ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH NGẦM TRONG MỎ - ĐƯỜNG LÒ VẬN TẢI DÙNG GOÒNG f=6

Chọ thiết bị vận tải Thiết bị vận tải trong lò đợc chọn dựa vào sản lợng khai thác, vận chuyển qua đờng lò, loại mỏ về khí bụi nổ, mức đầu t trong dự án khả thi góc dốc của công trình và

lời nói đầu

Nhu cầu về năng lợng, nhu cầu nay không thể thiếu đợc đối với bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, con ngời đã tìm ra rất nhiều nguồn năng lợng, nh năng lợng nguyên tử, năng lợng mặt trời Tuy nhiên than vẫn là nguồn cung cấp năng lợng đợc sử dụng ở nhiều thập kỷ nay, ở nhiều quốc gia trên thế gới Đặc biệt với điều kiện ở Việt Nam hiện nay, than là nguồn tài nguyên thiên thiên phong phú Nó là nguồn quan trọng phục vụ sản xuất và đời sống hiện tại và trong tơng lai gần đây than vẫn là nguồn năng lợng không thể thiếu đợc Do đó chúng ta phải biết khai thác và sử dụng một cách hợp lý

Từ ngày hoà bình lập lại đến nay Đảng và Nhà nớc đã quan tâm thích hợp,

đầu t với việc khai thác than hầm lò, khôi phục các mỏ cũ, xây dựng các mỏ mới nhằm đáp ứng yêu cầu của nền kinh tế quốc dân không ngừng đàu t thiết bị đào tạo

đội ngũ cán bộ kỹ s, công nhân lành nghề cho ngành than, ở nớc ta khoáng sản than

đợc phân bố ở một số nơi nhng tập trung chủ yếu ở mỏ than Quảng Ninh

Qua thời gian học tập cùng với sự giảng dạy nhiệt tình của thầy giáo Ngô Doãn Hào nay em đợc giao đề tài thiết kế môn học với chuyên đề :

Thiết kế đờng lò vận tải bằng goòng có các thông số sau:

1 Sản lợng khai thác: 150.000 T/năm

2 Thời gian tồn tại của đờng lò: 10 năm

3 Chiều dài đờng lò:300m

4 Góc nghiêng sờn dốc: 60

5 Độ dốc của đờng lò:0

6 Đờng lò đào qua lớp đá bột kết có f=6 nứt nẻ ít

7 Loại mỏ về khí bụi nổ:không có khí bụi nổ

8 Lu lợng nớc chảy vào đờng lò:3m/ngày đêm/10m dài đờng lò

Đến nay bản đồ án của em đã đợc hoàn thành do sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo hớng dẫn Nguyễn Văn Mạnh cùng với các thầy cô giáo trong bộ môn

cùng với sự cố gắng của bản thân Do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên bản đồ án còn những thiếu sót Em rất mong đợc sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy để bản đồ án của em đợc hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên.

Chơng1 Thiết kế kỹ thuật

I Khái quất chung về đờng lò cần thiết kế:

Công dụng của đờng lò là vận tải than, đá, vật liệu xây dựng bằng goòng vận tải

Với chiều dài của đờng lò là 300 m, thời gian tồn tại của đờng lò là 10 năm Sản

lợng thông qua là150.000 tấn/ năm, đờng lò đợc đào qua lớp đá bộ kết có

f = 6,độ nứt nẻ ít

II Lựa chọn thiết bị vận tải và xác định khả năng thông qua của đờng lò

1 Chọn thiết bị vận tải – năng suất thiết bị vận tải:

a Chọ thiết bị vận tải

Thiết bị vận tải trong lò đợc chọn dựa vào sản lợng khai thác, vận chuyển qua đờng

lò, loại mỏ về khí bụi nổ, mức đầu t trong dự án khả thi góc dốc của công trình và tuổi thọ mỏ

+ Yêu cầu vận chuyển:

Vận chuyển toàn bộ than khai thác đợc 150.000 tấn/năm

+ Tuổi thọ của mỏ 10 năm

+ Loại mỏ về khí bụi nổ: không có khí bụi nổ

Nh vậy ta chọn phơng tiện vận tải nh sau:

Đầu t tầu điện cần vẹt ZK 10 - 6/250, goòng đáy kín dung lợng 2,2 m3 (UVG

- 2,2)

Đặc tính tầu điện cần vẹt AK10 - 6/250 thể hiện bảng

BảngI.1 Đặc tính tàu điện cần vẹt ZK10 - 6/250 Các thông số làm việc Các kích thớc cơ bản

Tốc

độ (m/s)

Lực kéo (kg)

Tổng công suất (kw)

Điện

áp (V)

Chiều cao (mm)

Chiều rộng (mm)

Chiều dài (mm)

BảngI.3 Các thông số kỹ thuật của ray P24

4 Chiều dài của thanh tà vẹt mm 1200

b.Năng suất thiết bị vân tải

* Trọng lợng bám dính của đầu tầu.

