Tính toán lựa chọn kết cấu chông giữ cho đoạn đường lò xuyên vỉa mức 150 , đoạn qua lớp đất đá f = 4 ÷ 6, chiều dài 70,5m mỏ than Núi Béo

Tính toán lựa chọn kết cấu chống giữ cho đoạn đường lò xuyên vỉa mức 150 , đoạn qua lớp đất đá f = 4 ÷ 6, chiều dài 70,5m mỏ than Núi Béo. Tập đoàn than khoáng sản Việt Nam TKV Vinacominnnnnnnnnnnnnnnnnn

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Phạm Quốc Huy Xây dựng CTN & Mỏ k59 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM Phạm Quốc Huy Xây dựng CTN & Mỏ k59 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ Phạm Quốc Huy Xây dựng CTN & Mỏ k59 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ MỤC LỤC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU Bước sang kỷ XXI, Đảng Nhà nước ta tâm thực nghiệp “Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa” đất nước Để thực nhiệm vụ này, trước hết đất nước ta cần có mặt sở hạ tầng tốt Do đó, nhu cầu xây dựng ngày phát triển, địi hỏi cần phải có đội ngũ kỹ sư giàu lực trình độ để giải lĩnh vực có liên quan, có ngành xây dựng cơng trình ngầm Đối với sinh viên khoa Xây dựng nói chung sinh viên chun ngành xây dựng cơng trình ngầm mỏ nói riêng, việc tham quan, học hỏi từ thực tế quan trọng Sau trang bị kiến thức chuyên môn trường, sinh viên cần thực tập thực tế Đợt thực tập tốt nghiệp nhằm củng cố kiến thức lý thuyết chun mơn, tìm mối liên hệ lý thuyết thực tế, học hỏi kinh nghiệm thi cơng huy sản xuất, bước đầu có kỹ thực hành lĩnh vực thi cơng, quản lý thi cơng,… cơng trình ngầm Từ đó, thu thập vấn đề cần nghiên cứu, định hướng cho việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp sau Ngoài ra, việc đợt thực tập ản xuất giúp sinh viên bổ sung thêm nhiều kiến thức bên ngoài, làm quen với máy móc, trang thiết bị kỹ thuật, biện pháp đảm bảo an toàn lao động,… Điều quan trọng hành trang để bước vào nghề sau Xuất phát từ mục đích này, em định lựa chọn đề tài “Tính tốn lựa chọn kết cấu chơng giũ cho đoạn đường lò xuyên vỉa mức -150 , đoạn qua lớp đất đá f = 6, chiều dài 70,5m mỏ than Núi Béo” Đồ án gồm chương: Chương 1: khái quát chung mỏ than Núi béo Chương 2: dạng kết cấu chống sở lựa chọn kết cấu chống hợp lý mỏ Chương 3: Tính tốn kết cấu chống Chương 4: Phân tích lựa chọn kết cấu chống hợp lý Phạm Quốc Huy Xây dựng CTN & Mỏ k59 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ mơn Xây dựng cơng trình Ngầm Mỏ, đặc biệt thầy giáo Đặng Văn Quân, Công ty Xây lắp mỏ TKV, hướng dẫn thời gian em tham gia thực tập sản xuất Qua em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành trước giúp đỡ Do thời gian có hạn nên việc tìm hiểu kỹ vào thực tế sâu vào vấn đề nơi thực tập chưa đạt hiệu cao Vì báo cáo khơng thể tránh sai sót mặt chun mơn Rất mong nhận góp ý thầy cơ, anh chị địa điểm thực tập bạn để báo cáo thực tập hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019 Sinh viên thực Phạm Quốc Huy Phạm Quốc Huy Xây dựng CTN & Mỏ k59 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MỎ THAN NÚI BÉO 1.1.