ĐỒ án GIẾNG NGHIÊNG 800m 15 độ 265

GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

LỜI MỞ ĐẦU
Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đòi hỏi nhu cầu tiêu thụ năng
lượng ngày càng lớn. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước, ngành khai thác
khoáng sản nói chung và ngành khai thác than nói riêng cũng có những mức tăng
trưởng vượt bậc do đó trữ lượng than ngày càng giảm, cần phải mở rộng khai thác
xuống những độ sâu lớn hơn.
Giếng nghiếng chính là một công trình cơ bản của mỏ than hầm lò, thường kết
hợp với lò bằng để mở vỉa khoáng sản. Ngày nay, có những mỏ xây dựng những cặp
giếng nghiêng có diện tích lớn để phục vụ việc nâng cao sản lượng khai thác của toàn
mỏ, có nhiệm vụ vận chuyển lượng than khai thác từ các mức lên mặt đất.
Trong thời gian học tập tại trường Đại học Mỏ - Địa chất, chuyên ngành Xây
dựng công trình ngầm và mỏ, được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo ThS Nguyễn
Tài Tiến, Nhóm 17 đã hoàn thành bản đồ môn học “Xây dựng công trình ngầm trong
mỏ”. Bản đồ án gồm bốn chương:
Chương 1 – Vấn đề chung về công tác thiết kế quy hoạch.
Chương 2 – Thiết kế kỹ thuật.
Chương 3 – Thiết kế thi công.
Chương 4 – Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Do kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót,
tôi rất mong được sự góp ý của các thầy cô và các bạn để bản đồ án được hoàn thiện
hơn.
Hà Nội, 21 – 4 - 2015
Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Tiến Huy
Tô Phương Lâm
Phạm Văn Hưng

Nhóm 17

1

Nguyễn Tiến Huy


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

CHƯƠNG 1
CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CÔNG TÁC THIẾT KẾ QUY HOẠCH
1.1 Tình hình chung về công trình
Tên công trình: Thiết kế thì công đoạn thân giếng nghiêng chính.
Chiều dài : 800 (m).
Tuổi thọ : 30 năm.
Góc dốc : 150.
Đường lò có dạng tường thẳng, vòm bán nguyệt với các thông số khi sử dụng là:
Chiều rộng đường lò

: B1 = 5600 mm

Chiều cao tường

: H = 1200 mm

Công trình đào trong miền đất đá đồng nhất có chỉ số như bảng sau:
Bảng 1.1: Chỉ tiêu cơ lý của đá

Tên đất đá
IIb

Hệ số kiên cố (f)
8

Trọng lượng thể tích (T/m3)
2,65

Công trình thiết kế là đoạn thân giếng nghiêng chính. Đây là đường lò nằm
nghiêng có lối thông trược tiếp ra mặt đất, công dụng chính để vận tải khoáng sản và
thoát gió bẩn cho mỏ hầm lò.

1.2 Lựa chọn vật liệu và kết cấu chống giữ
1.2.1 Thực trạng sử dụng kết cấu chống trong các đường lò
a, Kết cấu chống gỗ
Gỗ là loại vật liệu được sử dụng làm kết cấu chống giữ trong các đường lò từ
lâu đời. Trong các năm gần đây các ngành công nghiệp luyện kim, sản xuất vật liệu
xây dựng phát triển ở trình độ cao nhưng gỗ vẫn là loại vật liệu được sử dụng phổ biến
vì có những ưu điểm như: Chế biến gia công đơn giản, dễ thích ứng, cho phép nhận
thấy và nghe thấy khi áp lực đất đá phát triển đến trạng thái nguy hiểm, vận chuyển dễ
dàng, sử dụng được nguồn nguyên liệu địa phương.
Nhóm 17

