Giáo trình Quy hoạch và thiết kế cấu tạo công trình ngầm: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Chia sẻ: Dương Hàn Thiên Băng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:114

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 2 của giáo trình "Quy hoạch và thiết kế cấu tạo công trình ngầm" tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: thiết kế quy hoạch cấu tạo hầm trạm trong sân giếng; thiết kế quy hoạch đường hầm đường sắt; thiết kế quy hoạch đường hầm ô tô; thiết kế quy hoạch hệ thống tàu điện ngầm thành phố;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Quy hoạch và thiết kế cấu tạo công trình ngầm: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

CHƢƠNG 5. 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. 5.2 Thiết kế hầm nối sân giếng với giếng thùng cũi 5.2.1 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. 5.2.2 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.cos - D.tg, m (5 - 1) Trong đó: D - Đƣờng kính của giếng; C – Chiều dài của thanh vật liệu cần phải đƣa xuống;  - Góc tạo bởi thanh dài vàthành giếng Thấy rằng khi  = 450 thìh=hmax hay ta cóh=0,7C – D 96
a) 40 m 20 m 20 m b) 30 m 50 m Hình 5 - 2. 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). 5.3 Thiết kế quy hoạch cấu tạo tổ hợp hầm trạm tháo tải, định lƣợng, rót tải cho giếng thùng skíp 5.3.1 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. nh 5 - 5. 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=916m 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=1525m 5.3.2 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. Hì 100
Hình 5 - 9. Các hầm trạm dỡ tải goòng 5.3.3 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.m.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=1,52 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=12; 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 250750 m3, đƣờng kí nh của hầm có thể đạt tới 6 m, chiều cao của hầm có thể đạt tới 3040 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. 5.3.4 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 300500 m3 cho hầm đinh lƣợng than vàtừ 150200 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). 103
104 Hì nh 5 - 10. 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. Tổ hợp hầm chất rót tải trục tải thùng skíp cho các mỏ quặng Tổ hợp này phức tạp hơn các tổ hợp ở mỏ than vìmột số nguyên nhân sau: - Nóphải tiếp nhận nhiều loại quặng khác nhau từ những mức khai thác khác nhau; - Phải nghiền đập nhỏ khối quặng lớn trực tiếp trong hầm ngầm; - Phải lƣu trữ quặng trong các bunke khác nhau tuỳ theo chất lƣợng quặng; - Phải áp dụng các biện pháp chống bụi… Tổ hợp bao gồm các hầm trạm sau đây: 106
