Đang tải... (xem toàn văn)
86 CHƢƠNG 3 CHỐNG GIỮ GIẾNG ĐỨNG 3 1 Khung chống bằng gỗ Khung chống gỗ được dùng để chống các giếng có tiết diện hình chữ nhật, thời gian tồn tại ngắn và giếng không sâu Gỗ chống giếng chủ yếu là gỗ[.]
CHƢƠNG CHỐNG GIỮ GIẾNG ĐỨNG 3.1 Khung chống gỗ Khung chống gỗ dùng để chống giếng có tiết diện hình chữ nhật, thời gian tồn ngắn giếng không sâu Gỗ chống giếng chủ yếu gỗ trịn, gỗ xẻ vng hay chữ nhật Tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất mà lựa chọn loại khung chống cho phù hợp Tuỳ thuộc vào yêu cầu công dụng mà giếng ngăn làm hai hay ba ngăn, ngăn có chức riêng 3.1.1 Kết cấu trình tự thi cơng khung chống Khung chống gỗ liền Loại khung chống dùng để chống giếng đào qua đất đá mềm yếu đoạn cổ giếng Kết cấu khung chống nói chung gồm hai dài hai ngắn ghép lại với thành khung hình chữ nhật Do khung đặt liền nên không cần phải chèn Mộng nối tuỳ thuộc vào tiết diện gỗ làm khung chống thể hình 3.1 Hình 3.1 Kết cấu mộng khung chống gỗ Theo chiều sâu giếng, cách khoảng 10 m người ta đặt khung Cấu tạo khung tương tự khung chống thường, nhiên khung này, hai đầu hai ngắn phải lấy dài để ngàm sâu vào đất đá từ 0,50,8 m Các ngắn khung thường ghép từ hai Khung gánh đỡ trọng lượng thân khung khâu Trình tự dựng khung chống liền tuỳ thuộc vào tình trạng đất đá xung quanh Nếu đất đá tương đối ổn định khung chống đặt từ lên khung Khi đặt khung chống, có khoảng hở phía sau phải chèn kích thật chặt đá hay đầu gỗ Nếu đất đá mềm yếu khung chống đặt từ xuống, khung liên kết với khung đinh đỉa 86 A-A B B-B A B 3 A Hình 3.2 Khung chống liền – Tai (khung bản) – Khung chống – Văng đỡ dọc – Văng đỡ ngang – Thanh định hướng thùng trục – Ngăn thang Khung chống gỗ không liền Loại khung chống dùng giếng đào qua đất đá ổn định, diện tích tiết diện khơng lớn Kết cấu khung chống mộng nối trình bày phần Khoảng cách khung chống không lớn mét Để đảm bảo khoảng cách khung chống dùng hai cách sau: a Dùng văng đội (hình 3.3) Văng đặt hai đầu dài Theo chiều sâu phải đặt khung cách khoảng 612 m Đường kính văng đội nhỏ đường kính chống khoảng cm Trình tự dựng khung chống: khung chống đặt từ lên khung Để ngăn chặn đất đá khoảng trống hai khung chống, ta dùng chèn gỗ ván, gỗ bìa hay gỗ bổ… b Dùng móc treo (hình 3.4) Để giữ khoảng cách khung chống, ta dùng móc treo khung chống lên khung Cũng văng đội, móc treo đặt hai đầu dài treo thẳng hàng từ xuống Thơng thường móc treo 87 làm thép tròn = 2025 mm uốn theo hình chữ S Trong trường hợp này, khung chống đặt từ xuống, chèn tương tự trường hợp dùng văng đội A-A B B B-B A 1 A Hình 3.3 Khung chống có văng đội – Khung chống – Văng đội góc giếng – Nêm – Văng đẩy ngang – Văng đỡ dọc – Thanh định hướng – Ván chèn – Tai Hình 3.4 Khung chống dùng móc treo – Khung chống – Văng đỡ góc giếng – Văng đẩy ngang – Văng đỡ dọc – Móc treo – Ván chèn 88 3.1.2 Tính tốn khung chống Để tính tốn khung chống, ta tính cho dài, cịn dài có