NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ ỔN ĐỊNH
LÕ DỌC VỈA THAN MỨC -103, VỈA 6 ĐÔNG MỞ RỘNG
T NG MỨC -150 ĐẾN MỨC -80, MỎ MẠO KHÊ
NGÔ DOÃN HÀO*

Research on the solution for improving the stability of drift at level -103, 6
seam to expand exploitation level from -150 to -80 at Mao Khe coal mine
Abstract: Coal drift at level -103 of 6 seam for expansion from level-150
to -80 at Mao Khe coal mine excavted in the coal seam. The structures of
coal seam are difficult, locally there are some unstable coal seams with
thin bevels, the coal seam includes of hard coal layers, sometimes soft
coal, loose, crushed can be collapsed. Properties of coal with the unit
weight γ = 1 56T/ 3, coefficient of hardness of coal by M.M Protodiakonov
f = 1 - 2, friction angle φ = 280.
Existing drift is unstable, the outside wooden plates of steel ribs around
drift are failure, the timber pillars are screwed, squeezed.
Cutting for increasing the cross section of drift and reinforcement by
suppliment timber are used. By the time drift is continuously failured,
making the difficult for transport, ventilation and drainage of drift.
After investigation, evaluation to find the causes of the unstable behaviors
in the drift at level -103 at 6 East seam to expand exploitation areas from 150 to -80, the cross section of drift is used with one center arch crown
and inclined wall with 830. Drift is supported by flexible steel ribs from 5
segments from SVP-27, spacing of them 0,7m is suitable solution and have
ontained high results.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ *
Trong những năm qua, các cơng ty khai thác
than hầm lị thuộc Tập đồn Cơng nghiệp ThanKhoáng sản Việt Nam đã và đang mở rộng diện
khai thác và khai thác xuống sâu Khi khai thác
xuống sâu, thƣờng gặp điều kiện địa chất mỏ
phức tạp; đặc biệt là khi gặp đất đá bở rời, mềm
yếu d n đến sạt lở gƣơng đào hoặc mất ổn định

ở các đƣờng lò đã đƣa vào sử dụng d n tới phải
xén, chống gia cƣờng liên tục S mất ổn định
của đƣờng lị đã d n tới chi phí trong khi đào lị
c ng nhƣ chi phí bảo vệ đƣờng lị suốt q trình
sử dụng sau này tăng cao, thậm chí có thể d n
*

i học Mỏ- ị Chấ
S 18 Ph Viê - Ph
-H N i

36

g ức Th g - Q. B c Từ Liê

tới mất an toàn cho ngƣời và thiết bị Có nhiều
nguyên nhân d n tới s mất ổn định của đƣờng
lò, song một trong những nguyên nhân quan
trọng là việc l a chọn hình dạng mặt cắt ngang
đƣờng lò và kết cấu chống chƣa th c s phù
hợp với điều kiện địa chất mỏ
2. THỰC TRẠN VÀ N UYÊN NHÂN
MẤT ỔN ĐỊNH Ở LÕ DỌC VỈ TH N -103
VỈ 6 ĐÔN MỞ RỘN TẦN -150/-80
MỎ MẠO HÊ
2.1. Đặ điể địa ất ỏ u vự ò dọ
vỉa t a -103 [8]:
- Đặc điểm vỉa than: vỉa 6 CB có cấu tạo
phức tạp, cục bộ một vài vị trí vỉa than khơng ổn
định uốn đảo vát mỏng, vỉa than bao g m các

lớp than cứng ánh kim, đôi chỗ là than cám
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021


