bai giang dao chong lo

www.geosoftvn.com/forums BÀI GIẢNG MƠN HỌC ĐÀO CHỐNG LỊ Chương I : Khái niệm chung Chương II : Các phương pháp bảo vệ hầm lò Chương III : Vật liệu chống lò Chương IV : Kết cấu chống giữ đường lò Chương V : Thi cơng đào lò đá rắn cứng đồng Chương VI : Thi công đào lò đá mềm đồng Mục đích mơn học : 1- Có khả ứng dụng kiến thức tổng thể đường lò, áp lực mỏ; 2- Có kiến thức loại kết cấu chống cho lò b ằng, lò nghiêng, lò giếng; 3- Có kiến thức cơng nghệ thi cơng đường lò đá rắn, đá mềm, đào lò bằng, lò nghiêng, lò (giếng) đứng cơng ngh ệ chống giữ đường lò đá; 4- Các ngun tắc cơng tác an tồn lao động đào ch ống lò (an tồn lao động đào phá đát đá chống giữ) bên cạnh an tồn điều kiện khơng khí, gió, nước, điện v v Yêu cầu môn học : 1- Nắm vững tính cơng dụng loại hình kết cấu chống loại điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ Việt nam; 2- Nắm vững khâu dây chuyền công nghệ đào chống lò bằng, đào chống lò nghiêng, đào chống giếng đứng; 3- Nắm vững biện pháp an toàn đào chống lò, biện pháp xử lý tình khách quan chủ quan gây an toàn lao động CHƯƠNG I NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG Hiện tương lai vùng mỏ khai thác than kim loại nước ta phải tiến hành xây dựng mở rộng nhiều mỏ hầm lò Nói chung, tất mỏ (đang xây dựng khai thác) phải thi cơng khối lượng lớn đường lò bằng, lò nghiêng Khối lượng đường lò bằng, lò nghiêng m ỏ nước ta lớn Mặt khác, điều kiện khai thác xuống sâu ều ki ện khai thác phức tạp khác nên khối lượng đường lò đường lò chuẩn bị ngày tăng mỏ khai thác hầm lò Vì vậy, mu ốn giảm bớt thời gian xây dựng mỏ hay thời gian chuẩn bị cho tầng khai thác, người ta cần phải tăng nhanh tốc độ thi cơng đường lò chu ẩn b ị Tóm lại, q trình đào chống đường lò khâu đ ầu tiên quan trọng để tiến hành khai thác khoáng sản phương pháp hầm lò Đ1 Hình dạng, kích thước tiết diện ngang đường lò Ngun tắc quy trình xác định kích thước tiết diện ngang đường lò Kích thước tiết diện ngang đường lò xác định phương pháp hoạ đồ theo quy trình thể hình 1.1: Bước 1- Xác định kích thước tiết diện sử dụng đường lò: Trên sở kích thước phương tiện vận tải, số lượng cách bố trí phương tiện lò khoảng cách an tồn theo quy phạm, ta xác định đường bao gần tiết diện sử dụng Bước - Xác định kích thước tiết diện ngang bên khung chống: Lựa chọn hình dạng, kích thước tiết diện ngang đường lò có ý tới mức độ dịch chuyển biên lò dự kiến xảy theo nguyên t ắc hình d ạng kích thước tiết diện ngang bên khung chống trạng thái cứng (cố định) phải bao tiếp xúc với đường bao gần tiết diện xác định Cần lưu ý, tùy thuộc vào hướng mức độ linh hoạt kết cấu chống mà có phía khoảng cách ban đầu thi ết b ị v ới biên bên khung chống tăng thêm, có phía lại bớt Bước - Xác định kích thước kết cấu chống Bước - Vẽ đường bao tiết diện bên ngồi đường lò Bước 5: Xác định kích thước tiết diện đào: dựa vào kích thước tiết diện bên ngồi khung chống xác định cơng nghệ thi cơng sử dụng Nói chung, kích thước tiết diện đường lò sau thi ết k ế ph ải đ ảm bảo khả thông qua thiết bị vận tải người qua lại cách an tồn Ngồi ra, kích thước tiết diện đảm bảo khả thơng gió Q trình lựa chọn tiết diện ngang đường lò phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: - Tính chất lớp đất đá khoáng sản mà