Tính toán lựa chọn kết cấu chông giữ cho đoạn đường lò xuyên vỉa mức 150 , đoạn qua lớp đất đá f = 4 ÷ 6, chiều dài 70,5m mỏ than Núi Béo

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................

Phạm Quốc Huy

1

Xây dựng CTN & Mỏ k59


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................

.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Phạm Quốc Huy

2

Xây dựng CTN & Mỏ k59


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ.

Phạm Quốc Huy

3

Xây dựng CTN & Mỏ k59


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

MỤC LỤC BẢNG

LỜI MỞ ĐẦU
Bước sang thế kỷ XXI, Đảng và Nhà nước ta quyết tâm thực hiện sự nghiệp
“Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa” đất nước. Để thực hiện được nhiệm vụ này, trước hết
đất nước ta cần có một bộ mặt cơ sở hạ tầng tốt. Do đó, nhu cầu xây dựng ngày càng phát
triển, nó địi hỏi cần phải có một đội ngũ kỹ sư giàu năng lực và trình độ để giải quyết
những lĩnh vực có liên quan, trong đó có ngành xây dựng cơng trình ngầm.
Đối với các sinh viên khoa Xây dựng nói chung và đối với sinh viên chun ngành
xây dựng cơng trình ngầm và mỏ nói riêng, việc tham quan, học hỏi từ thực tế là rất quan
trọng. Sau khi được trang bị các kiến thức chuyên môn cơ bản tại trường, sinh viên cần đi
thực tập thực tế. Đợt thực tập tốt nghiệp này nhằm củng cố những kiến thức lý thuyết
chuyên mơn, tìm mối liên hệ giữa lý thuyết và thực tế, học hỏi kinh nghiệm thi công và
chỉ huy sản xuất, bước đầu có những kỹ năng thực hành cơ bản nhất về lĩnh vực thi công,
quản lý thi công,… các cơng trình ngầm. Từ đó, sẽ thu thập được những vấn đề cần
nghiên cứu, định hướng cho việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp sau này. Ngoài ra, việc đợt
thực tập ản xuất còn giúp sinh viên bổ sung thêm nhiều kiến thức mới ở bên ngoài, làm
quen với các máy móc, trang thiết bị kỹ thuật, những biện pháp đảm bảo an toàn lao
động,… Điều này cực kỳ quan trọng và nó sẽ là hành trang để bước vào nghề sau này.
Xuất phát từ những mục đích này, em đã quyết định lựa chọn đề tài “Tính tốn
lựa chọn kết cấu chơng giũ cho đoạn đường lị xun vỉa mức -150 , đoạn qua lớp
đất đá f = 4 6, chiều dài 70,5m mỏ than Núi Béo”
Đồ án gồm 4 chương:
Chương 1: khái quát chung về mỏ than Núi béo.
Chương 2: các dạng kết cấu chống và cơ sở lựa chọn kết cấu chống hợp lý trong
mỏ.
Chương 3: Tính tốn kết cấu chống.
Chương 4: Phân tích lựa chọn kết cấu chống hợp lý.
Phạm Quốc Huy

4

Xây dựng CTN & Mỏ k59


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp, em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ Bộ
mơn Xây dựng cơng trình Ngầm và Mỏ, đặc biệt là thầy giáo Đặng Văn Quân, Công ty
Xây lắp mỏ TKV, đã hướng dẫn trong thời gian em tham gia thực tập sản xuất tại đây.
Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành trước sự giúp đỡ đó.
Do thời gian có hạn nên việc tìm hiểu kỹ vào thực tế và đi sâu vào vấn đề tại nơi
thực tập chưa đạt hiệu quả cao. Vì vậy báo cáo này khơng thể tránh được những sai sót về
mặt chun mơn. Rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cơ, các anh chị tại địa điểm
thực tập và các bạn để báo cáo thực tập được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày …. tháng …. năm 2019
Sinh viên thực hiện
Phạm Quốc Huy

Phạm Quốc Huy

5

Xây dựng CTN & Mỏ k59


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MỎ THAN NÚI BÉO.

1.1.Đặc điểm kinh tế, xã hội.
1.1.1. Vị trí địa lý khu mỏ.
Mỏ than hầm lị Núi Béo thuộc khống sàng than Hà Lầm, nằm cách Thành phố Hạ
Long - Tỉnh Quảng Ninh 7 km về phía Đơng Bắc. Theo quyết định số 1989/QĐ-HĐQT
ngày 22/8/2008 của Hội đồng quản trị Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khoáng sản Việt
Nam V/v “Giao thầu quản lý, bảo vệ ranh giới mỏ, tài nguyên trữ lượng than và tổ chức
khai thác than cho Công ty Cổ phần than Núi Béo - TKV (nay là Công ty Cổ phần than
Núi Béo - Vinacomin), ranh giới mỏ than hầm lò Núi Béo như sau:
Bảng 1. 1. Bảng tọa độ mốc ranh giới mỏ hầm lò Núi Béo
TT