đánh văng để chia ngăn ta tính cho ngắn Để tính chống, ta coi dầm chịu lực đặt hai gối tựa chịu tải trọng phân bố với cường độ giá trị lớn áp lực đất đá tác dụng vào thành giếng trình bày phần trước Sơ đồ tính tốn hình vẽ 3.5 qg q l/2 g q g l/2 l Hình 3.5 Sơ đồ tính khung chống gỗ Gọi khoảng cách hai khung chống L chiều dài chống tính tốn l tải trọng phân bố đơn vị dài chống : qg = Pmax.L, kG/cm (3.1) Trong đó: Pmax – Cường độ áp lực lớn thành giếng; Mô men uốn lớn tiết diện là: M u max q g l Pmax L.l , kG.cm (3.2) Vậy mô men chống uốn tiết diện là: w M u max u Pmax L.l , cm3 8. u (3.3) Nếu chống gỗ trịn w 0,1.d , ta có: 0,1.d Pmax L.l 8. u d 1,08.K (3.4) Pmax L.l u , cm (3.5) Trường hợp chống liền l = d Khi ta có: d 1,12.l.K Pmax u , cm (3.6) Trong đó: [u] – Ứng suất uốn cho phép gỗ làm chống; [u]=220280 kG/cm2 Nếu gỗ làm khung chống gỗ xẻ hình chữ nhật thì: w c.h , cm (3.7) 89 Ta chọn trước giá trị c tính h Tương tự phần trình bày ta có : c.h Pmax L.l 8. u h 0,87.l.K (3.8) Pmax L , cm c. u (3.9) Nếu chống liền L = c, ta có: Pmax h 0,87.l.K u , cm (3.10) Trường hợp khung chống làm gỗ tiết diện hình vng : w h Pmax L.l 8. u h 0,91.K (3.11) Pmax L.l u , cm (3.12) Nếu chống liền khung L = h, ta có: h 0,87.l.K Pmax u , cm (3.13) Trong : K – Hệ số dự trữ bền cho gỗ Nếu giếng tồn ba năm K = 1; Nếu thời gian tồn giếng ba năm K = 1,2 Sau tính gỗ theo điều kiện bền, ta phải kiểm tra lại gỗ theo khả chịu ứng suất cắt đầu mộng nối Ở mộng nối, lực cắt phản lực gối tựa Nếu chống thưa lực cắt T là: T Pmax L.l (3.14) Nếu chống liền khung lực cắt T là: T Pmax d l (3.15) Lực cắt phải thoả mãn điều kiện sau: T c Fm (3.16) Vậy diện tích đầu mộng Fms phải thoả mãn điều kiện: Hay T Fms c , cm2 (3.17) Fms Pmax L.l , cm2 2. c (3.18) Nếu chống liền khung thì: 90 Fms Pmax d l , cm2 2. c (3.19) Trong đó: [c] – Ứng suất uốn cho phép gỗ làm khung chống, kG/cm2; Fm – Diện tích tiết diện mộng nối đầu gỗ, cm2; 3.2 Vỏ chống bê tơng liền khối 3.2.1 Hình dạng kết cấu vỏ chống Hình dạng kết cấu vỏ chống mơ tả hình vẽ 3.6 Vỏ chống thường dùng cho giếng tiết diện tròn với thời gian tồn lâu áp lực lớn Đây loại vỏ chống dùng chủ yếu giếng khai thác chúng có độ bền cao, độ ổn định lớn, cách nước tốt, cản gió, tính liền khối cao Tồn vỏ chống cấu tạo ba phần sau đây: a Cổ giếng Đây phần giếng, đào từ mặt đất xuống lớp đá gốc, có chiều sâu chiều dày lớp đất phủ cộng thêm m vào đá gốc Kết cấu cổ giếng thường có dạng bậc Vỏ chống cổ giếng việc chịu áp lực đất đá cơng trình xung quanh cịn phải chịu tải trọng tháp giếng trục tải nên phải xây dựng kiên cố Hình 3.6 Vỏ chống bê tông liền khối – Cổ giếng – Vành đế (đai trụ) – Thân giếng – Cửa nối - Đáy 91giếng b Thân giếng Vỏ chống thân giếng có dạng hình trụ trịn với chiều dày tối thiểu 20 cm Dọc theo chiều sâu, thân giếng chia thành đoạn gọi khâu với chiều dài khoảng 15 60 m tuỳ thuộc vào độ ổn định đất đá xung quanh Ở ranh giới khâu, người ta xây dựng