mạng lới công trình thăm dò tha, khoảng cách địa tầng vỉa biến đổi mạnh (đờng lò dọc vỉa +18 +70 vỉa K(8) khu cánh Tây), khu vực mức độ tin cậy tài nguyên thấp Đặc biệt tập vỉa dới công trình thăm dò đạt mức độ tìm kiếm, để huy động phần tài nguyên cần phải đầu t khối lợng thăm dò thoả đáng để nâng mức dộ tin cậy tài liệu địa chất Sv: Phạm Thị Nhẫn Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Về chất lợng than: Chất lợng than mỏ Mông Dơng tơng đối ổn định, than có nhÃn hiệu antraxit bán antraxit độ tro trung bình, nhiệt cao, lu huỳnh thấp Chất lợng than phân khu: Vũ Môn, cánh Đông cánh Tây tơng đối phù hợp với nhau, đặc biệt vỉa: K(8); G(9); H(10); II(11); I(12), nhiệt năng: QKtbc thay đổi từ 3380 Kcal/kg (V9) ữ 4913 kcal/kg (V10); trung bình toàn mỏ: 4046 kcal/kg Về cấu tạo vỉa than: Thông số chiều dày vỉa chiều dày riêng than vỉa than mỏ Mông Dơng biến đổi quy luật phức tạp, đặc biệt khu vực vỉa tiếp giáp đứt gÃy Các vỉa than (K(8), G(9), H(10), II(11) vµ I(12) cã chiỊu dµy lín vµ tơng đối ổn định Chiều dày riêng than trung bình thay đổi từ 1.89 (V8) đến 4.75 (V9) trung bình 3.22m b Đề xuất khối lợng thăm dò bổ sung: Để chuẩn xác phần tài nguyên dới mức -100 đặc biệt tập trung phần tài nguyên tiềm tập vỉa dới Cần thiết thăm dò bổ sung, để đảm bảo mạng lới công trình thăm dò đạt mức độ TDTM Chơng Ii Mở vỉa chuẩn bị ruộng mỏ II.1 Giới hạn khu vực thiết kế Sv: Phạm Thị Nhẫn Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất II.1.1 Biên giíi khu vùc thiÕt kÕ Biªn giíi khai trêng má than Mông Dơng đợc giới hạn mốc toạ độ theo định số 645 TVN/ ĐCTĐ2 ngày 07/ 05/1996 Tổng giám đốc Tổng công ty Than Việt Nam Các mốc toạ độ xem bảng sau: Bảng II.1 STT mốc Mà số tên mỏ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 CP - 032 Mỏ Mông Dơng Ký hiệu mèc má 32.1 32.2 32.3 32.4 32.5 32.6 32.7 32.8 32.9 32.10 32.11 32.12 32.13 32.14 32.15 32.16 32.17 32.18 32.19 32.20 32.21 32.22 32.23 32.24 32.25 Toạ độ NN1972 DiÖn tÝch x y má (km2) 30.261704 429.618270 5.70 30.000025 430.499736 30.400467 430.999801 30.394884 432.002283 30.001060 432.673992 29.549412 432.898814 29.400000 432.950000 28.500000 432.100000 28.500000 431.600000 28.800000 431.600000 28.900000 430.800000 28.500000 430.500000 29.197705 430.095797 28.999767 429.802863 28.650445 429.870555 28.700638 429.607203 28.450048 429.488775 28.394197 429.498226 28.791973 428.956520 29.269922 428.670297 29.496286 428.669159 30.230218 429.310075 29.998487 429.243983 29.999989 429.024809 29.703470 428.894328 Ký hiÖu mèc cò MD18 MD19 MD20 MD21 MD22 MD23 M7 M8 M9 C10 C9 M10 M11 M12 M13 II.1.2 KÝch thíc khu vùc thiÕt kÕ ChiỊu dài theo phơng (Đông-Tây) trung bình: 3800(m) Chiều dài theo hớng dốc (Bắc-Nam) trung bình: 1200(m) Chiều sâu khu vực thiÕt kÕ: +9,8 ®Õn -200; DiƯn