Xây dựng nội dung quy trình kiểm định vì chống thép linh hoạt áp dụng trong các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh

 
trình thử nghiệm, liên tục gia tải theo các giá trị 
đã định, mức độ gia tải khống chế trong khoảng 
10±2 kN/phút.
Trên hình 3 thể hiện mô hình kiểm định trượt 
liên kết gông giữa xà và cột [3]. Mẫu thử nghiệm 
là 2 đoạn thép SVP dài 80÷100cm lồng vào nhau, 
đoạn ghép nối dài 40 cm và lắp gông kẹp theo 
yêu cầu kiểm định. Phương pháp thử nghiệm 
là đưa mẫu thử nghiệm đặt lên máy nén. Hai 
Hình 1. Một số phá hủy điển hình vì thép trong các đường lò vùng Quảng Ninh
 Hình 2. Mô hình kiểm định chịu lực vì chống thép
loại đứng và nằm ngang
 Cảm biến lực; 4- Hệ thống đo đạc trung - 3 ,2 ,1
tâm, 5- Camera tốc độ cao
 Hình 3. Mô hình kiểm định trượt liên kết gông giữa
xà và cột
 THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
17KHCNM SỐ 2/2019 * CNKT HẦM LÒ
đầu của mẫu thử nghiệm đặt trên tấm đệm thép. 
Dưới tác dụng của lực nén dọc trục, tiến hành 
kiểm định khớp ma sát thông qua giá trị lực nén 
và mức độ dịch chuyển trượt của mẫu. Khi kiểm 
định, tốc độ gia tải chậm, không quá 1 kN/s.
4. Xây dựng quy trình kiểm định vì chống 
thép linh hoạt cho các mỏ vùng Quảng Ninh
Để xây dựng các nội dung quy trình kiểm 
định vì chống thép linh hoạt hình vòm, các tác 
giả dựa trên cơ sở tham khảo các tiêu chuẩn 
của Trung Quốc, kết hợp phân tích điều kiện 
làm việc và các dạng phá hủy của vì chống thép 
tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh và từ đó 
đề xuất quy trình kiểm định vì chống thép linh 
hoạt hình vòm lòng máng (SVP) bao gồm các 
nội dung cơ bản sau:
4.1. Thiết bị và dụng cụ kiểm định [3] 
- Khuôn mẫu: Độ cong của xà và cột được đo 
và kiểm tra bằng các khuôn mẫu.
- Thiết bị kiểm định khả năng mang tải của vì 
chống:
+ Sử dụng thiết bị kiểm định hình tròn, đặt 
nằm trên mặt đất để kiểm định khả năng mang 
tải của vì chống thép hình vòm. 
+ Thiết bị kiểm định sử dụng kích thủy lực, bố 
trí tại các điểm gia tải. Mỗi kích thủy lực có khả 
năng gia tải không nhỏ hơn 150 kN.
- Thiết bị kiểm định khả năng mang tải của 
khớp ma sát: Sử dụng thiết bị kiểm định kiểu 
đứng, áp lực định mức không nhỏ hơn 150 kN, 
hành trình không nhỏ hơn 350 mm, và có thể tự 
động vẽ đường đặc tính khả năng mang tải và 
độ dịch chuyển trượt của mẫu thử nghiệm. Sai 
lệch đọc số của máy nén không quá 1%.
- Thước thẳng, thước cuộn: Để đo chiều dài 
ban đầu của khớp ma sát, chiều dài khớp ma 
sát ở trạng thái cứng, độ linh hoạt của khớp ma 
sát.
- Áp lực kế, lực kế: Dùng để đo lực từ máy 
nén, lực dọc trong bu lông gông.
- Cảm biến biến dạng hoặc máy thủy chuẩn: 
Sử dụng để đo độ võng, chuyển vị của khớp ma 
sát. Các dụng cụ có độ chính xác tới 0,1 mm. 
Cần chọn tính năng kĩ thuật của thiết bị phù hợp 
với giá trị đo độ võng, chuyển vị cần đo.
