Thiết kế mở vỉa và khai thác cho trung tâm từ mức ± 0 đến mức 300 công ty than Mông Dương đảm bảo công suất 1500000 tấnnăm.

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
=======***=======
Quyết định
V/v giao đề tài thiết kế tốt nghiệp
Theo đề nghị của cán bộ hướng dẫn, bộ môn Khai thác Hầm lò quyết định giao
đề tài tốt nghiệp cho:

Sinh viên: Nguyễn Xuân Lê
Lớp: Khai thác G – K56

Hệ: Đại học chính quy

Đề tài thiết kế tốt nghiệp
Phần chung:
Thiết kế mở vỉa và khai thác cho trung tâm từ mức ± 0 đến mức -300 công ty than
Mông Dương đảm bảo công suất 1500000 tấn/năm.
Phần chuyên đề:
Lựa chọn công nghệ khai thác hợp lí cho vỉa G(9) khu trung tâm công ty than
Mông Dương.
Ngày giao đề tài:Ngày ….. tháng….. năm 2015.
Ngày bảo vệ:Ngày ….tháng ….năm 2015

Hà Nội, ngày .......... tháng ....... năm 2016
Cán bộ hướng dẫn

Ths.Nguyễn Văn Quang

Bộ môn khai thác hầm lò

PGS.TS. Đặng Vũ Chí

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU..........................................................................................................................................3
CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT KHU MỎ......................................................................4
I.1. Địa lí tự nhiên.......................................................................................................................4
I.1.1. Địa lí vùng mỏ, khu vực thiết kế, sông ngòi, đồi núi, hệ thống giao thông vận tải,
nguồn năng lượng và nước sinh hoạt.....................................................................................4
I.1.2. Tình hình dân cư, kinh tế, chính trị khu mỏ................................................................5
I.1.3. Điều kiện khí hậu...........................................................................................................5
I.1.4. Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ......................................................................5
I.2.2. Cấu tạo các vỉa than......................................................................................................8
I.2.3. Phẩm chất than............................................................................................................10
I.1.. Giới hạn khu vực thiết kế..................................................................................................18
I.3.2. Tuổi mỏ.........................................................................................................................19
II.4. Chế độ làm việc của mỏ....................................................................................................19
II.4.1. Bộ phận lao động trực tiếp........................................................................................19
II.4.2.Bộ phận lao động gián tiếp.........................................................................................20
II.5. Phân chia ruộng mỏ..........................................................................................................20
II.6. Mở vỉa................................................................................................................................21
II.6.1. Khái quát chung.........................................................................................................21
II.6.2. Đề xuất các phương án mở vỉa..................................................................................21
II.6.3. Trình bày các phương án mở vỉa..............................................................................21
II.6.5. So sánh kinh tế giữa các phương án mở vỉa.............................................................29
II.6.6. Kết luận.......................................................................................................................33
II.7. Thiết kế thi công đào lò mở vỉa........................................................................................33
II.7.1. Chọn hình dạng tiết diện lò và vật liệu chống lò......................................................33
II.7.4. Lập hộ chiếu khoan nổ mìn.......................................................................................39
II.7.5 Khối lượng công việc...................................................................................................42
II.7.6 Biểu đồ tổ chức chu kì.................................................................................................44

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây ngành than ngày càng được khẳng định tầm
quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Không chỉ là nguyên liệu cung cấp cho các
ngành công nghiệp mà còn được xuất khẩu đem lại nguồn lợi nhuận lớn cho đất nước,
than còn là nguồn chất đốt phục vụ cho sinh hoạt đời sống của nhân dân. Đời sống của
cán bộ công nhân viên trong ngành than ngày càng được nâng cao.
Thấy rõ được tầm quan trọng của ngành than, trong những năm qua nhất là khi
đổi mới, Đảng và nhà nước đã quan tâm và đầu tư rất nhiều cả về vốn, công nghệ và
nhân lực để phát triển ngành than sao cho hiệu quả sản xuất là lớn nhất.
Bản thân em là một sinh viên đang theo học ngành Khai thác mỏ hầm lò của
Trường đại học mỏ địa chất. Sau khi trải qua quá trình học tập trong trường và thực
tập tốt nghiệp. Nay đã kết thúc khóa học và được giao đề tài đồ án tốt nghiệp:
PHẦN CHUNG: Thiết kế mở vỉa và khai thác cho trung tâm từ mức ± 0 đến mức
-300 công ty than Mông Dương đảm bảo công suất 1500000 tấn/năm.
PHẦN CHUYÊN ĐỀ: Lựa chọn công nghệ khai thác hợp lí cho vỉa G(9) khu trung
tâm công ty than Mông Dương.
Đồ án này là tổng hợp được những kiến thức cơ bản khi học tập nghiên cứu tại trường
và những vấn đề trong quá trình thực tập mà em đã thu thập được. Trong quá trình làm đồ
án em đã cố gắng tìm hiểu, nghiên cứu, kết hợp giữa lý thuyết đã học và ngoài thực tiễn,
cùng sự giúp đỡ rất tận tình của thầy trực tiếp hướng dẫn Th.s Nguyễn Văn Quang, em đã
hoàn thành đồ án này.
Do khả năng của bản thân và thời gian có hạn nên đồ án không tránh khỏi
thiếu sót. Em rất mong được sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy bộ môn và các ý kiến
đóng góp của các bạn đồng nghiệp để em hoàn thành đồ án được tốt hơn cũng như
nâng cao được kiến thức phục vụ cho công việc sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội,ngày 6 tháng 6 năm 2016
Sinh viên