Ký hiệu
mốc mỏ

VN - 2000, kinh tuyến trục
108, múi chiếu 3o
X

Y

VN 2000, kinh tuyến trục
107, múi chiếu 3o
X

Y

1

NBHL.1

2.321.400,178

408.854,130

2.321.277,950

434.848,461

2

NBHL.2

2.321.400,175

409.474,069

2.321.278,916

435.468,370

3

NBHL.3

2.321.320,181

409.854,032

2.321.199,520

435.848,439

4

NBHL.4

2.319.560,345

411.633,851

2.319.442,554

437.630,921

5

NBHL.5

2.319.870,313

411.853,830

2.319.752,851

437.850,405

6

NBHL.6

2.319.695,329

412.153,800

2.319.578,344

438.150,634

7

NBHL.7

2.318.879,406

412.601,753

2.318.763,163

438.599,841

8

NBHL.8

2.318.389,456

412.389,772

2.318.272,904

438.388,636

9

NBHL.9

2.318.008,497

411.774,831

2.317.891,001

437.774,320

10

NBHL.10

2.317.878,517

410.431,962

2.317.758,927

436.431,720

11

NBHL.11

2.317.990,507

410.113,993

2.317.870,414

436.113,592

12

NBHL.12

2.319.950,315

410.008,012

2.319.829,962

436.004,552

13

NBHL.13

2.321.150,200

409.354,080

2.321.028,766

435.348,777

Phạm Quốc Huy

6

Xây dựng CTN & Mỏ k59


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

Ranh giới khai trường:
- Phía Bắc là mỏ than Hà Tu.
- Phía Nam là quốc lộ 18A.
- Phía Đơng là dãy đá vơi Đèo Bụt và khu Lộ Phong Khe Hùm.
- Phía Tây giáp mỏ than Hà Lầm.
Diện tích khai trường 5,6 km2.
Bản đồ vị trí khu mỏ, Biên giới khai trường và vị trí các cửa lị xem bản vẽ: VMHLNB-1TVĐT-00-01 và VM-HLNB-1TVĐT-00-02.
1.1.2. Điều kiện và khí hậu khu vực.
a) Địa hình.
Khu mỏ thuộc vùng đồi núi, thấp dần từ phía Bắc xuống phía Nam và hình thành 2
dạng địa hình:
- Địa hình ngun thuỷ ở phía Nam và Đơng Nam khu mỏ.
- Địa hình nhân tạo, bao gồm khai trường lộ thiên ở trung tâm khu mỏ đang phát triển
về phía Tây và các bãi thải.
- Trong khu mỏ có suối Hà Tu bắt nguồn từ đường phân thuỷ của nếp lồi 158, hướng
dịng chảy về phía Đơng, lịng suối rộng từ 1,0 ÷ 4,0 m. Theo kết quả quan trắc suối Hà
Tu có lưu lượng QMin = 3,64 (l/s), QMax = 280,5 (l/s).
b) Khí hậu, thủy văn.
Khí hậu khu mỏ mang đặc điểm khí hậu vùng Đơng Bắc Việt Nam, một năm có hai

mùa rõ rệt. Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, nhiệt độ thay đổi từ 24 ÷ 350C,
trung bình 28 ÷ 300C, đơi khi lên trên 380C. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3
năm sau, nhiệt độ thay đổi từ 16 ÷ 210C, thấp nhất có năm xuống đến 4 0C. Độ ẩm khơng
khí trung bình hàng năm từ 72 ÷ 87%, lượng mưa trung bình hàng năm là 2.116,4 mm,
cao nhất là vào tháng 07 và tháng 08
1.1.3. Tình hình dân cư khoanh khu mỏ.
a) Điều kiện kinh tế xã hội.
Mỏ than hầm lò Núi Béo nằm trong khu vực tập trung nhiều mỏ và công tr ường khai
thác than đang hoạt động. Hệ thống hạ tầng, đường giao thơng, hệ thống cung cấp năng
lượng, cơ khí và các dịch vụ phục vụ đời sống v.v. phát triển nên quá trình khai thác, chế
biến và vận chuyển tiêu thụ than rất thuận lợi.

Phạm Quốc Huy

7

Xây dựng CTN & Mỏ k59


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

Dân cư trong vùng khá đông đúc, chủ yếu là công nhân mỏ và một số làm nghề trồng
trọt, dịch vụ... thành phần dân cư chủ yếu là người kinh và một số dân tộc ít người khác.
Về kinh tế, nguồn thu chủ yếu từ khai thác mỏ và các dịch vụ phục vụ kèm theo. Về
văn hoá chủ yếu là các trung tâm văn hoá của các mỏ và của Thành phố trong khu vực.
Trong điều kiện như vậy vai trò của mỏ than hầm lò Núi Béo khi đi vào hoạt động có
ảnh hưởng rất lớn đối với sự phát triển kinh tế, văn hoá xã hội của địa phương, việc triển
khai dự án sẽ đảm bảo việc làm ổn định, góp phần nâng cao và ổn định đời sống văn hoá
cho người dân.
Bên cạnh những thuận lợi trên đây, việc xây dựng mỏ cũng có những tác động tiêu

cực, gây ô nhiễm môi trường, phá hoại thảm thực vật...
1.1.4. Tầm quan trọng của cơng trình.
Nhà máy được xây dựng đã góp phần vào nền kinh tế của Việt Nam, trong tương lai sẽ
cung cấp than cho các nhà máy nhiệt điện sản xuất điện hòa vào lưới điện quốc gia, cty
Than Núi Béo cũng tạo việc làm và thu nhập ổn định cho lao động địa phương với mức
thu nhập trung bình tương đối cao. Góp phần cải thiện nâng cao đời sống của người lao
động...
1.2. Cấu tạo địa chất khu vực.
1.2.1. Cấu tạo địa chất vùng mỏ.
a). Địa tầng.
Địa tầng chứa than chính của khu mỏ thuộc hệ Triat thống thượng - Bậc Nori-Reti Hòn Gai (T3n-rhg2), chiều dày địa tầng khoảng 500 ÷ 700 m (trung bình 540 m), thành
phần thạch học chủ yếu là các lớp sạn kết, cát kết, bột kết, ít hơn là các lớp cuội kết và sét
kết. Các lớp đá có chiều dày thay đổi lớn trong phạm vi hẹp.
Phụ hệ tầng Hịn Gai giữa gồm 14 vỉa than chính là các vỉa: V14B, V14, V13, V11,
V10, V9, V8, V7, V6, V5, V4, V3, V2, V1. Trong đó các vỉa V14B, V9, V8, V6, V5, V4,
V3, V2, V1 có mức độ duy trì kém hoặc có ít cơng trình gặp vỉa. Vỉa 14 là vỉa hiện đang
khai thác lộ thiên, vỉa 13 và V11 sẽ khai thác lộ thiên đến mức -135 ở phía Tây. Các vỉa
10, V9, V7, V6, và phần cịn lại của V11 là các vỉa than chính để huy động vào dự án
khai thác hầm lò.

Phạm Quốc Huy

8

Xây dựng CTN & Mỏ k59


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

b) Kiến tạo.

