Lập phương án thi công lỗ khoan VD15 vàng danh uông bí quảng ninh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Danh Mục Các Hình Vẽ
STT

TÊN

SỐ TRANG

1

Hình 3.1. Cấu trúc lỗ khoan VD15

29

2

Hình 4.1. Máy khoan XY – 42A

33

3

Hình 4.2. Máy bơm BW – 250

34

4

Hình 4.3. Tháp khoan HCX – 13

36

5

Hình 4.4. Lưỡi khoan kim cương

38

6

Hình 4.5. Cấu tạo bộ ống mẫu luồn

40

7

Hình 4.6. Khóa bản lề

42

8

Hình 4.7. Vinca

42

9

Hình 4.8. Met – trích

43

10.

Hình 4.9. Co – lo –con

43

11

Hình 5.1. Sơ đồ san lấp đường mới

46

12

Hình 5.2. Sơ đồ san lấp đường phục hồi

47

13

Hình 5.3. Sơ đồ san lấp đường sửa

48

14

Hình 10.1. Sơ đồ bố trí khoan trường

88

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Danh Mục Bảng Biểu
STT

TÊN

Trang

1

Bảng 4.1. Đặc tính kỹ thuật máy khoan XY – 42A

31

2

Bảng 4.2. Thông số máy bơm BW -250

34

3

Bảng 4.3. Thông số tháp khoan HCX -13

35

4

Bảng 4.4. Tổng hợp chi tiết bộ ống mẫu luồn

41

5

Bảng 5.1. Khối lượng san gạt làm đường mới

46

6

Bảng 5.2. Khối lượng san gạt làm đường phục hồi

47

7

Bảng 5.3. Khối lượng thi công nền khoan

48

8

Bảng 5.4. Tổng hợp thông số chế độ khoan

53

9

Bảng 6.1. Thông số dung dịch khoan khoảng koan 0
÷ 11m

59

10

Bảng 6.2. Thông số dung dịch khoan 11m ÷ 775m

60

11

Bảng 6.3. tổng hợp lượng nước và lượng sét dùng
trong quá trình khoan

64

12

Bảng 12.1. Dự tính thời gian thi công

95

MỞ ĐẦU
Trong sự phát triển của xã hội, nhiêu liệu – năng lượng là một nhu
cầu thiết yếu đối với đời sống cong người và cả nền kinh tế quốc dân. Hiện
nay, chúng ta đã sử dụng nhiều loại nhiêu liệu như điện, xăng, dầu, hidro

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
nhưng than vẫn có vai trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp và phục
vụ tiêu dùng của một bộ phận không nhỏ người dân Việt Nam.
Do nhu cầu sử dụng than vẫn còn lớn nên các đơn vị mỏ vẫn tiếp tục
đẩy mạnh công suất khai thác và nâng cao chất lượng khoáng sản. Vì vậy
để đáp yêu cầu mở rộng quy mô khai thác, công tác tìm kiếm - thăm dò đã
và đang được chú trọng tại các vùng mỏ khai thác than, trong đó có khu mỏ
Vàng Dang – Uông Bí – Quảng Ninh thuộc quản lý của Công ty than Vàng
Danh.
Biệp pháp thăm dò được công ty áp dụng nhiều nhất là thi công các
lỗ khoan thăm dò kết hợp đo địa vật lý. Lỗ khoan thăm dò là một công trình

khá tốn kém do đó cũng giống như mọi dự án đầu tư công nghiệp khác, lỗ
khoan cần phải được nghiên cứu và lập kế hoạch cụ thể trước khi đưa vào
thực hiện để quá trình thi công được chủ động, chính xác, đúng tiến độ và
đạt được hiệu quả kinh tế cao.
Bằng những kiến thức đã tiếp thu được trong 5 năm học tập tại
trường Đại học Mỏ - Địa Chất, cùng với sự tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu
thực tế, được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong Bộ môn Khoan – Khai
Thác và các cán bộ, công nhân viên Trung Tâm Nghiên Cứu Địa Kỹ Thuật,
em tiến hành thực hiện Đồ án tốt nghiệp với đề tài :
“ Lập Phương Án Thi Công Lỗ Khoan VD15 Thăm Dò Than,
Mỏ Vàng Danh – Uông Bí – Quảng Ninh”
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo – những người đã tận
tình giảng dạy, chỉ bảo em trong suốt quá trình học tập. Đặc biệt em xin
bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Trần Tuân, người đã tận tình
hướng dẫn em trong quá trình thực hiện đồ án.
Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu, học hỏi, nhưng do kiến thức còn hạn
chế và thời gian đi sâu vào thực tế không nhiều nên đồ án của em không
tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý, đánh giá của
các thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn !
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Mục Tiêu
Lập phương án thi công lỗ khoan VD15, thuộc đề án thăm dò bổ
sung Dự án khai thác phần lò giếng mức +0/-175 khu Vàng Danh.

Nhiệm Vụ
Để đạt được mục tiêu trên, nhiệm vụ của công tác thi công lỗ khoan
VD15 với số mét khoan là 775m gồm các công việc chủ yếu sau :
-

Công tác trắc địa
Công tác khoan
Công tác đo địa vật lý – karota lỗ khoan
Công tác lấy mẫu, bảo quản và vận chuyển mẫu
Công tác lập tài liệu địa chất

Các Sản Phẩm Cần Bàn Giao
-

Hồ sơ hoàn thành các hạng mục công việc.
Tài liệu địa chất lỗ khoan thăm dò theo quy định, bao gồm : các
biên bản nghiệm thu công tác khoan thăm dò – khảo sát tại hiện
trường. Tài liệu địa chất lỗ khoan, sổ khoan, thiết đồ khoan, kết
quả phân tích các loại mẫu như mẫu than, mẫu khí, mẫu đá.

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chương I. KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH ĐẶC ĐIỂM CHUNG KHU
VỰC THĂM DÒ
1.1. Vị trí địa lý, ranh giới, tọa độ khu vực thăm dò
Khu mỏ than Vàng Danh nằm ở trung tâm thuộc cánh Nam của dải
than Bảo Đài thuộc phường Vàng Danh, TP. Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh.
Ranh giới diện tích mỏ theo tọa độ Nhà nước 1972 :
X : 37.00 ÷ 41.500
Y : 371.000 ÷ 377.500
Ranh giới trên mặt :
-

Phía Bắc giới hạn bởi đường phân thủy dãy núi Bảo Đài – Yên
Tử.
Phía Nam giáp khu dân cư phường Vàng Danh.
Phía Tây giáp khu mỏ Nam Mẫu.
Phía Đông giáp khu mỏ Uông Thượng.