mềm bở cuộn vỉa vị nhàu có thể gây trƣợt, tụt
lở, tại thƣợng đá số 4 vỉa than có xu hƣớng tách
vỉa làm 2 lớp: Lớp than vách và lớp than trụ, lớp
đá kẹp phân tách tƣơng đối dày từ 1,40 mét (cúp
15 mức -80) đến 3,80 mét, lớp than vách mỏng
có chiều dày 0,85 mét đến 1,80 mét Than có
trọng lƣợng thể tích γ = 1,56T/m3 (15,6kN/m3);
hệ số kiên cố f = 1÷2; góc ma sát trong = 280.
- Đặc điểm đá vách, trụ vỉa than:
+ Đặc điểm đá vách vỉa: Vách giả là đá sét
kết, đá sét than dày từ 0,60 ÷ 1,50 mét trung
bình là 1,00 mét (f=2÷4) Đặc điểm của lớp
vách giả là tƣơng đối mềm yếu, gặp nƣớc dễ bị
trƣơng lở Vách tr c tiếp là bột kết màu xám tro
phân lớp mỏng đến trung bình
+ Đặc điểm đá trụ vỉa: Trụ giả là đá sét kết
xen kẹp các lớp than mỏng, tƣơng đối mềm yếu,
gặp nƣớc dễ bị trƣơng lở, bóc lớp gây bùng nền
f = 2 ÷ 4 Chiều dày từ 0,50 ÷ 1,10 mét trung
bình là 0,80 mét Trụ tr c tiếp là sét, bột kết độ
cứng từ f= 4÷8
Nhiều vị trí tiếp giáp trụ vỉa than và than lớp
trụ bị uốn, đảo không ổn định, đôi chỗ là lớp
than cám cuộn mềm bở vò nhàu, than bị ép nén
bở rời, cuộn vỉa Vì vậy khi khai thác than lị
chợ, đào chống lị cần có biện pháp chống giữ

tránh để tụt nóc, trƣợt lở để đảm bảo an toàn
- Đặc điểm địa chất thủy văn: Phần địa hình
trên mặt gần khu v c có suối Bình Minh chảy
qua, nên khi vào mùa mƣa là điều kiện tốt để
cung cấp nƣớc cho tầng đá vách, d n đến điều
kiện địa chất thuỷ văn phức tạp, khi vào mùa
mƣa hầu hết lƣợng nƣớc ngấm chảy qua hệ
thống khe nứt và địa tầng lò c đã khai thác tầng
trên và lò chợ lớp vách đã khai thác chảy tr c
tiếp xuống nóc lị chợ đang khai thác lớp trụ
2.2. Cá t
số
ả ủa ò dọ vỉa
t a
ứ -103
Theo 9 , lò dọc vỉa than mức -103 có mặt
cát ngang dạng nóc hình vịm 1 tâm, tƣờng
th ng, đƣờng lò đƣợc chống giữ bằng thép SVP27 với kết cấu chống linh hoạt kích thƣớc loại 3
đoạn, bƣớc chống 0,7m Tiết diện đào chủ yếu
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021

là 8,4m2 ; Hình dạng và kích thƣớc mặt cắt
ngang đƣợc thể hiện trên hình 2 1 Lị đƣợc đào
qua vỉa than có hệ số kiên cố f= 1÷2

H h 2.1. M c
g g
g ị dọc
2
vỉ h -103, S = 8,4m [9].

Kích thƣớc đào: chiều rộng đào (Bđ) là
3,52m; chiều cao đào (Hđ) là 2,85m; bán kính
đào (Rđ) là 1,76m; chiều cao tƣờng (Ht) là
1,09m Kích thƣớc sử dụng: chiều rộng sử dụng
(Bsd) là 3,10m; chiều cao sử dụng (Hsd) là
2,63m; bán kính sử dụng (Rsd) là 1,55m; diện
tích sử dung 7,12m2.
2.3. iểu iệ
ất ổ đị
Đƣờng lị dọc vỉa than mức -103 đào qua
than và đá bột kết Phần trụ là đá bột kết hạt
mịn đến trung bình có màu xám, phân lớp dày
trung bình 0,2÷0,6m có hệ số kiên cố f= 4÷6
Phần vách là than có hệ số kiên cố f = 1÷2 Do
vỉa phân bố có hình dạng uốn lƣợn thay đổi
nên kích thƣớc và vị trí của trụ và vỉa khơng
ổn định
Qua khảo sát, thấy các chèn lò bằng gỗ bị
phá hủy, cột chống bị vặn, bóp mép Nhiều cột
chống bị biến dạng và bị đẩy vào khoảng trống
của đƣờng lò; lò bị thu hẹp kích thƣớc tiết diện
ngang, đặc biệt là bên phía vách lị Mỏ đã tiến
hành chống tăng cƣờng nhƣ đánh khn hoặc
cột bích Khn tăng cƣờng là các khung gỗ với
5 thìu; phía vách đƣợc tăng cƣờng bởi các cột
thủy l c Những biểu hiện mất ổn định của
37