Khu mỏ phân bố trong một nếp lõm không đối xứng, bị đứt gãy Mongplane chia làm 2
cánh: cánh phía Tây nâng lên và dốc hơn, cánh phía Đơng thoải và bị giới hạn bởi đứt
gãy thuận Hà Tu.
c) Đứt gãy.
+ Đứt gãy thuận F.L (L-L): cắm Bắc 350-3600 ∠ 550 ÷ 600. Biên độ dịch chuyển
của hai cánh theo mặt trượt từ 400 ÷ 700 m. Đới huỷ hoại chưa xác định, F.L là ranh giới
phía Nam khu mỏ.
+ Đứt gãy thuận F.M (M-M): mặt trượt cắm Bắc 3500 ÷ 100 ∠ 550 ÷ 650. Cự ly
dịch chuyển theo mặt trượt của hai cánh từ 34 ÷ 100 m. F.M chia cắt vỉa 9 và vỉa 7 ở phía
Tây Nam.
+ Đứt gãy thuận Hà Tu: mặt trượt cắm Đông Bắc với góc dốc từ 25 0 ÷ 400. Biên
độ dịch chuyển của hai cánh khoảng từ 600 ÷700 m, đới huỷ hoại rộng khoảng 200 ÷ 250
m. Đứt gãy thuận Hà Tu là ranh giới phía Đơng Bắc của khai trường.
+ Đứt gãy thuận MongPlane: nằm ở trung tâm khu mỏ, có phương Tây Bắc Đơng Nam, mặt trượt cắm Đơng Bắc, góc dốc thay đổi từ 45 0 ÷ 600, chiều rộng đới huỷ
hoại 5 ÷ 12m, biên độ dịch chuyển khoảng 100 ÷ 150m. Về mặt cấu trúc, đứt gãy
MongPlane chia các vỉa thành hai khối là Đông Bắc và Tây Nam. Đứt gãy Mongplane
được xác định bởi các lỗ khoan LK.1794-T.X và LK.13-T.XIV.
Theo báo cáo địa chất đánh giá sơ bộ điều kiện địa chất công trình của đất đá trong
đứt gẫy như sau: Trong đứt gẫy đất đá bị vò nhàu, nứt nẻ mạnh, độ liên kết yếu, đất đá là
các mảnh cuội, sạn kết, cát kết, bột kết, sét... nằm lẫn lộn dễ bị sụt đổ khi có đường lị đi
qua. Do các cơng trình thăm dị đứt gãy cịn ít, nên trước khi thi cơng lị đi qua cần tiến
hành khoan thăm dị, đánh giá chính xác điều kiện địa chất cơng trình, lưu lượng nước
chảy vào đường lị để có biện pháp thi cơng phù hợp và an tồn.
d) Nếp uốn.
Nếp lồi 158 là một nếp lồi khơng đối xứng có phương Bắc - Nam, trục chìm dần ở
phía Nam, phát triển hơi nghiêng về phía Đơng với góc dốc 70 0 ÷ 750, cánh Tây có độ
dốc thay đổi từ 300 ÷ 400, cánh Đông thay đổi từ 200 ÷ 300, càng về phía Nam độ đốc hai
cánh giảm dần. Nếp lồi 158 nằm song song với ranh giới mỏ Hà Lầm và Núi Béo.

Phạm Quốc Huy

9

Xây dựng CTN & Mỏ k59


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

e) Đặc điểm cấu tạo các vỉa than.
- Vỉa 13: nằm dưới vỉa 14, cánh Đông đã khai thác đến mức -75 bằng phương pháp
hầm lò, cánh Tây sẽ khai thác lộ thiên đến mức -105. Vỉa 13 duy trì khơng liên tục, có
nhiều cửa sổ khơng than, chiều dày trung bình của vỉa 13 là 3,41m (tăng 0,1m so với tài
liệu lập dự án). Góc dốc trung bình 250, vỉa có từ 0 ÷ 8 lớp kẹp, chiều dày lớp kẹp trung
bình 0,60 m.
- Vỉa 11: Nằm dưới vỉa 13, phân bố đều trên tồn khu mỏ. Phía Đơng V11 đã khai thác
đến mức -75 bằng phương pháp hầm lị. Phía Tây theo kế hoạch sẽ khai thác lộ thiên đến
mức -135 từ tuyến IV đến tuyến VIII. Vỉa 11 thuộc loại vỉa có chiều dày trung bình đến
rất dày. Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,64 ÷ 14,74 m trung bình là 3,95m (tăng 0,05m so với
tài liệu lập dự án). Góc dốc vỉa thay đổi từ 5 0 ÷ 550, trung bình 200. Vỉa có từ 0 ÷ 8 lớp đá
kẹp. Chiều dày lớp đá kẹp trung bình 1,61 m.
- Vỉa 10: Nằm dưới vỉa 11, phân bố đều trên toàn khu mỏ. Chiều dày vỉa thay đổi từ
0,57 ÷ 13,10m, trung bình 4,63m. Góc dốc vỉa thay đổi từ 5 0 ÷ 550, trung bình 200. Vỉa có
từ 0 ÷ 6 lớp đá kẹp. Chiều dày lớp đá kẹp trung bình 1,20 m.
- Vỉa 9: Nằm dưới vỉa 10, chủ yếu phân bố ở phía Nam và Tây Nam của mỏ, chỉ có
một phần nhỏ phân bố ở phía Bắc khu mỏ. Theo tài liệu cập nhật cho thấy vỉa duy trì
khơng liên tục, có nhiều cửa sổ không than, chiều dày vỉa thay đổi từ 0,59 m ÷ 12,98m,
trung bình khoảng 4,03m, góc dốc vỉa thay đổi từ 8 0 ÷ 650 trung bình 270. Vỉa có từ 0 ÷ 8
lớp kẹp, chiều dày lớp kẹp trung bình 1,01 m. Vỉa có cấu tạo rất phức tạp và khơng ổn
định về chiều dày và góc dốc.
- Vỉa 7: Nằm dưới vỉa 9, phân bố đều trên toàn khu mỏ. Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,91

÷ 16,91 m trung bình 7,08 m, góc dốc vỉa trung bình 30 0. Vỉa có từ 0 ÷ 5 lớp kẹp, chiều
dày lớp kẹp trung bình 1,17m.
- Vỉa 6: Nằm dưới vỉa 7. Vỉa được phát triển sang phía Đơng và bị chặn bởi đứt gãy
Hà Tu, phía Nam và Bắc vỉa bị giới hạn từ tuyến VIA đến tuyến IX, phần trung tâm của
vỉa bị đứt gãy MongPlane chia làm hai khối. Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,66 ÷ 14,78m
trung bình 3,3m. Góc dốc vỉa trung bình 28 0. Vỉa có từ 0 ÷ 5 lớp kẹp, chiều dàu lớp kẹp
trung bình 1,03m.
Bình đồ tính trữ lượng các vỉa than xem bản vẽ: VM-HLNB-2ĐC-01-02 -:- VMHLNB-2ĐC-01-09.
Phạm Quốc Huy
k59

10

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

Chi tiết các mặt cắt địa chất xem bản vẽ: VM-HLNB-2ĐC-01-10-:-VM-HLNB-2ĐC01-18.
f) Đặc điểm chất lượng than
Các đặc tính kỹ thuật chủ yếu của than như sau:
- Độ ẩm phân tích (Wpt): từ 0,10% ÷ 3,45%, trung bình 1,68%.
- Chất bốc (Vch): từ 4,00% ÷ 17,56%, trung bình 8,07%.
- Độ tro trung bình cân (ATBC ): từ 0,83% ÷ 40,00%, trung bình 14,51%.
- Độ tro hàng hóa (AKHH): từ 1,43% ÷ 41,81%, trung bình 17,72%.
- Nhiệt lượng (Qkh): từ 3108 ÷ 8689 Kcal/Kg, trung bình 7203 Kcal/Kg.
- Lưu huỳnh (S): từ 0,10% ÷ 0,80%, trung bình 0,41%.
- Thể trọng (d): từ 1,20 ÷ 1,80, trung bình 1,44.
Chất lượng trung bình từng vỉa than xem bảng 1.2.
Bảng 1. 2. Bảng tổng hợp đặc điểm chất lượng các vỉa than.

