2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
Lê Như Mỹ
Pham Phu Du
Hoàng Công Phú
Nguyễn Văn Quân
Nguyễn Trọng Sơn
Nguyễn Quang Dũng
Vũ Văn Huấn Trần Sơn
Nguyễn Sơn Tùng
Đoàn Văn Vịnh
LỜI MỞ ĐẦU
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
Công nghiệp khai thác khoáng sản là ngành rất quan trọng trong nền kinh
tế quốc dân, trình độ kỹ thuật và các chỉ tiêu kỹ thuật của nó ảnh hưởng rất lớn
tới sự phát triển của ngành khai thác. Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện
đại hóa của đất nước ngành khai khoáng đang bước vào một giai đoạn mới phát
triển cả về quy mô và trình độ công nghệ khai thác.
Thiết kế mỏ quyết định đến quy mô sản xuất trình độ trang bị kỹ thuật,
mức độ tiên tiến của các sơ đồ công nghệ và các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mỏ.
Nó quyết định đến vốn đầu tư hợp lý, khai thác hợp lý nguồn tài nguyên, bảo vệ
môi trường. Vì vậy thiết kế mỏ mang một ý nghĩa hết sức quan trọng trong sự
nghiệp xây dựng và phát triển ngành công nghiệp mỏ của nước ta.
Trên cơ sở kiến thức đã học của các môn học của chuyên ngành khai thác
hầm lò. Nhóm em đã hoàn thành bản đồ án môn học Thiết kế mở vỉa và khai thác
cho mỏ hầm lò, với nội dung sau:
Chương I : Đặc điểm và điều kiện địa chất mỏ.
Chương II : Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ.
Chương III : Hệ thống khai thác.
Chương IV : An toàn lao động mỏ.
Chiều dài theo phương của ruộng mỏ: S = 3.300m
Hệ số kiên cố của đá vách trực tiếp: f
1
=4; chiều dày: h
1
=8 m.
Hệ số kiên cố của đá vách cơ bản: f
2
=6; chiều dày: h
2
=10m.
Các điều kiện khác xem hình vẽ.
CHƯƠNG I
ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
I.1 Điều kiện tự nhiên.
I.1.1 Vị trí địa lý và địa hình khu mỏ:
Khu mỏ có địa hình tương đối ổn bằng phẳng và ổn định .
Mỏ có các vỉa phân bố từ +300m đến -200m. Chiều sâu từ mặt đất cho tới khi
gặp vỉa than là 60m.
Với địa hình trên thì ta thấy thuận lợi cho việc bố trí sân công nghiệp mỏ. Sân
công nghiệp mỏ bao gồm : khối giếng chính, giếng phụ, khối nhà sàng tuyển, khu
vực hành chính - kỹ thuật - điều hành, khu vực kho gỗ và sản xuất vì chống, trạm
điện, trạm quạt gió chính, kho chứa than, hệ thống đường vận tải than. Để đáp ứng
yêu cầu: Đảm bảo sản xuất được liên tục, hệ thống thông gió, hệ thống vận tải
đơn giản, có khả năng cơ giới hóa cao, vận tải và thoát nước tốt.
I.1.2 Điều kiện khí hậu:
Khu mỏ nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa mưa và mùa
khô rõ rệt.
I.2.3 Điều kiện địa chất thủy văn:
Cụm vỉa than nằm trên địa hình bằng phẳng và các vỉa nằm dưới sâu nên việc
thoát nước mỏ gặp nhiều khó khăn. Để thoát nước mỏ phải thực hiện bằng thoát
nước cưỡng bức, tức là dùng các bơm chuyên dụng để đưa nước từ trong các công
trình mỏ bằng ống dẫn ra ngoài mỏ.
I.2.4 Tính toán trữ lượng địa chất khu mỏ:
Trữ lượng địa chất khu mỏ được xác định theo công thức :
Z
dc
= S.γ.∑m
i
.H
di
, tấn
Trong đó:
S – chiều dài theo phương của vỉa, S = 3.300m
H
di
– chiều dài theo hướng dốc của vỉa thứ i ,m
H
di
=
sin
i
H
α
α
i
– góc cắm vỉa thứ i
m
ít đất canh tác cho dân.
I.3.2 Điều kiện giao thông khu vực:
- Khu vực thiết kế mỏ nằm gần đường giao thông. Thuận lợi cho vận chuyển.
- Năng lượng, nguyên vật liệu vận chuyển dễ dàng, thông tin lien lạc thuận lợi.
