Tải bản đầy đủ

Phần chung: Thiết kế sơ bộ mỏ than Cọc Sáu. Phần chuyên đề : Nâng cao hiệu quả xúc bốc đất đá của máy xúc K5A tại mỏ than Cọc Sáu

Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
Lời nói đầu
Sau một thời gian chuyển đổi cơ chế, những năm gần
đây ngành khai thác khoáng sản ở nớc ta đã có những tăng trởng và bớc phát triển nhanh.
Trong bối cảnh chung đó, ngành Than đã sắp xếp, đổi
mới, hoàn thiện tổ chức, đẩy mạnh khai thác than đáp ứng
nhu cầu ngày càng cao của thị trờng trong nớc và xuất khẩu.
Thị trờng đợc mở rộng, nhu cầu ngày càng tăng, than sản
xuất đợc tiêu thụ hết dẫn đến đời sống ngời lao động ngày
càng ổn định và nâng cao.
Trong những năm tới, nhu cầu than cho nền kinh tế quốc
dân, đặc biệt là nhu cầu than cho nhiệt điện sẽ tăng rất
mạnh. Để đáp ứng đợc nhu cầu đó, ngành Than rất quan tâm
đến chiến lợc đầu t, tìm kiếm tài nguyên, duy trì và mở rộng
công suất các mỏ. Song quan trọng nhất vẫn là nguồn lực con
ngời. Hàng chục năm qua ngành Than đã có mối quan hệ gắn
bó với trờng Đại học mỏ địa chất. Trên 50 năm qua Bộ môn khai

thác lộ thiên đã cung cấp cho ngành hàng ngàn kỹ s.
Đợc sự quan tâm của đơn vị và sự giảng dạy trách nhiệm,
nhiệt tình của các thầy, cô giáo trờng Đại học mỏ địa chất, trớc
hết là các thầy cô của Khoa Mỏ, Bộ môn khai thác lộ thiên. Sau
một thời gian học tập, nghiên cứu, thực tập em đã hoàn thành
bản Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành khai thác lộ thiên. Đồ án gồm
hai phần:
- Phần chung: Thit k s b m than Cc Sỏu.
- Phần chuyên đề nghiên cứu: Nõng cao hiu qu xỳc bc t
ỏ ca mỏy xỳc -5A ti m than Cc Sỏu
Trong quá trình thực tập, thực hiện bản Đồ án tốt nghiệp
em đã nhận đợc hớng dẫn, giúp đỡ tận tình của các thầy cô
trong Bộ môn khai thác lộ thiên. Đặc biệt là sự hớng dẫn trực
tiếp của cụ Lờ Th Thu Hoa đã giúp em vợt qua những khó khăn,
sự hạn chế để hoàn thành tốt bản Đồ án tốt nghiệp. Bên cạnh
đó em cũng nhận đợc sự giúp đỡ của các bạn sinh viên trong lớp,
các cán bộ, công nhân kỹ thuật của công ty than Cọc Sáu.
Tuy vậy bản Đồ án tốt nghiệp cũng không tránh khỏi những
thiếu sót, hạn chế. Em rất mong nhận đợc sự chỉ dẫn tiếp của
các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên: Trn Phan c Anh

1

1


Líp

§å ¸n tèt nghiÖp

khai th¸c -H
Qu¶ng Ninh,
th¸ng 5 n¨m 2017
Sinh
viªn
Trần Phan

Đức Anh


Sinh viªn: Trần Phan Đức Anh

2

2


Líp

§å ¸n tèt nghiÖp

khai th¸c -H
NhËn XÐt cña gi¸o viªn híng dÉn
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
NhËn XÐt cña gi¸o viªn híng dÉn
..........................................................................................
..........................................................................................
Sinh viªn: Trần Phan Đức Anh

3

3


Líp

§å ¸n tèt nghiÖp

khai th¸c -H
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................

Sinh viªn: Trần Phan Đức Anh

4

4


Líp

§å ¸n tèt nghiÖp

khai th¸c -H

PhÇn chung
ThiÕt kÕ s¬ bé má than cäc s¸u

Sinh viªn: Trần Phan Đức Anh

5

5


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
Chơng 1
Tình hình chung của vùng mỏ
và các đặc điểm địa chất của khoáng sàng
1.1.Tình hình chung của vùng mỏ
1.1.1.Vị trí địa lý và hành chính
Công ty than Cọc Sáu thành lập vào năm 1960, lúc đó lấy tên
là Mỏ than Cọc Sáu, trớc đó là một công trờng khai thác thủ công
thuộc Công ty than Cẩm Phả. Năm 2001 mỏ đổi tên thành Công
ty than Cọc Sáu. Mỏ nằm ở trung tâm vùng than Cẩm Phả, cách
thị xã Cẩm Phả 6km về hớng Đông Bắc, cách Công ty tuyển than
Cửa Ông 4km về hớng Tây Bắc, cách quốc lộ 18A khoảng 2km
về phía Bắc.
Toàn bộ Công ty than Cọc Sáu nằm trong giới hạn toạ độ nhà nớc năm 1972.
X = 24 000 ữ 28 500
Y = 429 000 ữ 432 500
Ranh giới của khu mỏ nh sau:
Phía Tây Bắc giáp Công ty than Cao Sơn.
Phía Tây giáp Công ty than Đèo Nai.
Phía Bắc giáp công trờng Quyết Thắng của Công ty than
Đông Bắc.
Phía Đông giáp với công trờng Nam Quảng Lợi của Công ty
than Đông Bắc.
Địa hình tổng thể của khu mỏ là địa hình đồi núi nhấp
nhô rất phức tạp. Công ty Than Cọc Sáu nằm gần thị xã Cẩm Phả
và các mỏ than lân cận, có dân c tập trung đông đúc. Số cán
bộ công nhân mỏ chủ yếu sống tập trung gần nơi làm việc.

