Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức 50

Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG 1:
ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ ĐỊA CHẤT KHU MỎ THAN NAM
MẪU
1.1.Giới thiệu chung về mỏ Nam Mẫu………………………………
1.1.1.Vị trí địa lí khu mỏ…………………………………………
1.1.2 Điều kiện tự nhiên:………………………………………..
1.1.3. Điều kiện hạ tầng giao thông, dân cư và xã hội:.................
1.2 .Giới thiệu chung về đường lò xuyên vỉa mức -50 I.B...........
1.2.1. Công dụng và sự cần thiết phải thiết kế xây dựng đường lò:..
1.2.2. Đặc điểm địa chất thủy văn:.................................................
1.2.2. Đặc điểm địa chất thủy văn:…………………………………
1.2.3 .Đặc điểm địa chất công trình:…………………………………
1.2.4. Đặc điểm địa chất các đường lò thiết kế:......................................
1.3 .Đánh giá chung.....................................................................
CHƯƠNG 2:
THIẾT KẾ KĨ THUẬT
2.1.Điều kiện địa chất khu vực đường lò đi qua.
2.2.Nhiệm vụ của đường lò xuyên vỉa.
2.3.1.Lựa chọn hình dạng kích thước mặt cắt ngang của đường lò.
2.3.2.Lựa chọn thiết bị vận tải.
2.3.3.Tính toán khả năng vận tải của tàu điện.

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 1

Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

2.4. Những yếu tố ảnh hưởng tới việc lựa chọn kết cấu chống giữ đường lò.
2.4.1. Đánh giá mức độ ổn định của đất đá theo độ ổn định nóc và hông lò của
Viện VNIMI.
2.5. Phân loại chất lượng khối đá xung quanh đường lò và lựa chọn kết cấu
chống theo các chỉ tiêu phân loại khối đá.
2.5.1. Phương pháp phân loại khối đá theo Deere-hay phương pháp RQD.
2.5.2. Phương pháp phân loại khối đá theo Bieniawski-phương pháp RMR.
2.5.3. Chỉ tiêu phân loại khối đá theo Barton.N - phương pháp Q.
2.6. Tổng hợp lựa chọn kết cấu chống.

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 2


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

CHƯƠNG 1 – KHÁI QUÁT CHUNG
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỎ NAM MẪU
1.1.1 Vị trí địa lý khu mỏ:
Khu mỏ Nam Mẫu thuộc xã Thượng Yên Công, thị xã Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh.
Nằm về phía Tây bắc thị xã Uông Bí - Quảng Ninh khoảng 25 Km, cách thị trấn
Đông Triều 30km về phía Đông Bắc.
- Ranh giới toạ độ lập báo cáo:
+ Hệ toạ độ, độ cao HN-1972:
X: 2338500 ÷ 2341709
Y: 365 000 ÷ 371 750
+ Hệ toạ độ VN-2000, kinh tuyến trục 105, múi chiếu 60:

X: 2338007.332 ÷ 2341342.574
Y: 676432.581 ÷ 683119.343
- Ranh giới địa chất:
+ Phía Đông: Đứt gãy F.13.
+ Phía Tây: Ranh giới mỏ Khe Chuối.
+ Phía Nam: Ranh giới giữa địa tầng Ladini - Cacni và địa tầng chứa than.
+ Phía Bắc: Là đỉnh núi Yên Tử Bảo Đài.
1.1.2 Điều kiện tự nhiên:
- Mạng lưới suối: Khu mỏ có mạng lưới suối khá dày, chia cắt địa hình thành
từng mảnh nhỏ. Mùa mưa nước trên mặt đổ dồn vào hệ thống suối rất nhanh chóng
rồi chảy về phía Nam đưa mực nước dâng cao lên đột ngột.
- Khí hậu: Thuộc loại khí hậu nhiệt đới, nhiệt độ trung bình năm vào khoảng
0
26 C. Số ngày mưa trong một năm từ 120 - 150 ngày, lượng mưa trung bình 206 536mm, độ ẩm từ 23,7 - 98%.
1.1.3 Điều kiện hạ tầng giao thông, dân cư và xã hội:

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 3


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

- Đặc điểm địa hình: Khu mỏ Nam Mẫu nằm phía Nam dãy núi Yên Tử Bảo Đài. Địa hình khu vực thuộc vùng núi cao, rừng rậm hiểm trở khó khăn cho
việc đi lại và vận chuyển máy móc. Đồi núi trong khu vực có độ cao trung bình
450m, đỉnh núi tròn, sườn dốc kéo dài theo hướng Đông Bắc - Tây Nam.
- Dân cư: dân cư sống trong khu mỏ Nam Mẫu thưa thớt hầu hết tập trung ở
thung lũng Trung Lương dọc theo đường 18B thành từng làng nhỏ. Dân cư chủ yếu
sống bằng nghề làm ruộng, phát nương rẫy, gieo hoa mầu và công nhân của các mỏ
khai thác than.

1.2 Giới thiệu chung về đường lò xuyên vỉa mức -50 I.B.
- Lò có chiều dài khoảng 595m.
- Thời gian tồn tại của đường lò dự kiến 20-:-25 năm.
- Các đường lò này được thi công phá vỡ đất đá bằng phương pháp khoan nổ
mìn kết hợp căn cuốc thủ công. Khoan lỗ mìn bằng máy khoan YT-28. Nổ mìn sử
dụng là thuốc nổ nhũ tương, kíp vi sai điện an toàn;
- Công tác xúc bốc vận tải: Đất đá sau khi nổ mìn được máy xúc xúc lên
goòng 3 tấn sau đó được công nhân đẩy bộ thủ công ra ga tránh cách gương 80- :200m, goòng có tải tại ga tránh được tầu điện kéo ra quang lật goòng tại Hầm dỡ
tải, sau đó quang lật đổ tải xuống Bunke chưa than số 2, từ đây đá được băng taỉ
vận chuyển lên mặt bằng và đổ tải.
- Công tác vận chuyển vật liệu: Vật tư, vật liệu phục vụ thi công phục vụ cho
thi công tập kết tại mặt bằng +125 được bốc lên tích chuyên dùng và được tời trục
giếng phụ thả xuống sân ga mức -50, sau đó được tàu điện kéo vào lò XV -50 IA ,
vật tư được tập kết cách gương thi công 30m, sau đó vận chuyển bộ thủ công đến
gương thi công
- Công tác chống giữ: Lò XV mức -50 I.B được chống giữ bằng vì thép
CBII-27 hình vòm, tiết diện Sđ=15,6m2, Ssd=13,5m2, bước chống 0,8m/vì, chèn lò
bằng tấm chèn bê tông cốt thép đúc sẵn.
Bảng 1.6: Đặc điểm kỹ thuật của các đường lò
Tên đường lò