tÝch khu vùc má than Mông Dơng: 5,8 km2 II.2 tính trữ lợng II.2.1 Trữ lợng bảng cân đối Khai trờng khu Trung Tâm Mông Dơng gồm vỉa thuộc tập vỉa đà đợc thăm dò tỷ mỉ vỉa: I(12), II(11), Ha(10a), H(10), G(9) K(8) Từ Trên xuống Sv: Phạm Thị Nhẫn 10 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Sơ đồ vận tải (Hình 5.1) V.2.2 Phân tích lựu chọn thiết bị vận tải lò V.2.2.1 Vận tải lò chợ Với góc dốc 260 công nghệ khấu than khoan nổ mìn Nh đà chọn phơng tiện vận tải máng trợt Chọn máng trợt dựa vào xuất yêu cầu tuyến vận tải để chọn kích thớc máng, áp dụng công thức: Q yc = A.k Tngd , T/giê Trong ®ã : A - Sản lợng ngày đêm gơng lò chợ, A = 746 tấn; k - Hệ số không đồng trình khai thác, k = 1,5; Tngd - Thời gian làm việc ngày đêm tuyến vận t¶i, Tngd = 14 giê; Q yc = 746.1,5 = 80 , T/giờ 14 Dựa vào xuất yêu cầu ta chọn máng trợt có kích thớc (Dài x rộng x cao) : 1,2 x 0,5 x 0,15m - KiÓm tra xuất vận tải máng: Qm = 3600 F0 v ϕ ℘ , T/giê Trong đó: F0 - Tiết diện ngang máng trợt, m2; F0 = 0,5 0,15 = 0,075 (m2) v - VËn tèc nhá nhÊt cđa dßng vËt liƯu, v = 0,5 m/s - Hệ số chất đầy máng, ϕ = 0,5; ℘ - TØ träng cña than, ℘ = 1,42 T/m3; Qm = 3600 0,075 0,5 0,5 1,42 = 95,8 (T/giê ) VËy m¸ng đảm bảo yêu cầu khối lợng cần vận tải - Kiểm tra theo điều kiện trợt than: tg f Trong : - Góc nghiêng đặt máng, = 260 f : Hệ số ma sát than thép, f = 0,35 tg 260 = 0,487 > f = 0,35 Vậy máng đảm bảo than trợt máng - Số lợng cầu máng đặt lò chợ: N= L , cầu N c 0,03 Trong : L - Chiều dài lò chợ, L = 100 m; Nc - Chiều dài cầu máng, Nc = 1,2 m; Sv: Phạm Thị Nhẫn 100 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Thay số ta có : N= 100 1,2 − 0,03 = 85 , cÇu - Kiểm tra theo vận tốc đảm bảo cho than không bị vỡ, không gây bụi đảm bảo an toàn: Vc = V + 2L (sinβ - f.cosβ ) , m/s d g Trong ®ã : V2d - VËn tốc ban đầu than, V2d = m/s; g - Gia tèc träng trêng, g = 9,81 m/s2 f - Hệ số ma sát than máng, f = 0,35 ữ 0,5 - Góc dốc máng, = 260 Thay số ta tính đợc : Vc = + × 9,81(sin 26 - 0,4.cos26) = 1,24 , m/s Nh vËy : Vc = 1,24 [v] = 3,5 đảm bảo theo điều kiện vận tốc V.2.2.2 Vận tải lò song song chân Nh ta đà chọn thiết bị vận chuyển lò song song chân máng cào Căn vào xuất yêu cầu 80 T/giờ ta chọn máng cào SKAT - 80 Bảng đặc tính kỹ thuật máng cào SKAT Bảng V.1 N0 Chỉ tiêu Đơn vị Số lợng Năng xuất vận tải t/h 120 Chiều dài công tác m 80 - 160 Số rảnh xích rảnh Số động Tốc độ di chuyển xích m/s 0,8 Công xuất động kW 25 Bớc mắt xích mm 80 Trọng lợng 1m xích có gạt kg 16,8 Chiều cao chất tải x chiều rộng máng mm 150 x 500 10 Bíc g¹t mm 799 11 Lực kéo đứt xích KG 220.000 12 Điện áp động v 380/660 13 Góc đặt độ 15 14 Tốc độ quay động v/phút 1465 - Kiểm tra theo điều kiện đảm bảo tiết diện ngang máng: Sv: Phạm Thị Nhẫn 101 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - §Þa