Sinh viên: Trn Phan c Anh

6

6


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
1.1.2. Đặc điểm khí hậu, giao thông, vũ lợng ma
1.1.2.1. Đặc điểm khí hậu
Khí hậu vùng mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa rõ
rệt; độ ẩm quanh năm cao, mùa hè nóng và ẩm , mùa đông lạnh
và khô ráo hơn.
Khí hậu chia làm 2 mùa: mùa khô bắt đầu từ tháng 10 đến
hết tháng 3 năm sau, nhiệt độ trung bình trong mùa từ
15ữ200C, nhiệt độ thấp nhất vào tháng 12 và tháng 1 trung
bình là 12ữ170C đôi khi nhiệt độ xuống thấp 4ữ50C mùa ma
bắt đầu từ tháng 4 ữ 10 nhiệt độ trung bình là 22ữ280C, nhiệt
độ cao nhất vào tháng 6ữ7, 8 lên tới 33ữ 350C có khi lên đến
400C. Lợng ma lớn nhất từ 170ữ450mm. Trong mùa khô có gió mùa
Đông Bắc, vận tốc gió từ 2,5ữ4m/s. Mùa ma chủ yếu là gió Đông
Nam vận tốc gió 2,3 ữ 5m/s.
1.1.2.2. Đặc điểm sông ngòi
Công ty than Cọc Sáu nằm trong vùng Duyên Hải, địa hình
đồi núi nhấp nhô phức tạp tiếp giáp với vịnh Bái Tử Long. Địa
hình bị chia cắt bởi hệ thống sông suối dày đặc, đại đa số
các sông suối đều chảy ra biển. Địa hình của công ty than Cọc
Sáu có rất nhiều suối cạn. Các suối này chỉ hoạt động vào mùa
ma va thờng chảy theo các sờn núi. Với đặc điểm sông ngòi
nh trên cùng lợng ma lớn vào mùa ma gây khó khăn lớn cho công
tác thoát nớc và khai thác mỏ nhất là vào mùa ma.
1.1.2.3. Giao thông
a) Đờng bộ:
Đờng quốc lộ 18A nằm ở phía Nam của công ty than Cọc
Sáu nối liền giữa Hòn Gai - Cẩm Phả - Cửa Ông và các vùng lân
cận. Phía Bắc có quốc lộ 18B nối liền Mông Dơng - Dơng Huy.
Hai con đờng này đóng vai trò quan trọng nhất về giao thông
đờng bộ trong vùng. Song lại nằm trên địa hình đồi núi phức
tạp quanh co, chịu tải trọng lớn lên chất lợng đờng giảm rất
nhanh vào mùa ma.
b) Đờng sắt:
Sinh viên: Trn Phan c Anh

7

7


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
Trong vùng có tuyến đờng sắt nối mỏ Cọc Sáu đến nhà
máy tuyển than Cửa Ông, tuyến đờng sắt từ Cẩm Phả Cửa
Ông, tuyến đờng Cao Sơn - Mông Dơng - Cửa Ông, các tuyến
đờng sắt chủ yếu dùng để vận chuyển than từ các mỏ ra nhà
máy tuyển than Cửa Ông - Là hộ tiêu thụ lớn của Công ty.
c) Đờng thủy, thuỷ nội địa.

Phía Nam công ty Than Cọc Sáu là Vịnh Bái Tử Long nên
việc giao thông đờng thủy rất thuận lợi. Cảng Cửa Ông là cảng
than lớn, từ đây than đợc bốc dỡ lên tàu thủy, xà lan vận
chuyển đi tiêu thụ. Đây là một thuận lợi rất lớn cho việc xuất
khẩu than cho các nớc trong khu vực cũng nh các nớc trên thế
giới, ngoài ra còn 1 số nhỏ để vận chuyển tiêu thụ than nội
địa.
1.1.2.4. Vũ lợng ma:
Qua theo dõi thống kê nhiều năm cho thấy:
- Vũ Lợng ma lớn nhất trong ngày là 324mm (ngày
11/7/1960).
- Vũ lợng ma lớn nhất trong các tháng là 1089,3mm (tháng 8
năm 1968).
- Vũ lợng ma lớn nhất trong mùa ma là 2850,8mm (năm
1960).
- Số ngày ma nhiều nhất trong mùa ma là 103 ngày (năm
1960).
- Vũ lợng ma lớn nhất trong một năm là 3076mm (năm 1966).
1.2. Đặc điểm về địa chất khoáng sản
1.2.1. Cấu tạo địa chất
Khoáng sản Cọc Sáu thuộc khối địa chất phía Nam của dải
than Cẩm Phả Trầm Tích chứa than của mỏ Cọc Sáu thuộc giới
Mê zô zôi (MZ), hệ Trias (T), thống thợng hệ bậc Nori - Reti (T3n r) với tổng chiều dày địa tầng gần 1000m. Thành phần nham
thạch gồm: cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và than,
Sinh viên: Trn Phan c Anh

