Tải bản đầy đủ
Hình thức vận chuyển hợp lí ở lò chợ

Hình thức vận chuyển hợp lí ở lò chợ

Tải bản đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

- Năng suất vận tải
: 150 T/h
- Chiều dài công tác
: 145 m
- Tố c đ ộ
: 1,07 m/s
- Chiều rộng máng cào : 630 mm
- Công suất động cơ
: 220 kw
- Kích thước
: (1500 x 620 x 180) mm.
- Lực kéo đứt xích: 980 KN.
III.4.2.4. Chọn phương pháp chống giữ lò chợ.
Trong đồ án này đưa ra phương án chống giữ trong lò ch ợ là giá thuỷ l ực
di động. Chọn loại giá thuỷ lực.XDY- 1T2/Hh/Lr có các thông số kĩ thu ật sau:
Bảng 3.7 : Đặc tính kĩ thuật của giá thuỷ lực di động XDY - 1T2
/HH/LR
STT
Tên chỉ tiêu
Đơn vị
Số lượng
1
Chiều cao tối đa
Mm
2460
2
Chiều cao tối thiểu
Mm
1760
3
Hành trình Piston
Mm
700
4
Chiều rộng giá
Mm
680
5
Chiều dài giá
Mm
2260
6
Bước tiến của dầm tiến gương
Mm
700-800
7
Tải trọng làm việc
Mm
1800
8
Đường kính xi lanh
Mm
100
9
Trọng lượng giá cột
kg
960
1. Tính áp lực khu vực bảo vệ.
Hiện nay có rất nhiều giả thuyết tính áp l ực khu v ực bảo vệ, ph ổ biến
nhất là giả thuyết dầm Côngxôn. Dầm Công xôn được hình thành sau khi vách
trực tiếp và vách vơ bản sập đổ.
Trong đồ án này cũng dựa trên giả thuyết dầm Công xôn đ ể tính áp l ực
khu vực bảo bệ:

Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

63

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57
L1

Vách cơ bản

h2

f2
Vách trực tiếp

1.

f1

h

ống giữ lò chợ

m
Lph

b
L1

Hình 3-4:Sơ đồ dầm công sơn
a. Tính toán áp lực mỏ tác động lên nóc lò chợ
Áp lực mỏ tác động lên nóc lò chợ do trọng lượng của lớp than nóc và trọng
lượng của đá vách trực tiếp gây ra, được xác định theo công thức:
Qlc = (γt. ht + γd. hd). cosα, (T/m2);
(3-11)
Trong đó:
γt - Trọng lượng thể tích của than, γt = 1,45 (T/m3);
ht - Chiều dày lớp than nóc lò chợ, ht = 0,81 m;
γd - Trọng lượng thể tích của đá vách trực tiếp, γd = 2,6 (T/m3);
là chiều dày vách trực tiếp sập đổ trung bình ,m.
Để lấp đầy khoảng trống khai thác, tổng chiều dày của lớp đá vách s ập đ ổ
cần phải đảm bảo điều kiện:
= ,m
Ở đây: là chiều dày khai thác được lớn nhất (kh ấu gương và thu h ồi)
của vỉa. Chiều dày lớp than trụ khu vực thử nghiệm 3,28 m. Lò ch ợ kh ấu
gương 2,2m và hạ trần 1,08m
Khi đó ta có:
= 2,2.0,9 + 0,81.0,7 = 2,74m
K: Hệ số nở rời của đất đá, K=1,5
=
5,5 m. Lấy h1 = 7m
kt - Hệ số thu hồi than hạ trần, kt= 0,7;
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

64

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

mk

m

mt

mk - Chiều cao gương khấu, mk = 2,2 m;
mt - Chiều dày lớp than hạ trần, mt = 0,81 m;
α - Góc dốc trung bình của lò chợ vỉa 3, α = 30;
Thay số vào công thức (3-11) :
Qlc = (1,45. 0,81 + 2,6. 7). Cos300 = 18,5 (T/m2);
b. Áp lực mỏ lên luồng bảo vệ
Để trực tiếp áp lực lò chợ ở luồng bảo vệ ta dựa vào giả thiết dầm
Conson một đầu ngậm vào trụ theo gương khai thác đầu kia treo tự do trong
khoảng trống đã khai thác hoặc dựa lên vì chống phá h ỏa.