ChÊt F0 = b h > F'0 F'o = Q yc , m2 3600.Vx Trong ®ã: b - Là chiều rộng máng cào, m; h - Là chiều cao chất tải máng, m; Vx - Tốc độ dịch chuyển mắt xích, m/s; Thay số ta cã : ⇒ F0 = 0,5 0,15 = 0,075 , m2 ⇒ F'o = 80 = 0,027 , m2 3600 × 0,8 Nh vËy (F0 = 0,075 > F'0 = 0,027) tiết diện ngang cầu máng đảm bảo yêu cầu - Tính toán sức cản chuyển động máng: * Nhánh có tải: Wct = L.g [(q f + q0 f0) cosβ - (q + q0) sin β], (N) Trong : L - Chiều dài làm việc m¸ng, L = 80 m; g - Gia tèc träng trêng, g = 9,8 m/s2; f - HÖ sè ma sát than máng, f = 0,6 ữ 1,2; f0 - Hệ số ma sát xích , gạt máng, f0 = 0,3; q0 - Khối lợng 1m xÝch cã g¹t, q0 = 16,8 kg; q - Khối lợng dòng than máng đơn vị mét dài, kg/m; q= Q yc 80 = = 27 (kg/m) 3,6 × Vx 3,6 × 0,8 β - Góc dốc máng cào lấy, = Thay giá trị ta có: Wct = 80.9,8 [(27 + 16,8 0,3) cos5 - (16,8 + 27) sin 5] = 22 031, (N) * Nhánh không tải : Wkt = L.g q0 (f0 cosβ + sinβ), (N) Thay sè ta cã : Wkt = 80 9,8 16,8 (0,3 cos5 + sin5) = 5084 (N) - X¸c định lực căng sức kéo: Đối với máng cào để đảm bảo ăn khớp bình thờng xích với bánh xích, tránh tợng kẹt xích nhánh không tải cần đảm bảo tồn giá trị lực căng xích theo điều kiện độ văng xích cho phép là: Smin = Sr = 3000 ữ 4000 N, lấy Sr = 3500 N Sv: Phạm Thị Nhẫn 102 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Theo nguyên tắc đuổi ®iÓm ta cã: Smin = S1 = 3500N = Sr S2 = Sr + Wkt = 3500 + 5084 = 8584 N S3 = k S2 S4 = S3 + Wct = 9271 + 22031 = 31302 N = 1,08 8584 = 9271 N - KiĨm tra ®é bỊn xÝch: Theo c«ng thøc: S'ma x ≤ (S) S'max = λ.Smax , (N) i Trong ®ã : Sma x - Sức căng lớn xích, Smax = S4 = 31302, N; - Hệ số phân tải không đồng xích, = 1,2 ữ 1,4; i - Số xích máng cào, i = rảnh; (S) - Lùc kÐo ®øt xÝch, (N); S 220000 S' = d = = 36666 , (N) m S® - Lùc kÐo ®øt xÝch, Sd = 220000 N; m - Hệ số dự trữ độ bền, m = 6; Thay sè ta cã: 1,3 × 31302 S' max = = 20 346 , (N) Nh vËy: (S) = 36666 N > S'ma x = 20 346 (N) xÝch đảm bảo bền - Tính công xuất động cơ: W ×v N dc = K dt × o , (KW) 1000. Trong : Kdt - Hệ số dự trữ công xuất động cơ, Kdt = 1,1 ữ 1,2; Wo - Lùc vâng, Wo = S4 - S1 = 31302 - 3500 = 27 802 N; v - VËn tèc di chun cđa xÝch, v = 0,8 m/s; η : Hiệu xuất động cơ, = 0,85; Thay số ta cã : 27 802 × 0,8 N dc = 1,15 × = 26,2 , (KW) 1000.0,85 Nh vËy chän ®éng 25KW đảm bảo, số máy cần thiết cho cánh V.2.2.3 Vận tải lò xuyên vỉa dọc vỉa vận chuyển Sv: Phạm Thị Nhẫn 103 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất - Phân tích lựa chọn phơng tiện vận tải: Căn vào điều kiện thực tế, xuất yêu cầu, điều kiện an toàn khí bụi nổ với lò xuyên vỉa lò dọc vỉa vận chuyển mức -50 ta chọn tàu điện cần vẹt 14KP - 900 goòng B có đặc tính kỹ thuật nh sau: Bảng đặc tính kỹ thuật tàu điện 14KP - 900 Bảng V.2 STT Đặc tính Đơn vị Giá