Nghiên cứu, luựa chọn sơ đồ thi công hợp lý cho giếng đứng tại mỏ tha mạo khê, đông triều, quảng ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT W—X ĐÀO XUÂN QUÂN NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ THI CÔNG HỢP LÝ CHO GIẾNG ĐỨNG TẠI MỎ THAN MẠO KHÊ, ĐÔNG TRIỀU, QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm Mã số : 60580204 Người hướng dẫn khoa học TS Ngơ Dỗn Hào HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Đào Xuân Quân MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Ch−¬ng Tổng quan công tác đo lò giới v việt nam3 1.1 Công tác đo lò giới  3  1.1.1 Cơng tác đào lị giới   3  1.1.2 Công tác đo giếng đứng giới 1.2 Công tác đo lò ViÖt Nam  . 10  1.2.1 Các phương pháp đào lò sử dụng Việt Nam   10  1.2.2 Một số sơ đồ thi công giếng đứng Việt Nam   14  1.2.2.1 Sơ đồ thi công giếng đứng mỏ than Hà Lầm   14  1.2.2.2 Sơ đồ thi công giếng đứng mỏ than Núi Béo   15  CHƯƠNG 17  TỔNG QUAN VỀ MỎ MẠO KHÊ VÀ KHU VỰC 17  THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG 17  2.1 §iỊu kiƯn vị trí địa lý 17 2.2 Điều kiện địa hình, giao th«ng    17  2.3 Điều kiện địa chất mỏ Mạo Khê  18  2.3.1 Địa tầng   18  2.3.1.1 Địa tầng khối Bắc   19  2.3.1.2 Địa tầng khối phía Nam    19  2.3.2 Kiến tạo   . 19  2.3.2.1 Nếp uốn   19  2.3.2.2 Đứt gãy  20 2.4 Điều kiện địa chất thủy văn  21  2.4.1 Đặc điểm nước mặt:   21  2.4.2 Đặc điểm nước đất  . 22  2.5 Tổng mặt sân công nghiệp mỏ Mạo Khê   24 2.6 Vị trí, mặt thi công giÕng ®øng    25  2.7 Các thông số hình học v kết cấu chống giữ giếng đứng 27 2.8 Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn khu vực giÕng ®μo qua[12]   27  CHƯƠNG ……………………………………………… ………………… CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC LỰA CHỌN SƠ ĐỒ 32  THI CÔNG GIẾNG ĐỨNG 32  3.1 Các sơ đồ thi công giếng đứng   33          3.1.1 Cấu tạo giếng đứng…………………………………………… …33 3.1.2 Các sơ đồ thi công cổ giếng   33  3.1.2.1 S¬ đồ thi công cổ giếng không lắp trớc tháp v trục (sơ đồ1a)35 3.1.2.2.Sơ đồ thi công cổ giếng đứng lắp trớc tháp v trục (sơ đồ 1b).38 3.1.3 Cỏc sơ đồ thi công thân giếng  40 3.1.3.1 Sơ đồ đo giếng nối tiếp ( Sơ đồ 2) 40 3.1.3.2 Sơ đồ đo giếng song song (sơ đồ 3a,b) 42 3.1.3.3 Sơ đồ hỗn hợp thi công giếng đứng (sơ đồ 4)  47  3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn sơ đồ thi công giếng đứng  49  3.2.1 Điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn   49        3.2.2 Tốc độ đào giếng……………… … ……………………………50 3.2.3 Hình dạng, kích thước tiết diện ngang ngang, chiều sâu thi công giếng đứng  . 50  3.2.4 Thiết bị thi công giếng đứng   52  3.2.5 Kết cấu chống giữ giếng đứng  . 53  CHƯƠNG 55  PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ THI CÔNG HỢP LÝ 55  CHO GIẾNG ĐỨNG MẠO KHÊ 55  4.1 Phân tích, lựa chọn sơ đồ thi cơng cổ giếng đứng   55  4.1.1 Yếu tố kỹ thuật   55  4.1.1.1 Yếu tố địa chất  . 55  4.1.1.2 Yếu tố hình dạng, kích thước mặt cắt ngang   56  4.1.1.3 Yếu tố trang thiết bị thi công   56  4.1.1.4 Yếu tố kết cấu cổ giếng   57  4.1.2 Yếu tố kinh tế  . 57  4.2 Phân tích, lựa chọn sơ đồ thi cơng thân giếng đứng chính   58  4.2.1 Yếu tố kỹ thuật  . 58  4.2.1.1 Yếu tố địa chất  . 58  4.2.1.2 Yếu tố hình dạng, kích thước mặt cắt ngang giếng   58  4.2.1.3 Yếu tố trang thiết bị thi công giếng   58  4.2.1.4 Yếu tố kết cấu chống giữ giếng đứng  . 59  4.2.2 Yếu tố kinh tế  . 60  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61  TÀI LIỆU THAM KHẢO 63  DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, ĐỒ THỊ Bảng 1 Thông số số loại Combai sử dụng th gii Bng 2: Bảng đặc tính kỹ thuật giếng đứng mỏ H Lầm 14   Bảng Ranh giới mỏ theo hệ tọa độ quốc gia VN -2000   17  Bảng 2 Bảng tổng hợp đặc điểm đứt gãy khu mỏ   20  Bảng Tổng hợp tiêu lý đá khu vực giếng  . 