Thiết kế và mở vỉa cho mỏ Lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho mỏ than Khánh Hòa

Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
LI NểI U
Trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc, mỗi chúng ta cần có cho mình
một số vốn kiến thức nhất định. Đồ án tốt nghiệp nhằm, đánh giá kết quả học tập và rèn
luyện của mỗi sinh viên trong suốt quá trình học tập, và củng cố lại những kiến thức đã
đợc học về chuyên nghành khai thác mỏ hầm lò, bên cạnh đó còn cho thấy khả năng vận
dụng lý thuyết đã học để sơ bộ nhận xét đánh giá các u, nhợc điểm của các quá trình
công nghệ sản xuất, của mỏ đang đợc áp dụng. đa ra các giải pháp kỹ thuật hợp lý, nhằm
tận thu tối đa tài nguyên, tránh những tổn thất làm nghèo khoáng sản có ích, bên cạnh đó
cần chú ý bảo vệ tốt về vấn đề môi trờng.
Đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên rèn luyện đợc kiến thức, cách làm quen khi thiết kế
khai thác mỏ hầm lò để vận dụng vào công việc khi mình tham gia vào công tác thiết kế
mỏ. Trong suốt quá trình học tập, rèn luyện tại Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất HN , và
quá trình thực tập tốt nghiệp tại Công ty than Khánh hoà-VVMI. Với sự gíúp đỡ nhiệt
tình của lớp cha anh đi trớc và đặc biệt là có, đợc sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của Thầy
giáo. PGS.TS- MNH PHONG. Cho đến nay Đồ án tốt nghiệp của em cơ bản đã
hoàn thành.
A.Phần chung: Thit k v m va cho m than Khỏnh Hũa t mc -51 ti -183
Phần chuyên đề : La chn phng ỏn m va hp lý cho m than Khỏnh Hũa
Trong quá trình làm Đồ án tốt nghiệp bản thân em, đã đợc sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè
và những cố gắng của bản thân song, do vốn kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế,
do vậy không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong đợc lĩnh hội, những kinh nghiệm
quý báu, từ các thầy cô giáo trong, Hội đồng chủ khảo, của nhà trờng và những ý kiến
đóng góp của đồng chí, đồng nghiệp. ể bản thân em có đợc vốn kiến thức hoàn thiện hơn
nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 04 năm 2015
Sinh viên
Triu Vn Duõn
Chơng-I
Đặc điểm và điều kiện địa chất khu mỏ

1.1. Địa lý tự nhiên khu mỏ
1.1.1 Vị trí địa lý

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
1
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Mỏ than Khánh Hoà thuộc địa phận xã Sơn Cẩm - huyện Phú Lơng, xã Phúc Hà - huyện
Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên. Mỏ cách trung tâm thành phố Thái Nguyên 4 km về phía
Tây. Toạ độ địa lý:
21
o
36

03

ữ 21
o
37

58

Vĩ độ Bắc
105
o
44

38

ữ 105
o

47

21

Kinh độ Đông.
Toạ độ HN72:
X: 90 400 ữ 93 200
Y: 78 400 ữ 81 900.
. Địa hình, sông suối
Khu vực Khánh Hòa có hai hệ thống suối chính: Hệ thống suối chảy theo phơng và
hệ thống suối chảy vuông góc với đờng phơng các vỉa than. Hệ thống suối chảy theo
phơng các vỉa than, đáng kể nhất là suối Huyền. Đây là con suối lớn chạy gần nh dọc
theo trung tâm khu mỏ theo hớng Tây Bắc - Đông Nam. Hệ thống suối chảy vuông góc
với đờng phơng các vỉa than, phải kể đến suối Làng Ngò, đây là hợp lu của các suối:
Suối Nớc và suối Tràm Hồng. Suối Làng Ngò hợp với suối Huyền tạo nên sông Nam
Tiền ở phía Đông Bắc khu mỏ. Đây chính là một nhánh của sông Cầu. Các suối ở đây
thờng có lòng hẹp, độ dốc thoải, lu lợng nớc lớn vào mùa ma (5.226 l/s) và nhỏ vào mùa
khô (128 l/s).
Địa hình khu mỏ xem Hình vẽ I-1
-Giao thông liên lạc
Khu mỏ có điều kiện giao thông rất thuận lợi. Từ mỏ có đờng ô tô dài 2 km nối với
Quốc lộ 3. Mỏ ở gần đờng sắt Hà Nội - Quán Triều và các đờng Quốc lộ nối với các
tỉnh và thành phố Hà Nội, Lạng Sơn, Bắc Kạn, Cao Bằng.
1.1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội
Khu mỏ Khánh Hoà nằm trong vùng kinh tế khá phát triển, nằm gần thành phố
Thái Nguyên - một trong những trung tâm kinh tế lớn vùng Đông Bắc, gần khu gang
thép Thái Nguyên, khu công nghiệp Gò Đầm. Trong vùng còn nhiều nhà máy xi măng,
nhà máy giấy, nhà máy cơ khí và nhiều cơ sở kinh tế, công nghiệp khác. Đặc biệt nhà
máy nhiệt điện Cao Ngạn, nhà máy xi măng Quan Triều đây là hộ tiêu thụ than chủ yếu
của mỏ Khánh Hoà.

1.1.3. Điều kiện khí hậu

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
2
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Khu mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm có hai mùa rõ rệt: mùa ma
và mùa khô.
Mùa ma từ tháng 5 đến tháng 10. Lu lợng ma trong mùa thay đổi từ 1.800 ữ 2.200 mm,
chủ yếu tập trung vào các tháng 7, 8, 9, hớng gió Nam và Đông Nam, nhiệt độ không
khí cao nhất trong năm từ 37 ữ 38
o
C (vào tháng 7 và tháng 8).
Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, không khí khô ráo, lợng ma nhỏ, hớng gió
Bắc, Đông Bắc. Nhiệt độ mùa này thấp, trung bình từ 10 ữ 15
o
C, có những ngày lạnh
nhất nhiệt độ giảm xuống đến 3 ữ 4
o
C.
1.2. Điều kiện địa chất mỏ
1.2.1. Địa tầng
Địa tầng mỏ than Khánh Hoà bao gồm chủ yếu là các trầm tích Mezozoi (Mz) và Đệ tứ
(Q). Địa tầng Mezozoi trong khu thăm dò có mặt các trầm tích hệ Trias thống Trung và
Thợng, bao gồm các hệ tầng Nà Khuất (T
2
nk) và hệ tầng Văn Lãng (T
3
n-r vl). Ngoài ra
còn có các trầm tích Jura hệ tầng Hà Cối (J
1-2

hc) nhng phân bố cách xa mỏ về phía
Đông Bắc.
1 - Giới Mezozoi
a/ Hệ Trias - thống Trung - hệ tầng Nà Khuất (T
2
nk).
-Hệ tầng Nà Khuất phân bố ở phía Đông Nam và Nam khu mỏ Khánh Hoà. Trong các
báo cáo địa chất trớc đây, các nhà địa chất xếp chúng theo thang địa tầng địa phơng và
gọi là điệp Suối Nớc (T
2
sn). Trong các lần hiệu đính các tờ bản đồ tỷ lệ 1: 200 000
vùng Đông Bắc (năm 1985, 1994, 2001) các nhà địa chất xếp chúng vào hệ tầng Nà
Khuất (T
2
nk).
Hệ tầng Nà Khuất đợc chia làm hai phân hệ tầng:
-Phân hệ tầng dới (T
2
nk
1
):
- Phân hệ tầng dới bao gồm các đá phiến sét, sét vôi, cát kết, bột kết, chuyển lên trên l-
ợng cát kết tăng dần. Đá thờng có dạng phân lớp mỏng đến trung bình, màu xám lục
nhạt hoặc nâu đỏ do phong hoá. Trong đá chứa các hóa thạch Costatoria proharpa,
Cassianella ecki, Velopecten albertii, Entolium discites có tuổi Anisi. Chiều dày phân
hệ tầng thay đổi từ 440ữ560m.
Phân hệ tầng trên (T
2
nk
2

):

