thiết kế thi công đoạn m100 đến m200 lò bằng xuyên vỉa vận tải khu nam II mỏ than dương huy

Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Lời mở đầu
Trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa của đất nớc ngày nay, thì
nhu cầu về nguyên liệu, nhiên liệu ngày càng tăng, do đó các ngành khai
thác khoáng sản nói chung, ngành khai thác than nói riêng đang đợc đầu t
và ngày càng mở rộng quy mô sản xuất để đáp ứng kịp thời nhu cầu phát
triển kinh tế xã hội của đất nớc.
Đứng trớc yêu cầu trên để công tác khai thác, sản xuất đợc liên tục thì
việc quy hoạch, thiết kế, xây dựng các đờng lò chuẩn bị cho công tác khai
thác khoáng sản sau này phải đảm bảo yêu cầu kinh tế, kỹ thật, tiến độ là
rất quan trọng. Trong đó việc thiết kế và thi công các đờng lò bằng xuyên
vỉa vận tải trong các khu mỏ ảnh hởng lớn tới công tác khai thác khoáng
sản sau này.
Sau một thời gian dài học tập tại trờng Đại học Mỏ - Địa chất, chuyên
ngành Xây dựng công trình ngầm và mỏ, cũng nh đợc sự giúp đỡ của cơ sở
thực tập tốt nghiệp là Công ty than Dơng Huy và các thầy cô giáo trong
khoa Xây dựng công trình ngầm và mỏ, đặc biệt là sự chỉ bảo, hớng dẫn tận
tình của thầy giáo GS.TS. Nguyễn Quang Phích. Em đã hoàn thàn bản đồ
án: Thiết kế tổ chức thi công đoạn M100 đến M200 lò bằng xuyên vỉa vận
tải mức - 100 khu Nam II (N.II) mỏ than Dơng Huy .
Bản đồ án bao gồm bốn chơng:
Chơng 1: Nhiệm vụ thiết kế và các dữ liệu thiết kế.
Chơng 2: Thiết kế kỹ thuật.
Chơng 3: Thiết kế, tổ chức thi công.
Chơng 4: Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Do kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án không thể tránh khỏi những
thiếu sót, Em rất mong đợc sự góp ý của các thầy cô và các bạn để bản đồ
án đợc hoàn thiện hơn.

Hà Nội 3/2011.
Sinh viên: Phạm Trung Khoa.

Chơng 1: nhiệm vụ thiết kế và các dữ liệu thiết kế
1.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội công ty than Dơng Huy:
1.1.1. Vị trí địa lý khu mỏ:
Khoáng sàng than Khe Tam - Công ty TNHH 1TV than Dơng Huy -TKV
thuộc xã Dơng Huy thị xã Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh, cách trung tâm thị xã
Cẩm Phả khoảng 8 km về phía Tây Bắc.
* Ranh giới toạ độ khoáng sàng Khe Tam:
- Giới hạn bởi toạ độ:
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
1
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
X: 26.500 ữ 30.500
Y: 421.900 ữ 424.700
(Theo hệ toạ độ, độ cao nhà Nớc năm 1972)
Có diện tích rộng khoảng 8,3 Km
2
.
* Ranh giới địa lý của khu Trung tâm:
- Phía Bắc: Giáp xã Dơng Huy và Xí nghiệp Xây Dựng mỏ.
- Phía Nam: Giáp xí nghiệp E35,X86 thuộc Công ty than Đông Bắc.
- Phía Đông: Giáp Công ty than Khe Chàm, Cao Sơn Tây Bắc Đá Mài.
- Phía Tây: Giáp xí nghiệp than 148, khu Ngã Hai và xí nghiệp Than Khe
Tam.
* Ranh giới địa chất khu Trung tâm:
- Phía Bắc là đứt gãy Bắc Huy.
- Phia Nam là đứt gẫy F
4
.
- Phía Tây là đứt gãy F
D

.
- Phía Đông là giới hạn toạ độ 423.000.
- Phía Đông Bắc là đứt gẫy F
B
.
1.1.2. Địa hình khu vực:
Địa hình Khu mỏ là những đồi núi nối tiếp nhau, ngăn cách phía Nam là
dãy núi Khe Sim có độ cao nhất + 344m với sờn phía Bắc chiếm hầu hết
phạm vi phía Đông nam Khe Tam. Phần trung tâm là hệ thống núi chạy theo
hớng Tây Nam - Đông Bắc, đỉnh cao nhất là Bao Gia (+306,6m), độ cao
giảm dần từ Nam lên Bắc, thoải dần tới thung lũng Dơng Huy, phía tây
khoáng sàng và tiếp cận tới vùng đất trũng Ngã Hai. Độ cao thấp nhất là
khu vực Tây Bắc Léc Mỹ +25m, độ cao trung bình địa hình từ +150m đến
+250m.
1.1.3. Hệ thống sông suối:
Giữa các dãy núi phía Nam và trung tâm là thung lũng Khe Tam, mở rộng
dần về phía Tây và Đông, tiếp cận với thung lũng Khe Chàm, Ngã Hai. Dọc
theo các thung lũng là các hệ thống suối lớn, các suối này bắt nguồn từ
miền đồi Khe Sim chảy về trung tâm rồi theo hớng Đông chảy ra suối Khe
Chàm, theo hớng Tây chảy ra suối Léc Mỹ. Ngoài ra còn một số hệ thống
suối Tây Bắc, xuất phát từ sờn núi Bao Gia, chảy về vùng Dơng Huy. Những
hệ thống suối này có nớc chảy thờng xuyên, vào mùa ma thờng gây ra ngập
lụt ở một số nơi.
1.1.4. Khí hậu:
Khí hậu khu mỏ thuộc vùng nhiệt đới, chia làm hai mùa rõ rệt, độ ẩm
cao. Mùa ma kéo dài từ tháng 4 tới tháng 10, ma nhiều nhất vào tháng 8,
tháng 9. Lợng ma cao nhất trong ngày lên tới 268.00mm/ngđ (Ngày
14/6/1974), lợng ma trung bình 144mm/ngđ. Mùa khô kéo dài từ tháng 11
tới tháng 3 năm sau.
Nhiệt độ cũng thay đổi theo mùa, mùa hè nhiệt độ lên đến 37

0
C-38
0
C
(tháng 7,8 hàng năm), mùa Đông nhiệt độ hạ xuống thấp từ 8
0
C đến 15
0
C,
đôi khi xuống 2
0
C đến 3
0
C. Độ ẩm trung bình về mùa khô từ 65% - 80%,
về mùa ma 81% - 91%.
1.1.5. Điều kiện kinh tế, xã hội:
Trong vùng hiện nay dân c chủ yếu là cán bộ công nhân viên của các
công ty và xí nghiệp khai thác than. Ngoài ra ở vùng ngoại vi phía Bắc còn
có ngời Sán Rừu, sống lâu đời bằng sản xuất nông, lâm nghiệp.
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
2
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
1.1.6. Điều kiện giao thông liên lạc:
Mạng lới giao thông ở đây rất phát triển. Từ khu Trung tâm Khe Tam tới
các cơ sở kinh tế quanh vùng và vùng than Cẩm Phả đợc nối với nhau bằng
hệ thống đờng ô tô và đờng sắt theo các hớng. Tuyến đờng bê tông nối với
quốc lộ 18
A
. Tuyến đờng đá cấp phối nối với Công ty than Cao Sơn, quốc lộ
18

A
, mỏ Ngã Hai, và tuyến đờng sắt từ kho công nghiệp +38 tới máng ga
km6 Quang Hanh.
1.2. Khái quát về đờng lò thiết kế:
Đờng lò cần thiết kế tổ chức thi công là đoạn từ M100 đến M200 đờng lò
xuyên vỉa vận tải khu Nam II (N.II) mức -100 là bộ phận trong tổng thể sơ
đồ mở vỉa khai thác bằng cặp giếng nghiêng của công ty than Dơng Huy từ
mức +40 xuống -350.
1.2.1. Vị trí công trình, Quy mô thiết kế:
Lò xuyên vỉa vận tải khu Nam NII mức -100 bắt đầu từ ngã ba số 34 N.I
khu Nam mức -100 và kết thúc là đoạn chuyển tiếp từ lò xuyên vỉa khu
Nam N.II mức -100 sang lò dọc vỉa mức -100 Vỉa 8 khu Nam. Với tổng
chiều dài đờng lò xuyên vỉa khu Nam N.II là 365m. Đoạn tiến hành thiết kế
tổ chức thi công trong đồ án này từ đoạn M100 đến M200, với chiều dài
100m.
Đờng lò có góc phơng vị

