Nghiên cứu lựa chọn bước chống vì thép cho đường lò mức -250 ÷ -300 nằm dưới bãi thải điều kiện mỏ than Mông Dương

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết tập trung nghiên cứu lựa chọn bước chống vì thép cho đường lò mức -250 ÷ -300 nằm dưới bãi thải điều kiện mỏ than Mông Dương. Bài viết dựa vào điều kiện mặt cắt địa chất tuyến AA đi qua trung tâm mỏ than Mông Dương cũng là vị trí có chiều cao đổ thải lớn nhất, lập mô hình số bằng phần mềm Phase2 tính toán các phương án khoảng cách bước chống ứng với các loại vì thép SVP cho một số loại diện tích đường lò điển hình đào qua than và các loại khối đá.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu lựa chọn bước chống vì thép cho đường lò mức -250 ÷ -300 nằm dưới bãi thải điều kiện mỏ than Mông Dương

332 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN BƢỚC CHỐNG VÌ THÉP CHO ĐƢỜNG LÒ MỨC -250 ÷ -300 NẰM DƢỚI BÃI THẢI ĐIỀU KIỆN MỎ THAN MÔNG DƢƠNG Nguyễn Hữu Sà1, Đào Viết Đoàn2,*, Đặng Văn Kiên2 1 Trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu 2 Trường Đại học Mỏ - Địa chất *Tác giả chịu trách nhiệm: daovietdoan@gmail.com Tóm tắt Trên cơ sở nghiên cứu của bài viết “Hiện trạng tính toán áp lực tác dụng lên đường lò nằm dưới bãi thải và xây dựng mô hình tính áp dụng cho mỏ than Mông Dương” đăng vào số 6-2022 của Tạp chí Công nghiệp mỏ. Bài viết tiếp tục dựa vào mặt cắt địa chất tuyến AA đi qua trung tâm mỏ than Mông Dương cũng là vị trí có chiều cao đổ thải lớn nhất, lập mô hình số bằng phần mềm Phase2 có kích thước chiều cao × chiều rộng mô hình bằng 600 × 800 m để mô phỏng nghiên cứu áp lực tác dụng lên vì chống vì thép và lựa chọn bước chống hợp lý cho các đường lò mức - 250 ÷ -300 nằm dưới bãi thải mỏ. Các phương án nghiên cứu bao gồm đường lò có diện tích đào (Sđ) là 9,6 m2, 13 m2 và 17,9 m2 đào qua vỉa than, đá bột kết, cát kết chống giữ bằng vì thép SVP22, SVP27 và SVP33 với các loại bước chống khảo sát bằng 0,3 m/vì, 0,5 m/vì, 0,8 m/vì và 1 m/vì. Từ kết quả nội lực trong vì chống lựa chọn bước chống như sau: đối với đường lò trong than: Sđ = 9,6 m2 sử dụng vì thép SVP27 bước chống nhỏ hơn 0,3 m/vì; Sđ = 13 m2 sử dụng vì thép SVP33 bước chống nhỏ hơn 0,3 m/vì; Sđ = 17,9 m2 sử dụng vì thép SVP33 bước chống nhỏ hơn 0,3/vì; Đối với đường lò trong đá bột kết: Sđ = 9,6 m2 sử dụng vì thép SVP33 bước chống bằng 0,5 m/vì; Sđ = 13 m2 sử dụng vì thép SVP33 bước chống bằng 0,5 m/vì; Sđ = 17,9 m2 sử dụng vì