Mục lục NộI DUNG Mở đầu Chơng I : Thiết kế kỹ thuật 1.1 Những nét chung đờng lò thiết kế 1.2 Chọn thiết bị vận tải 1.3 Chọn hình dạng ,xác định kích thớc tiết diện ngang đờng lò 1.3.1Chọn hình dạng mặt cắt ngang 1.3.2 Xác định kích thớc mặt cắt ngang 1.3.3 Kiểm tra kích thớc mặt cắt ngang theo đk thông gió 1.4 Xác định áp lục lên vỏ chống 1.4.1 áp lực 1.4.2 áp lực hông 1.4.3 áp lực 1.5 Tính toán kết cấu chống giữ 1.5.1 Sơ đồ tính toán tải trọng tác động lên vỏ chống 1.5.2 Xác định nội lực lên vỏ chống 1.5.3 Kiểm tra bền 1.5.4 Kết cấu vỏ chống chơng II : Thiết kế thi công 2.1 Khái quát tổ chức thi côn 2.2 Công tác khoan nổ mìn 2.2.1 Chọn thiết bị khoan, chất nổ, phơng tiện nổ 2.2.2 Tính toán thông số nổ mìn Trang 2.2.3 Tổ chức công tác khoan nổ mìn 2.2.4 Hộ chiếu khoan nổ 2.3 Thông gió đa gơng vào trạng thái an toàn 2.3.1 Thông gió chộn quạt gió, ống gió 2.3.2 Tổ chức thông gió đa gơng vào trạng thái an toàn 2.4 Công tác xúc bốc vận tải 2.4.1 Xúc bốc 2.4.2 Vận chuyển đất đá 2.5 Chống lò 2.5.1 Chống tạm 2.5.2 Chống cố định 2.6 Công tác phụ 2.6.1 Đặt đờng xe 2.6.2 Đào rãnh nớc chiếu sáng chơng III : tổ chức thi công 3.1 Lập biểu đồ tổ chức thi công 3.2 Thời gian hoàn thành đơng lò 3.3 Thống kê chi phí vật liệu cho 1m lò 3.4 Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật đào lò tài liệu tham khảo Lời nói đầu Nhu cầu lợng, nhu cầu thiếu đợc quốc gia giới Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, ngời tìm nhiều nguồn lợng, nh lợng nguyên tử, lợng mặt trời Tuy nhiên than nguồn cung cấp lợng đợc sử dụng nhiều thập kỷ nay, nhiều quốc gia gới Đặc biệt với điều kiện Việt Nam nay, nguồn quan trọng phục vụ sản xuất đời sống tơng lai gần than nguồn lợng thiếu đợc Sau thời gian học tập môn đào chông lò em đợc giao đề tài thiết kế môn học với chuyên đề : Thiết kế đờng lò ga lập đoàn tàu đờng xe với thông số sau: Sản lợng khai thác: 400.000 T/năm Thời gian tồn đờng lò: 10 năm Chiều dài đờng lò:80m Góc nghiêng sờn dốc: 38 Độ dốc đờng lò:5 0/00 Đờng lò đào qua lớp đá sét kết có f= nứt nẻ Loại mỏ khí bụi nổ:cấp III Lu lợng nớc chảy vào đờng lò:11m3/h /10m dài đờng lò Đến đồ án em đợc hoàn thành giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hớng dẫn Nguyễn Văn Quyển cùnng với thầy cô giáo môn với cố gắng thân Do kiến thức thời gian hạn chế nên đồ án thiếu sót Em mong đợc bảo giúp đỡ thầy để đồ án em đợc hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Nguyễn Văn Thanh Chơng I Thiết kế kỹ thuật 1.1 Những nét chung