1.2. Đặc điểm địa hình, mạng lưới sông suối, khí hậu, hệ thống giao
thông
1.2.1. Địa Hình
Khu mỏ Vàng Danh thuộc phần Đông nam của dãy núi Bảo Đài –
Yên Tử, địa hình cao tập trung ở phía Bắc khu mỏ và thấp dần về phía
Nam. Đỉnh cao nhất ở khu vực Vàng Danh là đỉnh Bảo Đài – cao trên
900m, đỉnh thấp nhất ở phí Đông bắc cao 125m. Các núi có sườn dốc trung
bình 250 đến dốc và rất dốc có thể phân loại thành các dạng địa hình :

Địa hình dốc trung bình, trong đó có phần diện lộ các vỉa than. Từ
đứt gãy F.13 đến đứt gãy F.2 ( phạm vi Công ty than Vàng Danh quản lý
khai thác ). Đá lộ chủ yếu là các đá cát kết, bột kết, sét kết và các vỉa than
phân bố ở độ cao từ +150m đến +500m, chiếm 80% diện tích khu mỏ
Vàng Danh. Địa hình có dạng bậc thang, sườn núi thoải hơn, thường có độ
dốc trung bình từ 15 ÷ 200.
Địa hình thoải, bao gồm các lớp đá thuộc phần móng của hệ tầng
Hòn Gai như : đá phiến xêrixit – thạch anh, quaczit, được phân bố ở độ cao
từ +150m đến +100m. Loại địa hình này tương đối bằng phẳng thường là
những thung lũng ở phía nam và lưu vực sông suối A, B.
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.2.2. Sông suối
Do đặc điểm địa hình của khu mỏ Vàng Danh nên các khe suối ở đây
được chia làm ba hệ thống :
• Hệ thống suối phía tây: Bao gồm các suối G, suối H, suối
F.
• Hệ thống suối trung tâm : Bao gồm các suối C, suối A, suối
B.
• Phía đông là suối Uông Thượng.
Các con suối này được hợp bởi nhiều khe suối nhỏ bắt nguồn từ phần
địa hình cao của dãy Bảo Đài có hướng chảy gần Bắc – Nam và cắt qua hầu
hết các địa tầng chứa than. Về phía nam các con suối trong vùng lại chảy
về con sông Uông ( tại khu vực thị trấn Lán Tháp, phường Vàng Danh) và
chảy ra biển.
Lòng các suối thường rộng từ 3 ÷ 10m nằm trên địa hình dốc, lưu

lượng nước suối phụ thuộc vào nước mưa. Sau những trận mưa to nước
suối thường rất lớn tạo thành dòng lũ chảy xiết, sau khi mưa từ 1 – 4 giờ
lưu lượng nước giảm dần.
1.2.2. Khí hậu
Khu mỏ Vàng Danh thuộc vùng núi cao. Trong năm có hai mùa rõ
rệt: mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, lượng mưa trung bình từ 1700ml đến
2500ml, mùa khô từ tháng 11 đến thàng 4 năm sau, lượng mưa không đáng
kể, nhiệt độ trung bình từ 100 – 150.
1.2.3. Điều kiện giao thông
Từ khu mỏ có các đường giao thông nối liền với thị xã Uông Bí, TP.
Hạ Long, thị xã Cẩm Phả và các TP. Hải Phòng, Hải Dương, Bắc Ninh
gồm đường quốc lộ và đường sắt, tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất và
tiêu thụ than.

Chương II. CẤU TẠO ĐỊA CHẤT KHU VỰC THĂM DÒ
2.1. Đặc điểm địa tầng.
2.1.1. Giới Mezozoic hệ Trias.
Thống trên bậc Nori – Reti (T3 n-r) – Hệ tầng Hòn Gai (T3 n-rhg).
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Phụ hệ tầng Hòn Gai dưới (T3 n-rhg1), phụ hệ tầng này phân bố thành
dải nhỏ hẹp chạy theo phương Đông – Tây bao gồm bột kết, sét kết cuội
kết thạch anh sáng màu xen kẽ cuội kết đa khoáng dày khoảng 50 – 100m,
không chứa than, nằm chỉnh hợp trên nó là phụ hệ tầng Hòn Gai giữa và
phủ không chỉnh hợp địa tầng lên các lớp đá tuổi Paleozoi (PZ).
Phân hệ tầng Hòn Gai giữa (T3 n-rhg2) : Các thành tạo của phụ hệ

tầng này phân bố thành dải dài chạy theo sườn của dải núi Bảo Đài. Đá chủ
yếu là cát kết hạt nhỏ, bột kết chứa pyrit đồng trầm tích dạng xâm tán và
kết thạch siderit ít lớp cuội kết , sạn kết dạng thấu kính, vát mỏng là chủ
yếu các lớp sét kết, sét than, các vỉa than. Dựa vào đặc điểm trầm tích với
mức độ chứa than, phụ hệ tầng giữa được chia làm 3 tập :
Tập dưới ( T3 n-rhg12)
Tập dưới chứa từ 1 đến 3 vỉa than mỏng ( vỉa 1, vỉa 2, vỉa 3 ) đều
không có giá trị công nghiệp, riêng vỉa than số 3 cá biệt có công trình bặt
gặp chiều dày công nghiệp nhưng không duy trì dạng thấu kính nhỏ. Các dị
thường vật lý cho thấy sự tồn tại của các vỉa than này là phức tạp không có
quy luật, đá gồm sét kết, sét than than xen kẽ với bột kết, cát kết, chiều dày
tập này khoảng 80 đến 100m nằm chuyển tiếp trên đó là tập giữa.
2
• Tập giữa (T3 n-rhg 2)
Được phân bố rộng khắp khu mỏ, chứa 6 vỉa than gồm V4, V5, V6,V
7, V8, V8a đạt giá trị công nghiệp. Riêng vỉa 8a phía đông Vàng Danh cá
biệt có công trình bắt gặp đạt chiều dày công nghiệp nhưng rất rải rác kém
duy trì. Chiều dày tập này khoảng từ 250m đến 320m. Trầm tích gồm sét
kết, sét than, than, bột kết, cát kết đôi khi có sạn kết nằm xen kẽ nhau. Ở
các lớp sét kết, bột kết nằm sát vách, trụ vỉa than và sét than chứa nhiều hóa
đá thực vật được bảo tồn tốt.
•

2.1.2. Địa tầng giữa vỉa 3 và vỉa 4
Chiều dày thay đổi từ 28m đến 129m trung bình 42m. Đá chủ yếu là
cát kết thạch anh rắn chắc xen kẹp bột kết, sét kết màu xám tro, xám , một
số nơi ở phân khu Vàng Danh tồn tại các thấu kính sạn kết màu xám. Một
số điểm ở phân khu Cánh Gà còn xác định về phía trụ ranh giới tập từ 4m –
7m cục bộ có tồn tại thấu kính nhỏ than hoặc sét than.
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2.1.3. Địa tầng giữa vỉa 4 và vỉa 5
Chiều dày thay đổi từ 13m đến 84m trung bình khoảng 46m, đá
tương tự như đá thuộc địa tầng giữa vỉa 3 và vỉa 4, gồm chủ yếu là cát kết
thạch anh màu xám, đặc biệt tầng cát kết dày chứa sạn thạch anh màu trắng
đục, độ mài mòn trung bình, cỡ hạt từ 2 ÷ 5mm, chiều dày thay đổi từ 1m
đến 5m. Hầu hết các lỗ khoan đều gặp lớp này, chúng tôi đã chọn nó làm
tầng chuẩn để đồng danh các vỉa than tại đây.
2.1.4. Địa tầng giữa vỉa 5 và vỉa 6
Khoảng cách thay đổi từ 14 ÷ 71m trung bình khoảng 36m. Đá chủ
yếu là bột kết và cát kết chiều dày từ 5 ÷ 15m cấu tạo phân lớp dày, rất
chắc hạt nhỏ màu xám chứa siderit, pyrit đồng trầm tích và nhiều hóa đá
thực vật được bảo tồn tốt.
2.1.5. Địa Tầng giữa vỉa 6 và vỉa 7
Khoảng cách thay đổi không ổn định từ 19 ÷ 91m trung bình khoảng
35m. Đá chủ yếu là bột kết màu xám, xen kẽ với cát kết hạt mịn, kết cấu
rắn chắc.
Ở Đông Vàng Danh và phân khu Uông Thượng vỉa 7 có dạng phân
nhánh thành vỉa 7a và 7b.
Khoảng cách từ vỉa 6 đến vỉa 7b lớn nhất là 46m, trung bình 32.8m
Khoảng cách từ vỉa 7b đến vỉa 7a chỗ lớn nhất là 24m, trung bình
16m
Khoảng cách từ vỉa 7a đến vỉa 7 chỗ lớn nhất là 20m, trung bình 12m
2.1.6. Địa tầng giữa vỉa 7 và vỉa 8
Khoảng cách thay đổi không ổn định từ 26 ÷ 90m, trung bình khoảng
52m ( khoảng cách này là lớn nhất so với khoảng cách giữa các vỉa khác ).

