Đề tài Xây dựng đường lò xuyên vỉa mở mỏ vận chuyển bằng băng tải

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔN HỌC ĐÀO CHỐNG LÒ ---***--- Xây dựng đường lò xuyên vỉa mở mỏ vận chuyển bằng băng tải Số liệu thiết kế: Chiều rộng băng: 800m Cung độ vận chuyển xa nhất: 1500m Lượng than đi qua: Q=900.000T/năm Thời gian tồn tại: 25 năm Lượng nước chảy: 30m3/năm/100md Loại mỏ theo khí bụi nổ loại II. Đoạn lò từ vách sang trụ với các tầng lớp sau: Stt Tên đất đá Hệ số, f Chiều dày, m Góc dốc Ghi chú 1 Đất phủ 1 60 18o 2 Cát kết 7 150 25o 3 Than 1,5 2,5 25o 4 Cuội kết 4 120 25o 5 Sạn kết 6 70 25o 6 Bột kết 5 80 25o Yêu cầu: Thiết kế đường lò xuyên vỉa qua lớp bột kết. LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Ngành khai thác khoáng sản là ngành không thể thiếu và hết sức quan trọng trong công cuộc đất nước đi lên công nghiệp hóa. Mà ngành khai thác than là trong những ngành được chú trọng nhiều nhất. Do vậy những năm gần đây nước ta xây dựng thêm nhiều mỏ mới và mở rộng những mỏ hiện có, nhất là vùng mỏ Quảng Ninh. Tuy nhiên sản lượng khai thác của cả nước hàng năm còn quá nhỏ bé so so với nhiều nước trên thế giới. Vì vậy việc đẩy mạnh và phát triển ngành than ở nước ta đặc biệt là các mỏ hầm lò, đang là một nhiệm vụ hết sức quan trọng đối với ngành than chúng ta. Môn học Đào chống lò là môn học hết sức quan trọng đối với sinh viên ngành khai thác mỏ. Môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản nhất trong công tác khai thác hầm lò, giúp cho sinh viên những kĩ sư tương lai đưa ra những giải pháp hiệu quả nhất, an toàn nhất trong công tác khai thác than hầm lò. Việc xây dựng hộ chiếu “Đào chống lò” là một trong những công việc quyết định đến hiệu quả của việc khai thác cũng như mức độ an toàn trong khai thác hầm lò. Trên đây là những nhân xét sơ bộ về công tác lập hộ chiếu Đào chống lò. Trong quá trình lập hộ chiếu chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy rất mong được sự góp ý và bổ sung của thầy để em có kinh nghiệm lập hộ chiếu cho những lần sau. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày 17 tháng 11 năm 2005 Sinh viên thực hiện: TRẦN CHÍ CÔNG Chương I : KHÁI QUÁT CHUNG,XÁC ĐỊNH HÌNH DẠNG KÍCH THƯỚC ĐƯỜNG LÒ CẦN THIẾT KẾ 1.1- KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐƯỜNG LÒ CẦN THIẾT KẾ. 1.1.1. Đặc điểm của đường lò cần thiết kế. Thiết kế tổ chức thi công một đoạn thân giếng nghiêng chính (dốc 160) đi qua đá sạn kết có hệ số độ kiên cố f = 10 vận chuyển bằng băng tải,chống bằng khung thép.Chiều dài đường lò là 45m.Thời gian tồn tại là 20 năm. 1.1.2. Đặc điểm địa chất công trình ,địa chất thủy văn khu vực đường lò thiết kế : a,Đặc điểm địa chất công trình: Đất đá bao quanh đường lò là đất đá trầm tích: sạn kết.Mức độ phân lớp, độ nứt nẻ trung bình. Đất đá cứng có f=10 (được đánh giá theo phương pháp của giáo sư M.M Prôtôđiakônôv ). b, Đặc điểm địa chất thuỷ văn. Đường lò được thiết kế trong đát đá sạn kết ,tình trạng nước mặt , mức độ ngậm nước, nước ngầm trung bình. Nước thấm trong mùa mưa với mức độ trung bình có thể tạo lưu lượng trong đường thoát nước khi sử dụng. Lượng nước chảy trong đường lò là: 1,15m3/h. 1.3.LỰA CHỌN HÌNH DẠNG VÀ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MẶT CẮT NGANG ĐƯỜNG LÒ 1.3.1. Hình dạng mặt cắt ngang đường