Đồ án tốt nghiệp hầm lò mỏ năm mẫu

Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Trữ lợng trong bảng cân đối các vỉa than xem bảng 2.1. 2.2.2. Trữ lợng công nghiệp Trữ lợng công nghiệp trong khai trờng đợc xác định bằng trữ lợng trong bảng cân đối trừ đi các loại tổn thất do công nghệ khai thác, vận tải, do để lại trụ bảo vệ các đờng lò, lò cũ và những chỗ không khai thác đợc Trữ lợng công nghiệp của mỏ đợc tính nh sau: ZCN = Zcđ ìC Trong đó: Zcđ: Trữ lợng trong bảng cân đối, Zcđ = 58.315.702,5 (tấn) C: Hệ số khai thác. Qua phân tích đặc điểm địa chất của mỏ và hiện trạng công nghệ của mỏ than Nam Mẫu đồ án lấy hệ số C = 0,7 Do đó: ZCN = 58.315.702,5ì 0,7 = 40.820.992(tấn) Trữ lợng cân đối trong khu vực thiết kế T T Tên vỉa 1 V9 2 V8 3 V7 4 V6a 5 V6 6 V5 7 V4 8 9 V3 Chiều dày nguyên than (m) Nhỏ nhất - Lớn nhất Trung bình 0,13 - 7,48 2,68 0,18 - 3,26 2,22 0,64 - 17,85 4,02 0,53 - 9,46 3,35 0,94 - 10,90 4,94 0,81 - 13,65 4,84 0,83 - 14,38 2,86 0,29 - 5,29 2,50 Chiều dài theo đờng phơng (m) 1.950 Chiều dài theo hớng dốc (m) 800 1.950 Bảng 2.1 Tỷ trọng ( T/m3) Trữ lợng cân đối (Tấn) 1,65 6.898.320 720 1,65 5.142.852 1.900 685 1,65 8.632.849,5 2.000 680 1,65 7.517.400 1.900 650 1,65 10.066.485 1.900 640 1,65 9.710.976 2.000 640 1,65 6.040.320 1.800 Tổng 580 1,65 4.306.500 58.315.702,5 2.3. Sản lợng và tuổi mỏ 2.3.1. Sản lợng mỏ Sản lợng mỏ hay sản lợng năm của mỏ là số lợng than khai thác đợc trong một năm của mỏ. Sản lợng khai thác của mỏ là thông số quan trọng quyết định tới kế hoạch khai thác mỏ. Sản lợng mỏ đợc xác định dựa trên các yếu tố điều kiện: Địa chất mỏ, trữ lợng công nghiệp, chiều sâu khai thác, sự tăng chiều sâu khai thác, số lợng vỉa trong ruộng mỏ và số vỉa có thể khai thác đồng thời, tổng chiều dày các vỉa than trong ruộng mỏ, tổng chiều dày các vỉa than khai thác đồng thời, độ chứa khí, góc dốc của vỉa và sản lợng lò chợ, công nghệ khai thác.v.v Sinh viên: Trơng Tiến Quân 11 Lớp Khai thác B K50 Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Trên cơ sở đặc điểm điều kiện địa chất các vỉa than, trình độ tay nghề công nhân, công nghệ khai thác tại Việt Nam, Đồ án lựa chọn công suất cho mỏ than Nam Mẫu mức +125 ữ -200 là 1,2 triệu tấn/năm. 2.3.2. Tuổi mỏ Tuổi mỏ đợc xác định theo công thức sau: Trong đó: ZCN: Trữ lợng công nghiệp của mỏ, ZCN = 40.820.992 tấn An: Sản lợng mỏ, An = 1,2 triệu tấn Thay số ta đợc: To = 34 năm Thời gian tồn tại thực tế của mỏ bao gồm tuổi mỏ (T o) , thời gian xây dựng cơ bản và thời gian khấu vét. Ttt = To + t1 + t2 (năm) Trong đó: To: Thời gian tồn