Đá chủ yếu là bột kết màu xám nhạt phân lớp tương đối mỏng và rõ ràng,
chứa nhiều hóa thạch thực vật bảo tồn tốt, đôi chỗ kẹp ít lớp cát kết hạt
mịn. Thuộc địa tầng còn tồn tại lớp sạn kết màu xám sáng, dạng thấu kính.
2.1.7. Địa tầng giữa vỉa 8 và 8a
Phần phía tây cánh gà hai vỉa 8 và 8a sát gần nhau, tại LK.458 – IX
hai vỉa gần như là một, càng về phía đông cánh gà khoảng cách giữa 2 vỉa
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
xa nhau dần, chỗ lớn nhất là 40m. Sang Tây Vàng Danh khoảng cách trên
giảm dần, đến tuyến IIIA 2 vỉa 8 và 8a là rất nhỏ ( vài mét ). Từ tuyến IIN
đến khu Uông Thượng, địa tầng giữa 2 vỉa 8 và 8a giãn dần đến 34m, đá ở
đây chủ yếu là cát kết thạch anh hạt mịn, màu xám, kẹp sét kết và bột kết
phân bố không theo quy luật.
Trên vỉa 8a chủ yếu là bột kết phân lớp rõ ràng, sát vách vỉa 8a là sét
kết có chỗ là xét than màu xám, xám đen.
Khoảng cách giữa 2 vỉa 8 và 8a thay đổi từ : 45m tại LK.476 đến
70m trung bình 34m, đá chủ yếu là cát kết, bột kết phân lớp dày, ít hơn có
sét kết, một số nơi có thấu kính sạn kết.
Tổng chiều dài của tập giữa từ 250 ÷ 320m.
3
• Tập trên (T3 n-r hg 2)
Tập trên nằm chuyển tiếp trên tập giữa. Đặc điểm trầm tích khá đặc
trưng. Phần đáy của địa tầng tập trên phổ biến là các lớp sạn kết màu sáng
hoặc các lớp cát kết hạt thô phân lớp dày. Trong địa tầng gồm các lớp cát
kết thạch anh, sạn kết thạch anh, bột kết, sét kết, sét than chứa 1 đến 3 vỉa
than không có giá trị công nghiệp. Chiều dày trung bình của tập này

khoảng 350m, trong đó bột và sét kết chứa nhiều hóa thạch thực vật được
bảo quản tốt.
Phụ hệ tầng Hòn Gai trên ( T3 n-r hg3)
Phân bố ở phần đỉnh của núi Bảo Đài, trên địa hình núi cao gồm các
đá cuội kết, sạn kết, xen kẽ cát kết, bột kết màu sáng. Đá tương đối đồng
nhất, dày khoảng 300m.
2.1.8. Giới CENOZOIC (KZ) Hệ Đệ Tứ (Q)
Tất cả diện tích khu mỏ đều được phủ bởi 1 lớp Đệ tứ gồm cuội, sỏi,
sạn, sét, cát bở rời có màu vàng nâu hoặc xám nâu, chiều dày của lớp phủ
Đệ tứ khoảng 1 ÷ 20m.
2.2. Đặc Điểm Kiến Tạo
2.2.1. Nếp Uốn
Khu mỏ Vàng Danh thuộc cánh Nam của nếp lõm Bảo Đài, cắm đơn
nghiêng về Bắc với độ dốc thay đổi từ 200 ÷ 400. Do ảnh hưởng của các
hoạt động kiến tạo sau tạo than làm cho các đường phương, hướng cắm và
góc dốc của các lớp đá, không ổn định. Trong khu mỏ tồn tại nhiều nếp
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
uốn, đứt gãy. Góc dốc ở cánh nếp uốn hoặc nơi gần đứt gãy đột biến có thể
rất dốc đến 800, hoặc có thể nằm ngang, đào cục bộ. Nếu coi nếp lõm Bảo
Đài là nếp uốn bậc 1thì khu mỏ Vàng Danh tồn tại 3 bậc nếp uốn chính
gồm bậc 1, bậc 2, bậc 3.
- Uốn nếp bậc 1
Nếp lõm Bảo Đài được hình thành sớm nhất sau khi kết thúc quá
trình tạo trầm tích chứa than trong trũng kiến tạo Bảo Đài – Yên Tử. Trục
nếp lõm kéo dài theo phương gần như đông – tây, mặt trục nghiêng về Bắc

với góc dốc từ 700 ÷ 800, độ dài theo hướng cắm của 2 cánh nếp lõm không
cân xứng, cánh Bắc ngắn hơn với góc dốc từ 200 ÷ 400, phần trung tâm của
nếp lõm không cân xứng, cánh Bắc ngắn hơn với góc dốc phổ biến từ 200 ÷
400, phần trung tâm nếp lõm 2 cánh Nam và Bắc có góc dốc thoải dần từ 00
÷ 100. Nhìn chung hai cánh của nếp uốn bậc 1 ( nếp lõm Bảo Đài ) đặc biệt
là cánh nam bị phức tạp hóa bởi nếp uốn bậc 2 và nếp uốn bậc 3. Khu mỏ
Vàng Danh nằm ở phía đông nam của cánh nam nếp lõm Bảo Đài.
- Uốn nếp bậc 2
Trên hai cánh của nếp lõm Bảo Đài có góc dốc từ 200 đến 400 phát
triển uốn nếp bậc 2 có trục nếp uốn gần như song song với trục nếp lõm
Bảo Đài. Ở cánh nam uốn nếp bậc 2 khá rõ, mặt trục của nếp uốn này cắm
về nam với góc dốc 400 đến 450, vào trung tâm nếp lõm Bảo Đài thì uốn
nếp bậc 2 không tồn tại, chủ yếu chỉ phát triển ở phần cánh của nếp lõm
Bảo Đài. Trong khu mỏ Vàng Danh, uốn nếp bậc 2 thể hiện khá rõ gồm
nếp lồi chính khá duy trì ổn định từ tuyến I đến tuyến VI, VIB và các uốn
nếp kéo theo hai bên cánh nếp lồi chính. Các uốn nếp kéo theo là những
nếp lồi thoải, dạng lược, sóng với góc dốc từ 50 đến 200. Nếp lồi chính có
mặt trục gần như vuông góc với hướng cắm cánh nam nếp lõm Bảo Đài. Vì
vậy trên các mặt tuyến thăm dò, nếp lồi chính có dạng của nếp oằn, cánh
nếp lồi chính về hướng cắm xuống trở lên dốc, trung bình từ 500 – 600 đến
700 – 800, dãn cách ngang của 2 cánh nếp oằn từ 50m đến trên 250m.
Ở phạm vi uốn nếp bậc 2 do ảnh hưởng của các uốn nếp bậc 3,
thường bị mờ đi không rõ hoặc không tồn tại, điều này được thấy khá rõ ở
tuyến VII đến tuyến XI.
- Uốn nếp bậc 3
Là uốn nếp chính trong nếp lõm Bảo Đài được hình thành muộn nhất
do biến dạng dẻo sau thời kỳ tạo than. Ở trạng thái biến dạng khi trũng
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 12

