Nâng cấp TK VIP tải tài liệu không giới hạn và tắt QC

Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng: Công trình ngầm và mỏ

Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đòi hỏi nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng lớn. » Xem thêm

28-07-2013 785 275
Download
Xem online
QUẢNG CÁO

Tóm tắt nội dung tài liệu

  1. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ MỤC LỤC 2.2.3. Tính toán áp lực............................................................................29 2.2.4. Tính toán kết cấu chống, hộ chiếu chống.................................. 33 LỜI NÓI ĐẦU Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đòi h ỏi nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng lớn. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước, ngành khai thác khoáng sản nói chung và ngành khai thác than nói riêng cũng có những mức tăng trưởng vượt bậc do đó sản lượng than ngày càng tăng, do đó cần phải đẩy mạnh công tác đào lò chuẩn bị để phục vụ khai thác. Sau thời gian học tập tại trường Đại học Mỏ - Địa ch ất, chuyên ngành Xây dựng công trình ngầm & mỏ, được sự giúp đỡ của cơ sở th ực tập là công ty cổ phần than Mông Dương và tập thể thầy, cô giáo trong bộ môn Xây dựng công trình ngầm & mỏ, đặc biệt là s ự h ướng d ẫn t ận tình của thầy giáo ThS.Nguyễn Tài Tiến, em đã hoàn thành bản đồ án: “Thiết kế thi công lò xuyên vỉa mức -250 khu Đông đoạn đào qua đá cát kết có hệ số kiên cố f = 6 ÷ 8 , công ty cổ phần than Mông Dương”. Bản đồ án gồm bốn chương : - Chương 1 - Khái quát chung - Chương 2 - Thiết kế kỹ thuật - Chương 3 - Thiết kế thi công - Chương 4 - Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Do kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án không thể tránh kh ỏi những thiếu sót, em rất mong được sự góp ý của các th ầy cô và các b ạn để bản đồ án được hoàn thiện hơn. Sinh viên Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 1 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  2. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Nguyễn Thị Tuyết Mai CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CHUNG 1.1.Giới thiệu chung về mỏ than Mông Dương 1.1.1.Vị trí địa lý Khu mỏ than Mông Dương thuộc phường Mông Dương thị xã Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh. Khu thăm dò nằm về phía Đông - Đông Bắc thị xã Cẩm Phả, cách thị xã Cẩm Phả khoảng 10km. Mỏ gồm 2 khu: khu Trung tâm và khu Đông Bắc. Từ trước đến nay đây vẫn là 2 khu riêng biệt. Trong quá trình thăm dò và khai thác 2 khu vẫn tiến hành thăm dò và khai thác riêng. Về đặc điểm địa chất, sự tồn tại và hình thái của 2 khu có những nét không đồng nhất, được ngăn cách bởi đứt gãy Mông Dương và đứt gãy D-D. a. Khu Trung tâm Phía Bắc giáp sông Mông Dương. Phía Tây và Tây Nam giáp các mỏ than Cao Sơn, Khe Chàm. Phía Nam giáp khu bãi thải Bắc Cọc Sáu, Khu Quảng Lợi. Phía Đông giáp khu Đông Bắc Mông Dương. Diện tích khu Trung Tâm Mông Dương: 6km2. Khu Trung Tâm Mông Dương nằm trong giới hạn tọa độ: X = 28.500 ÷ 30.500 Y = 428.500÷ 433.000 Theo hệ tọa độ nhà nước năm 1972. Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 2 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  3. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ b. Khu Đông Bắc Phía Bắc giáp biển. Phía Tây giáp khu Trung Tâm. Phía Nam giáp sông Mông Dương. Phía Đông giáp biển. Diện tích khu Đông Bắc Mông Dương: 5 km2 . Khu Trung Tâm Mông Dương nằm trong giới hạn tọa độ: X = 28.000 ÷ 32.500 Y = 430.800÷ 434.100 1.1.2.