28  DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1 Xe khoan hầm Rocket Boomer L3 C  . 4  Hình Combai KSP-43 (phiên cải tiến KSP-42)   5  Hình Combai TTM 100 cđa Dosco   5  Hình M¸y đo lò liên tục Continuous miner (CM) Hỡnh Máy đo-chốt neo Voest-Alpine ABM30 Bolter-Miner   6  Hình Thi cơng giếng đứng phương pháp khoan nổ mìn Hình Dây chuyền cơng nghệ đào giếng Hình Đào giếng đứng phương pháp khoan doa ngược 10 Hình Thi cơng lị dọc vỉa 11(-150) máy khoan cầm tay  . 11  Hình 10 Khoan nổ mìn máy khoan cầm tay   12  Hình 1.11 Xe khoan BFRK1 sử dụng đường lò xuyên vỉa số mức -50 công ty TNHH thành viên than Nam Mẫu[14] ………………… 12 Hình 12 Mét sè bé phËn chÝnh máy đo lò .13 Hỡnh 13 Thi công giếng đứng Núi Béo [internet]  16 Hình Vị trí, mặt mỏ Mạo Khê 26 Hình 2 Trắc dọc giếng đứng [14] 30 Hình Cột địa tầng giếng đứng……… ……… ………………………31 Hình .Kết cấu giếng đứng sử dụng vỏ chống bê tơng liền khối 33 Hình Khung chuÈn 35 Hỡnh 3 Trình tự xây dựng cổ giếng theo sơ đồ 1a 36 Hỡnh Khung đo dùng để ®μo giÕng 38 Hình 5: Trình tự xây dựng cổ giếng theo sơ ®å 1b 39 Hình Sơ đồ nối tiếp thi công giếng đứng 42  Hình S¬ đồ song song với vỏ chống tạm thi công giếng ®øng   44  Hình S¬ ®å song song vi kết vỏ kim loại bảo vệ thi công giếng đứng 46 Hỡnh Sơ đồ phối hợp thi công giếng đứng 48 Hỡnh 10 Tổ hợp thiết bị khoan BUKS - 1M  .53 mở đầu Tính cấp thiết đề ti Trong nhiều năm qua, ngnh công nghiệp khai thác than đà trở thnh mũi nhọn quan trọng để phát triển kinh tÕ - x· héi, sù nghiƯp c«ng nghiƯp hóa - đại hóa đất nớc Để đáp ứng đợc sản lợng khai thác than đà đề ra, mỏ than hầm lò đà phải mở rộng phạm vi v chiều sâu khai thác hệ thống giếng ®øng Mét sè giÕng ®øng ®· vμ ®ang qu¸ trình hoạt động nh giếng đứng Núi Béo, Mông Dơng Tuy nhiên việc xây dựng giếng đứng đà v gặp nhiều khó khăn ảnh hởng cđa nhiỊu u tè kh¸c nh−: sù mÊt ỉn định đất đá xung quanh, sơ đồ thi công cha phù hợp, thiếu trang thiết bị máy móc, an toμn vv… Trong yếu tố việc lựa chọn sơ đồ thi công hợp lý yếu tố vô quan trọng định đến hiệu đạt xây dựng giếng đứng Trong điều kiện trang thiết bị thi cơng cịn hạn chế, lực thi cơng cịn yếu kém, việc lựa chọn sơ đồ thi công giếng đứng phù hợp với điều kiện thực tế sản xuất mỏ đẩy nhanh tốc độ thi công giếng, nâng cao mức độ an toàn, sử dụng hiệu tổ hợp thiết bị, máy móc Trên sở sớm đưa giếng đứng vào phục vụ khai thác, rút ngắn thời gian hoàn vốn, thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội Chính vậy,việc Nghiên cứu, lựa chọn sơ đồ thi công hợp lý cho giếng đứng mỏ than Mạo Khê, Đông Triều, Quảng Ninh" l cần thiết v cấp bách Mơc ®Ých cđa ®Ị tμi Lựa chọn sơ đồ thi công giếng đứng hợp lý thi công giếng ng ti m than Mo Khờ Đối tợng, phm vi nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu: Sơ đồ thi công giếng đứng Phạm vi nghiên cứu: Giếng đứng mỏ than Mạo Khê, Đông Triều, Quảng Ninh Nội dung luận văn + Tổng quan công tác đo lò giới v Việt Nam; + Tổng quan mỏ than Mạo Khê v khu vực thi công giếng đứng Mạo Khê; + Các yếu tố ảnh hởng đến việc lựa chọn sơ đồ thi công giếng đứng; + Phân tích, lựa chọn sơ đồ thi công giếng đứng hợp lý Các phơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp thu thập số liệu, phân tích, đề xuất giải pháp ý nghÜa khoa häc vμ thùc tiƠn cđa ln văn + ý nghĩa khoa học: Đề xuất sơ đồ hợp lý cho giếng đứng Mạo Khê; + ý nghĩa thực tiễn: Có thêm lựa chọn sơ đồ thi công giếng đứng thi công giếng mỏ than Mạo Khê v mỏ khác có điều kiện tơng tự Cấu trúc Luận văn Lun gm phn mở đầu, chương, phần kết luận kiến nghị trình bày 70 