đƣờng lò và các giải pháp chống gia cƣờng của

mỏ đƣợc thể hiện trên các hình 2 2
2.4. P
t
u ê
ất ổ
đị
ò dọ vỉa -103
Nguyên nhân mất ổn định của đƣờng lị có
thể là ngun nhân chủ quan, c ng có thể là
ngun nhân khách quan Chính vì vậy, để xác
định đƣợc đúng và đầy đủ nguyên nhân gây mất
ổn định đƣờng lị dọc vỉa -103chúng tơi đã tiến
hành khảo sát, đánh giá tất cả các khâu công

H h 2.2. Nhữ g bi

hiệ

ấ ổ

ị h giải há ch

* Sự phù hợp của hình dạng mặt cắt ngang
Qua khảo sát hiện trƣờng, c ng nhƣ qua
các tài liệu của phịng KCM- cơng ty Than
Mạo Khê cung cấp, chúng tôi nhận thấy áp l c
nóc và hơng là rất lớn Áp l c nóc và áp l c
hơng đã gây ra hiện tƣợng lún chân cột, hai
bên cột bị đẩy vào không gian đƣờng lị làm
giảm diện tích đƣờng lị Từ hiện tƣợng áp l c

gây ra mất ổn định chân cột chống nhƣ trên
chứng tỏ việc sử dụng hình dạng mặt cắt
ngang có dạng hình vịm bán nguyệt, tƣờng
th ng là chƣa hợp lý Vì vậy, cần thiết phải
l a chọn mặt cắt ngang đƣờng lị có dạng sao
cho giảm đƣợc s trƣợt lở của đất đá bên hông
38

việc từ thiết kế, chế tạo đến thi công lắp d ng
kết cấu chống nhƣ:
- S phù hợp của hình dạng mặt cắt ngang
đƣờng lò với đặc điểm áp l c mỏ;
- Kiểm tra bền của kết cấu chống đang
sử dụng;
- S phù hợp giữa cấu kiện của kết cấu với
biểu đ nội l c trong kết cấu chống;
- Thời điểm lắp d ng kết cấu chống;
- Loại hình kết cấu đang sử dụng

g gi c

g ị dọc vỉ -103

lị, từ đó giảm đƣợc áp l c ngang tác dụng lên
kết cấu chống Vì vậy, căn cứ vào đặc điểm,
trị số áp l c mỏ và các biểu hiện mất ổn định
của lò dọc vỉa -103 chúng tơi đề xuất hình
dạng mặt cắt ngang của lò dọc vỉa -103 là vòm
bán nguyệt, tƣờng xiên
* Kiểm tra, đánh giá bền kết cấu chống

đang sử dụng cho lị dọc vỉa than -103
Sau khi tính tốn nội l c theo các thơng số
đƣờng lị và loại hình kết cấu chống mà mỏ đã
sử dụng chúng tơi có giá trị nội l c của phần
cột và phần vòm nhƣ trên bảng 2 1 và 2 2; trên
cơ sở đó vẽ đƣợc biểu đ nội l c nhƣ trên
hình 2.3 và 2.4.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021