Trong đó:

Pd: Trọng lợng của đầu tầu; Pd = 5,9 tấn

d n

n

K

J W

W

P

+ +

=

0 ' 110

J0: Gia tốc khi khởi mở máy,; J0 = 0,06 m/s2

Vh: Vận tốc khi hãm của đầu tầu, đợc tính theo công thức:

Vh = 0,8 Vkt = 0,8 3,06 = 2,45 (m/s)

Vkt: Vận tốc kỹ thuật của tầu

W0: Sức cản chuyển động của đoàn goòng

Do vậy ta lấy số

goòng là 6 goòng

* Kiểm tra khả năng vận tải của mạng đờng sắt

Năng suất sử dụng của một đoàn tầu theo công thức

Trong đó:

ktg: Hệ số sử dụng thời gian; ktg = 0,8

T: Thời gian làm việc của tầu trong một ngày đêm; T = 6 (giờ).n: Số goòng làm việc trong một đoàn tầu; n = 6(goòng)

q: Tải trọng một goòng; q = 4,62 (tấn)

Tck: Thời gian một chu kỳ vận tải, tính theo công thức

Tck = tc + tcd + td + φ/ (phút) (1.6)

tc: Thời gian chất tải; tc = 10(phút)

tcd: Thời gian dỡ tải; td = 15 (phút)

φ/: Thời gian dừng tầu; φ = 10 (phút)

tcd: Thời gian chuyển động đợc tính theo công thức

tcd = tct + tkt (1.7)

tkt: Thời gian chuyển động không tải:

60 T Qsd = ktg n q (1.5)

+ Công suất vận chuyển đờng lò đơc tính theo:

N

A k

150000

15 , 1 37 ,

75 787

=

sd c

m d

Q n

Vậy số đoàn goòng trong một ca là 2 đoàn goòng.

2 Xác định khả năng thông qua của đờng lò

dt

k

N q n P M

2

.

= (tấn/ngày-đêm) (1.9)

Trong đó:

kdt = 1,3: Hệ số dự trữ

P: Số goòng trong một đoàn goòng, P = 8 ( goòng)

n: Số đoàn goòng trong một ngày đêm làm việc

n = 2.3 = 6 ( đoàn goòng)

N0: Khả năng qua mạng đờng sắt, đợc xác định theo công thức sau:

) 1 (

60

0 =T +T +T p−

T N

d kt ck

(1.10)Với :

T - Thời gian vân tải/ ngày đêm (18 giờ )

Tck - Thời gian chuyển động có tải, Tck = 13,6 ( phút )

Tkt - Thời gian chuyển động không tải, Tkt = 13,4 ( phút )

Td - Thời gian dừng, Td = 4 phútThay số vào ta đợc

)18(44,136,13

18.60

=

−++

3,1.2

19.62,4.6.8

=

Nh vậy M > Am Do đó ta có kết luận sau: Với đầu tầu ZK10 - 6/250 và goòng UVG - 2,2, Ray 24, ta vẹt bê tông cốt thép hình tahng cân đã thoả mãn điều kiện thiết kế

-Điều kiện vận tải

-Điều kiện an toàn về khí bụi nổ

-Điều kiện cho phép của mạng lới đờng sắt

III Chọn hìng dạng và kích thớc mặt cắt ngang đờng lòKích thớc mặt cắt ngang phụ thuộc vào thiết bị vận tải và các khoảng cách theo theo quy phạm an toàn , đồng thời căn cứ v ào hình dạng thiết diện ngang đã chọn ở phần trên ta dùng phơng pháp hoạ đồ để thiết kế kích thớc tiết diện ngang.

hvc: Chiều cao lớn nhất của thiết bị vận tải, hvc = 1550 (mm).