8

8


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
phân bố xen kẽ nhau. Địa tầng chứa than có chiều dày 300 ữ
400m.
1.2.2. Nham thạch
a. Cuội kết : Phổ biến trên toàn khoáng sàng phần lớn gặp
ở vỉa dày (2), chiều dày lớp trung bình từ 10ữ15m, cuội kết màu
xám, xám sáng đến xám tối. Cấu tạo khối hạt không đều, xi măng
gắn kết, độ kiên cố thay đổi từ cấp 7ữ14, trung bình là cấp 10.
b. Cát kết : Phân bố trên toàn bộ khu mỏ, phần lớn là ở dới
trụ vỉa dày (2) chiều dày trung bình của lớp cát kết từ 10 ữ
15m. Cát kết có cấu tạo dạng khối, độ hạt trung bình đến nhỏ,
đôi khi có hạt thô, cát kết có màu xám đục đến sáng hoặc xám
vàng.
c. Bột kết: Bột kết thấy toàn bộ trên mỏ, có màu tối, hầu
hết các lỗ khoan thăm dò đều gặp bột kết trên vách vỉa và dới
trụ vỉa dày (2); chiều dày trung bình của lớp khoảng 4ữ5m bột
kết có cấu tạo phân bố lớp rõ rệt, thành phần chủ yếu là silíc
hay sét.
d. Sét kết: Nằm phổ biến trên vách vỉa và dới trụ vỉa dày
(2) có màu xám tối, xám đen nhạt, cấu tạo dạng phiến mảng các
lớp sét kết có chiều dày trung bình nhỏ hơn 1m.
1.2.3. Đặc điểm kiến tạo
Khoáng sàng Cọc Sáu là phần trung bình tâm địa chất
của dải than Cẩm Phả, cũng là khối trung tâm kiến tạo Nam
Cẩm Phả. Trong phạm vi phân bố của khoáng sàng có nhiều
đứt gãy và nếp uốn lớn nhỏ khác nhau. Các đứt gãy lớn phân
cách khoáng sàng Cọc Sáu thành 5 khối địa chất gồm: khối
Bắc (khối V), khối Trung tâm (khối II), khối phía Nam (khối I),
khối phía Đông Bắc (khối III) và khối phía Tây Bắc (khối IV).
a. Khối Bắc: Nằm ở phía Bắc công trờng Tả Ngạn đợc giới hạn
bởi:
- Phía Bắc là đứt gãy A A;
- Phía Nam là đứt gãy B B;
Sinh viên: Trn Phan c Anh

9

9


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
- Phía Đông là đứt gãy Z Z;
- Phía Tây là đứt gãy K K;
Trong phía Bắc, vỉa than có cấu tạo rất phức tạp, theo hớng
từ Nam lên Bắc và từ Tây lên Đông Bắc tập vỉa than càng
phân nhánh mạnh các lớp đá kẹp có chiều dày tăng dần do vậy
mật độ chứa than trong vỉa dày càng giảm.
b. Khối Trung tâm: Nằm ở trung tâm khoáng sàng Cọc Sáu và
đợc giới hạn bởi:
- Phía Bắc là đứt gãy B B;
- Phía Đông và Đông Bắc là đứt gãy Z Z;
- Phía Tây, Tây Nam là đứt gãy D D;
Khối trung tâm có diện tích không lớn, nhng có cấu tạo
phức tạp và tập trung một trữ lợng than lớn của vỉa Dày (2). Khối
trung tâm có cấu trúc dạng đơn tà cắm về hớng Đông Bắc với
góc dốc từ 15 ữ 200.
c. Khối nam:
Khối Nam giới hạn bởi:
- Phía Tây - Bắc, Tây và Nam là bộ vỉa dày 2;
- Phía Đông Bắc là đứt gãy D D;
- Phía Đông Bắc là đứt gãy U U;
Khối Nam có diện tích phân bố lớn, với cấu trúc gồm nhiều
nếp lồi và nếp lõm liên tiếp. Trong khối Nam vỉa dày 2 có cấu
tạo tơng đối ổn định.
d. Khối Đông Bắc
Khối Đông Bắc nằm ở phía Đông Bắc của khoáng sàng Cọc Sáu
và đợc giới hạn bởi:
- Phía Tây và Tây Nam là đứt gãy Z Z;
- Phía Đông là đứt gãy U U;
- Phía Bắc là đứt gãy A A;
Sinh viên: Trn Phan c Anh