lò. Hình dạng đường lò được lựa chọn phụ thuộc vào các yếu tố. * Áp lực mỏ tác dụng lên đường lò cụ thể : - Khi áp lực nóc là chủ yếu thì hình dạng đường lò là hình vòm thẳng đứng(h1). - Khi có áp lực nóc và áp lực hông (Ph) hình dạng đường lò là hình móng ngựa(h2) - Khi có áp lực cả ở bốn phía thì hình dạng đường lò là hình tròn (h3) Khi áp lực mọi phía không đều nhau, nhưng đối xứng thì chọn đường lò hình elíp(h4); Khi áp lực nóc nhỏ ta chọn đường lò hình thang(h6) hoặc hình chữ nhật(h5). Trong trường hợp này, đường lò được đào qua lớp đá sạn kết có hệ số độ kiên cố f = 10 (đát đá cứng), mức độ nứt nẻ trung bình, dung trọng đất đá * Công dụng của đường lò: dùng để vận chuyển khoáng sản bằng băng tải * Kết cấu vật liệu chống lò: Chống lò bằng thép chữ I *Thời gian tồn tại của đường lò : 20 năm Ta sẽ lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang của đường lò là hình vòm tường đứng một tâm để xây dựng giếng nghiêng chính. 1.3.2 Xác định kích thước tiết diện sử dụng của đường lò. a. Chọn thiết bị vận tải. Sản lượng của mỏ một ngày đêm là: Ang ==3.000 tấn/ngày đêm (300 là số ngày làm việc trong một năm) Căn cứ vào chế độ làm việc trong ngày và năng suất cần đáp ứng của băng tải và để đảm bảo cho việc chuyên chở khoáng sàng và vật liệu, ta chọn các thiết bị vận tải là băng tải. Các thông số kỹ thuật của băng tải: Chiều rộng của mặt băng tải là: A1=1000(mm). Chiều rộng của tang dẫn động là:A = 1350 m Công suất động cơ : P = 3x200 Kw. Động cơ điện tời căng băng P1 = 4 Kw H8- Mặt cắt ngang của thiết bị vận tải b. Xác định tiết diện bên trong của khung chống. * Xác định tiết diện sử dụng. Chiều cao sử dụng của đường lò: hb- Chiều cao từ mức nền lò đến mức cao nhất của thiết bị: hb= h1 + D , m Trong đó: h1- Chiều cao từ nền đá lát đến mép dưới nhánh không tải của băng tải D- Đường kính tang dẫn động của băng tải. Theo đầu bài chiều cao của băng tải là: hb= 1,2 (m) Chiều rộng bên trong của lò được xác định theo công thức: Chiều rộng đường lò ở ngang mức cao nhất của thiết bị vận tải (B): B = m +kA +(k-1).c +n , m Trong đó: m - Là khoảng cách an toàn phía không đi lại tính từ đá lát đến chiều cao nhất của thiết bị vận tải: m = 0,4m; c - khoảng cách an toàn khi thiết bị chuyển động ngược chiều nhau: c = 0,2m; n - Khoảng cách an toàn phía người đi lại tính từ nền lò đến chiều cao 1,8m của : n= 0,8(m) ; k - Số băng tải trong lò; lò 1 băng tải thì k=1, A - Chiều rộng băng tải, A=1,0(m). Ta có: B = 0,4 + 0,8 + 1,0 = 2,2(m) Từ đó ta tính được diện tích sử dụng của đường lò theo công thức: , m2 Ssd ==4,977(m2) Ta chọn: Ssd =5(m2) 1.3.3. Kiểm tra kích thước tiết diện sử dụng theo điều kiện thông gió. Ta có: Trong đó: Angđ - Lượng than vận chuyển trong một ngày đêm, Angađ = 3000tấn/ngày đêm q- Lượng gió cần thiết cho một tấn than khai thác một ngày đêm, giá trị phụ thuộc vào loại mỏ xếp hạng về khí nổ, với mỏ xếp hạng I thì q=1m3/phút k- Hệ số dự trữ hay hệ số khai thác không đào hào, k=1.45 - Hệ số thu hẹp tiết diện đường lò = 1 Vtt- tốc độ gió thực tế trong lò , m/giây vmin - tốc độ gió nhỏ nhất cho phép , m / giây vmax - tốc độ gió lớn nhất cho phép , m / giây Ssd- diện tích sử dụng của đường lò: Ssd=5(m2) Vậy ta có: V ==14,5(m/s) Nếu với sản lượng là 3000(T/ng,d) thì không đảm bảo thông gió vì vậy ta phải giảm sản lượng