thép SVP33 lựa chọn bước chống bằng 0,3/vì; Đối với đường lò trong đá cát kết: Sđ = 9,6 m2 sử dụng vì thép SVP22 bước chống bằng từ 1 ÷ 1,5 m/vì; Sđ = 13 m2 sử dụng vì thép SVP27 bước chống bằng từ 1 ÷ 1,5 m/vì; Sđ = 17,9 m2 sử dụng vì thép SVP27 bước chống bằng từ 1 ÷ 1,5 m/vì. Từ khóa: bãi thải khai thác mỏ; nội lực vì chống; bước chống vì thép. 1. Đặt vấn đề Hiện nay tại các mỏ than hầm lò của nước ta đa phần kết cấu chống giữ cho đường lò đều sử dụng kết cấu chống vì thép. Các loại vì thép thường dùng là SVP22, SVP27, SVP33, CBII22, CBII27, CBII33, tùy thuộc vào diện tích tiết diện đường lò, tùy thuộc vào loại khối than đá đường lò đào qua thì bước chống đường lò từ khoảng 0,3 m/vì ÷ 1 m/vì, thậm chí trong một số trường hợp đặc biệt có thể chống liền vì. Tại nhiều mỏ than hầm lò đã, đang và sẽ tiếp tục khai thác trong điều kiện ngày càng xuống sâu và bên trên bề mặt có bãi thải mỏ đã ngừng đổ thải hoặc vẫn đang tiếp tục đổ thải đến cao độ thiết kế. Khối đất đá đổ thải trên mặt sẽ gây ra áp lực nhân tạo tác dụng lên hệ thống đường lò khai thác bên dưới, làm cho các đường lò chịu áp lực lớn từ đó cần phải gia tăng chi chí chống giữ, chống xén. Hiện nay các tính toán thiết kế tham số kết cấu chống vì thép cho các đường lò nằm dưới bãi thải mỏ vẫn chưa kể đến áp lực nhân tạo do bãi thải phía trên gây ra tác dụng lên và như vậy sẽ chưa phù hợp trong các điều kiện thực tế. Chính vì vậy, việc xây dựng các mô hình mô phỏng điều kiện hiện trường có xét đến bãi thải, tính toán áp lực tác dụng lên kết cấu chống và lựa chọn tham số chống giữ cho đường lò là hết sức cần thiết và hoàn toàn xuất phát từ thực tế khách quan. Bài viết dựa vào điều kiện mặt cắt địa chất tuyến AA đi qua trung tâm mỏ than Mông Dương cũng là vị trí có chiều cao đổ thải lớn nhất, lập mô hình số bằng phần mềm Phase2 tính toán các phương án khoảng cách bước chống ứng với các loại vì thép SVP cho một số loại diện tích đường lò điển hình đào qua than và các loại khối đá. Dựa vào kết quả nội lực trong kết cấu chống lựa chọn bước chống vì thép cho đường lò nằm dưới bãi thải mức - 250 ÷ -300 của mỏ than Mông Dương.