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
trầm tích Bảo Đài được nâng lên khá cao, trục ứng suất(theo E.M Anderson
1951 và Lê Như Lai 1977 ) nằm ngang theo hướng đông – tây. Vì vậy hình
thành hệ thống uốn nếp theo đường phương cánh nếp lõm Bảo Đài ( Uốn
nếp bậc 1 ) và hệ thống đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch có cùng đường
phương chủ yếu là đông bắc tây – nam hoặc gần như bắc – nam.
Trong khu mỏ Vàng Danh, uốn nếp bậc 3 gồm 4 uốn nếp chính là :
nếp lồi tây cánh Gà, nếp lõm đông cánh gà, nếp lồi tây Vàng Danh và nếp
lõm trung tâm Vàng Danh. Về đứt gãy có đứt gãy thuận F2, F3, F4, F5, F6,
F40 và F13, các đứt ngãy nghịch có F8, F10A, F10B, F11 và F12.
Các nếp lồi, nếp lõm bậc 3 được gọi là các nếp uốn hở hoặc là nếp
uốn khép kín, theo hướng cắm xuống sâu các nếp uốn này mờ dần và hết,
các nếp uốn này có đặc điểm không khép kín.
- Đặc điểm các uốn nếp
• Nếp lồi tây Cánh Gà
Trục có phương Bắc Nam gần trùng với tuyến IX dài khoảng
2000m , mặt trục nghiêng về tây với góc dốc 700 – 800, đầu trục phía bắc
chúc xuống vào trung tâm nếp lõm Bảo Đài không tồn tại. Góc dốc của 2
cánh không đối xứng, cánh phía Tây dốc hơn phía đông, độ dốc thay đổi từ
150 – 450. Trên 2 cánh có những nếp uốn kéo theo hoặc do ảnh hưởng của
đứt gãy có nếp oằn như vỉa 5 tuyến X và vỉa 8 tuyến XI.
• Nếp lõm đông Cánh Gà
Trục có phương bắc – nam, đông bắc – tây nam gần trùng với tuyến
10 và T.66B kéo dài khoảng 3000m, vào trung tâm nếp lõm Bảo Đài không
còn. Chạy dài từ phía nam khu mỏ lên đến đứt gãy F8. Mặt trục nghiêng về
phía đông. Đường bản lề chúc theo đường dốc của đá. Góc dốc lớp đá ở 2
cánh của nếp uốn rất khác nhau. Cánh phía tây có độ dốc thay đổi từ 25 đến
350, cánh phía đông có độ dốc lớn hơn, thay đổi từ 35 đến 600 , nếp lõm này

bị 2 đứt gãy cắt qua 2 cánh đó là đứt gãy F10 ở cánh tây và F40 ở cánh
đông.
• Nếp lồi Tây Vàng Danh
Trục nếp lồi chạy qua phía tây LK28 và LK128 tuyến IVB, có
phương đông bắc – tây nam. Mặt trục nghiêng về Đông, trục nếp lồi chúc
theo hướng dốc của cánh nếp lõm Bảo Đài vào trung tâm nếp lõm mờ dần
và hết ở mức cao +50m. Góc dốc 2 cánh bị uốn lượn dao động từ 25 đến
500 . Qua tuyến IVA, IVB và IVC vẫn tồn tại các nếp oằn ( uốn nếp bậc 2 ),
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
thể hiện khá rõ ở vỉa 8, giãn cách đứng của 2 cánh nếp oằn từ 150m đến
250m, với góc dốc 50 đến 900.
• Nếp lõm Trung tâm Vàng Danh
Nếp lõm Trung tâm Vàng Danh có dạng nếp võng thoải có trục kéo
dài theo hướng gần như bắc - nam khoảng 500m đến 600m. Góc dốc của 2
cánh nếp lõm dao động từ 20 đến 450, phần đáy võng của nếp lõm theo
đường phương khá rộng. Sự có mặt của nếp uốn kéo theo ở cánh đông ít
nhiều làm phức tạp hóa cấu trúc địa chất ở mức gần cao gần như nằm
ngang. Trên 2 cánh của nếp lõm có nếp uốn kéo theo dạng lượn từ +50m
đến +122m.
2.2.2. Đứt gãy
Các vỉa than ở khu mỏ Vàng Danh bị phân cắt thành nhiều khối bởi
các đứt gãy có phương kéo dài đông bắc – tây nam hoặc tây bắc – đông
nam và gần như song song với trục nếp uốn bậc 3 gồm: F13, F12, F11,
F10A, F40, F8, F7, F6, F5, F4, F3, F2 và đứt gãy phân nhánh F10B.
Ngoài các đứt gãy chính trên, khu Vàng Danh còn tồn tại nhiều đứt

gãy nhỏ với biên độ dịch chuyển các cánh chỉ vài mét, được phát hiện tại
các lò khai thác thương là những đứt gãy gian tầng, cắt qua một hoặc một
vài ba vỉa than, thuộc các đứt gãy thuận hoặc đứt gãy nghịch, ít nhiều khó
khăn cho công tác khai thác than.
- Đứt gãy F.13
Đây là đứt gãy thuận cắm về tây 2700 – 2850 góc dốc 550 – 600 kéo
dài khoảng 4000m, là ranh giới phân chia giữa mỏ than Tùng và mỏ Vàng
Danh. Đứt gãy F13 cắt qua tất cả các vỉa than từ vỉa 3 đến vỉa 8A, cự li di
chuyển từ 80 – 90m.
- Đứt gãy F.12
Là đứt gãy nghịch cắm về đông – nam (1150) góc dốc từ 500 đến 700
dài khoảng 2000m ở phía tây Cánh Gà, cự li di chuyển đứng 2 cánh từ
110m đến 150m. Đứt gãy này bắt gặp ở H.XVI7a và các lỗ khoan: LK17,
LK495. Đứt gãy F12cắt qua các vỉa than từ vỉa 2 đến vỉa 10.
- Đứt gãy F.11
Là đứt gãy có chiều dài khoảng 1000m, cắm đông nam (1150) với
góc dốc 40 – 600 được phát hiện qua các công trình lò khai thác vỉa 8. Đứt
gãy F.11 có cự li di chuyển 2 cánh thay đổi từ 20m đến 60m, ở phía nam cự
li dịch chuyển lớn hơn ở phía bắc, ở phần nông lớn hơn ở dưới sâu, về phía
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
bắc tại lò khai thác mức +250m vỉa 8 hầu như không gặp đứt gãy. Đứt gãy
F.11 cắt qua các vỉa than từ vỉa 3 đến vỉa 8A.
- Đứt gãy F.10A
Là đứt gãy nghịch có phương tây nam – đông bắc cắm đông nam
(1250) dài 2000m với góc dốc 40 ÷ 750. Cự li di chuyển đứng từ 80m đến