2

Nguyễn Tiến Huy

GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

Tuy nhiên kết cấu chống gỗ vẫn còn những nhược điểm: Biến dạng nhiều khi
chịu tải, không liên kết với khối đá, và hầu như không sử dụng lại được, kết cấu chống
tạm và cố định quá hạn phải dỡ bỏ vì vậy gây ra biến đổi cơ học trong khối đá, dễ
cháy, dễ mục lát, gây ra sức cản khí động học lớn, không thích hợp sử dụng trong điều
kiện ẩm ướt.
Gỗ sử dụng để chống cố định hầu như chỉ được áp dụng trong các đường lò có
tuổi thọ nhỏ, thường không quá 2 đến 3 năm, áp lực nóc tương đối nhỏ, ít biến đổi.
b, Kết cấu chống thép
Kết cấu chống thép là kết cấu được sử dụng rộng rãi, chiếm tỉ lệ lớn nhất trong
hầu hết các lò bằng, lò nghiêng của nước ta dưới dạng vì chống cứng (thép chữ I hoặc
thép Ray), vì chống linh hoạt về kích thước (thép lòng máng SVP).
Vì chống thép có khả năng chịu lực cao, dùng trong đất đá có độ bền bất kỳ, áp
lực lớn nhưng dễ bị han gỉ nhất là trong điều kiện môi trường ẩm ướt có xâm thực.
Thông thường được sử dụng cho các đường lò có thời gian phục vụ từ 5 đến 7
năm trở lên.
c, Kết cấu chống bằng bê tông, bê tông cốt thép liền khối.
Loại kết cấu này thường được sử dụng cho các đường lò có tuổi thọ cao (lớn
hơn 20 năm), chịu áp lực lớn, vỏ bê tông có khả năng cách nước tốt. Kết cấu chống loại
này được sử dụng với tỉ lệ rất ít trong các mỏ hầm lò bởi công tác thi công vỏ chống rất
phức tạp, khó khăn, giá thành chống giữ đường lò lớn.
d, Kết cấu chống bằng gạch, đá.
Loại kết cấu này hiện nay hầu như không được sử dụng. Bởi công tác thi công
vỏ chống quá phức tạp, khó khăn, và tốc độ xây dựng chậm.
e, Neo, bê tông phun.
Là kết cấu chống sử dụng ở những điều kiện địa chất phức tạp, neo kết hợp bê
tông phun tạo ra kết cấu chống tối ưu có thể dùng là kết cấu chống tạm hoặc kết cấu

chống cố định.

Nhóm 17

3

Nguyễn Tiến Huy


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

1.2.2 Lựa chọn sơ bộ phương án chống giữ đường lò
Vì công trình thuộc loại đường lò cơ bản, có thời gian tồn tại song song với thời
gian tồn tại của mỏ hầm lò nên kết cấu chống phải đảm bảo độ bền sử dụng trong thời
gian dài. Vì toàn bộ thân giếng được đào qua lớp đá đồng nhất cứng ổn định nên ta lựa
chọn sơ bộ kết cấu chống cho đường lò là khung chống bằng thép lòng máng SPV - 27.

Hình 1.2: Mặt cắt ngang của vì thép SVP-27
Bảng 1.2: Đặc tính kỹ thuật của thép SVP-27

Đại lượng
Mã hiệu thép
Diện tích mặt cắt ngang
Mô men chống uốn: Wx
Chiều cao: h
ứng suất nén cho phép: [σn]
ứng suất kéo cho phép: [σk]
Bán kính quán tính: i

Nhóm 17

Đơn vị

Số lượng

SVP -27
2

cm
cm3
cm
kG/cm2
kG/cm2
cm

4

34,37
100,2
12,3
2700
2700
4

Nguyễn Tiến Huy


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

1.3 Thiết kế quy hoạch đường lò
1.3.1: Quy hoạch của côngtrình trong hệ thống côngtrình ngầm

m
800
0

15

4m

800

Hình 1.2: Trắc dọc côngtrình

5,6 m

800 m

Hình 1.2: Bình đồ của đoạn thân giếng nghiêng

Nhóm 17

5

Nguyễn Tiến Huy

GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

Hình 1.3: Mặt cắt ngang tiết diện sử dụng thân giếng

1.3.2 Xác định kích thước bên ngoài vỏ chống
Phần thân giếng được chống bằng khung chốngthépSVP - 27có chiều cao mặt
cắt ngang là 0,123m, và được chèn bằng các tấm bê tông cốt thépcó chiều dày 0,05m
do đó chiều rộng đường lò khi đào là:
Bđ = B + 2(bkct + bch+ 0,05)