. 333 2. Điều kiện địa chất khu vực qua mặt cắt tuyến AA trung tâm mỏ than Mông Dƣơng Để tiến hành nghiên cứu áp lực mỏ tác dụng lên đường lò nằm dưới bãi thải mỏ than Mông Dương lựa chọn mặt cắt địa chất tuyến AA đi qua trung tâm mỏ than Mông Dương. Mặt cắt địa chất thể hiện bãi thải mỏ và các vỉa than nằm dưới bãi thải của tuyến AA thể hiện trên hình 1 (Công ty than Mông Dương - Vinacomin). Trên mặt cắt tuyến AA từ mức +30 trở lên là phần bãi thải mỏ, phần bên dưới bãi thải mỏ bao gồm các loại khối đá như cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, vỉa than. Nhưng các lớp cuội kết và sạn kết không đáng kể có chiều dày phân lớp mỏng, chủ yếu là đá cát kết và bột kết có chiều dày phân lớp lớn. Các loại đá trên mặt cắt tuyến AA được mô tả như sau (Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường - Vinacomin): + Tầng đá thải: thành phần gồm các tảng, hòn đá cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết và sét kết kích thước không đồng đều, sắp xếp rất hỗn độn. Đây là sản phẩm của quá trình khai thác lộ thiên của mỏ Cao Sơn, vỉa 10, vỉa 9 và đầu lộ vỉa đổ ra tạo nên, tầng này chưa ổn định. Kết cấu rời xốp có nhiều hang hốc nhỏ. + Cuội kết: là loại đá có màu xám đến xám sáng, thành phần hạt chủ yếu là thạch anh. + Sạn kết: là loại đá tương đối phổ biến trong cột địa tầng, độ hạt chuyển tiếp từ cuội kết sang cát kết. + Cát kết: là loại đá phổ biến nhất trong cột địa tầng. Đá có màu xám sáng, đến xám tối. + Bột kết: là loại đá phân bố trong địa tầng giữa các vỉa than hoặc phần vách trụ các vỉa than. Đá có màu xám đến xám đen, cấu tạo dạng phân lớp, gắn kết tương đối rắn chắc. + Sét kết: là loại đá phổ biến ở vách trụ hoặc nằm kẹp trong các vỉa than. MD308 MD484 +250 232.12 225.66 MD493 +200 175.08 200 BCS1242 T.V +150 150 122.09 MD238 104.48 +100 T.IV MD204 F.C 44.79 MD6 +50 23.56 65.00 67.00 1.88 F.G 7.45( 1.16 V.G(9) 20°(1°) 2 )6.29 +17 0.85 )2.07 175.20 5.44 +15 100.10 2.92( 1 0 184.2 0 34°(28°) -3 40.40 46.40 +1 20° -7.6 +0.5 103.20 -13 57 -15 -14.5 .20 -17.7 20° 1.30 63 5.73 .30 -32 F.G 84.40 30° -43.0 -50 1.09 -41 -44 85.90 0.9 1 V.K(8) V.K(8) 4 0.5 20°(11°) 246.20 25°(9°) 25° 247.60 1.32 1.44 -65 303.40 0.85(TB) 25° -75.5 303.30 305.00 20°(2°) 1 304.20 20°(9°) V.TK -90 -100 0.45 0.45 V.7b 283.50 283.90 0.38(ST) 129.60 0.38 340.10 20°(11°) 0.45 5.34( 1 )4.89 214.30 5.64 0 161.2 0 V.L(7) 220.30 161.6 346.00 V.TK1 20° 0.61 )4.50 0.81 )2.54 319.30 2 1 3.35( 0.75 5.11( -150 4.08( 1.36 )2. 