khai thác xuống còn 1500(T/ngày,đêm) Ta có: V ==7,25(m/s) Tốc độ gió tính được thoả mãn điều kiện Vmin < V< Vmax Đường lò vận chuyển, Vmax =8(m/s) Mỏ hạng I về khí và bụi nổ Vmin = 0,15(m/s) Kết quả tính cho thấy tiết diện sử dụng tính thoả mãn điều kiện thông gió. 1.3.4. Lựa chọn loại hình vật liệu chống giữ và xác định sơ bộ kích thước kết cấu chống. Dựa trên đặc điểm về địa chất,thời gian tồn tại và công dụng đường lò.Ta sẽ sử dụng kết cấu chống cố định là khung chống hình vòm tường đứng làm bằng thép chữ I. 1.3.5. Xác định kích thước tiết diện đòa của đường lò: Chiều rộng bên ngoài cột chống: Bng=B v+ 2hch + 2hc ; m Chiều cao bên ngoài khung chống: , m ; Trong đó: hc- chiều dày chèn, hc=0,05m. hch- Chiều cao mặt cắt ngang thép đã chọn Vì ta chọn loại thép chữ I có hch = 0,09(m) ht- Chiều cao tường lò tính tư nền lò. Đối với đường lò sử dụng băng tải thì ht=htk Vì k=1 nên ht=h tk = 1,65(m) Bv- Chiều rộng chân vòm Do ht>hb nên Bv=B=2,2(m) Vậy: - Bng = 2,2 + 2.0,09 + 2.0,05 =2,48(m). - hng = 1,65 + 0,09 + 0,05 =1,79(m) Ta có diện tích bên ngoài khung chống Sng == 6,877(m2) Ta chọn Sng=6,9 Từ đó ta cũng tính được diện tích đào, Sđ Sđ =Sng =6,9(m2) Chương II: THIẾT KẾ THI CÔNG I - CÔNG TÁC KHOAN NỔ MÌN. 1.Lựa chọn loại thiết bị và loại thuốc nổ. 1.1.Thiết bị. - Máy khoan: Sử dụng loại máy khoan cầm tay TTR-18, dùng máy nén khí đặt ngoài cửa. Đường kính lỗ khoan 40mm, dùng choòng khoan dài 1,4(m), mũi khoan do Trung Quốc sản xuất. - Máy nổ mìn: Máy BMK1-100M, có điện trở R 1.2.Vật liệu nổ + Thuốc nổ: Dùng loại thuốc nổ an toàn AH-1 do công ty hoá chất mỏ cung cấp. Các đặc tính kỹ thuật của thuốc nổ AH-1: Khả năng công nổ: 250260cm3 Sức công phá: 10mm Mật độ: 0,951,1g/cm3 Tốc độ nổ: 3,63,9km/s Đường kính: 36mm Chiều dài: 0,25m Trọng lượng thỏi thuốc: 0,2kg + Kíp nổ: Dùng điện vi sai có độ châm nổ 25ms, mã hiệu EDKZ số 1 - Điện trở kíp: 1,83,0 - Đường kính ngoài: 7,2mm - Chiều dài: 72mm + Dây điện: 2.Tính chọn thông sô khoan nổ mìn. 2.1.Đường kính của lỗ khoan, dk Đường kính lỗ khoan được chọn trên cơ sơ của đường kính thỏi thuốc cộng với phân hở. dk = dt+ (45) dt- Đường kính của thỏi thuốc: dt=36mm. vậy dk = 36 + 4 =40mm 2.2. Chỉ tiêu thuốc nổ, q Là lượng thuốc nổ tính bằng kg đủ để phá vỡ 1m3 đất đá ra khỏi nguyên khối q = q1 . v . e . kd . kc Trong đó: q1 - Lượng thuốc nổ tiêu chuẩn. q1 = 0,1f khi f=5 thì q1 = 0,5 v- Hệ số nén ép của đất đá được chọn tuỳ thuộc vào số mặt phẳng tự do. Đối với đất đá có 1 mặt thoáng(tự do): v = Sd- Tiết diện thiết kế, Sd =6,9(m2) e- Hệ số dự trữ năng lượng: e = Pđ- Khả năng công phá của thuốc nổ điamit 62% :Pđ=380cm3 P- Khả năng công nổ của thuốc nổ của thuốc AH1:P=260cm3 kd- Hệ số kể đến ảnh hưởng của đường kính thỏi thuốc. Ta chọn : f1- hệ số cấu trúc của đất đá:f1=1,1 Như vậy ta có: q = q1 . v . e . kd.kc = 0,5.1,1.1=2(kg/m3) 2.3. Tính toán số lỗ khoan, N Trong nổ mìn phá gương, ta bố trí 4 nhóm nổ khác nhau: 1- Nhóm nổ đột phá. 2- Nhóm nổ phá. 3- Nhóm nổ biên. Sơ đồ bố trí các lỗ khoan 2.3.1.Số lượng lỗ mìn biên, Nb Sử dụng máy khoan IIR-18 để tạo các lỗ khoan có đường kính phù hợp: dk=40mm Công thức tính: NB= Trong đó: B - Chiều rộng đường lò: B = Bng=2,48 m P - Chu vi của các lổ mìn biên: Vì khoảng cách giữa lỗ mìn biên với mép ngoài đường lò là 0,15(m) Nên P = = (1,24 - 0,15) + 2.