Địa hình Địa hình khu Mông Dương là các đồi núi liên tiếp nhau, điểm cao nhất của địa hình ở khu trung tâm có độ cao +165m và đi ểm th ấp nh ất là lòng sông Mông Dương. Sông Mông Dương chảy dọc khu thăm dò và bao quanh ở phía Tây và Tây Bắc khu mỏ. Địa hình ở đây bị phân cắt mạnh bởi hệ thống suối, các suối đều tập trung đổ ra sông Mông Dương. Có hai dải núi chảy theo hướng Đông Tây, thấp dần từ Tây sang Đông và từ Bắc xuống Nam, độ dốc các sườn đồi từ 15 o ÷ 35o. Hiện tại nơi thấp nhất có độ cao -15m (đáy moong), nơi cao nh ất đạt đ ến g ần 170m. Ở phía Nam và Đông Nam địa hình nguyên thuỷ bị đào bới do khai thác lộ vỉa và lộ thiên của các xí nghiệp khai thác than trong khu v ực. Phần Trung Tâm khu mỏ địa hình nguyên thuỷ còn nguyên vẹn, phần lớn diện tích được phủ bởi thảm thực vật là cây keo. Một phần diện tích ở phía Nam là bãi thải của mỏ Cao Sơn. Do ảnh hưởng của quá trình khai thác lộ thiên và hầm lò một số nơi mặt địa hình bị rạn nứt và s ụt lún, các khe suối nhỏ bị vùi lấp đã tạo điều kiện cho nước mặt, nước mưa ng ấm xuống bổ sung cho nước dưới đất và chảy vào khu vực khai thác hầm lò. Địa hình khu Đông Bắc Mông Dương gồm các đồi núi thấp dạng bát úp, sườn núi thoải từ 25o ÷ 30o, độ cao của đỉnh núi từ 50 ÷ 100m, có nhiều thung lũng nhỏ và hẹp là phần hạ lưu của sông Mông D ương tạo thành. Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 3 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  4. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Các khe suối trong vùng có đặc điểm dốc và ngắn, nên nước mặt thoát nhanh chóng và dễ dàng. Hầu hết các suối chỉ có nước về mùa mưa, mùa khô lòng suối khô cạn, nước chỉ còn ở dạng thấm rỉ. Trong khu thăm dò có sông Mông Dương chảy qua, lòng sông rộng, chiều sâu mực nước tại các lạch dao động từ 2÷ 5m và chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ thuỷ triều. Mực nước thuỷ triều dao động từ 3,50÷ 4,20m. Vì vậy rất thuận tiện cho giao thông đ ường thu ỷ và xây dựng các cảng than nội địa. 1.1.3.Khí hậu và thảm thực vật Khu Mông Dương nói riêng, thị xã Cẩm Phả nói chung nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm chia thành 2 mùa rõ rệt. - Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10. - Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Nhiệt độ không khí hàng năm cao nhất vào tháng 6 đến tháng 8. Nhiệt độ thấp nhất vào tháng 1 và tháng 2. Lượng mưa hàng năm thay đổi từ 1361,3mm đến 2868,8mm, trung bình 1755,85mm. Lượng mưa chủ yếu tập trung vào mùa mưa chiếm từ 80% đến 92%, điều này ảnh hưởng lớn đến công tác thi công các công trình đ ịa chất. Thảm thực vật trong khu thăm dò gồm các loại cây cỏ, cây dây leo, cây lấy gỗ, cây tre, cây dóc và các loại cây dương sỉ. Xong thảm thực vật trên đã bị phá hết. Thay thế các loài cây rừng là các loại cây trồng: Keo tai tượng, bạch đàn, thông. Các loại cây này có đường kính φ = 5÷ 25cm, cao từ 0,5÷ 20m. Thảm thực vật nhân tạo này đã dần dần thay th ế th ảm thực vật tự nhiên, tạo môi trường sinh thái tốt, phục vụ cho đời sống con người và các ngành công nghiệp khác. 1.1.4.Giao thông vận tải Khu thăm dò có hệ thống đường sá, hệ th ống giao thông rất thuận tiện. Đường bộ từ trung tâm khu mỏ ra đường 18A, chạy ra cảng than Cửa Ông, cảng Khe Rây, đi các nơi khác trong tỉnh và cả n ước. Trung Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 4 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  5. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ tâm khu mỏ có đường sắt vận chuyển than từ m ỏ Mông D ương ra c ảng Cửa Ông dài 5km. Khu mỏ nằm sát ngay sông Mông Dương, chảy ra biển, do đó giao thông đường thuỷ rất thuận tiện, bằng phương tiện tàu, thuyền, sà lan chạy từ cửa sông Mông Dương ra cửa biển Bái Tử Long đi Hòn Gai, Hải Phòng, đến các cảng biển trong nước và Quốc tế. 1.1.5.Tình hình dân cư, kinh tế, chính trị Công ty cổ phần than Mông Dương - TKV tiền thân là mỏ than Mông Dương được thành lập từ ngày 01 tháng 4 năm 1982. Khu m ỏ than Mông Dương thuộc phường Mông Dương, phường có diện tích 119.83 km2. Dân số năm 1999 là 13040 người mật độ đạt 109 người/ km, trên địa bàn chủ yếu là người Kinh sinh sống ngoài ra còn có các dân tộc thiểu số như Dao, Sán dìu... Người Kinh chủ yếu là cán bộ công nhân viên của mỏ và con em cán bộ công nhân viên mỏ đang làm vi ệc ho ặc đã nghỉ hưu. Về chính trị: Dưới sự lãnh đạo của Đảng và Nhà Nước đời sống vật chất tinh thần của nhân dân không ngừng được nâng cao, văn hóa, giáo dục, xã hội không ngừng được phát triển. 