170m. Đứt gãy này được xác định qua hệ thống lò khai thác vỉa 8, vỉa
8A…và các LK.728, LK.830. LK.809, LK BS15…
- Đứt gãy F.10B
Là đứt gãy nghịch kéo dài khoảng 350 – 400m theo phương tây nam
– đông bắc cắm đông nam ( 1150 ) với góc dốc 40 ÷ 500. Cự li di chuyển
đứng khoảng từ 20m đến 30m. Đứt gãy được xác định tại các công trình
hào và moong khai thác lộ vỉa. Đứt gãy F.10B là nhánh của đứt gãy F.10A
và cắt qua vỉa 5 và vỉa 6.
- Đứt gãy F.8
Là đứt gãy nghịch kéo dài khoảng 2200m là ranh giới để phân chia 2
khu Vàng Danh và khu Cánh Gà. Đứt gãy F.8 cắm đông 900 đến 1000 góc
dốc từ 600 ÷ 800 , cự li di chuyển đứng từ 270m đến 500m. Đứt gãy F.8A
đã gặp ở các lỗ khoan LK.7, LK.418, LK.467… và cắt qua các vỉa than từ
vỉa 3 đến vỉa 8A.
- Đứt gãy F.6
Là đứt gãy thuận kéo dài 1000m theo phương gần như bắc – nam,
cắm về tây ( 2900 ) với góc dốc khoảng 600. Cự li di chuyển đứng từ 5m
đến 20m. Cơ sở xác định F.6 gặp tại các hào : H.52, H.53, H.81b tây Vàng
Danh, tại LK.84 ở chiều sâu 191m đá bị vò nhàu, tại các đường lò khai thác
vỉa 8 mức +260m, lò thông gió vỉa 8 mức +310m. Đứt gãy F.6 cắt qua các
vỉa than V3, V4 và V5.
- Đứt gãy F.5
Là đứt gãy thuận kéo dài khoảng 1500m theo phương tây bắc – đông
nam, cắm về tây nam (2500) với góc dốc mặt trượt thay đổi từ 550 ÷ 600 .
Cự ly di chuyển đứng ở 2 cánh thay đổi từ 10m đến 30m. Cơ sở xác định
F.5 gặp tại các hào : H.7, moong khai thác vỉa 7 tại khu vực LK.34 tuyến
IIIA. Tại các đường lò khai thác vỉa 5 mức +150m, lò khai thác vỉa 6 mức
+200m… Moong khai thác, lò, hào đề quan sát được hiện tượng đá vò
nhàu, dập vỡ. Đứt gãy F.5 cắt qua các vỉa than từ V2 đến V8A.
- Đứt gãy F.4

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Là đứt gãy thuận kéo dài khoảng 1200m theo phương tây bắc – đông
nam, cắm về đông bắc với góc dốc từ 600 – 700 . Cự li di chuyển đứng ở hai
cánh thay đổi từ 20 – 40m. Cơ sở xác định F.4 gặp tại các hào : H.82,
LK.471 chiều sâu 220m. Tại các đường lò khai thác vỉa 8 mức +150m,
+180m, +220m, +227m và máng cào thượng mức +248m, đã gặp đứt gãy
F.4 cắt qua vỉa than từ vỉa 3 đến vỉa 7.
- Đứt gãy F.3
Là đứt gãy thuận kéo dài khoảng 1200m theo phương đông bắc – tây
nam, cắm về tây bắc (2900) với góc dốc từ 600 – 700. Cự li di chuyển đứng
ở 2 cánh thay đổi từ 20m đến 70m. Cơ sở xác định F.3 gặp tại các hào:
H.II6, H.G54, H. 85c, H.85d. Tại L.409 chiều sâu 130m, LK.471 chiều sâu
220m, tại những nơi này đá bị ép nén, có nhiều mạch thạch anh nhỏ xuyên
cắt. Tại các đường lò khai thác xuyên vỉa ở mức +122m từ Vàng Danh sang
Uông Thượng gặp F.3 ở đoạn giữa LK.707 – T.IB và LK.408 T.IA. Các
đường lò khai thác vỉa 7 về phía đông ở mức cao +353m, +347m khi gặp
F.3 đá vây quanh và vỉa có thế nằm không ổn định. Đứt gãy F3 cắt qua các
vỉa than từ V3 đến V8A.
- Đứt gãy F.2
Là đứt gãy thuận kéo dài khoảng 1000m thương phương đông bắc –
tây nam, cắm về đông nam (1150) vớ góc dốc từ 600 ÷ 750. Cự li di chuyển
đứng ở 2 cánh từ 10 đến 15m. Cơ sở xác định F.2 gặp tại các hào : H.G59.
Tại LK.703 – T.Ic có mặt trượt, đá bị nhàu nát, có nhiều mạch thạch anh
nhỏ xuyên cắt. Đứt gãy F2 cắt qua các vỉa than từ V4 đến V8.
- Đứt gãy F.40

Là đứt gãy thuận kéo dài khoảng 1400m theo phương đông bắc – tây
nam, cắm về đông nam (1500) với góc dốc 600 – 650 cự li di chuyển đứng từ
10m đến 30m, dịch chuyển ngang từ 10m đến 20m. Cơ sở để xác định F.40
quan sát thấy ở các mức cao +258m, +300m, +340m và các LK.40, LK.9,
LK.810… đã gặp đứt gãy F.40 qua dấu hiệu vỉa than bị chặn không còn
nhiều mặt trượt, thế nằm đá không ổn định.
2.3. Đặc điểm các vỉa than
Khu mỏ than Vàng Danh có từ 7 đến 12 vỉa than có giá trị công
nghiệp và không có giá trị công nghiệp, vỉa than được phân bố trên các tập
1, tập 2 và tập 3 của phụ hệ tầng Hòn Gai giữa. Tập 1và tập 3có các vỉa
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
than mỏng không ổn định hầu hết đạt chiều dày công nghiệp. Đặc tính các
vỉa than có giá trị công nghiệp từ vỉa 4 đến vỉa 8a như sau :
2.3.1. Vỉa than 4 (V4)
Là vỉa than có giá trị công nghiệp nằm thấp nhất, cách vỉa 3 khoảng
42m, qua tài liệu thu thập được ở 34 công trình trên mặt và 176LK cho
thấy:
Vỉa 4 có chiều dày không ổn định, biến đổi từ 0.33m (LK.849 –
T.VIIIB) đến 12,62m (LK.50 – T.VII). Chiều dày trung bình 3,63m. Thuộc
loại vỉa có chiều dày trung bình. Trong vỉa 4 có một phần loại vỉa có chiều
dày mỏng và một phần thuộc loại vỉa này, về mức độ biến đổi xếp vào loại
tương đối ổn định với hệ số biến thiên V = 57,62%.
Đặc điểm cấu tạo : Vỉa 4 thuộc loại vỉa có cấu tạo rất phức tạp gồm
từ 2 đến 14 lớp than và từ 1 đến 13 lớp kẹp, phổ biến từ 2 đến 8 lớp kẹp.
Các lớp đá kẹp chiều dày không lớn thay đổi từ : 0,03m đến 1,00m cá biệt