vành đế hay gọi vành đai trụ Đây phần vỏ chống hình vành mở rộng vào đất đá xung quanh làm chỗ tựa cho toàn trọng lượng vỏ chống khâu, tăng độ ổn định chống kéo đứt vỏ chống Một phần trọng lượng vỏ chống khâu bên vành đế chịu, phần trọng lượng lại truyền qua lớp vật liệu chèn vào đất đá xung quanh Vành đế xây dựng lớp đất đá vững chắc, thường có nhiều hình dạng chủ yếu dạng mặt nón (hình 4.8a) Kích thước vành đế tính tốn dựa vào độ bền đất đá xung quanh độ bền bê tông làm vỏ chống Thông thường lấy sau: Chiều rộng: b = 0,5 1,2 m Chiều cao: h = 1,5 m Góc đỉnh nón: = 300 400 h h h h a) b b) b b b c) d) Hình 3.7 Các dạng vành đế a – Dạng mặt nón b – Dạng hai mặt nón c – Dạng mặt nón mặt trụ d – Dạng hai mặt nón mặt trụ c Đáy giếng Ở mức sân giếng, giếng nối với sân ga hệ thống đường lò sân giếng đường lị nối Vị trí giếng bố trí lị nối gọi cửa nối giếng với sân giếng Cửa nối có cấu tạo cho đưa ray dài từ xuống vào sân giếng Phần giếng thấp mức sân giếng gọi đáy 92 giếng Đây nơi dừng thùng skíp hay thùng cũi (tuỳ theo giếng hay giếng phụ) để nhận chuyển hàng 3.2.2 Tính tốn vỏ chống Tính tốn vỏ chống cổ giếng Tính tốn cổ giếng chủ yếu tính chiều dày vỏ chống Nó tính theo nhiều yếu tố, ta chọn yếu tố cho kết lớn Ở đề cập phương pháp tính chiều dày vỏ chống cổ giếng theo số yếu tố sau đây: - Chiều dày vỏ chống có tính đến ứng suất nén bê tơng làm vỏ chống tác dụng tải trọng thẳng đứng tính tốn xác định theo cơng thức: dc D02 P D t , cm Rn (3.20) Chiều dày vỏ chống tính theo tải trọng nằm ngang xác định theo công thức Lame: dc D0 Rn 1 , cm R 2q n (3.21) Chiều dày vỏ chống mặt cắt ngang nguy hiểm có cửa nối tải trọng thẳng đứng tâm: dc D02 Pt Rn F D0 , cm Rk (3.22) Trong đó: D0 - Đường kính bên giếng, cm; Pt – Tải trọng thẳng đứng tính tốn tác dụng từ mặt đế bậc cổ giếng lên đất đá, kG/cm2; Rn - Độ bền nén bê tông làm vỏ chống; kG/cm2; Rk - Độ bền kéo tính tốn bê tơng làm vỏ chống kể đến hệ số điều kiện làm việc; kG/cm2; q – Tải trọng nằm ngang tác dụng vào cổ giếng, T/m2; F – Diện tích cửa nối mặt cắt nguy hiểm nhất, m2; Sau tính mà chiều dày vỏ chống cổ giếng dc lớn 1,5 m vỏ chống nên cấu tạo làm hai bậc ba bậc Tính tốn vỏ chống thân giếng Có nhiều cơng thức để tính chiều dày vỏ chống thân giếng dựa vào lý thuyết bền, giới thiệu công thức Lame với điều kiện áp lực phân bố Công thức xác định từ điều kiện ứng suất nén bên khơng vượt q giá trị cho phép: Rn d Rt 1 , cm R 2q n (3.23) Trong đó: 93 d – Chiều dày vỏ chống thân giếng, cm; Rt – Bán kính giếng, Rt D0 , cm; q – Tải trọng tính tốn tác dụng theo phương ngang lên vỏ chống thân giếng, kG/cm2; Rn - Độ bền nén bê tông làm vỏ chống, kG/cm2; Theo quy phạm, chiều dày vỏ chống thân giếng phải lớn 20 cm Tính tốn vành đế Ta tính tốn cho vành đế mặt nón giới thiệu phần trước Khi tính toán vành đế, ta coi vành đế chịu tải trọng trọng lượng Q vỏ chống khâu bên với chiều dày vỏ chống d chiều cao khâu h0, bỏ qua trọng lượng lớp