đờng lò cần thiết kế Công dụng dờng lò dùng làm ga lập đoàn tàu đờng xe với chiều dài 80m, thời gian tồn dờng lò 15 năm.Sản lợng chuyển qua đờng lò 400.000T/năm, đào qua lớp sét kết có f= 4, mỏ thuộc hạng khí nổ 1.2 Chọn thiết bị vận tải khả thông qua đờng lò a chọn thiết bị vận tải Thiết bị vận tải lò đơc lựa chọn dựa theo sản lợng khai thác, vận chuyển qua đờng lò, hạng mỏ khí bụi nổ, tuổi thọ mỏ, theo yêu cầu dờng lò thiết kế: + vận chuyển 400.000T/năm +Tuổi thọ 15 năm + hạng mỏ loại khí nổ Vì ta chon thiết bị vận tải nh sau: Đầu t tầu điện ắc quy AM-8 , goòng VB 2,5.Đặc tính cuả chúng dợc thể bảng Bảng1.1 Đặc tính tàu điện ắc quy AM-8 Các thông số làm việc Trọng lợng bám dính (tấn) Khung cứng (mm) 8,8 1200 Tốc độ (Km/ h) 6,8 Lực kéo (kg) Tổng công suất (kw) 22,4 1150 Các kích thớc Điện Chiều áp (V) cao (mm) Chiều rộng (mm) Chiều dài (mm) 120 1050 4500 1415 Bảng1.2.Đặc tính kỹ thuật goòng vận tải VB 2,5 Loại goòng VB2,5 Cỡ đờng xe (mm) 600 Dung tích (m3) 2,5 Các kích thớc (mm) Rộng Hệ Số lực Cao Dài (mm) cản (mm) (mm) 1350 0,42 Chọn thiết bị đờng sắt 1400 3150 Cỡ đờng xe (mm) 600 Để phù hợp với thiết bị vận tải (tàu điện ắc quy AM-8, goòng VB 2,5) cỡ đờng xe 600(mm) ta chọn loại ray P24 tà vẹt bê tông cốt thép tiết diện hình thang Bảng1.3 dặc tính kỹ thuật ray P24 STT Các thông số Đơn vị Chiều dài tiêu chuẩn Chiều cao Chiều rộng đỉnh ray Chiều rộng chân ray m mm mm mm Số lợng 107 51 92 b.Năng suất thiết bị vân tải * Khả kéo đầu tàu theo điều kiện bám dính đoàn tàu có tải mở máy đợc xác định theo công thức: 1000 1) + i Q g =Pđt.( Tấn (1.1) Trong đó: Pdt- trọng lợng đầu tầu; Pdt = 8,8 Qg- tải trọng tối đa mà đầu tầu mang tải đợc - hệ số bám dính bánh xe; = 0,2 W0-hệ số lực cản chính, =9 kG/Tấn i - độ dốc đờng xe, i = 0/00 Vậy thay số vào (1.1) ta có Q1g=8,8 ( 1000.0,2 1) =185,6 T + 0,05 *Khả kéo đầu tàu theo điều kiện tàu khởi động có tảI lên dốc: 1000 m 1) + i + 108 a m Q g =Pđt( Tấn (1.2) Trong đó: hệ số bám dính bánh xe với ray lên dốc m=0,12 am gia tốc mở máy, am =0,03 m/s2 m m - hệ số cản lên dốc m =1,5 =1,5.9 = 13,5 Vậy thay số ta có: Q2g =8,8.( 1000.0,12 1) = 54 T 13,5 + 0,05 + 108.0.03 *Khả kéo đoàn tàu theo điều kiện hãm xuống dốc: 1000. h Pbd Pdt ) Q = 110.v + i Lh g ( T (1.3) Trong đó: h- hệ số bám dính hãm, h=0,1 Pbd trọng lợng đoàn tàu bám dính hãm, Pbd=Pdt= 8,8 T v tốc độ tàu trung bình, v= 0,8.vkt m/s vkt- tốc độ kỹ thuậ tàu, vkt =1.89 m/s Lh- quãng đờng hãm cho phép đoàn tàu, Lh= 30m 1000.0,1.8,8 8,8) = 252 Vậy thay số ta có: Q g= 110.