đến 2m, như ở 1 số khu vực tuyến VI Cánh Gà, khu vực tuyến IIIC đến IIIA
ở tây Vàng Danh. Thành phần đá kẹp chủ yếu là sét kết, ít trường hợp là
bột kết.
Chất lượng : Than vỉa 4 chủ yếu là than cứng ánh kim, ít hơn là than
cám ánh mờ. Một điều lưu ý than ở phần trụ của vỉa 4 thường chứ nhiều
pyrit đồng sinh, kết quả khi phân tích mẫu độ tro lớn. Độ tro biến động
trong khoảng từ 4,38m ÷ 39,83% trung bình khoảng 20,35%. Độ tro biến
đổi thuộc loại tương đối đồng đều với hệ số biến đổi VA= 39,87%.
Đặc điểm vách trụ : vách trụ của vỉa 4 hầu hết là sét kết, ít hơn là bột
kết, ít trường hợp là cát kết. Nhìn chung vách vỉa 4 tương đối ổn định, dễ
phá hủy khi khai thác hầm lò.
2.3.2. Vỉa than 5 (V5)
Qua tài liệu thu thập ở 35 công trình trên mặt và 216 LK cho thấy :
Vỉa 5 có chiều dày không ổn định, biến đổi từ 0.65m (LK.426 – T66)
đến 30,14m (LK.804 – T.IIIC). Chiều dày trung bình 5,59m. Thuộc loại vỉa
tương đối ổn định với hệ số biến đổi Vm = 74,22%.
Quy luật biến đổi : trên bình đồ đồng chiều dày cho thấy vỉa 5 có
chiều dày giảm dần từ tây sang đông, vỉa than thuộc loại vỉa dày. Dụa vào

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
đường đẳng trị chiều dày vỉa 5 được chia làm 2 phần có đặc điểm khác
nhau:
• Phần phía tây gồm khối 1 và khối 2 Cánh Gà, vỉa có chiều
dày lớn, các đường đẳng trị kém điều hòa.
• Phần trung tâm và phần phía đông. Diện tích vỉa thuộc loại

tương đối ổn định chỉ xuất hiện diện tích nhỏ.
Đặc điểm cấu tạo: Là vỉa có cấu tạo rất phức tạp có từ 1 đến 30 phân
vỉa phổ biến từ 5 đến 10 phân vỉa.
Trong vỉa có từ 1 đến 28 lớp kẹp, phổ biến từ 2 đến 16 lớp kẹp. Hầu
hết các lớp kẹp là sét kết, chiều dày thay đổi từ : 0,10 ÷ 3,00m. Nhìn trên
cột địa tầng chiều dày vỉa 5 ta có thể thấy chiều dày đá kẹp tăng dần từ tây
sang đông. Ở khu Vàng Danh căn cứ vào tính duy trì và chiều dày lớp kẹp
có thể tách vỉa 5 thành 3 chùm phân vỉa : vách, giữa và trụ cách nhau bởi
chiều dày kẹp thay đổi từ 0,01m đến 3m. Việc khoanh định diện tích của
từng chùm phân vỉa không có cơ sở đầy đủ để tách riêng khi tính trữ lượng
than vỉa 5.
Chất lượng than: chùm phân vỉa vách thường từ 2m đến 3,5m có
đặc điểm là than cứng, ánh kim phân lớp dày. Độ tro thấp từ 7% đến 15%.
Các lớp than giữa và trụ thường phân lớp mỏng đến trung bình, nhiều chỗ
phân phiến mỏng.
Đặc điểm đá vách trụ: vách của vỉa 5 chủ yếu là bột kết, ít hơn là sét
kết đá rất chắc khó phá hủy. Đá trụ trụ chủ yếu là sét kết ít hơn là bột kết
khá ổn định.
2.3.3. Vỉa than 6 (V6)
Qua tài liệu thu thập ở 43 công trình trên mặt và 226 LK cho thấy :
Vỉa 6 có chiều dày không ổn định, biến đổi từ 0.55m đến 19.61m.
Chiều dày trung bình 3.47 đến 3.06m. Thuộc lại vỉa tương đối ổn định với
hệ số biến đổi Vm = 50,24%.
Trên bình đồ đồng chiều dày : vỉa than có chiều dày thuộc vỉa này là
chủ yếu, khác với vỉa 4 và vỉa 5,vỉa 6 có chiều dày khá dày ở Cánh Gà
giảm dần về trung tâm Vàng Danh, rồi lại tăng dần chiều dày cục bộ ở phía
Đông. Dựa vào đặc điểm đồng chiều dày có thể chia vỉa 6 thành thành 2
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 18

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
phần phía tây và phía đông. Phần phía tây chiếm phần lớn của phân khu
Cánh Gà, các đường chiều dày kém điều hòa đột biến. Phần phía đông chủ
yếu là diện tích trung tâm Vàng Danh có đường đồng đẳng chiều dày tương
đối điều hòa. Riêng khu vực phía bắc tuyến thăm dò chiều dày vỉa có sự
biến đổi đột xuất khác với vỉa 4 và vỉa 5.
Đặc điểm cấu tạo : trong vỉa có chứa từ 1 đến 11 lớp kẹp. Hầu hết
các lớp kẹp là sét kết chiều dày thay đổi từ : 0.01 ÷ 1.54m, chiều dày đá
kẹp và số lớp đá kẹp tăng dần từ tây sang đông.
Chất lượng than : chủ yếu là than cứng ánh kim phân lớp dày và
trung bình, một số nơi là than cám và than cứng vụn.
Độ tro thay đổi từ 2,38 ÷ 39,11% trung bình 17,08%. Độ biến đổi về
độ tro tương đối đồng đều với hệ số biến thiên VA = 45,77%. Dọc theo đầu
lộ vỉa trên toàn khu mỏ than đều bị phong hóa xuống sâu từ : 5 ÷ 10m.
Những nơi địa hình cao mức độ phong hóa còn sâu hơn từ 25 ÷ 30m. Tại
khu vực LK.33 tuyến IIIB chiều sâu phong hóa tới 70m.
Đặc điểm vách trụ : vách trụ của vỉa 6 hầu hết là sét kết khá ổn định,
có chứa hóa đá thực vật bảo tồn tốt.
2.3.4. Vỉa than 7
Khu mỏ Vàng Danh vỉa 7 tồn tại dưới dạng một vỉa theo đường
phương từ Cánh Gà sang Vàng Danh đến giữa tuyến IA và tuyến I thì có
dạng tách vỉa thành 3 vỉa, các phân vỉa cách nhau từ : 20 ÷ 40m. Từ lộ vỉa
theo hướng cắm đến phạm vi mặt cắt tuyến CC giáp biên với Đồng Vông
thì 3 phân vỉa lại chập làm một.
Qua tài liệu thu thập ở 34 công trình trên mặt và 226 LK cho thấy :
Vỉa 7 có chiều dày không ổn định, biến đổi từ 0.38m đến 38,72m. Chiều
dày trung bình 7,28m đến 7,52m. Thuộc loại vỉa dày, có khoảng 20% diện
tích thuộc loại vỉa đặc biệt dày và chiều dày trung bình.