ả
XA
kN
15,24
15,24
15,24
15,24
15,24
15,24
15,24

STT
1-1
2-2
3-3
4-4
5-5
6-6
7-7


2.2. ả

STT

β

Yv

Xv

1-1
2-2
3-3
4-4
5-5
6-6
7-7

0
15
30
45
60
75
90

0,00
0,46
0,88
1,27

1,52
1,70
1,76

0,00
0,06
0,24
0,54
0,88
1,30
1,76

ồ

cc

iá trị ội ự

z2
m2
0
0,0625
0,1225
0,25
0,5625
1
1,1881

Vị trí z
m

0
0,25
0,35
0,5
0,75
1
1,09
ả

H h 2.3. Bi

2.1. ả

R
m
1,76
1,76
1,76
1,76
1,76
1,76
1,76

qs
kN/m
18,06
18,06
18,06
18,06
18,06

18,06
18,06

iá trị ội ự tr
ht
m
1,09
1,09
1,09
1,09
1,09
1,09
1,09

Qv M

qs
kN/m
18,06
18,06
18,06
18,06
18,06
18,06
18,06

e M

ầ


ột
Mx
kN.m
0,00
3,24
4,23
5,36
6,35
6,21
5,88
ầ vò

qn
kN/m
22,74
22,74
22,74
22,74
22,74
22,74
22,74

ố
Qy
kN
15,24
10,72
8,92
6,21
1,69

-2,82
-4,45

Nz
kN
-40,03
-40,03
-40,03
-40,03
-40,03
-40,03
-40,03

ố
Mx
kN.m
5,88
4,34
3,78
3,98
4,55
5,10
5,32

Qy
kN
-4,45
-2,23
-0,28
0,98

1,35
0,91
0,00

H h 2.4. Bi

ồ

Nz
kN
-40,03
-40,63
-40,19
-39,05
-37,70
-36,63
-36,23

c dọc N

Theo 7 , khung chống đƣợc kiểm tra bền
Wx - mômen chống uốn; cm3 ;  - hệ số giảm
ứng suất cho phép,  = 0,8;
M
N
theo điều kiện:  max  max 
  u 
N- l c dọc trục tại mặt cắt có Mmax, ứng với
Wx
 .F

Trong đó: u] - ứng suất cho phép của thép, trƣờng hợp trên N = -40,03 kN;
F- diện tích tiết diện của thép chọn làm khung
[u] = 2700 kG/cm2.
chống; cm2.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021

39


Sau khi tính tốn kiểm tra bền ta có:
max=488,15kG/cm2˂ u] = 2700 kG/cm2
Nh v y ế cấ ch g b g hé SVP - 27
ỏ chọ ã bề .
* Đánh giá sự phù hợp kết cấu chống:
- Qua kiểm tra bền thấy rằng, kết cấu chống
đủ bền, song ứng suất sinh ra trong kết cấu
tƣơng đối lớn; áp l c nền lò đáng kể tới
1,039kN m; Với áp l c nền nhƣ vậy có thể d n
tới bùng nền, thu nhỏ diện tích sử dụng, gây khó
khăn cho vận tải, thơng gió và thốt nƣớc;
- Từ biểu đ mơ men ở hình 2 3 thấy rằng mơ
men chỉ có giá trị dƣơng; Một kết cấu chống
làm việc ổn định thì cần phải có cả miền chịu
kéo và miền chịu nén; điều đó chứng tỏ loại
hình kết cấu chống linh hoạt 3 đoạn, hình vịm 1
tâm, cột th ng mà mỏ đang sử dụng là chƣa th c
s phù hợp với điều kiện áp l c mỏ
Chính vị vậy cần phải có một kết cấu chống
khác phù hợp hơn với điều kiện địa chất mỏ phức
tạp, áp l c lớn mà lò dọc vỉa than -103 đào qua

* Khảo sát đánh giá thời điểm lắp dựng kết
cấu chống
Theo 8 , kết cấu chống đƣợc mỏ lắp d ng
ngay khi khoảng trống đƣờng lị đƣợc tạo ra
Theo chúng tơi, thời điểm lắp d ng kết cấu
chống nhƣ vậy là hoàn toàn phù hợp với sơ đ
thi công phối hợp mà công ty Than Mạo Khê
đang sử dụng Việc lắp d ng kết cấu chống

đúng thời điểm nhƣ trên đã góp phần làm hạn
chế đƣợc việc tách lớp, s phát triển khe nứt thứ
sinh sau nổ mìn, hạn chế s phá hủy cấu trúc
khối đá xung quanh biên đƣờng lò.
* Khảo sát đánh giá s phù hợp giữa các cấu
kiện của kết cấu với biểu đ nội l c trong kết
cấu chống: Từ bảng kết quả tính nội l c phân bố
trong phần vòm và biểu đ nội l c cho khung
chống trên hình 2 3 thấy:
- Mặt cắt có giá trị l c cắt nhỏ nhất Qy=0kN
c ng là vị trí mơ men có giá trị nhỏ nhất
Mx=3,78kN m là mặt cắt tại vị trí β =350, tại vị trí
đó cột có chiều cao là 2300mm (tính cả chiều sâu
chơn cột chống) Xét về mặt kết cấu thì tại mặt
cắt có β =350 là vị trí đặt gơng liên kết xà và cột
chống hiệu quả về mặt chịu l c (tuy nhiên khi
thiết kế cụ thể cần chú ý thêm tới yếu tố thi cơng)
- Mỏ đã xác định vị trí nối xà và cột tại mặt
cắt có β1 = 46030’ nhƣ trên hình 2 5, vị trí này
cách mặt đất 2,370m Trên cơ sở đó, mỏ đã gia
cơng cấu kiện kết cấu chống có kích thƣớc nhƣ