Đặc điểm kinh tế, xã hội 1.1.1 Vị trí địa lý khu mỏ Mỏ than hầm lị Núi Béo thuộc khống sàng than Hà Lầm, nằm cách Thành phố Hạ Long - Tỉnh Quảng Ninh km phía Đơng Bắc Theo định số 1989/QĐ-HĐQT ngày 22/8/2008 Hội đồng quản trị Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam V/v “Giao thầu quản lý, bảo vệ ranh giới mỏ, tài nguyên trữ lượng than tổ chức khai thác than cho Công ty Cổ phần than Núi Béo - TKV (nay Công ty Cổ phần than Núi Béo - Vinacomin), ranh giới mỏ than hầm lò Núi Béo sau: Bảng 1 Bảng tọa độ mốc ranh giới mỏ hầm lò Núi Béo TT Ký hiệu mốc mỏ VN - 2000, kinh tuyến trục 108, múi chiếu 3o X Y VN 2000, kinh tuyến trục 107, múi chiếu 3o X Y NBHL.1 2.321.400,178 408.854,130 2.321.277,950 434.848,461 NBHL.2 2.321.400,175 409.474,069 2.321.278,916 435.468,370 NBHL.3 2.321.320,181 409.854,032 2.321.199,520 435.848,439 NBHL.4 2.319.560,345 411.633,851 2.319.442,554 437.630,921 NBHL.5 2.319.870,313 411.853,830 2.319.752,851 437.850,405 NBHL.6 2.319.695,329 412.153,800 2.319.578,344 438.150,634 NBHL.7 2.318.879,406 412.601,753 2.318.763,163 438.599,841 NBHL.8 2.318.389,456 412.389,772 2.318.272,904 438.388,636 NBHL.9 2.318.008,497 411.774,831 2.317.891,001 437.774,320 10 NBHL.10 2.317.878,517 410.431,962 2.317.758,927 436.431,720 11 NBHL.11 2.317.990,507 410.113,993 2.317.870,414 436.113,592 12 NBHL.12 2.319.950,315 410.008,012 2.319.829,962 436.004,552 13 NBHL.13 2.321.150,200 409.354,080 2.321.028,766 435.348,777 Phạm Quốc Huy Xây dựng CTN & Mỏ k59 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Ranh giới khai trường: - Phía Bắc mỏ than Hà Tu - Phía Nam quốc lộ 18A - Phía Đơng dãy đá vơi Đèo Bụt khu Lộ Phong Khe Hùm - Phía Tây giáp mỏ than Hà Lầm Diện tích khai trường 5,6 km2 Bản đồ vị trí khu mỏ, Biên giới khai trường vị trí cửa lị xem vẽ: VMHLNB-1TVĐT-00-01 VM-HLNB-1TVĐT-00-02 1.1.2 Điều kiện khí hậu khu vực a) Địa hình Khu mỏ thuộc vùng đồi núi, thấp dần từ phía Bắc xuống phía Nam hình thành dạng địa hình: - Địa hình nguyên thuỷ phía Nam Đơng Nam khu mỏ - Địa hình nhân tạo, bao gồm khai trường lộ thiên trung tâm khu mỏ phát triển phía Tây bãi thải - Trong khu mỏ có suối Hà Tu bắt nguồn từ đường phân thuỷ nếp lồi 158, hướng dịng chảy phía Đơng, lịng suối rộng từ 1,0 ÷ 4,0 m Theo kết quan trắc suối Hà Tu có lưu lượng QMin = 3,64 (l/s), QMax = 280,5 (l/s) b) Khí hậu, thủy văn Khí hậu khu mỏ mang đặc điểm khí hậu vùng Đơng Bắc Việt Nam, năm có hai mùa rõ rệt Mùa mưa kéo dài từ tháng đến tháng 10, nhiệt độ thay đổi từ 24 ÷ 350C, trung bình 28 ÷ 300C, đơi lên 380C Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng năm sau, nhiệt độ thay đổi từ 16 ÷ 210C, thấp có năm xuống đến 0C Độ ẩm khơng khí trung bình hàng năm từ 72 ÷ 87%, lượng mưa trung bình hàng năm 2.116,4 mm, cao vào tháng 07 tháng 08 1.1.3 Tình hình dân cư khoanh khu mỏ a) Điều kiện kinh tế xã hội Mỏ than hầm lò Núi Béo nằm khu vực tập trung nhiều mỏ công tr ường khai thác than hoạt động Hệ thống hạ tầng, đường giao thông, hệ thống cung cấp lượng, khí dịch vụ phục vụ đời sống v.v phát triển nên trình khai thác, chế biến vận chuyển tiêu thụ than thuận lợi Phạm Quốc Huy Xây dựng CTN & Mỏ k59 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Dân cư vùng đông đúc, chủ yếu công nhân mỏ số làm nghề trồng trọt, dịch vụ thành phần dân cư chủ yếu người kinh số dân tộc người khác Về kinh tế, nguồn thu chủ yếu từ khai thác mỏ dịch vụ phục vụ kèm theo Về văn hoá chủ yếu trung tâm văn hoá mỏ Thành phố khu vực Trong điều kiện vai trò mỏ than hầm lò Núi Béo vào hoạt động có ảnh hưởng lớn phát triển kinh tế, văn hoá xã hội địa phương, việc triển khai dự án đảm bảo việc làm ổn định, góp phần nâng cao ổn định đời sống văn hoá cho người dân Bên cạnh thuận lợi đây, việc xây dựng mỏ có tác động tiêu cực, gây ô nhiễm môi trường, phá hoại thảm thực vật 1.1.4 Tầm quan trọng cơng trình Nhà máy xây dựng góp phần vào kinh tế Việt Nam, tương lai cung cấp than cho nhà máy nhiệt điện sản xuất điện hòa vào lưới điện quốc gia, cty Than Núi Béo tạo việc làm thu nhập ổn định cho lao động địa phương với mức thu nhập trung bình tương đối cao Góp phần cải thiện nâng cao đời sống người lao động 1.2 Cấu tạo địa chất khu vực 1.