hs: Chiều cao của đờng sắt, đợc tính theo công thức:

hs = hd + ddx (1.12)Với:

hd: Chiều cao lớp đá phủ, hd = 120 (mm).

ddx: Chiều cao mép trên lớp đá tới đỉnh ray

147 3

120 107 3

24 + = + =

dx

h h

d (mm) (1.13)Với:

h24: Chiều cao của ray P24, h24 = 107 (mm)

htv: Chiều cao tà vẹt hình thang, htv = 107 (mm)

⇒ hs = 120 + 147 = 267 (mm)

Htv = 1550 + 267 + 500 = 2317 (mm)Với h”: Chiều cao của cần vẹt, 500 (mm) ≤ h” < 900 (mm) lấy h” = 500 (mm)

Ta lấy tròn: Htv = 2320 (mm)

* Chiều cao lối ngời đi lại ( h t ): theo quy phạm chiều cao của lối ngời đi lại có chiều cao tối thiểu la 1,7 (m).

* Kết luận:

Nh vậy ta chọn chiều cao của tờng là 1,2 (m) khi đó tăng m, A’ lên thì sẽ

đảm bảo theo đúng quy phạm

c, Chiều rộng:

Theo công thức:

B = m + A + A’ (mm) (1.14)Trong đó:

n: Khoảng cách từ tờng tới điểm nhô ra nhất của đầu tầu điện, m= 550 (mm)

A: Chiều rộng của đầu tầu điện, A = 1060 (mm)

A’: Khoảng rộng lối ngời đi lại

A’ = n’ + m’ + n (1.15)Với n’ = 150, m’ = 200, n = 700 (mm)

⇒ A’ = 150 + 200 + 700 = 1050 (mm)

1 2

IV Kiểm tra lại theo điều kiện thông gió

a, Lu lợng gió đảm bảo cho khai thác:

Theo công thức:

N

K A q

Q= . . (m3/phút) (1.17)Trong đó:

K: Hệ số dự trữ, k = 1,45

N: Số ngày làm việc trong năm, N = 300 ngày

A: Sản lợng thiết kế , A = 150.000 T/năm

q: Lợng gió cần thiết cho một tấn than

Phụ thuộc vào cấp khí cháy của mỏ, với loại mỏ không có khí và bụi nổ

q = 1 m3/ phút Tấn

Do đó :

5 , 1116 300

45 , 1 210000

1 , 1

5 , 1116 60

c, Thiết kế thoát nớc:

Trong quá trình thi công , nớc chảy vào gơng lò là 100 m3 nớc/ngày đêm Do vậy ta thiết kế rãnh thoát nớc cho quá trình khai thác sẽ đảm bảo cho quá trình thi công Do vậy ta chọn rãnh thoát nớc nh sau:

+Độ dốc i = 50/0 0 (thao độ dốc của đờng lò)

+Rãnh nớc hình chữ nhật bằng bê tông cốt thép, chiều dầy là 100(mm), kích thớc b = 400, h = 250 (mm).

V Các phơng án khả dĩ để chống giữ đờng lò:

a, Thực trạng sử dụng kết cấu chống tại vùng than Quảng Ninh:

Kết cấu gỗ: Gỗ là loại vật liệu chống lò đợc sử dụng trong chống giữ lâu đời tại các mỏ than nớc ta Trong các năm gần đây tại ngành luyện kim, công nghiệp hoá chất, công nghiệp sản suất vật liệu xây dựng phát triển ở trình độ cao nhng gỗ vẫn là loại vật liệu chống lò đợc sử dụng rộng dãi Bởi vì gỗ có độ bền tơng đối cao, trong khi trọng lợng nhỏ, rễ gia công trực tiếp ngay tại hiện trờng bằng các công cụ cầm tay đơn giản, đồng thời gỗ đợc trồng ở nhiều nơi, dễ khai thác, giảm kinh phí do tận dụng đợc nguyên liệu địa phơng Gỗ có khả năng linh hoạt khá lớn,