trị Trọng lợng đầu tàu 14 Cỡ đờng mm 900 Động 02 Công suất động KW 44 Điện áp chiều v 250 Tốc độ quay động v/phút 1300 Lực kéo lâu dài KG 650 Đờng kính bánh xe mm 760 KÝch thíc dµi x réng x cao mm 4000x1340x1800 10 B¸n kÝnh cong Rmin mm 12 11 Cơng cự trục bánh mm 1700 12 Tốc độ khëi ®éng Km/s 12,6 13 Tû sè trun i 14,75 14 Khe hë cỈp trơc mm 115 15 Lùc kéo khởi động KG 2400 16 Dòng điện chế độ lâu dài A 80 Bảng đặc tính kỹ thuật goòng BЩ – STT Đặc tính Dung tích Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Cỡ đờng Tự trọng Trọng lợng vận chuyển Đơn vị m3 mm mm mm mm kg kg Bảng V.3 Giá trị 3,3 4350 1320 1350 900 1500 3500 - Tính toán kiểm tra: * Khối lợng vận chuyển ca: Qyc = Qca k1 k2 (T/ca) Sv: Phạm Thị Nhẫn 104 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Trong : Qca - Sản lợng ca, Qca = An/N.n T/ca; An : Sản lợng năm , An = 1.200.000 T/năm; N : Số ngày làm việc năm, N = 300 ngày; n : Số ca cần vận chun, n = ca; k1 : HƯ sè kĨ đến than vận chuyển từ lò chuẩn bị, k1 = 1,3; k2 : Hệ số làm việc không đồng đều, k2 = 1,2 ; Thay sè ta cã : Qca = 2000 (T/ca) Qyc = 2000 1,2 1,3 = 3120 (T/ca) * Xác định số goòng hợp lý cho đoàn tàu: Tính cho điều kiện lực bám trờng hợp có tải lên dốc: Z= Q Go + G Trong đó: G0 - Tự trọng goòng; G - Trọng lợng hàng goòng; Qmin - Trọng lợng nhỏ đoàn goòng, Trọng lợng nhỏ đoàn goòng (Qmin) tính cho điều kiện sau: + Điều kiện bám dính: 1000. Q bd = P. − 1 , TÊn  ω + i + 108.a Trong đó: P - Trọng lợng bám dính đoàn tầu, P= 14, Tấn; - Hệ số bám dính bề mặt đờng, = 0,18; - Hệ số sức cản truyền động, = 7, N; i - Độ dốc quÃng đờng vËn t¶i, i= 0/00; a - Gia tèc chun ®éng cđa tµu, a =0,05, m/s2; Thay vµo biĨu thøc ta đợc: 1000.0,18 Q bd = 14. 1 = 188,4 , TÊn  + 0,05 + 108.0,05 + Điều kiện có tải, mở máy, nên dèc chun ®éng ®Ịu:   1000.ψ Q ct = P. − 1 , TÊn ω ct + i + 108.a   Trong ®ã: ωct = 1,5.ω = 1,5 7= 10,5 Thay vào biểu thức ta đợc:  1000.0,18 Q ct = 14. − 1 = 144 , TÊn  10,5 + 0,005 + 108.0,05  Sv: Phạm Thị Nhẫn 105 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất + Khối lợng đoàn tàu theo điều kiện hÃm có tải xuống dốc đợc tính theo công thức: 1000.ψ Q ct = P. − 1 , TÊn ω n + i c + 110.B   Trong ®ã: ψ - HƯ sè b¸m dÝnh phanh, ψ = 0,12; n - Sức cản chuyển động riêng goòng 3,3 tÊn cã t¶i, ωn = kg/tÊn B - Lµ gia tèc h·m: B = V 2/ 2l h V - Là tốc độ đoàn tầu, V= 0,75x Vld = 0,75x 14,4 =10,8 km/h = 3m/s; lh - Lµ chiỊu dµi h·m chë hµng l h = 40m; B = 2/ 40 = 0,11 m/s2 Thay số tính đợc: 1000.0,12 Q ct = 14. − 1 = 149,7 , TÊn  + 0,005 + 110.0,11  Qua tÝnh to¸n ta thÊy theo điều kiện có tải, mở máy, nên dốc chuyển động nhỏ nhất, Qmin=144, Tấn Vậy số goòng cho chuyến tầu là: 144 = 30,7 , goòng Z= 4,68 Thời gian chu kỳ đoàn tàu lµ: Tck = Tc + Tct + Tdt + θ , phút Trong : Tc - Thời gian