Nghiên cứu, đề xuất một số giải pháp đào chống lò qua các vùng có điều kiện địa chất phức tạp nhằm nâng cao độ ỏn định đường lò khu bắc cọc sáu, công ty than hạ long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT -*** - NÔNG VIỆT HÙNG “NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP ĐÀO CHỐNG LỊ QUA CÁC VÙNG CĨ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT PHỨC TẠP NHẰM NÂNG CAO ĐỘ ỔN ĐỊNH ĐƯỜNG LÒ KHU BẮC CỌC SÁU, CÔNG TY THAN HẠ LONG” LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 60520603 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TSKH Lê Như Hùng HÀ NỘI – 2015 MỤC LỤC Trang phụ bìa………………………………………………………………… Lời cam đoan…………………………………………………………………… Mục lục………………………………………………………………………….1 Các ký hiệu, chữ viết tắt………………………………………………… Danh mục bảng…………………………………………………………….5 Danh mục vẽ đồ thị……………………………………………………6 Mở đầu………………………………………………………………………….7 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu luận văn Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn Những điểm luận văn 10 Cấu trúc luận văn 10 CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐỊA CHẤT VÀ HIỆN TRẠNG ĐƯỜNG LÒ KHU VỰC ÁP DỤNG 12 1.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực thiết kế 12 1.1.1 Vị trí đường lị thiết kế 12 1.1.2 Đặc điểm địa hình 12 1.2 Điều kiện địa chất khu vực 13 1.2.1 Địa tầng 13 1.2.2 Kiến tạo 14 1.2.3 Đặc điểm vỉa than 15 1.2.4 Đặc điểm địa chất thuỷ văn 17 1.2.5 Đặc điểm địa chất cơng trình 19 1.3 Hiện trạng đường lò xuyên vỉa, dọc vỉa mức +17 20 1.4 Nhận xét 23 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CƠNG TÁC CHỐNG LỊ TRONG ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT PHỨC TẠP VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ HIỆN TƯỢNG MẤT ỔN ĐỊNH CỦA ĐƯỜNG LÒ MỨC +17 25 2.1 Tổng quan công tác chống lò điều kiện địa chất phức tạp: 25 2.1.1 Kết cấu khung chống 25 2.1.2 Liên kết xà, cột khung chống độc lập với 31 2.1.3 Chống bùng dầm bơm ép dung dịch vữa xi măng cơng trình 31 2.2 Đề xuất giải pháp kỹ thuật để chống giữ đường lò xuyên vỉa dọc vỉa mức +17.3 khu Bắc Cọc Sáu sau: 35 2.2.1 Đối với đoạn lò đào 35 2.2.2 Đối với đoạn lò đào mới   38  CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO CHỐNG LÒ MẤT ỔN ĐỊNH MỨC +17 KHU BẮC CỌC SÁU 41 3.1 Đối với đoạn lò đào 41 3.1.1 Công tác gia cường đất đá 41 3.1.2 Đề xuất phương pháp gia cố khối đá điều kiện lò xuyên vỉa thiết kế 43 3.1.3 Phương pháp bơm ép vữa xi măng gia cường khối đá đoạn lò thiết kế: 45 3.1.4 Công tác chống giữ 62 3.2 Đối với đoạn lò đào 70 3.2.1 Hộ chiếu khoan nổ mìn 70 3.2.2 Tính tốn áp lực mỏ 79 3.2.3 Quy trình đào chống lò xuyên vỉa dọc vỉa mức +17 qua vùng đất đá không ổn định 80 3.2.4 Biện pháp an tồn cơng tác đào chống xén lị 83 3.3 Cơng tác phụ trợ 84 3.3.1 Cơng tác thơng gió 84 3.3.2 Cung cấp điện 84 3.3.3 Hệ thống cấp - nước lị 85 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 86 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ TÀI LIỆU THAM KHẢO CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Số TT Ký hiệu (Chữ viết tắt) Ý nghĩa (chữ viết đầy đủ) AKMS-22 Ký hiệu chống sắt 22 SVP-17 Ký hiệu chống sắt 17 SVP-22 Ký hiệu chống sắt 22 loại SVP-27 Ký hiệu chống sắt 27 XDCB Xây dựng CTN Cơng trình ngầm BTCT Bê tông cốt thép DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Nội dung Trang Bảng 1.1 Các số chất lượng than vỉa 17 Bảng 2.1 Đặc tính kỹ thuật khung chống thép 26 Bảng 3.1 Mối tương quan áp lực bơm chiều dày tường chắn 50 Bảng 3.2 Mối tương quan áp xuất bơm ép chiều dày lớp đất đá 51 Bảng 3.3 Ứng suất nén, cắt cho phép số loại đá chịu tải tức thời tối đa 51 Bảng 3.4 Lựa chọn tỉ lệ nước xi mang theo lượng hấp thụ nước đơn vị 52 Bảng 3.5 Quang hệ lượng hấp thụ nước đơn vị tỉ lệ N/X 54 Bảng 3.6 Bảng tính tốn khoan nổ mìn đào lị theo loại đất đá với hệ số kiên cố khác 76 Bảng 3.7 Dây chuyền thiết bị lựa chọn bơm ép vữa trường 85 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TT