10

10


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
Khối Đông Bắc có cấu tạo vỉa rất phức tạp, có cấu trúc đơn
tà hớng cắm về phía Bắc và Đông Bắc với góc dốc từ 25 ữ 400.
e. Khối Tây Bắc: Khối Tây Bắc đợc giới hạn bởi:
- Phía Bắc là đứt gãy B B;
- Phía Nam là lộ vỉa than (vỉa dày 2) của "Động tụ bắc";
Trong phạm vi khối Tây Bắc, vỉa than có cấu tạo phức tạp,
khối Tây Bắc có cấu trúc nh một nếp lõm không hoàn chỉnh, độ
dốc nham thạch và vỉa than ở khối này từ 20ữ300.
1.2.4. Các đứt gãy chính
a. Đứt gãy Z - Z.
Đứt gãy Z - Z là đứt gãy nghịch chạy theo hớng Tây Bắc
Đông mặt trợt cắm về phía Đông với góc dốc từ 50 - 80 0 cánh
Tây nâng lên. Cánh Đông hạ xuống, biên độ theo mặt trợt thay
đổi 55 ữ 90m.
b. Đứt gãy D - D
Đứt gãy này kéo dài từ đứt gãy B - B ở phía Tây Bắc đến
đứt gãy U - U ở phía Đông Nam, mặt trợt cắm về phía Đông
Bắc với góc dốc từ 50 ữ 800. Biên độ theo mặt trợt từ 20 ữ 80m.
Đới phá hủy có chiều rộng 10 ữ 15m. Cánh Đông Bắc nâng lên
cánh Tây Nam hạ xuống. Do ảnh hởng của đứt gãy D - D nên
cấu tạo và chiều dày của vỉa dày 2 ở cánh thay đổi đột ngột .
Khi thăm dò qua đứt gãy D - D ngời ta thấy rằng chiều dày
của vỉa giảm từ 78 m xuống còn 2,8m.
c. Đứt gãy B - B
Đây là đứt gãy lớn nhất của khoáng sàng mỏ Cọc Sáu nó
phân chia thành các khối khác nhau. Đứt gãy B - B cha đợc
nghiên cứu kỹ lỡng nhất là cánh phía Bắc, các hệ chùm cha đợc
đồng danh vì vậy cha xác định đợc phần nâng lên hạ xuống.
Đứt gãy B - B xuất phát từ đứt gãy K - K ở phía tây đến đứt gãy
Z - Z ở phía Đông Bắc, phơng chạy theo hớng Tây Đông mặt trợt
Sinh viên: Trn Phan c Anh

11

11


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
cắm về phía Bắc ở góc dốc 65 0, huỷ hoại của đứt gãy rộng từ
10 ữ 15m.
d. Đứt gãy A - A.
Là đứt gãy phân vùng kiến tạo lớp, là ranh giới của khối địa
chất Bắc và phía Nam của khu mỏ Cẩm Phả. Đứt gãy A - A có hớng chạy từ Tây sang Đông với đới hủy hoại rộng từ 150 ữ 160 m,
mặt trợt cắm về phía Nam có góc dốc từ 60 ữ 650.
e. Đứt gãy U - U
Cũng là đứt gãy phân vùng kiến tạo đứt gãy U - U về phía
Đông là khu vực trầm tích không chứa than. Đứt gãy có mặt trợt
cắm về phía Tây với góc dốc mặt trợt thay đổi từ 65 ữ 800
đứt gãy lộ ra dới lớp đất đá phủ có hình cánh cung chạy theo hớng gần Bắc Nam.
f. Đứt gãy nghịch D2 - D2
Đứt gãy nghịch D2 - D2 xuất phát từ đứt gãy B - B chạy theo
hớng gần vĩ tuyến đến đứt gãy Z - Z. Mặt trợt cắm về phía
Bắc với góc dốc từ 70 ữ 800. Biên độ dịch chuyển theo mặt trợt
từ 30ữ35m.
g. Đứt gãy D3 - D3
Phơng của đứt gãy chạy theo hớng Đông-Tây, mặt trợt cắm về
phía Bắc, góc dốc mặt trợt thay đổi từ 65 ữ 800. Biên độ dịch
chuyển theo mặt trợt biến thiên 15 ữ 20m.
Tổng hợp các thông số cơ bản của các đứt gãy chính phân
chia các khối địa chất của khoáng sàng Cọc Sáu xem bảng 1.1.
Bảng: 1.1
Tên
đứt
gãy
A-A