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
3
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
- Phân hệ tầng trên bao gồm các đá phiến sét, cát kết, bột kết màu đỏ nhạt, phớt
hồng, tím gan gà. ở ven rìa khai trờng mỏ Khánh Hoà gần phần trụ các vỉa 13, 16 còn
có các lớp sạn kết, cuội kết màu nâu đỏ, đỏ gụ. Các đá có dạng phân lớp mỏng đến
trung bình, dày 500 ữ 650 m. Trong các lớp đá chứa các hoá thạch Trigonodus
tonkinensis, T. trapezoidalis, Costatoria goldfussi, Entolium cf. discites tuổi Ladini.
-Hệ tầng Nà Khuất nằm không chỉnh hợp trên các đá phun trào axit - trung tính
(felsic) nh ryolit, ryolit porphyr, ryođacit và tuổi của chúng thuộc hệ tầng Tam Đảo tuổi
Trias thống Trung, bậc Anisi (T
2
a tđ) và nằm dới hệ tầng Văn Lãng tuổi Trias thống th-
ợng bậc Nori - Ret (T
3
n-r vl). Ngoài ra ở phía Tây Bắc, chúng bị khối xâm nhập thuộc
phức hệ Núi Điệng (T
2
nđ) xuyên cắt. Dựa vào hoá thạch thu thập đợc ở cả hai phân
hệ tầng và quan hệ địa tầng trên, dới, các nhà địa chất xác định hệ tầng Nà Khuất có
tuổi Trias giữa.
b/ Hệ Trias - thống Thợng - bậc Nori - Ret - hệ tầng Văn Lãng (T
3
n-r vl).
Hệ tầng Văn Lãng phân bố trên diện rộng ở trung tâm vùng mỏ. Chúng kéo dài theo ph-
ơng Tây Bắc - Đông Nam, từ thành phố Thái Nguyên qua Cao Ngạn đến Quán Triều và
kéo dài đến Bá Sơn. Các đá bao gồm bột kết, cát kết, cuội kết, sét kết và đá vôi sét.
-Các trầm tích này trớc đây đợc các nhà địa chất xếp vào điệp Bá Sơn (T

3
n-r bs). Hiện
nay, nh đã trình bày ở trên, chúng có tên là hệ tầng Văn Lãng (T
3
n-r vl).
-Dựa vào thành phần trầm tích, có thể chia hệ tầng Văn Lãng thành hai phân hệ tầng.
-Phân hệ tầng dới (T
3
n-r vl
1
):
Phân hệ tầng dới nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Nà Khuất và là địa tầng chứa than
chủ yếu. Có thể chia chúng thành hai phần:
*Phần d ới : Bao gồm các lớp cuội kết, sạn kết, cát kết. Nằm xen kẽ giữa các lớp đá hạt
thô là các lớp bột kết, sét kết, đá vôi sét. Trong phạm vi khu thăm dò, phần dới không
phát hiện thấy các vỉa than mà chỉ gặp các đá hạt mịn chứa vật chất than. Chiều dày địa
tầng từ 450 ữ 550 m
+ Cuội, sạn kết có màu sẫm, thành phần hạt là thạch anh, silic, đá vôi, xi măng gắn kết
là sét, bột kết hoặc sét vôi. Đá có dạng phân lớp mỏng đến trung bình.
+ Cát kết màu xám, xám xẫm, độ hạt từ nhỏ đến lớn, thành phần chủ yếu là thạch anh,
silic, các vẩy mi ca nhỏ, cấu tạo phân lớp mỏng đến vừa, khá rắn chắc.

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
4
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
+ Bột kết, thờng tồn tại dới những lớp mỏng nằm xen kẹp trong các lớp cát kết nhng
kém duy trì. Đá thờng có màu xám, xám sẫm, khá rắn chắc.
+ Đá vôi sét là loại đá tơng đối phổ biến, đá có màu xám, xám đen, là các lớp mỏng
nằm xen kẹp trong các lớp bột kết hoặc cát kết hạt mịn. Đôi chỗ các lớp đá vôi sét còn
nằm trên các lớp đá màu đỏ thuộc hệ tầng Nà Khuất. Trong các báo cáo trớc đây, loại

đá này đợc gọi là sét vôi nhng thành phần cacbonatcanxi khá cao, chiếm từ 70 ữ 85%
CaCO
3
nên gần đây các nhà địa chất gọi chúng là đá vôi sét.
*Phần trên : Phân bố khá phổ biến trong vùng mỏ. Đây là địa tầng chứa các vỉa than từ
vỉa 11 đến vỉa 16. Các đá trầm tích bao gồm: cát kết, bột kết, sét kết, sét than, đá vôi sét
và các vỉa than. Chiều dày địa tầng từ 300 ữ 350 m.
+ Cát kết màu xám, xám đen, độ hạt từ nhỏ đến trung bình, thành phần là thạch anh,
silic. Đá ở dạng phân lớp dày, khá rắn chắc.
+ Bột kết màu xám, xám đen, phân lớp dày, cứng dòn.
+ Sét kết màu xám, xám đen, phân lớp mỏng, đôi khi có dạng phân phiến, kém rắn
chắc, trong thành phần của đá có chứa vật chất than và cacbonatcanxi. Trong các lớp sét
kết đôi khi chứa các lớp mỏng đá vôi sét và có các mạch canxit xuyên cắt.
+ Đá vôi sét màu xám, xám đen, đen, phân lớp mỏng và tơng đối ổn định. Trong thành
phần của đá, ngoài cacbonatcanxi và sét còn có các vật chất hữu cơ, đôi nơi còn chứa
các ổ than. Đá thờng bị nứt nẻ và có nhiều mạch can xít xuyên cắt.
b/ Phân hệ tầng trên (T
3
n-r vl
2
):
Phân hệ tầng trên có ranh giới dới là vách vỉa 16, chúng phân bố khá phổ biến ở trung
tâm vùng mỏ kéo dài từ Bá Sơn đến Quán Triều. Thành phần trầm tích chủ yếu là các
lớp đá vôi sét màu đen, xám đen. Phần dới, đá có phân lớp mỏng, đôi khi có dạng phân
phiến có thể tách ra đợc. Đây cũng chính là điểm khác biệt so với các lớp đá vôi sét ở
các tầng dới chúng. Càng lên trên, đá vôi sét có dạng phân lớp trung bình, đôi chỗ phân
lớp dày, cấu tạo đặc xít, khá rắn chắc. Rải rác trong địa tầng cũng có các lớp mỏng sét
kết màu xám, xám nâu, xám đen, gắn kết yếu đến trung bình. Đôi khi có các thấu kính
than có chiều dày khá lớn nhng không duy trì liên tục nh LK 34 tuyến XXIA dày 5,60
m, LK 283 tuyến XII dày 4,48 m, LK 281 tuyến XIX dày 3,05 m. Chiều dày địa tầng

phân hệ tầng trên thay đổi từ 250 ữ 300 m.
*Nếp uốn:

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
5
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Mỏ than Khánh Hoà nằm trọn trong một nếp lõm hoàn chỉnh, có trục kéo dài theo hớng
Tây Bắc - Đông Nam khoảng 4 ữ 5 km, chiều rộng của nếp lõm khoảng 400 ữ 600 m,
khá hẹp ở phía Đông Nam và mở rộng dần về phía Tây Bắc. Có thể gọi đây là nếp lõm
trung tâm bởi ở hai cánh của nó có nhiều nếp uốn nhỏ (nếp uốn thứ cấp) làm phức tạp
thêm cấu trúc địa chất mỏ. Nếp lõm này có dạng hình chậu khép kín, trục nâng cao ở
phía Đông Nam, làm lộ hầu hết các vỉa than từ vỉa 13 và chìm dần về phía Tây Bắc. ở
đây chỉ còn lộ vỉa 16 và các trầm tích của phân hệ tầng Văn Lãng trên (T
3
n-rvl
2
).
Nếp lõm có mặt trục gần nh thẳng đứng. Hình thái nếp lõm có sự thay đổi phức tạp,
xuất hiện nhiều các nếp uốn thứ cấp có kích thớc nhỏ hơn (dài khoảng 100 ữ 200 m,
rộng 30 ữ 60 m) ở hai bên cánh của nếp lõm chính. Độ dốc hai cánh nếp lõm thờng rất
dốc, thay đổi từ 60 ữ 80
0
, đôi chỗ dốc đứng. Rất nhiều nơi nham thạch có thế nằm cắm
đảo. Nhất là trên cánh phía Nam của nếp uốn, trong phạm vi từ tuyến XVIII đến tuyến
XXIII và ít hơn trong phạm vi từ tuyến XXVI đến tuyến XXIX. Nếp lõm có hình chậu
nên phần đáy khá rộng và thoải.
Sự xuất hiện các nếp uốn thứ cấp và thế nằm dốc, đảo, tạo nên cấu trúc địa chất mỏ rất
phức tạp, làm cho các vỉa than 13, 14, 15 thay đổi nhiều về thế nằm, độ dốc và hình thái
vỉa. Có thể mô tả 2 trong những nếp uốn nhỏ nằm ở cánh Đông Bắc của nếp lõm chính
và cũng là khu Đông Bắc của mỏ Khánh Hoà:

- Nếp lõm Đông Bắc: Phân bố từ tuyến XXIA đến tuyến XXXIII. Chiều dài nếp uốn
khoảng 200 m, rộng 30 ữ 60 m, độ dốc hai cánh thay đổi từ 30 ữ 40
0
, nơi dốc nhất đến
50
o
. Trục nếp lõm có phơng kéo dài Tây Bắc - Đông Nam, đờng bản lề nếp uốn nghiêng
thoải từ 15 ữ 20
0
.
- Nếp lồi Bắc Quán Triều: Có kích thớc nhỏ hơn, phân bố từ phía Bắc tuyến XXV đến
phía Bắc tuyến XXXI. Nếp lồi có cánh không cân xứng, cánh Bắc khá dốc: 45 ữ 60
0
,
cánh Nam thoải hơn: 25 ữ 30
0
. Vòm của nếp lồi lộ trọn vẹn vỉa 15 trong phạm vi các lỗ
khoan 240, K11.
Đứt gãy:
Các trầm tích chứa than khu Tây Bắc Thái Nguyên, bao gồm các mỏ Khánh Hoà, Ba
Sơn, Làng Cẩm, Phấn Mễ nằm giữa hai đứt gãy bậc I có phơng Tây Bắc - Đông Nam
(đứt gãy Thái Nguyên kéo dài từ Bố Hạ qua Đông Bắc Thành phố Thái Nguyên đến Phú
Lơng, đứt gãy Đại Từ - Văn Lãng kéo dài từ Phú Bình qua Tây Nam thành phố Thái

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
6
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Nguyên đến Đại Từ) và bị những đứt gãy bậc II, bậc III có phơng trùng hoặc cắt với các
đứt gãy trên, phân chia trầm tích Mezozoi thành các khối cấu tạo nhỏ. Tuy nhiên, trong
phạm vi mỏ Khánh Hoà, từ trớc đến nay, cha phát hiện đợc một đứt gãy nào rõ ràng, có

quy mô đáng kể và liên tục, mặc dù các nhà địa chất Đoàn 12 đã quan sát và mô tả một
đới phá hủy kiến tạo theo phơng gần Bắc - Nam, từ các lỗ khoan LK224, LK545, K11.
Các đá ở đây bị nhàu nát, vỡ vụn, có nhiều mạch thạch anh xuyên cắt và nhiều mặt trợt
nhỏ. Chiều rộng của đới hủy hoại khoảng 10 đến 15 m. Đới phá hủy có xu thế cắm về
hớng Đông. Đây là phá hủy kiến tạo đáng kể nhất và có phơng gần nh vuông góc với
phơng cấu tạo chính. Ngoài ra ở các lỗ khoan K11, 545, QT23, tại những chiều sâu
khác nhau cũng gặp các biểu hiện đá vụn nát và có những mặt trợt nhỏ. Tuy nhiên, với
quy mô nhỏ, những phá hủy kiến tạo này không gây chuyển dịch địa tầng đáng kể, có
chăng nó chỉ làm biến đổi chút ít tính chất vật lý và hoá học của than và đá và làm phức
tạp thêm cấu trúc địa chất khu mỏ. Vì vậy, trong các tài liệu địa chất từ trớc đến nay,
các tác giả không thể hiện các đứt gãy kiến tạo trong khu vực mỏ Khánh Hoà.
1.2.2. Cấu tạo vỉa than:
Xem mặt cắt ĐC Hình I-2
Mỏ than Khánh Hòa nằm trong một vùng có hoạt động kiến tạo rất mạnh mẽ, do vậy
cấu trúc địa chất ở đây rất phức tạp. Góc dốc của các lớp nham thạch và của các vỉa
than thay đổi nhanh, từ 20 ữ 30
0
đến 70 ữ 80
0
. Rất nhiều nơi đất đá và các vỉa than có
thể nằm đảo, nhất là cánh Tây Nam của nếp lõm. Không những thế, qua kết quả thi
công các công trình khoan mới đây cho thấy, các vỉa than còn bị phức tạp thêm bởi các
nếp oằn phát triển theo cả đờng phơng và hớng dốc của vỉa.
Tất cả các vỉa than đều có dạng thấu kính. Chiều dày biến đổi nhanh từ rất dày đến vát
mỏng trong diện hẹp, với khoảng cách từ vài chục mét đến vài mét (Vỉa 14 trong phạm
vi tuyến 11A, Pd ; Vỉa 15 trong phạm vi tuyến 11A, Pd, Pc, XXV, XXVIII ).
Từ kết quả thi công các công trình khoan có thể nhận thấy các vỉa than mỏ Khánh Hòa
phân bố sâu hơn nhiều so với những đánh giá trớc đây (LK 33, LK 34 gặp vỉa 15, 16
sâu hơn dự kiến trớc đây từ 100 - 120 m). Đặc biệt khi xuống sâu, khoảng cách vỉa 15
và vỉa 16 sát lại gần nhau hơn. Đôi khi có thể liên hệ chúng nh một vỉa đợc phân nhánh

thành hai hay một chùm vỉa.
Địa tầng chứa than mỏ Khánh Hoà chứa 6 vỉa than đợc đánh số từ vỉa 11 đến vỉa 16.
Mỗi vỉa là một chùm vỉa hay là một tập hợp các lớp than và đá kẹp xen kẽ nhau. Chúng
phân bố trong một nếp lõm lớn, khép kín, hoàn chỉnh, kéo dài từ Quán Triều đến Bá
Sơn. Vỉa 11,12 chiều dày mỏng, kém duy trì, không có giá trị công nghiệp, phân bố dới

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
7
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
sâu và không lộ trên mặt, các vỉa than 13, 14, 15 lộ ra ở những mức độ khác nhau từ
tuyến XXIII đến tuyến XXVII. Vỉa 16 có diện lộ rộng trên toàn bộ mỏ. Khoảng cách
địa tầng giữa các vỉa thay đổi từ 20 đến 50 m. Trong phạm vi lập dự án (vỉa 16) vỉa than
có đặc điểm nh sau:
Vỉa 16 là vỉa trên cùng của địa tầng chứa than mỏ Khánh Hoà. Vỉa lộ một cách hoàn
chỉnh trong phạm vi khu thăm dò, nằm trọn vẹn trong nếp lõm trung tâm. Phía Đông
Nam, vỉa lộ với chiều dày lớn và chìm dần về phía Tây, Tây Bắc theo trục nếp lõm.
ở hai bên cánh nếp lõm, vỉa 16 có độ dốc khá lớn, thay đổi từ 60 ữ 70
0
, phần trung tâm
độ dốc vỉa thoải hơn, thay đổi từ 15 ữ 30
0
. Vỉa 16 là vỉa có mức độ duy trì khá nhất
trong các vỉa than mỏ Khánh Hoà. Nó đợc xem là vỉa chuẩn, làm căn cứ để liên kết địa
tầng và đồng danh vỉa.
Vỉa 16 đợc nhiều công trình trên mặt khống chế, dới sâu có hơn 84 công trình khoan cắt
vỉa. Mức cao gặp vỉa nông nhất là +31,20 (LK 263), sâu nhất -625,70 m. Chiều dày vỉa
thay đổi từ 0,68 m (LK 259) đến 83,44 m (LK 257), trung bình là 20,31 m. Chiều dày
riêng than 15,69 m. Phần trục nếp lõm, vỉa khá dày, sang hai cánh mỏng dần. Vỉa có
cấu tạo rất phức tạp, số lợng lớp kẹp thay đổi từ 0 đến 17 lớp (LK 247), chiều dày các
lớp kẹp thay đổi từ 0,22 ữ 48,76 m (LK QT1), trung bình 4,52 m. Chất lợng than vỉa 16

tơng đối tốt, độ tro (A
K
) thay đổi từ 10,55 ữ 49,56%, trung bình 18,54% (than T1),
42,05% (than T2).
Vỉa 16 có trữ lợng lớn nhất mỏ và cùng với vỉa 15, là đối tợng thiết kế khai thác hầm lò.
Vỉa 16 nằm cách vỉa 15 từ 20 ữ 100 m. Càng xuống sâu (dới -500), khoảng cách vỉa 16
và vỉa 15 càng thu hẹp và chiều dày vỉa 15 giảm đi đáng kể (LK515, LK527, LK K34,
LK K34 ữ tuyến XXIA)
Nhìn chung, các vỉa than mỏ Khánh Hoà có dạng thấu kính, chiều dày không ổn định
và thay đổi rất đột ngột, cấu tạo vỉa rất phức tạp, thờng từ 5 ữ 7 lớp kẹp, cá biệt có điểm
vỉa chứa tới 25 lớp kẹp. Trong số 6 vỉa than có 4 vỉa đạt chiều dày công nghiệp, trong
đó hai vỉa 15, 16 là đối tợng khai thác chính cả bằng phơng pháp lộ thiên và hầm lò. Trữ
lợng hai vỉa này chiếm đến 95,58% tổng trữ lợng toàn mỏ. Đặc điểm chất lợng than qua
các giai đoạn thăm dò xem bảng 1.1.
1.2.3. Phẩm chất than
Bảng chất lợng than qua các giai đoạn thăm dò

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
8
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Bảng 1.1
Chỉ tiêu phân tích
Giai đoạn thăm dò
TDTM
1964 ữ 1973
TDBS
1996 ữ 1998
TDBS
2002 ữ 2003
TDBS

2005 ữ 2006
W
pt
(%)
A
K
(%)
V
ch
(%)
Q
ch
(Kcl/kg)
S
chg
(%)
D
1.2.4. Điều kiện địa chất thuỷ văn
1. Điều kiện địa chất thuỷ văn
*Nớc mặt
Nớc mặt phân bố trong các dòng suối, đầm, hồ vốn khá phong phú trong vùng mỏ
Khánh Hoà. Toàn vùng có nhiều sông suối chảy qua mỏ hoặc ven khu mỏ, trong đó
Suối Huyền (còn gọi là suối mỏ) và suối Làng Sòng là những suối lớn, nó còn là hợp lu
của các suối nhỏ khác. Đồng thời hai suối này lại hợp thành sông Nam Tiền ở phía
Đông Bắc khu mỏ. Ngoài ra, còn có nhiều suối nhỏ khác nh suối Làng Ngò, Sơn Cẩm,
Tân Long Các suối này thờng có lòng rộng từ 1 m đến 5 m, độ dốc lòng suối nghiêng
từ 10 ữ 20
o
. Suối thờng chảy quanh co, ven bờ lộ đá vôi sét, bột kết, sét kết. Lu lợng nớc
phụ thuộc theo mùa, mùa ma lu lợng dao động từ 244,49 đến 5.221,00 l/s, mùa khô lu l-

ợng thay đổi từ 0,024 đến 128,00 l/s. Nguồn cung cấp nớc chủ yếu là nớc ma và nớc
trong các trầm tích Đệ tứ, phân bố trên các sờn đồi hai bên thung lũng. Tổng độ khoáng
hoá thay đổi từ 0,082 đến 2,02.
Ngoài hệ thống suối, tại vùng mỏ Khánh Hoà còn có một đầm lầy diện tích khoảng
90.000 m
2
, trên mặt phủ đầy cỏ dại, quanh năm có nớc. Cách mỏ khoảng 3 km về phía
Tây, có hồ chứa nớc 19-5 (hồ Phợng Hoàng), là công trình thuỷ lợi chứa khoảng
2.600.000 m
3
nớc phục vụ tới tiêu.

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
9
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Nhìn chung, nớc mặt khu mỏ Khánh Hoà khá phong phú. Dựa vào kết quả phân tích
thành phần hoá học và đặc tính kỹ thuật cho thấy nớc ở đây thuộc loại Bicacbonat
Canxi và Bicacbonat Canxi - Manhe, không có tính ăn mòn, có thể sử dụng trong sản
xuất và sinh hoạt. Riêng lu lợng nớc ở các suối có thể ảnh hởng đến khai thác lộ thiên,
nhất là vào mùa ma hàng năm.
* N ớc ngầm
Căn cứ vào thành phần trầm tích, mức độ chứa nớc, tính chất thẩm thấu, có thể chia khu
mỏ Khánh Hoà thành 3 tầng chứa nớc nh sau:
- Tầng chứa nớc Đệ tứ (Q) có chiều dày thay đổi từ 2 ữ 7 m. Mực nớc trong tầng chứa
nớc Q phụ thuộc theo mùa, mùa ma mực nớc tĩnh dao động từ 0,40 ữ 1 m, mùa khô do
sự bốc hơi và cung cấp cho các tầng dới nên hầu nh khô cạn. Miền cung cấp nớc cho
tầng chứa nớc này là nớc ma và nớc trong các dòng suối.
- Tầng chứa nớc trong trầm tích Trias thống Thợng bậc Nori Reti.
Đất đá trong tầng chứa nớc Trias thống Thợng bậc Nori - Ret bao gồm các lớp cát kết,
bột kết, sét kết, đá vôi sét và các vỉa than. Nớc trong tầng này chứa trong các khe nứt

của đá và trong các hang hốc casto trong đá vôi sét. Chính vì vậy, ở phần trên địa tầng,
thành phần đá sét vôi là chủ yếu, độ nứt nẻ và hang hốc casto nhiều nên độ giàu nớc
lớn, càng xuống sâu, độ giàu nớc càng giảm. Kết quả bơm nớc thí nghiệm tại lỗ khoan
299 cho thấy: từ độ sâu 0 m đến 100 m, độ giàu nớc là 0,02 l/m.s; Từ 100 m đến 250 m,
độ giàu nớc giảm xuống còn 0,00038 l/m.s. Trong những vùng có nhiều hang hốc casto,
hệ số thấm thay đổi từ 0,960 đến 0,986; Trong những vùng casto không phát triển, hệ số
thấm thay đổi từ 0,00012 đến 0,0166.
Nớc trong trầm tích chứa than có quan hệ mật thiết và phụ thuộc rất nhiều vào nớc mặt.
Nguồn cung cấp chính vẫn là nớc ma và nớc trong các dòng suối chảy quanh mỏ. Theo
tài liệu các lỗ khoan bơm nớc thí nghiệm, khi hạ mực nớc đến 3,78 m, lúc trời nắng, lu
lợng nớc là 2,57 l/s; ở mực nớc tơng đơng (3,88 m), khi trời ma, lu lợng nớc tăng lên
5,81 l/s.
Trong hệ tầng này nớc tồn tại chủ yếu là nớc không áp, đôi chỗ có áp lực cục bộ nh ở lỗ
khoan bơm nớc thí nghiệm số 268 tuyến XVIII.
Về thành phần, đặc tính hoá lý của nớc, qua kết quả phân tích mẫu nớc trong các lỗ
khoan bơm và giếng nớc ăn cho thấy: Tổng độ khoáng hoá thay đổi từ 0,1648 ữ 0,2449
g/l, độ pH thay đổi từ 6 ữ 7,3, độ cứng tổng quát thay đổi từ 2,64 ữ 13,95, hệ số ăn mòn

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
10
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
thay đổi từ -6,864 đến -1,453, thuộc loại không ăn mòn. Nớc trong tầng trầm tích chứa
than thuộc loại Bicacbonat Canxi.
- Tầng chứa nớc trong trầm tích Trias thống Trung bậc T
2
.
Tầng này phân bố ở phía Bắc, phía Tây Nam và dới đáy tầng than, bao gồm các đá cát
kết, bột kết, đá phiến sét và sét vôi. Nớc trong tầng này tồn tại ở dạng không áp và khá
phong phú, độ giàu nớc thay đổi từ 0,0377 đến 0,0441 l/m.s.
Tầng chứa nớc T

2
có quan hệ thuỷ lực với tầng nớc mặt và tầng nớc trong trầm tích chứa
than T
3
n-r.
Về thành phần, đặc tính hoá lý của nớc, qua kết quả phân tích mẫu cho thấy: nớc trong
tầng này có tổng độ khoáng hoá thay đổi từ 0,0373 ữ 0,4553 g/l, độ pH thay đổi từ 3,6
ữ 6,5, độ cứng tổng quát thay đổi từ 0,70 ữ 12,63, hệ số ăn mòn thay đổi từ -0,007 ữ
-6,56, thuộc loại không ăn mòn. Nớc trong tầng trầm tích Trias thống trung bậc Ladini
T
2
l thuộc loại Bicacbonat Clorua Canxi Magie.
Nớc dới đất tại mỏ Khánh Hoà không giàu, không ảnh hởng nhiều đến khai thác lộ
thiên nhng sẽ ảnh hởng trực tiếp đến khai thác lò giếng.
1.2.5. Đặc điểm địa chất công trình
Cho đến nay, tại mỏ Khánh Hoà, hiện tợng trợt lở đất đá hầu nh cha xảy ra, hiện tợng
casto xuất hiện trong các lớp đá vôi sét nhng qui mô không lớn. Đặc điểm ĐCCT các
tầng trầm tích đợc trình bày nh sau:
Đặc điểm ĐCCT tầng trầm tích Đệ tứ (Q):
-Trầm tích hệ Đệ tứ bao gồm đất trồng, sét pha cát, sạn sỏi kích cỡ hạt không đều, gắn
kết yếu, chiều dày thay đổi từ 0,4 đến 7 m.
Kết quả phân tích mẫu cơ lý lớp đất phủ nh sau:
Hệ số nén thay đổi từ 0,0048 ữ 0,033 kg/cm
2
.
Lực dính kết thay đổi từ 0,05 ữ 0,55 kg/cm
2
.
Góc ma sát trong thay đổi từ 20 ữ 31
0

.
Dung trọng thay đổi từ 1,37 ữ 2,03 g/cm
3
.
Tỷ trọng thay đổi từ 1,95 ữ 2,59 g/cm
3
.
Đặc điểm ĐCCT tầng trầm tích Trias

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
11
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Trầm tích địa tầng Trias bao gồm các đá: đá vôi sét, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa
than. Căn cứ vào kết quả phân tích cơ lý đá của giai đoạn TDTM năm 1964 - 1973, các
giai đoạn TDBS sau này và kết quả đo vẽ bản đồ nham thạch năm 2005, có thể mô tả
đặc điểm cơ lý các loại nham thạch trong trầm tích chứa than của mỏ Khánh Hoà nh
sau:
- Đá vôi sét là nham thạch chủ yếu của địa tầng, thờng phân bố trên vách vỉa than, đặc
biệt là trên vách vỉa 16 (phân hệ tầng Văn Lãng trên T
3
n-rvl
2
). Đá có phân lớp mỏng
đến trung bình, khá rắn chắc, nứt nẻ nhiều, phần trên phát triển cấu tạo catsto. Loại đá
này chiếm tỷ lệ 45 ữ 60% địa tầng.
- Cát kết chiếm tỷ lệ khoảng 3,5 ữ 4,5% địa tầng, thờng phân bố dới trụ các vỉa than.
Cát kết có màu xám, xám xẫm, hạt nhỏ đến vừa, phân lớp mỏng, khá rắn chắc, nứt nẻ
nhiều.
- Bột kết chiếm tỷ lệ khoảng 3,0 ữ 4,0% địa tầng. Chúng thờng nằm xen kẹp trong các
lớp cát kết. Bột kết có màu xám, xám đen, phân lớp mỏng, khá rắn chắc và kém duy trì.

- Sét kết chiếm tỷ lệ khoảng 1,0 ữ 2,50% địa tầng. Chúng thờng phân bố sát vách, trụ
vỉa than, sét kết có màu xám, xám đen, đen, phân lớp mỏng, gắn kết yếu, mềm bở.
- Cuội, sạn kết chiếm tỷ lệ rất ít trong địa tầng (1 ữ 2%) và thờng phân bố ở phần dới
địa tầng chứa than, là những lớp mỏng xen kẹp trong các lớp cát kết, bột kết và không
liên tục. Sạn kết có màu xám, độ hạt khá đồng đều và rất rắn chắc.
- Sét than chiếm tỷ lệ rất ít trong địa tầng. Chúng thờng là những lớp mỏng, nằm trên
vách, trụ hoặc xen kẹp trong các vỉa than và không duy trì liên tục. Sét than thờng mềm
dẻo, bị ngậm nớc và khó lấy mẫu cơ lý để phân tích.
1.2.6. Trữ l ợng
Trữ lợng của vỉa đợc tính trên bình đồ đồng đẳng trụ vỉa và tính theo phơng pháp
cosecan, kết quả tính trữ lợng và đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất vỉa 16 theo các
phân tầng từ mức -183 ữ lộ vỉa, phạm vi từ tuyến XVII ữ giới hạn dừng moong khai
thác lộ thiên theo kế hoạch khai thác lộ thiên của Công ty TNHH một thành viên than
Khánh Hòa VVMI có Trữ lợng công nghiệp là 3.377.000 Tờn
1.2.7. Kết luận
Vỉa 16 Công ty TNHH MTV than Khánh Hòa có chiều dày lớn, chất lợng tốt, thuân lợi
cho việc lựa chọn, áp dụng các sơ đồ công nghệ khai thác có khả năng cơ giới hóa.

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
12
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Mạng lới suối phân bố khá dày trong và gần khu khai thác, có thể ảnh hởng đến hoạt
động khai thác hầm lò phía dới. Nớc dới đất có quan hệ thuỷ lực với nớc trên mặt, nên
vào mùa ma lu lợng sẽ tăng. Mặt khác, xuất hiện hiện tợng cáctơ trong địa tầng, đôi chỗ
có biểu hiện nớc áp lực cục bộ. Do vậy, cần có các giải pháp kỹ thuật khoan thăm dò
tiến trớc trong quá trình đào lò, khai thác để đề phòng bục nớc.
Vách và trụ các vỉa than đôi khi có các lớp đá mềm nh sét kết, sét than, nhng thờng
mỏng, kém duy trì. Vách vỉa chủ yếu là đá vôi sét có đặc tính cơ lý khá bền vững, tuy
nhiên trong điều kiện vỉa dày, dốc sẽ không ảnh hởng nhiều đến công tác điều khiển áp
lực mỏ.

Điều kiện phay phá, kiến tạo nhìn chung không ảnh hởng nhiều đến công tác đào lò và
khai thác.
Chơng II
Mở vỉa và chuẩn bị ruộng mỏ
II.1. Giới hạn khu vực thiết kế
II.1.2. Biên giới khu vực thiết kế
Theo Phơng án khai thác hầm lò vỉa 16 mức -220 ữ lộ vỉa, từ tuyến T.XVII ữ T.XXIII,
Công ty than Khánh Hòa Tổng Công ty Công nghiệp mỏ Việt Bắc - VINACOMIN
chỉ huy động phần tài nguyên cánh Tây Nam của vỉa 16 vào kế hoạch khai thác của dự án
với biên giới khai trờng từ mức -183 ữ lộ vỉa và từ T.XVII ữ T.XXIII (phần rìa moong lộ
thiên). Khu vực có giới hạn tọa độ địa lý nh sau:
X = 90.800 ữ 91.800.
Y = 79.900 ữ 80.700.
Khu vực đợc giới hạn bởi:
Phía Đông: giới hạn dừng của moong khai thác lộ thiên.

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
13
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Phía Tây: mặt cắt địa chất tuyến T.XVII.
Phía Nam: đờng lộ vỉa cánh Tây Nam.
Phía Bắc: đờng đồng đẳng trụ mức -183.
Chiều dài theo phơng khu thiết kế là 900 km, rộng 0,5 km. Biên giới phía trên là +42
và phía dới là -188, diện tích chứa than dài 900 m, rộng 20m.
II.2. Tính trữ lợng :
Trữ lợng của vỉa đợc tính trên bình đồ đồng đẳng trụ vỉa và tính theo phơng pháp
cosecan, kết quả tính trữ lợng và đánh giá đặc điểm điều kiện địa chất vỉa 16 theo các
phân tầng từ mức -183 ữ lộ vỉa, phạm vi từ tuyến XVII ữ giới hạn dừng moong khai
thác lộ thiên theo kế hoạch khai thác lộ thiên của Công ty TNHH một thành viên than
Khánh Hòa VVMI Tổng trữ lợng than huy động vào dự án là: Z

cn
= 3.377.000 (Tấn)
Bảng điểm chất lợng than qua các giai đoạn thăm dò
Bảng 1.1
Chỉ tiêu phân tích
Giai đoạn thăm dò
TDTM
1964 ữ 1973
TDBS
1996 ữ 1998
TDBS
2002 ữ 2003
TDBS
2005 ữ 2006
W
pt
(%)
A
K
(%)
V
ch
(%)
Q
ch
(Kcl/kg)
S
chg
(%)
D

II.3. Sản lợng và tuối mỏ:
II.3.1. Sản lợng thiết kế:
Nhằm duy trì tuổi thọ của mỏ trong một thời hạn thích hợp, đồng thời căn cứ vào điều
kiện địa chất - kỹ thuật mỏ của khu vực, nhu cầu thị trờng, khả năng tổ chức sản xuất

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
14
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
của Công ty và theo kinh nghiệm khai thác ở các mỏ than hầm lò có điều kiện địa chất
tơng tự với cùng quy mô đầu t, lựa chọn công suất thiết kế là 500.000 tấn/năm. Trong
quá trình áp dụng, tùy thuộc vào điều kiện thực tế của mỏ và khả năng tổ chức sản xuất
sẽ hoàn thiện và nâng cao hơn nữa công suất khai thác của khu vực.
II.3.2. Tuổi mỏ:
-Tuổi mỏ đợc xác định trên cơ sở trữ lợng than huy động vào khai thác, công suất thiết
kế đợc lựa chọn, khả năng tổ chức thi công và khối lợng các công trình cần chuẩn bị và
đợc tính theo công thức.
T
n
=
000.500
000.377.3
=
A
Qm
= 6,7 (năm)
Lấy tròn tuổi mỏ là 7 năm.
Trong đó:
T
n
: là số năm khai thác.

Q
m
: là trữ lợng than khai thác.
A: là sản lợng than khai thác trong 1 năm.
II.4. Chế độ làm việc:
II.4.1. Chế độ làm việc trong năm:
-Để đảm bảo sức khoẻ cho ngời công nhân, đảm bảo chế độ nghỉ phép hàng năm do
Nhà nớc quy định, chế độ nghỉ các ngày lễ, tết trong 1 năm, mỏ đã xác định chế độ làm
việc trong 1 năm. Đối với công nhân viên chức Nhà nớc, số ngày làm việc trong một
năm là:
N = 365 - (51 + 12 + 2) = 300 (ngày)
Trong đó bao gồm 51 ngày chủ nhật, 12 ngày phép và 2 ngày lễ. Trong một tháng mọi
ngời làm việc trong 26 ngày và mỗi tuần làm việc trong 6 ngày.
II.4.2. Chế độ làm việc trong ngày.
Do đặc thù của ngành mỏ, đặc biệt là ngành khai thác hầm lò thì công nhân sản xuất
trong hầm lò cũng nh công nhân dây chuyền sản xuất chính thờng bố trí 3 ca làm việc
trong một ngày đêm, mỗi ca làm việc 8 tiếng.
- Ca I bắt đầu từ 7 giờ sáng đến 15 giờ chiều.
- Ca II bắt đầu từ 15 giờ đến 23 giờ.

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
15
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
- Ca III bắt đầu từ 23 giờ đến 7 giờ sáng hôm sau.
Bàn giao ca tại nơi làm việc. Đối với công nhân sản xuất ngoài mặt bằng không thuộc
dây chuyền sản xuất chính và cán bộ hành chính sự nghiệp bố trí đi làm ca I. Công
nhân làm việc theo chế độ đổi ca vào chủ nhật hàng tuần, hình thức đổi ca nghịch.
Tổ Thứ 7 Chủ nhật Thứ 2
Ca I Ca II Ca III Ca I Ca II Ca III
A

B
C
Nghỉ
II.5. Phân chia ruộng mỏ:
-Khu vực moong D hiện không phải là khu vực sản xuất chính của mỏ. Theo kế hoạch
sản xuất của Công ty đến năm 2009 khu vực này sẽ hạn chế khai thác không mở rộng
biên giới về phía Tây và đến năm 2018 biên giới phía Tây mới dịch chuyển khoảng 50 ữ
60 m so với hiện nay (dịch chuyển từ tuyến T.XXIII ữ T.XXII). Đây là điều kiện thuận
lợi cho công tác xây dựng mặt bằng cửa lò từ bờ moong lộ thiên mức -87 hiện nay.
Căn cứ theo tài liệu địa hình, hiện trạng khai thác và đổ thải của mỏ nh đã trình bày, dự
án lựa chọn:
+ Mặt bằng -87 là mặt bằng tập kết than đào lò và khai thác.
+ Mặt bằng chân bãi thải phía Tây Nam khu mỏ (mức +42 hoặc mức +32) là mặt bằng
bố trí các công trình thông gió, tập kết vật liệu phục vụ việc khai thác hầm lò vỉa 16.
+ Mặt bằng mức +31 là mặt bằng sân công nghiệp, bố trí các công trình phục vụ sinh
hoạt của công nhân.
II.6. Mở vỉa:
II.6.1. Khái quát chung:
Khai thông khai trờng (mở vỉa) và trình tự khai thác đợc lựa chọn trên cơ sở những
nguyên tắc sau:
- Vị trí mở vỉa, mặt bằng sân công nghiệp thuận lợi, khối lợng đầu t xây dựng cơ bản
nhỏ, thời gian xây dựng cơ bản ngắn và sớm đạt công suất thiết kế.
- Đảm bảo trình tự khai thác, đổ thải, thoát nớc, vận tải, thông gió thuận tiện và an toàn.

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
16
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
- Sử dụng tối đa các công trình đã có trong khu vực để giảm vốn đầu t và chi phí sản
xuất.
- Ưu tiên phơng pháp mở vỉa bằng lò bằng khi điều kiện cho phép.

- Có khả năng áp dụng công nghệ khai thác cơ giới hóa cho năng suất cao.
- Phù hợp với quy hoạch, kế hoạch khai thác của mỏ.
- Khai thông khai trờng không ảnh hởng đến vùng cấm hạn chế hoạt động khoáng sản,
vùng rừng đặc dụng
II.6.2. Đề xuất các phơng án mở vỉa:
Căn cứ vào những đặc điểm điều kiện địa chất, hiện trạng công tác khai thác và tổ hợp
các công trình trên mặt bằng hiện có của mỏ để đảm bảo phù hợp với điều kiện địa
hình, địa chất khu khai thác và để tận dụng các công trình đã có phục vụ khai thác khu
vực này, công tác khai thông (mở vỉa) khai trờng có thể thực hiện theo các phơng án nh
sau:
1. Ph ơng án 1: Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và giếng nghiêng trong
than cho mức khai thác -87 ữ -183 kết hợp với giếng nghiêng thông gió mức +42 ữ
-183.
2. Ph ơng án 2: Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và lò bằng DV thông gió
trong than mức -51, kết hợp với giếng nghiêng trong than cho mức -87 ữ -183.
II.6.3. Trình bày các phơng án mở vỉa:
* Ph ơng án 1: Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và giếng nghiêng trong than
cho mức khai thác -87 ữ -183 kết hợp với giếng nghiêng thông gió mức +42 ữ -183.
(xem Hình vẽ II-1; II-2).
Theo phơng án này sơ đồ mở vỉa cánh Tây Nam chia ruộng mỏ thành 2 mức:
+ Mức khai thác lò bằng -87 đến +42.
+ Mức khai thác lò giếng -183 ữ -87.
Công tác khai thông cho các phân tầng đợc thực hiện nh sau:
a. Mức thông gió+42
Từ mặt bằng cửa lò mức + 42 tại vị trí có tọa độ X = 90.950, Y = 80.434, Z = + 42 tiến
hành đào giếng nghiêng thông gió mức + 42 ữ - 183 dài 550 m (trong đó đoạn cổ giếng

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
17
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp

đào bằng, chiều dài 10 m), với phơng vị 296
0
dốc 25
0
xuống mức -87, tiếp theo đào cúp
xuyên vỉa thông gió mức - 51, cúp xuyên vỉa mức - 87 vào khai thông mức thông gió -
87 và - 51 cho mức khai thác lò bằng - 87. Các đờng lò đợc đào theo hộ chiếu mẫu VC
-1, diện tích đào 8,4 m
2
, diện tích sử dụng sau khi lún 6,0 m
2
, chống thép SVP-17, bớc
chống 0,8 m/vì, chèn lò bằng tấm chèn thép.
b. Mức -87:
Từ bờ moong khai thác lộ thiên mức - 87 tiến hành san gạt tạo mặt bằng cửa lò mức -
87, tại vị trí có tọa độ X = 90.900, Y = 80.735, Z = - 87 trên mặt bằng cửa lò mức -87
tiến hành đào lò DV vận tải trong than mức -87 dài 900 m làm mức vận tải cho mức
khai thác lò bằng -87 đến -51( lò đợc đào theo hộ chiếu VC-3 tiết diện hình vòm, diện
tích đào 11 m
2
, diện tích sử dụng sau khi lún 8,1 m
2
, chống bằng thép SVP-17, bớc
chống 0,7 m/vì, chèn lò bằng tấm chèn thép).
Tại vị trí IIK315 tiến hành đào lò thợng số 1trong than lên mức -51, từ mức -51 ta đào
lò bằng DV trong than thông với giếng thông gió +42 ữ 183. Sau đó ta tiến hành đào
các lò thợng trong than từ lò DV-87 lên lò DV-51.
a. Mức khai thác lò giếng -183 ữ -87:
Từ vị trí cách cửa lò dọc vỉa mức - 87 hành đào ngầm vận tải mức - 87 ữ -188 với góc
dốc 23

0
, dài 258 m xuống khai thông mức -183, từ vị trí chân ngầm tiến hành mở sân
ga, hệ thống các đờng lò của hầm bơm và hầm chứa nớc để khai thông cho mức vận tải
của mức khai thác lò giếng -183 ữ - 87. Lò ngầm đợc đào theo hộ chiếu mẫu VC - 8,
diện tích đào 13,4 m
2
, diện tích sử dụng sau khi lún 9,5 m
2
, chống bằng thép SVP-22, b-
ớc chống 0,7 m/vì, chèn lò bằng tấm chèn thép 6. Để nối thông chân giếng nghiêng
thông gió mức +42 ữ 183 và chân giếng nghiêng vận tải mức -87 ữ 188 tiến hành đào
lò dọc vỉa vận tải trong than mức -183 với chiều dài 598 m, lò đợc đào theo hộ chiếu
mẫu VC-3, bớc chống 0,7 m/vì.
Công tác thông gió:
- Mức -87ữ -51: gió sạch từ bên ngoài qua cửa lò DV-87 rồi qua các thợng vào các lò
DV phân tầng của các mức, Gió sạch cấp cho gơng lò chợ đợc lấy từ mạng gió chung
bằng phơng pháp thông gió đẩy sử dụng quạt cục bộ kết hợp ống gió vải.

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
18
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Gió thải từ lò chợ theo lò dọc vỉa phân tầng, lò thợng tháo than lên lò dọc vỉa thông gió
mức của tầng ra các lò xuyên vỉa nối với giếng nghiêng +42 ữ -183 và đợc hút ra ngoài
bằng quạt gió chính đặt tại cửa lò +42
- Mức -87ữ -183: gió sạch từ bên ngoài qua cửa giếng -87ữ -188 xuống lò DV-183 lên
các thợng nối các mức vào các lò DV phân tầng của các mức -87ữ -183 Gió sạch cấp
cho gơng lò chợ đợc lấy từ mạng gió chung bằng phơng pháp thông gió đẩy sử dụng
quạt cục bộ kết hợp ống gió vải.
Gió thải từ lò chợ theo lò dọc vỉa phân tầng, lò thợng tháo than lên lò dọc vỉa thông gió
mức của tầng ra ngoài qua các lò xuyên vỉa nối với giếng +42 ữ 183 và đợc hút ra

ngoài bằng quạt gió chính đặt tên miệng giếng +42
Công tác vận tải:
Than từ các lò chợ khai thác ở mức -87ữ -51 đợc vận tải bằng máng cào đặt ở các lò DV
phân tầng đổ xuống các máng trợt đặt ở các thợng nối rồi xuống các gòong ở lò DV-87
và đơc kéo ra ngoài mặt bằng -87.
Than từ các lò chợ khai thác ở mức -87ữ -183 đợc vận tải bằng máng cào đặt ở các lò
DV phân tầng đổ xuống các máng trợt đặt ở các thợng nối rồi xuống các gòong ở lò
DV-183 và đơc tời kéo qua giếng -87ữ -188 lên mặt bằng -87.
*Ph ơng án 2: Mở vỉa bằng lò bằng DV trong than mức -87 và lò bằng DV thông gió
trong than mức -51, kết hợp với giếng nghiêng trong than cho mức -87 ữ -183.(xem
Hình vẽ II-3; II-4).
Theo phơng án này việc phân chia ruộng mỏ cho cánh Tây Nam đợc thực hiện thành 2
mức tơng tự phơng án 1:
+ Mức khai thác lò bằng mức - 87.
+ Mức khai thác lò giếng mức -183 ữ -87: mức khai thác lò giếng đợc
Công tác khai thông cho các mức đợc thực hiện nh sau:
a. Mức - 87:
+ Giống phơng án 1.
+ Mức thông gió:

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
19
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Từ mặt bằng cửa lò mức -51 tiến hành đào lò bằng DV trong than dài 900m .(lò đợc
đào theo hộ chiếu mẫu VC-1, diện tích đào 8,4 m
2
, diện tích sử dụng sau khi lún 6,0 m
2
chống thép SVP-17, bớc chống 0,8m/vì, chèn lò bằng tấm chèn bê tông).
+ Mức -87 ữ -183:

Từ vị trí cách cửa lò dọc vỉa mức - 87 hành đào ngầm vận tải mức - 87 ữ -188 với góc
dốc 23
0
, dài 258 m xuống khai thông mức -183, từ vị trí chân ngầm tiến hành mở sân
ga, hệ thống các đờng lò của hầm bơm và hầm chứa nớc để khai thông cho mức vận tải
của mức khai thác lò giếng -183 ữ - 87. Lò ngầm đợc đào theo hộ chiếu mẫu VC - 8,
diện tích đào 13,4 m
2
, diện tích sử dụng sau khi lún 9,5 m
2
, chống bằng thép SVP-22, b-
ớc chống 0,7 m/vì, chèn lò bằng tấm chèn thép 6.
Tại mức -183 chân giếng nghiêng vận tải -87 ữ 188 tiến hành đào lò dọc vỉa vận tải
trong than mức -183 với chiều dài 598 m, lò đợc đào theo hộ chiếu mẫu VC-3, bớc
chống 0,7 m/vì. Sau đó ta tiến hành đào các lò thợng nối từ mức -183ữ-135 và -135ữ-
87.
Công tác thông gió:
- Mức -87ữ -51: gió sạch từ bên ngoài qua cửa lò DV-87 rồi qua các thợng vào các lò
DV phân tầng của các mức, Gió sạch cấp cho gơng lò chợ đợc lấy từ mạng gió chung
bằng phơng pháp thông gió đẩy sử dụng quạt cục bộ kết hợp ống gió vải.
Gió thải từ lò chợ theo lò dọc vỉa phân tầng, lò thợng tháo than lên lò dọc vỉa thông gió
mức của tầng qua các thợng nối lên lò DV-51 ra ngoài bằng quạt gió chính đặt tại cửa
lò DVTG -51.
- Mức -87ữ -183: gió sạch từ bên ngoài qua cửa giếng -87ữ -188 xuống lò DV-183 lên
các thợng nối các mức vào các lò DV phân tầng của các mức -87ữ -183 Gió sạch cấp
cho gơng lò chợ đợc lấy từ mạng gió chung bằng phơng pháp thông gió đẩy sử dụng
quạt cục bộ kết hợp ống gió vải.
Gió thải từ lò chợ theo lò dọc vỉa phân tầng, lò thợng tháo than lên lò dọc vỉa thông gió
mức của tầng qua các thợng nối lên lò DV-51 ra ngoài bằng quạt gió chính đặt tại cửa
lò DVTG -51.

Công tác vận tải:

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
20
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
Than từ các lò chợ khai thác ở mức -87ữ -51 đợc vận tải bằng máng cào đặt ở các lò DV
phân tầng đổ xuống các máng trợt đặt ở các thợng nối rồi xuống các gòong ở lò DV-87
và đơc kéo ra ngoài mặt bằng -87.
Than từ các lò chợ khai thác ở mức -87ữ -183 đợc vận tải bằng máng cào đặt ở các lò
DV phân tầng đổ xuống các máng trợt đặt ở các thợng nối rồi xuống các gòong ở lò
DV-183 và đơc tời kéo qua giếng -87ữ -188 lên mặt bằng -87.
Bảng khối lợng các đờng lò mở vỉa chính của 2 phơng án
Bảng 2.1
`TT Tên đờng lò
Vật liệu
chống
Diện tích (m
2
)
Chiều
dài lò
(m)
Bớc
chống
(m/vì)
Sđ Sc Ssd
A Phơng án I
2.227,4
1 Lò đá
1.051,4

- Giếng nghiêng TG mức +
42 ữ -183
550
K0 ữ K43
BTCT 8,7 - 6,0
43
-
K43 ữ K86
BTLV 8,7 - 6,0
43
0,8
K86 ữ K106
SVP-17 8,4 6,4 6,0
20
0,8
K106 ữ K304
SVP-17 8,4 6,4 6,0
198
0,8
K304 ữ K426
SVP-17 7,1 6,4 6,0
122
0,8
K426 ữ K438
SVP-17 8,4 6,4 6,0
12
0,8
K438 ữ K550
SVP-17 7,1 6,4 6,0
112

0,8
- Cúp tránh I-100 5,0 4,1 3,9
1,4
0,8
-
Rãnh gió mức +35 ữ +42
BTCT 8,7 - 6,0
20
0,8
- Lò xuyên vỉa mức -51 SVP-17 8,4 6,4 6,0
46
0,8
- Ga tránh mức -51 SVP-17 9,4 7,3 6,7
20
0,8
- Lò xuyên vỉa mức - 87 SVP-17 8,4 6,4 6,0
37
0,8
- Ga tránh mức 87 SVP-17 9,4 7,3 6,7
20
0,8

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
21
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
- Lò xuyên vỉa mức -135 SVP-17 8,4 6,4 6,0
12
0,8
- Ga tránh mức -135 SVP-17 9,4 7,3 6,7
20

0,8
- Lò xuyên vỉa mức -183 SVP-17 8,4 6,4 6,0
12
0,8
- Ga tránh mức -183 SVP-17 9,4 7,3 6,7
20
0,8
- Ga chân giếng mức -183 SVP-17 9,4 7,3 6,7
55
0,8
- Ga tránh mức -183 (tại ga
chân giếng)
SVP-17 9,4 7,3 6,7
20
0,8
- Lò liên lạc với hầm bơm SVP-17 8,4 6,4 6,0
17
0,8
- Lò liên lạc với lò chứa nớc SVP-17 8,4 6,4 6,0
14
0,8
- Hầm bơm SVP-22 13,4 10,4 9,5
25
0,8
- Cúp đặt tời vét bùn SVP-22 13,4 10,4 9,5
5
0,8
- Lò chứa nớc BTLV 11,4 - 8,4
125
0,8

- Hố thu nớc BTCT 10,7 - 7,1
8
0,8
-
Lò thợng nối mức -183 ữ
-176
SVP-17 8,4 6,4 6,0
24
0,8
2 Lò than
1.176
- Lò dọc vỉa VT mức -87: -
900
K0 ữ K5
SVP-17 11 8,1 7,0
5
0,35
K5 ữ K10
SVP-17 11 8,1 7,0
5
0,5
K10 ữ K612
SVP-17 11 8,1 7,0
602
0,7
K612 ữ K940
SVP-17 9,4 7,3 6,7
288
0,7
- Lò nối vận tải mức -87 SVP-17 8,4 6,4 6,0

18
0,7
-
Lò ngầm VT mức -87 ữ
-188
SVP-22 13,4 10,4 9,5
258
0,7
B Phơng án 2
2411
1 Lò đá
353
- Ga tránh mức -51 SVP-17 9,4 7,3 6,7
20
0,8
- Ga tránh mức -87 SVP-17 9,4 7,3 6,7
20
0,8
- Ga tránh mức -183 SVP-17 9,4 7,3 6,7
20
0,8
- Ga chân giếng mức -183 SVP-17 9,4 7,3 6,7
55
0,8
- Ga tránh mức -183 (tại ga
chân giếng)
SVP-17 9,4 7,3 6,7
20
0,8
- Lò liên lạc với hầm bơm SVP-17 8,4 6,4 6,0

17
0,8
- Lò liên lạc với lò chứa nớc SVP-17 8,4 6,4 6,0
14
0,8
- Hầm bơm SVP-22 13,4 10,4 9,5
25
0,8

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
22
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
- Cúp đặt tời vét bùn SVP-22 13,4 10,4 9,5
5
0,8
- Lò chứa nớc BTLV 11,4 8,4 -
125
0,8
- Hố thu nớc BTCT 10,7 7,1 6,0
8
0,8
-
Lò thợng nối mức -183 ữ
-176
SVP-17 8,4 6,4 6,0
24
0,8
2 Lò than
2.058
- Lò dọc vỉa VT mức -87: -

900
0,7
K0 ữ K5
SVP-17 11 8,1 7,0
5
0,35
K5 ữ K10
SVP-17 11 8,1 7,0
5
0,5
K10 ữ K612
SVP-17 11 8,1 7,0
602
0,7
K612 ữ K940
SVP-17 9,4 7,3 6,7
288
0,7
- Lò DV thông gió mức -51 SVP-17 9,4 7,3 6,7
900
0,7
-
Lò ngầm VT mức -87 ữ
-188
SVP-22 13,4 10,4 9,5
258
0,7
Ghi chú: BTLV - Bê tông lu vì, VĐB Vì đặc biệt đợc gia công, thép chữ I,
BTCT - Bê tông cốt thép, VT - vận tải, TG-thông gió.
II.6.4. Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa hai phơng án mở vỉa:

Qua phân tích đánh giá hai phơng án khai thông cho thấy u nhợc điểm của mỗi phơng
án nh sau:
+ Phơng án 1:
u điểm:
Khối lợng san gạt tạo mặt bằng cửa lò thông gió mức +42 nhỏ (khối lợng đào + đắp là
12.500 + 2.100 = 14.600 m
3
).
Thời gian ra than nhanh hơn phơng án 2.
Công tác thông gió, vận tải đơn giản. Có khả năng tăng sản lợng khai thác bằng việc bố
trí khai thác 2 cánh đồng thời.
Tổn thất tài nguyên nhỏ do không phải để lại trụ bảo vệ giếng nghiêng thông gió.
Khối lợng mét lò xây dựng cơ bản nhỏ (2.227,4 mét).
Nhợc điểm:
Khối lợng mét lò đào trong đá lớn nên tiến độ đào lò chậm chi phí đào lò cao.
+ Phơng án 2:

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
23
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
u điểm:
Lò chủ yếu đợc đào trong than nên tiến độ đào lò XDCB nhanh, chi phí cho đào lò thấp.
Nhợc điểm:
Khối lợng san gạt tạo mặt bằng cửa lò thông gió mức -51 lớn (tổng khối lợng đào đắp là
42.500 + 15.500 = 68.000 m
3
).
Khối lợng mét lò đào XDCB lớn: 2411 mét
Khó tăng sản lợng khai thác.
Công tác thông gió vận tải khó khăn hơn phơng án 1

Tổn thất tài nguyên lớn do phải để lại trụ than bảo vệ các đờng lò DV thông gió trong
than.
Phân tích u nhợc điểm về mặt kỹ thuật của 2 phơng án cho thấy phơng án 1 có nhiều u
điểm hơn phơng án 2.
II.6.5. So sánh kinh tế giữa hai phơng án:
So sánh kinh tế giữa hai phơng án mục đích là xem phơng án nào tối u hợp lý về mặt
kinh tế, dựa vào tổng chi phí dự toán xây dựng công trình và chi phí trong sản xuất kinh
doanh sau đó đem so sánh để chọn phơng án có lợi về mặt kinh tế.
Khi so sánh các hạng mục công trình có khối lợng nh nhau trong cùng một điều kiện có
thể bỏ qua. Nếu hai phơng án có chỉ tiêu hơn kém nhau 10% thì coi nh hai phơng án tơng
đơng nhau khi đó ta chọn phơng án nào có kỹ thuật hơn.
ở đây chỉ xét đến 3 chỉ tiêu quan trọng là:
- Chi phí cho xây dựng cơ bản.
- Chi phí cho sản xuất. (chi phí bảo vệ lò, chi phí cho vận tải).
- Chi phí mua sắm thiết bị.
1. Chi phí cho xây dựng cơ bản
Là chi phí đào đờng lò, chi phí cho xây dựng mua sắm thiết bị, nguyên vật liệu và đợc
tính theo công thức:
ì

XDCB i dli
C = L C
; đồng/m (*)
Trong đó:
L
i
: Chiều dài đờng lò i: (m)
C
đli
: Giá thành đào 1m đờng lò i: (đồng/m)

2. Chi phí cho sản xuất
Bao gồm chi phí bảo vệ, chi phí vận tải, chi phí thoát nớc, thông gió

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
24
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Đ án Tốt Nghiệp
- Chi phí bảo vệ lò:
Là chi phí bảo vệ các đờng lò trong suốt thời gian tồn tại của đờng lò áp dụng công
thức:
ì ì

BV i dli i
C = L C T
(đồng/m) (**)
Trong đó:
L
i
: Chiều dài đờng lò i (m).
C
bri
: Giá thành bảo vệ 1m đờng lò i: đồng/m.năm.
T
i
: Thời gian tồn tại của đờng lò i; năm.
- Chi phí vận tải:
Là chi phí vận tải than, đất đá thải qua các đờng lò, trong suốt thời gian tồn tại của đ-
ờng lò, áp dụng công thức tính:
ì ì ì

VF i vt i

C = Q L C T
; đồng (***)
Trong đó:
Q: Khối lợng vận tải qua đờng lò trong một năm; tấn.
L
i
: Cung độ vận tải của đờng lò; i km
C
vti
: Giá thành vận tải qua đờng lò; i đồng/tấn/km.
T
i
: Thời gian tồn tại của đờng lò; i năm.
- Chi phí thoát nớc và thông gió:
Trong đồ án coi chi phí thoát nớc và thông gió của hai phơng án là nh nhau.
3. Chi phí mua sắm thiết bị
Chi phí mua sắm thiết bị lắp đặt (số lợng * đơn giá)
II.6.5.1. Tính toán chỉ tiêu kinh kế phơng án I
1. Chi phí xây dựng cơ bản
áp dụng công thức (*) tính toán chi phí đào lò xây dựng cơ bản cho phơng án I kết
quả đợc thống kê trong bảng II.2
Kết quả tính toán chi phí đào lò xây dựng cơ bản
đơn giá tính: 10
6
đồng/m
Bảng II.2
TT Tên đờng lò
Loại vì
chống
S

đ
(m
2
)
Chiều dài
L (m)
Đơngiá
C
đli
(đồng/m)
Thành
tiền C
XDCB
1
Lò thợng vận chuyển thiết
bị mức -87ữ -75
Thép 8,4 46 7,5 345
2 Lò thợng vận chuyển thiết Thép 8,4 46 7,5 345

Sinh Viờn : Triu Vn Duõn
25