1.2.Khái quát về mỏ 1.2.1.Hiện trạng khu mỏ Mỏ Mông Dương đã được khai thông bằng 2 giếng đứng trung tâm từ mặt bằng +18(giếng chính) và +6,50(giếng phụ) đến mức -97,50. Mức vận tải chính -97,50 đã có hệ thống sân ga vận tải 2 phía và các lò vận tải chính các cánh đến các khu khai thác. Các khu khai thác đ ược chuẩn bị theo kiểu tầng chia phân tầng và khấu dật từ biên giới về thượng trung tâm. Hiện nay mỏ đang khai thác và chuẩn bị khai thác các vỉa từ I(12) ÷ K(8) thuộc khu trung tâm. Khu Đông bắc đang cải t ạo và đào m ới m ột số đường lò để chuẩn bị khai thác các vỉa 10, 9, 8. 1.2.2.Chế độ làm việc Chế độ làm việc của mỏ được xác định theo luật lao động và ch ế độ làm việc chung của ngành than là làm việc không liên tục( nghỉ ch ủ Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 5 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  6. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ nhật và ngày lễ ). Số ngày làm việc trong năm: 300 ngày. Số ca làm việc trong ngày: 3 ca. Số giờ làm việc trong ca: 8 giờ. 1.2.3.Trữ lượng mỏ a. Khu Trung tâm Mông Dương Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn nhà nước( từ lộ vỉa ÷ -550m): Tổng trữ lượng tài nguyên: 96.932,57 ngàn tấn; Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn than Việt Nam( từ lộ vỉa ÷ -550m): Tổng trữ lượng tài nguyên: 101.465,82 ngàn tấn; Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn nhà nước ( từ lộ vỉa ÷ đáy tầng than): Tổng trữ lượng tài nguyên: 213.350,87 ngàn tấn; Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn than Việt Nam ( từ lộ vỉa ÷ đáy tầng than): Tổng trữ lượng tài nguyên: 218.017,45 ngàn tấn; b. Khu Đông Bắc Mông Dương Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn nhà nước ( từ lộ vỉa ÷ -300m): Tổng trữ lượng tài nguyên: 20.584,25 ngàn tấn; Trữ lượng tài nguyên theo tiêu chuẩn than Việt Nam ( từ lộ vỉa ÷ -300m): Tổng trữ lượng tài nguyên: 23.795,41 ngàn tấn; 1.3.Giới thiệu chung về công trình thiết kế 1.3.1.Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn khu vực thiết kế 1.3.1.1.Điều kiện địa chất Đá của tầng chứa than gồm: Cát kết, sạn kết, bột kết, sét kết và các vỉa than chúng nằm xen kẽ nhau. Các lớp đá có độ g ắn k ết r ắn ch ắc, thuộc loại đá bền vững. Các lớp đá có th ể nằm đơn nghiêng v ới góc d ốc biến đổi từ 20o đến 40o, tạo nên các cánh của nếp uốn. Nhìn chung các lớp đá có đặc điểm và tính chất cơ lý như sau: Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 6 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  7. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Sạn kết: Thường có màu xám sáng, chiếm tỷ lệ trung bình 7% trong địa tầng, phân bố chủ yếu ở khoảng giữa địa tầng các vỉa than, chiều dày biến đổi từ 1,5m đến 7m. Thành phần chủ yếu là các hạt thạch anh được gắn kết bằng xi măng silic bền vững, rất rắn ch ắc , ch ỉ số RQD biến đổi từ 30 % đến 75%. Cát kết: Thường có màu xám tro, xám sáng , cấu tạo phân l ớp dày, đôi nơi cấu tạo khối, kẽ nứt phát triển, chỉ số RQD biến đổi từ 25% đến 75%, càng xuống sâu chỉ số RQD càng tăng. Chiều dày biến đ ổi ph ức tạp từ 0,5m đến 15m, cá biệt có những lớp chiều dày đến 40m duy trì khá liên tục theo cả đường phương và hướng dốc, hạt từ mịn đến thô được gắn kết bằng xi măng silíc. Các lớp cát kết ở khu trung tâm Mông Dương có độ bền cao hơn khu đông bắc Mông Dương. Trong c ác mặt cắt loại đá này ở khu Mông dương chiếm tỷ lệ trung bình 42%, khu Đông Bắc Mông Dương chiếm khoảng 30% cột địa tầng. Các lớp cát kết thường nằm ở khoảng giữa hai vỉa than. Bột kết: Màu xám tro, xám đen chiếm tỷ lệ trung bình, ở khu Trung tâm Mông Dương chiếm 39%, khu Đông Bắc Mông Dương chiếm 46% trong địa tầng, thành phần chủ yếu là các khoáng v ật sét và các h ạt thạch anh hạt mịn, được gắn kết bằng keo silíc rắn chắc. Trong đới phong hóa chỉ số RQD biến đổi từ 30% đến 60%, càng xuống sâu ch ỉ s ố RQD càng tăng. Cấu tạo phân lớp dày đôi nơi có dạng kh ối đặc xít. Các lớp ở khu Trung tâm Mông Dương thường có độ bền cao hơn khu Đông Bắc Mông Dương. Chiều dày các lớp bột kết biến đổi rất phức tạp từ 0,3m đến 35m và thường nằm gần vách trụ các vỉa than. Sét kết và sét than: Màu xám đen, ở khu Trung tâm Mông Dương chiếm tỷ lệ khoảng 6%, khu Đông Bắc Mông Dương chiếm tỷ lệ 0,74% trong địa tầng. Cấu tạo phân lớp mỏng là chủ yếu, ch ỉ s ố RQD bi ến đổi từ 0% đến 5% chiều dày lớp biến đổi từ 0,3m đến 3m, cục bộ có n ơi lên đến 10m. Các lớp sét thường nằm sát vách trụ các vỉa than, thu ộc lo ại đá nửa cứng đến cứng, nhiều lớp mềm dẻo. Trong quá trình khoan thăm dò loại đá này thường bị trương nở làm cho đường kính các lỗ khoan b ị h ẹp lại gây khó khăn cho công tác thi công , đồng thời ở nóc các lò khai thác lớp này thường sập cùng với quá trình khai thác than. 1.3.1.2.