công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dân chống tự hành phù hợp với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 35 độ tại vùng quảng ninh

Viện khoa học công nghệ mỏ-TKV
Chơng trình KH&CN trọng điểm cấp nhà nớc kc 06/06-10
Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ tiên tiến
trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu chủ lực
&&&



Báo cáo Tổng kết CHUYÊN Đề NGHIÊN CứU

ĐáNH GIá TổNG THể, XÂY DựNG csdl TRữ LƯợNG
THAN Và ĐIềU KIệN ĐịA CHấT Kỹ THUậT Mỏ CáC KHU
VựC VỉA DàY, Độ DốC ĐếN 35 Có KHả NĂNG áP DụNG
CÔNG NGHệ CƠ GiớI HóA TạI CáC Mỏ HầM Lò VùNG
QUảNG NINH

THUộC đề tài:
Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác và thiết kế,
chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối với điều kiện
địa chất các vỉa dày độ dốc đến 35
0
tại vùng quảng ninh

M số: KC.06.01/06-10


Chủ nhiệm đề tài: KS. Đoàn Văn Kiển

7126-4
18/2/2009

Hà Nội, tháng 8 năm 2008

Bản quyền 2008 thuộc Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện trởng
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV.

Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
3
Tham gia thực hiện
TT Họ và tên Học vị, chức vụ
Chức danh
trong đề tài
1
Đoàn Văn Kiển Kỹ s - Chủ tịch Hội đồng Quản trị
Tập đoàn Công nghiệp Than-Khoáng
sản Việt Nam
Chủ nhiệm đề
tài
2
Phùng Mạnh Đắc Tiến sỹ - Phó Tổng Giám đốc Tập
đoàn công nghiệp Than-Khoáng sản

Việt Nam (TKV)
Thành viên
3
Nguyễn Anh Tuấn Tiến sỹ - Viện trởng
Viện KHCN Mỏ
Thực hiện chính
4
Trơng Đức D
Tiến sỹ - P. Viện trởng Viện KHCN
Mỏ
Thành viên
5 Lê Thanh Phơng
Thạc sỹ TP Dự án CGH Viện
KHCN Mỏ
Thành viên
6
Nguyễn Đình Thống
Thạc sỹ TP Máy&Thiết bị mỏ Viện
KHCN Mỏ
Thành viên
7 Đặng Hồng Thắng
Thạc sỹ TP. T vấn đầu t Viện
KHCN Mỏ
Thành viên
8
Trần Tuấn Ngạn
Thạc sỹ Phó TP. CNKT Hầm lò
Viện KHCN Mỏ
Thành viên
9

Nhữ Việt Tuấn
Kỹ s - TP. CNKT Hầm lò Viện
KHCN Mỏ
Thành viên
10 Phạm Đại Hải
Kỹ s TP. Địa cơ mỏ Viện KHCN
Mỏ
Thành viên
11 Vũ Tuấn Sử
Kỹ s TP Kinh tế dự án Viện
KHCN Mỏ
Thành viên
12 Ngô Văn Sĩ
Kỹ s Địa chất công trình Viện
KHCN Mỏ
Thành viên
13 Nguyễn Văn Hậu Kỹ s khai thác mỏ Viện KHCN Mỏ Thành viên
14 Hoàng Thị Tuyển Kỹ s Kinh tế mỏ Viện KHCN Mỏ Thành viên
15 Trần Minh Tiến Kỹ s khai thác mỏ Viện KHCN Mỏ Thành viên
16 Phạm Trung Nguyên Kỹ s khai thác mỏ Viện KHCN Mỏ Thành viên
17 Thân Văn Duy Kỹ s Khai thác mỏ Viện KHCN Mỏ Thành viên
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
4
Mục lục
Trang

Mở đầu
6

Chơng 1: Phơng pháp Đánh giá tổng hợp trữ lợng và điều kiện địa
chất - kỹ thuật mỏ

7
1.1 Nguyên tắc chung và các tài liệu cơ sở 7
1.2 Phơng pháp đánh giá trữ lợng than 9
1.3 Phơng pháp đánh giá các yếu tố địa chất, kỹ thuật mỏ 10

Chơng 2: Kết quả đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than v
à
điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35
0

19
2.1 Khoáng sàng than Mạo Khê 19
2.2 Khoáng sàng than Vàng Danh 24
2.3 Khoáng sàng than Than thùng-Yên Tử 29
2.4 Khoáng sàng than Hà Lầm 34
2.5 Khoáng sàng than Núi Béo 40
2.6 Khoáng sàng than Suối Lại 43
2.7 Khoáng sàng than Thống Nhất 46
2.8 Khoáng sàng than Dơng Huy 52
2.9 Khoáng sàng than Mông Dơng 57
2.10 Khoáng sàng than Khe Chàm (II, IV) 60

Chơng 3: Nghiên cứu đánh giá sự ảnh hởng của điều kiện địa

chất- kỹ thuật mỏ các vỉa than dày, độ dốc đến 35
0
ở các
mỏ hầm lò vùng quảng ninh đến khả năng áp dụng các
sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác
63
3.1
Tổng hợp trữ lợng các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35 vùng Quảng Ninh
63
3.2
Đánh giá tổng thể điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá ở vùng
Quảng Ninh
64
Kết luận
72
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
5

Phần Phụ lục
74

Phụ lục I.1: Các bảng tổng hợp kết quả đánh giá trữ lợng và điều kiện
địa chất kỹ thuật mỏ của 10 mỏ, khoáng sàng

74

Phụ lục I.2: Các bản đồ cơ sở dữ liệu trữ lợng và điều kiện địa chất kỹ
thuật mỏ của 10 mỏ, khoáng sàng than vùng Quảng Ninh.
87
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
6
Mở đầu
Đánh giá tổng thể điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày độ dốc
đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá tại các mỏ hầm lò vùng Quảng
Ninh là một trong những nhiệm vụ của đề tài Nghiên cứu lựa chọn công nghệ cơ
giới hoá khai thác và thiết kế, chế tạo loại dàn chống tự hành phù hợp áp dụng đối
với điều kiện địa chất các vỉa dày độ dốc đến 35
0
tại vùng Quảng

Ninh (mã số:
KC.06.01/06-10). Trong các khoáng sàng than khai thác bằng phơng pháp hầm lò,
đề tài đã xác định đợc 10 khoáng sàng hoặc mỏ có tiềm năng vỉa dày, độ dốc đến 35
0

có khả năng áp dụng cơ giới hoá khai thác, bao gồm Mạo Khê, Vàng Danh, Than
thùng-Yên tử (Công ty than Nam Mẫu), Hà Lầm, Núi béo, Suối Lại, Thống Nhất,
Dơng Huy, Mông Dơng, Khe Chàm (II và IV). Qua đánh giá trong 10 khu vực nói

trên, điều kiện vỉa dày, độ dốc đến 35
0
có trữ lợng (trong giới hạn thăm dò đến -350
m) là 488,5 triệu tấn, chiếm khoảng 26% tổng trữ lợng than vùng Quảng Ninh.
Để giải quyết vấn đề lựa chọn áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác vỉa
dày, độ dốc đến 35
0
, việc đánh giá và thành lập chuyên đề Đánh giá tổng thể, xây
dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa
dày, độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ
hầm lò vùng Quảng Ninh là rất cần thiết, qua đó xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng
than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35
0
vùng
Quảng Ninh, nhằm lựa chọn đợc sơ đồ công nghệ khai thác cũng nh đồng bộ thiết
bị cơ giới hoá phù hợp với từng điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ cụ thể của vùng
Quảng Ninh, phục vụ việc triển khai áp dụng cơ giới hoá khai thác các đối tợng vỉa
này.
Kết quả nghiên cứu của chuyên đề bao gồm các tài liệu về trữ lợng than và
điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ của các khu vực vỉa dày, độ dốc đến 35 vùng Quảng
Ninh đảm bảo sử dụng vào các nghiên cứu và tính toán thiết kế mỏ.

Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
7

Chơng 1
Phơng pháp Đánh giá tổng hợp trữ lợng
và điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ
1.1 Nguyên tắc chung và các tài liệu cơ sở.
Đánh giá tổng hợp trữ lợng và đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ các
khu vực vỉa dày, dốc đến 35 vùng Quảng Ninh đợc tiến hành trên cơ sở các tài liệu
địa chất đến một số giới hạn thăm dò khai thác chắc chắn tại các Công ty than hầm lò
và hiện trạng khai thác, trình tự chuẩn bị, các khu vực lò chợ huy động vào khai thác
theo kế hoạch phát triển sản xuất đến giai đoạn năm 2020.
Các tài liệu đợc sử dụng đánh giá 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;
- Bình đồ tính trữ lợng các vỉa than; mặt cắt địa chất các tuyến thăm dò địa
chất; thiết đồ các lỗ khoan trong giới hạn thăm dò địa chất;
- Bản đồ địa chất thuỷ văn, địa chất công trình;
- Hiện trạng chuẩn bị, khai thác, trữ lợng đã khai thác, trữ lợng còn lại, tổn
thất tài nguyên;
- Bản đồ tổng thể mở vỉa, chuẩn bị, khai thác; hộ chiếu chống giữ và điều khiển
đá vách; cập nhật thành lò trong quá trình đào lò và khai thác;
Hiện nay trên thế giới có hai phơng pháp phổ biến rộng rãi nhất nhằm đánh
giá khả năng áp dụng hợp lý các sơ đồ công nghệ khai thác than trong các mỏ hầm lò.
Phơng pháp thứ nhất - Phơng pháp cho điểm đợc sử dụng rộng rãi tại các
nớc t bản phát triển và một số nớc khác. Nội dung của phơng pháp là đánh giá
tổng hợp các điều kiện đợc lợng hoá bằng thang điểm. Căn cứ trên cơ sở tổng số
điểm cao hay thấp để đánh giá khả năng áp dụng công nghệ khai thác lựa chọn nhiều
hay ít của mỗi khoáng sàng than cụ thể.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35

0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
8
Ưu điểm của phơng pháp này là đề cập một cách tổng thể các quá trình khai
thác than tại một khoáng sàng sẽ ảnh hởng tới mọi vấn đề xã hội nh:
- Phân tích các yếu tố về kinh tế, xã hội, môi trờng, sinh thái của cả vùng bị
ảnh hởng do quá trình khai thác khoáng sàng than cụ thể nào đó nằm trong khu vực.
- Dự báo thị trờng tiêu thụ than, phân tích giá cả, dự trù số lợng than cần
thiết theo từng thời gian.
- Phân tích điều kiện địa chất, tính chất cơ lý đất đá, than v.v.
- Đề cập tới công tác xây dựng cơ sở hạ tầng nh tuyến vận tải than, kho bãi
chứa than, bến cảng rót than, hệ thống cung cấp nớc, hệ thống thông gió, nhà xởng
sửa chữa, v.v. trong cả vùng ảnh hởng.
- Dự báo kế hoạch đào tạo đội ngũ cán bộ và công nhân tham gia trực tiếp và
gián tiếp vào công nghệ.
Để đáp ứng đợc yêu cầu nói trên của phơng pháp này thì số liệu đầu vào phải
đa dạng và bảo đảm độ chính xác cao nh dùng kỹ thuật phân tích ảnh viễn thám, số
liệu thống kê địa chất theo thời gian, số liệu cặp nhật thống kê các thông tin kỹ thuật,
v.v. Số lợng mẫu phân tích phải đầy đủ về định tính và định lợng, phân tích xử lý
bằng máy móc hiện đại.
Phơng pháp thứ hai - Phơng pháp đánh giá tổng hợp trữ lợng than và
đặc điểm các yếu tố điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ đợc sử dụng phổ biến tại các
nớc thuộc Liên Xô (cũ) và tại Việt Nam. Cơ sở để xây dựng phơng pháp đợc dựa
theo phạm vi áp dụng của mỗi sơ đồ công nghệ cơ giới hoá khai thác than trong từng
điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ. Thu thập tổng hợp đợc điều kiện địa chất - kỹ thuật
mỏ càng chi tiết cụ thể thì việc lựa chọn đợc sơ đồ công nghệ cơ giới hóa càng hợp
lý và đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao.
Nội dung của phơng pháp là phân tích trữ lợng than của khoáng sàng theo
các điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ có ảnh h

ởng đến lựa chọn công nghệ khai thác,
hay nói cách khác là làm sáng tỏ đặc điểm địa chất và kỹ thuật mỏ của từng khu vực
khai thác trong phạm vi khai trờng mỏ ứng với mỗi yếu tố địa chất trong phạm vi
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
9
khu vực nghiên cứu là một khối lợng trữ lợng than cụ thể, và phụ thuộc vào khối
lợng trữ lợng này có thể xác định đợc các yếu tố địa chất đặc trng cho khoáng
sàng cần thiết phân tích nhằm xác định công suất khai thác và đề ra các giải pháp mở
vỉa, chuẩn bị và công nghệ khai thác phù hợp.
Trong Chuyên đề này thực hiện đánh giá theo phơng pháp thứ hai.
1.2 Phơng pháp đánh giá trữ lợng than.
Nội dung và trình tự đánh giá trữ lợng than các khu vực vỉa nh sau:
- Đánh giá mức độ tin cậy của các tài liệu địa chất;
- Phân chia xác định các khối kiến tạo; trong từng khối tiến hành đánh giá trữ
lợng, đặc điểm các yếu tố địa chất, kỹ thuật mỏ và tổng hợp cho toàn mỏ, khoáng
sàng.
- Đánh giá trữ lợng.
- Phân chia trữ lợng than theo các yếu tố chiều dày, góc dốc vỉa, kích thớc
theo phơng, theo hớng dốc, v.v
1.2.1 Đánh giá mức độ tin cậy của tài liệu địa chất.
Trên cơ sở tài liệu địa chất, các kết quả cập nhật trong quá trình đào lò và khai
thác trong khu vực hoặc các khu vực liên quan để đánh giá mức độ tin cậy của tài liệu.
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 tính bằng tỷ lệ % giữa hai số liệu định lợng của cùng một yếu tố
địa chất.