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ a) Địa tầng Địa tầng chứa than khu mỏ thuộc hệ Triat thống thượng - Bậc Nori-Reti Hòn Gai (T3n-rhg2), chiều dày địa tầng khoảng 500 ÷ 700 m (trung bình 540 m), thành phần thạch học chủ yếu lớp sạn kết, cát kết, bột kết, lớp cuội kết sét kết Các lớp đá có chiều dày thay đổi lớn phạm vi hẹp Phụ hệ tầng Hòn Gai gồm 14 vỉa than vỉa: V14B, V14, V13, V11, V10, V9, V8, V7, V6, V5, V4, V3, V2, V1 Trong vỉa V14B, V9, V8, V6, V5, V4, V3, V2, V1 có mức độ trì có cơng trình gặp vỉa Vỉa 14 vỉa khai thác lộ thiên, vỉa 13 V11 khai thác lộ thiên đến mức -135 phía Tây Các vỉa 10, V9, V7, V6, phần lại V11 vỉa than để huy động vào dự án khai thác hầm lò Phạm Quốc Huy Xây dựng CTN & Mỏ k59 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ b) Kiến tạo Khu mỏ phân bố nếp lõm không đối xứng, bị đứt gãy Mongplane chia làm cánh: cánh phía Tây nâng lên dốc hơn, cánh phía Đơng thoải bị giới hạn đứt gãy thuận Hà Tu c) Đứt gãy + Đứt gãy thuận F.L (L-L): cắm Bắc 350-3600 ∠ 550 ÷ 600 Biên độ dịch chuyển hai cánh theo mặt trượt từ 400 ÷ 700 m Đới huỷ hoại chưa xác định, F.L ranh giới phía Nam khu mỏ + Đứt gãy thuận F.M (M-M): mặt trượt cắm Bắc 3500 ÷ 100 ∠ 550 ÷ 650 Cự ly dịch chuyển theo mặt trượt hai cánh từ 34 ÷ 100 m F.M chia cắt vỉa vỉa phía Tây Nam + Đứt gãy thuận Hà Tu: mặt trượt cắm Đông Bắc với góc dốc từ 25 ÷ 400 Biên độ dịch chuyển hai cánh khoảng từ 600 ÷700 m, đới huỷ hoại rộng khoảng 200 ÷ 250 m Đứt gãy thuận Hà Tu ranh giới phía Đơng Bắc khai trường + Đứt gãy thuận MongPlane: nằm trung tâm khu mỏ, có phương Tây Bắc Đơng Nam, mặt trượt cắm Đơng Bắc, góc dốc thay đổi từ 45 ÷ 600, chiều rộng đới huỷ hoại ÷ 12m, biên độ dịch chuyển khoảng 100 ÷ 150m Về mặt cấu trúc, đứt gãy MongPlane chia vỉa thành hai khối Đông Bắc Tây Nam Đứt gãy Mongplane xác định lỗ khoan LK.1794-T.X LK.13-T.XIV Theo báo cáo địa chất đánh giá sơ điều kiện địa chất cơng trình đất đá đứt gẫy sau: Trong đứt gẫy đất đá bị vò nhàu, nứt nẻ mạnh, độ liên kết yếu, đất đá mảnh cuội, sạn kết, cát kết, bột kết, sét nằm lẫn lộn dễ bị sụt đổ có đường lị qua Do cơng trình thăm dị đứt gãy cịn ít, nên trước thi cơng lị qua cần tiến hành khoan thăm dị, đánh giá xác điều kiện địa chất cơng trình, lưu lượng nước chảy vào đường lị để có biện pháp thi cơng phù hợp an tồn d) Nếp uốn Nếp lồi 158 nếp lồi không đối xứng có phương Bắc - Nam, trục chìm dần phía Nam, phát triển nghiêng phía Đơng với góc dốc 70 ÷ 750, cánh Tây có độ dốc thay đổi từ 300 ÷ 400, cánh Đơng thay đổi từ 200 ÷ 300, phía Nam độ đốc hai cánh giảm dần Nếp lồi 158 nằm song song với ranh giới mỏ Hà Lầm Núi Béo Phạm Quốc Huy Xây dựng CTN & Mỏ k59 Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ e) Đặc điểm cấu tạo vỉa than - Vỉa 13: nằm vỉa 14, cánh Đông khai thác đến mức -75 phương pháp hầm lò, cánh Tây khai thác lộ thiên đến mức -105 Vỉa 13 trì khơng liên tục, có nhiều cửa sổ khơng than, chiều dày trung bình vỉa 13 3,41m (tăng 0,1m so với tài liệu lập dự án) Góc dốc trung bình 250, vỉa có từ ÷ lớp kẹp, chiều dày lớp kẹp trung bình 0,60 m - Vỉa 11: Nằm vỉa 13, phân bố tồn khu mỏ Phía Đơng V11 khai thác đến mức -75 phương pháp hầm lị Phía Tây theo kế hoạch khai thác lộ thiên đến mức -135 từ tuyến IV đến tuyến VIII Vỉa 11 thuộc loại vỉa có chiều dày trung bình đến dày Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,64 ÷ 14,74 m trung