cơng trình ph ải đào qua; Mục đích sử dụng đường lò Điều kiện địa chất, ĐCCT, ĐCTV Đặc tính tải trọng (hướng, cường độ) tác dụng lên cơng trình Thời gian tồn đường lò, chức sử dụng Loại kết cấu chống sử dụng (khung gỗ, khung Công nghệ thi công dự kiến (khoan nổ, TBM) KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN SỬ DỤNG (ĐƯỜNG BAO) Thơng số thiết bị di chuyển (số đường, kích thước) Khoảng cách an toàn thiết bị với thành hầm, lối người (nếu có), v v… Hình dạng đường lò Dự đốn mức độ dịch chuyển biên đường lò KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN BÊN TRONG Kiểm tra theo điều kiện thơng gió Kích thước kết cấu chống X/đ kích thước vỏ chống Xác định áp lực đất đá Tính nội lực vỏ chống Kiểm tra bền vỏ chống Công nghệ thi công dự kiến (khoan nổ, com bai) KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN BÊN NGỒI KHUNG CHỐNG KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN ĐÀO Kiểm tra KT tiết diện ngang hợp lý theo điều kiện bền Hình 1.1 Quy trình xác định hình dạng, kích thước tiết diện ngang đường lò - Cường độ hướng tác dụng tải trọng đất đá (áp lực đất đá) lên đường lò; - Thời gian tồn đường lò; loại vật liệu chống sử dụng v v… ngồi phụ thuộc vào cơng nghệ thi cơng đường lò dự kiến (đào khoan nổ mìn, máy đào TBM, v v…) Hiện nay, thực tế xây dựng đường lò mỏ nước ta nước khác giới thường sử dụng đường lò có ti ết di ện ngang hình vòm (một tâm, ba tâm hay vòm parabol, v v…), hình thang hình chữ nhật (ít gặp) Trong điều kiện địa ch ất ph ức t ạp sử dụng số dạng tiết diện như: vòm ngược, elip ngang đứng, hình tròn Kích thước tiết diện ngang đường lò xác định dựa vào: - Cơng dụng đường lò (đường lò vận chuyển, đường lò thơng gió, v v ); - Kích thước số lượng phương tiện vận tải sử dụng thời gian khai thác (kích thước tàu điện; gng, thùng skip lò nghiêng, băng tải, máng cào, v v ); - Khoảng cách an toàn thành phần cấu tạo tiết diện theo qui phạm - Khả biến dạng, dịch chuyển đất đá theo thời gian - Ngoài ra, kích thước tiết diện đường lò phải thoả mãn yêu cầu lại cho công nhân u cầu thơng gió (nếu cần) Đ2 Phương pháp đào lò, phương tiện phá vỡ đất đá Phương pháp đào lò Phương pháp đào lò hay hiểu ph ương pháp đào, phá v ỡ đất đá, khoáng sản lựa chọn chủ yếu phụ thuộc vào độ ổn đ ịnh c khối đá khống sản mà đường lò đào qua Hiện người ta phân chia phương pháp đào lò thành hai nhóm phương pháp chủ yếu: • Các phương pháp thơng thường: áp dụng đường lò đào khối đá tương đối ổn định, vững Nghĩa đường lò thi công khối đá cho phép lưu không khoảng thời gian nh ất định trước tiến hành lắp dựng kết cấu chống (hoặc để lưu không vĩnh cửu điều kiện cho phép) • Các phương pháp đặc biệt: áp dụng thi cơng đường lò khối đá khơng ổn định, không vững (khối đá mềm y ếu, nứt nẻ mạch, đất chảy, cát chảy , v v ) khối đá rắn cứng, song nứt nẻ mạnh, lượng nước ngầm lớn, gương lò bị ổn định sau khai đào khơng có biện pháp gia cố riêng b ổ xung; vỉa than có đặc tính than, khí đột ngột ph ải áp dụng biện pháp thi công riêng Các phương pháp thi công áp dụng điều kiện gọi phương pháp thi cơng cơng trình ngầm đặc biệt (phương pháp đóng cọc, đóng băng nhân tạo, buồng khí ép, khiên đào, v v ) Phương tiện phá vỡ đất đá khoáng sản Tuỳ thuộc vào hệ số độ kiên cố “f” đất đá khoáng sản, trình thi