Nguyễn Xuân Lê


CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA
CHẤT KHU MỎ
I.1. Địa lí tự nhiên
I.1.1. Địa lí vùng mỏ, khu vực thiết kế, sông ngòi, đồi núi, hệ thống giao thông
vận tải, nguồn năng lượng và nước sinh hoạt.
a. Địa lí vùng mỏ
- Khu mỏ than Mông Dương cách thành phố Cẩm Phả khoảng 10 km về phía
Đông - Đông Bắc Cẩm Phả, thuộc phường Mông Dương, thành phố Cẩm Phả, tỉnh
Quảng Ninh.
- Giới hạn bởi toạ độ:
X: 28 255 ÷ 30 476
Y: 428 500 ÷ 432 950
- Ranh giới địa chất:
+ Phía Bắc: Giới hạn đứt gãy Mông Dương.
+ Phía Tây: Giới hạn bởi đứt gãy F.G và ranh giới cấp phép QĐ 2760/GPBTNMT.
+ Phía Đông: Theo ranh giới TDTM 1966 và đứt gãy Mông Dương.
+ Phía Nam: Giới hạn bởi đứt gãy F.QL và ranh giới cấp phép QĐ
2760/GPBTNMT.
b. Sông ngòi
- Nước sông: Sông Mông Dương nằm ở phía Bắc khu mỏ có chiều dài khoảng 7
km, bắt nguồn từ phía Tây Bắc khu thăm dò nước chảy theo hướng Tây Đông rồi đổ
ra biển.. Lòng sông ở khu vực thăm dò rộng 30 -:- 50m, khá bằng phẳng, đáy dòng
chảy được lắng đọng các vật liệu cát, cuội sỏi, đôi khi có lẫn các hòn tảng. Sông Mông
Dương có lưu vực khá rộng lớn.
- Nước suối: Hệ thống suối bắt nguồn từ sườn Bắc của dãy núi phía Nam khu mỏ
chảy theo hướng Bắc đổ ra sông Mông Dương gồm các suối Vũ Môn, suối Mông
Dương, đây là các suối lòng hẹp, dốc, có nước chảy quanh năm, về mùa khô lưu

lượng thay đổi từ 10 đến 100 l/s, về mùa mưa lưu lượng đổi từ 100 đến 500l/s, chủ
yếu là do nước mưa cung cấp.
c. Địa hình
Địa hình khu mỏ Mông Dương là các đồi núi thấp, điểm cao nhất của địa hình
ở khu trung tâm có độ cao +165m và điểm thấp nhất là lòng sông Mông Dương. Tuy
nhiên những năm gần đây các đầu lộ vỉa được tiến hành khai thác nên làm bề mặt địa
hình nhiều chỗ lồi lõm do các mong khai thác để lại.
d. Hệ thống giao thông vận tải
Mỏ than Mông Dương có hệ thống giao thông rất thuận lợi. Dọc phía trung tâm
khu thăm dò có đường quốc lộ 18A, sân công nghiệp khu mỏ nằm sát với quốc lộ 18A
và tuyến đường sắt Cửa Ông- Mông Dương.
I.1.2. Tình hình dân cư, kinh tế, chính trị khu mỏ
Do địa hình đồi núi và xa trung tâm thành phố Cẩm Phả nên dân cư xung quanh mỏ
còn thưa thớt và phân bố không đều. thành phần chủ yếu là công nhân mỏ, còn lại là cán
bộ và một số gia đình buôn bán nhỏ.
Nhìn chung nền kinh tế khu mỏ phát triển ổn định, phồn thịnh và đời sống của
người dân được đảm bảo.
Tình hình an ninh trật tự trong khu vực tương đối ổn định.
I.1.3. Điều kiện khí hậu
Khu Mông Dương nói riêng, thành phố Cẩm Phả nói chung nằm trong vùng khí
hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm chia thành 2 mùa rõ rệt.
+ Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10.
+ Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.
Nhiệt độ không khí hàng năm cao nhất vào tháng 6 đến tháng 8. Nhiệt độ thấp
nhất vào tháng 1 và tháng 2.
I.1.4. Quá trình thăm dò và khai thác khu mỏ.
a. Lịch sử công tác nghiên cứu địa hình địa chất và thăm dò
-Năm 1960 -:- 1962 Qua thăm dò sơ bộ tìm ra được 08 vỉa than cho trữ lượng

khai thác là : Y2 ; Y1 ; I ; II ; H ; G ; K ; L từ lộ vỉa xuống mức – 350 m.
-Năm 1966.Khoan thăm dò lại và tính trừ lượng của 08 vỉa than Y 2 (13B) ; Y1
(13A) ; I(12) ; Ha(10a) ; G(9) ; K(8) từ lộ vỉa tới mức – 350 m.


-Năm 1982 Thành lập báo cáo thăm dò bổ xung và tính trừ lượng 08 vỉa than từ
vỉa K(8) đến vỉa Y2-13B tới mức – 97,5.
-Năm 1995 Thành lập báo cáo địa chất tổng hợp và tính trữ lượng khoáng sàng
than Mông Dương . Trữ lượng tính đến mức -250 cho 08 vỉa than từ vỉa K 8 đến vỉa Y213B

.
-Năm 1996 Tại mỏ than Mông Dương đã đầu tư hơn 180 lỗ khoan địa chất với

khoảng 34.000 mét khoan và khối lượng hòa thăm dò trên 5000 m3.
-Từ năm 1997-:-2000 Tại mỏ than Mông Dương đã đầu tư bổ sung 09 lỗ khoan
thăm dò phục vụ cho khai thác mức –250 với tổng chiều dài 1661m khoan.
b.Công tác kiến thiết và khai thác mỏ
Công ty than Mông Dương được xây dựng từ năm 1965. Theo thiết kế của Liên
Xô cũ với công suất là 900.000 T/năm. Được mở vỉa bằng hai giếng đứng
trung tâm của khoáng sàng.
-Năm 1982 mỏ chính thức đi vào hoạt động với sản lượng 273.000T/năm.
-Năm 2003 sản lượng đạt 600.000T/năm
-Năm 2004 sản lượng đạt 1.000.000T/năm trong đó hầm lò đạt700.000T/năm.
-Năm 2005 sản lượng toàn mỏ 1.300.000T/năm.Trong đó hầm lò đạt
1.000.000T/năm.
- Từ năm 2006 Công ty CP Tư vấn Đầu tư mỏ và Công nghiệp - Vinacomin đã
lập dự án đầu tư khai thác mỏ Mông Dương giai đoạn 2 đến mức -250m và mức
-550m cho những năm tiếp theo.
I.2. Điều kiện địa chất
I.2.1. Cấu tạo địa chất vùng mỏ.