1 72 320.10 381.90 382.70 0.76 197.1 0 387.00 1.54 257.40 259.00 1.50 0 203.0 388.70 V.L(7) 0.37 )4.17 (6) 362.30 7.23( 0.56 4.54( 1 V.M 1 )6.67 20°(6°) 370.00 420.70 -200 1.9 9 425.60 30°(25°) 1.21 315.40 1.79 260.70 317.30 1.99 411.80 262.10 25°(24°) 2.07 454.90 V.M(6) 414.00 465.10 1.94 457.10 (5) -250 4 6 .82 0.5 0.31 )1 2.1 8( 467.10 25°(5°) 30°(17°) V.N 2.54( 0.19 )2.35 1 2.07 0.36 )1.82 367.80 319.50 2.18( 1 0.36 )2.48 370.50 20°(3°) 2.84( 1 321.70 510.30 20°(17°) 521.00 512.70 -300 V.N( 5) 524.10 V.O( 4) 25°(9°) 20°(10°) 20°(3°) 2.42 0 1.36 374.0 523.00 3.82 0.18 0 2.44( 1 )2.26 376.8 -350 474.00 527.50 581.90 584.60 39°(3°) 30°(25°) 0 0.47 457.80 (4) 458.3 V.O 0.58 566.06 1.21 566.80 30°(3°) 624.30 0.85(ST) 614.30 1.69 615.70 -400 39°(5°) 625.40 1.30 V.3 0 492.6 0 494.4 1.30 462.10 a 1.64 650.50 0.47 613.00 463.60 V.4 615.00 667.20 652.00 526.00 20°(16°) 0.86 V.3a ) 526.50 668.10 0.26(ST 0.56 35°(8°) -450 V.3 0.32 1.70( 1 )1.38 699.10 2.20 496.60 498.00 1.21 30°(17°) V.3b 675.20 675.50 0.5 2 0 544.2 0 544.8 656.10 36°(8°) 658.20 665.00 701.40 0.35(ST) 701.20 0 525.00 701.80 706.0 525.40 728.60 0.58 V.3c -500 729.20 550.70 551.90 1.13 25°(17°) 753.30 0.47 V.2 753.80 0.09 )1.50 1.59( 1 20°(16°) 582.70 -550 Hình 1. Mặt cắt địa chất tuyến AA qua khu trung tâm mỏ than Mông Dương. Điều kiện địa chất thủy văn trong mặt cắt AA có mực nước ngầm tại cốt cao +00. 3. Lập mô h nh tính Để nghiên cứu áp lực tác dụng lên đường lò nằm dưới bãi mỏ nhóm tác giả lựa chọn phần mềm số Phase2 (Rocscience. Phase2 - User‟s Guide, 2001). Từ điều kiện chiều cao đổ thải, địa chất, địa chất thủy văn, địa hình, điều kiện thế nằm các lớp đất đá, vỉa than, chiều dày vỉa than, cấu tạo vỉa than, cấu tạo các lớp đất đá của tuyến mặt cắt AA qua khu trung tâm mỏ than Mông Dương tiến hành lập mô hình mô phỏng với kích thước mô hình có chiều cao × rộng bằng 600 × 800 m. Mô hình mô phỏng thể hiện trên hình 2.
334 Hình 2. Mô hình tính toán áp lực mỏ tác dụng lên đường lò. Trong mức -250 ÷ -300 bao gồm vỉa than, khối đá bột kết và khối đá cát kết, vì vậy các phương án mô phỏng bao gồm 3 diện tích đào là 9,6 m2, 13 m2, 17,9 m2 đặt trong vỉa than, khối đá bột kết và khối đá cát kết chống giữ bằng vì thép SVP22, SVP27 và SVP33 với các loại bước chống bằng 0,3 m/vì, 0,5 m/vì, 0,8 m/vì và 1 m/vì. 4. Kết quả thảo luận 4.1. Phân bố ứng suất trong mô hình tính Phân bố ứng suất σ3 từ mặt bãi thải đến mức -250 ÷ -300 thể hiện trên hình 3. Hình 3. Phân bố ứng suất σ3 từ mặt bãi thải đến mức -250 ÷ -300. Từ kết quả phân bố ứng suất trong mô hình tính có thể thấy rằng ứng suất σ3 tăng dần theo độ sâu của mô hình, tại khu vực trên bề mặt ứng suất bằng 0 và tăng đến gần đáy mô hình ứng suất bằng khoảng 13,5 Mpa.
