BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT LÊ VĂN HIẾN NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THI CƠNG HỢP LÝ CHO ĐƯỜNG LỊ XUN VỈA VẬN TẢI MỎ BẮC QUẢNG LỢI CÔNG TY TNHH MTV 790 CHỐNG GIỮ BẰNG VÌ NEO KẾT HỢP VỚI BÊ TƠNG PHUN Ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm Mã số: 60580204 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS Võ Trọng Hùng HÀ NỘI - 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 08 tháng10 năm 2015 Tác giả luận văn Lê Văn Hiến i MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU CHƯƠNG - TỔNG QUAN VỀ CƠNG TÁC THI CƠNG ĐƯỜNG LỊ BẰNG VÌ NEO KẾT HỢP VỚI BÊ TÔNG PHUN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1.Tổng quan .4 1.2 Cơng tác thi cơng đường lị neo kết hợp với bê tông phun giớ 1.2.1 Sử dụng neo học thi cơng đường lị giới 1.2.2 Sử dụng neo dính kết neo cáp thi cơng đường lị giới 1.2.3 Sử dụng neo ma sát thi cơng đường lị giới 12 1.2.4 Sử dụng neo kết hợp thi công đường lò giới 13 1.2.5 Sử dụng bê tông phun thi công đường lò giới 14 1.2.6 Sử dụng neo kết hợp với bê tơng phun thi cơng đường lị giới 16 1.3 Cơng tác thi cơng đường lị neo kết hợp với bê tơng phun Việt Nam 18 1.3.1 Sử dụng neo ống có rãnh hở thi cơng đường lị Việt Nam 18 1.3.2 Sử dụng neo bê tông cốt thép kết hợp với bê tông phun thi cơng đường lị Việt Nam 19 ii 1.3.3 Sử dụng neo chất dẻo cốt thép kết hợp với bê tông phun trải lưới thép thi cơng đường lị Việt Nam 20 1.4 Nhận xét Chương 21 CHƯƠNG - LÝ THUYẾT VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ, TÍNH TỐN VÌ NEO KẾT HỢP VỚI BÊ TƠNG PHUN KHI THI CƠNG ĐƯỜNG LỊ XUN VỈA 22 2.1 Tổng quan 22 2.2 Nguyên lý làm việc điều kiện áp dụng neo 22 2.2.1 Nguyên lý treo 22 2.2.2 Nguyên lý dầm 23 2.2.3 Nguyên lý giảm độ 24 2.2.4 Nguyên lý vòm tổ hợp 25 2.2.5 Nguyên lý vòng vỡ vụn khối đá 26 2.2.6 Nguyên lý khối nêm có khả ổn định rơi tự 27 2.3 Phương pháp thiết kế neo 28 2.3.1 Các thông số cần xác định tính tốn neo 28 2.3.2 Các phương pháp thiết kế neo 28 2.3.2.1 Thiết kế neo theo phương pháp giải tích 29 2.3.2.2 Thiết kế neo theo phương pháp số 42 2.4 Lựa chọn giả thiết tính tốn neo 45 2.5 Nguyên lý làm việc, điều kiện áp dụng tính tốn lưới thép 47 2.6 Nguyên lý làm việc, điều kiện áp dụng tính tốn bê tơng phun 48 2.7 Phương pháp tính tốn neo kết hợp với bê tơng phun, lưới thép thi cơng đường lị xuyên vỉa 52 2.7.1 Tính hệ số ổn định chiều cao vòm sụt lở đất đá quanh lò 52 2.7.2 Chiều cao vòm sụt lở 53 2.7.3 Các thơng số neo 53 iii 2.7.4 Tính khả chịu lực neo 55 2.7.5 Tính tốn bê tơng phun 56 2.7.6 Lựa chọn lưới thép 57 2.8 Nhận xét Chương 58 CHƯƠNG - THỰC TRẠNG THI CÔNG TẠI LÒ ĐƯỜNG LÒ XUYÊN VỈA VẬN TẢI MỎ BẮC QUẢNG LỢI - CÔNG TY TNHH MTV 790 VÀ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHỐNG GIỮ CHO ĐƯỜNG LÒ 59 3.1 Tổng quan 59 3.2 Đặc điểm địa chất cơng trình, địa chất thủy văn khu vực xây dựng đường lò xuyên vỉa vận tải mỏ Bắc Quảng Lợi 59 3.2.1 Đặc điểm địa chất thủy văn 59 3.2.2 Đặc điểm địa chất công trình 62 3.2.3 Đánh giá chung điều kiện khu vực xây dựng đường lị 66 3.3 Cơng tác thi cơng đường lị 66 3.3.1 Công tác phá vỡ đất đá khoan nổ mìn 67 3.3.2 Công tác xúc bốc vận chuyển 70 3.3.3 Cơng tác chống lị 71 3.3.4 Đánh giá chung công tác thi công vấn đề chống giữ đường lị 72 3.4 Cơng tác thơng gió, nước, cung cấp điện, khí nén 73 3.5 Phân loại chất lượng khối đá khu vực xây dựng