[m]

Trong đó:
B – chiều rộng sử dụng của đường lò, B = 5,6 m;
bkct – chiều cao mặt cắt ngang khung chốngthép SVP - 27, bkct= 0,123 m;
bch – chiều dày tấm chènbê tông cốt thép, bch = 0,05 m;
0,05 – Độ linh hoạt của kết cấu chống, m;
Bđ = 5,6 + 2(0,123 + 0,05+0,05) = 6,046 ≈ 6,1 (m)
Khi đó chiều cao khai đào sẽ là:
Hđ=ht+Bđ/2=1,2+6,1/2=4,25 (m)
Diện tích đào là:

Sđ = Bđ ×h t +

Nhóm 17

π ×Bđ 2

π ×6,12
= 6,1 × 1,2 +
= 21,93 ≈ 22 (m 2 )
8
8

6

Nguyễn Tiến Huy


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

Hình 1.6: Sơ đồ mặt cắt ngang đường lò khi có khung chống

Nhóm 17

7

Nguyễn Tiến Huy


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ CHỐNG GIỮ ĐƯỜNG LÒ

2.1 Đánh giá độ ổn định khối đá
Từ các thông số cơ lý của đá (bảng 1.1) ta tính được góc ma sát trong của đá
theo công thức:
Từ đó ta xác định được độ bền nén đơn trục của khối đá. Theo phương pháp xác
định độ kiên cố của GS. Protodiakonov ta có:
Trong đó:
: Độ bền nén đơn trục của mẫu đá, kG/cm2.
Từ đó ta có:
= 100.f = 100×8 =800 (kG/cm2)
Như vậy, qua đánh giá sơ bộ với cường độ kháng nén của của mẫu đá

s n =800

(kG/cm2) ta nhận thấy khối đá xung quanh công trình ngầm có độ ổn định trung bình.

2.2 TÍNH TOÁN ÁP LỰC MỎ
Mặt cắt ngang đường lò khai đào có dạng tường thẳng vòmbán nguyệt với
cácthông số như sau:
Chiều rộng đường lò : 6,1 m
Bánkínhphần vòm

: 3,05 m

Chiều cao phần tường thẳng : 1,2 m
Do phần thân và đáy giếng được bố trí ở độ sâu tương đối lớn nên để xác định
áp lực đát đá tác dụng lên đường lòáp dụng giả thuyết của Tximbarevich, sơ đồ tính
toán như hình 2.1:

Nhóm 17

8

Nguyễn Tiến Huy


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

h0

qn

qs1

ht

ϕ/2

°+

45°

45

+ ϕ/

2

qs1

q s2

qs2

B

A

Hình 2.1: Sơ đồ tínhtoánáp lực đất đátác dụng lênthân giếng

2.2.1. Tínhtoánáp lực tác dụng lênnóclò
Áp lực nóclòtác dụng lên một khung chống được xác định theo công thức:
qn= L. γ. ho. cosα (T/m)
Trong đó:
L - bước chống, m;
γ - Trọng lượng thể tích trung bình của đất đá phần thân lò, γ =2,65, T/m3;
α - góc nghiêng của đườnglò, α = 150;

h0 - chiều cao vòm phá huỷ của đất đá nóc lò, xác định theo công thức:
Trong đó:
f – hệ số kiên cố của đất đá, f = 8;
A – chiều rộng vòmáp lực, A được xác định theo công thức sau:

A = Bd +2

Nhóm 17

h
90o + φ

tan
2
9

(m)