vữa chèn phía sau Chiều rộng vành đế xác định theo độ bền nén cho phép đất đá vành đế, chiều cao vành tính theo mặt cắt nguy hiểm a–c hình vẽ coi mặt cắt dầm có đầu ngàm (dầm công xôn) Tải trọng tác dụng lên đơn vị chiều dài vành đế: Q h0 d , T/m (3.24) Trong đó: - Trọng lượng thể tích bê tơng, T/m3; d – Chiều dày vỏ chống, m ; h0 – Chiều cao khâu, m ; Chiều rộng vành đế xác định từ điều d kiện: d (3.25) a (3.26) Trong đó: [d] – Ứng suất nén cho phép đất đá vành đế (xác định thí nghiệm), kG/cm2; Khi tính chiều cao h vành đế, ta coi vành đế dầm công xôn chịu tải trọng phản lực đất đá mặt đế [d], mặt cắt nguy hiểm a – c Điều kiện bền dầm là: h Q h0 d d b b h d b c d b w. u M .b h u d 2 (3 27) (3 28) 94 Hình 3.8 Sơ đồ tính vành đế 3. d h b h 1,73.b (3.29) u d , m u (3 30) Trong đó: [u] – Ứng suất uốn cho phép bê tông làm vành đế, kG/cm2; Kiểm tra lại kích thước theo điều kiện chịu cắt mặt cắt a – c: h. b. d (3 31) d .b c (3 32) h Trong đó: – Ứng suất cắt xuất mặt cắt a – c, kG/cm2; [c] – Ứng suất cắt cho phép bê tông làm vành đế, kG/cm2; Từ ta có: b c tg h d arctg (3 33) b , độ h (3 34) 3.2.3 Thi công vỏ chống Tuỳ thuộc vào sơ đồ thi cơng mà vỏ chống thi cơng từ lên hay từ xuống Công việc xây dựng vỏ chống bê tông liền khối bắt đầu việc xây dựng vành đế Bê tông chuẩn bị từ mặt đất chuyển xuống vị trí thi cơng đường ống có cấu tạo đặc biệt kiểu vịi voi Cơng việc thi cơng vỏ chống thực từ sàn treo hai tầng: tầng tầng bảo hiểm cịn tầng phục vụ cho thi cơng Ống dẫn bê tông từ xuống ống thép 200 250 mm, đường ống có cấu giảm tốc độ dịng chảy bê tơng Từ tầng sàn treo, bê tông dẫn vào ván khuôn nhờ ống mềm Ván khuôn để đổ bê tơng ván khn trượt, làm gỗ gắn vào sàn treo hai tầng treo cáp Ván khuôn di chuyển nhờ kích thuỷ lực Loại ván khn sử dụng tốt cho đoạn vỏ chống dài khoảng 25 30 m Ngồi ra, người ta cịn dùng ván khn di động Nhờ ống vịi voi, bê tơng dẫn đến điểm chu vi giếng theo ván khuôn Bê tông đổ thành lớp dày 150 200 mm đầm chặt Việc đảm bảo hình dạng kích thước tiết diện giếng trọng từ đặt ván khuôn Độ thẳng đứng xác định nhờ dây dọi tâm dây dọi xung quanh treo từ khung chuẩn giếng Công tác xây dựng vỏ chống bê tông cốt thép tương tự vậy, thêm giai đoạn chuẩn bị lắp đặt cốt thép từ sàn treo 3.2.4 Cốt giếng 95 Công dụng cốt giếng Cốt giếng hệ thống kết cấu bố trí khơng gian giếng bố trí dọc theo chiều sâu giếng, có tác dụng định hướng cho thiết bị vận tải chuyển động đảm bảo an toàn nơi để bố trí thiết bị cáp điện, ống dẫn nước, ngăn thang Yêu cầu cốt giếng bảo đảm cho thiết bị vận tải (thùng trục) hoạt động an toàn với tốc độ tải trọng quy định suốt thời gian tồn giếng Sơ đồ kết cấu cốt giếng kết cấu chi tiết phải thích ứng với điều kiện địa chất mỏ có kể đến lệch tâm cho phép cốt giếng, bảo đảm cho giếng bố trí nhiều thùng trục trục tải làm việc bình thường mỏ có số mức khai thác tạo sức cản gió nhỏ thoả mãn điều kiện phục vụ lâu dài ổn định Cốt giếng thường