đây là u điểm quan trọng khi chịu lực Tính chất đặc biệt quý giá của nhiều loại gỗ

là tính tự báo bằng khả năng phát ra tiếng kêu răng rắc, báo nguy hiểm trớc khi gỗ

bị phá huỷ

Tuy nhiên gỗ có tuổi thọ kém, dễ bị phá huỷ bởi tác dụng của khí hậu môi ờng (mối, mọt, mục, nấm) nhất là trong điều kiện ẩm ớt Mặc dù độ bền của gỗ là hạn chế so với các loại vật liệu khác nên không sử dụng trong điều kiện chịu áp lực lớn Gỗ là loại vật liệu dễ cháy, thờng có tật làm giảm đáng kể sức chịu tải của kết cấu Tuổi thọ trung bình của gỗ từ 2 ữ 3 năm, khi ngâm tẩm có thể kéo dài tuổi thọ

tr-5 ữ 7 năm Các đờng lò chống bằng gỗ thờng dùng tu, bảo dỡng rất tốn kém

Mặt khác khai thác gỗ đá phá đi những cánh rừng vẫn đợc coi là lá phổi của trái đất Khi chúng mất đi làm cho nhiệt độ không khí tăng lên, gây hiện tợng lũ lụt, làm ảnh hởng đến hệ sinh thái của trái đất Do đó, ngày nay cánh rừng phải đợc bảo vệ khỏi sự phá hoại của con ngời Chính vì vậy việc khai thác gỗ gặp nhiều khó khăn sử dụng gỗ của mỏ than Quảng Ninh

* Kết cấu chống thép:

Kết cấu chống lò bằng thép cũng đợc sử dụng ở tất cả các mỏ than và thờng

đợc sử dụng dới dạng vì chống cứng (sử dụng thép chữ i ), vì chống linh hoạt về kích thớc bằng thép lòng máng SVP

Vì chống thép có khả năng chịu lực cao, sử dụng đợc nhiều lần nhng dễ bị han gỉ nhất là trong điều kiện môi trờng ẩm ớt có xâm thực

Khi kết cấu bị han gỉ thì khả năng mang tải của kết cấu giảm đi do đó phải phủ bên ngoài một lớp vật liệu chống gỉ (sơn, keo, vữa bê tông, ) không sản xuất đ-

ợc trong nớc phải nhập ngoại với giá thành cao

* Kết cấu chống bằng bê tông, bê tông thép liền khối.

Loại kết cấu chống này thờng đợc sử dụng để chống các đoạn đờng lò có tuổi thọ cao ( lớn hơn 20 năm), áp lực mỏ lớn, yêu cầu chống thấm cao nh đoạn cửa, lò hầm trạm, nhóm đoạn lò qua phay đá, nga ba, các đơng lò cơ bản Kết cấu chống này đợc sử dụng với tỷ lệ rất ít tại các mỏ hầm lò bởi công tác thi công vỏ chống phức tạp, khó khăn, giá thành chống giữ đờng lò lớn

* Kết cấu chống giữ bằng gạch, đá liền khối hiện nay không đợc sử dụng

Nhng một số mỏ nh Vàng Danh, Mạo Khê, hầm bơm nớc tại những hầm trạm thuộc mỏ than Cao Thắng vẫn tồn tại những hầm trạm đờng lò xây bằng gạch

đá Với loại vỏ chống này tuy khả năng tận dụng vật liệu địa phơng cao song quá trình thi công vỏ chống quá phức tạp, khó khăn và tốc độ xây dựng chậm

Ngoài ra các mỏ hầm lò ở vùng than Quảng Ninh còn sử dụng các loại hình chống khác, nh kết cấu bê tông lắp ghép, vì neo bê tông cốt thép, neo chất dẻo, bê tông phun Tuy nhiên chúng thờng sử dụng kết hợp với các kết cấu khác nh vì chống thép, lới thép

b, Phơng án khả dĩ chống giữ đờng lò:

Xuất phát từ điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn mức ổn định của khối đá bao quanh công trình và tính chất cơ lý của đất đá và thực trạng sử dụng kết cấu chống tại Quảng Ninh ( đã trình bày ở phần trên) ta nhận thấy rằng: Với chất l ợng khối đá xếp vào loại tốt ( Đánh gía khối đá bằng phơng pháp RMR), hệ số kiên cố f

