Chương 1. Tổng quan công tác thi công đào chống các đường lò bằng trong khu vực đất đá có phay phá, đứt g'y địa chất trên thế giới và Quảng ninh
1.4. Một số giải pháp xử lý, gia cố khối đá bao quanh các đường lò bằng tại Quảng Ninh
ở vùng Quảng Ninh, công tác đào chống lò thường gặp các phay phá,
đứt gNy, địa chất yếu có chứa nước. Điều này có thể dễ thấy vì các đới phay phá, đứt gNy thường xuyên qua các lớp đất đá chứa nước của cột địa tầng.
Nguyên nhân chính là n−ớc mặt, n−ớc ở các tầng chứa n−ớc chảy qua các kẽ nứt, mặt tr−ợt đới đứt gNy đN làm cho các thành phần thạch học (thành phần
đất đá, bùn, cát…) ở vùng phay phá chứa nước hay ngậm trong nước. Trường hợp chứa ít n−ớc hoặc không có n−ớc rất hNn hữu thì nguyên nhân chính là sự phong hóa đất đá lâu ngày và do sự ảnh hưởng của mặt trượt đới đứt gNy làm cho công trình ngầm mất ổn định.
Để gia cường phay phá, đứt gNy, địa chất yếu người ta nhất thiết phải
đưa ra nhiều các yếu tố ảnh hưởng đến công trình ngầm. Từ đó chọn ra giải pháp tối −u ngăn ngừa nguồn n−ớc hay hạn chế nguồn n−ớc chảy vào và các vùng mất ổn định trong khu vực cần gia cường. Mặt khác, yếu tố kinh tế cũng
đóng một vai trò quan trọng vì nếu chi phí lớn quá người ta có thể không đưa ra giải pháp xử lý phay phá mà tìm giải pháp đào các đường lò khác có chi phí
rẻ hơn, an toàn hơn. Sau đây trình bày một số giải pháp gia cường đất đá trong phay phá, đứt gNy, địa chất yếu tại các mỏ than vùng Quảng Ninh:
1.4.1. Phương pháp xử lý đứt g+y FA mỏ Mạo Khê
Đứt gNy FA mỏ than Mạo Khê chạy theo ph−ơng Tây-Đông cắm Bắc với góc dốc 780ữ820. Đứt gNy này cắt qua hầu hết các đ−ờng lò xuyên vỉa ở khu mỏ ở các mức +30, -25 và -80. Đới phá hủy của đứt gNy rộng khoảng 25 m. Đất đá phân bố trong đứt gNy chủ yếu là sạn, cát, sét bùn, than. L−ợng bùn sét chiếm tới 60ữ65 % rất dính có thể nhào nặn đ−ợc. L−ợng n−ớc ở đây khá
lớn, lưu lượng ước tính khoảng 20ữ30 m3/h và chảy ra liên tục ở nóc và hông lò. Khu vực này lò bị sập lở mạnh nhất là lở nóc và lở hông. Ngoài ra còn có hiện t−ợng lún mạnh, các vì chống sắt bị uốn cong hoặc nén lún gần hết ảnh hưởng công tác đào lò qua khu vực này rất khó khăn.