Các chỉ tiêu phân tích
Vỉa than

AKTBC
(%)

AKHH
(%)

WPT
(%)

Vch
(%)

Qch
(Kcal/kg)

d
(g/cm3)

S
(%)

V.13

15,27

16,47

1,84

8,78

8296

1,42

0,51

V.11

14,27

16,93

1,83

8,25

8255

1,44

0,52

V.10

12,93

15,16

1,81

7,23

8184

1,43

0,56

V.9

16,04

18,53

1,96

8,16

8302

1,49

0,42

V.7

12,46

15,58

2,23

7,62

8467

1,45

0,45

V.6

14,32

16,26

2,43

7,77

8334

1,5

0,47

1.2.2. Đặc điểm địa chất thuỷ văn khu mỏ.
a) Nước mặt
Gồm có nước suối, nước ở các moong khai thác lộ thiên.
- Nước suối: Trong khai trường có suối chính là suối Hà Tu chạy cắt ngang qua khai
trường khai thác. Suối Hà Tu bắt nguồn từ đường phân thuỷ của nếp lồi 158, hướng dịng
chảy về phía Đơng, lịng suối rộng từ 1,0 ÷ 4,0 m. Theo kết quả quan trắc cho thấy lưu
lượng của suối Hà Tu có QMin = 3,64 (l/s), QMax = 280,5 (l/s).
Phạm Quốc Huy
k59

11

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

- Nước trong các moong khai thác lộ thiên: gồm moong đang khai thác vỉa 14 cánh
Đông và moong khai thác vỉa 11, vỉa 13 cánh Tây đang được mở rộng khai thác và kết
thúc năm 2016. Đây là những moong có dung tích lớn, khả năng dự trữ nước nhiều đặc
biệt là mùa mưa. Nước mặt chứa ở các moong này đã có quan hệ mật thiết với hệ thống
nước ngầm phía dưới và ảnh hưởng khơng nhỏ tới hệ thống lị khai thác phía dưới nếu
khơng được xử lý tốt.
b) Nước dưới đất
Gồm 02 tầng chứa nước chính:
- Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Đệ tứ (Q) và đá thải: Đây là tầng chứa nước
phân bố không đều khu mỏ. Tầng chứa nước này có khả năng chứa và lưu thông nước rất
tốt.
- Tầng chứa nước trong trầm tích chứa than (T3n-r hg2): Đây là tầng chứa nước chính.
Quan hệ thuỷ lực của tầng chứa nước này với tầng chứa nước Đệ tứ rất mật thiết. Nước

mưa thấm qua tầng Đệ tứ xuống cung cấp cho tầng này. Nước trong địa tầng này có độ
pH từ 5,8 ÷ 8,8 thuộc loại nước trung tính, độ khống hố nhỏ từ 0,039 ÷ 0,306 g/l. Nước
thuộc loại Bicácbơnát canxi natri hoặc Bicácbơnát clorua nátri can xi khả năng ăn mịn
yếu đến khơng ăn mịn. Chiều dày tầng chứa nước từ 540 m đến 700 m.
c) Dự tính lượng nước chảy vào hầm lò.
Lượng nước chảy vào mỏ bao gồm nước ngầm, nước mưa ngấm và nước thấm từ bãi
thải trong mỏ lộ thiên:
Q = Qngầm + Qmưa + Qbt + Qtn ; m3/h.
Trong đó:
- Qngầm: Lượng nước ngầm, m3/h;
- Qmưa: Lượng nước mưa ngấm bổ cập cho nước dưới đất, m3/h;
- Qbt : Lượng nước từ bãi thải trong ngấm xuống khu khai thác, m3/h;
- Qtn : Lượng nước từ các lỗ khoan tháo nước bãi thải xuống hầm lò, m3/h.
- Xác định lượng nước ngầm:
Lượng nước ngầm trong khai trường mỏ được tính theo cơng thức khơng áp như sau:

1,366x K x H2
QngÇm=
lg(R+ r0) − lgr0

; m3/ngày đêm.

Trong đó:

Phạm Quốc Huy
k59

12

Xây dựng CTN & Mỏ

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

- K: Hệ số thấm trung bình trong ranh giới mỏ hầm lò Núi Béo được xác định theo kết
quả đo bơm nước thí nghiệm của 10 lỗ khoan, kết quả xác định hệ số thấm trung bình
xem bảng 1.3.
Bảng 1. 3. Bảng tổng hợp kết quả xác định hệ số thấm mỏ Núi Béo.
TT

Tên lỗ khoan

Hệ số thấm K, m/ngày-đêm

1

1752

0,02

2

538

0,123

3

537

0,013

4

1781

0,036

5

1812

0,03

6

1813

0,018

7

541

0,12

8

55

0,04

9

GC01

0,016

10

GP02

0,0046

Hệ số thấm trung bình

Ghi chú

0,042

- H: Chiều cao mực nước tĩnh tính cho mức -350, H = 365 m;

2.S H × K
- R: Bán kính ảnh hưởng: R =

,m
F

π
- ro: Bán kính tương đương: ro =

,m
- F : Diện tích khai trường mỏ, F= L*B*η, m2, trong đó: L; B: Chiều dài, rộng

khai trường (m); η: hệ số lấy với hình dạng gần hình chữ nhật, η=1,18
Thay các giá trị vào cơng thức tính tốn xác định lượng nước ngầm chảy vào mỏ mức
-350, xem bảng 1.4.