đoàn tàu chạy có tải không tải Tc = 2.L , phút 0,7.V L - Chiều dài quÃng đờng vËn t¶i, L = 1250 m; V - VËn tèc đoàn tàu lúc có tải không tải tính trung b×nh, V = 3,5 m/s; Tc = 2.1250 = 17 , phó 0,7 3,5 60 Tdt - Thêi gian dì t¶i, Tdt = phót; Tct - Thêi gian chÊt tải, Tct = 11 phút; - Thời gian tránh ga, θ = 10 phót; VËy : Tck = 17 + + 11 + 10 = 47 (phót) Sè chuyến đảm bảo hết sản lợng ca là: n ct = Q yc , chuyÕn q dt Trong ®ã : Qyc - Khối lợng cần vận chuyển ca, Qyc = 3120 Sv: Phạm Thị Nhẫn 106 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất qđt - Năng lực vận chuyển đoàn tàu qđt = 32 3,3 = 105,6 , T/đoàn Thay số ta có: n ct = 3120 = 29 , chuyÕn 105,6 Sè chuyÕn tµu thùc tế theo thời gian đầu tàu chạy: N ct = Tca 480 = = 10 , chuyÕn Tck 47 Số đầu tàu cần thiết: Nd = 29 = 2,9 , (đầu tầu) 10 Chọn Nd = đầu tầu Ngoài chở than phải phục vụ vận chuyển vật liệu cần có thêm đầu tầu làm công tác dự phòng Do ta lấy thêm đầu tầu làm dự phòng Vậy Nd = Tính số goòng hoạt động ca: Ng = Z Nđ , goòng (V-18) Trong đó: Z - Số goòng cho đầu tàu kéo hết theo điều kiện, Z = 31 goòng; Nđ - Số đầu tàu đảm bảo sản lợng, N® = Ng = 31 = 217 , goòng Số goòng sử dụng ca kể dự phòng: Nsd= Ng.k, (goòng) (V-20) Trong đó: k- Hệ sè dù phßng, k= 1,5 Nsd= 217 1,5 = 326, (goòng) V.2.2.4 Vận tải giếng đứng Vận tải giếng đứng sử dụng máy trục tải 203,5 x 1,7-3 cã ®êng kÝnh tang 3,5 m, bỊ rộng tang 1,7m, công suất động P = 400Kw, sử dụng máy trục kéo thùng skíp có tải trọng Với máy trục đảm bảo công suất vận tải 1.200.000 T/năm tiếp tục tăng sản lợng năm lên cao V.2.2.5 Vận tải giếng đứng phụ Ngời thiết bị xuống hầm lò qua giếng phụ thùng cũi Thùng cũi đợc trơc b»ng m¸y trơc 200,5 x 1,7 ∏ - có đờng kính tang 3,5m, bề rộng tang 1,7m, công suất động 320 Kw V.3 Công tác vận tải mặt V.3.1 Vận tải than Than đợc vận tải lên từ giếng sau đợc đổ vào bunke rót vào băng tải vận chuyển đến cửa sàng mặt sân công nghiệp để phân loại sau đợc Sv: Phạm Thị Nhẫn 107 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất rót xuống kho chứa mỏ đợc rót lên ôtô toa tàu 30T vận chuyển nhà máy tuyển than Cửa Ông nhờ tàu hoả V.3.2 Vận tải đất đá thải Đất đá thải, vật liệu thải đợc đa từ lò cưa giÕng phơ b»ng thïng trơc Qua hƯ thèng quang lật đổ vào ô tô vận chuyển bÃi thải V.4 Thống kê thiết bị vận tải Trên sở tính toán chọn thiết bị vận tải cho khu vực thiết kế Khu trung tâm có thiết bị vận tải đợc thống kê (Bảng V.5) Bảng thống kê thiết bị vận tải B¶ng V.5 TT Tên thiết kế Máng trợt Máng cào Tàu điện cần vẹt Goòng chở than Trục giếng Trục giếng phụ Thùng trục skíp Thùng cũi Ôtô chở đá th¶i M· hiƯu SKAT - 80 14KP - 900 BЩ - 203,5.1,7-3 FOCT TM74-301 KAMAZ Đơn vị m Cái Cái Cái Cái Cái Số lợng 1500 250 2 V.5 KÕt luận Vận tải khâu quan trọng trình sản xuất mỏ Nếu thực tốt