II.6. Chuẩn bị ruộng mỏ
II.6.1.1. Xác định kích thước và hình dạng lò
Thiết bị vận tải ở lò xuyên vỉa là tàu điện cần vẹt 14kp-2 và goòng YBT – 4 với 2 đường xe. Kích cỡ mỗi đường xe là 900 mm.
* Lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang :
Việc lựa chọn hình dạnh mặt cắt ngang khi thiết kế phải đảm bảo khả năng thông qua của thiết bị vận tải, người đi lại một cách an toàn. Mặt khác kích thước tiết diện đường lò còn phải đảm bảo khả năng thông gió
Quá trình lựa chọn tiết diện ngang của đường lò phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như :
- Tính chất của lớp đất đá và khoáng sản mà đường lò đi qua . - Cường độ và hướng tác dụng của tải trọng lên đất đá .
- Thời gian tồn tại của đường lò, loại vật liệu chống ngoài ra còn phụ thuộc vào công nghệ thi công nữa .
Đường lò sử dụng kết cấu chống neo bê tông cốt thép kết hợp với bê tông phun. Đây là loại kết cấu gia cố có hiệu quả, bền vững. Hệ thống neo bê tông cốt thép kết hợp với bê tông phun và lưới thép có khả năng mang tải cao trong điều kiện đất đá cứng.
Đường lò cần thiết kế có thời gian tồn tại là : 8 năm dùng để chở than với sản lượng là: Q= 2.000.000 T/năm. Và 8 năm dùng để thông gió.
Từ những yêu cầu trên ta có thể lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang của đường lò là : tiết diện đường lò một tâm thẳng đứng
** Xác định kích thước tiết diện sử dụng.
Để xác định diện tích mặt cắt ngang của đường lò phải dựa vào :
- Công dụng của đường lò : Đường lò cần thiết kế dùng để vận chuyển than và đất đá
- Kích thước và số lượng phương tiện vận tải sử dụng trong thời gian khai thác
- Khoảng cách giữa các thiết bị vận tải trong tiết diện theo quy phạm
- Khả năng biến dạng và dịch chuyển đất đá theo thời gian
- Ngoài ra kích thước tiết diện đường lò còn phải thoả mãn yêu cầu đi lại cho công nhân và yêu cầu thông gió.
Hình 6.1.1 : Mặt cắt ngang lò xuyên vỉa.
a) Chiều rộng bên trong khung chống.
Chiều rộng bên trong khung chống được xác định bằng công thức:
B = m + A + n (mm) Trong đó:
m – chiều rộng lối người đi lại, m = 1000 mm
A – chiều rộng lớn nhất của thiết bị vận tải, A = 2600 mm n – chiều rộng lối không có người đi lại, n = 800 mm
=> B= 1000 + 2500 + 800 = 4400 mm Chọn B = 4,5 m
• Chiều cao đường lò:
Chiều cao lò bên trong khung chống là 4,4 m Chiều cao của lò thực tế là h = 4,5 m
Trong đó:
ho – chiều cao vòm, ho = B : 3 = 1,5 (m)
hđ – chiều cao từ đỉnh đống đá balat đến chân vòm, hđ =0,2m h2 = h – ho – hđ = 4,5 – 1,5 – 0,2 = 2,8 (m)
• Diện tích sử dụng của lò là:
Ssd = B. (h2 + 0,26.B) = 4,5. (2,8 + 0,26.4,5) =17,8 ()
• Tiết diện phải đào là:
Sđ = Ssd . ()
Trong đó: là hệ số thừa tiết diện. lấy =1,15
=> Sđ = 17,8.1,15 = 20,5 ()
e) Kiểm tra điều kiện thông gió:
Ta có: V = (m/s) 0,15 m/s V 8 m/s Trong đó:
A – Sản lượng qua lò trong một ngày đêm A = (T/ ngày-đêm)
q- Lưu lượng gió cần thiết để cho một tấn than trong một ngày đêm: q = 1,5
là hệ số giảm tiết diện. lấy = 0,9
=> V = = 6,2(m/s)
Vậy tiết diện đường lò thỏa mãn điều kiện thông gió.
II.6.1.2. Thành lập hộ chiếu chống lò:
Áp lực đất đá lên nóc lò được tính theo công thức của pronođiakônôv:
Pnoc = (t/m) Trong đó:
a – Nửa chiều rộng đường lò, a = B/2 = 4,5/2 =2,25 m - Dung trọng đất đá nóc, = 2,6 t/m3
f – Hệ số kiên cố của đá nóc, f = 6
Pnoc = = 2,925 (t/m)
Áp lực đất đá bên hông được xác định theo công thức của xinbarevis:
R = (t/m) Trong đó :
h – Chiều cao đường lò h= 4,5m b1 – Chiều cao vòm cân bằng.
= arctgf =arctg 6 = 800
b1 = = = 0,44 (t/m)
=> R = = 0,24 (t/m)
Áp lực của đất đá lên nền lò được xác định theo công thức:
Pnền = (t/m)
Trong đó :
H1 = b1 + h = 0,44 + 4,5 = 4,94
=> Pnền = = 0,00029 (t/m)
Hình 6.1.2 Giả thiết vòm áp lực theo Ximbarevich
Với các kết quả thu được ở tính toán trên cùng với quá trình tồn tại của các đường lò thì ta nên chọn vật liệu chống lò là thép SVP-30.
Xác định bước chống lò.
Khoảng cách giữa các vì chống được xác định theo công thức sau:
L = (m)
Trong đó:
Pvi là khả năng chịu tải của vì chống. Đối với vì chống SVP-27 thì Pvi = 2,7 tấn/vì.
Pnoc = 2,925 t/m
=>L= 0,923 m
Để đảm bảo an toàn ta chọn bước chống của lò là 0,9 m/vì.