+ Hầm trạm chính: gồm hầm tháo tải goòng ở mức sân giếng, hầm chứa các thiết bị đập vụn quặng, hầm chứa các loại phễu phân phối quặng, hầm chứa thiết bị chuyển tải, hầm chứa thiết bị định lƣợng. + Hầm phụ bao gồm: hầm chứa thiết bị hút bụi, hầm chứa thiết bị thu quặng rơi vãi, hầm chứa hệ thống cảm biến kiểm tra mức quặng chứa trong bun ke, hệ thống các đƣờng lòphụ trợ. Tổng thể tích của các hầm trạm này tại các mỏ quặng rất lớn, cóthể đạt đến giá trị hàng chục nghìn mét khối (Hình 5 - 12). 5.5 Thiết kế quy hoạch cấu tạo tổ hợp hầm trạm bơm ngầm trung tâm Sau khi nƣớc chảy vào sân giếng, từ sân giếng nƣớc chảy vào hầm lắng cặn 3 vàở hầm 3 vét các chất lắng cặn vào thùng skíp chở đi, nƣớc điều phối vào hầm 4 5.5.1 Công dụng Hình 5 - 13. Tổ hợp hầm trạm bơm ngầm trung tâm Tổ hợp này dùng để tập trung lắng cặn (làm trong nƣớc) và bơm lên mặt đất toàn bộ lƣu lƣợng nƣớc ngầm chảy vào mỏ nhằm mục đích đảm bảo cho mỏ hoạt động một cách bình thƣờng. Tổ hợp này bao gồm các hầm trạm nhƣ trên sơ đồ (Hì nh 5 - 13). - Hầm bơm chính 1: chứa các máy bơm và thiết bị khởi động; - Đƣờng lòdẫn nƣớc thải bơm lên mặt đất số 2; - Hầm lắng làm trong nƣớc số 3; - Hầm chứa nƣớc số 4; - Các đƣờng lònối 5 nối giữa hầm bơm 1, hầm biến áp trung tâm 6 với sân giếng; - Giếng hút số 7. 5.5.2 Hầm bơm chính (Hình 5 - 14) Hầm bơm nằm trực tiếp bên cạnh giếng thùng cũi, vị trí nhƣ vậy cho phép đƣờng ống dẫn cóchiều dài ngắn nhất, số lƣợng lần uốn cong đƣờng ống nhỏ nhất. Đƣờng lòdẫn nƣớc thải số 2 cóchiều dài nhỏ, cóthể đảm bảo mối liên hệ trực tiếp với giếng. Đây là vấn đề rất quan trọng trong thời gian cần phải cách ly hầm bơm khỏi sân giếng khi sân giếng tạm thời bị ngập nƣớc. Hầm bơm nằm tách khỏi các đƣờng lòtrong sân giếng bởi một trụ bảo vệ 15 m trong đá rắn cứng, 2025 m trong đá mềm yếu. Trên Hì nh 5 - 14 môtả cấu tạo hầm bơm trung tâm gồm có: 1- Giếng hút; 2- Hầm chứa nƣớc; 3- Đƣờng lò nối hầm bơm với sân giếng; 4- Cửa chắn; 5- Khoang nối; 6- 107
Đoạn lònối với giếng thùng cũi; 7- Khoang để xoay chuyển sàn chở thiết bị; 8,9- Các thanh xà để gá lắp và mắc đƣờng ống; 10- Tƣờng chắn giữa giếng hút và đƣờng lò chứa nƣớc số 2; 11- Đoạn ống nối giữa 1 và2; 12- Van lắp vào ống nối. Kích thƣớc của hầm bơm đƣợc xác định từ chủng loại, số lƣợng máy bơm, thiết bị khởi động cần bố trítrong hầm bơm, nghĩa là tổng lƣu lƣợng nƣớc mỏ cần phải bơm vàchiều sâu của bơm. * Chiều dài hầm bơm đƣợc xác định từ tổng chiều dài các kích thƣớc sau: - Chiều dài vàsố lƣợng của máy bơm - Khoảng cách giữa các máy bơm tối thiểu bằng 1 m - Các khoảng cách an toàn khác nhau tối thiểu lấy bằng 0,4 m - Chiều dài của sàn chở thiết bị - Khoảng cách dành cho đƣờng lòdẫn nƣớc thải số 2 * Chiều rộng hầm bơm Đƣợc xác định từ tổng chiều rộng sàn vận tải chở thiết bị máy bơm và các khoảng cách an toàn (200 mm phía đƣờng xe, 800 mm từ máy bơm đến đƣờng hầm). * Chiều cao hầm bơm phụ thuộc vào chiều cao sàn vận tải, chiều cao của máy bơm và chiều cao tay treo (gálắp). Tuỳ theo số lƣợng, chủng loại máy bơm đƣợc sử dụng trong hầm, kích thƣớc hầm bơm có thể thay đổi trong một giới hạn nhƣ sau: Chiều rộng từ 2,54,2 m Chiều cao từ 34,2 m Chiều dài từ 1524 m. Trong trƣờng hợp lƣu lƣợng nƣớc ngầm lớn, ngƣời ta cóthể sử dụng phƣơng án hầm bơm nằm chìm sâu với chiều cao hút nƣớc âm, nghĩa là hầm bơm nằm dƣới mực nƣớc của hầm chứa nƣớc 45 m. Phƣơng án thiết kế này có ƣu điểm làm đơn giản hoá sơ đồ điều khiển thiết bị bơm, có thể sử dụng loại bơm xoắn ruột gà, loại trừ hiện tƣợng gián đoạn chân không khi mở máy bơm, loại trừ hiện tƣợng khíxâm thực. 108