công tác đảm bảo điều kiện an toàn, góp phần tăng suất lao động Nếu thiết kế vận tải tốt làm giảm đợc chi phí ban đầu, góp phần làm giảm giá thành than Sv: Phạm Thị Nhẫn 108 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Chơng VI Thoát nớc VI.1 khái niện Công thoát nớc biện pháp làm khô ruộng mỏ, chiếm vị trí quan trọng trình sản xuất, ảnh hởng trực tiếp đến trình khai thác khoáng sàng nh : Năng suất lao động, an toàn lao động Để tính toán thiết kế thoát nớc, vào tính chất nớc, phơng pháp mở vỉa, khai thác, tính chất đất đá xung quanh lu lợng nớc chảy vào mỏ Theo tài liệu địa chất vùng có nhiều đứt gÃy, đất đá có khả thấm nớc lớn Hơn lợng nớc chảy vào khu trung tâm, lớn (khoảng 300m 3/h) Lợng nớc ngầm khu trung tâm độ sâu -200 6600 m 3/ng-đ, lợng nớc chảy trung bình vào mỏ 275 (m3/h) VI.2 hệ thống thoát nớc VI.2.1 Thoát nớc bề mặt mỏ Khu trung tâm mỏ than Mông Dơng địa hình chủ yếu đồi núi nên việc thoát nớc mặt mỏ chủ yếu tự chảy, sở suối tụ thuỷ bắt vào nguồn suối Kết hợp với hệ thống cống rÃnh đờng giao thông mặt khu mỏ Nớc mặt theo cống rÃnh tự tràn suối sông Mông Dơng VI.2.2 Thoát nớc hầm lò VI.2.2.1 Sơ đồ thoát nớc Căn vào sơ đồ mở vỉa, hệ thống đờng lò ta có sơ đồ thoát nớc đợc trình bày (Hình 6.1) VI.2.2.2 Thoát nớc đờng lò Dựa vào phơng pháp mở vỉa cho khu Trung tâm Mông Dơng, hệ thống đờng lò thiÕt kÕ cã cã bè trÝ r·nh níc, víi ®é dốc Nớc tự chảy từ khu vực khai thác qua lò dọc vỉa, lò xuyên vỉa, sân ga tập trung vào bể chứa gần sân giếng sau đợc bơm hòa vào mạng lới thoát nớc mỏ - Cấu tạo rÃnh nớc thiết kế đờng lò: Dọc vỉa , xuyên vỉa sân ga Có tiết diện hình thang ngợc, đáy lớn phía trên, đáy nhỏ phía dới , vỏ rÃnh nớc đợc cấu tạo bê tông đúc sẵn đợc đậy nắp bê tông cốt thép đúc sẵn - Tùy theo lu lợng nớc chảy vào đờng lò mà đồ án thiết kế rÃnh nớc có kích thớc khác Trong giới hạn đồ ¸n ta chØ tÝnh to¸n thiÕt kÕ cho ®êng lò tiêu biểu đờng lò khác tính toán tơng tự Đồ án tính toán thiết kế rÃnh nớc cho đờng lò xuyên vỉa mức Sv: Phạm Thị Nhẫn 109 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất - RÃnh thoát nớc lò xuyên vỉa sân ga phải tiêu thoát nớc cho toàn lợng nớc ngầm khu mỏ Căn vào tài liệu địa chất thủy văn ta xác định đợc lợng nớc chảy lớn lò xuyên vỉa vào mùa ma là: 275 (m3/h) tơng ứng 0,076 (m3/s) - Dựa vào lu lợng nớc chảy vào lò ngày đêm ta chọn kích thớc theo quy chn: +, ChiỊu réng phÝa trªn : a = 350 mm; +, ChiỊu réng d¸y : b = 300 mm; +, ChiỊu s©u : h = 400 mm; +, ChiỊu dµy thµnh r·nh : c = 60 mm; +, Góc nghiêng chân rÃnh : = 780; +, Độ dèc däc : i = 0/00 a h c b Hình 6.2: Tiết diện rÃnh thoát nớc xuyên vỉa -50 sân ga - Tính toán chiều sâu ngập nớc thực tế rÃnh ta dùng phơng pháp đồ thị so sánh chiều sâu ngập nớc tốc độ chảy thực tế + Hệ số mái dốc r·nh : m = cotgα = cotg 