trang với 26 hình vẽ bảng biểu.Luận văn thực Bộ mơn Xây dựng cơng trình ngầm mỏ, Khoa Xây dựng, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, nỗ lực thân, nhận nhiều hỗ trợ, giúp đỡ, động viên hưỡng dẫn nhiệt tình, tận tâm tất thầy giáo mơn Xây dựng cơng trình ngầm mỏ, bạn bè, đồng nghiệp gia đình suốt thời gian khóa học thời gian nghiên cứu đề tài luận văn Tôi xin cảm ơn cán phịng kỹ thuật cơng ty than Mạo Khê tạo điều kiện, giúp đỡ cung cấp tài liệu q báu để tơi hồn thành tốt luận văn Đặc biệt, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Ngơ Dỗn Hào, người trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ để tơi hồn thành luận văn Chơng Tổng quan công tác đo lò giới v việt nam 1.1 Công tác đo lò giới 1.1.1 Cụng tỏc o lũ bng giới Hiện giới công nghệ đào lò đá chủ yếu sử dụng hai phương pháp: Phương pháp khoan nổ mìn phương pháp đào lò máy (cơ giới) Tùy theo điều kiện địa chất, trang thiết bị máy móc phương pháp thực theo sơ đồ công nghệ sau: - Phương pháp đào lị khoan nổ mìn + Khoan gương máy khoan tự hành, xúc máy xúc, vận tải liên tục băng tải chống giữ khung thép, vỏ bê tông neo + Khoan gương máy khoan tự hành (xe khoan), xúc máy xúc, vận tải xe goòng, chống giữ khung thép, vỏ chống bê tông neo + Khoan gương máy khoan tay, xúc máy xúc (các loại), vận tải xe goòng, chống giữ khung thép, vỏ bê tông neo Hiện nay, nước khơng cịn áp dụng giải pháp xúc bốc thủ công Đây công việc nặng nhọc chu kỳ đào lị Trong trường hợp cơng tác khoan thực máy khoan tay cơng tác xúc bốc thực phương pháp giới Công nghệ đào lị phương pháp khoan nổ mìn có sử dụng tổ hợp xúc bốc máy PNB PPN, PPM, băng tải đuôi cầu chuyền tải, với máy khoan BU, BUE, BUP lắp máy xúc, có chiều dài đường lò tối thiểu 200m, cỡ đường ray 600mm 900mm [11] Đối với lò đường xe tiết diện 7,3-9,8m2 đạt tốc độ trung bình 165200m/tháng, suất lao động đạt 3,5-4,5m2/người-ca [6] Đối với lò đường xe tiết diện 13,8-16,4m2 cỡ đường ray 900mm, tốc 50   dụng sơ đồ nối tiếp sơ đồ hỗn hợp với việc thi công vỏ chống cố định bê tông cốt thép để chống giữ để thi công giếng - Điều kiện địa chất thủy văn Khi thi công giếng qua vùng đá sét kết ngậm nước dễ làm sụt lở đất đá, gây khó khăn cho công tác thi công làm giảm suất thiết bị Nước ngầm chảy từ thân giếng gương giếng từ trình khử bụi, ảnh hưởng đến khả làm việc thiết bị việc lựa chọn thiết bị đào giếng Lượng nước lớn làm cản trở q trình thi cơng vỏ chống cố định gần gương thi cơng Khi cần lựa chọn sơ đồ thi công nối tiếp với vỏ kết cấu chống tạm thời sơ đồ thi công song song để tránh ảnh hưởng lượng nước ngầm chảy vào gương thi công 3.2.2 Tốc độ đào giếng Trong công tác thi công giêng đứng, việc đẩy nhanh tốc độ thi công giếng yêu cầu hàng đầu đặt Muốn nâng cao tốc độ đào giếng cần phải phối hợp nhịp nhàng cơng việc với mà cịn phải nâng cao tốc độ công việc Việc nâng cao tốc độ đào giếng tiết kiệm chi phí đào giúp mỏ sớm đưa vào hoạt động, chóng thu hồi vốn Như vậy, tốc độ đào giếng định đến việc lựa chọn sơ đồ thi công giếng đứng Trong trường hợp đòi hỏi tốc độ đào giếng lớn, tiến độ thi công nhanh việc lựa chọn sơ đồ thi cơng nối tiếp làm chậm kế hoạch đào giếng đề ra, ta nên sử dụng sơ đồ thi công song song phối hợp để thi cơng cơng giếng đứng 3.2.3 Hình dạng, kích thước tiết diện ngang ngang, chiều sâu thi cơng giếng đứng - Hình dạng tiết diện ngang giếng đứng: ảnh hưởng đến giá trị áp lực đất đá q trình tính tốn việc lựa chọn vật liệu chống giữ giếng đứng 51   Kết nghiên cứu lý thuyết cho thấy giá trị đại lượng ứng suất nén cho phép kết cấu chống giữ giếng đứng phân bố bề mặt vỏ chống mặt cắt ngang giếng có dạng cong, vịng Mặt cắt ngang giếng có