Chiều
dài

Loại
vì

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Bước

chống

Diện tích
(m2)

Page 4

Kích thước
(m)

Hình
dạng


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

XV -50 I.B

(m)

chống (m/vì)

Đào

Sử
dụn
g

Chiều Chiều
cao

rộng

đường
lò

595

SVP22

15,6

13,5

3,56

Vòm 1
tâm

0,8

4,975

1.2.1 Công dụng và sự cần thiết phải thiết kế xây dựng đường lò:
Tại Công ty than Nam Mẫu - TKV, vì neo đã được sử dụng thành công tại một
số đường lò như: Lò đá dọc vỉa 6 mức +125, lò than dọc vỉa 4 mức +125, lò dọc
vỉa 4 mức +125 T.IIA -:- T.V... với khối lượng thi công được khoảng 800m lò. So
với các công nghệ đào lò sử dụng các khung chống thép truyền thống thì công
nghệ đào chống lò bằng vì neo có nhiều ưu điểm hơn hẳn đó là: Phát huy được khả
năng tự mang tải của khối đá, sau khi lắp đặt thanh neo có tác dụng chịu lực ngay,
dễ thi công, dễ vận chuyển, giá thành mét lò đào thấp hơn, nâng cao tốc độ đào lò

và khả năng cơ giới hoá, giảm chi phí sức lao động, đặc biệt khi xuống sâu.
1.2.2 Đặc điểm địa chất thủy văn:
Đặc điểm nước trên mặt: Do đặc điểm địa hình bị phân cắt mạnh, nhiều rãnh
xói, mương máng, nên việc thoát nước mưa nhanh. Các suối đều bắt nguồn từ tầng
trên than và tầng chứa than, chảy theo hướng từ Bắc xuống Nam. Lòng suối hẹp,
độ dốc lớn, lưu lượng nước không ổn định và chủ yếu chỉ tồn tại vào mùa mưa, còn
mùa khô hầu như không có nước.
Đặc điểm nước dưới đất: Theo các tài liệu thăm dò, mức -50m lên lộ vỉa có độ
chứa nước thuộc loại nghèo. Nguồn cung cấp cho nước dưới đất chủ yếu là nước
mưa hàng năm, nên ít ảnh hưởng đến công tác đào lò và khai thác than.
- Tầng chứa than: Đới nứt nẻ có hệ số thấm nhỏ < 0,1 m/ngđ. Trong quá
trình đào lò lượng nước chảy vào không lớn;
- Đới chứa nước cũng có hệ số thấm nhỏ;
- Đồi núi dốc, lượng mưa rơi xuống thường thoát đi nhanh;
- Thành phần hoá học của nước ít ảnh hưởng đến các thiết bị thi công do ăn
mòn;

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 5


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

- Hiện tượng bùng nền ít xảy ra. Song cần lưu ý thoát nước tốt cho các
đường lò.
1.2.3 Đặc điểm địa chất công trình:
Đất đá trong khu mỏ chủ yếu thuộc trầm tích Đệ tứ và trầm tích chứa than.
1. Trầm tích Đệ tứ (Q)
Bao gồm: tàn tích, sườn tích...phân bố ở hầu khắp khu mỏ, nhưng có chiều

dày mỏng và biến đổi nhiều thiên từ 0,5 -:- 40m, càng lên cao càng càng mỏng.
Theo chiều từ Đông sang Tây chiều dày lớp phủ cũng tăng dần.
Đất phủ Đệ tứ bao gồm: Các lớp cát sét, sét cát lẫn sạn sỏi và đá tảng không
chặt, mềm bở. Dưới tác dụng của dòng chảy dễ bị sói lở.
2. Trầm tích chứa than
Bao gồm: Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than. Chúng
nằm xen kẽ nhau và có tính phân nhịp.
a) Cuội kết: Cuội kết có màu xám vàng đến xám tro. Chiều dày trung bình 5
-:- 10m. Độ hạt từ vừa đến thô. Cuội kết độ hạt từ 0,5 -:- 1,0 cm đôi chỗ độ hạt lớn
hơn. Do đặc điểm trầm tích thường phân bố cách xa các vỉa than. Các kẽ nứt phát
triển theo đường phương và hướng cắm của vỉa. Đá khá cứng rắn, loại đá này
thường được đánh giá là vách cơ bản. Kết quả phân tích 52 mẫu Cuội kết cho kết
quả như sau:

Bảng 1.1: Bảng tổng hợp cơ lý đá của cuội kết
Khối
lượng
thể tích
γ g/cm

Cường độ Cường độ
kháng nén kháng kéo
σ n kG/cm σ k kG/cm

3

Khối
lượng
riêng ∆
g/cm 3

Nhỏ nhất

2.10

2.40

114.96

15.15

36

31 0 30’

Lớn nhất

3.10

3.19

3200.69

311.11

950

35 0 30’