780 = 0,2126 + Hệ số độ nhám rÃnh : n = 0, 062 + ChiỊu réng r·nh níc : b = 300 mm + Tốc độ dòng chảy thực tế: Vtt = Q , (m/s) S Trong ®ã: Q - Lu lợng dòng chảy qua rÃnh, Q = 0,076 m3/s; S - DiƯn tÝch tiÕt diƯn ngang cđa r·nh: S = ( a + b ) h/2 = ( 0,35 + 0,3 ) 0,4 /2 = 0,13 m3 VËy ta cã : Vtt = 0,076 = 0,58 , (m/s) < [V] = 2m/s 0,13 - Nh vËy r·nh thiÕt kÕ hợp lý Để giảm lợng dòng chảy suốt chiều dài rÃnh nớc ta đào hố tiêu ,các hố cách 70m Vừa giảm lợng dòng chảy vừa để lắng đọng bùn xuống để tránh tợng tắc rÃnh nớc để dễ khơi dòng chảy Sv: Phạm Thị Nhẫn 110 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất Kích thớc hố tiêu là: 1000 x 1000 x1000 đợc ghép bê tông đúc sẵn đợc đặt lò xuyên vỉa a a Hình 6.3: Tiết diện hố tiêu VI.2.2.3 Tính thoát nớc cho toàn mỏ Nớc thoát từ khu vực khai thác, từ địa tầng vào đờng lò Qua hệ thống rÃnh thoát nớc tập trung vào hố bơm đặt gần sân ga giếng đứng mức -50, -100, -150, -200 Từ nớc đợc bơm lên mặt theo hệ thống thoát nớc mặt đến nơi chứa nớc tự nhiên khu thiết kế Công tác thoát nớc mỏ hầm lò thay đổi theo độ sâu khai thác, xuống sâu lu lợng nớc ngầm lớn Đồ án tính thoát nớc cho mức sâu (mức -200) Để lực bơm ống dẫn nớc hoàn toàn đảm bảo cho mức Với chiều sâu thoát nớc (h = 245m) ta chän hƯ thèng b¬m mét cÊp : B¬m tõ mức -200 lên mặt giếng phụ (+9,8) Tính toán chọn máy bơm: - Máy bơm có lu lợng thoả m·n: Qb = Q , (m3/h) T Trong ®ã: Q - Lu lợng nớc chảy vào mỏ ngày ®ªm, Q = 6600 m3/ ng-®; T - Thêi gian cần thiết để máy bơm hết nớc ngày ®ªm, T= 18h; VËy ta cã: Qb = 6600 = 366,7 , (m3/h) 18 - ChiỊu cao h×nh häc cđa bơm: Hhh = HT + hđ + hh , (m) Trong đó: HT - Chiều cao tầng hút nớc, HT = 220 m; Sv: Phạm Thị Nhẫn 111 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất hđ - Chiều cao tầng ống hút, hđ = 1m; hh - Chiều sâu hút, hh = m; Thay sè ta cã: Hhh = 220 +5 + = 226 , (m) - ¸p lùc tính toán bơm: H= H hh 226 = = 251 , (mmH2O) ηo 0,9 Trong ®ã: ηo - HiƯu suất mạng đờng ống, o = 0,9 Căn vào Qb, H bơm cần tạo tra bảng sổ tay kỹ thuật mỏ ta chọn máy bơm có mà hiệu 10HMK- có đặc tính (Bảng VI.1): Đặc tính kỹ thuật bơm 10HM- KX-2 Bảng VI.1 TT Các thông số Hạ áp Lu lợng Tốc độ Chiều cao cột nớc Trọng lợng Công suất động Khối lợng 282 1000 1450 2340 650 Đơn vị mmH20 m3/h Vòng/phút m Kg Kw - Năng lợng tiêu thụ điện: E= t.N dc lv , (KW/năm) Trong đó: dc - Hiệu suất động cơ, ηdc = 0,85; ηlv - HiƯu st lµm viƯc cđa máy, lv = 0,9; t - Số làm việc bơm năm, t = 365 (giờ) N - Công suất động cơ, N = 650 KW; E= 365 ì 650 = 277.485,4 , (KW/năm) 0,95 ì 0,9 VI.2.3 Tính giá thành thoát nớc G= G1 + G + G + G , (®ång/tÊn) An Trong đó: G1 - Chi phí điện năm dùng để bơm nớc, (đồng/năm): G1 = 277.485,4ì900 = 249.736.860 (đồng/năm) G2 - Chi phí khấu hao rÃnh nớc, (đồng/năm): 112 