ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết kế mở vỉa và khai thác khu mỏ than Thành Công, công ty TNHHMTV than Hòn Gai từ mức +25 : 250 đảm bảo sản lượng mỏ 1,5 triệu tấnnăm”

LỜI MỞ ĐẦU
Trong quá trình khai thác than hiện nay, chuyên ngày khai thác hầm lò ngày
càng đóng một vai trò chủ đạo, trong ngành khai thác mỏ. Đứng trước những khó
khăn của ngành khai thác lộ thiên khi khai thác càng xuống sâu. Trong khi đó sản
lượng cần cung cấp cho các ngành : Điện, xi măng.v.v…và các ngành khác ngày
càng tăng.
Theo báo cáo tổng quan phát triển ngành than đến năm 2010 và dự báo đến
năm 2025 sản lượng than khai thác phục vụ cho các ngành Kinh tế là trên 30 triệu
tấn/năm.
Vì vậy đòi hỏi các kỹ thuật viên Ngành khai thác hầm lò phải có kiến thức,
biết vận dụng thành thạo các khoa học Công nghệ tiên tiến để đáp ứng được sản
lượng ngày càng tăng, giảm giá thành sản phẩm trong quá trình khai thác hầm lò.
Qua 5 năm theo học – Ngành khai thác mỏ ở trường Đại học Mỏ địa chất.
Em đã được trang bị những kiến thức lý thuyết cần thiết, kết hợp với kiến thức
ngoài thực tế sản xuất. Em được giao chu đề tài tốt nghiệp:
Phần chung: “ Thiết kế mở vỉa và khai thác khu mỏ than Thành Công,
công ty TNHHMTV than Hòn Gai từ mức +25 -:- -250 đảm bảo sản lượng mỏ
1,5 triệu tấn/năm”
Phần chuyên đề:“Lựa chọn công nghệ chống giữ hợp lý cho điều kiện vỉa
6”.
Trong quá trình làm chuyên đề tốt nghiệp em được sự hướng dẫn, giúp đỡ
tận tình của PGS -TS Trần Xuân Hà và sự đóng góp của các bạn đồng nghiệp, của
phòng Kỹ thuật công nghệ, phòng TĐ - ĐC và các phòng ban khác của xí nghiệp
than Thành Công - Công ty TNHHMTV than Hòn Gai
- Vinacomin . Nay em đã hoàn thành chuyên đề. Nhưng hạn chế, chắc chắn chuyên
đề sẽ không tránh khỏi những hạn chế sai sót. Em rất mong được sự góp ý chỉ bảo
của các thầy trong khoa khai thác hầm lò và của các bạn đồng nghiệp để chuyên đề
được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !

1

CHƯƠNG I
ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ
I.1. Địa lý tự nhiên.
I.1.1. Vị trí địa lý.
Mỏ Bình Minh(Thành Công) thuộc địa phận thành phố Hạ Long- tỉnh Quảng Ninh.
Toàn bộ khai trường mỏ có diện tích khoảng 14.3 km2 với ranh giới như sau.
- Phía Bắc giáp với mỏ Suối Lại.
- Phía Nam là đứt gẫy thuận Hòn Gai (giáp khu dân cư thành phố Hạ Long)
- Phía Đông giáp với mỏ Hà Lầm.
- Phía Tây giáp với Vịnh Cuốc Bê.
Địa hình:
- Địa hình khu mỏ: Địa hình khu mỏ Bình Minh - thành phố Hạ Long, Quảng
Ninh là địa hình dạng đồi, núi. Độ cao trung bình từ 50m đến 70m, đỉnh cao nhất
không quá 200m, bị chia cắt bởi các hệ thống khe, suối, các dòng chảy tạm thời.
Xen giữa các dãy đồi, núi là những thung lũng khá bằng phẳng có độ cao từ ± 0 ÷
+25m.
- Địa hình khu mỏ đến nay đã có nhiều thay đổi so với giai đoạn lập báo cáo
trước đây, các công trình xây dựng nhà cửa đã phủ kín nhiều sườn đồi, các công
trình giao thông được cải tạo, phát triển. Dân cư ngày càng đông đúc, hoạt động
kinh tế, xã hội trở lên sôi động là trung tâm kinh tế - chính trị của tỉnh Quảng Ninh,
diện tích khu mỏ nằm trong diện tích của thành phố Hạ Long nên có những khó
khăn, thuận lợi nhất định trong quá trình thăm dò, khai thác than khu mỏ.
Giao thông:
Mỏ than Thành Công nằm ở trung tâm thành phố Hạ Long nên có một mạng
lưới giao thông thủy, bộ thuận tiện.
Đường bộ có quốc lộ 18A liên hệ với các vùng kinh tế khác của đất nước và cả
với Trung Quốc thông qua cửa khẩu Móng Cái - Hải Ninh.
Đường sắt có tuyến đường khổ 1000mm về nhà máy tuyển than Cửa Ông.

Đường thủy có cảng nước sâu Cái Lân (cách 10km) và các cảng nhỏ: Cảng
Đôi Cây (cách 3km), Cảng Suối Lại (cách 3km), cảng Tân Bình (cách 2km).
Nguồn năng lượng và nước sinh hoạt:
Nguồn năng lượng chính của mỏ được lấy từ trạm 110 KV của vùng đặt sát
ngay khu mỏ qua trạm 35 KV/6KV dẫn đến hộ tiêu thụ qua các máy biến áp.
Nước sinh hoạt được lấy từ nguồn nước sông Diễn Vọng qua hệ thống đường
ống sinh hoạt, nước công nghiệp được bơm từ suối Nam Hà Lầm về mỏ với cung
độ 4 Km.
I.1.2. Dân cư và văn hóa.
2


Thành phố Hạ Long là nơi tập trung dân cư khá đông của tỉnh Quảng Ninh.
Dân cư đa số là người Kinh, một số ít là người Sán Rìu, người Dao... Nghề nghiệp
chủ yếu là khai thác mỏ, kinh doanh, du lịch, một số ít là sản xuất nông - lâm - ngư
nghiệp.
Thành phố Hạ Long là một trung tâm văn hóa, thương mại lớn của tỉnh. Ở đây
có đầy đủ cơ sở giáo dục từ cấp tiểu học đến cấp trung học, thậm chí có cả một số
phân viện của các trường đại học, cao đẳng, ngoài ra còn có các trường đào tạo
công nhân kỹ thuật của các xí nghiệp, công ty đóng trên địa bàn. Trình độ văn hóa
giáo dục, ý thức giác ngộ cách mạng của giai cấp công nhân vùng mỏ rất cao.
I.1.3. Điều kiện khí hậu.
Khí hậu ở đây mang đặc tính khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm mùa mưa
thường từ tháng 4 đến tháng 9 mùa này thường nắng nóng mưa nhiều với các trận
mưa rào to. Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, mùa này hanh khô có mưa
phùn gió rét.
Theo tài liệu đo mưa tại trạm Hòn Gai (sau là trạm Bãi Cháy) từ năm 1970 đến
1996 lượng mưa trong năm lớn nhất là 2915,4mm (năm 1973) lượng mưa nhỏ nhất
1160.5 mm(1997) lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2000mm, lượng mưa
cao nhất tập trung vào tháng 7 và tháng 8 hàng năm..