Đặc điểm địa chất thủy văn Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 7 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  8. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ a. Nước sông Nằm tiếp giáp với khu mỏ ở phía bắc là sông Mông D ương, chi ều dài khoảng 7 km, bắt nguồn từ phía tây nam khu thăm dò. Lòng sông ở khu vực thăm dò rộng 30 ÷ 50m, khá bằng phẳng, được lắng đọng các vật liệu cát, cuội sỏi, các hòn tảng đá của các mỏ khai thác l ộ thiên v ận chuyển ra. Sông Mông Dương là nơi tiếp nhận nước trong và ngoài khu mỏ đưa ra biển. Theo trạm hải văn Cửa Ông mực nước sông Mông Dương phần hạ lưu chịu ảnh hưởng của nước thuỷ triều, mực nước thuỷ triều lớn nhất là 5,0m, nhỏ nhất 1,0m, chênh nhau đến 4,0m. V ề mùa mưa sông Mông Dương thường gây ra lũ, nước đục, ch ảy xiết, v ận chuyển theo nhiều bùn cát, cuội sỏi, đá dăm, nhưng cũng chỉ sau vài giờ trời tạnh mưa nước sông lại trở lại bình thường. Nước sông Mông Dương có thể là nguồn cung cấp cho nước dưới đất ch ảy vào gi ếng mỏ Mông Dương. b. Nước suối Hệ thống suối bắt nguồn từ phía nam khu mỏ chảy theo hướng bắc đổ ra sông Mông Dương gồm các suối Vũ Môn, suối Mông Dương, đây là các suối lòng hẹp, dốc, có nước chảy quanh năm. v ề mùa khô l ưu lượng thay đổi từ 10 đến 100l/s, chủ yếu là do nước t ừ các bãi th ải, các moong khai thác trong khu thăm dò cung cấp, về mùa mưa lưu lương thay đổi từ 100 đến 500l/s, chủ yếu là do nước mưa cung cấp. Sau trận mưa rào to từ 30 phút đến 1 giờ lượng nước tăng rất nhanh, hình thành dòng lũ chảy xiết cuốn theo đất đá thải, ngừng mưa từ 1 đến 3 giờ lưu lượng và vận tốc dòng nước giảm dần. Nguồn cung cấp cho nước suối chủ yếu là nước mưa và một phần nhỏ nước dưới đất. Kết quả phân tích thành phần hoá học nước trước đây ở các suối trong khu mỏ cho thấy: Tổng độ khoáng hoá (M) < 0,500 g/l. Độ PH từ 4,3 đến 7,3, trung bình 6,5 thuộc loại nước nhạt, axít y ếu. Tổng độ c ứng biến đổi từ 0,15-14.58 độ đức thuộc loại nước rất mềm đến mềm. Loại hình hoá học của nước chủ yếu là Bicacbonat Clorua, Sunfat, Natri, Canxi, có khả năng ăn mòn cacbonat (bê tông). Kết quả phân tích gần đây nhất cho thấy thành phần hoá học của nước đã có sự biến đổi rất nhiều. Độ PH của nước từ 3,6 ÷ 6,2, nước Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 8 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  9. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ thuộc loại axít yếu đến axít mạnh, loại hình hoá h ọc c ủa n ước ch ủ y ếu là Sunphát - Clorua Natri. Nguyên nhân dẫn đến thành ph ần hoá h ọc c ủa nước biến đổi là do quá trình khai thác nước từ các lò khai thác, bãi th ải chảy trực tiếp ra các nhánh suối. Bản thân nước trong các lò khai thác và bãi thải chảy qua các lớp đá và vỉa than có chứa các khoáng vật Sunfua (Fe2S), những khoáng vật này bị ôxy hoá làm tăng hàm lượng ion H + và ion S04-- trong nước dẫn đến nước có tính axít và khả năng ăn mòn axít của nước tăng theo. c. Các khối nước mặt: Nước trong các moong khai thác lộ thiên gồm một số moong nhỏ đã khai thác và đang khai thác vỉa 9, vỉa 10. Hiện tại nước trong các moong này thường xuyên được bơm tháo cạn nên không ảnh h ưởng đ ến quá trình khai thác hầm lò ở phía dưới. Tóm lại đây là những moong có dung tích lớn khả năng dự trữ nước nhiều đặc biệt là mùa mưa. Nước mặt chứa ở các moong này có quan hệ mật thiết với hệ thống nước ngầm phía dưới và ảnh hưởng không nhỏ tới hệ thống lò khai thác phía dưới nếu không được chèn lấp tốt. d. Nước trong trầm tích Đệ Tứ (Q): Trầm tích Đệ Tứ trước đây bao phủ hầu hết diện tích khu m ỏ, hiện tại trầm tích đệ tứ chỉ còn tồn tại một phần diện tích ở phía bắc, phần trung tâm và các thung lũng sông suối trong khu mỏ. Còn các chỗ khác lớp phủ đệ tứ đã được bốc xúc đi nơi khác để phục vụ cho khai thác lộ thiên. Thành phần đất đá gồm đất đá thải, cát, cuội, sỏi l ẫn sét, màu vàng nhạt đến nâu sẫm, nguồn gốc Eluvi, Đềluvi. Chiều dày bi ến đổi từ 3m đến 7m. Ở khu vực địa hình cao lớp phủ có chiều dày mỏng, ở các thung lũng suối dày đến 7m. Nước dưới đất được ch ứa trong các l ỗ hổng của đất đá, do đặc điểm thành phần có chứa nhiều sét và chiều dày mỏng nên khả năng chứa nước và thấm nước kém. Theo kết quả khảo sát tầng này nước xuất lộ không nhiều, về mùa mưa các đi ểm l ộ có l ưu lượng từ 0,02 ÷ 0,1l/s, mùa khô các điểm lộ không còn nước chảy. Nguồn cung cấp nước cho tầng này chủ yếu là nước mưa thấm xuống. Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 9 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  10. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Do chiều dày mỏng, chứa và thấm nước kém nên các công trình khai thác hầm lò ảnh hưởng không đáng kể. e. Tầng chứa nước khe nứt trong phụ hệ tầng Hòn Gai giữa T3(n-r)hg2: Các trầm tích của phụ hệ tầng Hòn Gai giữa được lộ ra chi ếm phần lớn diện tích khu mỏ, chiều dày trung bình biến đổi từ 700m ÷ 1200m, bao gồm các lớp sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và các v ỉa than, nằm xen kẽ nhau tạo nên các nếp uốn. Các lớp sạn kết,cát kết th ường nằm xa vách trụ các vỉa than, cấu tạo khối đến phân lớp dày, độ hạt từ vừa đến lớn. Chiều dày các lớp biến đổi từ vài mét đến hàng chục mét và tương đối duy trì theo cả đường phương và hướng dốc, kẽ nứt tách phát triển, nước dưới đất được tồn tại chủ yếu trong các lớp này. Các lớp bột kết và sét kết cấu tạo đặc xít, kẽ nứt kín và thường nằm sát vách trụ các vỉa than và được coi là những lớp cách nước. Do đặc điểm các lớp chứa nước nằm xen kẽ với các lớp cách nước và có thế nằm đơn nghiêng nên nước trong tầng này nước có áp yếu. Chiều sâu mực nước trung bình của toàn khu Mông Dương là 52.49m, khu đông Bắc Mông Dương là 32,85m. Kết quả bơm nước thí nghiệm trong tầng này cho thấy khu Mông Dương tỷ lưu lượng (q) biến đổi từ 0,00041 ÷ 0,19460, trung bình 0,02175/ms. Hệ số thấm K từ 0,00014 ÷ 0,1191m/ng, trung bình 0,01886 m/ng. Khu đông bắc Mông Dương tỷ lưu lương trung bình 0.0385 l/ms, hệ số thấm trung bình là 0,05835m/ng. Động thái của nước biến đổi theo mùa và có liên quan chặt ch ẽ với lượng mưa. Kết quả quan trắc nhiều năm, lượng nước bơm ra khỏi giếng mỏ cho thấy lưu lượng biến đổi từ 116,0 đến 2323.0 m 3/h, trung bình 355.5m3/h, hệ số biến đổi lớn nhất đến 7,4 lần. Nguồn cung cấp nước cho tầng này chủ yếu là nước mưa thấm xuống thông các đầu lộ vỉa của các lớp đá cát kết và sạn kết. Nước được thoát ra theo các con suối cắt qua các lớp đá ch ứa nước. M ột ph ần nước của tầng này được tháo cạn do hệ thống lò giếng khai thác mức -100m của Công ty than Mông Dương. Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 10 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  11. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ Kết quả phân tích các mẫu nước cho thấy độ PH biến đổi 2,7 - 7,8, trung bình 6,6 thuộc loại nước trung tính. Tổng độ khoáng hoá (M) biến đổi từ 0,11g/l đến 0,5653g/l, trung bình 0,2965g/l, tổng độ cứng từ 1,91 - 13,19, trung bình 5,66 độ đức. Như vậy từ lúc chưa khai thác đến khi đang và đã khai thác nước từ trung tính chuyển sang nước axit có khả năng ăn mòn các thi ết b ị khai thác mỏ bằng kim loại như các vì chống bằng thép, các thiết bị bơm nước ... f. Nước trong các đới ảnh hưởng của đứt gãy kiến tạo: Kết quả nghiên cứu địa chất cho thấy trước đây hoạt động kiến tạo trong khu mỏ xảy ra tương đối mạnh mẽ, đã phát hiện đ ược một s ố đứt gãy như thuận Mông Dương, đứt gãy nghịch Quảng Lợi (F QL), FA, FE, FD, FC, FG, FH ..... Biên độ dịch chuyển của các đứt gãy từ 10 ÷ 120m, đới phá hủy rộng từ 20m đến 100m. Nham thạch trong đới b ị cà nát v ỡ v ụn, các vật chất lấp nhét là vật liệu sét, nên mức độ ch ứa nước, th ấm của các đới phá hủy kiến tạo không lớn hơn so với nơi đ ất đá ổn đ ịnh. Theo tài liệu bơm nước thí nghiệm lỗ khoan 13 trong đứt gãy Mông Dương t ỷ lưu lượng và hệ số thấm trung bình rất nhỏ (q TB= 0,0019l/ms, KTB= 0,00013m/ng. lỗ khoan 712 bơm trong đứt gãy F A , tỷ lưu lượng trung bình qTB = 0,0044l/ms, KTB = 0.00427m/ng. 1.3.2.Vị trí công trình Lò xuyên vỉa mức -250 khu Đông nối thông khu Đông B ắc Mông Dương và khu trung tâm. Lò được đào theo hướng dốc lên 3 0 00 . Tổng chiều dài đường lò là 1km. Đoạn lò thi ết k ế đào qua cát k ết dài 80m. 1.3.3.Quy mô nhiệm vụ của công trình Đường lò được thiết kế với mục đích vận tải than, thiết bị máy móc. Sản lượng thông qua đường lò là 200000 tấn/năm. Thời gian tồn tại của đường lò là 12 năm. Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 11 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  12. Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ 10 T­2­ ­247.1 02 T­7­10 C.lß +27 NÒn E1 010 10­2 Ph. X VG 9-H 10 mø T­4­10 c (- 240 03 -: --2 §3 10 00) 9­20 ­247.1 8­2010 76 G3 G2 8­201 0 Th T.giã § H10 møc (+5-:-+27) Lß DVM Th -î ng m ë lß -9 C ch 10) 0 -130 § î )- 1 K§ m -H( øc (10 )-6, (-2 § § -H V.G(9 -H10-9 20 160 -: - -1 60 -:-- DB37 IG13 50 00 -239.9 -91.9 ­244.83 --1 220 ) VC -2 0-: HD4 -91.5 g «n C- -22 Lß DV § nV k hu VC 4, .xiª )- DB4 Th -98.9 n (9 BH12 -î b DB1 -89.3 xiª ng .G -90.2 Lß Lß V t h« DB6 Th ng XV ¸n 0 -97.9 IG15 -î n giã III m 25 DB35 -91.5 gr , th -240.2 i- b ãt tha i c« øc t¶ -9 Lß n§ ng 7 10 ,5, 8­20 ­244.20 n -G( lß vË Th H10 c hî DB9 -121.4 Th 9)- 4 ù¬n § -G K§ ­244.15 a IG16 Lß -î vØ gT G(- (9) H12 c DB13 -4 -90.8 ng dä -133.8 ­243.97 h¹ T) 97. 10 X T. 0( 5-: 9­20 V -9 gia Lß H1 - -2 0) 7.5 n V. H15 - :- mø 5 H1 NT6 ­243.77 -2 7, BH9 -35.6 0 H16 50 c( -9 -90.0 ­243.75 DB32 C§ -1 øc -240.7 60 m NT10 -8.7 DB16 -: - VC -1 DV -164.2 BH8 00 -90.1 DB19 -179.2 ) Lß BH7 BH4 10 -90.6 DP1 -0 8 -90.5 -90.4 DB30 Th m -240.9 ë LC § -G DB22 BP2 BH5 -225.3 -90.3 -90.4 P) 0( § -G(9 H1 9-3 8-09 7 ,5 V- 9  Lß xuyª n vØ ­ êng xe khu ®«ng  ­ § BMD ­250 a 2 ® )- 3 m DT2 D -76.3 Lß -4 DT3 (9) -73.7 øc (- -G DP4 BP4 -90.1 1 § DB28 DB25 MB1 0 sè C -242.5 -241.9 0L -241.8 -8 250:-- DK2 C -17 M DV -86.3 VT 1 DV 0- 170) Lß H1 I .11 - ) -:- -50 DP6 -§ -90.2 n (-97.5 DP6 +5 § o¹ n thiÕt kÕ DP7 -90.2 -90.2 n Xiª DK6 øc Lß B¸ m -52.8 I-11 VT Thu î ng DV DF2 KT 00 -53.7 (-7 Lß Th m -1 5-:- -20) øc m ë )-4 § -G(9 (9 DK10 +2.9 11 -G 06. 20. § -G K1. § 1 VI.1 LC )-4 m 9-4 G VT øc (- D Lß 170-: --100 ) Hình 1.1 Vị trí đường lò xuyên vỉa mức -250 khu Đông. Hình 1.2 Mặt cắt địa chất đường lò xuyên vỉa mức -250 khu Đông. Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 12 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ K53 QN
  13. Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng công trình ngầm và mỏ CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ KỸ THUẬT 2.1.Xác định kích thước tiết diện ngang của đường lò 2.1.1.Phân loại khối đá Đường lò thiết kế đi qua đá cát kết thường có màu xám tro, xám sáng, cấu tạo phân lớp dày, một số nơi cấu tạo khối, khe n ứt phát tri ển, chỉ số RQD = 70%, chỉ số RMR = 45. Hạt từ mịn đến thô được gắn k ết bằng xi măng silíc. Các lớp đá cát kết ở khu Mông Dương có đ ộ b ền cao hơn ở khu đông bắc Mông Dương. Trong các mặt cắt loại đá này ở khu Mông Dương chiếm tỷ lệ trung bình 42%, khu đông bắc Mông D ương chiếm khoảng 30% cột địa tầng. Các lớp cát kết thường nằm ở khoảng cách giữa hai vỉa than. Theo kết quả phân tích thí nghi ệm cho ch ỉ tiêu c ơ lý như sau: Bảng 2.1. Chỉ tiêu cơ lý đất đá khu Đông Bắc Mông Dương TT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị 1 Cường độ kháng nén Kg/cm2 1468,61 2 Cường độ kháng kéo Kg/cm2 133,33 3 Khối lượng thể tích g/cm2 2,84 4 Lực dính kết Kg/cm2 350,0 5 Hệ số kiên cố 6÷8 6 Chỉ số RMR 45 7 Chỉ số RQD % 70 RQD là chỉ số phản ánh mức độ nứt nẻ của khối đá, được xác định theo 1 tuyến khảo sát. Sử dụng tỷ số giữa tổng chi ều dài các lõi khoan có chiều dài không nhỏ hơn 10cm, khi đường kính lõi khoan là 5cm và chiều dài các đoạn lỗ khoan được khoan khảo sát. D ựa vào quan sát thực nghiệm, Deere sắp xếp các khối đá ra làm 5 lo ại t ương ứng v ới các trị số RQD khác nhau như trong bảng sau: Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 13 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ k53 QN
