BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
PHẠM VĂN CHUNG
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH BIẾN ĐỘNG ĐỊA CƠ
KHU VỰC LÒ CHỢ CƠ GIỚI KHAI THÁC VỈA DÀY Ở MỘT SỐ
MỎ THAN HẦM LÒ QUẢNG NINH
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Hà Nội - 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
PHẠM VĂN CHUNG
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH BIẾN ĐỘNG ĐỊA CƠ KHU
VỰC LÒ CHỢ CƠ GIỚI KHAI THÁC VỈA DÀY Ở MỘT SỐ MỎ
THAN HẦM LÒ QUẢNG NINH
Ngành: Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ
Mã số: 9520503
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. PHÙNG MẠNH ĐẮC
2. TS. VƯƠNG TRỌNG KHA
Hà Nội - 2018
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tác giả luận án
Phạm Văn Chung
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU DỊCH CHUYỂN
BIẾN DẠNG ĐỊA TẦNG ĐẤT ĐÁ VÀ BỀ MẶT ĐẤT DO ẢNH HƯỞNG KHAI
THÁC ......................................................................................................................... 7
1.1 Tổng quan về các kết quả nghiên cứu dịch chuyển, biến dạng bằng mô hình địa
cơ trên thế giới ............................................................................................................ 7
1.2 Tình hình nghiên cứu dịch chuyển biến dạng vùng Quảng Ninh ....................... 14
1.3 Kết luận chương 1 ............................................................................................... 20
CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH ĐỊA CƠ TRONG NGHIÊN CỨU DỊCH CHUYỂN BIẾN
DẠNG ĐỊA TẦNG ĐẤT ĐÁ VÀ BỀ MẶT ĐẤT DO ẢNH HƯỞNG KHAI THÁC . 22
2.1 Quan niệm về mô hình ........................................................................................ 22
2.1.1. Định nghĩa về mô hình .................................................................................... 22
2.1.2. Các đặc trưng của mô hình ............................................................................. 22
2.1.3. Phân loại mô hình ........................................................................................... 23
2.1.4. Ưu nhược điểm của các mô hình .................................................................... 23
2.2 Nghiên cứu trên mô hình ..................................................................................... 24
2.2.1. Xây dựng mô hình ............................................................................................ 24
2.2.2. Nghiên cứu trên mô hình ................................................................................. 25
2.2.3. Kiểm chứng mô hình ....................................................................................... 26
2.2.4. Điều chỉnh các tham số của mô hình .............................................................. 26
2.3 Mô hình địa cơ mỏ phục vụ nghiên cứu dịch chuyển biến dạng đất đá .............. 27
2.3.1. Lịch sử nghiên cứu trên mô hình địa cơ ......................................................... 27
2.3.2. Hệ thống hóa các mô hình cơ học đá và khối đá mỏ ...................................... 31
2.3.3. Quan niệm hiện đại về mô hình địa cơ ........................................................... 33
2.3.4. Các thông số trên mô hình địa cơ ................................................................... 36
2.3.5. Tính chất biến dạng và cấu trúc mô hình địa cơ ............................................ 42
2.3.6. Điều kiện biên trong môi trường địa cơ mỏ .................................................... 43
2.3.7. Các dạng mô hình địa cơ dự báo dịch chuyển biến dạng ............................... 44
2.4 Lựa chọn mô hình địa cơ ứng dụng cho điều kiện bể than Quảng Ninh ............ 49
2.5 Kết luận chương 2 ............................................................................................... 49
CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC HÀM ĐƯỜNG CONG TIÊU CHUẨN
TỪ SỐ LIỆU QUAN TRẮC Ở CÁC MỎ THAN HẦM LÒ QUẢNG NINH ................. 50
3.1 Phương pháp quan trắc và xử lý số liệu .............................................................. 50
3.2 Phương pháp luận xây dựng các hàm đường cong tiêu chuẩn ............................ 51
3.3 Xác định các thông số và đại lượng dịch chuyển ................................................ 55
3.3.1. Cơ sở lý thuyết xác định các tham số cho vùng ít được nghiên cứu dịch động
đá mỏ ......................................................................................................................... 55
3.3.2. Xác định các thông số và đại lượng dịch chuyển............................................ 63
3.4 Xác định các hàm đường cong tiêu chuẩn vùng Quảng Ninh............................. 67
3.5 Kết luận chương 3 ............................................................................................... 68
CHƯƠNG 4 NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐỘ LÚN CỰC ĐẠI XÁC
ĐỊNH TỪ KẾT QUẢ QUAN TRẮC THỰC ĐỊA VỚI MÔ ĐUN ĐÀN HỒI KHỐI
ĐÁ MỎ ...................................................................................................................... 69
4.1 Xây dựng mô hình địa cơ cho khối đá tại bể than Quảng Ninh .......................... 69
4.1.1 Khái quát đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu ............................................ 69
4.1.2 Xác định mô đun đàn hồi cho các lớp đất đá tại bể than Quảng Ninh ............ 72
4.1.3 Kết quả xác định mô đun đàn hồi E theo Rockdata ......................................... 75
4.2. Tính toán dịch chuyển biến dạng địa tầng đất đá và bề mặt đất ........................ 78
4.2.1 Khái quát bộ phần mềm RS2 (Phase2) của hãng Rocscience Inc. (Canada) .. 78
4.2.2. Thông số đầu vào và các trường hợp tính toán .............................................. 79
4.2.3 Kết quả tính toán cho trường hợp theo hướng dốc lò chợ ............................... 80
4.3 Xác định mối quan hệ giữa độ lún cực đại với mô đun đàn hồi ......................... 87
4.3.1 Phương pháp phân tích thống kê ..................................................................... 87
4.3.2 Phương pháp hồi quy tuyến tính ...................................................................... 87
4.3.3 Xác định mối quan hệ giữa độ lún cực đại với mô đun đàn hồi ...................... 89
4.4 Kết luận chương 4 ............................................................................................... 92