Bảng 1. 4. Các thông số địa chất thủy văn và kết quả tính tốn.
Các thơng số ĐCTV
Kết quả tính tốn
Phạm Quốc Huy
k59

13

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

Mức

H=S

L

B

sâu

(m)

(m)

(m)

-350

365

2.40
0

F (m)

R (m)

r0 (m)

1.50

4.248.00

2.861,6

0

0

1

1.163,1

Lg(R+r0)Lgr0 (m)

Qtb
(m3/h)

0,54

592

- Xác định lượng nước mưa ngấm bổ cập cho nước dưới đất:
Lượng nước mưa ngấm bổ cập cho nước dưới đất được xác định theo công thức:
Qmưa = α x qbc x Fhm ; m3/ngày đêm, trong đó:
α - Tỷ lệ phần trăm mưa ngấm; α = 20%.
qbc - Lượng mưa trung bình được thống kê trong 29 năm (1970 ÷ 2008), m/năm.
Fhm - Diện tích hứng mưa ngồi mặt moong (khơng tính diện tích bề mặt moong lộ
thiên vì đã được tính trong phần nước trong bãi thải mỏ lộ thiên ngấm xuống khu khai
thác), m2.
Kết quả xác định lượng nước mưa ngấm bổ cập cho nước dưới đất xem bảng 1.5.
Bảng 1. 5. Kết quả xác định lượng nước mưa ngấm bổ cập cho nước dưới đất.
Diện tích
vùng ngấm
ngồi mặt
moong
(m2)
2.500.000

Lượng

mưa
mùa khơ
(m/năm)

0,22

Lượng

Lượng

mưa

mưa trung

mùa

bình cả

mưa
(m/năm)

năm
(m/năm)

1,55

1,77

Q mưa
ngấm trung

bình cả
năm
(m3/ngày
đêm)
101

Q mưa
ngấm
mùa khô
(m3/ngày
đêm)
26

Q mưa
ngấm
mùa
mưa
(m3/ngày
đêm)
179

- Xác định lượng nước từ bãi thải trong ngấm xuống khu khai thác
Lượng nước từ bãi thải trong ngấm xuống khu khai thác được xác định theo công
thức:
Qbt =

K 0 (HB − H z ) F0
m0

; m3/ngày đêm, trong đó:

HB - Áp lực tại chu vi dưới của đối tượng chứa nước, tính từ cốt cao bề mặt bãi
thải +15 tới vách lò chợ xem xét, m;
Hz - Áp lực trung bình, tính từ đáy moong tới vách lị chợ xem xét, m;
F0 - Diện tích đáy moong trong phạm vi dịch chuyển phá huỷ do khấu than của lò
chợ, m2;

Phạm Quốc Huy
k59

14

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

K0 - Hệ số thấm hướng thẳng đứng của tập lớp đất đá thấm nước kém giữa đối
tượng nước và biên giới trên vùng khe nứt dẫn nước, m/ngày đêm;
m0 - Chiều dầy tập lớp đất đá thấm nước kém theo phương thẳng đứng, xác định
theo “Báo cáo kết quả thăm dò bổ sung phần sâu mỏ than Núi Béo 2007” do Xí nghiệp
Thăm dị Khảo sát Thiết kế–VVMI lập thì tỷ lệ phần trăm đá cách nước khu mỏ Núi Béo
trên bề dày địa tầng khảo sát chiếm tới 55% (bột kết chiếm 33%, sét kết chiếm 9%, sét
than và than bẩn chiếm 1%, các vỉa than chiếm 12%).
Kết quả tính toán lượng nước từ bãi thải trong ngấm xuống khu khai thác là 194 m3/h.
- Xác định lượng nước từ các lỗ khoan tháo nước bãi thải xuống hầm lò
Lượng nước từ các lỗ khoan tháo nước bãi thải xuống hầm lị được xác định theo cơng thức
sau:
Qtn = l.

d

α

;

m3/h

Trong đó:
- Lưu lượng của lỗ khoan thốt nước, ;
+ l – Chiều dài ống lọc được lấy bằng chiều dài lỗ khoan thốt nước, m;
+ d – Đường kính ống lọc, d = 76mm=0,76 m;
+ - Hệ số phụ thuộc thành phần đất đá thải có lẫn bùn sét trong đáy moong, = 0,4.
Kết quả tính tốn lưu lượng nước từ các lỗ khoan tháo nước bãi thải xuống hầm lị là
166 .
Tổng hợp kết quả tính tốn lượng nước chảy vào mỏ hầm lò Núi Béo tại mức .
1.2.3. Đặc điểm khí mỏ.
Qua báo cáo phân tích các mẫu thăm dị địa chất năm 1968 và năm 1978 thì mỏ than
có các thành phần khí gồm: khí Nitơ (); Cacbonic (); Hydro (); Mêtan ().
- Khí Mêtan
Khí Mêtan hàm lượng Mêtan () ở mẫu định tính biến đổi từ: 0,00 59,80 trung bình
5,49 . Hàm lượng Mêtan () ở mẫu định lượng từ 2,15 42,56 trung bình 12,73 . Độ chứa
khí thực của Mêtan () và Hydro () biến đổi từ 0,090 1,425 trung bình 0,45 .
- Khí Hydro ();
Khí hydro có hàm lượng kết quả phân tích thường khơng cao, chỉ có số ít mẫu đạt
trên 20%, cá biệt có kết quả tới 45,63%. Hàm lượng khí hydro ở mẫu khí định tính thay
đổi từ: 0,00 45,63% trung bình 7,16%. Hàm lượng trong mẫu định lượng thay đổi từ
0,0324,24% trung bình 9,46%. Khí hydro thường phân bố ở khắp mọi nơi trong tầng
than.
Phạm Quốc Huy
k59

15

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

- Khí Cacbonic: ().
Hàm lượng khí cacbonic thay đổi từ 0,0021,50% trung bình 2,90%. Hàm lượng khí
cacbonic trong mẫu định lượng thay đổi từ: 0,5419,33% trung bình 8,67%. Độ chứa khí
thực thay đổi từ: 0,0101,072 . Khí cacbonic thường giảm dần theo chiều sâu.
- Khí ().
Hàm lượng khí nito trong mẫu định lượng thay đổi từ: 26,3099,00% trung bình
84,37%. Hàm lượng khí nito trong mẫu định lượng thay đổi từ: 48,3497,29% trung bình
69,37%. Khí nito cũng thay đổi trong phạm vi khá rộng và theo quy luật giảm dần theo
chiều sâu.
1.2.4. Các tính chất cơ học của đá, khối đá
Trong diện tích khu mỏ địa tầng chứa than có thành phần gồm: Cát kết, bột kết,
acgilit, và các vỉa than nằm xen kẽ nhau có tính phân nhịp đều đặn, chiều dày các lớp
biến đổi từ 0,5-15m. Đất đá bị uốn nếp theo cả đường phương và hướng dốc. Đặc điểm
ĐCCT của các loại đất đá chi tiết xem bảng 1.6.
Bảng 1. 6. Đặc điểm ĐCCT của các loại đất đá.
Tên đất Tính
đá
chất

Cát kết

Bột kết

Acgilit

Cường đọ
kháng
nén
(kG/cm)

Cường đọ Dung
kháng
trọng
kéo
(g/cm)
(Kg/)

Tỉ
Lực
trọng dính
(g/cm kết (G/
)