Giá

trị

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Lực dính
kết C

Góc nội
ma sát ϕ

2

2

kG/cm 2

độ

Page 6


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

Trung
bình

2.67

2.70

1001.76

100.36

366.24

33 0 59’

b) Sạn kết: Sạn kết có màu xám trắng, xám vàng đến xám nâu. Chiều dày
trung bình 5 -:- 10m. Độ hạt từ vừa đến thô. Sạn kết độ hạt từ 0,2 -:- 0,5 cm đôi
chỗ độ hạt lớn hơn. Thường phân bố cách xa các vỉa than. Các kẽ nứt phát triển
theo đường phương và hướng cắm của vỉa. Bề rộng kẽ nứt từ 0,5mm đến 1mm. Đá
khá cứng rắn. Loại đá này thường được đánh giá là vách cơ bản. Kết quả phân tích
19 mẫu Sạn kết cho kết quả như sau:
Bảng 1.2: Bảng tổng hợp cơ lý đá của sạn kết
Khối
lượng
thể tích
γ g/cm
3

Khối
lượng
riêng ∆
g/cm 3

Nhỏ nhất

2.28

Lớn nhất
Trung
bình

Giá
trị

Cường độ Cường độ
kháng nén kháng kéo
σ n kG/cm σ k kG/cm

Lực dính
kết C

Góc nội
ma sát ϕ

2

2

kG/cm 2

độ

2.36

81.9

15.69

62

32 0 00’

2.78

2.79

2414.93

192.8

800

35 0 30’

2.66

2.69

575.08

60.60

210.25

33 0 28’

c) Cát kết: Cát kết màu xám vàng, xám xanh đến xám tro. Chủ yếu nằm cách

xa các vỉa than, tuy nhiên tại khu mỏ gặp hiện tượng Cát kết nằm trực tiếp tại vách,
trụ vỉa than khá nhiều. Chiếm tỷ lệ 35-:-40% toàn bộ nham thạch trong khu mỏ.
Cát kết có chiều dày trung bình 10-:-15m, nhiều chỗ bề dày đột biến, lên tới hàng
trăm m như tại lỗ khoan: NM19 (ID), LK4 (III), NM29 (IIIA). Độ hạt từ hạt mịn
đến hạt thô, thuộc loại đá khá cứng rắn. Loại đá này thường được đánh giá là vách
cơ bản. Kết quả phân tích 354 mẫu cho kết quả như sau:
Bảng 1.3: Bảng tổng hợp cơ lý đá của cát kết

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 7


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

Khối
lượng
thể tích
γ g/cm
3

Khối
lượng
riêng ∆
g/cm 3

Nhỏ nhất

2.10

Lớn nhất
Trung
bình

Giá
trị

Cường độ Cường độ
kháng nén kháng kéo
σ n kG/cm σ k kG/cm

Lực dính
kết C

Góc nội
ma sát ϕ

2

2

kG/cm 2

độ

2.34

61.9

7.1

32

27 0 48’

3.46

3.47

3029.16

225.6

1030

39 0 48’

2.69

2.72

1055.38

94.53

256.54

36 0 26’

d) Bột kết: Nằm sát vách, trụ các vỉa than cũng như trong địa tầng. Chiếm tỷ

lệ từ 35-:-40% nham thạch toàn địa tầng. Màu xám xanh, xám đen, độ hạt mịn. Các
kẽ nứt kín phát triển theo đường phương và hướng cắm của vỉa. Bột kết có chiều
dày trung bình 10-20m, nhiều vị trí có chiều dày lớn tới 50m như tại lỗ khoan:
NM37(T.I), NM38(T.I), NM13(T.III). Phân lớp dày (>2m) rắn chắc, đặc xít, búa
đập khó vỡ. Nhưng bột kết phân lớp mỏng lại chứa hóa thạch thực vật không rắn
chắc lắm, búa đập nhẹ có thể vỡ. Kết quả phân tích 472 mẫu cho kết quả như sau:
Bảng 1.4: Bảng tổng hợp cơ lý đá của bột kết
Khối
lượng
thể tích
γ g/cm
3

Khối
lượng
riêng ∆
g/cm 3

Nhỏ nhất

1.5

Lớn nhất
Trung
bình

Giá
trị

Cường độ Cường độ

kháng nén kháng kéo
σ n kG/cm σ k kG/cm

Lực dính
kết C

Góc nội
ma sát ϕ

2

2

kG/cm 2

độ

1.75

42.60

4.5

1.75

27 0 30’

3.37

3.48

2566.32

311.8

1100

39 0 42’

2.70

2.73

562.68

54.54

229.04

35 0 01’

e) Sét kết: Thành phần chính là sét có màu xám đen hoặc xám tro. Hạt mịn
đến trung, phân lớp mỏng. Sét kết thường nằm sát vách và trụ các vỉa than. Chúng
SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 8


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

bị sập lở ngay khi khai thác than. Trong địa tầng khu mỏ, sét kết chứa tới 15 - 20%
toàn bộ nham thạch. Sét kết thường được lấy làm vách giả. Kết quả phân tích 658
mẫu cho kết quả như sau:
Bang 1.5: Bảng tổng hợp cơ lý đá của sét kết
Khối
lượng
thể tích
γ g/cm
3

Khối
lượng
riêng ∆
g/cm 3

Nhỏ nhất

1.89

Lớn nhất
Trung
bình

Giá
trị

Cường độ Cường độ
kháng nén kháng kéo
σ n kG/cm σ k kG/cm

Lực dính
kết C

Góc nội
ma sát ϕ

2

2

kG/cm 2

độ

2.01

28.50

3.79

7.5

26 0 15’

3.44

3.37

3100.18

288.18

850

39 0 42’