. 335 4.2. Kết quả tính toán nội lực trong vì chống mức -250 ÷ -300 Dưới đây sẽ xuất một số hình ảnh kết quả tính toán nội lực trong vì chống thép trong trường hợp đường lò đào qua than, đá bột kết và cát kết ứng với các diện tích đào và bước chống. Do giới hạn số trang của bài báo nên một số kết quả giá trị nội lực của các trường hợp khác không xuất hình ảnh, kết quả nội lực của các trường hợp được thể hiện trong bảng 1. 4.2.1. Kết quả t nh toán nội ực vì chống trong than Kết quả tính toán nội lực trong vì chống trường hợp đường lò đào qua than mức -250 ÷ -300 có Sđ = 9,6 m2 chống bằng thép SVP27 với bước chống 0,3 m/vì thể hiện trên hình 4 và hình 5. Hình 5. Mômen trong vì thép SVP27 Hình 4. Lực dọc trong vì thép SVP27 bước chống 0,3 m, Sđ = 9,6 m2. bước chống 0,3 m, Sđ = 9,6 m2. Kết quả tính toán nội lực trong vì chống trường hợp đường lò đào qua than mức -250 ÷ -300 có Sđ = 13 m2 chống bằng thép SVP33 với bước chống 0,3 m/vì thể hiện trên hình 6 và hình 7. Hình 7. Mômen trong vì thép SVP33 Hình 6. Lực dọc trong vì thép SVP33 bước chống 0,3 m, Sđ = 13 m2. bước chống 0,3 m, Sđ = 13m2. Kết quả tính toán nội lực trong vì chống trường hợp đường lò đào qua than mức -250 ÷ -300 có Sđ = 17,9 m2 chống bằng thép SVP33 với bước chống 0,3 m/vì thể hiện trên hình 8 và hình 9. Hình 8. Lực dọc trong vì thép SVP33 Hình 9. Mômen trong vì thép SVP33 bước chống 0,3 m, Sđ = 17,9 m2. bước chống 0,3 m, Sđ = 17,9 m2.
336 Từ kết quả biểu đồ phân bố lực dọc và mômen trong trường hợp đào qua vỉa than có thể thấy rằng lực dọc trong vì chống có giá trị lớn nhất tại phần nóc đường lò còn mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm, điều này chứng tỏ áp lực nóc tác dụng lên đường lò là khá lớn. Trong trường hợp đường lò Sđ = 9,6 m2 chống thép SVP27 bước chống 0,3 m lực dọc lớn nhất tại đỉnh vòm bằng 1,53 MN, mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm bằng 0,036 MNm. Trong trường hợp đường lò Sđ = 13 m2 chống thép SVP33 bước chống 0,3 m lực dọc lớn nhất tại đỉnh vòm bằng 1,33 MN, mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm bằng 0,046 MNm. Trong trường hợp đường lò Sđ = 17,9 m2 chống thép SVP33 bước chống 0,3m lực dọc lớn nhất tại đỉnh vòm bằng 0,35 MN, mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm bằng 0,038 MNm. 4.2.2. Kết quả t nh toán nội ực vì chống trong đá bột kết Kết quả tính toán nội lực trong vì chống trường hợp đường lò đào qua đá bột kết mức -250 ÷ -300 có Sđ = 9,6 m2 chống bằng thép SVP22 với bước chống 0,3 m/vì thể hiện trên hình 10 và hình 11. Hình 10. Lực dọc trong vì thép SVP22 Hình 11. Mômen trong vì thép SVP22 bước chống 0,3 m, Sđ = 9,6 m2. bước chống 0,3 m, Sđ = 9,6 m2. Kết quả tính toán nội lực trong vì chống trường hợp đường lò đào qua đá bột kết mức -250 ÷ -300 có Sđ = 13 m2 chống bằng thép SVP33 với bước chống 0,5 m/vì thể hiện trên hình 12 và hình 13. Hình 12. Lực dọc trong vì thép SVP33 Hình 13. Mômen trong vì thép SVP33 bước chống 0,5 m, Sđ = 13 m2. bước chống 0,5 m, Sđ = 13 m2. Kết quả tính toán nội lực trong vì chống trường hợp đường lò đào qua đá bột kết mức -250 ÷ -300 có Sđ = 17,9 m2 chống bằng thép SVP33 với bước chống 0,3 m/vì thể hiện trên hình 14 và hình 15.