(0,8.1,89) 9+4 30 ( Để thỏa mãn điều kiện ta chọn trọng lợng đoàn tàu theo Qg min= 54 T *Số goòng đoàn tàu có tải đợc xác định theo công thức: n= Q g q + q0 (goòng) Trong đó: q- trọng lợng khoáng sản chứa goòng q = V = 2,4 2,5 = (tấn) (1.4) V- thể tích goòng; V = 2,5 (m3) 1- trọng lợng thể tích than; 1=2,4 G/cm3 = 2,4 (T/m3) q0- Trọng lợng thân goòng q0 = 1,3 Thay số vào ta đợc: n= 54 = 7,4 (goòng) Do ta lấy số + 1,3 goòng goòng * Kiểm tra khả vận tải mạng đờng sắt Năng suất sử dụng đoàn tầu theo công thức Qsd = ktg 60 T Tck n.q (1.5) Trong đó: ktg: Hệ dụng thời gian; ktg = 0,8 T: Thời gian làm việc tầu ngày đêm; T = (giờ) số sử n: Số goòng làm việc đoàn tầu; n = 8(goòng) q: Tải trọng goòng; q = 6(tấn) Tck: Thời gian chu kỳ vận tải, tính theo công thức Tck = tc + tcd + td + / (phút) (1.6) tc: Thời gian chất tải; tc = 10(phút) tcd: Thời gian dỡ tải; td = 15 (phút) /: Thời gian dừng tầu; = 10 (phút) tcd: Thời gian chuyển động đợc tính theo công thức tcd = tct + tkt (1.7) tct = L 2000 = Vld = 17,6 (phút) 1,89 60 tkt: Thời gian chuyển động không tải: tct = L 2000 = = 22 (phút) 0,8.1,89 60 Vld => tck= 10 + 22 + 17,6 = 74,6 (phút) Với: Vlk = Vkt = 1,98 (m/s) L- Cung đoạn vận tải lấy L = km = 2000 m Thay số vào ta đợc: Qsd = 0,8 60.6 6.8 = 185,3 ( tấn/ngày đêm) 74,6 + Công suất vận chuyển đờng lò đơc tính theo: Am = k A N (1.8) Trong đó: - Hệ số vận tải đá khai thác; = 1,37 k- Hệ số làm việc không đều; k = 1,15 A- Sản lợng khai thác hàng năm; A = 400000 (tấn/năm) N- Số ngày làm việc năm; N = 300 (ngày) +15 + 10 Thay số vào ta đợc: Am = 1,37.1,15.400000 = 2100 (tấn/ng-đêm) 300 Vậy số goòng ca đợc tính theo công thứ nd = Am 2100 = = 3.7 (đoàn goòng) nc Qsd 3.185,3 (1.8) Chon số goòng ca là: n = (đoàn goòng) Trong đó: nc: Số ca làm việc, nc = (ca/ngày đêm) Vậy số đoàn goòng ca nd = đoàn goòng/ca 1.3 Chọn hình dạng kích thớc mặt cắt ngang hầm lò 1.3.1 chọn hình dạng mặt cắt ngang dựa vào tính chất lỳ đá, vật liệu chống khả tồn đờng lò Do đờng lò đào qua lớp đất đá có độ kiên cố trung bình (f =4) tuổi thọ đờng lò 10 năm lên ta chọ vật liệu chống thép lòng máng svp-22 hình dạng mặt cắt ngang hình vòm bán nguyệt tờng thẳng 1.3.2 Xác định kích thớc mặt cắt ngang Kích thớc mặt cắt ngang phụ thuộc vào thiết bị vận tải, khoảng cách an toàn, đồng thời vào hình dạng mặt cắt ngang chọn ta dùng phơng pháp họa đồ để xác định kích thớc mặt cắt ngang: - chiều rộng lò: đợc xác định theo công thức B= m + kA +(k-1)n +b có đờng xe, bố