= 63
0
, và các lớp đá đờng lò đào qua là Sạn
Kết, Cát Kết, Bột Kết có góc dốc

= 26
0

ữ
30
0
.
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51

3
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
5
6
0
3
0
N-10-1
Th ợngvậntải -65-:--100
L=51m, =43
Th ợngthônggióthicông-10 0-:-+38V.9
L=146m, =4 2
Th ợngthônggi ó,thoátn ớcmức-100-:--60
L=57m, =45
Th ợngthicông ,thoátn ớ c
mức-100- :--75,L=50m, =30
TT-13-6
Th ợngmởlòchợN-9-2
L=105m, =5
Th ợngmởlò chợN-10-1
L = 105m, = 35
Lòdọcvỉa thônggió+38V.7
F
.
1
Lò xuy ên vỉa +38 -IV
9
0
9
0

1
0
0
4
0
3
0
2
9
0
6
7
0
CL+40
Ngầm thônggió +40-:--100
L=289m, =29
TT-14-2
Lòvận tảilòchợTT-14-2,L= 455m
Lòthônggió lòchợTT-14-2
TT-7- 1
TT-6-1TT-6-1
CGP +40
CGC +40
Giếng c hính băng tải +40-:- -123, = 16
L = 603.4m
F
.
4
RG+100-I
CL+100/V10

N-9-2
422 000 422 200 422 400 422 600 422 800 423 000 423 200 423 400 423 600 423 800 424 000 424 200
27.400
27.600
27.800
28.000
28.200
28.400
28.600
28.800
22
0
50
TT-13-2
Th ợngthônggió-100 -:-+38V .6
L=305m, = 28
Lòthônggió lòchợTT-13-2
Lòvận tảilòchợTT-13-2,L= 560m
Lònốithicông 2lòxuyênvỉ a-100.II-:--90. IIsố1
L=41.53m, =14
Lòngh iêngt hicông số2 mức-100-:--90(3cái)
L=22x3=6 6m, =27
Lòsongs ongmángcàolòch ợTT-13-2,L=90m
Phỗngrótthan, L=12m
Lòđặtbăngt ảimức-90khu TT.II
Lòdọcvỉa thônggiómức +38lòchợTT-6-1
Lòdọcvỉa thônggiómức+38 lòchợTT-7-1
Lòthônggiólòc hợN-9-2
Lòvận tảilòchợN-9-2
Lòvận tảilòchợN-10-1

Lòthôn ggió lòchợN-10-1
Gatránhđầ utầulòchợN-9-2
Gatránhđầu tầulòchợN-10 -1
Giếng phụ trục tải +40-:- -98, = 24
L = 328.3m (khôn g kể ngã ba số 1)
Lòvòngthô nggiómức+38lò chợTT-14-2,L =35m
Th ợngthônggi ó,trụcvậtliệu-65-:- +38V.14vàh ầmtờiđầuth ợng
Th ợngvậntải -68-:-+38V.14
L=430m, =14
L=440m, =1 4
Lòvòngthô nggiómức+38lò chợTT-13-2,L =45m
3
1
5
Lòdọcvỉa vậntảilòchợTT- 7-1
Lòdọc vỉamức-35lòchợ TT-7-1
Th ợngmởlòchợTT-7-1
L=160m, =2 4
Lò vận tải đặt băng tải từ mức -90 -:- -70
L=92m, =13
Lòdọcvỉa thônggiómức -35lòchợTT-6 -2
Lòdọcvỉa vậntảilòchợ TT-6-1
Gatránhđầu tầulòchợTT-6-1
L=165m, =2 4
Th ợngmởlòchợTT-6-1
9
2
5
5
7

5
6
4
5
8
0
0
8
0
5
2
5
0
1
4
0
Tr ạmphân phốiNo 5vàtrạmbiếnápNo4
8
0
3
7
5
3
0
1
6
5
4
1
0

Lòxuyên vỉavậntảimức -100khuN.I
Gachấttảilò xuyênvỉamức -100khuN.III
Lòdọcvỉa thônggió+38V.9( Đoạnlòtừngãba 11-:-12(+38))
Lòxuyênvỉ athônggió+ 38khuTT.I
Lòxuyênvỉav ậntảimức+38-I
Lòxuyênvỉ a-IIImức+38
Lòdọcvỉa đámức+38/V.9
Rãnh giómức+38-:-+40
Lò xuyê n vỉa +38 -V (Từ V .9 -:- V.10), L=72m
2
1
5
Lòđặtđ ờngraymức-100khuTT.II
Lòdọcvỉa mức-100V.8, L=657m
Lòdọcvỉa mức-100V.8( đoạnquaphay)
2
0
1
0
Lòxuyênvỉa mức-100khuN.III
Đoạnlòdọcv ỉamức0,L =80m
Th ợngthônggió,t rụcvậtliệu-100-:-+ 38V.13và hầmtờiđầuth ợng
L=605m, =1 3
L=613m, =1 3
Th ợngvậntải-100-:-+38V.13
Th ợngmởlòchợTT-13-2
L=103m, =41
Th ợngmởlòchợ TT-14-2
L=110m, =35
Phỗn gróttha n-68-:--90

L=24m, = 66
Ngầm thônggió -100-:-+115
L=520m, = 25
Lòdọcvỉa mức-100V.13, L=40m
Lòthanmức-75/-6 8/-60/-55V.14,L= 128m
2
5
0
Gatránhlòd ọcvỉathônggió
mức+38lòc hợTT-7-1
1
1
0
L=298m, =28
Th ợngthônggió-100 -:-+38V.7
9
0
3
8
0
L=218m, =44
Th ợngthônggióthicông-60 -:-+38V.10
Th ợngvậntải -30-:--100V.9
L=125m, =3 4
1
6
0
Th ợngthônggió-100-:-+38V.7
L=300m, =27
L=224m, =38

Th ợngthông gió-100-:-+38 V.8
L=78m, =40
Th ợngxuốngthan-50-:--10 0V.8
-65
-60
-68
-75
Trạm biếnápNo14
Lòvòngthôngg iómức+38lòchợ N-9-2,L=35m
Đoạnlòdọcvỉ amức+38V.12, L=50m
Đoạnlòdọcvỉ athônggiómức+ 90V.8,L=30m
Th ợngthônggiótừ mức+38-:-+100
=27, L=135m
Lò vận t ải 1 đ Ường xe (N hánh có tải)
Lò vận tải 2 đ ờ ng xe (Nhánh c ó tải)
Kho th uốc nổ
Lò nối t hông gió vào kho thuốc nổ
Lò chứa n ớc
Ga châ n trục giếng phụ
Hầm bơm trung tâm - 100
Phỗng rótth an-85-:--90(2cái)
Khám đặt băng tải từ mức -90, L=16m
Trạm d ỡ tải sân ga -100
Bun ke rót than số 2
Lòđặtbăngtảim ức-90khuT T.I,L=328m
Lòdọcvỉamứ c-100lòchợTT- 6-2,L=50m
L=11x2=2 2m, =26
L=140m, =30
4
5

5
0
1
5
(Đoạnlò quaphay)
9
8
1
1
0
0
0

(
g
ồ
m

c
ả

c
á
c

n
g
ã

b

a
)
1
3
5
L=9m, =26
Phỗngrótthan -85-:--90V.13
3
0
4
7
5
9
.
2
4
5
9
.
1
5
1
6
Lònối thicông-90
ữ
-100
L = 62m, = 916'
Lòvận tảilòchợTT-7-1
60
TT-14-1