a. Địa tầng
Đặc điểm địa tầng khu mỏ than Mông Dương chủ yếu là các đá trầm tích và các
vỉa than có giá trị công nghiệp, nằm dưới lớp phủ Đệ tứ, có tuổi T 3n-r thuộc hệ tầng
Hòn Gai. Địa tầng chứa than khu mỏ than Mông Dương có chiều dày trên 1.000m.
Mặt cắt địa tầng bao gồm các loại đá trầm tích như: cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết,
sét kết và các vỉa than xen kẽ nhau. Qua kết quả nghiên cứu địa chất toàn bể than từ
trước tới nay đã xác định được địa tầng trầm tích chứa than thuộc giới Mezozoi - hệ


Trias - thống thượng, bậc Nori-Ret, hệ tầng Hòn Gai. Tại khu mỏ Mông Dương chỉ
tồn tại phân hệ tầng Hòn Gai giữa (T3n-r hg2).
b. Đứt gãy
Khu mỏ Mông Dương tồn tại khá nhiều các đứt gãy lớn nhỏ. Đặc điểm cơ bản
của các đứt gãy được tổng hợp trong bảng sau:
Bảng I.1: Bảng tổng hợp các đứt gãy chính
Biên độ dịch
chuyển theo
mặt trượt
(m)

ST
T

Tên đứt
gẫy

Tính
chất

C.rộng đới

huỷ hoại
(m)

1

F.M.Dương

Thuận

150 ÷ 200

180o < 80 ÷ 850

2

F.AA

Thuận

70 ÷ 100

230o < 70 ÷ 750

130 ÷ 160

LK712,
XV.97,5

3

F.DD

Thuận

40 ÷ 50

210o < 50 ÷ 600

30 ÷ 50

LK.734, 741,
742

4

F.EE

Thuận

10 ÷ 20

270o < 70 ÷ 750

20 ÷ 80

LK.725

5

F.FF

Thuận

210o < 60 ÷ 750

60

Lò mức 60,62

6

F.HH

Thuận

70o < 65 ÷ 750

80 ÷ 150

LK.15, 740;

7

F.CC

Nghịch

75o < 75 ÷ 800

70 ÷ 80

H.255a, 255b,
255c

8

F.GG

Nghịch

10 ÷ 15

85o < 75 ÷ 800

15 ÷ 25

LK.707

9

F.QL

Nghịch

25 ÷ 30

320o < 70 ÷ 750

130 ÷ 160

LK.776

10

F.T

Nghịch

10 ÷ 15

85o < 75÷ 800

20 ÷ 25

Lò dọc vỉa mức
-250m vỉa G.9

c. Uốn nếp

70 ÷ 100

Thế nằm mặt
trượt

Các công
trình gặp đứt
gẫy
LK.4, 7, 8,
10, 13, 14, 17

Phương cấu trúc chính của mỏ than Mông Dương về cơ bản phát triển theo
phương Tây -Đông. Các lớp đất đá và các vỉa than có hướng cắm chính về Bắc, đầu lộ
các vỉa than phần dưới (K8, G9) lộ ra ở phía Nam, đầu lộ các vỉa than I(12) và Y(13)
phân bố ở phía Bắc.Dọc theo phương cấu trúc chính các vỉa than bị uốn nếp rất phức
tạp với trục các uốn nếp phát triển theo phương Nam – Bắc. Hệ thống các uốn nếp có
trục phát triển theo phương Nam Bắc là yếu tố chính làm tăng tính phức tạp của cấu
trúc địa chất mỏ và các vỉa than, gây khó khăn cho công tác thăm dò và khai thác
.Thực tế khai thác nhiều năm cho thấy,về cơ bản bình đồ cấu trúc uốn nếp các vỉa
than biến động không lớn, không làm thay đổi tính chất các nếp uốn. Những biến
động thường xuyên xảy ra trong khu vực trục nếp uốn tiếp giáp đứt gãy.
I.2.2. Cấu tạo các vỉa than
Kết quả nghiên cứu địa tầng chứa than và các công trình thăm dò đã xác định
khu mỏ Mông Dương tồn tại 22 vỉa than, từ dưới lên các vỉa được ký hiệu là: V.1; 2c;
2b; 2a; 2; 3c; 3b; 3a; P(3); O(4); N(5); M(6); L(7); K(8); 9a; G(9); H(10); Ha(10a);
II(11); I(12); Y1(13a) và Y2(13b). Trong đó, có 17 vỉa đạt giá trị công nghiệp là: V.1,
V.2, V.3c, V3b, V.3a, V.P(3), O(4), N(5), M(6), L(7), K(8), G(9), H(10), Ha(10a),
V.II(11), I(12),Y1(13a). Các vỉa than không tính trữ lượng là vỉa 2a, 2b, 2c, và
Y2(13b).
Bảng I.2: Thông số các vỉa than của mỏ Mông Dương

STT

Tên
vỉa

Chiều dày vỉa (m)
C.dày toàn
vỉa (m)

C. dày
riêng than
(m)

Đá kẹp
Chiều
Số lớp
dày
kẹp
đá kẹp
(lớp)
(m)

1

Y1(13a)

0.22-5.88
1.75(41)

0.22-4.14
1.62

0-1.74
0.13

0-1
0

12-60

39

2

I(12)

0.32-17.52
3.15(78)

0.32-15.55
2.88

0-3.9
0.27

0-5
1

10-60
35

3
II(11)

0.3-11.42

0.3-11.42

0-7.34

0-3

0-70

Đơn giản
Tương đối
phức tạp
Tương đối
phức tạp


STT

Tên
vỉa

Chiều dày vỉa (m)