dạng hình trịn có khả chịu tải, độ ổn định bền vững cao so với hình dạng khác Tuy nhiên, với mặt cắt ngang thi cơng giếng đứng có chiều sâu lớn ta nên sử dụng sơ đồ phối hợp với việc lắp dựng kết cấu chống cố định thời điểm, khoảng thời gian lưu không nhỏ để làm giảm biến dạng, dịch chuyển khối đá vào mặt lộ giếng đảm bảo độ ổn định trình thi cơng Mặt khác giếng đứng có mặt cắt ngang hình chữ nhật thường có tập trung ứng suất vị trí có tiết diện thay đổi đột ngột, đất đá có áp lực lớn dễ sập lở vào giếng Vì vậy, trường hợp ta nên sớm thi công kết cấu chống cố định với việc sử dụng sơ đồ thi công phối hợp - Kích thước tiết diện ngang giếng đứng: quy định việc sử dụng tổ hợp thiết bị thi cơng q trình đào giếng thi cơng vỏ chống cố định đồng thời không đồng thời Giếng đứng có tiết diện nhỏ sử dụng hệ thống thùng trục để trục tải, áp dụng sơ đồ thi cơng song song trường hợp gặp nhiều khó khăn, mức độ phức tạp, ổn định cao trình vận tải Khi sử dụng sơ đồ thi công nối tiếp phối hợp để thi cơng giếng đứng Ngược lại, giếng đứng có kích thước tiết diện lớn bố trí hai hay nhiều số lượng thùng trùng để phục vụ đồng thời q trình đào thi cơng vỏ chống cố định Ta sử dụng sơ đồ thi công song song để thi công nhằm nâng cao tốc độ đào giếng Bên cạnh kích thước tiết diện ngang lớn lại dẫn việc tăng thêm ảnh hưởng vùng phá hủy đất đá xung quanh giếng gây ổn định 52   tăng nguy sập lở đất đá khu vực thi công Do vậy, khi giếng có kích thước tiết diện ngang lớn nên sử dụng sơ đồ phối hợp để thi cơng nhằm nâng cao mức độ an tồn - Chiều sâu giếng đứng: ảnh hưởng nhiều đến việc đưa sơ đồ thi công giếng đứng phù hợp Khi chiều sâu giếng lớn, điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn biến đổi phức tạp, nguy dịch chuyển, biến dạng đất đá tăng, cần phải sớm lắp dựng kết cấu chống cố định giếng Sơ đồ nối tiếp thi công giếng đứng cho ta thi cơng với giếng đứng có chiều sâu không lớn (nhỏ 200m) bị thời gian thi cơng q dài, nhóm sơ đồ thi cơng song song phối hợp cho phép ta thi cơng với giếng có độ sâu lớn đẩy nhanh tốc độ thi công 3.2.4 Thiết bị thi công giếng đứng Trang thiết bị thi công cho phép ta đưa định việc lựa chọn sơ đồ thi công giếng đứng phù hợp Nếu trang thiết bị cũ, lạc hậu, mức độ giới hóa thấp khơng đồng khả sử dụng đồng thời thiết bị thi cơng thấp khơng đảm bảo tính liên tục q trình thi cơng, làm giảm tốc độ đào giếng Đối với giếng đứng sử dụng phương pháp khoan nổ mìn với loại máy khoan nhỏ để đào phá đất đá khơng địi hỏi cao khả phối hợp thiết bị, ta áp dụng sơ đồ nối tiếp để thi công giếng, tránh thời gian chết thiết bị, máy móc, dẫn đến không sử dụng tối đa hiệu thiết bị Trong trường hợp ta sử dụng sơ đồ thi cơng nối tiếp, đơi sử dụng sơ đồ thi công phối hợp để thi công giếng đứng Mặt khác, trường hợp áp dụng tổ hợp thiết bị thi công giếng đồng bộ, với dây chuyền cơng nghệ đại ta có áp dụng sơ đồ thi cơng song song địi hỏi trình độ tổ chức thi cơng phức tạp mà không làm chồng chéo, ngưng trệ khâu công việc với Do đẩy nhanh 53   tốc độ thi công giếng mà đảm bảo hiệu kinh tế mức độ an toàn cao Khi thi công giếng phương pháp khoan giếng sử dụng tổ hợp thiết bị khoan nâng cao tốc độ đào giếng, nhiên phương pháp đòi hỏi vận hành tốt với tổ hợp thiết bị khác Thường trường hợp kết cấu chống giữ thi công lắp dựng đồng thời với q trình khoan chu kỳ Do có lựa chọn sơ đồ song song để tận dụng khả làm việc thiết bị phương án tối ưu Hình 10 Tổ hợp thiết bị khoan BUKS - 1M 1- Trụ đỡ, 2- Giá đỡ máy khoan, 3- Máy khoan xoay đập BGA- 3.2.5 Kết cấu chống giữ giếng đứng Loại hình kết cấu chống giữ ảnh hưởng đến hiệu công tác chống giữ, giá trị kinh tế mà định đến việc lựa