đường lò 73 3.5.1 Phân loại chất lượng khối đá theo Deere-hay phương pháp RQD 73 3.5.2 Chỉ tiêu phân loại khối đá theo Bieniawski - phương pháp RMR 76 3.6 Đánh giá mức độ ổn định đất đá khu vực xây dựng để lựa chọn loại hình chống giữ 83 3.7 Đề xuất số loại hình kết cấu chống giữ cho đường lò 85 3.8 Lựa chọn loại hình chống giữ phù hợp cho đường lò 86 3.9 Nhận xét chương 86 iv CHƯƠNG - TÍNH TỒN GIẢI PHÁP TỔ CHỨC THI CƠNG ĐÀO CHỐNG LỊ BẰNG VÌ NEO CHẤT DẺO CỐT THÉP KẾT HỢP LƯỚI THÉP BÊ TƠNG PHUN TẠI LỊ ĐƯỜNG LỊ XUN VỈA VẬN TẢI MỎ BẮC QUẢNG LỢI 84 4.1 Tổng quan 87 4.2 Tính tốn hộ chiếu chống neo chất dẻo cốt thép kết hợp lưới thép bê tông phun 88 4.2.1 Lựa chọn chất dẻo, cốt thép 88 4.2.2 Tính khả mang tải neo chất dẻo cốt thép 90 4.2.3 Xác định thông số hộ chiếu neo chất dẻo cốt thép 90 4.2.4 Tính tốn bê tơng phun 91 4.2.5 Tính tốn lưới thép 89 4.3 Nghiên cứu đề xuất dây chuyền thiết bị khoan lắp đặt neo chất dẻo cốt thép kết hợp lưới thép bê tông phun 94 4.4 Nghiên cứu đề xuất quy trình lắp đặt neo chất dẻo cốt thép kết hợp với bê tông phun lưới thép 99 4.5 Một số biện pháp kỹ thuật an toàn lắp đặt neo chất dẻo cốt thép kết hợp với bê tông phun lưới thép đường lò 107 4.6 Theo dõi đánh giá ổn định đường lò sau chống giữ 111 4.6.1 Công tác lấy mẫu, xác định tham số phân loại đá 111 4.6.2 Đo dịch động đất đá nóc, khoan đánh giá RQD 112 4.7 Nhận xét Chương 117 CHƯƠNG - TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ KHI THI CƠNG ĐÀO CHỐNG LỊ BẰNG VÌ NEO CHẤT DẺO CỐT THÉP KẾT HỢP BÊ TÔNG PHUN LƯỚI THÉP TẠI LÒ ĐƯỜNG LÒ XUYÊN VỈA VẬN TẢI MỎ BẮC QUẢNG LỢI 118 5.1 Tổng quan 118 v 5.2 Các tính tốn hiệu kinh tế 118 5.2.1 Cơ sở tính tốn 118 5.2.2 Các định mức đơn giá sử dụng 118 5.3 Tính tốn so sánh hiệu kinh tế 119 5.3.1 Hiệu kinh tế áp dụng kết cấu chống giữ so với kết cấu chống truyền thống trình đào lị 119 5.3.2 Chi phí vật liệu đào-chống mét lị chống dựng chống thép SVP-22 với bước chống 0,7 m/vì 119 5.3.3 Chi phí vật liệu đào-chống mét lị chống neo chất dẻo cốt thép có trải lưới thép bê tông phun 120 5.4 Nhận xét hiệu kinh tế áp dụng giải pháp chống giữ đề xuất 122 5.5 Nhận xét Chương 122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 123 Kết luận 123 Kiến nghị 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO 125 viii DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1.1 Lượng dùng năm phương pháp phun bê tông phun số nước giới 15 Bảng 1.2 Quá trình phát triển cơng nghệ chống giữ neo kết hợp bê tông phun 16 Bảng 2.1 Chỉ dẫn phân loại địa học cho CTN biện pháp chống giữ cho đường hầm, theo Bieniawski (1979) 30 Bảng 2.2 Các phương án sử dụng neo 32 Bảng 2.3 Chiều dài tối thiểu khoảng cách lớn neo 34 Bảng 2.4 Lựa chọn kết cấu chống theo phương pháp RMR Kendorski (Tài liệu Hướng dẫn áp dụng chống neo áp dụng Tập đồn Vinacomin) 46 Bảng 2.5 Hệ số giảm yếu cấu trúc 53 Bảng 3.1 Bảng tổng hợp mực nước tĩnh lỗ khoan 61 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp kết bơm nước thí nghiệm khu Quảng Lợi 62 Bảng 3.3 Bảng tổng hợp kết dự tính lượng nước chảy vào 1m lò 62 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp kêt tính lượng nước tháo khơ theo phương pháp giếng lớn 63 Bảng 3.5 Bảng tổng hợp tiêu lý đá sạn kết 64 Bảng 3.6 Bảng tổng hợp tiêu lý đá cát kết 65 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp tiêu lý đá bột kết 65 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp tiêu lý đá sét kết 66 Bảng 3.9 Bảng tổng hợp tiêu lý đá vách vỉa 67 Bảng 3.10 Các thơng số kỹ thuật lị xuyên vỉa mức -100 số 70 Bảng 3.11 Bảng tiêu kinh tế kỹ thuật chống sắt 74 Bảng 3.12 Đánh giá tiêu RQD Terzaghi 77 ix Bảng 3.13 Phân loại khối đá theo RQD 77 Bảng 3.14 Xác định lượng điểm tiêu chuẩn theo độ bền nén đơn trục đất đá 79 Bảng 3.15 Xác định lượng điểm chuẩn theo RQD 79 Bảng 3.16 Xác định lượng điểm chuẩn theo khoảng cách khe nứt 80 Bảng 3.17 Xác định lượng điểm chuẩn theo đặc điểm nứt nẻ 80 Bảng 3.18 Xác định lượng điểm tiêu chuẩn theo yếu tố nước ngầm 81 Bảng 3.19 Xác định lượng điểm tiêu chuẩn theo yếu tố ảnh hưởng phương khe nứt 82 Bảng 3.20 Phân loại chất lượng khối đá theo tiêu RMR 82 Bảng 3.21 Hệ số ổn định đường lò xuyên vỉa mức -100 số 84 Bảng 3.22 Phân loại mức độ ổn định đường lò theo VNIMI 82 Bảng 4.1 Tốc độ đông kết loại chất dẻo phổ biến 86 Bảng 4.2 Lực bám dính neo chất dẻo cốt thép 86 Bảng 4.3 Kết tính tốn tham số neo chất dẻo cốt thép 87 Bảng 4.4 Kết tính tốn chiều dày bê tơng phun 89 Bảng 4.5 Các thông số chống giữ neo chất dẻo cốt thép kết hợp lưới thép bê tơng phun cho đường lị xun vỉa mức -100 số 89 Bảng 4.6 Thông số kỹ thuật máy khoan MQT 130 91 Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật loại máy khoan MQT 130……………92 Bảng 4.8 Thông số kỹ thuật máy khoan neo hông YT28 92 Bảng 4.9 Thông số kỹ thuật máy lắp neo hông MQS-45 93 Bảng 4.10 Thông số kỹ thuật máy phun bê tông PZ-5B 93 Bảng 4.11 Cập nhật số liệu đo dịch động đường lò 116 Bảng 5.1 Chi phí vật liệu chống mét lị chống dựng chống thép SVP-22 với bước chống 0,7m/vì 120 Bảng 5.2 Chi phí vật liệu chống mét lị chống dựng neo chất dẻo cốt thép có trải lưới thép bê tông phun 121 x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Tên hình Trang Hình 1.1 Cấu tạo, hình dạng neo nêm chẻ Hình 1.2 Cấu tạo nêm trượt có sử dụng ống lắp ráp Hình 1.3 Cấu tạo nêm trượt khơng sử dụng ống lắp ráp: Hình 1.4 Cấu tạo neo bê tơng cốt thép Hình 1.5 Cấu tạo neo chất dẻo cốt thép 10 Hình 1.6 Cáp neo khóa neo chuyên dụng 11 Hình 1.7 Cấu tạo neo cáp bê tơng cốt thép 11 Hình 1.8 Cấu tạo neo ống chẻ 12 Hình 1.9 Cấu tạo neo ống phồng Swellex (a) “Atlas copco”, 13 Hình 1.10 Cấu tạo neo hỗn hợp 14 Hình 1.11 Đường lò chống giữ neo lưới thép kết hợp bê tơng phun 16 Hình 1.12 Neo ống chẻ (SS-39/SS-46) 19 Hình 2.1 Vì neo làm việc theo nguyên lý treo 23 Hình 2.2 Vì neo làm việc theo nguyên lý dầm 24 Hình 2.3.Vì neo có tác dụng làm giảm độ đường lị 25 Hình 2.4 Vì neo có tác dụng tạo thành vịm tổ hợp chịu tải 25 Hình 2.5 Trạng thái khối đá xung quanh đường lò 26 Hình 2.6 Vì neo có tác dụng treo khối nêm ổn định 27 Hình 2.7 Lựa chọn kết cấu chống theo KENDORSKI 31 Hình 2.7 Sơ đồ tính chiều dài neo phẳng 36 Hình 2.8 Sơ đồ tính chiều rộng a 36 Hình 2.9 Sơ đồ tình chiều dày hầm mang tải đất đá nứt nẻ 38 Hình 2.10 Xác định chiều dày dầm mang tải dạng vịm 39 Hình 2.11 Sơ đồ bố trí neo khối đá phân lớp 42 111 chỗ tích tụ theo qui phạm qui định, để tránh xảy cháy, nổ bụi - Trong trình thi công, phải tuyệt đối chấp hành nghiêm chỉnh quy định Nhà nước cấp quản lý an tồn khí bụi nổ 4.5.7 Cơng tác bảo hộ lao động Cần có mũ bảo hộ Ngồi quần áo bảo hộ lao động cần có găng tay cao su hay vải, trang để che bụi, ủng 4.5.8 Công tác vệ sinh công nghiệp sau ca sản xuất với thiết bị máy khoan neo, máy xiết neo Máy khoan lỗ neo, máy