tại của khu mỏ, năm t1: Thời gian xây dựng mỏ, t1 = 4 năm t2: Thời gian khấu vét, t2 = 2 năm Vậy thời gian tồn tại thực tế: Ttt =34+ 4 + 2 = 40 năm 2.4. Chế độ làm việc của mỏ 2.4.1. Bộ phận lao động trực tiếp Bộ phận lao động trực tiếp của mỏ làm việc 3 ca một ngày đêm, tuần làm việc 6 ngày, nghỉ chủ nhật. Ca I: Từ 7h đến 15h Ca II: Từ 15h đến 23h Ca III: Từ 23h đến 7h Để đảm bảo sức khoẻ và thời gian nghỉ ngơi cho công nhân Đồ án chọn chế độ đổi ca nghịch sau mỗi tuần sản xuất nh bảng 2.2 Chế độ đổi ca nghịch Bảng 2.2 Ngày Nhóm A B C Thứ 7 Ca I Ca II Chủ nhật Ca III Thứ 2 Ca I Ca II Ca III Nghỉ 2.4.2. Bộ phận lao động gián tiếp Bộ phận lao động gián tiếp của mỏ làm việc 8 giờ một ngày, tuần làm việc 5 ngày, nghỉ thứ 7 và chủ nhật. Giờ làm việc: Buổi sáng: từ 7h30 ữ 11h30 Buổi chiều: từ 12h30 ữ 16h30 Sinh viên: Trơng Tiến Quân 12 Lớp Khai thác B K50 Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp 2.5. Phân chia ruộng mỏ 2.5.1. Phân chia ruộng mỏ Để tiến hành khai thác một cách đều đặn và liên tục theo một trình tự nhất định. Ngời ta phải tiến hành phân chia ruộng mỏ thành từng phần. Các phơng pháp phân chia ruộng mỏ đợc áp dụng hiện nay là: Phân chia ruộng mỏ theo tầng, phân chia ruộng mỏ theo khoảnh. Căn cứ vào đặc điểm địa chất của mức +125 ữ -200 của mỏ Nam Mẫu, Đồ án lựa chọn phơng án phân chia ruộng mỏ theo tầng khai thác. 2.5.2. Kích thớc của ruộng mỏ Từ mức +125 ữ -200 chia làm 2 mức - Mức thứ nhất: +125 ữ -50 chia làm 3 tầng + Tầng I: +125 ữ +70 + Tầng II: +70 ữ +10 + Tầng III: +10 ữ -50 - Mức thứ hai: -50 ữ -200 chia làm 2 tầng +Tầng IV: -50 ữ -125 + Tầng V: -125 ữ -200 Kích thuớc trụ bảo vệ: Chiều cao của trụ bảo vệ xác định theo công thức của M.M Prôtôdiakônôv. Str = l ì H0 Cos ì ì c 5 f ,m Trong đó: Ho: Chiều sâu khai thác tính từ mặt đất, m Lc: Chiều dài lò chợ, m : Góc dốc của vỉa, độ f: Hệ số kiên cố của đá vách vỉa theo phân loại của Prôtôdiakonôv f = 4ữ6 : Hệ số tính đến độ kiên cố của than và đá trụ của vỉa, = 1 Tính kích thớc trụ bảo vệ ở các tầng Tầng Mức Lc (m) f Str (m) (độ) I 23 120 +125 ữ +70 4ữ6 12,2 II 23 120 +70 ữ +10 4ữ6 16,9 III 23 120 +10 ữ -50 4ữ6 16,9 IV 23 120 50 ữ -125 4ữ6 17,3 V 23 120 -125 ữ -200 4ữ6 17,3 Bảng 2.3 2.6. Mở vỉa 2.6.1. Khái quát chung Mở vỉa khoáng sàng là việc đào các đờng lò từ mặt đất đến các vỉa khoáng sàng có ích và từ các đờng lò đó đảm bảo khả năng đào đợc các đờng lò chuẩn bị để tiến hành công tác mỏ. Sinh viên: Trơng Tiến Quân 13 Lớp Khai thác B K50 Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Trong hệ thống mở vỉa các đờng lò mở