Căn cứ vào mức độ tin cậy của tài liệu, từ đó đề xuất phơng án thăm dò bổ
sung cho khu vực.
1.2.2 Phân chia xác định các khối kiến tạo và đánh giá trữ lợng.
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 tợng 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.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
10
- Trong phạm vi từng khối kiến tạo, trữ lợng than đợc xác định theo các tài
liệu địa chất và phơng pháp hiện hành, trữ lợng là tích số giữa diện tích thực của
khu vực với chiều dày vỉa trung bình trong giới hạn đánh giá và trọng lợng thể tích
của than. Diện tích thực chính là diện tích chiếu bằng (đo đợc trên bình đồ tính trữ
lợng) chia cho cos, trong đó - là góc dốc trung bình của vỉa.
- Sau khi tính đợc trữ lợng, tiến hành xác định phần trữ lợng tổn thất, bao
gồm tổn thất để lại các trụ bảo vệ gần biên giới khai thác hầm lò - lộ thiên, lộ vỉa, đứt
gãy địa chất, trụ bảo vệ các đối tợng tự nhiên và nhân tạo trên mặt địa hình và trong
lò. Hiệu số 2 giá trị trên chính là trữ lợng đánh giá.
- Tổng hợp trữ lợng của các khối kiến tạo, các khu vực vỉa sẽ xác định đợc
trữ lợng của vỉa và của mỏ, khoáng sàng.
1.2.3 Phân chia trữ lợng theo các yếu tố.
Việc phân chia trữ lợng theo các yếu tố nhằm phục vụ công tác quy hoạch
khai thác, lựa chọn công nghệ và xây dựng kế hoạch khai thác.
Để đáp ứng yêu cầu nói trên, thờng phân chia trữ lợng theo các yếu tố chiều
dày vỉa; góc dốc vỉa; tổ hợp 2 yếu tố chiều dày và góc dốc; kích thớc theo phơng;

kích thớc theo hớng dốc, v.v.
Từ các kết quả phân chia theo từng yếu tố, xây dựng biểu đồ với 1 trục là tỷ lệ
phần trăm, trục còn lại là các giới hạn phân chia, ví dụ đối với yếu tố chiều dày vỉa,
phân chia thành các giới hạn chiều dày 0,8 m ữ1,4 m (vỉa rất mỏng); 1,4 m ữ2,2 m
(vỉa mỏng); 2,2 ữ 3,5 (vỉa dày trung bình), v.v. Trờng hợp phân chia theo tổ hợp yếu
tố chiều dày và góc dốc, phải sử dụng biểu đồ 3D.
1.3 Phơng pháp đánh giá các yếu tố địa chất, kỹ thuật mỏ.
Các chỉ tiêu đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ là cơ sở để lựa
chọn các sơ đồ công nghệ khai thác hợp lý, trớc khi tiến hành lựa chọn áp dụng một
sơ đồ công nghệ khai thác nào đó cần thiết phải nghiên cứu đánh giá một cách tổng
thể điều kiện địa chất, hiện trạng khoáng sàng dự kiến áp dụng và đặc điểm điều kiện
kỹ thuật mỏ.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
11
1.3.1 Các yếu tố điều kiện địa chất.
Các yếu tố điều kiện địa chất đợc lựa chọn đánh giá theo định tính và định
lợng bao gồm:
- Mức độ phá huỷ kiến tạo: các đứt gãy (biên độ dịch chuyển, hớng cắm, đới
páh huỷ), nếp uốn (tính chất, hớng phân bố, v.v); đánh giá mức độ phá huỷ kiến tạo.
- Mức độ ảnh hởng của điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình.
- Đánh giá ảnh hởng của các vỉa nằm gần nhau;
- Xác định hàm lợng quy luật phát thải và mức độ nguy hiểm các loại khí
cháy, nổ, khí độc tiềm ẩn trong mỏ, khoáng sàng.
Các yếu tố trên đợc đánh giá chung cho khoáng sàng, mỏ, trong từng khối
kiến tạo đánh giá các chỉ tiêu sau:
- Hình dạng, kích thớc hình học theo phơng và theo hớng cắm của vỉa trong

các các khu vực khai thác;
- Chiều dày vỉa, mức độ biến động chiều dày;
- Góc dốc vỉa, mức độ biến động góc dốc;
- Số lớp đá kẹp, tính chất đá kẹp;
- Tính chất than, độ kiên cố, trọng lợng thể tích của than;
- Tính chất đá vách, độ bền vững của đá vách, phân loại đá vách;
- Tính chất đá trụ, độ ổn định của đá trụ, phân loại đá trụ;
1.3.1.1 Các yếu tố đánh giá chung :
1. Mức độ phá huỷ kiến tạo.
Phơng pháp đánh giá mức độ phá huỷ kiến tạo, đợc biểu thị bằng hai hệ số
đặc trng cho số lợng chiều dài và biên độ của phay phá.
- Hệ số biểu thị tổng chiều dài các phay phá trên một đơn vị diện tích của khu
vực nghiên cứu đợc xác định theo công thức: K
1
= L/S (m/ha)
Trong đó: L - Tổng chiều dài phay phá trong khu vực nghiên cứu, m; S - Diện
tích khu vực nghiên cứu, ha.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
12
Hệ số K
1
đợc chia ra làm bốn loại cơ bản bao gồm phá huỷ kiến tạo yếu (k
1
< 50
m/ha); phá huỷ kiến tạo tơng đối mạnh (k
1

= 50 ữ 150 m/ha); phá huỷ kiến tạo mạnh (k
1
=
150 ữ 250 m/ha) và phá huỷ kiến tạo rất mạnh (k
1
> 250 m/ha).
- Hệ số biểu thị lợng phay phá gặp trên một đơn vị chiều dài đờng lò đợc
xác định theo công thức: K
2
= n/l (phay/km)
Trong đó: L - Chiều dài đờng lò, km; n - Số lợng phay phá.
2. Mức độ ảnh hởng của địa chất thuỷ văn, địa chất công trình:
- Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, mức độ ảnh hởng của địa chất thuỷ văn
tới sơ đồ công nghệ khai thác than phân biệt rõ theo mùa ma và mùa khô hàng năm.
Lu lợng và tính chất của nớc ở trong mỏ ảnh hởng lớn tới các sơ đồ công nghệ;
- Để đánh giá mức độ ảnh hởng của địa chất công trình cần xem xét cả
khoáng sàng than, phát hiện đợc các sụt lở, đứt gãy lớn, xác định độ bền cơ học và
cơ lý của nham thạch nằm gần phay phá kiến tạo, sự thay đổi độ liên kết cơ học khi
các nham thạch ngậm nớc, v.v.
3. Đánh giá ảnh hởng của các vỉa nằm gần nhau:
Nếu trong cùng một khoáng sàng có các vỉa than nằm gần nhau (gọi là cụm
vỉa) sẽ gây nhiều khó khăn cho công tác khai thác, vì khi tiến hành khai thác bất kỳ
vỉa nào trong cụm vỉa sẽ ảnh hởng trực tiếp lên tất cả các vỉa khác. Do đó phải có các
biện pháp và trình tự khai thác hữu hiệu khi khai thác các vỉa.
4. Xác định hàm lợng quy luật phát thải và mức độ nguy hiểm các loại
khí cháy, nổ, khí độc tiềm ẩn trong mỏ, khoáng sàng.
Trong các mỏ khai thác than hầm lò có nhiều loại khí cháy nổ nh khí mê tan
và đồng đẳng, khí Hyđrô; khí độc gồm Cacbonic (CO
2
), Oxyt Cac bon (CO), Oxyt