L=120m, =1 7
Lòvậntảilòc hợTT-14-1,L=3 85m
Bun ke rót than số 1
=60,L=36m
=60, L=19.69m
1
5
8
.
5
Ngã ba số 24 (-100)
3
5
Phỗng thônggió,L=10m
Lò nối thi công lò v ận tải -100 sân ga vớ i lò xuyên vỉa đặt băng tải -90.II
L=63.48m , =1826'
Ganhậnthanch ânth ợngmức -100V.7
Gatránhmức- 100V.8
Ngã ba số 25 (-100)
Ngã ba s ố 26 (-100)
Ngã ba s ố 27 (-100)
Ngã ba số 28 (-100)
Ngã b a số 29 (-100)
Ngã b a số 31 (-100)
Ngã ba số 30 (-100)
Ngã b a số 32 (-100)
Lò vận tải -100 số 2
Ngã b a số 33 (-100)
L=30m
Lònối2th ợng

Lò vận tải -100 số 1, L=80m
Lò xuy ên vỉa khu TT.I
1
5
Ngã b a số 34 N.I (-100)
Ngã ba số 35 (-100)
Ngã b a số 36 (-100)
Ngã b a số 37 (-100)
Ngã ba số 38 (-100)
Ngã b a số 39 (-100)
Lòdọcvỉamức -100V.7
Ngã ba s ố 1 (+38)
Ngã b a số 2 (+38)
Ngã ba số 8 (+38)
Ngã b a số 9 (+38)
Ngã b a số 1 0 (+38)
Ngã ba s ố 3 (+38)
Ngã ba s ố 4 (+38)
Ngã b a số 5 (+38)
Ngã ba s ố 6 (+38)
Ngã ba số 7 (+38)
Ngã ba s ố 13 (+38)
Ngãbalòdọcvỉa thônggió+38V.7
3
0
3
0
0
Gatránhlòd ọcvỉathônggió
Phỗng thôngg ió,liênlạc(8cái)

Phỗng thônggió,
liênlạclòchợT T-7-1(9cái)
Gatránhlòd ọcvỉamức-35
lòchợTT-7-1, L=30m
Gatránhđầut ầu
lòthô nggiól òchợTT-13-2.(L=30m)
Gatránhđầutầu lòthônggió
lòchợTT-14-2, L=30m
mức-35lòchợ TT-6-2
TT-7- 1
TT-13-6
+38
Th ợngmởlòchợT T-14-1
-50
+38
-35
+38
-35
+38
-35
-30
-90
-85
-30
-100
-30
+38
-30
-65
-50

-20
+38
+30
+0
-20
0
+38
TT-8-1TT-8-1
m
=
1
.
6
Lòthônggió lòchợTT-14-1
Lòthônggiólòc hợTT-13-6,L=580m
L=141m, = 7
L=150m, =21
-20
-25
-50
+36
+34
+33
+34
+34
+34
+36
+28
+15
+15

+28
+34
-23
-26
-30
-65
-54
-50
-30
4
0
0
5
2
8
3
0
1
0
2
0
1
7
0
2
5
8
2
9
0

N-7- 1
Th ợngmởlòchợN-7-1
L=130m, =31
8
5
1
6
2
7
1
7
3
8
1
Ngã b a số 11 (+38)
Ga tránh lò dọc vỉa thông gió +38 V.7
2
0
Lò dọc vỉa thông gi ó +38 -IV
2
8
0
1
5
1
7
1
7
5
1

7
Ga tránh lò dọc vỉa thông gió +38 lò chợ 7-1
3
6
5
150
Đoạnlò nốith ôngrađ ịangoàihình,L=16m Lòthô nggió lòchợN-7-1
CL+126/V9
Lòdọcvỉa mức+38/V.9
5
5
1
8
Lòdọcvỉa vậntảilòchợT T-8-1
L=30m, =76
Phỗng rótth an-60-:--90
Trạm biếnáp No11,L=18m
Th ợngmởlòchợTT-13-6
3
5
5
2
8
0
2
2
0
3
0
-19

Trạm biếnáp No15.1vàNo15.2
Lòmứctrung gianlòchợTT-13- 6,L=450m
Lònối thông gió,liênlạc(3cái)
L=3x10 =30m
L
2

=

1
5
1
m
,



=

2
2

CLN +115
CLXV +38
5
0
-40
-50
-35
-5

+0
-25
+30
-25
-5
-25
Th ợngxuốngt han-30 ữ -100V.7
L=150 m, =28
Lò đặt băng tải -90.II ( Đoạn lò tính vào sân ga)
Lòdọcvỉa thônggiómức-100
1
5
Phỗn gróttha n-85-:--90(2cái)
15
15
15
15
10
Ngãba số12(+38)
17
17
Khám đ ặt băng tải lò đặt băn g tải mức -90 khu TT.II
3
0
3
0
33
5
Ngã ba s ố 34 (-100)
Lòdọc vỉathônggiólòchợT T-8-1

Gatránhlòd ọcvỉathônggiólò chợTT-8-1
1
5
Trạm b iến áp No2
12
23
36
Trạm biếnápNo8
1
5
2
0
5
5
1
2
Trạm biến áp No18
Th ợngvậntải than-100-:--30 V.6
Trạmbiế nápNo5.3
1
2
Trạm biếnáp No5.1vàNo5.2
2
4
Trạm biếnápNo7
1
5
Trạm biếnápNo9
Trạmbiế nápNo12
1

5
Trạm bi ến áp No16
1
5
Trạmbiế nápNo17
1
0
1
5
Trạm biếnápNo10
Trạmbiế nápNo6
18
1
8
Th ợngthônggió,trụcvậtliệu -65-:-+38V.14vàh ầmtờiđầuth ợng
1
5
Trạm biếnápNo13
Trạmphân phối6kVNo2(không tínhvốn)
7
1
4
Trạmphânphối6k VNo3(khôngtính vốn)
Trạm phânphối6kVNo4
(khôngt ínhvốn)
6
Lòvận tảichínhlòchợTT-1 3-6,L=440m
2
4
Th ợngmởlòchợTT-8-1

421800
p
h
a
y

c
Ga tránh lò xuyên v ỉa +38-IV, L= 90m
424 400 424 600
1
3
0
0
1
5
Lò đặt b ăng tải mức -90 ữ-70 k hu TT. II
= 16, L=72.6m
Sơ đồ sân ga mức -100
11
Hình 1.1. Sơ đồ tổng thể các đờng lò trong mỏ (tỷ lệ 1: 20.000)
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
4
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
3
4
Hình 1.2: Mặt bằng tuyến đờng lò xuyên vỉa khu Nam N.II mức -100 ( Tỷ lệ 1: 5.000 ).
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
5
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
1.2.2. Chức năng nhiệm vụ và thời gian tồn tại:

Nhiệm vụ chính của đờng lò xuyên vỉa mức -100 khu Nam NII là phục
vụ công tác vận tải than, đất đá trong quá trình khai thác và thi công các đ-
ờng lò chuẩn bị của các vỉa 8 vỉa 9 vỉa 10 của khu Nam khu vực khai thác
từ mức +38 xuống -100 với sản lợng khai thác là 280.000 tấn/năm.
Thời gian tồn tại của đờng lò là 9 năm.
1.2.3. Đặc điểm địa chất công trình:
* Sạn kết:
Sạn kết có màu xám sáng đến xám nâu, diện phân bố hẹp, thờng ở trên
vách các vỉa than. Chiều dày lớp từ 3 ữ 15m.
* Cát kết:
Là loại đá phân bố rộng và nhiều trong khu mỏ, chiếm tỷ lệ 47,98%. Cát
kết có màu xám tro, xám trắng. Thành phần chủ yếu là cát Thạch anh, gắn
kết bởi xi măng Silíc, cấu tạo khối và phân lớp.
Chiều dày biến đổi trong phạm vi lớn từ vài mét đến hàng chục mét. Cát
kết phân bố chủ yếu trong khoảng giữa các vỉa than từ 14 ữ 15m; từ 11 ữ
12m, từ 7 ữ 8m, và từ 5 ữ 6m.
* Bột kết:
Là loại đá có mặt phổ biến trong khu mỏ, chiếm tỷ lệ 40,20%. Bột kết có
màu xám đen đến xám tro, có mặt hầu hết trong các nhịp trầm tích chứa
than, phân bố chủ yếu ở vách, trụ các vỉa than. Càng xuống sâu bột kết
chiếm tỷ lệ càng lớn hơn. Thành phần hạt chủ yếu là cát, xi măng Sét. Chiều
dày lớp thay đổi từ 0,30m đến hàng chục mét.
Đoạn đờng lò thiết kế thi công từ M100
ữ
M200 lò xuyên vỉa vận tải khu
Nam N.II mức -100 đào qua các lớp đất đá sau:
Sạn kết có màu xám sáng đến xám nâu, với hệ số kiên cố trung bình là
f = 6
ữ
8 và có diện phân bố hẹp; Cát kết có màu xám tro và xám trắng có hệ

