Giáo trình Hình học mỏ: Phần 2 - ThS. Ngô Thị Hài

CHƯƠNG 5 . HÌNH HỌC HỐ KHỐNG SẢN CĨ ÍCH
DẠNG PHẲNG (TẤM)
5.1. THÀNH PHẦN THẾ NẰM CỦA LỚP KHOÁNG SẢN
5.1.1.Thành phần thế nằm của vỉa
Những đại lượng góc, chiều dài xác định được ở từng điểm hay từng vùng,
tổng hợp lại cho ta khái niệm về hình dạng vỉa và gọi là thành phần thế nằm của
vỉa . Thành phần thế nằm của vỉa bao gồm :
a.Vị trí vỉa trong không gian mà ở đấy ta đã tiến hành đo đạc, thăm dị
b.Góc phương vị và góc dốc của bề mặt vỉa
c.Chiều sâu của vỉa
d.Chiều dày của vỉa
Thành phần thế nằm của vỉa có thể được xác định trực tiếp hoặc gián tiếp.
5.1.2. Một số định nghĩa :
- Đường phương của vỉa là đường nằm ngang trong mặt phẳng vách hoặc
mặt phẳng trụ vỉa. Tập hợp các đường phương ở những độ cao khác nhau cho
phép ta mô tả dạng vỉa bằng các đường đồng mức.
Hướng đường phương của vỉa là hướng mà khi nhìn về phía ấy thì độ dốc
xi về phía phải đường phương.
- Đường dốc của vỉa vng góc với đường phương.
- Chiều dày của vỉa theo hướng cho trước là khoảng cách giữa vách và trụ
vỉa theo hướng đó.
- Chiều sâu của vỉa tại một điểm cho trước là khoảng cách từ mặt đất đến
điểm ấy và được ký hiệu là h.
-Đường lộ vỉa là đường có độ sâu của vỉa h = 0 hoặc bằng chiều dày lớp
đất bồi.
5.2. XÁC ĐỊNH TOẠ ĐỘ ĐIỂM LỖ KHOAN GẶP VỈA
Khi xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa , ngoài các đại lượng : toạ độ
miệng lỗ khoan (x0, y0, z0), góc nghiêng (), góc phương vị (), chiều dài trục lỗ
khoan (L), ta cần phải biết độ cong trục lỗ khoan.
Do nhiều nguyên nhân về địa chất, dụng cụ và kỹ thuật khoan mà trục lỗ
khoan có thể bị cong theo hướng dốc hoặc hướng nằm ngang (góc phương vị).

Để xác định xem lỗ khoan cong theo hướng nào , ta phải xác định góc
phương vị () và góc dốc () của trục lỗ khoan tại từng điểm trên trục lỗ khoan
bằng dụng cụ riêng gọi là máy đo độ cong lỗ khoan.(Dụng cụ điều khiển mũi
khoan, tiếng Nga gọi là klin , dụng cụ kiểm tra các lỗ khoan gọi là karôta).
Nếu lỗ khoan đi qua những lớp đất đá khác nhau với chiều dày lớn thì điểm
đo là chỗ tiếp giáp của các lớp đất đá.
Độ cong lỗ khoan có thể xảy ra 3 trường hợp : Trục lỗ khoan là đường thẳng
; trục lỗ khoan cong trong mặt phẳng đứng ; trục lỗ khoan cong cả trong mặt phẳng
đứng , cả trong mặt phẳng ngang.
Dưới đây ta xét từng trường hợp trên :
5.2.1.Trường hợp trục lỗ khoan là đường thẳng :
(Góc phương vị  và góc dốc  của trục lỗ khoan không thay đổi)
42


Giả sử từ điểm O (Xo , Yo , Zo ), khoan lỗ khoan (LK) gặp vỉa có góc dốc
, góc phương vị  và chiều dài L.
Cần xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa A(XA , YA , ZA ).
Bài giải :
Từ hình V – 1,ta tính được độ chênh cao (h) và chiều dài ngang (d) :
h = Lsin ;
(V - 1)
d = Lcos ;
(V – 2)
Số gia toạ độ và độ chênh cao giữa miệng lỗ khoan (O) và điểm lỗ khoan
gặp vỉa (A) là :
XOA = d . cos = Lcos . cos
(V - 3)
YOA = d . sin = Lcos . sin
(V - 4)

hOA = Lsin
O


L

h
X
d



A

o’

XA
Xo



a

o’ d
Yo

YA

Y

Hình V- 1.Xác định toạ độ điểm LK gặp vỉa khi trục LK là đường thẳng

Như vậy toạ độ điểm LK gặp vỉa (A) sẽ là :
XA = XO + XOA = Lcos . cos
YA = YO + YOA = Lcos . sin
ZA = ZO + hOA = Lsin

(V - 5)
(V - 6)
(V - 7)

5.2.2.Trường hợp trục lỗ khoan cong trong mặt phẳng đứng :
(Góc phương vị  khơng đổi ; góc dốc  thay đổi )
Giả sử từ điểm O (Xo , Yo , Zo ), khoan lỗ khoan (LK) gặp vỉa có góc phương
vị  và góc dốc 0.
Tại các điểm 1, 2, 3, … với chiều dài l1, l2, l3, … đo độ cong lỗ khoan, thấy
góc phương vị  khơng đổi, cịn góc dốc được các giá trị tương ứng 1, 2,
43


3 , ….Chiều dài từ miệng lỗ khoan đến điểm gặp vỉa (A) là L. Cần xác định toạ
độ điểm lỗ khoan gặp vỉa A(XA , YA , ZA ).
Bài giải :
Bài toán được giải theo 2 phương pháp .
a.Phương pháp đồ giải :
-Trước tiên xây dựng mặt cắt đứng theo trục lỗ khoan .Cách làm như sau :
Kẻ đường nằm ngang, trên đó chọn điểm O bất kỳ (hình V – 2).
Từ O kẻ đường thẳng có góc dốc 0 , trên đó đặt chiều dài l1/2 được điểm 1’.
850

xo

O

750

z0 o



1’’

2’’

0

l1
2 1’ 1
l1
2

yo

1 l2

h

650

2 2’

l2 2
2 2

550
A
450
100

n’’ A’’

xa
200

300

400

n’ l n
n
2 n

zA

ya
500

l’

A

b)

a)
Hình V – 2 : Xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa
Trường hợp trục lỗ khoan cong trong mặt phẳng đứng

Tại 1’ kẻ đoạn thẳng có góc dốc 1, trên đó đặt chiều dài l1/2 , được điểm
1;Theo đường thẳng 1’1 đặt đoan l2/2 , được điểm 2’ ;
Tại 2’ kẻ đoạn thẳng có góc dốc 2, trên đó đặt đoan l2/2 , được điểm 2 ;…
Cứ làm như vậy ta sẽ được các điểm 3’ , 3 , 4’ , 4 ,…, n’ , n, A .
Nếu điểm A khơng trùng với n , ta tìm chiều dài l’ = L -  li . Đặt đoạn
thẳng l’ có góc dốc n được điểm A (hình V – 2b).
Độ dài OA” = d là chiều dài ngang của trục lỗ khoan . Trên bản đồ, từ điểm
O (Xo , Yo ) kẻ đường thẳng có góc phương vị  , đặt chiều dài d ta được điểm A
.
Từ A dóng ra 2 trục toạ độ sẽ xác định được XA, YA (hình V – 2a ).
Độ cao điểm A được xác định từ mặt cắt đừng : ZA = Z0 – h
b.Phương pháp giải tích :
Từ hình V – 2 , ta thấy toạ độ, độ cao điểm LK gặp vỉa A có thể tính được
như sau :
 n li

XA = X0 +   (cos  i - 1 + cos  i ) + l' cos  n  cos
(V – 8)
i =1 2


44

 n li

YA = Y0 +  

i =1 2

 n li

(cos  i - 1 + cos  i ) + l' cos  n  sin

(V – 9)



(sin  i - 1 + sin  i ) + l' sin  n 

ZA = Z0 -  

i =1 2

(V – 10)