có số cấu kiện sau đây: - Đường định hướng (đường trượt): dùng để giữ cho thùng trục chuyển động ổn định với tải trọng tốc độ cho phép Đường trượt chủ yếu làm ray, cá biệt dùng gỗ hay thép hộp dây cáp Nó bố trí theo chiều sâu giếng - Xà ngang: bố trí mặt phẳng ngang giếng vng góc với đường định hướng Xà ngang dùng để cố định đường định hướng, đường ống, cáp, ngăn thang Xà ngang chủ yếu làm thép chữ I Hai đầu xà thường chôn vào vỏ chống khoảng 0,5 m Các xà phụ đầu chơn vào vỏ chống đầu hàn vào xà chính, hai đầu hàn vào xà Các xà bố trí mặt phẳng gọi tầng xà Khoảng cách hai tầng xà theo chiều sâu giếng gọi chiều cao tầng xà Khoảng cách lấy phụ thuộc vào loại đường định hướng Với đường định hướng ray chiều cao tầng xà 3125 mm hay 4168 mm (để cho ray tiêu chuẩn dài 12500 mm gá lên ba hay bốn tầng xà) Trong trường hợp cần thiết, cốt giếng cịn có xà ngăn thang Phân loại cốt giếng Có thể có số cách phân loại cốt giếng, thông thường người ta phân loại cốt giếng theo đường định hướng Theo cách phân loại ta có: - Cốt cứng: đường định hướng ray Trong trường hợp này, đường định hướng cố định vào tầng xà Loại cốt dùng giếng sâu, suất vận tải lớn, thời hạn phục vụ lâu dài - Cốt mềm: đường định hướng dây cáp Lúc không cần tầng xà ngang mà cáp định hướng căng tời đặt miệng giếng khung căng đáy giếng Cốt mềm dùng xây dựng giếng mỏ có độ sâu nhỏ suất vận tải không lớn, thời gian tồn không lâu Quy định ngăn thang 96 Ngăn thang giếng bao gồm: xà ngăn thang gá vào xà ngang giếng, sàn thang, thang ngăn Ngăn thang làm từ thép gỗ Đối với mỏ có hai lối giếng đứng ngồi máy trục cịn phải trang bị ngăn thang Một hai giếng khơng đặt ngăn thang giếng có hai máy trục dùng hai nguồn điện độc lập với Tuy nhiên cần trang bị ngăn thang hai giếng để công nhân tự lên mặt đất cần thiết Yêu cầu thang phải đặt với độ nghiêng không lớn 800 Thang phải đặt cao miệng giếng cao sàn khác mét Lỗ sàn phải có kích thước nhỏ là: dài x rộng = 700 x 600 mm Khoảng cách nhỏ chân thang vỏ chống phải lớn 0,6 m, khoảng cách sàn thang không lớn m Sàn thang tạo nên xà phụ, có lát ván gỗ Khi giếng có nhiều nước, ván sàn phải có khe hở Mặt sàn lát thép hay bê tông cốt thép đúc sẵn, mặt lát phải có gờ để tạo ma sát Vách chắn ngăn thang với ngăn khác làm ván hay lưới thép Sơ đồ đặt cốt giếng Công tác đặt cốt giếng bao gồm đặt xà ngang, treo đường định hướng, dựng ngăn thang lắp đặt đường ống (ống nén, ống nước, cáp điện lực, cáp thông tin, cáp chiếu sáng ) Việc đặt cốt giếng thường tiến hành sau kết thúc việc đào chống giếng toàn chiều sâu giếng Ngồi đặt cốt giếng q trình đào chống giếng (sơ đồ áp dụng giếng sâu) Với sơ đồ đặt cốt sau kết thúc việc đào chống giếng, tuỳ thuộc vào hướng trình tự đặt xà treo đường định hướng, ta tiến hành nối tiếp hay phối hợp Hình 3.9 Các sơ đồ bố trí cốt giếng Phương pháp nối tiếp: cơng việc đặt cốt việc đặt xà xà phụ từ xuống hết chiều sâu giếng hay đoạn giếng sau treo đường định hướng