a1
Llc

lsd

Hình 3- 5 : Sơ đồ nguyên lý làm việc của giá khung trong lò ch ợ
Để công tác khai thác an toàn,trong quá trình làm giá thủy lực di động cần
đảm bảo cân bằng mô men các phần lực:
- - =0
Kết quả nhận được:
Tải trọng tác động lên hàng cột chống phía trước của giá:
(3-12)
Tải trọng tác động lên hang cột chống phía trước của giá:
(3-13)
Tải trọng lớn nhất trên giá thủy lực ( khi
(3-14)
Trong đó:
qlc - Áp lực mỏ tác động lên luồng gương lò chợ, qlc = 18,5 (T/m2);
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

65

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

llc - Chiều rộng lớn nhất gương lò chợ, llc = 3, 28 (m);
lsđ - Bước sập đổ của trần than và đá vách phá hoả, l sđ = 1,6 (m);
a1 - Khoảng cách giữa hai hàng cột của giá thủy lực di động, a1= 1,46 (m);
a2 - Khoảng cách giữa các giá khung, a2 = 1,0 (m);
: Lực chống ban đầu của cột chống:
= n.q., Tấn
Trong đó:
n: Hệ số dự trữ, n=1,5
q: Tải trọng phân lớp dưới cùng của lớp than nóc dễ sập đổ, T/
q = 0,81.1,45 1,6 T/
= 1,5.1,6.1 = 2,4 T/
Thay số vào công thức (3-12), (3-13), (3-14) ta có:
Tải trọng tác động lên hàng cột chống phía sau của giá:
Tải trọng tác động lên hang cột chống phía trước của giá:
Tải trọng lớn nhất trên giá thủy lực:
Tải trọng tác động lên giá lớn nhất là 67 (T); sức chịu tải của một giá là
180 tấn. Như vậy, khi làm việc giá thủy lực di đ ộng đáp ứng yêu c ầu ch ống
giữ lò chợ.
2. Vật liệu chống lò
Vật liệu chống lò là giá thuỷ lực di động XDY- 1T2/Hh/Lr, có kh ả năng
chịu tải là 180 T
Mỗi giá gồm có 4 cột chống, một cột chịu tải 45T và 2 xà.
Khoảng cách giữa 2 cặp giá theo hướng dốc là 1m.
Khoảng cách từ cột thứ nhất đến cột phá hoả là 1,46 m.
Các khu vực ngã ba lò chợ với lò chân, lò dọc vỉa trung gian và lò d ọc v ỉa
thông gió được chống tăng cường bằng hai hàng vì gánh gồm c ột thu ỷ l ực
đơn và xà hộp. Các hàng vì gánh này sẽ được thu hồi và chống đuổi theo tiến
độ khấu của lò chợ.

Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

66

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Để nâng cao hiệu quả và mức độ an toàn cho công tác sản xuất trong lò chợ
hạ trần than, thiết kế sử dụng tấm chắn ở phía sau luồng phá hoả để che chắn
không gian lò chợ
3. Tính số lượng cột chống.
Áp lực mỏ tác động lên 1m lò chợ dọc theo gương khai thác.
plò = Pg + pph = 18,5 . 2,2 + 67 = 107,7 T/m.
Khoảng cách giữa các giá theo độ dốc cho phép.
PTL
,
K .Plß