2.68

2.72

479.86

45.51

220.33

34 0 37’

f) Vỉa than: Các vỉa than ở khu mỏ Nam Mẫu có cấu tạo khá phức tạp, chiều
dày vỉa thay đổi từ 0,13m đến 7,48m (Vỉa 9) hoặc vỉa 7 dày 0,54m đến 22,8m,
trung bình 4,68m.
Trong vỉa có từ 1 đến 15, 20, 30 lớp kẹp. Những lớp kẹp này cũng gây khó
khăn khi khai thác các vỉa có chiều dày lớn.
Nhìn chung, trong các loại đất đá trên thì mức độ bền vững từ cao đến thấp
được sắp xếp như sau: cát kết, bột kết, sét kết, các vỉa than.
1.2.4 Đặc điểm địa chất các đường lò thiết kế:
*Lò XV -50 IB:
Đường lò có tổng chiều dài 595m được đào nối tiếp từ lò XV-50 IV (giai
đoạn I). Đường lò dự kiến đào qua khu vực các vỉa V5 và V6. Trong đó, ngoài các
đoạn lò đào qua khu vực các vỉa than kém ổn định, kết cấu chống phù hợp là vì

thép. Các đoạn lò còn lại (xen giữa các vỉa than) đào qua các tập đá bột kết và cát
kết cứng vững, ổn định, chiều dày phân lớp 0,2-:-0,5m có khả năng chống giữ bằng
vì neo.
SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 9


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

1.3 Đánh giá chung:
Qua xem xét điều kiện địa chất chung của khu mỏ và điều kiện địa chất khu
vực các đường lò thi công qua cho thấy:
- Về địa chất thủy văn:
+ Lượng nước trên mặt vào mùa mưa tương đối lớn. Tuy nhiên do các
đường lò đào trong tầng chứa nước có hệ số thấm thấp k=0,03 m/ngđ nên trong
quá trình thi công, lượng nước chảy vào không lớn, không gây khó khăn cho công
tác thi công.
+ Nước trong tầng đất đá khu vực đường lò đào qua thuộc loại nước kiềm
yếu, không có tính ăn mòn nên không ảnh hưởng nhiều đến quá trình thi công các
kết cấu chống bằng thép.
- Về địa chất công trình:
+ Từ số liệu cập nhật đường lò trong quá trình thi công kết hợp số liệu các lỗ
khoan thăm dò địa chất trong khu vực cho thấy ngoài các đoạn lò đào qua khu vực
vỉa than kém ổn định phù hợp với kết cấu chống bằng vì thép. Các đoạn lò đào qua
các lớp đá cát kết và bột kết cứng vững, ổn định, phân lớp trung bình từ 0,2-:-0,5m
có khả năng chống bằng vì neo.
Đây là những đánh giá ban đầu để dự kiến kết cấu chống giữ đường lò. Công
tác lựa chọn kết cấu chống phù hợp sẽ được trình bày cụ thể trong chương 2.

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 10


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ KĨ THUẬT
2.1.Điều kiện địa chất khu vực đường lò đi qua
Theo tài liệu địa chất khu vực đường lò đi qua đào trong đá, than nhưng chủ yếu là
cát kết hạt mịn có hệ số kiên cố của đá f= 6:8, than f = 2:3, dung trọng của đất đá là
2,62 T/m3 , góc nội ma sát = 360 26’ .
2.2.Nhiệm vụ của đường lò xuyên vỉa.
- Đường lò được thiết kế với mục đích vận tải, đi lại với yêu cầu sản lượng thông
qua đường lò là 200.000 tấn/ năm.
-Đường lò có chiều dài là 965m.
-Thời gian tồn tại của đường lò là 20 năm.
2.3.Lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang, thiết bị vận tải.
2.3.1.Lựa chọn hình dạng kích thước mặt cắt ngang của đường lò.
Việc lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang công trình hợp lí chính là một trong
những giải pháp nhằm đảm bảo độ ổn định của công trình, giảm thiểu tối đa khối
lượng công tác đào, chống. Khi thi công công trình trong đất đá có độ bền lớn, nếu
lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang hợp lí thì có thể không cần phải lắp đặt kết cấu
chống giữ cho công trình. Việc lựa chọn hình dạng, tiết diện mặt cắt ngang cho
công trình phụ thuộc vào các yếu tố chủ yếu như sản lượng mỏ, áp lực mỏ…Trên
thực tế, việc lựa chọn mặt cắt ngang giếng nghiêng chính có thể dựa vào những
kinh nghiệm sau:
-Khi chịu áp lực nóc là chủ yếu, nên lựa chọn mặt cắt ngang đường lò có hình
dạng vòm, tường thẳng.

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 11


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

-Khi cả áp lực nóc và hông đều lớn, nên lựa chọn mặt cắt ngang có hình dạng hình
vòm tường cong.
-Khi chịu áp lực từ mọi phía với cường độ gần như nhau, ta nên lựa chọn mặt cắt
ngang giếng dạng hình tròn hoặc hình móng ngựa có vòm ngược.
-Khi áp lực không đều nhưng đối xứng ở nóc và nền, ta nên lựa chọn hình dạng
elip có trục dài theo phương có áp lực lớn.
- Nếu các đường lò chống bằng gỗ, bê tông cốt thép đúc sẵn theo dạng thanh thẳng
hoặc thanh kim loại thẳng thì hợp lí nhất là chọn mặt cắt ngang dạng hình thang,
hình chữ nhật hay hình đa giác.
Nếu xét về độ ổn định thì mặt cắt ngang hình tròn có độ ổn định lớn nhất.
“Theo điều kiện địa chất khu vực công trình thi công ta chọn hình dạng mặt
cắt ngang công trình có dạng tường thẳng, vòm bán nguyệt”.
2.3.2.Lựa chọn thiết bị vận tải.
Hiện nay trong ngành công nghiệp khai thác khoáng sản ở nước ta sử dụng hai
loại phương tiện vận tải chủ yếu là bang tải và tàu điện:
-Phương tiện vận tải bằng băng tải được sử dụng trong các đường lò dọc vỉa vận tải
chính, lò xuyên vỉa. Chiều dài làm việc của băng tải có thể từ 200 đến hàng chục
km, độ dốc làm việc có thể từ -130 đến 180.
-Phương tiện vận tải bằng tàu điện là hình thức vận tải không lien tục, thường được
sử dụng trong các đường lò vận tải chính, có độ dốc từ 5‰.
Theo đó, với tàu điện ắc quy thông dụng trong mỏ và đặc tính kĩ thuật được cho
trong bảng 2.1:

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 12


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

Bảng 2.1: Đặc tính kĩ thuật của các loại tàu điện ắc quy thông dụng trong mỏ
Mã hiệu
Trọng
Lực
Vận
Rộng
Dài
Cao
Cỡ
Lượng
Kéo
Tốc
(m)
(m)
(m)
Đường
(T)
(kG)
(m/s)
(m)
AM-8
8,8

1150
1,89
1,050
4,5
1,415
0,9
13-Apr-01 13,0
1700
1,67
1,376
5,6
1,500
0,9
5-ARP-2M
4,5
750
1,79
1,300
3,3
1,450
0,9
A10-2
9,5
1400
2,08
1,350
5,2
1,500
0,9
Như vậy ta chọn tàu điện ắc quy AM-8 làm phương tiện vận tải cho đường lò.

Bảng 2.2: Đặc tính kĩ thuật của goong UVG-3.3.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8

Đặc tính kĩ thuật
Dung tích tính toán
Chiều rộng thùng
Chiều cao từ đỉnh ray
Chiều dài kể cả đầu đấm
Cỡ đường
Đường kính bánh xe
Chiều cao trục kể từ đỉnh đường ray
Trọng lượng

Đơn vị
M3
mm
mm
mm
mm
mm
mm
kg

Giá trị
3,3
1320
1300
3450
900
350
365
1207

Như vậy ta chọn goong UVG-3.3 với đặc tính kĩ thuật như bảng 2.2
Để phù hợp vơi goong UVG-3.3 cỡ đường 900mm ta chọn ray P24 và tà vẹt
gỗ có tiêt diện hình chữ nhật 120×150mm, dài 1,5m. Đặc tính kĩ thuật của ray P24
được cho trong bảng 2.3.

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 13


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

Bảng 2.3: Đặc tinh kĩ thuật của ray P24
STT
1
2
3
4
5

6
7

Các chỉ tiêu
Chiều cao của ray
Chiều rộng đỉnh ray
Chiều rộng đế ray
Chiều dày bụng ray
Chiều dài thanh ray
Diện tích mặt cắt ngang
Trọng lượng 1m dài

Số lượng
107
51
92
10,5
8
32,7
24,04

Đơn vị
mm
mm
mm
mm
m
cm2
kG

2.3.3.Tính toán khả năng vận tải của tàu điện
Khả năng vận tải của tàu điện được tính theo các trường hợp sau:
-Tàu có tải khởi động lên dốc.
-Hãm xuồng dốc an toàn.
-Đốt nóng động cơ kéo.
A. Tính toán khả năng vận tải của đầu tàu điện theo điều kiện tàu có tải khởi động
lên dốc:
a. Tính toán khả năng vận tải của tàu điện theo điều kiện tàu có tải khởi động
lên dốc:
Qbđ

(2.1)

Trong đó:
P – Trọng lượng của đầu tàu, P=8,8T
- Hệ số bám dính giữa bánh xe với ray, = 0,135;
Wđt- Sức cản chuyển động của đầu tàu khi lên dốc, wđt= 5Kg/Tấn
SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 14


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

Wđx- Sức cản do độ dốc đường gây ra, wđx= 1000.i, với i là độ dốc
của đường xe, i= 5o/oo;
Jo- Gia tốc mở máy, Jo=0,03m/s2.
Với tàu điện ắc quy AM-8 ta có:

Qbđ= 8,8

= 66,39T

b. Khả năng vận tải của đầu tàu theo điều kiện hãm xuống dốc
Qh= P

(2.2)

Trong đó:
P- Trọng lượng đầu tàu, P=8,8T;
-Hệ số bám dính của bánh xe với đường ray khi xuống dốc,

= 0,17;

wo- Sức cản chuyển động của đầu tàu khi xuống dốc, wo= 3Kg/Tấn;
wđc- Sức cản cân bằng, wđc= 4Kg/Tấn;
a- Gia tốc của đầu tàu khi hãm xuống dốc, a=

Với
v- vận tốc hãm, v= 0,8vkt (vkt là vận tốc kỹ thuật của đầu tàu);
lh- chiều dài quãng đường hãm tàu theo quy phạm, lh= 40m.
Với tàu điện ắc quy AM-8 ta có:
Qh= 8,8
SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

= 281,23
Page 15

(T)

Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

c. Khả năng vận tải của đầu tàu theo điều kiện đốt nóng động cơ kéo:
Qđn= 8,8

(2.3)

Trong đó:
w- lực cản chính của đầu tàu, w= 9Kg/tấn
Jo- Gia tốc mở máy, Jo= 0,03m/s2
[F]- Lực kéo cho phép của đầu tàu theo điều kiện nhiệt
[F]=

(2.4)

Với:
- Ftd- Lực kéo của đầu tàu ở chế độ lâu dài, Ftd= 0,9 Fkt, (Fkt= Lực kéo kỹ
thuật của đầu tàu- tra bảng);
- i - Độ dốc của đường xe;
-

- Hệ số tính tới sự đốt nóng động cơ do làm mát không thuận lợi, =
1,15

-

1,25;

- Hệ số đặc trưng chế độ làm việc của đầu tàu:

(2.5)
+ Tcd- Thời gian chuyển động của tàu trong chu kỳ vận tải
Tcd= 2 , phút

(2.6)

d. Xác định sản lượng vận tải của đoàn tàu trong một ngày đêm
Sản lượng mà một đoàn tàu vận tải được trong 1 ngày đêm được tính bởi
công thức:
(2.10)
Trong đó:
- Sản lượng vận tải của một đoàn tàu trong một ngày đêm;

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 16


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

- Trọng lượng hàng mà một chuyến mà đầu tàu kéo
được( không tính trọng lượng goòng);
n- Số chuyến tàu trong một ngày đêm.
n=

, (chuyến)

(2.11)

Với:

16- Số giờ trong một ngày đêm,
L- Quãng đường vận tải, L= 965m (theo thiết kế của cả đường lò);
vct- Vận tốc đoàn tàu có tải, vct= vld= 0,8.vkt (vận tốc kỹ thuật của đầu tàu,
vkt= 113,3m/ phút);
vkht- Vận tốc đoàn tàu không có tải, vkht=vkt
tct- Thời gian chất tải, tct= 15 phút
tdt- Thời gian dỡ tải, tdt= 10 phút
Thay thông số kỹ thuật của tàu điện ắc quy AM-8 vào công thức (2.11) và
(2.10), ta tính được:
n

chuyến

e. Yêu cầu sản lượng vận tải trong một ngày đêm của tuyến đường lò
Với yêu cầu về sản lượng thông qua của đường lò 200 000 tấn/ năm ta
xác định được yêu cầu về sản lượng thông qua tuyến đường lò trong một
ngày:
=

(2.12)

Trong đó:

-Hệ số vận tải đất đá khi khai thác, = 1,35;
- Hệ số tăng năng suất, k= 1,15;
- Sản lượng thông qua của đường lò.

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 17

Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

Tấn/ Ngày đêm;
Ta có

>

ng-d

, đầu tàu AM-8 thoả mãn yêu cầu sản lượng của đường

lò.
Đường lò sử dụng phương tiện vận tải là tàu điện ắc quy AM- 8, goòng
UVG-3,3, ray P24. Số lượng goòng là 14.

2.4.Lựa chọn vật liệu và kết cấu chống giữ cho đường lò.
2.4.1.Những yêu cầu cơ bản khi lựa chọn kết cấu chống.
Khi lựa chọn kết cấu chống cho các công trình ngầm trong mỏ cần đảm bảo các
yêu cầu sau:
-Kết cấu chống lò cần thiết phải bền, ổn định, giá rẻ, không chiếm khoảng không
lớn,không ngăn cản luồng gió khi thông gió mỏ.
-Kết cấu chống phải thuận tiện khi chống, đơn giản khi tháo dỡ, không mất an
toàn khi cháy lò.
-Việc lựa chọn kết cấu chống phụ thuộc vào loại, công dụng, thời gian tồn tại của
đường lò, cũng như các thông số kĩ thuật như: kích thước tiết diện đường lò, địa
chất, độ bền đất đá bao quanh đường lò, áp lực mỏ tác dụng lên vỏ chống.
Vật liệ sử dụng làm kết cấu chống phải có đặc tính cơ bản sau:
-Khả năng chịu tải, chịu lực, độ bền phải tính đến yếu tố thời gian.

-Đảm bảo ổn định cho công trình theo quy phạm an toàn.
-Đảm bảo an toàn khi công và sử dụng.
-Chống cháy và khó bắt lửa, biến dạng nhiệt nhỏ( hầu như không biến dạng khi
gặp lửa).
-Chống nấm mốc, chống tác động của vi sinh vật. Phải có biện pháp sử lí vật liệu
xây dựng bằng các hóa chất như ngâm tẩm, phụ gia để chống thấm mốc.
SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 18


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

-Các vật liệu sử dụng phải không gây ô nhiễm môi trường xung quanh.
-Khả năng nhất là cung ứng tại chỗ nguồn nước, vật liệu thay thế.
-Giá thành rẻ.
-Phải đảm bảo ổn định, cùng với sự tồn tại của đường lò trong thời gian hoạt động.
-Kết cấu chống có thể linh hoạt về hình dạng, kích thước, để có thể thay đổi hình
dạng phù hợp khi xảy ra biến động địa chất hoặc biến động do áp lực đất đá xung
quanh.
-Kết cấu không bị ăn mòn do tác động của nước ngầm, khí mỏ.
-Kết cấu chống phải dễ chế tạo, dễ mua và nắp dựng dễ dàng.
Nhiệm vụ của kết cấu chống giữ là giữ ổn định cho công trình và khoảng không,
đảm bảo an toàn cho người và máy móc làm việc bên trong công trình.
2.5. Những yếu tố ảnh hưởng tới việc lựa chọn kết cấu chống giữ đường lò
Thông thường lựa chọn vỏ chống cho đường lò đá dựa vào các kết quả khảo
sát đánh giá các điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, hệ số độ ổn định
của đá nóc và hông lò, phân loại khối đá theo phương pháp RQD, RMR, Q, đặc
biệt là cấu trúc khối đá bao quanh. Độ ổn định của đường lò phụ thuộc vào hình
dạng tiết diện đường lò, điều kiện khối đá, trạng thái ứng suất nguyên sinh trong

khối đá, độ bền cơ học, độ phân lớp, mức độ nứt nẻ, độ sũng nước của đất đá, độ
sâu đường lò, sự ảnh hưởng của lò khai thác, các công trình ngầm xung quanh…
Ngoài ra mối tương quan giữa ứng suất và độ bền khối đá cũng ảnh hưởng đến ổn
định của đường lò. Vì vậy việc khảo sát đánh giá chi tiết các yếu tố ảnh hưởng trên
sẽ giúp cho công tác chống giữ, gia cường có hiệu quả hơn.
Hiện nay công tác thiết kế chống neo, trong các đường lò thường dựa vào
các tài liệu địa chất do mỏ cung cấp, các số liệu khảo sát hiện trường và được điều
chỉnh thay đổi sao cho phù hợp với điều kiện địa chất thực tế trong suốt quá trình
thi công.
2.5.1. Đánh giá mức độ ổn định của đất đá theo độ ổn định nóc và hông lò của
Viện VNIMI
Để đánh giá giá mức độ ổn định của đất đá, báo cáo sử dụng phương pháp
đánh giá theo độ ổn định nóc và hông lò của Viện VNIMI.
SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 19