từ lên Phương pháp phối hợp: xà chính, xà phụ đường định hướng đặt đồng thời khâu với chiều cao khâu 12,5 m Phụ thuộc vào 97 hướng tiến hành công việc thiết bị sử dụng mà phương pháp đặt cốt phối hợp tiến hành theo sơ đồ sau đây: - Đặt cốt từ xuống với thiết bị sàn treo hai tầng giá treo - Đặt cốt từ xuống sử dụng sàn treo hai tầng, không sử dụng giá treo - Đặt cốt từ lên sử dụng sàn treo hai tầng giá treo 3.3 Vòng chống kim loại 3.3.1 Kết cấu trình tự thi cơng vịng chống Vịng chống kim loại dùng để chống tạm thời hay cố định, dùng để chống giếng có tiết diện trịn với thời gian tồn tương đối lâu, dùng loại thép chữ I thép lòng máng…để làm vòng chống Mỗi vịng chống có từ đoạn cong, trọng lượng đoạn từ 50 70 kg Các đoạn cong nối lại với nhờ ốp, bu-lơng đai ốc theo hình thức nối ray Khi khơng chống liền khung khoảng cách khung chống nhỏ mét 4 Hình 3.10 Vịng chống kim loại – Vịng chống – Móc treo – Văng đỡ gỗ – Ván chèn Để giữ khoảng cách vịng, người ta dùng móc treo thép tròn với = 30 32 mm Móc uốn theo dạng chữ Z treo thẳng hàng từ xuống Ngồi cịn dùng văng để đánh vòng, văng phải đánh thẳng hàng Để chèn dùng chèn bê tơng cốt thép đúc sẵn dùng gỗ ván, phía sau không để lại khoảng trống mà phải dùng đá, đầu gỗ để chèn kích thật chặt Cá biệt dùng vữa nghèo để chèn lấp nhằm gia cố mặt ngồi đất đá Ngồi vịng chống kim loại, số nước dùng vỏ chống kim loại Vỏ chống kim loại cấu tạo từ kim loại cong đúc sẵn (gọi 98 tu bing) lắp ghép lại với nhau, cao 1,5 m rộng 1,5 m, chiều dày tối thiểu 27 mm, trọng lượng 0,8 1,3 Để làm tu bing dùng gang thép 3.3.2 Tính tốn vịng chống Tải trọng giới hạn đơn vị chiều dài vòng chống theo chu vi xác định theo công thức: Pgh 3.E.J , kG/cm R3 (3.35) Trong đó: E – Mơ đun đàn hồi thép làm vịng chống, kG/cm2; J – Mơ men qn tính thép làm vịng chống, cm4; R – Bán kính trung bình vịng chống giếng, cm; Trong tính tốn thiết kế, thường người ta đưa vào hệ số dự trữ bền m=1,5 Vậy tải trọng cho phép để thiết kế đơn vị dài vòng chống xác định theo công thức: Pt 3.E.J , kG/cm m.R (3.36) Tải trọng tối thiểu phải cường độ áp lực đất đá tác dụng đơn vị dài theo chu vi giếng: 3.E.J Pmax L m.R (3.37) Trong đó: Pmax – Cường độ áp lực thành giếng; L – Khoảng cách vịng chống; Từ cơng thức (3.37) ta tính tích số E.J (gọi độ cứng kim loại) tra bảng để tìm loại thép làm vịng chống Ngược lại, có loại thép (đã biết tích số E.J) việc tính tốn vịng chống tính khoảng cách lớn chúng Khoảng cách tính theo cơng thức: Lmax E J ,m m.Pmax R (3.38) Câu hỏi tập chƣơng Kết cấu khung chống gỗ giếng đứng? So sánh trình tự dựng khung chống gỗ liền khung chống gỗ khơng liền nhau? Kết cấu trình tự thi cơng vịng chống kim loại? Hình dạng kết cấu vỏ chống giếng đứng bê tông liền khối? Việc thi công vỏ chống bê tông liền khối thực nào? 99 Các cấu kiện cốt giếng cơng dụng chúng? Cách phân loại cốt giếng? Tính đường kính gỗ làm khung chống giếng đứng với điều kiện cho sau: giếng có