Max

2131,57

224,62

2,677

2,730

478,37

Min

806,07

120,12

2,602

2,670

295,37

Tb

1441,14

169,24

2,630

2,701

347,76

Max

778,72

98,45

2,70

2,73

253,59

Min

401,32

41,95

2,61

2,67

150,59

Tb

585,64

67,91

2,63

2,70

201,19

Max

502

71

2,62

2,74

202,45

Min

237

35

2,39

2,65

97,95

Tb

342

55

2,55

2,71

132,00

Góc
nội
ma
sát
(độ)

Phần
trăm
của đất
đá (%)
44

43

1

Đặc điểm ĐCCT của vách trụ các vỉa than.
Phạm Quốc Huy
k59

16

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

Trụ và vách của các vỉa than có các lớp với các thành phần chủ yếu là: Cát kết, bột kết,
acgilit. Đặc biệt acgilit là lớp nằm sát vách và trụ của vỉa có chiều dày duy trì khơng liên
tục.
1.3. Khái qt cơng trình thiết kế.
Đường lị mà ta thiết kế là đường lị xun vỉa L=70,5m bước chống 0,7m/vì, đường
lị đi trong đất đá tương đối ổn định. Loại đá mà đường lò đi qua chủ yếu là đá cát kết,
bột kết có hệ số kiên cố f = 4-6. Đường lị xun vỉa phục vụ cho cơng tác khai thác than
từ vỉa và được nối liền với đường lò dọc vỉa mức -150. Với sản lượng A = 200000
Tấn/năm. là lối đi xuống khu vực làm việc của công nhân và phục vụ cơng tác vận
chuyển thiết bị, máy móc, vật tư xuống khu vực xây dựng, khai thác. Tuổi thọ của đường
lò được thiết kế tương 12 năm. Theo tài liệu cơng ty xây lắp mỏ - TKV thì đường lò
xuyên vỉa đào qua các lớp đất đá khác nhau là : đất đá thải, bột kết vôi, bột kết, sét kết
vơi, cát kết. Đất đá mà đường lị đi qua có hệ số kiên cố f = 4 6.

CHƯƠNG 2: CÁC DẠNG KẾT CẤU CHỐNG VÀ CƠ SỞ LỰA CHỌN KẾT CẤU
CHỐNG HỢP LÝ TRONG MỎ.
2.1. Nhiệm vụ và u cầu của kết cấu chống cơng trình ngầm.
2.1.1. nhiệm vụ của kết cấu chống.
Mục đích của việc tạo ra kết cấu chống là để giữu ổn định khoảng khơng gian ngầm,
bảo vệ, đảm bảo an tồn và hoạt động bình thường cho con người, các thiết bị, phương
tiện kỹ thuật,.. trong đó. Tuy nhiên, các nhiệm vụ cụ thể của kết cấu chống cơng trình
ngầm tùy thuộc vào mục tiêu sử dụng của từng loại cơng trình và các yêu cầu của điều
kiện thực tập như: chống lại các tác động phá hủy của các tác nhân pong hóa, bảo vệ
tránh sự rị nước, thẩm mỹ, vật lý, khí hậu…
Trong lĩnh vực đào chống lị thì kết cấu chống có nhiệm vụ:

-

Ngăn chặn đá rơi, sập lở vào người lao động, trang thiết bị kỹ thuật…
Hạn chế dịch chuyển của đất đá và giữ ổn định khoảng trống đảm bảo các cơng tác
vận hành, vận chuyển, thơng gió.

Phạm Quốc Huy
k59

17

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

Ngoài hai nhiệm vụ chính trên thì kết cấu chống cịn có những nhiệm vụ khác tùy
thuộc vào những đòi hỏi thực tế:
-

Bảo vệ đất đá xung quanh cơng trình ngầm trước tác động của các tác nhân phong

-

hóa.
Bảo vệ các đường lị khỏi nước xâm nhập.

Khi thi cơng xây dựng các cơng trình ngầm cần thiết phải đảm bảo giữu gìn được độ
bền và khả năng mang tải của khối đá. Trong trường hợp lý tưởng chỉ nên coi kết cấu
chống cơng trình ngầm là một dạng gia cố hay gia công bề mặt cho khối đá. Tuy nhiên,

trong thực tế các kết cấu chống cơng trình ngầm thường đạt độ cứng vững nhất định, có
thể tính tốn và kiểm chứng được.
Nói chung giừ gìn được khả năng tự mang tải của khối đá cần thiết phải chs ý đến các
khả năng sau:
-

Lựa chọn hình dáng hợp lý cho cơng trình ngầm, chú ý đặc biệt đến điều kiện cụ

-

thể và các tính chất của khối đá.
Lựa chọn các giải pháp thi cơng và phương pháp chống giữu thích hợp.’
Chú ý đến các yếu tố thời gian đối với khối đá và kết cấu cơng trình ngầm.
Áp dụng các phương pháp đào khơng gây tác động xấu đến khối đá (cịn gọi là
phương pháp đào bảo dưỡng khối đá) tức là ít gây ảnh hưởng đến độ bền của khối
đá.

2.1.2. Yêu cầu cơ bản đối với kết cấu chống.
Như đã nói nhiệm vụ của kết cấu chống cơng trình ngầm phụ thuộc lớn vào loại hình
và mục đích sử dụng. Tuy nhiên có thể đưa ra các u cầu mang tính tổng thể với các kết
cấu chống như sau:
-

Yêu cầu về kỹ thuật:
Kết cấu cơng trình phải đảm bảo độ bền và ổn định trong suốt thời gian tồn tại của

công trình.
+ Kết cấu cơng trình ngầm phải bền nghĩa là phải chịu được tác dụng của ngoại lực
cũng như các trạng thái ứng suất gây ra trong các cấu kiện của kết cấu chống trong
giới hạn cho phép.

+ Kết cấu cơng trình ngầm phải ỏn định tức là dưới tác dụng của áp lực đất đá, các
loại tải trọng và các tác động phá hoại của môi trường ( ăn mòn, xâm thực…) vẫn
Phạm Quốc Huy
k59

18

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

phải giữu được kích thước và hình dạng ban đầu hoặc kích thước và hình dạng nhất
định theo yêu cầu sử dụng đã thiết kế. Tùy theo yêu cầu sử dụng cụ thể kết cấu chống
cơng trình ngầm phải bền vững lâu dài.
-

Yêu cầu về chức năng sử dung:
Nói chung các kết cấu chống không được gây ra các trở ngại cho q trình sản xuất,

thi cơng và cho phép áp dụng được các khả năng cơ giới hóa trong thi cơng ( tùy theo
u cầu ); chiếm ít khơng gian, thuận tiện cho việc sử dụng khơng gian cơng trình ngầm
tùy theo mục đích cụ thể, đảm bảo khả năng thơng gió, an tồn về cháy, sức cản thủy
động nhỏ, trong nhiều trường hợp phải đảm bảo các yêu cầu về cách nước và thẩm mỹ.
-

Yêu cầu kinh tế
Kết cấu chống phải phù hợp với thời gian tồn tại của công trình ngầm, vì vậy kết cấu
chống được lựa chọn và thiết kế sao cho tổng vốn đầu tư ban đầu và giá thành bảo
dưỡng, sửa chữa là nhỏ nhất.