Nội dung Trang Hình 1.1 Mặt cắt địa chất đường lò xuyên vỉa mức +17 qua đường lò bãi thải 22 Hình 1.2 Một số hình ảnh khảo sát trường 23 Hình 2.1 Dạng khung chống hình trịn liên kết cứng 28 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Dạng kết cấu khung chống hình trịn liên kết gơng linh hoạt Dạng kết cấu khung chống hình vịm tường đứng liên kết gơng Dạng kết cấu khung chống hình vịm tường đứng kết hợp gông linh hoạt Dạng kết cấu khung chống hình vịm tường đứng có dầm liên kết với đổ bê tơng lưu Dạng kết cấu khung chống hình móng ngựa có dầm kết hợp đổ bê tơng lưu 28 29 29 30 30 Hình 2.7 Hình ảnh gơng vai bị 31 Hình 2.8 Hình ảnh dầm ray bị đẩy trồi 32 Hình 2.9 Biểu đồ biến dạng áp lực lị 33 Hình 2.10 Vỏ chống hồn chỉnh sau bơm ép vữa xi măng cơng trình 34 Hình 2.11 Khoan tạo lỗ khoan giảm áp lực mỏ 34 Hình 2.12 Mặt cắt tiết diện đường lị theo hộ chiếu chống Hình 2.13 Hình 2.14 Hình 3.12 Hộ chiếu chống đất đá ổn định đổ bê tơng lưu Hộ chiếu chống địa chất ổn định-phun bê tơng lưu Xử lý cố - Trường hợp yếu khó dựng chống tạm thượng giữ hậu 35 39 40 84 Hình 3.1 Sơ đồ mẫu bơm ép vữa xi măng 42 Hình 3.2 Sơ đồ lỗ khoan phục vụ bơm ép nước thí nghiệm 43 Hình 3.3 Kết cấu tam pơn dùng gá lắp lỗ khoan bơm ép vữa xi măng 43 Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý áp lực dạng elip theo Saustovich 79 Hình 3.5 Sơ đồ phân bố áp lực 79 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Khu Bãi thải Bắc Cọc Sáu thuộc phần Đông Bắc vùng than Cẩm Phả, nằm mỏ than lớn như: Cọc Sáu , Cao Sơn, Khe Chàm, Mông Dương, Quảng Lợi Những năm trước phát triển khai thác mỏ lộ thiên Cao Sơn , Đèo Nai, Cọc Sáu , lượng đất thải lớn địi hỏi phải mở rộng diện tích bãi thải nên khu Bắc Cọc Sáu thăm dò từ năm 1968  1971 để định vị trí đổ thải Kết cơng tác thăm dị cho thấy khu mỏ có cấu tạo địa chất phức tạp, vỉa than không ổn định, phần lớn nằm mức ± 0m Theo báo cáo thăm dò địa chất, trữ lượng khu mỏ tính đến mức -200 khoảng 19.595,95 ngàn tấn, trữ lượng lộ thiên lị khơng đáng kể nên khu Bắc Cọc Sáu sử dụng làm bãi thải mỏ lộ thiên Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu than kinh tế quốc dân tăng cao thời gian tới theo qui hoạch phát triển ngành than Việt Nam, sản lượng than mỏ Bắc cọc Sáu huy động vào khai thác Căn vào điều kiện địa chất mỏ, trữ lượng huy động vào khai thác, khu mỏ Bắc Cọc Sáu khai thông cặp giếng nghiêng +17/-100 kết hợp với lò mức +17 Giếng đặt băng tải đường gng kiểm tu, giếng phụ đặt trục tải Hiện tại, đường lò xây dựng chuẩn bị mức +17 (gồm lò xuyên vỉa, dọc vỉa) khu Bắc Cọc Sáu - Công ty than Hạ Long thực khối lượng lớn Tuy nhiên, đường lò đào qua vùng có điều kiện địa chất phức tạp, không ổn định ảnh hưởng hệ thống nước ngầm, nước mặt khu bãi thải Bắc Cọc sáu nên hình dạng, tiết diện đường lị bị biến dạng nén bẹp mạnh, chống bị phá hủy (nhiều vị trí gơng bị xé đứt, chống bị vặn xoắn) gây tượng thu hẹp diện tích sử dụng khơng cịn đảm bảo đáp ứng khả thơng gió, vận chuyển lại đường lò Theo kết khảo sát, đoạn lị bị phá huỷ kết cấu chống bị sập đường lị chống thép AKMS-22 (SVP-22), tiết diện đào Sđ = 8,5-11,0 m2; bước chống 800mm Dưới áp lực lớn đất đá xung quanh, đường lò bị biến dạng mạnh so với thiết kế ban đầu, tồn chiều dài đường lị bị bóp méo, bị biến dạng ổn định Sự thay đổi tiết diện làm ảnh hưởng đến trình thơng gió, vận chuyển lại đường lị, đường lò bị nén bẹp đến giới hạn định làm ảnh hưởng đến sản xuất gây nguy an toàn lao động Qua theo dõi cho thấy dịch động đường lò tiếp tục xảy có xu hướng gia tăng thời gian tới, cần phải có biện pháp xử lý triệt để tình trạng để đảm bảo điều kiện cho sản xuất an toàn lao động Ngoài việc nén lún mạnh, số đoạn lò phải đào qua vùng đất đá ổn định ảnh hưởng từ bãi thải phía đào qua vùng đất đá bị vò nát Hơn nữa, nằm sát bãi thải Bắc Cọc Sáu, đường lò xuyên vỉa dọc vỉa mức +17 khu mỏ có diễn biến áp lực mỏ phức tạp, điều đỏi hỏi phải có giải pháp đặc biệt để chống giữ với