THIẾT KẾ QUY HOẠCH CẤU TẠO HẦM TRẠM TRONG SÂN GIẾNG 5.1 Khái niệm chung Ngoài các đƣờng lòvận tải trong sân giếng còn cómột số lƣợng các hầm trạm cócông dụng khác nhau. Tuỳ thuộc vào chức năng mà chúng đƣợc chia làm hai nhóm lànhóm các hầm trạm chính vànhóm các hầm trạm phụ: - Nhóm hầm trạm chí nh: Cócông dụng phục vụ trực tiếp cho sản xuất gồm hầm nối sân giếng với giếng, tổ hợp các hầm định lƣợng vàtháo rót tải, hầm sửa chữa tầu điện, hầm biến thế trung tâm, hầm bơm chính, hầm chứa thuốc nổ. - Hầm trạm phụ trợ: Bao gồm hầm chờ đợi, hầm cứu thƣơng, hầm chứa tầu điện cứu hoả, hầm vệ sinh, ga cho công nhân ra vào từ các goòng chở ngƣời. Hầm trạm đƣợc nối với các đƣờng lòvận tải bằng các lònối; Điều kiện bố trívị trí của từng loại hầm trạm trong sân giếng đƣợc xác định từ nhiệm vụ cụ thể của chúng.2 Thiết kế hầm nối sân giếng với giếng thùng cũi 5.1 Vị trí Sân giếng phải nối với giếng thùng cũi nhằm đảm bảo các yêu cầu tối thiểu sau: Đảm bảo an toàn, thuận tiện cho việc trao đổi goòng có tải vàgoòng không tải, cho công nhân lên xuống, cho công tác chuyên chở vật liệu thiết bị, thông gióvới sức cản khí động học nhỏ nhất.2 Thiết kế hình dạng, kích thước (Hình 5 - 1) Mặt cắt dọc của nóc hầm nối có thể đƣợc thiết kế thẳng hoặc nghiêng; nóc thẳng cho phép hầm nối có mặt cắt ngang không đổi dễ thiết kế, dễ xây dựng nhƣng đòi hỏi hầm có chiều cao lớn và chi phí cho hầm lớn.
Đáy của hầm thƣờng ở dạng phẳng, trong đá mềm yếu có thiết kế dạng vòm ngƣợc. Ngay trực tiếp phía trên hầm nối trong giếng đứng ngƣời ta phải xây dựng vành đế đỡ và vành hứng nƣớc. Khi trục tải sử dụng thùng cũi nhiều tầng để tăng tốc độ ngƣời Hì nh 5 - 1. Sơ đồ xác định chiều cao đoạn ra vào các tầng thùng cũi, ngƣời ta cóthể lònối giếng thùng cũi với sân giếng hạ thấp sàn (nền) lònối.
Chiều cao của hầm nối: đƣợc chọn tuỳ thuộc vào kích thƣớc của vật liệu phải đƣa lên hoặc xuống mỏ, đặc biệt làcác loại vật liệu cóchiều dài lớn nhƣ các thanh ray, các đoạn đƣờng ống… và kích thƣớc tiết diện ngang của giếng đứng. Trên Hì nh 5 - 1 môtả sơ đồ xác định chiều cao đoạn lònối giếng thùng cũi với sân giếng. Chiều cao của hầm nối đƣợc xác định theo công thức: h = C. Sơ đồ xác định chiều dài hầm nối tại giếng thùng cũi 900 7300 A-A A 760 11000 4850 4500 12000 7300 900 2450 450 8400 A 1200 900 13000 Hình 5 - 3.
Đoạn lònối giếng thùng cũi với sân giếng Chiều rộng của hầm nối: thƣờng chọn bằng đƣờng kí nh của giếng. Chiều dài hầm nối thay đổi tuỳ thuộc vào sơ đồ bố trí đƣờng xe trong hầm nối (Hì nh 5 - 2). 97 Trƣờng hợp đƣờng xe vòng vƣợt bố trítrong lònối, tổng chiều dài đoạn lònối đƣợc lấy bằng 80 m (Hình 5 - 2a), bao gồm 40 m đoạn điều phối ban đầu, 20 m đoạn vòng vƣợt và20 m đoạn điều phối phí a sau. Trƣờng hợp trong lò nối chỉ có hai đƣờng xe, một phí a hầm nối dài 30 m, còn phía kia có hai đƣờng xe cắt nhau dài 50 m (Hình 5 - 2b).3 Thiết kế quy hoạch cấu tạo tổ hợp hầm trạm tháo tải, định lƣợng, rót tải cho giếng thùng skíp 5.1 Công dụng, vị trí Tổ hợp này dùng để tháo tải các đoàn goòng chở than chạy vào sân giếng chứa than, định lƣợng và rót than vào thùng skíp để đƣa lên mặt đất, tổ hợp này bao gồm các hầm trạm sau đây: Hình 5 - 4.
Tổ hợp hầm trạm thiết bị chất tải cho giếng thùng skíp 1- Giếng thùng skip; 2, 5- Bunke chứa tải; 3,4- Thiết bị định lượng vàtháo tải; 6, 7- Thiết bị lật goòng; 8- Đường hầm nối hút gió. - Hầm dỡ tải: Tại đây tiến hành dỡ tải các đoàn goòng có tải dạng khung cứng và các đoàn goòng tháo tải từ đáy; - Hầm bunke: chứa toàn bộ than của đoàn goòng nhằm khắc phục nhƣợc điểm hoạt động không đều của hai công tác vận tải vàtrục tải; 98 - Hầm định lƣợng vàrót tải: ở đây nhờ các thiết bị định lƣợng thể tí ch than sẽ đƣợc định lƣợng vàrót tải dần vào các thùng skí p. Sơ đồ tổng thể hệ thống tổ hợp hầm trạm thiết bị chất tải giếng thùng skí Hì p Hình 5 - 6. Tổ hợp hầm chất rót tải trục tải thùng skí p với bunke nghiêng 1- Giếng thùng skip; 2- Hầm chất tải; 3- Bunke nghiêng; 4- Hầm dỡ tải A- Khoảng cách từ tim giếng đến tim hầm dỡ tải, A=916m 99 Hì p với bunke thẳng đứng nh 5 - 7.
Tổ hợp hầm chất rót tải trục tải thùng skí 1- Giếng thùng skip; 2- Hầm đặt đầu thiết bị băng tải chất tải; 3- Hầm chứa thiết bị định lượng vàrót tải; 4- Hầm dỡ tải; 5- Hầm băng tải vận tải than; 6- Bunke đứng A- Khoảng cách từ tim giếng đến tim hầm dỡ tải, A=1525m 5.2 Thiết kế hầm thảo tải Hình dạng, kích thƣớc hầm tháo tải phụ thuộc vào dạng goòng đƣợc sử dụng ( Hì nh 5 - 9), kích thƣớc goòng vàloại goòng sử dụng khác nhau thì kích thƣớc hầm tháo tải cũng khác nhau. Trong trƣờng hợp dùng goòng khung cứng ( Hì nh 5 - 9a): Trong hầm tháo tải cóbố trícác thiết bị quang lật goòng bảo đảm việc tháo tải goòng màkhông phải cắt rời từng toa. Trong trƣờng hợp goòng cócấu tạo tháo tải từ đáy ( Hình 5 - 9b). Trong hầm có kết cấu dƣới đƣờng xe để đảm bảo cho công tác tháo tải goòng, thể tí ch hầm tháo tải thƣờng thay đổi từ 400 600 m tuỳ thuộc vào trọng tải của goòng.
3 nh ảnh hầm trạm dỡ tải goòng Hình 5 - 8. Các hầm trạm dỡ tải goòng 5.3 Thiết kế hầm bunke Tuỳ theo thể tích chứa của hầm bunke màcó thể chia hầm bunke làm hai loại nhƣ sau: - Hầm bunke thể tích lớn: Khi thời gian của mức khai thác lớn vàsự đập vụn của than trong bun ke không làm giảm chất lƣợng than. - Hầm bunke có thể tích nhỏ: Dùng cho các mỏ có công suất khai thác nhỏ và phải tránh sự đập vụn của than trong bunke. 101 Thể tích của hầm bunke đƣợc chọn tuỳ thuộc vào các yếu tố nhƣ: Công suất khai thác của mức khai thác, loại goòng đƣợc sử dụng, chế độ làm việc.
Thông thƣờng thể tích hầm bunke thìlớn hơn thể tích của một đoàn goòng, chế độ làm việc vàvận tải. Thông thƣờng thể tích của hầm lơn hơn thể tí ch của một đoàn goòng và phải chọn thời điểm có cƣờng độ vận tải cao nhất, thời gian các đoàn goòng vào hầm tháo tải cách nhau ítnhất. 1- Xác định thể tích hầm bun ke khi goòng cócấu tạo tháo tải từ đáy Mật độ đoàn goòng chạy vào sân giếng đƣợc chọn nhƣ sau: Một đoàn goòng đang tháo tải, hai đoàn goòng khác đang chạy từ hai phí a khu vực khai thác vào sân giếng với khoảng thời gian cách nhau lànhỏ nhất, thời gian tháo tải cho một đoàn goòng đƣợc xác định theo công thức thực nghiệm sau: 3.l T 2t , giây (5 - 2) v Trong đó: m – Tổng số goòng trong một đoàn goòng; l – Chiều dài của đoàn goòng; v – Tốc độ chuyển động của goòng qua hầm tháo tải; 3- Số đoàn goòng t – Thời gian trao đổi goòng cótải vàkhông tải, t=1,52 phút. Trong khoảng thời gian T trục đƣợc tải lên mặt đất một lƣợng than Q đƣợc xác định theo công thức sau: T Q qc , tấn (5 - 3) 4 H t0 Trong đó: qc – Tải trọng thùng skíp, tấn; H – Chiều cao trục tải, m; t0 – Thời gian dỡ tải, t0 =10 giây Thể tích của hầm bunke cần thiết để chứa hết lƣợng khoáng sản cóthể đƣợc xác định theo công thức sau: 3mqg Q V 3 k, m (5 - 4) Trong đó: qg- Tải trọng của một goòng (1 tấn); - Trọng lƣợng thể tích của than, tấn/m3; k =1,5- Hệ số làm việc không đều của trục tải.
2- Xác định thể tích hầm bunke khi sử dụng goòng khung cứng Với goòng khung cứng thìthời gian tháo tải của một đoàn goòng T đƣợc xác định theo công thức: m T (t1 t2 ) t3 , giây (5 - 5) b Trong đó: b- Số lƣợng goòng đồng thời tháo tải đƣợc trong thiết bị quang lật, b=12; t1- Thời gian quang lật goòng, t1=20 giây; t2- Thời gian đóng mở thiết bị quang lật goòng, t2=10 giây; t3- Khoảng thời gian tối thiểu để đoàn goòng chạy đến thiết bị quang lật goòng. Trong thời gian T trục tải sẽ đƣa lên mặt đất một khối lƣợng khoáng sản làQ: T Q qc , tấn (5 - 6) 4 H t0 Thể tích bun ke cần chứa tƣơng tự nhƣ goòng tháo tải từ đáy: 102 3mqg Q V 3 k,m (5 - 7) Tại các mỏ lớn thể tích hầm bun ke cóthể thay đổi từ 250750 m3, đƣờng kí nh của hầm có thể đạt tới 6 m, chiều cao của hầm có thể đạt tới 3040 m, thông thƣờng hầm cótiết diện hình tròn nếu thiết kế theo phƣơng thẳng đứng. 3- Băng tải bunke (Hình 5 - 10): Trong trƣờng hợp dùng băng tải để vận chuyển than thì ngƣời ta sử dụng băng tải bunke để thay thế hoàn toàn hệ thống bunke trƣợt. Nhờ sử dụng điều khiển của các cảm biến 4,5 để điều chỉnh dòng chảy thuận hay nghịch của 2 trong các băng tải chí nh 1, băng tải bunke 2, thiết bị định lƣợng rót tải 3 vàcông tác trục tải thùng skí p trong giếng chính.4 Hầm định lượng Thể tích hầm trạm cóbố tríthiết bị định lƣợng cho trục tải thùng skíp đƣợc xác định từ loại kích thƣớc của thiết bị vàthể tích thùng skíp, thƣờng thìnóbằng 300500 m3 cho hầm đinh lƣợng than vàtừ 150200 m3 cho hầm định lƣợng đất đá.
Để khắc phục hiện tƣợng rơi vãi dƣới thùng trục ngƣời ta sử dụng hệ thống phễu rót tải vàcác thiết bị chuyển tải khác nhau (Hình 5 - 11). Sơ đồ bố tríbun ke trực tiếp phía dưới hầm thao tải than 105 Hì nh 5 - 11. Sơ đồ băng tải - bun ke đến không cóbun ke 5.4 Thiết kế tổ hợp hầm trạm tháo tải, định lƣợng vàrót tải cho các mỏ quặng Hình 5 - 12.