(1,79- 0,15) =6,6(m) b- Khoảng cách giữa các lổ mìn biên với nhau Ta chọn b = 0,4(m) Vậy: NB = = 14,2(lỗ) Chọn NB=14(lỗ) 2.3.2.Số lượng lỗ mìn nổ phá, đột phá . Công thức tính: Np = Trong đó: q- Chỉ tiêu thuốc nổ: q= 2(kg/m3) Sđ - Tiết diện thiết kế: Sd = 6,9(m2) - Lượng thuốc nổ cho 1m dài lỗ mìn theo đường kính thỏi thuốc. , kg/m dt- Đường kính lỗ khoan: dt = 0,036(m) a- Hệ số nạp mìn: a = 0,50,65; ta chọn a=0,6 k- Hệ số nén chặt của thuốc khi nạp: k=0,9 - Mật độ của thuốc nổ: =1100(kg/m3) 0,6 (kg/m) - Lượng thuốc nổ cho 1m dài lỗ mìn biên. = , kg/m k1- Hệ số phân bố ứng suất, vì e>1 nên k1= 0,625 ab- Hệ số nạp mìn ở lỗ mìn biên: ab = 0,40,55 Ta chọn ab = 0,5 o= 0,38 (kg/m) Như vậy: Np ==14,23 Lấy Np =14(lỗ) Tổng số lỗ mìn trên toàn gương, N N = NB + NP = 14 + 14 = 28(lỗ) 2.4.Tính chọn chiều sâu lỗ khoan, Lk Chiều sâu lỗ khoan được tính dựa vào các tính chất: Hệ số kiên cố của đất đá: f=5 có độ ổn định và độ cứng trung bình nên sư dụng lỗ khoan có chiều dài tương đối khoảng 1,2-1,4(m). Trang thiết bị khoan: Sử dụng loại máy khoan cầm tay TTR-18. Đường kính lỗ khoan 40mm, dùng choòng khoan dài 1,4(m). Diện tích gương: Lk==0,5=1,3(m) Ta thấy với lỗ khoan có chiều sâu Lk=1,3(m) phù hợp với các tính chất trên. Tổng kết tính chọn thông số lỗ khoan, nổ mìn Chiều sâu 1 lỗ khoan: Lk=1,3(m) Chỉ tiêu thuốc nổ AH-1: q=2(kg/m3) Tổng số lỗ khoan trên gương: N =28(lỗ) Đường kính của một lỗ khoan:dk=40(mm) 2.5. Bố trí lỗ khoan trên gương. Toàn bộ số lỗ khoan được chia thành 4 nhóm và được bố trí trên hình (h11) * Nhóm lỗ mìn nổ đột phá: Ta bố trí 4 lỗ(14) góc nghiêng so với gương lò: =80o và dài hơn so với các lỗ khoan khác theo phương thẳng đứng là 20cm. Chiều dài lỗ mìn nổ đột phá; Lđp = =1,52(m) * Nhóm lỗ mìn nổ phá: Ta bố trí 10 lỗ (714); Theo phương thẳng đứng so với mặt gương có chiều dài thực bằng chiều dài lỗ khoan thiết kế: Lp=Lk=1,3(m) * Nhóm lỗ mìn tạo biên. Ta bố trí 14 lỗ mìn(1528); Các lỗ mìn được khoan nghiêng so với gương là 83o nên chiều dài của lỗ khoan này là Lb==1,31(m) Ta có sơ đồ bố trí lỗ khoan trên gương 2.6. Kết cấu của một lỗ mìn. 2.6.1.Lượng thuốc nổ tính cho các lỗ mìn. - Lượng thuốc nổ tính cho 1 chu kỳ nổ: Q = q.V = q.Sd.lk ,kg Trong đó: q- Lượng thuốc nổ đơn vị: q=2(Kg/m3) V- Thể tích đất đá nguyên khối sau khi nổ mìn, m3 Sd- Tiết diện thiết kế: Sd= 6,9m2 Lk- Chiều sâu lỗ khoan: Lk=1,3(m) Vậy: Q = 2.6,9.1,3 18(kg) - Lượng thuốc nổ tính cho 1 lỗ mìn. qtb = = = 0,656(Kg) * Lượng thuốc nổ tính cho từng loại lỗ mìn. - Đối với lỗ mìn nổ đột phá: Ta có: ==0,767(kg) - Đối với lỗ mìn nổ phá : Khi đó: qp= qtb = 0,656 - Đối với lỗ mìn biên: 2.6.2.Số lượng thỏi mìn trong 1 lỗ mìn. Lỗ mìn nổ đột phá: Ta chọn: ndp= 4(thỏi/1ỗ) Tổng số thỏi mìn nổ đột phá: Ndp = 4.4 = 16(thỏi) Lỗ khoan nổ phá: Ta chọn: np=3,5(thỏi/1lỗ) Tổng số thỏi mìn nổ phá: N = 10.3,5 =35 (thỏi) Lỗ khoan biên: Ta chọn: nb=3,5(thỏi/1lỗ) Tổng số thỏi mìn nổ biên: N = 14.3,5 = 49(thỏi) Vậy tổng số lượng thuốc nổ dùng thực tế là: Qtt=(16+35+49).0,2=20(Kg/1chu kỳ nổ) 2.6.3. Chiều dài nạp thuốc, Lt - Đối với lỗ mìn nổ đột phá : Ltdp =ndp..l = 4.0,25=1(m) Trong đó:l- chiều dài của một thỏi thuốc:l=0,25(m) - Đối với lỗ mìn nổ mìn biên: Ltb = nb..l = 3,5.0,25 = 0,875(m) Đối với lỗ mìn nổ phá: Lb = np..l= 3,5.0,25 = 0,875(m) 2.6.4. Chiều dài của bua mìn, Lb - Đối với lỗ mìn nổ đột phá : Lbdp =Ldp- Ltdp=1,52- 1= 0,52(m) - Đối với lỗ mìn nổ mìn biên: Lbb =Lb-Ltb = 1,31-0,875= 0,435(m) Đối với lỗ mìn nổ phá: Lbp =Lp-Ltp= 1,3-0,875 = 0,425(m) Thành phần của bua mìn: Sét + Cát theo tỉ lệ 1:2 3. Tổ chức công tác khoan nổ mìn trên gương. 