vỉa bao gồm: Giếng đứng, giếng nghiêng, lò bằng, xuyên vỉa, giếng mù, lò dọc vỉa vận chuyển chính * Các yếu tố ảnh hởng tới công tác mở vỉa: Các yếu tố địa chất mỏ: Trữ lợng mỏ, số lợng các vỉa và tổng chiều dày các vỉa có trong ruộng mỏ, khoảng cách giữa các vỉa than, chiều dài và góc dốc của vỉa, tính chất cơ lý của đất đá bao quanh vỉa, điều kiện địa chất thủy văn điều kiện địa chất công trình, mức độ phá hủy của khoáng sàng, mức độ chứa khí, độ sâu khai thác điều kiện địa hình. Các điều kiện kỹ thuật bao gồm: Sản lợng mỏ tuổi mỏ kích thớc ruộng mỏ, trình độ cơ giới hóa, mức phát triển kĩ thuật, chất lợng than. * Những yêu cầu cơ bản khi mở vỉa: - Khối lợng đờng lò mở vỉa là tối thiểu. - Chi phí đầu t xây dựng cơ bản là nhỏ nhất. - Thời gian xây dựng mỏ ngắn. - Tận dụng đợc tối đa các công trình hiện có, nhằm giảm vốn đầu t. - Đảm bảo khả năng đổi mới công nghệ, thiết bị tiên tiến. - Sử dụng thiết bị vận tải ít cấp chuyển tải. - Tổn thất than nhỏ. - Thông gió mỏ thuận lợi. * Hiện tại mỏ than Nam Mẫu đang khai thác từ mức +125 ữ Lộ vỉa vì thế Đồ án có thể sử dụng một số đờng lò hiện có của mỏ khai thác mức +125 ữ Lộ vỉa để phục vụ khai thác mức +125 ữ -200 nhằm giảm vốn đầu t. 2.6.2. Đề xuất các phơng án mở vỉa Với đặc điểm địa hình của mỏ than Nam Mẫu các phớng án mở vỉa có thể áp dụng cho mức +125 ữ -200: - Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với xuyên vỉa tầng. - Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với xuyên vỉa mức. - Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa tầng. - Mở vỉa bằng giêng đứng kết hợp với xuyên vỉa mức. Căn cứ vào những điều kiện địa chất của địa tầng, các vỉa than Đồ án đã phân tích và đề xuất hai phơng án mở vỉa cho mức +125 ữ -200 của mỏ than Nam Mẫu nh sau: + Phơng án I: Mở vỉa giếng nghiêng kết hợp với xuyên vỉa mức (2 mức) + Phơng án II: Mở vỉa giếng đứng kết hợp với xuyên vỉa mức (2 mức) 2.6.3. Trình bày các phơng án mở vỉa A. Phơng án I 1.Sơ đồ mở vỉa, thứ tự đào lò - Sơ đồ mở vỉa phơng án I xem bản vẽ số 03. - Thứ tự đào lò mở vỉa và chuẩn bị Giếng nghiêng chính đợc đào từ mức +125 có tọa độ X = 38.276, Y = 370.676 với góc dốc 15o đặt băng tải chở than. Đối với mức đầu tiên đào đến mức -75. Giếng nghiêng phụ đợc đào từ mức +125 có tọa độ X = 38.245, Y = 370.638 trang bị trục tải trở đất đá, thiết bị, vật liệu và ngời, đào dốc 150. Đối với mức đầu tiên thì đào đến mức -65. Tại mức -50 tiến hành mở sân giếng, đào đờng lò xuyên vỉa mức -50.I đến sát vỉa 3 thì tiến hành đào lò xuyên vỉa vận tải mức -50.II đến tận vỉa 9. Sinh viên: Trơng