Đá kẹp
Chiều
Số lớp
dày
kẹp
đá kẹp
(lớp)
(m)

Góc dốc
vỉa (độ)

C.dày toàn
vỉa (m)

C. dày
riêng than
(m)

3.77(115)

3.43

0.4

0

31

Cấu tạo vỉa

4

Ha(10a)

0.21-9.15
1.57(78)

0.21-9.15
1.54

0-0.88

0.03

0-2
0

10-59
32

Đơn giản

5

H(10)

0.38-14.1
2.66(141)

0.38-11.72
2.48

0-3.76
0.18

0-6
0

5-55
31

6

G(9)

0.18-13.9
4.3(168)

0.18-13.34
4.12

0-3.37
0.24

0-5
0

5-55
30

7

K(8)

0.24-15.74
2.29(140)

0.24-15.74
2.07

0-2.09
0.22

0-3
0

5-70
31

8

L(7)

0.43-13.02
3.86(123)

0.43-13.02
3.63

0-1.88
0.23

0-4
1

5-70
29

9

M(6)

0.41-9.27
1.67(111)

0.41-8.87
1.61

0-1.41
0.05

0-2
0

5-58
29

10

N(5)

0.25-6.07
2.05(102)

0.25-5.55
1.94

0-1.05
0.11

0-4
0

5-60
30

11

O(4)

0.15-4.42
1.88(89)

0.15-4.42
1.81

0-0.69
0.07

0-2
0

15-60
31

Đơn giản

12

3

0.26-3.66

1.28(83)

0.26-3.1
1.22

0-0.94
0.06

0-2
0

10-60
28

Đơn giản

13

3a

0.26-3.63
1.37(64)

0.26-3.63
1.36

0-0.18
0

0-1

0

10-70
27

Đơn giản

14

3b

0.12-2.42
0.93(53)

0.12-1.97
0.89

0-0.56
0.04

0-1
0

10-50
27

Đơn giản

15

3c

0.29-2.17
1.08(44)

0.29-2.17
1.06

0-0.23
0.02

0-1
0

5-56
26

Đơn giản

Rất phức
tạp
Tương đối
phức tạp
Tương đối
phức tạp
Tương đối
phức tạp
Tương đối
phức tạp
Tương đối

phức tạp


STT

Tên
vỉa

Chiều dày vỉa (m)
C.dày toàn
vỉa (m)

C. dày
riêng than
(m)

Đá kẹp
Chiều
Số lớp
dày
kẹp
đá kẹp
(lớp)
(m)

Góc dốc
vỉa (độ)

16

2

0.25-2.16
1.07(39)

0.25-2.16
1.03

0-0.48
0.04

0-2
0

5-56
26

17

1

0.13-3.22
1.17(16)

0.13-2.35
1

0-1.01
0.17

0-3
1

20-50
28

Cấu tạo vỉa

Đơn giản
Tương đối
phức tạp

I.2.3. Phẩm chất than
- Than Mông Dương có màu đen, vết vạch màu đen xám, ánh thủy tinh đôi khi
ánh kim loại, vết vỡ vỏ sò, dạng bậc, dạng mắt. Than chủ yếu dạng khối đồng nhất,
cứng dòn, ít khe nứt, than dạng dải thường gặp ở vỉa G(9);
- Than Mông Dương biến chất cao, nhãn than antraxit đến bán antraxit, độ tro
khô (Ak) trung bình 16,06%, nhiệt lượng khối khô (Qk) trung bình 6900Kcal/kg;
- Than khu Mông Dương được chia thành 03 loại cụ thể như sau:
+ Than Crible (than củ chọn) có kích thước từ 50mm đến 120mm chiếm tỷ lệ
11%.
+ Than Rrai xedte, độ hạt từ 30mm đến 50mm chiếm tỷ lệ 7%.
+ Than kích thước hạt nhỏ dưới 30mm chiếm 72%.
-

Thành phần các nguyên tố trong than gồm có:
+ Cacbon: C thay đổi từ 75,40% đến 98,92% , trung bình 91,72%.
+ Hyđrô: H thay đổi từ 1,07% đến 4,22%, trung bình 2,91%.
+ Nitiơ: N thay đổi từ 0,07% đến 1,72%, trung bình 1,06%.
+ Oxy: O thay đổi từ 0,97 đến 6,45%, trung bình 3,11%.

- Than khu mỏ Mông Dương có hàm lượng cacbon (C) cao, hàm lượng hyđrô

(H) và Nitơ (N) thấp, thành phần nguyên tố than thuộc loại tương đối ổn định.
I.2.4. Địa chất thủy văn
a. Đặc điểm nước mặt


- Điều kiện khí tượng thuỷ văn: Khu Mông Dương nói riêng và khu Cẩm Phả nói
chung nằm trong vùng khí hậu gió mùa, hàng năm chia thành 2 mùa rõ rệt. Hệ số biến
đổi lưu lượng giữa mùa mưa và mùa khô tính được là: 7,05 lần
- Nước sông: Sông Mông Dương nằm ở phía Bắc khu mỏ có chiều dài khoảng 7
km, bắt nguồn từ phía Tây Bắc khu thăm dò nước chảy theo hướng Tây Đông rồi đổ
ra biển.. Lòng sông ở khu vực thăm dò rộng 30 -:- 50m, khá bằng phẳng, đáy dòng
chảy được lắng đọng các vật liệu cát, cuội sỏi, đôi khi có lẫn các hòn tảng. Sông Mông
Dương có lưu vực khá rộng lớn.
- Nước suối: Hệ thống suối bắt nguồn từ sườn Bắc của dãy núi phía Nam khu mỏ
chảy theo hướng Bắc đổ ra sông Mông Dương gồm các suối Vũ Môn, suối Mông
Dương, đây là các suối lòng hẹp, dốc, có nước chảy quanh năm, về mùa khô lưu
lượng thay đổi từ 10 đến 100l/s, về mùa mưa lưu lượng đổi từ 100 đến 500l/s, chủ yếu
là do nước mưa cung cấp.
b. Đặc điểm nước dưới đất
* Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Đệ tứ:
Trầm tích Đệ Tứ bao phủ hầu hết diện tích khu mỏ. Thành phần đất đá gồm sét
pha cát, cuội, sỏi lẫn mùn thực vật, màu vàng nhạt đến nâu sẫm, nguồn gốc Eluvi,
Đềluvi, prôluvi. Chiều dày biến đổi từ 3m đến 5m. Ở khu vực địa hình cao lớp phủ có
chiều dày mỏng, ở các thung lũng suối dày đến 5m. Nước dưới đất được chứa trong
các lỗ hổng của đất đá, do đặc điểm thành phần có chứa nhiều sét và chiều dày mỏng
nên khả năng chứa nước và thấm nước kém. Theo kết quả khảo sát tầng này nước xuất
lộ không nhiều, về mùa mưa các điểm lộ có lưu lượng từ 0,02 ÷ 0,1l/s, mùa khô các
điểm lộ không còn nước chảy. Nguồn cung cấp nước cho tầng này chủ yếu là nước