chọn sơ đồ 54   thi công giếng Trên thực tế, sơ đồ thi công giếng đứng thể mối quan hệ hai công tác đào, chống tạm chống cố định giếng Kết cấu vòng thép kết cấu vỏ kim loại (tuybing) sử dụng chống giữ giếng đứng có độ sâu lớn hạn chế sử dụng sơ đồ thi công nối tiếp Mặt khác với loại kết cấu vỏ chống nên áp dụng sơ đồ thi công song song trọng lượng kết cấu nhẹ dẫn đến việc lắp dựng kết cấu dễ dàng, thuận lợi kết hợp đồng thời thời nhiều công việc khác Hiện nay, việc thi công giếng đứng giới Việt Nam chủ yếu sử dụng kết cấu vỏ chống bê tông cốt thép liền khối để làm vỏ chống cố định khả chịu lực cao, chống thấm tốt, giảm thiểu sức cản khí động học Nếu ta sử dụng sơ đồ nối tiếp với chiều sâu lớn dễ dẫn đến tượng dịch chuyển khối đá xung quanh giếng khoảng thời gian chưa lắp dựng kết cấu chống cố định Kết cấu chống cố định bê tông cốt thép sử dụng làm vỏ chống cố định chống giữ giếng đứng thi cơng với nhiều sơ đồ khác nhau, nhiên hợp lý sơ đồ phối hợp 55   CHƯƠNG PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ THI CÔNG HỢP LÝ CHO GIẾNG ĐỨNG MẠO KHÊ   Việc lựa chọn sơ đồ thi công giếng đứng hợp lý tiến hành sở xem xét, phân tích yếu tố kỹ thuật (mức độ ảnh hưởng điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn, yếu tố công nghệ, khả áp dụng sơ đồ, trình độ tổ chức, quản lý thi công…), hiệu kinh tế số yếu tố khác Tuy nhiên, phạm vi luận văn, tác giả xin phân tích, lựa chọn sơ đồ thi cơng giếng đứng Mạo Khê hai sở đánh giá yếu tố mặt kỹ thuật hiệu kinh tế sơ đồ thi cơng giếng đứng 4.1 Phân tích, lựa chọn sơ đồ thi công cổ giếng đứng 4.1.1 Yếu tố kỹ thuật 4.1.1.1 Yếu tố địa chất Phần cổ giếng thi cơng có độ sâu 18m lớp đất đá phủ mềm yếu với chiều sâu phân bố lớp đất đá sau (cốt 00 tính từ mặt đất)[2]: Từ ÷ 4m : Đất đá phủ đệ tứ màu nâu đỏ đến vàng nhạt, loang lổ sản phẩm q trình phong hóa Thành phần gồm sét, cát lẫn dăm sạn, chất lượng khối đá xấu Từ ÷ 6,5m : Bột kết màu xám sáng, cấu tạo phân lớp vừa Đất đá bị phong hóa, nứt nẻ mạnh Chất lương khối đá rát xấu Từ 6,5 ÷ 7m : Than cám màu đen, ánh mờ, phần lớp mỏng, mềm yếu vỡ vụn Chất lượng khối đá xấu Từ ÷ 8m : Bột kết màu xám sáng, cấu tạo phân lớp vừa, bột kết có độ cứng trung bình, nứt nẻ, phong hóa mạnh Chất lượng khối đá xấu Từ ÷ 18m : Cát kết hạt trung đến hạt nhỏ màu xám sáng, cấu tạo phân 56   lớp mỏng đến vừa, đôi chỗ xen kẹp lớp bột kết mỏng Thành phần chủ yếu thạch anh, xi măng gắn kết silic, đá bị phong hóa, nứt nẻ mạnh Mỏ than Mạo Khê khu vực thi công giếng đứng có điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn tương đối phức tạp Phần cổ giếng chủ yếu đào qua lớp đất đá trầm tích Đệ Tứ phân bố tồn diện tích khu mỏ, chiều dày từ 0÷25m, độ dày trung bình 10m Thành phần lớp phủ Đệ Tứ (Q) gồm: cuội, sỏi, cát, đất bồi, đất phong hoá lẫn nhiều đá lăn đường kính từ 0,5m÷2,0m, độ bền học kém, hệ số kiên cố đất đá f= ÷ Do đất đá xung quanh giếng ổn định có nguy sụt lở gây biến dạng với kết cấu chống tạm Với điều kiện địa chất ta nên sử dụng sơ đồ thi cơng cổ giếng đứng có lắp trước tháp trục giếng đảm bảo độ ổn định đất đá xung quanh hạn chế sụt lở vào giếng , hiệu an toàn so với sơ đồ thi công không lắp trước tháp trục 4.1.1.2 Yếu tố hình dạng, kích thước mặt cắt ngang Sơ đồ thi công cổ giếng không lắp trước tháp trục thường sử dụng với giếng đứng có đường kính nhỏ với khung chuẩn có kích thước 250x250mm 300x300mm, giếng đứng Mạo Khê có đường kính đào 5,5m, việc lắp dựng khung chuẩn với cặp xà có chiều dài lớn gặp khó khăn cơng tác vận tải sử dụng phương tiện giới để đào phá đất đá gương giếng Vì vậy, nên lựa chọn sơ đồ thi cơng cổ giếng có lắp trước tháp trục giếng Chiều sâu thi công