3.1. Công tác khoan. Chuẩn bị: Một máy khoan cầm tay TTR-18. Một máy phun nước. Việc tổ chức công tác khoan được thực hiện bao gồm các nhiệm vu sau đây: Xác định tâm đường lò, xác định vị trí các lỗ khoan trên gương lò. Chuẩn bị công tác khoan và tiến hành khoan các lỗ khoan. Sử dụng máy phun nước để chống bụi sau khi khoan. Kết thúc công tác khoan: kiểm tra lại gương, kích thước từng lỗ khoan theo hộ chiếu. 3.2. Công tác nạp thuốc, nổ mìn. Chuẩn bị: Thuốc nổ: Dùng loại thuốc nổ an toàn AH-1. Máy nổ mìn: Máy BMK1-100M. Kíp nổ: Dùng kíp điện vi sai có độ châm nổ 25ms, mã hiệu EDKZ số 1. Số lượng kíp vi sai phải dùng là băng số lỗ khoan tức là 28 kíp Dây điện: Máy nén khí Đấu hệ thống kíp điện như hình h14 II - CÔNG TÁC XÚC BỐC VÀ VẬN CHUYỂN ĐẤT ĐÁ. Công tác xúc bốc và vận chuyển đất đá là một trong những công tác khó khăn trong đào chống lò bằng khoan nổ mìn. Công đoạn này chiếm 30-40% chu kỳ đào chống lò. Lựa chọn các thiết bị xúc bốc và vận tải căn cứ vào: Đặc điểm của mỏ như: tiết diện sử dụng, chiều sâu của đường lò… Khả năng cơ giới hoá các khâu xúc bốc và vận tải. Đạt yêu cầu về kinh tế. Thiết bị vận tải. Vận chuyển đất đá bằng băng tải, với 1 đường băng tải. *Tính năng kĩ thuật: - Chiều rộng mặt băng A1=800mm - Chiều rộng tang dẫn động A=1000mm - Khả năng băng thông 1500m 2. Thiết bị xúc bốc. Xúc bốc đất đá trong đường lò bằng loại máy xúc hoạt động liên tục, loại 1PNB-2. Tính năng kĩ thuật của máy xúc 1PBN-2: Năng suất kĩ thuật: 2,6m3/phút Năng suất lí thuyết: 3,2m3/phút Chiều rộng: 1600mm Chiều cao vận tải: 1250mm Chiều cao lớn nhất: 2800mm Trọng lượng: 6,7tấn Kích thước đất đá phù hợp: 400mm Diện xúc : không hạn chế H15 - SƠ ĐỒ BỐ TRÍ MÁY XÚC BỐC VÀ VẬN TẢI Năng suất của máy xúc 1PNB-2 Công thức tính: PTT =, m3/phút Trong đó: + T1- Thời gian chi phí xúc đất đá phần chính. T1=, phút Trong đó: - Khối lượng đá tồn tại không quy cách: =10-15% Lấy =15% ko- Hệ số nở rời của đất đá. Đối với đất đá có f=5 thì ko=2,0 kr- Hệ số rời thêm sau khi xúc: kr=1,1-1,5, chọn kr=1,3 V- Khối lượng đất đá phá vỡ được của 1 chu kỳ đào lò. V=Sđ.Lk., m3 - Hệ số thừa tiết diện: =1,1 Lk- Chiều sâu lỗ khoan: Lk=1,3(m) Sđ- Tiết diện thiết kế: Sđ=6,88m2 V=6,88.1,3.1,1.=9,84m3 Vậy: T1==8,364(phút) + T2- Thời gian xúc đất đá hông và làm sạch gương. T2=, Phút Trong đó: - Hệ số giảm năng suất kĩ thuật của máy xúc khi đất đá không đều, nền không bằng phẳng: =0,20,25 Tiếp nhận: =0,2 Vậy: T2==7,38(phút) + T3- Thời gian do nghỉ vận tải. T3 =, phút Trong đó: t2- Thời gian máy xúc ngừng làm việc trong một chu kỳ: t2=5 phút Q- Năng suất của băng tải Q = kns(0,9B - 0,05)2., T/phút - Dung trọng của đất đá: =2,45(T/m3) v- vận tốc của băng: v=5(m/s) - Hệ số chất đầy băng tải: =0,9 kns- Hệ số năng suất: kns=0,5 B- Chiều rộng băng: B = 0,8m Qb = 0,5.(0,9.0,8 - 0,05)2.2,45.0,9.5 = 145(T/phút) Vậy: T3==0,66(phút) + - Hệ số khi tính đến ngừng hoạt động của máy xúc khi tiến hành các công việc phụ trợ =1,11,5 Tiếp nhận =1,3 Như vậy ta có: PTT==0,46(m3/phút) III- THÔNG GIÓ VÀ AN TOÀN GƯƠNG. 