Nghiên cứu lựa chọn bước chống vì thép cho đường lò nằm dưới bãi thải bằng phương pháp số

Hoạt động khai thác mỏ hầm lò tại các khu vực có bãi thải mỏ phía trên thường đối mặt với thách thức lớn về ổn định kết cấu đường lò, do hiện tượng nén lún, bóp méo và biến dạng dưới tác động của áp lực nhân tạo từ khối đất đá thải. Hiện nay, việc lựa chọn bước chống cho các đường lò này vẫn chủ yếu dựa trên kinh nghiệm và hệ số kiên cố của đá, chưa xét đến các yếu tố áp lực từ bãi thải. Nghiên cứu này nhằm giải quyết hạn chế đó bằng cách áp dụng phương pháp số để mô phỏng và tính toán một cách khoa học, từ đó đề xuất các bước chống vì thép hợp lý, góp phần nâng cao an toàn và hiệu quả trong khai thác mỏ dưới điều kiện địa chất phức tạp.

Kỹ sư mỏ, nhà nghiên cứu địa kỹ thuật, và các chuyên gia trong lĩnh vực xây dựng công trình ngầm, đặc biệt là trong ngành than dưới điều kiện bãi thải.

Nghiên cứu này tiếp nối một công trình trước đó, tập trung phân tích áp lực tác dụng lên đường lò nằm dưới bãi thải mỏ tại mỏ than Mông Dương, đặc biệt là tại mặt cắt địa chất AA nơi có chiều cao đổ thải lớn nhất. Sử dụng phần mềm Phase2, một mô hình số có kích thước 500x800 m đã được xây dựng để mô phỏng điều kiện địa chất và tính toán nội lực trong vì chống thép. Các tác giả đã khảo sát các loại bước chống vì thép SVP27 khác nhau (0,3 m/vì, 0,5 m/vì, 0,8 m/vì và 1 m/vì) cho đường lò có diện tích đào 19,7 m² ở độ sâu -100 đến -150m, đào qua đá bột kết và cát kết. Kết quả mô phỏng cho thấy sự phân bố ứng suất trong mô hình phù hợp với lý thuyết áp lực khối đá, và nội lực trong vì chống (lực dọc, mô men) được tính toán chi tiết. Từ đó, nghiên cứu đề xuất bước chống hợp lý là 0,8 m/vì đối với đường lò trong đá bột kết và từ 1÷1,5 m/vì đối với đường lò trong đá cát kết. Các khuyến nghị này mang lại giá trị ứng dụng cao, giúp tối ưu hóa thiết kế và lựa chọn vì chống, đảm bảo an toàn và giảm thiểu rủi ro trong quá trình xây dựng và vận hành đường lò hầm lò dưới bãi thải mỏ.