Phơng
kéo dài
Đông
-Tây

Góc
cắm
(độ)
60 ữ

Sinh viên: Trn Phan c Anh

Hớng
cắm
Nam

Chiều
rộng đới
kiến tạo
(m)
>150
12

Biên độ
dịch
chuyển
(m)
>100

Vị trí
phân
bố
Bắc
12


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
B-B

Đ-T

Z-Z

TB-ĐN

K-K

B-N

D-D

TB-ĐN

C-C

ĐB-TN

U-U

TB-ĐN

A1-A1

TN-ĐB

A2-A2

TN-ĐB

A3-A3

TN-ĐB

70
65 ữ
80
65 ữ
80
60 ữ
70
50 ữ
80
70 ữ
80
65 ữ
80
70 ữ
80
60 ữ
70
60 ữ
70

Tây
Bắc

10 -:-20

>30

Trung
tâm

Tây
Nam

5 -:-15

20 -:-40

Đông

Đông

5-:-15

>100

Tây

Đông
Bắc

10 -:-15

10 -:-50

Trung
tâm

Tây
Bắc

10 -:-15

20 -:-30

Tây

Tây
Nam

10 -:-15

>150

Đông

Đông
Nam

5 -:-10

>150

Tây

Tây
Bắc

5 -:-10

>150

Tây

Tây
Bắc

5 -:-10

>100

Tây

1.2.5. Các vỉa than và tính chất của chúng
Trong phạm vi khoáng sáng mỏ Cọc Sáu có vỉa dày (2) và
vỉa G4 là có trữ lợng công nghiệp. Bởi vậy ta chỉ nghiên cứu kỹ
2 vỉa than này.
a.Vỉa mỏng (1)
Trong điều kiện kinh tế - kỹ thuật hiện nay thì vỉa mỏng
(1) không có giá trị công nghiệp. Trụ vỉa mỏng 1 là một lớp Acgilit
tiếp đến là cuội kết dày khoảng 20 ữ 30m.
b. Vỉa dày (2)
Nằm trên vỉa mỏng 1 khoảng 40 ữ 80 m vỉa có cấu tạo
phức tạp. Vỉa dày (2) phân bố không liên tục lộ ra ở những
phần trung tâm và phía Nam Cọc Sáu. Vỉa dày (2) có nhiều
lớp đá xen giữa các lớp than. Chiều dày lớp đá kẹp biến thiên
13
Sinh viên: Trn Phan c Anh
13


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
từ 0,06 ữ 21,3m. Tổng chiều dày lớp đá kẹp thay đổi từ
0ữ64 lớp. Tổng số đá kẹp chiếm 31,64% chiều dày của vỉa
trong đó đá kẹp trong vỉa chiếm 23,3%, độ tro thấp, tỷ lệ
than cục ít có nơi gấp than bổ rời và than cám.
Trụ vỉa dày (2) thờng là Acgilit, tiếp đến là Alêvrôlit hoặc
là Acgilit xen kẽ với Alêvrôlit màu xám đen dày từ 2 ữ 10 m sau
đó là sa thạch và cuội kết.
Vách vỉa dày (2) thờng có lớp Acgilit màu đen xốp mỏng tối
đa chỉ 4m, trên Acgilit là Alêvrolit sau lớp này là sa thạch hạt thô,
có khi gặp cuội kết hoặc sạn kết.
c. Trên vỉa dày (3)
Nằm trên vách vỉa dày 2 từ 50ữ100m, có diện phổ biến
không rộng. Vỉa đợc gặp ở 1 số công trình phía Đông Nam (LK
- 358, LK - 361...) Cấu tạo vỉa rất đơn giản, chiều dày tổng
quát thay đổi từ 0,55 đến 14,45 m. Nham thạch vách và trụ
vỉa thờng là sét kết và bột kết.
1.2.6. Chất lợng than
* Đặc tính vật lý
Than có màu đen ánh kim, than cục ròn, dễ vỡ vụn, thông
thờng có dạng khối mềm dễ vỡ thành than cám thuộc loại
Antraxit.
* Đặc tính hóa học
Bảng 1.2. Đặc tính hóa học của than
Vỉa than
Chỉ tiêu

Đơn vị

Vỉa dày
(2)

Vỉa
G4

Độ tro, AK

%

15,53

9,27

Độ ẩm; WH

%

2,1

1,9

%

4,65

6,28

Kcal/kg

7291

6928

Chất
V

bốc;

ch

Nhiệt
năng; QK
Sinh viên: Trn Phan c Anh

14

14


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
Lu
S

huỳnh;

ch

Tỷ trọng ;
()

%

0,61

0,40

T/m3

1,38

1,35

Đặc tính (m)
Chiều dày tổng quát
Chiều
bình

dày

trung

Vỉa
G4

Vỉa dày 2
15,08
ữ109,1

20,60
ữ109,1

2,8 ữ74,3

7,9
ữ46,7

88,28

61,28

28,8

20,0

Chiều dày vỉa hữu
ích

28,08
ữ70,8

19,7ữ77,9

2,8 ữ
51,0

4,6 ữ
44,8

Chiều dày vỉa hữu
ích TB

50,44

43,17

20,7

15,0

5,8 ữ54,8

5,7 ữ
54,8

0 ữ 9,2

22,9

22,9

4,0

Tổng chiều dày lớp 31,22ữ41
đá kẹp
,8
Chiều dài lớp đá kẹp
TB

37,65

Bảng 1.3. Đặc tính hóa học của vỉa than lớp đá kẹp
1.3.Điều kiện Thủy văn và Địa chất thủy văn
1.3.1. Nớc mặt.
Qua nhiều năm khai thác địa hình bề mặt thủy văn
nguyên thuỷ mỏ than Cọc Sáu
đã biến đổi hoàn toàn, với đặc điểm trên nớc mặt có ảnh hởng rất lớn đến điềukiện địa chất thủy văn của mỏ. Hiện nay
hệ thống dòng chảy mặt trong mỏbao gồm hệ thống các mơng
rãnh, lò thoát nớc nhân tạo.
Bảng 1.4. Các mơng và hệ thống dòng chảy ở mỏ Cọc Sáu
ST
T
Sinh viên: Trn Phan c Anh

Kích thớc
15

Lu lợng
max
15


Líp

§å ¸n tèt nghiÖp

khai th¸c -H
Tªn c¸c m¬ng vµ lß
trong hÖ thèng dßng
ch¶y trªn mÆt má

Dµi (m)

TiÕt diÖn
(m2)

(m3/gi©y)