xiết neo sau ca sản xuất cần vệ sinh, bảo dưỡng sẽ, dựng đứng để gọn vào vị trí an tồn hơng lị Các dây khí, dây nước cho máy khoan phải cuộn treo gọn bên hơng lị bàn giao cho ca sau 4.5.9 Công tác cấp cứu mỏ Trong q trình đào lị, hàng q Cơng ty Xây dựng mỏ hầm lò II-TKV cần phải lập kế hoạch thủ tiêu cố cho khu vực phương án cấp cứu người, cơng trình, thiết bị để đề phịng có cố Ngồi đơn vị cấp cứu vùng Tập đồn Cơng nghiệp Than Khống Sản Việt Nam, Cơng ty cần phải tổ chức đội cấp cứu riêng nhằm kịp thời giải có cố xảy Nếu có cố lớn, nằm ngồi khả đơn vị, phải báo cho đơn vị cấp cứu vùng Tập đồn Cơng nghiệp Than Khống Sản Việt Nam 4.6 Theo dõi đánh giá ổn định đường lị sau chống giữ 4.6.1 Cơng tác lấy mẫu, xác định tham số phân loại đá a Công tác lấy mẫu xử lý mẫu Môi trường đất đá xung quanh đường lò định cho việc lựa chọn vỏ chống Trong q trình thi cơng đào chống lị neo chất dẻo cốt thép kết hợp với bê tông phun lưới thép để đảm bảo độ ổn định đường lò để làm sở cho công tác thiết kế điều chỉnh hộ chiếu chống cơng tác đo đạc, 112 lấy mẫu đất đá quan trọng Theo phương dọc trục đường lò 100m lập vị trí đo đạc, lấy mẫu đất đá với số lượng mẫu theo kích thước tiêu chuẩn 25x25x25cm Mẫu đất đá hình lập phương, khối hình bình hành, lõi mẫu (đường kính 80mm) Các tiêu cần xác định phịng thí nghiệm bao gồm: độ bền nén, độ bền cắt, độ bền kéo, môdul đàn hồi, khối lượng thể tích, độ rỗng, b Cơng tác xác định tham số phân loại đất đá Để có sở chọn cơng nghệ neo chất dẻo cốt thép kết hợp với bê tông phun lưới thép, sử dụng phương pháp đánh giá chất lượng phân loại khối đá Khoảng cách vị trí cần xác định tiêu, chất lượng khối đá lấy cách 100 m dọc theo trục đường lò tiến hành đo đạc diện tích 5m2 đất đá lộ trần Các tiêu cần xác định RQD, RMR, Q 4.6.2 Đo dịch động đất đá nóc, khoan đánh giá RQD a Đo dịch động đo thủ công Dùng thước dây đo dịch chuyển neo vòng Sơ đồ nguyên lý sau (thể hình 4.6): Hình 4.7 Sơ đồ bố trí điểm đo biến dạng vỏ chống thước đo b Đo dịch động đặt trạm đo sử dụng máy trắc địa Theo Viện VNIMI, đánh giá dịch chuyển đá đường lị đất 113 đá trầm tích than phân mức sau: - Đường lò ổn định trị số dịch chuyển < 50mm - Đường lị ổn định trung bình trị số dịch chuyển từ 50200mm - Đường lị khơng ổn định trị số dịch chuyển từ 200500mm - Đường lị khơng ổn định trị số dịch chuyển > 500mm Khi đo đạc theo phương pháp này, vị trí đặt trạm đo bố trí cách 20 50m dọc theo trục lò Việc bố trí đặt mốc trạm mặt phẳng vng góc với trục đường lị thực sau: - Đặt mốc quan trắc bao gồm điểm mốc lị, điểm mốc hơng trái, điểm mốc hông phải mốc đặt lị đối xứng với điểm mốc lị tạo thành trạm đo Các mốc biên lò khoan dạng lỗ neo sâu 30 50cm phần thò khỏi biên lò từ 710cm; - Trên lò đặt mốc đo bê tông ứng với mốc đo lị Dùng dọi để xác định vị trị tương ứng mốc so với Các mốc tương ứng lị phải nằm đường gióng dây dọi Mốc bê tơng có chiều rộng 20x20cm, sâu 30cm Mặt phía mốc, tâm điểm có rãnh dấu; - Dẫn mốc thuỷ chuẩn từ cửa lò vào để lập chiều cao mốc chuẩn sở xác định dịch động; - Nếu quan trắc dịch động, tách lớp thấy: neo mốc hơng lị dịch chuyển > 2,5cm; xuất ngày nhiều vết nứt biên lò; tốc độ phát triển trạng thái ổn định đoạn lị chống neo ngày tăng lên phải xác định nguyên nhân chủ yếu tượng như: chiều dài neo khơng đảm bảo; khoảng cách neo mạng khơng đảm bảo; góc cắm, hướng cắm neo không phù hợp; đất đá bị phân lớp, nứt