= 6 và tuổi thọ là 10 năm việc lựa chọn là kết cấu chống lò băng bê tông cốt thép tỏ

ra không hiệu quả về kinh tế đồng thời lại không khai thác hết khả năng chịu lực của kết cấu Nếu chống bằng gỗ thì tuổi thọ của vì chống lại không đáp ứng đợc tuổi thọ của đờng lò Nếu sử dụng gạch đá làm vỏ chống thì công tác xây dựng sẽ rất phức tạp và giá thành xây dựng sau khi tính cả chi phí vô hình do thời gian xây dựng dài và chi phí nhân công tăng Thời gian xây dựng làm tăng tốc độ biến dạng của xung quanh đờng lò, làm gia tăng áp lực Nh vậy chỉ còn hai phơng án chống giữ công trình là thép lòng máng và neo kết hợp bê tông phun

Để chống giữ cho đờng lò ta chọn hai phơng án sau:

+ Ph ơng án 1 : Chống cố định bằng thép lòng máng SVP

+ Ph ơng án 2 : Tận dụng khả năng tự mang tải của khối đá ta sử dụng phơng

án dùng bê tông phun kết hợp neo bê tông cốt thép và lới thép tại nơi xung yếu

vi Kết cấu công trình

1 Phơng án chống giữ công trình :

Căn cứ vào điều kiện địa chất, tính chất cơ lý của đất đá, mức đầu t trong dự

án tiền khả thi, trình độ tay nghề của cán bộ công nhân, ta chọn các phơng án sau:

A Ph ơng án chống đoạn cửa lò :

Theo giả thuyết tính áp lực của giáo s Bierbanuer đoạn cửa lò do nằm gần mặt đất do vậy khi tạo không gian trong đất đá sẽ xuất hiện khối trợt cục bộ khối đá trên nóc của công trình nên áp lực rất lớn, do vậy phơng án chống giữ nh sau :

+ Chống tạm: Dùng thép lòng máng SVP 17 với hình thức chống liền vỉ (bớc chống 0,1315 m/vì)

+ Chống cố định: Chống cố định bằng bê tông cốt thép liền khối

a, Xác định sơ bộ chiều dày vỏ khung chống:

Chiều dày vỏ chống đợc xác định sơ bộ theo Đavdov:

+ Chiều dày đỉnh vòm, đợc xác định theo công thức:







 +

B 0,06 (2.1)Trong đó:

B: Chiều rộng sử dụng của đờng lò, B = 2660 (mm)

H0: Chiều cao vòm nóc, H0 = 1330 (mm)

f: Hệ số kiên cố của đất đá, f = 6

Do vậy:

14 , 0 6

66 , 2 1 33 , 1

66 , 2 06 , 0

=

Để thuận lợi khi thi công lấy chiều dầy của vỏ chống không đổi, chiều dầy

đỉnh vòm bằng chiều dầy chân vòm và chân tờng, dv = 0,2 (m)

+ Chiều dầy của móng, dm = 0,3 (m)

+ ChiÒu s©u cña mãng lß:

PhÝa cã r·nh nuíc

- Dễ bị ăn mòn hoá học, trong điều kiện nóng ẩm có khi sunfua, mêtan.

- Trọng lợng của vì chống nặng dẫn đến quá trình lắp ráp gặp rất nhiều khó khăn

- Trong quá trình làm việc, dới tác dụng của tải trọng bản nối goòng dễ bị vênh và biến dạng ở chỗ có nen

- Sức cản dòng khí chuyển động của kết cấu trong đờng lò lớn

c, Cách khắc phục:

- Kiểm tra bảo dỡng thơng xuyên

- Sử dụng kết cấu dạng công sơn, đòn bẩy trong quá trình lắp dựng khung chống

e, Tiết diện đào:

Dựa vào thông số vỏ chống, ta có đợc kích thớc đờng lò nh sau:

Chiều rộng:

Bđ = B + 2 ( bSVP + bVC) (2.5)Trong đó:

B: Chiều rộng tiết diện sử dụng, B = 2660 (mm)

Hđ = Rđ + Ht =1474 + 1200 = 2674 (mm) (2.7)Diện tích đào:

- Tận dụng khả năng mang tải của khối đá

- Chi phí chống giữ thấp, sức cản khí động học thấp.

- Tốc độ thi công nhanh do phần lớn công tác thi công đợc cơ giới hoá.