mưa thấm xuống Do chiều dày mỏng trữ lượng không nhiều chỉ đủ dùng cho sinh hoạt
nhỏ lẻ. Khi khai thác hầm lò mức độ ảnh hưởng của tầng chứa này không đáng kể.
* Phức hệ chứa nước khe nứt trong trầm tích chứa than Hệ trias thống thượng
bậc Nori - Rêti.
Trong diện tích khu mỏ địa tầng chứa than phủ rộng khắp với chiều dày địa tầng
khoảng 600m (Báo cáo TDTM1966) có chứa nhiều vỉa than đạt trữ lượng khai thác.
Địa tầng chủ yếu gồm: Sạn kết, cát kết, bột kết, sét kết và than. Đá có khả năng chứa
nước là sạn kết và cát kết. Nước tồn tại trong các khe nứt của đất đá, Đá ít có khả


năng chứa nước là bột kết và sét kết. Các lớp bột kết sét kết không có khả năng chứa
nước và sau khi bị nứt nẻ do hiện tượng tái sét hóa làm cho tính cách nước lớp vẫn
duy trì.
* Nước trong đới phá hủy kiến tạo
Khu mỏ có nhiều đứt gãy, lớn nhất là đứt gãy Mông Dương có đới hủy hoại lớn.
Gặp đới phá hủy tại các công trình khoan thăm dò từ LK438 (Khe Chàm) sang Mông
Dương LK8,7,10,4,17. Đới hủy hoại lộ ra trên mặt bằng là các nham thạch dăm kết
nhàu nát bao gồm hỗn độn sét và mảnh vụn cát kết sạn kết gắn bó kém bề vững dễ
bóp vụn. Phương của đứt gãy chạy theo hướng Tây sang Đông, dốc 80- 850 cắm Nam,
đứt gãy cắt qua tất cả các vỉa than trong khu thăm dò, biên độ dịch chuyển xác định ở
phân khu Đông Bắc lên tới 100-200 m. Tại Lk13 nghiên cứu đặc điểm địa chất thủy
văn trong đới hủy hoại kiến tạo.Với chiều sâu 337,5m vẫn nằm đới hủy hoại của đứt
gãy.
I.2.5. Địa chất công trình
a, Đất trầm tích Đệ tứ
Đất đệ tứ có thành phần chủ yếu là sét lẫn cát, sạn, sỏi, dăm, mức độ liên kết
yếu, chúng chịu tác động mạnh mẽ của các hoạt động xâm thực bào mòn do dòng
mặt ,dòng chảy tạm thời về mùa mưa gây nên. Qua quan sát thực tế sau mỗi trận mưa
lớn ở sườn dốc, tả luy đường đất đệ tứ bị bào mòn tạo thành các mương rãnh, nhiều
nơi trượt lở gây trở ngai cho giao thông.

Tầng đất thải: Chiếm một phần diện tích phía nam, tây nam khu mỏ, có chiều
dày trung bình 3 ÷ 20,0m, cá biết có chỗ đến 35m, thành phần gồm các tảng, hòn đá
cuội kết, sạn kết, cát kết, bột kết và sét kết kích thước không đồng đều, sắp xếp rất hỗn
độn. Đây là sản phẩm của quá trình khai thác lộ thiên của mỏ Cao Sơn, vỉa 10, vỉa 9
và đầu lộ vỉa đổ ra tạo nên, tầng này chưa ổn định, kết cấu rời xốp có nhiều hang hốc
nhỏ, chính vì vậy khi xây dựng các công trình trên mặt mỏ cần chú ý.
b, Đặc điểm địa chất công trình của các lớp đất đá trong tầng chứa than
Đất đá của tầng chứa than gồm: Cát kết, bột kết, sét kết, cuội kết, sét than và các
vỉa than, chúng nằm xen kẽ nhau. Các lớp đá có độ gắn kết rắn chắc, thuộc loại đá
cứng bền vững. Các lớp đá có thế nằm đơn nghiêng với góc dốc biến đổi từ 200 đến
400, tạo nên các cánh của nếp uốn. Nhìn chung các lớp đá có đặc điểm và tính chất cơ
lý như sau:


Bảng I.3: Tính chất cơ lí của đất đá trong khu mỏ

Giá
trị

Số
lượng
mẫu

Cường độ Cường độ
kháng
kháng
nén, σ n

kéo, σ k

2

2

(kG/cm )

(kG/cm )

Khối
lượng
thể tích,
γ
3

(g/cm )

Khối
lượng
riêng, ∆
(g/cm3)

Lực
dính

Góc
nội ma

kết, C

sát, ϕ

(kG/cm2)

(độ)

Đá sạn kết
T. bình
Lớn nhất

110

Nhỏ nhất

1252,85

128,81

2,61

2,66

526,14

34o46'

2710,50

192,10

2,76

2,81

951,00

35o50'