Tiến Quân 14 Lớp Khai thác B K50 Trờng Đại học Mỏ - Địa chất Đồ án tốt nghiệp Các đờng lò xuyên vỉa đợc đào dốc 5 hớng về sân ga để thoát nớc tự chảy về hầm bơm. Tại mức +125 Đồ án sử dụng lại đờng lò xuyên vỉa mức +125.IA và lò dọc vỉa vận tải +125/V3. Từ cuối đờng lò dọc vỉa vận tải +125/V3 đào lò xuyên vỉa mức +125.II đến tận vỉa 9 phục vụ công tác thông gió. Từ đầu lò xuyên vỉa +125.II đào giếng gió từ mức +125 lên mặt bằng +270 với độ dốc 35 o để thoát gió bẩn. Để chuẩn bị cho tầng đầu tiên thì tại vị trí lò xuyên vỉa vận tải mức -50.II gặp vỉa than tiến hành đào cặp thợng song song. Lò thợng vận tải đợc đào đến mức +70. Từ đây tiến hành đào lò dọc vỉa vận tải cho tầng thứ nhất. Đờng lò đợc đào ra tận biên giới của mỏ. Lò thợng thông gió đợc đào đến tận mức +125. Từ vị trí lò thợng thông gió này tiến hành đào các lò dọc vỉa thông gió ra tận biên giới của mỏ. Tại biên giới của mỏ tiến hành đào thợng cắt nối lò dọc vỉa vận tải với lò dọc vỉa thông gió của tầng thứ nhất. Chuẩn bị cho tầng thứ hai bằng cách cách đào lò dọc vỉa vận tải mức +10 về hai cánh của ruộng mỏ tới tận biên giới của mỏ. Tại biên giới của mỏ đào lò cắt nối lò dọc vỉa vận tải của tầng với lò dọc vỉa vận tải của tầng thứ nhất để tạo thành lò chợ ban đầu cho tầng thứ hai. Tầng thứ ba của mức thứ nhất đợc chuẩn bị tơng tự nh tầng thứ hai. Trong quá trính khai thác mức thứ nhất tiến hành đào sâu thêm giếng: Giếng nghiêng chính đào đến mức -225, giếng nghiêng phụ đào đến mức -210. Tiến hành xây dựng sân giêng ở mức -200 và chuẩn bị cho mức thứ hai. 2. Sơ đồ vận tải, thông gió, thoát nớc Vận tải than: Than khai thác từ lò chợ qua các lò song song, họng sáo xuống các lò dọc vỉa tầng, theo thợng vận tải đến đờng lò xuyên vỉa mức -50.II, lò xuyên vỉa và lò xuyên vỉa vận tải mức -50.I tới sân giếng và đa ra ngoài qua giếng nghiêng chính. Vận tải vật liệu: Vật liệu đợc vận tải từ lò xuyên vỉa +125.IA qua lò dọc vỉa +125/V3 đến xuyên vỉa +125.II vào lò dọc vỉa thông gió +125 cấp cho lò chợ. Thông gió: Gió sạch vào qua giếng phụ trục tải +125 ữ -50 theo lò xuyên vỉa mức -50.I và -50.II chia làm các nhánh đi thông gió cho sân ga mức -50 và theo các lò dọc vỉa vận tải đi thông gió cho các lò chợ. Gió thải từ các lò chợ qua các đờng lò dọc vỉa thông gió, thợng thông gió, lò xuyên vỉa thông gió mức +125.II đợc thoát ra ngoài bằng trạm quạt +270 đặt tại CLG +270. Thoát nớc: Nớc thoát ra từ các địa tầng, các đờng lò, lò chợ khai thác theo các rãnh nớc của các đờng lò chảy vào hầm chứa nớc ở mức -50 và đợc bơm ra ngoài mặt bằng nhờ hệ thống bơm đặt ở