số kiên cố trung bình là f = 6
ữ
8 chiếm tỷ lệ lớn trong khi thi công đờng lò;
Bột kết có màu xám đen đến xám tro có hệ số kiên cố trung bình là f = 4
ữ
6 và chiếm tỷ lệ lớn khi thi công đờng lò.
Từ các tài liệu khoan khảo sát và phân tích đất đá của công ty Địa Chất
Mỏ. Khu vực đờng lò đào qua theo Deere phơng pháp chỉ số chất lợng đá
(RQD = 50
ữ
75%) [1]. RMR = 38 với đá Bột kết; đá Cát kết có RMR = 45;
đá Sạn kết có RMR = 50, theo phơng pháp phân loại đá của Bieniawki [1].
Tính chất cơ lý của đất đá đờng lò đào qua đợc thể hiện trong bảng 1.1
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
6
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
4
3
.
4
0
4
8
.
6
0
4
.
8
2

(
)
4
.
4
5
0
.
3
7
1
1
1
6
.
8
0
1
2
5
.
6
0
6
.
7
4
(
)
4

.
9
0
1
.
8
4
5
2
2
4
.
8
0
2
2
5
.
8
0
0
.
7
1
(
S
T
)
V
.

1
0
V
.
1
2
V
.
1
1
2
7
4
.
8
0
2
8
0
.
4
0
3
.
9
6
(
)
3
.

3
9
0
.
5
7
1
3
1
5
.
8
0
3
1
9
.
7
0
3
.
3
8
(
)
2
.
2
5
1

.
1
3
2
4
3
9
.
4
0
4
4
1
.
0
0
1
.
3
9
(
)
1
.
3
9
0
.
0
0

0
4
8
3
.
6
0
4
8
4
.
6
0
0
.
8
7
(
)
0
.
8
7
0
.
0
0
0
V
.

9
V
.
8
V
.
7
a
30
0
45
0
40
0
V
.
7
22
0
0.0
-50
-100
-150
-200
M00
+50
+100
+150
+200
+250

+300
M50 M100 M150 M200 M250 M300 M350 M400 M450 M500
Đ ờng lò xuyên vỉa NII mức -100
Đoạn lò xuyên vỉa thiết kế thi công
LK-971-C
328.70
514.30
4
3
.
4
0
4
8
.
6
0
4
.
8
2
(
)
4
.
4
5
0
.
3

7
1
1
1
6
.
8
0
1
2
5
.
6
0
6
.
7
4
(
)
4
.
9
0
1
.
8
4
5
2

2
4
.
8
0
2
2
5
.
8
0
0
.
7
1
(
S
T
)
2
7
4
.
8
0
2
8
0
.
4

0
3
.
9
6
(
)
3
.
3
9
0
.
5
7
1
3
1
5
.
8
0
3
1
9
.
7
0
3
.

3
8
(
)
2
.
2
5
1
.
1
3
2
4
3
9
.
4
0
4
4
1
.
0
0
1
.
3
9
(

)
1
.
3
9
0
.
0
0
0
4
8
3
.
6
0
4
8
4
.
6
0
0
.
8
7
(
)
0
.

8
7
0
.
0
0
0
V
.
1
2
V
.
1
1
V
.
1
0
V
.
9
V
.
8
V
.
7
V
.

7
a
22
0
40
0
45
0
31
0
+300
+250
+200
+150
+100
+50
0.0
-50
-100
-150
-200
Sạn kết
Vỉa than chắc chắn
V
.
4
Đất phủ
Sét kết
Cát kết
Bột kết

Than bẩn
Sét than
Than
Đã khai thác
V
.
4
+300
+250
+200
+150
+100
+50
0.0
-50
-100
-150
-200
Lỗ KHOAN ĐịA CHấT
Lò xuyên vỉa khu NII mức -100
Đoạn M100 -:-M200 lò xuyên vỉa Khu NII mức -100
Hình 1.3: Trắc dọc đờng lò xuyên vỉa vận tải khu NII mức -100 (tỷ lệ 1: 1.000).
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
7
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Bảng 1.1: Tính chất cơ lý đất đá đờng lò đào qua.
Tên
đá
Giá trị
Các chỉ tiêu

Dung
trọng
(KN/m
3
)
Tỷ
trọng

Độ bền
nén
*
n

(MPa)
Độ bền
kéo
*
k

(MPa)
Lực
dính kết
C
(MPa)
Sạn
kết
Nhỏ nhất 24,2 2,59 25,934 12,267 40
Lớn nhất 27,1 2,74 202,117 31,000 77,50
Trung bình 25,8 2,67 111,180 20,947 59,14
Cát

kết
Nhỏ nhất 25,5 2,67 13,452 5,300 14,00
Lớn nhất 27,7 2,79 188,90 27,100 69,00
Trung bình 26,5 2,72 86,620 13,938 33,89
Bột
kết
Nhỏ nhất 25,4 2,62 12,525 4,500 5,60
Lớn nhất 27,5 2,82 101,760 18,400 35,80
Trung bình 26,5 2,72 46,480 10,450 20,45
1.2.4. Đặc điểm địa chất thủy văn:
Đặc điểm nớc dới đất:
- Nớc trong tầng Đệ tứ (Q): phân bố rộng rãi trên diện tích khu mỏ.
Thành phần lớp đất phủ là cát, cát pha sét, chiều dày tầng từ 0,5m đến
8,5m. Lu lợng nớc quan trắc đợc từ 0,01l/s đến 9,55 l/s và cạn dần vào mùa
khô. Nớc trong tầng này không ảnh hởng đối với khai thác.
- Nớc trong địa tầng chứa than (T
3
n): Đất đá chứa nớc trong địa tầng tuổi
T
3
n là một phức hệ chứa nớc nằm trong tầng than ở giữa tầng trên và tầng d-
ới than. Đây là một phức hệ chứa nớc áp lực nằm trong điệp chứa than Hòn
Gai - Cẩm Phả. Đất đá có mặt trong phức hệ này bao gồm cuội, sạn, cát,
bột, sét kết và các vỉa than.
Thành phần hoá học của nớc ngầm thuộc loại Bicacbonat Canxi Magie
hoặc ở dạng hỗn hợp Bicacbonat Clorua Natri Magie. Độ tổng khoáng hoá
M: 0,04 ữ 0,53 g/l. Độ pH: 5,6 ữ 8,2. Nớc thuộc loại ít cặn, nửa sủi bọt và
không ăn mòn.
1.3. Độ chứa khí:
Công tác nghiên cứu khí ở khoáng sàng khu trung tâm Khe Tam nói riêng

và ở khoáng sàng Khe Tam nói chung còn sơ lợc và mới chỉ đạt ở mức độ
tìm kiếm tỉ mỉ. Qua công tác thăm dò và nghiên cứu ta có kết quả độ chứa
khí của khoáng sàng thể hiện trong bảng 1.2
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
8
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Bảng 1.2: Độ chứa khí của khoáng sàng.
STT Chất khí
Hàm lợng
(%)
Độ chứa khí
tự nhiên
(m/tấn)
Ghi chú
1 Mêtan (CH
4
) 29,63 0,003 - 8,44 Tăng dần theo chiều sâu
2 Hyđro (H
2
) 7,84 0 - 1,268 Phân bố không rõ ràng
3 Cácbonic (CO
2
) 3,01 0 - 3,297 Giảm dần theo chiều sâu
4 Nitơ (N
2
) 48,92 - Giảm dần theo chiều sâu
Kết quả nghiên cứu hàm lợng và độ chứa khí tự nhiên ở khoáng sàng khu
trung tâm Khe Tam cho thấy độ chứa khí tăng dần theo chiều sâu kết hợp
với kiểm tra thực tế trong quá trình khai thác hầm lò mức +150 đến lộ vỉa,
tạm thời xếp phần khai thác bằng lò bằng từ mức +38 đến lộ vỉa vào loại có