q=
(3-15)
Trong đó: PTL _Tải trọng làm việc của giá thuỷ lực, PTL = 120 T
Plò_ Tải trọng tác dụng lên 1m chiều dài lò chợ, P lò= 107,7 tấn.
K: Hệ số dự trữ độ bền K = 1,1.
Thay các giá trị vào (3-15) ta được:
120
=1
1,1.107,7
q=
m
Đồ án chọn khoảng cách giữa các giá thuỷ lực theo độ dốc là 1m.
+ Số lượng giá thuỷ lực.
Chiều dài gương lò chợ là 145m, khoảng cách gi ữa các giá theo h ướng
dốc là 1m, Vậy số giá thuỷ lực là:
N g = = = 145 (giá).
Dự phòng giá thuỷ lực di động 10%. Số lượng giá thuỷ l ực yêu cầu cần là 160
giá.
+ Số lượng cột thuỷ lực đơn.
Chống tăng cường tại vị trí ngã 3 bằng cột thuỷ lực đ ơn v ới s ố l ượng 20
cột.
Số lượng cột thuỷ lực đơn sử dụng để chống giữ đoạn lò song song đầu
và song song chân. Tính từ gương lò chợ về phía tiến g ương lò song song là
15m x 2 = 30m. Mỗi lò chống hai hàng cột tăng cường, vậy tổng s ố c ột cần
thiết là Nc (khoảng cách giữa hai cột gần nhau là 0,7 m).
Nc = {(15.2)/0,7}x 2 = 86 cột.
Cột thuỷ lực dự trữ trong lò chợ để lắp giá là 10 cột.
Tổng số cột đơn là: 20 + 86 + 10 = 116 cột.
Số cột thuỷ lực cần thiết là 115 cột, dự phòng 10%.
Tổng số cột thuỷ lực cần thiết là 128 cột.
Chọn cột thuỷ lực đơn DZ - 22. Và xà loại HDJA = 1,2m
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

67

Đồ án tốt nghiệp

STT

L ớp khai thác G-K57

Bảng 3.8: Thông số kĩ thuật của cột thuỷ lực đơn DZ - 22
Thông số kĩ thuật
Đơn vị
Giá trị

1

Chiều cao làm việc lớn nhất

mm

2445

2

Chiều cao làm việc nhỏ nhất

mm

1140

3

Tải trọng làm việc

tấn

30

4

Áp lực chất lỏng

MPq

38,2

5

Độ dịch chuyển píttông

mm

800

6

Đường kính xi lanh

mm

100

7

Diện tích đế

cm2

109

8

Khối lượng có dấu

kg

60

9

Khối lượng không dầu

kg

55

* Kiểm tra diện tích chân cột chống theo khả năng kháng nén, kháng lún và áp
dụng công thức: F > Rmax/n.δkl (cm).
Trong đó:
F: Diện tích để F = 300cm2
Rmax = 67 T/m
n: Số lượng cột chống n = 4 .
δkl: Khả năng kháng lún của nền, δkl = 160kg/cm2
Thay số vào công thức ta được : 105 cm2
Hay Ptt/δkl < F. thỏa mãn điều kiện kháng lún
4.Lập hộ chiếu chống giữ lò chợ
Hộ chiếu chống giữ lò chợ được thể hiện ở hình (hình 3 - 6)
5. Điều khiển đá vách
Vách trực tiếp của vỉa có chiều dày trung bình 7 m, c ấu t ạo v ỉa t ương đ ối
dễ sụp đổ. Trụ vỉa là loại đá cứng, bên vững trung bình, vì th ế vi ệc đi ều
khiển đá vách ở lò chợ dùng phương pháp phá hoả toàn phần.
Bước phá hoả thường kì lấy bằng tiến độ khấu than lò ch ợ m ột chu kì là
1,6m. lph = 1,6m.
Trình tự phá hoả là từ dưới lên.
* Kiểm tra điều kiện phá hảo toàn phần.
Điều kiện phá hoả toàn phần.
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