đoạn cổ giếng 18m, với chiều sâu găp nhiều khó khăn sử dụng đào xúc đất đá thủ công ổn định, biến dạng, dịch chuyển kết cấu chống tạm thời trường hợp sử dụng sơ đồ không lắp trước tháp trục 4.1.1.3 Yếu tố trang thiết bị thi công Đoạn cổ giếng thi cơng khoan nổ mìn (sử dụng búa khoan 57   khí nén cầm tay PII63B) kết hợp vịng chống tạm thép U20, chèn kín chèn lưới thép ϕ Phần kết cấu kiểu bậc lựa chọn thi cơng khoan nổ mìn xúc bốc máy xúc tay dài Komatsu PC600 Do vậy, dễ dàng thi công phần kết cấu kiểu bậc trước tiến hành công tác thi công đoạn cổ giếng Sơ đồ thi công cổ giếng hợp lý trường hợp sơ đồ thi cơng có lắp trước tháp trục giếng 4.1.1.4 Yếu tố kết cấu cổ giếng Kết cấu chống cố định sử dụng để chống giữ cổ giếng kết cấu bê tơng cốt thép với hố móng kiểu bậc Việc thi công trước phần kết cấu kiểu bậc sơ đồ thi công lắp trước tháp trục việc làm tăng độ ổn định cổ giếng tạo điều kiện thuận lợi cho công tác đào, chống tạm chống giữ cố định khung (khung 0) lắp dựng sớm đồng thời rút ngắn thời gian thi công 4.1.2 Yếu tố kinh tế Tính hiệu mặt kinh tế yếu tố quan trọng để định việc lựa chọn sơ đồ thi công phù hợp Sơ đồ thi cơng chọn phải có chi phí thi cơng nhỏ Yếu tố kinh tế đánh giá dựa tiêu chí mặt giá loại vật liệu, nhân cơng, máy móc thiết bị vv…phục vụ cho sơ đồ thi công thời gian thi cơng, thời gian hồn vốn cơng trình sau đưa vào hoạt động Sơ đồ thi cơng cổ giếng có lắp trước tháp trục sử dụng đẩy nhanh tốc độ thi công sơ đồ không lắp trước tháp trục việc xây dựng khung kết cấu kiểu bậc để treo, giữ thiết bị đào, chống tạm chống cố định đoạn sau cổ giếng Bên cạnh đó, sử dụng sơ đồ có lắp trước tháp trục tạo điều kiện để áp dụng máy móc, thiết bị có tính giới hóa cao, giảm chi phí nhân cơng chi phí th thiết bị Mặt khác, sơ đồ thi công cổ giếng không lắp trước tháp trục làm tăng thời gian chi phí việc phải lắp đặt, tháo dỡ hệ thống khung chuẩn 58   Nhận xét: Nhìn chung sơ đồ thi cơng cổ giếng có lắp trước tháp trục phương án có độ an tồn mặt kỹ thuật hiệu kinh tế cao sơ đồ không lắp trước tháp trục giếng Trên sở phân tích tác giả lựa chọn phương án lựa chọn sơ đồ thi công đoạn cổ giếng “sơ đồ thi công cổ giếng có lắp trước tháp trục” 4.2 Phân tích, lựa chọn sơ đồ thi cơng thân giếng đứng 4.2.1 Yếu tố kỹ thuật 4.2.1.1 Yếu tố địa chất Phần thân giếng đứng thi cơng chủ yếu qua lớp đất đá trầm tích Neogen tương đối ổn định địa tầng chứa than bao gồm: sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết (bảng 2.6 tiêu lý đất đá) xen kẽ Nước mặt ngầm khu vực không ảnh hưởng nhiều đên công tác đào giếng Vì vậy, sử dụng sơ đồ thi công phối hợp song song (tuy nhiên cần lưu ý đến chiều sâu để đảm bảo độ ổn định kết cấu chống tạm) để thi cơng 4.2.1.2 Yếu tố hình dạng, kích thước mặt cắt ngang giếng Giếng đứng thi cơng với diện tích đào 33,18m2, đường kính 5,5m Với kích thước giếng lớn bố trí hai thùng trục hoạt động đồng thời với việc áp dụng sơ đồ song song phối hợp để thi công nhằm nâng cao tốc độ đào giếng Phần thân giếng có chiều sâu 408m (từ +8m ÷ −400m ) Với chiều sâu chưa cần thiết để lựa chọn sơ đồ thi công song song khơng nên thi cơng với sơ đồ nối tiếp gây kéo dài thời gian thi công ổn định đất đá xung quanh Trường hợp ta nên lựa chọn sơ đồ thi công phối hợp để đảm tốc độ đào độ ổn định thành giếng 4.2.1.3 Yếu tố trang thiết bị thi công giếng Về thiết bị thi công giếng Cơng ty Xây dựng Mỏ hầm lị I-TKV lập phương án thuê Ucraina để thi công (dây chuyền thi công cặp 59   giếng đứng Núi Béo) để thi công Các thiết bị phi tiêu chuẩn dùng lần Cốp pha, sàn cốt “0”, sàn đào chế tạo Cơng ty khí nước theo vẽ thiết kế thuê công ty nước thiết kế Với điều kiện trang