hình 2 6 Với chiều cao cột chống là 2,544m,
theo chúng tôi c ng không dễ dàng cho việc vận
chyển và lắp d ng kết cấu với lị có diện tích
mặt cắt ngang đào là 8,4m2 và diện tích sử dụng
7,12m2 trong điều kiện ánh sáng còn hạn chế
của đƣờng lò Đây c ng là một trong những
nguyên nhân làm vỡ miệng cột, đứt gông liên
kết, nén, vặn gây mất ổn định kết cấu chống

H h 2.5. Sơ ồ xác ị h vị í gơ g iê
40

ế giữ x v c

ch

gc

ỏ

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021


H h 2.6. H h d

gv

ích h ớc cấ

3. ĐỀ XUẤT ẾT CẤU CHỐN PHÙ

HỢP CHO LÕ DỌC VỈ TH N -103
Qua khảo sát và theo [8] thấy lò dọc vỉa
than -103 có nhiều vị trí tiếp giáp trụ vỉa than
và than lớp trụ bị uốn, đảo không ổn định, đơi
chỗ là lớp than cám mềm bở vị nhàu; than bị
ép, nén bở rời Đá trụ là bột kết hạt mịn đến
trung bình, hệ số kiên cố f = 4÷6; vách là
than, hệ số kiên cố f = 1÷2 Từ th c tề mất ổn
định và điều kiện địa chất mỏ c ng nhƣ những
phân tích về nguyên nhân gây mất ổn định
đƣờng lị đã nêu ở trên chúng tơi đề xuất kết
cấu chống cho lò dọc vỉa than -103 là kết cấu
linh hoạt kích thƣớc 5 đoạn, cột xiên 83 0 bằng
thép SVP -27; bƣớc chống 0,7m; chèn lò bằng
gỗ trịn nhƣ mỏ đang sử dụng có đƣờng kính
(7÷10)cm.
3.1. Cá t
số t i t
ặt ắt a
t e
á đề xuất.
Hình dạng và kích thƣớc đào đƣợc thể
hiện trên hình 3 1. Lị có chiều rộng đào ở
chân vịm là 3,52m, ở nền lò là 3,25m;
chiều cao đào (h ng) là 2,85m; bán kính đào
(R ng ) là 1,76m; chiều cao tƣờng (H t ) là
1,09m. Chiều rộng sử dung (B sd ) là 3,10m ;
chiều cao sử dụng (H sd ) là 2,63m ; bán kính
sử dụng (R sd ) là 1,55m; tƣờng xiên 83 0 ;
diện tích sử dung 7,12m2 .

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021

iệ

h

g ch

gc

H h 3.1. H h d

ỏ

g ử dụ g [9]

g ích h ớc
ò -103, S =8,4m2

c

g

g

3.2. T
t á á ự đất đá
Để tính tốn áp l c, theo [7] sử dụng giả thuyết
của GS Tximbarevich Sơ đ nhƣ tính áp l c
theo GS. Tximbarevich thể hiện trên hình 3 2


H h 3.2. Sơ ồ á
c he giả h yế c
GS. Tximbarevich
41


- Tí h á
c c: áp l c nóc đƣợc đƣợc
tính theo cơng thức sau:
qn= 1,2. b1.noc.L, kN/vì
Trong đó: 1,2- hệ số vƣợt tải; b1- chiều cao

vịm phá hủy phía nóc;
L- bƣớc chống, L = 0,7m;
noc - trọng lƣợng thể tích của đất đá nóc lị
(kN/m3).

qn  1,2. .b1.L  1,2.15,6.1,375.0,7  22,74kN / vì.
 90 0   hong
c hơ g ị: q h   .L.(b1  hng ).tg 2 

2

 90 0  28 0 
  18,079kN / vì
 15,6.0,7.(1,375  2,85).tg 2 
2





, kN / vì.