trí lối ngời lại phía lên B= 2m +2A +n : m- khoảng cách an toàn phía bố trí lối ngời lại lấy m=0,7m mức cao 1,7m- 1,8m A-chiều rộng lớn thiết bị vận tải A=1350(mm) n- khoảng cách phơng tiện vận tải lấy n=300(mm) B=2*700+2*1350+300= 4400(mm) = 4,4(m) chiều cao theo thiết bị vận tải : h= Hvt+hs đó: Hvt- chiều cao lớn thiết bị vận tải Hvt=1415(mm) hs- chiều cao kể từ đỉnh ray xuống lền lò ( gồm chiều dày đỉnh ray, tavẹt, lớp đá lát) lấy =350(mm) Vậy h= 1415+350= 1765(mm) Mà chiều cao tối thiểu phía ngời lại là1,7m ta chọn chiều cao phần tờng Ht= 1,4 m để đảm bảo m biến thiên điều kiện phù hợp Vậy chiều cao lò H = Ht+B/2= 1,4 +4,4/2= 3,6m Vậy thông số mặt cắt ngang đòng lò là: B= 4,4m Hđl= 3,6 m R= 2,2m Diện tích sử dụng đờng lò đợc xác định theo công thức: Sc=B.Ht+ 3,14.R 2 = 4,4.1,4 + 3,14.( 2,2) 2 =13,8 (m2) Sơ đồ kích thớc tiết diện ngang bên đờng lò đợc thể hình 1.2 1.3.3 Kiểm tra kích thớc mặt cắt ngang theo điều kiện thông gió Mặt cắt ngang với tiết diện Sc phải thỏa mãn điều kiện thông gió A.q.k Tốc độ gió v đợc tính : v= 60.à S N c Trong đó: m/s A- sản lợng than vận chuyển qua đờng lò, A=400.000T/năm q- lợng không khí cần thiết cho than đơn vị ngày đêm, với mỏ khí loại lấy q=1,5 m3/phút k- hệ số sản xuất không đều, k=1,25 N- số ngày làm việc năm, N=300 ngày - hệ số giảm mặt cắt ngang, =1 400000.1.5.1,25 Thay số ta có: v= 60.1.13,8.300 = m/s Vậy 1,5 < v < m/s tiết diện đờng lò thỏa mãn điều kiện thông gió ** Chọn sơ thiết bị chống Với yêu cầu thiết kế lò, để đờng lò ổn định suốt trình phục vụ ta chọn thép chống lò thép lòng máng SVP-27 chèn bê tông vói chiều dày 0,05m Xuất phát từ nhận xét, đánh giá độ ổn định công trình ta chọn thông số chống nh sau: - Loại thép lòng máng SVP-27 - Bớc chống L = 0,4(m) đồi với thân lò - Tấm chèn bê tông cốt thép - Quai gông 20 CT3, Ecu (đai ốc): M18 B149,5 b91,5 h23 H123 m50 8,5 M60 hìnhII.2.Sơ đồ kích thớc gông,tỷ lệ1:50 BảngII.2 đặc tính kỹ thuật thép lóng máng SVP_27 STT Các thông số Trọng lợng mét dài Chiều rộng đáy lớn Chiều rộng đáy nhỏ Chiều cao thép Diện tích tiết diện ngang Mô men chống uốn Wx Mô men chống uốn Wy Đơn vị Kg/m mm mm mm Cm2 Cm3 Cm3 Số lợng 27 149,5 100 123 34,37 100,2 97,8 BảngII.3 đặc tính chèn Các kích thớc (mm) Cốt thép 6A-1 Mác bê tông R250 Dài Rộng Dày 1100 150 50 Trọng lợng T/m3 2,7 e, Tiết diện đào: Dựa vào thông số vỏ chống, ta có đợc kích thớc đờng lò nh sau: 10 đợc cung cấp đờng ống cao su Thứ tự khoan khoan từ xuống nớc vùng khoan nổ không lấp đầy lỗ dới, để