5.2.3.Trường hợp trục lỗ khoan cong cả trong mặt phẳng đứng cả trong mặt
phẳng ngang: (Góc phương vị  và góc dốc  đều thay đổi )
Giả sử từ điểm O(Xo, Yo, Zo ), khoan lỗ khoan (LK) gặp vỉa có góc phương
vị 0 và góc dốc 0.Lỗ khoan gặp vỉa tại điểm A cách miệng lỗ khoan một đoạn
L (theo đường cong).
Tại các điểm 1, 2, 3, …,n đo được góc dốc 1 , 2 , 3 , …,n và góc phương

vị 1 , 2 , 3 , …,n ; độ dài giữa các điểm đo tương ứng là l1 , l2 , l3 , …, ln .
Hãy xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa A(XA , YA , ZA ).
Bài giải :
a.Phương pháp đồ giải :
Trước tiên ta xây dựng mặt cắt đứng theo trục lỗ khoan .Cách xây dựng mặt
cắt được tiến hành như đã trình bày ở mục II.1 (hình V – 3b)
800

xo O
700

z0 o

0

yo

1

2”

2 2’
l2 2
2 2

h

2

n’ l n

n
2 n

n
n”

xa
250

n’’ A’’

1 l2

500

400
150

2’’

l1
2 1’ 1
l1
2

1”
600

1’’
0

350

450

A

zA

ya
550

l’

A

b)

a)
Hình V – 3 : Xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa
Trường hợp trục LK cong cả mặt phẳng ngang , cả trong mặt phẳng đứng

Trên bản vẽ từ điểm O(Xo , Yo) kẻ đường thẳng có góc phương vị 0 , trên
đó đặt đoạn O1” lấy từ mặt cắt (hình V-3a) được điểm 1”.
Từ điểm 1” kẻ đường thẳng có góc phương vị 1 , trên đó đặt đoạn 1”2”
lấy từ mặt cắt, được điểm 2”.Cứ làm tương tự như vậy cho đến điểm lỗ khoan gặp
vỉa A .
Từ A dóng ra 2 trục toạ độ ta xác định được XA , YA (hình V-3a).
Từ mặt cắt ta xác định được độ cao điểm A là ZA (hình V-3b).
b.Phương pháp giải tích :

45


Tương tự như trường hợp 1, ta có thể tính toạ độ, độ cao điểm lỗ khoan gặp
vỉa (A) trong trường hợp này như sau :
l
2

n −1

l
i =1  2

XA = X0 + 1 cos0 cos0 +   i +

l i +1 
l
 cosi cosi + n cosn cosn
2 
2

n −1
l
l1
l l 
cos0 sin0 +   i + i +1  cosi sini + n cosnsinn
2 
2
2
i =1  2




l
n − 1
 l1

ZA = Z0 -  sin  0 +   li + li + 1  sin  + n sin  n 
i 2
2
2 
2

i = 1



YA = Y0 +

(V – 11)
(V – 12)
(V – 13)

5.3. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG VỊ VÀ ĐỘ DỐC CỦA VỈA
5.3.1.Phương pháp trực tiếp :
Phương pháp này được ứng dụng khi có các điểm lộ vỉa tự nhiên hay nhân
tạo.các điểm này phải là các điểm đặc trưng ở bề mặt vách hoặc trụ vỉa, nơi tiếp
giáp với đất đá và phải tương đối phẳng.Nếu bề mặt đó gồ ghề, lượn sóng thì đặt
quyển sách, vở , tấm gỗ,… lên đó để tạo nên bề mặt phẳng đặc trưng.
Dùng la bàn địa chất hoặc la bàn treo và vòng bán nguyệt để xác định góc

phương vị và độ dốc (góc dốc) của vỉa.
Nếu vỉa có độ dốc lớn thì xác định hướng dốc và góc dốc trước, sau đó xác
định góc phương vị.Nếu vỉa dốc thoải thì tiến hành ngược lại.
Trực tiếp xác định góc phương vị và góc dốc bằng la bàn treo và vòng bán
nguyệt thường được tiến hành ở những lò đang khai thác.Người ta dùng dây căng
trong mặt phẳng tiếp giáp giữa vỉa và đất đá theo hướng phương vị và hướng dốc.
Góc phương vị xác định bằng la bàn phải được hiệu chỉnh độ lệch từ của
vùng đo.
Độ chính xác của việc xác định góc phương vị và góc dốc bằng la bàn treo
và vịng bán nguyệt cao hơn việc đo bằng la bàn địa chất vì nó có độ chính xác
đọc số lớn hơn và có diện tích lộ vỉa rộng hơn.
5.3.2.Phương pháp gián tiếp :
Xác định góc phương vị và góc dốc của vỉa bằng phương pháp gián tiếp
được ứng dụng khi lộ vỉa xuất hiện ở lò xuyên vỉa hoặc khi cần xác định góc
phương vị và góc dốc trung bình của cả khu vực.
Tuỳ theo điều kiện cụ thể mà áp dụng một trong các phương pháp sau :
a.Phương pháp dây chéo :
- Phương pháp đồ giải :
Thực chất là xác định góc phương vị và góc dốc của vỉa theo 2 - 3 hướng ở
những lộ vỉa lớn, sau đó lấy trị trung bình làm kết quả.
Hình V-4a, b mơ tả lộ vỉa ở giếng đứng thăm dò và lò xuyên vỉa.
Trong mặt phẳng lộ vỉa lấy 2 hướng AB, AC hoặc AB, CD. Dùng la bàn
treo và vòng bán nguyệt để xác định thành phần thế nằm (góc phương vị 1 , 2
và góc dốc 1 , 2) của chúng.

46


Dựa vào thành phần thế nằm của 2 hướng vừa xác định để xác định thế nằm
của vỉa.Cách xác định như sau :

Từ điểm O theo góc phương vị 1 , 2 dựng được OB, OC. (hình V-4c).
Trên hướng OB lấy một điểm bất kỳ (điểm 1), tại đó dựng góc 1(góc dốc
của hướng OB).Từ O dựng OO’ ⊥ OB , cắt 1O’ tại O’ ; đoạn OO’ là chênh cao
X
c)
giữa điểm 1 và điểm O.
b)

a)

X

o”

o’

90º-2

A
II

C

D

A
II

I
I

o’”

C





o 1
1
2
q

B

2

B

1
B

C

Hình V – 4 : Xác định thế nằm của vỉa bằng phương pháp dây chéo

Từ O dựng OO” ⊥ OC và bằng OO’ ; tại O” dựng góc 90º - 2 (2 là góc dốc
của OC ), cắt OC tại 2.
Ta thấy điểm 1, 2, cùng nằm trong mặt phẳng vỉa, cùng có một độ cao. Cho

nên 2-1 là đường phương của vỉa; góc hợp bởi trục ox và đường 21 là góc phương
vị () của vỉa .
Để xác định góc dốc () của vỉa ta làm như sau :
Từ O kẻ Oq ⊥ 21 ; kẻ OO”’ ⊥ Oq và bằng OO’ được điểm O”’. Nối O”’ q ; góc
OqO”’ =  là góc dốc của vỉa.
- Phương pháp giải tích :
Theo phương trình 2 đường thẳng nằm trong cùng một mặt phẳng cắt nhau,
ta xác định được các trị số M, N, P như sau :
M = cos2sin2sin1 – cos1cos1sin2
(V – 14)
N = - (cos2 cos2sin1 – cos1cos1sin2)
(V – 15)
P = cos1 cos1cos2sin2 – cos1cos2sin1cos2
(V – 16)
Góc phương vị () và góc dốc () của vỉa được tính theo cơng thức :
M
tg = N

P

; cos =

M

2

+N +P
2

2

hay tg =

M

2

+N

P

2

(V – 17)

b.Theo toạ độ 3 điểm :
Giả sử có 3 lỗ khoan gặp vỉa : A(XA,YA,ZA) ; B(XB,YB,ZB) ; C(XC,YC,ZC).
(trong đó : ZA, ZB, ZC là độ cao các điểm lỗ khoan gặp vỉa)
Cần xác định góc phương vị () và góc dốc () của vỉa đó.
-Phương pháp đồ giải :
Đưa 3 điểm lỗ khoan gặp vỉa lên bản vẽ và ghi độ cao ở bên cạnh .
Ví dụ có 3 điểm A41, B31, C36 như hình V – 5 .
Trên đường A41B31 tìm điểm có độ cao 36 (E36).Ta thấy điểm C36 và E36
cùng nằm tromg mặt phẳng vỉa, cùng độ cao nên nó là đường phương của vỉa. Từ
47