Giải pháp xử lý: phay FA mức -80 mỏ than Mạo Khê là phay cát chảy nên không áp dụng đ−ợc biện pháp gia cố thông th−ờng nh− chèn nhói, gia c−ờng dầm ray mà phải sử dụng ph−ơng pháp bơm ép vữa xi măng gia c−ờng vùng đất đá bao quanh rồi mới tiến hành đào chống bình thường (đào bằng khoan nổ mìn, chống lò bằng vì chống sắt CBII). Công tác bơm ép vữa đ−ợc tiến hành khoan các lỗ khoan gia c−ờng có đ−ờng kính khoảng Φ105 mm tính từ mặt địa hình xuống phía nóc lò mức -80, sau đó tiến hành bơm ép vữa xi măng từ trên xuống. Sơ đồ bố trí lỗ khoan xác định cấu tạo phay đ−ợc thể hiện h×nh 1.13
Hình 1.13 Sơ đồ bố trí lỗ khoan xác định cấu tạo phay Lõi khoan xác định RQD
Lỗ khoan xác định cấu tạo phay
Phay F_A
§−êng lò đào
1.4.2. Ph−ơng pháp xử lý đoạn lò xuyên vỉa mức -35 qua phay FC khu Lộ Trí Công ty than Thống Nhất - TKV
Theo tài liệu khoan thăm dò thuộc dự án khai thác hầm lò xuống sâu khu Lộ Trí Công ty than Thống Nhất thì đường lò xuyên vỉa mức -35 đào từ phía giếng chính khi đi đ−ợc 58 m gặp phay FC. Đặc điểm của phay FC nh−
sau: biên độ phay tương đối lớn khoảng 15,6 m; thành phần nham thạch xung quanh vùng phay phá chủ yếu là đất đá cuội kết, cát kết nằm xen kẽ nhau và vò nhàu; đặc biệt xuất hiện nước chảy ra rất lớn với lưu lượng khoảng 100ữ110 m3/h, ph−ơng vị của phay FC theo h−ớng dốc là 2300.
Giải pháp xử lý: tại g−ơng lò xuyên vỉa mức -35 tiến hành khoan tháo n−ớc có áp bằng 03 lỗ khoan cách g−ơng 13,5 m về phía nóc lò. Mỗi lỗ khoan dài 30 m có đ−ờng kính 76 mm đ−ợc lồng ống chống đ−ờng kính 70 mm, h−ớng khoan tạo với trục lò xuyên vỉa mức -35 là 280. Sau khi khoan tháo khô
xong tiến hành đào bằng phương pháp khoan nổ mìn và chống bằng vì sắt CBII-27 bước chống 0,5m/vì. Sơ đồ bố trí lỗ khoan tháo nước tại lò xuyên vỉa mức -35 khu Lộ Trí đ−ợc thể hiện hình 1.14.
Hình 1.14. Sơ đồ bố trí lỗ khoan tháo nước tại lò xuyên vỉa -35
1.4.3. Giải pháp chèn nhói sắt kết hợp chống vì sắt CBII-27 b−ớc chống 0,35m/vì xử lý vùng đất đá mềm yếu, nước chảy nhiều tại lò xuyên vỉa vận tải mức +235 khu II - Xí nghiệp than Hoành Bồ
Hiện tại đ−ờng lò xuyên vỉa vận tải +235 khu II tại Xí nghiệp than Hoành Bồ đN đ−ợc khai thông xong nh−ng đoạn lò từ ΠK55 -:- ΠK70 bị bóp bẹp tiết diện từ 8,3 m2 xuống 4,25m2, chống đội 2 lớp vì chống với khoảng cách bước chống là 0,5m/vì. Nguyên nhân mất ổn định là do điều kiện địa chất tại khu vực rất phức tạp, n−ớc ngầm chảy vào mỏ ở khu vực này rất nhiều kể cả về mùa mưa và mùa khô, làm cho đất đá xung quanh đường lò ở trạng thái bNo hòa nước gây ra hiện tượng đất đá bị bở dời, mềm yếu. Mặt khác,
đường lò xuyên vỉa vận tải +235 gần mặt địa hình khoảng từ 10-:-25 m nên mùa mưa nước mặt ngấm qua và chảy xuống rất nhiều đặc biệt tại vị trí ΠK55 -:- ΠK70 nên áp lực tác dụng lên khung chống rất lớn làm bóp bẹp, thu hẹp kich thước đường lò, không đảm bảo khả năng thông qua về vận tải, thông gió, gây nguy hiểm cho ng−ời và thiết bị qua lại, không những thế nó còn có nguy cơ tụt toàn bộ đất đá nóc vào trong lò gây ách tắc sản xuất.