I.5. Kết luận.
Qua những phân tích cơ bản về các yếu tố địa hình, địa chất, địa chất thủy văn,
điều kiện kinh tế xã hội, … của khu mỏ ta nhận thấy rằng : Cụm vỉa có những điều
kiện thuận lợi cho quá trình mở vỉa và khai thác khoáng sàng than. Tuy có một
chút trở ngại trong việc đền bù giải tỏa nhưng vì là số lượng nhỏ đất canh tác nên
không gặp khó khan. Độ kiên cố của đá vách ở mức độ trung bình nên thuận lợi
cho việc điều kiển áp lực mỏ.
CHƯƠNG II
MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ
II.1. Các yếu tố ảnh hưởng tới công tác mở vỉa
II.1.1. Các yếu tố về địa chất mỏ.
Các yếu tố về địa chất mỏ bao gồm: trữ lượng, số các vỉa than,chiều dày vỉa,
khoảng cách giữa các vỉa, điều kiện địa hình, chiều sâu khai thác, điều kiện vận tải,
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
mức độ phức tạp của các yếu tố địa chất (chiều dày lớp đất phủ, tính chất cơ lý của
đất đá xung quanh, điều kiện địa chất thủy văn và địa chất công trình).
II.1.2. Các yếu tố kỹ thuật.
Các yếu tố kỹ thuật trong khai thác mỏ bao gồm: kích thước ruộng mỏ, sản
lượng và tuổi mỏ, trình độ cơ khí hóa, khả năng sàng tuyển, chế biến và công nghệ
khai thác được sử dụng.
II.1.3. Các yếu tố về kinh tế.
Các yếu tố cơ bản về kinh tế ảnh hưởng tới việc lựa chọn các phương án mở
vỉa bao gồm: Vốn đầu tư cơ bản, thời gian thu hồi vốn, giá thành chi phí cho các
khâu công nghệ sản xuất và giá thành sản phẩm.
II.2. Tính toán trữ lượng công nghiệp.
kt
t
tr
– tổn thất do trụ để lại, t
tr
= 0,5 ÷ 2%. Do vỉa thiết kế có góc dốc
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
α = 30
0
nên chọn t
tr
= 2%
t
kt
– tổn thất do công nghệ khai thác, t
kt
= 11%
T
ch
= 2 + 11 = 13%
C = 1 – 0,01.13 = 0,87
Thay giá trị vào (II.1) ta có:
Z
cn
= 101271060. 0,87 = 88105822.2 tấn
II.3. Công suất mỏ và tuổi mỏ
II.3.1. Công suất mỏ.
Công suất mỏ ( Sản lượng năm) : Là sản lượng than khai thác được trong một
t
1
– thời gian xây dựng mỏ, t
1
= 3 năm
t
2
– thời gian khấu vét, t
2
= 2 năm
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
Do đó tuổi mỏ thực tế :
T
tt
= 44 + 3 + 2 = 49 năm
II.4. Chế độ là việc của mỏ.
II.4.1. Bộ phận sản xuất.
Trong sản xuất công nghiệp nói chung và ngành công nghiệp mỏ nói riêng,
cán bộ công nhân viên làm việc ở hai chế độ, đó là chế độ làm việc gián đoạn và
chế độ làm việc liên tục. Ngành công nghiệp mỏ là một ngành có đặc thù riêng, ta
chọn chế độ làm việc gián đoạn. Theo chế độ này thì số ngày làm việc trong năm là
250 ngày, mỗi ngày làm việc 3 ca, mỗi ca làm việc 8 giờ và được quy định như
sau:
Bảng thời gian làm việc :
Ca Mùa hè Mùa đông
1 6h – 14h 7h – 15h
2 14h – 22h 15h – 23h
3 22h – 6h 23h – 7h
’
đến 16h30
’
II.5. Mở vỉa.
II.5.1. Khái quát chung.
Mở vỉa là công việc đào lò từ mặt đất đến các vỉa than và từ các đường lò đó
đảm bảo khả năng đào được các đường lò chuẩn bị để tiến hành công tác khai thác.
Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và phương pháp mở vỉa có ý nghĩa rất lớn đối với sự
phát triển của mỏ. Bởi vì nó quyết định đến mọi mặt từ thời gian, quy mô,vố đầu tư
xây dựng cơ bản, công nghệ khai thác, mức độ cơ giới hóa. Nếu mở vỉa không hợp
lý thì trong suốt thời gian tồn tại của mỏ có thể làm giảm năng suất lao động, khó
khăn trong việc cải tiến và áp dụng kỹ thuật mới… dẫn đến tăng giá thành sản
phẩm, làm giảm khai thác mỏ.