đoạn lò đào qua vùng đất đá ổn định thời điểm Từ thực trạng yêu cầu việc “Nghiên cứu, đề xuất số giải pháp đào chống lị qua vùng có điều kiện địa chất phức tạp nhằm nâng cao độ ổn định đường lị khu Bắc Cọc Sáu, Cơng ty than Hạ Long” vô cấp thiết nhằm chỗng giữ ổn định đường lị đảm bảo an tồn sản xuất hiệu Mục tiêu luận văn - Đánh giá, tổng hợp điều kiện địa chất kỹ thuật khu mỏ Bắc Cọc Sáu, Công ty than Hạ Long - Căn kết đánh giá trên, đề tài tiến hành nghiên cứu, đề xuất số kết cấu chống đặc biệt đào chống lò qua vùng địa chất phức tạp xử lý chống xén đoạn lò ổn định khu Bắc Cọc Sáu nhằm nâng cao mức độ an toàn ổn định đường lị q trình sản xuất Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu đường lò đào đào qua vùng địa chất phức tạp khu Bắc cọc sáu, đặc biệt đường lò xuyên vỉa +17 - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu, đề xuất số giải pháp gia cố khối đất đá yếu xung quang đường lò dự kiến đào qua, dùng số phương pháp đặc biệt để gia cố khối trước đào lò Đề xuất số kết cấu chống đặc biệt đào chống lò xử lý đoạn lò cần chống xén đảm bảo đủ diện tích, an tồn cho người, thiết bị thơng qua mặt khác đảm bảo thơng gió cho tồn khu vực mỏ…khu Bắc Cọc Sáu, Công ty than Hạ Long Nội dung nghiên cứu - Đánh giá trạng tổng hợp điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ khu vực Bắc Cọc Sáu - Tổng quan giải pháp xử lý đường lò ổn định giới nước - Nghiên cứu, đề xuất số kết cấu chống đặc biệt đào chống lò qua vùng địa chất phức tạp xử lý đoạn lò ổn định khu mỏ Bắc Cọc Sáu phù hợp với điều kiện thực tế - Tính tốn tiêu kinh tế - kỹ thuật công nghệ để áp dụng vào việc đào chống, gia cố lò dọc vỉa đá mức +17 khu Bắc Cọc Sáu Phương pháp nghiên cứu Sử dụng tổng hợp phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu - Phương pháp khảo sát điều kiện địa chất - Phương pháp thống kê phân tích kết - Phương pháp chuyên gia Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn - Đề xuất lựa chọn kết cấu chống lò phù hợp với điều kiện địa chất kỹ thuật khu mỏ Bắc Cọc Sáu nói riêng mỏ hầm lị vùng Quảng Ninh nói chung Góp phần nâng cao mức độ an tồn, giảm chi phí sản xuất giữ ổn định đường lị trình sản xuất, đáp ứng yêu cầu khai thác khu vực địa chất phức tạp Công ty than Hạ Long nói riêng vùng than Quảng Ninh nói chung - Kết nghiên cứu làm sở liệu tham khảo cho việc lựa 78 g Chỉ tiêu thuốc nổ đất đá vùng biên lò qb kg/m3 1 1 Chỉ tiêu thuốc nổ đất đá vùng bố trí lỗ mìn phá qf kg/m3 0,28 0,56 0,93 1,3 Hệ số cản nổ (khi nổ mặt tự biên, phá) v - 0,28 0,56 0,93 1,3 Khoảng cách lỗ mìn vịng biên bb m 1,3 1,3 1,3 1,3 Khoảng cách lỗ mìn vịng phá bf m 0,9 0,7 0,5 0,4 1,1 0,8 0,6 0,5 Xác định khoối lượng thuốc nổ lỗ khoan Lượng thuốc nổ trung bình cho lỗ khoan gương qtb kg/lỗ Lượng thuốc trung bình cho lỗ khoan tạo biên qb kg/lỗ 0,4 0,5 0,5 0,5 Lượng thuốc trung bình cho lỗ khoan phá qp kg/lỗ 0,4 0,4 0,4 0,4 Lợng thuốc trung bình cho lỗ khoan tạo rạch qr kg/lỗ 0,6 0,6 0,6 0,6 79 3.2.2 Tính tốn áp lực mỏ Từ khảo sát nhận định thấy sử dụng tính tốn vịm áp lực theo Protodiaconov hay Tximbarevich môi trường đá có tính trương nở khơng hợp lý Vì ngun lý khơng tính đến áp lực nền, áp lực trương nở tác động từ phía khác nơi nham thạch có tính trương nở Ngun lý vịm áp lực tính đến khối lượng tải trọng chủ yếu từ phía lị lên khung chống Tại Ba Lan Tiệp, Hung Gary v.v điều kiện đất đá có độ bền thấp, đá có tính trương nở nên áp dụng phổ biến nguyên lý vùng elip để tính tốn Hình 3.4 Sơ đồ ngun lý áp lực dạng e lip theo Saustovich Hình 3.5 Sơ đồ phân bố áp lực Các thông số bao gồm: Chiều sâu bố trí đường lị, h, m Khèi l−ỵng thể tích đá bao quanh , T/m3 bn kộo kr Chiều cao đường lị w, m Chiều rộng đường lò l, m 80 Chỉ số Poison ν Khoảng cách khung chống s,m áp lực thẳng đứng pz Từ tải trọng lên khung chống: w w l a 1 k  Q   l f s; f  a  ; a  ( )  n ( ) ; n   m   (m  1) r  2 b 2 pz  Trong môi trường đất đá có tính trương nở áp lực trương nở tính sau: Fsuma(h) = FValdca(h) +FDRL(h) + FBR(h) + FHR(h) + FILH(h) Trong đó: FValdca(h) - Lực đẩy Van de Wall FDRL(h) - Lực đẩy xếp chống lớp điện tích FBR(h) - Lực đẩy theo Born FILH(h)- Thuỷ động lực học nước khe nứt H - Khoảng cách hạt sét với thành lỗ rỗng Như tải trọng tác động lên khung chống tổng tải trọng khối đá vòm cân theo Salustovic Protodiaconov với lực trương nở hay nội lực khối đá trương nở gây nên 3.2.3 Quy trình đào chống lị xun vỉa dọc vỉa mức +17 qua vùng đất đá khơng ổn định - Cơng tác đào chống lị chống xén phép tiến hành có đầy đủ tài liệu kỹ thuật (giải trình thiết kế kỹ thuật thi công vẽ) cấp có thẩm quyền phê duyệt - Tất cán bộ, cơng nhân làm việc lị phải huấn luyện, nắm vững hộ chiếu, quy trình cơng nghệ khai thác, nguyên lý hoạt động thiết bị (máy khoan, máy khuấy, máy bơm ép vữa ) quy định an tồn cơng nghệ Sau học tập kiểm tra kết có ký nhận vào sổ huấn luyện đơn vị Công nhân làm việc lị người có đầy đủ sức khoẻ (được y tế công nhận) hiểu biết cơng việc làm - Khu vực thi cơng đào lò hay chống xén phải trang bị đầy đủ vật 81 tư, trang thiết bị cần thiết ghi thiết kế; phải chuẩn bị khối lượng dự phòng Khối lượng vật tư dự phòng lấy tối thiểu 10% khối lượng yêu cầu dùng ca Đoạn lò đào qua vùng đất đá ổn định đào theo trình tự : * Cơng tác chuẩn bị Sau thơng gió, đo khí gương cơng tác, kiểm tra hệ thống phụ trợ (hệ thống vận tải, cấp nước, khí nén…) đảm bảo tình trạng kỹ thuật an tồn sẵn sàng làm việc Kiểm tra định củng cố chống ca trước nhằm đưa gương trạng thái an tồn Cơng tác củng cố lị tiến hành sau: - Căn chỉnh lại chống gần gương cho ngắn, bổ sung đầy đủ văng, chèn đảm bảo chống chắn ổn định - Sau củng cố lại chống dùng choòng, cuốc cạy bẩy hết than, đất đá om xung quanh vị trí làm việc * Gia cường khối đá trước đào lò (gia cường khối đá lần 1) Khoan lỗ, bơm ép vữa xi măng Trình tự thi cơng tương tự phần gia cố xén lị nêu phần trước Ghi chú: Đối với đoạn lò đào qua đất đá khơng có khe nứt khơng cần thực công tác bơm ép vữa gia cố) * Khoan nổ mìn Cơng tác khoan nổ mìn thực theo hộ chiếu mỏ cho điều kiện cụ thể gương lò * Sửa gương sau nổ mìn Sau nổ mìn thực thơng gió quạt cục thời gian 30 phút, cán trực ca thợ mìn vào kiểm tra chất lượng nổ mìn tình trạng gương lị, xử lý tình trạng sau nổ mìn cho người vào làm việc Người thợ vào gương cậy om người thợ phụ chuẩn bị vật liệu chống lị (vì chống, văng, chèn, nêm theo u cầu thợ chính) Trong sửa gương người thợ phải tạo cho vị trí an tồn Quá trình làm việc phải cậy hết đá om tảng than om có nguy gây cố Làm cơng việc thực từ ngồi vào trong, từ lị lên lị Dụng cụ 82 sửa nóc, sửa gương dùng chng cuốc, vị trí làm việc đảm bảo an tồn có đủ điều kiện kỹ thuật tiến hành tải bớt phần than, đá đảm bảo đủ không gian thao thác chuyển sang cơng tác dựng chống * Dựng xà chống Cơng tác dựng vị chống tiến hành theo trình tự lên xà trước, đặt dầm dựng cột chống sau Lên xà chống: Dùng hai ray thép lịng máng làm dầm cơng sơn, đầu dầm hướng gương đầu liên kết với xà chống gơng đặc biệt, lên xà chống, cài chèn tạm giữ Chỉnh xà vào vị trí sau lắp nêm xà, bắt giằng để định vị xà * Xúc bốc đất đá Than, đá phá vỡ từ nổ mìn máy xúc bốc đổ phía sau máy xe gng chuyển ngồi * Đặt dầm dựng cột chống Sau tải đất đá ngồi tiến hành đặt dầm Đưa cột vào vị trí liên kết với dầm Lắp liên kết với xà theo quy định thiết kế, bắt gông liên kết xà cột Bắt giằng hông, đánh văng, lắp nêm đầu cột (chiều dày nêm phải lớn chiều dày chèn), cài chèn hông Nếu hông bị rỗng phải chèn đá Vì chống sau dựng xong cần phải cố định giằng chống (theo thiết kế) Vì chống phải lắp dựng phù hợp với độ dốc đường lò, hướng đào lò ốc nối phụ kiện chống lị phải vặn chặt với lực thích hợp Lưu ý: Trường hợp lị chống sắt hình vịm có tiết diện lớn trước lên xà phải làm sàn công tác (kết cấu chiều cao sàn theo hộ chiếu quy định) * San lấp nền, đặt ray nối dài ống gió Cơng tác san lâp nền, đặt đường ray thực theo độ 4m với đường ray tạm 8m với đường ray ống gió