4.2. Lấy mẫu kiểm định [3] 
Sử dụng phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên 
đối với kiểm định xuất xưởng và kiểm định kết 
cấu. Cứ 500 bộ gông kẹp phân thành 1 lô, nhiều 
hơn 100 bộ hoặc ít hơn 500 bộ thì phân thành 
1 lô riêng.
- Kiểm định xuất xưởng cần lấy mẫu kiểm 
nghiệm ngẫu nhiên 6 bộ/1 lô sản phẩm.
- Kiểm định kết cấu cần lấy mẫu kiểm nghiệm 
ngẫu nhiên 3 bộ/ 1 lô sản phẩm.
- Chọn 2 đoạn thép SVP thẳng, dài 800 mm/
đoạn ghép lại với nhau, đoạn ghép nối dài 400 
mm và lắp đặt khớp ma sát theo yêu cầu.
4.3. Các hạng mục cần tiến hành kiểm 
định
Dựa vào phân tích điều kiện làm việc và các 
dạng phá hủy của vì chống thép hình vòm tại 
các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh đề xuất các 
hạng mục tiến hành kiểm tra theo bảng 1.
Bảng 1. Các hạng mục cần tiến hành kiểm định
TT Hạng mục kiểm tra Nội dung kiểm tra
1 Nguyên vật liệu
Kích thước hình dạng bên ngoài của thép; tính năng cơ học và 
thành phần hóa học
2 Cắt chế tạo thép hình
Độ vuông góc giữa đường tâm theo trục dọc của mặt cắt đầu xà, 
cột; sai lệch kích thước, độ cong vênh; tình trạng vết nứt vị trí 
đầu cắt xà và cột
3 Yêu cầu cán chế tạo
Sai lệch giữa bản mẫu xà và cột; tình trạng vết mứt đoạn đầu xà và 
cột; chiều dài đoạn đường thẳng và đoạn đường cong của xà, cột; 
lượng mở miệng rãnh của xà, cột.
4 Gông Các linh kiện có tính lắp lẫn; độ cứng của gông
5
Yêu cầu chịu tải và dịch chuyển 
trượt
Thử nghiệm khả năng chịu tải của vì chống; thử nghiệm dịch 
chuyển trượt giữa cột và xà chống
6 Lắp dựng vì chống
Tổng độ cao và chiều rộng sau khi lắp dựng vì chống; độ bằng 
phẳng sau khi lắp dựng vì chống; chiều dài đoạn gông nối sau 
khi lắp dựng vì chống.
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
18 KHCNM SỐ 2/2019 * CNKT HẦM LÒ
4.4. Yêu cầu kỹ thuật của xà, cột chống [5]
- Đoạn cong của xà và cột dùng bản mẫu 
để kiểm tra, sai số kích thước thiết kế so với 
bản mẫu không lớn hơn 0,5mm; khi xà nóc với 
bản mẫu khớp hai đầu thì độ sai lệch xà nóc 
và bản mẫu không lớn hơn 6mm, khi xà nóc và 
bản mẫu khớp nhau thì sai lệch giữa hai đầu và 
bản mẫu đều không lớn hơn 4mm; khi cột chống 
đoạn thẳng với bản mẫu khớp nhau thì sai lệch 
giữa đầu đường cong và bản mẫu không lớn 
hơn 5mm;
- Tính năng cơ học và thành phần hóa học 
của thép hình phải phù hợp với tiêu chuẩn mục 
5.1.2 của tiêu chuẩn GB/T 4697-2008, mục 5.3 
tiêu chuẩn Q/HBKJ 019-2007Trung Quốc
- Độ sai lệch về trọng lượng, hình dạng bên 
ngoài, kích thước thép hình dựa theo các quy 
định tiêu chuẩn liên quan GB 4697, YB (T) 46, 
MT 143 của Trung Quốc hoặc các tiêu chuẩn 
của Việt Nam.
- Sau khi cắt thép hình, mặt cắt đầu thép phải 
vuông góc với đường tâm theo chiều dọc trục 
của thép, sai số độ lệch vuông góc mặt cắt đoạn 
đầu không được lớn hơn 2mm
- Sau khi cắt thép hình, cần làm sạch các ba 
via, đường viền, lồi lõm, ô xi hóa bám trên thép 
hình;
- Sau khi cắt thép không được có hiện tượng 
nứt nẻ ở đầu mặt cắt, nếu có cần hàn hoặc mài 
bằng;
- Sau khi cán chế tạo thành hình xà nóc, cột, 
đoạn cong cần phải cong trơn, đoạn đường 
thẳng của chân chống giao với đoạn cong của 
chân chống phải trơn đều không có hiện tượng 
lượn sóng;
- Sau khi chế tạo xong, hai đầu xà, bộ phận 
đầu đường cong cột chống không được phép có 
vết nứt theo phương ngang, chiều dài vết nứt 
theo phương dọc không lớn hơn 80mm;
- Sau khi chế tạo xong xà nóc, cột chống, 
chiều dài đoạn đường thẳng hai đầu đường 
cong của cột và hai đầu của xà nóc đối với vì 
chống SVP 18,25 không lớn hơn 120mm, đối 
với vì chống thép SVP 29,36 không lớn hơn 
80mm.
- Sau khi thành sản phẩm, xà cột vì chống 
thép SVP 18,25, sai lệch độ cong lớn nhất toàn 
chiều dài không lớn hơn 3mm; đối với xà cột vì 
chống thép SVP 29, 36 không lớn hơn 4mm;
- Sau khi xà cột vì chống thành sản phẩm, 
lượng mở miệng của máng thép hình không 
vượt quá 4mm.
- Các linh kiện của gông cần gia công có tính 
lắp lẫn nhau được, ốc vít cần có thể lắp vào hai 
gông ở trạng thái thẳng;
- Khi vì chống thép SVP có diện tích tiết 
diện S ≤ 10m2, độ sai lệch chiều cao cho phép 
là ±30mm, độ sai lệch chiều rộng cho phép là 
±40mm; khi diện tích tiết diện vì chống S ≥ 10m2, 
độ sai lệch chiều cao cho phép là ±40mm, độ sai 
lệch chiều rộng cho phép là ±50mm.
- Sau khi lắp đặt vì chống thép SVP, tại mỗi 
khớp nối vì chống, độ sai lệch cho phép về chiều 
dài hai khớp nối là ±5mm.
- Trong đá mềm, chân cột vì chống thép SVP 
bắt buộc phải hàn đế, kích thước đế phải phù 
hợp với yêu cầu của thiết kế.
- Khi diện tích tiết diện vì chống S ≤ 10m2, độ 
sai lệch cho phép theo mặt phẳng vì chống là 
±40mm; khi diện tích tiết diện S > 10m2, độ lệch 
sai lệch cho phép theo mặt phẳng vì chống là 
±60mm.
- Lực kháng làm việc ban đầu và lực kháng 
làm việc định mức của vì chống thép SVP phải 
không nhỏ hơn quy định trong tiêu chuẩn MT.T 
882-2000 (quy phạm Trung Quốc).
- Khi lực kháng làm việc của vì chống thép 
SVP đạt từ 1¸1,5 lần lực kháng làm việc định 
mức thì tổng lượng dịch chuyển trượt của khớp 
nối linh hoạt thép SVP không nhỏ hơn giá trị quy 
định trong tiêu chuẩn MT.T 882-2000 (quy phạm 
Trung Quốc)..
- Khi tổng lượng dịch chuyển trượt của khớp 
nối linh hoạt và lực kháng làm việc của vì chống 
thép SVP thoả mãn yêu cầu trong tiêu chuẩn 
MT.T 882-2000 thì các cấu kiện vì chống và 
gông sẽ không xuất hiện các vết rạn nứt.