. 337 Hình 14. Lực dọc trong vì thép SVP33 Hình 15. Mômen trong vì thép SVP33 bước chống 0,3 m, Sđ = 17,9 m2. bước chống 0,3 m, Sđ = 17,9 m2. Từ kết quả biểu đồ phân bố lực dọc và mômen trong trường hợp đào qua đá bột kết cũng cho kết quả lực dọc trong vì chống có giá trị lớn nhất tại phần nóc đường lò còn mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm. Trong trường hợp đường lò Sđ = 9,6 m2 chống thép SVP22 bước chống 0,3 m lực dọc lớn nhất bằng tại đỉnh vòm bằng 0,48 MN, mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm bằng 0,036 MNm. Trong trường hợp đường lò Sđ = 13 m2 chống thép SVP33 bước chống 0,5 m lực dọc lớn nhất tại đỉnh vòm bằng 1,96 MN, mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm bằng 0,04 MNm. Trong trường hợp đường lò Sđ = 17,9 m2 chống thép SVP33 bước chống 0,3 m lực dọc lớn nhất tại đỉnh vòm bằng 0,3 MN, mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm bằng 0,025 MNm. 4.2.3. Kết quả t nh toán nội ực vì chống trong đá cát kết Kết quả tính toán nội lực trong vì chống trường hợp đường lò đào qua đá cát kết mức -250 ÷ - 300 có Sđ = 9,6 m2 chống bằng thép SVP22 với bước chống 1m/vì thể hiện trên hình 16 và hình 17. Hình 16. Lực dọc trong vì thép SVP22 Hình 17. Mômen trong vì thép SVP22 bước chống 1 m, Sđ = 9,6 m2. bước chống 1 m, Sđ = 9,6 m2. Kết quả tính toán nội lực trong vì chống trường hợp đường lò đào qua đá cát kết mức -250 ÷ - 300 có Sđ = 13 m2 chống bằng thép SVP27 với bước chống 1 m/vì thể hiện trên hình 18 và hình 19. Hình 18. Lực dọc trong CC thép SVP27 bước Hình 19. Mômen trong KCC thép SVP27 chống 1 m, Sđ = 13 m2. bước chống 1 m, Sđ = 13 m2.
338 Kết quả tính toán nội lực trong vì chống trường hợp đường lò đào qua đá cát kết mức -250 ÷ -300 có Sđ = 17,9 m2 chống bằng thép SVP27 với bước chống 1 m/vì thể hiện trên hình 20 và hình 21. Hình 20. Lực dọc trong vì thép SVP27 Hình 21. Mômen trong vì thép SVP27 bước chống 1 m, Sđ = 17,9 m2. bước chống 1 m, Sđ = 17,9 m2. Từ kết quả biểu đồ phân bố lực dọc và mômen trong trường hợp đào qua đá cát kết cũng cho kết quả lực dọc trong vì chống có giá trị lớn nhất tại phần nóc đường lò còn mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm. Trong trường hợp đường lò Sđ = 9,6 m2 chống thép SVP22 bước chống 1 m lực dọc lớn nhất bằng tại đỉnh vòm bằng 0,04 MN, mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm bằng 0,009 MNm. Trong trường hợp đường lò Sđ = 13 m2 chống thép SVP27 bước chống 1m lực dọc lớn nhất tại đỉnh vòm bằng 0,12 MN, mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm bằng 0,0054 MNm. Trong trường hợp đường lò Sđ = 17,9 m2 chống thép SVP27 bước chống 1m lực dọc lớn nhất tại đỉnh vòm bằng 0,02 MN, mômen lớn nhất tại phần đỉnh tường và chân vòm bằng 0,009 MNm. Kết quả tính toán chịu lực trong vì chống ở mức -250 ÷ -300 ứng với đào lò qua vỉa than, đá bột kết, cát kết với các loại tiết diện và bước chống khác nhau thể hiện trên bảng 