thiết bị thi cơng cịn hạn chế, thiếu tính đồng bên cạnh trình độ tổ chức quản lý thi cơng giếng nước cịn nhiều yếu việc áp dụng sơ đồ thi cơng phức tạp địi hỏi giới hóa trình độ kỹ thuật cao sơ đồ nhóm sơ đồ song song gặp nhiều khó khăn Nên sử dụng sơ đồ nối tiếp sơ đồ hỗn hợp để thi công nhằm đơn giản hóa cơng việc q trình thi công giếng 4.2.1.4 Yếu tố kết cấu chống giữ giếng đứng Giếng chống giữ cố định bê tông liền khối,  đoạn lị yếu cần thiết chống gia cường neo kết hợp với lưới kim loại Ở khu vực ngã ba với mức lị giếng chống tạm kết hợp chống bê tông cốt thép liền khối Chống giữ giếng bê tông liền khối, đổ bê tông khung cốp pha kim loại trượt với chiều cao cốp pha h = 5,107 m kể từ đáy; chiều cao cốp pha sử dụng 4,4m Do kết cấu chống cố định bê tơng cốt thép sử dụng rộng rãi có khả sử dụng với nhiều sơ đồ khác nên ta có nhiều phương án lựa chọn trường hợp Tuy nhiên với đặc tính hệ thống cốp pha di động, ta nên sử dụng sơ đồ hỗn hợp thi công giếng đứng để giảm thời gian ngừng nghỉ thi công vỏ chống cố định, tăng khả giới hóa thi cơng, mặt khác giảm tượng thấm nước qua lớp bê tơng Nhận xét: Từ phân tích kỹ thuật nêu trên, ta lựa chọn phương án sử dụng sơ đồ thi công phối hợp để thi công phần thân giếng 60   4.2.2 Yếu tố kinh tế Trang thiết bị sử dụng để thi công giếng đứng Mạo Khê thiết bị thuê Công ty Xây dựng Mỏ hầm lò I-TKV dự kiến thuê Ucraina để thi công (Dây chuyền thi công cặp giếng đứng Núi Béo) Phương án có ưu điểm: - Th thiết bị khơng phải huy động lượng tiền lớn thời điểm nên việc huy động tiền cho thuê tháng nhanh dễ dàng hơn; - Giảm chi phí đầu tư, rút ngắn thời gian làm thủ tục đầu tư ban đầu Do đó, sơ đồ thi cơng chọn phải đảm bảo có tốc độ thi cơng tương đối lớn nhằm giảm thiểu chi phí thuê trang thiết bị Với sơ đồ thi công nối tiếp, thời gian cho công tác xây dựng giếng kéo dài dẫn đến vốn đầu tư xây dựng giếng lớn Sử dụng sơ đồ song song sơ đồ hỗn hợp đẩy nhanh tốc độ đào giếng Tuy nhiên sơ đồ thi công song song lại đòi hỏi đồng cao thiết bị trình độ quản lý, tổ chức thi công Nhận xét: Sơ đồ thi công phối hợp đáp ứng việc tăng tốc độ đào giếng có hiệu kinh tế Đánh giá, lựa chọn sơ đồ thi công : Kết hợp điều kiện kỹ thuật kinh tế nêu phương án lựa chọn sơ đồ thi công thân giếng đứng nên sử dụng sơ đồ thi công phối hợp với ưu điểm bật phù hợp với điều kiện thi công Đây sơ đồ thi công sử dụng phổ biến giếng đứng thi công Việt Nam với hiệu xây dựng cao 61   KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ • Kết luận Nâng cao tốc độ thi cơng giếng đứng, an tồn lao động nhằm hạ giá thành thi công nâng cao hiệu vốn đầu tư, mục tiêu hàng đầu khai thác xuống sâu với mỏ than Tuy nhiên, việc nâng cao tốc độ thi công giếng đứng việc làm khó, kết tổng hợp nhiều giải pháp từ việc đầu tư kỹ thuật tiên tiến, công nghệ đại tới việc tổ chức thi công phù hợp Các tiêu kinh tế kỹ thuật tốc độ tiến gương chu kỳ, suất đào giếng tháng giá thành 1m thi công phụ thuộc vào nhiều yếu tố Một yếu tố quan trọng có ảnh hưởng định tới tiêu kinh tế kỹ thuật đào lị sơ đồ thi cơng Để đề xuất sơ đồ thi công hợp lý thi công giếng đứng phương pháp khoan nổ mìn điều kiện địa chất tương đối phức tạp khu vực Mạo Khê, Đông Triều, Quảng Ninh, tiến hành thu thập tài liệu khảo sát trường số giếng đứng thuộc quyền quản lý thi công đơn vị Công ty Cổ phần than Núi Béo, Công ty Cổ phần than Hà Lầm, Công ty than Hạ Long Trên sở phân tích sơ đồ thi cơng giếng đứng đơn vị dựa mục tiêu nguyên tắc lựa chọn sơ đồ thi công giếng đứng nêu kết hợp với hiệu kinh tế mà sơ đồ mang lại đề xuất sơ đồ thi công hợp lý thi công giếng đứng Mạo Khê phương pháp khoan nổ mìn điều kiện địa chất cụ thể