khí bụi nổ loại I về khí Mêtan. Còn phần trữ lợng lò giếng có thể dự báo
loại cấp khí I ữ II (Theo báo cáo kết quả thăm dò tỷ mỉ năm 1980 và TDBS
năm 2005).
1.4. Trang thiết bị hiện có của công ty:
Bảng 1.3: Trang thiết bị hiện có phục vụ thi công.
TT Danh mục Đơn vị Số lợng
1 Quạt cục bộ YBT 60-2 chiếc 3
2 Búa chèn chiếc 3
3 Máy xúc đá 1PPN-5 chiếc 1
4 Tầu điện ắc quy TĐ8-900AT chiếc 2
5 Máy khoan khí nén cầm tay MZ-7655 chiếc 4
6 Máy nén khí trạm 1
7 Máy định hớng laze chiếc 1
8 Cầu tải đá C-650 chiếc 1
9 Goòng 3 tấn chiếc 18
10 Máy phun bê tông ZP-VIII chiếc 1
11 Máy bơm bê tông BRK32-50 chiếc 1
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
9
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Bảng 1.4: Đặc tính kỹ thuật của goòng UVG_3,3.
TT Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị
1 Thể tích tính toán m
3
3,3
2 Chiều rộng thùng mm 1320
4 Chiều cao từ đỉnh ray mm 1300
5 Chiều dài kể cả đầu đấm mm 3450
6 Cỡ đờng mm 900
7 Đờng kính bánh xe mm 350

8 Trọng lợng kg 1264
Bảng 1.5: Đặc tính tàu điện ắc quy TĐ 8_900AT.
TT Các thông số Đơn vị Giá trị
1 Cỡ đờng ray mm 600 : 900
2 Lực kéo lớn nhất KN 13
3 Tự trọng Tấn 8
4 Tốc độ km/h 7
5 Tốc độ lớn nhất km/h 10
6 Kích thớc bao(dàixrộngxcao) mm 4379x1365x1603
7 Tổng hợp ắc quy bình 70
Điện áp V 140
8 Động cơ điện 1 chiều


Công suất KW 15
Điện áp V 132
Bảng 1.6: Đặc tính quạt gió YBT 600-2.
TT Các thông số của quạt Đơn vị
Kiểu
Prakhotka 60
1 Đờng kính bánh công tác mm 600
2 Số bánh công tác bánh 2
3 Tốc độ quay bánh công tác vòng/phút 2960
4 Lu lợng gió
m/phút
200
ữ
450
5 Hạ áp tối đa mm cột nớc 410
6 Công suất của động cơ KW 30

7 Chiều dài mm 1090
8 Chiều rộng mm 730
9 Chiều cao mm 720
10 Trọng lợng kg 470
Bảng 1.7:Đặc tính kỹ thuật của máy bơm BRK32 -50.
TT Tính năng Đơn vị Số lợng
1 Lu lợng m
3
/h 7,2
2 áp suất bơm at 5
3 Công suất KW 4
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
10
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
4 Khối lợng Kg 12
5 Cấp điện áp V 380/660
Bảng 1.8: Đặc tính máy xúc 1PPN-5.
TT Các chỉ số Đơn vị Giá trị
1 Năng suất xúc m/phút 1,25
2 Dung tích gầu m 0,32
3 Các kích thớc chính m



Chiều dài m 7435
Chiều rộng m 1400
Chiều cao lớn nhất m 1650
4 Diện xúc bốc ( F ) m 4
5 Số động cơ khí nén 2
6 Công suất động cơ KW 21,5

7 Cỡ đờng xe mm 600;900
8 Cỡ hạt của đất đá lớn nhất mm 400
9 Diện tích tiết diện gơng đào m 7,5
10 Chiều cao đờng lò m 2,4
11 Trọng lợng Tấn 9
Bảng 1.9: Đặc tính kỹ thuật búa khoan khí nén cầm tay MZ-7665.

TT Các chỉ số Đơn vị Giá trị
1 Trọng lợng kg 25,5
2 Chiều dài mm 720
3 áp suất làm việc at
4 ữ 6,3
4 Chiều rộng max mm 76
5 Tần số đập Hz 34
6 Lu lợng khí lít/s 55
7 Lu lợng nớc lít/phút 6
8 Choòng khoan mm 2500
9 áp suất nớc at
2 ữ 3
10 Lỗ khoan mm
28 ữ 42
11 Chiều sâu lỗ khoan max m 5
Bảng 1.10: Đặc tính cầu tải C-650.
TT Chỉ tiêu Đơn vị Số lợng
1 Năng suất kỹ thuật
m/h
100
2 Tốc độ băng tải m/s 1,25
3 Chiều rộng băng mm 650
4 Công suất động cơ KW 11

5 Cỡ đờng ray mm
600 ữ 900
6 Kích thớc cầu tải



Dài mm 14.300
Rộng mm 1.425
Cao (khi di chuyển) mm 1.700
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
11
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ

Cao (khi vận hành) mm 2.000
7 Khối lợng tấn 14
Bảng 1.11: Đặc tính kỹ thuật của máy phun bê tông ZP-VIII
TT Tính năng Đơn vị Giá trị
1 Năng lợng phun m
3
/giờ 5
2 Cỡ hạt to nhất mm 19
3 Đờng kính ống dẫn vật liệu mm 51
4 áp suất công tác MPa
0,14 ữ0,4
5 Tiêu hao khí nén m
3
/phút
5ữ8
6 Công suất KW 4
7 Trọng lợng kg 420

8 Kích thớc bên ngoài mm 1200x640x1080
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
12
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Chơng 2: thiết kế kỹ thuật
2.1. Lựa chọn kết cấu chống cho đờng lò:
Do đờng lò thiết kế thi công đào qua đất đá có tính chất cơ lý nh sau: Bột
kết có hệ số kiên cố f = 4
ữ
6; Cát kết có hệ số kiên cố trung bình f = 6
ữ
8;
Sạn kết có hệ số kiên cố trung bình f = 6
ữ
8. Các lớp đá trên có RQD = 50
ữ
70% (theo Deere phơng pháp chỉ số chất lợng đá), RMR = 38 với đá Bột
kết; đá Cát kết có RMR = 45; đá Sạn kết có RMR = 50.
Từ đó ta chia các lại đá trên thành 2 nhóm:
Nhóm 1: Đá Bột kết.
Nhóm 2: Đá Cát kết và đá Sạn kết.
Dựa vào RMR và sơ đồ lựa chọn loại hình chống giữ hợp lý cho công
trình ngầm theo Cumminngs và Kendorski 1982 (hình 2.1) [1].
Khung thép loại trung bình hoặc
khung chống gỗ vững chắc, vỏ kín
Khung thép loại nhẹ hoặc
khung chống gỗ trung bình , vỏ kín
Neo dày.Bê tông phun với l ới thép,
trong ít tr ờng hợp khung thép hoặc khung gỗ
Neo dày trung bình với bê tông phun