đó dễ dàng xác định được góc phương vị () của vỉa (hình V – 5).
A41

M




N



E36

C36

B31

Hình V – 5 : Xác định thế nằm của vỉa theo toạ độ 3 điểm

Để xác định độ dốc của vỉa ta làm như sau : Từ A hạ đường vng góc với
CE (AN ⊥ CE) và cũng từ A kẻ AM ⊥ AN , tại A đặt đoạn AM bằng độ chênh cao
giữa A và CE, ở đây là 5 ( 5 = 41 – 36).Nối MN, góc ANM =  là góc dốc của vỉa
cần xác định.
Góc dốc () của vỉa cũng có thể được xác định bằng cách từ B hạ đường
vng góc với CE (cách tiến hành tương tự như trên).
- Phương pháp giải tích :
Chọn một trong 3 điểm A, B, C làm điểm giao nhau của 2 đường thẳng đi
qua điểm đó và 2 điểm cịn lại. Khi đó, ta lập được phương trình của 2 đường
thẳng cắt nhau như các công thức (V-14) ; (V-15) ; (V-16) , rồi tính góc phương
vị () và góc dốc () của vỉa theo cơng thức (V-17).
Trong đó : 1 , 1 , 2 , 2 là góc phương vị và góc dốc của 2 đường thẳng
cắt nhau (xác định bằng cách giải bài toán Trắc địa nghịch).

c.Theo bản đồ địa hình :
Dựa vào đường lộ vỉa được mơ tả trên bản đồ địa hình để xác định góc
phương vị () và góc dốc () của vỉa. Có 2 trường hợp như sau :
- Trường hợp vỉa dốc đứng :Đường lộ vỉa là đường thẳng, nó khơng phụ
thuộc vào điều kiện địa hình và trùng với đường phương của vỉa . Như vậy , góc
phương vị của đường phương cũng chính là góc phương vị của vỉa.Cịn góc dốc
() của vỉa bằng 90º.(Hình V – 6)
b)

a)

240
230

220
210

Hình V – 6: Trường hợp vỉa dốc đứng

48

200


-Trường hợp vỉa dốc thoải : Đường lộ vỉa sẽ cắt các đường đồng mức của
bề mặt địa hình (hình V – 7)
Trên bản đồ địa hình tìm 2 điểm
B
đường lộ vỉa cắt đường đồng mức
D

bất kỳ nào đấy .Ví dụ : trên hình
x

V – 7, đường AB cắt đường đồng
80
M

K
mức 70, đường CD cắt đường 60.
Đường AB, đường CD chính là
70
A
đường phương của vỉa ( Vì A, B
cùng có độ cao 70; C, D cùng có
60
độ cao 60 ). Để xác định góc
C
phương vị của vỉa , từ A hoặc B,
hoặc C, hoặc D ta kẻ trục X ;đo
HìnhV – 7: Trường hợp vỉa dốc thoải
giá trị góc  . Để nâng cao độ
chính xác có thể xác định góc  ở
một số vị trí,rồi lấy trị trung bình làm kết quả.
Để xác định góc dốc () của vỉa, từ B ( hoặc A) kẻ đường BK ⊥ CD ; BK
là hình chiếu đường dốc vỉa . Đặt đoạn BM ⊥ BK và có độ dài bằng độ chênh cao
giữa B và K . Nối KM; góc BKM =  là góc dốc cần xác định.Thơng thường phải
xác định một số giá trị ở một số điểm rồi lấy trung bình.
5.4. CHIỀU DÀY, CHIỀU SÂU CỦA VỈA
5.4.1.Chiều dày vỉa :
a.Các loại chiều dày :Trên hình V – 8a mơ tả các dạng chiều dày vỉa :

1.Chiều dày thực ( mH ) là đoạn thẳng từ điểm đã cho của vỉa theo đường
pháp tuyến giữa bề mặt vách và bề mặt trụ.
2.Chiều dày thẳng đứng ( mb ) là đoạn thẳng giữa vách và trụ vỉa theo
phương thẳng đứng qua điểm đã cho.
3.Chiều dày ngang ( ml ) là đoạn thẳng nằm ngang ngắn nhất tại điểm đã
cho giữa mặt phẳng vách và mặt phẳng trụ .
4.Chiều dày thấy được – còn gọi là chiều dày biểu kiến ( mc ) là đoạn thẳng
giữa vách và trụ vỉa theo phương đã cho.
5.Chiều dày trung bình ( mt ) là thương số giữa thể tích khống sản và diện
tích nó chiếm.
LK

b)
0.43
0.20

0.20

0.20

Chiều dày đây đủ
Chiều dày KT

a)

ml

mb

49

0.50
0.60
0.50
0.80
0.40
1..20


Hình V – 8 : Các dạng chiều dày vỉa

6.Chiều dày công nghiệp : Nếu thân quặng được cấu tạo bởi nhiều lớp riêng
biệt, thì ngồi các chiều dày đã nêu ở trên cịn có các chiều dày cơng nghiệp sau
đây (hình V-8b) :
- Chiều dày đầy đủ : là tổng chiều dày của tất cả các lớp;
- Chiều dày công nghiệp : là giới hạn chiều dày bé nhất , mà trong điều kiện
cụ thể nào đó có thể khai thác được ;
- Chiều dày khai thác : là tổng chiều dày khoáng sản và đất đá kẹp nằm
trong vùng khai thác ;
- Chiều dày lấy ra : là tổng chiều dày khoáng sản khai thác được .
b.Các bài toán về chiều dày :
Khi biết chiều dày thấy được (chiều dày biểu kiến) theo một hướng nào đó
ta sẽ xác định được các chiều dày khác .
Ví dụ 1 : Biết thành phần thế nằm của vỉa là  , . Theo hướng nằm ngang
A – 2 đo được chiều dày nằm ngang là ml’ . Hướng A – 2 lệch với hướng A – 1
(hướng vng góc với đường phương của vỉa ) nột góc  .
Hãy xác định chiều dày ngang ( ml ) , chiều dày thẳng đứng (mb) , chiều
dày thực ( mH ).
Bài giải : Từ bài ra ta vẽ được hình V – 9.
b)

a)

x

A-1
ml 1

A


1
 ml
o



mb


mH

’

C
mb

2

m l’

B

A

A-2
m l’

A

2
’

mH’
C’

B



Hình V-9 : Xác định chiều dày ngang, chiều dày đứng, chiều dày thực,
khi biết chiều dày ngang theo hướng bất kỳ

Từ hình V – 9a, ta đo được chiều dày ngang (ml) ; cũng có thể tính chiều
dày ngang theo cơng thức :
ml = ml’ cos
(V – 18)
Để xác định chiều dày đứng (mb) , chiều dày thực (mH) , ta dựng mặt cắt
đứng đi qua A-1 (hình V-9b), từ đó có thể đo được mb và mH .Các chiều dày này
cũng có thể được tính theo cơng thức :
mH = mlsin = ml’ cos sin

(V-19)
mb = mH sec = ml’ cos sin sec = ml’ costg
(V-20)
Cần chú ý rằng : Nếu ta dựng mặt cắt đứng đi qua A-2 thì chiều dày thẳng
đứng (mb) khơng thay đổi, cịn chiều dày mH’ khơng phản ánh đúng chiều dày
50


thực của vỉa , thường thì mH’ > mH ; mức độ lớn hơn nhiều hay ít phụ thuộc vào
góc  lớn hay nhỏ.Có thể tính mH’ theo cơng thức (V – 21)
mH’ = ml’sin’
(V-21)
Trong đó góc ’ được tính theo cơng thức : tg’ = mb / ml’ .
Ví dụ 2 : Biết thành phần thế nằm của vỉa là  ,  .Khoan lỗ khoan xuyên
vỉa có thành phần thế năm 0 , 0 và có điểm A là điểm lỗ khoan gặp vỉa ; điểm C
là điểm lỗ khoan ra khỏi vỉa. Chiều dày AC = mC . Tại A và C đo được góc dốc
của vỉa là ’ . Cần xác định chiều dày thẳng đứng (mb), chiều dày thực (mH) và
chiều dày ngang (ml) của vỉa ?
Bài giải :Trước tiên, dựng mặt cắt đứng đi qua trục lỗ khoan, ta có AC = mC
là chiều dày biểu kiến của vỉa theo trục lỗ khoan (hình V – 10a).
a)

b)
x

0

A
 ’

m l’
ml
mH

’


mc

D
mH’

mb
’



0

C’



m l’



C

B

Hình V – 10 : Xác định chiều dày ngang, chiều dày đứng,
chiều dày thực, khi biết chiều dày biểu kiến (mc)

Từ C dựng đường trụ vỉa theo hướng lỗ khoan với góc dốc ’ . Từ A kẻ
đường thẳng đứng AB cắt đường trụ vỉa vừa dựng tại B. Ta có AB = m b là chiều
dày thẳng đứng của vỉa.
Từ B dựng đường trụ vỉa với góc dốc  .
Từ A dựng đường AD vng góc với đường trụ vỉa vừa dựng, đoạn AD =
mH là chiều dày thực của vỉa.
Trên mặt cắt ta xác định được chiều dày ngang (ml’)theo hướng trục lỗ
khoan. Để xác định chiều dày ngang thực (ml) của vỉa có thể bằng đồ giải (xem
hình V – 10b) hoặc bằng gải tích ( cơng thức V – 22) :
ml = ml’ cos
(V – 22)
Trong đó :  = 0 – (  - 90º )
[ = 0 -  mà  =  - 90º nên  = 0 – (  - 90º )]
5.4. 2. Chiều sâu của vỉa
Chiều sâu của vỉa tại điểm nào đó là khoảng cách thẳng đứng từ mặt đất
đến điểm đó.
Chiều sâu của vỉa có thể xác định trực tiếp từ miệng giếng đứng thăm dò
đến điểm gặp vỉa.

51


Đối với những cơng trình thăm dị bằng giếng nghiêng hay lỗ khoan
nghiêng thì chiều sâu của vỉa được xác định gián tiếp bằng đồ giải hay giải tích
như đã trình bày ở mục II ( Xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa ).
Chiều sâu của vỉa còn có thể xác định bằng phương pháp trừ bề mặt cấp địa

hình (lấy bình đồ đẳng cao bề mặt địa hình vùng chứa vỉa trừ đi bình đồ đẳng cao
bề mặt vách vỉa).
5.5. HÌNH HỌC HỐ KIẾN TRÚC KHỐNG SẢN
5.5.1. Mơ tả bề mặt vách (hoặc trụ) lớp khống sản
a.Khái quát :
Bề mặt trụ là bề mặt ranh giới giữa khống sản với đất đá có sự hoạt động
sớm hơn.
Bề mặt vách là bề mặt ranh giới giữa khoáng sản với đất đá có sự hoạt
động muộn hơn.
Nếu khơng xác định được sự trưởng thành của đất đá và khoáng sản thì bề
mặt trụ là bề mặt ranh giới giữa khống sản với đất đá nằm dưới nó , cịn bề mặt
vách là bề mặt ranh giới giữa khoáng sản với đất đá nằm trên nó.
Trong hình học mỏ, bề mặt vách hoặc bề mặt trụ vỉa được mô tả bằng các
đường đồng mức, lấy mặt phẳng nằm ngang làm mặt phẳng chiếu.
Bình đồ trên đó mơ tả các đường đẳng trị của bề mặt vách (hoặc trụ ) gọi là
bình đồ đẳng trị vách (hoặc trụ).
b.Cách xây dựng :
- Trên bình đồ đưa tất cả các giếng thăm dị và lỗ khoan thăm dò gặp vỉa
theo toạ độ của chúng. Ghi số giếng hoặc số lỗ khoan ở tử số, còn mẫu số ghi độ
cao điểm giếng hay lỗ khoan gặp vỉa ( hoặc ra khỏi vỉa).
- Dựa vào độ cao những điểm đó, bằng phép nội suy để xây dựng bình đồ
đẳng trị vách (hoặc trụ). Cần chú ý đến điều kiện địa chất , như : đứt gẫy, sụt lở,
uốn nếp, . . .
Đối với những vỉa dốc đứng thì bề mặt vách (hoặc trụ) được xây dựng trên
mặt chiếu đứng.Mặt phẳng chiếu là mặt phảng đứng song song với đường phương
của vỉa.
5.5.2.Bình đồ đẳng dày :
a.Khái quát :
Đường đẳng dày là tập hợp các điểm trên bề mặt thân quặng có cùng giá
trị chiều dày.

Tập hợp các đường đẳng dày của thân quặng ta được bình đồ đẳng dày.
Đường đẳng dày có thể mơ tả chiều dày đứng, ngang, thực.
Đường đẳng dày đứng lấy mặt phẳng nằm ngang làm mặt phẳng chiếu.
Đường đẳng dày ngang lấy mặt phẳng đứng làm mặt phẳng chiếu.
Đường đẳng dày thực lấy mặt phẳng song song với đường dốc và đường
phương làm mặt phẳng chiếu.
Bình đồ đẳng dày là bề mặt quy ước, trong thực tế khơng có bề mặt đó.
b.Phương pháp xây dựng bình đồ đẳng dày :
- Phương pháp trực tiếp :
52


+ Đưa tất cả các cơng trình thăm dị (giếng và lỗ khoan) gặp vỉa lên bản vẽ
theo toạ độ của chúng.Bên cạnh ghi giá trị chiều dày mà ta cần xét (nghĩa là thống
nhất một loại chiều dày đứng, ngang, thực).
+ Bằng phương pháp nội suy, tiền hành vẽ các đường đẳng dày theo khoảng
cao đều đã cho(hình V- 11c chọn khoảng cao đều là 1m)

-Phương pháp gián tiếp :
+ Bằng phép trừ bề mặt cấp địa hình (lấy bình đồ đẳng trị vách trừ đi bình
đồ đẳng trị trụ);
+ Dựa vào các mặt cắt địa chất được xây dựng theo các tuyến thăm dò.Trên
mặt cắt ta xác định được giá trị chiều dày là số chẵn (số nguyên).Đưa các điểm
chiều dày là số nguyên lên bản vẽ ; nối các điểm có cùng chiều dày ta sẽ có các
đường đẳng dày.Nếu vỉa có đứt gãy kiến tạo hay phá hoại địa chất thì đường đẳng
dày bị đứt quãng.
Dựa vào bình đồ đẳng dày ta tính được trữ lượng khống sản trong vùng và
có thể xác định được ranh giới khai thác lộ thiên hay hầm lò theo tỷ lệ đất bóc và
quặng khai thác .
5.5.3.Bình đồ đẳng sâu :

a.Khái quát :
Tập hợp tất cả các điểm bề mặt thân quặng có cùng độ sâu gọi là đường
đẳng sâu.Tập hợp tất cả các đường đẳng sâu của một thân quặng ta được bình đồ
đẳng sâu của thân quặng đó.
Bình đồ đẳng sâu là bề mặt quy ước, trong thực tế khơng có bề mặt đó.
Bình đồ đẳng sâu bề mặt vách là tập hợp những đường có cùng độ sâu nằm
trên bề mặt vách và nó chính là bình đồ đẳng dày lớp đất, đá phủ.Bình đồ đẳng
sâu bề mặt trụ là tập hợp những đường có cùng độ sâu nằm trên bề mặt trụ.
Bình đồ đẳng sâu ln ln lấy mặt phẳng nằm ngang làm mặt phẳng chiếu.
Bình đồ đẳng sâu được sử dụng để xác định đường lộ vỉa, xác định độ sâu
thân quặng tại điểm cần thiết nào đấy, xác định hệ số đất bóc và khống sản khai
thác (lấy bình đồ đẳng dày chia cho bình đồ đẳng sâu).
b.Cách xây dựng bình đồ đẳng sâu :
-Phương pháp trực tiếp :
Dựa vào kết quả thu được ở các điểm thăm dị có quạng, ta đưa lên bản vẽ
theo toạ độ (x,y) của chúng, bên cạnh ghi độ sâu điểm thăm dò gặp vỉa (hoặc ra
khỏi vỉa).Bằng phép nội suy ta vẽ được đường đẳng sâu vách (hoặc trụ).
Cần chú ý : đối với các cơng trình thăm dị nghiêng (giếng nghiêng, lỗ
khoan nghiêng) thì toạ độ đưa lên bản vẽ là toạ độ điểm thăm dò gặp vỉa (hoặc ra
khỏi vỉa).
-Phương pháp gián tiếp :
Bằng phép trừ bề mặt cấp địa hình (lấy bình đồ bề mặt cấp địa hình trừ đi
bình đồ đẳng trị vách hoặc trụ vỉa , ta được bình đồ đẳng sâu vách hoặc trụ vỉa).
------------------------------------53