1

M¬ng + 180 §«ng

1000

4,0

5,0

2

M¬ng + 90 §«ng

2200

4,0

5,0

3

M¬ng + 30 §«ng

2500

4,0

5,0

4

M¬ng + 90 §«ng

1200

8,0

10,0

5

M¬ng + 30 §«ng

1300

7,0

8,8

6

Lß tho¸t níc sè 1

600

4,2

11,2

7

Lß tho¸t níc sè 2

480

6,2

21,3

Sinh viªn: Trần Phan Đức Anh

16

16


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
1.3.2. Nớc ngầm
Nớc ngầm ở mỏ Cọc Sáu đợc tàng trữ và vận động trong
tầng tiềm thủy phân bố trên trụ vỉa dày 2 và tầng chứa nớc áp
lực nằm phía dới trụ của vỉa dày 2. Hai tầng chứa nớc này điều
kiện ngăn cách bởi lớp đá sét kẹp và bột kết dày.
Hệ thống thẩm thấu trung bình của bờ mỏ từ 0,1ữ0,25m/
ngày đêm nớc ngầm trong các tầng đá đợc chia làm 2 tầng.
Tầng thứ nhất: Phân bố trên vách vỉa dày 2 từ 50ữ100m, mực nớc
thủy tĩnh thay đổi từ 40ữ90m, hệ số thẩm thấu tầng này từ
0ữ3,32m/ ngày đêm
Tầng thứ 2 phân bố trên vách vỉa dày 2 với chiều dày từ
50ữ70m hệ số thẩm thấu từ 0,02ữ0,1m/ ngày đêm. Trong cùng
một tầng chứa nớc nớc áp lực và lu lợng thay đổi từ 0,49ữ1,928 l/s,
hệ số thẩm thấu trung bình từ 0,07ữ0,32m/ ngày đêm.
Hai tầng chứa nớc này có quan hệ mật thiết và luôn luôn bổ
sung cho nhau, với điều kiện khai thác của mỏ nhất là vào mùa
ma giai đoạn (tháng 4ữ10 hàng năm).
1.4. Điều kiện địa chất mỏ
1.4.1. Đặc điểm địa chất công trình
Vùng mỏ Cọc Sáu là vùng đồi núi đã bị hao mòn ở dạng cân
bằng vững chắc có lớp phủ đệ tứ, ở mỏ ít có hiện tợng sụt lún,
sụt lở tự nhiên, độ khoáng hóa của nham thạch, lực dính kết có
xu hớng giảm dần từ hạt thô đến hạt mịn. Khi thiết kế cải tạo
mỏ cần chú ý đến độ dốc của bờ công tác để không làm mất
cân bằng vững chắc của bờ mỏ. Đất đá có độ kiên cố f = 7ữ14
là chủ yếu chiếm khoảng 68%.
Bảng 1.5. Bảng tổng kết chỉ tiêu phân tích nham thạch
Các chỉ tiêu phân tích nham thạch
Tên nham thạch

Cuội sạn kết

n

k

E

KG/c
m2

KG/c
m2

KG/c
m2

150

86,6

1,65.

Sinh viên: Trn Phan c Anh

à

17

F

W


g/cm
3

0,0

15,

0,9

2,6
17


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
1

105

62

0

9

Cuội kết hạt lớn

104
7,9

107,
1

1,26.
105

0,0
79

10,
5

0,0
11

2,66

Cuội kết hạt TB

905

107,
1

1,31.
105

0,0
67

9,1

0,1
76

2,58

Cuội kết hạt nhỏ

121
7

105,
4

1,14.
105

0,0
71

12,
2

0,2
51

2,65

Cuội kết hạt
không đều

114

103,
2

1,14.
105

0,0
7

11,
5

0,1
60

2,64

Bột cát kết

100
2

97,4

0,82.
105

0,0
84

10,
0

0,1
37

2,61

Sét bột kết

993

81,0

1,21.
105

0,0
99

9,9

0,1
93

2,62

Sét kết

409

38,9

0,4.1
05

0,4
05

4,1

0,8
40

2,04

Trong đó:
n - Cờng độ kháng nén KG/cm2; k - Cờng độ kháng kéo
KG/cm2.
E- Mô đun đàn hồi KG/cm2; à- Hệ số đàn hồi; W- Độ ẩm; FĐộ kiên cố.
-Trọng lợng thể tích g/cm3.
1.4.2. Trữ lợng địa chất
Qua thăm dò địa chất cho thấy trữ lợng sơ bộ nh sau:
Trữ lợng các cấp (Tấn)

Tên các vỉa
than

Cấp A

Cấp B

Cấp C1

trữ lợng của
vỉa

Vỉa dày 2

2882100

13 194
460

18 142
020

34 156 580

Vỉa G4

0

1 753

1 343

3 096 940

Sinh viên: Trn Phan c Anh

18

18


Líp

§å ¸n tèt nghiÖp

khai th¸c -H
∑ Tr÷ lîng 2
vØa

2882100

380

560

14 947
840

19 485
580

Trong ®ã: σn - cêng ®é kh¸ng nÐn, kg/cm2;
kh¸ng kÐo, kg/cm2.

37 253 520
σk - cêng ®é

E - m« ®un ®µn håi, kg/cm2;
®é kiªn cè.

W - ®é Èm;

µ - hÖ sè ®µn håi;
tÝch, g/cm3.