Nguyễn Tiến Huy


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

Trong đó:
Bđ – chiều rộng đường lò khi đào, Bđ =6,1 m;
h – chiều cao đường lò khi đào, h = ht+R = ht+Bđ/2 = 1,2+3,05 = 4,25 m;
ϕ - góc ma sát trong của đất đá, ϕ = arctan(f) = arctan(8) = 82,90
Thay vào công thức ta được:
A = 6,1+2

4,25
= 6,63
900 +82,90
tan
2

(m)

Từ đó ta tính được:
h0 = 6,63/(2×8) = 0,41

(m)

Vậy áp lực nóc của đường lò:
qn = L×2,65×0,41×cos15o = 1,06.L (T/m)
2.2.2Tínhtoánáp lực tác dụng vào phần sườn đườnglò
Áp lực sườn của đất đá xung quanh đườnglòtác dụng lên một khung chống được
xác định theo công thức:
- Mức nóclò:

 90 - φ 
q s1 =L.γ.h 0.tan 2 
÷
 2 
- Mức nền lò:

q s2 =L.γ.(h 0 +

h
 90 - φ 
).tg 2 
÷
cosα
 2 

Ở đây ta lấy giá trị trung bình của qs1 và qs2 làm giá trị tínhtoán:

qs =

q s1 +qs2

h 

2  90 - φ 
=L.γ.  h 0 +
÷.tan 
÷
2
2.cosα 

 2 

Thay các giá trị vào công thức ta được:
0
0
4,25 

2  90 - 82,9 
qs = L×2,65×  0,4+
×tan 
÷= 0,03L (T/m)
2.cos150 ÷
2





Nhóm 17

10

Huy

Nguyễn Tiến


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

2.2.3Tínhtoánáp lực nền
Chiều sâu giới hạn của vùng phá huỷ nền được tính theo công thức:

(h+b1 ).tan 4 (450 - φ/2)
Xn =
1- tan 4 (450 - φ/2)
Trong đó:
h – chiều cao đường lò khi đào, h = 4,25 m;
ho – chiều cao vòm phá hủy, ho = 0,41 m;
φ - góc ma sát trong của đất đá xung quanh lò, φ = 82,90;
Thay các giá trị vào công thức ta được:

Xn =

(4,25 + 0,41)×tan 4 (450 1- tan 4 (450 -

82,90
)
2
= 0,07.10-3

82,90
)
2

Vì chiều sâu vòm phá hủy của đất nền rất nhỏ (0,07 cm). Nên áp lực nền gây ra
cho đường lò rất nhỏ, do vậy ta bỏ qua áp lực nền.
2.2.4 Tổ hợp tải trọng và sơ đồ tính
Khung chốngthép lắp dựng trong côngtrình được chôn chặt phần chân xuống
nền, tương ứng với liên kết bậc 2. Như vậy hệ kết cấu là siêu tĩnh bậc 1 (có 1 ẩn số
thừa). Sơ đồ bài toán như Hình 2.2.
qn T/m

qn T/m
qs T/m

qs T/m

qs T/m

qs T/m

Hình 2.2: Sơ đồ tínhtoán nội lực trong kết cấu chống
Nhóm 17

11
Huy

Nguyễn Tiến

GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

2.3 TÍNH NỘI LỰC TRONG KHUNG CHỐNG
Vì nội lực được sinh ra tại miền trung hòa của vì chống nên ta có các thông số
để tính nội lực trong kết cấu chống như sau:
Chiều cao tính toán:
Htt= Ht+Rsd + 0,5.bkct = 1,2 + 2,8 + 0,5×0,123 = 4,062 (m)
Chiều rộng tính toán:
Btt = B+bkct = 5,6 + 0,123 = 5,723 (m)
Bán kính tính toán:
Rtt = Btt/2 = 5,723/2 = 2,86 (m)
2.3.1 Xác định phản lực thừa của kết cấu
Sơ đồ hệ cơ bản của bài toánsiêu tĩnh như Hình 2.3 sau đây:
1,06L T/m