bình 3,95m (tăng 0,05m so với tài liệu lập dự án) Góc dốc vỉa thay đổi từ ÷ 550, trung bình 200 Vỉa có từ ÷ lớp đá kẹp Chiều dày lớp đá kẹp trung bình 1,61 m - Vỉa 10: Nằm vỉa 11, phân bố toàn khu mỏ Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,57 ÷ 13,10m, trung bình 4,63m Góc dốc vỉa thay đổi từ ÷ 550, trung bình 200 Vỉa có từ ÷ lớp đá kẹp Chiều dày lớp đá kẹp trung bình 1,20 m - Vỉa 9: Nằm vỉa 10, chủ yếu phân bố phía Nam Tây Nam mỏ, có phần nhỏ phân bố phía Bắc khu mỏ Theo tài liệu cập nhật cho thấy vỉa trì khơng liên tục, có nhiều cửa sổ khơng than, chiều dày vỉa thay đổi từ 0,59 m ÷ 12,98m, trung bình khoảng 4,03m, góc dốc vỉa thay đổi từ ÷ 650 trung bình 270 Vỉa có từ ÷ lớp kẹp, chiều dày lớp kẹp trung bình 1,01 m Vỉa có cấu tạo phức tạp khơng ổn định chiều dày góc dốc - Vỉa 7: Nằm vỉa 9, phân bố toàn khu mỏ Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,91 ÷ 16,91 m trung bình 7,08 m, góc dốc vỉa trung bình 30 Vỉa có từ ÷ lớp kẹp, chiều dày lớp kẹp trung bình 1,17m - Vỉa 6: Nằm vỉa Vỉa phát triển sang phía Đơng bị chặn đứt gãy Hà Tu, phía Nam Bắc vỉa bị giới hạn từ tuyến VIA đến tuyến IX, phần trung tâm vỉa bị đứt gãy MongPlane chia làm hai khối Chiều dày vỉa thay đổi từ 0,66 ÷ 14,78m trung bình 3,3m Góc dốc vỉa trung bình 28 Vỉa có từ ÷ lớp kẹp, chiều dàu lớp kẹp trung bình 1,03m Bình đồ tính trữ lượng vỉa than xem vẽ: VM-HLNB-2ĐC-01-02 -:- VMHLNB-2ĐC-01-09 Phạm Quốc Huy k59 10 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Ta có sơ dồ tính nội lực phần tường vị trí thể hình: Ta có: (3.38) (3.39) (3.40) Trong đó: (3.41) Mà: Thay số vào biểu thức ta tính : Để thuận tiện cho việc tính tốn ta lập bảng tính tốn cho nội lực phần tường chia chiều dài tường làm đoạn Các giá trị nội lực phần tường thể bảng STT Bảng 9.) Gía trị lực) phần N tường y ( mét Mnội ( T.m ( Tấn ) Q ( Tấn ) 0 0,5 4,29 2,88 0,11 0,25 0,65 3,92 1,98 0,16 0,5 0,7 3,73 0,98 0,18 0,75 0,67 3,56 -0,36 0,18 0,1 0,62 3,46 -0,67 0,17 1,3 0,56 3,32 -0,86 0,16 − Biểu đồ nội lực kết cấu Phạm Quốc Huy k59 69 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ 0,45 0,19 0,19 0,45 0,24 0,36 0,24 0,48 0,48 0,26 0,26 0,5 0,5 0,7 0,7 0,62 0,56 0,62 Mx T.m 0,56 Hình 18 Biểu đồ mơmen kết cấu bê tông cốt thép 3,57 3,27 3,16 3,64 3,57 3,64 3,87 3,87 3,96 3,96 4,29 4,29 3,73 3,73 3,46 Nz T 3,42 Phạm Quốc Huy k59 3,27 70 3,46 3,42 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Hình 19 Biểu đồ lực dọc kết cấu bê tơng cốt thép Hình 20 Biểu đồ lực cắt kết cấu bê tông cốt thép 0,51 0,36 0,47 0,36 0,16 0,51 0,16 0,47 0,36 2,88 2,88 1,98 1,98 0,86 Qy T 0,36 0,86  Kiểm tra khả chịu lực tiết diện Phạm Quốc Huy k59 71 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Các tiết diện vỏ hầm bê tơng tồn khối chịu nén lệch tâm Độ bền kết cấu kiểm tra khả chịu lực tiết diện Cường độ tính tốn bê tơng lấy theo quy định quy trình CH – II – B Như bảng sau: Bảng 10 Cường độ tính tốn (Kg/) bê tông Loại cường độ Nén dọc trục Nén uốn Kéo Ký hiệu Mác bê tông 200 250 300 70 90 6,4 95 115 8,1 115 140 9,5 Chú ý: Với phận vỏ hầm bê tông thẳng đứng ( tường ), trị số bảng cần nhân với hệ số điều kiện làm việc 0,85 Tính tốn khả chịu lực tiết diện tùy thuộc vào độ lệch tâm lực dọc tiết diện đó: (3.42) Tiết diện chịu nén lệch tâm nhỏ ( ) bị phá hoại chủ yếu nén Ứng lực giới hạn xác định theo cơng thức: (3.43) Trong đó: m – Hệ số điều kiện làm việc, kể đến khác sơ đồ tính tốn thực tế, ( m = 0,9 ); b – Chiều rộng tiết diện h – Chiều cao tiết diện hay chiều dày vỏ hầm tiết diện tính tốn