68

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

mk
kr − 1

h 1≥
(3-16).
Trong đó: h1 _ Chiều dày vách trực tiếp, h1 = 7 m.
mk _ Chiều dày khấu, = 2,2.0,9 + 0,81.0,7 = 2,74m
K r - Hệ số nở rời của vách trực tiếp, kr = 1,5.
Thay vào (3-16) ta có:
2,74
1,5 − 1

h1= 7m ≥
= 5,5 m
(thoả mãn điều kiện)
Vậy chiều dầy vách trực tiếp sập đỗ đảm bảo lấp đầy khoảng trống đã
khai thác.
Tính bước phá hoả ban đầu.
Bước phá hảo ban đầu của đá vách trực tiếp phụ thuộc vào tính ch ất c ủa
đá vách trực tiếp và được xác định theo công thức.
2h2tt.σ u
,m
q(1− µ 2 )
L bđ = ξn
(3-17)
Trong đó: ξu _ Hệ số giảm khẩu do bị rão khi uốn của đá vách. ξu = 0,45
htt _ Chiều dày vách trực tiếp, htt = 7m.
σu _ Giới hạn bền uốn của đá vách trực tiếp, σu = 15 kg/cm2
q _ Tải trọng c ủa vách tr ực ti ếp,
q = γtt × htt × cosα, (T/m2).
γtt - Trọng lượng thể tích của vách trực tiếp, γ = 2,6 (T/m3);
α - Góc dốc của lũ chợ tại vị trớ phỏ hỏa ban đầu, α = 300;
q = 2,6 × 7 × cos300 = 17 (T/m2)
(áp lực luồng gương).
µ _ Hệ số biến dạng, µ = 0,25-0,3, ta chọn µ = 0,3.
Thay các giá trị vào (3-17) ta được:
L bđ = 0,45. = 13,8
Chọn bước phá hoả ban đầu là 13,8 m, chọn là 13.
Lò chợ tổ chức phá hoả ban đầu khi gương lò chợ tiến được 13 m.
Phương pháp phá hoả: Phá hoả đồng nghĩa với việc di chuy ển giá thu ỷ
lực, sau khi khấu xong một chu kì tiến hành di chuy ển giá thu ỷ l ực sang lu ồng
mới, trình tự di chuyển giá như sau: Bơm dung d ịch nhũ t ương đ ể rút d ầm
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

69

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

tiến gương của xà phía dưới sau đó nhả dung dịch nhũ tương c ủa hai c ột
chống xà đó, tiếp tục bơm dung dịch nhũ tương vào cơ cấu dịch chuy ển xà đ ể
đưa cả xà và cột dịch chuyển về phía gương lò ch ợ rồi m ới b ơm dung d ịch
nhũ tương vào 2 cột ở xà vừa dịch chuyển (cột gần gương tr ước). Sau đó ti ếp
tục dịch chuyển xà tiếp theo và dịch chuyển các giá khác tương t ự.
Sau khi thu hồi nếu đá vách trực tiếp không t ự sập đỗ thì ph ải phá ho ả
cưỡng bức bằng khoan nổ mìn.
6. Công tác khấu than, di chuyển giá thuỷ lực và thu h ồi than nóc:
*. Công tác khấu than:
- Công tác khấu than được tiến hành từ lò song song chân lên lò song
song đầu, chiều rộng dải khấu 0,8m.
- Trình tự khấu than lò chợ giá thuỷ lực di động đ ược ti ến hành trong 2
ca sản xuất, 1 ca hạ trần thu hồi than nóc.
- Đối với ca khai thác khối lượng công việc gồm: khoan nổ mìn, thông gió,
đẩy dầm tiến gương, xúc than lên máng, di chuy ển giá và máng cào.
- Đối với ca thu hồi nóc: tải than lên máng, di chuyển máng cào và phá hoả.
- Khi nổ mìn khai thác luồng mới, ta tiến hành bơm dung dịch nhũ t ương
vào cơ cấu dầm tiến gương và di chuyển dầm, tiến hành dải l ưới thép B40 có
kích thước (0,4x0,4m) dọc theo nóc gương khấu phía trên d ầm ti ến gương.
Lưới thép này có tác dụng ngăn cản than nóc r ơi xuống gây m ất an toàn cho
công nhân làm việc dưới gương khai thác và còn tránh đ ổ giá khi than nóc
mềm yếu, than rơi xuống làm mất gối tựa của giá, mất trọng tải gây đổ giá.
*. Công tác di chuyển giá thuỷ lực:
Sau khi tải hết phần than đã nổ mìn, tiến hành di chuyển giá thuỷ l ực di
động theo trình tự từ dưới lên trên từng phân đoạn một. Đầu tiên ta b ơm
dung dịch nhũ tương rút dầm tiến gương của một bên xà và x ả nhũ t ương hai
cột của một bên xà đó, bơm nhũ tương vào cơ cấu dịch chuy ển xà. Đ ẩy cột và
xà dịch chuyển về phía trước với bước tiến 0,8m tới vị trí m ới của xà ta ti ến
hành bơm dung dịch nhũ tương vào hai cột để xà được ép ch ặt lên nóc lò. Sau
khi kết thúc ta tiến hành chuyển bên xà còn lại, các bước ti ến hành t ương t ự.
*. Công tác thu hồi than nóc:
Sau khi khấu được hai luồng ta tiến hành thu hồi than nóc v ới chi ều dày
1 m, lớp này có thể sụp đổ. Để thu hồi than ta dùng kéo cắt l ưới B40 t ạo ra
các cửa tháo theo kích thước 40 cm x 40 cm cách nền lò 0,2 m kho ảng cách
giữa các cửa tháo là 2m.
III.4.2.5. Tổ chức chu kì sản xuất ở gương lò chợ.
Tổ chức các công việc trong lò chợ khai thác sử dụng giá thu ỷ l ực di
động được tiến hành như sau:
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