Neo dày,l ới hoặc bản thép
Neo trung bình,l ới hoặc bản thép
Neo th
ua
Neo đơn chiếc
0
10
20 30 40 50
60
70
80
90
100
Vùng ổn định
Vùng không ổn định
10
20 30 40 50
60
70
80
90
100
Khung thép loại nặng, bê tông phun g ơng
hoặc cắm cọc theo yêu cầu
Hình 2.1: Sơ đồ lựa chọn loại hình kết cấu chống giữ hợp lý cho công
trình ngầm theo Cummings & Kendorski 1982.
Qua việc đánh giá các điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, thời gian tồn
tại công trình, các chỉ tiêu đánh giá chất lợng khối đá xung quanh đờng lò
và dựa vào sơ đồ (hình 2.1) ta lựa chọn kết cấu chống cho đờng lò nh sau:
Nhóm 1: Có RMR = 38 có thể chống giữ bằng khung thép nhẹ hoặc

khung chống gỗ trung bình, vỏ kín và từ điều kiện vật t trang thiết bị hiện
có trong thi công của công ty, ta sử dụng khung thép SVP-22 linh hoạt về
kích thớc và tấm chèn bê tông cốt thép để chống giữ cho đoạn đờng lò đào
trong đá bột kết.
Nhóm 2: Có RMR = 45 với đá Cát kết; RMR = 50 với đá Sạn kết, ta có
thể chống giữ đờng lò bằng neo dày bê tông phun lới thép, trong ít trờng
hợp khung thép hoặc gỗ vậy ta sử dụng neo và bê tông phun để chống giữ
cho đoạn đờng lò đào qua đá Cát kết và đá Sạn kết.
2.2. Tính toán khung chống cho đoạn đờng lò đào qua đá nhóm 1:
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
RMR
13
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Đờng lò cần thiết kế là lò bằng xuyên vỉa với nhiệm vụ chính là vận tải
than và đất đá thải các vỉa 8, 9, 10 của khu Nam công ty than Dơng Huy.
Với sản lợng khai thác là 280.000 T/năm.
Ta có tổng khối lợng vận chuyển qua đờng lò trong 1 năm là:
Q = A + 0,3A (2:1)
trong đó:
A_ sản lợng khai thác hàng năm của khu mỏ; A = 280.000 T/năm.
0,3A_lợng đá thải trong quá trình khai thác.
Thay các giá trị trên vào công thức (2:1) nhận đợc:
Q = 280.000 + 0,3. 280.000 = 364.000 T/năm.
Vậy sản lợng cần thông qua đờng lò là 364.000 T/năm.
Khối lợng vận chuyển qua đờng lò trong 1 ngày đêm là:
A
m
=
N
Q

(2: 2)
trong đó:
Q_ sản lợng cần thông qua đờng lò trong 1 năm; Q = 364.000T/năm.
N_ số ngày làm việc trong năm; N = 300 ngày.
Thay các giá trị vào công thức (2: 2) nhận đợc:
A
m
=
300
000.364
= 1.213 T/ngày đêm.
2.2.1. Xác định kích thớc mặt cắt ngang đờng lò theo điều kiện phơng
tiện vận tải:
Do yêu cầu vận chuyển trong đờng lò và trang thiết bị vận tải hiện có của
công ty, phơng tiện vận tải trong đờng lò là tàu điện TĐ 8 _ 900AT và
goòng UVG_3,3 với đặc tính kỹ thuật thể hiện trong bảng 1.5: Đặc tính kỹ
thuật của tàu điện TDD8_900AT và bảng 1.4: Đặc tính kỹ thuật của goòng
UVG_3,3.
Từ các thông số kỹ thuật của phơng tiện vận tải sử dụng ta xác định kích
thớc mặt cắt ngang đờng lò theo phơng tiện vận tải và khoảng cách an toàn
theo quy định.
Ta thiết kế kỹ thuật đờng lò xuyên vỉa với mặt cắt ngang đờng lò tờng
thẳng vòm bán nguyệt có một đờng xe và nối ngời đi lại với các khoảng các
an toàn đợc thể hiện trong hình 2.2: Sơ đồ tính toán mặt cắt ngang đờng lò
theo phơng tiện vận tải và khoảng các an toàn.
Ray P-24
A
m
n
b

a
1
c
1
d e
h
h
a
900
a
c
B
y
B
Đ
B
SD
H
Đ
H
SD
x
h
1
ống gió vải

600
h
2
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51

14
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Hình 2.2: Sơ đồ tính toán mặt cắt ngang đờng lò (tỷ lệ 1:500).
Trong đó:
A_chiều rộng lớn nhất của phơng tiện vận tải; A = 1365mm.
h_chiều cao lớn nhất của phơng tiện vận tải từ mức đỉnh ray; h = 1603mm.
h
a
_chiều cao từ lớp đá lát tới đỉnh ray; h
a
= 250mm.
h
2
_chiều cao từ lớp đá lát tới điểm cao nhất của phơng tiện vận tải;
h
2
= h + h
a
= 1603 + 250 =1853mm, ta lấy h
2
= 1860mm.
n_chiều rộng nối ngời đi lại tại mức cao nhất của phơng tiện vân tải;
n

700mm ta lấy n = 1000mm.
m_khoảng cách từ kết cấu chống tới phơng tiện vận tải tại điểm cao nhất;
m

200mm ta lấy m = 500mm.
b_khoảng cách tim đờng lò và tim đờng xe;

b =
22
mAn
n
A ++
+
=
2
50013651000
1000
2
1365 ++
+
= 250mm.
a_khoảng cách từ kết cấu chống tại điểm cao nhất của phơng tiện vận tải tới
tim đờng xe bên không có nối ngời đi lại;
a =
b
mAn

++
2
=
2
50013651000 ++
- 250 = 1182mm ta lấy
a = 1190mm
c_khoảng cách từ kết cấu chống tới tim đờng xe tại điểm cao nhất của ph-
ơng tiện vận tải bên nối ngời đi lại;
c =

b
mAn
+
++
2
=
2
50013651000 ++
+ 250 = 1682mm, ta lấy
c = 1690mm
B_chiều rộng đờng lò tại điểm cao nhất của phơng tiện vận tải;
B = n + A + m = 1000 + 1365 + 500 = 2865mm. ta lấy B = 2870mm
B
SD
_chiều rộng sử dụng của đờng lò tại nền lò; B
SD
= 3580mm.
B
Đ
_chiều rộng khai đào;
B
Đ
= B
SD
+ B
KCC
+B
KT.
B
KCC

_chiều dầy kêt cấu chống;
B
KCC
= 2.chiều dầy chèn + 2.chiều dầy khung chống
B
KCC
= 2.50 + 2.110 = 320mm.
B
KT
_khoảng cách kỹ thuật lắp dựng kết cấu chống; B
KT
= 50mm.
Thay các giá trị vào công thức tính chiều rộng khai đào nhận đợc:
B
Đ
= 3580 +320 + 50 = 3950mm.
h
1
_chiều cao tờng thẳng; h
1
= 1100mm.
H
SD
_chiều cao sử dụng đờng lò; H
SD
= 2890mm.
H
Đ
_chiều cao khai đào đờng lò;
H

Đ
= H
SD
+ B
KCC
+ B
KT
.
H
Đ
= 2890 + (2.50 + 110) + 50 = 3150mm
x_chiều rộng của rãnh thoát nớc; x = 450mm.
y_ chiều cao của rãnh thoát nớc; y = 400mm.
d_khoảng cách từ kết cấu chống tới tim rãnh nớc; d = 500mm.
e_khoảng cách từ tim rãnh nớc và tim đờng lò; e = 1290mm.
c
1
_khoảng cách từ kết cấu chống tới tim đờng xe tại nền lò bên nối ngời đi
lại;
c
1
=
b
B
SD
+
2
=
2
3570

+ 250 = 2035mm ta lấy c
1
= 2040mm.
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
15
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
a
1
_khoảng cách từ kết cấu chống tới tim đờng xe tại nền lò bên không có
nối ngời đi lại;
a
1
=
b
B
SD

2
=
2
3570
- 250 = 1535mm ta lấy a
1
= 1540mm
g_chiều dài của tà vẹt gỗ; g = 1700mm.
Từ các kích thớc trên của đờng lò ta có hình dạng kích thớc mặt cắt
ngang đờng lò thể hiện trong (hình 2.3)
ống gió vải
6
00

A
A
400
3950
3150
2890
ống gió vải

600
Tà vẹt gỗ
Mặt cắt A - A
Mức đỉnh ray
Tấm chèn bê tông 1100x200x50
3150
2890
Ray P-24
5001000
250
1540
500 1290
250
2040
3580
250
250
1100
1860
1100
1603
1365