kéo dài liên tục theo tiến độ đào lò để đảm bảo khoảng cách từ miệng ống gió tới gương khơng q 6m * Đổ bê tơng lưu 83 Cơng tác đổ bê tơng lưu ln tiến hành cho khoảng cách chưa đổ bê tơng tính đến gương lị không nhỏ 4m để đảm bảo khả treo ray đào Chú ý đổ bê tông lưu cần tạo lỗ phục vụ bơm ép vữa gia cường khối đá lần + Đào móng tường lắp dựng cốp pha Đào móng sát với chân chống lị xun vỉa, móng có chiều rộng 0,3 m, chiều cao 0,2 m Sau hồn tất cơng tác đào móng, tiến hành lắp dựng chống cốp pha Vì chống cốp pha làm thép SVP-17 Các chống cốp pha chống cách 1,0 m, liên kết với giằng hơng Mảng chống cốp pha cố định với chống lị dọc vỉa dây thép buộc phía vịm + Lắp ghép ván cốp pha tường, đổ bê tông tường Ván khuôn ghép nối từ mảnh ván gia công chế tạo sẵn xưởng, mảnh ván khuôn cốp pha liên kết với qua đinh định vị hai đầu sợi dây thép (ván khuôn gỗ) bu lông (ván khuôn sắt), mặt ván khuôn bơi dầu chống dính Việc ghép ván cốp pha tiến hành từ lên hơng lị Sau ghép xong ván cốp pha tiến hành đổ bê tông, đổ dứt điểm bên tường + Lắp ghép ván cốp pha vịm, đổ bê tơng vịm Sau đổ xong phần bê tông tường, tiến hành lắp ghép cốp pha vịm đổ bê tơng Mỗi lần ghép từ 0,4  0,6 m, ghép luân phiên bên vịm, ghép xong tới đâu đổ bê tơng dứt điểm ln tới Cứ tiến hành đổ bê tơng xong phần vịm, kết thúc cơng tác đổ bê tơng lưu (đoạn lị cần đổ bê tông) * Bơm ép vữa gia cường khối đá lần Để đảm bảo tính ổn định đường lị, sau đổ bê tơng lưu tiến hành khoan bơm ép vữa gia cường khối đá lần (chỉ thực công tác gia cố lần đất đá yếu, trường hợp sau gia cố lần đảm bảo khơng cần thực gia cố lần 2) Công tác khoan lỗ hơm ép vữa xem chi tiết vẽ số 10,11 3.2.4 Biện pháp an tồn cơng tác đào chống xén lị - Khi cần bắn mìn phải có lệnh lị trưởng có biện pháp an tồn phải khoan sâu 0,65m, cấm bắn ốp Thực bắn mìn theo 84 quy trình quy phạm khoan nổ mìn hầm lị - Phải có sàn thao tác để đứng phá nóc, lên xà Cấm đứng thùng xe mặt máng cào để làm việc, trường hợp xén đường vận chuyển xe gng dùng gỗ đặt xe gng để làm việc Cấm dùng xe goòng lật làm ghế tựa - Khi chống xén bị tụt, rỗng, hơng rỗng phải xếp kích cũi lợn cho chắn, cấm để treo - Phải ý bảo vệ đường cáp điện, rãnh thoát nước thiết bị đặt lị - Nếu yếu rễ tụt đổ không thiết phải phá rộng hai bên, dựng hai cột đồng thời mà phá bên trước (Chọn bên vững hơn) để vào cột sau lên xà lắp đầu cịn đầu treo xà coóc xê đỡ tạm tiến hành rải chèn đánh văng mơí phá hông lắp cột thứ hai Khi tẩy đất đá tiến gương, thấy có tượng tụt hơng lị thi tiến hành đóng nhói Có thể sử dụng nhói gỗ thép, tuỳ theo mức độ tụt trạng đất đá gương lò Tháo chèn vị trí đóng nhói, đóng chèn nhói từ hai kề sát nhau, từ ngồi vào trong, ranh giới đoạn lị bị tụt Số lượng nhói thay đổi tùy theo tình hình thực tế Nếu hơng lị có tượng lở phải đóng nhói hai bên hơng Khoảng cách nhói 20 đến 30 cm, giảm xuống 10 - 20 cm yếu cho khơng để tượng tụt đá đá từ hơng lị Trong trường hợp gặp đá cứng đóng nhói cần xử lý trước đóng nhói (khoan tạo lỗ) Chiều dài nhói 1m, 1,5m hay 2m tuỳ theo mức độ đóng dễ hay khó, khó đóng cần đóng đủ đến tiến đủ tiến độ chống, đóng đóng ngập hết chiều dài nhói 3.3 Cơng tác phụ trợ 3.3.1 Cơng tác thơng gió Việc thơng gió cho gương lị thực theo sơ đồ thơng gió mỏ sử dụng Do thiết kế không đề cập bổ sung thêm 3.3.2 Cung cấp điện Nhu cầu cung cấp điện cho thi công bơm ép vữa bao gồm thiết bị 85 theo bảng Các thiết bị dây chuyền sử dụng điện áp 380/660V, có động phịng nổ, Tổng công suất tiêu thụ dây chuyền 9,2 kW Bảng dây chuyền thiết bị bơm ép vữa trường Bảng 3.7 Mã hiệu Số lượng (cái) Công suất Máy bơm ép vữa UB3C 01 Máy trộn vữa JW180 01 2,2 TTJ-1000 01 TT Tên phụ tải Máy khuấy Cộng: (kW) 9,2 Biện pháp an toàn cung cấp điện: - Trong hệ thống cung cấp điện cần trang bị rơ le dò Đấu nối đường cáp điện, thiết bị điện đảm bảo kỹ thuật yêu cầu phòng chống cháy nổ Các đường cáp điện, thiết bị đóng cắt phải có bảng dẫn - Các thiết bị bảo vệ đặt trị số tác động, tiếp đất