1. Bảng 1: Bảng kết quả nội lực trong vì chống tại mức -250 ÷ -300 Lực dọc Mômen Độ sâu Ứng suất Hệ số Lớp đá Bước Tiết trong trong vì Mức đặt trong vì an đặt chống Vì chống diện khung chống (m) đường chống σmax toàn đường lò (m) (m2) chống N Mmax lò (m) (MPa) K (MN) (MNm) 0.3 SVP27 9.6 0.149 0.036 294.9 0.9 0.3 SVP33 13 0.120 0.046 317.0 0.9 Than 596 0.3 SVP33 0.042 0.36 327.0 0.8 17.9 0.8 SVP33 0.059 0.084 855.4 0.3 0.3 SVP22 0.069 0.036 495.8 0.5 9.6 0.3 SVP27 0.061 0.024 257.4 1.0 0.5 SVP33 0.087 0.04 283.4 1.0 - 250 13 ÷ Bột kết 568 0.5 SVP27 0.236 0.030 364.4 0.7 - 300 0.3 SVP33 0.046 0.025 232.6 1.2 0.5 SVP33 17.9 0.047 0.029 307.7 0.9 0.8 SVP33 0.050 0.037 381.1 0.7 0.8 SVP22 0.005 0.006 84.8 3.2 9.6 1 SVP22 0.066 0.005 89.7 3.0 Cát kết 580 1 SVP27 13 0.01 0.005 75.4 3.6 0.8 SVP27 17.9 0.004 0.007 81.3 3.3 1 SVP27 0.005 0.009 91.3 3.0
. 339 Các đại lượng trong bảng được giải thích như sau. - Độ sâu đặt đường lò, m: là độ sâu tính từ mặt đất đến mức nền đường lò; - Ứng suất trong kết cấu: σmax được tính theo công thức sau: | | | | (1) Trong đó: σmax: Ứng suất trong kết cấu tại điểm có mômen lớn nhất; N: Lực dọc trong kết cấu tại điểm mômen lớn nhất, MN; Mmax: Mômen lớn nhất trong kết cấu, MNm; F: Diện tích mặt cắt ngang của kết cấu thép, m2; Wx: Mômen chống uốn của kết cấu thép, m3; K: Hệ số an toàn được tính theo công thức sau: K = [σ]/|σmax | (2) Trong đó: [σ] là độ bền chịu uốn của thép, 270 Mpa; Từ kết quả tính toán trên bảng 1 lựa chọn bước chống cho các diện tích đường lò mức -250 ÷ -300 như sau: * Đối với đƣờng lò đào qua than: - Tiết diện S = 9,6 m2 sử dụng thép SVP27 lựa chọn bước chống nhỏ hơn 0,3 m/vì; - Tiết diện S = 13 m2 sử dụng thép SVP33 lựa chọn bước chống nhỏ hơn 0,3 m/vì; - Tiết diện S = 17,9 m2 sử dụng thép SVP33 lựa chọn bước chống nhỏ hơn 0,3/vì. * Đối với đƣờng lò đào qua đá ột kết: - Tiết diện S = 9,6 m2 sử dụng thép SVP33 lựa chọn bước chống bằng 0,5 m/vì; - Tiết diện S = 13 m2 sử dụng thép SVP33 lựa chọn bước chống bằng 0,5 m/vì - Tiết diện S = 17,9 m2 sử dụng thép SVP33 lựa chọn bước chống bằng 0,3/vì. * Đối với đƣờng lò đào qua đá cát kết: - Tiết diện S = 9,6 m2 sử dụng thép SVP22 lựa chọn bước chống bằng từ 1 ÷ 1,5 m/vì; - Tiết diện S = 13 m2 sử dụng thép SVP27 lựa chọn bước chống bằng từ 1 ÷ 1,5 m/vì; - Tiết diện S = 17,9 m2 sử dụng thép SVP27 lựa chọn bước chống bằng từ 1 ÷ 1,5 m/vì. 5. Kết luận Dựa vào điều kiện bãi thải, các điều kiện địa chất, kỹ thuật của Mỏ than Mông Dương và kết quả mô phỏng nội lực trong vì chống, lựa chọn bước chống cho các loại đường lò đào qua vỉa than, đá bột kết và cát kết như sau: Đối với đường lò trong than: Sđ = 9,6 m2 sử dụng vì thép SVP27 bước chống nhỏ hơn 0,3 m/vì; Sđ = 13 m2 sử dụng vì thép SVP33 bước chống nhỏ hơn 0,3 m/vì; Sđ = 17,9 m2 sử dụng vì thép SVP33 bước chống nhỏ hơn 0,3/vì. Đối với đường lò trong đá bột kết: Sđ = 9,6 m2 sử dụng vì thép SVP33 bước chống bằng 0,5 