1. Các yêu cầu về thông gió. Sau khi nổ mìn lượng không khi trong phòng: Thành phần oxi:20% Hàm lượng oxit Cacbon <0,5% Nhiệt độ trong khu vực gương lò: t26o Sơ đồ thông gió. Chọn sơ đồ thông gió đẩy Thông gió đẩy là phương pháp thông gió mà khí trời sau khi qua quạt gió tiếp nhận năng lượng, áp suất tăng lên đến P1 được đưa vào đường lò. Trên đường dịch chuyển, áp suất giảm dần, cuối cùng thoát ra ngoài trời, lúc đó áp suất không khí trở lại bằng áp suất khí trời Po. Độ giáng áp P1-Po chính là hạ áp của mỏ. Chọn ống gió: chọn loại ống bạt mềm. H16 - SƠ ĐỒ THÔNG GIÓ ĐẨY * Ưu điểm của thông gió đẩy. - Số lượng quạt gió sử dụng ít. - Quạt gió làm việc ổn định (vì thường có một quạt gió làm việc). - Cung cấp năng lượng điện cho quạt gió dễ(vì chỉ có một trạm) và khả năng cung cấp năng lượng liên tục cao. - Không khí qua quạt là không khí sạch nên quạt làm việc lâu, bền hơn và an toàn hơn. - Thông gió đẩy thường có nhiều đường lò thoát trên mặt đất, do đó mức an toàn công tác cao hơn và dễ tiến hành công tác cấp cứu mỏ. * Nhược điểm của thông gió đẩy. - Rò gió ở trạm quạt lớn. - Không an toàn đối với mỏ có khí nổ. Tính lưu lượng gió. Lượng không khí tính toán cần thiết để thông gió cho gương lò được xác định theo nhiều yếu tố khác nhau.Trong đó có 3 yếu tố quan trọng nhất : - Theo số người làm việc lớn nhất đồng thời tại gương. - Lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất sau 1 chu kỳ đào lò. - Lượng khí nổ và khí độc thoát ra từ đường lò,gương lò. * Tính lượng gió cần thiết theo số người làm việc lớn nhất tại gương: Ta có lượng gió cần thiết xác định theo công thức : Qg1 = ng . Pg.kd (m3/phút) Trong đó: ng - Số người làm việc lớn nhât tại gương lò: ng = 10 (người). Pg - Lượng không khí sạch cần cho 1 người: Pg = 6 (m3/phút) kd - Hệ số dự trữ: kd = 1,5 Qg = 10 . 6 . 1,5 = 90 (m3/phút). * Tính lượng gió cần thiết theo lượng thuốc nổ lớn nhất nổ đồng thời trên gương(Với sơ đồ thông gió đẩy): Qg2 = 7,8 . , m3/phút. Trong đó: Ttg- Thời gian thông gió tối thiểu:Ttg= 30 phút Ssd -Diện tích sử dụng của đương lò :Ssd = 5(m2 ) Q - Lượng thuốc nổ lớn nhất nổ đồng thời:Q = 18 (kg) L - Chiều dài đường lò cần thông gió: L= = 1194(m) Qg2 = 7,8. = 383(m3/phút) Vậy lượng gió cần thiêt để đảm bảo các yêu cầu . Ta chọn: Qg = 383 m3/phút = 6,4 m3/s 4.Tính chọn quạt gió * Năng suất của quạt gió: Qq = Qg . P , m3/phút. Trong đó: P - Hệ số tổn thất của gió trong ống dẫn ,nó phụ thuộc vào chủng loại của đường ống và mối nối giữa các đoạn ống gió. Với chiếu dài ống gió tối đa L =1194m thì chọn P = 1,76 Q q = 6,4 . 1,76 = 11,264m3/s * Hạ áp của quạt thông gió: Hq = Ht + Hđ ,mm cột nước Trong đó: + Ht- Giá trị hạ áp tĩnh của quạt .Được tính theo công thức: Ht = P.R.Qct2 R-Sức cản khí động học ,Với ống vải cao su và có đường kính ống gió bằng 600 mm thì chọn :R=30 (k) P - Hệ số tổn thất của gió trong ống dẫn: P = 1,76 Qct - Lưu lượng gió cần thiết để thông gió :Qct = Qq =6,4m3/s Ht = 1,76 . 30 . 6,4 = 338(mm cột nước) + Hđ -Giá trị áp lực động của quạt .Tính theo công thức: Hđ = (mm cột nước) V : Tốc độ trung bình của luồng gió đi ra khỏi ống gió V = ,m/s . Trong đó :Sô- Tiết diện ống gió :Sô = 3,14 .