Đặc điểm cấu tạo vỉa : Vỉa 7 có từ 1 đến 20 lớp than, chiều dày các
lớp không ổn định. Trong vỉa có chứa từ 1 đến 18 lớp đá kẹp, chiều dày đá
kẹp từ 0,01m đến 2,17m. Số lượng lớp đá kẹp trong vỉa cũng có quy luật
giảm dần từ tây sang đông. Thành phần đá kẹp chủ yếu là sét kết.
Chất lượng than : Vỉa 7 có mực độ phức tạp và chiều dày gần giống
với vỉa 5 nhưng về chất lượng có nét đặc trưng riêng. Từ vách đến trụ chất
lượng các lớp than trong vỉa tương đối đồng đều. THường là than cứng ánh
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
kim phân lớp từ mỏng, trung bình đến dày. Độ tro thay đổi từ 5,08 ÷
33,24% trung bình 13,21%. Độ tro biến hóa thuộc loại không đồng đều với
hệ số biến thiên VA = 61,41%. Trong vỉa có 75% điểm thăm dò than có
chất lượng tốt. Chất lượn than có quy luật tốt dần từ Tây sang Đông.
Phần lộ vỉa khá phổ biến hiện tượng phong hóa trung bình từ : 5÷
10m theo đường hướng dốc của vỉa. Cá biệt có nơi phong hóa xuống sâu 20
÷ 30m.
Đặc điểm đá vách trụ : Chủ yếu là cát kết, ít hơn là bột kết, một số
điểm là cát kết, thuộc loại vỉa có đá vách, trụ rắn chắc. Cần lưu ý tầng trên
vỉa 7 có lớp hạt thô rất dày từ : 60 ÷ 70m nên khả năng tăng trữ lượng nước
ngầm lớn. Nếu rơi vào vị trí nếp lõm cục bộ, sát vách lại là sét kết chắn
nước thì trường hợp này nước có áp lực rất nguy hiểm cho quá trình khai
thác hầm lò.
2.3.5. Vỉa than 8
Qua tài liệu thu thập ở 41 công trình trên mặt và 184 LK cho thấy :
Lộ vỉa 8 phân bố trên toàn bộ khu vực mỏ theo đường phương và
hướng dốc. Cũng như vỉa 7, vỉa 8 có hiện tượng phân nhánh, tách chập vỉa

khá phức tạp. Suốt từ Cánh Gà đến Tây Vàng Danh vỉa 8 tồn tại dưới dạng
2 vỉa : vỉa 8 và vỉa 8a. Phần trung tâm Vàng Danh từ tuyến IIIC và IIIA vỉa 8
và 8 a chập làm một.
Đặc điểm chiều dày : vỉa 8 là vỉa có chiều dày trung bình biến đổi từ
0,34m đến 13,82m. Chiều dày trung bình từ : 1 dến 7 lớp kẹp. Đá kẹp chủ
yếu là sét kết, chiều dày các lớp kẹp lên đến 4,02m.
Đặc điểm cấu tạo vỉa :Vỉa có cấu tạo phức tạp thường có từ : 1 đến
14 lớp than, trung bình có từ : 1 đến 8 lớp. Trong vỉa có chứa từ : 1 đến 12
lớp kẹp, trung bình từ 1 đến 7 lớp kẹp. Đá kẹp chủ yếu là sét kết, chiều dày
các lớp đá kẹp thay đổi từ : 0,03m đến 2,3m. Đột biến ở LK.700 –T.ID
chiều dày lớ đá kẹp lên đến 4,02m
Chất lượng than : vỉa 8 thuộc loại than Antraxit ánh kim, ánh mờ tồn
tại dưới dạng than cứng và than cám. Độ tro thay đổi từ 2,98 ÷ 35,88%,
trung bình từ 13,58%. Độ tro biến hóa thuộc loại không đồng đều với hệ số
biến thiên VA = 62,76%. Trong vỉa có khoảng 20% điểm công trình thằm
dò có chất lượng than rất tốt và 75% điểm thăm dò có chất lượng than tốt.

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đây là vỉa có khả năng thu hồi than xuất khẩu thứ hạng cao, cần lưu ý thăm
dò và khai thác.
Đặc điểm vách trụ: chủ yếu là bột kết, ít hơn là sét kết và cát kết. Đá
thuộc loại rắn chắc.
Vỉa than 8a : vỉa phân bố trên diện tích của Cánh Gà đến Tây Vàng
Danh. Đặc điểm chiều dày : thuộc vỉa có chiều dày trung bình thay đổi từ
0,35m đến 11,15m. Chiều dày trung bình từ 2,75m đến 2,85m.

Đặc điểm cấu tạo : thuộc loại vỉa có cấu tạo phức tạp, vỉa từ 1 ÷ 7
lớp đá kẹp chiều dày thay đổi từ : 0,01m ÷ 0,93m cá biệt có chỗ đá kẹp dày
1,95m chủ yếu là sét kết.
Chất lượng than: dọc lộ vỉa 8a than đều bị phong hóa, theo hướng
cắm của vỉa thường từ : 10 ÷ 20m, có chỗ tới 50m. Than vỉa 8a chủ yếu là
than cứng, ánh kim, cấu tạo phân lớp mỏng đến dày.
2.4. Các Đặc Điểm Địa Chất Gây Ảnh Hưởng Đến Lỗ Khoan
2.4.1. Đất đá nứt nẻ, bở rời liên kết yếu
Đặc trưng cho loại đất đá này là tầng bãi thải, than cám ( ngoài ra
than cám còn làm cho độ nhớt của dung dịch tăng cao dễ gây kẹt mút bộ
dụng cụ, tổn hao năng lượng bơm dung dịch và công suất quay cột cần
khoan ). Tầng sạn kết và các lớp kẹp vỉa than bị phong hóa mạnh thì
thường bị nứt nẻ từ trung bình đến mạnh.
Do đất đá liên kết yếu, chứa nhiều khe nứt và lỗ hổng, đất đá không
đồng nhất nên khoan qua các tầng này thường gặp các hiện tượng sau:
• Mất nước từ ít đến nghiêm trọng
• Sập lở thành lỗ khoan
• Đá chìa, đá nhô
• Rơi mẫu
2.4.2. Đất đá dễ trương nở
Đặc trưng cho tính chất này là tầng sét và sét than. Tính trương nở
khi gặp nước của các tầng sét và sét than là nguyên nhân trực tiếp gây kẹt
mút bộ dụng cụ, làm tăng momen quay của cột cần khoan ( đặc biệt trong
công nhệ khoan ống mẫu luồn, khoảng cách giữa cần khoan và thành lỗ
khoan là 2 ÷ 3m. Hiện tượng kẹt mút còn là nguyên nhân gián tiếp dẫn đến
hiện tượng lắng đọng mùn khoan khi không tuần hoàn được dòng dung
KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
dịch, gây quá tải cho động cơ… để rồi gây ra sự cố kẹt bộ dụng cụ, đứt gãy
cần khoan. Cho nên người thợ khoan cần có phương án khắc phục cứu
chữa kịp thời để tránh hiện tượng này kéo dài kéo theo sự cố khác, nhiều
khi phải hủy bỏ lỗ khoan.
2.4.3. Đất đá mài mòn
Trong phương án thi công lỗ khoan VD15 các tầng đất đá đều có tình
mài mòn, trong đó tầng cát kết có tính mài mòn cao nhất.
Khoan qua các tầng đất đá có tính mài mòn thì bộ dụng cụ khoan bị
hao mòn nhanh đặc biệt là lưỡi khoan gây thiệt hại về vật tư và làm giảm
tốc độ cơ học khoan. Cho nên cần lựa chọn lưỡi khoan và cần có chế độ
khoan hợp lý.
2.4.4. Đứt gãy phân bố sâu, lò cũ.
Các đứt gãy, lò cũ dưới sâu thường khó được nhận biết, đất đá bị vò
nhàu, mặt trượt…gây gián đoạn quá trình khoan. Kỹ sư hoặc tổ trưởng
công trường cần theo dõi chặt chẽ cột địa tầng dự kiến và tài liệu các lỗ
khoan lân cận để sớm nhận biết và có phương án phòng ngừa.