nẻ sau bị dịch chuyển Sau xác định nguyên nhân cần báo cáo Giám đốc Công ty, đồng thời Phịng Kỹ thuật Cơng nghệ cần có biện pháp điều chỉnh, 114 bổ sung, củng cố, chống tăng cường cho đoạn lò như: khoan chống vòng neo tăng cường; chống khung chống sắt phối hợp với neo chống với tiến độ thông thường cho đường lò đào qua vùng đá ổn định (0,6; 0,7; 0,8 m/vì) đoạn lị cụ thể c Đo dịch động trạm thị màu Đây thiết bị đo dịch động đơn giản, dễ thi công lắp đặt sử dụng, giá thành thấp, sử dụng phổ biến giới Theo thiết kế lựa chọn đặt mốc đo dịch động số đường lò chống neo khoảng 7m10m, q trình đào lị,nếu điều kiện địa chất khơng biến động, bố trí khoảng 100m cho đặt trạm đo dịch động c1.Sơ đồ nguyên lý đặt mốc đo dịch động - Cơ sở để lựa chọn chiều sâu lỗ khoan đặt trạm đo dịch động chiều sâu cột địa tầng khoan lấy mẫu Với đường kính lỗ khoan đặt trạm 59mm, chiều sâu 2-3m - Đặt trạm đo gồm neo bám thước đo B (xem hình 4.7) vào vị trí cách miệng lỗ khoan 3m Neo bám nối với thước đo B dây thép không co dãn Trên thước có thang đo với giá trị thấp 1mm Các thang đo từ 025mm có màu xanh lục; từ 2550mm có màu vàng từ 5075mm có màu đỏ - Tương tự vậy, đặt neo bám thước đo A vào vị trí cách miệng lỗ 1,5m vào lớp bột kết Neo bám nối với thước đo A dây thép có độ dãn dài Thước đo A có thang đo giống thước đo B lồng bên thước B - Sau bố trí xong hai neo bám, gắn ống trụ nhựa cố định vào miệng lỗ khoan - Chỉnh thước đo A giá trị (khơng) kẹp để giữ vị trí Khi đó, mức thước A trùng với miệng phía ống trụ nhựa 115 - Chỉnh thước đo B giá trị (không) kẹp để giữ vị trí Khi đó, mức thước B trùng với mức đo cao thước A Với sơ đồ đồ trên, điều kiện địa chất không biến động, khoảng 100m bố trí trạm đo Trong trường hợp điều kiện địa chất có biến động, phải xem xét bổ sung thêm trạm đo để theo dõi đánh giá Các trạm đo tồn suốt thời gian tồn cơng trình cán bộ, cơng nhân theo dõi, đánh giá mức độ ổn định đường lò trường (quan sát dịch động mắt thường) nhằm đưa giải pháp chống tăng cường vị trí có dịch động lớn Mẫu sổ cập nhật số liệu đo dịch động bảng 4.11 Sơ đồ nguyên lý bố trí trạm đo dịch động thị màu xem hỡnh 4.7 59 1500 Vị trí đặt mốc điểm B L=3000 Chi tiết I Vị trí đặt mốc điểm A L=1500 3000 ống trụ nhựa 1500 2.0 Kẹp chì dây cáp định vị thước A 3.0 Thước đo A 4.0 5.0 6.0 7.0 Chi tiÕt I D©y dÉn 4.0 5.0 Thước đo B 6.0 7.0 Kẹp chì dây cáp định vị thước B A Dây dẫn B Hỡnh 4.8 S đồ đo dịch động lị trạm thị màu [7] 116 Bảng 4.11 Cập nhật số liệu đo dịch động đường lò Đường lò xuyên vỉa mức -100 số Trạm dịch động số Thước đo A Thước đo B Ngày đặt trạm đo / Vị trí đặt trạm đo IIK Mốc đặt trạm đo Trạm dịch động số Thước đo A / / Thước đo B / IIK 0 0 Số liệu cập nhật ngày / /2014 c2 Đo đạc lấy số liệu đánh giá kết đo dịch động Với sơ đồ bố trí trên, lớp đất đá neo bám A diễn dịch động phía dưới, vào đường lị, thước đo A di chuyển vào lỗ khoan Giá trị di chuyển giá trị dịch động lị số đo thể thước A Tương tự vậy, lớp đất đá neo bám B diễn dịch động phía dưới, thước đo B di chuyển vào thước A Trên sở đó, xác định giá trị dịch động lị thước B Trên sở giá trị dịch động đá nóc, ta đánh giá độ ổn định đường lò đề xuất hướng xử lý sau: - Dịch động lị khoảng từ 0mm đến 25mm, lị ổn định khơng phải chống tăng cường - Dịch động lị khoảng từ 25mm đến 50mm, lò ổn định, phải chống neo bổ sung - Dịch động lị vượt 50mm, lị khơng ổn định, phải bổ sung thêm neo đồng thời chống bổ sung chống thép với chiều dài đoạn chống tuỳ thuộc vào biến dạng nhiều hay thể trạm theo trục lị 117 4.7 Nhận xét Chương Trên sở số liệu chuyển từ kết cấu chống thép SVP-22 sang chống giữ neo chất dẻo cốt thép kết hợp lưới thép bê tông phun cho đường lò xuyên vỉa mức -100 số Tác giả tính tốn hộ chiều khoan nổ mìn, tính toán lập hộ chiếu chống với kết cấu chống đề xuất lựa chọn Đề xuất đưa thiết bị phù hợp với điều kiện đường lò, đề xuất quy trình lắp đặt neo chất dẻo cốt thép kết hợp với bê tông phun lưới thép, đưa Một số biện pháp kỹ thuật an toàn lắp đặt neo chất dẻo cốt thép kết hợp với bê tông phun lưới thép thi cơng đường lị xun vỉa mức -100 số mỏ than Bắc Quảng Lợi 118 CHƯƠNG TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ KHI THI CƠNG ĐÀO CHỐNG LỊ BẰNG VÌ NEO CHẤT DẺO CỐT THÉP KẾT HỢP BÊ TÔNG PHUN LƯỚI THÉP TẠI ĐƯỜNG LÒ XUYÊN VỈA VẬN TẢI MỎ BẮC QUẢNG LỢI 5.1 Tổng quan Áp dụng kết cấu chống truyền thống chống thép SVP gỗ, bê tơng liền khối, bê tơng cốt thép lưu chống áp dụng phổ biến mỏ than Bắc Quảng Lợi Việc áp dụng chống neo chất dẻo cốt thép kết hợp lưới thép bê tông phun khơng cịn mẻ giới, nhiên lần tiên đề xuất triển khai áp dụng tải mỏ than Bắc Quảng Lợi Sau lựa chọn kết cấu chống hợp lý điều kiện địa chất mỏ, nên xem xét hiệu kinh tế áp dụng chúng thực tế 5.2 Các tính tốn hiệu kinh tế 5.2.1 Cơ sở tính tốn - Chi phí đào lị xác định dựa sở tiêu tiêu hao theo thiết kế vẽ thi công - Hiệu kinh tế mà giải pháp báo cáo đưa xác định sở chênh lệch giữa: + Giá thành mét lò thi cơng chống giữ thép SVP-22 theo thiết kế cũ; + Giá thành mét lị thi cơng chống giữ neo chất dẻo cốt thép kết hợp lưới thép bê tông phun theo đề xuất 5.2.2 Các định mức đơn giá sử dụng - Quyết định số 2634/QĐ-Vinacomin ngày 20/12/2012 Đơn giá tổng hợp công đoạn sản xuất than; - Định mức dự toán chuyên ngành Xây dựng mỏ than hầm lò số 47/2001/QĐ-BCN; 119 - Định mức dự toán xây dựng cơng trình phần lắp đặt máy, thiết bị cơng nghệ công bố kèm theo văn số 1161/QĐ-BXD ngày 15/12/2009 Bộ xây dựng; - Định mức 2034/QĐ-HĐQT ngày 09/11/2004 Hội đồng quản trị Tổng Công ty than Việt Nam v/v Ban hành bổ sung sửa đổi định mức lao động suất số thiết bị chủ yếu Tổng Công ty Than Việt Nam; - Định mức dự tốn xây dựng cơng trình phần xây dựng ban hành kèm theo văn số 1776/BXD-VP ngày 16/08/2007 Bộ Xây dựng; - Đơn giá ca máy xây dựng số 1291/BXD-KTTC ngày 24/08/2004 5.3 Tính tốn so sánh hiệu kinh tế 5.3.1 Hiệu kinh tế áp dụng kết cấu chống giữ so với kết cấu chống truyền thống q trình đào lị Hiệu kinh tế áp dụng kết cấu chống giữ so với kết cấu chống truyền thống trình đào lị xác định theo cơng thức: E = (Ctt – Cdx) (5.1) Tại đây: Ctt - Chi phí vật liệu chống mét lị chống dựng kết cấu chống truyền thống; Cdx - Chi phí vật liệu chống mét lò chống dựng kết cấu chống đề xuất Như vậy, để xác định hiệu công tác chống giữ sử dụng chủng loại kết cấu chống đề xuất, cần phải xác định chi phí vật liệu chống mét lò chống dựng kết cấu chống đề xuất “C1” chi phí vật liệu chống mét lò chống dựng kết cấu chống truyền thống “C2” Từ xác định hiệu “E” từ kết sử dụng kết cấu chống 5.3.2 Chi phí vật liệu đào-chống mét lị chống dựng chống thép SVP-22 với bước chống 0,7 m/vì Chi phí vật liệu đào-chống mét lị chống dựng chống thép SVP-22 với bước chống 0,7m/vì thể bảng 5.1 Tổng giá trị đào 120 chống mét lị chống thép SVP-22 