Tiết diện chịu nén lệch tâm lớn ( ) bị phá hoại chủ yếu kéo ứng lực giới hạn xác định theo cơng thức: (3.44) Tính độ lệch tâm : 0,225 h = 0,225.0,25 = 0,056 Như = 0,056 Để khắc phục độ lệch tâm ta có giải pháp khác nhau: + Tăng chiều dày vỏ chống + Thay đổi hình dạng tiết diện đường lị + Đặt cơt thép Độ lêch tâm mặt cắt lớn, nên việc tăng chiều dày vỏ chống hay tìm tiết diện hợp lý cho đường lị khó khăn, đồ án ta lựa chọn phương án đặt cốt thép Để tính tốn ta tính cho 1m dài dọc theo trục cơng trình tính dầm mang Phạm Quốc Huy k59 72 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ tải với kích thước sau: b x h = 20 x 25cm, b rộng, h chiều dày tường có chiều dày = 1m Ta chọn bê tơng cốt thép sau: Bê tơng có mác M200: Cốt thép nhóm A-I có: Vậy diện tích cốt thép vùng chịu nén xác định theo công thức sau: Ta thấy diện tích cốt thép vùng chịu nén nên ta không đặt cốt thép vùng chịu nén Diện tích cốt thép vùng chịu kéo xác định theo biểu thức: Chọn thép có ; sai số 2,95 % 5% Vậy ta chọn thép làm thép chịu lực vùng kéo, vùng chịu nén không cần bố trí cốt thép nhiên để đảm bảo an toàn khả chịu lực sát với thực tế ta bố trí thép vùng chịu nén làm thép chịu lực Ta chọn thép làm thép cấu tạo, khoảng cách thép cấu tạo chạy dọc tường vòm lấy 300 mm, chọn cốt đai thép khoảng cách cốt đai 300 mm R1 50 05 R1 3000 Ø12 Ø6 300 3000 3410 400 250 1300 Ø20 Hình 21 Sơ đồ bố trí cốt thép Phạm Quốc Huy k59 73 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN KẾT CẤU CHỐNG HỢP LÝ Để lựa chọn kết cấu chống hợp lý cho thân đường lò xuyên vỉa xem xét tiêu tiêu kỹ thuật tiêu kinh tế 4.1.Tính tốn giá thành kết cấu chống cho mét đường lò xuyên vỉa qua đất đá có hệ số kiên cố f=4-6 4.1.1 Tính tốn gia thành kết cấu chống cho 1m đường lị chống thép SVP-22 - Chi phí vật liệu Độ dài khung thép cần dùng để chế tạo thành chống chu vi đường lị ( khơng tính ) cộng thêm độ dài mối nối để tạo thành khớp trượt Từ ta có cơng thức tính độ dài khung thép là: ;m Trong đó: – Số khớp trượt L – Chiều dài khớp trượt; L = 400mm = 0,4 m P – Chu vi đường lị ( khơng tính ) P= ;m (4.1) Thay số vào cơng thức (4-1) ta có chiều dài thép để tạo thành chống là: - Chi phí thép SVP – 22 Phạm Quốc Huy k59 74 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Đơn giá 1m thép SVP – 22 là: 244,568 VNĐ/mét Vậy giá thành m chống thép SVP-22 sử dụng đường lò xuyên vỉa : = 8,59 x 244,568 = 2.100.839 VNĐ Khoảng cách chống 0,7m nên số chống sử dụng cho 1m đường lị xun vỉa = 1,43 Vậy chi phí chống cho 1m đường lò 1,43 2.100.839 = 3.004.199 VNĐ - Chi phí gơng nối chống: Mỗi sử dụng hết m sử dụng hết = Đơn giá 38.701 VNĐ - Chi phí gơng bắt giằng Mỗi chống sử dụng hết m đường lò sử dụng = 7,2 Đơn giá 17.145 VNĐ gơng bắt giằng cho m đường lị xun vỉa là: 123.444 VNĐ Chi phí gỗ văng Mỗi chống sử dụng hết văng ( văng + văng đầu cột + văng hông + văng chân ) Bán kính gỗ 0,05m; chiều dài 0,7m Số gỗ sử dụng cho 1m đường lò xuyên vỉa xác định qua biểu thức: (4.2) Trong đó: r – Bán kính gỗ; r = 0,05m n – Số văng; n = l – chiều dài văng; l = 0,7 m L – Bước chống; L = 0,7 m Thay số vào công thức ( 4-2 ) ta có: Đơn giá gỗ 404.300 VNĐ Vậy chi phí gỗ cho 1m đường lị xuyên vỉa là: - Chi phí giằng Mỗi sử dụng hết mét đường lị xuyên vỉa sử dụng hết = 7,2 Đơn giá giằng 22.369 VNĐ Vậy chi phí giằng cho mét đường lò xuyên vỉa là: - Chi phí chèn Số chèn sử dụng vòng chống là: Phạm Quốc Huy k59 75 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Trong đó: P – Chu vi đường lò; P = 7,79 m b – Chiều rộng chèn; b = 0,2m Số chèn vòng trống là: chọn 40 Vậy số chèn cho 1m đường lò xuyên vỉa là: chèn có thép có tổng chiều dài : 3.0,7 = 2,1 m thép nặng : M = 2,1 x 0,395 = 0,829 kg Đơn giá 1kg thép 10.000 VNĐ Chi phí thép sử dụng cho chèn là: chèn có thép có tổng chiều dài : x 0,2 = 1,2 m thép nặng : M = 1,2 x 0,222 = 0,2664 kg Đơn giá kg thép 10.000 VNĐ Chi phí thép sử dụng cho chèn là: Vậy chi phí thép sử dụng cho chèn là: Thể tích bê tơng cần đổ cho chèn có chiều dày cm, chiều rộng 20 cm chiều dài 70 cm Đơn giá bê tông 780.000 VNĐ Chi phí bê tơng cho chèn là: Chi phí cho chèn là: Vậy chi phí chèn cho mét đường lị xun vỉa là: Ta có bảng chi phí vật liệu cho mét đường lị chống thép SVP-22 thể bảng sau: Bảng Chi phí vật liệu cho mét đường lị chống thép SVP – 22 Stt Thành phần chi phí Đơn vị Số lượng Đơn giá ( VNĐ ) Thành tiền ( VNĐ ) Vì thép SVP-22 Bộ 1,43 2.100.839 3.004.199 Gơng nối chống Bộ 38.701 232.206 Gông nối giằng Bộ 7,2 17.415 125.388 Phạm Quốc Huy k59 76 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ - Gỗ văng Thanh giằng Cái Tấm chèn BTCT Tấm Điện KW 100 Máy móc, thiết bị % Tổng chi phí 7,2 404.300 22.640 22.369 161.056 16.399 937.038 3000 300.000 1.000.000 5.782.527 Chi phí nhân cơng Bảng Chi phí nhân cơng cho mét đường lò chống thép SVP – 22 Stt Thành phần chi phí Đơn vị Số lượng Đơn giá ( VNĐ ) Thành tiền ( VNĐ ) Vận chuyển vật liệu Công 1,5 300.000 450.000 Lắp dựng Cơng 300.000 600.000 Tơng chi phí 1.050.000 Giá thành kết cấu chống thép SVP – 22 cho mét đường lò xuyên vỉa: Giá thành = Chi phí vật liệu + Chi phí nhân cơng ; VNĐ Giá thành = 5.782.527 + 1.050.000 = 6.832.527 VNĐ 4.1.2 Tính tốn giá thành kết cấu chống bê tơng cốt thép cho 1m đường lị xun vỉa - Chi phí vật liệu - Chi phí bê tơng đổ cho 1m đường lị xun vỉa Khối lượng bê tơng đổ cho 1m chiều dài đường lò xuyên vỉa là: ( 4.3 ) Trong đó: - Chiều dày vỏ chống; = 0,25m – Chiều dài 1m đường lò xuyên vỉa P – Chu vi đường lị xun vỉa ( khơng tính phần đường lị xun vỉa ) R – Bán kính đào đường lị xun vỉa thi cơng chống bê tông; R = 1,7m – Chiều cao tường đường lò xuyên vỉa; = 1,3m Vậy khối lượng bê tơng đổ cho 1m chiều dài đường lị xun vỉa là: Chi phí cho bê tơng = 1.100.000 VNĐ Vậy chi phí khối đổ bê tơng cho 1m đường lị xun vỉa là: - Chi phí cốt thép tường Phạm Quốc Huy k59 77 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ + Một mét chiều dài bên tường bố trí thép làm cốt chịu lực có tổng chiều dài là: bên tường có tổng chiều dài 20,08m Mỗi 1m thép nặng 2,47 kg m chiều dài cột đường lò xuyên vỉa sử dụng hết số thép kg thép 20,08.2,47=51,38 kg Đơn giá kg thép 12.000 VNĐ Chi phí sử dụng thép 1m chiều dài đường lò là: + Các thép cấu tạo đặt cách 300 mm số thép cấu tạo cột : = 8,67 bên tường có 17,33 Tổng chiều dài thép cấu tạo 1m chiều dài đường lò xuyên vỉa : 17,33.1 = 17,33m Mỗi mét thép nặng 0,888 kg 1m chiều dài đường lò xuyên vỉa sử dụng hết số kg thép : 17,33.0,888 = 15,4 kg Đơn giá cho 1kg thép 12.500 VNĐ Chi phí thép sử dụng cho m tường đường lị xuyên vỉa là: + Cốt đai bố trí cột cách 300 mm số cốt đai cột là: Số cốt đai cột 8,67 Mỗi cốt đai có chiều dài 0,68 m Tổng chiều dài cốt đai 1m cột tường : m thép nặng 0,222 kg 1m đường lò xuyên vỉa phần tường sử dụng hết số kg thép là: 5,9 0,222 = 1,31 kg Đơn giá kg thép 12.500 VNĐ Chi phí sử dụng thép sử dụng cho 1m đường lò xuyên vỉa phần tường là: Vậy tổng chi phí cốt thép cho phần tường là: - Chi phí cốt thép vịm Cốt thép chịu lực bố trí lớp song song vòng quanh vòm nên chiều dài mối chu vi vòm: m chiều dài vòm