Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên nhằm sớm huy động trữ lượng than hầm lò

Bộ khoa học và Công nghệ
***


Đề tài độc lập cấp Nhà nớc




Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề Tài
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và
thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ
thiên nhằm sớm huy động trữ lợng
than hầm lò
M số: ĐTĐL-2010T/08


Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Anh Tuấn







9200


Hà Nội, tháng 12 năm 2011
Bộ khoa học và Công nghệ

***


Đề tài độc lập cấp Nhà nớc




Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề Tài
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và
thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ
thiên nhằm sớm huy động trữ lợng
than hầm lò
M số: ĐTĐL-2010T/08


Chủ nhiệm đề tài Cơ quan chủ trì đề tài









TS. Nguyễn Anh Tuấn TS. Trơng Đức D

Hà Nội, tháng 12 năm 2011
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
3
Những ngời Tham gia thực hiện đề tài
TT Họ và tên Học vị
Chức vụ,
cơ quan công tác
Chức danh
trong đề tài
1 Nguyễn Anh Tuấn Tiến sỹ
Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Chủ nhiệm đề tài
2 Phùng Mạnh Đắc PGS.TS
Phó TGĐ Tập đoàn Công
nghiệp Than - Khoán
g
sản
Việt Nam
Tham gia thực hiện
3 Vũ Thành Lâm Kỹ s
Phó TGĐ Tập đoàn Công
nghiệp Than - Khoán
g
sản
Việt Nam

Tham gia thực hiện
4 Trơng Đức D Tiến sỹ
Phó Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
5 Lu Văn Thực Thạc sỹ
Phó Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
6 Nhữ Việt Tuấn Kỹ s
GĐ TT an toàn mỏ
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
7 Đào Hồng Quảng Tiến sỹ
TP. Hầm lò
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
8 Nguyễn Đình Thống Thạc sỹ
TP. Máy & TB mỏ
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
9 Đặng Hồng Thắng Thạc sỹ
TP. T vấn đầu t
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
10 Nguyễn Văn Sỹ Thạc sỹ
HT Trờng CĐ nghề mỏ
Hữu Nghị - Vinacomin
Tham gia thực hiện
11 Khuất Mạnh Thắng Kỹ s

TB Kỹ thuật, công nghệ
mỏ - Vinacomin
Tham gia thực hiện
12 Đỗ Ngọc Tớc Thạc sỹ
TP. Lộ thiên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
13 Lê Đức Nguyên Tiến sỹ
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
14 Nguyễn Văn Chi Tiến sỹ
Phó TP. Quản lý Khoa
học Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
15 Đỗ Văn Hoàng Thạc sỹ
Phó TP. T vấn đầu t
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
16 Trần Tuấn Ngạn Thạc sỹ
Phó TP. Hầm lò
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
17 Lê Thanh Phơng Thạc sỹ
TP. Thông tin Khoa học
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
18 Lê Văn Hậu Thạc sỹ
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ

Tham gia thực hiện
19 Đào Ngọc Hoàng Thạc sỹ
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
20 Phạm Văn Quân Thạc sỹ
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
21 Cao Quốc Việt Thạc sỹ
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
4
22 Phạm Đại Hải Kỹ s
TP. Tổ chức cán bộ
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
23 Nguyễn Tam Sơn Kỹ s
TP. Địa cơ mỏ
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
24 Nguyễn Văn Chung Kỹ s
Phó TP. Địa cơ mỏ
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
25 Trần Minh Tiến Kỹ s

Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
26 Phùng Việt Bắc Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
27 Đàm Huy Tài Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
28 Thân Văn Duy Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
29 Vũ Văn Hội Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
30 Lê Quang Phục Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
31 Giang Trung Lộc Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
32 Phan Văn Việt Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ

Tham gia thực hiện
33 Phạm Khánh Minh Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
34 Nguyễn Đức Chung Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
35 Nguyễn Ngọc Giang Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
36 Dơng Đức Hải Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
37 Nguyễn Thanh Bình Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
38 Lê Xuân Thu Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
39 Đàm Công Khoa Kỹ s
Nghiên cứu viên
Viện KHCN Mỏ
Tham gia thực hiện
40 Ngô Văn Sỹ Kỹ s Chuyên gia địa chất Tham gia thực hiện

41 Trần Văn Yết Kỹ s Chuyên gia địa cơ mỏ Tham gia thực hiện
42 Vũ Văn Điền Kỹ s
Giám đốc
Công ty than Hạ Long
Tham gia thực hiện
43 Vũ Anh Tuấn Kỹ s
Giám đốc Công ty
CP Than Núi Béo
Tham gia thực hiện
44 Nguyễn Anh Tuấn Kỹ s
Giám đốc Côn
g
t
y
TNHH
MTV Than Khánh Hòa
Tham gia thực hiện
45 Ngô Thế Phiệt Kỹ s
Giám đốc Công ty CP
Than Hà Lầm
Tham gia thực hiện
Và một số chuyên gia khác
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
5
Mục lục
Mở đầu 7

Chơng 1: hiện trạng khai thác và kế hoạch mở rộng biên

giới khai trờng của một số mỏ lộ thiên 9

1.1. Mỏ than Khánh Hoà 9
1.2. Mỏ than Khe Chàm II 10
1.3. Mỏ than Khe Chàm IV 12
1.4. Mỏ than Đèo Nai 15
1.5. Mỏ than Cọc Sáu 17
1.6. Mỏ than Núi Béo 19
1.7. Kết luận 22
Chơng 2: Đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ
các khu vực khoáng sàng khai thác hỗn hợp hầm lò - Lộ
thiên 23

2.1. Cơ sở và trình tự đánh giá tổng hợp trữ lợng 23
2.2. Đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các khu vực khoáng sàng nằm
ngoài giới hạn khai thác lộ thiên 24

2.3. Tổng hợp và đánh giá trữ lợng các khu vực khoáng sàng khai thác hỗn hợp
hầm lò - lộ thiên 34

2.4. Kết luận 41
Chơng 3: Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng khai thác hỗn hợp
hầm lò - lộ thiên ở trong nớc và ngoài nớc 43

3.1. Các phơng pháp khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 44
3.2. Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng phơng pháp khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ
thiên trên thế giới 48

3.3. Tình hình áp dụng phơng pháp khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên trong
nớc 58

3.4. Kết luận 60
Chơng 4: Nghiên cứu ảnh hởng qua lại trong khai thác
hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 61

4.1. Nghiên cứu ảnh hởng do nổ mìn lộ thiên đối với mỏ hầm lò khi áp dụng
phơng pháp khai thác hỗn hợp hầm lò lộ thiên 61

Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
6
4.2. Nghiên cứu ảnh hởng của khai thác hầm lò đối với sự ổn định của bờ
moong lộ thiên và bề mặt địa hình 73

4.3. Nghiên cứu ảnh hởng do nớc từ moong lộ thiên, địa hình đối với mỏ hầm
lò 102

4.4. Kết luận 110
Chơng 5: Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp kỹ thuật công
nghệ trong khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 112

5.1. Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp khoan nổ mìn trên mỏ lộ thiên nhằm
giảm thiểu ảnh hởng đến các mỏ hầm lò 113

5.2. Nghiên cứu, đề xuất các sơ đồ khai thông mở vỉa hợp lý cho phần trữ lợng
nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên có khả năng khai thác hầm lò 124

5.3. Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp nhằm giảm ảnh hởng dịch động trong
quá trình khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 127

5.4. Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp kỹ thuật công nghệ nhằm hạn chế ảnh
hởng do nớc từ moong lộ thiên, địa hình đối với mỏ hầm lò 133

5.5. Kết luận 137
Chơng 6: Nghiên cứu thiết kế sơ bộ mỏ hầm lò đặc trng
trong sơ đồ khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên 138

6.1. Nghiên cứu thiết kế sơ bộ mỏ hầm lò Khe Chàm II-IV nằm dới đáy moong
lộ thiên trong sơ đồ khai thác hỗn hợp 138

6.2. Nghiên cứu thiết kế sơ bộ mỏ hầm lò Khánh Hòa nằm rìa moong lộ thiên
trong sơ đồ khai thác hỗn hợp 167

6.3. Kết luận 183
Kết luận và kiến nghị 184
Tài liệu tham khảo 186

Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
7
Mở đầu
Kết quả đánh giá tổng hợp trữ lợng khoáng sàng than nằm trong vùng ảnh
hởng của khai thác lộ thiên cho thấy có 293.539,7 ngàn tấn có thể khai thác bằng
phơng pháp hầm lò, chiếm 55,5% tổng trữ lợng địa chất còn lại giao cho các mỏ.
Trong đó, trữ lợng các khu vực nằm tại bờ moong (rìa moong) chiếm 94.767,7
ngàn tấn và dới đáy moong là 198.772,0 ngàn tấn. Các khoáng sàng trên có điều
kiện địa chất - kỹ thuật, hiện trạng khai thác và các mối quan hệ, ảnh hởng do các
hoạt động khai thác lộ thiên rất đa dạng và phức tạp.

Theo quy hoạch phát triển ngành than, sản lợng khai thác than sẽ tăng
nhanh từ 47,5 triệu tấn năm 2010 lên 64,7 triệu tấn năm 2015 (tơng ứng tỷ lệ tăng
trởng trung bình 6,4%/năm), 74,6 triệu tấn năm 2020 (tăng 25,2% so với năm
2015) và đạt khoảng 82 triệu tấn năm 2025. Trong đó, sản lợng than khai thác hầm
lò tăng dần từ 20,4 triệu tấn hiện nay lên 40,6 triệu tấn năm 2015 (tăng trung bình
14,7%/năm giai đoạn 2010-2015), 55,9 triệu tấn năm 2020, đạt 65,5 triệu tấn năm
2025 và chiếm trên 80% tổng sản lợng toàn ngành.
Để đáp ứng với nhu cầu phát triển ngành, việc sớm huy động nguồn tài
nguyên nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên vào khai thác hầm lò là rất cần thiết.
Do vậy, với mục tiêu nghiên cứu sự ảnh hởng qua lại và xây dựng các giải pháp kỹ
thuật công nghệ trong khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên để tận thu tối đa nguồn tài
nguyên than hầm lò đảm bảo an toàn, hiệu quả, Bộ Khoa học Công nghệ và Bộ
Công Thơng giao cho Viện Khoa học Công nghệ Mỏ thực hiện đề tài độc lập cấp
nhà nớc: Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp
hầm lò và lộ thiên nhằm sớm huy động trữ lợng than hầm lò. Các thông tin
chính của đề tài bao gồm:
1. Cơ quan chủ trì: Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin, thuộc Tập
đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (VINACOMIN).
2. Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Anh Tuấn.
3. Các cơ quan và tập thể chuyên gia phối hợp thực hiện đề tài: Công ty than
Hạ Long; Công ty than Khánh Hòa; Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt
Nam.
4. Mục tiêu của đề tài: Nghiên cứu, lựa chọn, xây dựng đ
ợc các giải pháp kỹ
thuật, công nghệ phù hợp khi khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên trong điều kiện
khoáng sàng than Việt Nam nhằm sớm huy động tài nguyên than hầm lò, nâng cao
an toàn sản xuất, giảm tổn thất, lãng phí tài nguyên
5. Nội dung nghiên cứu của đề tài:
- Tổng hợp kinh nghiệm áp dụng phơng pháp khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ
thiên ở nớc ngoài.

- Khảo sát, đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất - kỹ thuật khu vực khoáng
sàng khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên.
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
8
- Nghiên cứu ảnh hởng qua lại khi áp dụng phơng pháp khai thác hỗn hợp
hầm lò - lộ thiên.
- Nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật, công nghệ trong khai thác hỗn
hợp hầm lò - lộ thiên.
- Khảo sát, thiết kế 01 mỏ nằm rìa moong lộ thiên và 01 mỏ nằm dới đáy
moong lộ thiên trong sơ đồ khai thác hỗn hợp.
6. Cách tiếp cận, phơng pháp nghiên cứu
Cách tiếp cận: Các yếu tố chính trong mối quan hệ, ảnh hởng qua lại trong
khai thác hỗn hợp hầm lò - lộ thiên bao gồm: ranh giới vùng ảnh hởng của khai
thác lộ thiên đối với đến khai thác hầm lò; đặc điểm dịch chuyển, biến dạng, phá
hủy của đất đá phía trên khi khai thác hầm lò; đặc điểm điều kiện thủy văn trong
vùng ảnh hởng khai thác; trình tự khai thác theo không gian và thời gian
Các kết quả đánh giá, xác định đợc mối quan hệ, ảnh hởng qua lại theo các
yếu tố trên sẽ là các thông số đầu vào quan trọng để tính toán, lựa chọn và xây dựng
các giải pháp kỹ thuật, công nghệ hợp lý về khai thông, chuẩn bị, công nghệ khai
thác, các biện pháp kỹ thuật an toàn khi tiến hành khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ
thiên. Các giải pháp này đợc xây dựng trên cơ sở hạn chế tối đa sự ảnh hởng của
khai thác lộ thiên đối với khai thác hầm lò và ngợc lại, huy động tối đa tài nguyên,
tập trung sản xuất và phát triển tổng thể toàn mỏ.
Phơng pháp nghiên cứu: Sử dụng phơng pháp tổng hợp, phân tích, so sánh
và nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm tại điều kiện thực tế
hiện trờng và trong phòng thí nghiệm.
Kỹ thuật sử dụng: Sử dụng máy tính và các phần mềm chuyên dụng để tổng
hợp, phân tích, xử lý các số liệu; Sử dụng các thiết bị chuyên dụng khi nghiên cứu

đặc điểm dịch động, cơ lý đất đá tại hiện trờng; Sử dụng mô hình vật liệu tơng
đơng trong phòng thí nghiệm để kiểm chứng các kết quả tính toán lý thuyết về dịch
động đất đá mỏ khi khai thác hầm lò phía dới hoặc rìa moong lộ thiên.
Kết quả nghiên cứu của đề tài đợc thể hiện trên khối lợng lớn các sản phẩm
và đợc thông tin trên các báo, tạp chí, Hội nghị khoa học chuyên ngành gồm Tạp
chí Khoa học và Công nghệ (Bộ Công thơng); Hội nghị Khoa học kĩ thuật Mỏ quốc
tế; Thông tin Khoa học Công nghệ Mỏ của Viện Khoa học Công nghệ Mỏ-
Vinacomin với số lợng 11 bài báo tham luận. Bên cạnh đó, trong quá trình thực
hiện, đề tài đã hớng dẫn, đào tạo đợc 01 nghiên cứu sinh tiến sỹ, 02 thạc sỹ.



Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
9
Chơng 1: hiện trạng khai thác và kế hoạch mở rộng biên
giới khai trờng của một số mỏ lộ thiên
Căn cứ Chiến lợc phát triển ngành than Việt Nam đến năm 2015, định
hớng đến năm 2025 đã đợc Thủ tớng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số
89/2008/QĐ-TTg ngày 07/7/2008, Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt
Nam xây dựng kế hoạch đạt sản lợng tăng từ 47 triệu tấn hiện nay lên 64,7 triệu tấn
vào năm 2015, 74,6 triệu tấn vào năm 2020 và đạt khoảng 82 triệu tấn vào năm
2025. Để đáp ứng nhu cầu trên cần thiết phải quy hoạch và từng bớc đổi mới công
nghệ khai thác, cải tạo mở rộng các mỏ hiện có theo hớng tập trung, công suất lớn
trên cơ sở quy hoạch điều chỉnh ranh giới các mỏ đợc Hội đồng Quản trị Tập đoàn
Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam phê duyệt tại quyết định số 1122/QĐ-
HĐQT ngày 16 tháng 05 năm 2008. Đối với các mỏ lộ thiên cần phải phát triển mở
rộng theo hớng nâng cao hệ số bóc giới hạn, nâng cao tối đa năng lực khai thác phù
hợp với quy hoạch đổ thải, vận tải, thoát nớc và bảo vệ môi trờng.

Đề tài tiến hành đánh giá hiện trạng khai thác và nghiên cứu xác định khả năng
mở rộng tối đa biên giới khai trờng tại sáu mỏ lộ thiên trong quy hoạch khai thác
hỗn hợp hầm lò - lộ thiên có trữ lợng và công suất khai thác lớn hiện nay gồm mỏ
Khánh Hòa (Thái Nguyên), mỏ Khe Chàm II, Khe Chàm IV, Đèo Nai, Cọc Sáu (vùng
Cẩm phả - Quảng Ninh).
1.1. Mỏ than Khánh Hoà
1.1.1. Hiện trạng khai thác
Mỏ Khánh Hòa hiện đang khai thác đồng thời cả 4 vỉa 13, 14, 15, và vỉa 16
bằng phơng pháp lộ thiên tại hai moong khai thác là moong C và moong D sử dụng
hệ thống khai thác khấu theo lớp đứng, đổ bãi thải ngoài. Moong C khai thác các vỉa
13, 14 và vỉa 15 với đáy moong ở mức -145, moong D đang khai thác vỉa 15 và 16
với đáy moong ở mức -100. Để điều hoà sản lợng giữa các tháng trong năm mỏ
luôn tạo ra đáy moong 2 cấp, trong đó moong C luôn thấp hơn moong D, hớng phát
triển công trình mỏ từ Đông sang Tây. Công tác khoan lỗ mìn sử dụng máy khoan
KD-20 (d
k
= 200mm) và máy khoan Titon-500 (d
k
= 152mm). Nổ mìn làm tơi đất đá
bằng công nghệ nổ mìn vi sai toàn phần, thuốc nổ sử dụng kết hợp loại chịu nớc và
loại không chịu nớc, ít gây ô nhiễm môi trờng. Đất đá đợc xúc bốc từ gơng
tầng bằng máy xúc tay gầu EKG-4,6 và máy xúc thủy lực gầu ngợc có dung tích
gầu 4,6 ,5 m
3
, vận tải đất đá bằng ô tô tự đổ tải trọng 30 ữ 58 tấn loại Benlaz, CAT-
769D và CAT-773E; vận tải than bằng ô tô tự đổ tải trọng 15 ữ 20 tấn; vận tải than
tiêu thụ bằng hệ thống băng tải kết hợp ô tô.
Mỏ Khánh Hòa hiện đang khai thác với sản lợng 600 nghìn tấn than nguyên
khai/năm, khối lợng bóc đất đá 3,2 triệu m
3

/năm, tốc độ xuống sâu thực hiện 12 ữ
15 m/năm. Toàn bộ khối lợng đất bóc đợc đổ ra bãi thải Nam hiện đang ở cốt
cao +170. Nớc trong mỏ đợc bơm cỡng bức nối tiếp từ đáy moong khai thác lên
mức +32 và thoát ra ngoài.
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
10
1.1.2. Kế hoạch mở rộng biên giới khai trờng mỏ Khánh Hòa
Căn cứ dự án đầu t xây dựng công trình khai thác mỏ lộ thiên Khánh Hòa đã
đợc phê duyệt, trong những năm tới mỏ sẽ tiếp tục khai thác đồng thời cả moong C
và D với sản lợng 600 ngàn tấn than nguyên khai/năm, khối lợng bóc đất đá 3,9 ữ
4,2 triệu m
3
/năm, trong đó moong C khai thác đồng thời 3 vỉa 14, 15, 16.
Theo kế hoạch mở rộng và xuống sâu của biên giới mỏ, moong C khai thác
các vỉa 13 đến mức -120, vỉa 14 đến mức -240, và vỉa 15 đến mức -300. Moong D
khai thác vỉa 16 đến mức -270. Sản lợng than còn lại trong quy hoạch khai thác
bằng phơng pháp lộ thiên là 13.539 ngàn tấn, dự kiến kết thúc khai thác vào năm
2032. Các chỉ tiêu biên giới khai trờng theo kế hoạch mở rộng đợc tổng hợp
trong bảng 1.1.
Bảng tổng hợp các chỉ tiêu chính của biên giới và trữ lợng khai trờng mỏ Khánh
Hòa theo kế hoạch mở rộng
Bảng 1.1
Giá trị
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị
Toàn bộ Moong C Moong D
1
Kích thớc khai trờng

- Chiều dài lớn nhất m 1.300
- Chiều rộng lớn nhất m 950
2 Cốt cao đáy mỏ m -300 -300 -270
3 Trữ lợng than công nghiệp 1000T 13.539 10.555 2.984
4 Khối lợng đất đá bóc 10000m
3
85.762 54.875 12.150
5 Hệ số bóc trung bình m
3
/T 6,33 6,35 6,28
1.2. Mỏ than Khe Chàm II
Trong giới hạn quy hoạch khai thác lộ thiên của mỏ Khe Chàm II có ba đơn vị
tổ chức khai thác sau: phía Bắc là khu vực khai thác hầm lò mỏ Tây Bắc Đá Mài của
Xí nghiệp than Cẩm Thành thuộc Công ty than Hạ Long, phía Đông là khai trờng
khai thác lộ thiên mỏ Đông Đá Mài, Xí nghiệp khai thác khoáng sản thuộc Tổng công
ty Đông Bắc, phía Tây Nam là khai trờng lộ thiên mỏ Tây Nam Đá Mài do Công ty
Cổ phần Tây Nam Đá Mài - Vinacomin quản lý khai thác.
1.2.1. Hiện trạng khai thác
1.2.1.1. Mỏ than Tây Nam Đá Mài
Mỏ Tây Nam Đá Mài đợc thiết kế khai thác các vỉa 13-1, 13-2, 14-1 và một
phần trữ lợng vỉa 14-2 phía Nam phay F
b
tới mức 0. Hiện tại mỏ đang tiến hành
khai thác đồng thời vỉa 13-1 (mức +90) và vỉa 13-2 (mức +35) bằng hệ thống khai
thác dọc một bờ công tác, khấu theo lớp đứng, đất đá đợc chuyển bằng ô tô tự đổ ra
bãi thải ngoài ở phía Bắc, Tây Bắc khai trờng, sản lợng 1.000 ngàn tấn than nguyên
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin

11
khai/năm, khối lợng bóc đất đá 8,5 triệu m
3
/năm. Các khâu công nghệ chính trong
mỏ đợc thực hiện nh sau:
- Công tác khoan nổ mìn: Hiện tại mỏ đang sử dụng máy khoan thuỷ lực có
đờng kính lỗ khoan từ 127 ữ 230mm với mạng khoan trung bình 6 x 5,5 m. Công tác
nổ mìn do Công ty công nghiệp Hoá chất Quảng Ninh đảm nhận.
- Công tác xúc bốc: sử dụng 100% máy xúc thuỷ lực gầu ngợc với dung
tích gầu từ 1,9 ữ 6,7m
3
để phục vụ công tác xúc bốc than và đất đá. - nhằm tận thu
tối đa tài nguyên và nâng cao chất lợng than đầu vào, hiện tại Công ty sử dụng
phơng pháp chọn lọc bằng máy xúc thuỷ lực gầu ngợc. Toàn bộ than nguyên khai
đợc phân loại và tập trung về khu vực tập kết than trên mặt bằng công nghiệp mức
+170.
- Công tác vận chuyển: Để vận chuyển đất đá thải, mỏ đang sử dụng loại xe
HD325-6; HD325-7 và HD465 có trọng tải lớn từ 36,5 ữ 58T. Để vận tải than, Công
ty sử dụng xe có trọng tải 15 ữ 23T.
- Công tác đổ thải: Đất đá bóc khi khai thác vỉa 13-1 đợc đổ thải tại bãi thải
Tây Bắc nằm ngoài ranh giới khai thác lộ thiên của mỏ Khe Chàm II; vỉa 13-2, 14-1
và 14-2 đợc đổ thải tại bãi thải tạm phía Bắc mức +210 và bãi thải Đông Bắc. Để
san gạt trong khu vực bãi thải, hiện tại Công ty đang sử dụng máy gạt D85A,
D85EX, D155.
1.2.1.2. Mỏ Đông Đá Mài - Tổng công ty Đông Bắc
Mỏ Đông Đá Mài nằm về phía Đông của mỏ Khe Chàm II do Xí nghiệp khai
thác khoáng sản thuộc Tổng công ty Đông Bắc quản lý và khai thác các vỉa 14-2, 14-4
và 14-5. Mỏ đã kết thúc khai thác từ năm 2009 với cốt cao đáy mỏ Cánh Tây ở mức
+10 và Cánh Đông ở mức +40.
1.2.1.3. Mỏ Tây Bắc Đá Mài

Mỏ khai thác các vỉa 14-5, 14-4, 14-2, 14-1, 13-2, và vỉa 13-1 ở phần phía
Bắc phay F
b
và đã kết thúc khai thác năm 2005 với đáy vỉa 14-5 kết thúc ở mức +10,
vỉa 14-4 ở mức +60, vỉa 14-2 ở mức +70, vỉa 13-1 và 13-2 kết thúc khai thác ở mức
+110. Sau khi kết thúc khai thác, toàn bộ khai trờng lộ thiên đã đợc đổ thải với
phần phía Tây đến mức +160, phần phía Đông đến mức +65, khối lợng đổ thải
khoảng 11 triệu m
3
.
1.2.2. Kế hoạch mở rộng biên giới khai trờng mỏ Khe Chàm II
Hiện nay, mỏ Tây Nam Đá Mài đang khai thác đồng thời các vỉa 13-1, 13-2,
14-1 và vỉa 14-2. Theo quy hoạch mở rộng và nâng công suất mỏ, sau khi Mỏ than
Tây Nam Đá Mài kết thúc khai thác mức +0 (dự kiến đến hết năm 2011), mỏ than lộ
thiên Khe Chàm II sẽ đợc quy hoạch mở rộng và khai thác các vỉa 13-1, 13-2
xuống sâu đến mức -220, trong đó biên giới mở rộng về cả 3 phía, phía Bắc giáp mặt
bằng sân công nghiệp của mỏ hầm lò Khe Chàm II, phía Đông phát triển sang khu
mỏ Đông Đá Mài và phía Nam giáp với bãi thải Mông Giăng. Theo kế hoạch, mỏ
Khe Chàm II sẽ ra than vào năm 2011 với sản lợng là 420 ngàn tấn than nguyên
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
12
khai và tiếp tục duy trì, nâng cao sản lợng lên 3.000 ngàn tấn vào năm 2015. Dự
kiến mỏ sẽ kết thúc vào năm 2026 với hệ số bóc trung bình là 17,6 m
3
/tấn. Lịch khai
thác mỏ than Khe Chàm II xem bảng 1.2.
Lịch khai thác mỏ lộ thiên Khe Chàm II và Tây Nam Đá Mài
Bảng 1.2

Mỏ Tây Nam Đá Mài Mỏ Khe Chàm II
Năm khai
thác
Đất,
10
3
m
3

Than,
10
3
tấn
Ktb
Đất,
10
3
m
3

Than,
10
3
tấn
Ktb
2010 8.500 1.000 8,50 8.000
2011 7.211 1.090 6,62 32.520 420 77,43
2012 40.000 1.800 22,22
2013 42.000 2.000 21,00
2014 45.000 2.500 18,00

2015 48.000 3.000 16,00
2016ữ2020
240.000 15.000 16,00
2021ữ2025
214.125 13.395 15,99
2026 6408 360 17,80
Tổng 15.711 2.090 7,52 676.053 38.475 17,57
Các chỉ tiêu biên giới khai trờng theo kế hoạch mở rộng của mỏ than Khe
Chàm II đợc tổng hợp trong bảng 1.3.
Bảng tổng hợp các chỉ tiêu biên giới khai trờng theo kế hoạch mở rộng của mỏ Khe
Chàm II
Bảng 1.3
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
1
Kích thớc khai trờng

- Chiều dài lớn nhất m 3.000
- Chiều rộng lớn nhất m 1.800
- Diện tích km
2
3,5
2 Cốt cao đáy mỏ m -220
3 Trữ lợng than địa chất 1000T 34.237
4 Trữ lợng than công nghiệp 1000T 38.475
5 Khối lợng đất đá bóc 1000m
3
676.053
6 Hệ số bóc trung bình m
3
/T 17,57

1.3. Mỏ than Khe Chàm IV
1.3.1. Hiện trạng khai thác
Trong giới hạn quy hoạch khai thác lộ thiên mỏ Khe Chàm IV hiện tại do
Công ty than Cao Sơn quản lý và khai thác bao gồm các khu Đông Cao Sơn, Cao
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
13
Sơn và khu Nam Cao Sơn với sản lợng 3.500 ngàn tấn than nguyên khai/năm, khối
lợng bóc đất đá là 27 triệu m
3
/năm.
Hiện tại khu Đông Cao Sơn đang khai thác vỉa 14-5 và 13-1 với đáy moong
sâu nhất ở mức -20. Đất đá thải chủ yếu đợc đổ ra bãi thải Đông Cao Sơn ở tầng
+290. Than khai thác đợc vận chuyển về mặt bằng xởng sàng số 1 mức +105 phía
Bắc, sau đó đợc vận chuyển đến máng ga Cao Sơn, rót xuống toa xe đờng sắt đa
về nhà máy tuyển than Cửa Ông.
Hiện tại khu Cao Sơn đang khai thác các vỉa 14-5, 14-5A, 14-4, 14-2. Mỏ
đang mở rộng khai thác về phía Tây và Tây Bắc khai trờng với đáy moong sâu nhất
ở mức -70. Đất đá thải đợc đổ tại mức +180 phía Bắc bãi thải Đông Cao Sơn, ở
mức +115 của bãi thải Khe Chàm III và ở mức +120 của bãi thải Tây Cao Sơn. Than
khai thác đợc vận chuyển về xởng sàng số 2 mức +33 và xởng sàng số 3 mức
+42 sau đó đợc chuyển đến nhà máy tuyển than Cửa Ông.
Khu Nam Cao Sơn là khu khai thác mới mở, khu vực có địa hình hiểm trở,
đất đá rắn chắc và phân lớp dày. Trong khu vực thờng xuất hiện các dải đá mồ côi
lớn nên rất khó khăn trong công tác khoan nổ mìn và năng suất của thiết bị xúc bốc.
Việc mở rộng khu Nam Cao Sơn để tạo diện mở rộng khu Đông Cao Sơn về phía
Nam. Đất đá thải đổ tại mức +320 phía Tây khu Nam Cao Sơn.
- Công tác khoan nổ mìn: Hiện tại Công ty đang sử dụng máy khoan xoay
cầu với đờng kính lỗ khoan từ 200 ữ 250mm và các máy khoan thuỷ lực có đờng

kính khoan từ 127 ữ 230mm. Công tác nổ mìn đợc thực hiện theo phơng pháp nổ
mìn vi sai toàn phần, nạp thuốc tập trung và phân đoạn bằng bua cát.
- Công tác xúc bốc: Toàn bộ công tác xúc bốc hiện nay của mỏ đợc cơ giới
hoá bằng các loại máy xúc tay gàu kéo cáp có dung tích gầu xúc E = 5 ữ 10 m
3
và
máy xúc thuỷ lực có dung tích gàu xúc từ 3,0 ữ 12,0 m
3
.
- Công tác vận tải: Hiện tại, để vận chuyển đất đá và than nguyên khai Công
ty đang sử dụng ô tô tự đổ có trọng tải từ 30 ữ 100T. Để vận chuyển than sạch đi
tiêu thụ Công ty sử dụng ôtô tự đổ có trọng tải 15 ữ 20T.
- Công tác gạt phụ trợ: Hiện tại Công ty đang sử dụng các máy gạt có công
suất từ 170 ữ 300CV.
- Hiện trạng thoát nớc: Hiện nay mỏ đang xây dựng hoàn chỉnh hệ thống
rãnh đỉnh và mơng thoát nớc tự chảy nhằm hạn chế tối đa lợng nớc mặt chảy
xuống đáy moong. Nớc mặt ngoài và trong khai trờng từ mức +50 trở lên đợc
dẫn vào hệ thống rãnh và mơng thoát nớc đổ vào suối Đá Mài. Trong khai trờng
từ mức +50 trở xuống, nớc đợc bơm cỡng bức bằng hệ thống bơm đặt tại khai
trờng moong Đông Cao Sơn và Tây Cao Sơn vào mơng nớc mức +50 ữ +29 qua
hệ thống xử lý nớc thải sau đó đổ ra suối Đá Mài.
1.3.2. Kế hoạch mở rộng biên giới khai trờng mỏ Cao Sơn (Khe Chàm IV)
Để đáp ứng nhu cầu tăng sản lợng than và trên cơ sở dự án cải tạo mở rộng
mỏ than Cao Sơn (Khe Chàm IV) do Công ty CP T vấn Đầu t Mỏ và Công nghiệp
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
14
lập năm 2008, trình tự khai thác mỏ than Cao Sơn (Khe Chàm IV) đợc thực hiện
nh sau:

1.3.2.1. Giai đoạn I (từ năm 2010-2022)
Huy động khai thác chùm vỉa 13 và chùm vỉa 14 ở cả khu Đông, Tây và khu
Nam Cao Sơn với sản lợng khai thác giai đoạn I là 49.000 ngàn tấn than nguyên
khai và khối lợng bóc đất đá là 486.712 ngàn m
3
, trong đó:
Từ năm 2011\2015: Khai thác xuống sâu khu vực Tây Cao Sơn đến trụ vỉa
13-1 (mức -100), khu vực Đông Cao Sơn đã kết thúc khai thác vỉa 13-1 và kết thúc
đổ bãi thải tạm, cốt cao bãi thải ở mức +180. Khối lợng đất đá thải còn lại đợc đổ
ra bãi thải Khe Chàm III và bãi thải Bắc Bàng Nâu.
Từ năm 2016\2022: Kết thúc khai thác vỉa 13-1ở khu vực Đông và Tây Cao
Sơn với cốt cao đáy moong ở mức -190. Đất đá thải đợc đổ chủ yếu ra bãi thải Bắc
Bàng Nâu và bãi thải Khe Chàm III.
1.3.2.2. Giai đoạn II (từ năm 2023\2049)
Giai đoạn này mở rộng và khai thác xuống sâu ở các vỉa 12, 11, 10 khu vực
Gầm Cao Sơn với cốt cao kết thúc đáy moong ở mức -350. Kế hoạch sản lợng khai
thác giai đoạn II là 111.991 ngàn tấn than nguyên khai và khối lợng bóc đất đá là
1.553.478 ngàn m
3
. Lịch khai thác mỏ than Cao Sơn (Khe Chàm IV) xem bảng 1.4.
Lịch khai thác mỏ than Cao Sơn (Khe Chàm IV)
Bảng 1.4
Giai đoạn I Giai đoạn II
Năm khai thác
Đất,
10
3
m
3

Than,
10
3
tấn
Ktb Đất, 10
3
m
3
Than,
10
3
tấn
Ktb
2010 ữ 2015
164.000 21.000 7,8

2016ữ2020
200.520 19.000 10,55
2020ữ2022
122.192 9.000 13,58
2023ữ2025
183.288 13.500 13,58
2026ữ2030

325.000 22.500 14,44
2031ữ2035

325.000 22.500 14,44
2036ữ2040

325.000 22.500 14,44
Sau 2040

395.190 30.991 12,75
Tổng 486.712 49.000 9,93 1.553.478 111.991 13,87
Trên cơ sở trình tự, kế hoạch khai thác, mỏ Cao Sơn (Khe Chàm IV) đợc
quy hoạch mở rộng nh sau:
- Biên giới dới sâu: Khu vực mỏ Cao Sơn đợc quy hoạch khai thác xuống
sâu đến trụ vỉa 10 với cốt cao đáy moong phía Đông ở mức -190; phía Nam ở mức -
150; phía Tây ở mức -250; phía Bắc và Tây Bắc ở mức -350. Các chỉ tiêu về biên
giới và trữ lợng khai trờng của mỏ Cao Sơn theo kế hoạch mở rộng đợc trình bày
trong bảng 1.5.
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
15
Bảng tổng hợp các chỉ tiêu biên giới khai trờng mỏ Cao Sơn (Khe Chàm IV) theo
kế hoạch mở rộng
Bảng 1.5
Giá trị
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị
Giai đoạn I Giai đoạn II
1
Kích thớc khai trờng

- Chiều dài lớn nhất m 2.200 4.400
- Chiều rộng lớn nhất m 2.120 2.900
- Diện tích km
2
3,55 6,7

2 Cốt cao đáy mỏ m -190 -350
3 Trữ lợng than địa chất 10
3
T 44.570 100.155
4 Trữ lợng than công nghiệp 10
3
T 49.000 111.991
5 Khối lợng đất đá bóc 10
3
m
3
486.712 1.553.478
6 Hệ số bóc trung bình m
3
/T 8,54 12,50
1.4. Mỏ than Đèo Nai
1.4.1. Hiện trạng khai thác
Hiện tại mỏ Đèo Nai đang tiến hành khai thác tại công trờng Vỉa Chính và
công trờng Moong Lộ Trí với sản lợng 2.500 ngàn tấn than nguyên khai/năm và
khối lợng đất đá bóc là 26,25 triệu m
3
/năm.
Công trờng Vỉa Chính đang khai thác đồng thời ở cả 2 cánh Bắc và Nam.
Hớng phát triển công trình mỏ chủ yếu về phía Đông của khai trờng. Hiện tại, đáy
moong khai thác sâu nhất ở mức -85 và cao dần về phía Nam khai trờng.
Công trờng Moong Lộ Trí đang khai thác ở khu Trung tâm và khu Nam
Moong và hớng phát triển công trình mỏ về phía Tây và Tây bắc của khai trờng với
đáy moong phía Đông đang ở mức +85. Hiện nay, mỏ đang tập trung bóc đất đá từ
tầng +355 xuống tầng +85 ở phía Tây Bắc khai trờng để giảm góc dốc bờ mỏ, tạo
diện khai thác cho các năm sau.

Biên giới khai thác trên mặt khu vực moong Lộ Trí và Trụ Bắc khai trờng
hiện tại đã tiếp giáp với biên giới kết thúc, góc dốc bờ công tác ở hai khu vực này
đang trong khoảng 24 ữ 26
0
. Hiện tại Công ty đang đẩy mạnh bóc đất đá tại bờ vách
và trụ phía Nam khai trờng để tạo diện khai thác cho moong Vỉa Chính.
Các khâu công nghệ chính trong mỏ đợc thực hiện nh sau:
- Công tác khoan nổ mìn: Hiện tại Công ty đang sử dụng máy khoan xoay
cầu có đờng kính khoan d = 250mm và các máy khoan thuỷ lực có đờng kính
khoan d = 89 ữ 230mm để khoan lỗ mìn. Công tác nổ mìn làm tơi đất đá đợc thực
hiện bằng công nghệ nổ mìn vi sai toàn phần và sử dụng kết hợp cả 2 loại thuốc nổ
chịu nớc và không chịu nớc nhằm giảm ô nhiễm môi trờng.
- Công tác xúc bốc đất đá và khai thác than: Toàn bộ công tác xúc bốc đất đá
và khai thác than hiện nay của mỏ đợc cơ giới hoá bằng các loại máy xúc điện gầu
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
16
thuận có dung tích gầu E = 4,6ữ5 m
3
và máy xúc thủy lực gầu ngợc có dung tích
gầu E = 3,1 ữ 6,7 m
3
.
- Công tác vận tải: Công tác vận chuyển đất đá và than nguyên khai đợc
thực hiện bằng ô tô tự đổ có trọng tải từ 27 ữ 58 tấn. Vận chuyển than sạch đi tiêu
thụ bằng băng tải và ô tô tự đổ có trọng tải từ 15 ữ 20 tấn.
- Hiện trạng đổ thải: Hiện tại Công ty đang thực hiện đổ thải ở các mức
+250, +310 của bãi thải Đông Cao Sơn và ở mức +440 của bãi thải Mông Giăng. Dự
kiến trong thời gian sắp tới Công ty sẽ tiến hành đổ thải tại bãi thải trong Lộ Trí và

bãi thải Khe Sim.
- Hiện trạng công tác thoát nớc: Nớc trong khu vực moong Lộ Trí chủ yếu
đợc thoát qua hào mức +135 và +70 ở bờ Bắc khu Công trờng Chính vào hào mức
+40 của mỏ Cọc Sáu, qua lò thoát nớc mức +28 để thoát ra Biển. Các tầng từ mức
+255 trở lên đợc thoát nớc theo hệ thống thoát nớc chân tầng chảy vào hệ thống
mơng phía Tây của mỏ và tập trung vào hệ thống mơng An Pha - Băng Sáu - Suối
Cầu 2 ra Biển. Toàn bộ nớc trên mức +60 của khu vực Nam Lộ Trí đợc đợc thoát
về hào mức +60, qua hố lắng mức +40 và chảy theo hệ thống thoát nớc phía bờ Trụ
Nam ra lò thoát nớc +28 xuống khu vực xử lý nớc thải chung của 2 mỏ Đèo Nai
và Cọc Sáu. Nớc từ mức +160 trở lên của khu vực Trụ Nam đợc chảy xuống
mơng +160 Trụ Nam và dồn về mơng P2-P8 xuống suối Hoá Chất ra Biển. Nớc
từ mức +160 ữ +95 của khu vực đợc chảy về mơng P3 xuống suối Hoá Chất và
nớc từ mức +95 ữ +50 đợc chảy về mơng mức +32 xuống lò thoát nớc mức +28
Cọc Sáu ra biển. N
ớc ở khu vực Trụ Bắc cũng đợc dẫn qua các mơng thoát nớc
và chảy vào lò mức +28 Cọc Sáu ra biển.
Trong khu vực moong Vỉa Chính, nớc đợc thoát cỡng bức bằng hệ thống
máy bơm lên mơng mức +32 chảy về lò thoát nớc +28 Cọc Sáu, xuống hệ thống
xử lý nớc thải của hai mỏ Đèo Nai, Cọc Sáu.
1.4.2. Kế hoạch mở rộng biên giới khai trờng mỏ Đèo Nai
Căn cứ dự án cải tạo và mở rộng sản xuất của Công ty cổ phần than Đèo Nai
do Công ty Cổ phần T vấn Đầu t Mỏ và Công nghiệp lập năm 2008, mỏ Đèo Nai
sẽ khai thác mở rộng với sản lợng khai thác 2,5 tr.tấn/năm và dự kiến kết thúc khai
thác vào năm 2040, trong đó khai trờng mỏ đợc phân chia làm 3 khu tơng đối
độc lập gồm:
- Khu Lộ Trí sẽ đợc cải tạo, mở rộng để khai thác chùm vỉa GI xuống sâu
tới mức +15.
- Khu Nam Lộ Trí khai thác vỉa Dày dự kiến xuống sâu tới mức -150.
- Khu Vỉa Chính khai thác chùm vỉa GI1, GI2, GI3 và chùm vỉa GII1,GII2,
trong đó cải tạo, mở rộng và khai thác giai đoạn đầu xuống sâu tới mức -330, giai

đoạn sau sẽ khai thác xuống sâu để lấy hết vỉa GI3 nằm tại khu vực gầm Tả Ngạn
Cọc Sáu với chiều sâu đáy moong ở mức -345, và chùm vỉa Bắc A2 khai thác kết hợp
để điều hòa sản lợng.
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
17
Các chỉ tiêu biên giới khai trờng mỏ Đèo Nai theo kế hoạch mở rộng đợc
tổng hợp trong bảng 1.6.
Bảng tổng hợp các chỉ tiêu biên giới khai trờng mỏ than Đèo Nai theo kế
hoạch mở rộng
Bảng 1.6
Giá trị
T
T
Tên chỉ tiêu Đơn vị
Toàn bộ
Khu Vỉa
Chính
Khu
Lộ Trí
Khu
NamLộ
Trí
1
Kích thớc khai trờng



- Chiều dài lớn nhất m 3.500

- Chiều rộng lớn nhất m 2.600
2
Cốt cao đáy mỏ m -345 -345 +15 -150
3
Trữ lợng than địa chất
1000T
52.430 40.091 2.969 9.772
4
Trữ lợng công nghiệp
1000T
58.390
44.101 3.306 10.982
5
Khối lợng đất đá bóc
1000m
3
622.278
461.141 9.037 152.100
6
Hệ số bóc trung bình
m
3
/T
10,66 10,46 2,73 13,85
7
Hệ số bóc biên giới
m
3
/T

10,65 - 15,55
1.5. Mỏ than Cọc Sáu
1.5.1. Hiện trạng khai thác
Hiện tại mỏ Cọc Sáu đang tiến hành khai thác tại 2 công trờng sau: Công
trờng khu Đông Nam Quảng Lợi và công trờng Thắng Lợi mở rộng.
Công trờng khu Đông Nam Quảng Lợi hiện tại đã di chuyển khu xởng bảo
dỡng ô tô, sửa chữa cơ điện để khai thác các vỉa than phía dới. Đáy moong khai
trờng khu Đông Nam Quảng Lợi hiện đang ở mức -30.
Khu công trờng Thắng Lợi hiện tại đang đẩy mạnh khai thác tại khai trờng
Thắng Lợi. Công tác bóc đất đá chủ yếu phát triển về phía Đông và Đông Bắc của
khai trờng tại các tầng từ mức +45 ữ +330. Than khai thác chủ yếu ở các tầng từ
mức -120 ữ +75 với đáy moong đang ở mức -120 và tầng cao nhất của khai trờng ở
mức +330.
Khu vực Động tụ Bắc Tả ngạn của mỏ đã kết thúc khai thác ở mức -150 từ
năm 2005, hiện mỏ đang sử dụng nơi này làm bãi thải tạm.
Hiện nay mỏ đang áp dụng hệ thống khai thác dọc một đến hai bờ công tác,
khấu theo lớp đứng, đổ bãi thải trong và bãi thải ngoài. Hớng phát triển các khai
trờng chủ yếu là xuống sâu khu Đông Nam, khu Thắng Lợi và khu Nam Quảng Lợi
với các khâu công nghệ chính nh sau:
- Công tác khoan nổ mìn: Hiện tại mỏ Cọc Sáu đang thực hiện khoan lỗ mìn
bằng máy khoan xoay cầu với đờng kính lỗ khoan đến 250mm.
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
18
- Công tác xúc bốc: Toàn bộ công tác xúc bốc hiện nay của mỏ đợc cơ giới
hoá bằng các loại máy xúc cáp gầu thuận có dung tích gầu từ 4,6 ữ 10 m
3
và máy
xúc thuỷ lực gầu ngợc có dung tích gầu xúc đến 4,7 m

3
.
- Công tác vận tải: Công tác vận chuyển đất đá đợc thực hiện bằng ô tô tự
đổ có trọng tải từ 30 ữ 90T. Công tác vận chuyển than đợc thực hiện bằng ô tô tự
đổ có trọng tải từ 12 ữ 30T kết hợp với vận tải bằng băng tải.
- Công tác đổ thải: Đất đá mỏ Cọc Sáu phần lớn đợc đổ ra bãi thải Đông
Cao Sơn, phần đất đá từ tầng +15 trở xuống chủ yếu đổ vào bãi thải tạm Động tụ
Bắc Tả Ngạn.
- Công tác thoát nớc khai trờng: Do đáy moong mỏ Cọc Sáu đang ở mức
sâu và trong công trờng còn có các hào thoát nớc của các mỏ chảy qua nên công
tác thoát nớc của mỏ đợc thực hiện nh sau:
+ Để hạn chế nớc mặt chảy vào moong, hiện tại mỏ đã xây dựng hoàn chỉnh
hệ thống rãnh đỉnh và mơng thoát nớc tự chảy. Nớc từ các tầng ở trên mức +45
của bờ Bắc, mức +60 của bờ Đông và mức +30 của bờ Nam Tả Ngạn đợc thoát
theo hệ thống mơng qua cống mức +90 của khu Đông Nam và chảy vào lò thoát
nớc mức +28 ở bờ Nam Tả Ngạn ra biển.
+ Để thoát nớc và tháo khô đáy moong, mỏ Cọc Sáu đang sử dụng phơng
pháp thoát nớc cỡng bức nh sau:
- Trạm bơm mức +30: Trạm có nhiệm vụ bơm toàn bộ lợng nớc từ phía
Đèo Nai chảy về hố tụ nớc mức +30. Từ đây nớc đợc bơm lên mức +70 và theo
mơng thoát nớc chảy về lò thoát nớc mức +28 ra biển.
- Trạm bơm mức -100: Trạm đặt 4 máy bơm có nhiệm vụ bơm toàn bộ lợng
n
ớc ở mức -100 lên trạm bơm mức +30.
- Trạm bơm Động tụ Nam: Trạm đặt 4 máy bơm có nhiệm vụ bơm toàn bộ
lợng nớc ở Động Tụ Nam mức -60 lên lò thoát nớc mức +28 để chảy ra biển.
Mỏ Cọc Sáu hiện đang khai thác với sản lợng đạt từ 3.200 ữ 3.500 ngàn tấn
than nguyên khai/năm và khối lợng đất đá bóc đạt từ 30 ữ 35 triệu m
3
/năm.

1.5.2. Kế hoạch mở rộng biên giới khai trờng mỏ than Cọc Sáu
Căn cứ dự án đầu t xây dựng công trình khai thác mỏ than Cọc Sáu - Công ty
cổ phần than Cọc Sáu do Công ty Cổ phần T vấn Đầu t Mỏ và Công nghiệp lập năm
2008, trong những năm tới sẽ tập trung khai thác tối đa khu Thắng Lợi để sớm kết
thúc khai thác khu vực này tạo điều kiện đổ bãi thải trong và rút ngắn cung độ vận tải
đất đá thải của khu Bắc, khu Gầm Tả Ngạn của Công ty than Cọc sáu, Đèo Nai đợc
mở rộng và khai thác xuống sâu đến mức -315 để lấy hết trữ lợng của khối than nằm
trong biên giới của mỏ. Đồng thời với quá trình trên, mỏ tiến hành khai thác và bóc
đất đá ở khu Đông Nam và Nam Quảng Lợi nhằm điều hoà cho khu Thắng Lợi. Khu
Thắng Lợi sẽ tổ chức khai thác mở rộng và khai thác xuống sâu đến mức -375 để lấy
hết trữ lợng than nằm trong biên giới của mỏ. Khu vực Bắc Tả Ngạn (Bắc phay B) sẽ
đợc tổ chức khai thác cuối cùng nhằm tận dụng không gian khai trờng khu Thắng
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
19
Lợi làm nơi đổ thải, rút ngắn cung độ vận tải. Dự kiến mỏ sẽ kết thúc khai thác vào
năm 2035. Lịch khai thác mỏ than Cọc Sáu đợc trình bày trong bảng 1.7.
Lịch khai thác mỏ than Cọc Sáu
Bảng 1.7
Năm khai thác Đất, 10
3
m
3
Than, 10
3
tấn Ktb
2010 36.900 3.600 10,25
2011 40.900 3.600 11,36
2012 42.000 3.500 12,00

2013 43.000 3.500 12,29
2014 44.000 3.500 12,57
2015 44.700 3.500 12,77
2016ữ2020
221.400 15.900 13,92
2021ữ2025
170.928 11.247 15,20
2026ữ2030
67.500 7.500 9,00
2031ữ2035
31.039 3.518 8,82
Tổng 742.367 59.365 12,51
Các chỉ tiêu biên giới khai trờng mỏ Cọc Sáu theo kế hoạch mở rộng đợc
tổng hợp trong bảng 1.8.
Bảng tổng hợp các chỉ tiêu biên giới khai trờng mỏ than Cọc Sáu theo kế
hoạch mở rộng
Bảng 1.8
Số lợng
T
T
Tên chỉ tiêu
Đơn
vị
Toàn bộ
Khu
Bắc Tả
Ngạn
Khu
Thắng
Lợi

Khu
Đ.Nam
Q.Lợi
1 Kích thớc khai trờng


- Chiều dài lớn nhất m 3.000
- Chiều rộng lớn nhất m 2.500
2 Cốt cao đáy mỏ m -375 -315 -375 +80
3 Trữ lợng than địa chất 10
3
T
53.306 7.243 35.865 10.194
4 Trữ lợng than công nghiệp 10
3
T
59.365
7.968 39.940 11.457
5 Khối lợng đất đá bóc 10
3
m
3
742.367
90.137 571.810 80.420
6 Hệ số bóc trung bình m
3
/T
12,51 11,31 14,32 7,02
1.6. Mỏ than Núi Béo
1.6.1. Hiện trạng khai thác

Hiện nay Công ty cổ phần than Núi Béo - Vinacomin đang tổ chức khai thác
ở công trờng vỉa 14 cánh Đông (ở mức -121), vỉa 14 cánh Tây (mức -52) và công
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
20
trờng mở rộng vỉa 13, 11 đến mức +48 ở phía Nam và mức +60 với tổng sản lợng
toàn mỏ là 5.000 ngàn tấn than nguyên khai/năm và khối lợng đất đá bóc đạt trên
22 triệu m
3
/năm. Hệ thống khai thác dọc một đến hai bờ công tác, khấu theo lớp
đứng, đổ thải tại bãi thải ngoài đang đợc sử dụng với các khâu công nghệ chính
trong mỏ đợc thực hiện nh sau:
- Công tác khoan nổ mìn: Hiện tại, mỏ đang sử dụng máy khoan thủy lực có
đờng kính từ 127 ữ 250mm để khoan các lỗ mìn. Công tác nổ mìn đợc thực hiện
theo phơng pháp vi sai toàn phần, nạp thuốc tập trung và phân đoạn bằng bua cát. Tại
các khu vực không đợc phép nổ mìn, công ty sử dụng máy cày xới để bóc đất đá.
- Công tác xúc bốc: Đất đá và than nguyên khai trên gơng tầng đợc xúc
bốc bằng các loại máy xúc cáp gầu thuận và máy xúc thuỷ lực có dung tích gầu xúc
từ 1,4 ữ 11 m
3
.
- Công tác vận tải: Công tác vận chuyển đất đá và than nguyên khai đợc thực
hiện bằng ôtô tự đổ có trọng tải từ 30 ữ 55 T. Vận chuyển than sạch đi tiêu thụ bằng
ôtô tự đổ có trọng tải từ 15 ữ 30T. Công tác gạt phụ trợ đợc thực hiện bằng các máy
gạt có công suất từ 170 ữ 320CV.
- Công tác đổ thải: Đất đá thải của mỏ chủ yếu đợc đổ tại bãi thải Chính
Bắc Núi Béo, bãi thải trong V14 cánh Đông và V14 cánh Tây với khối lợng đổ thải
hàng năm từ 18 ữ 20 triệu m
3

.
- Công tác thoát nớc: Công tác thoát nớc trong khai trờng mỏ đợc thực
hiện bằng hệ thống bơm cỡng bức từ khai trờng theo hệ thống suối Lộ Phong
thoát ra biển.
1.6.2. Kế hoạch mở rộng biên giới khai trờng mỏ than Núi Béo
Theo thiết kế đã đợc duyệt và quyết định giao ranh giới quản lý mỏ cho
Công ty Cổ phần than Núi Béo-Vinacomin của Hội đồng quản trị Tập đoàn Công
nghiệp Than-Khoáng sản Việt Nam tại quyết định số 1122/QĐ-HĐQT ngày
16/5/2008, trong những năm tới Công ty than Núi Béo tiếp tục tiến hành khai thác đồng
thời tại 3 công trờng, trong đó:
- Công trờng khai thác vỉa 14 cánh Đông: Phía Bắc sẽ mở rộng khai thác tới
giáp khai trờng lộ thiên Bắc Hữu Nghị - Hà lầm, phía Tây mở rộng khai thác tới
giáp doanh trại bộ đội, phía Nam và phía Đông lấy hết phần lộ vỉa. Theo kế hoạch,
đáy moong sẽ kết thúc ở mức -135.
- Công trờng khai thác vỉa 14 cánh Tây: Phía Bắc sẽ mở rộng đến đứt gãy
Hà Tu, phía Nam mở rộng đến đứt gãy Monplane, phía Tây mở rộng tới giáp công
trờng mở rộng của vỉa 11, 13, phía Đông lấy đến hết lộ vỉa. Theo kế hoạch, đáy
moong sẽ kết thúc ở mức -30.
- Công trờng khai thác mở rộng vỉa 11, 13: Công trờng sẽ đợc mở rộng tối
đa về phía Bắc, ở phía Nam đợc mở rộng nhng tránh suối Hà Tu. Công tác khai
thác xuống sâu sẽ đợc thực hiện tối đa trong phạm vi đảm bảo hệ số bóc không
vợt hệ số bóc giới hạn đồng thời ít ảnh hởng tới công tác khai thác hầm lò mỏ Hà
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
21
Lầm và khai thác hầm lò dới sâu mỏ Núi Béo. Theo kế hoạch, đáy moong sẽ kết
thúc ở mức -135.
Lịch khai thác mỏ than Núi Béo đợc trình bày trong bảng 1.9.
Lịch khai thác mỏ than Cọc Sáu

Bảng 1.9
C.trờng vỉa 14
cánh Đông
C.trờng vỉa 11, 13
mở rộng
C.trờng vỉa 14
cánh Tây
Tổng
Năm
khai
thác
Đất,
10
3
m
3

Than,
10
3
tấn
Ktb
Đất,
10
3
m
3
Than,
10
3

tấn
Ktb
Đất,
10
3
m
3
Than,
10
3
tấn
Ktb
Đất,
10
3
m
3

Than,
10
3
tấn
Ktb
2010 4.200 2.530 1,66 13.300 1.370 9,71 4.500 1.100 4,09 22.000 5.000 4,40
2011 3.800 1.460 2,60 13.100 1.840 7,12 4.500 1.300 3,46 21.400 4.600 4,65
2012 1.575 672 2,34 12.525 2.028 6,18 4.500 1.100 4,09 18.600 3.800 4,89
2013

12.700 2.240 5,67 2.630 660 3,98 15.250 2.900 5,29
2014

7.760 2.070 3,75

7.760 2.070 3,75
2015

1.000 956 1,05

1.000 956 1,05
Tổng 9.575 4.662 2,05 60.385 10.504 5,75 16.130 4.160 3,88 86.090 19.326 4,45
Các chỉ tiêu biên giới khai trờng mỏ Núi Béo theo kế hoạch mở rộng đợc
tổng hợp trong bảng 1.10.
Bảng tổng hợp các chỉ tiêu biên giới trữ lợng khai trờng mỏ Núi Béo theo kế
hoạch mở rộng
Bảng 1.10
Số lợng
T
T
Tên chỉ tiêu
Đơn
vị
Toàn
bộ
C.Trờng
vỉa 14
Cánh
Đông
C.Trờng
vỉa 14
Cánh

Tây
C.Trờng
mở rộng
vỉa 13, 11
1 Kích thớc khai trờng


- Chiều dài lớn nhất m 1400 1090 1570
- Chiều rộng lớn nhất m 1080 805 1050
- Diện tích m
2
125 85 115,2
2 Cốt cao đáy mỏ m -135 -135 -30 -135
3 Trữ lợng than địa chất 10
3
T 17.458 4.211 3.758 9.489
4 Trữ lợng than công nghiệp 10
3
T 19.326 4.662 4.160 10.504
5 Khối lợng đất đá bóc 10
3
m
3
86.090 9.575 16.130 60.385
6 Hệ số bóc trung bình m
3
/T 4,45 2,05 5,75 3,88
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin

22
1.7. Kết luận
Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài tập trung đánh giá hiện trạng khai thác và
khả năng mở rộng biên giới khai trờng của một số mỏ lộ thiên lớn tại Việt Nam
trên cơ sở quyết định số 1122/QĐ-HĐQT ngày 16 tháng 05 năm 2008 của Hội đồng
Quản trị Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam theo hớng nâng cao
hệ số bóc giới hạn, nâng cao tối đa năng lực khai thác phù hợp với quy hoạch đổ
thải, vận tải, thoát nớc và bảo vệ môi trờng.
Để duy trì và tăng sản lợng than khai thác trong các năm tới, biên giới khai
trờng các mỏ lộ thiên sẽ đợc mở rộng tối đa trên cơ sở công nghệ sử dụng và hệ
số bóc giới hạn cho phép. Theo quy hoạch biên giới khai thác mỏ thì phần trữ lợng
than nằm phía dới đáy moong và trên bờ tầng ngoài biên giới khai trờng tại các
mỏ lộ thiên vẫn còn khá lớn. Do đó, để đáp ứng nhu cầu tăng sản lợng trong các
năm tới, đề tài kiến nghị cần nghiên cứu và xem xét các giải pháp khai thác hợp lý
nhằm tận thu tối đa nguồn tài nguyên này đảm bảo an toàn và hiệu quả.
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
23
Chơng 2: Đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất - kỹ thuật
mỏ các khu vực khoáng sàng khai thác hỗn hợp hầm lò - Lộ
thiên
Trên cơ sở kế hoạch mở rộng biên giới tối đa các mỏ lộ thiên xuống sâu nh
đã trình bày tại chơng 1, đề tài tiến hành phân tích, đánh giá tổng hợp trữ lợng tài
nguyên và đặc điểm các yếu tố điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ phần khoáng sàng
than còn lại có khả năng khai thác bằng phơng pháp hầm lò nh sau:
2.1. Cơ sở và trình tự đánh giá tổng hợp trữ lợng
Công tác đánh giá, tổng hợp trữ lợng và đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ
thuật mỏ các khu vực có khả năng khai thác hầm lò tại các mỏ lộ thiên đợc tiến
hành trên cơ sở các tài liệu địa chất mỏ, cập nhật hiện trạng và biên giới khai thác

của các mỏ lộ thiên.
Các tài liệu sử dụng đánh giá tổng hợp trữ lợng và đặc điểm điều kiện địa
chất - kỹ thuật mỏ bao gồm:
- Giải trình thuyết minh báo cáo thăm dò địa chất trong các giai đoạn thăm
dò sơ bộ, thăm dò tỷ mỉ và các báo cáo tổng hợp tài liệu khảo sát thăm dò bổ sung,
tính lại trữ lợng, v.v.;
- Bản đồ địa hình khu mỏ;
- Bản đồ kết thúc khai thác và đổ thải các mỏ lộ thiên.
- Mặt cắt địa chất các tuyến thăm dò địa chất;
- Thiết đồ các lỗ khoan trong giới hạn thăm dò địa chất;
- Bình đồ tính trữ lợng các vỉa than huy động vào khai thác;
- Bản đồ địa chất thuỷ văn, địa chất công trình;
- Ranh giới hiện trạng khu vực khai thác và trữ lợng đã khai thác, trữ lợng
còn lại, tổn thất tài nguyên;
- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Trình tự đánh giá trữ lợng than các khu vực vỉa đợc thực hiện nh sau:
- Đánh giá mức độ tin cậy của các tài liệu địa chất: Độ tin cậy của các tài liệu
địa chất đợc xác định bằng sự so sánh các yếu tố địa chất trong tài liệu ban đầu và
tài liệu thực tế khi đào lò và khai thác. Sự thay đổi của các yếu tố địa chất đợc xác
định bằng tỷ lệ % giữa hai số liệu định lợng của cùng một yếu tố địa chất.
- Phân chia xác định các khối kiến tạo: Khối kiến tạo là một khu vực vỉa đợc
giới hạn bởi các ranh giới tự nhiên hoặc ranh giới kỹ thuật nh các đứt gãy lớn, lộ
vỉa, ranh giới khai thác lộ thiên - hầm lò, giới hạn các trụ bảo vệ các đối t
ợng tự
nhiên hoặc nhân tạo trên mặt địa hình hoặc trong lò, giới hạn chiều dày tối thiểu,
trục các lớp lồi lõm hoặc nếp uốn vỉa, v.v. Khối kiến tạo là dấu hiệu chính để phân
chia khu vực khai thác.
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin

24
- Trong phạm vi từng khối kiến tạo xác định theo phơng pháp đánh giá tổng
hợp trữ lợng than và đặc điểm các yếu tố điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ với các
nội dung nh:
+ Hình dạng hình học các khu vực khai thác;
+ Kích thớc hình học theo phơng và hớng cắm của vỉa;
+ Chiều dày, độ dốc vỉa, số lợng lớp đá kẹp;
+ Tính chất của than và đá kẹp;
+ Độ bền vững của đá vách, đá trụ vỉa than;
+ Khoảng cách giữa các vỉa than;
+ Mức độ phá huỷ kiến tạo (Biên độ đứt gãy, nếp uốn, đặc điểm biến đổi
chiều dày, góc dốc vỉa );
- Lập bảng phân bố trữ lợng than theo chiều dày, góc dốc vỉa và các đặc
điểm địa chất của khối kiến tạo nh chiều dài theo phơng và theo hớng dốc, mức
độ biến động chiều dày, góc dốc vỉa; tính chất đá vách, đá trụ, đặc điểm đá kẹp và
các phá hủy kiến tạo của vỉa than.
2.2. Đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các khu vực
khoáng sàng nằm ngoài giới hạn khai thác lộ thiên
Hiện tại, hầu hết phần trữ lợng than phân bố gần bề mặt địa hình đợc khai
thác bằng phơng pháp lộ thiên. Trong các năm tới, nhiều mỏ lộ thiên sẽ phải mở
rộng xuống sâu và dần tới biên giới kết thúc khai thác. Do vậy cần phải tiến hành
nghiên cứu, đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất kỹ thuật phần khoáng sàn nằm
ngoài giới hạn khai thác lộ thiên nhằm tận thu tối đa nguồn tài nguyên than không
tái tạo. Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài tập trung đánh giá tại một số mỏ lớn nh
Khánh Hòa (Thái Nguyên), Khe Chàm II, Khe Chàm IV, Đèo Nai, Cọc Sáu (vùng
Cẩm phả - Quảng Ninh). Kết quả đánh giá của từng mỏ cụ thể nh sau:
2.2.1. Đặc điểm cấu tạo địa chất các vỉa than thuộc mỏ Khánh Hoà
Toàn bộ khu mỏ phân bố trên một nếp lõm hoàn chỉnh theo phơng Tây Bắc -
Đông Nam với chiều dài khoảng 4 ữ 5 km, rộng từ 500 ữ 600m và có xu hớng mở
rộng dần về phía Tây Bắc. Các vỉa than thờng lộ ra ở phía Đông Nam và chìm dần

về phía Đông Bắc. Trục nếp lõm trùng với chiều dài phân bố của địa tầng ít bị đảo
lộn, vò nhàu, phá huỷ. Hai cánh cắm gần dốc đứng và biến đổi lớn tới 60 ữ 80
0
còn
phần Trung tâm dốc khoảng 30 ữ 40
0
.
Trầm tích có than mỏ Khánh Hoà thuộc hệ Trias thống thợng bậc Nori-rêti
(T
3
n-r BS
) và nằm trái khớp với trầm tích bậc Lađini tạo thành dạng hớng tà đối xứng
với trục hớng tà chạy theo phơng Đông Nam- Tây Bắc và chìm dần về phía Tây
Bắc (mức +26 ữ -500) phân bố từ Thái Nguyên, Cao Ngạn, Quán Triều đến Bá Sơn
với 6 vỉa than đợc đánh số từ dới lên là V11 ữ V16. Trong đó 4 vỉa có giá trị công
nghiệp là vỉa 13, 14, 15 và vỉa 16 còn hai vỉa 11, 12 nằm dới cùng thuộc loại vỉa
Nghiên cứu các giải pháp công nghệ và thiết kế khai thác hỗn hợp hầm lò và lộ thiên
nhằm sớm huy động trữ l ợng than hầm lò
Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin
25
mỏng, than có nhiều lớp đá kẹp, dạng ổ nên không có giá trị khai thác. Góc dốc của
trục nếp lõm khoảng 15 ữ 25
0
còn hai cánh dốc đứng khoảng 50 ữ 80
0
.
- Vỉa 16: Là vỉa có giá trị công nghiệp nhất phân bố theo trục nếp lõm chạy
theo phơng Đông Nam - Tây Bắc, lộ ra ở phần Đông Nam tại mức 0 và chìm dần
về phía Tây Bắc tại mức cao -560. Hiện nay, vỉa 16 đang đợc khai thác bằng
phơng pháp lộ thiên từ lộ vỉa đến mức -99. Theo thiết kế, đáy moong kết thúc khai

thác ở mức -270. Nh vậy, trữ lợng than còn lại từ mức -270 ữ -560 nằm dới đáy
moong lộ thiên sẽ đợc đánh giá và huy động vào khai thác bằng phơng pháp hầm
lò. Cấu tạo vỉa than dạng nếp lõm với 2 cánh cắm rất dốc từ 50 ữ 80
0
. Chiều dày vỉa
biến đổi từ 1,6 ữ 48,7m, trung bình 15,6m. Vỉa có cấu tạo thuộc loại rất phức tạp,
trong vỉa có từ 1 ữ 27 lớp đá kẹp gồm sét kết, sét kết vôi, bột kết, bột kết vôi tạo
thành lớp hoặc dạng thấu kính với chiều dày đá kẹp từ 0,5 ữ 32,5m, trung bình
3,5m. Điều đặc biệt là xen kẹp trong vỉa than có nhiều thấu kính sét kết vôi, bột kết
và vôi với chiều dày lớn từ 5,3 ữ 9,7m làm phân chia vỉa than thành các phân vỉa,
chùm vỉa. Nhiều vị trí tỷ lệ đá kẹp chiếm tới 50 ữ 60% tỷ lệ than. Mức độ biến động
chiều dày của vỉa than từ 40,0 ữ 67,7% thuộc loại rất không ổn định, nhất là trên hai
cánh của trục nếp lõm. Góc dốc vỉa ở hai cánh biến đổi từ 50 ữ 80
0
trung bình 70
0

thuộc loại vỉa dốc đứng, còn ở dọc trục nếp lõm vỉa cắm thoải hơn với góc dốc từ 21
ữ 57
0
trung bình 40
0
thuộc loại vỉa dốc nghiêng.
- Vỉa 15: Nằm dới và cách vỉa 16 từ 20 ữ 30m, phân bố trên trục nếp lõm
chạy theo phơng Đông Nam - Tây Bắc, lộ ra ở phía Tây Nam tại mức -40 rồi cắm
chìm dần về phía Tây Bắc ở mức -580 với chiều dài khoảng 1.100m, góc cắm
khoảng 27
0
. Hiện nay, vỉa 15 đã đợc khai thác lộ thiên ở phía Tây Nam từ lộ vỉa tới
mức -99. Theo thiết kế, đáy moong kết thúc khai thác ở mức -300. Nh vậy phần trữ

lợng còn lại của vỉa than phân bố từ đáy moong mức -300 xuống mức -580 và ở
trên các cánh Tây Nam và Đông Nam của nếp lõm từ mức -400 đến lộ vỉa thuộc bờ
mỏ ngoài giới hạn khai thác lộ thiên sẽ đợc đánh giá và huy động vào khai thác
bằng phơng pháp hầm lò. Chiều dày vỉa biến đổi từ 0,6 ữ 26,8m, trung bình 6,6m,
thuộc dạng vỉa có chiều dày rất không ổn định biến động từ 85,6 ữ 139,1%. Vỉa cấu
tạo rất phức tạp, có từ 1 ữ 6 lớp đá kẹp, trung bình là 3 lớp gồm sét kết, sét kết vôi,
bột kết, bột kết vôi dới dạng các lớp hoặc các thấu kính bị vát nhọn với chiều dày
đá kẹp từ 0,4 ữ 21,2m, trung bình 5,6m. Do cấu tạo các lớp, các thấu kính đá kẹp có
chiều dày lớn nên đã phân chia vỉa than thành các phân vỉa, các chùm vỉa phức tạp
không liên tục và không đồng đều. Góc dốc vỉa ở trên hai cánh của trục nếp lõm từ
mức -400 trở lên lộ vỉa vào khoảng 65 ữ 80
0
trung bình 76
0
thuộc loại vỉa dốc đứng.
Phần vỉa nằm dới đáy moong từ mức -300 trở xuống có góc dốc thoải hơn từ 19 ữ
53
0
trung bình 33
0
thuộc loại vỉa nghiêng.
- Vỉa 14: Nằm dới và cách vỉa 15 từ 20 ữ 30m, phân bố trên một nếp lõm có
trục chạy theo phơng Đông Nam - Tây Bắc, lộ ra ở phần Đông Nam tại mức -40 rồi
chìm dần về phía Tây Bắc tại mức -480 và kéo dài khoảng 750m với góc cắm
khoảng 16
0
. Hiện nay, vỉa 14 đã đợc khai thác lộ thiên ở phần phía Đông Nam từ lộ