Câu hỏi ơn tập chương V
1/ Trình bày các phương pháp xác định toạ độ điểm lỗ khoan gặp vỉa ?
2/Có mấy phương pháp xác định góc phương vị và góc dốc của vỉa ? Là
những phương pháp nào? Trình bày nội dung các phương pháp ấy?

3/Có mấy loại chiều dày vỉa ? Cách xác định?
4/Thế nào là chiều sâu của vỉa ? Cách xác định?
5/ Phương pháp xây dựng bình đồ đẳng dày, bình đồ đẳng sâu của vỉa ?
Chương 6 .HÌNH HỌC HỐ SỰ PHÂN BỐ TÍNH CHẤT VẬT CHẤT
KHỐNG SẢN CĨ ÍCH
6.1.SỐ LIỆU BAN ĐẦU ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KHOÁNG SẢN
6.1.1.Khái niệm chung :
Ở chương V chúng ta đã nghiên cứu xác định thế nằm của khống sản hữu
ích dạng tấm.Những yếu tố này giúp ta xác định được hình dạng thân quặng,
hướng chạy, hướng dốc, chiều dày, độ sâu sản trạng của vỉa,…Tuy nhiên việc
nghiên cứu về vỉa quặng còn phải xét thêm các thành phần cấu tạo và chất
lượng,hàm lượng khống sản có ích.Có như vậy mới có những quyết định đúng
đắn về việc khai thác và sử dụng quặng hợp lý, có hiệu quả.
Mơ tả tính chất địa chất và khai thác của mỏ khống sản hữu ích bằng cách
xây dựng bản đồ cấu tạo và bản đồ chất lượng của mỏ gọi là hình học hố sự phân
bố tính chất vật chất khống sản có ích.
Phương pháp hình học hố đối với mỏ quặng chủ yếu dựa trên cơ sở phương
pháp đường đồng mức của Xơbơlepxki.
Đánh giá chất lượng mỏ khống sản là xác định tính chất lý, hố, thành
phần cấu tạo của khống sản có ích.
Muốn đánh giá chất lượng khống sản phải tiến hành lấy mẫu, phân tích
mẫu để xây dựng bản đồ cấu tạo và bản đồ chất lượng khoáng sản.
6.1.2.Khái quát về phương pháp lấy mẫu :
Phương pháp lấy mẫu phụ thuộc vào cấu tạo địa chất, phương pháp mở vỉa
và loại khoáng sản.Phương pháp lấy mẫu được giới thiệu kỹ trong ngành tuyển
khoáng.Dưới đây chỉ giới thiệu khái lược để đảm bảo tính hệ thống của mơn học.
a.Nếu mở vỉa theo chiều dày thân quặng thì lấy mẫu trên tồn bộ chiều dày
vỉa.Nếu vỉa có chiều dày lớn, khai thác theo tầng, lớp thì lấy mẫu theo tầng, lớp
rồi tổng hợp lại.
b.Khoảng cách giữa các điểm lấy mẫu phụ thuộc vào cấu tạo của khoáng

sản.Nếu thành phần cấu tạo khống sản khơng theo quy luật thì khoảng cách lấy
mẫu bé và ngược lại. Ví dụ :
Đối với mỏ quặng, khoảng cách các điểm lấy mẫu thường từ 1 – 2m;
Đối với mỏ than, khoảng cách các điểm lấy mẫu thường từ 30 – 100m
c. Trước khi tiến hành lấy mẫu phải làm sạch đất đá bám tại điểm lấy mẫu.
Mỗi điểm lấy từ 1 – 3 mẫu , cách đều nhau, đánh số, ghi vào sổ theo thứ tự,
ghi ngày và vùng lấy mẫu.Vẽ sơ bộ cấu tạo địa chất vỉa, thành phần thế nằm, chiều
dày vỉa, chiều dày lớp đất đá kẹp tại điểm lấy mẫu.
d.Đưa các điểm lấy mẫu lên bản đồ tỷ lệ 1/100 – 1/200, trên đó ghi số mẫu,
chiều dày vỉa và hàm lượng khống sản có ích chứa trong đó.
54


Dựa vào bản đồ này, sẽ vẽ được đường đẳng hàm lượng, đườngg biểu diễn
hàm lượng trung bình của đường lị, của tầng khai thác hay của tồn mỏ.
Nếu vỉa dốc đứng thì xây dựng biểu đồ trên mặt phẳng đứng, song song với
đường phương của vỉa.
6.2. ĐƯỜNG CONG BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG - CÁCH XÂY DỰNG VÀ SAN BẰNG

6.2.1.Đường cong biến đổi hàm lượng
Khi tién hành lấy mẫu khoáng sản có ích theo tuyến thăm dị hoặc theo lị
khai thác, ta nhận được một loạt giá trị hàm lượng khống sản có ích ứng với từng
điểm lấy mẫu theo các tuyến.Dựa vào các giá trị hàm lượng này , ta xây dựng
đường cong biến đổi hàm lượng theo các tuyến lấy mẫu .Những đường cong biến
đổi hàm lượng sẽ giúp ta dễ dàng hình dung được sự biến đổi hàm lượng khống
sản có ích theo tuyến lấy mẫu.
Đường cong biến đổi hàm lượng có thể xây dựng dưới dạng gãy khúc (hình
VI – 1a ) hoặc dạng bậc thang ( hình VI – 1b)
6.2.2.Cách xây dựng đường cong biến đổi hàm lượng
Kẻ đường thẳng nằm ngang biểu thị tuyến lấy mẫu. Trên đường thẳng đó

theo tỷ lệ đã chọn, lần lượt đặt các điểm đã lấy mẫu. Giữa 2 điểm lấy mẫu kề nhau
kẻ đường vng góc với đường thẳng biểu thị tuyến lấy mẫu, có độ dài bằng hàm
lượng trung bình của 2 điểm lấy mẫu đó theo tỷ lệ quy ước (thường lấy 1cm ứng
với 1% hàm lượng khoáng sản).
Nối tất cả các điểm cuối lại, ta được đường cong biến đổi hàm lượng theo
tuyến lấy mẫu.
Ví dụ : Kết quả hàm lượng khoáng sản thu được ở tuyến lấy mẫu I-I :
Tên
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
C%
1.0 2.0 0.8 1.2 2.5 4.0 5.0 3.0 4.4 7.0 6.0 8.0 9.0 8.5 7.0
Dựa vào kết quả trên ta xây dựng biểu đồ hàm lượng như hình VI - 1
9%

a)

8
7

E

6
5
4
3

2

B
H

1

F
1

2

4

3

5

6

7

9

8

10

11

12

13

14

0

15

9%

b)

8
7
6
5
4
3

55

2
1

1

0
2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15


Hình VI – 1 : Biểu đồ hàm lượng

6.2.3.Cách san bằng :
Thường áp dụng “ Phương pháp dịch ô ”. Cách làm như sau :
Trên giấy bóng kẻ 2 ơ hình chữ nhật kề nhau, ơ thứ 3 nằm giữa 2 ơ đó.
Độ lớn (a) của ơ phụ thuộc vào u cầu độ chính xác; ơ càng bé thì độ chính xác
càng cao và ngược lại (thường lấy bằng khoảng cách các điểm lấy mẫu).
Kẻ đường dd1 song song với cạnh đáy, sao cho diện tích giới hạn bởi đường
dd1 và đường cong biến đổi hàm lượng khoáng sản ở phía trên và phía dưới đường
dd1 bằng nhau.Trên cạnh ơ thứ 3 ta nhận được điểm 1.
Tương tự , kẻ d2d3 ta nhận được điểm 2 ; kẻ d4d5 ta nhận được điểm 3.
Dịch giấy bóng đến vị trí tiếp theo tiếp theo và tiến hành tương tự như trên
ta được các điểm 4, 5, …(Hình VI – 2)

d2
d

1

d4
2

d5
3

d1

d3

III

I

II

Hình VI – 2 : Phương pháp dịch ô

Cuối cùng, nối các điểm lại ta được đường cong trơn (đường nét đứt ở hình
VI- 1a).Đó là biểu đồ hàm lượng theo tuyến lấy mẫu đã được san bằng.
Hàm lượng trung bình của tuyến được xác định theo cơng thức :
Ctb =

S
L

Trong đó : S : diện tích hình BEFH,
L : chiều dài FH
6.3.XÂY DỰNG BÌNH ĐỒ ĐẲNG HÀM LƯỢNG
6.3.1.Khái niệm :
Đường cong biến đổi hàm lượng cho ta biết sự biến đổi hàm lượng theo
tuyến thăm dò.

56


Muốn biết sự biến đổi hàm lượng của toàn mỏ, ta phải xây dựng bình đồ
đẳng hàm lượng của mỏ.Bình đồ đẳng hàm lượng của mỏ còn giúp ta lập kế hoạch

khai thác phù hợp.
Bình đồ đẳng hàm lượng là tập hợp các đường cong biến đổi hàm lượng
của mỏ.
Đường cong biến đổi hàm lượng là đường tập hợp tất cả các điểm có giá trị
hàm lượng như nhau.Đường đẳng hàm lượng có thể biểu thị cho tồn mỏ, cho
từng lớp hoặc cho từng tầng khai thác.
Bình đồ đẳng hàm lượng có thể lấy mặt phẳng ngang hoặc mặt phẳng đứng
làm mặt phẳng chiếu.
Tuỳ theo cách tiến hành lấy mẫu mà có cách xây dựng bình đồ đẳng hàm
lượng phù hợp.
6.3.2.Xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng :
a.Khi lấy mẫu theo điểm thăm dò :
Nếu tiến hành lấy mẫu theo các lỗ khoan thăm dị , khơng bố trí thành tuyến,
ta dựa vào toạ độ các lỗ khoan thăm dò gặp vỉa để đưa chúng lên bản vẽ Đối với
lỗ khoan đứng ta lấy toạ độ miệng lỗ khoan, đối với lỗ khoan nghiêng ta
lấy toạ độ điểm giữa của điểm lỗ khoan gặp vỉa và điểm lỗ khoan ra khỏi vỉa.
Tại các điểm đó ghi giá trị hàm lượng trung bình thu được trong quá trình
lấy mẫu, số hiệu và độ cao miệng lỗ khoan (lỗ khoan nghiêng thì ghi độ cao điểm
giữa của điểm gặp vỉa và điểm ra khỏi vỉa).
Bằng phép nội suy để xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng cho toàn mỏ (hay
cho tầng, lớp ) tương tự như vẽ đường đồng mức ở bản đồ địa hình (Hình VI – 3)
b.Khi lấy mẫu theo tuyến thăm dò hay lò khai thác :
Trong thực tế, nhiều khi cần xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng khu mỏ dựa
vào số liệu lấy mẫu ở các tuyến thăm dò, lò thăm dò, lò khai thác hay ranh giới
mỏ.
Trong những trường hợp đó , để xây dựng bình đồ đẳng hàm lượng của mỏ
ta áp dụng phương pháp mặt cắt đứng, các bước tiến hành như sau :
-Trên biểu đồ đường cong biến đổi hàm lượng theo tuyến thăm dò hay lò
khai thác, kẻ một số đường thẳng song song với đường đáy có khoảng cách đã
chọn (bằng độ chênh hàm lượng giữa các đường đẳng hàm lượng), các đường

này cắt đường cong biến đổi hàm lượng ở những điểm khác nhau (hình VI – 3).
-Từ các điểm cắt, hạ xuống cạnh đáy mặt cắt, sau đó đưa giá trị hàm lượng
xác định được từ các điểm cắt lên tuyến thăm dò trên bản vẽ.
-Kết hợp điều kiện địa chất với hình thái học để xây dựng đường đẳng hàm
lượng của khu mỏ (hình VI-3).

57


c%/m
12
10
8
10

8

4

10

10

8

8

6

6

4

4

8
6
4

D
6

10

B

A

c%/m

12

12

4

6

2

6

4

C

Hình VI – 3: Bình đồ đẳng hàm lượng của lị khai thác
-------------------------------------Câu hỏi ơn tập chương 6
1/Trình bày các số liệu ban đầu để đánh giá chất lượng khoáng sản?
2/Cách xây dựng đường cong biến đổi hàm lượng và cách san bằng?
3/Thế nào là bình đồ đẳng hàm lượng?Cách xây dựng bình đồ đẳng hàm
lượng?

58


Chương 7. CÁC THƠNG SỐ PHỤC VỤ TÍNH TRỮ LƯỢNG
7.1. PHÂN LOẠI TÀI NGUYÊN
Việc phân loại tài nguyên cũng như việc phân loại, phân cấp trữ lượng đã
được đề cập trong môn Địa chất cơ sở - Địa chất mỏ.Để đảm bảo tính hệ thống,
trong chương này chỉ nhắc lại có tính khái qt các nội dung trên.
7.1.1.Ngun tắc chung
Phân loại tài nguyên phải được thống nhất chung cho toàn nước và phải đạt
được các nguyên tắc sau :
1.Phân loại tài nguyên là cơ sở để tính và thống kê trữ lượng tài ngun
trong q trình thăm dị và khai thác.
2.Trữ lượng tài nguyên được tính riêng cho từng loại khoáng sản .Nếu là
kim loại, á kim, khoáng vật , thì tính trữ lượng khống sản và trữ lượng thành
phần có ích.Nếu là quặng tổng hợp thì tính trữ lượng thành phần có ích chính và
các thành phần có ích kèm theo.

3.Chất lượng khoáng sản được xác định theo khả năng khai thác , khả năng
và mục đích sử dụng .
4.Trữ lượng khống sản tính theo sự hiện có trong lịng đất, chưa tính đến
mất mát và sự làm nghèo quặng trong quá trình khai thác.
7.1.2.Phân loại trữ lượng
Trữ lượng khoáng sản được phân làm 2 loại theo giá trị sử dụng của nó :
1.Trữ lượng cân đối là trữ lượng hiện tại sử dụng hợp lý và thoả mãn cơng
nghệ đã có.
Trữ lượng khống sản ở các trụ bảo vệ giếng , đường giao thơng, cơng trình
xây dựng, …được xếp vào trữ lượng cân đối.
2.Trữ lượng ngoài cân đối là trữ lượng hiện tại sử dụng khơng có lợi về mặt
kinh tế, vì : trữ lượng ít, hàm lượng thấp, chiều dày bé, điều kiện khai thác khó,
điều kiện tuyển phức tạp.
7.1.3.Phân cấp trữ lượng
Theo mức độ thăm dò, nghiên cứu chất lượng và điều kiện kỹ thuật khai
thác, khoáng sản được chia làm 4 cấp A, B, C1, C2 theo điều kiện sau :
a.Trữ lượng cấp A :
Trữ lượng cấp A là trữ lượng đã được thăm dò và nghiên cứu một cách tỉ
mỉ. Đã biết rõ hình dạng , thành phần thế nằm và cấu trúc thân quặng. Đã xác định
được các điều kiện tự nhiên(địa chất cơng trình, địa chất thuỷ văn,…), chất lượng
khống sản, vị trí của nó trong khơng gian, ranh giới giữa quặng và đất đá xung
quanh, ranh giới vùng quặng có chất lượng và vùng quặng không đủ chất lượng,
đã xác định được điều kiện tiến hành khai thác.
Ranh giới thân quặng được xác định bằng các lỗ khoan thăm dò hoặc hào,
giếng thăm dò.
b.Trữ lượng cấp B :
Trữ lượng cấp B là trữ lượng đã được thăm dò và nghiên cứu chi tiết, đủ để
xác định hình dạng, thành phần thế nằm và cấu trúc thân quặng. Đã xác định được
59

loại nguyên liệu, quy luật phân bố của loại quặng nhưng chưa xác định rõ vị trí
khơng gian và thành phần thế nằm của từng loại. Xác định được vùng có quặng,
vùng khơng quặng hoặc quặng khơng đủ chất lượng nhưng chưa xác định
được ranh giới từng vùng.
Các yếu tố tự nhiên (địa chất cơng trình, địa chất thuỷ văn,…) đã được điều
tra nhưng chưa chính xác.
Ranh giới trữ lượng cấp B xác định theo số liệu của các công trình thăm dị.
Khi chiều dày thân quặng và chất lượng quặng ổn định có thể xác định theo
phương pháp ngoại suy nhưng rất hạn chế.
c.Trữ lượng cấp C1 :
Trữ lượng cấp C1 là trữ lượng đã được thăm dò và nghiên cứu đủ đảm bảo
biết được những nét chung về hình dạng, thành phần thế nằm và cấu trúc thân
quặng cũng như điều kiện tự nhiên và loại công nghiệp của quặng.
Chất lượng và tính chất cơng nghệ cũng như các yếu tố tự nhiên khác đã
xác định được những nét chung.
Ranh giới trữ lượng xác định theo tài liệu của các cơng trình thăm dị và
ngoại suy theo tài liệu địa chất, địa vật lý.
d.Trữ lượng cấp C2 :
Trữ lượng cấp C2 là trữ lượng được đánh giá sơ bộ về hình dạng , thành
phần thế nằm và sự phân bố các lớp quặng theo tài liệu địa chất, địa vật lý. Đã
được kiểm tra ở một số điểm chứng tỏ có quặng hoặc so sánh với vùng có quặng
thấy có điều kiện địa chất tương tự.
Chất lượng quặng được xác định sơ bộ bằng một số mẫu cục hoặc mẫu rãnh
theo số liệu thăm dò vùng lân cận.
Ranh giới được xác định trong phạm vi có điều kiện địa chất thuận lợi.
7.2. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA LỚP KHỐNG SẢN
Muốn tính trữ lượng khống sản hay trữ lượng kim loại của một mỏ hay
một vùng mỏ cần phải xác định các thông số : chiều dày, tỷ trọng, hàm lượng kim
loại chứa trong khoáng sản.

7.2.1.Chiều dày (m) :
Nếu mỏ có ranh giới giữa khống sản và đất đá bao quanh rõ ràng thì chiều
dày được xác định trực tiếp tại các cơng trình thăm dị khi lấy mẫu.
Nếu ranh giới giữa khoáng sản và đất đá bao quanh khơng rõ ràng thì
chiều dày lớp khống sản được xác định theo kết quả lấy mẫu và phân tích mẫu.
Khi tính trữ lượng, phải sử dụng chiều dày trung bình của lớp khống sản.
Nếu các điểm đo phân bố đều hoặc các điểm đo phân bố không đều nhưng
chiều dày thân quặng ít biến đổi (hoặc biến đổi theo quy luật) , thì chiều dày trung
bình của nó được tính theo số trung bình cộng :
n

mtb =

m
i =1

i

(VII – 1)

n

60


Nếu điểm đo phân bố không đều và chiều dày biến đổi khơng theo quy luật,
thì chiều dày trung bình phải tính như số trung bình cộng mang trọng số - (có cân
bằng chiều dài hoặc diện tích vùng đo - công thức VII – 2).
n

mtb =

a m
i =1
n

i

a
i =1

i

(VII – 2)

i

Trong đó :
mi : Chiều dày tại điểm đo thứ i.
ai : Chiều dài hoặc diện tích ảnh hưởng đến điểm đo chiều dày.
n : Số điểm đo.
7.2.2.Tỷ trọng (R) :
Tỷ trọng R của khống sản có ích được xác định bằng cách trực tiếp lấy
mẫu ở thực địa hoặc xác định ở trong phịng thí nghiệm.
Lấy mẫu để xác định tỷ trọng được tiến hành ở các lò khai thác hoặc lò
thăm dò.Trước khi lấy mẫu, bề mặt được dọn sạch và san bằng. Khối khoáng sản
lấy được đem cân.Nếu giữa khống sản có đất đá kẹp mà trong q trình khai thác
khơng tách ra được thì phải cân gộp cả khoáng sản và đất đá kẹp.Nếu lớp đất đá
kẹp có thể tách ra được khi khai thác thì khi cân phải bỏ đất đá kẹp và chiều dày
lớp đất đá kẹp đó được xác định suốt gương lị.

Khoảng trống đã lấy mẫu được đo chính xác để tính thể tích của nó.
Tỷ trọng được xác định theo cơng thức :
R=

Q
V

(VII – 3)

T/m3

Trong đó :
Q : Trọng lượng khối mẫu.
V : Thể tích khối mẫu.
Đối với các loại khống sản rời, xốp (có nhiều lỗ hổng) thì phương pháp
trực tiếp này là đáng tin cậy và chính xác nhất.
Đối với những mỏ có cấu tạo phức tạp , tỷ trọng được xác định từ 10 – 20
lần, còn ở những mỏ có cấu tạo đơn giản thì chỉ cần 5 – 10 lần, rồi lấy trị trung
bình làm kết quả.
7.2.3.Hàm lượng (C)
a.Phương pháp xác định hàm lượng quặng :
Hàm lượng quặng được xác định trong phịng thí nghiệm bằng cách phân
tích mẫu.
Để xác định hàm lượng quặng trung bình cho một mỏ nào đó phải lấy 15 –
25 mẫu để phân tích và được tiến hành 2 lần.Phân tích lần 2 có thể tiến hành ở
phịng thí nghiệm khác. Phân tích lần 2 ở phịng thí nghiệm đã phân tích lần 1 là
nhằm phát hiện sai số ngẫu nhiên, cịn phân tích lần 2 ở phịng thí nghiệm khác
cịn có thể phát hiện thêm sai số hệ thống.
61

Hàm lượng quặng xác định trong phịng thí nghiệm thì mẫu đã được sấy
khơ, nhưng khi tính trữ lượng quặng thì cần biết hàm lượng quặng ở điều kiện tự
nhiên trong lịng đất.Do đó , số liệu thu được trong phịng thí nghiệm cần phải
hiệu chỉnh độ ẩm (B).
Độ ẩm (B) được tính theo cơng thức VII – 4 :
B=

qT − q kh «
qT

(VII – 4)

qT : Trọng lượng khống sản lấy từ trong lịng đất.
qkhơ : Trọng lượng khống sản qT đã sấy khô ở nhiệt độ 100 - 110ºC.
Hàm lượng ở điều kiện tự nhiên (CT) được tính theo công thức :
CT = CTN .

100 − B
100

(VII – 5)

Trong đó :
CT : Hàm lượng quặng ở điều kiện tự nhiên.
CTN : Hàm lượng quặng ở phịng thí nghiệm.
b.Các loại hàm lượng :
-Hàm lượng tối thiểu :
Trong khai thác người ta thường đưa ra yêu cầu về hàm lượng tối thiểu,
nghĩa là khai thác khống sản có hàm lượng từ mức ấy trở lên mới có lợi.

Hàm lượng quặng tối thiểu được quy định riêng cho từng loại quặng và có
thể dựa vào đấy để xác định ranh giới khai thác.
-Hàm lượng trung bình :
Khi tính trữ lượng quặng cho một mỏ nào đó cần phải biết hàm lượng trung
bình (C0) của mỏ đó.
+Nếu khoảng cách giữa các điểm lấy mẫu chênh nhau không nhiều và chiều
dày thân quặng chênh nhau dưới 25% thì hàm lượng trung bình được tính theo
cơng thức :
n

C0 =

C
i =1

i

(VII – 6)

n

i = 1, 2, 3, …, n : tên điểm lấy mẫu .
n : Số điểm lấy mẫu.
+Khi lấy mẫu ở từng điểm trên gương lị (hình VII-1a) thì hàm lượng trung
bình (C0) của gương lị được xác định theo cơng thức :
C0 =

c1l1 + c2 l 2 + ... + cn l n
l1 + l 2 + ... + l n

(VII- 7)

li : chiều dài của đoạn lấy mẫu thứ i
b)

a)

a1
c1 c2
l1

l2

c4

c3
l3

l4

a2

a3

62
c1 l1
1

c2 l
2

2

c3 l3
3


Hình VII-1 : Sơ đồ lấy mẫu ở gương lị và lò xuyên vỉa

+Trường hợp lò theo vỉa , thường lấy mẫu suốt cả chiều dày thân quặng,
nhưng khoảng cách giữa các điểm lấy mẫu thường khơng bằng nhau(hình VII1b).Vì vậy hàm lượng trung bình (C0) được tính cân bằng cả chiều dài lẫn chiều
dày tại điểm lấy mẫu (công thức VII-8).
C0 =

c1 a1l1 + c 2 a 2 l 2 + ... + c n a n l n
a1l1 + a 2 l 2 + ... + a n l n

( VII- 8)

Trong đó : ai : Chiều dài thuộc phạm vi ảnh hưởng của điểm lấy mẫu.
li : Chiều dày vỉa tại điểm lấy mẫu.
Trường hợp khoảng cách giữa các điểm gần bằng nhau (a1  a2  …  an ),
thì hàm lượng trung bình được tính theo cơng thức VII-7.
+Trường hợp khối khống sản gồm nhiều mức (tầng) khai thác thì trước
tiên tính hàm lượng trung bình cho từng mức (tầng), sau đó tính hàm lượng trung
bình có mang trọng số cho tồn khối.
Ví dụ: hình VII – 2 mô tả 2 mức (tầng) khai thác có diện tích S1, S2 và đã
xác định được hàm lượng trung bình của từng mức tương ứng C1, C2 .

S2C2

S1C1

Hình VII – 2 :Khối khống sản gồm 2 mức (tầng ) khai thác

63


Hàm lượng trung bình của tồn khối là :
C0 =

S1C1 + S 2 C 2
S1 + S 2

(VII - 9)

+Đối với mỏ sa khoáng (mỏ vàng) hàm lượng được xác định qua tuyển
chọn :
Nếu thăm dò bằng giếng thăm dò hoặc thăm dị bằng lỗ khoan đứng thì hàm
lượng trung bình (C0) được xác định theo cơng thức :
C0 =

P
v.n

(VII – 10)

Trong đó :
P : Trọng lượng khống sản nhận được sau khi đãi.
v : Thể tích của 1 thùng khoáng sản đem đãi.
n : Số thùng khoáng sản đem đãi.

Nếu thăm dị bằng lỗ khoan nghiêng thì hàm lượng trung bình được xác
định theo cơng thức :
C0 =

C K VK + C mVm
V

(VII – 11)

Trong đó :
CK : Hàm lượng trung bình xác định được theo kết quả phân tích lõi khoan
VK : Thể tích lõi khoan
VK =

d '2
n
h
4
100

(VII – 12)

h : Chiều dài lấy mẫu
d’ : Đường kính lõi khoan
n : Hệ số phần trăm thể tích lấy được ở lõi khoan
Cm : Hàm lượng lấy được theo kết quả phân tích phoi khoan(vật liệu trào
ra khi khoan)
Vm : Thể tích vật liệu trào ra , Vm = V - VK
V : Thể tích lỗ khoan :
d 2

V =
h
4

(VII – 13)

d : Đường kính lỗ khoan
h : Chiều dài lỗ khoan
7.3.XÁC ĐỊNH RANH GIỚI KHỐI KHỐNG SẢN
7.3.1.Khái qt:
Tính trữ lượng tài nguyên được tiến hành trong phạm vi ranh giới mỏ.Do
đó việc xác định ranh giới khối khống sản là cơng việc rất quan trọng, địi hỏi
phải tiến hành cẩn thận.
Thân quặng được phân ra ranh giới trong và ranh giới ngồi.
Những cơng trình thăm dị gặp quặng gọi là cơng trình thăm dị có quặng.
Những cơng trình thăm dị khơng gặp quặng gọi là cơng trình thăm dị khơng
quặng.
64


Đường nối tất cả các cơng trình thăm dị có quặng ngoài cùng của một mỏ
gọi là ranh giới trong của mỏ đó (Hình VII – 3).
Điểm mà ở đấy khống sản bị kẹp lại gọi là điểm khơng ( chiều dày khống
sản tại đó bằng khơng ).
Đường nối tất cả các điểm không (0) của một mỏ gọi là ranh giới ngồi của
mỏ đó (Hình VII – 3).
Xác định ranh giới trong thì đơn giản (vì chỉ việc nối các cơng trình có
quặng ngồi cùng của mỏ là được). Cịn xác định ranh giới ngồi thì phức tạp hơn
nhiều, địi hỏi phải phân tích nhiều số liệu thăm dị địa chất của mỏ mới có thể
xác định đúng.Dưới đây sẽ nghiên cứu một số phương pháp xác định ranh giới

ngoài.
7.3.2.Các phương pháp xác định đường ranh giới ngoài của mỏ :
a.Phương pháp nội suy :
Phương pháp này ứng dụng khi các cơng trình thăm dị khơng quặng ở gần
các cơng trình thăm dị có quặng ngồi cùng và cách các cơng trình này một
khoảng bằng khoảng cách trung bình giữa các cơng trình thăm dị của mỏ.
Cách làm :Lấy điểm giữa của đường nối cơng trình có qặng ngồi cùng và
cơng trình khơng qặng gần nó nhất . Nối các điểm đó lại được đường ranh giới
ngồi (Hình VII – 3).
a)

.
..
. .
.

.
.
.
.

b)

.
. .
. .
.

7

.. . . .
. . . ..
.. .
. . . ..
.. . .

6

b

a

c

1

2

m
12

8

d
e

l

5

k

3

9

f

4

i

h

g
10

11

Hình VII – 3 : Xác định ranh giới ngoài bàng phương pháp nội suy

.- Cơng trình thăm dị có quặng

: Đường ranh giới trong
- Cơng trình thăm dị khơng quặng
: Đường ranh giới ngồi
Hình VII – 3b ,các điểm 1,2,3,4,5 là cơng trình thăm dị có quặng ngồi
cùng. Các điểm 6,7,8,9,10,11,12 là các cơng trình thăm dị khơng quặng gần
những cơng trình có quặng nhất. Các điểm a,b,c,…,l.m là điểm giữa của cơng
trình có quặng ngồi cùng và cơng trình khơng quặng gần chúng nhất.Đường nối

các điểm a,b,c,… là đường ranh giới ngoài thân quặng.
Ưu nhược điểm của phương pháp : Phương pháp này đơn giản, nhưng
không để ý đến chiều dày thân quặng tại điểm thăm dị có quặng ngồi cùng. Do
đó thường dẫn đến sai số lớn.
Chúng ta hãy xét sai số của phương pháp này :
65


Lấy mặt cắt theo tuyến thăm dị nào đấy (hình VII – 4), trên đó lỗ khoan số
1 gặp quặng với chiều dày m1, lỗ khoan số 2 gặp quặng với chiều dày m2 = 2m1,
lỗ khoan số 3 và số 4 không gặp quặng và đều cách lỗ khoan số 1, số 2 một khoảng
r.
3

2

1
r

4
r

r/2

r/2
K1
v1

K’1

m1

m2= 2m1

v’1

v’2

K’2
V2

66

K2