II.6.2 Đề xuất các phương án.
Căn cứ vào những điều kiện trên ta có thể thiết kế mở vỉa cho khu mỏ với bốn
phương án :
Phương án I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa chính.
Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa chính.
(trọng sơn làm nhé)
Phương án III: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa từng
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
tầng.
Phương án IV: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa từng
tầng. (vịnh làm nhé) tớ làm phương án 1 và 3. Các bạn
tham khảo tài liệu trong quyển sách mở vỉa nhé. Vở
cũng được. vẽ cad đi. Thứ 2, 2h chiều tập trung nhé
II.6.3. Trình bày phương án I mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp lò xuyên
vỉa chính .
1. Thứ tự đào lò.
2. Công tác vận tải.
Than khai thác từ lò chợ được đưa xuống lò dọc vỉa vận chuyển tầng 6 bằng
máng cào hoặc máng trượt. Ở lò dọc vỉa vận chuyển tầng, than được tàu điện hoặc
băng tải chuyển đến lò thượng chính 5 và theo lò thượng, than được đưa xuống lò
dọc vỉa chính 4. Ở đây, than được chất lên các thiết bị vận chuyển và theo lò xuyên
vỉa chính 3 được chuyển tới giếng chính và được chuyển lên mặt đất bằng băng tải
hoặc trục tải.
3. Công tác thông gió và thoát nước mỏ.
a. Thông gió :
Không khí sạch được đưa vào mỏ theo giếng phụ tới lò xuyên vỉa chính.
Theo lò xuyên vỉa chính, lò dọc vỉa vận chuyển chính và lò thượng gió sạch được
đưa lên đến mức vận chuyển của tầng đang khai thác. Tại đây, gió sạch được chia
thành 2 nhánh đi về 2 cánh của ruộng mỏ theo lò dọc vỉa vận chuyển của tầng để
thông gió cho các lò chợ đang hoạt động. Không khí bẩn từ lò chợ sẽ lên lò dọc vỉa
thông gió và đi tới phỗng thông gió để đi ra ngoài.
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
b. Thoát nước.
Nước từ công trình khai thác được chảy tự nhiên theo rãnh thoát nước đào
bên hông lò. Nước từ lò chợ chảy xuống lò thượng, chảy qua lò dọc vỉa vận
chuyển, chảy qua lò xuyên vỉa vận chuyển mức ra hầm tập trung nước và từ hầm
tập trung nước được bơm lên mặt đất.
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
Ghi chú:
1- giếng chính 13,14- lò cắt
2- giếng phụ 15,17- lò song song chân
3- sân giếng 16,18- họng sáo
4- xuyên vỉa mức 19,20 - lò cắt
chuyển, chảy qua lò xuyên vỉa vận chuyển tầng ra hầm tập trung nước và từ hầm
tập chung nước được bơm lên mặt đất.
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
Các tầng tiếp theo của mỏ được chuẩn bị và khai thác tương tự như tầng trên.
+0
+50
+100
+150
-250
-200
-150
-100
-50
M
V
7
V
6
V
5
V
4
V
3
V
2
V
1
2m
8
9
10
1
2
3
4
II.6.4. So sánh giữ hai phương án.
a. So sánh về mặt kỹ thuật:
Bảng so sánh kỹ thuật giữa hai phương án:
Phương án I Phương án II
Ưu điểm Mở vỉa bằng giêng đứng + Mỏ nhanh đi vào sản
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
kết hợp với lò xuyên vỉa
các mức thì tổng khối
lượng đào lò xuyên vỉa ít
hơn, nên chi phí đào lò
xuyên vỉa ít hơn phương
án II
xuất.
+ Chóng thu hồi vốn.
+ Thông gió và tổ chức
vận tải đơn giản.