phải đảm bảo yêu cầu Rtđ  2; - Khi đấu nối, sửa chữa thiết bị điện, đường cáp phải cắt điện đảm bảo yêu cầu an toàn sửa chữa điện - Đầu ca sản xuất phải kiểm tra tình trạng làm việc rơle bảo vệ thiết bị đóng cắt khác tồn hệ thống 3.3.3 Hệ thống cấp - nước lị Nước cung cấp chủ yếu phục vụ cho máy khoan lỗ khoan bơm ép, rửa xịt lỗ khoan, cho máy trộn hỗn hợp vữa, cho trình bơm ép nước phục vụ phải đảm bảo yêu cầu: không màu, khơng mùi, khơng lẫn tạp chất, khơng có váng, độ pH =  9, thành phần gốc axít nước phải nhỏ 400 mg/lít, Clo nhỏ 200 mg/l Nước cung cấp cho máy khoan cung cấp hệ thống đường 86 ống thép từ cửa lị vào Đây nguồn nước có chất lượng tốt, đảm bảo lưu lượng ổn định Khi thi cơng bơm ép vữa, nhu cầu nước tính theo mức độ sử dụng nước thiết bị: lượng nước cấp khoảng 15 đến 20 m3/giờ Như vậy, dùng máy bơm có cơng suất phù hợp Nước thải từ gương lị ngồi cửa lị tự chảy theo hệ thống rãnh lò 87 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu, áp dụng thử nghiệm đề tài rút số kết luận sau: Khảo sát, đánh giá, thí nghiệm mẫu, đo đạc xác định áp lực mỏ tác động lên kết cấu chống, áp lực tựa khai thác hầm lò vùng Quảng Ninh thấy rằng: điều kiện địa chất nói chung khu vực mỏ phức tạp cấu trúc, cấu tạo vỉa mà phức tạp điều kiện địa kỹ thuật, địa học mỏ Đất đá trụ vách vỉa lớp kẹp khơng có độ bền thấp mà đặc trưng có tính trơng nở cao Đây nguyên nhân chính, khác so với nước áp lực mỏ lên khung chống đường lị mỏ bố trí khơng sâu cách mặt đất với lớp đất phủ mỏng đường lò xuyên vỉa dọc vỉa mức +17 khu Bắc Cọc Sáu Tính chất trương nở đất đá mỏ phụ thuộc vào có mặt khống montmorollonit Tốc độ trương nở đạt tới 30% theo thời gian gây áp lực cộng hưởng làm tăng áp lực lớn gây phá huỷ lên khung vỏ chống lò Các kết cấu chống vật liệu chống chưa sử dụng mức Theo tính tốn kết hợp với điều kiện khảo sát thực tế Tải trọng tác động lên cột chống chống lớn (khoảng 25 – 35T/cột) sử dụng chống SVP – 22 không đáp ứng khả mang tải với điều kiện khu vực đường lò đào qua khu vực Sự trương nở tác động từ nhiều phía (nóc, hơng, lị) khơng sử dụng khung chống khép kín, chèn kín phí chèn BTCT đúc sẵn nên thời gian tồn chống ngắn (15  30ngày/lần xén) đường lò Kết khảo sát, đánh giá phân tích cho thấy đường lò xuyên vỉa dọc vỉa mức +17 khu Bắc Cọc Sáu - Công ty than Hạ Long đường lò tham gia sản xuất khu mỏ trì với tuổi thọ cơng trình phục vụ lên tới 15-20 năm Hiện đường lị có diễn biến áp lực mỏ phức tạp mức độ nén lún cao, tượng phá hủy chống diễn ra, nhiều vị trí đường lị tới phải đào chống qua vùng đất đá ổn định Điều gây khó khăn lớn cho đơn vị sản xuất tính hiệu sản xuất an toàn lao động Sau nghiên cứu chất hình thành áp lực mỏ đường 88 lò, yếu tố gây biến đổi phức tạp diễn biến áp lực mỏ, độ ổn định đường lò đồng thời vào điều kiện địa chất cơng trình kinh nghiệm có q trình đào lị mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh thời gian qua, luận văn xây dựng số giải pháp cho việc đào chống đường lò xuyên vỉa dọc vỉa mức +17 khu Bắc Cọc Sáu nhằm đảo bảo độ ổn định an tồn cho sản xuất, là: Xây dựng hộ chiếu chống thi cơng đường lị đào qua vùng có điều kiện địa chất phức tạp, chủ động đưa kết cấu chống ổn định, phù hợp với điều kiện thực tế tăng độ ổn định cơng trình, thời gian cần phải chống xén lại với tiêu chí đảm bảo kỹ thuật, an tồn thi cơng nhanh Thực tế đường lị hoạt động bình thường tầu người qua lại không làm ách tắc sản xuất, việc khó sản xuất mỏ Tận dụng tối đa vật liệu sẵn có bỏ mỏ chống thu hồi làm dầm nền, văng gia cố, sử dụng băng tải cũ mỏ tận dụng kết hợp với chè bê tông để lót nóc, nền, hơng lị nhằm giảm chi phí giá thành Xử lý đoạn lò đào bị nén bẹp, tụt cách gia cường đất đá xung quanh (bơm ép vữa xi măng) để nâng cao khả tự mang tải chúng, chống xén lò theo tiết diện sử dụng chống có kết cấu chịu lực tốt đổ bê tông lưu Biện pháp đào đường lị qua vùng đất đá ổn định cách gia cường khối đá, đào lị tiết diện hình móng ngựa, chân cột thẳng