vùng mỏ Mạo Khê: - Lựa chọn sơ đồ lắp ráp trước tháp trục thi công đoạn cổ giếng với kết chống cố định bê tông cốt thép liền khối - Lựa chọn sơ đồ thi công phối hợp thi công phần thân giếng đứng với kết cấu chống cố định bê tơng cốt thép liền khối 62   • Kiến nghị Như nói trên, lựa chọn sơ đồ thi cơng giếng đứng việc làm khó, kết tổng hợp phân tích nhiều yếu tố khách quan lẫn chủ quan Từ việc đầu tư kỹ thuật tiên tiến, công nghệ đại tới việc tổ chức thi cơng phù hợp Chính chúng tơi có số kiến nghị sau: - Khảo sát điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn cách tỉ mỉ, xác trước thi công giếng - Đề nghị Công ty TNHH MTV than Mạo Khê – TKV bên cạnh việc đầu tư kỹ thuật cơng nghệ cần phải cử đồn cán công nhân sang học tập cách vận hành, sửa chữa thiết bị nước có ngành công nghiệp than phát triển trước nhập - Cần tổ chức việc giao lưu, tìm hiểu cơng nghệ đơn vị Tập đồn - Cần phải có lượng phụ tùng, thiết bị đủ để kịp thời thay tránh việc máy móc hỏng hóc phải nằm chờ chi tiết thay thay không đồng - Căn vào công việc cụ thể đơn vị sở tận dụng tốt thời gian lao động hữu ích người cơng nhân mà tổ chức đào lị theo kíp thay tổ chức theo ca truyền thống 63   TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Công n.n.k, Công nghệ thi công yêu cầu cần thiết thi công giếng đứng điều kiện mỏ hầm lị Việt Nam, Viện Khoa học Cơng nghệ Mỏ - Vinacomin Công ty than Mạo Khê, Thuyết minh dự án, dự án đầu tư XDCT khai thác hầm lị xuống sâu mức -150 mỏ Mạo Khê cơng ty than Mạo Khê, 2012 Công ty VITE , Báo cáo tổng hợp tài liệu, tính lại trữ lượng chuyển đổi cấp trữ lượng cấp tài nguyên than khu mỏ Mạo Khê, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, Quyết định số 113/QĐ-HĐTLKS/CĐ ngày 14 tháng 10 năm 2010 Nguyễn Văn Đước, Võ Trọng Hùng (1997), Công nghệ xây dựng cơng trình ngầm, NXB Giao thơng vận tải, Hà Nội Ngơ Dỗn Hào n.n.k (2005), Đề tài Nghiên cứu tổng kết, hoàn thiện sơ đồ cơng nghệ đào lị đá điều kiện địa chất mỏ vùng Quảng Ninh, Hà Nội Nguyễn Trọng Hoan n.n.k (09-1990), Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định đá vách, trụ mỏ hầm lò Quảng Ninh Đề tài mã số NC-0309-08-NN thuộc chương trình 12A, Viên nghiên cứu KHKT Mỏ Võ Trọng Hùng (2012), Thi công giếng đứng, NXB xây dựng, Hà Nội Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam, Báo cáo kết thăm dò bổ sung mỏ Mạo Khê, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, Quyết định số 617/QĐ-VINACOMIN ngày 26 tháng năm 2012 Phạm Tiến Vũ, Công tác đào giếng đứng châu Âu – thành tựu tầm nhìn Viện khoa học cơng nghệ mỏ http://www.xaydung.gov.vn/en/trang-chi-tiet/-/tin-chi-tiet/Z2jG/86/31038/ cong-tac-dao-gieng-dung-o-chau-au-–-thanh-tuu-va-tam-nhin 64   10 Phạm Tiến Vũ, Cơ giới hóa khai đào cơng trình ngầm Phịng cơng nghệ Xây dựng cơng trình ngầm mỏ, Viện khoa học công nghệ mỏ, http://www.xaydung.gov.vn/c/document_library/get_file?p_l_id=55940& folderId=48304&name=8412 11 Trenov V.A, “Phân tích hoạt động máy đào lị mỏ than” (Tiếng Nga), Tạp chí Than tháng – 2003 ... vậy,việc Nghiên cứu, lựa chọn sơ đồ thi công hợp lý cho giếng đứng mỏ than Mạo Khê, Đông Triều, Quảng Ninh" l cần thi? ??t v cấp bách Mục đích đề ti La chn sơ đồ thi công giếng đứng hợp lý thi cơng giếng. .. phân chia sơ đồ thi cơng giếng đứng thành nhóm sơ đồ thi cơng sau: + Sơ đồ thi công nối tiếp; + Sơ đồ thi công song song; + Sơ đồ thi công phối hợp Trên thực tế, q trình thi cơng giếng đứng chủ... thi cơng giếng đứng mỏ than Mạo Khê §èi tợng, phm vi nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu: Sơ đồ thi công giếng đứng Phạm vi nghiên cứu: Giếng đứng mỏ than Mạo Khê, Đông Triều, Quảng Ninh 2 Nội dung