- Tí h á

0
0
0
- Tính áp lực nền: q nen  2T . sin  90   .L  2.1,039. sin  90  28 .0,7  0,75kN / vì



2



3.3. T
t á ội ự tr
u
ố
- Sơ đ tính nội l c trong kết cấu chống đƣợc

H h 3.3. Sơ ồ xác ị h

i
ả


Mặt Vị trí z,
cắt
(m)
1-1
2-2
3-3
4-4
5-5
6-6
7-7

42

0
0,125
0,25
0,5
0,75
1,00
1,1

gc

3.1.

iá trị ội ự

22,74
22,74
22,74

22,74
22,74
22,74
22,74

2



thể hiện trên hình 3 3 và 3 4 Giá trị nội l c đƣợc
thể hiện trong bảng 3 1 và 3 2

c

qs,
qn,
(kN.m) (kN.m)
18,08
18,08
18,08
18,08
18,08
18,08
18,08



H h 3.4. Sơ ồ xác ị h
ầ


ột

i

c

g vò

ố

XA,
(kN)

VA,
(kN)

Mx,
(kN.m)

Qy,
(kN)

Nz,
(kN)

15,25
15,25
15,25
15,25
15,25

15,25
15,25

40,03
40,03
40,03
40,03
40,03
40,03
40,03

0,00
1,14
2,01
2,90
2,69
1,36
0,52

10,25
8,03
5,81
1,36
-3,09
-7,53
-9,31

-41,59
-41,32
-41,04

-40,50
-39,95
-39,41
-39,19

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021


ả

3.2.

iá trị ội ự tr

ầ vò

STT

,
độ

qs,
(kN.m)

qn,
(kN.m)

XA,
(kN)


VA,
(kN)

Mx,
(kN.m)

Qy,
(kN)

Nz,
(kN)

1-1
2-2
3-3
4-4
5-5
6-6
7-7

0
15
30
45
60
75
90

18,08
18,08

18,08
18,08
18,08
18,08
18,08

22,74
22,74
22,74
22,74
22,74
22,74
22,74

15,25
15,25
15,25
15,25
15,25
15,25
15,25

40,03
40,03
40,03
40,03
40,03
40,03
40,03


0,52
-1,03
-1,60
-1,41
-0,85
-0,31
-0,09

-4,58
-2,51
-0,52
0,78
1,21
0,84
0,00

-39,73
-39,33
-37,98
-36,08
-34,16
-32,78
-32,32

Biểu đ nội l c sinh ra trong kết cấu chống
đƣợc thể hiện trên hình 3 5 và hình 3 6
* Kiểm tra bền cho kết cấu chống: từ bảng
nội l c ta có:  Mmax >  Mmin nên:
M
N

 max  max 
  u 
Wx
.F
Trong đó: [  u ] - ứng suất cho phép của thép
SVP27, [  u ] = 2700 kG/cm2.
Wx - mômen chống uốn, Wx = 100,2 cm ; 
3

H h 3.5. Bi

ồ

cc

Qy và momen Mx

3.4. Xá đị
t ớ
i ti t ủa t
ấu ố t e
á đề xuất
- Xác định vị trí nối gơng giữa xà và cột
Qua bản giá trị nội l c thấy rằng, ứng suất
sinh ra trong kết cấu đề xuất là 142,127kG/cm2,
nhỏ hơn nhiều (bằng 29,1) ứng suất sinh ra
trong kết cấu chống mỏ đang sử dụng vớt cột
th ng là 488,15kG/cm2. Tuy nhiên việc thiết kế,
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021


- hệ số giảm ứng suất cho phép,  = 0,8;
N- l c dọc trục tại mặt cắt có Mmax, ứng với
trƣờng hợp trên N = -40,03 kN;
F- diện tích tiết diện của thép lịng máng
SVP27, F = 34,37 cm2.
Thay số ta có:  max = 142,127 kG/cm2 <

u   2700 kG/cm2

Do đó, kết cấu chống sử dụng đảm bảo
đủ bền.