bố trí vịng với lớp cốt thép Tổng chiều dài lớp chịu lực là: Phạm Quốc Huy k59 78 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Ta có 1m thép nặng 2,47 kg m chiều vòm sử dụng hết số kg thép : 42,72.2,47 = 105,52 kg Chi phí cho kg thép 12.000 VNĐ Chi phí thép sử dụng cho m đường lị xun vỉa phía vịm là: Cốt thép cấu tạo bố trí lớp dọc theo vòm đường lò xuyên vỉa Số cốt thép cấu tạo lớp cốt thép theo vịng chu vi là: ( 4.4 ) Trong đó: P – Chu vi nóc; P = = 3,14 1,7 = 5,34m A – Khoảng cách cốt cấu tạo; a = 0,3m Thay số vào cơng thức ( 4-4 ) ta có: Số cốt thép cấu tạo bố trí vịm 37,6 Tổng chiều dài thép cấu tạo m vịm là: 37,6.1=37,6 m Ta có 1m thép nặng 0,888 kg số kg thép cấu tạo vòm đường lò là: 37,6.0,888=33.39 kg Ta có chi phí cho kg thép 12.500 VNĐ Chi phí thép sử dụng cho m đường lị xun vỉa phía vịm là: + Cốt thép đai bố trí vịng theo chu vi vịm là: Chiều dài cốt đai dài 0,68m Tổng chiều dài cốt đai sử dụng cho 1m đường lị xun vỉa vịm : 2.18,8,0,68 = 25,568 m Ta có mét thép nặng 0,222 kg số kg thép sử dụng cho m đường lị xun vỉa vịm là: 25,568.0,222 = 5,676 kg Chi phí cho kg thép 12.500 VNĐ Chi phí thép sử dụng cho 1m đường lị xun vỉa vịm là: Tổng chi phí thép sử dụng cho m đường lị xun vỉa vịm là: Vậy tổng chi phí cốt thép sử dụng cho 1m đường lò xuyên vỉa là: Ta có bảng chi phí vật liệu đổ bê tơng cốt thép cho 1m đường lị xun vỉa thể bảng 4.3 Bảng Chi phí vật liệu cho mét đường lị xun vỉa chống BTCT STT Thành phần chi phí Đơn vị Khối lượng Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) Vật liệu chống tạm % 10 378.000 3.780.000 Phạm Quốc Huy k59 79 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Bê tông 1,985 1.000.000 Cốt thép tường ( kg 51,38; 15,4; 1,31 12.000; 12.500; 12.500; Cốt thép vòm ( kg 105,52; 33,39; 5,676 12.000; 12.500; 12.500; Chi phí máy móc % 10 Tổng chi phí - 1.985.000 1.754.565 500.00 4.945.475 Chi phí nhân cơng Bảng 4 Chi phí nhân cơng cho mét đường lị xun vỉa chống bê tông cốt thép Stt Thành phần chi phí Đơn vị Khối lượng Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) Tháo chống tạm Công 300.000 900.000 Lắp cốp pha Công 300.000 600.000 Đổ bê tông Công 300.000 600.000 Vận chuyển vật liệu Cơng 1,5 300.000 450.000 Tổng chi phí 2.550.000 Giá thành kết cấu chống vỏ chống BTCT cho 1m đường lò xuyên vỉa : Giá thành = Chi phí vât liệu + Chi phí nhân cơng ; VNĐ Giá thành = 4.945.475 + 2.550.000 = 7.495.475 VNĐ 4.2 Phân tích lựa chọn kết cấu chống hợp lý 4.2.1 Phân tích mặt kỹ thuật KCC Thép SVP – 22 Bê tơng cốt thép Ưu điểm + Có thể sử dụng độc lập kết hợp với kết cấu chống giữ khác + Có thể dùng đường lị, giếng chịu áp lực lớn từ phía tác dụng đối xứng nơi chịu + Sử dụng để chỗng giữ đường lị, giếng có thời gian phục vụ lớn, chịu áp lực mỏ lớn + Cách nước, chống thấm chống cháy cao, sức cản khí Phạm Quốc Huy k59 80 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ Nhược điểm ảnh hưởng gương khai thác + Sử dụng đất đá có độ bền + Tạo lực chống giữ ban đầu sớm sau lắp dựng + Khả chịu lực khung chống lớn, độ linh hoạt theo chiều thẳng đứng tới 300 mm, có điều khiển, dịch chuyển kết cấu theo áp lực mỏ, làm giảm tải trọng lên kết cấu +Kết cấu khung chống dạng đơn giản, thời gian lắp dựng thanh, động lực học nhỏ + Chịu tải trọng lớn, có khả liên kết với mơi trường xung quanh tốt + Trong q trình sử dụng phải tu sửa + Trong q trình làm việc, tác dụng tải trọng, nối gơng dễ bị uốn, gơng dễ bị dính biến dạng chỗ có gen Sức cản chuyển động kết cấu giếng lớn, kết cấu dễ bị han gỉ, đặc biệt đường lò