Trong quá trình làm việc giàn chống chịu tác dụng của các ngoại lực:
- Ngoại lực nén lên cụm tấm chắn gương và cụm xà chính: Do tác động của vách trực tiếp và vách cơ bản. Ngoại lực này phân bố trên toàn bộ diện tích tiết diện theo dạng bậc thang (giá trị nhỏ tại sát gương lò và lớn dần về phía xà phá hỏa).
- Ngoại lực nén lên cụm xà phá hỏa: Do sự đứt gẫy của vách trực tiếp trong quá trình khai thác và di chuyển giàn. Giá trị lực là khối lượng đất đá của vách trực tiếp bịđứt gẫy tác động lên và phân bố trên diện tích của cụm xà phá hỏạ
- Phản lực đẩy của trụ: Các lực nén của áp lực mỏ thông qua các xilanh chống, cụm đế giàn truyền ngoại lực xuống trụ.
Lực ma sát tác dụng lên bề mặt cụm xà chính trong quá trình di chuyển giàn
2400 H = 1 6 0 0 - :- 2 4 0 0 1768 3200 Hình 3.4: Mô hình chống giữ lò chợ của giàn chống GC1800-16/24
Hình 3.5: Ngoại lực tác dụng lên giàn chống
Quá trình chất tải lên giàn chống được chia thành các giai đoạn như sau: 1. Giai đoạn hỗ trợ lực ban đầu:
Giai đoạn này khi các giàn chống đang ở chếđộ hạ thấp, cho đến khi các cột dần dần nâng giàn lên dưới áp suất của đường ống cấp thông qua hệ thống bơm dầu p= 31.5 Mpa khi chiều cao đạt vị trí lớn nhất và giàn ở chế độ chống các van 1 chiều được đóng lại ngay lập tức, quá trình này là giai đoạn hỗ trợ ban đầụ
2. Giai đoạn tăng sức kháng lực
Sau giai đoạn hỗ trợ ban đầu dưới tác dụng của áp lực mỏ cụm xà chính bị
nén xuống dẫn đến áp suất trong các cột xilanh tăng lên (áp suất tăng lớn nhất bằng áp suất tại van an toàn) làm cho kháng lực của giàn tăng, quá trình này được cân bằng giữa áp lực mỏ và lực chống giữ bởi các xilanh và các cụm tay biên.
3. Giai đoạn kháng lực không đổi
Với sự gia tăng hơn nữa của áp lực mỏ áp suất trong xilanh cột ngày càng tăng đến khi áp lực van an toàn tăng bằng áp lực đã đặt trước van tràn mở ra áp suất chất lỏng giảm các cột được hạ xuống. Khi giảm xuống đến vị trí các van xả áp đặt van an toàn được đóng lại, mái xà chính được hạ xuống an toàn được lặp lại quá trình nàỵ Kể từ khi áp suất dầu bằng áp suất các van an toàn các giá trị kháng lực của giàn chống được duy trì ở một giá trị không đổi, đó là giai đoạn kháng lực không đổị Trong trường hợp này các khung hỗ trợ chống giữ đóng vai trò kháng
48
lực và cân bằng giàn chống. Đối với các cụm tay biên, cụm xà phá hỏa, các cột lực chống ban đầu và kháng lực bị ảnh hưởng bởi góc của cột.
Hình 3.6: Đường cong quá trình tác dụng lực lên giàn chống
Đường cong trên thể hiện mối quan hệ giữa lực tác động lên giàn chống với thời gian. Theo biểu đồ đường cong t0; t1; t2 biểu thị giai đoạn bắt đầu chống của các xilanh cột, giai đoạn tăng sức kháng lực, và giai đoạn kháng lực ổn định.
Trên quá trình làm việc cho thấy: Quá trình tăng lực chống của giàn ở giai
đoạn ổn định. Với khả năng có thể tăng sức kháng lực của giàn chống tùy thuộc hoạt động của các cột chống, van kiểm tra, van an toàn, hiệu suất van kiểm soát và chất lượng của hệ thống thủy lực. Vì vậy làm chủ hệ thống thủy lực là yếu tố then chốt của quá trình.
Qua phân tích quá trình tác động các ngoại lực tác dụng lên giàn chống ta mô hình hóa các ngoại lực tác dụng và thiết kế, tính toán giàn chống.