70

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Mỗi chu kì khai thác bao gồm 2 lần khấu gương và một lần thu h ồi than
nóc và được tổ chức trong 3 ca. Mỗi ca khai thác 8h v ới số công nhân yêu c ầu
từng công việc và thời gian hoàn thành từng công việc được tính nh ư sau:
1. Xác định khối lượng công việc trong một chu kì.
Trong một chu kì sản xuất ở lò chợ gồm các công việc sau.
- Khối lượng khoan:
Vk = Nlk . lk , m
(3-18)
Trong đó: Nlk_ Tổng số lỗ khoan trong một chu kì, Nlk = 448 lỗ
lk _ Chiều sâu lỗ khoan trong một chu kì, lk = 1.
Vậy:
Vk = 448 . 1 = 448 m.
- Khối lượng nạp lỗ mìn:
Số lỗ mìn n ạp: 448 l ỗ.
- Khối lượng sửa nóc, trải lưới, đẩy dầm tiến gương: 290m.
- Di chuyển giá thuỷ lực: 145 giá.
- Khối lượng chuyển vật liệu: Chuyển cột: 128 cột
- Vận hành bơm dung dịch
- Đẩy máng cào: 145m x 2 ca.
- Cũng cố lò: 290m.
Công tác tải than:
Khối lượng than sau một chu kỳ khấu
QL = L x m x γ x r x K.
(3-19)
Trong đó: L là chiều dài lò chợ theo hướng dốc L = 145 m.
r là tiến độ dịch chuyển lò chợ sau 1 chu kỳ r = 1,6 m.
γ là tỷ trọng than, γ = 1,45T/m3.
K hệ số khai thác, K = 0,9.
m: Chiều dày lớp khấu: m=2,2m
Thay các giá trị vào công thức (3-19) ta có:
QL = 145 x 2,2 x 1,45 x 1,6 x 0,92 = 673 T.
Sản lượng thu hồi than nóc
QTK = L x m2 x r x K2 x γ, T/ck.
(3-20)
Trong đó: L : Là chiều dài lò chợ theo hướng dốc L = 145m.
r : Là tiến độ dịch chuyển lò chợ sau 1 chu kỳ r = 1,6m.
γ: Là tỷ trọng than, γ = 1,45T/m3.
K : Hệ số thu hồi than nóc, K = 0,65.
m2: Chiều dày lớp than thu hồi: m= 0,81 m
Thay các giá trị vào công thức (3-20) ta có:
Vậy
QTK = 145 x 0,81 x 1,6 x 0,65 x 1,45 = 218 T/ckỳ.
=> Vậy tổng sản lượng trong 1 chu kỳ khấu là
Qck = 673 T + 218 T = 891 T/ chu kỳ.
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