cơng đường lò người ta áp dụng phương pháp phá vỡ đất đá khống sản khác Trong mỏ hầm lò nước ta, tiến hành đào đường lò chủ yếu người ta sử dụng ph ương pháp khoan nổ mìn để phá vỡ đất đá khống sản Trong số trường hợp đất đá khoáng sản mềm y ếu, người ta sử dụng phương pháp đào thủ công Tại nước khác giới, bên cạnh phương pháp khoan nổ mìn, người ta sử dụng búa chèn, sử dụng súng bắn nước máy đào lò liên hợp (combai) Phương pháp sử dụng búa chèn phương tiện thủ công bán giới Phương pháp này h ầu không đ ược nước giới sử dụng để thi cơng đường lò mỏ Cho t ới nay, mỏ hầm lò Việt Nam chưa tổ ch ức đào lò b ằng búa chèn Búa chèn sử dụng để thực công việc phụ trợ (sửa chữa hơng lò, sửa đào rãnh nước, phá đá cỡ, v v ) q trình thi cơng đường lò Phương pháp đào lò thuỷ lực (súng bắn nước) ch ỉ s dụng t ại mỏ khai thác sức nước Ở nước ta chưa có mỏ khai thác sức nước, phương pháp chưa sử dụng Phương pháp đào lò máy combai cho suất đào lò cao, t ạo đường biên lò nhẵn có tác dụng trì ổn định đất đá xung quanh đường lò tốt Tuy nhiên, Việt Nam, mỏ hầm lò có Cơng ty than Mơng Dương sử dụng 01 máy đào lò Sở dĩ máy đào lò sử dụnglà vốn đầu tư thiết bị ban đầu lớn, đòi hỏi phải có dây truyền công nghệ thi công đồng theo máy đ ội ngũ thợ qua đào tạo lành nghề để khơng vận hành máy tốt mà phải đáp ứng tốc độ tiến gương cao máy nhằm đảm bạo tính hiệu qủa sử dụng máy combai khơng vững máy di chuyển khó khăn ảnh hưởng đến tốc độ suất máy 1.2 Chống lò: Đối với đất đá mềm yếu chống sát gương lò, có đá hơng lò ổn định, khơng s ập lở vào lò, b ảo đ ảm an tồn cho cơng nhân làm việc Khi dùng Kombai đào lò, tốc độ lớn cần phải tổ chức đội th ợ chống lò để kịp với tốc độ đào Có thể đặt ch ống ban đầu cách xa gấp 2,3 lần khoảng cách tính tốn Sau cần chống dặn vào khoảng chống ban đầu Lựa chọn phương pháp đào Lựa chọn phương pháp đào phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nh ững y ếu tố tính chất lý đất đá (than) đường lò qua (m ức độ ngậm nước, hệ số kiên cố f ) Sự ổn định đất đá nóc, hơng lò, khả trang bị thiết bị máy móc, kỹ thuật thi cơng, trình độ tay ngh ề công nhân, chiều dày vỉa nhiều yếu tố khác Ch ọn ph ương pháp hay phương pháp khác tham khảo thêm bảng sau đây: Các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn phương pháp đào - Hệ số cứng than (đất đá) f - Chiều dày bảo vệ, m (khi chiều rộng đường lò 2.5-3.5m) - Chiều dày vỉa - Khả chịu áp lực lò Các phương pháp đào Khoan Máy đánh nổ mìn rạch & búa khoan nổ mìn chèn Kombai đào lò Sức nướ c 2.0 > 0.5 > 1.0 > 0.75 - Búa chèn Khoan nổ mìn < 1.5 >2 >2 < 0.75 > 1.5 - > 0.5 78 79 ...CHƯƠNG I NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG Hiện tương lai vùng mỏ khai thác than kim lo i nước ta phải tiến hành xây dựng mở rộng nhiều mỏ hầm lò Nói chung, tất mỏ (đang xây dựng khai... Đặc tính tải trọng (hướng, cường độ) tác dụng lên cơng trình Thời gian tồn đường lò, chức sử dụng Lo i kết cấu chống sử dụng (khung gỗ, khung Công nghệ thi cơng dự kiến (khoan nổ, TBM) KÍCH THƯỚC... lực đất đá Tính nội lực vỏ chống Kiểm tra bền vỏ chống Công nghệ thi cơng dự kiến (khoan nổ, com bai) KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN BÊN NGỒI KHUNG CHỐNG KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN ĐÀO Kiểm tra KT tiết diện ngang