Nitơ (NO
2
), SO
2
, v.v Trong đó đặc biệt là khí mê tan là nguyên nhân gây nổ và cháy
khi hàm lợng đạt tới trị số nhất định và tạo ra các loại khí độc CO, NO
2
rất nguy
hiểm. Độ giầu khí của mỏ ảnh hởng lớn tới việc quyết định lựa chọn sơ đồ công
nghệ khai thác hợp lý để tránh gây nổ và cháy mỏ do khí gây ra.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
13
1.3.1.2 Các yếu tố đánh giá trong từng khối kiến tạo.
1. Hình dạng, kích thớc hình học theo phơng và theo hớng dốc.
Hình dạng, kích thớc hình học theo phơng và theo hớng dốc của khu khai
thác ảnh hởng trực tiếp đến việc lựa chọn công nghệ khai thác, đồng bộ thiết bị,
trờng hợp nếu dự định áp dụng công nghệ khai thác cơ giới hoá đồng bộ chỉ nên định
hớng vào các khu vực có chiều dài theo phơng lớn, v.v.
Các thông số này đợc xác định bằng cách đo đạc trực tiếp trên bản đồ, cho
từng khu khai thác, tơng ứng các khối kiến tạo đã đợc phân chia.
2. Chiều dày vỉa và mức độ biến động chiều dày.
- Trong từng khu vực nghiên cứu, trên cơ sở các mặt căt địa chất, các thiết đồ lỗ
khoan, hào thăm dò và các kết quả cập nhật trong quá trình đào lò và khai thác (nếu
có), tiến hành đo đạc xác định chiều dày của vỉa than, từ các số liệu này tính toán xác
định chiều dày vỉa trung bình.
Với mục đích lựa chọn công nghệ cơ giới hoá khai thác các vỉa có chiều dày lớn

hơn 3,5 m; đề tài tập trung đánh giá lựa chọn các khu vực có chiều dày lớn hơn 3,5 m
và góc dốc đến 35, đồng thời phân chia chiều dày theo các giới hạn 3,5 ữ 6,0 m; 6,01 ữ
10,0 m và lớn hơn 10,0 m, phù hợp với phạm vi áp dụng của các sơ đồ công nghệ khai
thác vỉa dày, độ dốc đến 35
0
phổ biến hiện nay.
- Để lựa chọn đợc sơ đồ công nghệ khai thác than phù hợp, ngoài xác định
đợc chiều dày vỉa còn phải xác định đợc độ biến động chiều dày vỉa. Theo Viện
VNIMI (CH Liên bang Nga), độ biến động chiều dày vỉa đợc tính theo công thức:
V
m
= %100.
)1(
)(
2
tb
n
i
tb
n
n
mm




Trong đó: m - chiều dày vỉa tại điểm đo, m; m
tb
- Giá trị trung bình chiều dày
vỉa, m và n - Số điểm đo.

Với V
m
< 15 % - Đơn giản ít biến động (ổn định); 15% V
m
35 % - Tơng
đối phức tạp (ổn định trung bình); V
m
> 35 % - Biến động lớn (không ổn định).
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
14
3. Góc dốc vỉa và mức độ biến động góc dốc.
- Tơng tự nh việc xác định chiều dày vỉa, góc dốc vỉa cũng đợc xác định
trên cơ sở đo đạc ở các mặt căt địa chất, các thiết đồ lỗ khoan, hào thăm dò và các kết
quả cập nhật trong quá trình đào lò và khai thác (nếu có), từ các số liệu này tính toán
xác định góc dốc vỉa trung bình.
Theo phân loại lựa chọn công nghệ khai thác than, góc dốc vỉa đợc phân ra
các loại nh vỉa thoải có góc dốc từ 0 ữ 18, vỉa nghiêng từ 19 ữ 35, vỉa dốc nghiêng
từ 36 ữ 55 và vỉa dốc đứng từ 56 ữ 90. Trong phạm vi đề tài do giới hạn áp dụng của
công nghệ nên chỉ nghiên cứu đánh giá trong phạm vi các khu vực có góc dốc đến 35
và phân loại thành hai nhóm có góc dốc nhỏ hơn 25 và nhóm có góc dốc từ 25 ữ 35.
- Cũng nh mức độ biến động chiều dày, mức độ biến động góc dốc vỉa ảnh
hởng rất lớn đến lựa chọn công nghệ khai thác, đồng bộ thiết bị cơ giới hóa và chế
độ làm việc của thiết bị. Cũng theo VNIMI, độ biến động góc dốc vỉa đợc tính theo
công thức:
V

= %100.
)1(
)(
2
tb
n
i
tbi
n





.
Trong đó:
i
- góc dốc vỉa tại điểm đo, độ;
tb
- Trị số trung bình góc dốc của
vỉa, độ và n - Số điểm đo.
Với V

< 15 % - vỉa ổn định; V

= 15 ữ 35 % - tơng đối ổn định; V

> 35 % -
vỉa không ổn định.
Đặc biệt việc lựa chọn sơ đồ công nghệ khai thác phải đợc xác định trong mối

tơng quan giữa các yếu tố chiều dày và góc dốc vỉa, phải có sự đánh giá ảnh hởng
lẫn nhau trong cùng một khu vực nghiên cứu chúng phụ thuộc vào loại hình công
nghệ áp dụng cũng nh phạm vi làm việc của đồng bộ các thiết bị khai thác.
4. Đặc điểm đá kẹp.
- Đá kẹp và các dạng đá ổ cứng trong vỉa than ảnh hởng tới chất lợng than
khai thác, hiệu quả nổ mìn và năng suất lao động, trờng hợp áp dụng cơ giới hoá
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
15
khai thác, đá kẹp còn ảnh hởng lớn tới độ bền của thiết bị, tăng chi phí răng khấu,
v.v. Để đánh giá tính chất của đá kẹp phải thông qua tính chất cơ lý của chúng nh lực
kháng kéo, kháng nén, kháng cắt, độ kiên cố, v.v.;
- Xác định hệ số phần trăm đá kẹp: Đối với các sơ đồ công nghệ cơ giới hóa
khai thác, điều kiện thuận lợi khi hệ số phần trăm đá kẹp K
1
< 10 %, có khó khăn cho
sơ đồ cơ giới hoá K
1
20 % và rất khó khăn cho sơ đồ cơ giới hoá khi K
1
> 20 %. Hệ
số phần trăm đá kẹp trong vỉa đợc tính:
%100.
1
V
k
k

m
m
K

=

Trong đó: k
1
k
- Hệ số phần trăm đá kẹp, %; m
k
- tổng chiều dày các lớp đá
kẹp trong vỉa, m; m
V
- chiều dày vỉa than, m.
- Xác định hệ số lớp kẹp: Chỉ tiêu hệ số lớp kẹp là số lớp kẹp có trong một mét
chiều dày vỉa than (K
2
).
%100.
2
V
lk
m
n
K

=
Trong đó: n
lk

- Số lớp kẹp trung bình trong vỉa (m); m
V
chiều dày vỉa trung
bình, m
Với K
2
2 - vỉa có cấu tạo đơn giản và K
2
> 2 - vỉa có cấu tạo phức tạp.
5. Đánh giá đặc điểm đá vách.
Đá vách đợc đánh giá bao gồm vách giả, vách trực tiếp và vách cơ bản.
- Vách giả là loại vách có chiều dày nhỏ hơn 1,0 m có cấu tạo đất đá mềm yếu,
lực kháng nén nhỏ hơn 150 KG/cm
2
và nằm sát ngay trên vỉa than. Lớp vách này tự
sập đổ ngay sau khi khấu than. Đây là loại vách gây khó khăn cho quá trình cơ giới
hoá khấu than, nhất là khi sử dụng các loại cột chống không che kín nóc;
- Xác định cấu tạo và tính chất đá vách trực tiếp và đá vách cơ bản:
Có 3 cách phân loại đá vách, bao gồm :
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
16
+ Theo mức độ bền vững, đá vách đợc phân thành bốn loại bền vững, bền
vững trung bình, không bền vững và rất yếu. Chỉ tiêu phân loại là diện tích lộ trần sau
khi nổ mìn và thời gian tồn tại ổn định bền vững. Các chỉ tiêu này đóng vai trò quan
trọng trong việc lựa chọn công nghệ khai thác, đồng bộ thiết bị chống giữ gơng cũng
nh quy trình công nghệ khai thác.