- Hạn chế đợc biến dạng ban đầu của khối đá, bê tông phun có khả năng chống phong hoá cho khối đá

b, Nhợc điểm:

- Khó kiểm tra đợc chất lợng của neo, bê tông phun

- Trình độ thi công yêu cầu phải có thợ lành nghề

- Đảm bảo đúng thành phần bê tông theo thiết kế thờng xuyên kiểm tra có biện pháp điều chỉnh hợp lý

- Dùng búa chèn sửa biên gơng

- Nâng cao hiệu quả nổ mìn, hạn chế nứt nẻ quanh biên

- Lựa chọn, điều phối công nhân chống giữ lành nghề

C, Sơ bộ chọn các thông số chống giữ - tiết diện đào:

Khả năng chịu lực của neo phụ thuộc rất lớn vào lực bám dính giữa bê tông với thành lỗ khoan và bê tông với cốt thép, do đó, nếu chọn đờng kính cốt thép lớn quá thì sẽ không đảm bảo lực dính bê tông với thành lỗ neo, trong khi lực bám dính giữa cốt và bê tông lại quá lớn Ngợc lại nếu chọn cốt thép nhỏ quá sẽ không đảm bảo đợc lực dính kết giữa cốt và bê tông Do vậy chọn sơ bộ cốt neo phải sao cho thoả mãn cả hai điều kiện lực bán dính giữa bê tông và cốt thép, bê tông với thành

lỗ khoan Trong thực tế chống neo với thành lỗ khoan neo là φ 42 thì cốt thép hợp

lý nhất là φ25 Nh vậy chọn neo bê tông cốt thép: Mác bê tông 250, cốt thép loại A_II φ25

Chiều rộng lò đợc xác định theo công thức:

Bđ = B + 2dt (mm) (2.8)Trong đó:

B: Chiều rộng sử dụng, B = 2660 (mm)

dt: Chiều dày bê tông phun và khoảng cách chiều dài phần đuôi neo nhỏ vào bên trong, dt = 80 (mm).

Hđ = 1200 + 1410 = 2610 (mm) (2.10)Diện tích đào:

Sđ = R d H t.B d

2

1 π 2 + (2.11)

= 3 , 14 1 , 410 1 , 20 2 , 820 2

90 2 1

0 2

Trong đó:

γ1: Tỷ trọng của khối đá, γ1 = 2,1 (T/m3)2a: Chiều rộng đờng lò, 2a = 3060

ϕ: Góc ma sát trong, ϕ = 78,410.H: Chiều cao khối đất tại mặt cắt nguy hiểm nhất vuông góc dọc theo

Hgh: Giới hạn độ sâu của công trình tính theo Bierbauner.

2 0 2

060 , 3

tg tg

3 , 15 1 3 , 15 1 ,

q n

qn = 24,42 (Tấn/m2)

Với α: Góc nghiêng sờn núi, chọn α = 72,30

Theo kết quả tính toán trên, áp lực nóc tác dụng có giá trị qn = 24,42 (Tấn/m2) khá lớn do vậy khi tổ chức chống cố định ta không tháo dỡ khung chống tạm mà lấy làm cốt thép dự phòng để tăng khả năng chịu lực cho vỏ chống bê tông cốt thép Kích thớc mặt cắt ngang cửa lò đợc xác định lại nh sau:

2a = 3060

2730R1530

ϕ

tg q

q n (T/m2)

Trong đó:

qn: áp lực nóc đờng lò, qn = 24,42 ( T/m2)ϕ: Góc ma sát trong, chọn ϕ = 78,410

Vậy:

24 , 0 2

41 , 78 90 42 ,

áp lực sớn mức nền (q2):

2

90

0 2 1 2

2

41 , 78 90 1 , 2 73 , 2 42 ,

a b

1 1

ϕ

, (m)

Với:

a1: Nửa chiều rộng vòm phá huỷ

f: Hệ số kiên cố của đất đá, f = 6

ϕ: Góc ma sát, ϕ = 78,410

a: Nửa chiều rộng công trình, a = Bd/2 = 1530 (mm)

Do vËy:

6 2

41 , 78 90 73 , 2 53 , 1 6

0 0

ϕ

tg q

q n

=  −2 

41 , 78 90

63 , 0

0 0

Do áp lực hông ngang mức (nền lò) là lớn nhất và để dự trữ áp lực cũng nh giảm khối lợng công việc tính toán, ta coi áp lực sờn là phân bố đều (q3) và q3 = q2