b) 109 Hì nh 5 - 14. Tổ hợp các hầm bơm trung tâm
5.5.3 Đường lò dẫn nước thải nối hầm bơm với giếng thùng cũi (Hì nh 5 - 15) Khi thiết kế đƣờng lònày cần lƣu ý đến một số điểm nhƣ sau: - Đƣờng lòthiết kế với một góc nghiêng 300 so với mặt phẳng nằm ngang; - Cửa lònối với giếng phụ nằm cao hơn mức sân giếng khoảng 7 m; - Chiều dài lò thay đổi phụ thuộc vào khoảng cách từ hầm bơm tới giếng thƣờng từ 2530 m; - Đƣờng lò thƣờng đƣợc thiết kế với thiết diện hình vòm tƣờng thẳng, trong đó có đặt đƣờng xe, tay treo để cố định đƣờng ống dẫn nƣớc, thiết bị tời đƣợc đặt ở trên sàn sân thƣợng của đƣờng lò. Hình 5 - 15. Đường lò đặt đường ống dẫn nước lên mặt đất nối với giếng 5.5.4 Hầm chứa nước Hầm chứa nƣớc dùng để chứa toàn bộ lƣợng nƣớc ngầm trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó nƣớc đƣợc bơm lên mặt đất. Việc bắt buộc phải xây dựng hầm chứa nƣớc ngầm do hai nguyên nhân sau đây: - Bắt buộc phải có bể chứa nƣớc dự trữ trong trƣờng hợp máy bơm bị hỏng, mất điện, ống dẫn nƣớc bị hỏng; - Phải tách các tạp chất khác nhau trong nƣớc mỏ rồi đƣa lên mặt đất. Hiện nay ngƣời ta sử dụng hai loại hầm chứa nƣớc nhƣ sau: + Hầm chứa nƣớc cóhầm lắng cặn riêng biệt + Hầm chứa nƣớc không cóhầm lắng cặn riêng biệt Trên Hình 5 - 16 giới thiệu hầm bể chứa lắng tách cặn riêng biệt 110
Quá trình kết tủa cặn thực hiện trong hầm lắng cặn số 1 đƣợc thực hiện nhờ việc giảm một cách đột ngột vận tốc chuyển động của nƣớc từ các rãnh. Trong trƣờng hợp này hầm chứa nƣớc số 4 chỉ làmột đƣờng lò bình thƣờng. Hình 5 - 16. Hầm bể chứa lắng – tách cặn 1- Hầm lắng cặn hai ngăn; 2- Rãnh chia nƣớc vào hai ngăn của hầm lắng cặn số 1; 3- Hai đƣờng ống nối giữa hầm lắng cặn số 1 vàhầm chứa nƣớc số 4; 5- Sàn giếng để nạo vét bùn; 6- Khoang đặt tời để kéo thiết bị cào nạo vét bùn; 7- Goòng chứa chở bùn; 8- Hầm bơm rửa hầm lắng cặn. Trƣờng hợp hầm chứa nƣớc không cóhầm lắng cặn riêng biệt, khi đó quá trình làm trong nƣớc đƣợc thực hiện trực tiếp ngay trong hầm chứa nƣớc. Để điều chỉnh lƣợng nƣớc chảy vào hầm và quá trình làm trong nƣớc, ngƣời ta thiết kế hầm có hai ngăn, mỗi ngăn có lối thông trực tiếp với đƣờng lòsân giếng vàgiếng hút. Tại khu vực nƣớc đổ vào hầm thìnền hầm phải có độ sâu lớn nhất bởi vìtoàn bộ lƣợng bùn đổ vào hầm chỉ tập trung từ 510 phút đầu tiên, chiều dài vàchiều sâu của đoạn hầm này phải đảm bảo chứa đƣợc 40% lƣợng bùn, chiều dài đoạn trũng này thay đổi 1012 m vàcó thể xác định theo công thức: L= V0.T, m (5 - 8) Trong đó: V0- Vận tốc chuyển động của nƣớc trong hầm chứa T- Thời gian làm tách bùn ra khỏi nƣớc Theo quy phạm an toàn thể tí ch hầm chứa phải đƣợc tính toán đủ chứa đƣợc tổng lƣu lƣợng nƣớc ngầm trong thời gian 4 giờ. Tại các mỏ có lƣu lƣợng nƣớc quá lớn có thể chọn thể tí ch hầm chứa bằng 1,52 giờ lƣu lƣợng nƣớc chảy với những điều kiện sau đây. + Phải đảm bảo máy bơm hoạt động với độ tin cậy cao + Phải đảm bảo nguồn cung cấp năng lƣợng có độ tin cậy cao + Đáy của hầm chứa nƣớc thƣờng đƣợc thiết kế phẳng hoặc dốc về phía ngƣợc dòng nƣớc chảy, có độ nghiêng từ 2  6%0. Tiết diện hầm chứa nƣớc đƣợc xác định theo công thức: Qmax S= , m2 (5 - 9) V0 111
Trong đó: Qmax- Lƣu lƣợng nƣớc chảy lớn nhất qua hầm chứa nƣớc, m3/s. V0- Vận tốc chuyển động của nƣớc trong hầm chứa nƣớc, m/s. Thông thƣờng tiết diện của hầm chứa nƣớc lấy bằng thiết diện của đƣờng lò một đƣờng xe. Hàng năm phải tiến hành nạo vét bùn í t nhất hai lần. Hình 5 - 17. Các sơ đồ hầm chứa nước 5.6 Thiết kế quy hoạch cấu tạo trạm biến thế ngầm trung tâm Trạm biến thế ngầm trung tâm đƣợc bố trícạnh hầm bơm chính (Hình 5 - 18) và đƣợc ngăn cách bởi một tƣờng bêtông cólắp cửa sắt, đầu kia của hầm nối với sân giếng bằng lònối. Vị trícủa hầm biến áp ngầm trung tâm đƣợc thiết kế do các nguyên nhân sau: - Hầm bơm là hộ tiêu thụ năng lƣợng điện chủ yếu ở sân giếng. - Trong trƣờng hợp giếng bị ngập nƣớc thìhầm bơm và hầm biến thế trung tâm sẽ đƣợc cách ly khỏi sân giếng bằng hệ thống tƣờng chắn kín, khi đó mối liên hệ giữa chúng với mặt đất đƣợc thực hiện thông qua lòdẫn nƣớc thải số 2. Trong hầm có đặt các máy biến thế vàcác thiết bị phân phối điện, hầm đƣợc cấu tạo từ hai ngăn: 1- Hầm đặt máy biến thế; 2- Hầm chứa thiết bị phân phối điện. Hầm biến thế ngầm trung tâm thƣờng cótiết diện ngang hình vòm tƣờng thẳng và đƣợc chống bằng bêtông liền khối. 112
Kích thƣớc của nó đƣợc xác định dựa vào kích thƣớc của thiết bị đặt trong hầm, chiều rộng thƣờng lấy bằng 44,2 m, chiều dài phụ thuộc vào số lƣợng hộp phân phối điện thay đổi từ 1328 m. Hình 5 - 18. Hầm trạm biến áp ngầm trung tâm Hình 5 - 19. Hình ảnh hầm trạm biến áp ngầm trung tâm ngầm 5.7 Thiết kế quy hoạch cấu tạo tổ hợp kho thuốc nổ ngầm (Hì nh 5 - 20) Vị trícủa kho thuốc nổ ngầm nằm trong khu vực sân giếng đƣợc xác định từ quy pham an toàn cụ thể nhƣ sau: - Khoảng cách từ kho thuốc nổ ngầm đến giếng mỏ, đến các đƣờng lòcủa sân giếng và đến các cửa thông gióchủ yếu của mỏ phải lớn hơn 100m cho kho dạng hầm vàlớn hơn 60 m cho kho dạng ngăn; - Khoảng cách từ kho thuốc nổ đến các đƣờng lòthƣờng xuyên có ngƣời đi lại lớn hơn 25 m cho kho dạng hầm, lớn hơn 20 m cho kho dạng ngăn; - Kho thuốc nổ phải đƣợc nối với đƣờng lòchí nh tối thiểu bằng 3 đƣờng lòdẫn nối vuông góc với nhau, các đƣờng lòdẫn nối với kho thuốc nổ phải kết thúc bằng một đoạn lòcụt cóchiều dài tối thiểu bằng 2 m; - Mỗi kho thuốc nổ phải có2 lối trực tiếp độc lập để thực hiện công tác thông giócủa mỏ; 113