với bước chống 0,7m/vì C1=7.381.447 đồng/1 mét lị Bảng 5.1 Chi phí vật liệu chống mét lị chống dựng chống thép SVP-22 với bước chống 0,7m/vì TT Tên vật Đơn Số Đơn giá Thành tiền, liệu chống vị lượng (đồng) (đồng) Tổng giá thành “C1” Vì chống SPV-22 Chi phí VLNCN + 7.381.447 Vì 1,428 2.990.000 4.269.720 Thuốc nổ Nhũ tương kg 25,5 45.185 1.152.217 + Kíp điện vi sai 40 11.695 467,800 Tiêu hao gỗ chèn mét lò m3 0,15 1.010.000 151.500 Tấm chèn bê tông 45 29.000 1.305.000 Tiêu hao mũi khoan 0,19 59.000 11.210 Tiêu hao choòng khoan 0,08 300.000 24000 5.3.3 Chi phí vật liệu đào-chống mét lị chống neo chất dẻo cốt thép có trải lưới thép bê tơng phun Chi phí vật liệu đào-chống mét lị chống neo chất dẻo cốt thép kết hợp lưới thép bê tông phun thể bảng 5.2 Tổng giá trị đào chống mét lị bằng neo chất dẻo cốt thép có trải lưới thép bê tơng phun C2=4.646.397 đồng/1 mét lị 121 Bảng 5.2 Chi phí vật liệu chống mét lị chống dựng neo chất dẻo cốt thép có trải lưới thép bê tơng phun TT Tên vật Đơn Số Đơn Thành tiền, liệu chống vị lượng giá đồng 4.646.397 Tổng giá thành “C2” Thanh neo, L=2,0m 210.000 1.890.000 Thỏi chất dẻo (VMVK2335) thỏi 18 25.000 450.000 Lưới thép 2000x1100 Tấm 14.000 42.000 Tấm đệm Tấm 60.000 54.000 Long đen kim loại Cái 3000 27.000 Ecu chịu lực đặc biệt(M20) 18.000 162.000 Dây nhựa buộc chất dẻo Sợi 14 1000 14.000 Thép buộc mối nối lưới thép Kg 0.5 25.000 12.500 Bê tông phun chiều dày m3 0,312 1.100.000 343.000 10 Chi phí VLNCN + Thuốc nổ Nhũ tương kg 24 45.185 1.084.440 + Kíp điện vi sai 42,5 11.695 497.037 11 Tiêu hao mũi khoan 0,19 59.000 11.210 12 Tiêu hao choòng khoan 0,08 300.000 24000 13 Tiêu hao mũi khoan neo 0,19 59.000 11.210 14 Tiêu hao choòng khoan neo 0,08 300.000 24000 122 5.4 Nhận xét hiệu kinh tế áp dụng giải pháp chống giữ đề xuất Như vậy, xem chi phí vật liệu đào-chống mét lị chống dựng neo chất dẻo cốt thép có trải lưới thép bê tơng phun “C2” giải pháp chống giữ so với kết cấu chống truyền thống khác chúng có hiệu sau theo công thức (5.1) - Hiệu “E1” so với chi phí vật liệu đào-chống mét lị chống dựng chống thép SVP-22 với bước chống 0,7 m/vì “C1”: E1=(C1 – C2)= 7.381.447 - 4.646.397 = 2.735.050 đồng; Như việc sử dụng tổ hợp kết cấu chống giữ “vì neo chất dẻo cốt thép có trải lưới thép bê tơng phun” mang lại hiệu kinh tế to lớn Kết so sánh phương án đối chứng sử dụng cặp kết cấu chống giữ truyền thống với kết cấu chống cho thấy, sử dụng kết cấu chống mang lại hiệu riêng chi phí vật liệu lên tới giá trị 2.735.050 đồng/1 mét lị Đây giá trị hiệu lớn cần xem xét sử dụng giải pháp chống tương lai 5.5 Nhận xét Chương Việc áp dụng chống neo chất dẻo cốt thép lưới thép kết hợp với bê tơng phun chống thép kết hợp với neo chất dẻo cốt thép so với kết cấu chống truyền thống chống thép SVP-22 áp dụng phổ biến mỏ than Bắc Quảng Lợi mang lại hiệu kinh tế lớn Vì vậy, nên xem xét phương án chống giữ thực tế Quảng Ninh 123 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn tiến hành tổng hợp tài liệu địa chất, kỹ thuật mỏ đánh giá trữ lượng địa chất vỉa than dày dốc khu mỏ Bắc Quảng Lợi Tổng công ty than Đông bắc Kết đánh giá cho thấy đường lị xun vỉa đào qua lớp đất đá ổn định đến ổn định Đặc điểm nước mặt, nước ngầm có ảnh hưởng tới khai thác, khu vực có khí nổ cấp II, than khơng có tính tự cháy, nổ Luận văn tiến hành đánh giá trạng công nghệ đào chống lò xuyên vỉa, dọc vỉa đá Công