900
450
800 800
700 700
1190
1690
Hình 2.3: Kích thớc mặt cắt ngang đờng lò (tỷ lệ 1:500).
Ta có:
-Diện tích sử dụng đờng lò trớc khi lún S
SD1
= 8,9m
2
.
-Diện tích sử dụng đờng lò sau khi lún S
SD
= 8m
2
.
-Diện tích thực đào gơng lò cha tính rãnh nớc S
Đ1
= 10,9m
2
.
-Diện tích khai đào cả rãnh nớc S
Đ
= 11m
2
.
2.2.2. Kiểm tra diện tích sử dụng đờng lò theo điều kiện thông gió:
Sau khi xác định kích thớc đờng lò theo phơng tiện vận tải và khoảng

cách an toàn theo quy định, ta cần kiểm tra lại tiết diện đờng lò vừa xác
định theo điều kiện thông gió trong đờng lò.
Vận tốc gió trong đờng lò đợc xác đinh theo công thức sau:
v =
SD
SN
qQk
60

(m/s) (2:3).
trong đó:
v_vận tốc gió trong đờng lò; 0,15

v

8 m/s.
k_hệ số dự trữ; lấy k =1,5.
Q_sản lợng khai thác hàng năm; Q = 280.000 tấn/năm.
q_sản lợng gió cần thiết cho 1 tấn khoáng sản; khu vực khai thác thuốc
hạng II về khí bụi nổ nên q = 1,25m
3
/tấn phút.
N_số ngày làm việc trong năm; N = 300 ngày.
S
SD
_diện tích sử dụng đờng lò; S
SD
= 8 m
2
.

thay các giá trị trên vào công thức (2:3) nhận đợc:
v =
8.300.60
25,1.280000.5,1
= 3,64 m/s

8 m/s.
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
16
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Vậy kích thớc mặt cắt ngang ta tính toán bên trên là thỏa mãn điều kiện
thông gió trong đờng lò.
2.2.3. Tính toán áp lực đất đá tác dụng lên kết cấu chống:
Đoạn lò cần thiết kế thi công đào qua lớp đá Bột kết có f = 4
ữ
6 .Để đảm
bảo an toàn cho công tác tính toán áp lực đất đá và tính toán kết cấu chống
giữ cho đờng lò sau này. Vậy ta lấy giá trị hệ số kiên cố của đá bột kết f = 4
để tính toán áp lực tác dụng lên khung chống đoạn đờng lò đào qua đá Bột
kết.
2.2.3.1. áp lực đất đá nóc lò:
Theo Tximbarevich thì sau khi đào, phía nóc khoảng trống hình thành
vòm sụt lún dịch chuyển thẳng về phía khoảng trống. Khối đá ở phía ngoài
vòm sụt lún ở trạng thái cân bằng ổn định. Trọng lợng đá vòm sụt lún là
nguyên nhân gây ra áp lực đá phía nóc lên khung, vỏ chống nh (hình 2.4)
[2].
Hình 2.4: Sơ đồ tính toán áp lực nóc đờng lò theo Tximbarevich.
áp lực nóc lò đợc tính theo công thức sau:
q
n

= b
1
.

(2:4)
trong đó:

_trọng lợng thể tích của đá Bột kết;

= 26,5KN/m
3
.
b
1
_chiều cao vòm phá hủy đợc tính theo công thức sau:
b
1
=
f
a
1
(2:5)
a
1
_nửa chiều rộng vòm phá hủy, đợc tính theo công thức:
a
1
= a + h.tg

2
90
0

(2:6)
a_nửa chiều rộng đờng lò; a =
2
95,3
= 1,970m.
h_chiều cao đờng lò; h = 3,150m.

_góc ma sát trong của đất đá theo Prôtôđiacônốp thì:

= acrtg(f)
f_hệ số kiên cố của đất đá; f = 4.

= acrtg(4) = 75
0
57

.
thay các giá trị trên vào công thức (2:6) nhận đợc:
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51

17
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
a
1
= 1,970 + 3,15.tg









2
577590
'00
= 2,36m.
thay giá trị a
1
= 2,36m và f = 4 vào công thức (2:5) ta có chiều cao vòm phá
hủy:
b
1
=
4
36,2
= 0,59m.
thay các giá trị vào công thức (2:4) nhận đợc:
q

n
= 0,59. 26,5 = 15,64 KN/m
2
.
áp lực nóc tác dụng lên khung chống với bớc chống L là:
q
n
=15,64. L = 15,64L KN/m.
2.2.3.2. áp lực sờn đờng lò:
Sơ đồ tính toán áp lực sờn tác dụng lên đờng lò thể hiện nh trong (hình
2.5)
Hình 2.5: Sơ đồ tính toán áp lực sờn đờng lò.
Theo Tximbarevich áp lực sờn đờng lò tính theo công thức sau:
q
S1
=









2
90

0
2

1


tgh

(2:7)
q
s2
=









2
90

0
2
2


tgh
trong đó:

_trọng lợng thể tích đá;

= 26,5 KN/m
3
.
h
1
_chiều cao vòm phá hủy; h
1
= b
1
= 0,59m.
h
2
_chiều cao từ nóc vòm phá hủy đến nền công trình;
h
2
= h
1
+ h
h_ chiều cao đờng lò; h = 3,150m.
ta có:
h
2
= 0,59 + 3,15 = 3,74m.

_góc nội ma sát của đất đá theo Prôtôdiacônốp;

= 75
0
57

.
thay các giá trị trên vào công thức (2:7) nhận đợc:
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
18
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
q
s1
=









2
577590
.59,0.5,26
'00
2
tg
= 0,237 KN/m
2
.
q
s2
=

2
577590
.74,3.5,26
'00
2
tg
= 1,50 KN/m
2
.
áp lực sờn trung bình tác dụng lên đờng lò là:
q
s
=
2
21 SS
qq +
=
2
50,1237,0 +
= 0,87 KN/m
2

.
áp lực sờng tác dụng lên khung chống với bớc chống L là:
q
s
= 0,87. L = 0,87L KN/m.
2.2.3.3. áp lực nền đờng lò:
Sơ đồ tính toán áp lực nền đờng lò theoTximbarevich đợc thể hiện trong
(hình 2.6)
Hình 2.6: Sơ đồ tính toán áp lực nền theo Tximbarevich.
Dới tác dụng của tải trọng giới hạn p
0
(do tác dụng của cột đá BCDĐ và
trọng lợng khung vỏ chống gây ra) khối đá ABC có thể dịch chuyển xuống
phía dới dọc theo AB coi AC là tờng chắn giả định mặt AC chịu tác dụng
của áp lực chủ động q
cđ
. Tác động đó đẩy khối đá ACE trồi lên khoảng
chống dọc theo mặt trợt AE. Nh vậy, khối ACE gây áp lực bị động q
bđ
lên
AC.
ta có:
Q
nền
= (Q
cđ
- Q
bđ
).tg

2
90
0

(2:8).
trong đó:
Q
cđ
_lực chủ động; Q
cđ
=

+
2
90

2
.
0
2
00
2
0


tgXp
X
.
Q
bđ
_lực bị động; Q
bđ
=

+
2
90

2
1
0
2
0


tgX
.
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
19
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Do đá nóc, sờn và nền là nh nhau (đồng nhất), nếu có thể bỏ qua trọng l-
ợng của khung vỏ chống có thể xác định chiều sâu giới hạn X
0
một cách
gần đúng theo biểu thức (2: 9).
X
0
=

+
2
90
1
2
90
).(
0
4
0
4
1

tg
tgbh
(2: 9)
trong đó:
h_chiều cao đờng lò; h = 3,150m.
b
1
_chiều cao vòm phá hủy; b
1
= 0,59m.

_góc ma sát trong của đất đá theo Prôtôdiacônốp;

= 75
0
57

.
thay các giá trị trên vào biểu thức (2:8) nhận đợc:
X
0
=
( )

+
2
577590
1
2
577590
.59,015,3
'00
4
'00
4
tg
tg
= 8,61.10
-4
m.