m/vì; Sđ = 13 m2 sử dụng vì thép SVP33 bước chống bằng 0,5 m/vì; Sđ = 17,9 m2 sử dụng vì thép SVP33 lựa chọn bước chống bằng 0,3/vì. Đối với đường lò trong đá cát kết: Sđ = 9,6 m2 sử dụng vì thép SVP22 bước chống bằng từ 1 ÷ 1,5 m/vì; Sđ = 13 m2 sử dụng vì thép SVP27 bước chống bằng từ 1 ÷ 1,5 m/vì; Sđ = 17,9 m2 sử dụng vì thép SVP27 bước chống bằng từ 1 ÷ 1,5 m/vì. Tài liệu tham khảo Công ty CP than Mông Dương – Vinacomin, 2020. Bản vẽ mặt cắt địa chất tuyến AA. Công ty Cổ phần Tin học, Công nghệ, Môi trường - Vinacomin, 2020. Báo cáo kết quả thăm dò nâng cấp trữ lượng khu Trung tâm mỏ than Mông Dương. Rocscience. Phase2 - User‟s Guide, 2001. 编委会. 最新矿山井巷工程施工综合技术与规范实用手册. 吉林电子出版社, 2005 年 3 月.
340 Research on selection of svp steel resisting step for roaway at -250 ÷-300 level located under the waste dump of Mong Duong coal mine Huu Sa Nguyen1, Dao Viet Doan2,*, Van Kien Dang2 1 Baria - Vungtau University 2 Hanoi University of Mining and Geology *Corresponding author: daovietdoan@gmail.com Abstract Based on the result of paper “Overview the situation of rock pressure methods on the tunnels below the mining waste dump and developing the numericl simulation model in Mong Duong coal mine” in number 6-2022 in Mining Industry Magazine. This paper continues based on the geological cross-section of the AA route passing through the center of Mong Duong coal mine, which is also the location with the largest dumping height, using numerical simulation method by Phase2 software with the model height × width. by 600 × 800 m to simulate the study of the rock pressure acting on the steel support and to choose a reasonable steel frame for the drifts – 250 ÷ -300 located below the mine waste dump. The research options include the drift with excavation area (Sđ) of 9.6 m2, 13 m2 and 17.9 m2 dug through coal seam, siltstone, sandstone with steels SVP22, SVP27 and SVP33 with different grades of steel. the anti-survey step is 0.3 m/frame, 0.5 m/frame, 0.8 m/frame and 1 m/frame. From the results of internal force for anti- selective step resistance as follows: for furnace line in coal: Sđ = 9.6 m2 used because SVP27 steel resisting step is less than 0.3 m/frame; Sđ = 13 m2 used because of SVP33 steel, the resistance step is less than 0.3 m/frame; Sđ = 17.9 m2 used because steel SVP33 resisting step is less than 0.3/frame; For the kiln line in siltstone: Sđ = 9.6 m2 used for steel SVP33 with 0.5 m/frame; Sđ = 13 m2 used for steel SVP33 with 0.5 m/frame; Sđ = 17.9 m2 used because SVP33 steel chooses the resistance step equal to 0.3/frame; For the kiln line in sandstone: Sđ = 9.6 m2 used frame of SVP22 steel, the leveling step is from 1 ÷ 1.5 m/frame; Sđ = 13 m2 used frame of SVP27 steel step-by-step from 1 ÷ 1.5 m/frame; Sđ = 17.9 m2 used because of SVP27 steel step- by-step from 1 ÷ 1.5 m/frame. Key words: mining waste dump, internal force of SVP steel, SVP steel resisting step