tiết diện ngang hình chữ nhật với kích thước 2,8 x 1,7 m, cường độ tải trọng lớn tác dụng lên thành giếng 2,64 T/m2, gỗ để chống giếng có [u] = 280 kG/cm2 Tính tốn gỗ hai trường hợp: khung chống liền khung chống cách khoảng L = 0,8 m 100 CHƢƠNG THI CƠNG LỊ BẰNG 4.1 Đặc điểm, chiều dài vị trí mở cửa lị 4.1.1 Đặc điểm đoạn cửa lò - Đoạn cửa lò xây dựng đất đá phủ, chiều dày lớp đất lị khơng lớn phần thân lị, áp lực lớn, thay đổi có xu hướng đẩy đất đá phía ngồi - Đoạn cửa lò nối liền với mặt đất nên chịu ảnh hưởng trực tiếp thời tiết, đặc biệt nước mặt mùa mưa - Riêng đoạn cổ giếng chịu tác dụng tháp trục, trục tải cơng trình mặt đất Do đặc điểm mà vật liệu làm vỏ chống phải có khả chịu lực tốt, kết cấu vỏ chống kiên cố cấu tạo đặc biệt Mặt ngồi cửa lị phải xây bờ kè phải có hệ thống rãnh nước mặt nước lị 4.1.2 Chiều dài đoạn cửa lị Bình thường chiều dài đoạn cửa lò lấy chiều dày lớp đất đá phủ cộng thêm 2 m vào đất đá gốc Trong trường hợp cửa lị có đặt quạt để thơng gió cho tồn mỏ chiều dài đoạn cửa lị tính từ mặt đất đến ngã ba rãnh gió, mà khoảng cách lấy 1,5 lần chiều dài đồn tàu dài L cl Hình 4.1 Đoạn cửa lị 4.1.3 Vị trí mở cửa lị Vị trí mở cửa lị xác định dựa vào yếu tố sau: + Phải nơi mà công tác vận tải lị thơng gió tối ưu (trung tâm ruộng mỏ) + Là nơi có điều kiện để mở mặt sân công nghiệp + Là nơi có điều kiện địa chất thuận lợi + Cao mực nước ngầm đỉnh lũ cao vùng 50 cm 101 + Thuận tiện cho việc nối hệ thống vận tải mỏ với hệ thống vận tải quốc gia + Thuận tiện cho việc cung cấp điện, nước, thông tin liên lạc điều kiện sinh hoạt công nhân Kết hợp yếu tố chọn vị trí mở cửa lị tối ưu 4.2 Phƣơng pháp đào lò, phƣơng tiện phá vỡ đất đá 4.2.1 Phương pháp đào lò Phương pháp đào lò chủ yếu phụ thuộc vào độ ổn định mức độ ngậm nước khối đá khoáng sản mà đường lò đào qua Hiện nay, người ta phân chia phương pháp đào lị thành hai nhóm phương pháp chủ yếu: * Các phương pháp thông thường thi cơng đường lị khối đá tương đối ổn định, vững Nghĩa đường lị thi cơng khối đá cho phép lưu không (lộ mặt) khoảng thời gian định Trong trường hợp này, mặt lộ hơng, gương lị không cần phải tiến hành chống giữ sau tạo khoảng trống không cần phải áp dụng biện pháp đặc biệt để khắc phục lượng nước chẩy vào gương lò * Các phương pháp đặc biệt áp dụng thi cơng đường lị khối đá không ổn định, không vững (khối đá mềm yếu, nứt nẻ mạnh, ngậm nước lớn, đất chẩy, cát chẩy ) khối đá rắn cứng, song nứt nẻ mạnh, chứa nhiều nước địi hỏi phải có biện pháp phụ trợ để ngăn ngừa không cho nước chảy vào cơng trình; vỉa than có đặc tính than, khí đột ngột phải áp dụng biện pháp thi công riêng Các phương pháp đặc biệt thi cơng cơng trình ngầm giới thiệu giáo trình riêng Vì vậy, giảng đề cập tới cơng nghệ đào lị hầm trạm phương pháp thông thường Trong q trình thi cơng đường lị hầm trạm mỏ, cơng trình xây dựng khối đá đồng không đồng nghĩa là, gương lị đào loại đất đá khống sản, hay gương lị đào vừa