= 6,4.10-2 (T/m2) áp lực tác dụng lên vì chống là: q3’ = q3.L = 6,4.10-2.0,8 = 5,12.10-2 m

q S2

q n

2a 2a'

2a 2a' x

0 2 0 0

ϕ

tg D

90 2

2

2 0

0 2 1 0

0 0

ϕ

tg H x x r D

2

41 , 78 90 03 , 3

2

90 1

2

90

0 0

4

0 0

4

0 4

0 4

0

tg

tg tg

tg H x

t

ϕ ϕ

x0 = 3,03.10-4

VËy:

03 , 3 1 , 2 2

41 , 78 90 03

, 3 2 10 03 , 3 2

10 03

0 2 4

0 2 4

2

41 , 78 90 10 13 ,

C, Tác dụng lên t ờng chắn đấu cửa lò:

1, Tác dụng của tờng chắn:

- Ngăn cản đất đá trợt vào cửa lò gây ùn tắc sản xuất, tai nạn

- Ngăn cản nớc mặt tràn vào đờng lò khi ma lớn

2, Sơ đồ tính áp lực đất tác dụng lên tờng.

Khi san gạt tạo mặt băng xây dựng cửa đờng lò khối đất đá mất đi sự cân bằng và xuất hiện một mặt trợt Khối đất đá phía trên mặt trợt có xu hớng trợt vào cửa đờng lò để ngăn chặn sự sụt lở của đất đá vào cửa hầm phải có kết cấu tờng chống lại xu hớng trợt đó, vậy khối đất đá sẽ gây áp lực chủ động lên tờng chắn cửa

lò Sơ đồ tính áp lực thể hiện trên hình sau:

H l

1

cos cos

− +

+ +

−

=

ϕ β δ α

β ϕ δ ϕ α

δ α

α ϕ

Sin

Sin Sin

l a

ϕ: Góc ma sát trong của đất đá, ϕ = 63,40.δ: Góc ma sát giữa tờng chắn và đất

0 1 , 21

3 =

= ϕ δ

α: Góc nghiêng của lng tờng, α = 0.

β: Góc nghiêng của mái đất, β = 72,30

=

=

d E

Với h = 3 (m) chiều cao của tờng chắn

4 Sự ổn định của tờng.

4.1 Sơ bộ thiết kế kích thớc của tờng:

- Căn cứ vào áp lực đất đá tác dụng

- Căn cứ vào khả năng cung cấp vật liệu tại công trờng ta chọn các số liệu

*Dạng 1: Lực xô ngang làm cho tờng trợt nên mặt đáy móng Khi đó ở bên kia của tờng(đoạn móng) xuất hiện áp lực bị động (nhỏ không đáng kể và lực ma sát giữa mặt đáy móng và mặt nền chống lại sự dịch chuyển của tờng (đoạn móng ) xuất hiện áp lực bị động (nhỏ không đáng kể và lực ma sát giữa mặt đáy móng và mặt nền chống lặi chuyển dịch của tờng.

* Dạng 2: Lực sô ngang đồng thời tạo ra mô men quay, chiều của mô men

có xu hớng làm lật nghiêng tờng và gây mất ổn định cho tờng

Theo thiết kế sơ bộ trên ta có sơ đồ sau:

400

G T

1

HT Eđ =

2 1 3 0,32 = 0,48 ( tấn )

+ Lực ma sát nghỉ giữa mặt đáy và móng và nền đất:

Fms = N tgϕTrong đó :

N: Phản lực tại đáy móng, có phơng thẳng đứng chiều ngợc với chiều của trọng lợng đặt tại trọng tâm của móng, đợc tính theo công thức:

N = G – 0,3 γđ Hđ

Với :

G: Trọng lợng của một mét dài tờng:

G = γt St = 2,5( 0,3.3,6 + 0,4.0,5 ) = 3,2 ( Tấn ) 0,3 : Hệ số hồi phục áp lực tự nhiên

γđ , γt : Trọng lợng thể tích của đất đá, tờng

+ Mô men do trọng lực của tờng:

R 1 R 1

2, Trình tự tính toán:

Căn cứ vào áp lực tác dụng thì khung chịu áp lực đối xứng do vậy các thành phần nội lực đối xứng qua trục thẳng đứng Do vậy chỉ tính cho một nửa khung chống

* Xác định thành phần của phản lực thẳng đứng ở gối tựa.

R1 = qn.a , TTrong đó: