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
Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ
Luận án này tập trung giải quyết vấn đề phức tạp về dịch chuyển và biến dạng đất đá trong khai thác lò chợ cơ giới vỉa dày tại các mỏ than hầm lò Quảng Ninh, nơi các khoảng trống lớn được tạo ra do đặc điểm vỉa than dày. Mục tiêu chính là xác lập cơ sở khoa học và phương pháp luận để xây dựng mô hình biến động địa cơ, từ đó xác định các quy luật dịch chuyển biến dạng của địa tầng đất đá và bề mặt đất.
Nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm tổng quan về mô hình địa cơ mỏ, khảo sát điều kiện địa chất và tính chất cơ lý đất đá vùng than Quảng Ninh trong điều kiện khai thác vỉa dày, phát triển phương pháp luận khoa học cho việc xây dựng mô hình biến động địa cơ, và xác định các điều kiện biên cho mô hình thông qua xử lý số liệu quan trắc thực địa. Luận án cũng ứng dụng mô hình này để xác định quy luật dịch chuyển biến dạng khi khai thác vỉa dày bằng lò chợ cơ giới hóa, đặc biệt tại mỏ Nam Mẫu.
Các phương pháp nghiên cứu chính gồm đo đạc thực địa tại các trạm quan trắc để kiểm chứng mô hình và xây dựng hàm đường cong tiêu chuẩn vùng Quảng Ninh, sử dụng phương pháp lý thuyết dựa trên nền tảng số (phần tử hữu hạn) để giải bài toán mô hình địa cơ, và hồi quy thống kê để xác định mối quan hệ giữa các thông số đàn hồi và độ lún cực đại.
Những điểm mới của luận án bao gồm việc lần đầu tiên ở Việt Nam xây dựng các hàm đường cong tiêu chuẩn S(z), F(z), F'(z) phục vụ dự báo dịch chuyển biến dạng vùng than Quảng Ninh, xác định mối quan hệ giữa mô đun đàn hồi khối đá mỏ và độ lún cực đại từ kết quả quan trắc thực địa, và xác định hệ số giảm bền K=1,24. Công trình này đóng góp vào việc dự báo dịch chuyển biến dạng và phá hủy khối đá, đặc biệt là quy luật dịch chuyển biến dạng và phá hủy đá vách lò chợ cơ giới hóa khai thác hạ trần thu hồi than nóc vỉa V7 mỏ than Nam Mẫu, nâng cao ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong việc dự báo và đảm bảo an toàn khai thác.