giếng nghiêng phụ. 3. Khối lợng đờng lò Khối lợng đờng lò của phơng án đợc thể hiện trong bảng 2.3: Khối lợng đờng lò phơng án I Bảng 2.4 Sinh viên: Trơng Tiến Quân 15 Lớp Khai thác B K50 Trờng Đại học Mỏ - Địa chất TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Đồ án tốt nghiệp Tên đờng lò Chiều dài, m 775 734 567 1.395 257 2.337 4.587 3.043 2.933 450 270 140 1.038 646 19.172 Giếng nghiêng chính Giếng nghiêng phụ Lò xuyên vỉa mức -50.I Lò xuyên vỉa mức -50.II Giếng gió +270 ữ +125 Thợng rót than Thợng thông gió Lò dọc vỉa vận tải Lò dọc vỉa thông gió Sân giếng mức -50 Sân ga Lò nối hai giếng Lò dọc vỉa vận tải +125/V3 Lò xuyên vỉa mức +125.IA Tổng Vật liệu chống Thép Thép Thép Thép Bê tông Thép Thép Thép Thép Thép Thép Thép Thép Thép - B. Phơng án II (Mở vỉa bằng cặp giếng đứng) 1. Sơ đồ mở vỉa, trình tự đào lò - Sơ đồ mở vỉa phơng án II xem bản vẽ số 04. - Thứ tự đào lò: Giếng đứnh chính đợc đào từ mức +280 có tọa độ X = 38.958, Y = 369.380 trang bị trục tải thùng Skíp chở than. Đối với mức đầu tiên đào đên mức -60. Giếng nghiêng phụ đợc đào từ mức +290 có tọa độ X = 38.959, Y = 339.457 trang bị trục tải thùng cũi chở ngời, đất đá, thiết bị, vật liệu. Đối với mức đầu tiên thì đào đến mức -60. Tại mức +125 Đồ án sử dụng lại đờng lò xuyên vỉa mức +125.IA và lò dọc vỉa vận tải +125/V3. Từ cuối đờng lò dọc vỉa vận tải +125/V3 đào lò xuyên vỉa mức +125.II đến tận vỉa 9 phục vụ công tác thông gió. Từ đầu lò xuyên vỉa +125.II đào giếng gió từ mức +125 lên mặt bằng +270 với độ dốc 35 o để thoát gió bẩn. Tại sân giếng mức thứ nhất -50 mở hệ thống sân ga, sau đó mở xuyên vỉa đến lò xuyên vỉa mức -50.II đến tận vỉa 9. Các đờng lò mở vỉa khác giống nh phơng án I. Công tác chuẩn bị cho các tầng tơng tự nh phơng án I. 2. Sơ đồ vận tải, thông gió, thoát nớc Vận tải than: Than khai thác từ lò chợ qua các lò song song, họng sáo xuống các lò dọc vỉa tầng, theo thợng vận tải đến đờng lò xuyên vỉa mức -50.II tới sân giếng và đa ra ngoài qua giếng đứng chính. Vận tải vật liệu: Vật liệu đợc vận tải từ lò xuyên vỉa +125.IA qua lò dọc vỉa +125/V3 đến xuyên vỉa +125.II vào lò dọc vỉa thông gió +125 cấp cho lò chợ. Thông gió: Gió sạch vào qua giếng phụ trục tải +290 ữ -60 theo lò xuyên vỉa mức -50.II chia làm các nhánh đi thông gió cho sân ga mức -50 và theo các lò dọc vỉa vận tải đi thông gió cho các lò chợ. Gió thải từ các lò chợ qua các đờng lò dọc vỉa thông gió, thợng thông gió, lò xuyên vỉa thông gió mức +125.II đợc thoát ra ngoài bằng trạm quạt +270 đặt tại CLG +270. Sinh viên: Trơng Tiến Quân 16 Lớp Khai thác B K50