ẩm ướt + Khơng có khả chịu lực sau thi công + Không phát huy hiệu điều kiện đất đá phân bố không giá trị dịch chuyển biên lị lớn + Tốc độ thi cơng chậm, tính tốn kết cấu cơng tác tổ chức thi công vỏ chống phức tạp gây cản trở cho hoạt động sản xuất khu vực 4.2.2 Phân tích mặt kinh tế Ta thấy chi phí cho mét đường lò xuyên vỉa sử dụng kết cấu chống SVP – 22 6.653.761 VNĐ nhỏ so với dùng kết cấu chống bê tông cốt thép 7.495.475 VNĐ Vậy xét mặt kinh tế ta chọn sử dụng kết cấu chống SVP – 22 với bước chống 0,7 m sử dụng chèn có chiều rộng 20cm, chiều dày 5cm đường lị qua lớp đất đá có hệ số kiên cố f = Và thực tế kết cấu chống thép SVP – 22 thu hồi sau sử dụng vào nững mục đích khác Chi phí vật liệu giảm 25% Chi phí vật liệu = 6.832.527 75% = 5.124.395 VNĐ 4.2.3 Đề xuất phương án phù hợp Ta dễ dàng nhận thấy xét mặt kinh tế kết cấu chông bê tông cốt thép tốn nhiều so với sử dụng chống thép SVP – 22 Xét mặt ký thuật ta thấy kết cấu chống thép SVP – 22 tính tốn tổ chức thi cơng dễ dàng kết cấu chống bê tông cốt thép giúp đẩy nhanh tiến độ Hơn chông vi thép cho khả chịu lực sau lắp dựng xong, đảm bảo khả Phạm Quốc Huy k59 81 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ chịu lực tồn lâu dài Vậy em xin lựa chọn kết cấu “chống giữ đường lò xuyên vỉa chống thép SVP – 22” KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, với nỗ lực thân với giúp đỡ tận tình thầy cô môn đặc biệt thầy giáo Đặng Văn Quân, em hoàn thành đồ án: Lựa chọn kết cấu chống hợp lý cho đường lò xuyên vỉa mức -150 mỏ than Núi Béo Do thời gian có hạn, kiến thức cịn hạn chế với kinh nghiệm non nên khơng tránh khỏi sai sót, mong nhận bảo thầy, cô giáo ý kiến đóng góp bạn bè đồng nghiệp để đồ án hoàn thiện Em xin trận cảm ơn thầy, cô giáo nhà trường Các thầy mơn Xây dựng cơng trình ngầm mỏ bạn đồng nghiệp giúp đỡ em hoàn thành đợt tốt nghiệp này! TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TS Võ Trọng Hùng, 2004, Theo tài liệu “ Xác định kích thước mặt cắt ngang hợp lý” tạp trí “Cơng nghiệp mỏ” Phạm Quốc Huy k59 82 Xây dựng CTN & Mỏ Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDCTN & Mỏ [2] Nguyễn Văn Đước, Võ Trọng Hùng, 1997, Cơng nghệ xây dựng cơng trình ngầm Tập I NXB Giao thông Vận Tải Hà Nội, [3] GS Nguyễn Quang Phích, 2006, Bài giảng kết cấu cơng trình ngầm [4] Ngơ Thế Phong Trịnh Kim Đan, 2005, Kết cấu bê tông cốt thép, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Bài giảng xây dựng cơng trình ngầm dân dụng cơng nghiệp [6] T.S Trần Tuấn Minh, 2016, Kỹ thuật công nghệ xây dựng cơng trình ngầm mỏ, NXB Xây Dựng [7] T.S Trần Tuấn Minh, 2016, Cơ học đá khối đá, NXB Xây Dựng [8] T.S Trần Tuấn Minh, 2014, Cơ học tính tốn kết cấu chống giữ cơng trình ngầm, Tập II, NXB Xây Dựng Phạm Quốc Huy k59 83 Xây dựng CTN & Mỏ ... 1 5,2 7 1 6 ,4 7 1,8 4 8,7 8 8296 1 ,4 2 0,5 1 V.11 1 4, 2 7 1 6,9 3 1,8 3 8,2 5 8255 1 ,4 4 0,5 2 V.10 1 2,9 3 1 5,1 6 1,8 1 7,2 3 81 84 1 ,4 3 0,5 6 V.9 1 6,0 4 1 8,5 3 1,9 6 8,1 6 8302 1 ,4 9 0 ,4 2 V.7 1 2 ,4 6 1 5,5 8 2,2 3 7,6 2 846 7... (g/cm kết (G/ ) Max 213 1,5 7 22 4, 6 2 2,6 77 2,7 30 47 8,3 7 Min 80 6,0 7 12 0,1 2 2,6 02 2,6 70 29 5,3 7 Tb 144 1,1 4 16 9,2 4 2,6 30 2,7 01 34 7,7 6 Max 77 8,7 2 9 8 ,4 5 2,7 0 2,7 3 25 3,5 9 Min 40 1,3 2 4 1,9 5 2,6 1 2,6 7 15 0, 59... 2.321 .40 0,1 78 40 8.85 4, 1 30 2.321.27 7,9 50 43 4. 84 8 ,4 61 NBHL.2 2.321 .40 0,1 75 40 9 .47 4, 0 69 2.321.27 8,9 16 43 5 .46 8,3 70 NBHL.3 2.321.32 0,1 81 40 9.85 4, 0 32 2.321.19 9,5 20 43 5. 84 8 ,4 39 NBHL .4 2.319.56 0,3 45 41 1.63 3,8 51