H h 3.6. Bi

ồ

c dọc Nz

chế tạo kết cấu chống hợp lý không chỉ đáp ứng
về mặt kỹ thuật là tăng độ ổn định, tăng bền cho
kết cấu, mà nó cịn phải tạo điều kiện thuận lợi
cho việc thi công lắp d ng kết cấu chống
Từ yếu tố kỹ thuật và th c tế thi công nêu
trên, căn cứ vào giá trị nội l c đã tính, chúng tơi
l a chọn vị trí để nối xà nóc với xà bên và xà
bên với cột xiên nhƣ trên hình 3 7
43


H h 3.7. Sơ ồ xác ị h các vị í

iê ế x v c ch g

gơ g

Từ hình 3 7, chúng tơi thấy vị trí nối giữa xà
nóc với xà bên và và xà bên với cột xiên của kết
cấu chống thỏa mãn cả yếu tố kỹ thuật (cơ học)
và th c tế thi cơng là các vị trí sau:
+ Ví trí thứ nhất (vị trí nối gơng giữa cột xiên
với xà bên ): cách nền lò là 1,445m, tƣơng ứng
với góc 120, có giá trị momen Mx= - 0,8kN.m và
l c cắt Qy = -2,95kN; khung chống có chiều dài
1,962m (kể cả phần chân cột dƣới hố chân cột)

Tại vị trí này vừa thỏa mãn về điều kiện giá trị
nội l c nhỏ và vừa thỏa mãn điều kiện kích
thƣớc cấu kiện khung chống trong vận chuyển
và lắp d ng
+ Vị trí thứ 2 (vị trí nối xà bên và xà nóc):
cách nền lị là 2,205m, tƣơng ứng với góc 500,
có giá trị momen Mx = -1,25kN m và l c cắt
Qy=1,02kN; cột chống có chiều dài theo cung là
1,420m Tại vị trí này vừa thỏa mãn về điều
kiện giá trị nội l c nhỏ và vừa thỏa mãn điều
kiện kích thƣớc cấu kiện khung chống dễ dàng
với vận chuyển và lắp d ng trong không gian
hẹn hẹp của đƣờng lị
+ Khi đó chiều dài xà nóc có chiều dài theo
cung là 2,893m Với chiều dài xà nhƣ vậy
khơng gây khó khăn cho việc mang vác và c ng

thuận lợi cho việc lắp d ng khung chống
- ích h ớc chế
cấ iệ c
ế cấ
ch g he h ơ g á ề x ấ h h h 3.8.
Xà nóc bằng thép SVP27

Cột xiên 830

Xà bên

44

Đế chân cột

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021


Mối liên
kết giữa xà
Xà bên
bên với cột
xiên

ế cấ ch

Mối liên
kết giữa xà
bên với xà
nóc


H h 3.8. H h d g ích h ớc cấ
g i hh
ích h ớc
i5
he

Hình 3.9. Kết cấu chống linh hoạt kích thước
5 đoạn, vịm bán nguyệt, cột xiên 830 trên mặt
cắt ngang lò dọc vỉa than -103 theo phương án
đề xuất

Hình 3.10. Kết cấu chống linh hoạt kích thước
5 đoạn, vịm bán nguyệt, cột xiên 830
trên mặt cắt dọc lò dọc vỉa than -103
theo phương án đề xuất
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021

iệ
h ơ gá

ềx ấ.

Hình dạng, kích thƣớc kết cấu chống linh
hoạt kích thƣớc loại 5 đoạn, tƣờng xiên 83 0
bằng thép SVP 27 theo phƣơng án đề xuất trên
mặt cắt ngang và cắt dọc đƣờng lò dọc vỉa
than -103 Mạo Khê đƣợc thể hiện trên hình
3.9 và 3.10.
4. ẾT LUẬN