γ - träng lîng thÓ

Sinh viªn: Trần Phan Đức Anh

19

f-

19


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
Chơng 2
Những số liệu gốc dùng làm thiết kế
2.1. Công tác tổ chức trên mỏ.
Công ty than Cọc Sáu thực hiện chế độ làm việc công
nghiệp. Khối công trờng, phân xởng làm việc theo chế độ
đổi ca nghịch, tuần làm việc liên tục. Khối văn phòng làm việc
theo chế độ nhà nớc ( tuần làm việc 5 ngày, nghỉ 2 ngày cuối
tuần), nhân viên các phòng bảo vệ, phòng KCS làm việc liên tục
theo lịch đổi ca nghịch.
Thiết bị trong mỏ làm việc liên tục.
- Số ngày làm việc trong năm : 250 ngày.
- Số ca làm việc trong ngày : 3 ca.
- Số giờ làm việc trong ca : 8h.
2.2. Những số liệu và tài liệu bản đồ dùng cho thiết kế.
2.2.1. Tài liệu địa chất.
a. Tài liệu địa chất tổng hợp.
b. Các bản đồ, bản vẽ.
- Bản đồ địa chất.
- Bản đồ nham thạch.
- Bản đồ đồng đẳng trụ, đồng phẳng vách vỉa dày 2.
- Bản đồ kết thúc đổ thải.
- Các lát cắt địa chất.
- Tài liệu thăm dò, khảo sát địa chất công trình, địa chất
thủy văn .
- Bản đồ kế hoạch khai thác năm 2006.
- Tài liệu thăm dò khảo sát địa chất công trình, địa chất
thủy văn.
Sinh viên: Trn Phan c Anh

20

20


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
- Bản đồ mặt bằng cung cấp điện, nguyên lý cung cấp
điện toàn mỏ.
2.2.2. Tài liệu kỹ thuật khai thác.
a. Độ ổn định bờ mỏ.
- Góc dốc bờ kết thúc phía vách v = 350.
- Góc dốc bờ kết thúc phía trụ t = 300.
- Hệ số ổn định: 1,04 ữ 1,06.
- Tính chất cơ lý của đất đá mỏ Cọc Sáu, độ kiên cố trung
bình f = 7ữ14.
b. Bản đồ.
- Bản đồ kế hoạch khai thác năm 2010
- Bản đồ kết thúc mỏ.
- Bản đồ xây dựng mỏ.
c. Những số liệu về thiết bị mỏ than Cọc Sáu đang sử dụng.
* Khoan nổ:
- Máy khoan xoay cầu CB - 250 MH.
- Thuốc nổ: Zecnô, ANFO chịu nớc, ADL,
* Xúc bốc:
- Máy xúc điện tay gầu -5A, -4,6 của Nga.
- Máy xúc thủy lực gầu ngợc PC- 650-5.
* Thiết bị vận tải:
- Xe ôtô HD-320 của Nhật.
- Xe ôtô Belaz 540 của Nga.
* Bơm thoát nớc.
- Máy bơm D-1250, D-2000, Z-300 của Nga.
* Công tác thải đá.
- Máy gạt D - 85A của Nhật.

Sinh viên: Trn Phan c Anh

21

21


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
2.2.3. Tài liệu kinh tế.
-Giá bán một tấn than nguyên khai 169 892 đ/tấn.
- Giá bán trung bình một tấn than thơng phẩm 260 000
đ/tấn.
- Chi phí bóc 1m3 đất là 21 809 đ/m3.
- Chi phí tuyển một tấn than nguyên khai 3 500 đ/tấn.
- Giá thành tính riêng cho khâu khai thác than nguyên khai
30 258 đ/m3.
- Hệ số thu đổi than thơng phẩm 68%.
- Chi phí vận tải một tấn than nguyên khai từ mỏ về xởng
tuyển
2 200đ/tấn.km.

Sinh viên: Trn Phan c Anh

22

22


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
Chơng 3
Xác định biên giới mỏ
3.1. Khái niệm về biên giới mỏ lộ thiên.
3.1.1. Biên giới mỏ lộ thiên.
Để khai thác đợc khoáng sàng, việc đầu tiên là xác định
đợc ranh giới là biên giới của mỏ lộ thiên. Biên giới mỏ có ảnh hởng
đến kết quả hoạt động sản xuất kinh doanh của mỏ lộ thiên
sau này cũng nh ảnh hởng đến quy hoạch mặt bằng xây dựng
với các công trình kinh tế khác.
Biên giới mỏ lộ thiên bị ảnh hởng bởi các yếu tố tự nhiên nh:
chiều dày và góc dốc vỉa, chất lợng và loại khoáng sản khai
thác, điều kiện địa hình, chiều dày lớp đất phủ, tính chất cơ
lý của đất đá và các yếu tố kinh tế kỹ thuật, sản lợng mỏ, tỷ lệ
tổn thất và làm nghèo quặng, phơng pháp tiến hành công tác
mỏ.
3.1.2. Phơng pháp xác định biên giới mỏ lộ thiên.
Có 2 phơng pháp xác định biên giới mỏ:
a. Phơng pháp giải tích
Phơng pháp này áp dụng tiện lợi trong thực tế vì nó cho
phép nhanh chóng xác định đợc phơng án biên giới mỏ bằng
những số liệu cho trớc. Tuy nhiên tính chính xác của phơng
pháp này không cao do sự phức tạp và không quy cách về kích
thớc hình học của khoáng sàng nên chỉ đợc áp dụng trong thiết
kế sơ bộ.
b. Phơng pháp đồ thị
Phơng pháp đồ thị sử dụng những lát cắt ngang đo đạc
từ thăm dò địa chất. Phơng pháp này tốn kém, số lợng bản
đồ lớn nhng độ chính xác cao. Với những mỏ phức tạp đảm
bảo cho việc đầu t kinh tế phù hợp với thực tế mỏ và nền kinh
tế quốc dân. Với tình hình của mỏ Cọc Sáu đồ án sử dụng
phơng pháp đồ thị để xác định biên giới mỏ. Các bớc tiến
hành nh sau:
Sinh viên: Trn Phan c Anh