( )2 = 0,3 (m2) Qg- lượng gió yêu cầu: Qg= 6,4 m3/s V==21,3 (m/s) k -Trọng lượng riêng của không khí : k = 1,2 ,kg/m3. g -Gia tốc trọng trường : g =9,81 (m/s2) Hđ = = 22(mm cột nước) Vậy hạ áp của quạt : H = 478 + 22 = 500 (mm cột nước) *Công suất của quạt : Nq = 1,05. (KW) Trong đó : - q :Hiệu suất của quạt , q = 0,7 - t :Hiệu suất của bộ truyền từ động cơ đến quạt , t =0,9 Nq = 1,05. = 78,4 (KW) Từ các tính toán trên ta chọn quạt VOKR-11, là quạt 2 cấp có thể điều chỉnh được làm quạt thông gió chính cho mỏ. THÔNG SỐ CHÍNH CỦA QUẠT: Đường kính bánh công tác (mm) Tốc độ quay cho phép (v/phút) Năng suất (m3/s) Áp lực (kg/m2) Công suất yêu cầu (kw) Hệ số hiệu dụng 1100 1420 15-30 280-350 10-90 0,72 IV- CÔNG TÁC CHỐNG LÒ Công nghệ chống lò. Sau khi hoàn thành công tác xúc bốc và vận tải, ta tiến hành chống giữ đường lò bằng thép TH-16; tháo giở vì chống tạm ta tiến hành chống cố định bằng thép TH-16. Các bước tiến hành chống cố định bằng vì thép TH-16. Bước 1: Vào cột từng bên, sau đó tiến hành bắt rằng để nối với vì cũ với vì mới. Bước 2: Lên xà và bắt gông xà, cột. Bước 3: Bắt giằng nóc và đánh văng giữa các vì chống mới và vì chống cũ. Số văng đánh là 3 cái. Bước 4: Chèn bê tông từ hai bên gương lò, từ dưới lên. Khớp nối các đầu là 20cm. Sau khi chèn đủ đến khoảng 35-40cm thì siết chặt 2 đầu, gông các mép 10cm. Nguyên lý chèn lò bằng bê tông cốt thép. * Sơ đồ chèn. Tấm chèn bê tông. Thép TH-16 Chương III: TỔ CHỨC THI CÔNG ĐƯỜNG LÒ I- BIỂU ĐỒ TỔ CHỨC CHU KỲ. 1. Khối lượng công việc trong một chu kỳ. * Khối lượng công tác khoan nổ mìn: Vk = N . ltb ,m Trong đó: N - Số lỗ khoan trên gương : N = 28 (lỗ) ltb - Chiều sâu trung bình của các lỗ khoan: ltb = 1,3(m) Vk = 28 .1,3 = 36,4 (m) *Khối lượng công tác nổ mìn : V nm=28 (lỗ) *Khối lượng công tác xúc bốc. Được tính bằng khối lượng đất đá nổ ra sau 1 chu kỳ.Được tính theo công thức: Vxb = Sđ . .Ltb .kr . ,m Trong đó: Sđ - Diện tích đào của đường lò ,Sđ = 6,9(m2) - Hệ số sử dụng lỗ mìn , = 0,9 ltb - Chiều sâu trung bình của lỗ khoan, Ltb=1,3 (m) kr - Hệ số nở rời của đất đá , kr = 2 - Hệ số thừa tiết diện , =1,1 Vx = 6,9 . 0,9 . 1,3. 2 .1,1 = 17,7(m3) * Khối lượng công tác chống giữ - Chọn khoảng cách giữa các vì chống (bước chống) : a = 0,7(m) - Tiến độ tiến gương sau 1 chu kỳ : L’ = L . =1,3. 0,9 = 1,17 (m) Vậy khối lượng công tác chống tạm: Vch = 1,67 (vì) * Khối lượng công tác chống gỗ Ta sử dụng tấm chèn bê tông có chiều dày h=0,05m Chiều dài 30 Khối lương chèn : V==12,5 *Khối lượng các công tác khác (đào rãnh thoát nước, dịch chuyển băng tải nối dài ống gió, nối dài ống khí nén…) Lấy bằng một tiến độ gương l’ = 1,17 (m) 2. Xác định số người - ca cần thiết để hoàn thành chu kỳ. * Định mức của các công việc trong 1 chu kỳ: - Công tác khoan : Hk = 13 m/người-ca - Công tác nạp nổ mìn Hnn = 18 lỗ /người-ca - Công tác xúc bốc ,vận chuyển: Hx = 3,1 m3/người-ca - Công tác dựng vì chống Hch = 0,6 vì/người -ca - Công tác đào rãnh nước Hrn = 0,8 m3/người-ca - Công tác dịch chuyển băng tải: Hbt = 5,6 m/người-ca - Công tác nối ống gió Hg = 15 m/người-ca * Xác định số người - ca(ng-ca): Số công lao động cần thiết để hoàn thành từng công việc theo công thức: ni = , ng-ca Trong đó: Vi : Khối lượng công việc thứ “i” Hi : Định mức lao động của công việc thứ “i” - Công tác khoan lỗ mìn : nk == = 1,33 (ng-ca) - Công tác nạp nổ mìn nnn = = = 1,55(ng-ca) - Công tác xúc bốc : nx == = 2,54 (ng-ca) - Công tác