  14. Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng công trình ngầm và mỏ Bảng 2.2. Phân loại khối đá theo Deere RQD (%) Loại đá Phân loại chất lượng 0÷ 25 V Rất xấu 25÷ 50 IV Xấu 50÷ 75 III Trung bình 75÷ 90 II Tốt 90÷ 100 I Rất tốt RMR là chỉ số đánh giá khối đá có xét đến các y ếu tố: đ ộ b ến nén đơn trục của đá, lượng thu hồi lõi khoan (RQD), khoảng cách giữa các khe nứt, trạng thái của các khe nứt, điều kiện nước ngầm, tương quan giữa thế nằm của các lớp và hướng đào của công tình ngầm. Dựa vào các yếu tố trên Bieniawski đã lập bảng phân loại khối đá như sau: Bảng 2.3. Phân loại khối đá theo RMR Chỉ tiêu RMR (%) Loại đá Phân loại chất lượng < 20 V Rất xấu 21 ÷ 40 IV Xấu 41 ÷ 60 III Trung bình 61 ÷ 80 II Tốt 81 ÷ 100 I Rất tốt Bieniawski đã lập mối tương quan giữ các giá trị RMR với “ thời gian tồn tại ổn định ” và “ khẩu độ không chống ” thể hiện trên hình 2.1 Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 14 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ k53 QN
  15. Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng công trình ngầm và mỏ Hình 2.1. Mối liên hệ giữa giá trị RMR với thời gian ổn định không chống. Theo bảng 2.2 và 2.3 ta có thể đánh giá chất l ượng kh ối đá mà đường lò đào qua thuộc loại trung bình. Theo hình 3.1 (Mối liên hệ giữa giá trị RMR v ới th ời gian ổn đ ịnh không chống của Bieniawski), với giá trị RMR = 45 thì khẩu đ ộ không chống tối đa là 12m tương ứng với thời gian ổn định không ch ống là 24giờ. Từ sự đánh giá mức độ ổn định không chống của đường lò ở trên, dựa vào sơ đồ lựa chọn loại hình kết cấu ch ống cho công trình ngầm theo Cumming & Kendoski (1982) (hình 2.2) ta có th ể lựa ch ọn sơ bộ k ết cấu chống cho công trình ngầm. Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 15 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ k53 QN
  16. Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng công trình ngầm và mỏ Hình 2.2. Sơ đồ lựa chọn loại hình kết cấu chống hợp lý cho công trình ngầm theo Cumming & Kendorski 1982. Với giá trị RMR = 45, ta chọn kết cấu chống cho đường lò là mạng neo dày trung bình kết hợp với bê tông phun. 2.1.2.Lựa chọn hình dạng tiết diện ngang của đường lò Việc lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang đường lò hợp lý chính là một trong những giải pháp nhằm đảm bảo độ ổn định của công trình, giảm thiểu khối lượng công tác đào. Trong đá có độ ổn định cao, n ếu chọn được hình dạng mặt cắt ngang hợp lý thì có thể không phải chống. Hình dạng đường lò được lựa chọn phụ thuộc vào các yếu tố: + Áp lực đất đá xung quanh công trình. Căn cứ vào dạng và đ ộ lớn của áp lực đất đá xung quanh công trình ngầm ta có các dạng m ặt c ắt ngang phù hợp (hình 2.3). Khi áp lực nóc là chủ yếu thì hình d ạng đ ường lò là hình vòm tường đứng một tâm (h-1a). Khi có áp lực nóc và áp lực hông (h-1b) hình dạng đường lò là hình móng ngựa. Khi có áp lực cả ở bốn phía thì hình dạng đường lò là hình tròn (h-1c). Khi áp lực mọi phía không đều nhau, nhưng đối xứng thì chọn đường lò hình elíp (h-1d); Khi Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 16 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ k53 QN
  17. Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng công trình ngầm và mỏ áp lực nóc nhỏ ta chọn đường lò hình thang (h-1g) hoặc hình chữ nhật (h-1e). + Thời gian tồn tại của công trình. + Chức năng, nhiệm vụ, kết cấu chống và vật liệu chống đường hầm. + Phương pháp thi công và trang thiết bị phục vụ thi công. + Các yêu cầu về kĩ thuật. Do đường lò này là đường lò xuyên vỉa nên tải trọng tác dụng lên đường lò là tải trọng đối xứng có áp lực nóc và áp lực hông đối xứng qua trục thẳng đứng của đường nên ta chọn hình dạng ti ết di ện đ ường lò có dạng tường thẳng, vòm bán nguyệt 1 tâm. P P P P P P P P P a) b) c) P P P P P P P P P P P d) e) g) Hình 2.3. Hình dạng đường lò theo áp lực đất đá tác dụng lên đường lò. Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 17 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ k53 QN
