Giáo trình Thi công giếng đứng: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 1 của giáo trình "Thi công giếng đứng" cung cấp cho học viên những nội dung về: khái niệm chung về giếng đứng; đặc điểm cấu tạo, phương pháp xác định hình dạng kích thước mặt cắt ngang giếng mỏ; xây dựng cổ và đáy giếng đứng; thi công giếng đứng bằng phương pháp khoan nổ mìn;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Thi công giếng đứng: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINHBỘ MÔN XÂY DỰNG MỎ VÀ CÔNG TRÌNH NGẦM GIÁO TRÌNHTHI CÔNG GIẾNG ĐỨNG BIÊN SOẠN: Ths. PHẠM QUANG THÀNH Quảng Ninh – 2017 CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ GIẾNG ĐỨNG Mở đầu Giếng đứng là tên gọi chung của các công trình ngầm có trục vuông góc hoặcgần vuông với phương nằm ngang, có độ sâu lớn hơn nhiều so với diện tích mặt cắtngang. Giếng đứng được xây dựng với nhiều mục đích khác nhau: thăm dò và khaithác thác khoáng sản có ích, thả vật liệu, điều áp trong xây dựng thuỷ điện ngầm,thông gió cho các đường hầm giao thông có chiều dài lớn...Tuỳ theo công dụng màgiếng đứng có cấu tạo và trang bị bên trong khác nhau, ví dụ với các giếng khai tháckhoáng sản có ích thì phải trang bị hệ thống cốt giếng phục vụ cho trục tải, với cácgiếng điều áp phải trang bị thêm họng cản...Giếng đứng thường có tuổi thọ lớn, đàoqua nhiều lớp đất đá có tính chất cơ lý khác nhau, có mức độ ngậm nước khác nhau.Bởi vậy, giếng thường được chống bằng các loại vỏ chống kiên cố, chống thấm nướcnhư bê tông, bê tông cốt thép liền khối. Tuy nhiên, trong trường hợp đào qua đất đákiên cố ổn định giếng có thể chỉ cần gia cố bằng neo, bê tông phun. Ở đây cũng cầnphân biệt giếng đứng với giếng mù. Cả giếng đứng và giếng mù đều có phương thẳngđứng hoặc gần như thẳng đứng, giếng đứng được đào trục tiếp từ trên mặt đất xuống;còn giếng mù được đào từ một đường lò trung gian xuống, như vậy nó không có lốithông trực tiếp với mặt đất. Công nghệ đào giếng đứng có nhiều điểm giống với công nghệ đào các đườnghầm nằm ngang, tuy nhiên khi thi công giếng đứng cần chú ý những điểm khác biệtsau:- Cao độ gương giếng thay đổi liên tục trong suốt quá trình thi công- Công tác nổ mìn đào giếng là một công việc khó khăn và nguy hiểm do diện tích thicông thường chật hẹp, ẩm ướt, tiếng ồn lớn.- Tiến độ đào thường thấp do đá thải phải di chuyển các thiết bị thi công trước và saumỗi lần nổ mìn, các thiết bị thi công bị giới hạn về khả năng làm việc- Hướng thi công theo phương thẳng đứng cho nên:+ Mọi vật đều hoạt động và đều có khả năng tự rơi theo hướng từ trên xuống dưới sứchút của trọng gây mất an toàn cho thi công+ Mọi phương tiện thi công và vận chuyển đều hoạt động trong một khoảng khônggiới hạn. Do đó, nếu con người và trang thiết bị muốn hoạt động trong không gian củatrang thiết bị khác thì phải ngừng toàn bộ hoạt động của trang thiết bị cũ và di chuyểntrang thiết bị cũ sang chỗ khác.+ Cũng vì các trang thiết bị vận tải hoạt động theo phương thẳng đứng cho nên để đảmbảo an toàn thì người ta phải thực hiện định hướng cho phương tiện; phương tiện đóphải hoạt động trong phạm vi cố định được định vị bằng hệ thống đường định hướng(cứng hoặc mềm). Chỉ khi tốc độ trục tải nhỏ hoặc trọng lượng trục không đáng kể thìcó thể không cần định hướng.+ Do điều kiện khó khăn khi hoạt động ở các tầng công tác trung gian (phần giao nhaugiữa giếng và các tầng khai thác) nên các vật chuyển động và các phương tiện vận tảiđều phải giảm tốc độ và có đoạn đường định hướng riêng. Xuất phát từ các đặc điểmcơ bản trên cho thấy quá trình thi công giếng rất phức tạp.Phương pháp thi công không tốt đồng nghĩa với việc không sử dụng hết diện tích mặtcắt ngang giếng và công suất của các trang thiết bị dẫn đến việc giảm tốc độ đào giếng,kéo dài thời gian thi công. Hầu hết các trang thiết bị hoạt động trong giếng phải có cáctính năng đặc biệt: Do diện tích mặt cắt ngang có hạn mà chiều sâu giếng rất lớn chonên khi trục tải người ta cố gắng hạn chế việc thay đổi tốc độ trục tải và đặc biệt là cầnhạn chế những điểm công tác trung gian.1.1.Công dụng của giếng đứngGiếng đứng được sử dụng nhiều trong lĩnh vực: - Công nghiệp khai thác khoáng sản (giếng chính, giếng phụ, giếng gió...) - Phục vụ cho công tác thăm dò địa chất (giếng thăm dò) - Phục vụ cho công tác điều áp trong các nhà máy thuỷ điện ngầm(giếng điều áp) - Phục vụ cho công tác thông gió trong thời gian sử dụng các công trình ngầmgiao thông có chiều dài lớn(giếng thông gió).•Trong khai thác mỏ giếng đứng được xây dựng nhằm mục đích để mở vỉa khai tháckhoáng sản ích dưới sâu như vận chuyển khoáng sản có ích và đất đá thải từ dướingầm lên mặt đất, đưa người thiết bị lên xuống mỏ, cung cấp vật liệu năng lượng, giósạch, thoát gió bẩn (hình 1.1)• Trong công tác khảo sát thăm dò giếng được xây dựng phục vụ cho việc khảo sátthăm dò tỉ mỉ các cấu tạo địa chất, xác định chi tiết đặc tính khoáng sàng, khoáng sảncó ích (giếng thăm dò).• Trong lĩnh vực thuỷ điện giếng đứng được xây dựng nhằm mục đích điều áp điềuhoà năng lượng nước khi đóng mở cửa van nhằm làm cho áp lực dòng nước tăng giảmtừ từ tránh hiện tượng sôi thuỷ lực làm ăn mòn cánh tuabin hoặc va đập gãy cánhtuabin của máy phát điện (giếng điều áp, giếng áp lực.. ...