chống giữ : nch == = 2,6 (ng-ca) - Công tác đặt dịch chuyển băng tải: nbt = == 0,2(ng-ca) - Công tác đào rãnh nước : nrn == =1,4 (ng-ca) - Công tác nối ống gió : ng == = 0,07(ng-ca) Công tác chèn: nc=1,8(nguời ca) *Số người trong 1 ca cần thiết để hoàn thành 1 chu kỳ (theo định mức) Nck = , ng/ca Nck = nk + nx + nch + nbt + nrn + ng = 1,33 + 1,55 + 2,94 + 2,7 + 0,2 + 1,4 + 0,07 +1,8 = 10,17(ng/ca) Chọn số người cần thiết thực tế trong 1 ca : Ncktt = 14 (người/ca) - Hệ số vượt mức : kvm = = = 1,017 Vậy 1 kvm 1,3 (thoả mãn) 3. Xác định thời gian cần thiết để hoàn thành các công việc trong 1 chu kỳ. *Hệ số kể đến thời gian ngừng nghỉ và các công việc không có định mức: = Trong đó: Tn- Thời gian ngừng nghỉ: Tn = Ttg + Tgc + Tngc , giờ Ttg- Thời gian thông gió , Ttg = 0,5 (h) Tgc-Thời gian giao ca và chuẩn bị ,Tgc = 0,5 (h) Tngc- Thời gian nghỉ giữa ca , Tngc = 0,25(h) Tck- Thời gian 1 chu kỳ.Được chọn bằng thời gian 1 ca Tck = Tca = 8(h) (Số người làm việc trong 1 ca sẽ đúng bằng số người hoàn thành công việc trong 1 chu kỳ) = = 0,8 *Thời gian hoàn thành từng công việc trong 1 chu kỳ. Công thức tính: ti = ,giờ Trong đó: ni -Số người -ca cần thiết để hoàn thành công việc thứ i Tca -Thời gian một ca: Tca = 8 (h) - Hệ số kể tới thời gian ngừng nghỉ , = 0,8 nic - Số người chọn làm việc thứ i k - Hệ số vượt định mức , k=1,05 + Thời gian hoàn thành công tác khoan nổ mìn: (giờ) Trong đó: N - Số lỗ khoan ,N = 28 (lỗ) Lk -Chiều sâu của lỗ khoan: l =1,3 (m) nk - Số máy khoan làm việc đồng thời tại gương ,nk=2 vk- Vân tốc khoan của máy khoan TTR-18: vk = 18(m/h) Vậy : tk == 1 (h) + Thời gian nạp nổ mìn: (giờ) Trong đó: Nm -Số lỗ mìn cần nạp :Nm=28 (lỗ) tnm -Thời gian nạp 1 lỗ mìn :tnm= 0,06 (giờ/lỗ) ncn - Số công nhân tham gia nạp nổ mìn: ncn = 3 người Vậy: tnm= = 0,56(h). + Thời gian thông gió và đưa gương vào trạng thái an toàn : ttg = 0,5(h) + Thời gian xúc bốc: ,(h) Trong đó: Vxb- Thể tích đất đá phải xúc :Vxb = 18,44(m3) PTT - Năng suất thực tế của máy xúc 1PBN-2:PTT = 0,46(m3/phút) txb = = 40,0 (phút) = 0,6(giờ) + Thời gian chống giữ : tch = = =3 (h) nc- Số người thực hiện công tác chống giữ là: 3 người + Thời gian hoàn thành đào rãnh và dịch chuyển băng tải: trn+bt = = 1,69 (giờ) + Thời gian hoàn thành công tác nối ống gió: tg = = 0,2(giờ) + Thời gian giao ca và chuẩn bị : tgc+cb=0,5(h) Vậy thời gian 1 chu kỳ thực tế : Tck= tk + tnn+ ttg + tx + tch + trn+bt+ tg + tcb = 1 + 0,56 + 0,5 + 0,67 + 2,9 + 1,69 + 0,2 + 0,5 8(giờ) KẾT LUẬN Việc thiết kế và thi công đường lò mở mỏ cần có yêu cầu cao về độ bền cũng như khả năng lưu thông của các thiết bị vận tải.Qua bản thiết kế thi công công trình ngầm này em thấy việc thi công cần chú ý nhiều tới hình hạng và phương pháp thi công từ đó để tăng độ bền và khả năng thông qua của đường lò thi phương án em đưa ra là hợp lý nhất.Nó đảm bảo phục vụ cho những mỏ có sản lượng nhỏ hơn 400.000 tấn,ngoài ra nó còn phù hợp với điều kiện địa chất và thế nằm của vỉa. Do tài liệu và kiến thức về thiết kế và thi công công trình ngầm của em còn chưa đầy đủ nên việc thiết kế không tránh khỏi những thiếu sót . Vì vậy em rất mong nhận được những góp ý và bổ xung của thầy để em có thể hoàn thành tốt hơn trong những đồ án tiếp theo của em. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: TRẦN CHÍ CÔNG