2.2. Các dạng kết cấu chống giữ của các đường lò.
Cùng với sự tiến bộ không ngừng của khoa học kỹ thuật đặc biệt là những kết quả,
hiểu biết mới trong lĩnh vực cơ học đất, cơ học đá và thành tựu của lĩnh vực khoa học vật
liệu, các kết chống được phát triển và sử dụng trong ngành xây dựng công trình ngầm và
mỏ ngày càng phong phú và đa dạng. Sự tiến bộ đó cũng góp phần phát triển những
phương pháp thi cơng mới có hiệu quả hơn. Thực tế, nó cũng đã tạo cơ sở cho việc phát
triển các kết cấu chống mới.
Để có thể hình dung một cách tổng thể về các loại hình kết cấu chống cơng trình ngầm
ta phân loại:
- Phân loại theo vật liệu: có các loại kết cấu chống gỗ, kim loại, vì neo, bê tông, bê
tông cốt thép, gạch đá, vật liệu tổng hợp.
- Phân loại theo chức năng, nhiệm vụ: kết cấu chống tạm, kết cấu chống cố định.
- Phân loại theo tính năng kỹ thuật: loại hình gia cố chủ động ( tích cực ) và gia cố
thụ động ( mang tính chất chống đỡ ).
- Phân loại theo đặc điểm hình dạng kết cấu: hình thang, hình trịn, đa giác, elip,
móng ngựa,…

Phạm Quốc Huy
k59

19

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

- Phân loại theo tính chất hay biểu hiện cơ học của kết cấu: rất cứng, cứng, mềm
( kết cấu chống linh hoạt ). Tính chất hay biể hiện cơ học của kết cấu chống được

cho trong bảng 2.1.
Bảng 2. 1. Phân loại theo tính chất hay biểu hiện cơ học của kết cấu chống.
Kết cấu chống

-

Biểu hiện cơ học

Khả năng mang tải
Mơmen

Lực dọc

Rất cứng

Biến dạng ít

Lớn

Nhỏ

Cứng

Biến dạng nhỏ

Lớn

Nhỏ

Mềm

Biến dạng nhiều

Nhỏ

Lớn

Phân loại theo mức độ liên kết với khối đá: kết cấu chống khơng liên kết, ít
liên kết và liên kết hồn tồn với khối đá.

Các dạng kết cấu chống có thể phân ra theo đặc điểm cấu tạo đồng thời sơ lược sắp
xếp kết cấu vật liệu, hình dạng chức năng của chúng. Các dạng kết cấu chống cơng trình
ngầm được cho trong bảng 2.2.
Bảng 2. 2. Các dạng kết cấu chống cơng trình ngầm.
Khung chống
Vỏ chống
Kết cấu tích hợp
Lắp ghép từ các cấu kiện
dạng thanh

Lắp ghép từ các cấu kiện
dạng tấm, khối hay đổ
phun tại chỗ

Xâm nhập vào khối đá hay
tích hợp vào khối đá

Vật liệu chính là gỗ, thép
hình, kim loại, bê tông đúc
sẵn dạng thanh

Vật liêu cơ bản là đá, gạch
đá, bê tông phun hay bê
tông đổ tại chỗ, bê tông
cốt thép đúc sẵn dạng tấm
hay mảng

Cấu kiện cơ bản là neo, thép
thanh, cáp và chất dính kết,
các loại dung tích phun ép,
ống thép, cọc thép

Kết cấu chống dạng khung
hình thang, khung hình chữ
nhật, các dạng hình vịm,
hình elip, hình trịn…

Kết cấu dạng vỏ hình chữ
nhật, đa giác, vòm elip…

Liên kết với khối đá tạo ra
vành hay vòm chịu tải chốt
giữ…hình dạng bất kỳ

Gia cố tạm và chống cố định

Kết cấu chống dạng cố
định riêng. Bê tơng phun
có thể chống tạm hoặc
chống cố định

Gia cố chống trước, chống
tạm và chống cố định hay một
bộ phận của kết cấu chống cố
định, tùy theo điều kiện cụ thể

2.2.1. Kêt cấu chống gỗ.
* Đặc điểm cấu tạo

Phạm Quốc Huy
k59

20

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

Nói chung với các cơng trình ngầm nằm ngang và nghiêng ( lò bằng và lò nghiêng)
kết cấu chống bằng gỗ thương được sử dụng dưới 2 loại:
+ Kết cấu chống chính: xà, cột. Loại này thường làm bằng gỗ nguyên cây có =
1530cm
+ Kết cấu chống phụ: văng, chèn. Loại này thường làm bằng các cây gỗ có đường
kính lớn hơn hoặc bằng 7cm.
Kết cấu chống tổ hợp từ các thanh gỗ tròn, các cột, các xà, các nêm, giằng chèn đệm
và đinh đỉa liên kết với nhau. Các cấu kiện liên kết với nhau tạo ra một thể thống nhất
nhằm tạo bề mặt tiếp xúc với khối đá và phân bố đều lực lên xà, cột cũng như dầm nền,
đảm bảo cho kết cấu ổn định trong suốt quá trình sử dụng.
-

Ưu điểm:

+ Gỗ phân bố rộng rãi trong thiên nhiên ( dễ tìm, dễ cung cấp )
+ Dễ gia công chế tạo các cấu kiện của vỏ chống.
+ Dễ dàng vận chuyển và lắp đặt trong đường lò.
+ Cho phép nhận thấy và nghe thấy khi áp lực đất đá đã phát triển đến mức nguy
hiểm ( khi sắp phá hủy có thể phát hiện ra tiếng kêu rắc rắc )
+ Thích ứng với điề kiện biến đổi.
+ Tận dụng vật liệu địa phương.
-

Nhược điểm:
+ Không liên kết với khối đá.
+ Biến dạng nhiều khi chịu tải, khó tạo cho đường lò tiết diện ngang hợp lý.
+ Hầu như không sử dụng lại được, tuổi thọ ngắn.
+ Kết cấu chống tạm và chống cố định quá hạn phải dỡ bỏ. Do đó rủi ro trong thi

cơng cao, dễ cháy, dễ mục nát và gây lực cản khí động lực học lớn.
+ Địi hỏi người thi cơng phải có tay nghề chế tạo gỗ.
-