71

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57

Do đó trong 1 chu kỳ khấu, số than cần phải vận tải = 891 T/ chu kỳ
2. Thành lập đội thợ
Thành lập cho đội thợ toàn năng, để thành lập đội thợ ta xác định số
người hoàn thành từng công việc trong một chu kì và được tính nh ư sau:
d
i

=

Vi
§i

N
, người
(3-21)
Trong đó: Vi _ Khối lượng công việc thứ i
Đi _ Định mức lao động cho công việc thứ i
Số người thực hiện từng công việc theo định mức N iđ và thực tế Nit được thể
hiện ở trong bảng (3.9).
Bảng 3.9 : Kết quả tính toán thành lập đội thợ:
TT

TÊN CÔNG VIỆC

ĐV

Vi

Di

Ni

1
1
2
3

Kiểm tra củng cố lò
Khoan lỗ mìn
Nạp nổ mìn, thông gió
Trải lưới, sửa nóc, đẩy dầm tiến gương,
tải than
Di chuyển giá thủy lực di động
Thu hồi than hạ trần

m
Lỗ

448
448

40
60

6
11,1
(7,5)

m

290

5,2

55,2

giá
Tấ
n
m
-

290

8,7

(33,3)

218

6,2

35,2

290
-

9,7
-

(30)
(30)
3
3
3
3
3
127,5

4
5
6
7
8
9
10
9
10

Hạ nền, sang máng
Công tác phụ trợ khác
Vận chuyển vật liệu, bồi dưỡng
Vận hành máng cào lò song song
Vận hành trạm bơm dung dịch nhũ hóa
Thợ cơ điện
Chỉ đạo sản xuất
Tổng cộng

Vậy tổng số người cần thiết để hoàn thành công việc trong một chu kỳ là
N = 127,5 người. Ta chọn đội thợ là 126 người để hoàn thành công việc trong
1 chu kỳ (3 ca mỗi ca có 42 người).
K vm = 127,5 /126 = 1,02
3. Thời gian hoàn thành các công việc trong một chu kì.
Thời gian hoàn thành công việc được xác định theo công th ức sau:
Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

72

Đồ án tốt nghiệp

L ớp khai thác G-K57
N i .Tca .α
N i' .K vm

Trong đó

Ti =
, giờ
(3-22)
Ni ; Số người cần thiết làm công việc th ứ i trong ca; người
Ni' : Số người được bố trí làm công việc thứ i trong ca .
Tca ; Thời gian làm việc một ca; Tca = 8h.
α : Hệ số dự trữ kể đến thời gian không định mức.
α=

T ca −T p
Tca

Tp : Thời gian giao ca, nạp nổ, thông gió, Tp = 1h;
α=

8− 1
= 0,875
8

Kvm: Hệ số vượt mức. Kvm =1,02
Bảng 3.10: Thời gian hoàn thành các công việc lò ch ợ.
T
T

TÊN CÔNG VIỆC

Ni

α

Kvm

Ni’

T(h)

-

-

-

6

22

1

Kiểm tra củng cố lò

2

Khoan lỗ mìn

11,1

0,875

1,02

10

8

3

Nạp nổ mìn, thông gió

(7,5)

0,875

1,02

(6)

2

4

Sửa nóc, trải lưới thép, đẩy tấm
đỡ gương, tải than

51,2

0,875

1,02

50

8

5

Di chuyển giá thuỷ lực di động

(33,3
)

0,875

1,02

(32)

5

6

Thu hồi than hạ trần

35,2

0,875

1,02

35

5

7

Hạ nền, sang máng

(30)

0,875

1,02

(28)

6

8

Công tác phụ trợ khác

(30)

6

Sinh Viên: Phạm Văn Thắng

73