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

Theo Viện VNIMI, độ ổn định nóc và hông lò được xác định như sau:

nn =

σ k K cξ

n

K 2 .λ 1 γ H

h

=

σ Kξ
K γH

(4.1)

c

n

1

Trong đó:
- nn: Hệ số ổn định nóc lò;
- nh: Hệ số ổn định hông lò;
- σk: Độ bền kéo của đá, T/m2
Theo “Cơ học đá ứng dụng trong Xây dựng công trình ngầm và Khai thác
mỏ” (NXB Khoa học và Kỹ thuật 2005) kết hợp với việc khảo sát hiện trường và
kinh nghiệm thực tế với đất đá bột kết, cát kết vùng Quảng Ninh chọn
(4.2)
- γ : Dung trọng của đá, T/m ;
- Kc: Hệ số giảm bền cấu trúc;
- ξ: Hệ số độ bền lâu dài của đá, ξ =0,7-:-1,0;
- K2: Hệ số tập trung ứng suất kéo, K2 = 0,23÷ 1, chọn K2= 0,3;
- λ1: Hệ số áp lực hông, λ1 = µ/(1 - µ)= 0,3/(1 - 0,3) = 0,429;
- µ : Hệ số Poisson, µ = 0,3;
- H: Chiều sâu lớn nhất của đường lò, m;

- σn: Độ bền nén đơn trục của đá hông, T/m2, được xác định theo kết quả
khảo sát hiện trường bằng búa Schmidt do Viện KHCN Mỏ thực hiện tại các đường
lò có vị trí gần với các đường lò thiết kế thể hiện với điều kiện địa chất tương tự
( kết quả cụ thể xem bảng 2.4)
- K1: Hệ số tập trung ứng suất hông, K1=2
3

Bảng 2.4: Bảng kết quả thí nghiệm đo búa Schmidt tại hiện trường
Vị trí
IIK 245
( XV7-9 mức
-50)
IIK 230

Đặc
điểm

Kết quả đo bằng búa
Schmidt
Lần
Lần I Lần II
III

Độ
Giá trị
kiên
trung
cố quy
bình
đổi

Bột kết

50,0

50,0

49,0

49,7

5,5

Cát kết

53,0

54,0

56,0

54,3

6,5

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 20

Ghi chú

Đập vuông
góc mặt
lớp
Đập vuông


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

( XV7-9 mức
-50
IIK 210
( XV7-9 mức
STT
-50
kết
xác

Bột kết

49,0

51,0

49,0

Tên chỉ tiêu

I

Hệ số độ ổn định đá nóc lò nn:

1

k: Độ bền kéo của đá nóc

2

Kc: Hệ số giảm bền cấu trúc

49,7
Đơn vị

góc mặt
lớp
5,5
Đập vuông
góc mặt
XV-50 IB lớp
Từ
quả
f=6-8
định
2,63

T/m2

650

-

0,7

3

: Hệ số độ bền lâu dài của đất đá

-

0,8

4

K2: Hệ số tập trung ứng suất kéo

-

0,3

5

1: Hệ số áp lực hông

-

0,429

6

H: Chiều sâu lớn nhất của đường lò

m

400

7

: Dung trọng của đá

T/m3

2,69

II

Hệ số độ ổn định đá hông lò nh:

1

n: Độ bền nén đơn trục của đá
hông

2

Kc: Hệ số giảm bền cấu trúc

3

: Hệ số độ bền lâu dài của đất đá

1,69

T/m2

6500

-

0,7

-

0,8

4

K1: Hệ số tập trung ứng suất hông

-

2

5

H: Chiều sâu lớn nhất của đường lò

m

400

6
: Dung trọng của đá

T/m3
2,69
nhanh kết độ kiên cố bằng búa Schmidt tại hiện trường, kết hợp với các tài liệu địa
chất như mặt cắt tuyến, trắc dọc thành lò, báo cáo tính toán hệ số ổn định của đất đá
nóc và hông lò đường lò cho 2 trường hợp điển hình nhất thường gặp khi thi công là
f= 4-:-6, f = 6 -:-8.
Thay các thông số trên vào công thức, xác định được hệ số ổn định nóc và
hông lò theo bảng 2.5:

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 21


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

Bảng 2.6: Bảng phân loại mức độ ổn định của đường lò theo VNIMI
TT

Giá trị các hệ số

Tính chất đất đá quanh lò và biện pháp xử lý
Nóc và hông lò vững chắc, không cần chống, ở
nn ≥ 4
1
những đoạn đất đá yếu (nứt nẻ, phong hoá) phun
nh ≥ 4
thêm bê tông
Nóc và hông lò đều yếu, phải có vì chống thích
nn < 1

2
hợp, áp lực nóc do vòm tụt lở gây ra, áp lực hông
nh ≤ 1
do khối trượt gây ra
1 < nn < 4
Nóc và hông lò tương đối vững chắc nhưng cần
3
1 < nh < 4
phải chống lò bằng vì neo kết hợp BTP
Qua các kết quả tính toán độ ổn định của các đường lò ở bảng 2.5 cho thấy:
- Trường hợp đất đá có độ cứng, f:6÷ 8 (đào qua đá cát kết): Giá trị ổn định
nóc và hông 1 < nn < 4, 1 < nh < 4. Căn cứ bảng 2.6 cho thấy: nóc và hông lò tương
đối vững chắc nhưng cần phải chống lò bằng vì neo CDCT kết hợp BTP.
2.6. Phân loại chất lượng khối đá xung quanh đường lò và lựa chọn kết cấu
chống theo các chỉ tiêu phân loại khối đá.
2.6.1. Phương pháp phân loại khối đá theo Deere-hay phương pháp RQD.
Phương pháp này do Deere đề xuất năm 1963. Deere đã nghiên cứu mối tương
quan giữa độ dài của các mẫu lõi khoan với độ bền và độ nứt nẻ của đất đá, từ đó ông
đề xuất công thức tính giá trị RQD như sau:

Trong đó:

RQD = ∑ Li 100%
L

Li: Chiều dài của mỗi lõi khoan đá > 100mm.
L: Chiều dài của toàn bộ lỗ khoan được khảo sát, mm.
Trong trường hợp không xác định được RQD từ lỗ khoan thăm dò hoặc lấy
mẫu theo công thức xác định RQD của Deere, ta có thể tính toán một cách gián
tiếp như sau:

- Công thức thực nghiệm xác định chỉ tiêu RQD của Palmtrom (1975).
SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 22


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

RQD = 115 - 3,3.JV, %.
Trong đó:
JV: Tổng số khe nứt trên một đơn vị thể tích. Nếu JV ≤ 4,5 thì RQD =100.
- Công thức thực nghiệm xác định chỉ tiêu RQD của Priert (1975).
RQD = 100. e -0,1. λ .(0,1.λ + 1), %.
Trong đó:
λ: Mật độ khe nứt bằng số khe nứt trên một mét dài đo vẽ, khe nứt/m.
- Xác định chỉ tiêu RQD thông qua mối tương quan giữa RQD và đặc điểm
khối đá của Terzaghi (bảng 2.7)
Bảng 2.7: Bảng đánh giá chỉ tiêu RQD của Terzaghi
TT

Đặc điểm khối đá

Giá trị RQD

1
2
3
4
5
6

Đá cứng, liền khối
95-:-100
Đá cứng, phân lớp, phân phiến
90-:-95
Đá phân thành các khối, nứt nẻ trung bình
85-:-90
Đá nứt nẻ thành từng cục, khối có kích thước trung bình
75-:-85
Đá nứt nẻ thành từng cục, khối nhỏ
30-:-75
Đá bị cà nát, vẫn có các tính chất cơ học
0-:-30
Trên cơ sở giá trị RQD đã xác định, Deere phân khối đá ra làm 5 loại theo
bảng 2.8 sau.
Bảng 2.8: Bảng phân loại khối đá theo RQD
Chỉ số RQD %

Chất lượng khối đá

Cấp phân loại

90 - 100

Rất tốt

I

75 - 90

Tốt

II

50 - 75

Trung bình

III

25 - 50

Xấu

IV

0 - 25

Rất xấu

V

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 23


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

- Từ số liệu của các lỗ khoan thăm dò địa chất NM-34, NM-47 (T.II);

NM-22 (T.IVA); NM-10 (T.IV); LK-2, CG-04, NM-41 (T.IC) kết quả khảo sát và
đo đạc thực tế tại XV mức -50 I.B cho thấy : Đường lò đào trong các chủ yếu bao
gồm các lớp bột kết và cát kết (có tài liệu mặt cắt địa chất cụ thể) phân lớp trung
bình, chiều dày phân lớp 0,2-:-0,5m, mật độ khe nứt λ = 13-:-15 khe nứt/1m.
Thay giá trị ở vào công thức của Priert có thể xác định được một cách tương
đối chính xác giá trị RQD các đường lò mức -50: RQD =55 ÷ 62%.
Bảng 2.9: Bảng kết quả khoan lấy mẫu đánh giá RQD XV5 mức -50 (IIK70)
Từ
(m)
0,0
0,5

Đến
(m)
0,5
1,0

Chiều dài mẫu
(m)
0,5
0,5

RQD
%

Mô tả

Than vỉa 5
Than vỉa 5
1,0-1,2 than V5

0,5
1,0
1,5
1,2-1,5: bột kết xám xẫm, mẫu cục
(11)
thỏi.
1,0
Bột kết xám xẫm, ít nứt nẻ, mẫu thỏi
1,5
2,5
(15-24-20)
cục.
(252/400)
0,5
Cát kết hạt mịn, nứt nẻ ít, mẫu thỏi,
2,5
3,0
63%
(15-18)
màu xám ghi
1,0
Cát kết hạt mịn, nứt nẻ ít, mẫu cục
3,0
4,0
(14-22-27-11)
thỏi
0,5
Cát kết hạt mịn, nứt nẻ ít, mẫu cục
4,0
4,5

(16-15)
thỏi
0,7
Cát kết hạt mịn, nứt nẻ ít, mẫu cục
4,5
5,2
(21-12-11)
thỏi
Với các giá trị RQD từ 52%-:-66%, theo bảng 4.11 cho thấy chất lượng đất
đá của khu vực này thuộc loại trung bình.
Để lựa chọn kết cấu chống dựa trên chỉ tiêu phân loại khối đá RQD, Merrit
đã đưa ra sơ đồ hình 2.10 sau:

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 24


Thiết kế bản vẽ thi công kết cấu chống lò xuyên vỉa mức -50 tại mỏ Than Nam mẫu – TKV

Hình 2.10. Sơ đồ lựa chọn kết cấu chống dựa vào RQD theo Merrit
Dựa vào sơ đồ hình 2.10, với chiều rộng các đường lò là 4,21-:-4,975m với giá trị
RQD = 52% ÷ 66 thì các đường lò dọc vỉa trên thuộc vùng “neo hệ thống (khoảng
cách 1-2m)”.
2.6.2. Phương pháp phân loại khối đá theo Bieniawski-phương pháp RMR.
Phương pháp này còn được gọi là hệ thống phân loại địa cơ học, vì trong đó
có xét đến các tham số cơ học đặc trưng của khối đá. Để đánh giá chất lượng khối
đá theo phương pháp này cần tiến hành đo đạc, khảo sát thực tế, theo dõi tại công
trình, đường lò. Chỉ số đánh giá chất lượng khối đá theo phương pháp này (RMR)
được xác định theo các tham số thực nghiệm sau:

RMR = Rσn + RRQD + RC + Rj + RW + RP.
Trong đó:
- Rσn: Lượng điểm tiêu chuẩn theo độ bền nén đơn trục của đá.
Độ bền nén đơn trục của đá (σn) được xác định trong phòng thí nghiệm. Có
thể xác định giá trị này bằng búa Schmidt tại hiện trường theo công thức thực
nghiệm: σn = e(0,818+0,059.r), MPa.

SINH VIÊN: NGUYỄN HUY HÙNG

Page 25