có dầm nền, đổ bê tơng lưu gia cố đất đá xung quanh đường lò để nâng cao khả tự mang tải khối đá; Ngoài giải pháp mang tính tổng thể trên, luận văn sâu giải chi tiết kết cấu như: thay kết cấu khung chống linh hoạt có khả đủ dư để chịu tác động xấu áp lực trương nở áp lực tựa khai thác tải trọng gây nên việc lựa chọn kết cấu kín dạng móng ngựa, dạng vịm với dầm cong, liên kết linh hoạt (nửa cứng - gơng dạng vai bị) thuận lợi q trình thi cơng thu hồi Ngồi tăng kích thước vật liệu làm chống từ thép SVP-22 lên thép SVP-27 để đảm bảo khả mang tải chống Về kinh tế, việc tăng thêm khối lượng thép làm tăng chi phí chống cho mét lò Tuy nhiên, điều bắt buộc vì: - Theo tính tốn thép SVP 22 đường lị cần chống xén khơng có 89 đủ khả mang tải điều kiện địa chất đường lò xuyên vỉa dọc vỉa mức +17 khu Bắc Cọc Sáu mỏ - Sử dụng vịm ngược điều cần thiết áp lực trương nở tác dụng từ phía lị, phải chèn gỗ chèn BTCT băng tải cũ Đây vấn đề tiết kiệm loại trừ mơi trường đá bao quanh coi mơi trường rời, đất đá có độ bền học thấp Tránh giải phóng đất đá xung quanh đường lò gây ổn định tụt lò - u cầu phải có đầy đủ văng, gơng, giằng lập thói quen tiết kiệm phi kỹ thuật thể đoạn lò khảo sát hầu hết mỏ hầm lị cịn thiếu, trình độ kỹ thuật người cơng nhân cịn yếu, cơng tác kiểm tra kỹ thuật sau hồn thiện chống chưa sát - Với chi phí cao chống bình thường nhiên vỏ chống đặc biệt áp dụng kéo dài thời gian xén lò so với vỏ chống cũ mỏ áp dụng số đường lò chống giữ ổn định khơng phải chống xén lại Cịn số đường lò thời gian cần phải xén lại tăng 4-6 lần phải xén lại mang lại hiệu kinh tế định - Vì phương án đề có tính thực tiễn, khả thi cần hồn thiện cho nhiều điều kiện địa chất phức tạp thực tế trường để có sở hồn thiện đưa có hộ chiếu mẫu cho cơng tác đào lị qua vùng có áp lực mỏ lớn chống xén để áp dụng đại trà cho đường lị có điều kiện áp lực mỏ lớn, địa chất phức tạp II KIẾN NGHỊ Kết cấu chống lò phù hợp với điều kiện địa chất kỹ thuật khu mỏ Bắc Cọc Sáu nói riêng mỏ hầm lị vùng Quảng Ninh nói chung nâng cao mức độ an toàn, giảm chi phí sản xuất giữ ổn định đường lị trình sản xuất, đáp ứng yêu cầu khai thác khu vực địa chất phức tạp Công ty than Hạ Long nói riêng vùng than Quảng Ninh nói chung Lựa chọn kết cấu chống phù hợp cho đoạn lò lập kế hoạch đào lò lên phương án phù hợp đào lò gặp điều kiện địa chất phức tạp để chủ động làm chủ tiến độ kế hoạch đề ra, đưa dự báo đào lò qua vùng địa chất không ổn định Kết cấu chống đặc biệt áp dụng mỏ Hầm lị vùng Quảng Ninh giảm chi phí gía thành nâng cao độ ổn định đường lò theo thời gian, phù hợp với 90 vật liệu sẵn có nước, rễ gia cơng, thuận lợi cho việc lắp đặt lò chật hẹp Tận dụng vật liệu bỏ ccuar mỏ chống cũ thu hồi, băng tải cũ, tận dụng tối đa điều kiện giảm giá thành mét lò đào Có thể áp dụng linh hoạt loại chống đặc biệt cho điều kiện cụ thể chống chống xén đường lò bị nén bẹp Một yếu tố quan trọng không làm ách tác sản xuất q trình thi cơng chống xén Do kinh phí, thời gian có hạn nên việc đầu tư thiết bị, máy móc chuyên dùng để xử lý ứng suất tập trung, giảm thể tích trương nở, phân bố lại ứng suất biên lò v.v chưa thực Luận văn mong hỗ trợ đầu tư máy khoan đào tích hợp đủ tính chuyên dụng để đưa vào thử nghiệm thêm nhằm hồn thiện cơng nghệ chuyển giao cho sản xuất Sử dụng khung chống khép kín, kết cấu khung cứng phương án đề xuất có sở cần cấp có thẩm quyền tạo điều kiện để đưa vào thử nghiệm trước áp dụng đại trà Đề nghị nghiên cứu chế tạo đưa vào sử dụng chống có chiều dày bụng thép hình chữ V để chống xé miệng cột kết hợp với gơng thép đúc phù hợp với thép tiết diện chữ V Đề nghị tập đồn cơng nghiệp Than-Khoáng sản Việt nam cho tiến hành nhân rộng mơ hình áp dụng kết cấu đặc biệt áp dụng phát triển trong mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh để nâng cao độ ổn định cơng trình ngầm đào chống qua vùng có điều kiện địa chất phức tạp áp lực mỏ lớn giảm chi phí gía thành chống lị nhiều lần Luận văn hoàn thành