Đồ án tốt nghiệp ngành khai thác mỏ

Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp

Lời nói đầu
Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nớc ngành than vẫn tiếp tục
giữ vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Cùng với sự phát triển
của các ngành công nghiệp khác ngành than đã và đang phát triển không ngừng
góp phần rất lớn vào quá trình ổn định và phát triển kinh tế của cả nớc.
Cũng nh những tài nguyên khoáng sản khác, than là một trong những tài
nguyên không thể tái tạo đợc. Vì vậy cần phải có phơng pháp khai thác hợp lý, tận
thu triệt để tiết kiệm nguồn tài nguyên của Quốc gia. Song song với nó là việc ứng
dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật để nâng cao năng suất, giảm giá thành sản
phẩm và tăng hiệu quả kinh tế.
Sau 5 năm học tập và nghiên cứu tại trờng Đại học Mỏ - Địa chất, đợc thầy cô
trong trờng trang bị những kiến thức cơ bản và chuyên ngành bớc đầu em đã làm
quen với công tác thiết kế mỏ. Để đánh giá kết quả học tập tại trờng và kiến thức
thực tế qua đợt thực tập em đã đợc giao nhiệm vụ thiết kế bản đồ án tốt nghiệp với
nội dung:
- Phần chung "Thiết kế mở vỉa và khai thác khu Đông Lộ Trí công ty than
Thống Nhất từ mức +41 tới -250 đảm bảo sản lợng 2,1 triệu tấn/năm".
-Phần chuyên đề: Lập biện pháp thủ tiêu sự cố quý IV năm 2012.
Sau thời gian thực tập và viết đồ án tốt nghiệp đợc sự quan tâm giúp đỡ của các
thầy trong bộ môn Khai thác hầm lò, các bạn bè đồng nghiệp và đặc biệt đợc sự
quan tâm hớng dẫn nhiệt tình của Th.S Nguyễn Cao Khải đến nay bản đồ án tốt
nghiệp của em đã hoàn thành.
Do thời gian và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên bản đồ án không thể tránh
khỏi những sai sót. Em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ
cùng với những ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Cao Khải cùng
các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án đúng thời gian quy
định.

Hà Nội, ngày 24 tháng 01 năm 2012
Sinh viên:

Nguyễn Khắc Dân

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 3
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp

Phần A- Phần chung

Thiết kế mở vỉa và khai thác khu đông lộ
trí mỏ than thống nhất từ mức +41 đến mức250 đảm bản sản lợng 2,1 triệutấn/năm.

Chơng I
đặc điểm và điều kiện
địa chất khu mỏ

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 4
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp
I.1 - Địa lý tự nhiên.
I.1.1 - Địa lý của vùng mỏ thiết kế:
- Khu đông Lộ trí mỏ than Thống Nhất thuộc diện quản lý và khai thác của
Công ty than Thống nhất thuộc địa phận thị xã Cẩm phả, tỉnh Quảng Ninh.
+ Phía bắc giáp khoáng sàng than Khe chàm
+ Phía đông giáp Công ty than Đèo Nai
+ Phía nam giáp thị xã Cẩm phả
+ Phía tây giáp khoáng sàng Khe sim.
- Ranh giới của mỏ than Thống nhất đợc cho ở bảng sau
Bảng I.1
Tên mốc
X
Y
37.1
25.900.000
425.090.000
37.2
25.903.981
425.508.849
37.3
25.969.262
426.149.643
37.4
26.250.855
426.730.616
645/TVN/
37.5
26.279.932
427.830.022

ĐCTĐ2 ngày
07/05/1996
37.6
24.799.008
427.828.666
37.7
24.491.311
426.812.923
37.8
24.748.297
426.814.900
37.9
25.399.755
425.499.917
37.10
25.508.385
425.498.858
37.11
25.420.000
425.090.000
- Địa hình khu mỏ
Địa hình khu mỏ mang nhiều đặc điểm vùng núi ven biển, độ cao các đỉnh
núi trung bình 200 ữ 300 m, đỉnh cao nhất là đỉnh Cao Sơn có độ cao 439,6 m. Các
dãy núi có phơng kéo dài song song theo hớng á vĩ tuyến từ Khe Sim đến Đông
Quảng Lợi. Địa hình trên mặt hầu nh đã bị khai thác và đổ thải làm thảm thực vật
rừng không còn, sờn núi khá dốc, dễ bị sói lở trong mùa ma.
Đặc điểm địa hình trên mặt khu mỏ là các moong tầng khai thác, nên nớc
mặt không tồn tại lâu, chảy ra phía Nam và Đông Nam. Nguồn nớc mặt đáng kể
nhất là suối Hào Bắc và hồ Ba Ra ở phía Bắc khu mỏ.
- Sông suối: Do địa hình của khu Lộ Trí có dạng kéo dài, nên mạng sông suối có

dạng song song và bắt nguồn từ đờng phân thuỷ của dãy núi Lộ Trí. Dòng chảy
theo hớng từ Bắc xuống Nam. Địa hình có dạng sờn dốc, nằm sát bờ biển, nên suối
chỉ có nớc vào mùa ma. Phía Đông Bắc có hồ Bara - đây là hồ nhân tạo do Pháp
xây dựng để chứa nớc phục vụ công nghiệp và dân sinh.
- Giao thông: Khu Lộ Trí có điều kiện giao thông, vận tải thuận lợi cả bằng đờng
ôtô và bằng đờng sắt.
+ Đờng Ô tô có đờng quốc lộ18A, 18B nối vùng mỏ với các vùng kinh tế
khác.
Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 5
Lớp

khai thác A_K52


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
+ Hệ thống đờng sắt chở than chạy từ Tây Khe Sim đến cảng Cửa Ông.
+ ở đây còn có hệ thống đờng thuỷ nằm gần các cảng lớn nh cảng Cửa Ông
và một số cảng nhỏ nh cảng Km6, Mông Dơng...rất thuận tiện cho việc xuất khẩu
than và vận chuyển nội địa.
- Cung cấp năng lợng: Hiện nay đang sử dụng nguồn điện đợc cấp từ trạm điện
35KV cung cấp cho toàn mỏ.
- Nớc sinh hoạt và nớc công nghiệp: Sử dụng nguồn nớc tự nhiên và nguồn nớc
đợc cung cấp bởi nhà máy nớc Giếng Vọng.
I.1.2 - Tình hình dân c, kinh tế và chính trị khu vực thiết kế:
Dân c trong vùng khá đông đúc mật độ dân số 409 ngời/ Km2, kinh tế ổn
định, tập trung khá đông dọc đờng 18A và Thị xã Cẩm Phả, phần đông là công
nhân của các mỏ khai thác than. Ngoài ra, còn một phần nhỏ là đồng bào Sán Rìu ở
rải rác ven chân, sờn núi, chủ yếu canh tác nông nghiệp, lâm nghiệp là chính. Trình
độ văn hóa, xã hội, ý thức giác ngộ cách mạng của giai cấp công nhân vùng mỏ là

rất cao.
I.1.3 - Điều kiện khí hậu:
Khí hậu khu mỏ mang những nét đặc trng của vùng nhiệt đới gió mùa. Mùa
ma thờng từ tháng 5 đến tháng 9 (tháng 7 và tháng 8 thờng có ma to và bão), dông.
Lợng ma cao nhất trong tháng khoảng 1089mm, lợng ma lớn nhất trong mùa là
2850mm (vào năm 1966). Số ngày ma lớn nhất trong mùa là 103 ngày, lợng ma lớn
nhất trong năm là 3076mm.
Mùa khô từ tháng 10 năm trớc đến tháng 4 năm sau. Số ngày ma lớn nhất
trong mùa khô là 68 ngày (vào năm 1967). Lợng ma lớn nhất trong mùa khô
892mm (vào năm 1976). Tháng 4 thờng là tháng ma nhiều nhất của mùa khô. Nhiệt
độ trung bình hàng năm từ 290ữ300C, cao nhất là 370C, lạnh nhất là 50ữ80C.
I.1.4 - Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ.
I.4.1.1. Lịch sử nghiên cứu địa chất:
Mỏ than Lộ Trí đợc đẩy mạnh công tác thăm dò từ những năm 1960. Công
tác thăm dò tỷ mỉ đợc tiến hành từ năm 1970 đến năm 1977, trong quá trình khai
thác lò bằng mức +13, +18 và +54 mỏ than Lộ Trí đã phát hiện một số cấu trúc địa
chất biến động, khoáng sàng than Lộ Trí đã đợc tiến hành thăm dò phục vụ khai
thác và đã thành lập các báo cáo sau:
- Báo cáo thăm dò tỉ mỉ khu Đông Lộ Trí lập năm 1980 đã đợc Tổng cục địa chất
phê duyệt.
Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 6
Lớp

khai thác A_K52


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
- Báo cáo thăm dò sơ bộ khu Tây Lộ Trí (trữ lợng tính đến ngày 31/12/1994) do
Xí nghiệp 908 lập đã đợc Công ty địa chất và KTKS phê duyệt.

- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất công trờng +110 Lộ Trí mỏ than Thống Nhất
(trữ lợng tính đến ngày 30/3/1995) do Xí nghiệp thăm dò khảo sát 4 lập đã đợc
Công ty than Cẩm phả phê duyệt.
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất khu IVA - mỏ Thống Nhất, trữ lợng tính đến
ngày 30/6/1997 do đoàn địa chất 913 lập đã đợc Công ty than Cẩm Phả phê duyệt.
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khu Đông và Nam Lộ Trí
mỏ Thống Nhất (trữ lợng tính đến 31/12/1997).
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng khu Lộ Trí-Mỏ Thống Nhất
- trữ lợng tính đến 30/6/1999, do đoàn địa chất 913 lập.
- Báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất và tính lại trữ lợng than khu mỏ Lộ Trí Công ty than Thống Nhất (trữ lợng tính đến 30/3/2004).
I.4.1.2. Lịch sử khai thác mỏ:
Vào những năm 1923 - 1928 thực dân Pháp đã khai thác lộ thiên Vỉa G(4)
(lúc đó gọi là tầng +190). Theo tài liệu khai thác của Pháp, từ năm 1938 đến năm
1940 trữ lợng lò bằng Vỉa G(4) từ mức +175 trở lên hầu nh đã khai thác hết.
Với vỉa Dày(2), những năm 1930 - 1940 ngời Pháp đã khai thác lộ thiên ở
công trờng lộ thiên Đông (thuộc Tây Nam Lộ Trí). Tuy nhiên, hệ số bóc khá cao
nên sau đó đã chuyển sang khai thác hầm lò theo mức +52 đến +94,8 (Hệ toạ độ
Hòn Gai) và phần phía Đông, từ mức +112 đến +204,6 ở giữa đứt gãy C - C và đứt
gãy .
Sau ngày giải phóng, mỏ than Thống Nhất đã khai thác vỉa Dày(2) khu Đông
Lộ Trí ở các mức +52 và +110 (toạ độ Hòn Gai), đến năm 1963 mở thêm mức +13,
từ lò này mở thêm mức +17 với công suất thiết kế 400 ngàn tấn/năm. Phía Đông
Bắc, năm 1965 mỏ Đèo Nai mở thêm công trờng phụ lộ thiên Anfa để khai thác Vỉa
G(4); Năm 1971, do hệ số bóc quá cao nên công trờng này ngừng hoạt động.
Nh vậy, từ tuyến VI trở về phía Tây, Vỉa G(4) hầu nh khai thác hết. Với vỉa
Dày(2) của khu Đông Nam mới đào lò xuyên vỉa, lò thăm dò để khai thác mức +18,
+54, -35.
I. 2 - điều kiện địa chất
I.2.1 - Cấu tạo địa chất của vùng mỏ.
I.2.1.1 - Đặc điểm địa tầng:

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 7
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
Địa tầng chứa than khu đông và nam Công ty than Thống nhất lộ ra bao gồm
trầm tích hệ Trias thống thợng, bậc Nori-Rêti điệp Hòn gai (T3n-rgh) hệ tầng này
phủ bất chỉnh hợp lên trên đá vôi hệ C3-P1 và trầm tích hệ đệ tứ phủ lên trên nó.
Trầm tích (T3n-rgh) phân bố trên toàn diện tích khu mỏ. Trong các giai đoạn
thăm dò đã phát hiện đợc toàn bộ cột địa tầng, gồm có 3 phụ điệp:
- Phụ điệp dới (T3n-rgh): Phụ điệp này lộ ra phía nam khu Lộ trí, với chiều dầy
khoảng 300m, thành phần cơ bản là cuội kết xen kẽ một số lớp mỏng cát kết, bột
kết, sét kết và một số lớp than mỏng không có giá trị công nghiệp.
- Phụ điệp giữa (T3n-rgh2): Các tài liệu của các giai đoạn tìm kiếm đến thăm dò
tỉ mỉ đều chứng minh cột địa tầng có chiều daày từ 700m - 1000m bao gồm các đá
chủ yếu nh : Cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than.
I.2.1.2 - Đặc điểm kiến tạo:
Khu Lộ trí đợc giới hạn bởi các đứt gẫy AA(phía bắc), đứt gẫy (phía
đông), đứt gẫy M1 (phía tây nam), đứt gẫy Mt (phía nam). Khu Lộ trí gồm hai khu
lớn đó là khu Đông Lộ trí và khu Tây Lộ trí, ranh giới giữa hai khu là tọa độ y =
426.000. Trong giới hạn khu Đông Lộ trí chia ra ba phân khu nhỏ là phân khu
Đông nam, phân khu Iva và phân khu Bắc. Giới hạn giữa phân khu Đông nam và
phân khu Iva là đứt gẫy L-L; giới hạn phân khu Iva và phân khu bắc là đứt gẫy C-C.
Về cấu trúc địa tầng khu mỏ có những đặc điểm chính nh sau :
Khu đông Lộ trí là một phần của nếp lõm Cọc 6 - Lộ trí - Khe sim kéo dài
theo phơng á vĩ tuyến. Trong phạm vi khu Đông Lộ trí đã phát hiện các uốn nếp và

các đứt gẫy sau :
- Uốn nếp :
+ Nếp lõm Đông Lộ trí : đây là nếp lõm không khép kín kéo dài theo hớng
đông - tây và chìm dần về phía đông với góc cắm dới 100, thuộc uốn nếp bậc II và
chứa tất cả các vỉa than có mặt trong khu mỏ.
+ Nếp lồi 184: Trục nếp lồi kéo dài theo hớng đông đến đông bắc, mặt trục
nghiêng về phía bắc. Thế nằm của các vỉa than cánh bắc dốc 28 0 đến 400 có chỗ lên
đến 600, cánh nam từ 350 đến 450 có chỗ lên đến 600. Trên hai cánh chứa tất cả các
vỉa than có mặt trong cột địa tầng.
+ Nếp lõm 238: Trục nếp lõm khéo dài theo hớng đông đến đông bắc.
+ Nếp lõm tây : Chạy dọc phía tây của đứt gẫy kéo dài theo hớng từ tây
đến bắc với chiều dài khoảng 1000m, rộng khoảng 100m. Nếp lõm chứa các vỉa

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 8
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
than từ vỉa dầy đến vỉa G. Mặt trục nghiêng về phía đông. Góc cắm của các vỉa than
thuộc cánh đông dốc từ 400 đến 600 có chỗ lên đến 800, cánh tây dốc 300 đến 540.
+ Nếp lõm đông : Nằm về phía đông của nếp lõm tây và đứt gẫy . Cánh
đông dốc từ 280 đến 350, cánh tây cha xác định do không có công trình thăm dò
khống chế. Trong phạm vi nếp lõm đã xác định đợc vỉa dầy và hai phân vỉa của vỉa
G.
- Đứt gẫy:
+ Đứt gẫy thuận : Nằm giữa hai tuyến thăm dò VII và VIII kéo dài từ bắc
đến nam đợc phát hiện trong quá trình khai thác. Mặt trợt căm đông, cự ly dịch

chuyển theo mặt trợt từ 70m đến 100m, cự ly dịch chuyển theo địa tầng 60m đến
80m. Bề rộng đới hủy hoại khoảng 14m.
+ Đứt gẫy nghịch 1: Kéo dài theo hớng từ tây đến bắc, mặt trợt cắm tây góc
cắm từ 800 đến 850. Cự ly dịch chuyển theo địa tầng khoảng 22m, theo mặt trợt
khoảng 25m. Bề rộng đới hủy hoại khoảng 6m trở lên.
+ Đứt gẫy nghịch C: Nằm ở trung tâm khu đông Lộ trí chạy theo hớng từ
đông đến bắc, mặt trợt cắm đông nam. Cự ly dịch chuyển theo địa tầng khoảng
90m, bề rộng đới hủy hoại khoảng từ 7m đến 10m.
+ Đứt gẫy nghịch L-L: Chạy theo hớng từ tây đến bắc sau đó chuyển sang hớng tây. Mặt trợt cắm đông bắc với góc cắm từ 650 đến 700, càng về phía đông nam
góc cắm càng tăng lên. Đới hủy hoại rộng từ 5m đến 7m.
+ Đứt gẫy thuận M: Nằm về phí nam khu mỏ chạy theo phơng từ tây đến
bắc. Mặt trợt cắm bắc với góc cắn từ 700 đến 800, cự ly dịch chuyển theo mặt trợt
khoảng 100m, theo địa tầng khoảng 80m. Đới hủy hoại khoảng 70m.
I.2.2 - cấu tạo các vỉa than.
Nằm trong địa tầng này có mặt 4 vỉa và chùm vỉa : Vỉa mỏng, chùm vỉa dầy,
vỉa trung gian, chùm vỉa G. Trong đó đạt giá trị công nghiệp có chùm vỉa dầy và vỉa
G.
Quy luật trầm tích của các vỉa than khá phức tạp. Chiều dầy địa tầng chứa
than tăng dần từ nam đến bắc, từ tây sang đông. Hệ số chứa than tập trung chủ yếu
ở phần trung tâm. Càng lên phía bắc địa tầng chứa than dầy lên nhng chiều dầy các
vỉa than bị vát mỏng.
Cấu tạo các vỉa than trong mỏ đợc thể hiện theo bảng sau:

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 9
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất

Đồ án tốt nghiệp
CD tổng Chiều dày Tổng
Độ
Tên
quát
SLK
dốc
vỉa than của vỉa ( m) đá kẹp (m) (số lớp) (độ)

Bảng I.2
Phân loại
Mức ổn định
của vỉa
Cấu tạo vỉa

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

H

0.28-0.36

0-0.61

0-1

40-45

Không ổn định

Đơn giản

1.04(3)

0.2

0

42

0.69 - 78.49

0 - 51.46

0 - 16

15-60

Không ổn định

Phức tạp

13.67(12)

5.1

3

35

0.38-85.76

0-42.62

0-33

10-70

Không ổn định

Rất phức tạp

17.59(95)

5.49

4

31

0.26-6.79

0-1.76

0-4

12-55

Không ổn định

Đơn giản

1.81(15)

0.32

1

34

1.91-4.62

0-2.06

0-5

15-34

Tơng đối ổn định

Phức tạp

3.27(2)

0

2

25

0.58 - 7.42

0.0- 2.06

0-5

15 - 34

Không ổn định

Đơn giản

3.09(3)

0.69

2

25

0.23-23.12

0-3.21

0-5

10-70

Tơng đối ổn định

Phức tạp

4.04(34)

0.53

1

29

0.41-4.93

0-1.76

0-3

5-45

Tơng đối ổn định

Phức tạp

2(21)

0.27

0

25

0.58-44.81

0-11.28

0-13

5-45

Tơng đối ổn định

Phức tạp

12.56(68)

2.44

3

22

0.43-5.09

0-1.44

0-2

6-62

Tơng đối ổn định

Phức tạp

1.73(34)

0.15

0

30

0.43-3.93

0-0.66

0-1

10-50

Tơng đối ổn định

Phức tạp

1.65(27)

0.09

0

29

0.17-30.24

0-7.01

0-9

7-45

Tơng đối ổn định

Phức tạp

5.65(47)

1.08

1

26

0.57-12.98

0-3.31

0-3

10-35

Tơng đối ổn định

Phức tạp

2.78(12)

1

1

27

0.3-8.5

0-2.52

0-2

10-60

Tơng đối ổn định

Phức tạp

2.24(27)

0.13

0

28
Không ổn định

Phức tạp

GI2

GI

TG

6H

6E

6D

6C

6B

6A

5D

5C

5B

5A

4D

0.68-2.08

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 10
khai thác A_K52

16-45

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
1.42(6)
4C

4B

4A

3H
3E

3D

3C

3B

3A

2D

2C

2B

2A

1D

1C

1B

1A

31

0.54-21.4

0-6.79

0.7

5-75

5.93(55)

1.21

2

25

0.52-4.67

0-0.42

0-1

11-45

1.84(14)

0.06

0

31

0.61-8.77

0-2.97

0-1

11-45

2.44(16)

0.31

0

32

0.41-4.59

0-1.38

0-2

7-50

1.77(18)

0.1

0

33

0.66-1.91

0-0

0-0

30-45

1.16(3)

0

0

37

0.35-4.37

0 - 1.13

0-1

20-50

2.16(10)

0.14

0

34

0.57-18.35

0-6.48

0-7

7-50

5.96(41)

1.24

1

21

0.69-1.97

0-0.32

0-1

15-50

1.11(14)

0.02

0

31

0.37-7.28

0-2.06

0-4

7-50

2.08(17)

1.16

0

29

0.14-8.93

0-5.56

0-3

7-80

2.9(28)

0.69

1

31

0.69-3.63

0-1.5

0-3

7-45

1.66(8)

0.34

1

25

0.28-11.78

0-3.99

0-4

7-50

3.5(32)

0.3

1

26

0.47-3.23

0-1.94

0-2

7-45

1.33(11)

0.2

0

26

1.30-1.30

0.35

1

30

1.30(1)

0.35

1

30

0.27-17.03

0-4.35

0-8

7-50

3.48(34)

0.79

1

29

0.52-3.56

0-0.35

0-1

20-45

1.63(9)

0.12

0

31

0.52-25.91

0-8.83

0-15

5-45

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 11
khai thác A_K52

Tơng đối ổn định

Phức tạp

Tơng đối ổn định

Phức tạp

Tơng đối ổn định

Phức tạp

Tơng đối ổn định

Phức tạp

Không ổn định

Phức tạp

Tơng đối ổn định

Phức tạp

Tơng đối ổn định

Phức tạp

Tơng đối ổn định

Phức tạp

Tơng đối ổn định

Phức tạp

Tơng đối ổn định

Phức tạp

Không ổn định

Phức tạp

Tơng đối ổn định

Phức tạp

Không ổn định

Phức tạp

Rất không ổn định TĐ đơn giản
ổn định

Phức tạp

Không ổn định

Phức tạp

ổn định

Rất phức tạp

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
M

5.96(64)

1.77

2

27

0.43-6.77

0-3.12

0-3

20-50

2.63(17)

0.79

1

32

Không ổn định

Đơn giản

I.2.3 - Phẩm chất than.
I.2.3.1 - Tính chất cơ lý và thạch học của than.
- Độ ẩm phân tích (Wpt) : Độ ẩm phân tích nhỏ nhất, chủ yếu nhỏ hơn 5%, trung
bình 2,5 - 3%.
- Độ tro khô (AK) nhìn chung các vỉa than đều có độ tro thấp, thay đổi từ 1,55%
ữ 37,25%, trung bình đạt 10%.
- Nhiệt độ cháy (Qch) : Nhiệt lợng khối cháy riêng than trong các phân vỉa than ở
đây rất cao, trung bình >8500 Kcal/Kg.
- Chất bốc cháy (Vch) : Chất bốc khối cháy của các phân vỉa than thờng thấp,
chúng dao động chủ yếu trong khoảng từ 4% ữ 7%.
- Tỷ trọng (d) : Qua các số liệu phân tích cho thấy tỷ trọng than ở các phân vỉa
thờng dao động từ 1,28 ữ 1,70 Kg/dm3, trung bình 1,40 ữ 1,45 Kg/dm3.
- Lu huỳnh chung (Sch) : hàm lợng lu huỳnh trong các vỉa than thờng thấp, đợc
xếp vào loại than chứa ít lu huỳnh. Theo báo cáo STB = 0,67%, thay đổi 0,44 ữ
1,03%.
- Hàm lợng phốt pho : <0,05% do vậy hàm lợng phốt pho hầu nh không cần
quan tâm.
- Thành phần thạch học than : Từ các kết quả phân tích trong báo cáo chuyên đề
do đoàn địa chất 913 cho thấy các vỉa than ở đây có các thành phần chủ yếu sau:
Vitrinit chiếm 95 ữ 98%, Fuzinit chiến 2 ữ 4%, các hàm lợng nh erinit, cutinit thờng rất ít gặp và hầu nh bị Vitrinit hóa.
I.2.3.2 - Thành phần hoá học của than
Hầu hết các chùm vỉa trong giai đoạn thăm dò tỷ mỷ đều có mẫu phân tích,
nhng số lợng mẫu cha nhiều. Kết quả tổng quát nh sau:

- Các bon (C): + Ck từ
+ Cch từ

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 12
khai thác A_K52

75,41
91,10

84,77%
93,46%

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
- Hyđrô (H)
- Nitơ (N)
- Ôxy (O2)

+ Hk từ
+ Hch từ
+ Nk từ
+ Nch từ
+ Ok từ
+ Och từ

2,69

3,28
0,83
0,93
0,33
0,35








4,07%
4,26%
1,36%
1,65%
2,52%
2,99%

Thành phần hóa học của tro than:
SiO2 từ
Al2O3 từ
Fe2O3 từ
CaO từ
MgO từ

15,36
7,46
3,75

0,16
0,11







67,22%
24,53%
72,03%
1,95%
1,88%

I.2.4 - Địa chất thủy văn
I.2.4.1 - Đặc điểm nớc mặt.
Nhờ vào điều kiện địa chất thuận lợi, từ lâu nguồn nớc mặt tập trung chủ yếu
vào hồ Bara, hồ này nằm ở phía đông bắc cách mỏ khoảng 500m. Diện tích mặt hồ
khoảng 400.000m2, mực nớc cao nhất của hồ tới +341,99m. Với khối lợng nớc
chứa trong hồ khoảng 508.399m3, mức cao của đập tràn phía bắc là +340m, mực nớc thấp nhất có độ cao +336,42m, với khối lợng nớc chứa trong hồ khoảng
146.584m3. Nguồn cung cấp nớc cho hồ là nớc ma.
I.2.4.2 - Đặc điểm nớc dới đất.
- Đặc điểm chứa nớc của địa tầng chứa than: Đá có khả năng chứa nớc: cát kết,
cuội kết, sạn kết, bột kết, sét kết là loại đá cách nớc. Khả năng chứa nớc của các
loại đá trên phụ thuộc vào mức độ nứt nẻ của chúng.
Cuội kết có hệ số nứt nẻ 8,88%
Sạn kết có hệ số nứt nẻ 8,71%
Cát kết có hệ số nứt nẻ 7 đến 11%.
Nham thạch chứa nớc có diện phân bố rộng trung bình khu mỏ Lộ Trí. Đá

chứa nớc chiếm 63,9% riêng mức 0 trở lên đá chứa nớc có tỷ lệ là 56,29%.
Nguồn cung cấp chủ yếu cho nớc ngầm là nớc ma.
Nớc ngầm có hớng vận động theo phơng từ bắc đến nam.

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 13
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
Mực nớc thuỷ tĩnh thấp nhất cách mặt địa hình khoảng 30m, sâu nhất khoảng
60m.
Hệ số thẩm thấu K = 0,0052 đến 0,0902 m/ngđ trung bình K = 0,0592
m/ngđ. Thuộc loại đất đá có hệ số thẩm thấu cao.
Tầng chứa nớc dới than (T3nhg1): Không lộ trên mặt mà chỉ lộ ra ở phía đông
nam và tây nam ngoài phạm vi khu mỏ.
Đá chứa nớc chiếm 90,5% trong đó sạn kết 57,6%, cát kết 30%.
Đây là tầng phong phú nớc, thuộc loại nớc có áp.
Nguồn cung cấp là nớc của tầng chứa than (T 3nhg2) và nớc ma. Hớng vận
động của nớc ngầm theo phơng từ bắc đến nam.
Lu lợng nớc qua một số lỗ khoan Q = 0,82 đến 10,55 l/s.
Hệ số thẩm thấu K = 0,24 m/ngđ đến 5,65 m/ngđ, Ktb = 1,55 m/ngđ.
Nớc trong tầng đá vôi (C3P1tb): Địa tầng C3P1 phân bố ở phía nam khu mỏ
và quan hệ với tầng chứa nớc dới than và nớc biển.
Lu lợng Q = 1,17 đến 2,3 l/s. Hệ số thẩm thấu K = 17,7 m/ngđ
Khả năng chứa nớc của các đứt gẫy:
- Đứt gẫy : Do ảnh hởng của đứt gẫy nên mức độ nứt nẻ của đá tăng.
Bột kết: Hệ số nứt nẻ K = 10 đến 13%

Cát kết: Hệ số nứt nẻ K = 10 đến 11%
Sạn kết: Hệ số nứt nẻ K = 6,8%
Các đờng lò đi qua đứt gẫy có lu lợng Q = 6 đến 8 l/s bản thân đứt gẫy là
đới chứa nớc nhỏ.
- Đứt gẫy C và L: Bột kết: Hệ số nứt nẻ K = 10%
Cát kết: Hệ số nứt nẻ K = 6,4%
Sạn kết: Hệ số nứt nẻ K = 6,8%
Hệ số thẩm thấu tại lò khai thác mức +13m đến +54m, K = 4,29.10 -2 đến
6,29.10-2 m/ngđ.
- Đứt gẫy M:
Không cắt qua các vỉa than nhng có đới huỷ hoại lớn và cắt qua tầng C3P1.
Hệ số thẩm thấu K = 17,7 m/ngđ
Có quan hệ chặt chẽ với nớc biển.
- Đứt gẫy A:
Nằm phía bắc khu mỏ, ranh giới giữa Lộ Trí và khoáng sàng lớn Khe Chàm.

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 14
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
Đứt gẫy A cắt qua các lớp hạt đá thô bị nhét đầy sét nên hệ số thẩm thấu nh
mức độ chứa nớc bị hạn chế.
Hệ số thẩm thấu K = 3,96.10-3 đến 4,70.10-3 m/ngđ
Ktb = 4,38.10-3 m/ngđ.
- Quan hệ giữa các tầng chứa nớc: Quan hệ này chủ yếu xẩy ra giữa hai tầng
T3nhg1 và T3nhg2 nh sau:

Nớc tầng T3nhg2 đợc nớc ma bổ xung và cung cấp cho tầng T 3nhg1, ngợc lại
nếu khai thác than đến mức +0 thì khả năng cung cấp nớc biển của tầng T3nhg1 cho
tầng T3nhg2 có thể xẩy ra.
I.2.5 - địa chất công trình.
Qua quá trình thăm dò và khai thác đã xác định khu mỏ Thống Nhất có mặt
đầy đủ các loại đất đá với các đặc điểm địa chất công trình sau đây:
I.2.5.1 - Sạn kết, cuội kết:
Là loại đất đá chiếm tỷ lệ tơng đối lớn. Các lớp đá mềm nằm xen kẽ trong
địa tầng các lớp hạt thô có chiều dầy lớn. Cấu tạo dạng khối, rắn chắc nứt nẻ nhiều,
cờng độ cơ lý nh sau:
Cờng độ kháng nén n = 200 đến 3500 kg/cm2, trung bình 1900 kg/cm2.
Dung trọng = 2,58 đến 2,73 g/cm3, trung bình 2,64 g/cm3
Tỷ trọng = 2,62 đến 2,78 g/cm3, trung bình 2,69 g/cm3.
I.2.5.2 - Cát kết
Chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các loại đất đá có mặt tại khu mỏ. Chiều dầy thay
đổi từ vài mét đến vài chục mét, có chỗ lên tới 40m hoặc 50m.
Kích thớc hạt từ 0,003mm đến 0,4mm. Các chỉ tiêu cơ lý nh sau:
Cờng độ kháng nén n = 200 đến 4200 kg/cm2, trung bình 1400 kg/cm2.
Dung trọng = 2,55 đến 2,74 g/cm3, trung bình 2,64 g/cm3
Tỷ trọng = 2,59 đến 2,79 g/cm3, trung bình 2,70 g/cm3.
I.2.5.3 - Bột kết:
Là loại đá chiếm tỷ lệ đáng kể trong khu mỏ. Chiều dầy các lớp biến động từ
0,3m đến 50m, thuộc loại đá hạt mịn. Các chỉ tiêu cơ lý đặc trng nh sau:
Cờng độ kháng nén n = 110 đến 870 kg/cm2, trung bình 330 kg/cm2.
Dung trọng = 2,44 đến 2,74 g/cm3, trung bình 2,60 g/cm3
Tỷ trọng = 2,51 đến 2,79 g/cm3, trung bình 2,66 g/cm3.

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 15
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
I.2.5.4 - Sét kết
Tỷ lệ phân bố ít hơn so với các loại đá khác vừa nêu ở trên nhng lại phân bố
ở vách và trụ của các vỉa than. Chiều dầy lớp biến thiên lớn từ khoảng 5cm đến
hàng chục mét có chỗ lên đến 20m. Do tính chất cơ lý kém bền vững nên cho đến
nay cha lấy đợc mẫu để xác định các chỉ tiêu cơ lý đặc trng.
I.2.6 - Trữ lợng mỏ:
I.2.6.1 - Chỉ tiêu tính trữ lợng:
Chiều dầy tối thiểu của vỉa là 0,80m trữ lợng trong bảng cân đối. Độ tro tối
đa kể cả độ làm bẩn 40% trong bảng cân đối hoặc 45% ngoài bảng cân đối. Trờng hợp vỉa có cấu tạo phức tạp, tổng chiều dầy các lớp than phải > chiều dầy tối
thiểu đồng thời tổng các lớp đá kẹp phải 50% tổng chiều dầy các lớp than của nó.
I.2.6.2 - Phơng pháp tính trữ lợng:
Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo địa chất và đặc điểm phân bố các vỉa than, việc
tính trữ lợng ở mỏ Thống Nhất đợc áp dụng theo phơng pháp sê căng với công thức
sau:
Q = S x m x D hay Q = S1 Sec x m x D
Trong đó:
Q: Trữ lợng than, đơn vị ngàn tấn
S: Diện tích thật mặt trụ vỉa, đơn vị ngàn m2
S1: Diện tích hình chiếu bằng của mặt trụ vỉa và đợc xác định trên bình đồ
tính trữ lợng của các vỉa than bằng máy đo diện tích.
Sec = 1/cos
: là góc dốc của vỉa (xác định bằng thớc đo độ dốc đợc lập cùng tỷ lệ với
bình đồ tính trữ lợng).
m: Chiều dầy trung bình của hình tính trữ lợng, đơn vị là mét.
I.2.6.3 - Đối tợng tính trữ lợng:

Khu Đông Lộ Trí:
Phân khu Đông Nam: Gồm các phân vỉa sau: V.6; V.5; V.4; V.4a; V.3; V.3a;
V.2;
Phân khu IVA: Gồm các phân vỉa: V.4d; V.6a; V.5a; V.5d; V.6d; V.6b; V.5b;
Phân khu Bắc: Gồm các phân vỉa: V.4d; V.6a; V.5a; V.5d; V.6d; V.6b; V.5b;
Khu Tây Lộ Trí:
Gồm có ba chùm vỉa Chùm vỉa I; Chùm vỉa II; Chùm vỉa III.

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 16
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
I.2.6.5- Tổng trữ lợng toàn khu mỏ từ mức lộ vỉa ữ -250.
Tổng trữ lợng than địa chất thuộc chùm vỉa dầy trong ranh giới mỏ
phân theo tầng từ lộ vỉa đến -600 có tổng trữ lợng là 92.274.441 tấn. Xem bảng
sau:
Bảng I-3 (đơn vị: tấn)
Mức
Tổng trữ lợng Cấp (111) Cấp (122) Cấp (333) Cấp (334A)
33 761 818 7 550 029 14 272 778 11 939 011
0
LV ữ -35
-35 ữ -140

35 292 852

5 028 798 15 792 867 14 253 312

-140 ữ -250

17 533 835

108 845

-250 ữ -350

4 347 988

0

4 147 800

59 222

-350 ữ -600
Tổng cộng

1 337 948
0
0
1 337 948
92 274 441 12 687 672 34 709 528 44 034 844

0
842 397

4 502 917 12 356 773
140 966

217 875
565 300

Trong đó, trữ lợng than địa chất tính từ mức lộ vỉa đến -250 là 86.588.505
tấn.
I.3 - Kết luận
Trong những năm vừa qua, Công ty than than Thống Nhất đã tiến hành khai
thác phần trữ lợng lò bằng ở khu I, II, III (mức +13) và khu IVa mức +18 trở lên và
đã khẳng định trữ lợng than ở đây tơng đối tin cậy, các biến động về tài nguyên
không lớn. Gần đây tại khu IVa công ty đã thăm dò khai thác 2 lỗ khoan (T-1 và T3) và 3 lò thăm dò phục vụ cho công tác đào lò khai thác. Ngoài ra, công ty còn
khoan thêm 2 lỗ khoan thăm dò địa chất công trình phục vụ cho 2 giếng nghiêng.
Tuy vậy công tác thăm dò còn để lại một số tồn tại:
- Phần lớn diện tích chứa than thuộc khu IVa còn quá ít công trình thăm dò, đặc
điểm diện tích phía bắc hầu nh cha có các công trình khống chế để xác định cấu
trúc cũng nh chiều dầy các phân vỉa.
- Các tài liệu nghiên cứu địa chất thuỷ văn tại các khu vực đã và đang khai thác
còn quá ít.
- Kết quả báo cáo tổng hợp tài liệu địa chất năm 1997 với mạng lới thăm dò còn
tha, các tuyến thăm dò cách nhau 120-150m, công trình trên tuyến cách nhau 110m
ữ 150m. Để đảm bảo độ tin cậy của tài liệu địa chất phục vụ cho các giai đoạn thiết
kế nhất thiết phải tiến hành bổ xung thêm khối lợng khoan thăm dò nâng cấp trữ lợng ở những khu vực biến đổi chiều dầy mạnh.

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 17
khai thác A_K52

Lớp

Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
- Toàn bộ phần trữ lợng của khu vực thiết kế đã đợc tính tới mức -200, nhng trữ lợng cấp C1 + C2 chiếm 87,3%, cấp B chỉ có 12,7%, vì màng lới thăm dò còn cha đạt
yêu cầu, hàng năm cần bổ sung thêm các lỗ khoan ở các khu vực chuẩn bị khai
thác.
- Do đặc điểm cấu trúc khu mỏ, nhất là khu IVA, vỉa bị uốn lợn mạnh và các đứt
gẫy có biên độ từ 1 ữ 3m mà với mức độ thăm dò nh hiện nay không thể khống chế
đợc, mỏ cần tìm biện pháp khắc phục.

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 18
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp

Chơng II

Mở vỉa
và chuẩn bị ruộng mỏ

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 19
khai thác A_K52

Lớp

Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
II.1. Giới hạn khu vực thiết kế.
II.1.1. Biên giới khu vực thiết kế.
Khu vực đợc áp dụng để thiết kế là khu Lộ trí Công ty than Thống nhất - Thị xã
Cẩm phả. Đợc giới hạn với toạ độ
X = 426.5 - 427.3
Y = 24.5 - 25.9
Chiều sâu thiết kế mở vỉa và khai thác từ lộ vỉa đến mức - 250.
II.1.2. Kích thớc khu vực thiết kế.
Chiều dài từ Đông sang Tây của khai trờng là 0,8 km
Chiều dài từ Bắc sang Nam của khai trờng là 1,4 km
Diện tích chung của khai trờng khoảng : 1,12km2 gồm:
+ Phía bắc giáp khoáng sàng than Khe chàm
+ Phía đông giáp Công ty than Đèo Nai
+ Phía nam giáp thị xã Cẩm phả
+ Phía tây giáp khoáng sàng Khe sim.
Diện tích chứa than khoảng 1 Km2
II.2. Tính trữ lợng.
II.2.1. Trữ lợng địa chất:
Trữ lợng địa chất của khu vực thiết kế đợc xác định trên cơ sở bản đồ tính trữ lợng
của bản đồ thăm dò tỷ mỷ lập năm 1980 và các tài liệu bổ xung ta xác định tổng trữ
lợng địa chất khu Lộ trí từ lộ vỉa đến -250 là 86.588.505 tấn.
II.2.2. Trữ lợng công nghiệp: ZCN:
Trong quá trình khai thác không thể lấy đợc toàn bộ trữ lợng trong bảng cân đối lên
mặt đất.
Chính vì những lý do trên mà trữ lợng của mỏ khi đa vào thiết kế luôn nhỏ hơn trữ
lợng địa chất, gọi là trữ lợng công nghiệp. Vì vậy ngời sản xuất phải dùng trữ lợng
công nghiệp để thiết kế.
Trữ lợng công nghiệp đợc tính theo công thức sau :

ZCN = C.Zđc , ngàn tấn
Trong đó :
Zđc: Trữ lợng địa chất trong bảng cân đối:
Zđc = 86.588.505 tấn
C : Hệ số khai thác trữ lợng
C=

Trong đó :

Z CN
= 1 0,01Tth
Z cd

Tch : Tỷ lệ tổn thất chung, lợng than mất mát do nguyên nhân chủ quan
và khách quan mà chúng ta không tiến hành khai thác đợc.
Tch = Ttr + TKT, %
Ttr : Tổn thất để lại trụ bảo vệ các đờng lò mở vỉa. Khi thiết kế có thể
cho phép lấy sơ bộ giá trị của Ttr nh sau: Đối với các vỉa than trong khu vực thiết kế
có góc dốc từ 10-20% góc dốc trung bình Xtb <20o do đó ta lấy giá trị Ttr =20%
TKT : Tổn thất than trong quá trình khai tháckhai thác, ta lấy T KT = 5 25% (Trong thực tế hiện nay tổn thất chung có thể lên đến 40-50%)
Do đó C = 1 - 0,01.Tch với Tch = 20 - 30%. Ta lấy C = 0,7 - 0,75
Tổng trữ lợng công nghiệp của khu vực thiết kế là :
ZCN = Zđc.C Tấn
ZCN = 86.588.505 x 0,7 = 60.611.953 tấn
Vậy: ZCN = 60.611.953 Tấn.

II.3. sản lợng và tuổi mỏ.
II.3.1. Sản lợng của mỏ.

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 20

khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
Công suất năm của mỏ là lợng than khai thác đợc trong một năm
Căn cứ vào tài nguyên dành cho khai thác hầm lò từ lộ vỉa đến - 250 là
54.994.739 tấn.
Để xác định công suất năm của mỏ thì có nhiều phơng pháp. Có thể do Tổng
Công ty giao xuống hoặc do mỏ tự xây dựng trên các điều kiện cụ thể của khu vực.
Với khu vực thiết kế cụ thể trong đồ án này, công suất năm lấy là
Am = 2,1 triệu tấn/năm.
II.3.2. Tuổi mỏ.
Căn cứ vào trữ lợng than công nghiệp sau khi tính toán trừ các phần tổn thất
tài nguyên dự kiến ở các khâu khai thác.
Căn cứ vào sản lợng khai thác bình quân của năm là 2.100.000T/năm
Tuổi mỏ bao gồm thời gian xây dựng cơ bản, thời gian khai thác và thời gian khấu
vét tận thu. Đợc xác bằng công thức:
Tm =

Trong đó :

Z CN
+ t1 + t 2 , năm
Am

ZCN : Trữ lợng công nghiệp khu vực thiết kế,
ZCN = 60.611.953 Tấn

Am : Công suất năm của mỏ, Am = 2,1.106 Tấn
t1 : Thời gian xây dựng cơ bản, t1 = 2 năm
t2 : Thời gian kết thúc tận thu, t2 = 2 năm

Thay vào ta có :

Tm =

60.611.953
+ 2 + 2 = 32,86 năm
2.100.000

Vậy tuổi mỏ thực tế là Tm = 33 năm.

II.4 - Chế độ làm việc của mỏ.
Căn cứ vào bộ luật lao động và quy định về chế độ lao động của Nhà nớc và
chế độ chung của ngành than.
Để đảm bảo điều kiện làm việc và nghỉ ngơi của công nhân có điều kiện tái
sản xuất sức lao động, đồng thời có thời gian sửa chữa thiết bị máy móc, công trình
hầm lò.... ta chọn chế độ làm việc gián đoạn. Theo chế độ này thì trong năm mỏ
làm việc 300 ngày, các ngày lễ lớn, và chủ nhật đợc nghỉ.
II.4.1. Bộ phận lao động trực tiếp: làm việc 3 ca/ngày
Ca I: làm việc từ 6 giờ đến 14 giờ
Ca II; làm việc từ 14 giờ đến 22 giờ
Ca III: làm việc từ 22 giờ đến 6 giờ sáng hôm sau
Số giờ làm việc trong 1 ca là 8 giờ
Số ngày làm việc trong 1 tuần là 6 ngày
Số ngày làm việc trong 1 tháng: 26 ngày
Chế độ đảo ca của Công ty đang áp dụng là đảo ca nghịch đợc thể hiện nh sau:
Ca I

Ca III

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 21
khai thác A_K52

Ca II

Bảng II.1

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp

II.4.2. Bộ phận lao động gián tiếp :
Thực hiện nh chế độ làm việc theo giờ hành chính, mỗi ngày làm việc 8
tiếng. Sáng từ 7 giờ đến 11giờ 30, chiều từ 13 giờ đến 16giờ 30, thời gian làm việc
trong tuần là 6 ngày.
II.5. phân chia ruộng mỏ
II.5.1. Chia ruộng mỏ thành các tầng.
Do điều kiện địa chất khu mỏ và hình thức mở vỉa nên ta chia ruộng mỏ thành
các tầng. Với việc thiết kế mở vỉa từ mức +41 đến -250. ở đồ án này ta lựa chọn mở
vỉa bằng giếng nên ta lựa chọn vị trí mặt bằng mở giếng ở mức +41. Khi đó ta sẽ
chia ruộng mỏ thành 5 tầng:
- Tầng 1 : từ mức +41 đến -17.
- Tầng 2 : từ mức -17 đến -75.
- Tầng 3 : từ mức -75 đến -133.
- Tầng 4 : từ mức -133 đến -191.
- Tầng 5 : từ mức -191 đến -250.

II.5.2. Chia ruộng mỏ thành các khoảnh.
ở khu Công ty than Thống Nhất ta không áp dụng chia ruộng mỏ thành các
khoảnh mà áp dụng chia ruộng mỏ thành các khu khai thác.
II.5.3. Chia ruộng mỏ thành các khu khai thác.
Giếng và lò xuyên vỉa đợc tính toán và bố trí ở trung tâm ruộng mỏ. Do đó
xuyên vỉa đào qua các vỉa, chia ruộng mỏ thành hai khu khai thác có diện tích tơng
dơng nhau.
II.6. Mở vỉa.
II.6.1. Khái quát chung.
Việc đào các đờng lò từ mặt đất đến vỉa than nằm trong lòng đất và từ các đờng lò đó đảm bảo khả năng đào đợc các đờng lò chuẩn bị để tiến hành công tác
khai thác mỏ, đợc gọi là mở vỉa khoáng sàng.
Việc lựa chọn hợp lý sơ đồ và phơng pháp mở vỉa có ý nghĩa rất lớn đối với
nền kinh tế, bởi vì nó quyết định thời gian, qui mô vốn đầu t xây dựng cơ bản, công
nghệ khai thác và mức độ cơ giới hóa... Ngợc lại, nếu mở vỉa không hợp lý thì trong
suốt thời gian dài tồn tại của mỏ có thể làm giảm năng suất lao động, khó khăn
trong việc cải tiến và áp dụng kỹ thuật mới... dẫn đến tăng giá thành sản phẩm.
Những yêu cầu cơ bản khi lựa chọn phơng án mở vỉa: Đó là khối lợng đờng lò
mở vỉa là tối thiểu, chi phí đầu t cơ bản ban đầu bao gồm mở vỉa và xây dựng mỏ là
tối thiểu, thời gian xây dựng mỏ nhanh, sự đồng loạt thiết bị vận tải trên các đờng
lò là tối đa, số cấp vận tải là tối thiểu, phải đảm bảo sự đổi mới theo từng thời kỳ
của nền kinh tế mỏ, trữ lợng mỗi mức khai thác phải đủ để đảm bảo tốc độ khai
thác đáp ứng sản lợng mỏ đồng thời đủ thời gian để chuẩn bị mức dới, đảm bảo sự
thông gió vững chắc và có hiệu quả, đảm bảo tổn thất than là ít nhất... Để đạt đợc
những yêu cầu nêu trên, nói chung thờng không bao giờ thỏa mãn cho nên sau khi
so sánh các phơng án về mặt kỹ thuật, ngời ta phải tiến hành so sánh kinh tế giữa
các phơng án để lựa chọn phơng án mở vỉa hợp lý và có chú ý những u điểm về mặt
kỹ thuật. Mở vỉa ruộng mỏ có thể sử dụng lò bằng, giếng nghiêng, giếng đứng hoặc
bằng phơng pháp phối hợp.
II.6.2. Các phơng án mở vỉa.
Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 22

Lớp

khai thác A_K52


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
Khu vực thiết kế của đồ án có điều kiện địa chất mỏ phức tạp, vỉa than có góc
dốc không đồng đều, chất lợng than ở các vỉa tơng đối ổn định, chiều dầy các vỉa
ổn định, chiều dài theo phơng của vỉa không lớn có giá trị < 1000 m.
Dựa vào phạm vi và điều kiện địa chất của vỉa than và khả năng bố trí mặt
bằng, vận tải trên mặt đất mà đồ án đa ra 2 phơng án tối u nhất để mở vỉa cho khu
vực thiết kế từ mức (+41 ữ -250).
Phơng án I: Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng.
Phơng án II: Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.
II.6.3. Trình bày các phơng án mở vỉa.
II.6.3.1. Phơng án I: Mở vỉa bằng cặp giếng nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng.
Sơ đồ mở vỉa: hình II-1
Xác định vị trí các cửa giếng:
Trên cơ sở địa hình, sự phân bố tài nguyên và khố lợng đờng lò mở vỉa, vị trí
các cửa lò trên mặt bằng của giếng ở mức +41 với toạ độ cặp giếng đợc xác địng
nh sau :
Toạ độ
Tên cửa lò
X
Y
Z
Giếng chính
24.850
426.560

+41
Giếng phụ
24.896
426.560
+41
Thứ tự đào lò:
ở đây phơng án chỉ chuẩn bị cho tầng I còn tầng II, III, IV, V cũng áp dụng tơng tự nh tầng I.
Lựa chọn vị trí mặt bằng mở giếng: Đồ án chọn mặt bằng của giếng ở mức
+41. Tại vị trí thuận lợi ở mức +41 ta mở cặp giếng nghiêng ở trung tâm của ruộng
mỏ có phơng vị vuông góc với phơng vị của vỉa. Giếng chính có góc dốc C = 160
đợc lắp đặt hệ thống băng tải để vận chuyển đất đá và khoáng sản. Giếng phụ có
góc dốc P = 250 đợc lắp đặt hệ thống trục tải để phục vụ nguyên vật liệu.
Tại mặt bằng sân công nghiệp mức +41, hai giếng đợc đào tới mức 17 thì
tiến hành mở sân ga, hầm bơm nớc, trạm điện, trạm dỡ tải từ đó ta đào lò xuyên
vỉa mức -17 có chiều dài 589 m để khai thông cho tầng I.
Tại vị trí lò xuyên vỉa mức -17 gặp vỉa than ta tiến hành đào các lò dọc vỉa
sang 2 cánh của ruộng mỏ, đến hết giới hạn của vỉa ta đào lò cắt từ mức -17ữ+41
để tạo lò chợ ban đầu.
Để đảm bảo cho công tác khai thác đợc tiến hành một cách liên tục, công tác
chuẩn bị tầng thứ II phải đợc hoàn thành trớc khi kết thúc công tác khai thác tầng
thứ I.
Khi khai thác tầng thứ II, lò dọc vỉa vận chuyển của tầng thứ I đợc sử dụng
làm lò thông gió. Các tầng tiếp theo cũng đợc chuẩn bị tơng tự.
Sơ đồ vận tải:
- Vận tải than: Than từ lò chợ đợc máng cào chuyển xuống lò song song
chân, tại đây than đợc máng cào ngắn vận chuyển xuống các phiễu rót than xuống
băng tải ở lò dọc vỉa sau đó than đợc đa ra giếng chính bằng băng tải ra ngoài.
- Vận chuyển ngời, vật liệu, thiết bị và đất đá thải: Ngời và vật t, thiết bị đi
qua giếng phụ, qua lò xuyên vỉa thông gió, theo lò dọc vỉa thông gió xuống lò chợ.
Sơ đồ thông gió:

Trạm quạt chính đặt ở giếng chính, gió sạch qua giếng phụ,qua lò xuyên vỉa
tầng tới các lò dọc vỉa vận chuyển bên lò chợ, gió bẩn đợc hút ra ngoài qua giếng
chính.

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 23
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
Sơ đồ thoát nớc: Tất cả các đờng lò xuyên vỉa, dọc vỉa đợc thiết kế có độ dốc
là 5. Đảm bảo cho nớc tự chảy từ trong khu khai thác qua rãnh nớc bên hông lò ra
hố thu nớc đợc bố trí tại sân ga giếng phụ, tại đây đợc các bơm nớc bơm ra ngoài.
Khối lợng đờng lò của phơng án mở vỉa:

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 24
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
Bảng II-1: Khối lợng đờng lò phơng án I
Diện tích, m2 Chiều dài,m
TT
Tên đờng lò
Trong

Ssd
Sđ Trong
đá
than
Giếng
nghiêng
chính
băng
1 tải
23,13 25,7 874
2 Giếng nghiêng phụ trục tải
Bê tông 23,13 25,7 689
3 Lò xuyên vỉa +41
Thép
23,13 25,7 361
4 Lò xuyên vỉa -17
Thép
23,13 25,7 589
5 Lò xuyên vỉa -75
Thép
23,13 25,7 652
6 Lò xuyên vỉa -133
Thép
23,13 25,7 655
7 Lò xuyên vỉa -191
Thép
23,13 25,7 506
8 Lò xuyên vỉa -250
Thép
23,13 25,7 404

9 Lò dọc vỉa +41
Thép
7,2
9,1
500
10 Lò dọc vỉa -17
Thép
7,2
9,1
500
11 Lò dọc vỉa -75
Thép
7,2
9,1
500
12 Lò dọc vỉa -133
Thép
7,2
9,1
500
13 Lò dọc vỉa -191
Thép
7,2
9,1
500
14 Lò dọc vỉa -250
Thép
7,2
9,1
500

II.6.3.2. Phơng án II: Mở vỉa bằng cặp giếng đứng kết hợp lò xuyên vỉa tầng
Sơ đồ mở vỉa: hình II-2
Xác định vị trí các cửa giếng:
Vị trí các cửa giếng đợc xác định nh phơng án I
Thứ tự đào lò:
ở đây phơng án chỉ chuẩn bị cho tầng I còn tầng II, III, IV, V cũng áp dụng tơng tự nh tầng I.
Lựa chọn vị trí mặt bằng mở giếng: Đồ án chọn mặt bằng của giếng ở mức
+41.
Tại mặt bằng sân công nghiệp mức +41, ta tiến hành đào cặp giếng đứng. Hai
giếng đợc đào tới mức 17 thì tiến hành mở sân ga, hầm bơm nớc, trạm điện, trạm
dỡ tải từ đó ta đào lò xuyên vỉa mức -17 có chiều dài 595 m để khai thông cho
tầng I.
Tại vị trí lò xuyên vỉa mức -17 gặp vỉa than ta tiến hành đào các lò dọc vỉa
sang 2 cánh của ruộng mỏ, đến hết giới hạn của vỉa ta đào lò cắt từ mức -17ữ
+41 để tạo lò chợ ban đầu.
Để đảm bảo cho công tác khai thác đợc tiến hành một cách liên tục, công tác
chuẩn bị tầng thứ II phải đợc hoàn thành trớc khi kết thúc công tác khai thác tầng
thứ I.
Khi khai thác tầng thứ II, lò dọc vỉa vận chuyển của tầng thứ I đợc sử dụng
làm lò thông gió. Các tầng tiếp theo cũng đợc chuẩn bị tơng tự
Sơ đồ vận tải:
- Vận tải than: Than khai thác trong lò chợ tự trợt xuống lò dọc vỉa vận
chuyển dới tác dụng của trọng lợng bản thân. ở đây nó đợc chất vào goòng và đợc
tàu điện kéo ra sân giếng theo lò dọc vỉa và xuyên vỉa vận chuyển. Sau đó, nó đợc
trục lên mặt đất theo giếng chính bằng thùng skip.
- Vận chuyển ngời, vật liệu, thiết bị và đất đá thải: Ngời và vật t, thiết bị đi
qua giếng phụ, qua lò xuyên vỉa thông gió, theo lò dọc vỉa thông gió xuống lò chợ.
Sơ đồ thông gió: Trạm quạt chính đặt ở giếng chính, gió sạch qua giéng
phụ, qua lò xuyên vỉa tới các lò dọc vỉa vận chuyển lên lò chợ, qua lò dọc vỉa thông
gió, gió bẩn ra ngoài qua giếng chính.

Vật liệu
chống
Bê tông

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 25
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
Sơ đồ thoát nớc: Tất cả các đờng lò xuyên vỉa, dọc vỉa đợc thiết kế có độ
dốc là 5. Đảm bảo cho nớc tự chảy từ trong khu khai thác, qua rãnh nớc bên hông
lò ra hố thu nớc đợc bố trí tại sân ga giếng phụ, tại đây bơm hoạt động liên tục bơm
nớc ra ngoài.
Khối lợng đờng lò của phơng án mở vỉa:
Bảng II-2: Khối lợng đờng lò phơng án II
TT

Tên đờng lò

1
2
3
4
5
6
7
9

10
11
12
13
14
15

Giếng đứng chính
Giếng đứng phụ
Lò xuyên vỉa +41
Lò xuyên vỉa -17
Lò xuyên vỉa -75
Lò xuyên vỉa -133
Lò xuyên vỉa -191
Lò xuyên vỉa -250
Lò dọc vỉa +41
Lò dọc vỉa -17
Lò dọc vỉa -75
Lò dọc vỉa -133
Lò dọc vỉa -191
Lò dọc vỉa -250

Vật liệu
chống
Bê tông
Bê tông
Thép
Thép
Thép
Thép

Thép
Thép
Thép
Thép
Thép
Thép
Thép
Thép

Diện tích, m2 Chiều dài,m
Trong Trong
Ssd
Sđ
đá
than
38,48 28,27 309
38,48 28,27 299
23,13
25,7
361
23,13
25,7
595
23,13
25,7
781
23,13
25,7
909
23,13

25,7
875
23,13
25,7
892
7,2
9,1
500
7,2
9,1
500
7,2
9,1
500
7,2
9,1
500
7,2
9,1
500
7,2
9,1
500

II.6.4. Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các phơng án.
Để lựa chọn phơng án mở vỉa hợp lý về mặt kỹ thuật cho khu vực thiết kế, tiến
hành so sánh các u nhợc điểm của 2 phơng án với nhau.

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 26
khai thác A_K52

Lớp


Trờng đại học Mỏ - Địa chất
Đồ án tốt nghiệp
Bảng II-3: so sánh kỹ thuật giữa 2 phơng án mở vỉa
TT

Chỉ tiêu so sánh

Phơng án I

Phơng án II

Chiều dài giếng lớn

Chiều dài giếng nhỏ

Nhanh hơn

Lâu hơn

Thuận lợi hơn

Kém hơn

1

Khối lợng đào giếng

2

Thời gian đa mỏ vào sản xuất

3

Vận tải

4

Thông gió

Thông gió đơn giản

Phức tạp

5

Thoát nớc

Khó khăn hơn

Thuận lợi hơn

6

Chiều dài lò xuyên vỉa

Ngắn

Dài

Qua phân tích u nhợc điểm của hai phơng án trên ta thấy về mặt kỹ thuật phơng án I có nhiều u điểm hơn phơng án II. Do tổ chức thi công, hiệu quả cho công
tác mở rộng và phát triển sản lợng khu thiết kế. Còn đối với phơng án II, công tác
tổ chức thi công khó khăn, vận tải phức tạp. Từ những phân tích trên ta thấy về mặt
kỹ thuật thì phơng án I (mở vỉa cho cụm vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò
xuyên vỉa tầng) là phù hợp với mỏ.
II.6.5. So sánh kinh tế giữa các phơng án.
Chi phí xây dựng cơ bản:
Chi phí đào chống lò đợc xác định theo công thức:
Cđcl = lđi.Kbdi (triệu đồng)
(II-6)
Trong đó:
lđi: Chiều dài của đờng lò thứ i cần đào ở thời kỳ đầu, m.
Kbdi: Đơn giá đào 1 đơn vị dài đờng lò i với tiết diện tơng ứng ở thời
kỳ đầu, triệu đồng/m.
Chi phí đào các sân giếng đợc xác định bằng công thức:
Csg = Vsg.ksg (đồng)
(II-7)
Trong đó:
Vsg: Thể tích sân giếng cần đào, m3
ksg: Đơn giá 1 m3 sân giếng.
Bảng II-4: Bảng chi phí đào lò
T
T
A
1
2
3

4
5
6
B
1
2
3
4

Tên đờng lò
Phơng án I: Giếng nghiêng
Giếng nghiêng chính (băng
tải)
Giếng phụ trục tải
Lò xuyên vỉa
Lò dọc vỉa
Sân ga
Hầm trạm
Phơng án II: giếng đứng
Giếng đứng chính
Giếng đứng phụ
Lò xuyên vỉa
Lò dọc vỉa

Đơn giá Thành tiền
Đơn vị Khối lợng (10
6
đ/m) (106đồng)
m

874

40

m
m
m
m
m3

689
3167
3000
1477
3330

40
30
17
7
5

m
m
m
m

309
299
4413

3000

65
65
30
17

Sinh viên: Nguyễn Khắc Dân 27
khai thác A_K52

235519
34960
27560
95010
51000
10339
16650
256071
20085
19435
132390
51000

Lớp