+ Theo tính chất sập đổ (đặc điểm tải trọng), đá vách đợc phân thành ba loại -
loại nhẹ, loại trung bình, loại nặng. Chỉ tiêu phân loại là tỷ số giữa chiều dày tập lớp
đá vách dễ sập đổ với chiều cao khấu của vỉa than (h/m). Với h/m 6ữ7-vách nhẹ;
(3ữ4 h/m < 6ữ7- trung bình và h/m < 3ữ4-vách nặng.
+ Theo đặc tính điều khiển, đá vách đợc phân thành ba loại : dễ điều khiển,
tơng đối khó điều khiển và khó điều khiển. Chỉ tiêu phân loại đá vách theo đặc tính
điều khiển là tổ hợp các nhóm loại đá vách trực tiếp và đá vách cơ bản theo mức độ ổn
định và tính chất sập đổ (xem bảng I.1.1).
Phân loại đá vách theo đặc tính điều khiển
Bảng I.1.1
Loại đá
vách theo
đặc tính
điều khiển
Dễ
điều
khiển
Tơng đối
khó điều khiển
Khó điều khiển
Độ bền
vững đá
vách trực
tiếp
Bền
vững
Bền
vững
trung
bình

Bền
vững
Bền
vững
trung
bình
Không
bền vững
Rất
yếu
Bền
vững
Bền
vững
trung
bình
Không
bền
vững
Rất yếu
Tính chất
sập đổ của
đá vách cơ
bản
Dễ sập đổ -
vách nhẹ
Sập đổ trung
bình - vách
trung bình
Dễ sập đổ - sập

đổ trung bình
Khó sập đổ - vách nặng
Các thông số hộ chiếu chống giữ lò chợ và các giải pháp ngăn ngừa sập đổ đá
và than vào gơng lò chợ đợc lựa chọn phụ thuộc vào loại đá theo đặc tính điều
khiển cũng nh theo hình dạng và kích thớc vùng sập đổ trên nóc và trong gơng lò.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
17
6. Đánh giá cấu tạo và tính chất của đá trụ.
Nền lò chợ thông thờng là đá trụ vỉa, nhng khi khấu vỉa dày theo sơ đồ công
nghệ khai thác chia lớp thì nền lò chợ lại là than. áp dụng vì chống cơ giới, vì chống
thủy lực trong trờng hợp lớp trụ mềm yếu (nhất là than) vì chống dễ bị tụt vào nền lò
gây mất an toàn lao động và ảnh hởng đến quy trình công nghệ khai thác. Để đề xuất
đợc biện pháp hữu hiệu chống tình trạng tụt lún vì chống vào nền lò phải xác định
đợc độ kháng lún của nền lò. Đánh giá khả năng kháng lún của nền lò có thể sử
dụng bảng phân loại trụ vỉa (nền lò chợ) - bảng I.1.2.
Phân loại đá trụ vỉa (nền lò chợ)
Bảng I.1.2
Cấp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
kg/cm
2
40 60 80 100 120 150 170 200 250 500
Nền lò có độ kháng lún đạt từ cấp 1 đến cấp 4 thờng phải có biện pháp chống
tụt lún vì chống vào nền lò.
Khi áp dụng vì chống thủy lực chống giữ gơng lò chợ cần thiết tính toán khả
năng lún vào vách và trụ vỉa trong hệ vì chống và đất đá vách - trụ. Điều kiện để
không có độ lún vì chống thủy lực vào vách và trụ vỉa là:

Trong đó:
lv
;
lt
- Giới hạn kháng lún tơng ứng của vách và trụ vỉa; S
v
, S
t
-
Diện tích tiếp xúc vì chống tơng ứng với vách và trụ vỉa; n - Hệ số dự trữ bền (với đất
đá bền vững trung bình n = 4 ữ 6).
7. Xác định tính chất của than.
Tính chất của than bao gồm độ kiên cố, cờng độ kháng nén (
n
), kháng kéo
(
n
), lực cản cắt và trọng lợng thể tích của than. Các thông số này phục vụ việc lựa
chọn phơng pháp, thiết bị khấu than hợp lý.
v
lv
S
n


max
R

t
lt
S
n


max
R
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
18
1.3.1 Các yếu tố kỹ thuật mỏ.
Các chỉ tiêu thông số yếu tố kỹ thuật cơ bản đợc lựa chọn đánh giá theo định
tính và định lợng, bao gồm:
- Phơng pháp mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ;
- Sơ đồ hệ thống khai thác áp dụng;
- Phơng pháp chống giữ và điều khiển đá vách;
- Sơ đồ hệ thống vận tải khu mỏ;
- Sơ đồ hệ thống thông gió và cấp thoát nớc khu mỏ;
- Sơ đồ hệ thống cung cấp điện;
- Mạng lới hệ thống kỹ thuật phụ trợ;
- Trình độ tay nghề và mức độ tiếp nhận công nghệ mới của tập thể cán bộ
công nhân mỏ.
- Các thông số kỹ thuật khác.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0

có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
19
Chơng 2
đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than
và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0

Đề tài tiến hành nghiên cứu phân tích, đánh giá tổng hợp trữ lợng than và đặc
điểm các yếu tố điều kiện địa chất - kỹ thuật mỏ. Qua đó xác định đợc mối tơng
quan giữa các yếu tố điều kiện địa chất, điều kiện kỹ thuật mỏ đến việc lựa chọn công
nghệ khai thác cơ giới hoá hợp lý đối với các khu vực vỉa thuộc loại dày, dốc đến 35.
Trong quá trình nghiên cứu đánh giá, đề tài tập trung vào một số khoáng sàng
có trữ lợng than thuộc loại dày, dốc đến 35 lớn tại các mỏ hầm lò vùng Quảng
Ninh, bao gồm: Mạo Khê- Tràng Khê, Vàng Danh, Than Thùng - Yên Tử, Hà Lầm,
Núi Béo, Suối Lại, Thống Nhất, Dơng Huy, Mông Dơng và Khe Chàm II , IV. Kết
quả đánh giá sẽ cho các kết quả định lợng cụ thể đối với các khu vực đánh giá tỷ mỉ
và định hớng chung cho toàn bộ các khu vực khoáng sàng vỉa dày, dốc đến 35 còn
lại vùng Quảng Ninh. Tổng trữ lợng địa chất các khu vực vỉa dày trên 3,5 m; góc dốc
đến 35 theo giới hạn đánh giá của đề tài là 488,351 triệu tấn, chiếm khoảng 26 %
tổng trữ lợng các khoáng sàng than vùng Quảng Ninh.
2.1 khoáng sàng than Mạo Khê - Tràng Khê
2.1.1 Vị trí, địa hình khu mỏ.
2.1.1.1 Vị trí địa lý
Khu mỏ Mạo Khê Tràng Khê hiện nay có ba đơn vị quản lý là công ty than
Mạo Khê và xí nghiệp than Hồng Thái, xí nghiệp than Đồng Vông thuộc công ty than
Uông Bí.
- Công ty than Mạo Khê quản lý từ tuyến T.I
đ