- Các thỏi thuốc nổ phải đƣợc đặt trên giá và đặt cao hơn so với mức nền một khoảng 40 cm. Từ kết quả nghiên cứu quátrì nh sử dụng các loại kho thuốc nổ, hiện nay ngƣời ta thấy các đoạn lò cụt dài 2 m và các đoạn lò nối 3 khớp vuông góc không đủ khả năng triệt tiêu sóng nổ trong giới hạn kho thuốc nổ ngầm, hì nh dạng của các đoạn lò nối, các đoạn lòcụt cấu tạo phức tạp, không cho phép cơ giới hoáquátrì nh xây dựng, làm tăng thời gian xây dựng vàgiáthành xây dựng công trình. Nếu sử dụng các loại kho thuốc nổ truyền thống và đảm bảo an toàn cho quá nh sử dụng, ngƣời ta phải tăng chiều dài đoạn lò cụt lên 1015 m, tăng số lƣợng trì đoạn lò dẫn nối vuông góc lên 45 đoạn, kết quả lại càng tăng thêm sự phức tạp, giá thành vàthời gian xây dựng công trình cũng tăng theo. Vìvậy, hiện nay ngƣời ta thƣờng sử dụng hai loại kho chƣa thuốc nổ dạng ngăn vàdạng hầm cótrang bị các loại cửa chắn để triệt tiêu sóng nổ. Trên Hình 5 - 20 giới thiệu cấu tạo của kho chứa thuốc nổ ngầm dạng ngăn Hình 5 - 20. Kho chứa thuốc nổ ngầm dạng ngăn với các cửa chắn bảo vệ 1– Các ngăn chứa thuốc nổ ngầm; 2– Hầm lưu giữ thiết bị nổ; 3– Hầm bàn giao thuốc nổ; 4– Các đường lòdẫn lối; 5- Đường lòcho luồng không khíthải; 6– Hầm trạm điều phối; 7– Hầm chứa thiết bị làm sạch không khí; 8- Các cửa chắn bảo vệ. - Kho dạng ngăn chứa thuốc nổ mỗi ngăn không chứa quá400 kg, các cửa bảo vệ bằng kim loại đặt trong các đƣờng lòdẫn nối phải triệt tiêu đƣợc sóng nổ của các vụ nổ cóthể xẩy ra, chiều dày của cửa bằng 23 cm cửa đƣợc thiết kế đóng mở tự động. - Kho dạng hầm có thể tí ch hầm chứa thuốc nổ lớn hơn nhƣng cũng không đƣợc chứa quá2 tấn thuốc nổ. Theo quy phạm an toàn thìthể tích của kho thuốc nổ đƣợc thiết kế với các yêu cầu sao cho không vƣợt quáthể tích chứa thuốc vàkí p nổ dùng cho phần ngầm nhƣ sau: + Lƣợng thuốc nổ cần thiết dùng cho phần ngầm dự trữ trong kho không vƣợt quánhu cầu sử dụng trong 3 ngày; 114
+ Lƣợng kí p nổ dùng cho phần ngầm cũng không đƣợc để tồn quá10 ngày. 5.8 Thiết kế cấu tạo tổ hợp các đƣờng lò, hầm trạm sửa chữa đầu tầu điện Vị trícủa hầm sửa chữa tầu điện phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Đầu tầu điện rời khỏi hầm vào các nhánh không tải màkhông phải điều phối; - Đầu tầu điện đi vào hầm để sửa chữa hoặc nằm lại trong đó mà cũng không cần điều phối; - Đầu tầu đƣợc chọn tuỳ thuộc vào chế độ khívàbụi nổ, khí độc. Tại mỏ nguy hiểm về khívàbụi nổ ngƣời ta sử dụng đầu tầu điện ắc quy, tại mỏ không nguy hiểm về khívàbụi nổ ngƣời ta sử dụng tầu điện cần vẹt. - Hầm sửa chữa đầu tầu điện cần vẹt gồm: Hầm sửa chữa đầu tầu; Đƣờng rẽ lối vào. - Hầm sửa chữa tầu điện ắc quy gồm: Hầm nạp ắc quy; Hầm chứa thiết bị chỉnh lƣu nắn điện; Hầm sửa chữa đầu tầu; Đƣờng lò dành cho đầu tầu dự trữ; Các đƣờng lònối. 5.8.1 Hầm sửa chữa tầu điện cần vẹt Kích thƣớc của hầm sửa chữa phụ thuộc vào số lƣợng đầu tầu cần phải sửa chữa. Trên Hình 5 - 21 giới thiệu các kích thƣớc, sơ đồ cấu tạo của hầm sửa chữa phụ thuộc vào số lƣợng đầu tầu. Hầm có thể đƣợc bố trítrong một đƣờng hầm riêng biệt hoặc trong một phần mở rộng của đƣờng lòvận tải theo hai phƣơng án sau: Hình 5 - 21. Cấu tạo hầm đề pôcho các tầu điện cần vẹt - Phƣơng án có một lối thông với sân giếng - Phƣơng án có hai lối thông với sân giếng Phƣơng án xây dựng hầm tầu điện theo cách mở rộng đƣờng lòvận tải có: * Ưu điểm: + Thời gian xây dựng nhanh + Quátrình thiết kế vàxây dựng đơn giản. * Nhược điểm: Nóchỉ đƣợc sử dụng trong đất đá rắn cứng. 115