Hiệu quả của cụng tỏc lũ chợ phụ thuộc rất nhiều vào trạng thỏi của đỏ
vỏch và đỏ trụ. Trạng thỏi của đỏ được đỏnh giỏ dựa vào cỏc tớnh chất và cấu
trỳc của chỳng, đồng thời phụ thuộc vào loại và thụng số của vỡ chống, trỡnh tự lắp đặt và di chuyển vỡ chống.
Vỡ chống lũ chợ luụn luụn tỏc động tương hỗ với vỏch trực tiếp, cũn với
vỏch cơ bản thỡ sự tỏc động cú tớnh chu kỳ (theo mức độ conson tăng dần và
sập đổ). Trong những điều kiện nhất định, vỏch cơ bản khụng gõy ảnh hưởng
đến trạng thỏi của vỏch trực tiếp và khi đú vỡ chống lũ chợ chỉ cú tỏc động tương hỗ với vỏch trực tiếp.
Trong qỳa trỡnh khấu than, vỏch trực tiếp bị biến dạng do trạng thỏi cõn bằng bị phỏ vỡ, nú sẽ phõn lớp và cỏc thành phần riờng biệt của nú sẽ khụng cũn gắn kết với nhau. Khi đú, trọng lượng bản thõn của đỏ vỏch trực tiếp gõy ra ỏp lực trờn vỡ chống và vỡ chống cần phải tiếp nhận tải trọng này, tức là vỡ chống làm việc ở chế độ tải trọng cho trước. Trong vỏch cú thể cú cỏc lớp đỏ
dày và vững chắc, mà khi chỳng hạ vừng thỡ khụng cú loại vỡ chống thụng
thường nào cú thể chống giữ được. Lỳc này, người ta núi rằng vỡ chống làm
việc ở chế độ biến dạng cho trước. Chế độ này cũng tồn tại khi độ vừng của
vỏch cơ bản lớn hơn độ vừng của vỏch trực tiếp và toàn bộ trọng lượng của vỏch cơ bản truyền xuống vỏch trực tiếp.
Chế độ làm việc tải trọng cho trước của vỡ chống tồn tại khi phải chống giữ cỏc lớp đỏ tương đối mỏng, trọng lượng của chỳng khụng vượt quỏ tải trọng cụng tỏc của vỡ chống. Chế độ làm việc biến dạng cho trước của vỡ chống liờn quan chặt chẽ với sự dịch chuyển trờn diện lớn của tầng đỏ vỏch nằm trờn trong khối nguyờn và trong khoảng trống đó khai thỏc. Trị số và tốc
độ dịch chuyển của địa tầng được xỏc định bằng tổng tải trọng của tất cả cỏc
gối tựa tiếp nhận nú, tức là cỏc trụ than, khối đỏ chốn, khối đỏ phỏ hoả, vỡ chống lũ v.v... Phần tải trọng của vỡ chống thường rất nhỏ trong trị số chung
đú, vỡ chống ớt gõy ảnh hưởng đến biờn độ và tốc độ dịch chuyển của toàn bộ
khối đỏ.
Khi làm việc ở chế độ biến dạng cho trước, tải trọng do vỡ chống tiếp nhận phụ thuộc trực tiếp vào đặc tớnh cụng tỏc của nú. Theo mức độ hạ vừng của vỏch, vỡ chống cú tải trọng gia tăng sẽ đạt tới tải trọng cụng tỏc giới hạn của mỡnh, và nếu quỏ trỡnh hạ vừng vẫn tiếp tục xảy ra, thỡ vỡ chống sẽ bị phỏ hủy. Trong khi đú, vỡ chống cú tải trọng khụng đổi vẫn làm việc ổn định,
tương ứng với tải trọng cụng tỏc tớnh toỏn. Chớnh vỡ vậy, loại vỡ chống này tỏ
ra hợp lý ở chế độ biến dạng cho trước. Ở giai đoạn làm việc ban đầu của cột chống, trước khi nú đạt tới tải trọng cụng tỏc, cần phải cú độ cứng tối đa của cột, sao cho tải trọng của nú đủ để duy trỡ trạng thỏi cõn bằng của cỏc lớp đỏ vỏch trực tiếp ở chiều dày bằng với độ cao của vựng sập đổ khụng định trước.
Trong giai đoạn làm việc tiếp theo, độ cứng của cột cần được thay bằng độ
phải tương ứng biờn độ hạ vừng lớn nhất của đỏ vỏch trong khoảng trống đó khai thỏc, do sự sập đổ ở những khối lớn của vỏch cơ bản gõy ra. Để thoả món
được những yờu cầu đú, cần phải sử dụng vỡ chống linh hoạt cú tải trọng cụng tỏc khụng đổi và tải trọng ban đầu đủ lớn.