tránh bụi nhằm tránh cho công nhân bị bệnh nghề nghiệp ta dùng biện pháp khử phoi nớc Công tác nạp mìn Trớc nạp lỗ khoan cần phảI đợc thổi phoi khoan lỗ khoan, ngời va thiết bị phảI rút khỏi gơng tới vị trí an toàn thuốc nổ vận chuyển vào gơng thủ công goòng, việc nạp mìn thực gậy tre có d= 25 tới 28mm nạ phảI đa tong thỏi thuốc vào đặt nhẹ nạp cẩn then sau nạp hết thuốc phần lỗ lại (bua) cần đợc nhét chặt bàng đất sét pha theo tỷ lệ 3:1 với W= 80%, trình nạp mìn hai dây dẫn kíp phảI đợc xoắn lion lại với tránh dò mìn, sau nạp song tất lỗ tiến hành dấu ghép mạng nổ nối tiếp với Công tác nổ mìn Các kíp đợc đấu ghép nối tiếp với Kích nổ máy nổ mìn KVM100/M Liên Xô cũ sản xuất, Khi tiến hành nạp nổ chuẩn bị nổ phải có tín hiệu ngời gác khoảng cách an toàn tối thiểu theo quy phạm, sau chu kỳ cần phải cập nhật lại thông số khoan nổ mìn thực tế d Hộ chiếu khoan nổ mìn 2.3 Thông gió đa gơng vào trạng thái an toàn a thông gió * sơ đồ thông gió thi công đờng lò thò gơng lò suet chiều dài đờng lò tồn lợng khí độc lớn phát sinh từ công tác khoan nổ mìn đất đá Để dảm bảo cho ngời thiết bị làm việc bình thờng ta phải tiến hành thông gió để cung cấp không khí cho công nhân làm việc đồng thời phòng tránh cháy nổ Để cung cấp không khí cho gơng lò trình thi công ta dùng phơng pháp thông gió cục với sơ đồ thông gió đẩy Tính toán gió cần thiết đa vào gơng Qct: * Tính toán lợng gió cần thiết theo điều kiện mỏ có khí nổ: Qct1 = 100.l k m3/phút d d0 Trong đó: 25 d - nồng độ khí độc cho phép : d = 1% d0 - nồng độ khí độc có gió đa vào gơng, d0 = 0% lk - lợng khí lớn sinh đờng lò, m3/phút lk = k q A , m3/phút 24.60 k - hệ số ảnh hởng chiều dài đờng lò ; k = 30% q0 - lợng khí CH4 sinh đào than với mỏ khí buị nổ, q0 = m3/phút A- khối lợng đất đá phá sau tiến độ, T A = dd Sđ l = 2,4 16,8 1,6 0,85 = 54,8 T Trong đó: 1- dung trọng đất đá = 2,4T/m3 Sđ- diện tích tiết diện đờng lò, Sđ = 16,8 m2 l-chiều sâu lỗ mìn, l = 1,6 m - hệ số sử dụng lỗ mìn, = 0,85 Thay vào công thức ta đợc: lk = 0,3.1.54,8 = 0,011 m3/phút 24.60 Ta tính Qct1 = 100.0,011 = 110 m3/phút 1% * Tính lợng gió cần thiết theo điều kiện nổ mìn: Qct = 7,8 Qt ( S c l ) m3/phút (*) T Trong đó: Sc- diện tích sử dụng bên khung chống Sc = 13,8 m2 t- thời gian thông gió sau nổ mìn t = 30 phút l- chiều dài đờng lò thông gió l = 80 m Qt- lợng thuốc nổ đồng thời lớn gơng lò Qt= 43,5 kg Qct = 7,8 43,5.