ty TNHH MTV 790 thời gian qua cho thấy để chống giữ lị xun vỉa chính, dọc vỉa đá Cơng ty áp dụng loại hình kết cấu chống chống thép SVP-22 Kết đánh giá cho thấy chống thép SVP-22 kết cấu chống bị động, khó khăn thi cơng trọng lượng lớn, giá thành cao, tốc độ đào lò đạt thấp Do cần nghiên cứu áp dụng cơng nghệ vào chống giữ đường lò xuyên vỉa dọc vỉa đá Trên sở kết đánh giá trạng công nghệ chống giữ đường xuyên vỉa dọc vỉa đá, luận văn tiến hành trình bày tính tốn cơng nghệ chống giữ neo chất dẻo cốt thép có trải lưới thép kết hợp với bê tông phun Đồng thời đánh giá ưu nhược điểm công nghệ hướng khắc phục Các kết tính tốn tiêu kinh tế kỹ thụât áp dụng neo chất dẻo cốt thép có trải lưới thép kết hợp với bê tơng phun chống thép kết hợp với neo chất dẻo cốt thép cho phép hạ giá thành mét lò xuyên vỉa đá đến 2.735.050 đồng/1 mét lò, đồng thời tăng tốc độ đào lò đá, giải phóng sức lao động cho người thi cơng… 124 Kiến nghị Hiện tại, Công ty TNHH MTV 790 triển khai lập dự án để xin phê duyệt áp dụng, bổ sung biện pháp thi công, đầu tư máy móc thiết bị, tìm hiểu khắc phục tồn công nghệ để triển khai công nghệ chống giữ mỏ than Bắc Quảng Lợi Đề nghị Tổng công ty than Đông bắc sớm phê duyệt dự án để tiến tới áp dụng rộng rãi công nghệ Công ty TNHH MTV 790 Do dự án áp dụng thử nghiệm điều kiện địa chất phức tạp, cán công nhân viên chưa có kinh nghiệm thi cơng đề nghị Tổng Cơng ty Đơng Bắc có chế hỗ trợ tiền lương trợ giá để khuyến khích Cơng ty TNHH MTV 790 đưa dự án vào thực tiễn 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Đước, Võ Trọng Hùng (1997), Cơng nghệ xây dựng cơng trình ngầm Tập Thi cơng lị bằng, lị nghiêng hầm trạm mỏ Nhà xuất Giao thông Vận tải, Hà Nội, 291 trang Đào Viết Đoàn, Phạm Ngọc Huy, Các nguyên lý làm việc neo điều kiện áp dụng Thông tin khoa học công nghệ mỏ Số 9/2009, tr 5÷8 Võ Trọng Hùng, Phùng Mạnh Đắc (2005), Cơ học đá ứng dụng xây dựng cơng trình ngầm khai thác mỏ Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 460 trang Võ Trọng Hùng (1999), Tối ưu hố thiết kế xây dựng cơng trình ngầm hệ thống cơng trình ngầm Giáo trình Cao học Trường Đại học Mỏ-Địa chất Hà Nội 203 trang Võ Trọng Hùng (1996), Ổn định bền vững cơng trình ngầm Bài giảng cao học cho ngành Xây dựng Cơng trình ngầm Mỏ Trường đại học MỏĐịa chất Hà Nội 201 trang Nguyễn Quang Phích (2006), Cơ học đá, NXB Xây dựng, Hà Nội 2006 Nguyễn Văn Trí Bài giảng học cơng trình ngầm Bộ mơn Xây dựng Cơng trình ngầm Mỏ Hà Nội năm 2008 Thiết kế kỹ thuật thi cơng đường lị khu mỏ Bắc Quảng Lợi năm 2013 Báo cáo tổng hợp tài liệu tính trữ lượng than khu mỏ Bắc Quảng Lợi phê duyệt Quyết định số 849/QĐ-HĐTLKS 26/4/2012 10 Kang jin jia Application of the Wet shotcrete in minning supporting engineering Mineral engineering ressarch 12-2014 ... hết đường lò thi? ??t kế chống khung chống thép SVP Vì ? ?Nghiên cứu đề xuất phương án thi công hợp lý cho đường lò xuyên vỉa vận tải mỏ Bắc Quảng Lợi Cơng ty TNHH MTV 790 chống giữ neo kết hợp với. .. tài Mục đích nghiên cứu đề tài nhằm đề xuất phương án thi cơng hợp lý cho đường lị xuyên vỉa vận tải mỏ Bắc Quảng Lợi Công ty TNHH MTV 790 có sử dụng neo kết hợp bê tơng phun cho đường lị qua... phân tích đề xuất phương án chống giữ hợp lý tổ hợp neo kết hợp bê tơng phun cho đường lị xun vỉa đá mỏ than Bắc Quảng Lợi – Công ty TNHH MTV 790 3 - Ý nghĩa thực tiễn: Giúp nhà thi? ??t kế, thi cơng