+ Thời gian tồn tại của
các đường lò ngắn nên
chi phí bảo vệ lò ít
Nhược điểm Việc thông gió và tổ
chức vận tải phức tạp
hơn phương án II
Thành tiền
(10
6
đồng)
1 Giêng đứng chính m 200 60 12000
2 Giêng đứng phụ m 200 60 12000
3 Lò xuyên vỉa m 2565 18 46170
4 Lò dọc vỉa m 1500 16 24000
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
5 Lò thượng (chính và phụ) m 2522 6 15132
6 Lò hạ m 1970 6 11820
Tổng 121122
- Chi phí bảo vệ lò :
Được xác định theo công thức:
R = r . l
i
. t
i
, đồng
r – đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong thời gian 1 năm, (đồng/m.năm)
l
i
– chiều dài đường lò thứ i, m
t
i
– thời gian dự tính bảo vệ đường lò thứ i, năm
Bảng chi phí bảo vệ đường lò của phương án I:
= A
m
. l . t . C ,
trong đó :
A
m
– sản lượng mỏ
t – thời gian vận tải qua đường lò
l – chiều dài đường lò vận tải
C – chi phí vận tải
Bảng chi phí vận tải của phương án I:
tên đường lò
l
(km)
t
(năm)
A
m
(T/năm)
C
(đồng)
Thành tiền
(10
6
đồng)
Giêng đặt trục tải 0,2 35 1000 7700
Lò xuyên vỉa mức
-100
1,5 35
đồng)
Thành tiền
(10
6
đồng)
1 Giêng đứng chính m 200 60 12000
2 Giêng đứng phụ m 200 60 12000
3 Lò xuyên vỉa m 3450 40 138000
4 Lò dọc vỉa m 1500 40 60000
5 Lò thượng (chính và phụ) m 2522 60 151320
Tổng 373320
- Chi phí bảo vệ lò :
Được xác định theo công thức:
R = r . l
i
. t
i
, đồng
r – đơn giá bảo vệ 1 mét lò trong thời gian 1 năm, (đồng/m.năm)
l
i
– chiều dài đường lò thứ i, m
t
i
– thời gian dự tính bảo vệ đường lò thứ i, năm
Bảng chi phí bảo vệ đường lò của phương án II:
STT Tên đường lò Thời
gian
(năm)
m
– sản lượng mỏ
t – thời gian vận tải qua đường lò
l – chiều dài đường lò vận tải
C – chi phí vận tải
Bảng chi phí vận tải của phương án II:
tên đường lò
l
(km)
t
(năm)
A
m
(T/năm)
C
(đồng)
Thành tiền
(10
6
đồng)
Giêng đặt trục tải 1.05 35 1000 40425
Lò xuyên vỉa tải 2,7 35 1200 124740
Lò thượng 1,05 25 300 8663
Tổng 173828
Bảng tổng hợp chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của 2 phương án:
Đơị Tên phương án
Phương án I Phương án II
2
Động cơ kéo
Kiểu động cơ EĐR – 15
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
Số lượng động cơ 2
Công suất ngắn hạn của động cơ KW 15,6
Điện áp V 160
Lực kéo ở chế độ ngắn hạn KG 1700
Tốc độ chuyển động ở chế độ ngắn hạn Km/h 6
Kiểu ắcquy 126TJN – 550 126TJN – 550
Khung cứng 1500
Nêm nóc 115
Bán kính vòng tối thiểu m 9
Kích thước cơ bản mm
Chiều dài kể cả đầu đấm mm 5600
Chiều rộng mm 1376
Chiều cao kể cả thùng ắcquy mm 1500
Bảng thông số của goòng UVG – 3,3:
Loại
goòng
Kiểu Dung
tích
tính
toán
(m
3
trụ kể
từ
đỉnh
ray
(mm)
Trọng
lượng
(kg)
Đáy
kín
UVG
– 3,3
3,3 1320 1300 3450 900 1100 350 365 1207
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT Lớp khai thác A- k55
không
lật
7.1.2 Kiểm tra năng lực vận tải của thiết bị đã chọn
a. Khối lượng hàng cần vận chuyển qua đường lò một ngày đêm
Q
ngày
=
250.
T
Qk
α
(t/ngày_đêm)
Trong đó : Q - Trữ lượng mỏ, Q = 300.000 (tấn)
ω
ψ
) (tấn)
Trong đó : P - khối lượng của đấu tàu, P = 13(tấn)
ψ
- hệ số bám dính của bánh xe với đường sắt:
ψ
= 0,09
ld
ct
ω
- hệ số sức cản mở máy của đầu tàu khi lên dốc,
ld
ct
ω
= 8N/KN = 0,008
tb
i
- là độ dốc trung bình của đường xe,
tb
i
= 0,003 ( 3
00
0
)
Copyright: Tài liệu đại học ©