ở phía Tây đến tuyến T.IX
A
ở
phía Đông (gần đứt gãy F
11
) và phần dới sâu từ mức +30 m đến -150 m phân bố từ
tuyến T. IX
A
đến tuyến T.XV (gần đứt gãy F
129
).
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
20
- Xí nghiệp than Hồng Thái và xí nghiệp than Đồng Vông quản lý từ mức +30
m trở lên lộ vỉa và đợc phân bố từ tuyến T.IX
A
đến tuyến T.XV.
2.1.1.2 Địa hình.
Khu Mạo Khê Tràng Khê phân bố trên một dãy đồi núi cao chạy theo phơng
Đông - Tây. Phía Bắc là thung lũng sông Trung Lơng và phía Nam là đồng ruộng,
vờn cây chạy dọc theo chân núi đến sông Đá Bạc.
Địa hình nơi cao nhất là đỉnh Cao Bằng có cốt cao +503 m và nơi thấp nhất
mức +15m ữ +6 m.
2.1.1.3 Sông, suối, ao, hồ.
Tất cả các con suối đều bắt nguồn từ dãy núi cao, chảy theo hai hớng Bắc và
Nam. Các suối chảy theo hớng Bắc đổ vào sông Trung Lơng, các suối chảy theo

hớng Nam cắt qua các vỉa than rồi đổ vào sông Đá Bạc, gồm các suối Văn Lôi, Bình
Minh, Tràng Bạch, Đoàn Kết. Trong đó suối Bình Minh là suối lớn nhất, đợc hợp
thành từ 3 nhánh suối nhỏ là nhánh gần tuyến T.II, nhánh giữa tuyến T.II
A
và nhánh
suối Bình. Do địa hình dốc, khi ma lớn, lợng nớc tập trung nhanh gây nên hiện
tợng xói lở, lũ quét.
Trong khu mỏ có một số hồ, ao tự nhiên và một số đợc hình thành từ các
moong khai thác cũ. Hiện nay một số moong sâu đã đợc san lấp bằng vật liệu đá
thải, đây có thể là những nơi tàng trữ nớc ma và có khả năng sẽ ảnh hởng trực tiếp
đến công tác khai thác hầm lò.
2.1.2 Đặc điểm cấu tạo địa chất khu mỏ.
2.1.2.1 Địa tầng.
Các mỏ than Mạo Khê, Tràng Khê đợc phân bố giữa 2 đứt gãy lớn là đứt gãy
đờng 18 (ở phía Nam) và đứt gãy Trung Lơng (ở phía Bắc). Với chiều sâu thăm dò
và tính trữ lợng mức -150 m thì khu mỏ có khoảng 54 ữ 61 vỉa than trong đó có
khoảng 27 ữ 37 vỉa có giá trị công nghiệp.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
21
Toàn bộ khu mỏ đợc phân bố trên một nếp lồi không đối xứng, trục nếp lồi
gần trùng với đứt gãy lớn F
A
theo phơng Đông Tây.
- Cánh phía Bắc (khối Bắc) đợc phân bố từ đứt gãy F
A
đến đứt gãy Trung

Lơng, các vỉa than có hớng cắm Bắc, vỉa thờng phẳng, ít uốn lợn, vò nhàu. Về
phía Tây (từ tuyến T.I
đ
đến đứt gãy F
340
) vỉa dày và dốc đứng với độ dốc từ 54 ữ 80
0
,
dần về phía Đông vỉa có xu hớng thoải hơn và mỏng hơn.
- Cánh phía Nam (khối Nam) đợc phân bố từ đứt gãy F
A
đến đứt gãy F
B
. Các
vỉa than cánh Nam có hớng cắm Nam với góc cắm từ 60 ữ 85
0
. Càng dần về phía
Đông vỉa dốc hơn và các vỉa có xu hớng cách xa nhau tạo nên dạng tách vỉa. Cánh
Nam của nếp lồi có khoảng 13 vỉa than trong đó 8 vỉa có giá trị công nghiệp. Cấu tạo
vỉa phức tạp có nhiều lớp đá kẹp và bị uốn lợn, vò nhàu mạnh.
2.1.2.2 Kiến tạo.
a) Uốn nếp.
Toàn bộ khu mỏ đợc phân bố trên một nếp lồi không đối xứng, cánh Nam dốc
hơn cánh Bắc. Về phía Tây, trục nếp lồi trùng với đứt gãy F
A
. Từ tuyến T.IX trở về
phía Đông trục nếp lồi phân bố xa dần với đứt gãy F
A
.
b) Đứt gãy.

Các đứt gãy bậc I nh F
T.L
, F
18
, F
B
đợc hình thành trớc thời kỳ tạo than, là
giới hạn phía Bắc và phía Nam của địa tầng trầm tích chứa than, chạy theo phơng
Đông Tây.
Các đứt gãy đợc hình thành trong và sau thời kỳ tạo than nh F
A
, F
340
, F
CB
, F
11
,
F
129
, F
15
, F
57
, F
10
, F
e
. Trong đó đứt gãy F
A

chạy theo phơng Đông Tây còn các đứt
gãy khác đều chạy theo phơng Tây Bắc - Đông Nam, Bắc Nam, phân chia địa tầng
trầm tích than thành những khối nhỏ với những đặc điểm cấu tạo vỉa khác nhau.
2.1.3 Đặc điểm các vỉa than dày, độ dốc đến 35
0
.
Các vỉa than dày, độ dốc đến 35
0
ở khu mỏ Mạo Khê- Tràng Khê đợc phân bố
trong phạm vi khu Trung tâm thuộc cánh Bắc từ tuyến T.A ữ T.VI gồm các vỉa than
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
22
V9
b
, V9, V7, V6. Từ lộ vỉa đến mức cao -80 m đã đợc khai thác hoặc đã có quy
hoạch khai thác trong vài năm tới, do đó trong phạm vi đề tài chỉ đánh giá trong giới
hạn từ mức -80m đến -150m, với trữ lợng khoảng 2.963,1 ngàn tấn chiếm tỷ lệ 5,2%
tổng trữ lợng địa chất toàn mỏ, khu mỏ.
1. Vỉa 9
b
: Phần vỉa dày, dốc đến 35
0
phân bố từ tuyến T.A đến tuyến T.III
A
, với
chiều dài theo phơng khoảng 500 m và theo hớng dốc từ 120 ữ 190 m, trung bình

khoảng 160 m. Chiều dày riêng than từ 2,69ữ4,75m, trung bình 3,59 m, chiều dày
toàn vỉa từ 2,69 ữ 5,18 m, trung bình 3,89 m. Góc dốc vỉa từ 22 ữ 34
0
, trung bình 27
0
.
Vỉa cấu tạo đơn giản có 1 lớp đá kẹp dày 0,12 ữ 0,57 m, trung bình 0,3 m. Đá kẹp là
sét kết, sét than xen kẹp các thấu kính bột kết cứng.
Vách trực tiếp gồm sét kết, sét than dạng thấu kính dày 0,45 ữ 1,06 m, đôi chỗ
có các lớp than mỏng dễ sập lở (vách giả) tiếp trên là bột kết phân bố đều dày 2,5 ữ
5,5 m, vách ổn định trung bình, cờng độ kháng nén
n
= 28,6 ữ 66,7 Mpa. Vách cơ
bản gồm bột kết lẫn cát kết phân bố đều dày 2,5 ữ 15 m, vách sập lở trung bình đến
khó sập lở. Trụ vỉa là các thấu kính sét kết, sét than dày 0,25 ữ 1,1 m dễ trợt trôi và
bùng nền. Dới tập đá yếu là bột kết lẫn cát kết phân bố đều dày 2 ữ 12 m, trụ bền
vững trung bình.
2. Vỉa 9: Phần vỉa dày, dốc đến 35
0
phân bố từ tuyến T.A đến tuyến T.III
A
, với
chiều dài theo phơng khoảng 650 m và theo hớng dốc từ 140 ữ 190 m, trung bình
160 m. Chiều dày riêng than từ 4,23ữ7,04 m, trung bình 5,16 m, toàn vỉa dày từ
4,44ữ7,7 m, trung bình 5,65 m. Góc dốc vỉa biến đổi từ 22ữ32
0
, trung bình 27
0
. Vỉa
cấu tạo đơn giản có từ 1 ữ 3 lớp đá kẹp dày từ 0,21 ữ 0,66 m, trung bình 0,49 m. Đá

kẹp gồm sét kết, sét than và xen kẹp các thấu kính bột kết thuộc loại đá nửa cứng.
Vách trực tiếp gồm các thấu kính sét kết, sét than dày 0,32 ữ 1,52m, có nơi dày
2,53 m dễ sập lở (vách giả). Tiếp trên là bột kết phân bố đều dày 2 ữ 7 m, vách ổn
định trung bình, cờng độ kháng nén (
n
) từ 28,6 ữ 60,6 Mpa. Vách cơ bản gồm bột
kết lẫn cát kết phân bố đều dày 2,5 ữ 9,5 m, vách sập đổ trung bình đến khó sập đổ.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
23
Trụ vỉa là các thấu kính sét kết, sét than xen kẹp các lớp than mỏng, dày từ 0,3ữ1,9 m,
có nơi 3,6 m, trụ dễ trợt trôi và bùng nền. Dới tập đá yếu là tập bột kết, cát kết dày
2ữ15 m, nhiều chỗ bột kết phân bố trực tiếp dới vỉa than, trụ bền vững trung bình.
3. Vỉa V7: Phần vỉa dày, dốc đến 35
0
thuộc lớp vách và phân bố từ tuyến
T.IVữT.VI
A
với chiều dài theo phơng khoảng 1.350 m, theo hớng dốc 120ữ180 m,
trung bình 140 m. Chiều dày riêng than từ 2,63 ữ 4,85 m, trung bình 3,36 m, chiều
dày toàn vỉa từ 2,99 ữ 5,39 m, trung bình 4,04 m, tỷ lệ đá kẹp chiếm 16,8% chiều dày
vỉa. Góc dốc vỉa biến đổi từ 22 ữ35
0
, trung bình 31
0
. Vỉa cấu tạo đơn giản có từ 1 ữ 2
lớp đá kẹp dày từ 0,23 ữ 1,59 m, trung bình 0,68 m, thành phần gồm sét kết, sét than

đôi chỗ là thấu kính bột kết dày trên 1,0 m thuộc loại đá nửa cứng.
Vách trực tiếp là sét kết, sét than dạng thấu kính dày 0,2 ữ 1,4 m dễ sập lở. Bột
kết phân bố đều dày 1,5ữ10 m, vách thuộc loại không ổn định đến ổn định trung bình.
Cờng độ kháng nén (
n
) từ 29,9 ữ 64,3 Mpa. Vách cơ bản gồm bột kết, cát kết phân
bố đều dày 4 ữ 16 m thuộc loại sập lở trung bình đến khó. Trụ than gồm sét kết, sét
than xen kẹp các lớp than mỏng, dày 0,5ữ1,6 m có nơi 3,2 m, trụ yếu dễ trợt và bùng
nền. Dới tập đá yếu là bột kết phân bố đều dày 3ữ20 m, trụ bền vững trung bình.
4. Vỉa 6: Phần vỉa dày, dốc đến 35
0
thuộc lớp vách và phân bố từ lò XV -25 đến
tuyến T.VI với chiều dài theo phơng khoảng 1.000 m và theo hớng dốc từ 120 ữ
150 m, trung bình 130 m. Chiều dày riêng than từ 1,47 ữ 6,98 m, trung bình 3,47 m,
chiều dày toàn vỉa từ 2,27 ữ 8,07 m, trung bình 4,41 m, với tỷ lệ đá kẹp chiếm 21,3%
chiều dày vỉa. Góc dốc vỉa từ 28 ữ 36
0
trung bình 33
0
. Vỉa cấu tạo tơng đối phức tạp
có từ 1 ữ 3 lớp đá kẹp dày từ 0,4 ữ 1,42 m, trung bình 0,94 m gồm sét kết, sét than và
các thấu kính bột kết có nơi dày trên 1 m, thuộc loại đá nửa cứng.
Vách trực tiếp gồm sét kết, sét than dạng thấu kính dày 0,1 ữ 0,55 m, đặc biệt
có vị trí tập đá yếu dày tới 2,9 m làm cho vách dễ lở, rất không ổn định. Phân bố trên
tập đá yếu là tập bột kết dày 2 ữ 9 m có nơi nằm trực tiếp trên vỉa than làm cho vách
từ không ổn định đến ổn định trung bình. Cờng độ kháng nén (
n
) 33,5 ữ 63,7 Mpa.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35

0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
24
Vách cơ bản gồm bột kết, cát kết phân bố đều dày từ 4 ữ 16 m, thuộc loại sập đổ
trung bình đến khó. Trụ vỉa gồm sét kết, sét than dạng thấu kính dày 0,15 ữ 1,58 m,
có nơi kẹp các lớp than tạo nên tập đá yếu dày 2,6 m làm cho trụ vỉa không bền vững
dễ trợt và bùng nền. Phân bố dới tập đá yếu là tập bột kết dày từ 1,8 ữ 13 m, trụ bền
vững trung bình.
2.2 khoáng sàng Vàng Danh.
2.2.1 Vị trí, địa hình khu mỏ.
2.2.1.1 Vị trí địa lý
Mỏ than Vàng Danh phân bố trong giới hạn: Phía Đông là đứt gãy F
0
thuộc
phân khu Uông Thợng; phía Tây tiếp giáp Đồng Vông; phía Bắc là đờng phân thủy
Bảo Đài; phía Nam là khu dân c Lán Tháp.
Trong giới hạn khu mỏ đợc chia thành 3 phân khu, bao gồm: Phân khu Cánh
Gà phân bố từ đứt gãy F
13
đến đứt gãy F
8
; Phân khu Vàng Danh từ đứt gãy F
8
đến đứt
gãy F
1
; Phân khu Uông Thợng từ đứt gãy F
1
đến đứt gãy F

0
.
2.2.1.2 Địa hình, khí hậu khu mỏ.
Địa hình khu mỏ thuộc dãy núi cao trung bình từ +30 ữ +350 m, với đỉnh cao
nhất vào khoảng +750 m. Địa hình cao ở phía Bắc và có xu hớng thấp dần về phía
Nam. Bề mặt địa hình bị phân cắt mạnh tạo thành nhiều mơng xói, khe suối.
Các suối đợc bắt nguồn từ dãy núi Bảo Đài, chảy theo hớng từ Bắc xuống
Nam, cắt qua khu vực mỏ rồi đổ vào suối Vàng Danh. Lu lợng lớn nhất vào mùa
ma khoảng 650 ữ1230 l/s. Các suối có độ dốc lớn, lòng suối hẹp nên mùa ma mực
nớc dâng cao gây ngập ở một số nơi.
Khí hậu khu vực mang tính chất nhiệt đới gió mùa, một năm có 2 mùa. Mùa
ma từ tháng 4 đến tháng 9, nắng nóng, ma nhiều còn mùa khô từ tháng 10 đến
tháng 5 năm sau, nhiệt độ thấp, ít ma.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
25
2.2.2 Đặc điểm cấu tạo địa chất khu mỏ.
2.2.2.1 Địa tầng.
Địa tầng chứa than khu mỏ Vàng Danh đợc phân bố trên cánh Nam của nếp
lõm Bảo Đài dạng không đối xứng, gồm 9 vỉa than có giá trị công nghiệp và đợc
đánh số từ V
4
, V
5
, V
6
, V

7
b
, V
7
a
, V
7
, V
8
, V
8
a
, V
9
. Các vỉa than có hớng cắm Bắc, Đông
Bắc với góc dốc từ thoải đến dốc đứng.
2.2.2.1 Kiến tạo
a. Nếp uốn.
Phân bố trong giới hạn khu mỏ có 5 nếp uốn chính, ngoài ra trên cánh của các
nếp uốn còn tồn tại rất nhiều nếp uốn nhỏ làm phức tạp thêm đặc điểm cấu tạo cũng
nh sự thay đổi hớng cắm và góc dốc của vỉa than. Càng xuống sâu góc dốc của vỉa
than càng giảm dần.
- Nếp lồi Tây Cánh Gà có trục chạy theo phơng Bắc - Nam và gần trùng với
tuyến T.IX, mặt trục nghiêng về phía Đông. Góc dốc trên 2 cánh của nếp lồi từ 15 ữ
45 và biến đổi phức tạp, thay đổi hớng dốc và góc dốc theo sự phát triển của các
nếp uốn nhỏ.
- Nếp lồi Đông Cánh Gà có trục chạy theo phơng ĐB - TN và gần trùng với
tuyến T.X. Mặt trục nghiêng về phía Đông, góc dốc chung của 2 cánh từ 20 ữ 60 và
thay đổi nhiều.
- Nếp lồi Tây Vàng Danh có trục chạy theo phơng ĐB - TN và nghiêng về

phía Đông, góc dốc của 2 cánh từ 25 ữ 50 và tồn tại nhiều nếp uốn nhỏ làm đảo vỉa
uốn lợn.
- Nếp lõm Vàng Danh có trục chạy theo phơng ĐB - TN và góc dốc từ 20 ữ
40, phần phía Đông có nếp lồi Đông Vàng Danh có trục duy trì khoảng 300 m với 2
cánh dốc 50 ữ 70.
- Nếp lồi Uông Thợng có trục chạy theo phơng Bắc - Nam với góc dốc 2
cánh từ 35 ữ 60. Trên cánh Tây của nếp lồi có nếp lõm nhỏ dài khoảng 500 m với 2
cánh cắm thoải hơn, dốc từ 10 ữ 30.
Đánh giá tổng thể, xây dựng cơ sở dữ liệu trữ lợng than và điều kiện địa chất kỹ thuật mỏ các khu vực vỉa dày,
độ dốc đến 35
0
có khả năng áp dụng công nghệ cơ giới hoá khai thác tại các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Viện Khoa học công nghệ Mỏ-TKV
26
b. Đứt gãy.
Trong toàn khu mỏ tồn tại 13 đứt gãy chính chạy theo phơng gần Bắc Nam và
đợc đánh số từ F
13
đến F
0
. Ngoài ra còn có 3 đứt gãy chạy theo phơng Đông - Tây
đợc gọi là F
40
, F
20
và F
M
.
- Hệ thống đứt gãy có phơng kinh tuyến gồm F
13

, F
12
, F
11
, F
10
, F
8
, F
6
, F
5
, F
4
,
F
3
, F
2
, F
1
, F
0
đã chia cắt các vỉa than thành những khối hoặc các khoảnh với những
đặc điểm cấu tạo khác nhau.
- Hệ thống đứt gãy á vĩ tuyến gồm F
40
, F
20
, F

N
, F
M
chạy gần song song với
đờng phơng vỉa và thờng làm thay đổi góc dốc của các vỉa than.
Ngoài hai hệ thống chính, trong khu mỏ còn có một số đứt gãy nhỏ thuộc dạng
kéo theo, với phạm vi ảnh hởng nhỏ.
Nhìn chung trong phạm vi khu mỏ, mức độ phá huỷ kiến tạo thuộc loại mạnh,
hệ số phá hủy kiến tạo (K
1
) từ 150 ữ 250 m/ha và (K
2
) từ 4 ữ 5 đứt gãy/km.
2.2.3 Đặc điểm các vỉa than dày, dốc đến 35
0
.
Trữ lợng địa chất các vỉa than dày, dốc đến 35
0
khoảng 106.446,0 ngàn tấn và
chiếm khoảng 33,4% trữ lợng chung của toàn mỏ, gồm các vỉa V
4
, V
5
, V
6
, V
7
, V
8
.

Phần trữ lợng từ lộ vỉa đến mức cao +120 m đã đợc khai thác, trong phạm vi đề tài
chỉ đánh giá từ mức +120 ữ -150 m.
1. Vỉa 8: Phần vỉa dày, dốc đến 35
0
phân bố trong phạm vi từ tuyến T.I
Đ
đến
tuyến T.II
C
với mức cao từ +100 ữ - 150 m, riêng khối phân bố từ tuyến T
C-C
đến đứt
gãy F
1
(giáp Uông Thợng) có cốt cao từ +200 ữ +50 m. Chiều dày riêng than từ
1,56ữ7,52 m, trung bình 4,99 m, toàn vỉa từ 1,56 ữ 11,72 m, trung bình 5,77m. Góc
dốc vỉa từ 6 ữ 34
0
, trung bình 20
0
. Vỉa cấu tạo phức tạp có từ 1ữ6 lớp đá kẹp, dày từ 0,15
ữ 1,96 m, trung bình 0,79 m, gồm sét kết, sét than và xen kẹp các thấu kính bột kết dày từ
0,4 ữ 1,1 m. Tỷ lệ đá kẹp chiếm từ 12,7 ữ 16,3% chiều dày vỉa than.
Vách trực tiếp gồm sét kết, sét than dạng thấu kính dày từ 0,35 ữ 2,2 m, dễ sập
lở. Tiếp trên tập đá yếu là tập bột kết phân bố đều dày 2 ữ 8 m tạo nên vách ổn định