4.5. Trình tự kiểm định về chịu lực của vì 
chống [5]
Bước 1: Đưa cột vì chống vào ổ chân cột trên 
khung kiểm định, chân cột phải tiếp xúc hoàn 
toàn với đáy ổ chân cột. Tiến hành dịch chuyển 
2 ổ chân cột sao cho đảm bảo chiều rộng thiết 
kế. Sau đó xiết chặt đai ốc cố định ổ chân cột 
trên khung kiểm định.
Bước 2: Lắp dựng hoàn thiện vì chống, đo 
chiều rộng và chiều cao vì chống và các kích 
thước từ 1-6 thể hiện trên hình 4a sau khi lắp 
 THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
19KHCNM SỐ 2/2019 * CNKT HẦM LÒ
dựng.
Bước 3: Căn cứ vào vị trí khớp ma sát của vì 
chống bố trí các điểm gia tải như trong hình 4b. 
Lực gia tải dự kiến ban đầu tại mỗi điểm không 
lớn hơn 10 kN.
Bước 4: Đo chiều dài ban đầu khớp ma sát.
Bước 5: Tiến hành gia tải: các kích thủy lực 
tại các điểm gia tải thể hiện trên hình 4b. Trong 
quá trình kiểm định, mức độ gia tải khống chế 
trong khoảng (10±2 kN/phút). Tải trong tác dụng 
F1 = F2 = F3 = 2F4 = 2F5 =2F6 = 2F7 (trong trường 
hợp đất đá xung quanh đồng nhất); F1 = F2 = 2F3 
= 2F4 = 2F5 =2F6 = 2F7 (trong trường hợp đất đá 
phân lớp nghiêng tải trọng bất đối xứng).
 Trong đó, F1÷F7 là các lực tác động lên vì 
chống tại các điểm gia tải.
Trong quá trình gia tải, ghi chép khả năng 
mang tải ban đầu, khả năng mang tải định mức, 
chiều dài khớp ma sát và độ linh hoạt khớp ma 
sát vào sổ theo dõi.
Trong quá trình gia tải, nếu:
- Khả năng mang tải ban đầu không thỏa mãn 
thì tạm dừng kiểm định và điều chỉnh lại đai ốc 
gông liên kết. Khi điều chỉnh quá 3 lần mà khả 
năng mang tải của vì chống vẫn không đạt yêu 
cầu thì kết thúc quá trình kiểm định.
- Khả năng mang tải của vì chống trong phạm 
vi từ 1÷1,5 lần khả năng mang tải định mức và 
độ linh hoạt của khớp ma sát đạt giá trị quy định 
ở tiêu chuẩn kiểm định vì chống thép SVP hình 
vòm thì dừng kiểm định, quan sát xem vì chống 
có xuất hiện vết nứt không.
- Khả năng mang tải của vì chống lớn hơn 
khả năng mang tải định mức nhưng tổng mức 
dịch chuyển trượt của khớp ma sát không thỏa 
mãn hoặc tổng mức dịch chuyển trượt của khớp 
ma sát đạt 1,5 lần giá trị quy định nhưng khả 
năng mang tải chưa đạt được khả năng mang 
tải định mức thì tạm dừng kiểm định, điều chỉnh 
lại đai ốc gông rồi mới tiếp tục, nhưng số lần 
điều chỉnh không quá 3 lần.
4.6. Trình tự kiểm định mức độ trượt của 
khớp ma sát [7]
Bước 1: Đưa mẫu thử nghiệm đặt lên máy 
nén, hai đầu của mẫu thử nghiệm phải đặt trên 
tấm đệm thép
Bước 2: Tiến hành kiểm định khả năng mang 
tải và mức dịch chuyển trượt của mẫu thử 
nghiệm dưới tác dụng của áp lực dọc trục, thể 
hiện trên hình 5
- Khi kiểm định, tốc độ gia tải phải chậm, tốc 
độ gia tải lớn nhất không quá 1 KN/s.
- Trong quá trình gia tải, liên tục ghi chép giá 
trị khả năng mang tải và vị trí dịch chuyển, đồng 
thời vẽ đường đặc tính mối quan hệ giữa khả 
năng mang tải làm việc và mức độ dịch chuyển 
trượt. 
- Mỗi loại khớp ma sát phải thử nghiệm 3 lần, 
kết quả thử nghiệm của mỗi lần phải phù hợp 
với quy định trong tiêu chuẩn kiểm định vì chống 
thép hình vòm.
- Khi làm kiểm định lặp lại, phải thay thế đồng 
thời cả mẫu thử thép SVP và khớp ma sát.
- Sử dụng dụng cụ đo góc kiểm tra các góc 
nghiêng.
4.7. Kết quả kiểm định
- Ghi chép số liệu kiểm định
- Đánh giá kết quả kiểm định
- Báo cáo kết quả kiểm định: 
5. Kết luận và kiến nghị
Việc kiểm định kết cấu chống trước khi đưa 
vào sử dụng là rất quan trọng và cần thiết để 
kiểm soát được chất lượng của kết cấu chống. 
Cho đến nay, ngành than Việt Nam vẫn chưa 
có các tiêu chuẩn kiểm định kết cấu chống lò 
nói chung và vì chống thép linh hoạt nói riêng. 
Trên cơ sở phân tích điều kiện sử dụng vì chống 
thép tại các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh 
a. Kiểm tra kích thước sau lắp đựng; b. Vị trí các 
điểm đặt lực gia tải
Hình 4. Các vị trí kiểm tra kích thước và điểm đặt lực
Hình 5. Mô hình kiểm định khớp ma sát
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
20 KHCNM SỐ 2/2019 * CNKT HẦM LÒ
và tham khảo các tiêu chuẩn kiểm định của 
Trung Quốc, bài báo đề xuất nội dung quy trình 
kiểm định vì chống thép linh hoạt SVP hình vòm. 
Cũng qua đây, đề nghị các đơn vị quản lý của 
ngành than giao cho các đơn vị trực thuộc biên 
soạn tiêu chuẩn kiểm định và đầu tư xây dựng 
phòng kiểm định chất lượng vì chống trước khi 
đưa vào sử dụng để đảm bảo an toàn chống 
giữ các đường lò trong điều kiện khai thác ngày 
càng xuống sâu.
Tài liệu tham khảo:
[1] Tiêu chuẩn MT/T 882-2000. Năm 2000. 
Điều kiện kỹ thuật và phương pháp thử nghiệm 
Tiêu chuẩn ngành than, Trung Quốc.
[2] Tiêu chuẩn MT195-89. Năm 1989. Điều 
kiện kỹ thuật chế tạo vì chống linh hoạt kích 
thước thép chữ U dùng trong mỏ, Tiêu chuẩn bộ 
năng lượng, Trung Quốc.
[3] Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin. 
2015. Báo cáo tổng kế Đề tài: nghiên cứu, xây 
dựng tiêu chuẩn và quy trình kiểm định vì chống 
lò trong các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.
[4] Tiêu chuẩn Q/HBKJ 019-2007. Năm 2007 
Vì chống thép SVP linh hoạt chữ U dùng trong 
mỏ Trung Quốc. 
[5] Tiêu chuẩn MT.T 882-2000. Năm 2000. 
Đặc tính kỹ thuật và phương pháp thử nghiệm 
vì chống thép chữ U hình vòm linh hoạt, Trung 
Quốc.
[6] Tiêu chuẩn MT 326-1993. Năm 1993. 
Gông kẹp của vì chống thép chữ U linh hoạt, 
Trung Quốc.
[7] Tiêu chuẩn GB/T 4697 -2008. Năm 2008. 
Chống giữ các đường lò trong mỏ bằng thép 
chữ U.
Establishment of the content and regulation of inspecting standards for flexible 
steel supporting structures applied to Quang Ninh underground coal mines
 Khieu Thi Ha
 Vietnam Infrastructure Construction Investment 
 and Consulting Joint Stock Company
 Dao Viet Doan
 Hanoi University of Mining and Geology 
Summary:
The paper analyzes the mining conditions and forms of domed flexible steel structures destruction 
used in China, proposes of the models and inspecting standards for flexible steel supporting structures 
applied to Quang Ninh underground coal mines