Tạp chí
 
Năm 2026
 
Số 3 [06 - 2026], Năm thứ XXXV

Nghiên cứu cơ chế phá hủy vỏ chống hầm trạm bơm dưới tác động của dao động cưỡng bức

https://tapchi.hoimovietnam.vn/vi/archives?article=26031

  • Cơ quan:

    Trường Đại học Điện lực, 235 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội, Việt Nam

  • *Tác giả liên hệ:
    This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • Nhận bài: 09-03-2026
  • Sửa xong: 03-05-2026
  • Chấp nhận: 10-05-2026
  • Ngày đăng: 20-06-2026
Trang: 4 - 11
Lượt xem: 69
Xem onlineXem online
Lượt tải: 5
Tải về PDF
★★★★★Yêu thích: , Số lượt: 0
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
Bạn yêu thích

Tóm tắt:

Hầm bơm nước ở các mỏ than hầm lò với vai trò thu gom và thoát nước phục vụ duy trì sản xuất là công trình có tính chất quan trọng trong tổ hợp các công trình ngầm của hệ thống. Quá trình làm việc của hầm bơm ngoài chịu tải trọng đất đá xung quanh còn chịu tác dụng ảnh hưởng của vận hành các thiết bị trong hầm,… Thực tế sản xuất cho thấy, mặc dù hầm bơm được thiết kế với vỏ bê tông cốt thép dày, hiện tượng nứt và bong vỡ cục bộ vẫn xảy ra phổ biến. Bằng phương pháp phân tích giải tích dựa trên lý thuyết tương tác đá-kết cấu và tiêu chuẩn phá hoại Hoek-Brown nghiên cứu đã xác định việc đào hầm với tiết diện lớn (30 m2) ở độ sâu lớn tới (-520 m so với bề mặt địa hình) sinh ra vùng dẻo lan sâu 2,1 m vào nền đá, gây suy thoái nghiêm trọng độ cứng nền và chuyển hóa cơ chế chịu lực của vỏ chống sang nén-uốn kết hợp. Đặc biệt, dưới tác động của tải trọng dao động cưỡng bức từ tổ hợp máy bơm (1480 vòng/phút), hệ số khuếch đại động lực học được xác định đạt tới 2,71 lần, gây ra hiệu ứng tích lũy vi khe nứt do mỏi làm suy giảm 40 % cường độ chịu kéo của bê tông. Chỉ số trạng thái giới hạn tổng hợp tính toán được xấp sỉ 3,01 lần, chứng minh ứng suất kéo thực tế vượt gấp 3 lần ngưỡng an toàn của vật liệu. Kết quả nghiên cứu khẳng định sự cần thiết phải tích hợp thành phần nội lực uốn và hệ số động vào quy trình thiết kế, đồng thời đề xuất hướng ứng dụng giải pháp gia cố khối đá bằng hóa chất polyme để chủ động tiêu tán năng lượng rung động và bảo vệ kết cấu hầm bơm bền vững. Từ khóa: hầm bơm nước, tải trọng động, hệ số khuếch đại, phá hoại mỏi, gia cố hóa chất.

Trích dẫn
Phạm Quang Nam, 2026. Nghiên cứu cơ chế phá hủy vỏ chống hầm trạm bơm dưới tác động của dao động cưỡng bức, Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số XXXV, kỳ 3, tr. 4-11.
Tài liệu tham khảo

[1] Nguyễn Văn Đước và Võ Trọng Hùng, Công nghệ xây dựng công trình ngầm, tập 1-2, NXB Giao thông Vận tải, 1998.

[2] Trần Tuấn Minh, Giáo trình cơ sở thiết kế cấu tạo công trình ngầm, NXB Xây dựng, 2014.

[3] Nguyễn Quang Phích, Cơ học đá, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2007.

[4] Nghiêm Hữu Hạnh, Cơ học đá, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2004.

[5] Võ Trọng Hùng và Phùng Mạnh Đắc, Cơ học đá ứng dụng trong xây dựng công trình ngầm và khai thác mỏ, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2005.

[6] Nguyễn Sỹ Ngọc, Cơ học đá, NXB Giao thông Vận tải, Hà Nội, 2005.

[7] Trần Tuấn Minh, Giáo trình cơ học đá và khối đá, NXB Xây dựng, 2016.

[8] G. Kirsch, “Die Theorie der Elastizität und die Bedürfnisse der Festigkeitslehre,” Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, vol. 42, pp. 797-807, 1898.

[9] Công ty Cổ phần Tư vấn Đầu tư Mỏ và Công nghiệp - Vinacomin, Khai thác phần lò giếng mức +00÷-175 khu Vàng Danh - Mỏ than Vàng Danh, báo cáo kỹ thuật, 2019.

[10] E. Hoek and E. T. Brown, “Empirical strength criterion for rock masses,” Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, vol. 106, no. GT9, pp. 1013-1035, 1980.

[11] E. Hoek, C. Carranza-Torres and B. Corkum, “Hoek-Brown failure criterion - 2002 edition,” in Proceedings of NARMS-TAC Conference, Toronto, 2002, pp. 267-273.

[12] B. H. G. Brady and E. T. Brown, Rock Mechanics for Underground Mining, 3rd ed., Springer, 2006.

[13]. S.P. Timoshenko and J. M. Gere, Theory of Elastic Stability, McGraw-Hill, 1961.

[14]. A.K. Chopra, Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, 4th ed., Pearson, 2012.

[15]. N.S. Bulychev, Mekhanika podzemnykh sooruzheniy (Mechanics of Underground Structures), 2nd ed., Nedra, Moscow, 1994.

[16]. D.D. Barkan, Dynamics of Bases and Foundations, McGraw-Hill, New York, 1962.

Các bài báo khác