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Sv: Phạm Thị Nhẫn Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất G2 = k.l.g2 = 10%ì3.450ì8.5000 = 29.325.000 (đồng/năm); k - Møc khÊu hao r·nh níc, k = 10%; l - Tỉng chiỊu dµi r·nh níc, l = 3450 m; g2 - Đơn giá đào 1m rÃnh nớc, g2 = 85.000 (đồng/m) ; G3 - Chi phí lơng công nhân, (đồng/năm): G3 = n.N.Ccn (đồng/năm) n - Số công nhân ®éi tho¸t níc, n = 15 ngêi; N - Sè tháng làm việc năm, N = 12 tháng; Ccn - Lơng tháng công nhân thoát nớc, Ccn = 1.200.000 (đồng/tháng) G3 = 15ì12ì1.200.000 = 216.000.000 (đồng/năm) G4 - Chi phí khấu hao máy bơm, (đồng/năm): G4 = k4.g3.n4 , (đồng/năm) n4 - Số máy bơm phải mua, n4 = c¸i; k4 - HƯ sè khÊu hao, k4 = 10%; g3 - Đơn giá máy bơm, g3 = 250.000.000 (đồng); G4 = 10%ì3ì250.000.000 = 75.000.000, (đồng/năm) Vậy ta có: G= 249.736.860 + 29.325.000 + 216.000.000 + 75.000.000 = 475 (đ/T) 1.200.000 VI.2.4 Thống kê thiết bị công trình - Tổng chiều dài rÃnh nớc lò dọc vỉa tổng chiều dài đờng lò dọc vỉa - Tổng chiều dài rÃnh nớc lò xuyên vỉa sân ga tổng chiều dài đờng lò xuyên vỉa sân ga - Chi phí đào lò ghép bêtông rÃnh nớc đợc tính chung vào chi phí lò Nên ta không tính khối lợng rÃnh nớc mà thống kê khối lợng thiết bị công trình khai thác - Hố tiêu đặt đờng lò XV: -50, -100, -150, -200 Thống kê thiết bị công trình thoát nớc Bảng VI TT Thiết bị công trình Số lợng làm việc Số lợng dự phòng Đơn vị 3450 - m - cái RÃnh nớc Hố tiêu Hầm chứa nớc 14 Máy bơm 10HMKX2 Đờng ống hút thép 245 245 m m Cót nèi gãc thép 2 Đờng ống đẩy thép Sv: Phạm Thị Nhẫn 113 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Cút nối thẳng thép Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất 12 12 Cái VI.3 Kết luận Phơng pháp thoát nớc tự chảy đờng lò nói chung đơn giản, rẻ tiền hợp lý Bên cạnh u điểm phơng pháp có nhợc điểm là: Phần rÃnh nớc thờng bị lấp bùn trình rửa trôi sản phẩm đá, than có kích thớc nhỏ màng nớc Do cần phải nạo vét liên tục để đảm bảo tốt cho việc thoát nớc, cần phải đào hố tiêu đờng lò xuyên vỉa để làm giảm lợng dòng chảy để lắng bùn Sv: Phạm Thị Nhẫn 114 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 ... Mỏ Mông Dơng thức vào hoạt động từ năm 1982 Hệ thống khai thác cặp giếng đứng phụ, từ mở lò khai thác vỉa I(12) đến vỉa K(8) Mức lò cuối đợc thiết kế khai thác -100m Từ đến sản lợng than đà khai. .. tầng khai thác nh đà đề cập nguyên tắc chung chọn phơng án mở vỉa Đồ án đa ba phơng án mở vỉa nh sau: Phơng án I: Mở vỉa cho mỏ giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa mức Phơng án II: Mở vỉa cho mỏ giếng... tâm mỏ than Mông Dơng từ mức +9,8? ?? -200 II.7 thiết kế thi công đào lò mở vỉa Sv: Phạm Thị Nhẫn 37 Lớp: Liên thông Khai thác _K1 Đồ án tốt nghiệp Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất (Do thời gian làm đồ án