1,06L T/m

0,03LT/m

4,062 m

0,03LT/m

X
0,03LT/m

0,03LT/m
5,723 m

Hình 2.3: Sơ đồ hệ cơ bản siêu tĩnh

Đây là một hệ siêu tĩnh chịu tải trọng đối xứng, do đó việc tínhtoáncác giá trị
nội lực ta sẽ tiến hành tínhtoán cho nửa vòmbên trái, phần còn lại lấy đối xứng. Để giải
bài toán này ta thay ẩn số bằng lực X như sơ đồ (Hình 2.5).
Phản lực thẳng đứng tại gối tựa
Trong đó:
Nhóm 17

12
Huy

Nguyễn Tiến


2862

GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

qn – áp lực nóclêncôngtrình, qn = 1,06.L (T)
R – bánkínhvòm khung chống, R = 2,862 m
Để tínhtoán thành phần áp lực nằm ngang tại gối tựa ta sử dụng phương pháp
chuyển vị của cơ học kết cấu. Với bài toán kết cấu chịu uốn là chủ yếu nên trong
tínhtoán ở đây ta bỏ qua thành phần lực cắt Q và thành phần lực dọc N.
3,03L T
Ta có sơ đồ tính như Hình sau (Hình 2.4).

Nt

Mt
Qt
y

0,03L (T/m)

X
3,03L (T)

Hình 2.4 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên công trình

Phương trình chính tắc:
Mô men do lực X=1 tác dụng lên phần tường
Mô men do lực X=1 tác dụng lên phần vòm
Mô men do ngoại lực gây ra trong phần tường
Mô men do ngoại lực gây ra trong phần vòm

Nhóm 17

13
Huy

Nguyễn Tiến


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

Chuyển vị do thành phần X=1 gây ra là:

Thành phần chuyển vị do ngoại lực gây ra
s

y2
(R-R.cosφ)2
(h+R.sinφ)2 
Δ1q = ∫ y(- q s
).dy+2 ∫ (h+R.sinφ) q n .R(R-R.cosφ)-q n .
-q s .
 ds
2
2
2


0
h
h

π
1 4 π 3
2R 4 
3π 3 2R 4 
2 2
Δ1q =  hR 3 +
q
h

+
h
R+3h
R
+
hR +
÷ n 
÷q s
4
3
4
2
4
3




Từ phương trình cân bằng ta tính được phản lực thừa ở gối tựa là:
Trong đó:
qn – áp lực nóc tác dụng lên công trình,
qs – áp lực hông tác dụng lên công trình,
bán kính vòm kết cấu chống,
chiều cao phần tường thẳng,

Thay số vào ta được:
X = -0,8L (T)
Như vậy chiều của phản lực cần tìm ngược lại với chiều đã chọn ban đầu.
2.3.2 Tínhtoán nội lực trong các bộ phận kết cấu chống
a, Sơ đồ tínhtoán nội lực cho phần tường

nội lực cho phần tường

Nhóm 17

14
Huy

Nguyễn Tiến


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

Hình 2.5 Sơ đồ mặt cắt phần tường

Mô men trong tường.
Lực dọc trong phần tường.
Lực cắt trong phần tường.
Từ đó ta có kết quả tính nội lực cho cột như bảng sau:
Bảng 2.2. kết quả nội lực của nửa phần tường bên trái