Trong thời gian tới, các cơng ty khai thác
Than trong Tập đồn cơng nghiệp ThanKhống sản Việt Nam nói chung và cơng ty
Than Mạo Khê nói riêng sẽ phải khai thác mở
rộng và khai thác xuống sâu Khi khai thác
xuống sâu khơng chỉ khó khăn về thốt nƣớc,
vận tải, thơng gió mà trong khi đào lị c ng
nhƣ trong suốt q trình sử dụng các đƣờng lò
thƣờng gặp áp l c lớn, d n đến đƣờng lị dễ
mất ổn định, thậm trí kết cấu chống có thể bị
phá hủy Độ ổn định và độ bền của kết cấu
chống giữ phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố
khách quan và chủ quan Tuy nhiên, trong
cùng một điều kiện mỏ địa chất, mà đặc biệt là
trong điều kiện kiện địa chất mỏ phức tạp thì
việc l a chọn đƣợc hình dạng mặt cắt ngang
đƣờng lị phù hợp và kết cấu chống hợp lý với
điều kiện địa chất mỏ sẽ nâng cao đƣợc độ ổn
định đƣờng lò Theo 1 , 2 , 3 , 4 , 5 trong
một số trƣờng hợp đào lò qua than hay đất đá
bở rời hoặc phân lớp mỏng, nứt n mạnh cần
thiết phải có s kết hợp tổng thể các giải pháp
45


từ l a chọn hình dạng mặt cắt ngang đƣờng lò
tới kết cấu chống giữ và giải pháp nâng cao
khả năng t mang tải của khối đá Trong thời
gian qua, mỏ Mạo Khê đã sử dụng mặt cắt
ngang đƣờng lò có dạng hình vịm 1 tâm,
tƣờng xiên 830 ; chống giữ bởi kết cấu chống

linh hoạt kích thƣớc loại 5 đoạn, chế tạo từ
thép SVP-27 với bƣớc chống 0,7m cho đƣờng
lò dọc vỉa than -103 diện sản xuất vỉa 6 Đông
mở rộng tầng -150/-80 đã nâng cao đƣợc độ
ổn định cho lị 6 .
TÀI LIỆU TH M

HẢO

1. Ngơ Dỗn Hào và nnk Báo cáo đề tài:
Nghiên cứu l a chọn kết cấu chống hợp lý cho
ngầm vận tải thơng gió mức -50  -150 khu III
vỉa 10; thƣợng thơng gió mức -50  -150 vỉa 11
và ga vòng 46, khu II, vỉa 14, DFH thuộc Công
ty Than Hà Lầm –TKV Năm 2008
2. Ngơ Dỗn Hào và nnk Báo cáo đề tài:
Nghiên cứu l a chọn kết cấu chống hợp lý cho
các đƣờng lị đào trong đá, trong than có điều
kiện địa chất không ổn định, than và đất đá
mềm yếu, bở rời thuộc Công ty Than Khe Chàm
–TKV Năm 2012

Ng

46

3. Ngơ Dỗn Hào và nnk. Báo cáo đề tài:
Nghiên cứu l a chọn kết cấu chống hợp lý cho
đƣờng dọc vỉa 6 +125 T II  T V, lò xuyên vỉa
+200-II thuộc Công ty Than Nam M u-TKV.

Năm 2012
4 Ngô Dỗn Hào và nnk Báo cáo đề tài:
Nghiên cứu, tính toán lập các giải pháp nâng
cao độ ổn định đƣờng lò đào qua khu v c địa
chất phức tạp trong Cơng ty Than Nam M uTKV Năm 2020
5 Ngơ Dỗn Hào và nnk Báo cáo đề tài:
Nghiên cứu, đề xuất giải pháp nâng cao độ ổn
định đƣờng lò xuyên vỉa mức +131 khu Đ ng
Vông thuộc công ty Than Uông Bí Năm 2020
6 Ngơ Dỗn Hào và nnk Báo cáo đề tài:
Nghiên cứu, đề xuất giải pháp nâng cao độ ổn
định các đƣờng lò đào trong than, đất đá bở rời,
mềm yếu thuộc công ty Than Mạo Khê –TKV.
Năm 2020
7 Phí Văn Lịch - Áp l c đất đá chống giữ
cơng trình ngầm Đại học Mỏ-Địa chất
Năm1971
8 Phịng địa chất trắc địa công ty Than Mạo
Khê Báo cáo địa chất, trắc địa khu mỏ
9 Phịng KCM cơng ty Than Mạo Khê Báo
cáo địa chất, trắc địa khu mỏ

i hả biệ : GS, TS ĐỖ NHƢ TRÁNG

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2 - 2021