Ta thấy chiều sâu giới hạn X
0
quá nhỏ

0 do đó áp lực đất đá nền lò coi
nh bằng 0.
2.2.4. Xác định nội lực trong khung chống:
2.2.4.1. Sơ đồ tính toán:
Từ các số liệu tính toán đợc trong phần trên ta có sơ đồ tính toán nội lực
trong khung chống nh trong (hình 2:7).
q
n
= 15,64L KN/m
q
s
= 0,87L KN/m
q
s
= 0,87L KN/m
h
R
R
A
B
Y
A
X
B
Y
B

X
A
Hình 2.7: Sơ đồ tính toán nội lực trong khung chống.
Do đặc điểm liên kết là khung cứng với 2 gối tựa bậc 2, vì vậy hệ là siêu
tĩnh bậc 1. Ta đa hệ siêu tĩnh bậc 1 trên thành hệ cơ bản bằng cách thay liên
kết thừa X
A
bằng lực X để tính toán nội lực trong khung chống. Hệ cơ bản
đợc thể hiện trong (hình 2:8).
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
20
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
q
n
= 15,64L KN/m
q
s
= 0,87L KN/m
q
s
= 0,87L KN/m
h
R
R
X
A
B
Y
A
X

B
Y
B
Hình 2.8: Hệ cơ bản của khung chống.
2.2.4.2. Tính toán nội lực trong khung chống:
Đầu tiên ta đi tính giá trị của phản lực thừa và các giá trị phản lực của gối
tựa:
Phơng trình chính tắc của hệ cơ bản là:
q
X
111
. +

= 0 (2:12)
11
1

q
X

=
X=
3223
432234433
2
4
3
2
).
3

2
.
4
3
.3
2
.
4
1
()
4
(
RRhRhh
qRRhRhRhhqRRhRh
sn



+++
+++++

X = -
C
BA
trong đó:
A =
n
qRRhRh )
4
(

433
+

B =
s
qRRhRhRhh ).
3
2
.
4
3
.3
2
.
4
1
(
432234
++++

C =
3223
2
4
3
2
RRhRhh


+++

trong đó: q
n
= 15,64L KN/m; q
s
= 0,87L KN/m; h = 1,1m;
R_bán kính trục trung hòa của của khung thép;
R = R
SD
+
2
KT
d
Trong đó:
R
SD
_bán kính sử dụng bên trong khung thep; R
SD
= 1,790m.
d
KT
_chiều dầy khung thép, với khung thép SVP-22; d
KT
= 0,11m.
thay các giá trị trên vào công thức trên ta có:
R = 1,790 +
2
11,0
= 1,84 m.
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
21

Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Thay các giá trị trên vào các công thức ta có:
A =
L64,15).84,184,1.1,184,1.1,1.
4
(
433
+

= 156,27L KN.
B =
L87,0)84,1.
3
2
84,1.1,1.
4
3
84,1.1,1.384,1.1,1.
2
1,1.
4
1
(
432234
++++

B = 35,05L KN.
C =
3223
84,1.

2
84,1.1,1.484,1.1,1.1,1.
3
2


+++
= 32,56
Từ các giá trị trên ta có:
X =
56,32
05,3527,156 LL

= - 3,72L KN.
Giá trị của X âm thể hiện chiều của X ngợc với chiều giả định.
Từ hình 2.8 ta thấy hệ có tính đối xứng trục ta có:
X
A
= X
B
= -3,72L KN.
Y
A
= Y
B
= R.q
n
= 1,84.15,64L = 28,78L KN.
Sau khi xác định đợc phản lực gối tựa ta xác định nội lực thực tế phát
sinh trong kết cấu chống:

Xét phần tờng thẳng:
X
A
y
Y
A
Q
T
N
T
M
T
q
s
= 0,87L
KN/m
Hình 2.9: Sơ đồ tính nội lực trong tờng.
Mô men trong tờng:
M
T
= - q
s
.
2
2
y
+ X
A
.y
Lực dọc trong tờng:

N
T
= -Y
A
= - q
n
.R
Lực cắt trong tờng:
Q
T
= X
A
- q
s
.y
Thay các giá trị vào các phơng trình trên ta có bảng nội lực trong tờng
(bảng 2.1).
Xét phần vòm:
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
22
Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng CTN & Mỏ
Hình 2.10: Sơ đồ tính nội lực trong vòm.
Mô men trong vòm:
=

M
Y
A
.(R - R.cos

) - q
n.
2
)cos.(
2

RR


- q
s
.
2
)sin.(
2

Rh +

+ X
A
.(h + R.sin

)
Lực dọc trong vòm:

N
= q
n
.(R - R.cos

).cos

- q
s
.(h + R.sin

).sin

- Y
A
.cos

+ X
A
.sin

Lực cắt trong vòm:

Q
= - q
s
.(h + R.sin

).cos

- q
n
.(R - R.cos

).sin

+ X
A
.cos


+ Y
A
. sin

thay các giá trị vào các phơng trình trên ta có bảng nội lực trong vòm (bảng
2.2).
Bảng 2.1: Nội lực trong tờng.
y q
n
q
s
R X
A
N Q M
0 15,64L 0,87L 1,84 -3,72L -28,78L -3,72L 0,00
Sinh viên: Phạm Trung Khoa Lớp: XDCTN& Mỏ K51
23
§å ¸n tèt nghiÖp ngµnh x©y dùng CTN & Má
0,2 15,64L 0,87L 1,84 -3,72L -28,78L -3,90L -0,77L
0,4 15,64L 0,87L 1,84 -3,72L -28,78L -4,07L -1,56L
0,8 15,64L 0,87L 1,84 -3,72L -28,78L -4,42L -3,26L
1 15,64L 0,87L 1,84 -3,72L -28,78L -4,59L -4,16L
1,1 15,64L 0,87L 1,84 -3,72L -28,78L -4,68L -4,62L
B¶ng 2.2: Néi lùc trong vßm.

ϕ
q
n
q
s
X
A
Y
A
h R N Q M
0 15,64L 0,87L -3,72L 28,78L 1,1 1,84 -28,78L -4,68L -4,62L
15 15,64L 0,87L -3,72L 28,78L 1,1 1,84 -28,17L 2,28L -5,18L
30 15,64L 0,87L -3,72L 28,78L 1,1 1,84 -24,33L 7,72L -2,68L
45 15,64L 0,87L -3,72L 28,78L 1,1 1,84 -18,50L 10,29L 1,80L
60 15,64L 0,87L -3,72L 28,78L 1,1 1,84 -12,45L 9,43L 6,69L
75 15,64L 0,87L -3,72L 28,78L 1,1 1,84 -7,94L 5,59L 10,40L
90 15,64L 0,87L -3,72L 28,78L 1,1 1,84 -6,28L 0,00 11,78L
Sinh viªn: Ph¹m Trung Khoa Líp: XDCTN& Má K51
24
§å ¸n tèt nghiÖp ngµnh x©y dùng CTN & Má
Q (KN)
N (KN)
M (KN.m)
-
28,78L
28,17L
24,33L
18,50L
12,45L
7,94L

-
3,72L
3,90L
4,07L
4,42L
4,59L
4,68L
2,28L
7,72L
10,29L
9,43L
5,59L
0
10,40L
6,69L
1,80L
2,68L
5,18L
4,62L
4,16L
3,26L
1,56L
0,77L
0 0
+
-
6,28L
0
28,78L
28,78L

28,78L
28,17L
24,33L
18,50L
12,45L
7,94L
28,78L
28,78L
28,78L
3,72L
3,90L
4,07L
4,42L
4,59L
4,68L
5,59L
9,43L
10,29L
7,72L
2,28L
11,78L
10,40L
6,69L
1,80L
2,68L
5,18L
4,62L
4,16L
3,26L
1,56L

0,77L
28,78L
28,78L
28,78L
28,78L
28,78L
H×nh 2.11: BiÓu ®å néi lùc trong khung chèng.
2.2.5. TÝnh to¸n kÕt cÊu chèng, hé chiÕu chèng:
Sinh viªn: Ph¹m Trung Khoa Líp: XDCTN& Má K51
25