(13.8.80) = 97,6 m3/phút 30 26 * Tính lợng gió cần thiết theo điều kiện số ngời làm việc lớn gơng: Qct(Nmax) = 6.n.kn (m3/phút) Trong đó: m3/phút định mực gió cho công nhân n- số ngời làm việc đồng thời lớn gơng, n = 14 (ngời) kn- hệ số dự trữ kn = 1,5 Thay số có: Qct(Nmax) = 6.12.1,5 = 126 m3/phút Từ kết ta thấy lợng gió cần thiết theo điều kiện nổ mìn tức là: Qct1 = 126 m3/phút Kiểm tra chất lợng gió cần thiết lớn theo tốc độ gió cho phép v= Ta thấy Qct max 126 = = 0,155 m/s S sd 13,8.60 Vmin =0,15m/s [...]... x0 + 2 H 1 ) tg 2 90 x 02 tg 2 90 2 2 2 H1 = Hđ + b1 = 3, 823 + 0,7 = 4, 523 (m) 90 0 90 0 76 0 4, 523 .tg 4 H 1 tg 4 2 2 x0 = = 0 0 0 90 90 76 1 tg 4 1 tg 4 2 2 x0 = 1,03.1 0-3 m Vậy: D0 = 90 0 76 0 2, 4.1,03.10 3 1,03.10 3 + 2. 4, 523 tg 2 2 2 ( ) D0 = 1,8.1 0-4 14 90 0 76 0 2, 1.(1,03.10 3 ) 2 tg 2 2 90 0 76 0 N 0 = 1,9.10 4 tg 2 = 2, 7.10... thẳng thép SVP 27 Để tránh do có sự chơng nở của đất sét lên ta tiến hành chèn với khoảng cách là 20 cm Vậy số tấm chèn là Nc= 3, 823 + 2. 1,4 3, 823 + 2. 1,4 = = 43 tấm 20 + d c 35 chơng II Thiết kế thi công 2. 1 Khái quát về tổ chức thi công 2. 1.1 Sơ đồ công nghệ thi công Trong quá trình thi công công trình ngầm, để thực hiện một quá trình xây dựng theo nguyên tắc chung ta phải hoàn thành hai công việc chính... thông gió hd = V 2 k 2g V- gốc độ trung bình của luồng gió đi ra khỏi ống V= Qct 126 = = 7, 42 (m/s) S0 60.0 ,28 3 S 0- diện tích tiết diện ống gió S0 = 2 3,14 d0 = 0,6 2 = 0 ,28 3 m2 4 4 k- trọng lợng riêng không khí k = 1 ,2 (g/m3) g- gia tốc trọng trờng g = 9,81 (m/s2) hd = (7, 42) 2 1 ,2 = 3,36 9,81 .2 (mmH2O) ha =145,5 + 3,36 = 148,8 (mmH2O) Căn cứ vào Qq = 138,6 m3/ phút và hq = 148,8(mmH20) ta chọn loại... SVP - 27 , Wx = 100 ,2 cm3 F : Diện tích mặt cắt của SVP - 27 , F = 34,37 cm2 Tại mặt cắt có Mmax là mặt cắt 4-4 các giá trị nội lực nh sau : Mmax = 2, 04 (T.m) = 2, 04.105 (kg.cm) N 4-4 = 0 ,22 6(T) = 22 6 kg Do vậy : max = 2, 0410 5 100 = 20 38 (kg/cm2 ) ... Cái Thanh Cái Cái Kg % 26 ,46 24 17 64 12 1,94 0,08 0,8 0,5 127 16,7 11500 165 15999 128 9817 24 363 369 82 70000 89000 520 9,5 Công 10 20 085 Ca Ca Ca Ca Ca Ca % 0, 62 0, 62 0, 62 0,59 0,17 1, 72 0,5 6 722 3... uốn SVP - 27 , Wx = 100 ,2 cm3 F : Diện tích mặt cắt SVP - 27 , F = 34,37 cm2 Tại mặt cắt có Mmax mặt cắt 4-4 giá trị nội lực nh sau : Mmax = 2, 04 (T.m) = 2, 04.105 (kg.cm) N 4-4 = 0 ,22 6(T) = 22 6 kg... KV -8 D 49 Ray P -2 4 6,4 m/c kỳ Gỗ văng 100ữ 120 0,05 m3/c kỳ bộ/c kỳ 1 ,2 thanh/ ckỳ cái/c kỳ Thuốc nổ AH2 Vì chống SVP -2 7 Tà vẹt (150 x 190 x 1500) Đinh vắn P -2 4 38 Tài liệu tham khảo Nguyễn Văn