nội dung nghiên cứu ngồi cố gắng tác giả cịn ủng hộ nhiệt tình giúp đỡ q báu Thầy Khoa mỏ, Bộ môn khai thác Hầm lị, Viện KHCN mỏ - TKV, Cơng ty than Hạ Long, Tập đồn Cơng nghiệp Than–Khống Sản Việt Nam đặc biệt nhiệt tình thầy giáo hướng đẫn GS.TSKH Lê Như Hùng, Tác giả xin chân thành biết ơn 91 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Nơng Việt Hùng, Trần Xuân Hà, Nguyễn Thị Thu Hương, “Nghiên cứu, đánh giá cơng nghệ đào lị, khai thác giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường định hướng phát triển giới hóa mỏ than vùng Quảng Ninh ”, Hội nghị Khoa học kỹ thuật mỏ toàn quốc lần thứ XXIV , tr 253 - 260 Nông Việt Hùng nnk (số 5/2012), “Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp đào chống lò tiết diện lớn phương pháp đặc biệt qua vùng địa chất phức tạp”, Tạp chí Cơng nghiệp mỏ, số - 2012, tr 18 - 22 Nông Việt Hùng, Trần Phúc Định, Võ Thành Trung (số 6/2014), “Kết nghiên cứu áp dụng kíp nổ vi sai phí điện mỏ hầm lị vùng Quảng Ninh”, Tạp chí Cơng nghiệp mỏ, số - 2014, tr 39 - 42 Nông Việt Hùng, Vũ Văn Điền, Nguyễn Văn Lăng, Nguyễn Văn Hà, Dương Hồng Phương, (sô 6/2014), “Nghiên cứu áp dụng loại chống đặc biệt đường lị đào qua vùng có điều kiện địa chất phức tạp Quảng Ninh”, Thông tin Khoa học Công nghệ Mỏ Nông Việt Hùng, Nguyễn Xuân Trường, Nguyễn Phi Hùng, (sô 9/2014), “Nghiên cứu, định hướng áp dụng neo cáp chống lò, lựa chọn đồng dây chuyền thiết bị, vật liệu thi cơng chống lị neo”, Thơng tin Khoa học Công nghệ Mỏ Nông Việt Hùng, Vũ Văn Điền, Nguyễn Văn Lăng, Nguyễn Văn Hà, Dương Hồng Phương, (sơ 6/2014), “Nghiên cứu áp dụng loại chống đặc biệt đường lò đào qua vùng có điều kiện địa chất phức tạp Quảng Ninh”, Thông tin Khoa học Công nghệ Mỏ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO Thuyết minh đề tài ứng dụng vo sn xut Nghiên cứu lựa chọn áp dụng số kết cấu chống đặc biệt v lập Thiết kế kỹ thuật thi công chống thử nghiệm số đoạn lò ổn định mức +17 - Khu Bắc Cọc Sáu - Công ty than Hạ Long năm 2013-2014 Phạm Minh Đức NNK Báo cáo tổng kết đề tài Bộ Công nghiệp “Nghiên cứu áp dụng giải pháp kỹ thuật cơng nghệ để chống giữ đương lị điều kiện áp lực mỏ lớn (nén lò) số mỏ hầm lò Quảng Ninh”, Viện KHCN mỏ – 2005 Phạm Minh Đức, Báo cáo tổng kết đề tài: “Nghiên cứu giải pháp tổng hợp để nâng cao ổn định đường lò than nhằm giảm chi phí chống xén” - Viện KHCN mỏ 2007 Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án khai thác xuống sâu mức -75 mỏ Bình Minh Thành Cơng Cơng ty than Hịn Gai – TKV theo định số 676 QĐ-BTNMT ngày 12/4/2010 Tài liệu địa chất kết thăm dò bổ xung tính lại trữ lượng khu Đơng Bình Minh xí nghiệp than Thành Cơng, Cơng ty than Hịn Gai theo định số: 1728 QĐ-TKV ngày 4/8/2009 Bộ Cơng nghiệp (2011), Quy chuẩn kỹ thuật an tồn hầm lò than diệp thạch QCVN 01: 2011/BCT, Tập đồn Cơng nghiệp than - khống sản Việt Nam Trần Văn Huỳnh, Đỗ Mạnh Phong NNK (2002), Mở vỉa khai thác hầm lò (cho lớp cao học khai thác mỏ), Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Lê Như Hùng (2002), Nguyên lý thiết kế mỏ Hầm lò, Trường Đại học Mỏ Địa chất Hà Nội Đỗ Mạnh Phong, Vũ Đình Tiến (2008), Áp lực mỏ Hầm lò, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 10 Trần Văn Thanh, Vũ Đình Tiến (2002), Cơng nghệ khai thác than Hầm lị, Nhà xuất Giao thơng Vận tải Hà Nội 11 Các nguồn tài liệu tham khảo khác Website ... đoạn lò đào qua vùng đất đá ổn định thời điểm Từ thực trạng yêu cầu việc ? ?Nghiên cứu, đề xuất số giải pháp đào chống lị qua vùng có điều kiện địa chất phức tạp nhằm nâng cao độ ổn định đường lò khu. .. Sáu, Công ty than Hạ Long - Căn kết đánh giá trên, đề tài tiến hành nghiên cứu, đề xuất số kết cấu chống đặc biệt đào chống lò qua vùng địa chất phức tạp xử lý chống xén đoạn lò ổn định khu Bắc. .. Cọc Sáu nhằm nâng cao mức độ an tồn ổn định đường lị trình sản xuất Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu đường lò đào đào qua vùng địa chất phức tạp khu Bắc cọc sáu, đặc biệt đường