2.3.1.1 Vật liệu chống giữ dạng khung vì
* Các loại vì chống gỗ
Vì chống gỗ ở mỏ hầm lị đƣợc sử dụng khá nhiều, đặc biệt là ở các đƣờng lị chuẩn bị và những đƣờng lị có thời gian tồn tại 12 năm.
Kết cấu của một vì chống gỗ ở lị bằng và lị nghiêng cơ bản là một khung hình chữ nhật hay hình thang, gồm có một xà và hai cột bằng gỗ trịn có đƣờng kính 1530 cm (vì chống khuyết) (hình 2.4a). Vì chống khuyết là loại vì chống khơng chống hết các phía của đƣờng lị. Trong đó xà (1) chống đỡ áp lực nóc, hai cột (2) chống đỡ áp lực hơng, góc thách =750850
(trong tính tốn ta lấy =800
). Dạng vì chống này thƣờng sử dụng ở những đƣờng lị chỉ có áp lực nóc và hơng (khung chống khuyết).
6 1 3 5 2 4
29 Ngồi ra, để định vị vì chống trong quá trình dựng phải dùng các nêm đầu cột và nêm đầu xà (3). Nếu hai vì chống đặt cách nhau một khoảng nào đó (thƣờng 0,5 1 m) phải dùng các thanh chèn (4) nhằm ngăn cản đất đá ở khoảng giữa hai vì chống sụt lở và phân bố đều áp lực lên tồn bộ xà và cột. Chèn có thể cài thƣa hay mau tuỳ thuộc vào độ ổn định của đất đá. Nếu đất đá xung quanh yếu gây áp lực lớn, phải chống các vì chống sát nhau, lúc đó khơng cần chèn. Các thanh văng (5) có tác dụng liên kết các vì chống và đảm bảo khoảng cách giữa các vì chống với nhau.
Khung chống có dạng hình thang sẽ giảm đƣợc 1520% chiều dài của xà so với khung chống hình chữ nhật, do đó xà chịu lực tốt hơn vì mơ men uốn tỷ lệ với bình phƣơng khoảng cách giữa hai gối tựa. Cột đặt nghiêng một góc = 75850
cũng tạo ra khả năng chịu lực tốt hơn cho
vì chống.
Trong thực tế mỏ hầm lò ở nƣớc ta, để liên kết xà và cột của vì chống ngƣời ta thƣờng sử dụng loại mộng bậc. Khi gia công mộng cột hoặc mộng xà cần chú ý:
- Chiều cong của xà, cột tiếp xúc với đất đá nóc và hơng (gia cơng mộng ở phía bụng cây gỗ).
- Cây gỗ làm cột gốc phải quay lên phía trên (tránh toác chẻ mộng, tăng diện tích tiếp xúc giữa mộng xà và cột).
Chân cột của vì chống khơng đầy đủ thƣờng đƣợc chơn sâu xuống nền lị từ 1030 cm. Khi đất đá nền mềm yếu, chân cột đƣợc chặt bằng để chống lún. Nếu đất đá nền lò rắn cứng, chân cột phải đẽo vát hoặc khoan các lỗ khoan nhỏ ở phần dƣới chân cột để tạo độ linh hoạt về kích thƣớc cho vì chống.
30 Trong trƣờng hợp khai thác các vỉa than mỏng, ngƣời ta còn dùng các khung chống gỗ hình thang lệch cho các đƣờng lò dọc vỉa. Tuỳ thuộc vào thế nằm và góc nghiêng của vỉa cũng nhƣ đá vách mà bố trí cho phù hợp. Với góc nghiêng của vỉa đến 120
(vỉa thoải) và đá vách liền khối tƣơng đối bền vững (sa thạch, đá vôi), tốt nhất là đặt xà nghiêng theo góc nghiêng của vỉa (hình 2.7a). Cịn nếu vỉa dốc ( > 700), hợp lý nhất là đặt cột áp theo độ dốc của vỉa (hình 2.7b). Nếu đất đá hơng ổn định chỉ cần xà chống đỡ phần nóc.
Một số loại gỗ thƣờng dùng trong chống giữ đƣờng lò
Bảng 2.1. Bảng chỉ tiêu kỹ thuật của một số loại gỗ chống lò
TT Tên gỗ khi w = 15%, g/cm3 Nén dọc thớ, kG/cm2 Uốn ngang thớ, kG/cm2 Uốn dọc thớ, kG/cm2 1 Xoài trắng 0.446 168 232 146 2 La bát 0.482 252 300 235 3 Thông nàng 0.521 228 255 179 4 Bọ xít 0.537 292 361 243 Hình 2.6. Các dạng chân cột và mộng chân Hình 2.7. Vì chống gỗ đặc biệt
31 5 Lung bòng 0.541 226 289 205 6 Giẻ vàng nối 0.564 330 420 268 7 Chẹo trắng 0.573 310 271 286 8 Dung đen 0.582 290 357 258 9 Sam đen 0.590 333 407 277 10 Giẻ bộp 0.610 329 448 280 11 Tràm đỏ 0.615 298 396 297 12 Giẻ chua 0.637 378 507 304 13 Xà nu độ 0.649 331 423 295 14 Vối thuốc 0.714 342 414 297 15 Giẻ gai 0.730 439 570 365 16 Thăng đắng 0.754 346 436 377 17 Vải thiều 0.771 403 413 320 18 Tò tho 0.792 350 478 293 19 Trâm ổi 0.821 321 490 264 20 Thông đa 0.836 334 434 292 21 Trâm móc 0.839 340 441 275 * Vì chống thép (vì chống kim loại)
Hiện nay, vì chống kim loại đƣợc dùng khá phổ biến tại các mỏ than ở vùng Quảng Ninh để chống giữ các đƣờng lò xây dựng cơ bản và cả các đƣờng lò chuẩn bị nhƣ lò cái vận chuyển dọc vỉa than, lò thƣợng băng tải, lò thƣợng đƣờng ray. Kim loại dùng để chống lò ở nƣớc ta chủ yếu là thép cán định hình nhƣ: thép lịng máng, thép chữ I và thanh ray nhƣng phổ biến nhất là thép lịng máng
1.Vì chống dạng hình thang
Vì chống này thƣờng làm bằng thép chữ I hay thanh ray và đƣợc chống ở các đƣờng lị có áp lực ổn định, khơng chịu ảnh hƣởng của khu vực khai thác.
Tƣơng tự nhƣ vì chống gỗ, vì chống kim loại hình thang cũng gồm 1 xà và 2 cột. Mối liên kết giữa xà và cột thƣờng dùng một số kiểu sau:
32 - Dùng thép góc : chúng ta dùng một đoạn thép góc một cánh hàn vào xà hoặc cột (có thể dùng bulơng) cịn cánh kia có thể bắt bulơng với cột hay xà.
- Dùng tấm ốp : chúng ta dùng hai tấm ốp kim loại hàn vào hai bên cột rồi đặt xà vào giữa, ta dùng gờ để chặn không cho cột đổ vào trong.
Chân cột: Nếu đất đá ở nền lò mềm yếu, chúng ta hàn vào chân cột một tấm thép phẳng có kích thƣớc 15020010 để hạn chế độ lún. Nếu đất đá nền rắn cứng, ngƣời ta hàn vào chân cột một đế có dạng cong để ơm lấy cây gỗ 20 (dầm dọc) dƣới chân cột hoặc hàn vào chân cột một đoạn thép lịng máng để tạo cho vì chống có một độ lún nhất định.