23

23


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
- Trên các lát cắt ngang đặc trng kẻ các đờng thẳng song
song nằm ngang với khoảng cách bằng chiều cao tầng.
- Từ giao điểm các đờng nằm ngang với vách và trụ vỉa,
lần lợt từ trên xuống dới kẻ các đờng xiên biểu thị bờ dừng phía
vách và phía trụ đã chọn cho tới khi gặp mặt đất.
- Tiến hành đo diện tích khoáng sàng khai thác và đất đá
bóc tơng ứng nằm giữa 2 vị trí vờ mỏ liên tiếp đối với tất cả
các tầng và xác định hệ số bóc biên giới:
Kbg = V /Q
- Vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ giữa hệ số bóc giới hạn K gh
với chiều sâu khai thác theo các kết quả tính toán trên. Hoành
độ giao điểm của 2 đờng biểu diễn là độ sâu của mỏ cần
xác định trên lát cắt đó.
- Vẽ lát cắt dọc, đa kết quả xác định chiều sâu cuối cùng
của mỏ trên các lát cắt ngang và lát cắt dọc.
3.2. Nguyên tắc xác định biên giới mỏ.
3.2.1. Nguyên tắc xác định.
Khi đánh giá hiệu quả kinh tế của phơng án biên giới mỏ lộ
thiên ngời ta thờng căn cứ vào chỉ tiêu hệ số bóc đất đá và trị
số giới hạn của nó để làm nguyên tắc so sánh. Để đảm bảo cho
mỏ lộ thiên luôn thu đợc lợi nhuận kể cả trong thời kỳ khó khăn
nhất thì hệ số bóc đất đá phải nhỏ hoặc tối đa bằng hệ số
bóc giới hạn. Với điều kiện thực tế của mỏ Cọc Sáu: mỏ có vỉa
cấu tạo phức tạp, nhiều nếp uốn, nhiều đứt gãy, mặt khác, với
nội dung bản thiết kế cải tạo cha kể đến ảnh hởng của các yếu
tố thời gian, do đó để xác định biên giới mỏ đồ án chọn
nguyên tắc Kgh > Kbg là hợp lý nhất, nguyên tắc này đảm bảo
các yếu tố:
- Tổng chi phí khai thác toàn bộ khoáng sàng là nhỏ nhất.
- Giá thành sản phẩm trong mọi giai đoạn sản xuất luôn nhỏ hơn
giá thành cho phép.
3.2.2. Chọn góc nghiêng bờ dừng theo điều kiện ổn định.
Góc nghiêng bờ dừng đợc xác định theo điều kiện cơ bản
của mỏ Cọc Sáu với tính chất cơ lý của đất đá thì góc ổn
Sinh viên: Trn Phan c Anh

24

24


Lớp

Đồ án tốt nghiệp

khai thác -H
định của bờ mỏ đợc xác định với hệ số ổn định là 1,04
ữ1,06. Đồ án chọn góc dốc bờ dừng = 350.
3.3. Xác định hệ số bóc giới hạn.
Hệ số bóc giới hạn là chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật quan trọng
dùng làm cơ sở xác định biên giới mỏ để lập kế hoạch khai thác
hàng năm. Hệ số Kgh đợc xác định trên cơ sở các chỉ tiêu kinh
tế: Giá thành khai thác quặng (than), giá thành bóc đất. Căn cứ
báo cáo nghiên cứu khả thi điều chỉnh duy trì và mở rộng phần
khai thác mỏ Cọc Sáu của công ty T Vấn xây dựng mỏ và công
nghệ năm 1997.
Bảng 3.1: Các chỉ tiêu tính toán hệ số bóc giới hạn
TT

Tên chỉ tiêu


hiệu

Đơn
vị

Giá trị

1

Giá bán trung bình 1 tấn than
thơng phẩm

C0

đ/tấn

169.89
2

2

Chi phí khai thác 1 tấn than
thuần tuý

a

đ/tấn

30.285

3

Chi phí vận tải 1 tấn than
nguyên khai

Cv

đ/tấn

2.200

4

Giá thành tuyển 1 tấn than
nguyên khai

Ct

đ/tấn

3.500

5

Giá thành bóc 1 m3 đất

b

đ/m3

21.809

Hệ số Kgh là hệ số hợp lý về mặt kinh tế đợc xác định nh
sau:

Kgh =

Kgh =

C0 ( a + C v + Ct )
b

(m3/tấn).

169892 (30.285 + 2.200 + 3.500)
21809

= 6,13 (m3/tấn).

Kgh = 6,13 . 1,42 = 8,7 m 3/m3.
Bảng 3.2: Xác định Kbg cho mặt cắt tuyến XVII.
Sinh viên: Trn Phan c Anh

25

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×