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CẤU TRÚC LỖ KHOAN
3.1. Cơ sở lựa chọn và tính toán cấu trúc lỗ khoan
3.1.1. Dựa vào mục đích – yêu cầu của lỗ khoan
Thiết kế cấu trúc lỗ khoan tuân theo nguyên tắc : từ dưới lên trên, từ
trong ra ngoài. Đường kính trong cùng của lỗ khoan phụ thuộc vào đường

kính mẫu và kích thước của thiết bi đo địa vật lý, quan trắc thủy văn.
Để đạt được tỷ lệ mẫu yêu cầu, ta sử dụng các dụng cụ lấy mẫu hợp
lý như : ống mẫu luồn, ống mẫu nòng đô hay nòng đơn. Do vậy, đường
kính lỗ khoan còn phụ thuộc sự lựa chọn ống mẫu hay tỷ lệ mẫu yêu cầu.
Xét về lợi ích kinh tế, đường kính lỗ khoan càng nhỏ càng tốt. Khoan
kim cương có thể khoan được lỗ khoan đường kính 59mm, 46mm. Nhưng
do bị giới hạn bởi kích thước của dụng cụ địa vật lý lỗ khoan cũng như
trình độ phân tích mẫu lõi nên buộc phải khoan với đường kính ko nhỏ hơn
76mm.
Việc xác định đường kính cuối cùng của lỗ khoan cần kết hợp chặt
chẽ từ nhiều yếu tố. Đây là cơ sở đầu tiên để lực chọn cấu trúc lỗ khaon.
3.1.2. Yếu tố địa chất
Các điều kiện địa chất có ảnh hưởng lớn nhất đến số cấp đường kính
lỗ khoan. Mỗi khi có phức tạp địa chất mà không thể khắc phục được thì
phải chống ống và hạ cấp đường kính. Do đó cần phân tích đánh giá kỹ
lưỡng yếu tố địa chất để có thể có biện pháp khắc phục phức tạp, sự cố,
đồng thời đưa ra quyết định lựa chọn cấu trúc lỗ khoan hợp lí. Do vậy đây
là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới số lượng cấp đường kính và đường
kính lỗ khoan.
3.1.3. Yếu tố kỹ thuật công nghệ
Đường kính lỗ khoan phụ thuộc vào chủng loại máy móc thiết bị
khoan. Phụ thuộc vào trang thiết bị của công ty, xí nghiệp.
Với máy móc thiết bị khoan tốt, công nghệ khoan hiện đại. Khắc
phục hạn chế được nhiều hiện tượng phức tạp. Khi đó cấp đường kính cũng
ít đi, cấu trúc lỗ khoan sẽ đơn giản hơn.

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 23

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3.1.4. Yếu tố kinh tế
Đây là yếu tố xuyên suốt quá trình thiết kế thi công lõ khoan. Một
cấu trúc lỗ khoan vừa phải tiết kiệm tối đa ống chống, vật liệu phá hủy đất
đá, thời gian thi công, lại vừa đảm bảo yếu tố kỹ thuật. Do vậy lỗ khoan
cần phải có cấu trúc đơn giản nhất có có thể. Đây là yếu tố khách quan đòi
hỏi người thiết kế phải quán triệt trong mọi khâu thiết kế.
3.1.5. Yếu tố an toàn
Lỗ khoan là công trình tốn kém, việc cứu chữa sự cố hay phải hủy bỏ
lỗ khoan gây thiệt hại lớn về kinh tế. Cho nên ngoài những biện pháp khắc
phục những phức tạp còn cần có 1 cấp đường kính dự phòng để đề phòng
trường hợp xấu nhất có thể xảy ra.
3.2. Cấu trúc lỗ khoan
Khoảng khoan 0 ÷ 11m : Đây là khoảng khoan qua tầng đất phủ kém
ổn định, dễ gây sập lỡ trong quá trình khoan. Tầng phủ không yêu cầu lấy
mẫu do đó em lựa chọn sử dụng choong` khoan Φ151 phá toàn đáy khoan
hết 10m tầng phủ và khoan tiếp 1m vào tầng cuội kết cứng vững tiếp theo.
Sau đó chống ống định hướng vào tầng cuội kết với ống chống Φ146, trám
xi măng đế ống chống. Bên trên có dụng cụ kẹp cần.
Khoảng khoan 11m ÷ 94m : Dựa trên các tài liệu lỗ khoan trước tại
cùng khu vực, lỗ khoan VD15 có thể sẽ khoan qua tầng khai thác cũ, sập lở
mạnh. Do đó cần phải được quan tâm và công tác chống ống được đưa vào
nhằm đảm bảo cho quá trình khoan. Nếu không thể xử lí bằng dung dịch
sét chất lượng tốt thì áp dụng chế độ khoan doa, mở rộng đường kính từ
Φ76 đến Φ93 rồi chống ống Φ90.
Khoảng khoan 94m ÷ 775m : Đất đá ổn định, ít nứt nẻ khoan bằng
lưỡi khoan NQ với nhằm giảm chi phí cho quá trình khoan và hạn chế cong
xiên lỗ khoan.

KHOAN THĂM DÒ – KHẢO SÁT K56

Page 24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

100

Độ dày
(m)
Cột đòa
tầng

Độ Sâu
(m)

Thước tỷ
lệ

Cấu Trúc Lỗ Khoan
10

10

Đất phủ màu vàng

84

74

Cuội kết hạt trung, hạt thô, lẫn
răm, màu xám vàng

89

5

vùng khai thác cũ, sập lở mạnh

160

71

Sét kết màu xám đen, hạt mòn,
đá rắn chắc.

223

63

Cát kết màu xám đen, hạt mòn,
cấu tạo phân lớp dày.

365

142

Sét kết màu xám đen, hạt mòn,
cấu tạo phân lớp mỏng.

366.5

1.5

Than cứng màu đen, ánh kim

406.2

39.7

Sét kết màu xám đen, hạt mòn,
cấu tạo phân lớp mỏng, nứt nẻ.

439

32.8

455

16

200

300

400

65

500
520
529

600

580
625
632

700

705
715
775

800

Mô tả đòa chất

Bột kết hạt vừa, màu xám đen,
cấu tạo phân lớp dày, rắn chắc.
Than cứng màu đen, ánh kim
Bột kết hạt vừa, màu xám đen,
cấu tạo phân lớp dày, đá rắn
chắc.

Than cứng màu đen, ánh kim
Bột kết màu xám đen, hạt mòn,
51

cấu tạo phân lớp dày, đá rắn
chắc.
Cát kết màu xám đen, hạt mòn,
45
cấu tạo phân lớp dày, đá rắn
chắc.
Than cứng màu đen, ánh kim
7
Bột kết màu xám đen, hạt mòn,
73
cấu tạo phân lớp dày, đá rắn
chắc.
Than cứng màu đen, ánh kim
10
Cát kết màu xám đen, hạt mòn,
60
cấu tạo phân lớp dày, đá rắn
chắc.
Lỗ khoan kết thúc ở độ sâu 775m
9

Hình 3.1. Cấu trúc lỗ khoan VD15
KHOAN THĂM DỊ – KHẢO SÁT K56

Page 25

Cấu trúc lỗ
khoan
Ø153
Ø146

Ø90

Ø76