  18. Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng công trình ngầm và mỏ 2.1.3.Tính toán sơ bộ công tác vận tải Ta có sản lượng khai thác hàng năm của mỏ là A=200000 T/năm. Khối lượng đá cần vận chuyển lên mặt đất thường lấy bằng 30% sản lượng khai thác. • Tổng khối lượng cần vận chuyển qua đường lò trong 1 năm là: Q=A+0,3A Trong đó: A - Sản lượng hàng năm của mỏ A=200 000 T/năm; 0,3A - Lượng đá thải trong quá trình khai thác; Thay số vào ta được: Q=200000+0,3.200000=260 000 T/năm. • Khối lượng vận chuyển qua lò trong 1 ngày đêm : Q 260 000 Am= = = 867 T/ngày đêm. 300 300 Trong đó: Q - Tổng khối lượng vận chuyển qua đường lò trong 1 năm,T ; 300 - Số ngày làm việc trong 1 năm; 2.1.4.Xác định kích thước tiết diện ngang của đường lò 2.1.4.1.Lựa chọn thiết bị vận tải trong đường lò Hiện nay trong công nghiệp khai thác khoáng sản ở nước ta sử dụng 2 loại phương tiện vận tải chủ yếu là băng tải và tàu điện. Phương tiện vận tải băng tải được sử dụng chủ yếu trong các đường lò dọc vỉa vận tải chính, lò xuyên vỉa. Chi ều dài làm vi ệc c ủa tuyến băng tải có thể từ 200m đến hàng chục km, độ dốc làm vi ệc n ằm trong khoảng -13 0 đến 18 0 . Phương tiện vận tải bằng tàu điện là hình th ức vận t ải không liên tục thường được sử dụng trong các đường lò bằng vận tải chính có độ dốc từ 3 0 00 đến 40 0 00 . Theo đó với đường lò xuyên vỉa có độ dốc 3 0 00 , mỏ thuộc hạng 2 về khí và bụi nổ ta sử dụng phương tiện vận tải là tàu điện ác quy AM-8 và gòong UVG-3 tấn với các thông số kỹ thuật cho ở bảng sau: Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 18 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ k53 QN
  19. Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng công trình ngầm và mỏ Bảng 2.4. Thông số kỹ thuật của đầu tàu điện AM-8 TT Các chỉ tiêu Số lượng Đơn vị 1 Trọng lượng đầu tàu 8,8 Tấn 2 Vận tốc tối đa 8 km/h 3 Vận tốc chuyển động ở chế độ ngắn 6,8 km/h hạn 4 Lực kéo ở chế độ ngắn hạn 1150 Kg 5 Chiều cao của đường tàu 1415 mm 6 Chiều rộng 1050 mm 7 Chiều dài 4500 mm 8 Cỡ đường xe 900 mm Bảng 2.5. Đặc tính kỹ thuật của goòng UVG-3 STT Đặc tính Thông số 1 Dung tích 3,0 m 3 2 Chiều rộng 1,35 m 3 Chiều dài 3,45 m 4 Chiều cao 1,4 m 5 Cỡ đường 0,9 m 6 Trọng lượng 1,183 tấn Để phù hợp với thiết bị vận tải tàu điện goòng UVG-3 cỡ đường 0,9 m ta chọn loại ray P24 và tà vẹt bê tông cốt thép tiết diện hình thang. Bảng 2.6 Đặc tính kỹ thuật của ray P24 STT Các thông số Kích thước Đơn vị 1 Chiều dài tiêu chuẩn 8 m 2 Chiều cao 107 mm 3 Chiều rộng của đỉnh ray 51 mm 4 Chiều rộng chân ray 90 mm 5 Chiều cao chân ray 107 mm Bảng 2.7. Đặc tính kỹ thuật của tà vẹt bê tông cốt thép. Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 19 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ k53 QN
  20. Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng công trình ngầm và mỏ STT Các thông số Kích thước Đơn vị 1 Chiều dài của tà vẹt 120 mm 2 Chiều rộng của mặt đáy b 170 mm tv1 3 Chiều rộng của đỉnh b tv 2 140 mm 4 Chiều dài của thanh tà vẹt 1200 mm 2.1.4.2. Tính toán khả năng vận tải của đầu tàu điện Khả năng vận tải của đầu tàu điện được tính theo các trường h ợp sau: - Tàu có tải khởi động lên dốc. - Hãm xuống dốc an toàn. - Đốt nóng động cơ kéo. • Tính toán khả năng vận tải của đầu tàu điện theo đi ều ki ện tàu có tải khởi động lên dốc. 1000ξ Qbd = P.( − 1) , T (2.1) 1,5wdt + w đx + 110 J 0 Trong đó: P - Trọng lượng của đầu tàu, P = 8,8 tấn; ξ - Hệ số bám dính giữa bánh xe với ray ξ = 0,135; w dt - Sức cản chuyển động của đầu tàu khi lên dốc w dt = 5kg/tấn; w đx - Sức cản do độ dốc đường gây ra, w đx =1000.i, với i là độ dốc của đường xe i= 3 0 00 ; J 0 - Gia tốc mở máy , J 0 = 0,03m/s 2 ; Thay vào công thức (2.1) ta được: 1000.0,135 Qbd = 8,8.( − 1) = 77,29T 1,5.5 + 1000.3 0 00 + 110.0,03 • Khả năng vận tải của đầu tàu điện theo điều kiện hãm xuống dốc. 1000ξ h Qh = P.( + 1) ,T (2.2) 110 a + wdc − w0 Sv: Nguyễn Thị Tuyết Mai 20 Lớp: Xây dựng CTN&Mỏ k53 QN

 

TOP Download

Tài liệu đề nghị cho bạn:

popupslide2=2Array ( )