qua vùng có khống sản đá vách (hoặc trụ) vỉa Thực tế ngành mỏ Việt Nam cho thấy, mỏ khai thác than quặng phần lớn tiến hành vỉa có chiều dầy trung bình lớn (ít tiến hành khai thác vỉa mỏng) Do đó, đường lị chuẩn bị thơng thường đào hồn tồn vỉa khoáng sản Những trường hợp gặp đá gương khoáng sản thực tế lớp đá kẹp vỉa đá vách đá trụ vỉa 4.2.2 Phương tiện phá vỡ đất đá khoáng sản Tuỳ thuộc vào hệ số kiên cố “f” đất đá khống sản q trình thi cơng đường lị người ta áp dụng phương pháp (phương tiên) phá vỡ đất đá khống sản khác Trong mỏ hầm lị nước ta, tiến hành đào đường lò chủ yếu người ta sử dụng phương pháp khoan nổ mìn để phá vỡ đất đá khoáng sản, số trường hợp đất đá khoáng 102 sản mềm yếu, người ta sử dụng phương pháp đào thủ công số mỏ sử dụng máy combai đào lò Tại nước khác, bên cạnh phương pháp khoan nổ mìn, người ta cịn sử dụng búa chèn (khi đường lị có chiều dài nhỏ 300 m), phương pháp thuỷ lực (sử dụng sức nước) máy đào liên hợp (combai) Hiện nay, nước tiên tiến giới người ta sử dụng rộng rãi combai để thi cơng đường lị có chiều dài lớn 300 m xây dựng khối đá có độ bền trung bình mềm yếu Những năm gần đây, nhiều nước chế tạo sử dụng nhiều loại combai thi cơng đường lị đá rắn cứng có hệ số kiên cố lên tới f=6 10 f>10 Phương pháp sử dụng búa chèn phương pháp thủ công bán giới Phương pháp không nước giới sử dụng để thi cơng đường lị mỏ Hiện nay, mỏ hầm lò Việt Nam việc tổ chức đào lò búa chèn chưa áp dụng Búa chèn sử dụng để thực công việc phụ trợ (sửa chữa hơng lị, sửa đào rãnh nước, phá đá cỡ ) trình thi cơng đường lị Phương pháp đào lị thuỷ lực (bằng sức nước) sử dụng mỏ khai thác sức nước Nước ta chưa có mỏ khai thác sức nước, phương pháp chưa sử dụng rộng rãi Trước đây, mỏ Cổ Định (Thanh Hoá) người ta sử dụng súng bắn nước để khai thác quặng sa khống crơmit phương pháp lộ thiên 4.3 Thi cơng lị đá rắn phƣơng pháp khoan nổ mìn 4.3.1 Khái niệm chung Lò đào vào đá rắn đồng đường lị đào vào đất đá có hệ số kiên cố f 3, gương lị có loại đá Các cơng việc chu kỳ đào lò vào đất đá rắn đồng gồm có: phá vỡ đất đá, bốc xúc - vận tải, chống giữ công việc phụ trợ khác Khi đào lị vào đá rắn, cơng tác phá vỡ đá chủ yếu khoan nổ mìn Nói chung cơng việc khó khăn nặng nhọc điều kiện lao động thủ công, cơng việc khoan nổ mìn cơng việc xúc bốc – vận tải nặng nhọc chiếm nhiều thời gian Hiện nay, mỏ than hầm lò nước ta tiến hành giới hố cơng tác đào lò sở áp dụng tiến khoa học kỹ thuật đào tạo công nhân lành nghề, nên suất lao động tốc độ đào lị tăng lên đáng kể 4.3.2 Cơng tác khoan nổ mìn 4.3.2.1 u cầu cơng tác khoan nổ mìn Khi đào lị vào đất đá rắn đồng nhất, phương pháp phá vỡ đất đá chủ yếu khoan nổ mìn Đây cơng việc khó khăn nặng nhọc, chi phí thời gian nhân lực chiếm 4050 % chu kỳ đào lò Cơng tác khoan nổ mìn phá vỡ đất đá thi cơng đường lị cần phải đảm bảo u cầu sau đây: - Hình dáng kích thước tiết diện ngang đường lò phải phù hợp với thiết kế (hệ số thừa tiết diện