Phạm vi sử dụng:
+ Trong công tác thi cơng xây dựng các cơng trình mỏ hầm lị, gỗ có thể sử dụng

làm kết cấu chống tạm hoặc cố định.
+ Kết cấu bằng gỗ với chức năng làm kết cấu chống cố định chỉ được sử dụng
trong ngành mỏ, tại các đương lị có tuổi thọ nhỏ, thường không quá 2 đến 3 năm
ở điều kiện áp lực mỏ nhỏ và ít biến đổi.
+ Sử dụng để xử lý trong các trường hợp đặc biệt như thi công đào theo sơ đồ

chia gương, tại các vị trí tiết diện cơng trình ngầm thay đổi và đặc biệt là khắc
phục hiện tượng sập lở cục bộ.
Phạm Quốc Huy
k59

21

Xây dựng CTN & Mỏ


Hsd

Hd

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

d? thách

Bsd
Bd

Hình 2. 1. Kết cấu chống bằng gỗ.
2.2.2. Kết cấu chống thép.`
Các khung chống thép được sử dụng ở lò bằng và lị nghiêng có thể phân chia thành:
kết cấu chống cứng, kết cấu linh hoạt về kích thước, kết cấu linh hoạt về hình dạng.
a/ Kết cấu chống cứng

Hd
Hsd

- Dạng hình thang: loại này gồm 1 xà và 2 cột

d? thách

Bsd
Bd

1: Cột thép; 2: Mối nối cứng; 3: Xà nóc.
Hình 2. 2. Kết cấu chống cứng dạng hình thang.
- Dạng nóc hình vịm, tường thẳng

Phạm Quốc Huy
k59

22

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

Hình 2. 3. Kết cấu chống cứng dạng hình vịm tường thẳng.
1 : ốc vít; 2 : Bản đệm.
- Đặc điểm cấu tạo:
Với đường lị hình thang và đường lị hình vịm tường thẳng
Khung chống gồm có 2 nửa vịm uốn bằng thép hình chữ I hoặc thép đường ray, hai
nửa vịm này được nối cứng với nhau nhờ bulông bản nối hoặc sử dụng các mối nối cứng
ở dạng liên kết bản đệm hay mặt bích, nối cứng với nhau bằng đinh ốc hoặc then, chốt.
- Phạm vi sử dụng
Khung chống khớp cứng thường được sử dụng cho các đường lò đá trong ngành xây

dựng cơng trình ngầm. Trong xây dựng cơng trình ngầm khung khớp cứng được sử dụng
làm khung chống tạm, khung chống cố định khi gặp các khối đá dễ tróc lớp hay sập lở.
b/ Kết cấu chống linh hoạt kích thước

Phạm Quốc Huy
k59

23

Xây dựng CTN & Mỏ


Hsd

Hd

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

Bsd
Bd

Hình 2. 4. Kết cấu chống thép linh hoạt kích thước.
1: Chân cột thép; 2: Cột thép; 3: Mối nối vì thép
4 : Xà thép; 5 : Tấm chèn BTCT
- Đặc điểm cấu tạo:
Khung thép linh hoạt về kích thước có 2 dạng đó là: Khung chống 3 đoạn và khung
chống 5 đoạn. Cấu tạo khung chống loại 3 đoạn xà gồm 2 cột và 1 xà. Cột và xà được
liên kết với nhau bằng các mối nối khớp trượt. Khớp trượt là khớp nối cho phép hai đoạn
khung nối với nhau có thể trượt lồng vào nhau ( trượt chống lên nhau ) một đoạn xác
định.

Khớp trượt được tạo nên theo nguyên lý ma sát nên được gọi là khớp ma sát, khớp
trượt hạn chế hay cũng được gọi là khớp linh hoạt hạn chế thường được sử dụng khi
khung thép là thép lòng máng, hai đoạn khung được kết nối trong hộp trượt với đoạn
đường trượt khoảng 100300 mm.
- Phạm vi sử dụng:
Khung thép linh hoạt về kích thước thường được sử dụng cho các đường lò trong
ngành xây dựng cơng trình ngầm khi gặp các khối đá có biến dạng lớn. Đặc biệt ở trong
các đường lò chịu ảnh hưởng của các cơng tác khai thác, ở đó áp lực đất đá thay đổi lớn.
c/ Kết cấu chống linh hoạt về hình dạng
- Đăc điểm cấu tạo
Phạm Quốc Huy
k59

24

Xây dựng CTN & Mỏ


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ

+ Khung chống linh hoạt về hình dạng có 2 loại: khung chống 5 khớp và khung
chống 3 khớp, các thanh cấu kiện của khung chống làm bằng thép chữ I hay thép ray
( chủ yếu là thép chữ I )
+ Khung chống có khớp xoay, là mối nối cho phép kết cấu có thể xoay quanh khớp ở
mức độ nhất định. Thường gọi ngắn là khung chống khớp có thể biến hình hay khung
chống linh hoạt hình dạng, nghĩa là có thể tự điều khiển để thích ứng với biến dạng của
khối đá mà ít gây ra biến dạng trong từng đoạn của khung. Khung chống càng nhiều khớp

Hsd

Hd

R

thì các đoạn càng ngắn và tác động gây uốn càng nhỏ.

Bsd
1 : Phần cột; 2 : tấm chèn bê tơng cốt thép

Hình 2. 5. Khung thép linh hoạt về hình dạng.
3 : Phần vòm; 4 : mối nối khớp xoay
- Phạm vi sử dụng:
Khung chống thép linh hạt về hình dạng thường sử dụng cho các đường lị trong
ngành xây dựng cơng trình ngầm khi gặp các trường hợp khối đá có biến dạng lớn, áp
dụng tác dụng có thể thay đổi về hướng hoặc tác dụng lệch.
- Ưu điểm:
+ Có khả năng mang tải lớn và có thể chế tạo trước;
+ Có khả năng nhận tải ngay nếu tiếp xúc với khối đá;
+ Chịu được những áp lực lớn theo thời gian của khối đá gây ra;
+ Thuận tiện cho việc lắp đặt, sử dụng trong khối đá có độ bền bất kỳ trong đường lị
có áp lực mỏ xác định cũng như trong đường lị ảnh hưởng của cơng tác khai thác ( thích
ứng tốt với cơng nghệ khoan nổ mìn ).
- Nhược điểm:
Phạm Quốc Huy
k59

25

Xây dựng CTN & Mỏ