43,55

62,36

2,36

2,38

206,00

33o04'

Đá cát kết
T. bình
Lớn nhất

813

Nhỏ nhất

1174,44

112,45

2,66

2,71

413,28

34o25’

2702,80

489,19

2,95

2,97

927,00

36o32'

30,00

11,22

2,24

2,34

38,00

31o00'

Đá bột kết
T. bình
Lớn nhất

1402

Nhỏ nhất

500,76

58,96

2,67

2,74

156,35

32o44'

2133,79

510,20

3,14

3,24

715,00

36o00'

38,00

11,36

2,14

1,79

21,00

26o00'

Đá sét kết
T. bình
Lớn nhất

122

Nhỏ nhất

I.2.6. Trữ lượng

329,67

43,68

2,65

2,74

102,91

31o38'

1647,11

240,30

3,27

3,29

540,00

35o30'

63,00

14,65

2,50

2,55

33,00

26o40'


* Trữ lượng và tài nguyên than của toàn khu mỏ tính đến đường chiều dày 0,8m
(hầm lò) và 1m (lộ thiên); Ak ≤ 40%:
- Tổng trữ lượng và tài nguyên than là: 107.715 nghìn tấn. Trong đó:
+ Cấp trữ lượng 121:

11.554 nghìn tấn;

+ Cấp trữ lượng 122:

58.005 nghìn tấn;

+ Cấp tài nguyên 333: 38.156 nghìn tấn;
I.3. Kết luận
Qua việc nghiên cứu, phân tích vàđánh giá vềđiều kiệnđịa chất của mỏ than
Mông Dương ta thấy:
- Điều kiệnđịa chất khu mỏ gây rất nhiều khó khăn cho quá trínhđào lò xây
dựng cơ bản và khai thác do mỏ có nhiều đứt gãy nhỏ có biên độ dịch chuyển từ 3m10m và các đứt gãy lớn như đứt gãy FA, FH, đứt gãy Mông Dương....
- Thông số chiều dày vỉa và chiều dày riêng than các vỉa than mỏ Mông Dương
biến đổi không có quy luật và phức tạp, đặc biệt là khu vực vỉa tiếp giáp đứt gãy.


Ban do dia hinh


Mat cat 8b

Binh do tru luong g9


CHƯƠNG 2:MỞ VỈA VÀ CHUẨN BỊ RUỘNG MỎ
I.1.. Giới hạn khu vực thiết kế
I.1.1. Biên giới khu vực thiết kế
Khu vực đồ án thiết kế là khu trung tâm với biên giới:
+ Phía đông là đứt gãy F.H
+ Phía Bắc: Giới hạn đứt gãy Mông Dương.
+ Phía Tây: Giới hạn bởi đứt gãy F.C
+ Phía Nam: Giới hạn bởi đứt gãy F.QL và ranh giới cấp phép QĐ 2760/GPBTNMT.
I.1.2. Kích thước khu vực thiết kế
- Chiều dài theo phương( hướng Đông -Tây) trung bình:1800m.
- Chiều dài theo hướng dốc( hướng Bắc – Nam) trung bình:1500m.
- Chiều sâu thiết kế từ ±0 đến mức – 300.
- Diện tích khu vực thiết kế: S ~ 2 700 000 m2.
II.2. Tính trữ lượng
II.2.1. Trữ lượng trong bảng cân đối
Trữ lượng trong bảng cân đối là trữ lượng mà trong điều kiện kinh tế và kỹ thuật
hiện tại khai thác chúng mang lại hiệu quả kinh tế.
Dựa vào báo cáo địa chất , kết quả thăm dò mỏ Mông Dương ta xác định được
trữ lượng địa chất trong bảng cân đối khu vực đồ án thiết kế (khu trung tâm) từ ±0 đến
-300 là :
Z đccđ = 30135000 (T).
II.2.2. Trữ lượng công nghiệp
Căn cứ vào trữ lượng địa chất trong bảng cân đối, ta tính được trữ lượng công
nghiệp của khu thiết kế :
ZCN = Zđccđx C ( T)
Trong đó :

Zđccđ : Trữ lượng địa chất, Zđccđ = 30135000 (tấn);
C : Hệ số khai thác : C = 1 - 0,01 x Tch;
Tch: Tổn thất chung,

Tch = tt + tKT;


tt: Tổn thất do để lại trụ bảo vệ cạnh giếng, cácđường lò mở vỉa, dưới
các sông suối, cạnh các đứt gãy, các công trình cần bảo vệ… chọn sơ bộ tt = 5%;
tKT: Tổn thất trong khai thác, tKT = 10%


C = 1 - 0,01 x (5 + 10) = 0,85;


ZCN = 30135000 × 0,85 =25614750 (T).
II.3. Sản lượng và tuổi mỏ
II.3.1. Sản lượng mỏ
Sản lượng mỏ được xác định trên cơ sở sau:
- Độ tin cậy của tài liệu địa chất được cung cấp.
- Thực tế sản xuất của mỏ trong quá trình thực tập.
- Các thiết kế cải tạo mở rộng mỏ đã được tiến hành.
- Khả năng cơ khí hóa lò chợ, tăng sản lượng hàng năm cao.
- Nhiệm vụ thiết kế được giao.
Theo nhiệm vụ được giao, sản lượng mỏ thiết kế là:
Am = 1 500 000 ( tấn/năm ).
I.3.2. Tuổi mỏ
- Tuổi mỏ được xác định theo công thức:
T = Tt + t1 + t2 , Năm.
Trong đó:

Tt - Tuổi mỏ tính toán, năm
Tt = , Năm.
Zcn: Trữ lượng công nghiệp của mỏ, Tấn
Am: Công suất mỏ, Am = 1.800.000 Tấn/năm.
Tt =

25614750
= 17 (năm).
1500000

t1: Thời gian xây dựng mỏ, t1 = 3 (năm).
t2: Thời gian khấu vét đóng cửa, t2 = 1 (năm).
 T = 17 + 3 + 1 = 21 (năm)
II.4. Chế độ làm việc của mỏ
Nước ta hiện nay đã áp dụng chế độ làm việc tuần làm 5 ngày. Tuy nhiên với
điều kiện sản xuất của mỏ hầm lò đòi hỏi chế độ làm việc phải tiến hành liên tục và
nhịp nhàng do đó mỏ vẫn áp dụng chế độ làm việc tuần làm 6 ngày, nghỉ ngày chủ
nhật và sử dụng sơ đồ đổi ca hợp lý để đảm bảo sức khoẻ cho công nhân.
II.4.1. Bộ phận lao động trực tiếp
- Tổng thời gian làm việc trong 1 năm là: 300 ngày;


- Số ngày làm việc trong 1 tháng là: 25 ngày;
- Số ngày làm việc trong 1 tuần là: 6 ngày;
- Số ca làm việc trong 1 ngày là: 3 ca ;
- Số giờ làm việc trong 1 ca: 8 giờ;
- Thời gian nghỉ giữa 1 ca là 30 phút;
- Thời gian giao ca là 30 phút;
Để đảm bảo sức khoẻ và thời gian nghỉ ngơi cho công nhân ta sử dụng chế độ

đổi ca nghịch sau mỗi tuần sản xuất.
Bảng II.1: Sơ đồ đổi ca
Ca lµm viÖc

Thø 7

Chñ NhËt

Thø 2

Sè giê nghØ

I

(Tæ 1)

(Tæ 2)

32

II

(Tæ 2)

(Tæ 3)

32

III

(Tæ 3)

(Tæ 1)

56

Bảng II.2: Thời gian làm việc các ca
Ca sản xuất

Mùa đông

I

7h ÷ 15h

II

15h ÷ 23h

III

23h ÷ 7h

II.4.2.Bộ phận lao động gián tiếp
a. Đối với khối hành chính sự nghiệp
- Số ngày làm việc trong năm là 300 ngày;
- Số ngày làm việc trong tuần là 6 ngày;
- Số giờ làm việc trong ngày là 8h;
- Ngày làm việc 2 buổi theo giờ hành chính.
b. Đối với công nhân làm việc ở những nơi như: trạm điện, thông gió, cứu hoả, bảo

vệ, thì làm việc liên tục 365 ngày và trực 24/24 giờ.
II.5. Phân chia ruộng mỏ
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 ±0 đến -300 thì tổng chiều cao đứng của tầng
là 300 m nên ta sẽ chia ruộng mỏ thành 6 tầng,mỗi tầng có chiều cao là 50 m:
Tầng 1 từ ±0 ÷ -50

Tầng 5 từ - 200 ÷ -250


Tầng 2 từ - 50 ÷ -100

Tầng 6 từ - 250 ÷ -300

Tầng 3 từ - 100 ÷ -150
Tầng 4 từ - 150 ÷ -200
II.6. Mở vỉa
II.6.1. Khái quát chung
Mở vỉa là công việc đào các đường lò từ mặt đất đến các vỉa than và từ các
đường lò đó đảm bảo khả năng đào được các đường lò chuẩn bị để tiến hành các công
tác mỏ.
Đối với ngành khai thác mỏ, việc lựa chọn phương án mở vỉa hợp lý cho khu
mỏ có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển của Công ty. Nó quyết định tới rất
nhiều mặt từ quy mô sản xuất vốn đầu tư xây dựng cơ bản, thời gian đưa mỏ vào sản
xuất, công nghệ khai thác và sự kết hợp đồng bộ nhịp nhàng giữa các khâu sản xuất
trong mỏ. Một phương án mở vỉa hợp lý, không những khả quan về mặt kỹ thuật mà
còn hiệu quả về kinh tế. Do vậy một phương án mở vỉa hợp lý phải đảm bảo các yêu
cầu sau:
- Khối lượng đào các đường lò chuẩn bị là tối thiểu.
- Chi phí xây dựng cơ bản là nhỏ nhất.

- Thời gian đưa mỏ vào sản xuất là nhanh nhất
- Phải đảm bảo về vận tải, thông gió, sản lượng..
- Phải đảm bảo khả năng ứng dụng công nghệ mới theo từng thời kỳ và khả năng
mở rộng mỏ.
Với yêu cầu thiết kế từ mức ±0 đến mức -300 và từ điều kiện địa hình ta thấy mở
vỉa từ mặt bằng sân công nghiệp cũ của mỏ là hợp lí, vì có khả năng tận dụng mặt
bằng và các công trình có sẵn của mỏ đã dùng.
II.6.2. Đề xuất các phương án mở vỉa
Phương án 1: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.
Phương án 2: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng.
II.6.3. Trình bày các phương án mở vỉa
A. Phương án 1: Mở vỉa bằng giếng đứng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng
a. Sơ đồ mở vỉa: Bản vẽ số 03
b. Trình tự đào lò


Từ mặt bằng sân công nghiệp +10, ta đào giếng đứng chính số 1 và giếng đứng
phụ số 2 tới -50, từ đây ta mở sân giếng số 3 và đào lò xuyên vả vận tải 5 đi xuyên qua
các vỉa than. Trên mức thông gió ±0 ta đào lò xuyên vỉa thông gió 4 vào gặp các vỉa
than. Tại vị trí lò xuyên vỉa vận tải 5 gặp các vỉa than ta đào lò dọc vỉa vận tải 6,6’ tới
biên giới 2 cánh của ruộng mỏ. Tại vị trí lò xuyên vỉa thông gió gặp các vỉa than ta
đào lò dọc vỉa thông gió 7,7’ tới biên giới 2 cánh của ruộng mỏ. Sau đó mỏ lò cắt tạo
lò chợ ban đầu 8,8’ từ lò dọc vỉa vận tải tới lò dọc vỉa thông gió. Trong quá trình khai
thác để bảo vệ lò dọc vỉa vận tải 6;6’ làm lò thông gió khi khai thác các tầng dưới, từ
lò cắt 8,8’ ta đào lò song song chân 9,9’ vượt trước gương lò chợ 1 khoảng 30-60m và
đào họng sáo 10,10’ nối thông lò dọc vỉa vận tải 6 với lò song song chân 9,9’.
Trong quá trình khai thác tầng 1, ta tiếp tục đào sâu giếng xuống mức khai thác
của tầng 2 và tiến hành chuẩn bị khai thác tầng 2 như tầng 1. Các tầng tiếp theo cũng
chuẩn bị tương tự.
c. Sơ đồ vận tải, thông gió, thoát nước