I.1.4. Lịch sử công tác thăm dò và khai thác khu mỏ.
Khoáng sàng than đã trải qua nhiều giai đoạn tìm kiếm thăm dò:
- Từ năm 1960 đến năm 1965. Đoàn Địa chất 9E thuộc Liên đoàn 9 đã tiến
hành công tác tìm kiếm khu Nagốtna và lập bản đồ công nghiệp than tỷ lệ 1:5000.
- Từ năm 1966 đến năm 1976, đã bổ sung tìm kiếm tỷ mỉ khu Nagốtna mở
rộng (sau đổi tên là khu mỏ Bình Minh) bao gồm toàn bộ diện tích chứa than Tây
Bắc Hà Lầm, Giáp khẩu, Cao Thắng và Nagốtna, có báo cáo địa chất năm 1976.
- Từ năm 1977 đến năm 1997. Thi công phương án thăm dò sơ bộ khu Bình
Minh. Báo cáo địa chất TDSB được duyệt tại hội đồng xét duyệt trữ lượng KSNN
tháng 12-1998.
- Từ năm 1996, Tổng Công ty Than Việt nam (TVN) đã giao cho Công ty than
Hạ Long quản lý -Thăm dò - Khai thác tại khoáng sàng than Bình Minh. Công tác
khai thác và thăm dò khai thác trong các năm từ 1996 đến nay chủ yếu tập trung tại
khối đông Bình Minh.
- Trong 2 năm 2005 và 2006 XN than Thành Công đã tiến hành thi công
phương án TDBS với khối lượng 7 LK/1613m.
- Năm 2006 Công ty Địa chất mỏ - TKV đã lập báo cáo địa chất kết quả
TDBS khu đông Bình Minh. Báo cáo đã được Tổng giám đốc tập đoàn công nghiệp
3


Than-Khoáng sản Việt Nam phê duyệt theo quyết định số: 1114/QĐ-TM ngày 16
tháng 5 năm 2007.
- Năm 2006 Công ty VITE lập báo cáo “Xây dựng cơ sơ dữ liệu Địa chất
khoáng sàng than Bình Minh - Thành phố Hạ Long - Quảng Ninh”. Đã được TKV
phê duyệt theo quyết định số: 2668/QĐ-TM ngày 29 tháng 11 năm 2006. Trữ lượng
tính đến đáy tầng than, đây là tài liệu cơ sở để lập dự án.
- Năm 2009 Công ty CP Tin học, Công nghệ, Môi trường (VITE) thành lập:
Tài liệu địa chất kết quả thăm dò bổ sung và tính lại trữ lượng khu Đông Bình Minh
- Xí nghiệp than Thành Công - Công ty than Hòn Gai - Thành phố Hạ Long Quảng Ninh. Đã được Tổng GĐ Tập đoàn CN than - Khoáng sản Việt Nam phê

duyệt theo QĐ số: 1728/QĐ-TKV ngày 4 tháng 8 năm 2009. Tình hình khai thác
trước đây, hiện nay và sau này:

÷

Vào những năm 1960 1988 công tác khai thác chủ yếu là khai thác thổ phỉ ở
phần lộ vỉa của các chủ tư nhân. Năm 1997 xí nghiệp than Thành Công được thành
lập và tiến hành khai thác lộ thiên vỉa 6 và khi hệ số bóc cao thì chuyển sang khai
thác lò bằng mức +40 đến lộ vỉa.
Mỏ Thành Công đang đẩy mạnh tốc độ đào lò chuẩn bị để mở diện mới cho
các vỉa 5 và vỉa 6 của các mức dưới, xác định lại điều kiện sản lượng của vỉa cũng
như điều kiện địa chất, cơ giới hoá khâu đào lò chuẩn bị và đang tiến hành thử
nghiệm áp dụng cơ giới hoá trong khâu chống giữ.
I.2.Điều kiện địa chất
I.2.1 Cấu tạo địa chất vùng mỏ
Địa tầng
Địa tầng khu mỏ Bình Minh bao gồm chủ yếu các trầm tích điển hình của tầng
than (T3n-r hg ), với đặc thù cơ bản là tính chu kỳ rõ ràng, lặp đi lặp lại nhiều lần.
Các đá trầm tích của hệ tầng phân bố phổ biến toàn khu mỏ.
Tham gia địa tầng khu mỏ bao gồm các loại nham thạch:
- Cuội kết: Màu trắng đục đến xám sáng, cấu tạo dạng khối gồm chủ yếu là
các hạt thạch anh có độ mài tròn tốt, cỡ hạt 5-12mm, xi măng gắn kết là silic.
- Sạn kết: Màu xám sáng đến xám tối, cấu tạo khối rắn chắc, độ hạt từ 36mm, chiếm tỷ lệ khoảng 12 đến 14% trong địa tầng, chỉ duy trì trong diện nhỏ hẹp,
đá bị nứt nẻ tương đối mạnh, thường nằm ở giữa địa tầng các vỉa than. Thành phần
chủ yếu là các hạt thạch anh, được gắn kết bằng xi măng silic rất bền vững.
- Cát kết: Có màu xám sáng đến xám tro, cấu tạo từ vừa đến mỏng thành
phần chủ yếu là cát thạch anh từ thô đến mịn, xi măng gắn kết là sét và silic. Chiều
4

dày biến đổi từ 5 m đến 10m. Các lớp cát kết thường phân bố gần vách, trụ các vỉa
than.
- Bột kết: Chủ yếu có màu xám tro đến xám đen, hạt mịn phân lớp mỏng, xen
kẽ có các lớp sét kết, sét than và các chỉ than. Trong bột kết thường chứa nhiều hoá
đá thực vật, dạng lá cây phân bố chủ yếu ở phần vách, trụ vỉa than. Chiều dày các
lớp bột kết biến đổi từ 5m đến 20m, nhiều nơi gặp bột kết dày 50m- 60m, là loại đá
chiếm tỷ lệ cao trong địa tầng chứa than, trung bình 47%.
- Sét kết: Hạt mịn, màu xám tối, thường nằm trực tiếp ở vách, trụ các vỉa
than, chiều dày lớp sét thay đổi từ 0,2m đến vài mét, đá chiếm tỷ lệ trung bình 5%
trong địa tầng, cấu tạo phân lớp mỏng. Các lớp sét kết gặp nước dễ trương nở.
- Sét Than: Màu xám đen, nằm xen kẹp trong các vỉa than, ở vách trụ vỉa và
lớp đất đá hạt mịn, thường mềm, bở, dễ vụn nát.
- Các vỉa than: Khu Đông Bình Minh từ đứt gẫy F2 về ranh giới phía Đông,
giáp khu mỏ Hà Tu - Hà Lầm và Bắc Hà Lầm - Suối Lại. Tồn tại các vỉa từ V.10
đến V.1b, trong đó, các vỉa 8, 7, 6, 5 có giá trị công nghiệp, còn vỉa 4, 3 (tương ứng
là V9, 8 Hà Tu - Hà Lầm) phân bố hẹp hơn.
Đặc điểm kiến tạo:
- Khối Đông Bình Minh: Từ đứt gẫy F2 về ranh giới phía Đông, giáp khu mỏ
Hà Lầm và Bắc Hà Lầm, Suối Lại, tồn tại 12 vỉa từ V.10 đến V.1b, trong đó, các
trục nếp uốn và đứt gãy đều có phương á kinh tuyến, thiên về Tây Bắc- Đông Nam.
Trong khối phát triển nhiều đứt gãy nhỏ sinh kèm với các đứt gãy lớn.
- Các uốn nếp chủ yếu: Toàn bộ khai trường nằm trong cấu trúc nếp lõm Tây
Bắc Hà Lầm.
- Các đứt gẫy: Trong phạm vi khai trường mỏ Bình Minh hiện nay tồn tại 2
đứt gẫy thuận lớn (theo Báo cáo thăm dò sơ bộ- 1996) là đứt gẫy F2 và F14(ở phía
Bắc khu mỏ) một số đứt gãy nhỏ nằm trung tâm khu mỏ: FB1, FB2, FB3 được phát
hiện trong quá trình khai thác.
Đứt gãy thuận F.14: Phát triển theo phương gần Đông-Tây, cắm Nam, Đông
Nam với góc dốc từ 70-750, đứt gẫy kéo dài khoảng 5500m. Chiều rộng đới huỷ
hoại trên mặt từ 40m-60m, biên độ đứt gẫy F.14 khoảng 100 m. Đứt gẫy F.14 được

kế thừa theo tài liệu “ Báo cáo địa chất kết quả thăm dò sơ bộ than khu mỏ Bình
Minh thành phố Hạ Long - tỉnh Quảng Ninh”, năm 1997.

5


Đứt gãy thuận F.2: Phát triển theo phương gần Nam - Bắc, cắt đứt gãy thuận
Hòn Gai ở phía Nam và bị F.14 ở phía Bắc chặn lại, F.2 cắm về Đông, Đông Bắc
với góc dốc từ 70 -750, chiều dài đứt gẫy trên 3000,0m. Chiều rộng đới huỷ hoại
trên mặt từ 30m- 80m, biên độ đứt gẫy F.2 khoảng 90 m. Đứt gẫy F.2 được kế thừa
theo tài liệu “ Báo cáo địa chất kết quả thăm dò sơ bộ than khu mỏ Bình Minh thành
phố Hạ Long - tỉnh Quảng Ninh”, năm 1997
I.2.2 Cấu tạo các vỉa than.
Đặc điểm các vỉa than (chỉ nêu các vỉa đưa vào diện khai thác):
* Vỉa 5: Chiều dày vỉa biến đổi từ 0,31m đến 33,2 m, trung bình 6,41 m. Góc
dốc vỉa thay đổi từ 5 đến 700. Vỉa có cấu tạo rất phức tạp, thường chứa từ 0 đến 10
lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,09 m đến 23,95 m, trung bình 1,66 m.
Chiều dày riêng than thay đổi từ 0,77m đến 23,95m, trung bình 7,57 m.. Vách, trụ
vỉa thường là cát kết, bột kết.
* Vỉa 6: Chiều dày vỉa biến đổi từ 0,47 m đến 30.43 m, trung bình 9,80 m.
Vỉa có góc dốc thay đổi từ 5 đến 74 0. Vỉa có cấu tạo rất phức tạp, thường chứa từ 1
đến 18 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,09 m đến 9,63 m, trung bình 1,93
m. Chiều dày riêng than thay đổi từ 0,47m đến 20,80m, trung bình 7,53 m. Vách vỉa
thường là cát kết, bột kết, trụ vỉa là đá bột kết hạt thô hay cát kết hạt nhỏ.
* Vỉa 7: Chiều dày biến đổi từ 0,64 m đến 32,94 m, trung bình 3,59 m. Góc
dốc vỉa thay đổi từ 5 đến 700. Vỉa có cấu tạo rất phức tạp, thường chứa từ 1 đến 15
lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,10 m đến 4,75 m, trung bình 0,93 m.
Chiều dày riêng than thay đổi từ 0,64m đến 13,45m, trung bình 2,81 m.. Vách vỉa
thường là sạn kết, bột kết, trụ vỉa là đá bột kết.
* Vỉa 8: Chiều dày biến đổi từ 0,60 m đến 31,27 m, trung bình 4,73 m. Vỉa

có góc dốc thay đổi từ 5 đến 60 0. Vỉa có cấu tạo rất phức tạp, thường chứa từ 0 đến
15 lớp đá kẹp, chiều dày đá kẹp biến đổi từ 0,00 m đến 8,58 m, trung bình 0,89 m.
Chiều dày riêng than thay đổi từ 0,60m đến 13,91m, trung bình 3,75 m.. Vách vỉa
thường là bột kết, trụ vỉa là đá cát kết, bột kết hạt nhỏ.
I.2.3. Phẩm chất than
Đặc tính vật lý của than:
Than khu mỏ có 2 dạng cơ bản sau:
6


Dạng than cám: có mầu đen xỉn, ánh mờ, không rắn chắc, dễ bở rời, tơi xốp.
Xen lẫn trong than cám là những mảnh vụn than ánh, cứng chắc, ánh kim. Loại than
cám này gặp hầu hết ở vỉa than khu mỏ.
Dạng than cứng: màu đen bóng, ánh kim, kim loại - thuỷ tinh thường có cấu
tạo dạng khối, cục, thành các lớp than hoặc thấu kính than trong các vỉa than và hay
phân bố ở phần trụ các vỉa.
Đặc tính hoá học của than:
+ Độ ẩm của than (W).
- Độ ẩm phân tích (WPT) từ 1.83 đến 2.82%
- Độ ẩm làm việc (WLV) từ 2.47 đến 4.06%
- Độ ẩm Wn: từ 0.98 đến 1.93%
Độ ẩm của than khu Thành Công thuộc loại có độ ẩm thấp.
+ Độ tro (AK): thay đổi từ 8.29 đến 18.89 trung bình 13.73%. Than Thành
Công thuộc nhóm có độ tro trung bình.
+ Chất bốc (V): Hàm lượng chất bốc của khối cháy Vch từ 6.59 đến 9.47 trung
bình 7.56%.
Hàm lượng chất bốc của khối khô VK từ 5.48 đến 7.81 trung bình 6.37%.
Như vậy chất bốc của than Bình Minh tương đối ổn định.
+ Lưu huỳnh (S): Có hàm lượng từ 0.37 đến 0.6709 trung bình 0.44% thuộc
loại than chứa ít lưu huỳnh (dưới 1%).

+ Phốt pho (P): Có hàm lượng từ 0.0029 đến 0.0140 trung bình 0.080 thuộc
loại than ít phốt pho.
+ Nhiệt lượng (Q): Nhiệt lượng của khối cháy lý tưởng Qchb biến đổi từ 7.989
calo/gam đến 8.557 calo/gam trung bình đạt 8.350 calo/gam.
Nhiệt lượng của khối khô tuyệt đối QBK từ 5.718 cal/gam đến 8.069 calo/gam
trung bình 7.301 calo/gam. Như vậy than Thành Công thuộc nhóm than có nhiệt
lượng cao.

7


I.2.4. Đặc điểm địa chất thuỷ văn
Hệ thống nước trên mặt:
Trong khu mỏ có thể phân ra làm các hệ thống suối chính sau:
Hệ thống suối phía Bắc và Đông Bắc, gồm nhiều suối nhỏ chảy vào thung lũng
Cái Đá đổ ra sông Diễn Vọng, các suối này phần thượng nguồn rộng từ 1 đến 2 mét, hạ
nguồn rộng đến 5 mét lòng suối gồ gề có nhiều đá lăn. Theo báo cáo Tây Bắc Hà Lầm
năm 1975 tài liệu quan trắc tại trạm 7 ở suối cho thấy lưu lượng nhỏ nhất về mùa khô
là 0,261 l/s về mùa mưa lưu lượng lên tới 139,5 l/s.
Hệ thống các suối phần trung tâm và phía Đông Nam khu mỏ có các suối nhỏ
phía cao đổ vào suôí lớn Hà Lầm và đổ ra sông Diễn Vọng ở phía Tây. Lưu lượng
các suối này phụ thuộc chủ yếu vào nước mưa, mùa khô thì rất nhỏ có khi khô ở
thượng nguồn, song mùa mưa lại tăng lên đột ngột. Tài liệu quan trắc tại trạm 6 suối
nhỏ Hà Lầm cho thấy hệ số biến đổi lưu lượng giữa mùa mưa và mùa khô là
32,1lần.
Qua phân tích một số mẫu nước lấy ở suối (trạm quan trắc) nước thường
không mầu, không mùi, không vị, độ pH từ 5,3 đến 5,6; tổng khoáng hoá M từ 0,04
đến 0,05 g/l, nước thuộc loại sunfat - clonatri - canxi; nước rất cặn ( Tổng lượng cặn
H = 16,8 g/m3) nước có tính ăn mòn a xít ( hệ số ăn mòn K>0, nước không sủi bọt
hệ số sủi bọt F < 60).

Hệ thống nước ngầm:
Dựa vào đặc điểm địa chất, địa chất thuỷ văn có thể phân ra các phân vị địa
tầng địa chất thuỷ văn có mặt trong khu thăm dò như sau:
Nước trong trầm tích đệ tứ (Q):
Phân bố chủ yếu ở các thung lũng suối, nằm ở sườn Tây Bắc và Bắc khu mỏ.
Thành phần chủ yếu là cuội, sỏi, cát lẫn sét, mùn thực vật và đá thải do quá trình
khai thác lộ thiên đổ ra.
Chiều dầy lớp trầm tích đệ tứ mỏng, đây là tầng chứa nước không áp, nguồn
cung chủ yếu là nước mưa, miền thoát chủ yếu là mương rãnh và khe suối cắt qua
phức hệ này. Nước trong tầng ít ảnh hưởng đến việc khai thác hầm lò.
Nước trong trầm tích phụ điệp Hòn Gai T3(n-r)hg2:
Các trầm tích phụ điệp Hòn Gai giữa phân bố hầu hết diện tích thăm dò, diện
lộ bị phủ bởi các trầm tích đệ tứ mỏng.
Kết quả bơm nước thí nghiệm ở các lỗ khoan trong tầng cho thấy mức độ
phong phú nước (thấm và chứa nước) của nham thạch địa tầng than không lớn, hệ
số thấm của đất đá biến đổi nhiều theo diện. Hệ số thấm trung bình K TB=0,0216
8


m/ngày. Nguồn cung cấp cho nước dưới đất chủ yếu là nước mưa thấm qua đầu lộ
vỉa của nham thạch, nước được thoát theo các con suối hoặc theo các đứt gẫy kiến
tạo cắt qua địa tầng. Động thái của nước liên hệ khá chặt chẽ với đặc điểm nước
mặt, về mùa khô lưu lượng nước dưới đất giảm, mùa mưa tăng lên.
I.2.5. Đặc điểm địa chất công trình
Đặc điểm địa chất công trình của nham thạch trầm tích đệ tứ Q.
Các trầm tích đệ tứ Q có thành phần hỗn độn cát, cuội sỏi và chứa nhiều bùn,
sét..vv. mức độ gắn kết yếu (rời rạc) nên chúng chịu tác động mạnh mẽ của các hoạt
động xâm thực, bào mòn và trở nên rất kém ổn định.
Qua quan sát thực tế với những trận mưa rào to ở sườn địa hình nước thường
sói mòn thành những mương rãnh cuối theo bùn, cát, cuội, sỏi lấp đầy các đường

giao thông cắt qua.
Do vậy khi tiến hành xây dựng các công trình trong vùng phải gạt bỏ hoặc có
biện pháp xử lý.
Đặc tính ĐCCT của các lớp nham thạch trong trầm tích chứa than (tầng
T3(n-r)hg2).
Tầng trầm tích chứa than bao gồm các đá cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết, sét
than và than. Các đá nằm nghiêng phân nhịp xen kẽ. Địa tầng bị uốn lượn tạo nên
những nếp lồi, lõm liên tiếp nhau.
I.2.6. Trữ lượng.
Ranh giới tính trữ lượng:
 Phía Bắc: Đường biên giới qua các mốc: BM3. BM4, BM5, BM6
 Phía Nam: Đường biên giới qua các mốc: BM2, MB12, BM11
 Phía Đông: Đường biên giới qua các mốc: BM6, MB7, BM8, BM9,
BM10, BM11
 Phía Tây: Đường biên giới qua các mốc: BM2, BM3
 Chiều sâu tính trữ lượng từ lộ vỉa đến -250
Đối tượng tính trữ lượng: vỉa than 5, 6, 7, 8 thuộc khu Đông Bình Minh
Kết quả tính trữ lượng được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.01. Tính toán trữ lượng cho vỉa 5, 6, 7 và 8 (đơn vị: nghìn tấn):
Tên vỉa

9

Trữ lượng

Via 5

28 811

Via 6

23 970


Via 7

4 508

Via 8

7 604

Tổng

64893

I.3. Kết luận.
Tóm lại điều kiện về địa chất - địa hình khu mỏ Đông Bình Minh tương đối
đơn giản, các đứt gẫy và uốn nếp đều hình thành sau thời kì tạo than, bị phá huỷ và
thay đổi. Trong giới hạn này các đứt gẫy không ảnh hưởng nhiều đến trữ lượng và
công tác khai thác mỏ.
Tuy nhiên do sự kém ổn định về mức độ bền vững của các lớp khối đá, đặc
biệt là các lớp đá thuộc vách và trụ vỉa cho nên trong quá trình thiết kế cần phải
quan tâm đến việc điều khiển áp lực mỏ cũng như khâu chống giữ các đường lò.
Về việc thu thập các tài liệu địa chất cần lưu ý đến số lượng mẫu phân tích thí
nghiệm. Để đảm bảo cung cấp số liệu đầy đủ, chính xác cho việc thiết kế khai thác,
công tác nghiên cứu địa chất thuỷ văn và địa chất công trình cần phải làm sáng tỏ
đầy đủ sự tin cậy hơn nữa về đặc điểm địa chất thuỷ văn và địa chất công trình khu
mỏ, cụ thể là: cần có các công trình bơm nước, thí nghiệm đánh giá mức độ phong
phú nước, các thông số địa chất thuỷ văn của địa tầng chứa than theo diện, khối

khai thác theo chiều sâu chưa được nghiên cứu. Việc đánh giá về đặc điểm địa chất
thuỷ văn của các đứt gẫy kiến tạo cũng cần phải làm sáng tỏ. Động thái nước dưới
đất, quan hệ thuỷ lực giữa nước dưới đất và nước mặt cần có các dạng công tác bổ
sung để làm rõ hơn.
Trong tương lai, theo chủ trương của Tổng công ty than là tỷ trọng khai thác
than hầm lò ngày càng lớn thì với những điều kiện tự nhiên và xã hội như trên, mỏ
than Thành Công hoàn toàn có thể phát triển, mở rộng sản xuất, nâng cao sản
lượng, đáp ứng nhu cầu than nhiên liệu cho các ngành công nghiệp khác và phục vụ
xuất khẩu. Tạo công ăn việc làm cho một lượng lớn lao động, góp phần tích cực vào
việc nâng cao đời sống cho công nhân viên chức vùng mỏ

CHƯƠNG II: MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ
Mở vỉa là việc đào các đường lò từ ngoài mặt địa hình vào đến vị trí khoáng
sản có ích để từ đó mở các đường lò chuẩn bị cho việc khai thác. Việc lựa chọn
10


phương pháp mở vỉa hợp lý có ý nghĩa rất quan trọng trong suốt quá trình tồn tại
và phát triển của mỏ, nó quyết định thời gian, quy mô vốn đầu tư xây dựng cơ bản,
công nghệ khai thác, mức độ cơ giới hoá v.v.., nó ảnh hưởng tới hiệu quả kinh tế,
năng suất lao động và giá thành sản phẩm.
II.1. Giới hạn khu vực thiết kế.
II.1.1. Biên giới khu vực thiết kế.
Khu vực thiết kế nằm trong giới hạn toạ độ:
÷

X = 19.000 22.400
÷

Y = 406.600 408.000

Biên giới trên mặt:
 Phía Bắc: Đường biên giới qua các mốc: BM3. BM4, BM5, BM6
 Phía Nam: Đường biên giới qua các mốc: BM2, MB12, BM11
 Phía Đông: Đường biên giới qua các mốc: BM6, MB7, BM8, BM9,

BM10, BM11
 Phía Tây: Đường biên giới qua các mốc: BM2, BM3

II.1.2. Kích thước khu vực thiết kế.
Chiều dài theo phương Bắc Nam trung bình là 2,6km
Chiều dài từ Đông sang Tây là 1,2km.
Chiều sâu khai thác từ lộ vỉa xuống mức -250
II.2. Trữ lượng khu khai thác.
II.2.1. Trữ lượng trong bảng cân đối.
Trữ lượng trong bảng cân đối của khu vực khai thác từ mức lộ vỉa (+25) đến
mức -250 là 64893 nghìn tấn (theo tài liệu địa chất của mỏ).
II.2.2. Tính trữ lượng công nghiệp của khu vực thiết kế.
Trữ lượng công nghiệp được xác định theo công thức sau:
ZCN = C x ZCĐ , tấn
Trong đó:
C - Hệ số khai thác trữ lượng.

C=

Z CN Z CD − Zth Z CD (1 − 0.01Tth )
=
=
Z CD
ZCD
Z CD

=1- 0.01Tth

Với:
Tth - Tỷ lệ tổn thất khoáng sàng khi khai thác. Tth = Tt + Tkt, %
Tt - Tổn thất do để lại trụ bảo vệ, %
Tkt - Tổn thất khi khai thác, %
11


Với điều kiện cụ thể của khu mỏ ta lấy: Tt = 4%. Tkt = 21% ⇒Tth = 25%.
C = 1 - 0,01 x 25 = 0.75
Trữ lượng công nghiệp của khu vực thiết kế là:
ZCN = 0.75 x ZCĐ
ZCN = 48670 x 103 tấn.
II.3. Sản lượng và tuổi mỏ.
II.3.1. Sản lượng của mỏ.
Để xác định sản lượng của mỏ thì có nhiều phương pháp. Có thể do Tổng
công ty giao xuống hoặc do mỏ tự xây dựng dựa trên các điều kiện cụ thể của khu
vực.
Với điều kiện khu vực thiết kế, và với nhu cầu xã hội do vậy đồ án xin chọn
công suất mỏ là 1.500.000 tấn/năm.
Am = 1.500.000 tấn/năm.
II.3.2. Tuổi mỏ.
Tuổi mỏ bao gồm thời gian xây dựng cơ bản, thời gian khai thác và thời gian
khấu vét tận thu:

Z CN
Am

Tm =
+ t1 + t2 năm.
Trong đó:
ZCN - Trữ lượng công nghiệp của khu vực, ZCN =48670 .103 t.
Am - Sản lượng của mỏ. Am = 1.500.000 t/năm
t1 - Thời gian xây dựng cơ bản, t1 = 2.5 năm.
t2 - Thời gian kết thúc tận thu, t2 = 2 năm.
≈

Tm 37 năm.
II.4. Chế độ làm việc của mỏ.
Chế độ làm việc của mỏ có vai trò quan trọng trong quá trình hoạt động của
mỏ. Nó quyết định đến năng suất lao động, đời sống văn hoá tinh thần của cán bộ
công nhân viên chức của mỏ. Hiện nay các mỏ đang áp dụng hai chế độ làm việc:
Chế độ làm việc liên tục: Là chế độ làm việc không bố trí các ngày nghỉ chung
(trừ những ngày lễ lớn).
Chế độ làm việc gián đoạn (không liên tục): Là chế độ bố trí cả ngày nghỉ
chung như: chủ nhật, các ngày lễ lớn.
Để đảm bảo chế độ làm việc và nghỉ ngơi của công nhân, có điều kiện tái sản
xuất sức lao động, đồng thời có thời gian sửa chữa các thiết bị, máy móc, công trình
12


hầm lò, cùng với thực tế yêu cầu sản suất của mỏ ta chọn chế độ làm việc của mỏ là
chế độ làm việc gián đoạn (không liên tục). Theo chế độ này thì trong một năm mỏ
làm việc 300 ngày, các ngày lễ lớn và chủ nhật được nghỉ.
II.4.1. Bộ phận lao động gián tiếp.
Thực hiện như chế độ theo giờ hành chính của nhà nước, mỗi ngày làm việc 8
tiếng chia làm 2 buổi:
÷

Buổi sáng từ 7h 11h30
÷

Buổi chiều từ 13h 16h30.
II.4.2. Bộ phận lao động trực tiếp.
Thời gian làm việc trong một ngày đêm được chia làm 3 ca, mỗi ca làm việc 8
tiếng. Do chế độ làm việc gián đoạn nên có thể áp dụng cả hai hình thức đổi ca
thuận và đổi ca nghịch. Nhưng để cho công nhân có thời gian nghỉ ngơi nhiều hơn
mỏ chọn lịch đảo ca nghịch.
Bảng 2.01. Lịch đảo ca:
Tổ

Tuần 1
Ca1 Ca2
X
X

Ca3

CN

Tuần 2
Ca1 Ca2

CN
Ca3
X

1

2
Nghỉ X
Nghỉ
3
X
X
Các bộ phận ở những vị trí đặc biệt, làm những công việc đặc biệt như trạm
quạt, trạm truyền thanh, bảo vệ... thì những ngày lễ tết, chủ nhật vẫn không được
nghỉ mà phải có sự sắp xếp nghỉ luân phiên nhau.
II.5. Phân chia ruộng mỏ.
Bất kỳ một mỏ nào thì cũng phải khai thác trong một thời gian lâu mới hết.
÷
÷
Mỏ nhỏ có thể tồn tại 10 15 năm, mỏ lớn thời gian tồn tại có thể 50 60 năm. Vì
vậy mà ruộng mỏ cần phải được chia thành từng phần để khai thác dần. Người ta
thường chia ruộng mỏ thành cánh, thành mức, thành khoảnh, thành khối, thành tầng
và chia cột theo chiều dốc.
II.5.1. Chia ruộng mỏ thành các mức.
Ruộng mỏ có thể khai thác một mức hay nhiều mức. Mỗi mức khai thác là một
phần của ruộng mỏ. Khi khai thác việc vận chuyển than, thông gió nhờ vào các
đường lò sân giếng của mức đó. Khi khai thác một mức, giới hạn theo phương là
giới hạn hai bên của ruộng mỏ; giới hạn phía trên và phía dưới của ruộng mỏ là giới
hạn theo chiều dốc của mỏ. Khi khai thác nhiều mức thì giới hạn mỗi mức ở hai bên
13


vẫn là giới hạn hai bên của mỏ, còn giới hạn theo chiều dốc là giới hạn trên, giới
hạn dưới của mỏ (đối với mức trên cùng và dưới cùng) và giới hạn quy định theo
thiết kế giữa các mức.
II.5.2. Chia ruộng mỏ thành các khoảnh.

Khoảnh là một phần của ruộng mỏ được giới hạn phía trên và phía dưới bởi lò
vận chuyển và lò thông gió hay biên giới phía dưới của mỏ; theo phương là giới hạn
của hai khoảnh kề nhau hoặc giới hạn của ruộng mỏ. Mỗi khoảnh có thể khai thác
một cánh hay hai cánh. Chiều dài mỗi khoảnh theo phương từ 2500÷3000m, theo
hướng dốc từ 1200÷1500m. Chia khoảnh sử dụng khi vỉa dốc thoải, hay dốc
nghiêng dưới 160.
II.5.3. Chia ruộng mỏ thành các khu khai thác (chia khối).
Khu là một phần của ruộng mỏ được mở vỉa bằng giếng và các đường lò riêng
để thông gió, vận chuyển người, vật liệu và thiết bị.
Các khu của mỗi mức được liên kết với nhau bằng đường lò vận chuyển chính
để vận chuyển than từ các khu về giếng chính của mỏ. Chiều dài mỗi khối theo
phương từ 4÷6km và chiều dài theo độ dốc 1÷3km.
II.5.4. Chia ruộng mỏ thành tầng.
Tầng là một phần của ruộng mỏ phía trên được giới hạn bởi lò thông gió, phía
dưới là lò vận chuyển và theo phương là giới hạn của ruộng mỏ. Lò vận chuyển
dùng để chở than ra ngoài và đưa gió sạch vào, lò thông gió dùng để đưa gió bẩn ra
ngoài.
Theo đề tài thiết kế từ mức lộ vỉa đến -250, các vỉa than thuộc loại dốc
nghiêng. Trong giới hạn mỏ không có các đứt gãy lớn gây ảnh hưởng đến khai thác.
Do đó ta tiến hành phân chia ruộng mỏ thành nhiều tầng khai thác:
÷

Tầng 1: Từ lộ vỉa +0 -50
÷

Tầng 2: Từ -50 -100
÷

Tầng 3: Từ -100 -150
÷

Tầng 4: Từ -150 -200
÷

Tầng 5: Từ -200 -250
II.6. Mở vỉa.
II.6.1. Khái quát chung.

14


Công tác mở vỉa là việc đào các đường lò từ ngoài địa hình đến vị trí khoáng
sản có ích từ đó mở các đường lò chuẩn bị cho việc khai thác.
Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến việc lựa chọn sơ đồ và phương pháp mở vỉa
phải kể đến:
- Số lượng vỉa than trong ruộng mỏ và vị trí của chúng.
- Độ dốc của các vỉa than.
- Khoảng cách giữa các vỉa than.
- Tính chất đất đá vùng chứa than.
- Chiều dầy lớp đất đá phủ và tính chất của chúng.
- Mức độ phá huỷ địa chất của khoáng sàng.
- Độ chứa nước, chứa khí độc của khoáng sàng và đất đá xung quanh.
- Địa hình bề mặt mỏ
- Độ sâu khai thác.
- Kích thước ruộng mỏ.
- Sản lượng mỏ hàng năm và thời gian tồn tại của nó.
- Mức độ phát triển kỹ thuật của ngành khai thác mỏ.
Sơ đồ mở vỉa là yếu tố quyết định đến việc chọn hệ thống khai thác, sơ đồ vận
tải, sơ đồ thông gió, sơ đồ thoát nước vì thế phương án mở vỉa hợp lý nhất là
phương án đảm bảo các điều kiện sau:

- Thuận lợi cho việc khai thác hết trữ lượng mỏ đảm bảo sản lượng thiết kế
suốt giai đoạn khai thác.
- Khối lượng các đường lò mở vỉa ít, chi phí đầu tư ban đầu thấp, thời gian
đưa mỏ vào sản xuất nhanh.
- Sử dụng dụng thiết bị vận tải có ít cấp chuyển tải. Có khả năng đổi mới công
nghệ, thiết bị tiên tiến. Và rất nhiều yếu tố khác …
II.6.2. Đề xuất các phương án mở vỉa.
Đối với việc khai thác khoáng sàng từ mức +25 đến -250 khu Đông Bình
Minh, ta nhận thấy có rất nhiều phương án mở vỉa. Qua quá trình nghiên cứu các tài
liệu địa chất cũng như địa hình của khu mỏ Đông Bình Minh do vậy tác giả đưa ra 2
phương án mở vỉa được cho là tối ưu nhất:
1/ Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.
2/ Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.
II.6.3. Trình bày các phương án mở vỉa:
II.6.3.2. Phương án I: “Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.”
15


a. sơ đồ mở vỉa theo phương án I:
Hinh2.01
b. Trình tự tiến hành mở vỉa:
Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +25 ta tiến hành đào cặp giếng nghiêng
chính, phụ xuống mức -50. Tại đây đào hệ thống đường lò sân ga mức -50 và các
hầm trạm, lò chứa nước...
Để chuẩn bị cho tầng thứ nhất, từ mức +0 tiến hành đào lò xuyên vỉa thông gió
đến gặp các vỉa than; từ sân giếng mức -50 ta đào lò xuyên vỉa vận tải tới gặp các
vỉa than 5, 6, 7, 8. Sau đó tiến hành đào các đường lò dọc vỉa vận tải về hai cánh
của khu khai thác. Từ lò xuyên vỉa thông gió tiến hành đào các lò dọc vỉa thông gió
về hai cánh của vỉa than.Sau đó ta đào lò thượng khởi điểm nối thông lò dọc vỉa vận
tải với dọc vỉa thông gió để tạo lò cắt ban đầu.

÷

Trong quá trình khai thác tầng thứ nhất (+0 -50), ta tiến hành đào sâu thêm
giếng tới mức -100. Tại đây ta đào hệ thống đường lò sân ga mức -100 và các hầm
trạm, lò chứa nước,...
÷

Việc chuẩn bị cho tầng thứ 2 (-50 -100) tiến hành tương tự tầng 1. Với các
đường lò xuyên vỉa, dọc vỉa vận tải được giữ lại phục vụ cho việc đi lại, vận chuyển
vật liệu và thông gió.
Việc chuẩn bị cho các tầng tiếp theo tiến hành tương tự.
Góc nghiêng của giếng chính băng tải là 180, chiều dài giếng là 890m. Góc
nghiêng của giếng phụ mức là 250, chiều dài giếng là 650 m.
Giếng chính và giếng phụ có toạ độ: giếng chính (21.870, 407698, +25);
giếng phụ (21827, 407647, +25).
c. Công tác vận tải:
-Than khai thác từ gương lò chợ của tầng 1 theo máng cào được đưa xuống lò
dọc vỉa vận tải của tầng rồi chuyển về xuyên vỉa vận tải 4. Sau đó theo lò xuyên vỉa
này chuyển tới bun ke chứa than ở sân ga mức 0 và trục lên mặt bằng nhờ hệ thống
băng tải giếng chính.
Công tác vận tải than ở tầng dưới tiến hành tương tự tầng trên.

16


- Vận tải vật liệu: vật liệu được đưa qua giếng phụ qua xuyên vỉa và dọc vỉa
thông gió của tầng đến lò chợ.
d. Công tác thông gió:
Chọn phương pháp thông gió cho mỏ là phương pháp thông gió hút. Quạt gió
chính đạt ở rãnh gió của giếng phụ.

Đối với tầng 1:
-Gió sạch đi vào qua giếng chính, qua lò xuyên vỉa 4 tới các lò dọc vỉa vận
chuyển chính của tầng và đi thông gió cho các lò chợ.
-Gió bẩn từ các lò chợ lên lò dọc vỉa thông gió qua lò xuyên vỉa thông gió 5
qua giếng phụ 2 qua rãnh gió 3 và thoát ra ngoài.
Đối với các tầng dưới: công tác thông gió các tầng dưới tương tự như tầng 1.
e. Công tác thoát nước:
Các đường lò xuyên vỉa, dọc vỉa vận tải, dọc vỉa thông gió được đào với độ
dốc 5‰.
Nước ở khu khai thác qua các đường lò dọc vỉa và xuyên vỉa được thu về hầm
bơm ở sân ga rồi được bơm hút ra ngoài.
Bảng 2.02: Bảng liệt kê khối lượng các công trình mở vỉa của phương án I:

Hạng mục công trình

Dạng vì chống

Đơn vị

Khối lượng

Giếng nghiêng chính

Bê tông cốt thép

m

890

Giếng nghiêng phụ

Bê tông cốt thép

m

650

Lò xv mức +0

Thép

m

888

Lò xv mức -50

Thép

m

829

Lò xv mức -100

Thép

m

730

Lò xv mức -150

Thép

m

658

Thép

m

640

Thép

m

535

Lò xv mức -200
Lò xv mức -250

II.6.3.4. Phương án II: “Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.”
17


a. Sơ đồ mở vỉa theo phương ánII:

(Hinh 2.02)
b. Trình tự tiến hành mở vỉa:
Từ mặt bằng sân công nghiệp mức +25 ta tiến hành đào cặp giếng đứng chính,
phụ xuống mức -50. Tại đây đào hệ thống đường lò sân ga mức -50 và các hầm trạm,
lò chứa nước...
Để chuẩn bị cho tầng thứ nhất, từ mức +0 tiến hành đào lò xuyên vỉa thông gió
5 đến gặp các vỉa than; từ sân giếng mức -50 ta đào lò xuyên vỉa vận tải 4 tới gặp
các vỉa than . Sau đó tiến hành đào các đường lò dọc vỉa vận tải về hai cánh của khu
khai thác. Từ xuyên vỉa thông gió 5 tiến hành đào các dọc vỉa thông gió về biên giới
của mỏ. Sau đó ta đào lò thượng nối thông lò dọc vỉa vận tải với dọc vỉa thông gió
tạo lò cắt ban đầu.
÷

Trong quá trình khai thác tầng thứ nhất (+0 -50), ta tiến hành đào sâu thêm
giếng tới mức -100 Tại đây ta đào hệ thống đường lò sân ga mức -100 và các hầm
trạm, lò chứa nước
÷

Việc chuẩn bị cho tầng thứ 2 (-50 -100) tiến hành tương tự tầng 1.Các lò
xuyên vỉa vận tải và dọc vỉa vận tải của tầng 1 được giữ lại phục vụ cho tầng thứ 2.
Việc chuẩn bị cho các tầng tiếp theo tiến hành tương tự.
Mỗi giếng có chiều dài 280m. Giếng chính và giếng phụ có toạ độ: giếng
chính (21.870, 407698, +25); giếng phụ (21827, 407647, +25).
c. Công tác vận tải:
-Than khai thác từ gương lò chợ của theo máng cào được đưa xuống lò dọc vỉa
vận tải của tầng rồi chuyển về xuyên vỉa vận tải 4. Sau đó theo lò xuyên vỉa này
chuyển tới bun ke chứa than ở sân ga và trục lên mặt bằng qua giếng chính.
- Vật liệu được đưa qua giếng đứng phụ vào lò xuyên vỉa thông gió qua dọc
vỉa thông gió và được đưa xuống lò chợ.
Công tác vận tải ở các tầng dưới tiến hành tương tự tầng trên.

d. Công tác thông gió:
Chọn phương pháp thông gió cho mỏ là phương pháp thông gió hút. Quạt gió
chính đạt ở rãnh gió của giếng phụ.
Đối với tầng 1:

18


- Gió sạch đi vào qua giếng chính và qua lò xuyên vỉa tới lò dọc vỉa vận tải
của tầng và đi thông gió cho các lò chợ.
-Gió bẩn từ các lò chợ lên lò dọc vỉa thông gió qua lò xuyên vỉa 5 đến giếng
phụ 2 qua rãnh gió 3 và thoát ra ngoài.
Đối với các tầng dưới: công tác thông gió cho các tầng dưới tương tự tầng 1.
e. Công tác thoát nước:
Các đường lò xuyên vỉa, dọc vỉa vận tải, dọc vỉa thông gió được đào với độ
dốc 5‰, dùng hố thoát nước tập trung ở sân ga, sau đó bơm lên mặt đất bằng máy
bơm.
Bảng2.03: Bảng liệt kê khối lượng các công trình mở vỉa của phương án II:
Hạng mục công trình
Giếng đứng chính
Giếng đứng phụ
Lò xv mức +0
Lò xv mức -50
Lò xv mức -100
Lò xv mức -150
Lò xv mức -200
Lò xv mức -250

Dạng vì chống
Bê tông cốt thép

Bê tông cốt thép
Thép
Thép
Thép
Thép
Thép
Thép

Đơn vị
m
m
m
m
m
m
m
m

Khối lượng
285
285
972
1020
985
1018
986
951

II.6.4. Phân tích và so sánh kỹ thuật giữa các phương án mở vỉa.
Để so sánh về mặt kỹ thuật của từng phương án, ta sẽ đi phân tích ưu nhược

điểm của chúng từ đó chọn phương án hợp lý nhất về mặt kỹ thuật và kinh tế.
Bảng 2.04: bảng chỉ tiêu so sánh kĩ thuật giữa 2 phương án
Chỉ tiêu so sánh

Phương án I
Đơn giản

Phương án II
Phức tạp

nay
Công tác lắp đặt đường xe

Ngắn

Dài

Công trình trên bề mặt

Đơn giản

Đơn giản

Công tác vận tải và cấp Phức tạp

Đơn giản

thoát nước
Công tác thông gió
Chi phí bảo vệ

Phức tạp
Nhỏ

Khả năng thi công hiện

19

Đơn giản
Lớn


Đầu tư xây dựng cơ bản

Nhỏ

Thời gian đưa vào thi Nhanh

Lớn
Chậm

công
Mỗi phương án nêu trên đều có ưu nhược điểm nhất định, trong điều kiện kỹ
thuật mỏ hiện tại của nước ta, việc thi công giếng đứng chưa có nhiều kinh nghiệm.
Mặt khác với độ sâu khai thác chưa lớn, việc mở vỉa bằng giếng nghiêng có nhiều
ưu điểm hơn, nhất là về việc giải quyết vận tải liên tục bằng băng tải. Do vậy để
chọn phương án tối ưu về mặt kĩ thuật ta chọn phương án I. Tuy nhiên để có thể
chọn được một phương án mở vỉa hợp lý, ta còn phải xem xét ưu thế về phương
diện kinh tế.
II.6.5. So sánh kinh tế các phương án mở vỉa.

So sánh các phương án về mặt kinh tế mục đích là xem phương án nào tối ưu
nhất về mặt kinh tế dựa vào việc hạch toán các chi phí xây dựng cơ bản và chi phí
sản xuất kinh doanh. Các phương án được coi là tương đương nhau về mặt kinh tế
khi có tổng các chỉ tiêu kinh tế hơn kém nhau 10%, khi đó ta sẽ chọn phương án
nào có lợi về mặt kỹ thuật.
Để so sánh các phương án về mặt kinh tế ta chỉ so sánh các chỉ tiêu có chi phí
khác nhau và mang tính chất quyết định đến tổng vốn đầu tư của mỏ. Còn các công
trình hạng mục giống nhau, có chi phí giống nhau thì không phải so sánh. Các chi
phí được mang ra so sánh là:
II.6.5.1.Chi phí đào lò:
Chi phí đào lò được tính theo công thức: CĐL = LĐ . KĐ.
Trong đó:
LĐ - Khối lượng công trình cần đào, m (đối với sân giếng là m3).
KĐ - Đơn giá thi công một đơn vị khối lượng công trình, triệu đ/m
(đối với sân giếng là triệu đ/m3).
Chi phí đào lò tính toán cho các phương án được thể hiện trong bảng 2.05:
Bảng 2.05. Tính toán chi phí đào lò cho các phương án mở vỉa:
ST

Hạng mục công trình

Khối lượng

Đơn giá

Thành tiền

T
(triệu đồng)
Phương án I: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

20


1
Giếng nghiêng chính
890 m
50 triệu đ/m
44500
2
Giếng nghiêng phụ
650 m
50 triệu đ/m
32500
3
Lò xuyên vỉa
4280 m
20 triệu đ/m
85600
3
3
4
Sân ga
775 m
7,5 triệu đ/m
5813
6
Tổng
168413
Phương án II: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng
1

Giếng đứng chính
285 m
150 triệu đ/m 42750
2
Giếng đứng phụ
285 m
150 triệu đ/m 42750
3
Lò xuyên vỉa
5932 m
20 triệu đ/m
118640
4
Sân ga
775 m3
7,5 triệu đ/m3 5813
6
Tổng
209953
II.6.5.2.Chi phí bảo vệ lò:
Chi phí bảo vệ lò được tính theo công thức: Cbv = Lbv . Tbv . Kbv.
Trong đó:
Lbv - Khối lượng công trình cần bảo vệ, m (đối với sân giếng là m3).
Tbv - Thời gian cần bảo vệ công trình, năm.
Kbv - Đơn giá bảo vệ một đơn vị khối lượng công trình, nghìn đ/mnăm (đối với sân giếng là nghìn đ/m3-năm).
Chi phí bảo vệ lò tính toán cho các phương án mở vỉa được thể hiện trong
bảng 2.06.
Bảng 2.06. Chi phí bảo vệ tính cho phương án I
STT

Tên đường lò

Chiều
dài
(m)

Thời
gian
(năm)

Thành
tiền
(tr đồng)

1

Giếng nghiêng

1540

37

0.03

1709

2

Lò xuyên vỉa

4280

15

0.04

2035

3

Sân giếng

698

15

0.04

419

Tổng cộng
Bảng 2.07. Chi phí bảo vệ tính cho phương án II

21

Đơn giá (tr
đ/m.năm)

4163

STT

Tên đường lò

Chiều
dài
(m)

Thời
gian
(năm)

Đơn giá
(tr
đ/m/năm)

Thành
tiền
(tr đồng)

1

Giếng đứng chính

570

37

0.03

633

2

Xuyên vỉa

5932

15

0.04

3560

3

Sân giếng

698

15

0.04

419

Tổng cộng

4612

II.6.5.3.Chi phí vận tải:
Chi phí vận tải được xác định theo công thức: Cvt = Tv . Lv . Qv . Kv.
Trong đó:
Tv – Thời gian hoạt động của tuyến vận tải, năm.
Lv - Chiều dài tuyến đường vận tải, km.
Qv = 1.500.000 tấn/năm - Khối lượng vận tải.
Kv - Đơn giá vận tải, nghìn đ/tấn-km.
Chi phí vận tải tính toán cho các phương án mở vỉa được thể hiện trong bảng
2.08.
Bảng 2.08: Bảng chi phí vận tải theo phương án I
Thành
Khối Thời
Khối
Đơn giá
tiền
STT
Tên đường lò lượn gian
lượng VT
(đồng/tấn(tr
g
(năm
(tr.T/năm
km)
đồng)
(km)
)
)
1

Giếng nghiêng
chính

2 Xuyên vỉa

0.890

37

3000

1,5

4280

8

4000

1,5

Tổng cộng
Bảng 2.09: Bảng chi phí vận tải theo phương án II

22

14818
5
17976
0

32794
5


Tên
lò

STT

đường Khối
lượng
(km)

Thời
Đơn giá
gian
(đồng/tấn(nă
km)
m)

1

Giếng đứng
chính

0.285

37

2

Xuyên vỉa

5932

8

6000

Khối
lượng VT
(tr.T/năm
)
1,5
1,5

4000

Tổng cộng

Thành
tiền
(tr
đồng)
94905
249102
344007

II.6.6. Kết luận.
Việc so sánh kinh tế giữa 2 phương án mở vỉa được thể hiện trong bảng 2.09.

Bảng 2.10. Phân tích và so sánh kinh tế giữa các phương án mở vỉa:
STT

Chỉ tiêu so sánh

1

Chi phí đào lò

2

Chi phí bảo vệ lò

3
4

Phương án I

Phương án II

168413

209953

4163

4612

Chi phí vận tải than

327945

344087

Tổng

499321

558652

Qua phân tích ưu, nhược điểm của 2 phương án mở vỉa nêu trên về mặt kỹ
thuật cũng như so sánh về phương diện kinh tế, đồ án quyết định chọn phương án
mở vỉa khu Đông Bình Minh - XN than Thành Công là: “Mở vỉa bằng giếng
nghiêng kết hợp lò xuyên vỉa tầng”.
II.7 Thiết kế thi công đào lò mở vỉa
Do giới hạn của đồ án tốt nghiệp nên trong bản đồ án này chỉ thiết kế thi công
cho một đường lò mở vỉa đặc trưng đó là lò xuyên vỉa mức -50.
II.7.1. Chọn hình dạng tiết diện lò và vật liệu chống lò
Căn cứ vào các yêu cầu: Sản lượng than qua lò xuyên vỉa là 1.500.000 tấn/năm.
Mỏ xếp loại I về khí bụi nổ (theo quyết định số 1338/QĐ - BCT, ban hành ngày 17
tháng 3 năm 2009 của Bộ trưởng Bộ Công Thương).
Phương tiện vận tải sử dụng trong lò xuyên vỉa là băng tải và goòng. Thời gian
tồn tại của lò xuyên vỉa lớn nhất là 8 năm. Ta lựa chọn hình dạng của lò xuyên vỉa
có dạng hình vòm tường thẳng một tâm điểm. Vật liệu chống lò là thép số hiệu SVP
-27, sử dụng tấm chèn bằng bê tông cốt thép hoặc bằng gỗ với chiều dày tấm chèn
là 50 mm
23


II.7.2. Xác định kích thước tiết diện lò

Do giới hạn của đồ án tốt nghiệp nên trong bản đồ án này chỉ thiết kế thi công
cho 1 đường lò mở vỉa đặc trưng đó là đường lò xuyên vỉa vận tải mức +50.
*. Chọn hình dạng tiết diện lò và vật liệu chống lò
Căn cứ vào đặc điểm địa chất và hình thức vận tải cũng như phương án mở vỉa đã
nêu trên. Đồ án chọn hình dạng đường lò là hình vòm tường đứng 1 tâm điểm. Vật
liệu chống lò là vì thép SVP 27. Sử dụng tấm chèn bê tông cốt thép với chiều dày
tấm chèn 50mm.

Hình2.03 : hình dạng đường lò xuyên vỉa
*. Xác định tiết diện của lò xuyên vỉa
Với phương án này lò xuyên vỉa được đào trong đất đá trụ có 829 m, phương
tiện vận tải xe gòong 2 làn đường ray cỡ 900 mm.
Bảng 2.11 : Đặc tính kỹ thuật của gòong
STT
1
2
3
4
5
6
7

24

Các thông số
Loại gòong
Chiều cao
Chiều dài
Chiều rộng
Cỡ đường

Tốc độ
Trọng lượng bám dính

Đơn vị
Mm
Mm
Mm
Mm
Km/h
Tấn

Chỉ tiêu kỹ thuật
Gòong lật
1400
4900
1380
900
12,6
14


Dựa vào cách bố trí thiết bị vận tải, kích thước tiết diện đường lò được tính
theo công thức sau:
- Chiều rộng đường lò ở ngang mức cao nhất của thiết bị vận tải (B)
B = m+kA+(k-1).c+n, (m).
Trong đó : m – khoảng cách an toàn phía không có người đi lại, m ≥ 0,25
k- số làn đường xe trong đường lò. K=2
c: khoảng cách an toàn giữa các thiết bị vận tải chuyển động
ngược chiều, c= 0,45
A: Chiều rộng lớn nhất của thiết bị vận tải, A= 1,38 m

n- khoảng cách an toàn phía người đi lại
n= n’+(1,8-htb-hdx).tanβ với n’=0,7
htb- chiều cao lớn nhất thiết bị vận tải, htb=1,5 m
hdx- chiều cao toàn bộ đường xe, hdx = hđ+hr ;m
hđ- chiều cao lớp đá nền, hđ =0,2 mm
hr- chiều cao kiến trúc đường ray, hr= 0,1 mm.
β- góc tiếp tuyến của phần vòm tại vị trí tính toán, β = 100÷200
từ đó : ta có
→ n = 0,7 +( 1,8-1,5 – 0,3).tan150 = 0,7
B = 0,45 + 2.1,38 + (2-1).0,45 + 0,7 = 4,36 m
- Chiều rộng đường lò tại chân vòm (Bn )
().tanβ

,m

()

 = 4.36 + 2.( 1,5 + 0,3 -1,5).tan = 4,52 m
-Chiều cao bên trong khung chống:

 H = = 3,76 m
-Diện tích bên trong khung chống:
= = 1,5.4,52 + = 14,80
-Kích thước bên ngoài khung chống:
Chiều rộng đường lò khi đào:
,m
Trong đó :
- chiều dày vật liệu chèn. ở đây ta chèn bê-tông nên = 0,05m
25