Như vừa núi ở trờn, để chống giữ cỏc khối đỏ vỏch trực tiếp tải trọng
của vỡ chống phải bằng trọng lượng của đỏ trong vựng sập đổ khụng định
trước. Song, trạng thỏi của khối đỏ gõy ỏp lực lờn vỡ chống lại phụ thuộc vào
mức độ nứt nẻ và phõn lớp của khối đỏ đú. Khi độ nguyờn vẹn của địa khối càng cao, thỡ tải trọng tỏc động lờn vỡ chống càng nhỏ. Muốn duy trỡ độ
nguyờn vẹn của đỏ vỏch trực tiếp, nú cần phải được chống giữ ngay sau khi bị búc lộ. Độ hạ vừng của đỏ vỏch sẽ càng nhỏ, nếu tải trọng của vỡ chống càng lớn, nhờ giảm được mức độ tỏch lớp và phỏ huỷ của vỏch trực tiếp.
Tuy nhiờn, vỡ chống khụng thể ngăn cản hoàn toàn sự hạ vừng của
vỏch. Chế độ làm việc này của vỡ chống được gọi là chế độ biến dạng tương hỗ. Lỳc này, tỏc động tương hỗ của vỡ chống với khối đỏ sẽ phụ thuộc vào khả
năng tỏch lớp của nú. Khi cỏc lớp đỏ dưới cựng càng mỏng, thỡ chỳng càng dễ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
bị phỏ huỷ dưới tỏc động của tự trọng. Với chiều dày gia tăng của cỏc lớp, độ bền vững của chỳng sẽ tăng lờn, hiện tượng hạ vừng và tỏch lớp sẽ suy giảm. Rừ ràng, tải trọng của vỡ chống cần phải gõy ảnh hưởng khỏc nhau tới trạng thỏi của đỏ vỏch khi hiện tượng tỏch lớp xảy ra mạnh hay yếu.
Trong trường hợp thứ nhất, sự dịch
chuyển của đỏ vỏch Uv sẽ gia tăng khi tải trọng của vỡ chống suy giảm (hỡnh 2.1).
Trờn đồ thị quan hệ hyperbol Uv = f(P) cần
phõn biệt ba vựng : I- P Ptt; II- Ptt < P < Pbd III- P > Pbd , trong đú P - tải trọng hiện
Hỡnh 2.1. Đồ thị quan hệ độ dịch chuyển của đỏ vỏch và
hành của vỡ chống; Ptt - tải trọng tương ứng giỏ trị tải trọng cho trước trong
điều kiện đó cho; Pbd - tải trọng nhỏ nhất khi độ dịch chuyển vỏch được giả
định qua độ biến dạng cho trước. Từ hỡnh 2.1 thấy rằng, chỉ cú thể điều khiển
sự chuyển dịch của vỏch nhờ thay đổi tải trọng của vỡ chống trong phạm vi vựng II. Khi chế tạo vỡ chống, cần phải bảo đảm tải trọng tớnh toỏn hợp lý của
nú Phl , để cho phộp điều khiển vỏch trong phạm vi vựng này, tức là Phl = Pbd .
Trong những điều kiện sử dụng vỡ chống như nhau và khi chỳng làm việc ở gần giới hạn chiều cao lớn nhất, tải trọng cụng tỏc hợp lý cú thể được lấy gần với giỏ trị của tải trọng cho trước. Trong những trường hợp xuất hiện ỏp lực mỏ khụng ổn định, đặc biệt khi vỡ chống làm việc ở gần giới hạn chiều cao nhỏ nhất, tải trọng cụng tỏc hợp lý cần phải gần với trị số Pbd , nếu khụng vỡ chống sẽ bị kẹt cứng khi độ dịch chuyển của vỏch chỉ gia tăng chỳt ớt. Phương trỡnh hypecbụl để xỏc định mối quan hệ giữa độ dịch chuyển và tải trọng của vỡ chống cú dạng: Uvc =
b P
a
(2.1)
Trong đú Uvc - độ biến dạng của cột chống thuỷ lực, mm; a và b - cỏc
hệ số thực nghiệm; P - tải trọng của cột, kN.
Như vậy, khi vỡ chống làm việc ở chế độ biến dạng tương hỗ, tải trọng
tớnh toỏn của vỡ chống cú ý nghĩa rất quan trọng. Đồng thời, khoảng cỏch từ
gương lũ chợ đến hàng cột chống đầu tiờn cũng đúng vai trũ đỏng kể. Khoảng này được đặc trưng bởi chiều rộng của vựng gần gương được chống giữ bằng
cỏc phần xà cụng sơn.