Mặt cắt
Y (m)
0
0
1
0,2
2
0,4

3
0,6
4
0,8
5
1,0
6
1,2
b, Sơ đồ tính nội lực trong vòm

Nhóm 17

M (T.m)
0
0,16.L
0,32.L
0,47.L
0,63.L
0,79.L
0,94.L

15
Huy

N (T)
3,03.L
3,03.L
3,03.L
3,03.L
3,03.L

3,03.L
3,03.L

Q (T)
-0,8L
-0,81L
-0,81L
-0,82L
-0,82L
-0,83L
-0,84L

Nguyễn Tiến


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

2862

Nhóm 17

3,03L T

16
Huy

Nguyễn Tiến

GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

Hình 2.6 Sơ đồ mặt cắt phần vòm

• Công thức xác định Mô men trong vòm:
Trong đó:
qn – áp lực nóc tác dụng lên công trình,T/m)
qs – áp lực hông tác dụng lên công trình,)
R – bán kính vòm kết cấu chống,
h – chiều cao phần tường thẳng,
X – phản lực thừa ở gối tựa, )
• Công thức xác định lực dọc trong phần tường
Trong đó:
qn – áp lực nóc tác dụng lên công trình,
qs – áp lực hông tác dụng lên công trình,
R – bán kính vòm kết cấu chống,
h – chiều cao phần tường thẳng, h = 1,2 m
X – phản lực thừa ở gối tựa,
• Lực cắt trong phần vòm:
Trong đó:
qn – áp lực nóc tác dụng lên công trình,.
qs – áp lực hông tác dụng lên công trình, T/m.
R – bán kính vòm kết cấu chống, .
h – chiều cao phần tường thẳng, .
X – phản lực thừa ở gối tựa,.
Từ công thức trên thay số ta có kết quả tính của nửa vòm bên trái như bảng sau:
Bảng 2.3: Kết quả nội lực của nửa vòm bên trái

Mặt cắt
0
1
Nhóm 17

φ (độ)

M (T.m)

N (T)

Q (T)

0
15

0,94L
1,16L

3,03L
3,27L

-0,84L
-0,07L

17
Huy

Nguyễn Tiến

GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

30
45
60
75
90

2
3
4
5
6

0,93L
0,36L
-0,31L
-0,82L
-1,03L

2,90L
2,29L
1,63L
1,12L
0,12L

0,55L
0,89L
0,86L
0,53L
0,00L

2.3.4 Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu
0,36L
0,93L
0,31L

1,03L

0,82L
1,16L

M(T/m)

0,94L
0,47L
Hình 2.7: Biểu đồ momen M
0,86L
0.00
+

_

0,53L

0,55L

0,89L

_

0,84L

0,07L

Q (T)
+

0,82L

0,8L

Hình 2.9: Biểu đồ lực cắt Q

Nhóm 17

18
Huy

Nguyễn Tiến


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

0,12L

1,63L

1,12L

+

+

2,29L

2,90L
+

+

3,27L

N (T)
3,03L
+

+

3,03L

3,03L

Hình 2.8: Biểu đồ lực dọc N

2.3.5 Kiểm tra bền cho kết cấu
Từ bảng nội lực ta thấy rằng mặt cắt đỉnh vòm có giá trị Momen lớn nhất.
Kiểm tra điều kiện bền cho vật liệu theo công thức:
Trong đó:
độ bền chịu uốn cho phép của thép,
Momen chống uốn của thép đã chọn,
diện tích tiết diện ngang của thép,
hệ số giảm ứng suất cho phép,
Mmax – mô mem lớn nhất trong kết cấu,

Mmax= - 1,03.L(T.m)

N – lực dọc trục tại vị trí có Mmax,

N = 0,12.L(T)

n – hệ số an toàn,

n=3

Thay vào công thức ta được:

(m)
Vì vậy, ta chọn bước chống L = 0,7m để kết cấu đảm bảo độ bền.

Nhóm 17

19
Huy

Nguyễn Tiến


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

2.4 TÍNH TOÁN TẤM CHÈN
Các tấm chèncó nhiệm vụ lấp kín khoảng hở giữa kết cấu chống và biên đào,
phân bố đều áp lực đất đá lên kết cấu chống, ngăn ngừa hiện tượng trượt lở ở nóc,hông
đường lò, hạn chế điều kiện biến dạng của đất đá xung quanh làm phát sinh tải trọng
động.
Chọn tấm chèn là bê tông cốt thép có kích thước b x h = 200 x 50 (mm), với
bước chống L = 0,7(m).Tính toán lượng cốt thép bố trí trong tấm chèn. Tính toán tấm
chèn được thực hiện bằng cách coi tấm chèn như dầm đặt trên 2 gối tựa, khoảng cách 2
gối tựa bằng khoảng cách 2 vì chống (L = 0,7 m). Chịu tải trong phân bố đều của vòm
phá hủy.
Tải trọng tác dụng lên 1 tấm chèn được xác định theo công thức sau:
Trong đó:
,
b1 – Chiều cao vòm phá hủy, b1 = 0,41m.
b Chiều rộng của tấm chèn, b = 0,2m.
Bỏ qua trọng lượng bản thân của tấm chèn, ta có sơ đồ tính sau:

q

L

3

Mmax

Hình 2.11: Sơ đồ tính tấm chèn

- Bỏ qua thành phần lực dọc và lực cắt. Mô mem lớn nhất:
- Sơđồ tính toán cốt thép tấm chèn như hình vẽ:

Nhóm 17

20
Huy

Nguyễn Tiến


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

Ru
x/2

Ru.b.x

x

M x/2
h h0

h

Ra.Fa

Fa

a
b

Hình 2.12: Sơ đồ ứng suất trên tiết diện chữ nhật chịu uốn đặt cốt đơn

Bê tông sử dụng làm tấm chèn có mác 200 (Rn = 900 kG/cm2).
Cốt thép sử dụng nhóm AII: Hệ số Ra=2800kG/cm
Ta có: h = 5cm giả thiết chọn lớp bê tông bảo vệ có chiều dày a = 1,5 cm.
Chiều cao làm việc của bê tông là: h0 = h – a = 5-1,5 = 3,5 cm.
Nhận thấy: = 0,43 Vậy tấm chèn đủ bền.
Tra bảng ta được: và
Diện tích tiết diện ngang cốt thép :
Cốt đai có thể lấy theo quy chuẩn về cấu tạo lựa chon cốt đai 6, khoảng cách
giữa các cốt đai là 200mm, tương ứng với 4 cốt đai cho 1 tấm chèn dài 0,7m
Các tầm chèn được bố trí sát nhau.Số tấm chèn cần thiết cho 1 bước chống là:
N=

P 11578
=
= 57,89
b
200
tấm

Trong đó
P- là chu vi lò,không kể nền
P = 2.ht+ π.R = 2×1200+3,14×2923≈11578 (mm)

Nhóm 17

21
Huy

Nguyễn Tiến


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

2.5 HỘ CHIẾU CHỐNG
Kết cấu của vì chống SVP-27 gồm 1 xà và 2 cột được nối với nhau bằng gông.
Gông được bắt vào vị trí kết cấu chống có momen bằng 0. Khoảng cách giữa hai gông
bằng 200mm, Gông được bắt cách 2 đầu xà và cột 100mm. Đầu cột ôm vào đầu xà
400mm. Để cột chống không bị lún sâu vào đất đá, ta hàn một đoạn thép lòng máng
nằm ngang tỳ vào đế cột

Nhóm 17

22
Huy

Nguyễn Tiến

GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

I

II

Nhóm 17

23
Huy

Nguyễn Tiến


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

Hình 2.12 Kết cấu cột và xà cong của khung chống
mèi nèi xµ-cét
chi tiÕt ®Õ cét

I

II

A

0
10

A

B

B

0
20

Hµn liªn tôc D4
123

0
10

29
148

Quy c¸ch thÐp

29

A-A
148

B-B
123

148

123
123

29

Hình 2.14: Vẽ tách chi tiết khung chống tại điểm I, II

Nhóm 17

24
Huy

Nguyễn Tiến


GVHD: ThS. Nguyễn Tài Tiến

Đồ án: Xây dựng công trình ngầm trong mỏ

40
0

4137
150

1200

3437

4000

0
20

5600
5946

Hình 2.15: Mặt cắt ngang đường lò khi bố trí khung chống

Hình 2.16: Mặt cắt dọc đường lò khi có khung chống

Nhóm 17

25
Huy

Nguyễn Tiến