- Sơ đồ vận tải than:
Than khai thác ở lò chợ được vận chuyển bằng máng trượt tới lò song song chân
9,9’. Từ đây than được vận chuyển bằng máng cào và được rót xuống lò dọc vỉa vận
tải 6,6’ thông qua máng trượt ở họng sáo 10,10’. Than được vận chuyển từ lò dọc vỉa
vận tải qua lò xuyên vỉa vận tải 5 ra tới sân giếng 3. Từ đây than được vận chuyển ra
ngoài qua giếng đứng chính 1 bằng trục tải.
- Sơ đồ vận tải vật liệu:
Vật liệu từ bên ngoài được vận chuyển qua giếng đứng phụ số 2 bằng thúng skip
tới lò xuyên vỉa thông gió 4, sau đó được vận chuyển bằng xe goong qua lò dọc vỉa
thông gió 7,7’ tới các lò chợ 8,8’.
- Sơ đồ thông gió:
Gió sạch từ bên ngoài đi theo giếng đứng chính 1 tới sân giếng 3, từ đây gió đi
qua các đường lò xuyên vỉa vận tải 5 rồi theo các đường lò dọc vỉa vận tải 6,6’ ;đi qua
họng sáo 10,10’ theo đường lò song song chân 9,9’ đi tới lò chợ 8,8’. Sau khi đi qua
các lò chợ, gió đi theo lò dọc vỉa thông gió 7,7’ và lò xuyên vỉa thông gió 4. Sau đó
theo giếng đứng phụ số 2 đi lên rãnh gió 11 và đi ra ngoài.
- Thoát nước:


Các đường lò được thiết kế với độ dốc i=5 0/00 cho nên nước trong mỏ tự động
chảy ra ngoài qua các rãnh nước (đối với lò bằng xuyên vỉa mức -50) hoặc chảy vào
hầm chứa nước ở giếng phụ sau đó được hút ra ngoài
d. Khối lượng đường lò mở vỉa
Mức

±0
-50
-100
-150
-200

-250
-300

Tên Đường lò
Giếng đứng chính
Giếng đứng phụ
Lò xuyên vỉa thông gió
Lò xuyên vỉa vận tải
Lò xuyên vỉa vận tải
Lò xuyên vỉa vận tải
Lò xuyên vỉa vận tải
Lò xuyên vỉa vận tải
Lò xuyên vỉa vận tải

Chiều dài
310
310
1182
1199
1055
1189
1054
1100
982


Bản vẽ 03


B. Phương án 2: Mở vỉa bằng giếng nghiêng kết hợp với lò xuyên vỉa tầng

a. Sơ đồ mở vỉa: Bản vẽ số 04
b. Trình tự đào lò
Từ mặt bằng sân công nghiệp ta đào giếng nghiêng chính số 1 (nghiêng 18 độ)
và giếng nghiêng phụ số 2 ( nghiêng 25 độ) tới giới hạn khai thác của tầng thứ nhất (50). Từ đây ta mở sân giếng số 3 và đào lò xuyên vả vận tải 5 đi xuyên qua các vỉa
than. Trên mức thông gió ±0 ta đào lò xuyên vỉa thông gió 4 vào gặp các vỉa than. Tại
vị trí lò xuyên vỉa vận tải 5 gặp các vỉa than ta đào lò dọc vỉa vận tải 6,6’ tới biên giới
2 cánh của ruộng mỏ. Tại vị trí lò xuyên vỉa thông gió gặp các vỉa than ta đào lò dọc
vỉa thông gió 7,7’ tới biên giới 2 cánh của ruộng mỏ. Sau đó mở lò cắt tạo lò chợ ban
đầu 8,8’ từ lò dọc vỉa vận tải tới lò dọc vỉa thông gió. Trong quá trình khai thác để bảo
vệ lò dọc vỉa vận tải 6 làm lò thông gió khi khai thác các tầng dưới, từ lò cắt 8 ta đào
lò song song chân 9,9’ vượt trước gương lò chợ 1 khoảng 30-60m và đào họng sáo
10,10’ nối thông lò dọc vỉa vận tải 6 với lò song song chân 9,9’.
Trong quá trình khai thác tầng 1, ta tiếp tục đào sâu giếng xuống mức khai thác
của tầng 2 và tiến hành chuẩn bị khai thác tầng 2 như tầng 1. Các tầng tiếp theo cũng
chuẩn bị tương tự.
c. Sơ đồ vận tải, thông gió, thoát nước
- Sơ đồ vận tải than:
Than khai thác ở lò chợ được vận chuyển bằng máng trượt tới lò song song chân
9,9’. Từ đây than được vận chuyển bằng máng cào và được rót xuống lò dọc vỉa vận
tải 6,6’ thông qua máng trượt ở họng sáo 10,10’. Than được vận chuyển từ lò dọc vỉa
vận tải qua lò xuyên vỉa vận tải 5 ra tới sân giếng 3. Từ đây than được vận chuyển ra
ngoài qua giếng nghiêng chính 1 bằng tải
- Sơ đồ vận tải vật liệu:
Vật liệu từ bên ngoài được vận chuyển qua giếng nghiêng phụ số 2 bằng băng tải
tới lò xuyên vỉa thông gió 4, sau đó được vận chuyển bằng xe goong qua lò dọc vỉa
thông gió 7,7’ tới các lò chợ 8,8’.
- Sơ đồ thông gió: